(57)【要約】【課題】上半支保工の下方に、下半支保工を効率良くかつ安全に取り付けることのできる支保工建込み装置を提供する。【解決手段】トンネルの壁面に沿って支保工を建て込むための支保工建込み装置３について、支保工を挟持し又解放することが可能な挟持部２１と、装置本体１１に取り付けられ、挟持部２１を保持するとともにこの挟持部２１の装置本体１１に対する角度及び／又は位置を変動させることが可能な腕部１２，２とを備える。　支保工建込み装置３は、工事用作業車１のアーム１２に、挟持部２１と、挟持部２１をそれ自身の周りに回転させる回動部２２と、挟持部２１のアーム１２に対する角度を変動させる可動部２３とを具備するアタッチメント２を取り付けて構成することができる。【選択図】　　　　図２
2004052232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの壁面に沿って取り付けられる支保工を挟持し又解放することが可能な挟持部と、
装置本体に取り付けられ、前記挟持部を保持するとともにこの挟持部の前記装置本体に対する角度及び／又は位置を変動させることが可能な腕部と
を備えることを特徴とする支保工建込み装置。
【請求項２】
請求項１に記載の支保工建込み装置において、
前記腕部を具備する工事用作業車と、
前記工事用作業車の腕部に取り付けられ、前記挟持部と、該挟持部をそれ自身の周りに回転させる回動部と、該挟持部の前記腕部に対する角度を変動させる可動部とを具備するアタッチメントと
を備えることを特徴とする支保工建込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、山岳トンネル工法によって構築されるトンネルの壁面に支保工を建込むための支保工建込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
山岳トンネル工法でトンネルを構築する際には、切羽上半部を掘削してこの内面に上半支保工を取り付けた後、切羽下半部を掘削して、上半支保工の下方に下半支保工を連結する。
【０００３】
従来、上半支保工の下方に下半支保工を建て込む際には、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、クレーン付き油圧ショベルなどの揚重機械を用い、ワイヤロープなどのロープＲで下半支保工Ｓｂを吊り上げて、上半支保工Ｓｔの下方へ移動した状態で、人力により下半支保工Ｓｂを上半支保工Ｓｔ直下の位置へ押し上げ、上半支保工ＳｔとボルトＢで締結した後、ロープＲを取り外していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、トンネルの断面が大きい場合には支保工のサイズも大きくなって重量が増すため、人力による押し上げ作業が困難なものとなる。この結果、一つの支保工を設置するためのサイクルタイムが長くなる。
また、下半支保工の運搬中にロープを使用するため、玉掛け作業などの熟練を要する作業が必要となるとともに、クレーンによる下半支保工の移動や、下半支保工移動後のロープの取り外し作業など、危険を伴う作業が多い。
また、切羽において作業員が作業を行うため、落石などによる災害の発生を防止するための監視などに手間と時間とを要する。
【０００５】
本発明の課題は、支保工（特に下半支保工）を効率良くかつ安全に取り付けることのできる支保工建込み装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明である支保工建込み装置３は、例えば、図１〜図３に示すように、トンネルの壁面に沿って取り付けられる支保工（下半支保工）を挟持し又解放することが可能な挟持部（クランプ）２１と、
装置本体１１に取り付けられ、前記挟持部２１を保持するとともにこの挟持部２１の前記装置本体１１に対する角度及び／又は位置を変動させることが可能な腕部（アーム）１２，（アタッチメント）２と
を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、挟持部は、角度及び／又は位置を微調整することのできるあそびが付与された状態に腕部に保持されるようにしてもよい。このようにすれば、挟持部によって支保工を挟持し、この支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込んだのち、挟持部を腕部に対して人力などで動かして、その建込み位置を微調整することができる。
また、挟持部に支保工が挟持された状態にロックするロック機能を、装置本体の操縦席の操作器などで操作可能な状態に備えてもよい。このようにすれば、挟持部によって支保工を挟持し、この支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込む際に、支保工が挟持部から外れることを防止できる。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、トンネルの壁面に沿って取り付けられる支保工を挟持し又解放することが可能な挟持部と、装置本体に取り付けられ、挟持部を保持するとともにこの挟持部の装置本体に対する角度及び／又は位置を変動させることが可能な腕部とを備えるので、挟持部によって支保工を挟持し、この支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込むことができる。
【０００９】
したがって、下半支保工の建て込み作業においては、下半支保工を支保工建込み装置で上半支保工の下方の所定位置に建て込んだ後、これを上半支保工とボルトなどで締結する作業時のみ、作業員が切羽に立ち入れば済む。したがって、作業員が切羽に立ち入る際の、落石などによる災害の発生を防止するための監視などに要する手間と時間とを削減できる。
【００１０】
また、従来のように下半支保工をクレーン付き油圧ショベルなどで吊り上げて運搬するのではなく、挟持部で下半支保工を挟持した状態で腕部を動作させることによって、下半支保工を移動し上半支保工の下方に建て込むので、玉掛け作業などの熟練を要する作業が不要となるとともに、クレーンによる下半支保工の移動や、下半支保工移動後のロープの取り外し作業など、危険を伴う作業を省略できる。
【００１１】
また、人力に代えて腕部の動作により下半支保工が建て込まれるので、下半支保工を設置するためのサイクルタイムを短縮できる。この効果は、トンネルの径が大きくなり、支保工の長さや重量が増大するほど、顕著に現れる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、例えば、図２、図３に示すように、請求項１に記載の支保工建込み装置３において、
前記腕部（アーム）１２を具備する工事用作業車（油圧ショベル）１と、
前記工事用作業車１の腕部１２に取り付けられ、前記挟持部（クランプ）２１と、該挟持部２１をそれ自身の周りに回転させる回動部２２と、該挟持部の前記腕部に対する角度を変動させる可動部２３とを具備するアタッチメント２と
を備えることを特徴とする。
ここで、上記工事用作業車としては、例えば油圧ショベルなどのショベルカー、ホイールローダ、ブルドーザ、削岩車などが挙げられる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、工事用作業車の腕部に取り付けられるアタッチメントが、挟持部をそれ自身の周りに回転させる回動部と、挟持部の腕部に対する角度を変動させる可動部とを備えているので、挟持部によって支保工を挟持しつつ回動部及び／又は可動部を動作させることで、この支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込むことを確実に行える。
また、回動部及び／又は可動部を適宜動作させることにより、下半支保工の建込み位置を調整することができる。
また、アタッチメントを工事用作業車に取り付けることで、専用の機械を製作せずに、請求項１に記載の発明を容易に実施することができる。
また、この工事用作業車のアタッチメントを付け替え、工事用作業車を地山の掘削など、他の作業に兼用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態に記載の支保工建込み装置３は、図１、図２に示すように、油圧ショベル（工事用作業車）１のアーム（腕部）１２先端部に、図３に示すアタッチメント２が取り付けられて構成されたものであり、山岳トンネル工法によって掘進されるトンネルの切羽の上半支保工Ｓｔの下方に下半支保工Ｓｂを建て込む（参考：図４参照）ために用いられるものである。
【００１５】
アタッチメント２は、図２、図３に示すように、下半支保工Ｓｂを挟持し又解放することが可能なクランプ（挟持部）２１と、このクランプ２１をアーム１２への取付軸Ｘの周りに回転させる回動部２２と、クランプ２１を取付軸Ｘと垂直な軸Ｙの周りに回転させる可動部２３と、本アタッチメント２を油圧ショベル１のアーム１２に取り付けるための取付部２４とを備えている。
【００１６】
具体的には、図３に示すように、クランプ２１は、クランプ基部２１ｂに備えられたピン２１ａに回動自在に取り付けられた一対のハサミ状の部材である。クランプ２１は、油圧ジャッキ２１Ｊが伸縮することによって開閉動作し、その先端のグリッパ２１ｇで下半支保工のウェブ部分を挟持するようになっている。
また、ジャッキ２１Ｊにはロードセル（図示省略）が取り付けられており、クランプ２１による下半支保工の挟持圧力が所定値以上であるか否かを検知するようになっている。
【００１７】
クランプ基部２１ｂは、回動部２２を介して可動部２３に固定されている。ステッピングモータ２２Ｍが回動することにより、クランプ２１が、自身（軸Ｘ）の周りに回動するようになっている。
【００１８】
また、可動部２３は、ピン２３ａで、アタッチメント基部２４に回動自在に取り付けられている。可動部２３は、ピン２３ｂに取り付けられた油圧ジャッキ２３Ｊが伸縮することによって、アタッチメント基部２４に対してピン２３ａを回転中心として揺動するようになっている。
【００１９】
クランプ２１、回動部２２、可動部２３の動作は、油圧ショベル１の装置本体１１に設けられた操作器（図示省略）で操縦可能とされている。また、この操作器には、クランプ２１に下半支保工が挟持された状態で、その挟持圧力が所定値以上である状態にロックするロック機能が備えられている。
【００２０】
また、回動部２２と可動部２３が固定された状態において、クランプ２１は、その角度及び／又は位置を微調整することのできるあそびが付与された状態に、アーム１２に保持されるようになっている。
【００２１】
以上、本実施の形態に記載の支保工建込み装置３によれば、トンネルの壁面に沿って取り付けられる下半支保工を挟持し又解放することが可能なクランプ２１と、油圧ショベル１の装置本体１１に取り付けられ、クランプ２１を保持するとともにこのクランプ２１の装置本体１１に対する角度及び／又は位置を変動させることが可能なアーム１２及びアタッチメント２を備えるので、クランプ２１によって下半支保工Ｓｂを挟持し、この下半支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込むことができる。
【００２２】
したがって、下半支保工の建て込み作業においては、下半支保工を支保工建込み装置３で上半支保工の下方の所定位置に建て込んだ後、これを上半支保工とボルトなどで締結する作業時のみ、作業員が切羽に立ち入れば済む。したがって、作業員が切羽に立ち入る際の、落石などによる災害の発生を防止するための監視などに要する手間と時間とを削減できる。
【００２３】
また、従来のように下半支保工をクレーン付き油圧ショベルなどで吊り上げて運搬するのではなく、クランプ２１で下半支保工を挟持した状態でアーム１１を動作させることによって、下半支保工を移動し上半支保工の下方に建て込むので、玉掛け作業などの熟練を要する作業が不要となるとともに、クレーンによる下半支保工の移動や、下半支保工移動後のロープの取り外し作業など、危険を伴う作業を省略できる。
【００２４】
また、人力に代えて腕部の動作により下半支保工が建て込まれるので、下半支保工を設置するためのサイクルタイムを短縮できる。この効果は、トンネルの径が大きくなり、支保工の長さや重量が増大するほど、顕著に現れる。
【００２５】
また、クランプ２１をそれ自身の周りに回転させる回動部２２と、クランプ２１のアーム１２に対する角度を変動させる可動部２３とを備えているので、クランプ２１によって下半支保工を挟持しつつ回動部２２及び／又は可動部２３を動作させることで、この下半支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込むことを確実に行える。
また、回動部２２及び／又は可動部２３を適宜動作させることにより、下半支保工の建込み位置を調整することができる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、挟持部をそれ自身の周りに回転させる回動部と、挟持部の腕部に対する角度を変動させる可動部とを備えているので、挟持部によって支保工を挟持しつつ回動部及び／又は可動部を動作させることで、この支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込むことを確実に行える。
また、回動部及び／又は可動部を適宜動作させることにより、下半支保工の建込み位置を調整することができる。
【００２６】
また、クランプ２１は、角度及び／又は位置を微調整することのできるあそびが付与された状態にアーム１２に保持されているので、クランプ２１によって下半支保工を挟持し、この下半支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込んだのち、クランプ２１をアーム１２に対して人力などで動かして、その建込み位置を微調整することができる。
具体的には、本支保工建込み装置３で下半支保工を上半支保工の下方に建て込んだ後、クランプ２１をこれに挟持された下半支保工とともにアーム１２に対して人力などで動かすことで、下半支保工と上半支保工のエンドプレートにそれぞれ穿設されたボルト孔の位置が合わされて、下半支保工と上半支保工とをボルトで互いに締結できる。
【００２７】
また、クランプ２１に下半支保工が挟持された状態にロックするロック機能が備えられているので、クランプ２１によって下半支保工を挟持し、この下半支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込む際に、支保工が挟持部から外れることを防止できる。
【００２８】
また、本実施の形態に記載のアタッチメント２によれば、これを汎用的な油圧ショベル１に取り付けることで、専用の機械を製作せずに、上記の支保工建込み装置３を容易に構成できる。
また、この油圧ショベル１のアタッチメントを付け替え、油圧ショベル１を地山の掘削など、他の作業に兼用することができる。
【００２９】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
また、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることはもちろんである。
【００３０】
また、２つ挟持板のそれぞれ対向する表面にセンサを設け、第１凸部１１ｃおよび第２凸部１２ｃに載置された支保工を、２つの挟持板で挟みつけた際に、このセンサが反応して、自動的に他方の挟持板の移動を止めるようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、トンネルの壁面に沿って取り付けられる支保工を挟持し又解放することが可能な挟持部と、装置本体に取り付けられ、挟持部を保持するとともにこの挟持部の装置本体に対する角度及び／又は位置を変動させることが可能な腕部とを備えるので、挟持部によって支保工を挟持し、この支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込むことができる。
【００３２】
したがって、下半支保工の建て込み作業においては、下半支保工を支保工建込み装置で上半支保工の下方の所定位置に建て込んだ後、これを上半支保工とボルトなどで締結する作業時のみ、作業員が切羽に立ち入れば済む。したがって、作業員が切羽に立ち入る際の、落石などによる災害の発生を防止するための監視などに要する手間と時間とを削減できる。
【００３３】
また、従来のように下半支保工をクレーン付き油圧ショベルなどで吊り上げて運搬するのではなく、挟持部で下半支保工を挟持した状態で腕部を動作させることによって、下半支保工を移動し上半支保工の下方に建て込むので、玉掛け作業などの熟練を要する作業が不要となるとともに、クレーンによる下半支保工の移動や、下半支保工移動後のロープの取り外し作業など、危険を伴う作業を省略できる。
【００３４】
また、人力に代えて腕部の動作により下半支保工が建て込まれるので、下半支保工を設置するためのサイクルタイムを短縮できる。この効果は、トンネルの径が大きくなり、支保工の長さや重量が増大するほど、顕著に現れる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、工事用作業車の腕部に取り付けられるアタッチメントが、挟持部をそれ自身の周りに回転させる回動部と、挟持部の腕部に対する角度を変動させる可動部とを備えているので、挟持部によって支保工を挟持しつつ回動部及び／又は可動部を動作させることで、この支保工を安定的に保持した状態で角度及び／又は位置を変動させて、トンネルの壁面に建て込むことを確実に行える。
また、回動部及び／又は可動部を適宜動作させることにより、下半支保工の建込み位置を調整することができる。
また、アタッチメントを工事用作業車に取り付けることで、専用の機械を製作せずに、請求項１に記載の発明を容易に実施することができる。
また、この工事用作業車のアタッチメントを付け替え、工事用作業車を地山の掘削など、他の作業に兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る支保工建込み装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る支保工建込み装置の一例を前方から見た概略図である。
【図３】本発明に係る支保工建込み装置の一例において用いられるアタッチメントの正面図である。
【図４】従来の下半支保工の建込み手順を示す概略図である。
【符号の説明】
１　　　　油圧ショベル（工事用作業車）
２　　　　アタッチメント
３　　　　支保工建込み装置
１１　　　装置本体
１２　　　アーム（腕部）
２１　　　挟持部（クランプ）
２２　　　回動部
２３　　　可動部
Ｓｂ　　　下半支保工
Ｓｔ　　　上半支保工
Ｗ　　　　トンネルの壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004052232.tif 000005
【図４】
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