JPH11229789A - トンネル補修拡幅装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業スペースや作業時間帯を制限しなくて
も、既存のトンネルの補修・拡幅作業を行うことができ
る装置を提供する。 【解決手段】 既存のトンネルの内空断面より小さな外
形を有するとともに、その下を車両Ｔが通常通り通行で
きるような断面形状を有するシェルター１と、このシェ
ルター１の外周面に沿って形設された案内部材２と、こ
の案内部材２に沿って移動できるようにこれに取り付け
られた補修拡幅工具３と、を備えることを特徴とするト
ンネル補修拡幅装置を提供する。ここで案内部材２はト
ンネル縦断面方向に延びた縦ガイドレール２ａと同横断
面方向に延びた横ガイドレール２ｂとからなり、シェル
ター１の外周面に沿って固定されたいずれか一方に沿っ
て他方が移動できるように両者が係合されるとともに、
補修拡幅工具３が当該他方に取り付けられていることを
特徴とする。さらにシェルター１は移動手段たる車輪
４、搬送手段たるベルトコンベア５、格納スペース６を
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交通規制を行わず
に既存のトンネルの補修・拡幅工事を行うための装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、既存のトンネルの内壁の補修
工事やトンネル自体の拡幅工事を行うには、例えば道路
トンネルにおいては、まず片側車線を通行止めにしてお
き、その通行止めにした車線のスペースを利用してトン
ネル片側で補修・拡幅作業を行い、次に反対側の車線を
通行止めにして、トンネル反対側で先と同様に拡幅・補
修作業を行うという方法が一般的であった。また、鉄道
トンネルにおいては、本線レール上を走行できる補修・
拡幅作業機械を用いて補修・拡幅作業を行い、列車がト
ンネルを通過するときに退避線に退避することにしたり
（特開平８−２４６７８６号参照）、列車が運行しない
夜間等に工事を行うという方法が一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、道路ト
ンネルにおいて片側車線を通行止めにする方法は、特に
交通量の多い地点では交通渋滞を引き起こし、また作業
スペースが限られるため工期が長く工費が割高になると
いう問題があった。また、鉄道トンネルにおいては、上
記いずれの方法によっても作業時間帯が制限されるた
め、工期が長くなり工費が割高になるという問題があっ
た。

【０００４】そこで本発明は、作業スペースや作業時間
帯を制限しなくても、既存のトンネルの補修・拡幅作業
を行うことができる装置を提供することにより、上記問
題を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載の発明は、既存のトンネルの内空断面より小さな外形
を有するとともに、その下を当該トンネル内の通行物が
通常通り通行できるような断面形状を有するシェルター
と、このシェルターの外周面に沿って形設された案内部
材と、この案内部材に沿って移動できるようにこれに取
り付けられた補修拡幅工具と、を備えることを特徴とす
るトンネル補修拡幅装置である。

【０００６】このようなトンネル補修拡幅装置によれ
ば、シェルターの下をトンネル内通行物が通常通り通行
でき、補修・拡幅作業によって発生するずり等はシェル
ターの外周面上に落下するので、トンネル内通行物に対
して一切影響を与えずにトンネルの補修・拡幅工事を行
うことができる。さらに、補修拡幅工具が案内部材を介
してシェルター外周面をくまなく移動できるようになっ
ているので、トンネル補修拡幅装置を一地点に設置した
ままでも、トンネル内壁面の一定範囲にわたって補修・
拡幅工事を行うことができる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記案内部材がトンネル縦断面
方向に延びた縦ガイドレールと同横断面方向に延びた横
ガイドレールとからなり、前記シェルターの外周面に沿
って固定されたいずれか一方に沿って他方が移動できる
ように両者が係合されるとともに、前記補修拡幅工具が
当該他方に取り付けられていることを特徴とするトンネ
ル補修拡幅装置である。

【０００８】このような態様で縦ガイドレールと横ガイ
ドレールとを組み合わせて案内部材を構成することによ
り、補修拡幅工具がシェルター外周面上の略全面に移動
できるようになるので、トンネル補修拡幅装置を一地点
に設置したままでも、シェルター外周面の対向するトン
ネル内壁面の略全面にわたって補修・拡幅工事を行うこ
とができるようになる。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の発明において、前記シェルターが
トンネル縦断面方向に移動するための移動手段を具備す
ることを特徴とするトンネル補修拡幅装置である。

【００１０】このような移動手段を備えることにより、
シェルター自体がトンネル縦断面方向に移動することが
できるようになるので、シェルターを工事地点まで移動
させる手間が大幅に軽減され、トンネル内壁のいずれの
部分に対しても容易に補修・拡幅工事を行うことができ
るようになる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前
記シェルターが、その外周側面下部に、補修拡幅作業に
よって発生するずり等をトンネル坑口方向へ搬送するた
めの搬送手段を具備することを特徴とするトンネル補修
拡幅装置である。

【００１２】このようにシェルターの外周側面下部に搬
送手段が具備されているので、補修・拡幅作業によりシ
ェルター外周面上に落下する掘削ずりやコンクリートが
ら等が全てここで受け止められ、そして自動的にトンネ
ル坑口方向へ搬送されるので、安全かつ円滑な工事が担
保される。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
乃至請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前
記シェルターが、その内部に、補修拡幅作業に必要な他
の機材等を格納するための格納スペースを具備すること
を特徴とするトンネル補修拡幅装置である。

【００１４】このような格納スペースを備えることによ
り、全ての機器類をシェルターに納めることができるよ
うになり、より安全かつ円滑な工事が担保される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一
要素には同一符号を用い、重複する説明は省略するもの
とする。

【００１６】図１は、本発明に係るトンネル補修拡幅装
置の一実施形態を表す外観斜視図であり、図２は同側面
図、図３は同正面図である。ここで、符号１はシェルタ
ーを、符号２ａ、２ｂはそれぞれ案内部材たる縦ガイド
レール、横ガイドレールを、符号３ａ〜３ｄはそれぞれ
補修拡幅工具たるロータリカッタ、ブレーカ、吹付機、
穿孔機を、符号４は移動手段たる車輪を、符号５は搬送
手段たるベルトコンベアを、符号６は格納スペースを、
符号７は天井板を示している。なお、符号８ａ〜８ｃは
それぞれ油圧ユニット、コンプレッサ、モルタルプラン
トであり、符号Ｗはトンネル内壁面、符号Ｔはトンネル
内の通行物たる車両である。以下、上記各部の構成につ
いて詳述することにより、本発明の意義を明らかにす
る。

【００１７】（１）シェルター シェルター１は、補修・拡幅工事が行われるトンネルの
内空部に設置されるものであり、シェルター１の外周面
に装備された補修拡幅工具３を使用することにより発生
する掘削ずりやコンクリートがら等から、シェルター１
の下を通行する車両Ｔを防護する役割を果たす。ここで
シェルター１の形状について考察すると、シェルター１
の下を車両Ｔが支障なく通行するという観点からすれば
シェルター１の内空断面はできるだけ大きいほうがよ
く、シェルター１の外周面とトンネル内壁面Ｗとの間で
補修拡幅工具３による作業がなされることを考慮すると
シェルター１の外形は一定の大きさ以内である必要があ
る。したがって、厚さ一定の面状部材を折り曲げ加工す
ることによりシェルター１を作成すると仮定すれば、ト
ンネル内壁面Ｗから一定の間隔を確保し、トンネル内壁
面Ｗに沿った横断面形状のシェルター１が上記要件を満
たすものである。例えば本実施形態においては、図２及
び図３に示すように、トンネルの内空断面よりひと回り
小さい半割筒状形のシェルター１としている。

【００１８】なお、車両Ｔが支障なく通行できるとは、
例えば本実施形態のような対向二車線の道路トンネルに
おいて、シェルター１の設置後も対向二車線が確保され
ているというように、シェルター１の設置前後を比較し
ても車両Ｔの通行条件に殆ど差異がないことを意味す
る。したがって、シェルター１の必要内空断面寸法は、
補修・拡幅工事が行われるトンネルの内空断面寸法によ
り定まる。一方、シェルター１の外周面とトンネル内壁
面Ｗとの間に必要とされる一定の間隔とは、補修拡幅工
具３による補修・拡幅作業に支障ない程度の間隔という
意味であり、これは補修拡幅工具３の大きさや性能、縦
ガイドレール２ａ、横ガイドレール２ｂの断面寸法等と
も関連する相対的なものである。

【００１９】本発明におけるシェルター１の形状は、か
かる条件を満たすように他の構成要件とのバランスをと
って決定されるべきものであり、逆にかかる条件を満た
す以上、本実施形態に示す形状に限定されず、他にも様
々な形状が考えられる。但し、例えば門型断面のトンネ
ルに対応させて門型断面のシェルターを採用した場合に
は、当該シェルターの外周に装備される補修拡幅工具が
角部において横断面方向に移動することが難しく、また
当該シェルターの外周面上に落下するずり等が当該シェ
ルターの両脇に滑り落ちずにその頂面に蓄積してしまう
ので、シェルター１の断面外形はできるだけ角がなく、
両脇に向かって滑り落ちるような、半割筒形に近い断面
形状のものが望ましい。また、シェルター１の上には補
修拡幅工具３の使用によって発生する掘削ずりやコンク
リートがら等が落下してくるため、シェルター１自体が
所定の強度を有する必要があることは言うまでもない。

【００２０】（２）案内部材 本発明における案内部材は、トンネルの補修・拡幅工事
の効率化を図るべく、補修拡幅工具をシェルターの外面
に沿って案内する役割を果たすものであり、本実施形態
においては縦ガイドレール２ａと横ガイドレール２ｂを
組み合わせて案内部材としている。ここで縦ガイドレー
ル２ａは、シェルター１の外周面上に略等間隔に配設し
た、トンネル縦断面方向に延びる直線状の５本のガイド
レールであり、横ガイドレール２ｂは、シェルター１の
外周面に沿ってトンネル横断面方向に延びる半円周状の
４本のガイドレールである。そして各横ガイドレール２
ｂは縦ガイドレール２ａに係合されている。

【００２１】このように構成された案内部材において
は、横ガイドレール２ｂが縦ガイドレール２ａに沿って
シェルター１の長さ方向（トンネル縦断面方向）にスラ
イド可能であり、さらに後述するように、補修拡幅工具
３が横ガイドレール２ｂに沿ってシェルター１の外周方
向（トンネル横断面方向）にスライド可能であるので、
トンネル補修拡幅装置を一地点に設置したままでも、シ
ェルター１外周面の対向するトンネル内壁面Ｗの略全面
にわたって補修・拡幅工事を行うことができるようにな
り、工事の効率化を図ることができる。

【００２２】なお、本実施形態においては一の補修拡幅
工具３を一の横ガイドレール２ｂに取り付けているが、
複数の補修拡幅工具３を一の横ガイドレール２ｂに取り
付けてもよく、縦ガイドレール２ａや横ガイドレール２
ｂの形状・数量は問わない。また、縦ガイドレール２ａ
と横ガイドレール２ｂの関係を逆に、すなわち横ガイド
レール２ｂをシェルター１外周面に沿って固定し、この
横ガイドレール２ｂに係合させて縦ガイドレール２ａを
スライド可能とした案内部材を構成するものであっても
よい。

【００２３】（３）補修拡幅工具 補修拡幅工具３は、既存のトンネル内壁面Ｗを直接に補
修・拡幅する役割を果たすものであり、横ガイドレール
２ｂに沿ってスライド可能にこれに取り付けられてい
る。本実施形態においては、トンネルの内壁面Ｗに切れ
目を入れるためのロータリカッタ３ａ、トンネルの内壁
面Ｗをはつるためのブレーカ３ｂ、作業面にモルタル等
を吹き付けるための吹付機３ｃ、トンネル拡幅時にロッ
クボルト用孔を施工するための穿孔機３ｄがそれぞれ別
の横ガイドレール２ｂに取り付けられ、それぞれの横ガ
イドレール２ｂが縦ガイドレール２ａに取り付けられて
いること、そしてシェルター１が移動手段たる車輪４を
具備すること、により、既存のトンネル内壁面Ｗの任意
の位置に対して補修・拡幅工事を行うことができるよう
になっている。なお、本発明における補修・拡幅工具３
は上記態様に限定されるものではなく、目的とする工事
の種類に応じた適当な種類の工具を適宜組み合わせて用
いればよく、そのためにこれらの工具類が横ガイドレー
ル２ｂに対して着脱可能である場合はより便利である。

【００２４】（４）移動手段 移動手段は、シェルター１自体をトンネル縦断面方向に
移動させる役割を果たすものであり、本実施形態におい
てはシェルター１の下部の１２ヵ所に軸支された２４個
の車輪４が移動手段となっている。但し、本発明におけ
る移動手段としての車輪４は、本実施形態に示す数や形
状に限定されるものではない。さらに本発明における移
動手段としては、車輪４を使用せずとも、路面にラック
を敷設しておき、これに噛合するシェルター下部のピニ
オンをモータで回転させる方式等であってもよい。

【００２５】（５）搬送手段 搬送手段は、補修拡幅工具３の使用によって発生する掘
削ずりやコンクリートがら等をトンネル坑口方向へ搬送
する役割を果たすものである。かかる役割に鑑み、本発
明における搬送手段は、シェルター１の外周側面の下方
に設置されることにより、シェルター１外周面上に落ち
てくる掘削ずりやコンクリートがら等を全て受け止める
ことができるようになっている。本実施形態において
は、シェルター１の外周両脇に設置されたベルトコンベ
ア５が搬送手段となっており、このベルトコンベア５
が、補修拡幅工具３の使用によって発生する掘削ずりや
コンクリートがら等の全てを自動的にトンネル縦断面方
向へ搬送する。ここで図示はしないが、ベルトコンベア
５の先端が別のベルトコンベアと連動して、掘削ずりや
コンクリートがら等を自動的にトンネル坑外へ搬出でき
るようになっているとより便利である。なお、本発明に
おける搬送手段はこれに限定されず、他に例えばトロッ
コが順次シェルター１の両脇を走行することにより、掘
削ずりやコンクリートがら等を自動的にシェルター１外
ヘ搬送するようなものであってもよい。

【００２６】（６）格納スペース 格納スペース６は、補修拡幅工具３の動力源である油圧
ユニット９ａ、コンプレッサ９ｂ、そして補修等の材料
たるモルタルを供給するモルタルプラント９ｃ等をシェ
ルター１内に格納するためのスペースであり、シェルタ
ー１の下の車両等の通行の支障とならないような位置・
形状である必要があることは明白である。本実施形態に
おいては、半割筒状のシェルター１に対して平らな天井
板７を張ることにより、そのふところ部を格納スペース
６としている。なお、この格納スペース６は、補修拡幅
作業に必要な機材の形状・数等やシェルター１の断面形
状等に左右されるものであり、図示のものに限定されな
いことは勿論である。このように、工事に際して空間を
有効利用することにより、より安全かつ円滑な工事が担
保されることになる。

【００２７】（８）その他 なお、以上の説明においては、補修拡幅工具３と横ガイ
ドレール２ｂ、横ガイドレール２ｂと縦ガイドレール２
ａとの係合機構については触れていないが、これについ
ては円滑かつ確実に動力を伝達できるものであればその
形式は問わない。また、横ガイドレール２ｂ、補修拡幅
工具３、車輪４、ベルトコンベア５等の操作について
は、図示しないモニターカメラ等に映し出された補修・
拡幅作業の状況を、トンネル外の監視室等において確認
しながら遠隔操作で行うことが望ましい。

【００２８】さらにまた、本実施形態においては、道路
トンネルに対して本発明に係るトンネル補修拡幅装置を
使用することについて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、鉄道トンネルにおいても適用できる場合がある。す
なわち、列車の集電方式が架空電車線による場合には、
パンタグラフがシェルターに分断されてしまうため本発
明に係るトンネル補修拡幅装置を使用できないが、第３
軌条方式等によって集電を行う場合や非電化トンネルに
ついてはこのようなことが起こらず、本発明に係るトン
ネル補修拡幅装置を使用することによって所定の効果を
得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るトン
ネル補修拡幅装置を道路トンネルに使用した場合には、
従来のように片側車線を通行止めにせずとも既存トンネ
ルの補修・拡幅工事を行うことができるので、交通渋滞
を引き起こすこともなく、また作業スペースも制限され
ないので工期短縮・工費削減を図ることができる。ま
た、本発明に係るトンネル補修拡幅装置を第３軌条方式
等の鉄道トンネルに使用した場合には、従来のように作
業時間帯が制限されないので、工期短縮・工費削減を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネル補修拡幅装置の一実施形
態を表す外観斜視図である。

【図２】同側面図である。

【図３】同正面図である。

【符号の説明】

１ …シェルター ２ａ …縦ガイドレール（案内部材） ２ｂ …横ガイドレール（案内部材） ３ａ …ロータリカッタ（補修拡幅工具） ３ｂ …ブレーカ（補修拡幅工具） ３ｃ …吹付機（補修拡幅工具） ３ｄ …穿孔機（補修拡幅工具） ４ …車輪（移動手段） ５ …ベルトコンベア（搬送手段） ６ …格納スペース ７ …天井板 ８ａ …油圧ユニット ８ｂ …コンプレッサ ８ｃ …モルタルプラント Ｗ …トンネル内壁面 Ｔ …車両（トンネル内通行物）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存のトンネルの内空断面より小さな外
   形を有するとともに、その下を当該トンネル内の通行物
   が通常通り通行できるような断面形状を有するシェルタ
   ーと、 このシェルターの外周面に沿って形設された案内部材
   と、 この案内部材に沿って移動できるようにこれに取り付け
   られた補修拡幅工具と、を備えることを特徴とする、ト
   ンネル補修拡幅装置。
2. 【請求項２】 前記案内部材はトンネル縦断面方向に延
   びた縦ガイドレールと同横断面方向に延びた横ガイドレ
   ールとからなり、前記シェルターの外周面に沿って固定
   されたいずれか一方に沿って他方が移動できるように両
   者が係合されるとともに、前記補修拡幅工具が当該他方
   に取り付けられていることを特徴とする、請求項１記載
   のトンネル補修拡幅装置。
3. 【請求項３】 前記シェルターはトンネル縦断面方向に
   移動するための移動手段を具備することを特徴とする、
   請求項１又は請求項２記載のトンネル補修拡幅装置。
4. 【請求項４】 前記シェルターは、その外周側面下部
   に、補修拡幅作業によって発生するずり等をトンネル坑
   口方向へ搬送するための搬送手段を具備することを特徴
   とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の
   トンネル補修拡幅装置。
5. 【請求項５】 前記シェルターは、その内部に、補修拡
   幅作業に必要な他の機材等を格納するための格納スペー
   スを具備することを特徴とする、請求項１乃至請求項４
   のいずれか一項に記載のトンネル補修拡幅装置。