JPS622119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアーチ形のトンネル壁面に壁面保護
用のコンクリート類を連続して吹付ける方法に関
するものである。

従来、トンネル壁面にコンクリート類を吹付け
る方法としては、特開昭54−3347号公報により公
表されているように、走行装置を備えている基盤
に、施回用油圧モータにより旋回される旋回盤を
取付け、その旋回盤には油圧シリンダにより俯仰
される第１ブームの基端部を枢着し、その第１ブ
ームの先端部には油圧シリンダにより俯仰される
第２ブームの基端部を枢着し、その第２ブームに
は油圧シリンダにより伸縮される第３ブームを摺
動自在に嵌設し、その第３ブームの先端部には油
圧シリンダにより俯仰されるブロツクを枢着し、
そのブロツクにはアクチユエータにより旋回され
る案内バー機構を設け、その案内バー機構を、揺
動用アクチユエータにより歯車機構を介して回動
されるスリツト付き外筒と、その外筒内に配置さ
れて前後移動用油圧モータにより回転されるねじ
棒と、そのねじ棒に螺合されると共に前記外筒の
スリツトに嵌挿されているノズルホルダとにより
構成し、前記ブロツクを一定位置で停止させた状
態で、前記揺動用アクチユエータおよび前後移動
用油圧モータを運転して、前記ノズルホルダによ
り支持されているコンクリート類吹付用ノズルを
トンネル長手方向にジグザグ状に前進移動させ、
ノズルが所定位置まで前進移動したのち、手動運
転により前記案内バー機構をトンネル壁面の周囲
方向に移動させ、次いで再び前記揺動用アクチユ
エータおよび前後移動用油圧モータを運転して、
ノズルをトンネル長手方向にジグザグ状に後退移
動させ、以下同様の動作を反復して行なわせて、
トンネル壁面の全周にコンクリート類を吹付ける
方法が知られている。

しかるに、前記従来の吹付方法の場合は、自動
運転によるノズルのトンネル長手方向ジグザグ移
動が終了するごとに、手動制御により案内バー機
構をトンネル周面の周囲方向に平行移動させねば
ならないので、トンネル壁面の全周にわたつて自
動運転を行なうことができず、煩雑な運転操作を
必要とする。またトンネル壁面にコンクリート類
を吹付ける場合、均一な厚さの吹付けを行なうた
めには、ノズルを壁面に沿つて等速度で移動させ
る必要があるが、自動運転によるノズル移動の間
に手動制御によるノズル移動を介在させる場合
は、ノズルを全移動範囲にわたつて等速度で移動
させることが困難であり、そのため均一な吹付厚
さになるように吹付けを行なうことが困難であ
る。

また前記従来の方法の場合は、案内バー機構を
トンネル壁面に沿つてトンネル長手方向に直角な
方向に平行移動させるためには、旋回盤の旋回、
第１ブームおよび第２ブームの俯仰、第３ブーム
の伸縮、案内バー機構の旋回等を行なわねばなら
ないので、制御すべき部分の数が多くなり、制御
装置が複雑になるという問題がある。

この発明は前述の問題を有利に解決できるトン
ネル壁面のコンクリート類吹付方法を提供するこ
とを目的とするものである。

次にこの発明を図示の例によつて詳細に説明す
る。

図面はこの発明の一実施例を示すものであつ
て、トンネル１の下盤上をトンネルの壁面２の延
長方向に移動可能な車輪５を有する台車６に、フ
レームが搭載固定され、そのフレーム７には、電
気制御装置８、油圧制御装置９、電動機１０、電
動機１０により駆動され各駆動機に油圧を供給す
る油圧ポンプ１１、油圧用オイルタンク１２が装
備されている。また台車６は、台車駆動機１３に
より車輪５に回転駆動が与えられることにより走
行し、車輪５の近傍に付設されたアウトリガ１４
を油圧で伸長して下盤４に圧着させることにより
台車６が定位置に係留される。

前記フレーム７の内部に設けられたスライド軸
受１５に、前後方向に延長する伸縮部材１６が前
後方向に移動自在に嵌合され、その伸縮部材１６
の一端部に固定された雌ねじ部材１７には、前後
方向に延長する移動用螺杆１９が螺合され、その
螺杆１９の端部はフレーム７内の端部に固定され
た伸縮駆動装置１８の回転軸に連結され、その螺
杆１９が一方または他方に回転されることによ
り、伸縮部材１６が壁面２の延長方向に前進移動
または後退移動される。

伸縮部材１６の他端部に、回動駆動装置２０お
よびこれにより継手２１を介して駆動される回動
減速機２２が固定され、その回動減速機２２の出
力軸２３はトンネル断面の円弧のほぼ中心におい
てトンネル長手方向に延長し、かつその出力軸２
３にノズル支持用アーム２７の基端部が固定さ
れ、そのアーム２７にはコンクリート類を噴射す
るノズル２５がクランプまたはその他の取付金具
２６により固定され、そのノズル２５の基端部は
ホース２４を介してコンクリート類圧送機等に接
続され、前記回動駆動装置２０を運転することに
より、ノズル２５がトンネル長手方向に直角な面
内で回動される。

前記フレーム７の側部に、縮短極限リミツトス
イツチ（以下リミツトスイツチはLSと略記す
る）２８、伸長極限LS２９および寸動LS３０が
取付けられ、前後方向に延長するカム支持部材３
１の前端部は伸縮部材１６の前部の側部に固定さ
れ、そのカム支持部材３１の前部および後部に
は、縮短極限カム３２および伸長極限カム３３が
固定され、かつカム支持部材３１の中間部には複
数個の寸動カム３４Ｂ〜３４Ｆが前後方向に等間
隔で配置されて固定され、前記縮短極限カム３２
によつて縮短極限LS２８が操作されることによ
り縮短極限位置が検知され、前記伸長極限カム３
３によつて伸長極限LS２９が操作されることに
より伸長極限位置が検知され、また前記各寸動カ
ム３４Ｂ〜３４Ｆによつて寸動LSが間欠的に操
作されることにより、伸縮部材１６の寸動位置が
検知される。

前記伸縮部材１６における回動減速機２２の取
付位置の近傍に、左回動極限LS３５および右回
動極限LS３６が取付けられ、回動減速機２２の
出力軸２３に固定された回動カム３７によつて前
記LS３５およびLS３６が操作されることにより
ノズル２５の回動極限角度が検知される。

次に前述のように構成されたコンクリート類吹
付機を使用して、コンクリート類の吹付けを行な
う方法について説明する。

前記ノズル２５は、壁面２に投影されるノズル
２５の軌跡が第５図に示すＡ−A′−B′−Ｂ−Ｃ
−C′……を通るように自動運転される。すなわ
ち、ノズル２５は、トンネル周壁の一方の下部か
ら他方の下部に達するまでトンネル長手方向に直
角な面内で回動されたのち、小距離だけ前進移動
され、次いでトンネル周壁の前記他方の下部に達
するまでトンネル長手方向に直角な面内で逆方向
に回動され、以下同様の動作が反復して行なわれ
て、トンネル壁面の全周にわたつてトンネル長手
方向にジグザグ状に移動されていく。

このようなノズル軌跡の自動運転を行なわせる
とき、まず伸縮部材１６を縮短極限まで短縮し
て、第４図に示すように縮短極限カム３２によつ
て縮短極限LS２８を押圧し、かつノズル２５を
第５図における施工開始点Ａに対向させた状態
で、アウトリガ１４により台車６を係留する。

前記各カムおよびLSの配置寸法については、
例えば伸縮移動の全距離を1000mmとし、Ａ−Ｂ−
Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆの寸動の１ピツチを200mmとすれ
ば、縮短極限LS２８と縮短極限カム３２と寸動
LS３０とを一致する位置に配設し、この位置を
基準にして伸長極限LS２９を200mmの位置に、伸
長極限カム３３を1200mmの位置に、寸動カム３４
Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅ，３４Ｆをそれぞれ
200mmピツチごとの位置に配設し、左回動極限LS
３５および右回動極限LS３６をそれぞれ点Ａお
よび点A′の角度位置に配設する。

次に電気制御装置８に自動運転の指令を与え
る。電気制御装置８および油圧制御装置９はその
指令に従つて回動駆動装置２０を運転して、ノズ
ル２５を点Ａから点A′に向かつて右回動させ
る。ノズルが点A′に達すると、回動カム３７が
右回動極限LS３６を作動させるので、その検知
信号により回動駆動装置２０の運転が停止され、
続いて伸縮駆動装置１８が伸長方向に運転されて
ノズル２５が点A′から点B′に移動する。

ノズル２５が点B′に達すると、寸動カム３４Ｂ
が寸動LS３０を作動させるので、そのLS３０の
検知信号により伸長移動が停止され、続いて回動
駆動装置２０が運転されてノズル２５が点B′から
点Ｂに左回動する。

ノズルが点Ｂに達すると回動カム３７が左回動
極限LS３５を作動させるので、そのLS３５の検
知信号により回動駆動装置２０の運転が停止さ
れ、続いて伸縮駆動装置１８が伸長方向に運転さ
れて、ノズルが点Ｂから点Ｃに移動する。ノズル
が点Ｃに達すると、寸動カム３４Ｃが寸動LS３
０を作動させるので、そのLS３０の検知信号に
より伸縮駆動装置１８の運転が停止され、続いて
前記と同様の動作が行なわれ、ノズル２５がＣ−
C′−D′−Ｄ−Ｅ−E′−F′−Ｆの軌跡を画がくよ
うに移動される。

ノズル２５が点F′に達すると寸動カム３４Ｆ
がLS３０を作動させるので、そのLS３０の検知
信号により伸縮駆動装置１８の伸長方向運転が停
止され、続いて回転駆動装置２０が運転されてノ
ズル２５が点F′から点Ｆに向かつて左回動をす
る。寸動カム３４ＦがLS３０を作動させると同
時に伸長極限カム３３も極限LS２９を作動させ
る。次いでノズル２５が点Ｆに達して回動カム３
７が左回動極限LS３５を作動させノズル２５の
回動が停止する。そしてLS２９とLS３５との作
動によりノズル２５の１サイクルの動作の完了を
検知する。

次に伸縮駆動装置１８を短縮方向に運転させ伸
縮部材１６を縮短極限長さに縮短させ、かつアウ
トリガ１４の係留を解除し、台車駆動機１３を運
転して台車６を点Ｆより例えば200mmの距離にあ
る点A″を次のサイクルの開始点にして以降続け
て上記と同様の動作を行なわせる。

この発明によれば、回転駆動装置２０を運転し
て、ノズル２５をトンネル周壁の一方の下部から
他方の下部に向かつてトンネル長手方向に直角な
面内で回動させ、ノズル２５がトンネル周壁の他
方の下部に達したとき、リミツトスイツチの検知
信号により回転駆動装置２０の運転を停止すると
共に伸縮駆動装置１８を運転して、ノズル２５を
トンネル長手方向に前進移動させ、ノズル２５が
所定の小距離だけ前進したときリミツトスイツチ
の検知信号により伸縮駆動装置１８の運転を停止
すると共に回転駆動装置２０を運転して、ノズル
２５をトンネル周壁の前記一方の下部に向かつて
トンネル長手方向に直角な面内で回動させ、ノズ
ル２５がトンネル周壁の前記一方の下部に達した
とき、リミツトスイツチの検知信号により回動駆
動装置２０の運転を停止すると共に伸縮駆動装置
１８を運転してノズル２５をトンネル長手方向に
小距離だけ前進移動させ、以下同様のノズル移動
を反復して行なわせるのでノズル２５を、トンネ
ル周壁の全周にわたつて等速度で移動させなが
ら、トンネル長手方向に自動的にジグザグ移動さ
せて、トンネル周壁の全周にわたつてコンクリー
ト類を連続して吹付けることができ、そのため自
動運転によりコンクリート類をトンネル周壁の全
周にわたつてほぼ均一な厚さに吹付けることがで
き、さらにコンクリート類がトンネル周壁に対し
アーチ状に吹付けられるので、早期にアーチ効果
によるトンネル支持力を発揮させることができ
る。また回転駆動装置２０の運転によるノズル２
５の回動と伸縮駆動装置１８の運転によるノズル
２５の小距離前進とリミツトスイツチによる運転
切換えとによつて、ノズル２５をトンネル周壁の
全周にわたつてトンネル長手方向にジグザグ移動
させていくので、簡単な移動手段および制御手段
によつてノズルをジグザグ移動させることができ
る等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであつて、
第１図はコンクリート類の吹付けを行なつている
状態を示す側面図、第２図はその正面図、第３図
はコンクリート類吹付機の一部縦断側面図、第４
図は伸縮検知装置の側面図、第５図はコンクリー
ト類の連続吹付けを行なう場合のノズル軌跡を示
す模式斜視図である。 図において、１はトンネル、２は壁面、３は覆
工部、６は台車、７はフレーム、８は電気制御装
置、９は油圧制御装置、１１は油圧ポンプ、１３
は台車駆動機、１４はアウトリガ、１６は伸縮部
材、１７は雌ねじ部材、１８は伸縮駆動装置、１
９は移動用螺杆、２０は回転駆動装置、２２は回
動減速機、２４はホース、２７はノズル支持用ア
ーム、２８は縮短極限リミツトスイツチ、２９は
伸長極限リミツトスイツチ、３０は寸動リミツト
スイツチ、３１はカム支持部材、３２は縮短極限
カム、３３は伸長極限カム、３４Ｂ〜３４Ｆは寸
動カム、３５は左回動極限リミツトスイツチ、３
６は右回動極限リミツトスイツチ、３７は回動カ
ムである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンクリート類吹付機のフレーム７に伸縮駆
   動装置１８の作動によりトンネル長手方向に伸縮
   移動される伸縮部材１６を嵌設し、その伸縮部材
   １６に回動駆動装置２０によりトンネル壁面周囲
   方向に回動されるノズル支持アーム２７を装備
   し、そのアーム２７にトンネル壁面に向かつてコ
   ンクリート類を噴射するノズル２５を取付け、前
   記回動駆動装置２０を運転して、ノズル２５をト
   ンネル周壁の一方の下部から他方の下部に向かつ
   てトンネル長手方向に直角な面内で回動させ、ノ
   ズル２５がトンネル周壁の他方の下部に達したと
   き、リミツトスイツチの検知信号により回動駆動
   装置２０の運転を停止すると共に伸縮駆動装置１
   ８を運転して、ノズル２５をトンネル長手方向に
   前進移動させ、ノズル２５が所定の小距離だけ前
   進したときリミツトスイツチの検知信号により伸
   縮駆動装置１８の運転を停止すると共に回動駆動
   装置２０を運転して、ノズル２５をトンネル周壁
   の前記一方の下部に向かつてトンネル長手方向に
   直角な面内で回動させ、ノズル２５がトンネル周
   壁の前記一方の下部に達したとき、リミツトスイ
   ツチの検知信号により回動駆動装置２０の運転を
   停止すると共に伸縮駆動装置１８を運転してノズ
   ル２５をトンネル長手方向に小距離だけ前進移動
   させ、以下同様のノズル移動を反復して行なわせ
   ることを特徴とするトンネル壁面のコンクリート
   類吹付方法。