(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル覆工コンクリート用の型枠に沿って設けられ、トンネル周方向に延びるレールと、  前記レールに沿って移動可能に設けられ、前記型枠に振動を与えるバイブレータと、  前記バイブレータを前記レールに固定し、又はその固定を解除する固定手段と、  を備えるトンネル覆工コンクリート締固め装置。
【請求項２】
前記バイブレータを前記レールに沿って牽引する牽引手段を備える請求項１に記載のトンネル覆工コンクリート締固め装置。
【請求項３】
前記レールは、トンネル周方向に延びるフランジ部を有し、  前記フランジ部よりトンネル内径側に配された内側ガイド部材と、前記フランジ部よりトンネル外径側に、前記フランジ部を挟んで前記内側ガイド部材と対向するように配された外側ガイド部材とを有し、前記バイブレータを前記レールに沿って移動可能に案内する案内部をさらに備え、  前記固定手段は、前記フランジ部よりトンネル内径側に配され、前記外側ガイド部材と共に前記フランジ部を把持し又はその把持を解除する請求項１又は請求項２に記載のトンネル覆工コンクリート締固め装置。
【請求項４】
前記固定手段は、前記内側ガイド部材から前記フランジ部側に突出し、その突出量が可変の突出部材である請求項３に記載のトンネル覆工コンクリート締固め装置。
【請求項５】
前記固定手段は、前記バイブレータを支持する支持部材を前記フランジ部に圧接又は離間させる圧接機構である請求項３に記載のトンネル覆工コンクリート締固め装置。
【請求項６】
前記圧接機構は、前記支持部材のトンネル周方向の両側部を前記フランジ部に圧接させ、  前記支持部材は、トンネル周方向の前記両側部よりもその間が薄肉の板材である請求項５に記載のトンネル覆工コンクリート締固め装置。
【請求項７】
前記牽引手段を作動させる牽引駆動部と、  前記固定手段を作動させる固定駆動部と、  前記トンネル覆工コンクリートの打設範囲を検出する検出手段と、  前記バイブレータが、前記検出手段により検出された前記打設範囲に配置されるように前記牽引駆動部を制御する牽引制御手段と、  前記バイブレータが、前記検出手段により検出された前記打設範囲において前記固定手段により前記レールに固定されるように前記固定駆動部を制御する固定制御手段と、  前記バイブレータを、前記検出手段により検出された前記打設範囲において前記固定手段により前記レールに固定された状態で作動させるバイブレータ制御手段と、  を備える請求項２から請求項６までの何れか１項に記載のトンネル覆工コンクリート締固め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、トンネル覆工コンクリート締固め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  コンクリートの締固め装置として、コンクリート打設用の型枠に振動を与える型枠振動型のバイブレータを、当該型枠に設けられたレールに移動自在に設置したものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。また、上記バイブレータを、電磁石により上記レールに固定したり、その固定を解除したりするものが知られている（例えば、特許文献３参照）。これらの締固め装置によれば、少数のバイブレータで型枠内のコンクリートを隅々まで締固めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１１８４６４号公報
【特許文献２】特開昭５９−１１８９６２号公報
【特許文献３】特開昭６０−９５０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、型枠振動型のバイブレータを用いてトンネル覆工コンクリートを締固めることが行われているが、トンネル覆工コンクリートの締固めでは、バイブレータは型枠に固定されており、移動されるようにはなっていない。また、特許文献１〜３では、トンネル覆工コンクリートを締固めることについては考慮されていない。【０００５】  本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、型枠振動型のバイブレータの設置数を増やすことなく、トンネル覆工コンクリートの締固めを隅々まで良好に行うことができる、トンネル覆工コンクリート締固め装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記課題を解決するために、本発明に係るトンネル覆工コンクリート締固め装置は、  トンネル覆工コンクリート用の型枠に沿って設けられ、トンネル周方向に延びるレールと、前記レールに沿って移動可能に設けられ、前記型枠に振動を与えるバイブレータと、前記バイブレータを前記レールに固定し、又はその固定を解除する固定手段と、を備える。【０００７】  上記トンネル覆工コンクリート締固め装置は、前記バイブレータを前記レールに沿って牽引する牽引手段を備えてもよい。【０００８】  上記トンネル覆工コンクリート締固め装置において、前記レールは、トンネル周方向に延びるフランジ部を備えてもよい。また、上記トンネル覆工コンクリート締固め装置は、前記フランジ部よりトンネル内径側に配された内側ガイド部材と、前記フランジ部よりトンネル外径側に、前記フランジ部を挟んで前記内側ガイド部材と対向するように配された外側ガイド部材とを有し、前記バイブレータを前記レールに沿って移動可能に案内する案内部をさらに備えてもよい。さらに、上記トンネル覆工コンクリート締固め装置において、前記固定手段は、前記フランジ部よりトンネル内径側に配され、前記外側ガイド部材と共に前記フランジ部を把持し又はその把持を解除してもよい。【０００９】  上記トンネル覆工コンクリート締固め装置において、前記固定手段は、前記内側ガイド部材から前記フランジ部側に突出し、その突出量が可変の突出部材であってもよい。【００１０】  上記トンネル覆工コンクリート締固め装置において、前記固定手段は、前記バイブレータを支持する支持部材を前記フランジ部に圧接又は離間させる圧接機構であってもよい。【００１１】  上記トンネル覆工コンクリート締固め装置において、前記圧接機構は、前記支持部材のトンネル周方向の両側部を前記フランジ部に圧接させてもよく、その場合、前記支持部材は、トンネル周方向の前記両側部よりもその間が薄肉の板材であってもよい。【００１２】  上記トンネル覆工コンクリート締固め装置は、前記牽引手段を作動させる牽引駆動部と、前記固定手段を作動させる固定駆動部と、前記トンネル覆工コンクリートの打設範囲を検出する検出手段と、前記バイブレータが、前記検出手段により検出された前記打設範囲に配置されるように前記牽引駆動部を制御する牽引制御手段と、前記バイブレータが、前記検出手段により検出された前記打設範囲において前記固定手段により前記レールに固定されるように前記固定駆動部を制御する固定制御手段と、前記バイブレータを、前記検出手段により検出された前記打設範囲において前記固定手段により前記レールに固定された状態で作動させるバイブレータ制御手段と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１３】  上記トンネル覆工コンクリート締固め装置によれば、型枠振動型のバイブレータの設置数を増やすことなく、トンネル覆工コンクリートの締固めを隅々まで良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係るトンネル覆工コンクリート締固め装置を備えるトンネル用のスライドセントルを示す立面図である。
【図２】締固め装置の一部を拡大して示す立面図である。
【図３】図２の３−３矢視図であり、
【図４】図２の４−４矢視図である。
【図５】他の実施形態に係る締固め装置を示す立面図である。
【図６】締固め装置の一部を拡大して示す立面図である。
【図７】図６の７−７矢視図である。
【図８】図７の８−８矢視図である。
【図９】（Ａ）は、図８の９−９矢視図であり、（Ｂ）は、レバーを（Ａ）に示す状態から９０°回転させた状態を示す図である。
【図１０】レバーを図７に示す状態から９０°回転させた状態を示す図である。
【図１１】レバーを図８に示す状態から９０°回転させた状態を示す図（図１０の１１−１１矢視図）である。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）は、フックを拡大して示す図である。
【図１３】ベース板を拡大して示す断面図である。
【図１４】他の実施形態に係る締固め装置を示す立面図である。
【図１５】締固め装置の一部を拡大して示す立面図である。
【図１６】図１５の１６−１６矢視図である。
【図１７】図１６の１７−１７矢視図である。
【図１８】他の実施形態に係る締固め装置を示す立面図である。
【図１９】締固め装置の制御系の概略を示すブロック図である。
【図２０】制御装置による電磁弁の開閉制御及びモータの駆動制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係るトンネル覆工コンクリート締固め装置（以下、締固め装置という）１０を備えるトンネル用のスライドセントル１を示す立面図である。この図に示すように、スライドセントル１は、トンネルＴの内周壁に沿って配されて該内周壁との間に円弧状の覆工空間Ｓを形成するアーチ型のトンネル覆工用の型枠７０と、トンネルＴ内に配されて型枠７０を支持するガントリー８０とを備えている。ガントリー８０は下部に設けられた不図示の車輪でトンネルＴの軸方向に移動する。
【００１６】  型枠７０は、トンネル周方向に延びるアーチ型の型枠をトンネル軸方向に連結して構成されており、また、各型枠は、複数の円弧状のスキンプレート７２をトンネル周方向に連結して構成されている。ガントリー８０の上方に配されたスキンプレート７２は、ガントリー８０の上部に配されたジャッキ８２により昇降可能に支持されている。また、ガントリー８０の側方に配されたスキンプレート７２は、ガンドリー８０の側部に配されたジャッキ８４によりトンネル径方向へ移動可能に支持されている。また、ガントリー８０の上部とジャッキ８４とには、作業者が乗る作業台８６が支持されている。
【００１７】  締固め装置１０は、スキンプレート７２に補剛材７４を介して取り付けられトンネル周方向に延びるレール２０と、レール２０とトンネル周方向に移動可能に組み合わされたスライダ６０と、スライダ６０に固定されスライダ６０によりレール２０に沿って移動可能に案内されるバイブレータ３０と、バイブレータ３０をレール２０に沿って牽引する牽引機構４０と、スライダ６０をレール２０に固定したりその固定を解除したりする固定機構５０とを備えている。固定機構５０によりスライダ６０がレール２０に固定された状態でバイブレータ３０を作動させることにより、レール２０及び型枠７０を介して覆工コンクリートに振動を与え、覆工コンクリートを締固めることができる。
【００１８】  レール２０は、Ｈ型鋼を円弧状に湾曲した部材であり、レール２０に設けられた一対のフランジ部２２、２４は、トンネル径方向に並列されてトンネル周方向に延びている。スライダ６０は、フランジ部２２にトンネル周方向に移動自在に装着されている。また、バイブレータ３０は、スライダ６０のトンネル内径側の面に固定されている。
【００１９】  牽引機構４０は、スライダ６０に一端が固定されたワイヤー４２と、ワイヤー４２の他端に固定されたカウンターウエイト４４と、ワイヤー４２が架けられる複数のシーブ４６とを備えている。複数のシーブ４６は、トンネル周方向に間隔を空けて配されており、カウンターウエイト４４は、最も上側に配されたシーブ４６から吊り下がっている。このため、作業者がバイブレータ３０を引き上げる際には、カウンターウエイト４４の重力と作業者の力とが重畳され、作業者の負担が軽減される。
【００２０】  固定機構５０は、スライダ６０に螺合した一対の軸部材５２を備えている。この一対の軸部材５２は、トンネル周方向に離して配されており、これらの間にバイブレータ３０が配されている。
【００２１】  図２は、締固め装置１０の一部を拡大して示す立面図である。また、図３は、図２の３−３矢視図であり、図４は、図２の４−４矢視図である。これらの図に示すように、スライダ６０は、バイブレータ３０が固定されたベース板６２と、ベース板６２におけるバイブレータ３０の取付面の裏面に設けられた一対のＬ字状のガイド部材６４とを備えている。
【００２２】  図４に示すように、ベース板６２とガイド部材６４とによりチャンネル型の断面形状のスライダ６０が形成されており、ベース板６２と一対のガイド部材６４との間にフランジ部２２が嵌め込まれている。一対のガイド部材６４の先端側のガイド部６４Ａは、フランジ部２２を介してベース板６２と、トンネル径方向に対向しており、ガイド部６４Ａとベース板６２とにより、スライダ６０のトンネル周方向への移動が案内される。
【００２３】  ここで、レール２０はトンネルＴの曲率に合わせて湾曲しているのに対して、ベース板６２及びガイド部６４Ａは平坦である。このため、スライダ６０をレール２０に沿って移動可能とするために、ベース板６２とガイド部６４Ａとの間隔を、フランジ部２２の厚みより大きく設定し、ベース板６２とフランジ部２２との間のクリアランス、あるいは、ガイド部６４Ａとフランジ部２２との間のクリアランスを十分に確保している。
【００２４】  図２及び図３に示すように、ベース板６２のバイブレータ３０を挟んだ両側には、ボス６６が形成されている。このボス６６にはベース板６２をも貫通するネジ穴が形成されており、このネジ穴には固定機構５０の軸部材５２が螺合している。軸部材５２は、ボス６６からトンネル内径側に突出しており、その先端部には、レバー５４が装着されている。このレバー５４は、軸部材５２からその径方向に延びている。
【００２５】  ここで、レバー５４を回転させると、軸部材５２がトンネル内径側又は外径側に移動し、軸部材５２のベース６２からフランジ部２２側への突出量が変化する。そして、当該突出量を増加させていくと、軸部材５２がフランジ部２２に当接すると共に、ガイド部６４Ａがフランジ部２２側に引き寄せられ、最後にはフランジ部２２に当接する。これにより、軸部材５２とガイド部６４Ａとによりフランジ部２２が把持され、バイブレータ３０がレール２０に固定される。一方、上記突出量を減少させていくと、軸部材５２がガイド部６４Ａから離れていくことにより、軸部材５２とガイド部６４Ａとの把持力が弱まり、バイブレータ３０のレール２０への固定が解除される。
【００２６】  以上のように本実施形態に係る締固め装置１０では、型枠振動型のバイブレータ３０を、牽引機構４０により、トンネル周方向に延びるレール２０に沿って移動させて、固定機構５０により、トンネル周方向の任意の位置でバイブレータ３０をレール２０に固定したり、その固定を解除したりすることができる。従って、型枠振動型のバイブレータ３０の設置数を増やすことなく、覆工空間Ｓの全域に亘りトンネル覆工コンクリートの締固めを良好に行うことができる。
【００２７】  また、スライダ６０には、フランジ部２２よりトンネル内径側に配されたベース板６２と、フランジ部２２よりトンネル外径側に配されたガイド部材６４とが設けられ、これらがフランジ部２２を挟んでいるところ、ベース板６２から突出し、その突出量が可変の軸部材５２が、ガイド部材６４と共にフランジ部２２を把持したりその把持を解除したりする。ここで、本実施形態では、軸部材５２は、ベース板６２に螺合したネジである。従って、簡素な構成で、バイブレータ３０をトンネル周方向の任意の位置でレール２０に固定したり、その固定を解除したりすることができる。
【００２８】  なお、本実施形態では、フランジ部２２よりトンネル内径側とトンネル外径側とにそれぞれ配されたガイド部材を、板材としたがローラにしてもよく、また、ベース板６２をガイド部材とするのではなく、他のガイド部材を別途設ける等してもよい。また、レール２０をＨ型鋼とすることは必須ではなく、例えば、断面形状がＴ型の部材等に替えてもよい。
【００２９】  図５は、他の実施形態に係る締固め装置１００を示す立面図である。この図に示すように、締固め装置１００は、スキンプレート７２に固定されトンネル周方向に延びるレール１２０と、レール１２０とトンネル周方向に移動可能に組み合わされたスライダ１６０と、スライダ１６０に固定されたバイブレータ３０と、バイブレータ３０をレール１２０に沿って牽引する牽引機構１４０と、スライダ１６０をレール１２０に固定したりその固定を解除したりする固定機構１５０とを備えている。固定機構１５０によりスライダ１６０がレール１２０に固定された状態でバイブレータ３０を作動させることにより、レール１２０及び型枠７０を介して覆工コンクリートに振動を与え、覆工コンクリートを締固めることができる。
【００３０】  レール１２０は、Ｔ型鋼であり、レール１２０のトンネル内径側の端部に設けられたフランジ部１２２は、トンネル周方向に延びている。スライダ１６０は、フランジ部１２２にトンネル周方向に移動自在に装着されている。また、バイブレータ３０は、スライダ１６０のトンネル内径側の面に固定されている。
【００３１】  牽引機構１４０は、スライダ１６０に両端が固定されたワイヤー１４２と、レール１２０の両端部に設けられた方向転換用のシーブ１４３と、下側のシーブ１４３の近傍に設けられたリターンシーブ１４５と、上側のシーブ１４３とガントリー８０との間に設けられた電動ウインチ１４４及びテンショナー１４７とを備えている。ワイヤー１４２は、上下のシーブ１４３、リターンシーブ１４５、テンショナー１４７及び電動ウインチ１４４により張架されており、フランジ部１２２とスキンプレート７２との間に通されている。また、ワイヤー１４２は、スライダ１６０から上下のシーブ１４３までの間ではレール１２０より図中手前側を通されているが、リターンシーブ１４５から電動ウインチ１４４までの間ではレール１２０より図中奥側を通されている。また、ワイヤー１４２には、テンショナー１４７により張力が付与されている。このため、電動ウインチ１４４が作動されてワイヤー１４２が巻き上げられると、スライダ１６０及びバイブレータ３０が牽引される。
【００３２】  固定機構１５０は、スライダ１６０に回転自在に設けられた一対のレバー１５２を備えている。この一対のレバー１５２は、トンネル周方向に離して配されており、これらの間にバイブレータ３０が配されている。
【００３３】  図６は、締固め装置１００の一部を拡大して示す立面図である。また、図７は、図６の７−７矢視図であり、図８は、図７の８−８矢視図である。また、図９（Ａ）は、図８の９−９矢視図である。これらの図に示すように、スライダ１６０は、バイブレータ３０が固定されたベース板１６２と、ベース板１６２をレール１２０に支持するフレーム１６４と、フレーム１６４に回転自在に支持された一対のガイドローラ１６６及び二対のガイドローラ１６８とを備えている。
【００３４】  フレーム１６４には、一対の側板１６４Ａ、１６４Ｂと、この一対の側板１６４Ａ、１６４Ｂを結合する一対の台板１６４Ｃ、１６４Ｄとを備えている。一対の側板１６４Ａ、１６４Ｂは、フランジ部１２２の幅方向に離して配されており、これらの間にフランジ部１２２が配されている。また、一対の台板１６４Ｃ、１６４Ｄは、フランジ部１２２よりトンネル内径側にトンネル周方向に離して配されており、これらの間にバイブレータ３０が配されている。
【００３５】  側板１６４Ａには、一対のシャックル１７２が取り付けられている。この一対のシャックル１７２は、トンネル周方向に離して配されており、各シャックル１７２にはワイヤー１４２が固定されている。
【００３６】  ベース板１６２は、一対の台板１６４Ｃ、１６４Ｄとフランジ部１２２との間に配されている。ここで、矩形状のベース板１６２の４隅にはシャフト１７４が固定され、このシャフト１７４は、台板１６４Ｃ、１６４Ｄに挿通されている。これにより、ベース板１６２は、台板１６４Ｃ、１６４Ｄとフランジ部１２２との間でトンネル径方向に移動可能となっている。
【００３７】  一対のガイドローラ１６６は、フランジ部１２２よりトンネル内径側にトンネル周方向に離して配されており、これらの間にバイブレータ３０が配されている。また一対のガイドローラ１６６は、一対の側板１６４Ａ、１６４Ｂに回転自在に支持されている。また、二対のガイドローラ１６８は、フランジ部１２２よりトンネル外径側に配されており、そのうちの一対のガイドローラ１６８は、側板１６４Ａに回転自在に支持され、他の一対のガイドローラ１６８は、側板１６４Ｂに回転自在に支持されている。各対のガイドローラ１６８は、トンネル周方向に離して配され、フランジ部１２２を介してベース板１６２に対向している。
【００３８】  また、一対のレバー１５２は、フランジ部１２２よりトンネル内径側にトンネル周方向に離して配され、これらの間にバイブレータ３０が配されている。一方のレバー１５２は、台板１６４Ｃに回転自在に支持され、他方のレバー１５２は、台板１６４Ｄに回転自在に支持されている。レバー１５２は、台板１６４Ｃ、１６４Ｄに回転自在に取り付けられた回転軸１５２Ａと、回転軸１５２Ａから径方向に延びる保持軸１５２Ｂ及びカム軸１５２Ｃとを備えている。保持軸１５２Ｂとカム軸１５２Ｃとは互いに直角に配されている。
【００３９】  レバー１５２は、９０°回転することができる。カム軸１５２Ｃが、レール１２０の幅方向に延び、保持軸１５２Ｂが、トンネル周方向のバイブレータ３０の反対側に延びるように、レバー１５２を回転させると、固定機構１５０によりスライダ１６０がレール１２０に固定されていない状態（以下、開放状態という）になる。
【００４０】  開放状態では、スライダ１６０は、バイブレータ３０等の重量によりトンネル内径側に寄ることから、ガイドローラ１６８がフランジ部１２２に当接する。この状態で、ベース板１６２とフランジ部１２２との間に隙間ができるように、ベース板１６２とガイドローラ１６８との間隔が設定されている。また、この状態で、ガイドローラ１６６とフランジ部１２２との間に隙間ができるように、ガイドローラ１６６とガイドローラ１６８との間隔が設定されている。
【００４１】  図７に示すように、台板１６４Ｃ、１６４Ｄにおける一対のシャフト１７４の間には、矩形状の切欠き部１６４Ｅが形成されている。回転軸１５２Ａから切欠き部１６４Ｅまでの距離は、カム軸１５２Ｃの長さよりも短く設定されており、レバー１５２を図に示す位置から９０°反時計周りに回転させると、カム軸１５２Ｃの先端が、切欠き部１６４Ｅ上まで移動する。
【００４２】  また、台板１６４Ｃ、１６４Ｄにはそれぞれ、フック１８０が設けられている。フック１８０は、カム軸１５２Ｃの先端の近傍であってカム軸１５２Ｃの可動範囲の外側に配されており、保持軸１５２Ｂを係止したりその係止を解除したりする。フック１８０が保持軸１５２Ｂを係止することにより、レバー１５２が周り止めされた状態になる。
【００４３】  また、ベース板１６２には、一対のカム１５４が固定されている。各カム１５４は、各切欠き部１６４Ｅに配された板材であり、カム軸１５２Ｃの高さまで突出している。また、開放状態では、各カム１５４は、カム軸１５２Ｃと平行となるように配されている。
【００４４】  図９（Ａ）には、開放状態のレバー１５２及びカム１５４を示している。この図に示すように、カム１５４の上面には、カム軸１５２Ｃと平行である平坦部１５４Ａと、カム軸１５２Ｃに対して傾斜しているテーパ部１５４Ｂとが形成されている。平坦部１５４Ａは、回転軸１５２Ａとトンネル周方向に重なるように配されている。また、テーパ部１５４Ｂは、平坦部１５４Ａから回転軸１５２Ａの外径方向にかけて下り勾配の傾斜面であり、同図に示す開放状態ではカム軸１５２Ｃとトンネル周方向に並ぶように配されている。
【００４５】  図９（Ｂ）は、レバー１５２を図９（Ａ）に示す状態から９０°回転させた状態を示す図である。また、図１０、図１１は、レバー１５２を図７、図８に示す状態から９０°回転させた状態を示す図である。これらの図に示すように、レバー１５２を開放状態における位置から９０°回転させると、レバー１５２のカム軸１５２Ｃは、テーパ部１５４Ｂに当接してカム１５４をフランジ部１２２側に押し下げ、最後に平坦部１５４Ａに乗り上げる。これにより、ベース板１６２がフランジ部１２２に当接し、固定機構１５０によりスライダ１６０がレール１２０に固定された状態（以下、固定状態という）になる。
【００４６】  図１２（Ａ）（Ｂ）は、フック１８０を拡大して示す図である。この図に示すように、フック１８０は、台板１６４Ｃ、１６４Ｄに回転自在に支持された回転軸１８２と、回転軸１８２の先端に取り付けられた係止部１８３及び保持部１８４と、回転軸１８２の基端に取り付けられたナット１８６と、ナット１８６と台板１６４Ｃ、１６４Ｄとの間に配され回転軸１８２が挿通された圧縮コイルバネ１８８とを備えている。また、回転軸１８２の軸方向中央部には、ストッパ１８９が設けられている。
【００４７】  回転軸１８２は、その軸方向へ移動可能であり、ナット１８６とストッパ１８９とによりその移動量を制限されている。また、回転軸１８２は、圧縮コイルバネ１８８によりフランジ部１２２側に付勢されている。また、係止部１８３は、回転軸１８２の径方向に延び先端側が湾曲した部材である。
【００４８】  レバー１５２をフック１８０で固定する場合には、図１２（Ａ）に示すように、フック１８０を圧縮コイルバネ１８８の付勢力に抗してフランジ部１２２の反対側へ移動させる。そして、図１２（Ｂ）に示すように、フック１８０を回転軸１８２の周りに９０°回転させて、係止部１８３を保持軸１５２Ｂ上に移動させた後、フック１８０を圧縮コイルバネ１８８の付勢力でフランジ部１２２側へ移動させる。これにより、レバー１５２がフック１８０で固定される。
【００４９】  一方、フック１８０によるレバー１５２の固定を解除する場合には、フック１８０を圧縮コイルバネ１８８の付勢力に抗してフランジ部１２２の反対側へ移動させる。そして、フック１８０を回転軸１８２の周りに９０°回転させて、係止部１８３を保持軸１５２Ｂと重ならない位置まで移動させた後、フック１８０を圧縮コイルバネ１８８の付勢力で回転軸１８２の基端側へ移動させる。これにより、フック１８０によるレバー１５２の固定が解除される。
【００５０】  図１３は、ベース板１６２を拡大して示す断面図である。この図に示すように、ベース板１６２は、カム１５４が固定されたトンネル周方向の両端部とその間との厚さが異なる板材であり、当該両端部の厚さｔ１が、その間の厚さｔ２よりも大きくなっている。
【００５１】  このため、ベース板１６２における厚さｔ２の薄肉の領域は、その両側の厚さｔ１の厚肉の領域よりも剛性が低く、弾性変形し易いことから、所定の曲率で湾曲したフランジ部１２２に対する密着性が高くなる。これにより、ベース板１６２とフランジ部１２２との間に隙間を減らすことができ、レール１２０とスライダ１６０との共振を抑えて、騒音を減らすことができる。
【００５２】  また、ベース板１６２における厚さｔ１の厚肉の領域は、その間の厚さｔ２の薄肉の領域よりも剛性が高く、弾性変形し難いことから、振動エネルギを吸収し難くなる。これにより、バイブレータ３０の振動エネルギを、覆工コンクリートに効率よく伝達させることができ、高いエネルギ効率をもって覆工コンクリートの締固めを行うことができる。
【００５３】  以上のように本実施形態に係る締固め装置１００では、型枠振動型のバイブレータ３０を、牽引機構１４０により、トンネル周方向に延びるレール１２０に沿って移動させて、固定機構１５０により、トンネル周方向の任意の位置でレール１２０に固定したり、その固定を解除したりすることができる。従って、型枠振動型のバイブレータ３０の設置数を増やすことなく、覆工空間Ｓの全域に亘りトンネル覆工コンクリートの締固めを良好に行うことができる。
【００５４】  また、スライダ１６０には、フランジ部１２２よりトンネル内径側に配されたガイドローラ１６６と、フランジ部１２２よりトンネル外径側に配されたガイドローラ１６８とが設けられ、これらがフランジ部１２２を挟んでいるところ、レバー１５２とカム板１５４とからなる圧接機構が、ベース板１６２をフランジ部１２２に圧接させたり離間させたりする。これにより、ベース板１６２が、ガイドローラ１６８と共にフランジ部１２２を把持したり開放したりする。従って、簡素な構成で、バイブレータ３０を、トンネル周方向の任意の位置でレール１２０に固定したりその固定を解除したりすることができる。
【００５５】  なお、本実施形態では、フランジ部１２２よりトンネル内径側とトンネル外径側とにそれぞれ配されたガイド部材を、ローラとしたが板材にしてもよく、また、ベース板１６２をガイド部材にしてもよい。また、レール１２０をＴ型鋼とすることは必須ではなく、例えば、断面形状がＨ型の部材に替える等してもよい。
【００５６】  図１４は、他の実施形態に係る締固め装置２００を示す立面図である。この図に示すように、締固め装置２００は、上述の締固め装置１００の牽引機構１４０に替えて牽引機構２４０を備えている。牽引機構２４０は、フランジ部１２２に沿って配されたチェーン２４２と、スライダ１６０をチェーン２４２に沿って移動させる駆動機構２４４とを備えている。
【００５７】  図１５は、締固め装置２００の一部を拡大して示す立面図である。図１６は、図１５の１６−１６矢視図であり、図１７は、図１６の１７−１７矢視図である。これらの図に示すように、駆動機構２４４は、チェーン２４２に噛み合うスプロケット２４３と、スプロケット２４３と同軸に配されたネジ歯車２４５と、ネジ歯車２４５と噛み合うウォーム２４６と、ウォーム２４６と噛み合うウォーム・ホイール２４７と、ウォーム・ホイール２４７と同軸に配されたチェーンホイール２４８とを備えている。
【００５８】  スプロケット２４３とネジ歯車２４５とは側板１６４Ａに回転自在に支持されている。また、スプロケット２４３は、側板１６４Ａとレール１２０との間に配され、ネジ歯車２４５は、側板１６４Ａを挟んでスプロケット２４３の反対側に配されている。
【００５９】  ウォーム・ホイール２４７とチェーンホイール２４８とは、側板１６４Ａに回転自在に支持されている。また、ウォーム・ホイール２４７とネジ歯車２４５との間にはウォーム２４６が配されており、ウォーム２４６とウォーム・ホイール２４７とにより、ウォームセルフロックギアが構成されている。また、チェーンホール２４８にはチェーン２４９が巻き掛けられている。
【００６０】  以上のような構成の牽引機構２４０は、作業者がチェーン２４９でチェーンホイール２４８を回転させることにより作動される。チェーンホイール２４８が回転すると、その回転力が、ウォーム・ホイール２４７、ウォーム２４６、ネジ歯車２４５によりスプロケット２４３に伝達され、チェーン２４２に噛み合ったスプロケット２４３は、回転しながら走行する。これにより、スライダ１６０及びバイブレータ３０が牽引される。
【００６１】  図１８は、他の実施形態に係る締固め装置３００を示す立面図である。また、図１９は、締固め装置３００の制御系の概略を示すブロック図である。これらの図に示すように、締固め装置３００は、上述の締固め装置１００が備える構成に加えて、複数の充填感知センサ３０２Ａ〜Ｄと、制御装置３０４とを備え、また、締固め装置１００の固定機構１５０に替えて固定機構３５０を備える。
【００６２】  充填感知センサ３０２Ａ〜Ｄは、型枠７０から覆工空間Ｓ内に出し入れできるスライド棒の先端に装着された静電容量検知センサであり、静電容量の変化に応じて、覆工空間Ｓ内におけるコンクリートの充填を感知し、感知信号を制御装置３０４へ出力する。この充填感知センサ３０２Ａ〜Ｄは、トンネル周方向に所定間隔おきに配されている。また、充填感知センサ３０２Ａ〜Ｄは、トンネルＴの底側から上側にかけて、３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃ、３０２Ｄの順序で配されている。
【００６３】  固定機構３５０は、油圧ジャッキ３５２を備える。この油圧ジャッキ３５２には電磁弁３５４が設けられている。電磁弁３５４は励磁されていない状態で開き、この状態で、油圧ジャッキ３５２は、ベース板１６２をフランジ部１２２に圧接させる。また、電磁弁３５４は励磁された状態で閉じ、この状態で、油圧ジャッキ３５２は、フランジ部１２２から離間させる。
【００６４】  制御装置３０４は、スライドセントル１に設置された制御盤に設けられており、充填感知センサ３０２Ａ〜Ｄの感知結果に基づいて、油圧ジャッキ３５２の電磁弁３５４の開閉を制御し、また、電動ウインチ１４４のモータ１４４Ｍの駆動を制御する。また、制御装置３０４は、バイブレータ３０のオンとオフとを制御する。
【００６５】  ここで、バイブレータ３０は、複数の停止位置（第１〜第４の停止位置）で停止され、各停止位置で所定時間作動される。この複数の停止位置はトンネル周方向に所定間隔おきに設定されている。第１の停止位置は、覆工空間Ｓの底端から充填感知センサ３０２Ａまでの中間地点に設定され、第２の停止位置は、充填感知センサ３０２Ａから充填感知センサ３０２Ｂまでの中間地点に設定されている。また、第３の停止位置は、充填感知センサ３０２Ｂから充填感知センサ３０２Ｃまでの中間地点に設定され、第４の停止位置は、充填感知センサ３０２Ｃから充填感知センサ３０２Ｄまでの中間地点に設定されている。
【００６６】  図２０は、制御装置３０４による電磁弁３５４の開閉制御及びモータ１４４の駆動制御を説明するためのフローチャートである。このフローは、制御盤に設けられた覆工コンクリートの打設の開始を指示するためのスイッチが、作業者により操作されると開始される。
【００６７】  なお、後述するように、トンネルＴの上部まで覆工コンクリートの締固めを行った後、バイブレータ３０は初期位置に移動される。ここで、初期位置は、上述の第１の停止位置に設定されている。また、初期状態では、電磁弁３５４は励磁されておらず、油圧ジャッキ３５２は、ベース板１６２をフランジ部１２２に圧接させている。
【００６８】  このフローでは、まず、ステップ１において、制御装置３０４が、充填感知センサ３０２Ａ〜Ｄのうち最も底側に配された充填感知センサ３０２Ａにより、覆工コンクリートの充填が感知されたか否かを判定する。その結果、肯定判定された場合にはステップ２に移行する。ステップ２では、制御装置３０４が、バイブレータ３０をオンにする。これにより、覆工空間Ｓの底端から充填感知センサ３０２Ａまでの範囲に充填された覆工コンクリートに、バイブレータ３０から振動が与えられる。
【００６９】  次に、ステップ３では、制御装置３０４が、ステップ２においてバイブレータ３０をオンにしてから所定時間Ｔが経過したか否かを判定する。ここで、この所定時間Ｔは、バイブレータ３０が覆工コンクリートを締固めるのに必要な時間である。その結果、肯定判定された場合には、ステップ４へ移行する。
【００７０】  ステップ４では、制御装置３０４が、バイブレータ３０をオフにし、電磁弁３５４を励磁して油圧ジャッキ３５２によるバイブレータ３０のレール１２０への固定を解除する。次に、ステップ５では、制御装置３０４が、電動ウインチ１４４のモータ１４４Ｍを作動させてバイブレータ３０を第２の停止位置まで移動させ、電磁弁３５４の励磁を解除する。これにより、バイブレータ３０が、第２の停止位置において、油圧ジャッキ３５２によりレール１２０に固定される。
【００７１】  次に、ステップ６では、制御装置３０４が、充填感知センサ３０２Ｂから感知信号を受信したか否かを判定し、肯定判定された場合にはステップ７へ移行する。ステップ７では、制御装置３０４が、バイブレータ３０をオンにする。これにより、覆工空間Ｓの充填感知センサ３０２Ａから充填感知センサ３０２Ｂまでの範囲に充填された覆工コンクリートに、バイブレータ３０から振動が与えられる。
【００７２】  次に、ステップ８では、制御装置３０４が、ステップ７においてバイブレータ３０をオンにしてから上記所定時間Ｔが経過したか否かを判定する。その結果、肯定判定された場合には、ステップ９へ移行する。ステップ９では、制御装置３０４が、バイブレータ３０をオフにし、電磁弁３５４を励磁して油圧ジャッキ３５２によるバイブレータ３０のレール１２０への固定を解除する。次に、ステップ１０では、制御装置３０４が、電動ウインチ１４４のモータ１４４Ｍを作動させてバイブレータ３０を第３の停止位置まで移動させ、電磁弁３５４の励磁を解除する。これにより、バイブレータ３０が、第３の停止位置において、油圧ジャッキ３５２によりレール１２０に固定される。
【００７３】  次に、ステップ１１では、制御装置３０４が、充填感知センサ３０２Ｃから感知信号を受信したか否かを判定し、肯定判定された場合にはステップ１２へ移行する。ステップ１２では、制御装置３０４が、バイブレータ３０をオンにする。これにより、覆工空間Ｓの充填感知センサ３０２Ｂから充填感知センサ３０２Ｃまでの範囲に充填された覆工コンクリートに、バイブレータ３０から振動が与えられる。
【００７４】  次に、ステップ１３では、制御装置３０４が、ステップ１２においてバイブレータ３０をオンにしてから上記所定時間Ｔが経過したか否かを判定する。その結果、肯定判定された場合には、ステップ１４へ移行する。ステップ１４では、制御装置３０４が、バイブレータ３０をオフにし、電磁弁３５４を励磁して油圧ジャッキ３５２によるバイブレータ３０のレール１２０への固定を解除する。次に、ステップ１５では、制御装置３０４が、電動ウインチ１４４のモータ１４４Ｍを作動させてバイブレータ３０を第４の停止位置まで移動させ、電磁弁３５４の励磁を解除する。これにより、バイブレータ３０が、第４の停止位置において、油圧ジャッキ３５２によりレール１２０に固定される。
【００７５】  次に、ステップ１６では、制御装置３０４が、充填感知センサ３０２Ｄから感知信号を受信したか否かを判定し、肯定判定された場合にはステップ１７へ移行する。ステップ１７では、制御装置３０４が、バイブレータ３０をオンにする。これにより、覆工空間Ｓの充填感知センサ３０２Ｃから充填感知センサ３０２Ｄまでの範囲に充填された覆工コンクリートに、バイブレータ３０から振動が与えられる。
【００７６】  次に、ステップ１８では、制御装置３０４が、ステップ１８においてバイブレータ３０をオンにしてから上記所定時間Ｔが経過したか否かを判定する。その結果、肯定判定された場合には、ステップ１９へ移行する。ステップ１９では、制御装置３０４が、バイブレータ３０をオフにし、電磁弁３５４を励磁して油圧ジャッキ３５２によるバイブレータ３０のレール１２０への固定を解除する。次に、ステップ２０では、制御装置３０４が、電動ウインチ１４４のモータ１４４Ｍを作動させてバイブレータ３０を第１の停止位置まで移動させ、電磁弁３５４の励磁を解除する。これにより、バイブレータ３０が、第１の停止位置において、油圧ジャッキ３５２によりレール１２０に固定される。以上でこのフローを終了する。
【００７７】  以上のように本実施形態に係る締固め装置３００では、上述の締固め装置１００におけるバイブレータ３０の移動と、バイブレータ３０のレール１２０への固定とを自動化できる。
【００７８】  なお、本実施形態では、充填感知センサ３０２Ａ〜Ｄとして、型枠７０から覆工空間Ｓ内に出し入れできるスライド棒の先端に装着された静電容量検知センサを用いたが、型枠埋設型、即ち、型枠７０の覆工空間Ｓに面した壁面とセンサ面とが面一となるように型枠７０に埋設された静電容量検知センサを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７９】１  スライドセントル、１０  トンネル覆工コンクリート締固め装置、２０  レール、２２、２４  フランジ部、３０  バイブレータ、４０  牽引機構（牽引手段）、４２  ワイヤー、４４  カウンターウエイト、４６  シーブ、５０  固定機構（固定手段）、５２  軸部材（突出部材）、６０  スライダ（案内部）、６２  ベース板（内側ガイド部材）、６４  ガイド部材（外側ガイド部材）、６４Ａ  ガイド部、６６  ボス、７０  型枠、７２  スキンプレート、８０  ガントリー、８２、８４  ジャッキ、８６  作業台、１００  トンネル覆工コンクリート締固め装置、１２０  レール、１２２  フランジ部、１４０  牽引機構（牽引手段）、１４２  ワイヤー、１４３  シーブ、１４４  電動ウインチ、１４４Ｍ  モータ（牽引駆動部）、１４５  リターンシーブ、１４７  テンショナー、１５０  固定機構（固定手段）、１５２  レバー（圧接機構）、１５２Ａ  回転軸、１５２Ｂ  保持軸、１５２Ｃ  カム軸、１５４  カム板（圧接機構）、１５４Ａ  平坦部、１５４Ｂ  テーパ部、１６０  スライダ（案内部）、１６２  ベース板、１６４  フレーム、１６４Ａ、１６４Ｂ  側板、１６４Ｃ、１６４Ｄ  台板、１６４Ｅ  切欠き部、１６６  ガイドローラ（内側ガイド部材）、１６８  ガイドローラ（外側ガイド部材）、１７２  シャックル、１７４  シャフト、１８０  フック、１８２  回転軸、１８３  係止部、１８４  保持部、１８６  ナット、１８８  圧縮コイルバネ、１８９  ストッパ、２００  トンネル覆工コンクリート締固め装置、２４０  牽引機構（牽引手段）、２４２  チェーン、２４３  スプロケット、２４４  駆動機構、２４５  ネジ歯車、２４６  ウォーム、２４７  ウォーム・ホイール、２４８  チェーンホイール、２４９  チェーン、３００  トンネル覆工コンクリート締固め装置、３０２Ａ〜Ｄ  充填感知センサ（検出手段）、３０４  制御装置（牽引制御手段、固定制御手段、バイブレータ制御手段）、３５０  固定機構（固定手段）、３５２  油圧ジャッキ、３５４  電磁弁（固定駆動部）
【図１】
0005504099.tif 000002
【図２】
0005504099.tif 000003
【図３】
0005504099.tif 000004
【図４】
0005504099.tif 000005
【図５】
0005504099.tif 000006
【図６】
0005504099.tif 000007
【図７】
0005504099.tif 000008
【図８】
0005504099.tif 000009
【図９】
0005504099.tif 000010
【図１０】
0005504099.tif 000011
【図１１】
0005504099.tif 000012
【図１２】
0005504099.tif 000013
【図１３】
0005504099.tif 000014
【図１４】
0005504099.tif 000015
【図１５】
0005504099.tif 000016
【図１６】
0005504099.tif 000017
【図１７】
0005504099.tif 000018
【図１８】
0005504099.tif 000019
【図１９】
0005504099.tif 000020
【図２０】
0005504099.tif 000021