(57)【要約】【課題】  作業員の安全性を向上させるとともに、工期の短縮を実現することができるトンネル内部の構築装置を提供する。【解決手段】  構築装置Ｍは、床版組立装置１およびブラケット組立装置２を有しており、床版組立装置１は、側壁ブラケットＢおよび増設ブラケットＧ上に立てられた脚部１２を備えるメインフレーム１０を有している。また、ブラケット組立装置２は、側壁ブラケットＢおよび増設ブラケットＧに掛け渡されたベース部材上に設けられている。床版組立装置１は、プレキャストＣ１を立設して中壁Ｃを構築し、プレキャスト床版Ｒ１を設置してスラブＲを構築する。ブラケット組立装置２は、増設ブラケットＧを側壁ブラケットＢに増設する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁ブラケットを有する側壁一体型セグメントを含む複数のセグメントによって覆工され、前記側壁一体型セグメントが両側に配置されたトンネルに対して、前記側壁ブラケットに掛け渡されるプレキャスト床版を設置して、スラブを構築する床版組立装置が設けられており、
前記床版組立装置は、前記側壁ブラケット上にそれぞれ配置される一対の脚部を含むメインフレームを有することを特徴とするトンネル内部の構築装置。
【請求項２】
側壁ブラケットを有する側壁一体型セグメントを含む複数のセグメントによって覆工され、前記側壁一体型ブラケットが両側に配置されたトンネルに対して、前記トンネルの底面に配設される中壁を構成するプレキャスト板を立設させる中壁立設装置が設けられており、
前記中壁立設装置は、前記側壁ブラケット上にそれぞれ配置される一対の脚部を含むメインフレームを有することを特徴とするトンネル内部の構築装置。
【請求項３】
前記中壁立設装置は、前記プレキャスト板を把持する中壁把持装置を有しており、前記中壁把持装置を前記トンネルの掘削方向に移動させる中壁把持移動装置と、前記プレキャスト板が既設床版よりも低い位置となるまで前記中壁把持装置を下降させることができる中壁把持昇降装置とを備える請求項２に記載のトンネル内部の構築装置。
【請求項４】
前記脚部には、前記側壁ブラケット上を走行する走行装置が設けられている請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のトンネル内部の構築装置。
【請求項５】
前記一対の脚部が、互いに独立して伸縮可能とされている請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載のトンネル内部の構築装置。
【請求項６】
前記側壁ブラケットに増設ブラケットが取り付けられており、前記脚部は、前記増設ブラケットを介して前記側壁ブラケット上に配置される請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項に記載のトンネル内部の構築装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの内周をセグメントによって覆工し、底面に中壁を配設するとともに、中壁上に床版を設置するトンネル内部の構築装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路やライフラインとして掘進されたシールドトンネルにおいては、たとえば、トンネルの高さ方向略中央付近に床版（スラブ）を配設し、床版の上部空間を道路として使用する一方、下部空間に排水路、電気線、ガス管などが設けて使用されている。また、床版の下部空間には、たとえば中壁を立設して２つの空間に仕切り、それぞれの空間で目的に応じた使用が行われることもある。
【０００３】
さらに、近年の工期短縮の要請から、シールド掘進機によるシールドトンネルの掘進と並行して、床版や中壁などのトンネル内部の構築が行われる。このようにシールドトンネルの掘進とトンネル内部の構築が並行して行われる際には、両者の施工を分離することで施工の効率化が図られている。たとえばシールドトンネルの資材の搬送を床版の下部空間で行い、トンネル内部の構築用資材の搬送を床版の上部空間で行うようにしている。シールドトンネルの施工は、シールド掘進機におけるエレクタなどを用いて行われているが、床版や中壁などのトンネル内部の構築は、主に作業員の手作業によって行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１３３１９３号公報
【特許文献２】特開平５−１３３１９４号公報
【特許文献３】特開２００２−８９１９５号公報
【特許文献４】特開２００３−６４９９４号公報
【特許文献５】特開２００４−２８５７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の工法では、それぞれの施工が分離されてはいるものの、中壁を構築する際には、シールドトンネルを構築するための資材搬送を行っている場所に中壁を構築する必要がある。また、床版を設置する際にも、作業員は、既設の床版よりも下側に立って長時間の作業を行う必要がある。このため、シールドトンネルの資材を搬送するスペースと作業員とが交錯してしまい、作業の安全性に課題があった。また、作業員による作業では、工期短縮を図った場合でも限界があるという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、作業員の安全性を向上させるとともに、工期の短縮を実現することができるトンネル内部の構築装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決した本発明に係るトンネル内部の構築装置は、側壁ブラケットを有する側壁一体型セグメントを含む複数のセグメントによって覆工され、側壁一体型セグメントが両側に配置されたトンネルに対して、側壁ブラケットに掛け渡されるプレキャスト床版を設置して、スラブを構築する床版組立装置が設けられており、床版組立装置は、側壁ブラケット上にそれぞれ配置される一対の脚部を含むメインフレームを有するものである。
【０００８】
本発明に係るトンネル内部の構築装置においては、床版組立装置を用いて床版の組立を行っている。このため、作業員による作業と比較して、工期の短縮を図ることができる。ここで、床版組立装置を設けるとしても、スラブよりもトンネルの下側に床版組立装置を設けると、シールドトンネルの資材を搬送するスペースと、床版組立装置とが交錯してしまう。この点、本発明に係るトンネル内部の構築装置における床版組立装置は、側壁ブラケットに掛け渡される一対の脚部を含むメインフレームを有し、側壁ブラケットに掛け渡される床版を設置してスラブを構築する。このため、シールドトンネルの資材を搬送するスペースを避けて床版組立装置を設置することができるので、当該スペースとの交錯を起こさないようにすることができる。また、床版組立装置を設けることにより、作業員がスラブの下側にいる時間をなくすか、非常に短時間とすることができるので、作業員の安全性を向上させることができる。
【０００９】
また、上記課題を解決した本発明に係るトンネル内部の構築装置は、側壁ブラケットを有する側壁一体型セグメントを含む複数のセグメントによって覆工され、側壁一体型ブラケットが両側に配置されたトンネルに対して、トンネルの底面に配設される中壁を構成するプレキャスト板を立設させる中壁立設装置が設けられており、中壁立設装置は、側壁ブラケット上にそれぞれ配置される一対の脚部を含むメインフレームを有するものである。
【００１０】
本発明に係るトンネル内部の構築装置においては、中壁組立装置を用いて中壁の組立を行っている。中壁組立装置は、上記の床版組立装置と同様、側壁ブラケットに掛け渡される一対の脚部を含むメインフレームを有し、前記トンネルの底面に配設される中壁を構成するプレキャスト板を立設させる。このため、シールドトンネルの資材を搬送するスペースを避けて中壁組立装置を設置することができるので、当該スペースとの交錯を起こさないようにすることができる。また、中壁組立装置を設けることにより、作業員がスラブの下側にいる時間をなくすか、非常に短時間とすることができるので、作業員の安全性を向上させることができる。
【００１１】
このとき、中壁立設装置は、プレキャスト板を把持する中壁把持装置を有しており、中壁把持装置をトンネルの掘削方向に移動させる中壁把持移動装置と、プレキャスト板が既設床版よりも低い位置となるまで中壁把持装置を下降させることができる中壁把持昇降装置とを備える態様とすることができる。
【００１２】
このように、プレキャスト板を把持する中壁把持装置を有しており、中壁把持装置をトンネルの掘削方向に移動させる中壁把持移動装置と、プレキャスト板が既設床版よりも低い位置となるまで中壁把持装置を下降させることができる中壁把持昇降装置とを備えることにより、容易にプレキャスト板を立設し、中壁を構築することができる。
【００１３】
さらに、脚部には、側壁ブラケット上を走行する走行装置が設けられている態様とすることができる。このような走行装置が設けられていることにより、施工が進むにつれて、メインフレームや各装置などを容易に切羽側に移動させることができる。
【００１４】
また、一対の脚部が、互いに独立して伸縮可能とされている態様とすることができる。このように、一対の脚部が、互いに独立して伸縮可能とされていることにより、両側壁ブラケットの高さ位置が変わった場合であっても、メインフレームおよび各装置を水平な状態に維持することができる。したがって、その分床版や中壁を落とす事態などを防止することができ、安全性の向上に寄与することができる。
【００１５】
さらに、側壁ブラケットに増設ブラケットが取り付けられており、脚部は、増設ブラケットを介して側壁ブラケット上に配置される態様とすることもできる。このように、脚部が増設ブラケットを介して側壁ブラケット上に配置されることにより、脚部をより安定した状態で配置することができる。
【００１６】
また、上記課題を解決した本発明に係るトンネル内部の構築装置は、側壁ブラケットを有する側壁一体型セグメントを含む複数のセグメントによって覆工され、側壁一体型ブラケットが両側に配置されたトンネルにおける側壁ブラケット上に増設ブラケットが取り付けられ、既設の増設ブラケット上に設けられる架台を有し、架台上に、既設の側壁ブラケットが配置された位置よりも切羽側における側壁ブラケットに増設ブラケットを取り付ける増設ブラケット取付装置が設けられているものである。
【００１７】
本発明に係るトンネル内部の構築装置は、既設の増設ブラケット上に設けられる架台を有し、架台上に、既設の側壁ブラケットが配置された位置よりも切羽側における側壁ブラケットに増設ブラケットを取り付ける増設ブラケット取付装置が設けられている。このため、シールドトンネルの資材を搬送するスペースを避けて増設ブラケット取付装置を設置することができるので、当該スペースとの交錯を起こさないようにすることができる。また、増設ブラケット取付装置を設けることにより、作業員がスラブの下側にいる時間をなくすか、非常に短時間とすることができるので、作業員の安全性を向上させることができる。
【００１８】
また、側壁ブラケットを有する側壁一体型セグメントを含む複数のセグメントによって覆工され、側壁一体型ブラケットが両側に配置されたトンネルにおける側壁ブラケット上に増設ブラケットが取り付けられ、既設の増設ブラケット上に設けられる架台を有し、架台上に、既設の側壁ブラケットが配置された位置よりも切羽側における側壁ブラケットに増設ブラケットを取り付ける増設ブラケット取付装置が設けられ、メインフレームよりも切羽側に増設ブラケット取付装置が配置されており、メインフレームには、増設ブラケットを切羽側に搬送する増設ブラケット搬送手段が設けられている態様とすることができる。
【００１９】
このように、床版組立装置または中壁組立装置のメインフレームよりも切羽側に増設ブラケット取付装置が配置されている場合に、メインフレームには、増設ブラケットを切羽側に搬送する増設ブラケット搬送手段が設けられていることにより、増設ブラケット取付装置による増設ブラケットの取付を円滑に行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るトンネル内部の構築装置によれば、作業員の安全性を向上させるとともに、工期の短縮を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】トンネル内部の構築装置の平面図である。
【図２】トンネル内部の構築装置の側面図である。
【図３】トンネル内部の構築装置の正面図である。
【図４】床版組立装置の平面図である。
【図５】床版組立装置の側面図である。
【図６】中壁把持装置を示す斜視図であり、（Ａ）はパッカーを収縮させた状態、（Ｂ）はパッカーを膨張させた状態を示す。
【図７】シザース機構の側面図である。
【図８】ブラケット組立装置の平面図である。
【図９】ブラケット組立装置の側面図である。
【図１０】増設ブラケットの組立工程を側面から見た工程図である。
【図１１】図１０に続く工程図である。
【図１２】プレキャスト板の組立工程を側面から見た工程図である。
【図１３】プレキャスト床版の組立工程を側面から見た工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。図１はトンネル内部の構築装置の平面図、図２はトンネル内部の構築装置の側面図、図３はトンネル内部の構築装置の正面図である。
【００２３】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る構築装置Ｍは、床版組立装置１およびブラケット組立装置２を備えている。構築装置Ｍは、トンネルＴの内部に設けられる。トンネルＴは、道路用として構築されたシールドトンネルであり、図３に示すように、トンネルＴはセグメントＳによって覆工されており、その側壁部には、セグメントＳとして、内側部に側壁ブラケットＢを有するブラケット一体型のセグメント（以下「一体型セグメント」という）Ｓ１が用いられている。
【００２４】
また、トンネルＴの底部には、複数のプレキャストインバートが敷設されてインバートＮが構築されている。さらに、インバートＮの上には、複数のプレキャスト板Ｃ１が立設されて、中壁Ｃが構築されており、トンネルＴの高さ方向略中央部には、複数のプレキャスト床版Ｒ１が配設されてスラブＲが構築されている。また、一体型セグメントＳ１における側壁ブラケットＢの一方には、増設ブラケットＧが取り付けられている。側壁ブラケットＢに増設ブラケットＧが取り付けられることにより、ブラケットの上面の面積が増加する。
【００２５】
これらの中壁ＣおよびスラブＲは、トンネルＴの坑口側から順次それぞれプレキャスト板Ｃ１およびプレキャスト床版Ｒ１をトンネルＴの掘進方向に沿って連続的に配設される。また、既設の中壁ＣおよびスラブＲにプレキャスト板Ｃ１、プレキャスト床版Ｒ１をそれぞれ継ぎ足すことによって中壁ＣおよびスラブＲが形成される。また、増設ブラケットＧも同様に、トンネルＴの坑口側から増設ブラケットＧを継ぎ足すことによってトンネルＴの掘進方向に沿って連続的に形成される。図３に示すように、本実施形態で施工されるトンネルＴでは、一側部では、側壁ブラケットＢに増設ブラケットＧが増設されることなく側壁ブラケットＢが露出しており、他側部では、側壁ブラケットＢに増設ブラケットＧが増設されている。
【００２６】
床版組立装置１は、中壁Ｃを構成するプレキャスト板Ｃ１およびスラブＲを形成するプレキャスト床版Ｒ１の施工を行う。床版組立装置１は、本発明の床版組立装置とともに、中壁立設装置をも構成している。また、ブラケット組立装置２は、増設ブラケットＧの施工を行う。
【００２７】
床版組立装置１は、メインフレーム１０を備えている。メインフレーム１０は、上部に配置された平面視した形状が矩形をなす天井フレーム１１を有している。天井フレーム１１の四隅には、鉛直方向に立設される４本の脚部１２が取り付けられている。脚部１２は、側壁ブラケットＢおよび増設ブラケットＧ上に立てられており、これらの脚部１２によって、メインフレーム１０は、側壁ブラケットＢおよび増設ブラケットＧに掛け渡されている。脚部１２には、いずれもボールねじ機構１２Ａが設けられており、それぞれ独立して延伸可能とされている。
【００２８】
また、天井フレーム１１の後方（坑口側）には、床版組立装置となるフォークフレーム２０が設けられている。フォークフレーム２０は、図４および図５に示すように、第一フォークロッド２１および第二フォークロッド２２を備えており、第一フォークロッド２１の先端には、第一爪部材２３が取り付けられ、第二フォークロッド２２には、第二爪部材２４が取り付けられている。フォークロッド２１，２２は、天井フレーム１１に固定され、フォークロッド２１，２２には、それぞれボールねじ機構が設けられている。これらのボールねじ機構により、爪部材２３，２４の高さ位置を独立して調整可能とされている。また、プレキャスト床版Ｒ１における幅方向に離間した２箇所には、凹部が形成されている。フォークフレーム２０における爪部材２３，２４は、これらの凹部に挿入可能とされている。フォークロッド２１，２２は、爪部材２３，２４を上下動させる昇降装置、および側壁ブラケットＢ上を走行する走行装置を構成する。
【００２９】
さらに、天井フレーム１１の後方には、昇降フレーム１３が設けられており、昇降フレーム１３には、中壁設置装置（中壁立設装置）３０が取り付けられている。昇降フレーム１３は、電動シリンダによって天井フレーム１１に対して相対的に昇降可能とされている。中壁設置装置３０は、昇降フレーム１３に固定されたレール部材３１を備えている。また、中壁設置装置３０は、中壁を吊持する吊持フレーム３２を備えており、吊持フレーム３２は、ローラ３３を介してレール部材３１に取り付けられている。このローラ３３を転動させることにより、吊持フレーム３２は、レール部材３１および昇降フレーム１３に対して相対的に昇降可能とされている。これらの昇降フレーム１３および吊持フレーム３２によって、プレキャスト板Ｃ１が既設スラブＲよりも低い位置となるまで中壁把持装置３４を下降させることができる中壁把持昇降装置が構成される。
【００３０】
また、吊持フレーム３２は、側面視した形状が略三角形状をなすとともに、正面視した形状が棒状をなす。この吊持フレーム３２は、正面視してフォークフレーム２０の爪部材２３，２４の間に配置されており、昇降フレーム１３およびローラ３３によって吊持フレーム３２を下降させた際、吊持フレーム３２は爪部材２３，２４の間に進入する。
【００３１】
さらに、吊持フレーム３２には、中壁把持装置３４が設けられている。中壁把持装置３４は、図６（Ａ）に示すように、把持シリンダ３５の先端に膨張ゴムからなるパッカー３６が取り付けられて形成されている。パッカー３６を介した把持シリンダ３５の先端（下端）には、パッカー押し座３７が設けられている。中壁を構成するプレキャスト板Ｃ１には、吊持孔が形成されており、吊持フレーム３２を下降させて、把持シリンダ３５をプレキャスト板Ｃ１の吊持孔に挿入すると、パッカー押し座３７が吊持孔の孔底に当接し、図６（Ｂ）に示すように、把持シリンダ３５が収縮してパッカー３６が膨張する。このパッカー３６の膨張により、パッカー３６とプレキャスト板Ｃ１における吊持孔との摩擦力によって、プレキャスト板Ｃ１が中壁把持装置３４に把持される。
【００３２】
また、図１および図３に示すように、４本の脚部１２には、それぞれ走行ローラ１４が取り付けられている。増設ブラケットが取り付けられていない側の側壁ブラケットＢおよび増設ブラケットＧには、それぞれレールＬが敷設されており、この走行ローラ１４がレールＬ上を走行することによって、メインフレーム１０がトンネルＴの掘進方向に移動可能とされている。さらに、メインフレーム１０には、ガイドロッド１５が設けられている。ガイドロッド１５は、レールＬの挟み込み位置に配置されている。ガイドロッド１５がレールＬを挟み込むことによりメインフレーム１０の走行方向を案内している。走行ローラ１４は、爪部材移動装置および中壁把持移動装置を構成する。
【００３３】
さらに、メインフレーム１０には、増設ブラケット搬送手段となるブラケット移載装置４０が設けられている。ブラケット移載装置４０は、トンネルＴの掘進方向に延在し、メインフレーム１０に固定されたガイドフレーム４１と、このガイドフレーム４１に沿ってトンネルＴの掘削方向に移動する移動フレーム４２を備えている。また、移動フレーム４２には、移動フレーム４２に対して相対的に移動可能な移動架台４２Ａを備えている。移動架台４２Ａには、シザース機構４３が設けられており、シザース機構４３の先端に、増設ブラケットＧを把持する１組のブラケット把持装置４４が設けられている。シザース機構４３は、図７に示すように、上下に配置されたガイドフレーム４５およびこれらのガイドフレーム４５に取り付けられたレール部材４６を備えている。これらのガイドフレーム４５の間には、リンク機構４７が配置されている。リンク機構４７は、十字状に配置された２本のリンク部材からなり、互いの中央部分で回動可能に枢着されている。これらの各リンク部材の先端には、それぞれレール部材４６に沿って移動可能なローラ４８が取り付けられている。また、ガイドフレーム４５には、リンク機構４７を開閉移動させるシリンダ４９が設けられている。シリンダ４９によってリンク機構４７を開閉移動させると、ローラ４８がレール部材４６に沿って転動する。こうして、リンク機構４７が開閉し、ガイドフレーム４５間の離間距離が調整され、ブラケット把持装置４４の高さ位置が調整される。また、ブラケット把持装置４４は、中壁把持装置３４と同様の構成を有している。ブラケット把持装置４４は、シザース機構４３によって高さ位置が調整可能とされている。
【００３４】
メインフレーム１０が設けられている位置よりも切羽側には、ブラケット組立装置２が設けられている。ブラケット組立装置２は、図８および図９に示すように、ブラケット移動装置５０および増設ブラケット取付装置６０を備えている。ブラケット移載装置４０は、メインフレーム１０における坑口側端部から、ブラケット組立装置２におけるブラケット移動装置５０まで増設ブラケットＧを移載可能とされている。
【００３５】
ブラケット移動装置５０は、本発明の架台となる皿状のベース部材５１を備えている。ベース部材５１は、トンネルＴの両側部にそれぞれ形成された側壁ブラケットＢおよび増設ブラケットＧに掛け渡されて載置されている。ベース部材５１上には、複数のブラケット載置パネル５２が設けられている。また、ベース部材５１には、パネル移動装置５３が設けられており、このパネル移動装置５３により、複数のブラケット載置パネル５２をベース部材５１上でいわゆるパズル式に所望の位置に移動可能とされている。
【００３６】
さらに、ベース部材５１には、走行装置５４が設けられている。走行装置５４は、ローラ５５を有しており、ローラ５５が側壁ブラケットＢまたは増設ブラケットＧに敷設されたレールＬ上を走行することにより、ブラケット移動装置５０は、トンネルＴの掘進方向に移動可能とされている。
【００３７】
ベース部材５１における切羽側端部には、増設ブラケット取付装置６０が配設されている。増設ブラケット取付装置６０は、略円柱形状の本体部６１を備えている。本体部６１は、高さ方向に伸縮可能とされており、本体部６１の上端部には、アーム６２が取り付けられている。このアーム６２には、シリンダ機構が組み込まれており、伸縮可能とされている。アーム６２の先端部には、ブラケット把持装置６３が取り付けられている。
【００３８】
ブラケット把持装置６３は、回転機構を介してアーム６２の先端に取り付けられている。このため、ブラケット把持装置６３は、回転軸Ｘ１を中心として回転可能とされている。ブラケット把持装置６３には、ブラケット移載装置４０におけるブラケット把持装置４４と同様の把持装置が取り付けられている。さらに、ブラケット把持装置６３は、伸縮シリンダ６４を介してアーム６２の先端に取り付けられている。この伸縮シリンダ６４を伸縮させることにより、ブラケット把持装置６３が上下方向に昇降される。
【００３９】
また、本体部６１には、回転機構が設けられており、回転軸Ｘ２を中心としてアーム６２が回転可能とされている。また、本体部６１にもシリンダ機構が設けられており、本体部６１が高さ方向伸縮可能とされている。本体部６１および伸縮シリンダ６４をもっとも低い高さに位置させることにより、ブラケット把持装置６３は、把持した増設ブラケットＧが側壁ブラケットＢの高さ位置となる高さに位置される。
【００４０】
さらに、ベース部材５１上には、トンネルＴの幅方向に延在する横レール６５が設けられており、増設ブラケット取付装置６０には、横レール６５上を走行する走行機構が設けられている。この走行機構によって横レール６５上を走行することにより増設ブラケット取付装置６０は、トンネルＴの左右いずれの位置にも移動可能とされている。なお、増設ブラケットＧを一側の側壁ブラケットＢにのみ増設する場合には、この横レールを設けることなく、トンネルＴの一側に増設ブラケット取付装置６０を固定して設ける態様とすることもできる。
【００４１】
以上の構成を有する本実施形態に係るトンネル内部の構築装置Ｍにおけるトンネル内部の構築手順について説明する。トンネル内部の構築を行う際には、切羽に近い側で側壁ブラケットに増設ブラケットを組み立てる作業を行う。それとは別に、既に増設ブラケットが組み立てられた坑口側の位置で、中壁を構成するプレキャスト板Ｃ１を立設させ、次に、スラブＲを構成するプレキャスト床版Ｒ１を設置する作業を行う。以下、施工順に従い、増設ブラケットＧの組立作業について図１０および図１１を主に参照して説明する。また、トンネル内部の構築を行うにあたり、既設スラブＲは道路となることから、カント（片勾配）が付されていることから、構築装置Ｍに対する角度や相対的な高さ位置が変動する。
【００４２】
増設ブラケットＧの組立作業を行うにあたり、まず、既設スラブＲ上で別途設けられた図示しない搬送手段によって、立坑から床版組立装置１の位置まで増設ブラケットＧを搬送する。次に、図１０（Ａ）に示すように、床版組立装置１の位置まで搬送された増設ブラケットＧを、ブラケット移載装置４０におけるブラケット把持装置４４によって把持する。増設ブラケットＧには、プレキャスト板Ｃ１と同様の吊持孔が形成されており、ブラケット把持装置４４を下降させて、パッカー３６を膨張させることにより、増設ブラケットＧを把持する。ここで、増設ブラケットＧは、既設スラブＲ上に載置されており、ブラケット把持装置４４に対する高さが変動する。そこで、シザース機構４３によってブラケット把持装置４４の高さ位置を微調整して、増設ブラケットＧを把持する。
【００４３】
増設ブラケットＧを把持したら、シザース機構４３を折り畳むことにより、増設ブラケットＧを上昇させる。この状態で、図１０（Ｂ）に示すように、移動フレーム４２をガイドフレーム４１に沿ってトンネルＴの切羽方向に移動させる。続いて、図１０（Ｃ）に示すように、移動フレーム４２に対して移動架台４２Ａを切羽方向に移動させ、もっとも切羽側に移動させることにより、増設ブラケットＧがブラケット移動装置５０のベース部材５１上に搬送される。このとき、増設ブラケットＧが搬送されてくる位置には、ブラケット載置パネル５２を予め待機させておく。それから、そのままシザース機構４３を拡げて、増設ブラケットＧを下降させ、ブラケット載置パネル５２上に載置する。
【００４４】
続いて、図１１（Ａ）に示すように、ブラケット移動装置５０におけるパネル移動装置５３によって、搬送された増設ブラケットＧが載置されたブラケット載置パネル５２を増設ブラケット取付装置６０の位置まで移動させる。ここでは、増設ブラケットＧは、トンネルＴの片側にのみ取り付けられるので、増設ブラケット取付装置６０は、増設ブラケットＧを取り付ける側に配置しておく。
【００４５】
増設ブラケットＧが載置されたブラケット載置パネル５２が増設ブラケット取付装置６０の位置まで搬送されたら、増設ブラケット取付装置６０におけるアーム６２を増設ブラケットＧの上に配置する。それから、伸縮シリンダ６４を伸長させて、ブラケット把持装置６３を下降させて、ブラケット把持装置６３によって増設ブラケットＧを把持する。
【００４６】
増設ブラケットＧを把持したら、図１１（Ｂ）に示すように、伸縮シリンダ６４を収縮させて、ブラケット把持装置６３および増設ブラケットＧを上昇させる。それから、図１１（Ｃ）に示すように、回転軸Ｘ２周りにアーム６２を回転させ、アーム６２を伸長させる。その後、図９に仮想線で示すように、本体部６１および伸縮シリンダ６４を収縮させて、増設ブラケットＧをスラブＲの高さよりも低い位置まで下降させ、アーム６２を収縮させることにより、既設の増設ブラケットＧに隣接する位置に増設ブラケットＧを案内する。この位置で増設ブラケットＧを側壁ブラケットＢに取り付けることによって増設ブラケットＧの組立作業が完了する。
【００４７】
こうして、増設ブラケットＧの組立作業が完了したら、増設した増設ブラケットＧの上にレールＬを延長して敷設する。それから、レールＬ上をブラケット組立装置２における走行装置５４が走行することによりブラケット組立装置２を切羽側に移動させる。
【００４８】
次に、中壁を構成するプレキャスト板Ｃ１を立設する手順について主に図１１を参照して説明する。中壁を立設するにあたり、図５に示すように、床版組立装置１の手前位置まで、プレキャスト板Ｃ１およびプレキャスト床版Ｒ１を図示しない搬送装置で搬送し、プレキャスト床版Ｒ１の上にプレキャスト板Ｃ１を載置した状態としておく。
【００４９】
この状態から、プレキャスト板Ｃ１を立設させ、昇降フレーム１３によって中壁設置装置３０を下降させる。そして、中壁把持装置３４をプレキャスト板Ｃ１に形成された把持孔に挿入することにより、中壁把持装置３４によってプレキャスト板Ｃ１を把持する。それから、図１２（Ａ）に示すように、昇降フレーム１３を上昇させることにより、中壁設置装置３０およびプレキャスト板Ｃ１を上昇させる。
【００５０】
次に、図１２（Ｂ）に示すように、走行ローラ１４にレールＬ上を切羽方向に向けて走行させ、床版組立装置１の全体を切羽方向に移動させる。床版組立装置１全体の移動により、中壁設置装置３０およびプレキャスト板Ｃ１も切羽方向に移動する。床版組立装置１を移動させるにあたり、脚部１２にはボールねじ機構１２Ａが設けられ、その長さが調節可能とされている。このため、スラブＲにつけるカントのために床版組立装置１が立設される側壁ブラケットＢおよび増設ブラケットＧの高さ位置が異なる場合でも、ボールねじ機構１２Ａによって脚部１２の長さを調節することにより、床版組立装置１を水平に保持することができる。
【００５１】
その後、昇降フレーム１３を下降させるとともに、吊持フレーム３２を昇降フレーム１３に対して下降させる。昇降フレーム１３を下降させるのみでは、プレキャスト板Ｃ１は、スラブＲの高さ位置までしか下降させることができないが、吊持フレーム３２を昇降フレーム１３に対して下降させることにより、プレキャスト板Ｃ１がスラブＲよりも低い位置まで下降させられる。
【００５２】
それから、図１２（Ｃ）に示すように、走行ローラ１４にレールＬ上を坑口方向に向けて走行させ、床版組立装置１の全体を坑口方向に移動させる。床版組立装置１を坑口方向に移動させることにより、プレキャスト板Ｃ１は、既設の中壁Ｃに沿った位置に配置される。その後、中壁把持装置３４における把持状態を解除し、プレキャスト板Ｃ１の設置が完了する。
【００５３】
続いて、プレキャスト床版Ｒ１の設置手順について主に図１３を参照して説明する。プレキャスト床版Ｒ１を設置する際には、まず、プレキャスト床版Ｒ１における凹部と同じ高さ位置に、フォークフレーム２０における爪部材２３，２４を対向させる。このとき、スラブＲには、カントが付いている場合には、フォークロッド２１，２２の高さを独立して微調整することにより、プレキャスト床版Ｒ１における凹部と同じ高さ位置に、フォークフレーム２０における爪部材２３，２４を同じ高さで対向させることができる。
【００５４】
この状態で、走行ローラ１４にレールＬ上を坑口方向に向けて走行させ、床版組立装置１を坑口側に移動させることにより、図１３（Ａ）に示すように、爪部材２３，２４をプレキャスト床版Ｒ１の凹部に進入させる。
【００５５】
爪部材２３，２４をプレキャスト床版Ｒ１の凹部に進入させたら、フォークロッド２１，２２を収縮させ、爪部材２３，２４を上昇させる。この爪部材２３，２４の上昇に伴い、爪部材２３，２４に持ち上げられるプレキャスト床版Ｒ１が上昇する。なお、プレキャスト床版に凹部が形成されていない場合には、プレキャスト床版を棒状の台座に乗せるなどすることにより、フォークフレーム２０によって容易に持ち上げることができる。それから、図１３（Ｂ）に示すように、走行ローラ１４にレールＬ上を切羽方向に向けて走行させ、床版組立装置１の全体を切羽方向に移動させる。こうして、プレキャスト床版Ｒ１が、既設のスラブＲのもっとも切羽に近い位置よりもわずかに切羽側に位置するようにする。
【００５６】
それから、フォークロッド２１，２２を伸長させ、爪部材２３，２４およびプレキャスト床版Ｒ１を下降させる。爪部材２３，２４およびプレキャスト床版Ｒ１を下降させることにより、プレキャスト床版Ｒ１がスラブＲと同一高さ位置に配置される。その後、走行ローラ１４にレールＬ上を坑口方向に向けて走行させ、床版組立装置１を坑口側に移動させることにより、図１３（Ｃ）に示すように、スラブＲにプレキャスト床版Ｒ１が押し付けられて配設される。こうして、プレキャスト床版Ｒ１の設置が完了する。
【００５７】
このように、増設ブラケットＧ、プレキャスト板Ｃ１、およびプレキャスト床版Ｒ１を設置するにあたり、本実施形態に係る構築装置Ｍは、側壁ブラケットＢおよび増設ブラケットＧ上に設置されている。このため、増設ブラケットＧやプレキャスト板Ｃ１を実際に設置するとき以外には、既設スラブＲよりも下側のスペースに構築装置Ｍが張り出さないようにすることができる。したがって、既設スラブＲの下側におけるシールドトンネルの資材を搬送するスペースを広く保つことができ、当該スペースとの交錯を起こさないようにすることができる。また、構築装置Ｍを設けることにより、作業員がスラブの下側にいる時間をなくすか、非常に短時間とすることができるので、作業員の安全性を向上させることができる。
【００５８】
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、上記実施形態に係る構築装置Ｍでは、床版組立装置１およびブラケット組立装置２を有しているが、床版組立装置１またはブラケット組立装置２のみとする態様とすることもできる。また、床版組立装置１は、中壁Ｃとなるプレキャスト板Ｃ１の立設およびスラブＲとなるプレキャスト床版Ｒ１の組立の両方を行うが、これらの一方のみを行う態様とすることもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１…床版組立装置
１０…メインフレーム
１１…天井フレーム
１２…脚部
１３…昇降フレーム
１４…走行ローラ
１５…ガイドロッド
２０…フォークフレーム
２１，２２…フォークロッド
２３，２４…爪部材
３０…中壁設置装置
３１…レール部材
３２…吊持フレーム
３３…ローラ
３４…中壁把持装置
３５…把持シリンダ
３６…パッカー
３７…パッカー押し座
４０…ブラケット移載装置
４１…ガイドフレーム
４２…移動フレーム
４２Ａ…移動架台
４３…シザース機構
４４…ブラケット把持装置
４５…ガイドフレーム
４６…レール部材
２…ブラケット組立装置
５０…ブラケット移動装置
５１…ベース部材
５２…ブラケット載置パネル
６０…ブラケット取付装置
６１…本体部
６２…アーム
６３…ブラケット把持装置
Ｂ…側壁ブラケット
Ｃ…中壁
Ｃ１…プレキャスト板
Ｇ…増設ブラケット
Ｌ…レール
Ｍ…構築装置
Ｒ…スラブ
Ｒ１…プレキャスト床版
Ｓ…セグメント
Ｓ１…一体型セグメント
Ｔ…トンネル
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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