JPH11173086A - 補強板設置装置及び設置方法 - Google Patents

補強板設置装置及び設置方法

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JPH11173086A
JPH11173086A JP9346865A JP34686597A JPH11173086A JP H11173086 A JPH11173086 A JP H11173086A JP 9346865 A JP9346865 A JP 9346865A JP 34686597 A JP34686597 A JP 34686597A JP H11173086 A JPH11173086 A JP H11173086A
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Mitsuo Saito
光男 斉藤
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Ishikawajima Constr Materials Co Ltd
石川島建材工業株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導水トンネルを構成するトンネル壁体の内周
面への補強板の設置作業を容易化し、工期の短縮、労力
の削減を図る。 【解決手段】 走行可能な基台22の上部にポール23
を立設させる。油圧シリンダ35、44によって、側方
へ伸ばされる側方アーム33及び上方へ伸ばされる上方
アーム41を有する複数のアクチュエータ部24からな
る拡径機構25をポール23に設ける。側方アーム33
の先端部及び上方アーム41の先端部に取り付けられた
支持板43に押圧車32、42を設ける。導水トンネル
1の外にて、予め略U字形に組み立てた補強板2を拡径
機構25に被せることにより、補強板設置装置21に補
強板2を支持させ、補強板設置装置21を導水トンネル
1内の補強板設置個所へ移動させる。側方アーム33、
上方アーム41を伸ばして補強板2を外方へ押し広げ、
トンネル壁体4の内周面4aに沿って補強板2を設置さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水力発電所等にお
ける導水トンネル等を補強するために、補強板をトンネ
ルを構成するトンネル壁体の内周面に設置させる補強板
設置装置及び設置方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、水力発電所等には、タービン等
へ水を導くための導水トンネルが地中に構築されてい
る。ところで、このような導水トンネルは、年数を経る
につれ、導水トンネルを構成するトンネル壁体の内周面
の劣化が進行し、補強の必要が生じてくる。従来、この
導水トンネルを補強するにあたっては、導水トンネルを
構成するトンネル壁体の内周面に沿って金属板等からな
る補強板を設置し、この補強板とトンネル内周面との間
へモルタルを注入して一体化させる手段が一般的に採用
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に導水トンネルのトンネル壁体の内周面に補強板を設置
する場合、導水トンネル内へ複数に分割した補強板を搬
入し、これら複数の分割補強板を導水トンネル内にて、
作業者が人手によって一枚ずつトンネル壁体の内周面に
沿って組み付けていたため、その作業に多大な労力を要
するとともに長期的な作業を余儀なくされていた。
【0004】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて容易にかつ短期間にて、導水トンネルを構
成するトンネル壁体の内周面に沿って補強板を設置する
ことが可能な補強板設置装置及び設置方法を提供するこ
とを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の補強板設置装置は、底面の両側部か
ら略U字形のトンネル壁体が構築されたトンネルの、前
記トンネル壁体の内周面に沿って補強板を設置し、該補
強板とトンネル壁体の内周面に裏込め材を注入すること
により、前記トンネル壁体の内周面に前記補強板を一体
化させて補強する補強構造に用いられる前記補強板を、
前記トンネル壁体の内周面に沿って設置させる補強板設
置装置であって、走行可能な基台と、該基台上に立設さ
れたポールと、該ポールに設けられ、予め前記トンネル
壁体の内周面に沿う略U字形に形成された前記補強板が
縮径されて被せられる拡径機構とを有してなり、該拡径
機構は、被せられた前記補強板を外方へ押圧することに
より前記トンネル壁体の内周面に沿うように押し広げる
ことを特徴としている。つまり、予めトンネル壁体の内
面に沿う略U字形に形成された補強板を、僅かに縮径さ
せて拡径機構部に被せ、この状態にてトンネル内におけ
る補強板の設置位置へ装置を移動させて、この設置位置
にて拡径機構によって補強板を外方へ押し広げることに
より、容易に補強板がトンネル壁体の内周面に沿うよう
に設置される。
【0006】請求項2記載の補強板設置装置は、請求項
1記載の補強板設置装置において、前記拡径機構が、前
記ポールの中間部から両側方へ突出された進退可能な側
方アームと、前記ポールの上端部から上方へ突出された
進退可能な上方アームとを有し、これら側方アーム及び
上方アームが伸ばされることにより、前記補強板が押し
広げられることを特徴としている。つまり、上方アーム
及び側方アームを伸ばすことにより、縮径された略U字
形の補強板を外周方向へ略均等に広げて、トンネル壁体
の内周面に沿わせることが可能となる。
【0007】請求項3記載の補強板設置装置は、請求項
2記載の補強板設置装置において、前記側方アーム及び
前記上方アームを油圧によって伸ばす油圧機構が設けら
れていることを特徴としている。つまり、側方アーム及
び上方アームを油圧機構によって油圧を作用させて伸ば
すものであるので、補強板の拡径作業が容易に行える。
【0008】請求項4記載の補強板設置方法は、底面の
両側部から略U字形のトンネル壁体が構築されたトンネ
ルの、前記トンネル壁体の内周面に沿って補強板を設置
し、該補強板とトンネル壁体の内周面に裏込め材を注入
することにより、前記トンネル壁体の内周面に前記補強
板を一体化させて補強する補強構造に用いられる前記補
強板を、前記トンネル壁体の内周面に沿って設置させる
補強板設置方法であって、前記トンネルの外にて予め前
記トンネル壁体の内周面に沿う略U字形の補強板を形成
し、該補強板を縮径させた状態にて前記トンネル内へ移
動させ、該トンネル内の補強板設置個所にて前記補強板
を外方へ押し広げて前記トンネル壁体の内周面に沿うよ
うに設置させることを特徴としている。これにより、補
強板の設置作業の効率が大幅に向上され、工期の短縮、
労力の削減が図られる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の補強板設置装置及
び設置方法の実施の形態を図によって説明する。図1に
おいて、符号1は、導水トンネル(トンネル)であり、
符号2は、この導水トンネル1を補強するために用いら
れる、例えばステンレス板等からなる補強板である。こ
の導水トンネル1は、その底面が緩やかな円弧状とされ
たインバート3とされ、このインバート3の両側部から
上方へ、断面視略U字形(馬蹄形)のトンネル壁体4が
構築された構造とされている。
【0010】そして、この導水トンネル1の補強は、イ
ンバート3の上方側に構築されたトンネル壁体4の内周
面4aを補強するものであり、補強板2は、このインバ
ート3上方側のトンネル壁体4の内周面4aに沿って設
置され、この補強板2とトンネル壁体4の内周面4aと
の間にモルタル(裏込め材)が注入されて一体化される
ようになっている。
【0011】補強板2は、左右一対の分割補強板5から
なるもので、これら分割補強板5同士が導水トンネル1
の頂点にて互いに連結されている。また、これら左右一
対の分割補強板5は、それぞれ上方分割補強板5aと、
下方分割補強板5bとを互い連結して構成されている。
これら上方分割補強板5a及び下方分割補強板5bに
は、その周囲に、トンネル壁体4の内周面4a側へ立ち
上げられた継手板部6が形成されており、上方分割補強
板5aと下方分割補強板5bとは、図2に示すように、
これら継手板部6同士をボルト7、ナット8によって締
結することにより一体化されている。
【0012】また、上方分割補強板5a同士は、図3に
示すように、一方側の継手板部6に設けられた孔部9
へ、他方側の継手板部6に固定されたピン10を挿通さ
せて互いに係合させることにより連結されている。そし
て、上記構成の補強板2の下端部を、インバート3に支
持させることにより、この補強板2が、トンネル壁体4
の内周面4aに沿って設置されている。なお、この補強
板2のインバート3への支持構造としては、図4に示す
ように、下部分割補強板5bの継手板部6に固定したナ
ット11に螺合可能なおねじを有するステー12を設
け、このステー12を継手板部6から伸ばして、インバ
ート3に予め形成した基礎部13へ当接させる支持構造
等が用いられる。
【0013】次に、上記構成の補強板2を、導水トンネ
ル1を構成するトンネル壁体4の内周面4aに沿って設
置する補強板設置装置について説明する。図5及び図6
において、符号21は、補強板設置装置である。この補
強板設置装置21は、基台22と、この基台22の上部
に立設されたポール23と、このポール23に設けられ
た複数のアクチュエータ部24からなる拡径機構25と
から概略構成されている。基台22には、その下部に複
数の車輪26が設けられており、これら車輪26によっ
て走行可能とされている。基台22には、その両側部
に、補強板2の下端部を係止して支持する断面視L字状
の支持部27が設けられており、また、この基台22の
上部には、レバー28aを操作することにより油圧を発
生させる手動式の油圧ポンプ28が複数設けられてい
る。
【0014】次に、ポール23に設けられた各アクチュ
エータ24について説明する。ポール23の中間部に
は、側方へ突出された一対の支持アーム31が設けられ
ており、これら支持アーム31には、先端部に押圧車3
2が設けられた側方アーム33が進退可能に設けられて
いる。これら支持アーム31に設けられた側方アーム3
3は、それぞれ圧縮バネ34によって常に支持アーム3
1内に引き込まれる方向に付勢されている。
【0015】また、この支持アーム31には、油圧シリ
ンダ35が設けられており、この油圧シリンダ35に前
記油圧ポンプ28から油圧が供給されると、この油圧シ
リンダ35のロッド35aが伸長し、このロッド35a
によって側方アーム33が伸ばされるようになってい
る。そして、この油圧シリンダ35への油圧の供給がな
くなると、側方アーム33は、圧縮バネ34の付勢力に
よって油圧シリンダ35のロッド35aを押し込みなが
ら支持アーム31内に引き込まれるようになっている。
【0016】また、ポール23の上部には、上方アーム
41が設けられている。この上方アーム41は、ポール
23に対して進退可能に設けられたもので、その先端部
には、複数の押圧車42が設けられた支持板43が固定
されている。ポール23の先端部近傍には、油圧シリン
ダ44が設けられており、この油圧シリンダ44に前記
油圧ポンプ28から油圧が供給されると、この油圧シリ
ンダ44のロッド44aが伸長し、このロッド44aに
よって上方アーム41が上方へ押し上げられるようにな
っている。そして、この油圧シリンダ44への油圧の供
給がなくなると、上方アーム41は自重によって油圧シ
リンダ44のロッド44aを押し込みながら下降するよ
うになっている。なお、側方アーム33及び上方アーム
41の支持板43に固定された押圧車32、42は、い
ずれも、基台22の走行方向に沿う軸線を中心として回
動可能に支持されている。
【0017】そして、上記構造の補強板設置装置21に
は、アクチュエータ部24からなる拡径機構25を囲う
ように、予め略U字形に組み立てた補強板2が被せられ
るようになっている。なお、アクチュエータ部24を構
成する側方アーム33及び上方アーム41を縮めた状態
にて補強板2を拡径機構25へ被せると、補強板2は、
上部における各分割補強板5同士の連結部分がその自重
によって図7に示すように、内方に屈曲されることによ
り、補強板2は、全体として縮径された状態となる。
【0018】次に、上記構造の補強板設置装置21を用
いて導水トンネル1を構成するトンネル壁体4の内周面
4aに補強板2を設置する場合について説明する。 (1)補強板の組み立て作業 まず、導水トンネル1の外にて、上方分割補強板5aと
下方分割補強板5bとを、その継手板部6同士をボルト
7、ナット8によって連結して左右一対の分割補強板5
とする。そして、これら左右一対の分割補強板5の一方
の分割補強板5の継手板部6に形成された孔部9へ他方
の分割補強板5の継手板部6に固定されたピン10を挿
入して、これら分割補強板5同士を連結させた略U字形
の補強板2を組み立てる。
【0019】(2)補強板設置装置への補強板の支持作
業 上記(1)にて組み立てた補強板2を補強板設置装置2
1の拡径機構25を囲うように被せ、補強板2の下端部
を、基台22の側部の支持部27に係止させ、補強板2
を補強板設置装置21に支持させる。 (3)補強板の搬送作業 補強板2を支持させた補強板設置装置21を走行させ
て、図8に示すように、導水トンネル1内の補強板設置
個所へ移動させる。
【0020】(4)補強板の設置作業 補強板設置装置21を補強板設置個所まで移動させた
ら、この補強板設置装置21の各油圧ポンプ28を、レ
バー28aを操作することにより駆動させる。このよう
にすると、各油圧ポンプ28から、支持アーム31及び
ポール23に設けられたそれぞれの油圧シリンダ35、
44に油圧が供給され、これら油圧シリンダ35、44
のロッド35a、44aが伸長され、各油圧シリンダ3
5、44のロッド35a、44aによって側方アーム3
3及び上方アーム41がそれぞれ伸長される。これによ
り、これら側方アーム33及び上方アーム41の支持板
43に設けられた押圧車32、42が転動しながら補強
板2を外方へ押し出し、これにより、この補強板2は、
外方へ押し広げられ、下端部が支持部27から外れて、
導水トンネル1のトンネル壁体4の内周面4aに沿って
設置される。
【0021】(5)補強板の設置作業 トンネル壁体4の内周面4aに沿って補強板2が設置さ
れたら、下方分割補強板5bの下端のステー12を回し
て伸長させて、予め構築しておいた基礎部13へ支持さ
せ、補強板2をトンネル壁体4の内周面4aに沿って設
置した状態に保持させる。次いで、このトンネル壁体4
の内周面4aに沿って設置させた補強板2と、既に設置
して支持させた補強板2とを、互いの側方の継手板部6
同士をボルト・ナットによって締結することによりトン
ネル軸方向に連結する。
【0022】なお、補強板設置装置21は、補強板2を
トンネル壁体4の内周面4aに沿って支持させた後に撤
去される。この補強板設置装置21を撤去する場合は、
油圧ポンプ28による各油圧シリンダ35、44への油
圧の供給を解除することにより、側方アーム33を圧縮
バネ34によって支持アーム31内に引き込ませるとと
もに、上方アーム41をその自重により下降させる。こ
のようにすると、側方アーム33及び上方アーム41の
支持板43に設けられた押圧車32、42が補強板2か
ら離間され、この補強板設置装置21が走行可能な状態
とされる。そして、この走行可能とされた補強板設置装
置21を走行させて、導水トンネル1の外へ出し、その
後、再び、この補強板設置装置21に補強板2を支持さ
せて導水トンネル1内へ移動させてトンネル壁体4の内
周面4aへの補強板2の設置作業を行う。
【0023】(6)裏込め作業 導水トンネル1の軸方向へ所定枚数の補強板2を設置さ
せたら、これら補強板2の下端部に形成された隙間を閉
塞し、その後、補強板2とトンネル壁体4の内周面4a
との間に形成された隙間へモルタルを注入して硬化させ
ることにより、導水トンネル1のトンネル壁体4の内周
面4aに補強板2が一体化されてトンネル壁体4が補強
される。
【0024】そして、上記(1)〜(6)の作業を繰り
返し行うことにより、導水トンネル1に、補強板2によ
る補強構造を施すことができる。
【0025】このように、上記実施の形態の補強板設置
装置によれば、導水トンネル1の外にて予め複数に分割
された上方分割補強板5a、下方分割補強板5bを組み
立てることによりトンネル壁体4の内周面4aに沿う略
U字形に形成された補強板2を、僅かに縮径させて拡径
機構25を囲うように被せ、この状態にて導水トンネル
1内における補強板2の設置箇所へ補強板設置装置21
を移動させて、この設置箇所にて拡径機構25を構成す
る側方アーム33及び上方アーム41を伸ばすことによ
り、極めて容易に補強板2を、外方へ押し広げてトンネ
ル壁体4の内周面4aに沿うように設置させることがで
きる。
【0026】したがって、従来のように、分割された補
強板を導水トンネル内へ搬送し、導水トンネル内にて分
割補強板を人手によってトンネル壁体の内周面に沿うよ
うに一枚ずつ組み付ける場合と比較して、その作業効率
を大幅に向上させることができ、工期の短縮、労力の削
減を図ることができる。
【0027】また、側方アーム33及び上方アーム41
を油圧シリンダ35、44へ油圧ポンプ28から油圧を
作用させることにより行うものであるので、補強板2の
拡径作業を極めて容易に行うことができる。なお、上記
の例では、補強板2として、耐食性に優れたステンレス
板を用いたが、この補強板2の材質はステンレスに限る
ことはない。
【0028】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の補強板
設置装置及び設置方法によれば、下記の効果を得ること
ができる。請求項1記載の補強板設置装置によれば、予
めトンネル壁体の内面に沿う略U字形に形成された補強
板を、僅かに縮径させて拡径機構に被せ、この状態にて
トンネル内における補強板の設置位置へ装置を移動させ
て、この設置位置にて拡径機構によって補強板を外方へ
押し広げることにより、極めて容易に補強板をトンネル
壁体の内周面に沿うように設置させることができる。こ
れにより、従来のように、分割された補強板をトンネル
内へ搬送してトンネル内にて分割補強板を人手によって
トンネル壁体の内周面に沿うように一枚ずつ組み付ける
場合と比較して、その作業効率を大幅に向上させること
ができ、工期の短縮、労力の削減を図ることができる。
【0029】請求項2記載の補強板設置装置によれば、
上方アーム及び側方アームを伸ばすことにより、縮径さ
れた略U字形の補強板を、外周方向へ略均等に広げてト
ンネル壁体の内周面に沿わせることができる。請求項3
記載の補強板設置装置によれば、側方アーム及び上方ア
ームを油圧機構によって油圧を作用させて伸ばすもので
あるので、補強板の拡径作業を極めて容易に行うことが
できる。
【0030】請求項4記載の補強板設置方法によれば、
トンネルの外にて、予めトンネル壁体の内周面に沿う略
U字形に補強板を形成し、この補強板を縮径させてトン
ネル内へ移動させて設置個所にて外方へ押し広げてトン
ネル壁体の内周面に沿わせて設置させるので、従来のよ
うに、分割された補強板をトンネル内へ搬送してトンネ
ル内にて分割補強板をトンネル壁体の内周面に沿うよう
に一枚ずつ組み付ける場合と比較して、その作業効率を
大幅に向上させることができ、工期の短縮、労力の削減
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の補強板設置装置及び設
置方法によって補強板が設置される導水トンネルの断面
図である。
【図2】 本発明の実施の形態の補強板設置装置及び設
置方法に用いられる補強板を構成する上方分割補強板及
び下方分割補強板の連結部分の断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態の補強板設置装置及び設
置方法に用いられる補強板を構成する分割補強板同士の
連結部分の断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態の補強板設置装置及び設
置方法に用いられる補強板の下端部における支持構造を
説明する下方分割補強板の下端部の断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態の補強板設置装置の構成
及び構造を説明する補強板が支持された補強板設置装置
の正面図である。
【図6】 本発明の実施の形態の補強板設置装置の構成
及び構造を説明する補強板設置装置の側面図である。
【図7】 本発明の実施の形態の補強板設置装置及び設
置方法に用いられる補強板の分割補強板同士の連結部分
の断面図である。
【図8】 本発明の実施の形態の補強板設置装置を用い
た補強板の設置作業を説明する導水トンネル内に移動さ
れた補強板設置装置の概略正面図である。
【符号の説明】
1 導水トンネル(トンネル) 2 補強板 3 インバート(底面) 4 トンネル壁体 4a 内周面 21 補強板設置装置 22 基台 23 ポール 25 拡径機構 28 油圧ポンプ(油圧機構) 33 側方アーム 41 上方アーム 35、44 油圧シリンダ(油圧機構)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底面の両側部から略U字形のトンネル壁
    体が構築されたトンネルの、前記トンネル壁体の内周面
    に沿って補強板を設置し、該補強板とトンネル壁体の内
    周面に裏込め材を注入することにより、前記トンネル壁
    体の内周面に前記補強板を一体化させて補強する補強構
    造に用いられる前記補強板を、前記トンネル壁体の内周
    面に沿って設置させる補強板設置装置であって、 走行可能な基台と、該基台上に立設されたポールと、該
    ポールに設けられ、予め前記トンネル壁体の内周面に沿
    う略U字形に形成された前記補強板が縮径されて被せら
    れる拡径機構とを有してなり、 該拡径機構は、被せられた前記補強板を外方へ押圧する
    ことにより前記トンネル壁体の内周面に沿うように押し
    広げることを特徴とする補強板設置装置。
  2. 【請求項2】 前記拡径機構は、前記ポールの中間部か
    ら両側方へ突出された進退可能な側方アームと、前記ポ
    ールの上端部から上方へ突出された進退可能な上方アー
    ムとを有し、これら側方アーム及び上方アームが伸ばさ
    れることにより、前記補強板が押し広げられることを特
    徴とする請求項1記載の補強板設置装置。
  3. 【請求項3】 前記側方アーム及び前記上方アームを油
    圧によって伸ばす油圧機構が設けられていることを特徴
    とする請求項2記載の補強板設置装置。
  4. 【請求項4】 底面の両側部から略U字形のトンネル壁
    体が構築されたトンネルの、前記トンネル壁体の内周面
    に沿って補強板を設置し、該補強板とトンネル壁体の内
    周面に裏込め材を注入することにより、前記トンネル壁
    体の内周面に前記補強板を一体化させて補強する補強構
    造に用いられる前記補強板を、前記トンネル壁体の内周
    面に沿って設置させる補強板設置方法であって、 前記トンネルの外にて予め前記トンネル壁体の内周面に
    沿う略U字形の補強板を形成し、該補強板を縮径させた
    状態にて前記トンネル内へ移動させ、該トンネル内の補
    強板設置個所にて前記補強板を外方へ押し広げて前記ト
    ンネル壁体の内周面に沿うように設置させることを特徴
    とする補強板設置方法。
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