(57)【要約】【課題】  支保工の建て込み作業および吹付材料の吹付作業に要する時間を短いものとすることにより、工期全体の短縮を図ることができるトンネル内の吹付施工装置および吹付施工方法を提供する。【解決手段】  吹付施工装置Ｍ１は、台車１を備えており、台車１には、一組の吹付ブーム２Ａ，２Ｂおよび一組のエレクタブーム３Ａ，３Ｂが設けられている。トンネルに対する吹付施工を行う際には、右吹付ブーム２Ａからトンネルの右側面に吹付材料を吹き付ける吹付作業を行うとともに、左吹付ブーム２Ｂからトンネルの左側面に吹付材料を吹き付ける吹付作業を行う。このとき、エレクタブーム３Ａ，３Ｂでは、吹付定規を保持したままとする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内の施工面に吹付材料を吹き付ける吹付施工を行うトンネル内の吹付施工装置であって、
台車である装置本体に取り付けられ、支保工が保持可能とされた一組のエレクタブームと、
前記装置本体に取り付けられ、吹付ノズルが取り付けられた一組の吹付ブームと、
を備え、
前記一組の吹付ブームのうちの一方の吹付ブームが前記トンネルにおける右側面に対して前記吹付材料を吹付可能とされているとともに、前記一組の吹付ブームのうちの他方の吹付ブームが前記トンネルにおける左側面に対して前記吹付材料を吹付可能とされていることを特徴とするトンネル内の吹付施工装置。
【請求項２】
前記一組のエレクタブームは、前記一組の吹付けブームの上方の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のトンネル内の吹付施工装置。
【請求項３】
トンネル内の施工面に吹付材料を吹き付ける吹付施工を行うトンネル内の吹付施工装置を用いて、前記トンネル内の施工面に対する吹付施工を行うにあたり、
前記トンネル内の吹付施工装置は、
台車である装置本体に取り付けられた一組のエレクタブームと、
前記装置本体に取り付けられた一組の吹付ブームと、
を備え、
前記一方の吹付ブームによって前記トンネルにおける右側面の吹付施工を行うと同時に前記他方の吹付ブームによって前記トンネルにおける左側面の吹付施工を行うことを特徴とするトンネル内の吹付施工方法。
【請求項４】
前記一組のエレクタブームは、前記一組の吹付けブームの上方の位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のトンネル内の吹付施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル内の吹付施工装置および吹付施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネルを施工する際にあたり、いわゆるＮＡＴＭ（ニュー・オーストリアン・トンネル・メソット）工法が行われることが多い。このＮＡＴＭ工法では、支保工となる鋼製Ｈ形鋼を建て込んだ後、コンクリート材料に急結材を混合した材料を吹き付ける吹付施工が行われている。
【０００３】
ここで、支保工を建て込むための装置として、円弧状に分割された一対の支保工を中央部で相互に連結するように切羽に設置して、アーチ状のトンネル支保工を建て込む支保工の設置装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この支保工の設置装置では、エレクタによって支保工を保持しながらトンネルの切羽近傍に支保工を建て込んでいく。
【０００４】
また、ＮＡＴＭ工法における吹付施工を行うにあたり、近年、大型の吹付施工装置が用いられることが多くなっている。このような吹付施工の際に用いられる大型の吹付施工装置として、従来、吹付ノズルを備える吹付装置が設けられたトンネル内面吹付装置が知られている（たとえば、特許文献２参照）。このトンネル内面吹付装置における吹付ノズルは、その位置が前後進、上下およびトンネル方向周りに回転可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２９７９６号公報
【特許文献２】特開平５−１７１８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、このような支保工の設置装置におけるエレクタおよび吹付装置における吹付ノズルの双方を備える吹付施工装置もある。このような吹付施工装置を用いることにより、トンネル内における支保工の建て込みおよび吹付材料の吹付けを行うことができるので、工期短縮に寄与することができる。
【０００７】
ところが、上記特許文献２に記載されたトンネル内面吹付装置では、１本の吹付ノズルで吹付施工を行うようにしている。このため、トンネルの壁面に対する吹付材料の吹付作業を完了するまでに長時間を要することとなる問題がある。したがって、工期短縮を阻害する原因となることがあるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、支保工の建て込み作業および吹付材料の吹付作業に要する時間を短いものとすることにより、工期全体の短縮を図ることができるトンネル内の吹付施工装置および吹付施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決した本発明に係るトンネル内の吹付施工装置は、トンネル内の施工面に吹付材料を吹き付ける吹付施工を行うトンネル内の吹付施工装置であって、台車である装置本体に取り付けられ、支保工が保持可能とされた一組のエレクタブームと、装置本体に取り付けられ、吹付ノズルが取り付けられた一組の吹付ブームと、バスケットが取り付けられたバスケットブームと、を備え、一組の吹付ブームのうちの一方の吹付ブームがトンネルにおける右側面に対して吹付材料を吹付可能とされているとともに、一組の吹付ブームのうちの他方の吹付ブームがトンネルにおける左側面に対して吹付材料を吹付可能とされている。
【００１０】
本発明に係るトンネル内の吹付施工装置においては、吹付ノズルが取り付けられた一組の吹付ブームによって吹付材料を吹付可能とされている。このため、一組の吹付ブームを用いて吹付材料の吹付を行うことができるので、効率的な吹付作業を行うことができる。しかも、一組の吹付ブームのうちの一方の吹付ブームは、トンネルにおける右側面に対して吹付材料を吹付可能とされているとともに、一組の吹付ブームのうちの他方の吹付ブームは、トンネルにおける左側面に対して吹付材料を吹付可能とされている。一般に、トンネルの断面は対称形となっていることが多い。このため、それぞれのブームで右側面および左側面に対して吹付作業を行うことにより、さらに効率的に吹付作業を行うことができる。その結果、支保工の建て込み作業および吹付材料の吹付作業に要する時間を短いものとすることにより、工期全体の短縮を図ることができる。さらに、一組の吹付ブームが設けられていることから、一方の吹付ブームが故障等によって利用できなくなった場合、他方のブームを用いることにより、全体の吹付を行うこともできる。したがって、吹付ブームの故障による工事の中断を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係るトンネル内の吹付施工装置においては、一組のエレクタブームは、一組の吹付けブームの上方の位置に配置することができる。
【００１２】
ここで、一組の吹付ブームは、一組のエレクタブームのそれぞれ下方位置に配置されている態様とすることができる。
【００１３】
吹付ブームの先端には、吹付ノズルが取り付けられている。この吹付ノズルには、吹付材料を供給するための吹付材料供給ホースが接続されている。吹付材料供給ホースは、吹付ブームにぶら下がる状態で設けられている。このため、吹付ブームを駆動すると、吹付ブームとともに吹付材料供給ホースが振り回される状態となる。このとき、吹付ブームの下方位置にエレクタブームが位置していると、吹付ブームやエレクタブームを駆動させた際に、吹付材料供給ホースがエレクタブームに接触してしまい、吹付ブームやエレクタブームの駆動の障害となりやすくなる。この点、一組の吹付ブームは、一組のエレクタブームのそれぞれ下方位置に配置されていることにより、吹付ブームを駆動しても、吹付材料供給ホースがエレクタブームに接触することを回避することができる。その結果、吹付ブームやエレクタブームを円滑に駆動することができ、作業性の向上に寄与することができる。
【００１４】
また、エレクタブームは、装置本体の側部に配設されている態様とすることができる。
【００１５】
このように、エレクタブームは、装置本体の側部に配設されていることにより、エレクタブームを過度に長くすることなく、作業範囲や吹付範囲を広くすることができる。
【００１６】
さらに、エレクタブームの間に操作部が設けられている態様とすることができる。
【００１７】
このように、エレクタブームは、装置本体の側部に配設されていることにより、装置本体の中央部に広い領域を確保することができる。この装置本体の中央部にエレクタブームを操作する操作部を配置することにより、少人数での操作を行うことができる。
【００１８】
また、エレクタブームを搭載するエレクタブームトラベルが設けられており、エレクタブームトラベルは、装置本体に対して相対的に前後方向に移動可能とされている態様とすることができる。
【００１９】
一組の吹付ブームは、一組のエレクタブームのそれぞれ下方位置に配置されていることから、エレクタブームを装置本体の上部に配置することができる。ここで、エレクタブームトラベルを装置本体に対して相対的に前後方向に移動可能とすることにより、エレクタブームの長さを過度に長くすることなく、作業範囲を広くすることができる。
【００２０】
また、エレクタブームと吹付ブームとの干渉を防止する干渉防止装置が設けられている態様とすることができる。
【００２１】
一組のエレクタブームおよび吹付ブームが設けられていると、これらが移動する際に干渉する可能性が高くなる。ここで、本発明に係る吹付施工装置では、エレクタブームと吹付ブームとの干渉を防止する干渉防止装置が設けられている。このため、エレクタブームと吹付ブームとの干渉を好適に防止することができる。
【００２２】
また、干渉防止装置は、吹付ブームに取り付けられたリミットスイッチを備える態様とすることができる。
【００２３】
このように、干渉防止装置に用いるセンサとしては、リミットスイッチを好適に用いることができる。
【００２４】
さらに、一組の吹付ブームの間にバスケットブームが配設されている態様とすることができる。
【００２５】
このように、バスケットブームが設けられている吹付施工装置に対しても、好適に一組のエレクタブームおよび吹付ブームが設けられたものを用いることができる。
【００２６】
また、バスケットブームが、上下方向に移動可能とされている態様とすることができる。
【００２７】
このように、バスケットブームが、上下方向に移動可能とされていることにより、吹付作業を行う際に、吹付作業の邪魔にならない下方位置にバスケットブームを移動させることができる。
【００２８】
他方、上記課題を解決した本発明に係るトンネル内の吹付施工方法は、トンネル内の施工面に吹付材料を吹き付ける吹付施工を行うトンネル内の吹付施工装置を用いて、トンネル内の施工面に対する吹付施工を行うにあたり、トンネル内の吹付施工装置は、台車である装置本体に取り付けられた一組のエレクタブームと、装置本体に取り付けられた一組の吹付ブームと、を備え、一組の吹付ブームのうちの一方の吹付ブームは、トンネルにおける右側面に対して吹付材料を吹付可能とされているとともに、一組の吹付ブームのうちの他方の吹付ブームは、トンネルにおける左側面に対して吹付材料を吹付可能とされており、一方の吹付ブームによってトンネルにおける右側面の吹付施工を行うと同時に、他方の吹付ブームによってトンネルにおける左側面の吹付施工を行うことを特徴とする。
【００２９】
本発明に係るトンネル内の吹付施工方法においては、吹付ノズルが取り付けられた一組の吹付ブームによって吹付材料を吹付施工している。このため、一組の吹付ブームを用いて吹付材料の吹付を行うことができるので、効率的な吹付作業を行うことができる。しかも、一方の吹付ブームによってトンネルにおける右側面の吹付施工を行うと同時に、他方の吹付ブームによってトンネルにおける左側面の吹付施工を行っている。このため、それぞれのブームで右側面および左側面に対して吹付作業を行うことにより、さらに効率的に吹付作業を行うことができる。その結果、支保工の建て込み作業および吹付材料の吹付作業に要する時間を短いものとすることにより、工期全体の短縮を図ることができる。
【００３０】
また、本発明に係るトンネル内の吹付施工方法においては、一組のエレクタブームは、一組の吹付けブームの上方の位置に配置することができる。
【００３１】
ここで、エレクタブームによって支保工を保持し、支保工を保持した状態で一組の吹付ブームによる吹付施工を行う態様とすることができる。
【００３２】
このように、エレクタブームによって支保工を保持し、支保工を保持した状態で一組の吹付ブームによる吹付施工を行うことにより、たとえば、吹付ブームが切羽側にせり出し、吹付施工装置の重心が前方に移動した場合であっても、吹付施工装置の転倒を好適に防止することができる。
【００３３】
また、トンネル内の吹付装置は、一組の吹付ブームの間に配設され、上下方向に移動可能とされたバスケットブームを備えており、バスケットブームを下方位置に移動させ、バスケットブームを下方位置に移動させた状態で一組の吹付ブームによる吹付施工を行う態様とすることができる。
【００３４】
このように、バスケットブームを、下方位置に移動させた状態で吹付施工を行うことにより、バスケットブームを吹付作業の邪魔にならない位置に移動させた状態で吹付施工を行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係るトンネル内の吹付施工装置および吹付施工方法によれば、支保工の建て込み作業および吹付材料の吹付作業に要する時間を短いものとすることにより、工期全体の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施形態に係る吹付施工装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図２】吹付ブームの移動可能範囲を示す側面図である。
【図３】吹付ブームの移動可能範囲を示す平面図である。
【図４】吹付ブームの移動可能範囲を示す正面図である。
【図５】エレクタブームおよびバスケットブームの移動可能範囲を示す正面図である。
【図６】リミットスイッチの斜視図である。
【図７】急結剤台車の構成図である。
【図８】吹付施工装置による吹付施工を行う状態を示す全体側面図である。
【図９】吹付施工装置による吹付施工を行う状態を示す全体平面図である。
【図１０】吹付施工装置による吹付施工を行う状態を示す全体正面図である。
【図１１】第２の実施形態に係る吹付施工装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１２】第３の実施形態に係る吹付施工装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。
【００３８】
図１は、第１の実施形態に係るトンネルの吹付施工装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る吹付施工装置Ｍ１は、装置本体である台車１を備えている。また、台車１の前方位置における両側位置には、一組の吹付ブーム２Ａ，２Ｂが取り付けられており、その外側位置に、一組のエレクタブーム３Ａ，３Ｂが取り付けられている。さらに、吹付ブーム２Ａ，２Ｂの間であって、台車１の前方中央位置にバスケットブーム４が取り付けられている。
【００３９】
台車１には、車体１０を備えており、車体１０には車輪１１が取り付けられている。台車１の車体１０は、この車輪１１によって自走可能とされている。さらに、車体１０には、コンクリートを吹付ブーム２Ａ，２Ｂに供給するためのコンクリートポンプ１２Ａ，１２Ｂおよび吹付材料となるコンクリートが投入されるホッパ１３Ａ，１３Ｂが設けられている。また、コンクリートポンプ１２Ａ，１３Ｂは、油圧ジャッキによる油圧式昇降装置に搭載されている。
【００４０】
吹付ブーム２Ａ，２Ｂは、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂを備えており、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂの先端には多関節アーム２２Ａ，２２Ｂが取り付けられている。また、多関節アーム２２Ａ，２２Ｂの先端部には、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂが取り付けられている。吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂは伸縮可能とされるとともに、前後上下左右方向に移動可能とされている。
【００４１】
また、多関節アーム２２Ａ，２２Ｂは、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂに対して揺動可能に取り付けられているとともに、多数の関節を有している。このため、多関節アーム２２Ａ，２２Ｂは種々の方向に向けることができるようになっている。これらの吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂおよび多関節アーム２２Ａ，２２Ｂにより、多関節アーム２２Ａ，２２Ｂに取り付けられた吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂは、車体１０に対する前後左右上下の各方向に対して移動自在とされている。
【００４２】
吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂは、コンクリートポンプ１２Ａ，１２Ｂと圧送ラインを介して接続されており、コンクリートポンプ１２Ａ，１２Ｂを作動させることにより、ホッパ１３Ａ，１３Ｂに投入されたコンクリートが吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂに供給される。吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂからは、供給されたコンクリートが吹き付けられる。また、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂによる吹付方向や吹付位置は、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂおよび多関節アーム２２Ａ，２２Ｂによって多様な方向に調整可能とされている。
【００４３】
具体的に、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂを調整することにより、図２に示すように、台車１に対して近い位置から遠い位置（前後方向）、上方から下方、さらには図３に示すように、左右の種々の位置に移動させることができる。また、多関節アーム２２Ａ，２２Ｂを調整することにより、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂによる吹付角度も調整可能とされている。
【００４４】
さらに、図４に示すように、右吹付ブーム２Ａの最大吹付可能範囲ＸＲは、トンネルＴと想定される範囲の右側全域をカバーしている。同様に、左吹付ブーム２Ｂの最大吹付可能範囲ＸＬは、トンネルＴと想定される範囲の左側全域をカバーしている。こうして、右吹付ブーム２Ａおよび左吹付ブーム２Ｂにより、トンネルと想定される範囲の全域にコンクリートを吹付可能とされている。
【００４５】
また、右吹付ブーム２Ａの最大吹付可能範囲ＸＲと左吹付ブーム２Ｂの最大吹付可能範囲ＸＬは、トンネルＴを想定される範囲の中央位置でラップしている。また、多関節アーム２２Ａ，２２Ｂが水平となる角度に調整されている場合には、それぞれの吹付可能範囲Ｘｌ，Ｘｒは、最大吹付可能範囲ＸＲ，ＸＬよりも狭い範囲とされている。
【００４６】
エレクタブーム３Ａ，３Ｂは、エレクタブーム本体３１Ａ，３１Ｂを備えている。エレクタブーム本体３１Ａ，３１Ｂは、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂと同様に伸縮可能とされているとともに、前後上下左右方向に移動可能とされている。さらに、エレクタブーム本体３１Ａ，３１Ｂの先端部には、保持アーム３２Ａ，３２Ｂが揺動可能に取り付けられている。
【００４７】
また、保持アーム３２Ａ，３２Ｂの先端には、支保工を把持する把持部材３３Ａ，３３Ｂが取り付けられている。これらのエレクタブーム本体３１Ａ，３１Ｂおよび保持アーム３２Ａ，３２Ｂにより、保持アーム３２Ａ，３２Ｂに取り付けられた把持部材３３Ａ，３３Ｂは、車体１０に対する前後左右上下の各方向に対して移動自在とされている。
【００４８】
バスケットブーム４は、バスケットブーム本体４１を備えている。バスケットブーム本体４１は、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂと同様に伸縮可能とされているとともに、前後上下左右方向に移動可能とされている。さらに、バスケットブーム本体４１の先端部には、バスケット保持アーム４２が揺動可能に取り付けられている。
【００４９】
また、バスケット保持アーム４２には、作業員等が搭乗可能とされたバスケット４３が取り付けられている。これらのバスケットブーム本体４１およびバスケット保持アーム４２により、バスケット保持アーム４２に取り付けられたバスケット４３は、車体１０に対する前後左右上下の各方向に対して移動自在とされている。
【００５０】
図５に、エレクタブーム本体３１Ａ，３１Ｂおよび保持アーム３２Ａ，３２Ｂによって移動可能とされる把持部材３３Ａ，３３Ｂの揺動可能範囲である把持部材揺動可能範囲Ｙを示す。また、バスケットブーム本体４１およびバスケット保持アーム４２によって移動可能とされるバスケット４３の移動可能であるバスケット移動可能範囲Ｚを示す。図５に示すように、把持部材揺動可能範囲Ｙおよびバスケット移動可能範囲Ｚはほぼ同じ範囲とされている。したがって、バスケットブーム４では、１つのバスケットブーム４のみでトンネルの全面に届く範囲をバスケット移動可能範囲Ｚとすることができる。
【００５１】
さらに、吹付ブーム２Ａ，２Ｂにおける吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂには、図６に示すリミットスイッチ５が取り付けられている。リミットスイッチ５は、エレクタブーム３Ａ，３Ｂ側に向かって張り出すループ式ストライカ５１およびループ式ストライカ５１に接続されるスイッチ本体５２を備えている。ループ式ストライカ５１に異物、たとえばエレクタブーム３Ａ，３Ｂが接触して押圧力を検知した際、スイッチ本体５２が作動する。
【００５２】
リミットスイッチ５は、図示しない制御装置に接続され、制御装置は、やはり図示しない警報装置や動作停止装置に接続されている。リミットスイッチ５は、スイッチ本体５２は作動した際に、干渉信号を制御装置に送信する。制御装置では、干渉信号を受信した際に、警報装置から警報を出力したり、動作停止装置によって吹付ブーム２Ａ，２Ｂやエレクタブーム３Ａ，３Ｂの動作を規制させたりする。こうして、吹付ブーム２Ａ，２Ｂやエレクタブーム３Ａ，３Ｂの動作を規制すること等によって、吹付ブーム２Ａ，２Ｂとエレクタブーム３Ａ，３Ｂとの干渉を防止する。
【００５３】
さらに、吹付施工装置Ｍ１における吹付施工を行う際には、吹付施工装置Ｍ１に対して急結剤を供給する図７にその構成を示す急結剤台車６が隣接される。図７に示すように、急結剤台車６は、水タンク６１、液体急結剤タンク６２、および粉体急結剤供給装置６３を備えている。これらの水タンク６１および液体急結剤タンク６２は、液体圧送ライン６４Ａを介してスラリー化ノズル６５に接続される。さらに、粉体急結剤供給装置６３は、粉体圧送ライン６４Ｂを介してスラリー化ノズル６５に接続される。液体圧送ライン６４Ａには、液体圧送ポンプ６６が設けられている。
【００５４】
水タンク６１には、水が貯蔵されており、液体急結剤タンク６２には液体急結剤が貯蔵されている。液体圧送ポンプ６６を作動させることにより、水タンク６１に貯蔵される水や液体急結剤タンク６２に貯蔵される液体急結剤がスラリー化ノズル６５に対して供給される。
【００５５】
さらに、粉体急結剤供給装置６３には、粉体急結剤が貯蔵されている。また、粉体急結剤供給装置６３には、エアコンプレッサ６７が接続されており、粉体急結剤供給装置６３とエアコンプレッサ６７との間にはエアドライヤ６８が介在されている。エアコンプレッサ６７を作動させることにより、エアドライヤ６８から圧縮エアが供給され、圧縮空気によって粉体急結剤がスラリー化ノズル６５に供給される。
【００５６】
また、スラリー化ノズル６５は、吹付施工装置Ｍ１における吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂに接続される。スラリー化ノズルでは、供給される水や液体急結剤と粉体急結剤とをスラリー化して吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂに供給する。また、エアコンプレッサ６７と液体圧送ライン６４Ａとの間には、補助エアライン６９が設けられており、液体圧送ポンプ６６による圧送力の不足分をエアコンプレッサ６７によって補助可能とされている。さらに、急結剤台車６には、急結剤制御盤７０が設けられている。急結剤制御盤７０を操作することにより、急結剤の供給量の調整や供給の開始および終了を操作することができる。
【００５７】
次に、本実施形態に係る吹付施工装置を用いた吹付施工方法について説明する。本実施形態に係る吹付施工は、トンネルの切羽の掘削が進んだ後、切羽近傍まで吹付施工装置Ｍ１を移動させた後に開始される。吹付施工装置Ｍ１を切羽近傍まで移動させたら、図８〜図１０に示すように、吹付施工装置Ｍ１の側方に急結剤台車６を移動させて停車させ、その後、ミキサー車７Ａ，７Ｂを吹付施工装置Ｍ１における坑口側に移動させて停車させる。
【００５８】
急結剤台車６の移動が完了したら、急結剤台車６におけるスラリー化ノズル６５と吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂとの接続を行う。その一方、ミキサー車７Ａ，７Ｂの移動が完了したら、ミキサー車７Ａ，７Ｂからホッパ１３Ａ，１３Ｂに対するコンクリートの供給を開始する。なお、ホッパ１３Ａ，１３Ｂに対して、１台のミキサー車からコンクリートを供給する態様とすることもできる。１台のミキサー車でコンクリートを供給することにより、ホッパ１３Ａ，１３Ｂに対してコンクリートを効率よく供給することができるとともに、トンネル内に搬入するミキサー車を１台で済ませることができる。１台のミキサー車で２つのホッパ１３Ａ，１３Ｂにコンクリートを供給する際には、コンクリート分流装置を好適に用いることができる。
【００５９】
スラリー化ノズル６５と吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂとの接続およびコンクリートの投入が行われている間、吹付施工装置Ｍ１では、エレクタブーム３Ａ，３Ｂによって支保工ＳをトンネルＴの切羽近傍に建て込む。支保工Ｓは、四半円形をなすＨ形鋼からなり、２本の支保工を並べることによって略半円形が形成される。支保工Ｓのうちの一方を右エレクタブーム３Ａによって建て込み、他方を左エレクタブーム３Ｂによって建て込む。
【００６０】
支保工Ｓの建て込みが済んだら、バスケットブーム４におけるバスケット４３を下降させて吹付作業の邪魔とならない位置に移動させる。その後、コンクリートポンプ１２Ａ，１２Ｂを作動させることにより、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂに対してコンクリートを供給する。さらには、液体圧送ポンプ６６およびエアコンプレッサ６７を作動させることにより、スラリー化ノズル６５から吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂに対して急結材を供給する。こうして、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂからコンクリートおよび急結材を噴出させることにより、トンネルの壁面に対するコンクリートの吹付作業を行う。このとき、エレクタブーム３Ａ，３Ｂでは、支保工Ｓを保持したままとしておく。
【００６１】
また、トンネルによっては、支保工の建込を行うことなく吹付作業を行う場合がある。この場合、吹付を行うトンネルの内壁に対して円弧状の吹付定規を建て込む。この吹付定規を用いることにより、吹付作業を行うにあたっての吹付厚さを所望の厚さに調整することができる。吹付定規としては、たとえばφ７６ｍｍのガス管用鋼管が用いることができる。
【００６２】
吹付定規は、２本の半円弧状の半吹付定規によって形成される。２本の半吹付定規が、それぞれエレクタブーム３Ａ，３Ｂによってトンネルの内壁に対して建て込まれ、２本の半吹付定規がトンネル内壁の上端部で接合された吹付定規となる。また、吹付定規は、エレクタブームによってトンネルの内壁に建て込まれた後、トンネルの内壁に固定される。吹付定規がトンネルの内壁に固定された後は、エレクタブーム３Ａ，３Ｂによる吹付定規の保持を解除する。
【００６３】
コンクリートの吹付作業を行う際には、急結剤台車６における液体圧送ポンプ６６およびエアコンプレッサ６７を作動させることにより、スラリー化ノズル６５を介してスラリー状急結剤を吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂに供給する。さらには、コンクリートポンプ１２Ａ，１２Ｂを作動させることにより、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂにコンクリートを供給する。そうして、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂから、スラリー状急結剤が混合されたコンクリートを噴出し、トンネルの壁面に吹き付ける。
【００６４】
ここで、コンクリートの吹付を行うにあたり、トンネルＴの右側面に対しては右吹付ブーム２Ａに設けられた右吹付ノズル２３Ａからコンクリートを吹き付ける。また、トンネルＴの左側面に対しては左吹付ブーム２Ｂに設けられた左吹付ノズル２３Ｂからコンクリートを吹き付ける。トンネルＴの断面は対称形となっていることから、右吹付ノズル２３Ａおよび左吹付ノズル２３Ｂによって右側面および左側面に対して吹付作業を行うことにより、効率的に吹付作業を行うことができる。
【００６５】
吹付作業を行う際の吹付厚さは、支保工または吹付定規を基準に測定される。さらに、支保工を保持したまま吹付作業を行う場合には、エレクタブーム３Ａ，３Ｂから離れた位置から、遠隔操作によって吹付ブーム２Ａ，３Ａ等を操作する遠隔吹付などが行われることがある。遠隔吹付を行うことにより、安全性を高めることができる。
【００６６】
また、吹付作業を行っている間、吹付作業の進行に伴って吹付ブーム２Ａ，２Ｂを上下前後左右に頻繁に移動させる。このとき、吹付ブーム２Ａ，２Ｂを上下前後左右に頻繁に移動させることから、吹付ブーム２Ａ，２Ｂとエレクタブーム３Ａ，３Ｂとが干渉することが考えられる。吹付ブーム２Ａ，２Ｂとエレクタブーム３Ａ，３Ｂとが干渉すると、吹付作業の妨げとなったり、装置の損傷につながったりする可能性がある。
【００６７】
ここで、吹付ブーム２Ａ，２Ｂには、図６に示すリミットスイッチ５が設けられている。吹付ブーム２Ａ，２Ｂを移動させながら吹付作業を行っているときに、吹付ブーム２Ａ，２Ｂがエレクタブーム３Ａ，３Ｂに近づきすぎると、リミットスイッチ５におけるループ式ストライカ５１がエレクタブーム３Ａ，３Ｂに接触し、スイッチ本体５２から制御装置に対して干渉信号が送信される。制御装置では、干渉信号を受けて警報を出力し、さらには動作停止装置を作動させて吹付ブーム２Ａ，２Ｂの作動を停止させる。こうして、吹付ブーム２Ａ，２Ｂとエレクタブーム３Ａ，３Ｂとの干渉が防止される。
【００６８】
さらに、吹付ブーム２Ａ，２Ｂによる吹付作業を行っている間、バスケット４３は、バスケットブーム本体４１が水平となるときの位置よりも下方位置に移動させられ、吹付ブーム２Ａ，２Ｂによる吹付作業の邪魔にならないようにされている。このため、吹付ブーム２Ａ，２Ｂによる吹付作業を円滑に行うことができる。
【００６９】
こうして、吹付作業が済んだら、急結剤台車６およびミキサー車７Ａ，７Ｂを坑口側に移動させるとともに、吹付施工装置Ｍ１も坑口側に移動させる。その後、切羽の掘削を行い、以後、順次掘削から吹付の工程を繰り返す。このようにして、トンネルの構築が完了する。
【００７０】
このように、本実施形態に係るトンネル吹付施工装置および吹付施工方法においては、一組の吹付ブーム２Ａ，２Ｂによって吹付材料を吹付可能とされている。効率的な吹付作業を行うことができる。しかも、右吹付ブーム２Ａは、トンネルにおける右側面に対して吹付施工を行い、左吹付ブーム２Ｂは、トンネルにおける左側面に対して吹付施工を行っている。このため、断面が対称形となっているトンネルの右側面および左側面に対してそれぞれ吹付作業を行うことができるので、さらに効率的に吹付作業を行うことができる。その結果、支保工の建て込み作業および吹付材料の吹付作業に要する時間を短いものとすることにより、工期全体の短縮を図ることができる。
【００７１】
また、吹付ブーム２Ａ，２Ｂには、リミットスイッチ５が取り付けられている。このため、吹付ブーム２Ａ，２Ｂとエレクタブーム３Ａ，３Ｂとの干渉を好適に防止することができる。さらに、吹付施工装置Ｍ１にはバスケットブーム４が設けられており、吹付施工を行う際には、バスケットブーム４に取り付けられたバスケット４３を下降させて退避させている。このため、吹付施工を行う際にバスケット４３が邪魔にならないようにすることができる。
【００７２】
さらに、支保工Ｓを設ける場合、吹付ブーム２Ａ，２Ｂによる吹付施工を行っている際、エレクタブーム３Ａ，３Ｂによって支保工Ｓを保持したままとしている。このため、たとえば、吹付ブーム２Ａ，２Ｂが台車１よりも切羽側にせり出し、重心が前方に移動した場合であっても、吹付施工装置Ｍ１の転倒を好適に防止することができる。
【００７３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１１は、第２の実施形態に係るトンネルの吹付施工装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【００７４】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ２は、上記第１の実施形態と同様、装置本体である台車８を備えている。台車８の前面における両側位置には、一組の吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂが取り付けられている。吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂは、台車８の先端部に固定されたブラケットを介して台車８に対して揺動可能となるように取り付けられている。吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂは、上記第１実施形態における吹付ブーム２Ａ，２Ｂと同様に構成されており、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂ、多関節アーム２２Ａ，２２Ｂ、および吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂを備えている。また、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂには、吹付材料供給ホース６４が接続されている。この吹付材料供給ホース６４は、図７に示す液体圧送ライン６４Ａを構成する部材である。吹付材料供給ホース６４は、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂにぶら下がる状態で設けられている。
【００７５】
一組の吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂが取り付けられている位置の外側位置には、一組のエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂが取り付けられている。一組のエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂは、台車８の先端部に固定されたブラケットを介して台車８に対して揺動可能となるように取り付けられている。エレクタブーム８３Ａ，８３Ｂは、上記第１の実施形態と同様、エレクタブーム本体３１Ａ，３１Ｂ、保持アーム３２Ａ，３２Ｂ、および把持部材３３Ａ，３３Ｂを備えている。
【００７６】
また、図１１（ｂ）に示すように、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂは、いずれもエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂの下方位置に配置されている。さらに具体的には、右吹付ブーム８２Ａの右上方位置に右エレクタブーム８３Ａが配置されており、左吹付ブーム８２Ｂの左上方位置に左エレクタブーム８３Ｂが配置されている。
【００７７】
さらに、一組のエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂの上方位置には、一組のバスケットブーム８４Ａ，８４Ｂが設けられている。さらに具体的には、右エレクタブーム８３Ａの真上位置に右バスケットブーム８４Ａが配置されており、左エレクタブーム８３Ｂの真上位置に左バスケットブーム８４Ｂが配置されている。バスケットブーム８４Ａ，８４Ｂは、上記第１の実施形態と同様、それぞれバスケットブーム本体４１Ａ，４１Ｂ、バスケット保持アーム４２Ａ，４２Ｂ、およびバスケット４３Ａ，４３Ｂを備えている。
【００７８】
また、台車８の前後方向略中央位置であって、バスケットブーム８４Ａ，８４Ｂの間には、走行運転席８５および作業台８６が配設されている。走行運転席８５には、台車８を走行させるためのアクセルペダルやブレーキペダル、あるいはハンドルなどが設けられている。さらに、走行運転席８５の前方位置には、作業台８６が設けられている。作業台８６には、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂ、エレクタブーム８３Ａ，８３Ｂ、およびバスケットブーム８４Ａ，８４Ｂを操作するためのレバー等が設けられている。本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ２は、これらの点以外の構成については、上記第１の実施形態と同様の構成を有している。
【００７９】
以上の構成を有する本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ２は、上記第１の実施形態に係る吹付施工装置Ｍ１と同様、効率的な吹付作業を行うことができる。その結果、支保工の建て込み作業および吹付材料の吹付作業に要する時間を短いものとすることにより、工期全体の短縮を図ることができる。
【００８０】
また、本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ２においては、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂが備える吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂに吹付材料供給ホース６４が接続されており、吹付材料供給ホース６４は吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂにぶら下がる状態で設けられている。このため、たとえば、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂの下方位置にエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂがあると、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂやエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂを駆動する際に、吹付材料供給ホース６４がそれらの駆動の障害となりやすくなる。
【００８１】
この点、本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ２にいては、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂがエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂの下方位置に配置されている。このため、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂやエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂを駆動した際に、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂやエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂが吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂにぶら下がる状態で設けられた吹付材料供給ホース６４に接触することを回避することができる。その結果、吹付ブーム８２Ａ，８２Ｂやエレクタブーム８３Ａ，８３Ｂを円滑に駆動することができ、作業性の向上に寄与することができる。
【００８２】
また、バスケットブーム８４Ａ，８４Ｂを用いた主な作業としては、支保工組立時の支保工組み付けボルト・ナット取付、タイロットの取付および金網の取付などがある。この点、本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ２においては、２本のバスケットブーム８４Ａ，８４Ｂが取り付けられている。このため、上記第１の実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ１と比較して、これらの作業を行う際に、他人数の作業員によって作業を行うことができるので、施工性をさらに高いものとすることができる。
【００８３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１２は、第３の実施形態に係るトンネルの吹付施工装置を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【００８４】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ３は、上記第１の実施形態と同様、装置本体である台車９を備えている。台車９の前面における両側端部位置には、一組の吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂが取り付けられている。吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂは、台車９の先端部に固定されたブラケットを介して台車９に対して揺動可能となるように取り付けられている。吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂは、上記第１実施形態における吹付ブーム２Ａ，２Ｂと同様に構成されており、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂ、多関節アーム２２Ａ，２２Ｂ、および吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂを備えている。また、吹付ノズル２３Ａ，２３Ｂには、吹付材料供給ホース６４が接続されている。吹付材料供給ホース６４は、第２の実施形態と同様、吹付ブーム本体２１Ａ，２１Ｂにぶら下がる状態で設けられている。
【００８５】
また、図１２（ｂ）に示すように、一組の吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂが取り付けられている位置の上方位置には、一組のエレクタブーム９３Ａ，９３Ｂが取り付けられている。一組のエレクタブーム９３Ａ，９３Ｂは、一組の吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂのそれぞれ真上位置に配置されている。さらに具体的には、右吹付ブーム９２Ａの真上位置に右エレクタブーム９３Ａが配置されており、左吹付ブーム９２Ｂの真上位置に左エレクタブーム９３Ｂが配置されている。エレクタブーム９３Ａ，９３Ｂは、上記第１の実施形態と同様、エレクタブーム本体３１Ａ，３１Ｂ、保持アーム３２Ａ，３２Ｂ、および把持部材３３Ａ，３３Ｂを備えている。
【００８６】
さらに、エレクタブーム９３Ａ，９３Ｂは、いずれもエレクタブームトラベル９５Ａ，９５Ｂに設けられている。エレクタブームトラベル９５Ａ，９５Ｂは、滑走台車および滑走台車が走行するレールを備えている。エレクタブーム９３Ａ，９３Ｂは、それぞれエレクタブームトラベル９５Ａ，９５Ｂの滑走台車に対して揺動可能に取り付けられている。また、エレクタブームトラベル９５Ａ，９５Ｂにおけるレールは、いずれも台車９の上面に敷設されており、台車９の前後方向に延在している。
【００８７】
さらに、台車９の前面における一組の吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂの上方位置には、バスケットブーム９４が設けられている。バスケットブーム９４は、台車９の先端部に固定されたブラケットを介して台車９に対して揺動可能となるように取り付けられている。バスケットブーム９４は、上記第１の実施形態と同様、それぞれバスケットブーム本体４１、バスケット保持アーム４２、およびバスケット４３を備えている。
【００８８】
また、台車８の前後方向略中央位置であって、エレクタブーム９３Ａ，９３Ｂの間には、走行運転席９６および作業台９７が配設されている。走行運転席９６には、台車９を走行させるためのアクセルペダルやブレーキペダル、あるいはハンドルなどが設けられている。さらに、走行運転席９６の前方位置には、作業台９７が設けられている。作業台９７には、吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂ、エレクタブーム９３Ａ，９３Ｂ、およびバスケットブーム９４を操作するためのレバー等が設けられている。
【００８９】
さらに、台車９の後方位置には、上記第１の実施形態に係る吹付施工装置Ｍ１と同様のコンクリートポンプ１２Ａ，１２Ｂが設けられている。コンクリートポンプ１２Ａ，１２Ｂは、昇降装置９８Ａ，９８Ｂに搭載されている。昇降装置９８Ａ，９８Ｂは、台座および昇降リンク機構を備えるリンク式昇降装置である。コンクリートポンプ１２Ａ，１２Ｂは、昇降装置９８Ａ，９８Ｂにおける台座にそれぞれ載置されている。また昇降装置９８Ａ，９８Ｂにおける台座は、昇降リンク機構を作動させることによって昇降可能とされている。本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ３は、これらの点以外の構成については、上記第１の実施形態と同様の構成を有している。
【００９０】
以上の構成を有する本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ３は、上記第１の実施形態に係る吹付施工装置Ｍ１と同様、効率的な吹付作業を行うことができる。その結果、支保工の建て込み作業および吹付材料の吹付作業に要する時間を短いものとすることにより、工期全体の短縮を図ることができる。
【００９１】
また、本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ３においては、第２の実施形態に係る吹付施工装置Ｍ２と同様、吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂがエレクタブーム９３Ａ，９３Ｂの下方位置に配置されている。このため、吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂやエレクタブーム９３Ａ，９３Ｂを駆動した際に、吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂやエレクタブーム９３Ａ，９３Ｂが吹付材料供給ホース６４に接触することを回避することができる。その結果、吹付ブーム９２Ａ，９２Ｂやエレクタブーム９３Ａ，９３Ｂを円滑に駆動することができ、作業性の向上に寄与することができる。
【００９２】
さらに、本実施形態に係るトンネルの吹付施工装置Ｍ３においては、エレクタブーム９３Ａ，９３Ｂがエレクタブームトラベル９５Ａ，９５Ｂに搭載されている。エレクタブーム９３Ａ，９３Ｂは、エレクタブームトラベル９５Ａ，９５Ｂによって台車９に対して相対的に前後方向に移動可能とされている。このため、エレクタブーム９３Ａ，９３Ｂの長さを過度に長くすることなく、作業範囲を広くすることができる。
【００９３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、一組の吹付ブームおよびエレクタブームとして、それぞれ２本の吹付ブーム２Ａ，２Ｂおよびエレクタブーム３Ａ，３Ｂを用いているが、さらに多くの吹付ブームを設ける態様とすることもできる。また、バスケットブーム４を１本のみ設けているが、バスケットブームを複数本設ける態様とすることもできる。さらに、上記実施形態においては、２つのホッパ１３Ａ，１３Ｂを設けているが、ホッパを一つのみとすることもできる。
【００９４】
また、第２の実施形態および第３の実施形態における吹付ブームには、第１の実施形態に示すリミットスイッチが設けられていないが、これらを設ける態様とすることもできる。また、第１の実施形態および第２の実施形態では、コンクリートポンプを搭載する昇降装置として油圧式昇降装置を用いているが、第３の実施形態で用いたリンク式昇降装置を用いることもできる。また、第３の実施形態におけるコンクリートポンプを搭載する昇降装置として油圧式昇降装置を用いることもできる。さらに、上記第２の実施形態および第３の実施形態における台車には、幅方向中央部に走行運転席および作業台を配設しているが、その他の位置に配設する態様とすることもできる。
【符号の説明】
【００９５】
Ｍ１〜Ｍ３…吹付施工装置  １，８，９…台車  １０…車体  １１…車輪  １２Ａ，１２Ｂ…コンクリートポンプ  １３Ａ，１３Ｂ…ホッパ  ２Ａ，２Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ，９２Ａ，９２Ｂ…吹付ブーム  ２１Ａ，２１Ｂ…吹付ブーム本体  ２２Ａ，２２Ｂ…多関節アーム  ２３Ａ，２３Ｂ…吹付ノズル  ３Ａ，３Ｂ，８３Ａ，８３Ｂ，９３Ａ，９３Ｂ…エレクタブーム  ３１Ａ，３１Ｂ…エレクタブーム本体  ３２Ａ，３２Ｂ…保持アーム  ３３Ａ，３３Ｂ…把持部材  ４，８４Ａ，８４Ｂ，９４…バスケットブーム  ４１…バスケットブーム本体  ４２…バスケット保持アーム  ４３…バスケット  ５…リミットスイッチ  ５１…ループ式ストライカ  ５２…スイッチ本体  ６…急結剤台車  ６１…水タンク  ６２…液体急結剤タンク  ６３…粉体急結剤供給装置  ６４…吹付材料供給ホース  ６４Ａ…液体圧送ライン  ６４Ｂ…粉体圧送ライン  ６５…スラリー化ノズル  ６６…液体圧送ポンプ  ６７…エアコンプレッサ  ６８…エアドライヤ  ６９…補助エアライン  ７０…急結剤制御盤  ７Ａ，７Ｂ…ミキサー車  ８５…走行運転席  ８６…作業台  ９５Ａ，９５Ｂ…エレクタブームトラベル  ９６…作業台  ９６Ａ，９６Ｂ…昇降装置  Ｓ…吹付定規  Ｔ…トンネル  Ｘｌ，Ｘｒ…吹付可能範囲  ＸＲ，ＸＬ…最大吹付可能範囲  Ｙ…把持部材揺動可能範囲  Ｚ…バスケット移動可能範囲
【図１】
2014095286.tif 000003
【図２】
2014095286.tif 000004
【図３】
2014095286.tif 000005
【図４】
2014095286.tif 000006
【図５】
2014095286.tif 000007
【図６】
2014095286.tif 000008
【図７】
2014095286.tif 000009
【図８】
2014095286.tif 000010
【図９】
2014095286.tif 000011
【図１０】
2014095286.tif 000012
【図１１】
2014095286.tif 000013
【図１２】
2014095286.tif 000014