(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支保柱材料を着脱可能に把持する把持部と、
トンネルの掘削方向に沿って設置されている搬送レールに走行可能なように取り付けられている車輪を有し、前記搬送レールに沿って往来可能な搬送手段と、
前記搬送手段を構成する縦フレームの、前記車輪から前記掘削方向に突出した部分に取り付けられ、前記搬送レールに沿った軸と略直交する水平方向に移動可能な横行装置と、を備える支保工建て込み装置であって、
前記横行装置は、当該横行装置の一部に対して昇降可能に取り付けられている横フレームを有し、
前記把持部は、前記横フレームに、前記トンネル側壁面と略直交する水平方向に延びる水平軸周りに回転可能に支持されていることを特徴とする支保工建て込み装置。
【請求項２】
前記把持部は、前記支保柱材料を前記水平軸と直交する軸を中心として回転可能なように支持する支保工材料支持部材を含む、請求項１に記載の支保工建て込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内に支保工材料を建て込むための支保工建て込み装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小断面トンネルを施工する場合には、例えば、掘削機で地盤を掘削し、掘削した地山を鋼製支保工で被覆して地山の崩壊を防止している。この鋼製支保工は、Ｈ鋼といった型鋼を支保工材料としてトンネルの壁面に一定間隔で建て込み、その建て込んだ型鋼相互に矢板をかけて地山を支える方式の支保工である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
支保工を組み立てるに当たり、人力で移動できない重量の支保工材料を用いる場合には、その支保工材料を揚重するための機械を使う。小断面トンネルの場合には、支保工材料の建て込みは、バックホウなどのずり積み機のバケットを利用したり、ホイストを利用したりして行う。
しかし、ずり積み機は建て込みの専用装置ではないため、ずり積み機による揚重は施工性及び安全性の側面で改善の余地がある。また、ホイストの場合には玉掛ワイヤーによる吊り下げのためハンドリングが不安定で、切羽に接近した狭隘な場所での施工には施工性及び安全性の側面で改善の余地がある。
【０００４】
そこで本発明では、より施工性及び安全性を高めて支保工材料の建て込みが可能となる支保工建て込み装置を提供することを課題とする。
【０００５】
本発明の支保工建て込み装置は、支保柱材料を着脱可能に把持する把持部と、トンネルの掘削方向に沿って設置されている搬送レールに走行可能なように取り付けられている車輪を有し、搬送レールに沿って往来可能な搬送手段と、搬送手段を構成する縦フレームの、車輪から掘削方向に突出した部分に取り付けられ、搬送レールに沿った軸と略直交する水平方向に移動可能な横行装置と、を備える支保工建て込み装置であって、横行装置は、当該横行装置の一部に対して昇降可能に取り付けられている横フレームを有し、把持部は、横フレームに、トンネル側壁面と略直交する水平方向に延びる水平軸周りに回転可能に支持されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の支保工建て込み装置では、把持部が搬送レールに沿って往来可能なように構成されているので、トンネルの入り口で支保工材料を取り付けた把持部をトンネルの奥に搬送することができる。搬送レールに沿った軸と交わる第一回転軸を中心として把持部を回転させることができるので、例えば、搬送レールに沿った状態で送り込んだ支保工材料を回転させてトンネルの壁面や天面に沿わせ、建て込むことができる。把持部をトンネルの壁面に沿う方向に移動させることができるので、適切な位置に支保工材料を建て込むことができる。
【０００８】
また本発明の支保工建て込み装置においては、把持部は、支保柱材料を水平軸と直交する軸を中心として回転可能なように支持する支保工材料支持部材を含むことが好ましい。例えば、支保工材料をトンネルの壁面に沿わせる際に、支保工材料の上端部を先にトンネルの壁面に当接させて、その後支保工材料支持部材を中心として支保工材料を回転させながらその下端部をトンネルの壁面に当接させるといった手法で建て込むことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１０】
本発明の実施形態である支保工建て込み装置について図１及び図２を用いて説明する。図１は支保工建て込み装置１０の構成をトンネル２０の掘削方向に沿った断面で示す図であり、図２は支保工建て込み装置１０の構成をトンネル２０の入り口方向から示した図である。支保工建て込み装置１０は、搬送レール１０１と、上部水平材（支保工材料）３０を把持する把持部１０５、支柱材（支保工材料）４０を把持する把持部１０７とを含む。
【００１１】
搬送レール１０１は、トンネル２０の掘削方向に沿って一対配置されており、トンネル２０の両壁面に配置される支柱材４０それぞれに連結固定されている。搬送レール１０１は、トンネル２０の最も奥側に現に配置されている支柱材４０よりもやや奥に突出するように配置されている。
【００１２】
一対の搬送レール１０１には、車輪１０２ａ及び車輪１０２ｂがそれぞれ走行可能に取り付けられている。車輪１０２ａは、搬送レール１０１を挟み込むように構成されており、後述する縦フレーム１０３の先端に荷重がかかっても脱輪しないようになっている。また、車輪１０２ａよりもトンネル２０の奥方向に配置されている車輪１０２ｂは、本実施形態では搬送レール１０１の上面に戴置されている形態を採用しているけれども、車輪１０２ａと同様に搬送レール１０１を挟み込むような態様も採用可能である。トンネル２０の両側に配置されている車輪１０２ａはそれぞれ横フレーム１０８で連結されている。同様に車輪１０２ｂもそれぞれ横フレーム１０８で連結されている。車輪１０２ａを連結する横フレーム１０８及び車輪１０２ｂを連結する横フレーム１０８は、２本の縦フレーム１０３で連結されている。
【００１３】
縦フレーム１０３は、車輪１０２ｂ方向に突出しており、その突出した先端部には横行装置（進退手段）１０９が取り付けられている。従って、車輪１０２ｂを搬送レール１０１の最も奥側まで持っていくと、縦フレーム１０３がトンネル２０の最も奥側に現に配置されている支柱材４０よりも十分奥に突出することとなる。横行装置１０９は、縦フレーム１０３に固定されている部分と、車輪１０９ａを介してトンネル２０の横方向（搬送レール１０１に沿った軸と交わる方向）に移動可能な部分とを含んで構成されている。
【００１４】
横行装置１０９の縦フレーム１０３に固定されている部分には、支持部（把持部支持手段）１０４に取り付けられた把持部１０５がトンネル２０の天面方向に突出して配置されている。把持部１０５は、上部水平材３０を戴置することが可能であり、支持部１０４を中心として回転可能である。支持部１０４は、油圧昇降機（図示しない）をその内部に備えており、上部水平材３０を戴置した把持部１０５を昇降することが可能である。
【００１５】
横行装置１０９の横方向に移動可能な部分には、２本の油圧昇降機（昇降手段）１０６を介して横フレーム１１０が取り付けられている。横フレーム１１０は油圧昇降機１０６によって昇降可能に構成されている。横フレーム１１０の両端には、支柱材４０を把持するための把持部１０７が取り付けられている。把持部１０７は、横フレーム１１０に沿って配置されている把持部固定ピン１１１によって横フレーム１１０に連結されている。従って、把持部１０７は把持部固定ピン（把持部支持手段）１１１を中心として（第一回転軸として）回転可能である。
【００１６】
把持部１０７は、支柱材４０を把持可能なようにコ字状断面を有している。そのコ字状断面の部分には貫通孔が設けられており、支柱材４０に同じく設けられた貫通孔とを支保工材料固定ピン（支保工材料支持部材）１０７ａで貫通固定できるように構成されている。従って、把持部１０７に支保工材料固定ピン１０７ａによって取り付けられた支柱材４０は、その支保工材料固定ピン１０７ａを中心として（第二回転軸として）回転可能である。
【００１７】
本実施形態では、本発明の搬送手段に対応して、車輪１０２ａ、１０２ｂ、横フレーム１０８、１１０、縦フレーム１０３といった各部材が用いられているけれども、把持部１０７を搬送レール１０１に沿って搬送可能に構成できれば、これらの部材及びこれらの部材の組み合わせに限られるものではない。
【００１８】
引き続いて、支保工建て込み装置１０を用いて支柱材４０を建て込む方法について、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）は、トンネル２０の掘削方向に沿った断面で示す図であり、図３（ｂ）はトンネル２０の入り口方向から示した図である。トンネル２０の入り口で、把持部１０７に支柱材４０を取り付け、支保工材料固定ピン１０７ａで貫通固定する。支柱材４０を略水平状態（図１参照）に保ち、一対の搬送レール１０１上を車輪１０２ａ、１０２ｂを滑走させ、支柱材４０を取り付けた把持部１０７をトンネル２０の奥まで搬送する。把持部１０７は、縦フレーム１０３の端部に取り付けられている横行装置１０９に油圧昇降機１０６を介して取り付けられているので、搬送レール１０１の端部まで車輪１０２ａ、１０２ｂを滑走させれば支柱材４０を設置する位置まで搬送することができる。
【００１９】
支柱材４０をトンネル２０の奥まで搬送した後、把持部１０７を回転させて支柱材４０を立てる。支柱材４０が、トンネル２０の天面に接触するような場合には、適宜油圧昇降機１０６で支柱材４０をトンネル２０の壁面に沿った方向に移動させ、支柱材４０をトンネル２０に接触させないように所定の位置に建て込む。
【００２０】
図３（ｂ）に示すように、横行装置１０９によって把持部１０７を横方向に移動させる場合には、支保工材料固定ピン１０７ａを中心に支柱材４０を傾けることができる。支柱材４０を傾けるとトンネル２０の壁面に沿わせて建て込みやすくなる。その場合にも、適宜油圧昇降機１０６で支柱材４０をトンネル２０の壁面に沿った方向に移動させ、支柱材４０をトンネル２０に接触させないように所定の位置に建て込む。
【００２１】
引き続いて、支保工建て込み装置１０を用いて上部水平材３０を建て込む方法について、図４を用いて説明する。図４は、トンネル２０の掘削方向に沿って上から見た図である。トンネル２０の入り口で、把持部１０５に上部水平材３０を取り付ける。上部水平材３０を支柱材４０等に衝突しないように保ち、搬送レール１０１上を車輪１０２ａ、１０２ｂを滑走させ、上部水平材３０を取り付けた把持部１０５をトンネル２０の奥まで搬送する。把持部１０５は、縦フレーム１０３の端部に取り付けられているので、搬送レール１０１の端部まで車輪１０２ａ、１０２ｂを滑走させれば上部水平材３０を所定の位置まで搬送することができる。
【００２２】
上部水平材３０をトンネル２０の奥まで搬送した後、把持部１０５を回転させて上部水平材３０を横に向ける。位置決めが終了すると、支持部１０４に含まれている油圧昇降機によって上部水平材３０を上昇させて所定の位置に建て込む。
【００２３】
本実施形態においては、把持部１０５、１０７が搬送レール１０１に沿ってトンネル２０内を往来可能なように構成されているので、トンネル２０の入り口で上部水平材３０及び支柱材４０を取り付けた把持部１０５、１０７をトンネル２０の奥に搬送することができる。搬送レール１０１に沿った軸と交わる第一回転軸を中心として把持部１０５、１０７を回転させることができるので、搬送レール１０１に沿った状態で送り込んだ上部水平材３０及び支柱材４０を回転させてトンネル２０の壁面や天面に沿わせ、建て込むことができる。把持部１０５、１０７を油圧昇降機によってトンネル２０の壁面に沿う方向に移動させることができるので、適切な位置に上部水平材３０及び支柱材４０を建て込むことができる。
【００２４】
把持部１０７は、横行装置１０９によってトンネル２０の壁面に向かって近づけていくことができるので、容易に壁面に沿って支柱材４０を建て込むことができる。また、支柱材４０を建て込んで把持部１０７から取り外した後に把持部１０７をトンネル２０の壁面から遠ざけることができるので、容易に把持部１０７をトンネル２０の入り口方向に後退させることができる。
【００２５】
把持部１０７が把持した支柱材４０をトンネル２０の壁面に沿わせる際には、支柱材４０の上端部を先にトンネル２０の壁面に当接させて、その後支保工材料支持ピン１０７ａを中心として支柱材４０を回転させながらその下端部をトンネル２０の壁面に当接させるといった手法で建て込むことができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、把持部が搬送レールに沿って往来可能なように構成されているので、入り口で支保工材料を取り付けた把持部をトンネルの奥に搬送することができる。搬送レールに沿った軸と交わる第一回転軸を中心として把持部を回転させることができるので、例えば、搬送レールに沿った状態で送り込んだ支保工材料を回転させてトンネルの壁面や天面に沿わせ、建て込むことができる。把持部をトンネルの壁面に沿う方向に移動させることができるので、適切な位置に支保工材料を建て込むことができる。従って本発明の目的とする、より施工性及び安全性を高めて支保工材料の建て込みが可能となる支保工建て込み装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である支保工建て込み装置の構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態である支保工建て込み装置の構成を示した図である。
【図３】本発明の実施形態である支保工建て込み装置を利用して支保工材料を建て込む様子を示した図である。
【図４】本発明の実施形態である支保工建て込み装置を利用して支保工材料を建て込む様子を示した図である。
【符号の説明】
１０…支保工建て込み装置、２０…トンネル、３０…上部水平材、４０…支柱材、１０１…搬送レール、１０２ａ…車輪、１０２ｂ…車輪、１０３…縦フレーム、１０４…支持部、１０５…把持部、１０６…油圧昇降機、１０７…把持部、１０７ａ…把持部固定ピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003728432.tif 000004
【図４】
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