(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル坑壁面等の各種内空壁面における曲面部のチッピングに供する装置であって、チッピング機を先端部に有すると共に当該チッピング機を支持させる空気バネを有するアーム部と、該アーム部の基端部を接続させる機軸部を介して搭載する架台とを備え、前記アーム部は機軸部を中心に電動機を駆動源として自動的に回動可能で且つ機軸部を進行方向に移動可能なものであって、前記空気バネはチッピング機のノミ先を曲面部に対し一定圧力で当接させ得るものであることを特徴とするチッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチッピング装置、特にトンネル坑壁面等の各種内空壁面における曲面部のチッピング（本発明において塗装落し等の斫り作業に類する作業を含む。）に供する装置に関る。
【０００２】
【従来の技術】
例えばダム工事の転流工に供した仮排水トンネルをコンクリートで閉塞する場合、トンネルの既設覆工コンクリートと閉塞コンクリートとを確実に密着させるため、前者の付着面をチッピングして後者に対する新鮮な付着面積を増加している。このようなチッピングに用いる装置としては、操作を自動制御可能にしたものが知られている。しかしながら、このような装置は、チッピング対象面に凹凸がある場合、斫りむらが生じたり斫り代を一定に保持する仕組が複雑でメンテナンスが煩雑になること、また、装置の操作を直接作業員もしくはショベルなどの母体機に委ねる方法が成されているが、安全面、経済面などの面で改善の余地が残されている。
【０００３】
因みに、人力によるチッピング作業の態様を説明する。チッピング機の自重を一担バランサーやスタンドに預け、作業員の手操作によりチッパー（ノミ先）の方向及び位置合わせを行う。このような人力操作は、作業員にとって騒音、振動、粉塵を伴う苦渋作業に重ね常時ノミ部の位置調整を強いられ、能率が悪く、特にアーチ部のチッピングは作業員にとって上向き作業となるため、一層苦渋が加わり、その改善策が待望されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みてなされもので、その目的は、トンネル等の曲面部のチッピングを、人力操作に比べ高能率でしかも安価に行うことが可能である上に斫り代の保持についても高い精度を有するチッピング装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るチッピング装置（１０（以下、本欄において「本装置」という。））は、トンネル坑壁面等の各種内空壁面（ドーム構造物の壁面、煙突の壁面、カルバートや水路のインバート部分等）における曲面部（２）のチッピングに供する装置であって、チッピング機（２１）を先端部に有すると共に当該チッピング機を支持させる空気バネ（ベローズ（２２））を有するアーム部（２０）と、該アーム部（２０）の基端部を接続させる機軸部（５０（クレビスピン５０’））を介して搭載する架台（３０）とを備え、前記アーム部（２０）は機軸部（５０）を中心に電動機（６０）を駆動源として自動的に回動可能で且つ機軸部（５０）を進行方向（トンネルにあってはトンネル軸方向）に移動可能なものであって、前記空気バネ（２２）はチッピング機（２１）のノミ先（２１’）を曲面部（２）に対し一定圧力で当接させ得るものであることを特徴とする。
【０００６】
また、アーム部（２０）を進行方向に平行移動させる手段としては、送りネジ棒（４３）を手動で操作する簡易なものが望ましい。
【０００７】
本装置によるチッピング作業の手順は、概ね次のようになる。
【０００８】
イ）架台（３０）を移動させて機軸部（５０）の芯と曲面部（２）の軸線とを一致させる。
【０００９】
ロ）アーム部（２０）を曲面部２の一方から他方へ回動させながらチッピングする。（トンネル等の曲面部に添った回転）
ハ）アーム部（２０）を進行方向へ送る。（進行方向への送り）
ニ）アーム部（２０）を上記ロ）と逆方向へ回動させながらチッピングする。（ロ）の逆転）
ホ）上記ハ）次いでロ）、及び、上記ハ）次いでニ）を繰り返す。
【００１０】
ヘ）架台（３０）を移動し、段取り換えを行った後、イ）〜ホ）を繰り返す。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係るチッピング装置１０をトンネル１内に適用する事例について説明する。
【００１２】
図１は、チッピング装置１０をトンネル内に設置し、曲面部としてのアーチ部２のチッピングに備えた状態を示す横断面図である。（機軸部５０をアーチ部２の軸線に一致させた状態）また、図２は図１の縦断面図である。
【００１３】
チッピング装置１０は、チッピング機２１を支持する空気バネ２２を内包するアーム部２０と、該アーム部２０の基端部２０”を接続させる機軸部５０を有する移動台４０と、アーム部２０を、移動台４０を介して、アーチ部２の円周方向（図１の状態に基づく。以下、同じ。）に回動するための電動機６０と減速機６２とを備えている。
【００１４】
次にアーム部２０の構造を図４に従って説明する。
【００１５】
アーム部２０に求められる機能は、以下の２点である。
【００１６】
（ａ）チッピング機２１のノミ先部２１’を斫り面の凹凸に倣って接触させること。
【００１７】
（ｂ）斫り代を均一にすること。
【００１８】
本発明は、上記機能を実現するための機構に関るものであって、アーム部２０は、下端部にクレビス部５０”を配した、筒状のシリンダ部６３より成る。
【００１９】
シリンダ部６３の内部は底部に気体を封入した袋６３”と該袋の上部にピストン部６３’と下方側面部に、圧縮空気を給排する弁６４と圧力計６４’とが装備されている。
【００２０】
チッピング機２１の操作要領は、先づ弁６４を開いて圧縮空気をノミ先２１’がアーチ部２に接するまで加給し、その時の圧力値ｐ0＋ｐ1を確認した後、チッピング機２１を発振させ、斫り代ｈ1が確保されるよう、その時の圧力値を保守する。なお、ｐ1はピストン作動空気圧、ｐ0は空気バネ２２のガス圧、ｈ0はノミ先２１’とアーチ部２との間隙である。
【００２１】
架台３０は、図３に示すように、キャスター３６付きのものであり、鋼材を矩形箱枠状に組んでなる支保枠部３２と、この支保枠部３２の前後面の上方に設けたアーチ状の補助枠部３３とを備え、更に、支保枠部３２の上面左右にトンネル軸方向に架け渡したレール３４、及び、補助枠部３３の前後面の下方に設けたバー３５’，３５”を有する。
【００２２】
一方、移動台４０は下面の四隅に設けたローラ４１を介して架台３０のレール３４上に載置され、架台３０に比べトンネル軸方向の長さが短い分（図２参照）、既述したように架台３０に対し移動可能となる。
【００２３】
また、機軸部５０は架台３０を図１の状態へと移動した際、アーチ部２の軸線に略一致する位置となるように設定される。
【００２４】
移動台４０の上面の後方（図２参照（以下、同じ。））右側（図１参照（以下、同じ。））には電動機６０が設置され、また、機軸部５０はクレビスピン５０’とされ、このピン５０’はアーム部２０と一体になって回転するようにピン５０’に接続される。更に、電動機６０の出力軸６１とクレビスピン５０’の間には大歯車６３と小歯車６４とを含む減速装置６２が介在される。
【００２５】
これによって電動機６０の回転速度を減速装置６２によって減速してクレビスピン５０’に伝達してアーム部２０を自動的に回動させることができる。なお、電動機６０の回転方向を正逆転させることによってアーム部２０を左右に回動させる。なお、出力軸６１とクレビスピン５０’の間に更に無段変速機を介在させることもできる。
【００２６】
また、移動台４０の左右方向の中央には後面４０”から前面４０’へとトンネル軸方向に空隙部４２を設け、後面４０”に開放させた空隙部４２には、移動台４０が架台３０上の最も前方に位置しても外れない程度の長さの案内棒４６を挿入し、この案内棒４６の後端部を架台３０の後方のバー３５”に通した後、ナット４７で固定する。
【００２７】
一方、移動台４０の前方では、送りネジ棒４３の後端部に抜け止めプレート４３”を付設し、このプレート４３”を包囲するキャップ４３’を移動台４０の前面４０’に固設した。また、ネジ棒４３の前方側は、架台３０の前方のバー３５’に固定ナット４５を介して通した後、ナット４４’付きのハンドル４４をネジ棒４３に螺合し、これらを固着ピン（図示せず）等によって一体的に回転するような仕組みにした。
【００２８】
これによって、ハンドル４４を手動により一方に回すと、これに従って送りネジ棒４３も回転し、固定ナット４５との螺合によって移動台４０は架台３０上においてトンネル軸方向の一方へ移動し、ハンドル４４を他方に回すと移動台４０もトンネル軸方向の他方へと移動する。また、移動台４０はレール３４上を不用意に移動したりすることはなく、架台３０上における移動台４０の位置をハンドル４４を回して所望に決定できる。更に、案内棒４６は専らレール３４に対するローラ４１の抑え付け役となって移動台４０のレール３４からの脱落を防止する。
【００２９】
以上のように構成したチッピング装置１０では、電動機６０を駆動源としてアーム部２０を機軸部５０（クレビスピン５０’）を中心に回動させることによってアーチ部２を円周方向に沿ってチッピングすることができる。
【００３０】
空気バネ２２はチッピング機２１をアーチ部２側へ所定圧力下で押圧するように内部のガス圧が事前に調整される。これによってアーチ部２に凹凸があってもノミ先２１’をアーチ部２に対し一定圧力で接触させることができるため、チッピングに斫りむらが生じたり斫り代が不均一になるようなことはなくなる。
【００３１】
また、図１に示すように、必要に応じて圧気タンク又は圧気レシーバを空気バネ２２に接続し、コンプレッサを加圧源として空気バネ２２の空気圧を調整することがきる。
【００３２】
以上のようなアーチ部２の円周方向のチッピングを、架台３０に対する移動台４０の位置をハンドル４４を回してトンネル軸方向に少しずつずらすと共に、電動機６０の駆動を反転させてアーム部２０の回動方向を逆転させながら実行する。
【００３３】
移動台４０の移動が架台３０上におけるトンネル軸方向の一方の端部から他方の端部へと達したら、架台３０をトンネル軸方向に移動させて段取換えを行う。
【００３４】
なお、アーム部２０のトンネル軸方向への移動を架台３０のみに負担させた場合、作業が煩雑なものとなり、また、チッピングの精度も落ちる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るチッピング装置では、各種内空壁面の曲面部に対する円周方向及び円軸方向に回動及び移動が可能となるアーム部を介して各種内空壁面の曲面部をチッピングすることができるため、作業員の負担が軽減して従来の人力作業に比べ著しく作業能率を向上させることができる。
【００３６】
また、アーム部の回動の駆動源として電動機を用いたり、進行方向の移動を手動式とする等、簡易な機構を採用するため、従来の装置に比べ格段に安価となる。
【００３７】
更に、チッピング機を空気バネで支持するようにしたため、曲面部に凹凸があってもチッピングが安定し、チッピング精度を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチッピング装置を一部破断及び透視して示す正面図である。
【図２】図１の便宜的な側面図である。
【図３】架台を示す斜視図である。
【図４】アーム部（空気バネ）の断面図である。
【符号の説明】
１  トンネル
２  アーチ部
１０  チッピング装置
２０  アーム部
２１  チッピング機
２１’  ノミ先
２１”  発振部
２２  空気バネ
３０  架台
３５’，３５”  バー
３４  レール
４０  移動台
４１  ローラ
４３  送りネジ棒
４４  ハンドル
４５  固定ナット
５０  機軸部
５０’  クレビスピン
５０”  クレビス部
６０  電動機
６２  減速装置
６３  シリンダー部
６３’  ピストン部
６３”  気体封入袋
６４  給排気弁
６４’  圧力計
６５  膨張代
６５’  斫り代
【図１】
0003682890.tif 000002
【図２】
0003682890.tif 000003
【図３】
0003682890.tif 000004
【図４】
0003682890.tif 000005