(57)【要約】【課題】セグメントを組み立てるトンネル穴よりも幅狭のトンネル穴を通過でき、セグメントを良好な止水性で組み立てる自走式エレクタを提供する。【解決手段】トンネル穴２内を走行する走行部３と、走行部３に設けられたエレクタ部６と、走行部３に設けられると共にトンネル穴２の内壁４に沿うリング状に形成され組み立てたセグメント５をトンネル坑口側に押圧するセグメント押付けジャッキ３１を複数有する押付リングフレーム１０とを備えた自走式エレクタ１であって、トンネル穴２の左右幅が変化するときその変化に応じて押付リングフレーム１０を拡縮させるべく、押付リングフレーム１０を上部ブロック３３と下部ブロック３４と側部ブロック３５とに分割すると共に、上部ブロック３３と下部ブロック３４に対して側部ブロック３５を幅方向に位置調節可能に設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地山を掘削して形成されたトンネル穴内を走行する走行部と、該走行部に設けられ上記トンネル穴の内壁に沿ってセグメントを組み立てるためのエレクタ部と、上記走行部に設けられると共に上記トンネル穴の内壁に沿うリング状に形成され上記エレクタ部で組み立てたセグメントをトンネル坑口側に押圧するセグメント押付けジャッキを複数有する押付リングフレームとを備えた自走式エレクタであって、上記トンネル穴の左右幅が変化するときその変化に応じて上記押付リングフレームを拡縮させるべく、上記押付リングフレームを上部ブロックと下部ブロックと側部ブロックとに分割すると共に、上部ブロックと下部ブロックに対して側部ブロックを幅方向に位置調節可能に設けたことを特徴とする自走式エレクタ。
【請求項２】
上記側部ブロックは、複数のボルト孔を有するジョイントプレートを介して上記上部ブロックと下部ブロックに位置調節可能に締結された請求項１記載の自走式エレクタ。
【請求項３】
上記ジョイントプレートは、上記上部ブロックと上記側部ブロックと上記下部ブロックのそれぞれの分割面に設けられ、上記上部ブロックと側部ブロックとの間で重なり合うジョイントプレート同士がボルトで位置調節可能に締結され、上記側部ブロックと下部ブロックとの間で重なり合うジョイントプレート同士がボルトで位置調節可能に締結された請求項２記載の自走式エレクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地山を掘削して形成されたトンネル穴内を走行しつつトンネル穴の内壁に沿ってセグメントを組み立てる自走式エレクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６（ａ）及び（ｃ）に示すように、山岳地４０にトンネルを構築する場合、一般に断面馬蹄形のトンネル穴４１を掘削したのち、トンネル穴４１内にライニングを施して山岳トンネルを構築する。トンネル穴４１を断面馬蹄形にすることにより、図６（ｂ）に示す断面円形のトンネル穴４２よりも容易に必要な強度を得ることができると共に、掘削土量を少なくできる。
【０００３】
ところで、図６（ａ）に示すように、山岳地４０に沢４３等があり、沢４３等からの水脈４４が構築すべきトンネルの近傍に存在する場合、トンネル穴４１を掘削してからトンネル穴４１にライニングを施すまでの間にトンネル穴４１内に水が流れ込み、沢４３等が枯れる虞がある。かかる問題を解決する方法としては、水脈４４に臨む区間４５にトンネル穴４２を掘削したのち、この区間４５外のトンネル穴４１の完成を待たずに上記区間４５のトンネル穴４２の内壁４６に沿ってセグメント（図示せず）を組み立てることが考えられる。
【０００４】
既設のトンネル穴内にセグメントを組み立てることができる装置としては、特許文献１記載の自走式エレクタが知られている。この自走式エレクタは、前例のない特殊な工事を行う先駆的なものであるため本格稼動には止水性等に改善すべき課題も残っていた。このため、本出願人は、自走式エレクタに改良を重ね、図７に示す自走式エレクタ（未公開）５０を開発するに至った。この自走式エレクタ５０は、エレクタ部５１で組み立てたセグメント５２をトンネル坑口側に押し付けるセグメント押付けジャッキ５３を備える。セグメント押付けジャッキ５３がセグメント５２をトンネル坑口側に押すことでセグメント５２間の止水シール（図示せず）が潰れ、セグメント５２間の止水性が高められるようになっている。セグメント押付けジャッキ５３は、トンネル穴５４の内壁５５に沿うリング状に形成された押付リングフレーム５６に具備される。このため、セグメント５２を組み立てるトンネル穴５４は断面円形である必要があり、図６（ａ）に示す区間４５のトンネル穴４２で図７に示す自走式エレクタ５０を使用する場合、その区間４５のトンネル穴４２を断面円形にする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２３２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、断面馬蹄形のトンネル穴４１の途中に同じ高さの断面円形のトンネル穴４２を形成すると、断面円形のトンネル穴４２が断面馬蹄形のトンネル穴４１よりも幅広（Ｗ1＞Ｗ2）となってしまうため、自走式エレクタが断面馬蹄形のトンネル穴４１内を通過して断面円形のトンネル穴４２内に到達できないという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、セグメントを組み立てるトンネル穴よりも左右幅が狭いトンネル穴を通過でき、セグメントを良好な止水性で組み立てることができる自走式エレクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、地山を掘削して形成されたトンネル穴内を走行する走行部と、該走行部に設けられ上記トンネル穴の内壁に沿ってセグメントを組み立てるためのエレクタ部と、上記走行部に設けられると共に上記トンネル穴の内壁に沿うリング状に形成され上記エレクタ部で組み立てたセグメントをトンネル坑口側に押圧するセグメント押付けジャッキを複数有する押付リングフレームとを備えた自走式エレクタであって、上記トンネル穴の左右幅が変化するときその変化に応じて上記押付リングフレームを拡縮させるべく、上記押付リングフレームを上部ブロックと下部ブロックと側部ブロックとに分割すると共に、上部ブロックと下部ブロックに対して側部ブロックを幅方向に位置調節可能に設けた。
【０００９】
上記側部ブロックは、複数のボルト孔を有するジョイントプレートを介して上記上部ブロックと下部ブロックに位置調節可能に締結されるとよい。
【００１０】
上記ジョイントプレートは、上記上部ブロックと上記側部ブロックと上記下部ブロックのそれぞれの分割面に設けられ、上記上部ブロックと側部ブロックとの間で重なり合うジョイントプレート同士がボルトで位置調節可能に締結され、上記側部ブロックと下部ブロックとの間で重なり合うジョイントプレート同士がボルトで位置調節可能に締結されるとよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、セグメントを良好な止水性で組み立てる自走式エレクタを、セグメントを組み立てる区間のトンネル穴よりも左右幅が狭いトンネル穴を通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は自走式エレクタの側面図である。
【図２】図２はセグメント押し付け時の押付リングフレームの背面図である。
【図３】図３は断面馬蹄形のトンネル穴内で縮径した押付リングフレームの背面図である。
【図４】図４（ａ）は図２の要部拡大図であり、図４（ｂ）は図３の要部拡大図である。
【図５】図５は図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図６】図６（ａ）は山岳トンネルの概略説明図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のトンネル穴のＢ−Ｂ線矢視断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）のトンネル穴のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図７】図７は特許文献１記載の自走式エレクタに改良を加えた未公開の自走式エレクタの側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、自走式エレクタ１は、地山を掘削して形成されたトンネル穴２内を走行する走行部３と、走行部３に設けられトンネル穴２の内壁４に沿ってセグメント５を組み立てるためのエレクタ部６と、走行部３に設けられトンネル穴２の上下の内壁４間と左右の内壁４間とで突っ張って走行部３をトンネル穴２の内壁４に固定するためのグリッパ機構７と、走行部３に前後移動可能に設けられ既設セグメント８の形状を保持する形状保持部９と、走行部３に設けられトンネル穴２の内壁４に沿うリング状に形成された押付リングフレーム１０とを備える。
【００１４】
走行部３は、長尺の鋼材を枠状に組み付けて構成される走行部本体１１と、走行部本体１１に設けられトンネル穴２内に敷設されたレール１２上を走行する台車部１３と、走行部本体１１に走行方向後方に延びて設けられた後方デッキ１４と、走行部本体１１に前方に突出して設けられたカウンタウェイト１５と、台車部１３に設けられレール１２から反力をとって推進力を得るためのレールクランプ式の自走装置１６とを備える。台車部１３は、走行部本体１１の底部に前後に離間して一対設けられている。自走装置１６は、前側の台車部１３に一端を連結される推進用ジャッキ１７と、推進用ジャッキ１７の他端に設けられレール１２を着脱自在に把持するレール把持部１８とからなる。自走装置１６は、レール把持部１８でレール１２を把持しつつ推進用ジャッキ１７を伸長させる動作と、レール１２からレール把持部１８を離脱させた状態で推進用ジャッキ１７を縮退させる動作とを交互に繰り返すことで走行部３を前進させるようになっている。
【００１５】
エレクタ部６は、走行部本体１１に前後に延びる軸回り回転自在に設けられた回転フレーム１９と、回転フレーム１９に径方向に移動自在に設けられた吊りビーム２０と、吊りビーム２０の先端に設けられセグメント５を把持するセグメント把持部２１とを備える。
【００１６】
グリッパ機構７は、走行部本体１１の前側に前後移動可能に設けられた前側グリッパ機構２２と、走行部本体１１の後側に設けられた後側グリッパ機構２３とからなる。図１及び図５に示すように、前側グリッパ機構２２は、走行部本体１１の前側に前後移動自在に設けられ走行部本体１１の外周を覆うように正面視門型に形成されたグリッパフレーム２４と、グリッパフレーム２４の上部に上方に伸縮自在に設けられた上部グリッパジャッキ２５と、グリッパフレーム２４の両側部に側方に伸縮自在に設けられた側部グリッパジャッキ２６と、走行部本体１１の前側底部に下方に伸縮自在に設けられた下部グリッパジャッキ２７とからなり、グリッパフレーム２４を前後に移動させることで上部グリッパジャッキ２５と側部グリッパジャッキ２６がトンネル穴２の内壁４の支保工２８に当たらないように前後方向の位置調節ができるようになっている。後側グリッパ機構２３は、走行部本体１１の後側上部に上方に伸縮自在に設けられた上部グリッパジャッキ２５と、走行部本体１１の後側両側部に側方に伸縮自在に設けられた側部グリッパジャッキ２６と、走行部本体１１の後側底部に下方に伸縮自在に設けられた下部グリッパジャッキ２７とからなる。
【００１７】
図１に示すように、形状保持部９は、後方デッキ１４に前後走行自在に設けられた正面視逆Ｕ字状の上部フレーム２９と、上部フレーム２９の下部に下方に延びる油圧ジャッキ（図示せず）を介して上下方向にスライド自在に設けられた正面視Ｕ字状の下部フレーム３０とからなる。上部フレーム２９と下部フレーム３０が既設セグメント８間で上下に突っ張ることで既設セグメント８に作用する土圧を受け、既設セグメント８の形状を保持するようになっている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、押付リングフレーム１０は、エレクタ部６で組み立てたセグメント５をトンネル坑口側に押圧するセグメント押付けジャッキ３１を複数有する。セグメント押付けジャッキ３１は、押付リングフレーム１０に周方向に略等間隔に配置されており、周方向に並ぶ既設セグメント８を均等に押圧するようになっている。セグメント押付けジャッキ３１は、後端に既設セグメント８に当接されるシュー３２を有する。
【００１９】
また、押付リングフレーム１０は、押付リングフレーム１０の上部を構成する上部ブロック３３と、下部を構成する下部ブロック３４と、両側部を構成する側部ブロック３５とに分割されたブロック分割構造となっており、それぞれの側部ブロック３５は、上部ブロック３３と下部ブロック３４に対して幅方向に位置調節可能に設けられている。上部ブロック３３と下部ブロック３４と側部ブロック３５のそれぞれの分割面３６は水平に形成されている。
【００２０】
図２及び図４（ａ）に示すように、それぞれの分割面３６には、複数のボルト孔（図示せず）を有するジョイントプレート３７が設けられており、上部ブロック３３と側部ブロック３５との間で重なり合うジョイントプレート３７同士が複数のボルト３８で位置調節可能に締結されると共に、側部ブロック３５と下部ブロック３４との間で重なり合うジョイントプレート３７同士が複数のボルト３８で位置調節可能に締結されている。ジョイントプレート３７のボルト孔は、前後左右に等間隔に並べて形成されており、図４（ｂ）に示すように、側部ブロック３５が側方に移動されても、ジョイントプレート３７同士のボルト孔が複数重なるようになっている。上部ブロック３３と下部ブロック３４は、走行部本体１１に一体に設けられており、側部ブロック３５は走行部本体１１にトンネル幅方向にスライド可能に設けられている。
【００２１】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２２】
断面馬蹄形のトンネル穴２内で自走式エレクタ１を走行させる場合、図３及び図４（ｂ）に示すように、それぞれのジョイントプレート３７からボルト３８を取り外したのち、側部ブロック３５をトンネル幅方向内側に移動させ、重なり合うそれぞれのジョイントプレート３７同士をボルト３８にて仮留めして上部ブロック３３と下部ブロック３４に対して側部ブロック３５を固定する。これにより、押付リングフレーム１０の幅が縮まり、断面馬蹄形のトンネル穴２内で自走式エレクタ１を走行させることができる。
【００２３】
自走式エレクタ１がセグメント５を組み立てるべきトンネル穴２内に到達したら、図２及び図４（ａ）に示すように、それぞれのジョイントプレート３７からボルト３８を取り外し、側部ブロック３５をトンネル幅方向外側に移動させて押付リングフレーム１０をリング状の形状に戻し、重なり合うそれぞれのジョイントプレート３７同士をボルト３８にて締結する。
【００２４】
この後、図１に示すようにエレクタ部６にセグメント５を供給してエレクタ部６にてセグメント５を周方向に組み立て、１リング分のセグメント５を組み立てたら、既設セグメント８とトンネル穴２の内壁４との間のボイド６０に裏込め材を注入して充填すると共に、既設セグメント８の前端面に妻型枠３９をセグメント押付けジャッキ３１により押し付けてボイド６０の前端を塞ぐ。
【００２５】
ボイド６０の裏込め材が十分固まって既設セグメント８の周囲が強固に止水されたら、自走装置１６の推進用ジャッキ１７を伸長させて自走式エレクタ１をセグメント１リング分だけ前進させ、既設セグメント８にセグメント５を１リング分組み付けるという一連の作業を繰り返して既設セグメント８を順次前方に延ばしていく。
【００２６】
自走式エレクタ１がセグメント５を組み立てるべきトンネル穴２内を通過したら、再度ジョイントプレート３７からボルト３８を取り外し、それぞれの側部ブロック３５をトンネル幅方向内側に移動させて押付リングフレーム１０の幅を縮め、重なり合うそれぞれのジョイントプレート３７同士をボルト３８にて締結する。この後、断面馬蹄形のトンネル穴２内で自走式エレクタ１を前方に走行させて自走式エレクタ１をトンネル穴２外に退避させる。
【００２７】
このように、押付リングフレーム１０を上部ブロック３３と下部ブロック３４と側部ブロック３５とに分割すると共に、上部ブロック３３と下部ブロック３４に対して側部ブロック３５を幅方向に位置調節可能に設けたため、セグメント５を組み立てるべき区間のトンネル穴２がこのトンネル穴２より左右幅が狭い断面馬蹄形のトンネル穴２間に形成される場合であっても断面馬蹄形のトンネル穴２内でセグメント押付けジャッキ３１を有する自走式エレクタ１を走行させて通過させることができ、セグメント５を組み立てるべき区間のトンネル穴２内にセグメント５を良好な止水性で組み立てることができる。
【００２８】
側部ブロック３５は、複数のボルト孔を有するジョイントプレート３７を介して上部ブロック３３と下部ブロック３４に位置調節可能に締結されるものとしたため、簡易な構造で容易に上部ブロック３３と下部ブロック３４に対して側部ブロック３５を固定又は固定解除できる。
【００２９】
またさらに、ジョイントプレート３７は、上部ブロック３３と側部ブロック３５と下部ブロック３４のそれぞれの分割面３６に設けられ、上部ブロック３３と側部ブロック３５との間で重なり合うジョイントプレート３７同士がボルト３８で位置調節可能に締結され、側部ブロック３５と下部ブロック３４との間で重なり合うジョイントプレート３７同士がボルト３８で位置調節可能に締結されるものとしたため、さらに簡易な構造で容易に上部ブロック３３と下部ブロック３４に対して側部ブロック３５を固定又は固定解除でき、押付リングフレーム１０の左右方向の幅をトンネル穴２内で容易に縮小、拡大できる。
【００３０】
なお、ジョイントプレート３７は各部ブロック３３、３４、３５に設けられるものとしたが、対向する分割面３６の一方に設けられるものとしてもよい。この場合、他方の分割面３６にボルト孔を形成するとよい。また、ジョイントプレート３７は、各部ブロック３３、３４、３５間に介在されるものとし、各部ブロック３３、３４、３５の対向する分割面３６の一方又は両方にボルト３８にて締結されるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  自走式エレクタ
２  トンネル穴
３  走行部
４  内壁
５  セグメント
６  エレクタ部
１０  押付リングフレーム
３１  セグメント押付けジャッキ
３３  上部ブロック
３４  下部ブロック
３５  側部ブロック
３６  分割面
３７  ジョイントプレート
３８  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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