(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル底部のインバート部にインバート支保工を建込み設置するためのエレクターを有するインバート支保工設置装置であって、
前記エレクターの左右にそれぞれ配置され、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための把持機構を有する組立用ブームと、
前記エレクターの中央側に配置され、接合したインバート支保工を把持するための把持機構と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構とを有する建込用ブームと、
を備えることを特徴とするインバート支保工設置装置。
【請求項２】
建込用ブームの把持機構の向きをスイング可能なスイング機構を設け、この把持機構によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整可能にしたことを特徴とする請求項１に記載のインバート支保工設置装置。
【請求項３】
組立用ブームの把持機構を鉛直軸周りに所定の角度回転させる回転機構を設け、この把持機構によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更可能にし、２分割したインバート支保工を走行の支障にならない方向に向けて組立用ブームの把持機構で把持した状態で、トンネル軸方向に運搬走行可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載のインバート支保工設置装置。
【請求項４】
２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブームの把持機構を回転機構により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合可能にしたことを特徴とする請求項３に記載のインバート支保工設置装置。
【請求項５】
２分割したインバート支保工を左右の組立用ブームを使って接合した後、中央側の建込用ブームに受け替えて、インバート部に建込み設置する動作制御手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のインバート支保工設置装置。
【請求項６】
トンネル底部のインバート部にインバート支保工をエレクターを用いて建込み設置する工程を有する方法であって、
前記エレクターの左右には、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための把持機構を有する組立用ブームが配置され、
前記エレクターの中央側には、接合したインバート支保工を把持するための把持機構と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構とを有する建込用ブームが配置されることを特徴とするインバート支保工設置方法。
【請求項７】
建込用ブームの把持機構の向きをスイング可能なスイング機構を設け、この把持機構によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整する工程を有することを特徴とする請求項６に記載のインバート支保工設置方法。
【請求項８】
組立用ブームの把持機構を鉛直軸周りに所定の角度回転させる回転機構を設け、この把持機構によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更する工程を有し、２分割したインバート支保工を走行の支障にならない方向に向けて組立用ブームの把持機構で把持した状態で、トンネル軸方向に運搬走行可能としたことを特徴とする請求項６または７に記載のインバート支保工設置方法。
【請求項９】
２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブームの把持機構を回転機構により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合する工程を有することを特徴とする請求項８に記載のインバート支保工設置方法。
【請求項１０】
２分割したインバート支保工を左右の組立用ブームを使って接合した後、中央側の建込用ブームに受け替えて、インバート部に建込み設置する工程を有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載のインバート支保工設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば地盤性状の悪い不良地山などにトンネルを構築する山岳トンネル工事において、トンネル底部にインバート支保工を建込み設置する際に用いられるインバート支保工設置装置およびインバート支保工設置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤性状が悪い場所でトンネル掘削を行う場合、鋼製の支保工を所定のピッチ（例えば１ｍ程度）で建込みながら掘削し、トンネル断面に作用する土圧に対抗している（例えば、特許文献１〜４を参照）。支保工は、図１０に示すように、トンネルの上部の上半支保工１および下半支保工２と、底部（インバート部）のインバート支保工３（インバートストラット）に分かれており、これらを接合してリング状にトンネル断面を閉合することで、高い抵抗力を発揮するようになる。トンネル断面の閉合は、上部の上半支保工１および下半支保工２を施工し、続いて、インバート部の掘削とインバート支保工３の建込みを行って両者を接合し、最後にコンクリートを吹き付けることにより行う。
【０００３】
トンネル断面の変形、崩落を防止するには、支保工の早期施工が有効となる。そのため、掘削して間もない切羽直近でインバート支保工を建込み設置する必要があるが、従来の施工方法は、図１１および図１２に示すように、作業員が切羽４からトンネル軸方向に６ｍ程度離れた深さ３ｍ程度のインバート部５に下りて手作業でインバート支保工３を組み立てていた。
【０００４】
より具体的には、図１２（１）に示すように、予め周方向に２分割した略円弧状のインバート支保工のうち、左側のインバート支保工３をインバート部５の左側領域において汎用重機６で揚重した状態とし、左側のインバート支保工３と下半支保工２とを接合する。続いて、図１２（２）に示すように、右側のインバート支保工３をインバート部５の右側領域において汎用重機６で揚重した状態とし、右側のインバート支保工３と下半支保工２とを接合する。そして最後に、図１２（３）に示すように、左右のインバート支保工３の中央側の端部同士を突き合わせて作業員７が人力によりボルト接合していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４９４４０号公報
【特許文献２】特開２００７−２９１７９４号公報
【特許文献３】特許第５４４９０７７号公報
【特許文献４】特許第４１３１４６７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、上記の従来の施工方法は、接合作業の際に、深く掘削したインバート部に作業員が立ち入る必要があることから、万が一、切羽が崩落した場合には作業員が被災するおそれがあった。また、作業員が昇降する際に滑落するおそれもあった。
【０００７】
また、このインバート支保工の接合作業では、ボルト連結時に、重量物であるインバート支保工の動きを人力で微調整する必要があるため、多大な労力が必要となり、かつ作業時間も長時間化するという問題があった。このように上記の従来の施工方法では、揚重作業と人力接合を併用するため作業効率が低下するおそれがあった。
【０００８】
このため、切羽直近で行うインバート支保工の設置作業において、安全性の観点からも施工性の向上による省人化が求められていた。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、施工性の向上による省人化が図られたインバート支保工設置装置およびインバート支保工設置方法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】
【００１０】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインバート支保工設置装置は、トンネル底部のインバート部にインバート支保工を建込み設置するためのエレクターを有するインバート支保工設置装置であって、前記エレクターの左右にそれぞれ配置され、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための把持機構を有する組立用ブームと、前記エレクターの中央側に配置され、接合したインバート支保工を把持するための把持機構と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構とを有する建込用ブームと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置は、上述した発明において、建込用ブームの把持機構の向きをスイング可能なスイング機構を設け、この把持機構によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整可能にしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置は、上述した発明において、組立用ブームの把持機構を鉛直軸周りに所定の角度回転させる回転機構を設け、この把持機構によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更可能にし、２分割したインバート支保工を走行の支障にならない方向に向けて組立用ブームの把持機構で把持した状態で、トンネル軸方向に運搬走行可能としたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置は、上述した発明において、２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブームの把持機構を回転機構により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合可能にしたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置は、上述した発明において、２分割したインバート支保工を左右の組立用ブームを使って接合した後、中央側の建込用ブームに受け替えて、インバート部に建込み設置する動作制御手段を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るインバート支保工設置方法は、トンネル底部のインバート部にインバート支保工をエレクターを用いて建込み設置する工程を有する方法であって、前記エレクターの左右には、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための把持機構を有する組立用ブームが配置され、前記エレクターの中央側には、接合したインバート支保工を把持するための把持機構と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構とを有する建込用ブームが配置されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法は、上述した発明において、建込用ブームの把持機構の向きをスイング可能なスイング機構を設け、この把持機構によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整する工程を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法は、上述した発明において、組立用ブームの把持機構を鉛直軸周りに所定の角度回転させる回転機構を設け、この把持機構によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更する工程を有し、２分割したインバート支保工を走行の支障にならない方向に向けて組立用ブームの把持機構で把持した状態で、トンネル軸方向に運搬走行可能としたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法は、上述した発明において、２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブームの把持機構を回転機構により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合する工程を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法は、上述した発明において、２分割したインバート支保工を左右の組立用ブームを使って接合した後、中央側の建込用ブームに受け替えて、インバート部に建込み設置する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るインバート支保工設置装置によれば、トンネル底部のインバート部にインバート支保工を建込み設置するためのエレクターを有するインバート支保工設置装置であって、前記エレクターの左右にそれぞれ配置され、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための把持機構を有する組立用ブームと、前記エレクターの中央側に配置され、接合したインバート支保工を把持するための把持機構と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構とを有する建込用ブームと、を備えるので、３本のブームによってインバート支保工の組み立てと一括設置が可能となり、地上でインバート支保工を接合することにより、インバート部に作業員が立ち入ることなく建込み作業を行える。このため、切羽直近で行う手作業の大幅な削減が可能となり、施工性、安全性を大幅に向上できるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置によれば、建込用ブームの把持機構の向きをスイング可能なスイング機構を設け、この把持機構によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整可能にしたので、インバート支保工の位置決め作業を容易化することができるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置によれば、組立用ブームの把持機構を鉛直軸周りに所定の角度回転させる回転機構を設け、この把持機構によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更可能にし、２分割したインバート支保工を走行の支障にならない方向に向けて組立用ブームの把持機構で把持した状態で、トンネル軸方向に運搬走行可能としたので、インバート支保工をインバート部の直近までスムーズに運搬することができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置によれば、２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブームの把持機構を回転機構により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合可能にしたので、インバート部の直近の地上においてインバート支保工を接合することができるという効果を奏する。
【００２４】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置によれば、２分割したインバート支保工を左右の組立用ブームを使って接合した後、中央側の建込用ブームに受け替えて、インバート部に建込み設置する動作制御手段を有するので、インバート支保工の組み立てと一括設置をスムーズに行うことができるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明に係るインバート支保工設置方法によれば、トンネル底部のインバート部にインバート支保工をエレクターを用いて建込み設置する工程を有する方法であって、前記エレクターの左右には、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための把持機構を有する組立用ブームが配置され、前記エレクターの中央側には、接合したインバート支保工を把持するための把持機構と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構とを有する建込用ブームが配置されるので、３本のブームによってインバート支保工の組み立てと一括設置が可能となり、地上でインバート支保工を接合することにより、インバート部に作業員が立ち入ることなく建込み作業を行える。このため、切羽直近で行う手作業の大幅な削減が可能となり、施工性、安全性を大幅に向上できるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法によれば、建込用ブームの把持機構の向きをスイング可能なスイング機構を設け、この把持機構によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整する工程を有するので、インバート支保工の位置決め作業を容易化することができるという効果を奏する。
【００２７】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法によれば、組立用ブームの把持機構を鉛直軸周りに所定の角度回転させる回転機構を設け、この把持機構によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更する工程を有し、２分割したインバート支保工を走行の支障にならない方向に向けて組立用ブームの把持機構で把持した状態で、トンネル軸方向に運搬走行可能としたので、インバート支保工をインバート部の直近までスムーズに運搬することができるという効果を奏する。
【００２８】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法によれば、２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブームの把持機構を回転機構により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合する工程を有するので、インバート部の直近の地上においてインバート支保工を接合することができるという効果を奏する。
【００２９】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法によれば、２分割したインバート支保工を左右の組立用ブームを使って接合した後、中央側の建込用ブームに受け替えて、インバート部に建込み設置する工程を有するので、インバート支保工の組み立てと一括設置をスムーズに行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明に係るインバート支保工設置装置の実施の形態を示す図であり、（１）は上面図、（２）は側面図である。
【図２】図２は、組立用ブームの詳細図であり、（１）は全体の上面図、（２）は全体の側面図、（３）は把持機構の正面図である。
【図３】図３は、２分割したインバート支保工を把持する状態を示す概略正面図である。
【図４】図４は、組立用ブームの作用説明図であり、（１）は運搬時の状態を示す側面図、（２）は２分割したインバート支保工の接合時の状態を示す概略正面図である。
【図５】図５は、建込用ブームの説明図であり、（１）は建込用ブームを導入しない場合、（２）は建込用ブームを導入した場合である。
【図６】図６は、建込用ブームの作用説明図であり、（１）は把持機構が鉛直軸周りにスイングする状況を説明する上面図、（２）は把持機構が鉛直方向および水平方向に移動する状況を説明する側面図、（３）は把持機構が水平軸周りにスイングする状況を説明する正面図である。
【図７】図７は、組立用ブームから建込用ブームに受け替えてインバート支保工を設置する状況の説明図であり、（１）は概略正面図、（２）は概略側面図である。
【図８】図８は、本発明に係るインバート支保工設置装置によるインバート支保工の建込み状況を示す概略斜視図である。
【図９】図９は、本発明に係るインバート支保工設置装置による効果を説明する側面図である。
【図１０】図１０は、従来のトンネル断面に設置する鋼製支保工の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、従来のインバート支保工の施工方法を示すトンネルの側断面図である。
【図１２】図１２は、従来のインバート支保工の施工方法を示すインバート部の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係るインバート支保工設置装置およびインバート支保工設置方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３２】
［インバート支保工設置装置］
まず、本発明に係るインバート支保工設置装置について説明する。
【００３３】
図１に示すように、本発明に係るインバート支保工設置装置１０は、トンネル底部のインバート部にインバート支保工を建込み設置するための自走可能なエレクター１２を有する装置であって、エレクター１２の左右にそれぞれ配置されるアーム状の組立用ブーム１４と、エレクター１２の中央側に配置されるアーム状の建込用ブーム１６とを備えている。左右の組立用ブーム１４はエレクター１２に備わる運転席から操作でき、中央側の建込用ブーム１６はエレクター１２から離れた場所より遠隔操作できるようになっている。
【００３４】
組立用ブーム１４は、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための開閉操作可能な爪部からなる把持機構１８を先端に有している。把持機構１８は運転席から操作可能となっている。
【００３５】
組立用ブーム１４には、図２に示すように、把持機構１８を所定方向に回転させる回転機構２０が設けてある。図２（１）に示すように、この回転機構２０は、把持機構１８を回転軸Ｃ１（図（２）の鉛直軸Ｚ）の周りにＳ１の範囲（例えば１４５度）に回転可能であり、把持機構１８によって把持する２分割したインバート支保工の向きを鉛直軸Ｚ周りに９０度回転できるようになっている。また、図２（２）に示すように、この回転機構２０は、把持機構１８を回転軸Ｃ３の周りにＳ２の範囲（例えば９０度）に回転可能である。また、図２（３）に示すように、この回転機構２０は、把持機構１８を回転軸Ｃ５の周りにＳ５の範囲（例えば１０５度）に回転可能である。回転機構２０は運転席から操作可能となっている。なお、組立用ブーム１４は、図２（１）に示すように、回転軸Ｃ２の周りにＳ２の範囲（例えば６０度）に回転可能に構成され、さらに、図２（２）に示すように、回転軸Ｃ４の周りにＳ４の範囲（例えば７５度）に回転可能に構成されている。
【００３６】
２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブーム１４の把持機構１８を回転機構２０により回転させることで、図３に示すように、トンネルの周方向に２分割したインバート支保工３を周方向に突き合わせた状態で配置することが可能である。この状態で２つのインバート支保工３の端部同士をインバート部５の直近の地上において接合することができる。
【００３７】
また、インバート支保工３の運搬時には、図４（１）に示すように、回転機構２０によって把持機構１８の向きを変えてインバート支保工３の延在方向をトンネル軸方向（図の左右方向）と平行にし、この状態でエレクター１２を走行することが可能である。このようにすることで、トンネル側面にぶつけることなくインバート支保工３をトンネル内でスムーズに運搬することができる。そして、図４（２）に示すように、エレクター１２がインバート部５の直近に到着した時点で、回転機構２０によって把持機構１８の向きを変えてインバート支保工３の延在方向をインバート部５の周方向と平行にすることで、後工程の建込み工程にスムーズに移行することができる。
【００３８】
建込用ブーム１６は、図１に示すように、接合したインバート支保工を把持するための開閉操作可能な爪部からなる把持機構２２と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構２２を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構２４とを有する。本実施の形態では、インバート支保工を建込み設置する方向が鉛直下方向であるものとし、伸縮機構２４は把持機構２２を鉛直方向に移動するために鉛直方向に伸縮するものとする。なお、建込用ブーム１６自体は、図示しない別の伸縮機構によってアームの長手方向に伸縮自在に構成されている。建込用ブーム１６の先端に伸縮機構２４が設けられ、その下端に把持機構２２が設けられている。把持機構２２および伸縮機構２４は遠隔操作可能となっている。
【００３９】
ここで、仮に建込用ブーム１６を備えない場合には、図５（１）に示すように、左右の組立用ブーム１４を操作してインバート支保工３をインバート部５に設置しなければならない。この場合、インバート部５の手前の地盤８と組立用ブーム１４とが干渉し、設置が困難になるという問題がある。そこで、図５（２）に示すように、先端に伸縮機構２４を有する建込用ブーム１６を導入し、建込み時は組立用ブーム１４から建込用ブーム１６に受け替えることで、地盤８に干渉することなくインバート支保工３をインバート部５に容易に設置することが可能となる。
【００４０】
建込用ブーム１６には、図６に示すように、把持機構２２の向きをスイング可能なスイング機構２６が設けてあり、把持機構２２によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整可能となっている。スイング機構２６は遠隔操作可能となっている。より具体的には、図６（１）に示すように、把持機構２２は鉛直軸Ｃ６の周りに回動してスイング可能であるとともに、図６（３）に示すように、水平軸Ｃ１０の周りに回動してスイング可能である。また、図６（２）に示すように、把持機構２２は伸縮機構２４の動作によって鉛直方向に移動可能であり、建込用ブーム１６の先端部の伸縮動作によって水平方向に移動可能である。なお、伸縮機構２４は、回転軸Ｃ８の周りにＳ８の範囲（例えば７４度）に回転可能であり、建込用ブーム１６は、回転軸Ｃ９の周りにＳ９の範囲（例えば７０度）に回転可能となっている。また、図６（１）に示すように、建込用ブーム１６は、回転軸Ｃ７の周りにＳ７の範囲（例えば７４度）に回転可能となっている。このような構成を採用することで、把持機構２２で把持したインバート支保工の設置位置を微調整可能である。
【００４１】
なお、インバート支保工をインバート部の所定の位置に設置した後、下半支保工（図１０、図１２の下半支保工２を参照）と接合する。そのため、スイング機構２６を建込用ブーム１６に設け、インバート支保工のスイングと回転を可能とすることで位置決め作業の容易化を図っている。
【００４２】
本発明に係るインバート支保工設置装置１０を用いてインバート支保工３をインバート部５に建込み設置する場合の工程例について説明する。まず、図４（１）に示すように、組立用ブーム１４で２本のインバート支保工３を把持した状態でトンネル内を走行し、インバート部５の直近に２本のインバート支保工３を運搬する。
【００４３】
次に、図４（２）に示すように、組立用ブーム１４の把持機構１８を９０度回転して、２本のインバート支保工３を周方向に突き合わせた状態にする。次に、インバート部５の直近の地盤上において、２本のインバート支保工３同士を作業員の手作業により接合する。次に、図７の実線で示すように、接合したインバート支保工３を組立用ブーム１４から建込用ブーム１６の把持機構２２に受け替える。次に、図７の破線で示すように、建込用ブーム１６で把持機構２２の位置および向きを調整しながら、インバート支保工３をインバート部５の上方に移動させる。そして、伸縮機構２４を伸張してインバート支保工３をインバート部５に下ろす。続いて、スイング機構２６でインバート支保工３の向きおよび位置を微調整して所定の位置に建込み設置する。図８に、インバート支保工設置装置１０によるインバート支保工３の建込み作業の一例を示す。
【００４４】
なお、上記の実施の形態のインバート支保工設置装置１０において、２分割したインバート支保工３を左右の組立用ブーム１４を使って接合した後、中央側の建込用ブーム１６に受け替えて、インバート部５に建込み設置する一連の動作を制御する動作制御手段を有してもよい。
【００４５】
上記の実施の形態のインバート支保工設置装置１０は、３本のアーム状のブームによってインバート支保工の組み立てと一括設置を行う自走式の建設ロボットということができ、以下に示すような効果を奏することができる。
【００４６】
（１）地上でインバート支保工を接合することにより、インバート部に作業員が立ち入ることなく建込み作業を行えることから、切羽直近で行う手作業の大幅な削減が可能となり、施工の安全性が大幅に向上する。本発明者らが行った試験施工では、作業員が汎用重機を用いて作業していた従来工法と比較して、約４０％の省力化を実現できており、これに伴って施工の安全性も大幅に向上している。
【００４７】
このため、インバート支保工の設置に要する作業員を例えば５人から３人に減らせるほか、安全性が向上するため、例えば図９に示すように、地盤性状の悪い不良地山に構築する山岳トンネルにおいて、トンネルの安定性が高い切羽４の直近の３ｍ程度の位置での施工が可能となる。なお、このインバート支保工設置装置１０を用いて上部用の上半支保工１の建込み作業を行ってもよい。
【００４８】
（２）汎用重機で揚重した状態でのインバート支保工の接合作業を要しないため、建込み作業の省力化、省人化が図れる。
（３）建込み作業が本発明によって機械化することにより作業時間の短縮が図れる。
（４）機械化することでインバート支保工の建込み作業の安全性が向上し、トンネル断面の早期閉合が可能となる。
【００４９】
［インバート支保工設置方法］
次に、本発明に係るインバート支保工設置方法について説明する。
【００５０】
本発明に係るインバート支保工設置方法は、トンネル底部のインバート部にインバート支保工をエレクターを用いて建込み設置する工程を有する方法であって、例えば上述したインバート支保工設置装置１０を用いてインバート支保工を建込み設置するものである。
【００５１】
ここで、建込用ブーム１６の把持機構２２の向きをスイング可能なスイング機構２６を設け、把持機構２２によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整する工程を有してもよい。
【００５２】
また、組立用ブーム１４の把持機構１８を鉛直軸周りに９０度（所定の角度）回転させる回転機構２０を設け、把持機構１８によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更する工程を有してもよい。なお、この把持機構１８の回転角度については９０度に限定されるものではない。すなわち、２分割したインバート支保工を接合する前、把持機構１８がこれを把持した状態で、エレクター１２がトンネル軸方向に運搬走行する際に邪魔にならない角度であればよく、例えば８５度〜９５度程度の角度であってもよい。さらに、２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブーム１４の把持機構１８を回転機構２０により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合する工程を有してもよい。
【００５３】
また、２分割したインバート支保工を左右の組立用ブーム１４を使って接合した後、中央側の建込用ブーム１６に受け替えて、インバート部に建込み設置する工程を有してもよい。
【００５４】
以上説明したように、本発明に係るインバート支保工設置装置によれば、トンネル底部のインバート部にインバート支保工を建込み設置するためのエレクターを有するインバート支保工設置装置であって、前記エレクターの左右にそれぞれ配置され、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための把持機構を有する組立用ブームと、前記エレクターの中央側に配置され、接合したインバート支保工を把持するための把持機構と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構とを有する建込用ブームと、を備えるので、３本のブームによってインバート支保工の組み立てと一括設置が可能となり、地上でインバート支保工を接合することにより、インバート部に作業員が立ち入ることなく建込み作業を行える。このため、切羽直近で行う手作業の大幅な削減が可能となり、施工性、安全性を大幅に向上できる。
【００５５】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置によれば、建込用ブームの把持機構の向きをスイング可能なスイング機構を設け、この把持機構によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整可能にしたので、インバート支保工の位置決め作業を容易化することができる。
【００５６】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置によれば、組立用ブームの把持機構を鉛直軸周りに所定の角度回転させる回転機構を設け、この把持機構によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更可能にし、２分割したインバート支保工を走行の支障にならない方向に向けて組立用ブームの把持機構で把持した状態で、トンネル軸方向に運搬走行可能としたので、インバート支保工をインバート部の直近までスムーズに運搬することができる。
【００５７】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置によれば、２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブームの把持機構を回転機構により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合可能にしたので、インバート部の直近の地上においてインバート支保工を接合することができる。
【００５８】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置装置によれば、２分割したインバート支保工を左右の組立用ブームを使って接合した後、中央側の建込用ブームに受け替えて、インバート部に建込み設置する動作制御手段を有するので、インバート支保工の組み立てと一括設置をスムーズに行うことができる。
【００５９】
また、本発明に係るインバート支保工設置方法によれば、トンネル底部のインバート部にインバート支保工をエレクターを用いて建込み設置する工程を有する方法であって、前記エレクターの左右には、インバート部の周方向に２分割したインバート支保工を把持するための把持機構を有する組立用ブームが配置され、前記エレクターの中央側には、接合したインバート支保工を把持するための把持機構と、把持したインバート支保工をインバート部に建込み設置する方向にこの把持機構を移動するために所定の方向に伸縮する伸縮機構とを有する建込用ブームが配置されるので、３本のブームによってインバート支保工の組み立てと一括設置が可能となり、地上でインバート支保工を接合することにより、インバート部に作業員が立ち入ることなく建込み作業を行える。このため、切羽直近で行う手作業の大幅な削減が可能となり、施工性、安全性を大幅に向上できる。
【００６０】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法によれば、建込用ブームの把持機構の向きをスイング可能なスイング機構を設け、この把持機構によって把持したインバート支保工のインバート部に対する設置位置を調整する工程を有するので、インバート支保工の位置決め作業を容易化することができる。
【００６１】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法によれば、組立用ブームの把持機構を鉛直軸周りに所定の角度回転させる回転機構を設け、この把持機構によって把持する２分割したインバート支保工の向きを変更する工程を有し、２分割したインバート支保工を走行の支障にならない方向に向けて組立用ブームの把持機構で把持した状態で、トンネル軸方向に運搬走行可能としたので、インバート支保工をインバート部の直近までスムーズに運搬することができる。
【００６２】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法によれば、２分割したインバート支保工を把持する左右の組立用ブームの把持機構を回転機構により回転させることで、２分割したインバート支保工を接合する工程を有するので、インバート部の直近の地上においてインバート支保工を接合することができる。
【００６３】
また、本発明に係る他のインバート支保工設置方法によれば、２分割したインバート支保工を左右の組立用ブームを使って接合した後、中央側の建込用ブームに受け替えて、インバート部に建込み設置する工程を有するので、インバート支保工の組み立てと一括設置をスムーズに行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明に係るインバート支保工設置装置およびインバート支保工設置方法は、例えば地盤性状の悪い不良地山などにトンネルを構築する山岳トンネル工事において、トンネル底部にインバート支保工を建込み設置するのに有用であり、特に、施工性および安全性を向上するのに適している。
【符号の説明】
【００６５】
１０  インバート支保工設置装置
１２  エレクター
１４  組立用ブーム
１６  建込用ブーム
１８  把持機構
２０  回転機構
２２  把持機構
２４  伸縮機構
２６  スイング機構
【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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