(57)【要約】【課題】老朽化したトンネル底部を改修する際に、簡単な装置によってその底部全面を所定厚みだけ、正確に且つ能率よく削りとることができるようにする。【解決手段】トンネルＴの両側壁面に水平レール２、２を固定してこれらの水平レール２、２に水平架台１の両側端部をローラ１ａによって移動可能に支持させ、この水平架台１の下方に該水平架台１の両側に装着したジャッキ４ａ、４ａを介して基台３を吊支し、基台３の下面にトンネル底面に対して該底面の幅方向に平行なガイドレール３ａを設けてこのガイドレール３ａに斫りハンマ６をトンネル幅方向に往復移動自在に装着して斫りハンマ６のビットをトンネル底面に当接させた状態にしてトンネル底部を一定厚み、幅方向及び長さ方向に削りとるように構成している。【選択図】    図１
2005036464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル長さ方向に移動自在な架台に基台を上下動自在に吊支していると共に、この基台の下面にトンネル底面に対して該底面の幅方向に平行なガイドレールを設けてあり、このガイドレールにトンネル底部を削り取る斫りハンマをトンネル幅方向に往復移動自在に取り付けていると共に、上記該斫りハンマによる斫り深さを所定深さとなるように規制する規制機構を備えていることを特徴とするトンネル底部の斫り装置。
【請求項２】
基台を上下動させる機構は、架台の両側部に装着されて基台を吊支したジャッキからなり、これらのジャッキのロッドの下端に取付ているピンを基台の両側部側に設けている縦長孔に上下移動可能に係止させていることを特徴とする請求項１に記載のトンネル底部の斫り装置。
【請求項３】
斫りハンマによる斫り深さの規制機構は、基台の上面に立設、固定した門形枠と、架台に配設されたモータによって回動するカム板とからなり、このカム板のカム面で上記門形枠の下面を受止することにより基台のそれ以上の下動を規制するように構成していることを特徴とする請求項１に記載のトンネル底部の斫り装置。
【請求項４】
斫りハンマは、下端に斫りビットを有する数本のロッド体をケーシングの下部内に該ロッド体の下端部をケーシングの下面から突出させた状態にして上下動自在に配設していると共にケーシング内に供給する圧気によりロッド体を衝撃的に下動させるように構成してあり、この斫りハンマのケーシングの上端部を基台の下面に設けているガイドレールに摺動自在に係合させ、駆動モータ又はジャッキ等の駆動手段によってケーシングをガイドレールに沿って往復移動させるように構成していることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のトンネル底部の斫り装置。
【請求項５】
架台は、その両側端部に軸支しているローラをトンネルの両側壁面に固定した水平レールにトンネル長さ方向に移動可能に支持させていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載のトンネル底部の斫り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長年の使用によって老朽化したトンネルの底部を改修する際に、該底部を所定厚みだけ削り取る斫り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル内壁面の斫り装置としては、トンネル長さ方向に移動可能な台車の前後端部上に前後支柱をトンネル幅方向に往復移動自在に立設し、これらの前後支柱間に回転フレームを回転自在に且つ上下動自在に架設、支持させ、さらに、回転フレームの一側面に斫りハンマをトンネル周方向および長さ方向に移動自在に装着してなる構造のものが使用され、斫りハンマによってトンネル内壁面を周方向に斫る時に、該斫りハンマが常にトンネル内壁面に当接した状態となるように、前後支柱をトンネル幅方向に移動調整すると共に回転フレームを上下移動調整しながら回転させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平２−５７１８２号公報（第２〜４頁、第１、２図）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなトンネル内壁面の斫り装置によれば、斫りハンマは回転フレームの一側面に配設されていてこの回転フレームを回転させただけでは円形状の軌跡上を移動するにすぎないため、斫りハンマをトンネル内壁面に押し付けた状態で該内壁面をトンネル周方向に斫っていくには、上述したように、回転フレームの回転に従ってトンネル内壁面からの斫りハンマの位置が変位する量に応じて該回転フレームを支持している前後支柱をトンネル幅方向に移動させると共にこれらの前後支柱の長さ方向に沿って回転フレームを上下移動調整しなければならず、その制御が極めて困難であると共に斫り作業が正確にして円滑に行うことができず、その上、装置全体が複雑化して設備費が高くつく等の問題点がある。
【０００５】
さらに、上記斫り装置を老朽化したトンネル底部の改修を行う際のトンネル底部の斫りに使用した場合、回転フレームを回動させて斫りハンマを下向きにし、この状態で回転フレームをトンネル幅方向に移動させながら斫りハンマによってトンネル底部の斫りを行おうとしても、台車がこの斫りハンマの横移動の邪魔になって台車の両側方のトンネル底部しか斫りを行うことができず、また、仮に回転フレームがトンネルの幅方向に連続的に移動可能に構成しておいたとしても、トンネル底面が平坦な水平面ではなく幅方向に凹円弧状の曲面となしている場合には、上記のように、複雑な操作によって斫りハンマを底面に押し付けた状態を保持しながらトンネル幅方向に移動させなければならず、その操作が極めて困難である。
【０００６】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡単を操作によってトンネル底部を正確に且つ能率よく斫ることができると共に構造も簡単なトンネル底部の斫り装置を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のトンネル底部の斫り装置は、請求項１に記載したように、トンネル長さ方向に移動自在な架台に基台を上下動自在に吊支していると共に、この基台の下面にトンネル底面に対して該底面の幅方向に平行なガイドレールを設けてあり、このガイドレールにトンネル底部を削り取る斫りハンマをトンネル幅方向に往復移動自在に取り付けていると共に、上記該斫りハンマによる斫り深さを所定深さとなるように規制する規制機構を備えてなる構造としている。
【０００８】
このように構成したトンネル底部の斫り装置において、基台を上下動させる機構としては、請求項２に記載したように、架台の両側部に装着されて基台を吊支したジャッキからなり、これらのジャッキのロッドの下端に取付ているピンを基台の両側部側に設けている縦長孔に上下移動可能に係止させていることを特徴とする。
【０００９】
また、斫りハンマによる斫り深さの規制機構としては、請求項３に記載したように、基台の上面に立設、固定した門形枠と、架台に配設されたモータによって回動するカム板とからなり、このカム板のカム面で上記門形枠の下面を受止することにより基台のそれ以上の下動を規制するように構成していることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項４に係る発明は、上記斫りハンマの構成として、下端に斫りビットを有する数本のロッド体をケーシングの下部内に該ロッド体の下端部をケーシングの下面から突出させた状態にして上下動自在に配設していると共にケーシング内に供給する圧気によりロッド体を衝撃的に下動させるように構成してあり、この斫りハンマのケーシングの上端部を基台の下面に設けているガイドレールに摺動自在に係合させ、駆動モータ又はジャッキ等の駆動手段によってケーシングをガイドレールに沿って往復移動させるように構成している。
【００１１】
また、請求項５に係る発明は、上記架台の両側端部をトンネルの両側壁面に固定した水平レールにトンネル長さ方向に移動可能に支持させていることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
架台に吊支されている基台を下動させることによってこの基台の下面ガイドレールにトンネル幅方向に移動自在に取付けている斫りハンマをトンネルの底面に当接させた状態にする。しかるのち、斫りハンマを作動させてトンネル底部を削りとる。トンネル底面が所定深さまで削りとられると、規制機構によって斫りハンマはそれ以上、下動するのを規制され、基台を上動させたのち、該斫りハンマを基台の下面ガイドレールに沿ってトンネル幅方向に移動させる。
【００１３】
この際、ガイドレールはトンネルの底面に平行に設けられているので、トンネルの底面が円弧状に湾曲していても、該トンネル底面に対する斫りハンマの高さ位置調整を行う必要はなく、該斫りハンマをトンネル底面に沿ってトンネル幅方向に次の斫り位置まで正確に移動させることができると共にその位置で再び、上記同様にして基台を下動させることにより、斫りハンマでトンネル底部を上記と同じ深さまで削りとることができる。
【００１４】
基台の上下動は、架台の両側部に装着されているジャッキのロッドを伸縮させることによって行われ、さらに、これらのジャッキによる基台の吊支は、そのロッド下端に取付ているピンを基台の両側部側に設けている縦長孔に上下移動可能に係止させた構造としているので、基台の下面ガイドレールに取付けられている上記斫りハンマによる斫り作業中の振動を縦長孔によって吸収してジャッキ側に伝達するのを防止することができると共に斫り作業を行う際に、斫りハンマのビットをトンネル底面に当接させて基台をトンネル底面側に支持させた状態にしたのち、ジャッキのロッドを伸長させてそのピンを縦長孔の下端部側に移動させておくことにより、斫りハンマによるトンネル底部の斫り深さが進行するに従って、ジャッキのロッドを伸長させることなく上記ピンと縦長孔を介して基台を下動させ所定の深さまでトンネル底部を円滑に削りとることができる。
【００１５】
さらに、上記斫りハンマによる斫り深さの規制機構として、基台の上面に立設した門形枠と、架台に配設されたモータによって回動するカム板とからなり、このカム板のカム面で上記門形枠の下面を受止することにより基台のそれ以上の下動を規制するように構成しているので、斫りハンマのビットをトンネル底面に当接させた状態において、カム板の長径側を水平方向に向けた状態にしてその短径側の上面と門形枠の下面間に斫り代に相当する間隔を設けておくことにより、斫りハンマによるトンネル底部の斫り深さが進行するに従って基台がこの斫りハンマと一体的に下動して上記間隔が狭まり、門形枠の下面ガカム板の短径側の上面に受止された時にトンネル底部が所定の深さまで削りとられた状態となり、斫りハンマと基台はそれ以上下動することはない。
【００１６】
こうして斫りハンマによりトンネル底部の所定部分を一定深さだけ削りとったのち、カム板をその長径側が垂直状態となるまで回動させると、基台が上動して斫りハンマのビットを未だ斫られていないトンネル底面よりも上方に位置させ、この状態にして斫りハンマをガイドレールに沿って次の斫り位置まで横移動させて再び上記同様にしてその部分の斫り作業を行い、この作業をトンネル幅方向に繰り返し行うことによりトンネルの底部を全幅に亘って所定深さだけ削りとる。次いで、架台をトンネル長さ方向に前進させて上記斫ったトンネル底部に連なる次のトンネル底部を上記同様にして斫りハンマにより削りとり、以下、斫りハンマによるトンネル底部の幅方向の削りとりと長さ方向の削りとりとを繰り返し行ってトンネル底部を全面的に所定深さだけ削りとるものである。なお、トンネル底部を改修する場合には、上記斫りハンマによるトンネル底部の削りとり面に生コンクリートを打設すればよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面について説明すると、図１はトンネル底部の斫り装置の簡略正面図、図２はこの斫り装置をトンネル底部の改修に使用した状態を示す簡略側面図、図３はその簡略平面図であって、これらの図において、斫り装置ＡはトンネルＴの幅方向に長い角棒体或いは型鋼からなる水平架台１と、この水平架台１の両側端部をトンネル長さ方向に移動自在に支持している水平レール２、２と、水平架台１の下方に上下動自在に配されて下面にトンネル底面ｔに対して該底面ｔの幅方向に平行なガイドレール３ａを設けている基台３と、トンネル底面ｔに対する基台３の上下動機構４と、該基台３の下動規制機構５と、基台３の上記ガイドレール３ａにその上端部をトンネル幅方向に往復移動自在に係合させている斫りハンマ６と、この斫りハンマ６の往復動機構７とから構成されている。
【００１８】
この斫り装置Ａの構造をさらに詳しく説明すると、上記水平架台１は、一本でもよいが、図においては前後に小間隔を存して二本の水平架台１、１を平行に配設して連結片１’により一体に連結してあり、これらの水平架台１、１の両側端部をトンネル内壁面ｔの両側壁面部における高さ方向の中間部に固定した上記水平レール２、２上にトンネル長さ方向に移動自在に支持させている（図２、図３参照）。
【００１９】
水平架台１、１をトンネルＴの長さ方向に移動させる機構としては、これらの水平架台１、１の両側端部に上記水平レール２、２上を転動するローラ１ａ、１ａを回転自在に軸支し、これらのローラ１ａ、１ａを水平架台２、２の両側端部に取り付けている駆動モータ８、８によってそれぞれ回転させるように構成している。なお、水平レール２、２はトンネルの全長に亘って配設しておく必要はなく、斫り装置Ａによりトンネル底部を水平レール２の長さに相当する長さ部分だけ削りとる（斫る）毎に、斫り装置Ａが通過した水平レール２を取り外して前側の水平レール２に継ぎ足していけばよい。
【００２０】
基台３は、トンネル幅方向の長さが上記水平架台１と略同じ長さを有し、且つトンネル長さ方向の幅（厚み）も略同一に形成されていると共に、下面はトンネルＴの底面ｔの幅方向の形状に平行する面に形成されている。即ち、図１においては、トンネルＴの底面ｔの幅方向の形状が幅方向の中央部が最も低位となった凹円弧状面に形成されてあり、従って、基台３の下面もこの凹円弧状の底面ｔと同一湾曲度でもって湾曲し且つトンネル幅方向の中央部が下方に向かって最も突出した状態の下向き凸円弧状面に形成されている。そして、この基台３の下面における前後端縁に凹円弧状のトンネル底面ｔに平行に湾曲したガイドレール３ａ、３ａを一体に設けている。
【００２１】
このように形成している基台３は、水平架台１に対して上記上下動機構４を介して吊支されている。この上下動機構４は水平架台１の両側部に配設されているジャッキ４ａ、４ａからなり、これらのジャッキ４ａ、４ａはそのロッド４ｂ、４ｂを下方に向けた状態にして水平架台１の両側部上面に突設している支持ブラケット１ｂ、１ｂに装着、支持されていると共に、水平架台１から下方に突出しているロッド４ｂ、４ｂの下端に水平ピン４ｃ、４ｃを固着し、この水平ピン４ｃ、４ｃを上記基台３の上面両側部にそれぞれ突設した前後一対の突片３ｂ、３ｂに設けている縦長孔３ｃ、３ｃにそれぞれ上下動可能に挿通し、常態においては、該縦長孔３ｃ、３ｃの上端にこれらの水平ピン４ｃ、４ｃを係止させることにより、基台３をそれ以上下方に移動不能にジャッキ４ａ、４ａによって吊支している。
【００２２】
なお、上記縦長孔３ｃ、３ｃは、上記斫りハンマ６によるトンネル底部の削りとり深さ（斫り深さ）よりも長く形成されていて斫り作業時に発生する斫りハンマ６の振動が上記基台３を吊支しているジャッキ４ａ、４ａのロッド４ｂ、４ｂに殆ど伝達しないようにしている。また、このジャッキ４ａのロッド４ｂの下端に対する水平ピン４ｃの取付けは上記のように固着することなく、ロッド４ｂの下端部にも縦長孔を設けておき、このロッド４ｂの下端部を上記前後突片３ｂ、３ｂ間に挿入してこれらの突片３ｂの縦長孔３ｃとロッド４ｂの縦長孔に挿通状態で介在させておいてもよい。
【００２３】
一方、上記基台３の下動の規制する機構５としては、該基台３の幅方向の中央部上面に門形枠５ａを立設、固定する一方、水平架台１の上面中央部にモータ５ｂ（図３に示す）を設置して該モータ５ｂの回転軸に固着している楕円形状のカム板５ｃの円弧状上面で上記門形枠５ａの上端部内面に形成している下面５ｄを接離自在に支持させるように構成している。さらに、上記カム板５ｃの回転中心から長径側の外周端面までの半径を斫りハンマ６によるトンネル底部の一定の削り深さと、未だ削られていないトンネル底面ｔから上方へのビット６ｂの離間距離との和に等しく形成されていると共に、上下動機構４のジャッキ４ａ、４ａを伸長させて斫りハンマ６のビット６ｂを未だ削られていないトンネル底面ｔに当接、支持させた状態にし、且つ、カム板５ｃの長径方向を水平方向に向けた時に、短径方向の上面と門形枠５ａの下面との間に斫りハンマ６によるトンネル底部の斫り深さに相当する間隔が設けられるように構成している。
【００２４】
従って、斫りハンマ６のビット６ｂをトンネル底面に当接、受止させた状態から上記ジャッキ４ａ、４ａのロッド４ｂ、４ｂを伸長させて基台３を下動可能にし、斫りハンマ６によりトンネル底部を所定深さまで削りとると、門形枠５ａの下面５ｄがカム板５ｃの短径方向の上面に当接、受止されて斫りハンマ６がそれ以上、トンネル底部を深く削りとるのを規制されるものである。なお、このような基台３の下動、即ち、斫りハンマ６による削りとり深さを規制する機構５としてはカム機構に限らず、クランク機構等の適宜な機構を採用してもよい。
【００２５】
基台３の下面には、上述したように、トンネル底面ｔにおける該底面ｔの幅方向の表面形状に等しい形状に形成されているガイドレール３ａが一体に設けられてあり、このガイドレール３ａに上記斫りハンマ６の上端部をトンネル幅方向に往復移動自在に係合させている。
【００２６】
この斫りハンマ６としては、下端に斫りビット６ｂを有する数本のロッド体６ａを打撃力によって衝撃的に下動させることによりコンクリートや岩盤の表面をはつる公知のハンマを使用している。その構造を簡単に説明すると、図４は該斫りハンマ６の簡略縦断面図であって、ケーシング６１の下部に上記数本のロッド体６ａを、その下端に装着している斫りビット６ｂをケーシング６１の下面から下方に突出させた状態にして上下動自在に配設していると共に、ケーシング６１の上部に設けているシリンダ６２内に断面Ｕ字状のピストン６３を上下摺動自在に配設し、このピストン６３を圧縮空気によって瞬間的に下動させることにより、ロッド体６ａの上端面を叩打して該ロッド体６ａを急激に下動させ、その打撃力でコンクリートや岩盤等の表面を削りとる、即ち、斫るように構成している。
【００２７】
圧縮空気は外部の供給源からケーシング６１内に設けている供給路６４を通じて、上記ロッド体６ａの上端大径部の下面側に設けている空気室６５に供給することにより該ロッド体６ａの上端部を上記シリンダ６２の下端部内に突出させた状態に保持するようにしていると共に、ピストン６３の上端大径部の下面側に設けている空気室６６にも同時に供給することによりピストン６３をシリンダ６２の上端まで上動させるようにしている。さらに、ビストン６３の高さ方向の中央部に該ピストン６３の内外面間に亘って貫通した通気孔６７を設けていてピストン６３がシリンダ６２の上端に達した時にこの通気孔６７が上記空気室６６に圧縮空気を供給する供給路６４に連通し、ピストン６３内に圧縮空気が流入して該ピストン６３内の圧力が急上昇し、ピストン６３が急激に下動して上述したようにロッド体６ａの上端面を叩動してロッド体６ａに打撃力を発生させるものである。
【００２８】
ピストン６３がシリンダ６２の下端部にまで下動すると、上記通気孔６７がシリンダ６２に設けている排気孔６８と連通し、この排気孔６８から排気通路６９を通じて外部に排出されると共に、再び、上記供給路６４からの圧縮空気によってロッド体６ａ及びピストン６３が上動し、ピストン６３内に圧縮空気を流入して該ピストン６３が急激に下動してロッド体６ａの上面を叩打することによりロッド体６ａを衝撃的に下動させ、この動作を繰り返し行ってコンクリートや岩盤等の表面を削りとるように構成しているものである。
【００２９】
この斫りハンマ６を基台３の下面ガイドレール３ａに沿って往復動させる機構７は、基台３の上面中央部に横行用ジャッキ７ａを配設し、この横行用ジャッキ７ａの両端から伸縮自在に突設しているピストンロッドの先端にプーリ７ｂ、７ｂを回転自在に支持させていると共に、基台３の前面或いは背面に上記ガイドレール３ａに沿って複数個のガイドロール７ｃを適宜間隔毎に取り付けてこれらのガイドロール７ｃと上記プーリ７ｂ、７ｂとに掛け渡している横行用ワイヤ７ｄを斫りハンマ６の上端部に連結し、横行用ジャッキ７ａの一方のピストンロッドを伸長させた時に他方のピストンロッドを収縮させることによって斫りハンマ６をガイドレール３ａに沿ってトンネル幅方向に往復移動させるように構成している。
【００３０】
９は水平架台１上に設置された油圧ユニットで、上記上下動機構４のジャッキ４ａ、４ａや横行用ジャッキ７ａ等に圧油を供給するために設けられている。
【００３１】
以上のように構成したトンネル底部の斫り装置Ａによって、コンクリート覆工よりなるトンネル底部を所定深さ削りとるには、まず、水平架台１の両側部に装着している上下動機構４のジャッキ４ａ、４ａのロッド４ｂ、４ｂを伸長させることによって基台３を下動させ、この基台３の下面ガイドレール３ａから下方に突出させている斫りハンマ６のロッド体６ａの下端に装着している斫りビット１４ｂ  をトンネル底面ｔの上面に当接させる。
【００３２】
この際、斫りビット１４ｂ  をトンネル底面ｔに当接させる前に、予め、水平架台１の中央部に回動自在に設けているカム板５ｃを、その長径側が水平方向に、短径側が垂直方向に向くように回動させておくと、斫りビット１４ｂ  がトンネル底面ｔの上面に当接した状態にした時に、カム板５ｃにおける上向きにした短径方向の上面と基台３に立設している門形枠５ａの下面との間に斫りハンマ６によるトンネル底部の斫り深さに相当する間隔が設けられる。
【００３３】
この状態からさらに上下動機構４のジャッキ４ａ、４ａのロッド４ｂ、４ｂを伸長させて該ロッド４ｂ、４ｂの下端に取付けている水平ピン４ｃ、４ｃを基台３の両側部上面に固着した突片３ｂ、３ｂに設けている縦長孔３ｃ、３ｃの下端側にまで移動させると、基台３は上下動機構４のジャッキ４ａ、４ａによる支持が解かれて上下動可能な状態となる。なお、この時のジャッキ４ａ、４ａのロッド４ｂ、４ｂの下方への伸長量は、斫りハンマ６による所定の斫り深さよりも長くしておく。
【００３４】
この状態にして斫りハンマ６を上記のように圧縮空気によって駆動してそのロッド体６ａ下端の斫りビット６ｂの打撃力によってトンネル底部を削りとっていくと、その削り（斫り）深さに応じて基台３が徐々に下動し、所定深さまで削りとると、基台３に立設している門形枠５ａの下面がカム板５ｃの短径方向の上面に当接、受止されて基台３及び斫りハンマ６がそれ以上下動するのを阻止され、斫りハンマ６によるトンネル底部の一部分の斫り作業が完了する。
【００３５】
こうしてトンネル底面ｔが斫りハンマ６によって一定深さまで削りとられたのち、カム板５ｃをその長径方向が垂直方向に向くように回動させると、このカム板５ｃの回転中心からの長径方向の外周端面までの長さ（半径）が、上述したように斫りハンマ６によるトンネル底部の一定の削り深さと、未だ削られていないトンネル底面ｔから上方へのビット６ｂの離間距離との和に等しく形成されているので、斫りハンマ６のビット６ｂが未だ削られていないトンネル底面ｔから上方に達する位置まで基台３が持ち上げられる。
【００３６】
次いで、該斫りハンマ６を往復動機構７の横行用ジャッキ７ａの作動によって基台３の下端部の円弧状のガイドレール３ａに沿ってトンネルの幅方向の次の斫り位置まで横移動させ、再び、上記同様にして斫りハンマ６によりトンネル底部を一定深さまで斫りしたのち、基台３を持ち上げて次の斫り位置まで横移動させ、以下、この作業を繰り返し行うことによってトンネルＴの底面ｔの一定長さ部分を全幅に亘って一定深さだけ削りとる。
【００３７】
しかるのち、水平架台１をトンネル長さ方向の次の斫り位置まで前進させ、その位置で上記同様にして斫りハンマ６により先に削りとった斫り壁面ｔ’に連続する斫り壁面ｔ’を形成し、以下、この斫り作業を繰り返し行ってトンネルＴの底面ｔを幅方向、長さ方向に全面的に削りとっていくものである。
【００３８】
なお、トンネルＴが長年の使用にしてそのトンネル底面ｔが磨耗等して凹凸面が形成されていても、上下動機構４のジャッキ４ａ、４ａのロッド４ｂ、４ｂを伸長させることによって斫りハンマ６のビット６ｂを該トンネル底面ｔ上に当接、受止させると、その当接、受止部分が凸面であれば、基台３に立設している門形枠５ａの下面と、下動規制機構５のカム板５ｃにおける上向きにした短径側の上面との間の間隔が広く（大きく）なり、当接、受止部分が凹面であれば、基台３に立設している門形枠５ａの下面と、下動規制機構５のカム板５ｃにおける上向きにした短径側の上面との間の間隔が狭く（小さく）なるだけで、門形枠５ａの下面がカム板５ｃの上向きにした短径側の上面に当接、受止されるまで斫りハンマ６によりトンネル底部を削り取った時には、いずれの場合もこの斫りハンマ６のビット６ｂが常にガイドレール３ａから一定距離だけ下方に達した位置となり、削りとられたトンネル底面は段差が生じることなく面一状に連続するものである。
【００３９】
また、このように構成していると底部の斫り装置において、基台３の上面中央部に立設、固定している上記門形枠５ａの両側垂直枠部の一部に上下方向に伸縮自在なジャッキ（図１において、符号５０として示す）を組み込んでおいてもよく、このように構成すると、該ジャッキ５０、５０が基台３の高さ調整機構となる。
【００４０】
即ち、基台３を上下動機構４の両側ジャッキ４ａ、４ａによって吊支した状態において、このジャッキ５０、５０を伸縮させると、上記門形枠５ａが上下動して該門形枠５ａの下面とカム板５ｃの上面との間の間隔、即ち、斫りハンマ６による斫り深さを大小に調整可能になると共に、その状態から上下動機構４の両側ジャッキ４ａ、４ａを伸縮させてそのいずれの間隔も一定となるように基台３を上下動させると、トンネル底面ｔに対する基台３の高さ及び斫りハンマ６のビットの位置が上下に変化することになる。
【００４１】
従って、上記斫り装置Ａを図２、図３に示すように前後に並設しておき、後側の斫り装置Ａの基台３を上記高さ調整機構のジャッキ５０、５０の伸長によって斫りハンマ６のビットによるトンネル底面の切削開始位置が前側の斫り装置の斫りハンマ６のビットによる切削開始位置よりも下方に位置するように高さ調整しておくことによって、例えば、前側の斫り装置Ａの斫りハンマ６のビット６ｂによりトンネル底面ｔから５０ｍｍの深さまで削りとったのち、これらの斫り装置をトンネル両側面に取付けているレール２、２に沿って前進移動させて、後側の斫り装置Ａを前側の斫り装置Ａによって削りとられた位置に達した時に、この後側の斫り装置Ａにより前側の斫り装置Ａで削りとられたトンネル底面をさらに所定深さ、例えば、５０ｍｍだけ深く削りとることができる。
【００４２】
次に、上記斫り装置Ａによって削り取られたトンネル底部のコンクリート斫り片を生コンクリートの骨材として使用しながら老朽化したコンクリート覆工からなるトンネル底部をを改修する装置及びその方法について説明すると、装置としては図２、図３に示すように、上記斫り装置Ａに後続して斫りされたコンクリート斫り片をトンネル底面ｔの斫り面から排除する排除手段Ｂと、この排除手段Ｂから排出されるコンクリート斫り片を収集する収集台車Ｃと、この収集台車Ｃに配設している振動ふるい１１によってふるい分けられたコンクリート斫り片を一旦、貯留しておく貯留台車Ｄと、この貯留台車Ｄから供給される骨材としてのコンクリート斫り片とセメントミルク又はモルタルとを混練して生コンクリート１０を作製するミキサ２３を搭載しているミキサ台車Ｅと、ミキサ２３から斫り壁面ｔ’に打設された生コンクリート１０を均す均し手段Ｆとを順次配設してなるものである。
【００４３】
また、上記斫りハンマ６の前面には、図２に示すように圧縮空気吹付管１２が装着されてあり、その下端ノズルを斫りハンマ６の下端に向かって後方に湾曲させて該ノズルから噴射する噴射空気によって、斫りハンマ６により削りとられたトンネル底面ｔのコンクリート斫り片を後方に押し進めるようにしている。
【００４４】
斫り装置Ａに後続した上記排除手段Ｂは、下向きに開口したケーシング体１３内にコンクリート斫り片を手前側から後方に向かって掻き寄せる回転ブラシ１４を設けていると共に、このケーシング体１３の後端に導出管１５の前端開口部を一体に連結、連通させてなり、該導出管１５の後端開口部を収集台車Ｃの前端下部に取り付けているコンクリート斫り片滞留函１６の開口上端に臨ませている。
【００４５】
このコンクリート斫り片滞留函１６は、収集台車Ｃの前端に固定されていてトンネルの斫り壁面ｔ’である底面に摺接しながら収集台車Ｃと一体的に移動するように構成されてあり、この滞留函１６の上端部に上記導出管１５の後端部に突設している水平ブラケット部１５ａ  を回動自在に枢着している。そして、収集台車Ｃの一側前端部と上記水平ブラケット部１５ａ  の先端部間をジャッキ１７により連結してこのジャッキ１７の伸縮動作によって排除手段Ｂのケーシング体１３をトンネル底面ｔに接して水平方向に往復旋回動させるようにしている。
【００４６】
収集台車Ｃには台車上に搭載しているホッパ１８と、このホッパ１８上に設置した上記振動ふるい１１と、上記コンクリート斫り片滞留函１６内からこの振動ふるい１１の上方にまでコンクリート斫り片を搬送する前側傾斜コンベア１９と、振動ふるい１１によってふるい分けられて該振動ふるい１１上に残るコンクリート斫り片をこの振動ふるい１１から受け取って後方の貯留台車Ｄの貯留ホッパ２１に投入する後側傾斜コンベア２０とを備えている。
【００４７】
振動ふるい１１はそのふるい面を前端から後端に向かって斜め下方に傾斜させていると共に後端部上にバイブレータ１１ａ  を設置して該バイブレータ１１ａ  によりふるいを振動させ、前側傾斜コンベア１９からこの振動ふるい１１に投入されたコンクリート斫り片を、該ふるい目を通過する粉粒状のコンクリート斫り物と、生コンクリート用の骨材として適した大きさのコンクリート斫り片とにふるい分け、ふるい目を通過した粉粒状のコンクリート斫り物を下方のホッパ１８に落下、収集させる一方、ふるい目上に残ったコンクリート斫り片を振動ふるい１１の下傾端から上記後側コンベア２０上に投下させるように構成している。
【００４８】
なお、振動ふるい１１のふるい目の後端部下方には、振動ふるい１１上に投入されたコンクリート斫り片に含有する水分を受け入れて下方の適所に貯留する排水管３４が取り付けられている。
【００４９】
貯留台車Ｄには、その後端側に上記収集台車Ｃの前後傾斜コンベア１９、２０と同じ構造の傾斜コンベア２２が配設されてあり、この傾斜コンベア２２の下端水平部を貯留ホッパ２１の開口下端の下方に臨ませいると共に上端水平部をミキサ台車Ｅ上に搭載しているミキサ２３の上端開口部に臨ませている。
【００５０】
このミキサ２３は、上側のミキサ部２３ａ  と下側のミキサ２３ｂ  とからなり、台車上に設置したモータ２４によってこれらの上下ミキサ部２３ａ  、２３ｂ  に回転自在に配設している攪拌羽根２５を回転させるようにしていると共に、上側のミキサ部２３ａ  内で生コンクリート１０を作製し、下側のミキサ部２３ｂ  内に該生コンクリート１０を貯留しておくように構成している。この下側ミキサ部２３ｂ  の後面下端部に、生コンクリート１０をトンネルＴの斫り壁面（底面）ｔ’に排出して打設するパイプからなる生コンクリート供給口２６を設けている。
【００５１】
斫られた壁面ｔ’に打設された生コンクリート１０を均すための均し手段Ｆは、下面を斫られた壁面ｔ’から該壁面ｔ’に補修すべきコンクリートの厚みに相当する寸法を存してトンネルＴの全幅に亘ってこの壁面（底面）ｔ’と平行な湾曲下面２７ａに形成している均し板２７を備え、この均し板２７をトンネルＴの両側壁面部における高さ方向の中間部に固定した水平レール２８、２８にトンネル長さ方向に移動自在に支持させている。
【００５２】
詳しくは、均し板２７のトンネル幅方向の両側端部に棒状の支持部材２９、２９を立設してこれらの支持部材２９、２９の上端部に、上記水平レール２８、２８を挟持しながら転動する複数個のローラ３０、３０を軸支していると共にこれらのローラ３０、３０を支持部材２９に設置したモータ３１によって回転駆動させるようにしてあり、さらに、上記均し板２７の上面両側部に該均し板２７に振動を与えるためのバイブレータ３２、３２を設置している。なお、上記水平レール２８、２８も一定長さのレールを順次、トンネル長さ方向に盛り代え、或いは継ぎ足していくように構成している。
【００５３】
このように構成したトンネルの底部改修装置によって改修する方法を説明すると、上述したように、斫り装置Ａの斫りハンマ６によってトンネルＴの内壁面ｔにおける改修すべき底面ｔを一定厚みだけ削りとる。削りとられたコンクリート斫り片は、斫りハンマ６の前面に装着している吹付管１２の下端ノズルから噴出する空気流によって後方に送られ、斫り装置Ａに後続する排除手段Ｂの回転ブラシ１４によって掻き寄せられると共に導出管１５を通じて収集台車Ｃに設けている滞留函１６内に送り込まれる。
【００５４】
さらに、コンクリート斫り片はこの滞留函１６から前側傾斜コンベア１９によって収集台車Ｃの上方に配設している振動ふるい１１上に投入され、振動ふるい１１によって生コンクリートの骨材としての使用に適さない小さな粉粒状コンクリート斫り物を下方のホッパ１８内にふるい落とす。一方、振動ふるい１１上に残った大きなコンクリート斫り片は、振動ふるい１１の傾斜面上を該振動ふるい１１の振動によって下傾端側に移動し、この下傾斜端から後側傾斜コンベア２０上に落下して該後側傾斜コンベア２０により収集台車Ｃに後続する貯留台車Ｄ上の貯留ホッパ２１に投入され、一旦、この貯留ホッパ２１内に貯留しておく。
【００５５】
この貯留台車Ｄに後続するミキサ台車Ｅによって生コンクリートを作製する場合には、ミキサ台車Ｅのミキサ２３の上側ミキサ部２３ａ  内に、セメントミルク又はモルタルと貯留台車Ｄからのコンクリート斫り片とを一定割合でもって投入し、混練することによって生コンクリートを作製する。なお、セメントミクル又はモルタルは生コンクリートの作製時に、トンネルＴ内に配設した配管３３（図３に示す）を通じてミキサ２３に供給する。
【００５６】
こうして、作製された一定量の生コンクリート１０は下側ミキサ部２３ｂ  内に一旦、貯留しておき、削りとられた壁面ｔ’に打設する際には供給口２６を開放して該壁面ｔ’上に流し込み、均し手段Ｆの均し板２７をバイブレータ３２、３２によって振動させながら削りとられた壁面ｔ’に打設された生コンクリート１０を均すことによって新たな舗装面に改修する。
【００５７】
この改修作業は、上記斫り装置ＡによってトンネルＴの底面ｔをトンネル長さ方向に所定深さ削りとっていくに従って、この斫り装置Ａに後続する収集台車Ｃ、貯留台車Ｄ、ミキサ台車Ｅ、均し手段Ｆを前方に移動させながら連続的に行われる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明のトンネル底部の斫り装置によれば、請求項１に記載したように、トンネル長さ方向に移動自在な架台に基台を上下動自在に吊支していると共に、この基台の下面にトンネル底面に対して該底面の幅方向に平行なガイドレールを設けてあり、このガイドレールにトンネル底部を削り取る斫りハンマをトンネル幅方向に往復移動自在に取り付けていると共に、上記該斫りハンマによる斫り深さを所定深さとなるように規制する規制機構を備えているので、架台に吊支されている基台を下動させながら斫りハンマによるトンネル底部の削りとりを円滑に行うことができると共に、所定深さまで削りとった時には規制機構によってそれ以上の削りとりが規制されるから、常に所定深さの削りとり面を得ることができる。
【００５９】
その上、基台を吊支している架台がトンネル長さ方向に移動自在であり、且つ基台の下面にはトンネル底面に対して該底面の幅方向に平行なガイドレールが設けられていてこのガイドレールに上記斫りハンマをトンネル幅方向に往復移動自在に取付けているので、トンネル底部の斫り時に、斫りハンマのトンネル底面に対する位置調整などを行う必要はなく、該斫りハンマをトンネル底面に平行なガイドレールに沿って移動させると共に基台を吊支している架台をトンネル長さ方向に移動させることによって、トンネル底部全面を所定厚みだけ正確に且つ能率よく削りとることができる。
【００６０】
このように構成したトンネル底部の斫り装置において、請求項２に係る発明は、上記基台を上下動させる機構として、架台の両側部に装着されて基台を吊支したジャッキからなるので、これらのジャッキのロッドを伸長させることにより、基台と一体に斫りハンマを容易に且つ迅速に下動させてそのビットをトンネル底面に当接させ、直ちに斫り開始の準備を行うことができる。
【００６１】
さらに、上記ジャッキによる基台の吊支は、そのロッド下端に取付ているピンを基台の両側部側に設けている縦長孔に上下移動可能に係止させた構造としているので、基台の下面ガイドレールに取付けられている上記斫りハンマによる斫り作業中の振動を縦長孔によって吸収してジャッキ側に伝達するのを防止することができると共に斫り作業を行う際に、斫りハンマのビットをトンネル底面に当接させて基台をトンネル底面側に支持させた状態にしたのち、ジャッキのロッドを伸長させてそのピンを縦長孔の下端部側に移動させておくことにより、斫りハンマによるトンネル底部の斫り深さが進行するに従って、ジャッキのロッドを伸長させることなく上記ピンと縦長孔を介して基台を下動させ所定の深さまでトンネル底部を円滑に削りとることができる。
【００６２】
また、請求項３に係る発明によれば、斫りハンマによる斫り深さの規制機構は、基台の上面に立設、固定した門形枠と、架台に配設されたモータによって回動するカム板とからなり、このカム板のカム面で上記門形枠の下面を受止することにより基台のそれ以上の下動を規制するように構成しているので、斫りハンマのビットをトンネル底面に当接させた状態において、カム板の長径側を水平方向に向けた状態にした時に、その短径側の上面と門形枠の下面間で形成される隙間、即ち、上下方向の間隔を斫り代に相当する間隔となるように設定しておけば、斫りハンマによるトンネル底部の削り深さが所定の深さに達した時に門形枠の下面がカム板の上面に受止されてそれ以上の削り取りが行われなくなり、常に、所定深さの削り取りが可能となるものである。
【００６３】
その上、上記カム板の長径側の半径距離を斫りハンマによる上記所定深さまでの削り深さ以上に形成しておくことによって、トンネル底部を削りとったのち、カム板をその長径側が垂直状態となるまで回動させると、基台が上動して斫りハンマのビットを未だ斫られていないトンネル底面よりも上方に位置させることができ、従って、トンネル底面に邪魔されることなく斫りハンマをガイドレールに沿って次の斫り位置まで簡単に且つ迅速に横移動させることができ、削りとり作業が能率よく行うことができる。
【００６４】
また、請求項５に係る発明によれば、上記架台は、その両側端部に軸支しているローラをトンネルの両側壁面に固定した水平レールにトンネル長さ方向に移動可能に支持させているので、トンネル長さ方向に対しても該トンネルの底部を上記斫りハンマによって円滑に斫りしていくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】斫り装置の簡略正面図、
【図２】斫り装置をトンネル底部の改修に使用した状態を示す簡略側面図、
【図３】その簡略平面図、
【図４】斫りハンマの縦断面図。
【符号の説明】
Ａ  斫り装置
Ｔ  トンネル
ｔ  底面
１  水平架台
２  水平レール
３  基台
３ａ  ガイドレール
３ｃ  縦長孔
４  上下動機構
４ａ  ジャッキ
４ｃ  水平ピン
５  下動規制機構
５ａ  門形枠
５ｃ  カム板
６  斫りハンマ
７  往復動機構
【図１】
2005036464.tif 000003
【図２】
2005036464.tif 000004
【図３】
2005036464.tif 000005
【図４】
2005036464.tif 000006