(57)【要約】【課題】レールの敷設作業や大きな駆動電源を必要とせずトンネル内において土砂やセグメントを容易に搬送することができるトンネル内搬送方法及びトンネル内搬送装置を提供する。【解決手段】掘削されるトンネル３内における搬送方法であって、前記トンネル３内にその長手方向に沿って水路２１を形成し、該水路２１に複数の搬送容器２２を浮かべて、往路２１ａに沿って移動する搬送容器２２によりトンネル内使用資材５を搬送し、復路２１ｂに沿って移動する搬送容器２２によりトンネル内不要資材４を搬送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削されるトンネル内における搬送方法であって、前記トンネル内にその長手方向に沿って水路を形成し、該水路に複数の搬送容器を浮かべて、往路に沿って移動する搬送容器によりトンネル内使用資材を搬送し、復路に沿って移動する搬送容器によりトンネル内不要資材を搬送することを特徴とするトンネル内搬送方法。
【請求項２】
掘削されるトンネル内における搬送装置であって、前記トンネル内にその長手方向に沿って形成される水路と、該水路に浮かべられ往路に沿ってトンネル内使用資材を搬送し、復路に沿ってトンネル内不要資材を搬送する複数の搬送容器とを備えたことを特徴とするトンネル内搬送装置。
【請求項３】
前記水路は、セグメントにより覆工されたトンネルの下部内壁に沿って形成されると共に長手方向に沿って水密状態で接続可能な複数の水路形成部材と、これら水路形成部材の長手方向の前端部と後端部に設けられる端部止水部材とを有していることを特徴とする請求項２記載のトンネル内搬送装置。
【請求項４】
前記水路には往路と復路を仕切る仕切部材が設けられ共に、該仕切部材の少なくとも長手方向の前端側には往路と復路間を前記搬送容器が移動可能な連絡路が設けられていることを特徴とする請求項３記載のトンネル内搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削されるトンネル内において掘削土砂の搬送及び覆工用のセグメントの搬送を行うトンネル内搬送方法及びトンネル内搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル内使用資材材の例としては、トンネル内で使用する各種機器類、不要資材の例としては、不要となった使用済み各種機器類及び廃材等です。
【０００３】
一般的に、トンネルの掘削はシールド掘進機によって行われ、その際に覆工用のセグメント等のトンネル内使用資材及び掘削土砂等のトンネル内不要資材の搬送作業が生じる。これらトンネル内使用資材及びトンネル内不要資材の搬送作業は、バッテリ駆動の運搬車（バッテリーロコともいう）によって行われている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この場合、セグメントの組立により覆工されたトンネル内の高さ方向中間部には横梁がトンネルの長手方向に所定の間隔で掛け渡され、これら横梁上には前記運搬車を走行させるためのレールが敷設される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−９８８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、トンネル内において前記運搬車による搬送を行う場合、横梁の設置やレールの敷設作業が必要であるばかりでなく、土砂やセグメントを搭載した大重量の運搬車を走行させるための大きな駆動電源が必要になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情を考慮してなされたものであり、レールの敷設作業や大きな駆動電源を必要とせずにトンネル内においてトンネル内使用資材及びトンネル内不要資材を容易に搬送することができるトンネル内搬送方法及びトンネル内搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る発明は、掘削されるトンネル内における搬送方法であって、前記トンネル内にその長手方向に沿って水路を形成し、該水路に複数の搬送容器を浮かべて、往路に沿って移動する搬送容器によりトンネル内使用資材を搬送し、復路に沿って移動する搬送容器によりトンネル内不要資材を搬送することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、掘削されるトンネル内における搬送装置であって、前記トンネル内にその長手方向に沿って形成される水路と、該水路に浮かべられ往路に沿ってトンネル内使用資材を搬送し、復路に沿ってトンネル内不要資材を搬送する複数の搬送容器とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記水路は、セグメントにより覆工されたトンネルの下部内壁に沿って形成されると共に長手方向に沿って水密状態で接続可能な複数の水路形成部材と、これら水路形成部材の長手方向の前端部と後端部に設けられる端部止水部材とを有していることが好ましい。
【００１１】
前記水路には往路と復路を仕切る仕切部材が設けられ共に、該仕切部材の少なくとも長手方向の前端側には往路と復路間を前記搬送容器が移動可能な連絡路が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レールの敷設作業や大きな駆動電源を必要とせずにトンネル内においてトンネル内使用資材やトンネル内不要資材を容易に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るトンネル内搬送装置の一例を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】水路の一例を示す概略的平面図である。
【図４】搬送容器を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】トラックの荷台に搬送容器をセグメントごと積んだ状態を示す概略的側面図である。
【図６】水路の構成を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための形態を添付図面に基いて詳述する。
【００１５】
図１に示すように、地中には立坑１が掘削されると共にこの立坑１の下端から水平方向に発進されたシールド掘進機２によりトンネル３が掘削されている。このように掘削されるトンネル３内には、掘削土砂４の搬送及び覆工用のセグメント５の搬送を行うトンネル内搬送装置２０が設けられる。
【００１６】
前記シールド掘進機２は、前胴部６ａと後胴部６ｂにより屈曲可能に構成された円筒状のシールドフレーム６と、その前胴部６ａに設けられた隔壁７と、該隔壁７にモータ８により回転駆動可能に設けられ、切羽地山を掘削するカッタ９と、前記隔壁７にこれを貫通して搬入端１１ａ側が接続され、カッタ９と隔壁７の間の土砂取込室１０内に取り込まれた掘削土砂４を後方の搬出端１１ｂから搬出するスクリューコンベア１１と、後胴部６ｂに旋回環１２及び径方向伸縮シリンダ１３を介して回転及び径方向伸縮可能に設けられ、セグメント５を把持してリング状に組立てるセグメント組立機構１４と、組み立てられた既設セグメント５Ａに反力を取ってシールド掘進機２を推進させる推進用ジャッキ１５と、後述するトンネル内搬送装置２０により搬送されるセグメント５を前記セグメント組立機構１４に受け渡すセグメント受け渡し機構１６とを備えている。前記土砂取込室１０内に前記スクリューコンベア１１の搬入端１１ａが接続されている。
【００１７】
前記トンネル内搬送装置２０は、図２ないし図３に示すように前記トンネル３内にその長手方向に沿って形成される水路２１と、該水路２１に浮かべられ往路２１ａに沿ってトンネル内使用資材である例えばセグメント５を搬送し、復路２１ｂに沿ってトンネル内不要資材である例えば掘削土砂４を搬送する複数の搬送容器２２とを備えている。
【００１８】
前記水路２１は、セグメント５により覆工された既設セグメント５Ａのトンネル３の下部内壁に沿って断面円弧状に形成されると共に長手方向に沿って水密状態で接続可能な複数の水路形成部材２３と、これら水路形成部材２３の前端に設けられる前端止水部材２４ａと後端に設けられる後端止水部材２４ｂとから主に構成されている。水路形成部材２３、前端止水部材２４ａ及び後端止水部材２４ｂは金属製例えば鉄製等であることが好ましいが、プラスチック製等であってもよい。
【００１９】
水路２１は、例えば図６（ａ）に示すように両端が開放された中央の水路形成部材２３と、最後端に配置される後端水路形成部材２３ａと、最前端に配置される前端水路形成部材２３ｂとから構成されている。中央の水路形成部材２３は、長手方向両端部が開放され、これら両端部に外周側に突出した前端フランジ部２５ａ及び後端フランジ部２５ｂを有し、その前端フランジ部２５ａには内周側に突出した内周フランジ部２５ｃを有している。
【００２０】
後端水路形成部材２３ａは、前端が開放され、後端には後端止水部材２４ｂが一体的に設けられている。なお、後端水路形成部材２３ａの代わりに、図６（ｂ）に示すように水路形成部材２３を用い、この水路形成部材２３の後端フランジ部２５ｂの外面にパッキン２６ａを介して後端止水部材２４ｂをボルト止めするようにしてもよい。前端水路形成部材２３ｂは、水路形成部材２３の前端フランジ部２５ａに前端止水部材２４ａを取付けて構成されている。
【００２１】
水路形成部材２３同士の接続は、前端フランジ部２５ａと後端フランジ部２５ｂをパッキン２６ａを介してボルト止めすることにより行われる。前端止水部材２４ａは、水路形成部材２３の内側フランジ部２５ｃの内面にパッキン２６ｂを介してボルト止めにより固定される。この前端止水部材２４ａには水位調整バルブ３６が設けられている。水路２１内には水２７が給水されて所定の水位に溜められる。水２７としては水道水や湧き水を利用してもよい。水路２１の延長時には、延長長さに応じて図６（ａ）の中央の水路形成部材２３を必要な数だけ前端水路形成部材２３ｂの前端に継ぎ足し、その最前端に前端水路形成部材２３ｂを接続した後、既存部と延長部の水圧を水位調整バルブ３６により同じになるように調整してから既存部と延長部の間の前端止水部材２４ａを取外すようにすればよい。これにより、延長時に水抜きを行わないで前端止水部材２４ａを容易に取り外すことができる。
【００２２】
前記水路２１には仕切部材（仕切壁）が設けられていなくてもよいが、搬送容器２２の円滑な移動を確保するために図３に示すよう往路２１ａと復路２１ｂを仕切る仕切部材２８が設けられていることが好ましい。この場合、前記仕切部材２８の少なくとも長手方向前端側には往路２１ａと復路２１ｂ間を前記搬送容器２２が移動（横断）可能な連絡路（切欠部）２９が設けられていることが搬送容器２２を往復移動させる上で好ましい。なお、図３の図示例のように、水路２１に矢印で示すように循環水流を形成するために、前記仕切部材２８の長手方向両端側に連絡路２９が設けられていてもよい。
【００２３】
また、この場合、水路２１の後端部における立坑１からの搬送容器２２の搬入搬出作業を容易にし、且つ水路２１の前端部における搬送容器２２からのセグメント５の荷揚げ作業や搬送容器２２への掘削土砂４の荷積み作業を安定した状態で容易に行うために、水路２１の前端部又は後端部から搬送容器一台分又は複数台分のスペースの停船部Ｓを確保する端部側仕切壁２８ａを残して前記連絡路２９を設けることが好ましい。図示例では、前記往路２１ａの前端側停船部Ｓａに臨んで前記セグメント受け渡し機構１６が配置され、前記復路２１ｂの前端側停船部Ｓｂに臨んでスクリューコンベア１１の搬出端１１ｂが配置されている（図２参照）。
【００２４】
また、長手方向の途中に開閉自在の連絡路２９を設け、往路側又は復路側の混み具合に応じて連絡路２９を開き、往路側（掘削側）又は復路側（立坑側）を適宜同方向輸送の複線として利用してもよく、これにより輸送効率を高めることができる。
【００２５】
前記搬送容器２２を水路２１の往路２１ａ又は復路２１ｂに沿って移動させるために、搬送容器２２に電動船外機（図示省略）が脱着可能に設けられていてもよく、或いは図３に示すように水路２１に往路２１ａと復路２１ｂを連絡路２９を介して循環する水流を発生させるための水流発生装置３０が設けられていてもよい。搬送容器２２に電動船外機を設ける場合、複数の搬送容器２２を縦長に連結して水路２１に浮かべ、その一部の搬送容器２２に電動船外機を取付けるようにしてもよい。
【００２６】
一方、前記搬送容器２２としては、水路２１の水２７に浮かべて搬送可能であるだけでなく、図１に示すように立坑１においても移動式クレーン３１により搬送可能であり、しかも図５にも示すようにそのままトラック３２の荷台３２ａに積載可能な共通の搬送容器２２が用いられている。前記搬送容器２２は、トラック３２の荷台３２ａに対して脱落しないように脱着可能に設置されるようになっていることが好ましい。
【００２７】
前記搬送容器２２は、掘削土砂４、セグメント５のどちらも格納可能な共通サイズ（例えば幅が２３００ｍｍ、長さが９０００ｍｍ、高さが２３００ｍｍ）であり、図４に示すように上部が開放された箱状で、水の抵抗を減らすために前後方向に長尺で且つ前端部及び後端部が山形に突出した船状に形成されている。
【００２８】
また、前記搬送容器２２は、水が入っても沈まないように底部に空気室であるフロート部３３が設けられていることが好ましい。前記搬送容器２２は、金属製例えば鉄製等であることが好ましいが、強度を確保できればプラスチック製等であってもよい。前記搬送容器２２の上部周縁部には吊りワイヤ３４を固定するための複数の吊り輪３５が設けられている。
【００２９】
次に、以上の構成からなるトンネル内搬送方法ないしトンネル内搬送装置２０の作用を述べる。先ず、トラック３２により搬送容器２２ごと運ばれたセグメント５は、搬送容器２２ごと移動式クレーン３１によりトラック３２の荷台３２ａから吊り上げられ、立坑１内を下方に搬送され、水路２１の往路２１ａの後端側の水面に下ろされる。
【００３０】
前記セグメント５は搬送容器２２に積載された状態で往路２１ａに沿って水流により前端部まで搬送され、その前端側停船部Ｓａでセグメント受け渡し機構１６により搬送容器２２から荷揚げされ、セグメント組立機構１４に受け渡される。セグメント５が荷揚げされて空になった搬送容器２２は連絡路２９を通って復路２１ｂ側の前端側停船部Ｓｂに移動され、その搬送容器２２内にシールド掘進機２により掘削された掘削土砂４がスクリューコンベア１１の搬出端１１ｂから投入されて荷積みされる。掘削土砂４を積んだ搬送容器２２は復路２１ｂに沿って水流により後端部の立坑１まで搬送され、前記移動式クレーン３１により立坑１から搬出され、移動式クレーン３１の近くで待機しているトラック３２の荷台３２ａに積み込まれ、そのままトラック３２で搬送される。
【００３１】
このように、掘削されるトンネル３内において掘削土砂４の搬送及び覆工用のセグメント５の搬送を行うトンネル内搬送方法によれば、前記トンネル３内にその長手方向に沿って水路２１を形成し、該水路２１に複数の搬送容器２２を浮かべて、往路２１ａに沿って移動する搬送容器２２によりセグメント５を搬送し、復路２１ｂに沿って移動する搬送容器２２により掘削土砂４を搬送するため、セグメント５又は掘削土砂４を積んで大重量となった搬送容器２２を小さな力ないし低電力で容易に搬送することが可能となり、レールの敷設作業や大きな駆動電源を必要とせずトンネル内において掘削土砂やセグメントを容易に搬送することができる。
【００３２】
また、掘削されるトンネル３内において掘削土砂４の搬送及び覆工用のセグメント５の搬送を行うトンネル内搬送装置２０によれば、前記トンネル３内にその長手方向に沿って形成される水路２１と、該水路２１に浮かべられ往路２１ａに沿ってセグメント５を搬送し、復路２１ｂに沿って掘削土砂４を搬送する複数の搬送容器２２とを備えているため、セグメント５又は掘削土砂４を積んで大重量となった搬送容器２２を小さな力ないし低電力及び簡単な構成で容易に搬送することが可能となり、レールの敷設作業や大きな駆動電源を必要とせずトンネル３内において掘削土砂４やセグメント５を容易に搬送することができる。
【００３３】
前記水路２１は、セグメント５により覆工されたトンネル３の下部内壁に沿って形成されると共に長手方向に沿って水密状態で接続可能な複数の水路形成部材２３と、これら水路形成部材２３の長手方向の前端部と後端部に設けられる端部止水部材２４ａ，２４ｂとを有しているため、トンネル３内に水路２１を容易に形成することができる。
【００３４】
前記水路２１には往路２１ａと復路２１ｂを仕切る仕切部材２８が設けられると共に、該仕切部材２８の少なくとも長手方向前端側には往路２１ａと復路２１ｂ間を前記搬送容器２２が移動可能な連絡路２９が設けられているため、搬送容器２２を容易に往復移動させることができる。なお、図３の図示例のように、前記仕切部材２８の長手方向両端側に連絡路２９が設けられていてもよく、この場合、水路２１に循環水流を容易に形成して、搬送容器２２を円滑に移動させることができ、搬送効率の向上が図れる。
【００３５】
前記搬送容器２２を水路２１の往路２１ａ又は復路２１ｂに沿って移動させるために、搬送容器２２に電動船外機が設けられているか又は水路２１に水流発生装置３０が設けられているため、搬送容器２２を大きな駆動電源を必要としないで容易に搬送することができる。
【００３６】
なお、前記トンネル内使用資材としては、セグメント以外にトンネル内で使用される各種機器類があり、前記トンネル内不要資材としては、掘削土砂以外にトンネル内で不使用になった使用済み各種機器類や廃材がある。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  立坑
２  シールド掘進機
３  トンネル
４  掘削土砂（トンネル内不要資材）
５  セグメント（トンネル内使用資材）
２０  トンネル内搬送装置
２１  水路
２１ａ  往路
２１ｂ  復路
２２  搬送容器
２３  水路形成部材
２４ａ，２４ｂ  端部止水部材
２８  仕切部材
２９  連絡路
３０  水流発生装置
【図１】
2011163052.tif 000003
【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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