JPH10115192A

JPH10115192A - トンネル用床版取付装置

Info

Publication number: JPH10115192A
Application number: JP8272603A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Obara; 由幸小原; Kenji Watanabe; 健治渡辺; Masayoshi Okazaki; 雅好岡崎; Nobuyoshi Otomo; 信悦大友; Akio Nakamura; 明男中村; Takehiko Igaki; 武彦井垣
Original assignee: MAROOLE KK; SUGA KIKAI KOGYO KK; Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: MAROOLE KK; SUGA KIKAI KOGYO KK; Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】トンネル内の上部に対する床版の設置工事を
効率的かつ安全に行う。【解決手段】門型の走行フレーム１１に、床版２を吊
り支持しかつ旋回させることで設置位置に導く床版搬送
機構と、床版の設置に先立ちそれを支持するためのブラ
ケット３を保持してその取付位置に導くブラケット搬送
機構とを搭載する。床版搬送機構としては走行フレーム
の上部においてトンネル１の幅方向に移動可能かつ鉛直
な軸線を中心に回転可能に設けられたホイスト１２を採
用することが好適である。ブラケット搬送機構としては
旋回可能なアームの先端に把持部を備えトンネル幅方向
に移動可能とされたマニピュレータを採用することが好
適である。搬送機構から床版が脱落した際にそれを受け
止め得る落下防止機構を備えることが好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル内の上部に
床版を設置する際に用いる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】断面円形のトンネルにおいては、その頂
部の空間をたとえば集塵装置や送風機等の各種機器の設
置スペースとして有効利用するべく、図５に示すように
トンネル１内の上部に床版２を架設することが行われ
る。その場合、床版２としては長尺帯板状のプレキャス
トコンクリート板（ＰＣ板）が用いられることが多く、
その両端部をトンネル１内の上部壁面両側にそれぞれ固
定したブラケット３によって支持することで、多数の床
版２をトンネル１の幅方向に横架しかつトンネル１の軸
方向に敷き並べることが通常である。

【０００３】上記のようなＰＣ板からなる床版２は、ト
ンネル１の規模にもよるがたとえば長さが１０ｍ、幅が
１．５ｍ、厚さが０．３ｍ、重量が１０トンにもなる大
型大重量のものであるが、そのような床版２をトンネル
１内の上部に横架する作業は、トンネル１内では通常の
クレーンを用いて吊り上げるようなことができないため
に、たとえば図６に示すように、門型クレーン４と、タ
ーンテーブル５を備えたテーブルリフタ６とを用いて行
うようにしている。

【０００４】すなわち、トンネル１内に一対の門型クレ
ーン４，４をトンネル１の軸方向に間隔をおいて配置し
ておき、坑口から搬送してきた床版２の両端部をそれら
の門型クレーン４，４により吊り支持して床面上に持ち
上げる。そして、そのように吊り支持した床版２の中央
部下方にテーブルリフタ６を配置してターンテーブル５
上に床版２を積載した後、門型クレーン４，４を退避さ
せる。次いで、テーブルリフタ６を上昇させるとともに
ターンテーブル５を９０゜旋回させることにより、床版
２をトンネル１の幅方向に沿うように横向きとするとと
もに取り付け位置まで持ち上げ、予めトンネル１の上部
壁面両側に取り付けておいたブラケット３，３上にその
両端部を載せることでトンネル１上部に床版２を架設す
るのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
ＰＣ板からなる大型大重量の床版２を上記のような比較
的小型の門型クレーン４とテーブルリフタ６を用いてト
ンネル１内の上部に架設する作業は、殆ど自動化する余
地がなく、しかも特にテーブルリフタ６により床版２を
持ち上げたり旋回させる際にはその姿勢安定性に難があ
るので、その作業は十分に慎重を要する非効率的なもの
とならざるを得ない。また、その作業を行っている間は
他の機材がトンネル１内を通行することができないし、
さらに、トンネル１の壁面に対してブラケット３を取り
付ける作業を床版２の取り付けに先立って予め行ってお
く必要があり、しかもそのブラケット３の取付作業を行
うためには高所作業車を用いる必要があり、これらの点
においても作業効率が良くないものであった。

【０００６】上記事情に鑑み、本発明は、トンネル内の
上部に対する床版の設置工事を効率的に行い得る有効な
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、トンネル内の
上部壁面に設けたブラケットに床版の両端部を支持する
ことで該床版をトンネル内の上部に架設するに際して用
いる装置であって、両脚部が該トンネルの側壁面に近接
し上部の水平部が該トンネルの頂部に近接して該トンネ
ルの内面に沿う門型の形態とされているとともに該トン
ネル内をその軸方向に走行可能な走行フレームに、前記
ブラケットをトンネル内の上部壁面に対して取り付ける
べく該ブラケットを保持してその取り付け位置に導くた
めのブラケット搬送機構と、前記床版を前記ブラケット
に支持させるべく該床版を吊り支持して昇降させるとと
もに少なくともトンネルの幅方向に移動させかつ水平面
内において旋回させてその設置位置に導くための床版搬
送機構とを搭載してなることを特徴とする。

【０００８】前記床版搬送機構としては、前記走行フレ
ームの上部においてトンネルの幅方向に移動可能かつ鉛
直な軸線を中心に回転可能に設けられたホイストを採用
することが好適であり、前記ブラケット搬送機構として
は、旋回可能なアームの先端に前記ブラケットを把持す
る把持部を備え、かつその全体がトンネル幅方向に移動
可能とされたマニピュレータを採用することが好適であ
る。また、前記床版搬送機構によって前記走行フレーム
の上部に吊り支持されている床版の下方に位置して該床
版が落下した際にそれを受け止めるための落下防止機構
を前記走行フレームに搭載することが好適である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のトンネル用床版取
付装置の一実施形態を説明する。図１〜図３は本実施形
態の装置の全体概略構成を示すもので、図１は正面図、
図２は側面図、図３は平面図である。図４は本装置にお
いて用いるマニピュレータの概略構成を示す図である。

【００１０】本装置は、図５に示したようにトンネル１
内の上部に床版２を設置するに際して、その床版２を搬
送して設置位置に導くためのものであり、かつ、それに
先立って、床版２の両端部を支持するためのブラケット
３をトンネル１の上部壁面に固定するべくそのブラケッ
ト３を設置位置に導くためのものである。

【００１１】本実施形態における床版２としては予め所
定の寸法に形成された長尺帯板状のＰＣ板が用いられ、
その両端部が上記のブラケット３により支持されてそこ
にボルト締結されることで、多数の床版２がトンネル１
内の上部に横架されかつトンネル１の軸方向に敷き並べ
られるようになっている。また、本実施形態におけるブ
ラケット３は、図４に示すようにトンネル１の壁面に接
する取付面３ａと、床版２の端部が載置される載置面３
ｂとを有する形状に予め製作されたもので、後述するよ
うにマニピュレータ１３によって位置決めされてトンネ
ル１壁面に対してボルト締結されて固定されるようにな
っている。ただし、床版２としてはＰＣ板に限定される
ものではなくたとえば鋼製のものであっても良いし、ブ
ラケット３の形態も上記に限定されるものではない。

【００１２】上記のような床版２とブラケット３とをそ
れぞれ搬送して設置位置に導くべく、本実施形態の装置
は、トンネル１内を走行可能な走行フレーム１１に、床
版搬送機構たるホイスト１２と、ブラケット搬送機構た
るマニピュレータ１３とを搭載した構成とされている。

【００１３】走行フレーム１１は、両脚部１１ａがトン
ネル１の側壁面に近接配置されるとともにその上部に横
架されている水平部１１ｂがトンネル１の頂部に達して
トンネル１の内面形状にほぼ沿う形態の門型をなすもの
で、車輪１４を有するとともにそれを駆動する走行モー
タ１５を搭載しており、トンネル１内の作業床面に敷設
されたレール１６上を自走可能とされている。この走行
フレーム１１の水平部１１ｂの最上部にはトンネル１の
軸方向に沿う平行な２本のビーム１７が設けられ、それ
らビーム１７の下面側に上記のホイスト１２およびマニ
ピュレータ１３が設けられている。

【００１４】まず、マニピュレータ１３は、図４に示す
ように３軸方向に旋回可能かつ屈曲自在な多関節型のア
ーム１８の先端に、ブラケット３を把持するための開閉
可能な左右一対の把持爪からなる把持部２０を備えたも
ので、上記ビーム１７と直交して設けられている対の横
行レール２１に沿って横行モータ２２によりトンネル１
の幅方向に移動可能に設けられている。このマニピュレ
ータ１３は、遠隔操作により動作して、あるいは予め設
定されたプログラムにしたがって自動的に動作すること
によって、走行フレーム１１に積み込まれて仮置き位置
に置かれているブラケット３を把持部２０により把持し
て持ち上げ、アーム１８を旋回、伸縮させかつトンネル
１の幅方向両側に自由に移動することにより、把持した
ブラケット３をその取り付け位置に導くものである。

【００１５】一方、上記のホイスト１２は、上記のビー
ム１７の先端部に設けられている横行レール２３に支持
されて横行モータ２４によりトンネル１幅方向に移動可
能に、かつ旋回モータ２５により自身の中心軸線回りに
水平面内において回転可能に設けられており、シーブ２
６に巻回されているワイヤ２７を巻上装置２８によって
巻き上げ、繰り出すことで吊り具フレーム２９を昇降さ
せる構成のものである。吊り具フレーム２９は吊り上げ
対象の床版２よりやや小さい矩形フレーム状のもので、
その四隅にワイヤ２７が連結され、下面側に床版２をボ
ルト締結し、ワイヤ２７を巻き取ることでそれを吊り上
げ、かつホイスト１２を回転させることでその向きを変
更し、ホイスト１２をトンネル１幅方向に移動させるこ
とで横方向の位置決めを行うことができるものである。
なお、このホイスト１２の操作は遠隔操作により行えば
良いが、予め設置したプログラムにより自動的に作動さ
せることも可能であり、そのためには所望の動作を自動
的に行わせるために適宜のセンサやストッパを所定位置
に設けておけば良い。

【００１６】また、走行フレーム１１には落下防止機構
３０も備えられている。落下防止機構３０は図２に示す
ように走行フレーム１１の両側において前後に位置調整
可能に設けられたフレーム体であって、上記のホイスト
１２により吊上げられて横向きとされた床版２の下方に
位置することにより、床版２が万一ホイスト１２から脱
落した際にはそれを受け止め得るようにされている。な
お、図２において符号３１は電源盤あるいは制御盤等の
付属機器類、符号３２は補助的作業を行うために走行フ
レーム１１の上部に設けられた汎用の電動チェーンブロ
ックである。

【００１７】上記装置により床版２の設置作業を行うに
は、走行フレーム１１に多数のブラケット３を予め積み
込んで所定の仮置場に配置しておき、それを順次マニピ
ュレータ１３により保持しては設置位置に導いて位置決
めし、トンネル１壁面に対してボルト締結により固定す
る。そのボルト締結作業は走行フレーム１１に乗込んだ
作業員が走行フレーム１１を足場として容易に行うこと
ができる。

【００１８】トンネル１の両側にブラケット３，３が固
定されたら、それらブラケット３，３の間に床版２を架
設する。それには、トンネル１の軸方向に沿うように縦
向きとされた状態で坑口から搬送されてきた床版２をホ
イスト１２の直下に配置してそれを吊り具フレーム２９
にボルトにより連結する。そして、ホイスト１２により
床版２をブラケット３の設置位置よりも若干高い位置ま
で吊上げ、そこで９０゜旋回させて横向きとし、徐々に
降下させてその両端部をブラケット３，３上に下ろして
そこに支持させる。その際、必要であればホイスト１２
を横行させて横方向の位置調整を行い、走行フレーム１
１を前後に若干走行させて前後方向の位置調整を行う。
そして、床版２をブラケット３，３に対してボルト締結
して固定するが、その作業も走行フレーム１１を足場と
して作業員が容易に行うことができる。

【００１９】以上の作業が完了して床版２が架設された
ら、走行フレーム１１を移動させ、次のブラケット３，
３および床版２の架設作業に移行する。以上を繰り返す
ことにより、ブラケット３をトンネル１壁面に一定間隔
で取り付けていってはそれに支持することで床版２を架
設して敷き並べていけば良い。

【００２０】上記装置によれば、走行フレーム１１に搭
載したマニピュレータ１３およびホイスト１２によりブ
ラケット３および床版２を搬送して位置決めを行うの
で、それらの一連の作業を連続的に行うことができ、ま
たそれらの作業の自動化を十分に図ることができ、した
がってブラケット３および床版２の設置作業を従来に比
較して格段に効率的に行うことができる。勿論、床版２
をホイスト１２により吊り支持し、その状態でホイスト
１２を回転させることで床版２を旋回させるようにして
いるから、従来のテーブルリフタを用いて持ち上げ、旋
回させる場合のように姿勢が不安定になることがなく、
作業の安全性を確保することができる。しかも、落下防
止機構３０を備えているから、吊り上げた床版２が万一
ホイスト１２から脱落するような事態が生じたとしても
それが作業床面まで落下してしまうことはなく、したが
って重大な事態を未然に防止することができる。さら
に、走行フレーム１１はトンネル１内面に沿う門型とさ
れているので、その内側を他の機材が自由に通過でき、
他の作業に支障を来すこともない。

【００２１】なお、上記実施形態で示した走行フレーム
１１やマニピュレータ１３、ホイスト１２の構成はあく
まで一例であり、本発明においては走行フレームやブラ
ケット搬送機構、床版搬送機構の具体的な構成はトンネ
ルの形態や規模、設置対象のブラケットや床版の形状や
大きさ、重量等を勘案して設計的な変更を任意に行えば
良いことは当然である。たとえば、走行フレームは必ず
しも自走可能なものとすることはなく、他の走行駆動機
構により牽引あるいは押すことで走行するものであって
も良い。また、床版を吊り上げて旋回させることができ
るものであれば、床版搬送機構としてはホイストに代る
他の機構であっても良く、それ自体がトンネル軸方向に
も移動して床版の前後方向の位置決めを行うものとして
も良い。同様にブラケットを保持して搬送し得るもので
あればマニピュレータに代る他の機構であっても良い。
さらに、必要であれば床版搬送機構やブラケット搬送機
構を複数機設けることでも良く、特にブラケット搬送機
構を２機設けて左右の壁面に対して同時にブラケットを
搬送するようにすれば作業効率をより一層向上させるこ
とができる。

【００２２】また、上記実施形態ではトンネル壁面に対
するブラケットの固定作業や、ブラケットに対する床版
の固定作業は作業員が行うものとしているが、それらの
作業を自動的に行うための装置、たとえばボルト孔にボ
ルトを挿入してナットを締結するボルト締結ロボットを
搭載しておくことが考えられ、そのようにすればより一
層の自動化を図り得る。

【００２３】さらに、上記実施形態は断面円形のトンネ
ルに適用した場合のものであるが、本発明は馬蹄形断面
のトンネルや角型断面のトンネルに対しても全く同様に
適用することができることは当然であるし、鉄道トンネ
ルや道路トンネルに限らず水路トンネルや共同溝等の任
意の用途のトンネルに適用できることは言うまでもな
い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明は、門型の走行フ
レームにマニピュレータ等のブラケット搬送機構と、ホ
イスト等の床版搬送機構とを搭載したものであるので、
床版を設置するに際してその床版の搬送と位置決めを容
易に行い得ることはもとより、それに先立ってブラケッ
トの搬送とその位置決めをも容易に行うことができるも
のであり、したがって床版の設置に係わる一連の作業を
連続的に行うことができるとともにその自動化を図るこ
とができ、従来に比較して作業効率を格段に向上させる
ことができる。特に、走行フレームをトンネル内面に沿
う門型としたことからその内側を他の機材が通過できて
他の作業の支障に来すことがなく、また、床版搬送機構
は床版を吊り支持して旋回させるものであるから床版の
姿勢が不安定になることなく安全に作業を行い得る。ま
た、落下防止機構を備えることとすれば、吊り上げた床
版が万一脱落するようなことがあっても重大な事態とな
ることを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である床版取付装置の概
略構成を示す正面図である。

【図２】同、側面図である。

【図３】同、平面図である。

【図４】同装置におけるブラケット搬送手段としての
マニピュレータを示す概略構成図である。

【図５】上部に床版を架設したトンネルの例を示す断
面図である。

【図６】従来における床版の設置作業手順を説明する
ための図である。

【符号の説明】１トンネル２床版３ブラケット１１走行フレーム１１ａ脚部１１ｂ水平部１２ホイスト（床版搬送機構）１３マニピュレータ（ブラケット搬送機構）３０落下防止機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺健治東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者岡崎雅好東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者大友信悦東京都港区芝浦一丁目２番３号清水建設株式会社内 (72)発明者中村明男東京都千代田区外神田３丁目５番12号菅機械工業株式会社東京支店内 (72)発明者井垣武彦兵庫県神戸市長田区大橋町２丁目１番34号マロール株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネル内の上部壁面に設けたブラケッ
トに床版の両端部を支持することで該床版をトンネル内
の上部に架設するに際して用いる装置であって、両脚部
が該トンネルの側壁面に近接し上部の水平部が該トンネ
ルの頂部に近接して該トンネルの内面に沿う門型の形態
とされているとともに該トンネル内をその軸方向に走行
可能な走行フレームに、前記ブラケットをトンネル内の
上部壁面に対して取り付けるべく該ブラケットを保持し
てその取り付け位置に導くためのブラケット搬送機構
と、前記床版を前記ブラケットに支持させるべく該床版
を吊り支持して昇降させるとともに少なくともトンネル
の幅方向に移動させかつ水平面内において旋回させてそ
の設置位置に導くための床版搬送機構とを搭載してなる
ことを特徴とするトンネル用床版取付装置。
【請求項２】前記床版搬送機構は、前記走行フレーム
の上部においてトンネルの幅方向に移動可能かつ鉛直な
軸線を中心に回転可能に設けられたホイストであること
を特徴とする請求項１記載のトンネル用床版取付装置。
【請求項３】前記ブラケット搬送機構は、旋回可能な
アームの先端に前記ブラケットを把持する把持部を備
え、かつその全体がトンネル幅方向に移動可能とされた
マニピュレータであることを特徴とする請求項１または
２記載のトンネル用床版取付装置。
【請求項４】前記床版搬送機構によって前記走行フレ
ームの上部に吊り支持されている床版の下方に位置して
該床版が落下した際にそれを受け止めるための落下防止
機構を前記走行フレームに搭載してなることを特徴とす
る請求項１，２または３記載のトンネル用床版取付装
置。