(57)【要約】【課題】坑口が法面に開口するトンネルをエレメント牽引工法により施工する際に、発進架台の盛り代えや位置決めを容易にかつ確実に行う。【解決手段】エレメント３を搭載し法面に沿って斜め下後方に順次盛り代え可能なスライドステージ２１と、法面に沿って傾斜状態で設置されてスライドステージの前部を法面に沿って斜め下後方にスライド可能に支持するレール２２と、スライドステージの両側に配列された複数の支柱２３と、支柱に設置されて上下方向に位置を変えて配列された複数段のブラケット２４からなり、それら複数段のブラケットの上下間隔を各段のエレメントの高さ寸法に対応して設定しておく。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレメントを牽引して地中に貫入し、多数のエレメントを連結してトンネル輪郭に沿って配列することによってトンネルを構築するエレメント牽引工法に適用され、坑口が法面に開口する矩形断面のトンネルを施工するに際してトンネル側壁版を形成するためのエレメントを前記法面側から順次発進させて上下方向に配列するための発進架台であって、
前記エレメントを搭載可能かつ前記法面に沿って斜め下後方に順次盛り代え可能なスライドステージと、
前記法面に沿って傾斜状態で設置されて前記スライドステージの前部を前記法面に沿って斜め下後方にスライド可能に支持するレールと、
前記スライドステージの両側に配列された複数の支柱と、
前記支柱に設置されて上下方向に位置を変えて配列され、前記レールにより前部が支持されている前記スライドステージを水平姿勢としてその後部を支持する複数段のブラケットを有し、
該ブラケットの上下間隔を各段のエレメントの高さ寸法に対応して設定したことを特徴とするエレメント発進架台。
【請求項２】
請求項１記載のエレメント発進架台であって、
前記スライドステージの後部に、両端部が各段のブラケットに対して係合離脱可能な支持梁を水平面内において旋回可能に設置し、該支持梁を介して前記スライドステージの後部を各段のブラケットに支持可能としたことを特徴とするエレメント発進架台。
【請求項３】
請求項２記載のエレメント発進架台であって、
前記スライドステージの少なくとも後部を前記支柱からチェーンブロックにより吊持して、該チェーンブロックにより前記スライドステージを盛り代え可能としたことを特徴とするエレメント発進架台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネル施工技術に係わり、特にいわゆるエレメント牽引工法に適用するエレメント発進架台に関する。
【背景技術】
【０００２】
非開削トンネル工法としてのエレメント牽引工法についてはたとえば特許文献１に開示がある。
これは角形断面のエレメントを発進位置から牽引して地中に順次貫入することにより、多数のエレメントをトンネル輪郭に沿って連結しつつ配列した後、その内部を掘削することでトンネルを施工するものであって、既存の線路や道路と立体交差してその下を横断する比較的小規模なトンネルであるアンダーパスの施工法として従来より広く採用されている。
【０００３】
特に特許文献１に示されるエレメント牽引工法では、エレメントの発進位置に横行可能な発進台車を設置してその発進台車上からエレメントを地中に向けて牽引するようにしており、トンネルの上床版を施工する際には発進台車を順次横方向に移動させていくことによってエレメントを水平方向に配列するようにしている。
また、発進台車を横行可能とするのみならず昇降可能としておくことにより、トンネルの側壁版を施工する際には発進台車を順次降下させていくことによりエレメントを上下方向にも配列できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エレメント牽引工法により施工するトンネルの坑口が通常のトンネルのように鉛直面に開口している場合には、特許文献１に示されているように、側壁版の施工に際して発進台車を単に降下させていくことでエレメントを上下方向に配列することが可能であり、その施工を効率的に行うことが可能である。
しかし、たとえば土手状の線路敷の下を横断するアンダーパスのように坑口が法面（傾斜面）に開口している場合には、側壁版を施工するためのエレメントの長さが法面の傾斜に応じて下段のものほど長くなるばかりでなく、各エレメントの法面への貫入位置が下段のものほど後退していくことになる。
そのため、法面に対してエレメントを上下方向に配列する状態で貫入していくに際しては、各段のエレメントを貫入するごとに発進台車を降下させるのみならず法面に沿って後退させていく必要があり、そのため特許文献１に示されるような単なる発進台車をそのまま使用することはできず、発進架台の盛り代え作業や位置決め作業にかなりの手間と費用を要するものである。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明はエレメント牽引工法により坑口が法面に開口するトンネルを施工するに際して、盛り代えや位置決めを容易にかつ確実に行うことができ、以て施工性を改善し得る有効適切なエレメント発進架台を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エレメントを牽引して地中に貫入し、多数のエレメントを連結してトンネル輪郭に沿って配列することによってトンネルを構築するエレメント牽引工法に適用され、坑口が法面に開口する矩形断面のトンネルを施工するに際してトンネル側壁版を形成するためのエレメントを前記法面側から順次発進させて上下方向に配列するための発進架台であって、前記エレメントを搭載可能かつ前記法面に沿って斜め下後方に順次盛り代え可能なスライドステージと、前記法面に沿って傾斜状態で設置されて前記スライドステージの前部を前記法面に沿って斜め下後方にスライド可能に支持するレールと、前記スライドステージの両側に配列された複数の支柱と、前記支柱に設置されて上下方向に位置を変えて配列され、前記レールにより前部が支持されている前記スライドステージを水平姿勢としてその後部を支持する複数段のブラケットを有し、該ブラケットの上下間隔を各段のエレメントの高さ寸法に対応して設定したことを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、前記スライドステージの後部に、両端部が各段のブラケットに対して係合離脱可能な支持梁を水平面内において旋回可能に設置し、該支持梁を介して前記スライドステージの後部を各段のブラケットに支持可能とすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明においては、前記スライドステージの少なくとも後部を前記支柱からチェーンブロックにより吊持して、該チェーンブロックにより前記スライドステージを盛り代え可能とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の発信架台によれば、スライドステージの前部を法面に沿って傾斜させたレールにより降下可能に支持するとともに、スライドステージの後部をエレメントの高さ寸法に相当する上下間隔を確保して配列した複数段のブラケットにより段階的に支持するものであるので、スライドステージを容易に盛り代えることができることはもとより、その盛り代えによりスライドステージがレールに沿って降下すると同時に斜め後方に自ずと後退し、したがって各段のエレメントを貫入するに際して各段におけるスライドステージの上下方向および前後方向の位置決めを容易にかつ確実に行うことが可能である。
【００１１】
また、スライドステージの後部に旋回可能な支持梁を設け、それを旋回させることによってブラケットに対して係脱させるように構成することにより、スライドステージの後部を支持梁を介してブラケットにより安定かつ確実に支持できることはもとより、スライドステージを盛り代えるに際しては支持梁を旋回させることでブラケットをかわすことができるので、盛り代え作業に支障を来すこともない。
【００１２】
さらに、スライドステージをチェーンブロックにより盛り代え可能に構成することにより、クレーン等の大型の重機を必要とすることなく容易に盛り代えが可能であり、その点でも施工性を改善することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示すもので、施工するべきトンネル（アンダーパス）とその断面形状を示す図である。
【図２】同、側壁版の施工状況を示す平面図である。
【図３】同、側壁版の施工状況を示す断面図である。
【図４】同、発進架台を示す立面図である。
【図５】同、発進架台の前部を示す図である。
【図６】同、発進架台の後部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図６を参照して本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態は、図１（ａ）に示すように土手状の線路敷の下を横断するアンダーパスとしてのトンネルを施工する場合の適用例であって、（ｂ）に示すように上床版１と両側の側壁版２とをそれぞれエレメント３の配列により形成し、底床版４と内部の隔壁版５を現場打ちコンクリート造により形成するようにしたものである。
本実施形態では、上床版１と側壁版２とを特許文献１に示されるエレメント牽引工法によって施工することを基本とするが、線路敷の両側面が法面（傾斜面）とされていることからトンネルの坑口はその法面に開口するものとなり、したがって各エレメント３は法面から地中に貫入させる必要があり、特に側壁版２を形成するためのエレメント３の貫入は法面の傾斜に対応させて行う必要があるため、本実施形態では側壁版用のエレメント３の法面への貫入を特殊な発進架台を用いて行うようにしている。
【００１５】
本実施形態では、側壁版２の施工に際して、図２および図３に示すように、側壁版２を施工するべき位置において線路敷を挟んでその両側（到達側および発進側）に到達架台１０と発進架台２０を対向配置する。
到達架台１０は、牽引ジャッキ１１を搭載した昇降ステージ１２を有しており、その前方に設置した反力杭１３から牽引反力を取って発進架台２０上からエレメント３をＰＣ鋼撚り線１４により地中に牽引するものであり、昇降ステージ１２を各段のエレメント３の高さに相当する寸法ずつ段階的に降下させていくことによって各段のエレメント３を順次牽引して上下方向に配列するように構成されている。
【００１６】
一方、発進架台２０は、牽引するべきエレメント３を搭載するスライドステージ２１を有しており、図４に示すようにそのスライドステージ２１を到達架台１０の昇降ステージ１２と同様に各段のエレメント３の高さに相当する寸法ずつ段階的に降下させていくものではあるが、その際にはスライドステージ２１を単に直下に降下させるのではなく、法面の傾斜に合わせて斜め後方に段階的に後退させるように構成されている。
【００１７】
すなわち、この発進架台２０は、法面に沿って傾斜状態で設置されてスライドステージ２１の前部を斜め後方に降下可能に支持するためのレール２２と、スライドステージ２１の両側に配列された多数の支柱２３と、それら支柱２３に設置されて上記のレール２２とほぼ平行な状態で配列されることによりスライドステージ２１の後部を段階的に支持する複数段（図示例では５段）のブラケット２４により構成されている。
【００１８】
スライドステージ２１は、図５〜図６に示すように鉄骨材からなるメインフレーム３０上にサブフレーム３１を介してステージ版３３を固定したもので、その上面はエレメント３を容易に牽引可能なように充分に平滑とされているものである。
スライドステージ２１の前部には、図５に示すように脚部３４が設けられてその下端には車輪３５が設けられており、スライドステージ２１を盛り代える際にはその車輪３４が上記のレール２２上を転動することによりスライドステージ２１全体がレール２２に沿って斜め後方に降下していくようになっている。
スライドステージ２１の後部には、図６に示すように支持梁３６の中心が旋回軸３７により軸支されて水平面内において旋回可能に設けられている。支持梁３６はスライドステージ２１の幅寸法よりもやや長くされていてその両端部が上記の各段のブラケット２４のそれぞれに対して係合離脱可能とされており、各段のエレメント３を牽引する際には（ａ），（ｃ）に示すように支持梁３６の両端部をブラケット２４に係合させることでスライドステージ２１の後部を支持し、これにより上記のレール２２により前部が支持されているスライドステージ２１を水平姿勢で保持可能とされている。
また、スライドステージ２１を盛り代える際には（ｂ）に示すように支持梁３６をブラケット２４から離脱させて旋回させることにより、ブラケット２４の位置をかわしてスライドステージ２１の斜め後方への降下が許容されるようになっている。
【００１９】
なお、スライドステージ２１の前部を支持する上記のレール２２は鉄骨材からなるもので、上記の支柱２３に対してブラケット３２により支持されて傾斜状態で設置されており、レール２２の上面には車輪３５の脱落を防止しかつ降下を案内するための凹溝が形成されている。
また、スライドステージ２１の後部を支持梁３６を介して支持する各段のブラケット２４の上下間隔は、各段のエレメント３の高さ寸法に対応してそれに厳密に合致するように設定されており、したがって実質的に上記のレール２２とほぼ同様に傾斜する状態で（つまり、法面の傾斜にほぼ合致する状態で）配列されている。
それら各段のブラケット２４は、地盤に打ち込まれてほぼ等間隔で配列されている鉄骨からなる上記の支柱２３に固定された主ブラケット３８と、隣り合う２つの主ブラケット３８上に跨るように横架されて固定された所定長のサブブラケット３９からなり、そのサブブラケット３９の長さの範囲内で支持梁３６の係合位置（スライドステージ２１の支持点）を前後に調整可能とされている。
【００２０】
また、本実施形態ではスライドステージ２１の盛り代えをクレーン等の重機を用いることなくチェーンブロック４０の操作により行うことが可能とされている。
すなわち、図５（ｂ）および図６に示すようにスライドステージ２１の前部および後部はそれぞれチェーンブロック４０によって支柱２３から吊持可能とされていて、スライドステージ２１を盛り代える際には図６（ａ）に示す状態から後部側のチェーンブロック４０の操作によりスライドステージ２１の後部を若干持ち上げ、ブラケット２４に対する支持梁３６の係合を解いた状態で支持梁３６を旋回させ、その状態で各チェーンブロック４０を同期させて操作することによりスライドステージ２１全体を水平姿勢に保持しつつレール２２により案内して斜め後方に降下させれば良い。そして（ｃ）に示すように支持梁３６を下段側のブラケット２４に係合させれば１段分の盛り代えが完了し、スライドステージ２１は自ずと水平姿勢となってレール２２およびブラケット２４により支持されることになる。
【００２１】
以上のように、本実施形態の発進架台２０によれば、スライドステージ２１の前部を法面に沿って傾斜させたレール２２により降下可能に支持するとともに、スライドステージ２１の後部をエレメント３の高さ寸法に対応して上下間隔を設定した複数段のブラケット２４により段階的に支持する構成であるので、スライドステージ２１を盛り代える際にはレール２２に沿って降下させることで同時に斜め後方に自ずと後退して下段のブラケット２４により位置決めがなされ、したがって各段のエレメント３の貫入に際してのスライドステージ２１の各段における上下方向および前後方向の位置決めを容易にかつ確実に行うことが可能である。
【００２２】
また、スライドステージ２１の後部に旋回可能な支持梁３６を設け、それを旋回させることによってブラケット２４に対して係脱させるように構成しているので、スライドステージ２１の後部を支持梁３６を介してブラケット２４により安定かつ確実に支持できることはもとより、スライドステージ２１を盛り代えるに際しては支持梁３６を旋回させることのみでブラケット２４をかわすことができるので盛り代え作業に支障を来すこともない。
【００２３】
さらに、スライドステージ２１をチェーンブロック４０により盛り代え可能であるので、クレーン等の大型の重機を必要とすることなく容易に盛り代えが可能であり、その点でも施工性を改善することが可能である。
なお、上記実施形態では盛り代えに際してスライドステージ２１の前部および後部の双方をそれぞれチェーンブロック４０により吊持するようにしたが、スライドステージ２１の前部は常にレール２２により支持されつつ自ずと降下していくから、少なくともスライドステージ２１の後部のみをチェーンブロック４０により吊持してその操作のみで盛り代えることも可能であり、その場合は前部を吊持するチェーンブロック４０は省略可能である。
【００２４】
また、上記実施形態では、図４に示しているように最下段（６段目）のエレメント３を貫入する際にはスライドステージ２１をレール２２およびブラケット２４から外して地盤面上（ピット底面上）に配置して行うようにしており、したがってその分だけレール２２の長さは短く設定され、かつ最下段用のブラケット２４は省略しているが、レール２２の長さやブラケット２４の段数、各ブラケット２４の形態や位置、各ブラケット２４の上下間隔は、牽引するべきエレメント３の段数とそれぞれの高さ寸法および法面の傾斜角度に対応させて現場毎に適宜設定すれば良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２５】
１  上床版
２  側壁版
３  エレメント
４  底床版
５  隔壁板
１０  到達架台
１１  牽引ジャッキ
１２  昇降ステージ
１３  反力杭
１４  ＰＣ鋼材撚り線
２０  発進架台
２１  スライドステージ
２２  レール
２３  支柱
２４  ブラケット
３０  メインフレーム
３１  サブフレーム
３２  ブラケット
３３  ステージ版
３４  脚部
３５  車輪
３６  支持梁
３７  旋回軸
３８  主ブラケット
３９  サブブラケット
４０  チェーンブロック
【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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