(57)【要約】【課題】トンネルの掘削長さに大きな制限を受けず、煩雑な作業を要することなく、切羽に対してできるだけ早く自立性を確保すること。【解決手段】走行可能な基台１０と、長手方向に伸縮可能に構成し、基端部を介して基台１０に支持させたマニピュレータ３０と、マニピュレータ３０の先端部に支持させた吹付ノズル２０とを備える吹付作業装置を適用し、掘削作業後に基台１０からマニピュレータ３０を伸長させることにより、掘削によって生じた土砂の上方域を通過する状態で吹付ノズル２０を切羽に接近させ、吹付ノズル２０から地山表面に硬化材の吹き付けを行う。硬化材の吹き付けを行った後に吹付作業装置を退避させ、掘削によって生じた土砂の搬出を行う。【選択図】図２
2015007312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行可能な基台と、長手方向に伸縮可能に構成し、基端部を介して前記基台に支持させたマニピュレータと、前記マニピュレータの先端部に支持させた吹付ノズルとを備える吹付作業装置を適用してトンネルの施工を行う方法であって、
掘削作業後に前記基台から前記マニピュレータを伸長させることにより、掘削によって生じた土砂の上方域を通過する状態で前記吹付ノズルを切羽に接近させ、前記吹付ノズルから地山表面に硬化材の吹き付けを行う工程と、
硬化材の吹き付けを行った後に前記吹付作業装置を退避させ、掘削によって生じた土砂の搬出を行う工程と
を含むことを特徴とするトンネルの施工方法。
【請求項２】
走行可能な基台と、長手方向に伸縮可能に構成し、基端部を介して前記基台に支持させたマニピュレータと、前記マニピュレータの先端部に支持させた吹付ノズルとを備える吹付作業装置を適用してトンネルの施工を行う方法であって、
掘削作業後に前記基台から前記マニピュレータを伸長させることにより、掘削によって生じた土砂の上方域を通過する状態で前記吹付ノズルを切羽に接近させ、前記吹付ノズルから地山表面に硬化材の吹き付けを行うとともに、掘削によって生じた土砂の搬出を行うことを特徴とするトンネルの施工方法。
【請求項３】
走行可能な基台と、長手方向に沿って伸縮可能に構成し、基端部を介して前記基台に支持させたマニピュレータと、前記マニピュレータの先端部に支持させた吹付ノズルとを備え、前記吹付ノズルから硬化材の吹き付けを行うことを特徴とするトンネル施工用吹付作業装置。
【請求項４】
前記マニピュレータは、長手方向に沿って伸縮可能に構成した第１ブームと、長手方向に沿って伸縮可能に構成し、基端部を介して前記第１ブームの先端部に支持させた第２ブームとを備えて構成したものであり、
前記第１ブームは、互いに直交する第１軸及び第２軸を中心に前記基台に対して揺動可能となる状態で基端部を介して前記基台に支持させたものであり、
前記第２ブームは、互いに直交する第３軸及び第４軸を中心に前記第１ブームに対して揺動可能となる状態で前記第１ブームに支持させたものであり、
前記吹付ノズルは、前記第２ブームの長手方向に沿った第５軸を中心として回転可能、かつ前記第５軸に対して直交する第６軸を中心に前記第２ブームに対して揺動可能となる状態で前記第２ブームの先端部に支持させたことを特徴とする請求項３に記載のトンネル施工用吹付作業装置。
【請求項５】
前記基台において前記マニピュレータとは独立した位置に吹付作業用の操作部を設けたことを特徴とする請求項３に記載のトンネル施工用吹付作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの施工方法及びこの施工方法に適用するトンネル施工用吹付作業装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネルを施工する場合には、掘削、掘削土砂の搬出、硬化材の吹き付け、ロックボルトの打設といった作業が繰り返し行われるのが通常である。切羽の自立性を考慮すると、掘削を行った後、できるだけ早い段階でコンクリート等の硬化材の吹き付け作業を行うことが好ましい。しかしながら、掘削直後の切羽付近には土砂が堆積された状態にある。このため、掘削土砂を搬出した後でなければ、硬化材の吹き付けを行う作業装置を切羽に近づけることが困難となる。
【０００３】
こうした問題を解決するため、トンネルの内部を上下に分割して作業を行うようにした工法が提供されている。すなわち、トンネルの左右壁面上部にそれぞれレールを設けるとともに、これらのレールの間に移動足場を設け、移動足場に各種作業機器を搭載するようにしたものである。この工法によれば、例えば移動足場に吹付作業装置を搭載することにより、掘削土砂を搬出する以前においても吹付作業装置を切羽に近づけることが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２２４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、移動足場の移動範囲は、レールの先端までに限定される。従って、１回の掘削長さが大きい場合にはレールの先端から切羽までの距離も大きくなり、切羽に対して硬化材の吹き付けが困難になる等の問題を生じる恐れがある。つまり、上述の工法は、１回の掘削長さが大きい場合に適用することができず、１回の掘削長さが２ｍ以内のごく短いもののみに制限されることになる。また、トンネルの施工に際してレールを設けるための作業が追加されるばかりでなく、敷設したレールを撤去する作業も必要になるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、トンネルの掘削長さに大きな制限を受けず、煩雑な作業を要することなく、切羽に対してできるだけ早く自立性を確保することのできるトンネルの施工方法及びトンネル施工用吹付作業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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るトンネルの施工方法は、走行可能な基台と、長手方向に伸縮可能に構成し、基端部を介して前記基台に支持させたマニピュレータと、前記マニピュレータの先端部に支持させた吹付ノズルとを備える吹付作業装置を適用してトンネルの施工を行う方法であって、掘削作業後に前記基台から前記マニピュレータを伸長させることにより、掘削によって生じた土砂の上方域を通過する状態で前記吹付ノズルを切羽に接近させ、前記吹付ノズルから地山表面に硬化材の吹き付けを行う工程と、硬化材の吹き付けを行った後に前記吹付作業装置を退避させ、掘削によって生じた土砂の搬出を行う工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るトンネルの施工方法は、走行可能な基台と、長手方向に伸縮可能に構成し、基端部を介して前記基台に支持させたマニピュレータと、前記マニピュレータの先端部に支持させた吹付ノズルとを備える吹付作業装置を適用してトンネルの施工を行う方法であって、掘削作業後に前記基台から前記マニピュレータを伸長させることにより、掘削によって生じた土砂の上方域を通過する状態で前記吹付ノズルを切羽に接近させ、前記吹付ノズルから地山表面に硬化材の吹き付けを行うとともに、掘削によって生じた土砂の搬出を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るトンネル施工用吹付作業装置は、走行可能な基台と、長手方向に沿って伸縮可能に構成し、基端部を介して前記基台に支持させたマニピュレータと、前記マニピュレータの先端部に支持させた吹付ノズルとを備え、前記吹付ノズルから硬化材の吹き付けを行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、上述したトンネル施工用吹付作業装置において、前記マニピュレータは、長手方向に沿って伸縮可能に構成した第１ブームと、長手方向に沿って伸縮可能に構成し、基端部を介して前記第１ブームの先端部に支持させた第２ブームとを備えて構成したものであり、前記第１ブームは、互いに直交する第１軸及び第２軸を中心に前記基台に対して揺動可能となる状態で基端部を介して前記基台に支持させたものであり、前記第２ブームは、互いに直交する第３軸及び第４軸を中心に前記第１ブームに対して揺動可能となる状態で前記第１ブームに支持させたものであり、前記吹付ノズルは、前記第２ブームの長手方向に沿った第５軸を中心として回転可能、かつ前記第５軸に対して直交する第６軸を中心に前記第２ブームに対して揺動可能となる状態で前記第２ブームの先端部に支持させたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上述したトンネル施工用吹付作業装置において、前記基台において前記マニピュレータとは独立した位置に吹付作業用の操作部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、掘削によって生じた土砂の上方域を通過する状態で基台からマニピュレータを伸長させることにより吹付ノズルを切羽に接近させるようにしているため、基台自身は切羽に接近することができない状況であっても掘削後の切羽に対して直ちに硬化材を吹き付けて自立性を確保することができる。上述の作業については、堆積した土砂の上方域にマニピュレータを伸長させるだけで良いため、作業が煩雑化する恐れはない。しかも、掘削長さに応じてマニピュレータを伸長させれば良いため、１回の掘削長さが大きい場合にも切羽に対して硬化材を吹き付けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１であるトンネル施工用吹付作業装置の側面図である。
【図２】図２は、図１に示した吹付作業装置を適用した硬化材の吹付作業状態を示す断面側面図である。
【図３】図３は、図１に示した吹付作業装置を適用した硬化材の吹付作業状態を示す断面平面図である。
【図４】図４は、図１に示した吹付作業装置を適用した硬化材の吹付作業状態を示す断面正面図である。
【図５】図５は、硬化材の吹付作業後に実施する掘削土砂の搬出作業を示す断面側面図である。
【図６】図６は、図１に示した吹付作業装置を適用した硬化材の吹付作業の変形例を示す断面側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２であるトンネル施工用吹付作業装置の側面図である。
【図８】図８は、図７に示した吹付作業装置を適用した硬化材の吹付作業状態を示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るトンネルの施工方法及びトンネル施工用吹付作業装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１であるトンネル施工用吹付作業装置を示したものである。ここで例示する吹付作業装置は、掘削後の地山表面に対して硬化材となるコンクリートを吹き付ける際に用いるもので、基台１０を備えている。基台１０は、エンジン１１を備えた自走可能な四輪車両として構成したものである。基台１０のエンジン１１は、車両本体１２において後輪１３Ｒよりも後方に突出したオーバーハング部分にコンクリートポンプ１４とともに搭載してある。コンクリートポンプ１４は、外部から受け入れたコンクリートを後述する吹付ノズル２０に供給するためのものである。
【００１６】
車両本体１２の上面には、運転台１５が設けてある。運転台１５は、基台１０を走行させる際にオペレータが着座する部分であり、前輪１３Ｆと後輪１３Ｒとの間となる位置に配設してある。図示は省略しているが、この運転台１５には、基台１０を走行操作する際に必要となるアクセルペダル、ブレーキペダル、ハンドルといった走行用操作部が配設してある。
【００１７】
基台１０の車両本体１２においてそれぞれの車輪１３Ｆ，１３Ｒの近傍には、アウトリガ１６が設けてある。アウトリガ１６は、下方に向けて進出移動に構成した脚部材である。それぞれのアウトリガ１６を下方に向けて進出作動させた場合には、図２に示すように、車両本体１２を浮上させ、車輪１３Ｆ，１３Ｒを地面から離隔させた状態で支持することが可能である。アウトリガ１６を退行移動させた場合には、個々の下端が車輪１３Ｆ，１３Ｒよりも上方に配置されることになり、車輪１３Ｆ，１３Ｒを介して基台１０を走行させることができるようになる。
【００１８】
一方、車両本体１２の前端部には、支持ブラケット１７を介してマニピュレータ３０が支持させてある。マニピュレータ３０は、第１ブーム１３０及び第２ブーム２３０を備えて構成したものである。
【００１９】
第１ブーム１３０は、長手方向に沿って伸縮可能に構成したもので、水平方向に沿った軸（第１軸）Ｃ１を中心として揺動可能、かつ鉛直方向に沿った軸（第２軸）Ｃ２を中心として揺動可能となる状態で基端部を介して支持ブラケット１７に取り付けてある。第１ブーム１３０には、長手方向に沿って伸縮させるための第１伸縮用シリンダ１３１が内蔵させてある。第１ブーム１３０と車両本体１２との間には、車両本体１２に対して第１ブーム１３０を水平方向に沿った軸Ｃ１を中心として揺動させる第１昇降用シリンダ１３２と、車両本体１２に対して第１ブーム１３０を鉛直方向に沿った軸を中心として揺動させる第１旋回用シリンダ（図示せず）とが設けてある。尚、図には明示していないが、第１伸縮用シリンダ１３１及び第１昇降用シリンダ１３２は、第１ブーム１３０が水平方向に沿って配置された場合にそれぞれの上方域が第１ブーム１３０によって覆われるように個々の配設位置が設定してある。
【００２０】
第２ブーム２３０は、第１ブーム１３０と同様、長手方向に沿って伸縮可能に構成したもので、水平方向に沿った軸（第３軸）Ｃ３を中心として揺動可能、かつ鉛直方向に沿った軸（第４軸）Ｃ４を中心として揺動可能となる状態で基端部を介して第１ブーム１３０の先端部に取り付けてある。第２ブーム２３０には、長手方向に沿って伸縮させるための第２伸縮用シリンダ２３１が内蔵させてある。第２ブーム２３０と第１ブーム１３０との間には、第１ブーム１３０に対して第２ブーム２３０を水平方向に沿った軸Ｃ３を中心として揺動させる第２昇降用シリンダ２３２と、第１ブーム１３０に対して第２ブーム２３０を鉛直方向に沿った軸Ｃ４を中心として揺動させる第２旋回用シリンダ（図示せず）とが設けてある。尚、図には明示していないが、第２伸縮用シリンダ２３１、第２昇降用シリンダ２３２及び第２旋回用シリンダ（図示せず）は、第１ブーム１３０及び第２ブーム２３０が水平方向に沿って配置された場合にそれぞれの上方域が第１ブーム１３０もしくは第２ブーム２３０によって覆われるように個々の配設位置が設定してある。
【００２１】
この第２ブーム２３０の先端部には、吹付ノズル２０が設けてある。吹付ノズル２０は、コンクリートポンプ１４との間が供給チューブ２１によって接続されており、コンクリートポンプ１４が駆動した場合に先端の吹出口からコンクリートを吹き出すことが可能である。この吹付ノズル２０は、第２ブーム２３０の長手方向に沿った軸（第５軸）Ｃ５を中心として回転可能、かつ第２ブーム２３０の長手方向に直交する軸（第６軸）Ｃ６を中心として揺動可能となる状態で第２ブーム２３０の先端部に取り付けてある。吹付ノズル２０とコンクリートポンプ１４との間を接続する供給チューブ２１は、第１ブーム１３０及び第２ブーム２３０が最も伸長した場合にも両者の間の接続状態を維持するだけの長さを有したものである。供給チューブ２１の中間部分は、その適宜箇所が第１ブーム１３０及び第２ブーム２３０に支持してある。尚、図には明示していないが、第２ブーム２３０と吹付ノズル２０との間には、第２ブーム２３０に対して吹付ノズル２０を長手方向に沿った軸Ｃ５を中心として回転させるノズル回転アクチュエータと、第２ブーム２３０に対して吹付ノズル２０を第２ブーム２３０の長手方向に直交する軸Ｃ６を中心として揺動させるノズル傾動用シリンダが設けてある。
【００２２】
また、車両本体１２には、コンクリートの吹き付け作業を行う際に操作する有線式の操作用リモコン４０が設けてある。この操作用リモコン４０は、マニピュレータ３０及び吹付ノズル２０に設けた各種アクチュエータを駆動して吹付ノズル２０の先端を所望の位置に配置させるとともに、コンクリートポンプ１４を操作することによって吹付ノズル２０の吹出口からのコンクリートの吹き出し量をコントロールするものである。車両本体１２と操作用リモコン４０との間を接続するケーブル４１は、十分な長さが確保してあり、車両本体１２から離れた位置においても操作用リモコン４０を操作することが可能である。
【００２３】
以下、上述した吹付作業装置を適用したトンネルの施工方法について説明する。尚、以下の例においては、マニピュレータ３０として第１ブーム１３０及び第２ブーム２３０をそれぞれ最も伸長作動させた際の全長が１５ｍ以上となるように構成したものを適用している。
【００２４】
まず、発破もしくは機械によって掘削した後、掘削によって生じた土砂（以下、「ズリ」という）を搬出する以前のトンネルに吹付作業装置を搬入し、図２及び図３に示すように、基台１０をズリＺに近接した位置に配置させる。
【００２５】
この状態から、操作用リモコン４０を持った操作者が切羽をよく視認できる位置まで移動し、マニピュレータ３０を伸長動作させれば、マニピュレータ３０がズリＺの上方域を通過する状態で吹付ノズル２０を切羽に対して所望の位置まで接近させることができる。このとき、図２〜図４からも明らかなように、吹付作業装置のマニピュレータ３０は、車両本体１２に対して水平方向に沿った軸Ｃ１を中心として揺動可能、かつ鉛直方向に沿った軸Ｃ２を中心として揺動可能であるため、さらには吹付ノズル２０がマニピュレータ３０の第２ブーム２３０に対して長手方向に沿った軸Ｃ５を中心として回転可能、かつ長手方向に直交する軸Ｃ６を中心として揺動可能であるため、基台１０を移動させることなく吹付ノズル２０の先端を切羽の地山表面に対向して配置することができるようになる。
【００２６】
しかも、この吹付作業装置では、マニピュレータ３０を構成する第１ブーム１３０と第２ブーム２３０との間が水平方向に沿った軸Ｃ３を中心として揺動可能、かつ鉛直方向に沿った軸Ｃ４を中心として揺動可能となるように両者を接続している。このため、第２ブーム２３０をトンネルの長手方向に沿った姿勢に配置することができ、この状態から第２ブーム２３０を伸縮移動させれば、車両本体１２に対する第１ブーム１３０の姿勢を変更することなく吹付ノズル２０からトンネルの地山表面までの距離を一定に保った状態で吹付ノズル２０をトンネルの長手方向に沿って移動させることが可能となる。
【００２７】
これら結果、掘削後のズリＺにより、基台１０自身は切羽に接近することができない状況であっても、切羽に対して直ちにコンクリートを吹き付けてその自立性を確保することができるようになる。コンクリートを吹き付ける作業については、ズリＺの上方域にマニピュレータ３０を伸長させるだけで良いため、別途トンネルにレールを設ける等の作業が付随することもなく、また建設機械や搬出車両が通過するための空間を確保する必要もない。従って、吹付作業装置を搬入できる程度の比較的小規模のトンネルであっても容易に実施可能である。しかも、掘削長さに応じてマニピュレータ３０を伸長させれば良いため、１回の掘削長さが６ｍ程度に及ぶ場合であっても切羽に対してコンクリートを吹き付けることが可能である。
【００２８】
この間、吹き付け作業時に飛散するコンクリートがマニピュレータ３０に付着することになるが、本実施の形態１では、上述したように、第１ブーム１３０及び第２ブーム２３０が水平方向に沿って配置された場合に第１伸縮用シリンダ１３１及び第１昇降用シリンダ１３２の上方域が第１ブーム１３０によって覆われるように個々の配設位置が設定してあり、かつ第２伸縮用シリンダ２３１、第２昇降用シリンダ２３２及び第２旋回用シリンダ（図示せず）の上方域が第１ブーム１３０もしくは第２ブーム２３０によって覆われるように個々の配設位置が設定してある。従って、飛散して付着するコンクリートによっては、第１伸縮用シリンダ１３１、第１昇降用シリンダ１３２、第２伸縮用シリンダ２３１、第２昇降用シリンダ２３２及び第２旋回用シリンダ（図示せず）が動作不良を招来する恐れがない。
【００２９】
コンクリートの吹付作業が完了した後にあっては、吹付作業装置を切羽から離れた位置に退避させ、あるいは比較的大規模のトンネルであれば切羽の近傍において側方に退避させる。この状態から図５に示すように、ズリＺの積み込みを行う建設機械Ｐ、並びにズリＺを搬出する搬出車両Ｄを搬入し、ズリＺの搬出作業を行えば、その後にロックボルトの打ち込み作業を実施することで地山に所望の強度を確保でき、次の掘削作業を行うことが可能となる。以下、上述した作業を繰り返し実施することにより、順次トンネルが施工される。
【００３０】
尚、上述した実施の形態１では、コンクリートの吹き付け作業が完了した後にズリＺの搬出作業を行うようにしているが、本発明は必ずしもこれに限らず、コンクリートの吹き付け作業を行うと同時に、ズリＺの搬出作業を行うようにしても良い。例えば、図６に示す変形例のように、地山の上方部に対してコンクリートの吹き付け作業を行っている場合に、伸長動作させたマニピュレータ３０の下方域に十分なスペースが確保される状況下であれば、マニピュレータ３０の下方域にバックホー等の建設機械Ｐを移動させることにより、コンクリートの吹き付け作業と同時にズリＺの搬出作業を行うことが可能となる。この場合、ズリＺをトンネルの外部まで搬出するダンプトラック等の搬出車両は、吹付作業装置の側方や後方で待機させておけば良い。また、図には明示していないが、地山の側方部に対してコンクリートの吹き付け作業を行う場合には、吹付作業装置を側方に移動させることで作業スペースを確保することができ、コンクリートの吹き付け作業を行っている吹付作業装置の側方で同時にズリの搬出作業を行うことが可能である。
【００３１】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２であるトンネル施工用吹付作業装置を示したものである。ここで例示する吹付作業装置は、実施の形態１と同様、掘削後の地山表面に対して硬化材となるコンクリートを吹き付ける際に用いるもので、実施の形態１とは、操作ケージ（操作部）６０を備える点のみが相違している。以下、主に実施の形態１と相違点について詳述し、実施の形態１と同様の構成に関しては、同一の符号を付してそれぞれの詳細説明を省略する。
【００３２】
操作ケージ６０は、底板の周囲に柵を配設することによって構成したもので、ケージ用ブーム５０を介して車両本体１２の前端部に支持させてある。ケージ用ブーム５０は、図には明示していないが、マニピュレータ３０の第１ブーム１３０及び第２ブーム２３０と同様、長手方向に沿って伸縮可能に構成したもので、水平方向に沿った軸を中心として揺動可能、かつ鉛直方向に沿った軸を中心として揺動可能となる状態で基端部を介して車両本体１２に取り付けてある。ケージ用ブーム５０と操作ケージ６０との間は、水平方向に沿った軸を中心として揺動可能に接続してあり、ケージ用ブーム５０に対して適宜揺動することにより、ケージ用ブーム５０の傾斜角度に関わらず常に底板が水平となるように移動させることが可能である。
【００３３】
尚、図には明示していないが、ケージ用ブーム５０には、これを長手方向に沿って伸縮させるためのケージ伸縮用シリンダが設けてあり、ケージ用ブーム５０と操作ケージ６０との間にはケージ用ブーム５０に対して操作ケージ６０を水平方向に沿った軸心回りに回転させるためのケージ回転用シリンダが設けてある。また、ケージ用ブーム５０と車両本体１２との間には、車両本体１２に対してケージ用ブーム５０を水平方向に沿った軸を中心として揺動させるケージ昇降用シリンダと、車両本体１２に対してケージ用ブーム５０を鉛直方向に沿った軸を中心として揺動させるケージ旋回用シリンダとが設けてある。さらに、実施の形態２で適用する操作用リモコン４０は、実施の形態１の機能に加え、上述したケージ伸縮用シリンダ、ケージ回転用シリンダ、ケージ昇降用シリンダ、ケージ旋回用シリンダの駆動を制御して操作ケージ６０を所望の位置に移動させるための機能を有している。
【００３４】
以下、上述した吹付作業装置を適用したトンネルの施工方法について説明する。まず、発破もしくは機械によって掘削した後、掘削によって生じたズリＺを搬出する以前のトンネルに吹付作業装置を搬入し、図８に示すように、基台１０をズリＺに近接した位置に配置させる。
【００３５】
この状態から、操作者が操作ケージ６０に乗り込んだ状態で操作用リモコン４０を操作することにより、切羽をよく視認できる位置まで移動し、マニピュレータ３０を伸長動作させれば、マニピュレータ３０がズリＺの上方域を通過する状態で吹付ノズル２０を所望の位置まで接近させることができる。このとき、操作者が乗り込んだ操作ケージ６０についても、ズリＺの上方域まで移動することが可能であり、切羽をより確実に視認することができる。
【００３６】
また、吹付作業装置のマニピュレータ３０は、車両本体１２に対して水平方向に沿った軸Ｃ１を中心として揺動可能、かつ鉛直方向に沿った軸Ｃ２を中心として揺動可能であるため、さらには吹付ノズル２０がマニピュレータ３０の第２ブーム２３０に対して長手方向に沿った軸Ｃ５を中心として回転可能、かつ長手方向に直交する軸Ｃ６を中心として揺動可能であるため、基台１０を移動させることなく吹付ノズル２０の先端を切羽の地山表面に対向して配置することができるようになる。
【００３７】
しかも、この吹付作業装置では、マニピュレータ３０を構成する第１ブーム１３０と第２ブーム２３０との間が水平方向に沿った軸Ｃ３を中心として揺動可能、かつ鉛直方向に沿った軸Ｃ４を中心として揺動可能となるように両者を接続している。このため、第２ブーム２３０をトンネルの長手方向に沿った姿勢に配置することができ、この状態から第２ブーム２３０を伸縮移動させれば、車両本体１２に対する第１ブーム１３０の姿勢を変更することなく吹付ノズル２０からトンネルの地山表面までの距離を一定に保った状態で吹付ノズル２０をトンネルの長手方向に沿って移動させることが可能となる。
【００３８】
これら結果、掘削後のズリＺにより、基台１０自身は切羽に接近することができない状況であっても、切羽に対して直ちにコンクリートを吹き付けてその自立性を確保することができるようになる。コンクリートを吹き付ける作業については、ズリＺの上方域にマニピュレータ３０を伸長させるだけで良いため、別途トンネルにレールを設ける等の作業が付随することもなく、また建設機械や搬出車両が通過するための空間を確保する必要もない。従って、吹付作業装置を搬入できる程度の比較的小規模のトンネルであっても容易に実施可能である。しかも、掘削長さに応じてマニピュレータ３０を伸長させれば良いため、１回の掘削長さが６ｍ程度に及ぶ場合であっても切羽に対してコンクリートを吹き付けることが可能である。
【００３９】
これらの間、吹き付け作業時に飛散するコンクリートがマニピュレータ３０に付着することになるが、本実施の形態１では、上述したように、第１ブーム１３０及び第２ブーム２３０が水平方向に沿って配置された場合に第１伸縮用シリンダ１３１及び第１昇降用シリンダ１３２の上方域が第１ブーム１３０によって覆われるように個々の配設位置が設定してあり、かつ第２伸縮用シリンダ２３１、第２昇降用シリンダ２３２及び第２旋回用シリンダ（図示せず）の上方域が第１ブーム１３０もしくは第２ブーム２３０によって覆われるように個々の配設位置が設定してある。従って、飛散して付着するコンクリートによっては、第１伸縮用シリンダ１３１、第１昇降用シリンダ１３２、第２伸縮用シリンダ２３１、第２昇降用シリンダ２３２及び第２旋回用シリンダ（図示せず）が動作不良を招来する恐れがない。
【００４０】
コンクリートの吹付作業が完了した後にあっては、吹付作業装置を切羽から離れた位置に退避させ、あるいは比較的大規模のトンネルであれば切羽の近傍において側方に退避させる。この状態から、ズリＺの積み込みを行う建設機械、並びにズリＺを搬出する搬出車両を搬入し、ズリＺの搬出作業を行えば、その後にロックボルトの打ち込み作業を実施することで地山に所望の強度を確保でき、次の掘削作業を行うことが可能となる。以下、上述した作業を繰り返し実施することにより、順次トンネルが施工される。
【００４１】
尚、ズリＺの搬出作業については、コンクリートの吹き付け作業を行うと同時に行うようにしても良い。具体的には、地山の上方部に対してコンクリートの吹き付け作業を行っている場合に、伸長動作させたマニピュレータ３０の下方域に十分なスペースが確保される状況下であれば、マニピュレータ３０の下方域にバックホー等の建設機械Ｐを移動させてズリＺの搬出作業を行うことが可能となる。この場合、ダンプトラックは、吹付作業装置の側方や後方で待機させておけば良い。また、地山の側方部に対してコンクリートの吹き付け作業を行う場合には、吹付作業装置を側方に移動させることでスペースを確保することができ、コンクリートの吹き付け作業を行っている吹付作業装置の側方で同時にズリの搬出作業を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０      基台
１５      運転台
２０      吹付ノズル
３０      マニピュレータ
４０      操作用リモコン
６０      操作用ケージ
１３０      第１ブーム
２３０      第２ブーム
Ｃ１      軸
Ｃ２      軸
Ｃ３      軸
Ｃ４      軸
Ｃ５      軸
Ｃ６      軸
Ｄ      搬出車両
Ｐ      建設機械
Ｚ      ズリ
【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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