(57)【要約】【課題】プロテクター装置の上部に落下する掘削ずりや既設覆工の取り壊しガラなどをプロテクター装置上部から、ずり排出するという人手による作業をなくし、ずりを所定位置に排出することによって、狭いスペースでも安全にずり排出を行え、施工の効率と安全性を向上させる。【解決手段】プロテクター装置３０は、側壁部１ａ、１ａと、その上端にそれぞれ接続された天井部１ｂとを備え、天井部１ｂの上側には、ずり２０を受けるためのずり受け板部材２を、一方の側壁部１ａには、回動可能に支持された側板部材４をそれぞれ設け、ずり受け板部材２を傾斜させるジャッキ３と、側板部材４を傾斜させるジャッキ５を備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル工事においてトンネル内の車両・人の通路を確保するために、
通路幅方向左右にそれぞれ設けられた側壁部と、該それぞれの側壁部と接続されて上部を覆う天井部とを備えて通路長手方向に延設されたプロテクター装置であって、
前記天井部の上側に設けられ、トンネル内のずりを受けるずり受け板部材と、
該ずり受け板部材を通路幅方向左右のいずれかまたは双方に傾斜させるずり受け板傾斜手段を備えたことを特徴とするプロテクター装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプロテクター装置において、
前記ずり受け板部材の傾斜方向下方に位置する前記側壁部の外側に、
通路幅方向外側へ下側が張り出して傾斜可能とされた側板部材と、
該側板部材の傾斜角を変更可能とする側板傾斜手段とを備え、
前記ずり受け板部材が傾斜されたとき、前記側板傾斜手段によって前記側板部材の傾斜角を所定角度に広げることを特徴とするプロテクター装置。
【請求項３】
請求項１に記載のプロテクター装置において、
前記ずり受け板傾斜手段が、前記ずり受け板部材を傾斜させ、さらに前記傾斜方向下方側に向けて水平移動される構成とされたことを特徴とするプロテクター装置。
【請求項４】
トンネル工事においてトンネル内の車両・人の通路を確保するために、
通路幅方向左右にそれぞれ設けられた側壁部と、該それぞれの側壁部と接続されて上部を覆う天井部とを備え、該天井部の上側にトンネル内のずりを受けるずり受け部を備えて、通路長手方向に延設されたプロテクター装置における前記ずり受け部のずりを排出するプロテクター装置上のずり排出方法であって、
ずり受け部傾斜手段を用いて、前記ずり受け部を通路幅方向左右のいずれかまたは双方に傾斜させることにより、前記ずりを前記プロテクター装置から排出することを特徴とするプロテクター装置上のずり排出方法。
【請求項５】
請求項４に記載のプロテクター装置上のずり排出方法であって、
前記ずり受け板部材を通路幅方向左右のいずれかまたは双方に傾斜させて、前記ずり受け板部材から排出したずりを、
前記側壁部から通路幅方向外側下方に所定角度傾斜される側板部材を張り出して、所定角度方向に案内して排出することを特徴とするプロテクター装置上のずり排出方法。
【請求項６】
請求項４に記載のプロテクター装置上のずり排出方法であって、
前記ずり受け板部材を通路幅方向左右のいずれかまたは双方に傾斜させて、
さらに前記ずり受け板部材を水平移動し、
前記ずりを排出することを特徴とするプロテクター装置上のずり排出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル工事におけるプロテクター装置およびプロテクター上のずり排出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル改修・拡幅工事などのトンネル内の工事においては、トンネル内にプロテクター装置を設けて、一般車両・人の安全な通路・通行を確保していた（例えば、特開２００１−８２０７１公報（特許文献１）参照）。
図４は、従来のトンネル拡幅工事の車線幅方向断面の様子を示す説明図である。符号５１は、プロテクター装置であり、車両５４などが通行する通路を確保するために、車線幅方向に側壁部１ａ、１ａが建てられ、それぞれの上部に天井部１ｂが接続されて通路が覆われている。プロテクター装置５１の外部には、作業車両５３などが作業を行っており、既設覆工５５を破砕するなどのトンネル拡幅工事が行われる。符号２０は、掘削ずりや既設覆工の取り壊しガラなどのずりである。
このように、特にトンネル拡幅工事においては、大規模な工事になるにもかかわらず工事期間中の交通を遮断しないことが強く望まれているので、通路を確保するためのプロテクター装置がトンネル内で大きなスペースを占めており、トンネル拡幅工事は、そのスペースを除いた限られた領域で効率よく行うことが必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトンネル工事にあっては、プロテクター装置の上部に落下した掘削ずりや既設覆工の取り壊しガラなどは、スペースに余裕があれば、小型機械に排土板を取り付けてプロテクター装置上部からずり排出していたが、スペースに余裕がないことが多く、そのため人手によってずり排出する作業に頼らざるを得ず、そのために作業の安全性が劣るという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、プロテクター装置の上部に落下する掘削ずりや既設覆工の取り壊しガラなどをプロテクター装置上部から、ずり排出するという人手による作業をなくすことを目的とする。
また、ずりを所定位置に排出することによって、狭いスペースでも安全にずり排出を行えるようにすることを目的とする。
また、上記の課題の解決を通じて、施工の効率と安全性を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、トンネル工事においてトンネル内の車両・人の通路を確保するために、通路幅方向左右にそれぞれ設けられた側壁部と、該それぞれの側壁部と接続されて上部を覆う天井部とを備えて通路長手方向に延設されたプロテクター装置であって、前記天井部の上側に設けられ、トンネル内のずりを受けるずり受け板部材と、該ずり受け板部材を通路幅方向左右のいずれかまたは双方に傾斜させるずり受け板傾斜手段を備えた構成を用いる。
そのため、ずり受け板部材上に落下する掘削ずりや既設覆工の取り壊しガラなどのずりを、ずり受け板傾斜手段を用いて、ずり受け板部材を傾斜させることによって、プロテクター装置上から通路幅方向左右のいずれかまたは双方の位置に落下させることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のプロテクター装置において、前記ずり受け板部材の傾斜方向下方に位置する前記側壁部の外側に、通路幅方向外側へ下側が張り出して傾斜可能とされた側板部材と、該側板部材の傾斜角を変更可能とする側板傾斜手段とを備え、前記ずり受け板部材が傾斜されたとき、前記側板傾斜手段によって前記側板部材の傾斜角を所定角度に広げる構成を用いる。そのため、ずり板傾斜部材が傾斜されてずりが落下する際、側板傾斜手段によって側板部材の傾斜角を所定角度に広げるように張り出されるので、ずりが所定角度に案内されて落下させられる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のプロテクター装置において、前記ずり受け板傾斜手段が、前記ずり受け板部材を傾斜させ、さらに前記傾斜方向下方側に向けて水平移動される構成を用いる。
そのため、ずりの水平方向の排出位置をプロテクター装置の側壁部から離れた位置に設けることができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、トンネル工事においてトンネル内の車両・人の通路を確保するために、通路幅方向左右にそれぞれ設けられた側壁部と、該それぞれの側壁部と接続されて上部を覆う天井部とを備え、該天井部の上側にトンネル内のずりを受けるずり受け部を備えて、通路長手方向に延設されたプロテクター装置における前記ずり受け部のずりを排出するプロテクター装置上のずり排出方法であって、ずり受け部傾斜手段を用いて、前記ずり受け部を通路幅方向左右のいずれかまたは双方に傾斜させることにより、前記ずりを前記プロテクター装置から排出する方法を用いる。
そのため、ずりをずり受け板傾斜手段を用いて、ずり受け板部材を傾斜させることによって、プロテクター装置上から通路幅方向左右のいずれかまたは双方の位置に落下させることができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のプロテクター装置上のずり排出方法であって、前記ずり受け板部材を通路幅方向左右のいずれかまたは双方に傾斜させて、前記ずり受け板部材から排出したずりを、前記側壁部から通路幅方向外側下方に所定角度傾斜される側板部材を張り出して、所定角度方向に案内して排出する方法を用いる。
そのため、ずり板傾斜部材が傾斜されてずりが落下する際、ずりが所定角度に案内されて落下させられる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項４に記載のプロテクター装置上のずり排出方法であって、前記ずり受け板部材を通路幅方向左右のいずれかまたは双方に傾斜させて、さらに前記ずり受け板部材を水平移動し、前記ずりを排出する方法を用いる。
そのため、ずりの水平方向の排出位置をプロテクター装置の側壁部から離れた位置に設けることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面を通して、同一または相当する部材は、同一の符号を付している。
図１〜３（ａ）は、本発明に係るプロテクター装置の構成を示す車線幅方向の断面図である。また、図１〜３（ｂ）は、本発明に係るプロテクター装置の動作を説明するための車線幅方向の断面図である。
【００１２】
まず図１に示した、本発明に係るプロテクター装置の第１の実施の形態を説明する。
プロテクター装置３０は、トンネル奥行き方向（図示紙面奥側方向）に延ばされ、車線幅方向に対向された側壁部１ａ、１ａと、その上端にそれぞれ接続された天井部１ｂとを備え、コの字状断面が形成されたものである。天井部１ｂの上側には、ずり２０を受けるためのずり受け板部材２を設けられ、一方の側壁部１ａには、回動可能に支持された側板部材４が設けられている。
【００１３】
側壁部１ａと天井部１ｂは、例えば鋼板や形鋼材を加工して、適宜の強度を備えるよう製作されたパネル部材を組み合わせて構成されており、道路上に移動可能に固定されている。そして、その内部を通行する車両・人を保護するために必要な強度を備え、側壁部１ａまたは天井部１ｂの内側には、必要に応じて照明装置、換気装置などが配置される（いずれも不図示）。
なお、側壁部１ａと天井部１ｂは、以下に説明する本発明の、別のプロテクター装置にも共通なので、以下ではその説明は省略する。
【００１４】
ずり受け板部材２は、板部材がトンネル奥行き方向に延ばされ、車線幅方向の一方の端部が天井部１ｂと、例えばヒンジ結合などの回動支点によって回動支持され、他方の端部が天井部１ｂに固定されたジャッキ３（ずり受け板傾斜手段）によって鉛直方向に支持されている。
【００１５】
ずり受け板部材２は、上方から落下するずり２０などを受けるために、その落下衝撃力に耐え、所定の荷重を受けても大きくたわまない、強度・剛性を備えた板部材で構成される。例えば鋼板や形鋼材を加工して製作されたパネル部材などが採用できる。
【００１６】
ジャッキ３は、その起重力が十分であればどのような方式のジャッキであってもよく、例えばパンタグラフ装置も採用できる。また、遠隔操作可能なジャッキであれば、人手を近傍に配してジャッキの上昇作業をしなくてよいのでさらに好都合である。
【００１７】
側板部材４は、板部材の上端部が側壁部１ａに、例えばヒンジ結合された回動可能に支持され、下端部がジャッキ５（側板傾斜手段）で支持されている。そのため、下端部がジャッキ５によって車線幅方向外側に移動されると側板部材４が車線幅方向外側に張り出して傾斜される構成となっている。
【００１８】
なお、側板部材４は、天井部１ｂにヒンジ結合されていてもよい。いずれの場合でも、側板部材４のヒンジとずり受け板部材２のヒンジは隣接するように設けられることが好ましい。
【００１９】
次に、プロテクター装置３０を用いて行う、本発明に係るプロテクター装置上のずり排出方法を、プロテクター装置３０の動作とともに説明する。
通常状態では、図１（ａ）に示したように、ジャッキ３が下がりきった状態にあり、ずり受け板部材２はほぼ水平状態、すなわち、ずり２０が受けられた状態で、重力によってずり２０が転がり落ちない程度の水平状態に置かれる。（なお、図１（ａ）の傾斜は誇張してある。また図面左側のヒンジ部分の高さをジャッキ３と同じにしておけば、ずり受け板部材２は完全に水平になることは言うまでもない。）そのため、トンネル内の上方から落下したずり２０は、ずり受け板部材２上に堆積してゆくものである。
【００２０】
次に、ずり排出時には、まずジャッキ５を車線幅方向外側に駆動して、側板部材４を所定角度まで傾斜させる。次にジャッキ３を鉛直方向に駆動して、ずり受け板部材２を所定角度に傾斜させる。なお、両者の駆動は、同時または並行的に行ってもよい。
【００２１】
すると、図１（ｂ）に示したように、ずり受け板部材２が傾斜することにより、ずり２０を傾斜方向下方に転動または滑落する。そして、その回動支点に隣接し、側壁部１ａの外側の下方に広げられた傾斜が形成されている側板部材４を案内面として、転動または滑落を続ける。そして、側壁部１ａから所定距離離れた位置のトンネル内の地面などにずり２０が落下する。
【００２２】
したがって、プロテクター装置上部という高所から、重量物を人手によって扱うことなく、ずり２０を排出できる。また、この排出では、側板部材４の傾斜角を所定角度に固定する結果、ずり２０の地面への落下位置がほぼ一定とされるので、その位置にベルトコンベアなどの搬送装置を設けておけば、抗口への搬出も人手を介さずに行うことができる。
【００２３】
また、側壁部１ａから離れた位置にずり２０が落下するから、プロテクター装置３０に当たってプロテクター装置３０内を通行する車両や人に不安感をあたえることがなく、プロテクター装置３０の設置位置にずり２０が埋もれてプロテクター装置３０の移動の支障になることがない。
【００２４】
次に、本発明に係るプロテクター装置の第２の実施の形態を説明する。
上記の第１の実施の形態の説明では、ずり受け板部材２のずり受け板傾斜手段は、ずり受け板部材２の端部を持ち上げる例を挙げたが、本第２の実施の形態では、ずり受け板部材２の端部を沈み込ませるずり受け板傾斜手段とした。
【００２５】
図２にこのような例として、プロテクター装置３１を示した。
プロテクター装置３１では、ずり受け板部材２は一方の端部が支持部材６により、天井部１ｂよりも上方に支持されており、ずり受け板部材２の他方の端部が中折れリンク機構８によってずり受け板部材２を水平に支持されている。本実施の形態では、油圧シリンダ７と中折れリンク機構８とがずり受け板傾斜手段を構成する。
【００２６】
中折れリンク機構８は、ずり受け板部材２の他方の端部とヒンジ結合されたアーム８ａと、天井部１ｂの端部とヒンジ結合されたアーム８ｂと、それぞれの他方の端部がリンク支点８ｃでヒンジ結合されたリンク機構である。リンク支点８ｃには、天井部１ｂの上部に回転支点７ａに固定されて設けられた油圧シリンダ７とロッド７ｂを介して結合されている。油圧シリンダ７がロッド７ｂを車線幅方向に油圧駆動されることにより、中折れリンク機構８のアーム８ａ、８ｂを車線幅方向内側（図示の右側）にのみ屈折可能とされている。
【００２７】
このように構成すれば、通常状態では、図２（ａ）に示したように、ロッド７ｂを車線幅方向外側に延ばして、中折れリンク機構８を鉛直方向に直列させ、支持部材６とともに、ずり受け板部材２を水平に支持することができる。また、ずり排出時は、図２（ｂ）に示したように、中折れリンク機構８のリンク支点８ｃを油圧シリンダ７により、車線幅方向内側に引いて屈折させ、結果として、ずり受け板部材２の図示左側を沈み込ませることにより、ずり受け板部材２を傾斜させることができる。
【００２８】
本実施の形態において、側板部材４、ジャッキ５は、プロテクター装置３０と同様に、側壁部１ａに設けておいてもよいが、ずり受け板部材２の傾斜面と、側板部材４の傾斜面に段差を減らしてずり２０の転動・滑落が円滑に行われるように、ずり受け板部材２のアーム８ａと結合している端部と側板部材４の上端を隣接させるよう構成すると、さらに好都合である。
【００２９】
このように板部材を沈み込ませて傾斜させる利点は３つある。第１に、重いものを持ち上げる必要がないので、持ち上げて傾斜させる場合に比べて仕事量が少なくて済み、そのために装置が小型軽量化できる。第２に、ずりなどの受ける位置を、その機構上、天井部１ｂよりかなり高くしておくため、ずり受け板部材２までの落下距離が短く、したがって、ずり受け板部材２への落下時の衝撃が少なくて済むため、ずり受け板部材２の強度・剛性を低く設計することができる。第３に、ずりなどの落下音が小さくなり、衝撃も間接的となるため、プロテクター装置下を通過する車両・人への不安を和らげることができる。
【００３０】
なお、上記の説明では、いずれも、側板部材４と側板傾斜手段としてジャッキ５を備えたものとして説明した。このように構成すれば、ずり２０が側板部材４の傾斜角によって適宜の位置に案内されるので好都合である。しかし、側板部材４を備えなくとも、ずり受け板部材２の傾斜角が決まっているから、程度はやや劣るもののトンネル地面のほぼ同じ位置に落下される。したがって比較的ラフな精度で人手を介さずにプロテクター装置上のずり排出を行うには、上記において、側板部材４とジャッキ５を取り去った構成を用いてもよい。そうすれば装置の構成が簡素化される利点がある。
【００３１】
次に、図３を参照して、本発明に係るプロテクター装置の第３の実施の形態を説明する。
図３に示したプロテクター装置３２は、ずり受け板部材２を一方の端部を沈み込ませて傾斜させるとともに、水平方向へ移動させることが可能とされたずり受け板傾斜手段を備える例である。
【００３２】
プロテクター装置３２では、ずり受け板部材２の一方の端部に車輪９を設けて、必要な高さを確保する案内部材１０の上をその面に沿って移動することができる。ずり受け板部材２の他方の端部は、ヒンジ１１ａを介してアーム１１に、アーム１１はヒンジ１１ｂを介して天井部１ｂに回動可能に結合され、アーム１１には、ロッド７ｂを介してヒンジ１１ｃに作用する油圧シリンダ７が設けられている。油圧シリンダ７の作用により、ロッド７ｂが伸縮され、アーム１１がヒンジ１１ｂを中心に回動できる構成とされている。
【００３３】
このように構成すれば、ずり受け板部材２の端部にあるヒンジ１１ａが、アーム１１の図示反時計回りの回動につれて移動された場合、ずり受け板部材２の他方の端部は案内部材１０の高さを維持して水平に移動する。つまり、ずり受け板部材２は、図示の左側に水平移動されながら、その左端が沈み込んでいくものである。したがって、本実施の形態でのずり受け板部材傾斜手段は、油圧シリンダ７と、案内部材１０と、アーム１１とから構成されている。
【００３４】
本実施の形態のプロテクター装置３２では、ずり受け板部材２を傾斜させることで、ずり２０を転動・滑落させるが、合わせてずり受け板部材２を水平移動させることにより、ずり２０の落下口となるずり受け板部材２の傾斜方向端部を、側壁部１ａより車線幅方向外側の一定位置に位置させ、ずり２０を側壁部１ａから離れた所定位置に落下させるずり排出を、人手によらず実現することができる。
【００３５】
上記第１、２の実施の形態において、ずり受け板部材の傾斜手段を片側に設けているが、これを双方に設けておき、左右いずれの向きに傾斜させるか自由に選択できるようにしてもよい。この場合、施工の進行を見計らって、空いたスペースの側を選んで、ずり２０などを排出できる利点がある。
【００３６】
その他、上記第１、２、３の実施の形態でのプロテクター装置のずり受け板部材２や側板部材４の奥行き方向の構成は、適当な大きさに分割してもよい。そして、それぞれのずり受け板部材２や側板部材４の駆動を別々に行うことができる。このことにより、一度に排出するずりの量が少なくなって、より安全であり、また実際にずりは均等に発生するものではないので、これによれば、堆積した場所のみの排出を行うことができ、効率的である。
【００３７】
それから、上記第１、２、３の実施の形態において、これらのずり受け板部材２、側板部材４、ジャッキ３、油圧シリンダ７、中折れリンク機構８、案内部材１０、アーム１１を、側壁部１ａ、天井部１ｂにそれぞれ直接固定せずに、別部材を使うなどして、ずり排出機構として一体化して、側壁部１ａや天井部１ｂに着脱自在に結合できるようにすれば、施工が完了し、ずり２０などの重量物が落下するおそれがなくなった工事区域から、これからずり等を排出する工事区域にずり排出機構のみを移動することができて機材の有効利用を図ることができる。
【００３８】
また、上記第１、２、３の実施の形態において、傾斜を片側にしているが、例えばトンネル幅が広い場合は、片側だと勾配が取れない場合があるので、これらのずり受け板部材２を左右に分割し、そして、第１の実施の形態であれば、ずり受け板傾斜手段を中央部に一つあるいはずり受け板部材と同様に左右に設けて、第２の実施の形態であれば、ずり受け板傾斜手段を左右に設けて、第３の実施の形態であれば、ずり受け板傾斜手段の内、案内部材１０を中央に、そして油圧シリンダ７とアーム１１を左右に設けることにより、ずり受け板部材を片側だけでなく双方に傾斜させるようにしてもよい。
【００３９】
さらに、上記第１、２、３の実施の形態において、ずり受け板部材２に振動を与える装置を設ければ、傾斜が緩くても効率的にずりが排出できる。
【００４０】
そして、上記第１、２、３の実施の形態において、プロテクター装置は側壁部１ａと天井部１ｂのコの字状のパネル構造になっているが、車両・人の通行の安全を確保できるものであれば、この形状に限るものでないことは言うまでもない。例えば、アーチ形状であって、側壁部１ａと天井部１ｂとが別部材に分離されていない構成でもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１に記載の発明では、ずりを、ずり受け板傾斜手段を用いて、ずり受け板部材を傾斜させることによって、プロテクター装置上から通路幅方向左右のいずれかまたは双方の位置に落下させることができるから、プロテクター装置上部からのずり排出は人手によらずに行うことができ、安全なずり排出作業が行えるという効果を奏する。
【００４２】
請求項２に記載の発明では、ずり板傾斜部材が傾斜されてずりが落下する際、側板傾斜手段によって側板部材の傾斜角を所定角度に広げるように張り出されるので、ずりが所定角度に案内されて落下させられるから、ずりを側壁部から離して、しかもずりの落下位置が安定して回収が容易となるという効果を奏する。
【００４３】
請求項３に記載の発明では、ずりの水平方向の排出位置をプロテクター装置の側壁部から離れた位置に設けることができるから、ずりを落下させる手段とずりを側壁部と離れた一定位置に排出する手段を兼ねることができるという効果を装する。
【００４４】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同じ効果を奏する。
【００４５】
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載の発明と同じ効果を奏する。
【００４６】
請求項６に記載の発明では、請求項３に記載の発明と同じ効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプロテクター装置の、第１の実施の形態の構成と動作を説明するための車線幅方向の断面図である。
【図２】本発明に係るプロテクター装置の、第２の実施の形態の構成と動作を説明するための車線幅方向の断面図である。
【図３】本発明に係るプロテクター装置の、第３の実施の形態の構成と動作を説明するための車線幅方向の断面図である。
【図４】従来のトンネル拡幅工事の車線幅方向断面の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ　側壁部
１ｂ　天井部
２　ずり受け板部材
３　ジャッキ（ずり受け板傾斜手段）
４　側板部材
５　ジャッキ（側板傾斜手段）
８　中折れリンク機構（ずり受け板傾斜手段）
９　車輪
１０　案内部材
２０　ずり
３０、３１、３２、５１　プロテクター装置
【図１】
2004092237.tif 000003
【図２】
2004092237.tif 000004
【図３】
2004092237.tif 000005
【図４】
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