(57)【要約】【課題】  作業者がエレメントの内部に入らずともシーリングの作業をすることができ、しかも迅速な作業ができて作業の効率化を図ることができる継手部の防水シーリング工法を提供すること。【解決手段】  路線下横断構造物用又はエレメント橋台用として構築されるエレメント構造体の隣接する構成エレメントを接続する継手部の防水シーリング工法であって、前記継手部のあるエレメント内を走行する作業台車を具え、該台車を継手部に沿って走行させながら作業台車に装備した器具を用いて継手部に付着した残留土砂を取り除いて清掃した後、該継手部にシーリング材を吹き付けて継手部をシールする。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路線下横断構造物用又はエレメント橋台用として構築されるエレメント構造体の隣接する構成エレメントを接続する継手部の防水シーリング工法であって、前記継手部のあるエレメント内を走行する作業台車を具え、該台車を継手部に沿って走行させながら作業台車に装備した器具を用いて継手部に付着した残留土砂を取り除いて清掃した後、該継手部にシーリング材を吹き付けて継手部をシールすることを特徴とするエレメント継手部の防水シーリング工法。
【請求項２】
継手部に付着した残留土砂を第１の作業台車の前部に設けたスクレーパによりエレメント内に掻き落とし、エレメント内に掻き落とされた土砂を第２の作業台車の前部に設けたスクレーパにより取り除くとともに、継手部を第３の作業台車に設けた清掃具により清掃し、更に第４の作業台車に設けたノズルによりシーリング材を清掃した継手部に吹き付ける請求項１記載のエレメント継手部の防水シーリング工法。
【請求項３】
第１，３，４の作業台車は、一方側の継手部と他方側の継手部に係合する車輪を走行方向の前後に有し、いずれかの側の継手部に係合する車輪は付勢部材により係合する外方向に付勢され、この付勢力によって支持されて走行する請求項２記載のエレメント継手部の防水シーリング工法。
【請求項４】
第４の作業台車のノズルにより継手部にシーリング材を吹き付ける際に、エレメント内を同時に走行する第５の作業台車に設けた投光器と監視カメラにより継手部に対するシーリング材の吹き付け状況を確認する請求項２又は３に記載のエレメント継手部の防水シーリング工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、既存の鉄道や道路の直下を横断するような路線下横断構造物たるトンネルを施工するような場合に適用されるエレメント牽引工法などによるエレメント構造物構築工法によって布設した構造体のエレメント継手部の防水シーリング工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記のようなトンネルを施工するときに非開削工法として、隣接する長尺のエレメントを継ぎ足して布設するエレメント牽引工法というものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このエレメント牽引工法はトンネル施工に際して鋼材からなる角形断面のエレメントを発進位置から牽引して地中に順次貫入することにより、多数のエレメントをトンネルの輪郭に沿って配列するものである。そして、配列に際しては、各エレメントには互いに隣接するものどうしを連結するための対の継手が形成されていて、先行エレメントの継手に後行エレメントの継手を係合させながら牽引することで双方のエレメントどうしを連結するとともに、後行エレメントの牽引を先行エレメントによって案内するようにしている。
【０００３】
ところで、エレメント牽引工法などによって布設されるエレメントにおいては、互いに結合する継手部の付近に布設の際に土砂が付着堆積するため、布設後に該土砂を除去する作業が必要であった。現状においては、エレメントの内側では、継手部の防水及び止水シーリング、またグラウト材漏出シーリングは、図１０に示すように人手でパッキング材８５を継手３，４間に押し当て接着系シーリング材８６を塗布するか、図１１に示すようにシート状のシーリング材８７を継手３，４間に貼り付けることで施工している。そして、その作業に際しては、作業者がエレメントの内部に入り込んでシーリングを行うのが一般的であったが、その場合にはエレメントの内部が８５０mm×８５０mmという空間であることが必要であり、８５０mm×８５０mm以下の場合には作業者がその中に入ることができず、事実上、作業が不可能な状態であった。尚、図１０，１１においてエレメントの外側では、継手部には防錆シート８８とグラウト鋼板８９が継手３，４間に取り付けられるが、これらはエレメント牽引工法などによってエレメントが布設される前に取り付けられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６２０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこでこの発明は、前記従来の技術の問題点を解決し、作業者がエレメントの内部に入らずともシーリングの作業をすることができ、しかも迅速な作業ができて作業の効率化を図ることができる継手部の防水シーリング工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】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、路線下横断構造物用又はエレメント橋台用として構築されるエレメント構造体の隣接する構成エレメントを接続する継手部の防水シーリング工法であって、前記継手部のあるエレメント内を走行する作業台車を具え、該台車を継手部に沿って走行させながら作業台車に装備した器具を用いて継手部に付着した残留土砂を取り除いて清掃した後、該継手部にシーリング材を吹き付けて継手部をシールすることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、継手部に付着した残留土砂を第１の作業台車の前部に設けたスクレーパによりエレメント内に掻き落とし、エレメント内に掻き落とされた土砂を第２の作業台車の前部に設けたスクレーパにより取り除くとともに、継手部を第３の作業台車に設けた清掃具により清掃し、更に第４の作業台車に設けたノズルによりシーリング材を清掃した継手部に吹き付けることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、第１，３，４の作業台車は、一方側の継手部と他方側の継手部に係合する車輪を走行方向の前後に有し、いずれかの側の継手部に係合する車輪は付勢部材により係合する外方向に付勢され、この付勢力によって支持されて走行することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３において、第４の作業台車のノズルにより継手部にシーリング材を吹き付ける際に、エレメント内を同時に走行する第５の作業台車に設けた投光器と監視カメラにより継手部に対するシーリング材の吹き付け状況を確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、前記のようであって、前記継手部のあるエレメント内を走行する作業台車を具え、該台車を継手部に沿って走行させながら作業台車に装備した器具を用いて継手部に付着した残留土砂を取り除いて清掃した後、該継手部にシーリング材を吹き付けて継手部をシールするので、従来のように作業者がエレメントの内部に入らずともシーリングの作業をすることができ、作業の自動化と無人化を期待できる。しかも、従来のような人手に頼る作業を極力少なくしているので、迅速な作業ができて作業の効率化を図ることができる。また、作業コストも低減することが可能となり、エレメント牽引工法などによって構築される路線下横断構造物又はエレメント橋台の全体のコストダウンを図ることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、エレメント布設が完了して地中に路線下横断構造物用として構築された構造体を示し、図２は、その構造体の上側Ａ部にある鋼製エレメントの一部を示す。１は箱型ラーメン形式の構造体で、該構造物は多数の鋼製エレメントからなっている。鋼製エレメントには基準エレメント、一般部エレメント、Ｔ字部エレメント、隅角部エレメントなど各種があるが、ここではＡ部において横方向に隣接する一般部エレメント２の継手部の箇所を例示する。
【００１３】
一般部エレメント２は、上下に配置された横枠板２ａ，２ｂと、該両枠板の一端部側を連結した縦枠板２ｃと、該両枠板の他端部側を連結した形状保持板２ｄとを有し、断面が長方形状に形成された四角筒状体を呈し、両横枠板２ａ，２ｂの両端部には、軸直角方向に力の伝達が可能な継手３，４が設けられている。横枠板２ａ，２ｂと縦枠板２ｃはその長さ方向全長に亘り設けられているが、形状保持板２ｄは短冊状になっていて、長さ方向に所定の間隔をおいて複数個配設された構成となっている。
【００１４】
横方向に隣接する一般部エレメント２は、図示のように継手３，４同士を嵌合して接続されるが、布設に際しエレメントの外側（図２で横枠板２ａの上方）が土砂５に対面しているため、該土砂の一部が継手３，４部の隙間から一方のエレメント２の形状保持板２ｄと他方のエレメント２の縦枠板２ｃによって形成される空間６に入り込み、継手３，４部等に付着堆積する。そのため、布設完了後のエレメント２内にコンクリートを打設する前に、従前のような残留土砂の除去・清掃とシーリングを行う必要があるが、その一連の作業手順を、図３に示すフローを参照しながら以下に説明する。
【００１５】
（継手部土砂移動）
まず、エレメント２の空間６に入り込み、継手３，４部に付着堆積した土砂５を取り除くには、図４に示す作業台車８を用いる。作業台車８は空間６にすっぽりと嵌る大きさの方形枠型本体１０を有し、該本体の上下前後には継手３，４部を走行可能な車輪１１，１２が配置されている。下側の車輪１２はブラケット１３に軸１４で回転自在に取り付けられた固定方式であるが、上側の車輪１１はブラケット１５に中間部が軸１６止めされたリンク１７の一端に回転自在に取り付けられ、かつリンク１７の他端に車輪１１を常時外方向に付勢するばね１８が取り付けられた位置変位可能方式となっていて、両車輪１１，１２が係合する継手３，４部から外れにくいようにしてある。本体１０の車輪１１，１２より前方の位置にはスクレーパ１９，２０が設けられ、該スクレーパにより継手３，４部等に付着堆積した残留土砂５を形状保持板２ｄ間の隙間から図示のようにエレメント２内に掻き落とし、或いは掬い上げるようになっている。
【００１６】
すなわち、作業台車８をその車輪１１が上側の継手３，４部に、車輪１２が下側の継手３，４部にそれぞれ係合するようにして空間６に装着すると、装着とともに一方側の車輪１１はばね１８の力で係合する方向に付勢されるため、両車輪１１，１２とも継手３，４部から外れることなく、作業台車８は走行可能な状態になる。しかる後、例えば作業台車８の本体１０の前面に取り付けた牽引部２１を介して索条などで該台車を牽引などして走行させると、前記したようにスクレーパ１９が上側の継手３，４部に付着している残留土砂５を掻き落とし、スクレーパ２０がこの掻き落とした土砂とともに下側の継手３，４部に堆積した残留土砂５を掬い上げて、前記のように隣接エレメント２内に残留土砂５を移動させる。
【００１７】
（エレメント内の残留土砂清掃）
次に、エレメント２内に移動させた土砂を除去して清掃するが、この際には前記作業台車８を取外した後に、図５に示す作業台車２３を用いて行う。作業台車２３はエレメント２内にすっぽりと嵌る大きさの箱型本体２４を有し、該本体の下部の前後左右には走行可能な車輪２５が配置されている。本体２４は前部のみ開口し、それ以外は閉鎖した構造となっているとともに、前部の上下にはスクレーパ２６，２７が設けられている。
【００１８】
すなわち、作業台車２３をエレメント２内に入れて走行可能な状態にした後、牽引などして走行させると、スクレーパ２６によりエレメント２内の天井面に付着した土砂を掻き落とす一方、スクレーパ２７によりエレメント２内の底面に堆積した土砂を掬い上げて前部開口から本体２４内に収容する。２８は作業台車２３の本体２４内に収容した残留土砂を示す。このようにしてエレメント２内を残留土砂のないきれいに清掃した状態とする。
【００１９】
（継手部清掃）
次に、前記により残留土砂の除去が済んだエレメント２の継手３，４部に対してエアを吹き付けて清掃を行うが、この際には前記作業台車２３を取外した後に、図６に示す作業台車３０を用いて行う。作業台車３０は作業台車８と同様な本体３１を有し、該本体にこれも同様な車輪３３，３４、ブラケット３５，３７、軸３６，３８、リンク３９、ばね４０等を有するほか、上側前部と、下側前部と中間部にワイヤーブラシ４２，４３，４４が設けられ、さらに上下側の後部にエアノズル４６，４７が、継手３，４部の隙間に先端が向くように設けられている。
【００２０】
すなわち、作業台車３０を空間６に入れて走行可能な状態にした後、牽引などして走行させると、ワイヤーブラシ４２，４３により継手３，４部を清掃するとともに、エアノズル４６，４７により継手３，４部の隙間にエアを吹き付け清掃する。
【００２１】
（下側の継手部吹付けシーリング）
次に、ブラシ及びエア清掃によりきれいになったエレメント２内の継手３，４部に対してシーリング材を吹き付けてシーリングを行うが、この際には前記作業台車３０を取外した後に、図７に示す作業台車５０，７０を用いて行う。作業台車５０は作業台車８，３０と同様な本体５１を有し、該本体にこれも同様な車輪５３，５４、ブラケット５５，５７、軸５６，５８、リンク５９、ばね６０等を有するほか、上下側の後部に吹付材ノズル６２，６３及びホース６４，６５が設けられている。ノズル６２からの一方のホース６４は同図（Ｄ）に示すように主材としてのアスファルト系シーリング材が収容された容器６６に、他方のホース６５は硬化材としての触媒が収容された容器６７にそれぞれポンプＡ，Ｂを介して接続されている。他方のホース６５は容器６７からさらにポンプＡに接続され、かつポンプＡにはホース６８を介してコンプレッサ６９が接続されている。したがって、コンプレッサ６９及びポンプＡ，Ｂを作動すると、容器６６に収容されたアスファルト系シーリング材がホース６４を経て、また容器６７に収容された触媒がホース６５を経て、それぞれノズル６２，６３へ送られ、該ノズルから同時に吹き付けられることにより吹き付け箇所である継手３，４部で混合した状態となる。
【００２２】
また、作業台車７０はエレメント２内に収容可能な大きさの箱型本体７１を有し、該本体の下部の前後左右には走行可能な車輪７３が配置されている。本体７１の作業台車５０側の上下には投光器７５，７６が継手３，４部を向くように設けられているとともに、監視カメラ７７が上下に揺動可能に設けられている。
【００２３】
すなわち、作業台車５０を空間６に入れて走行可能な状態にするとともに、作業台車７０をエレメント２内に入れて走行可能な状態にした後、両台車５０，７０を同時に、台車７０を台車５０よりもやや遅れるようにして走行させる。そして、この実施の形態では先に、図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように下側の継手３，４部に作業台車５０に設けたノズル６３から液状シーリング材を触媒とともに継手３，４部の隙間に向けて吹き付け、隙間を完全に埋め込む。吹き付けられ、隙間に埋め込まれたシーリング材はその後、触媒により短時間で反応して乾燥硬化される。この状態を示すのが図９であり、シーリング材７８は継手３，４部の隙間を完全に塞ぐように付着される。この吹き付け時に作業台車７０に設けた監視カメラ７７が投光器７６で照らされた下側の継手３，４部を映し、例えば離隔した場所に設置したモニタに出力するので、作業者はそれを見ながら、吹き付け状況が良好であるか否かを確認することができる。
【００２４】
（上側の継手部吹付けシーリング）
下側の継手３，４部に対するシーリング作業が終了したら、今度は上側の継手３，４部に対しても同様に行う。その状況を示すのが、図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）であり、この場合にはノズル６２から液状シーリング材が触媒とともに吹き付けられ、監視カメラ７７が上向きに揺動して上側の継手３，４部の吹き付け状況をモニタに映し出すことになる。もっとも技術的に可能であれば上側の継手３，４部と下側の継手３，４部を同時に行ってもよい。
【００２５】
前記のようなシーリング作業が上側及び下側とも終わったら、その出来形を確認し、その後に上側及び下側の継手３，４部において、グラウト鋼板８９とシーリング材７８との間に形成される略Ｓ字状の隙間Ｓに対して図示しない継手グラウトを注入して埋める。そして、隙間Ｓを継手グラウトで埋めた後のエレメント２内にはこれも図示しないコンクリートが打設されることになるが、このコンクリートの打設は前記継手グラウトの注入の前でもよく、コンクリートの打設とグラウト注入の前後は任意である。
【００２６】
前記のようであるから、この実施の形態に基づくシールリング工法によれば、残留土砂が取り除かれて清掃されたエレメント２の継手３，４部の隙間に液状シーリング材を触媒とともに吹き付けて付着させ、この付着したシーリング材等を短時間で反応させることによりシーリング皮膜を形成してシール効果を発揮させることが可能となる。したがって、これまでの方法によるよりも入念な清掃、吹き付け等の作業が、簡易な作業台車を用いることにより達成でき、施工の自動化、無人化を図ることが可能となる。
【００２７】
また、この工法によれば、エレメント２内が特に人が入ることができない８５０mm×８５０mm以下の狭隘な内空間であってもその施工を可能にし、施工速度を向上し、コスト低減も可能とすることができる。換言すると、このことにより、エレメント牽引工法などで標準８５０mm×８５０mmであったエレメント桁高を８００mm以下にすることが可能となり、設計上８００mm以下でよい構造物への適応ができ、構造物構築の合理性とコストダウンを図ることが可能となる。
【００２８】
前記実施の形態では、路線下横断構造物用の構造体を示し、その一例として箱型ラーメン型式を挙げたが、そのほかに門型配置の箱型ラーメン型式、リング型式、多径間箱型ラーメン型式にも適用することができるし、構造体も路線下横断構造物用に代え、エレメント橋台用にも適用することが可能である。また、作業に際し使用する作業台車８，２３，３０，５０，７０もその台数、構造とも必ずしも実施の形態の通りのものでなくともよく、例えば１台の作業台車で全ての作業を行うようにしてもよいのに加え、継手３，４部の構造も一例を示したものであり、図示した以外の構成としてもよい等、具体的な構成は実施に際して適宜、その設計を変更、修正することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の一実施の形態であるエレメント布設が完了して地中に路線下横断構造物用として構築された構造体を示す斜視図である。
【図２】同上の構造体の上側Ａ部にある鋼製エレメントの一部を示し、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略側断面図である。
【図３】シーリング作業手順を示すフロー図である。
【図４】継手部の土砂移動を説明する図面で、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略側断面図である。
【図５】継手部及びエレメント内の清掃を説明する図面で、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略側断面図である。
【図６】継手部の清掃を説明する図面で、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略側断面図である。
【図７】下側の継手部に対するシーリング材の吹き付けを説明する図面で、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略側断面図、（Ｃ）は概略平面図、（Ｄ）はノズルとホースの接続系を示す概略斜視図である。
【図８】上側の継手部に対するシーリング材の吹き付けを説明する図面で、（Ａ）は概略正面図、（Ｂ）は概略側断面図、（Ｃ）は概略平面図である。
【図９】継手部に吹き付けられたシーリング材が乾燥硬化した状態を示す図面である。
【図１０】従来例を示す図９と対応する図面である。
【図１１】従来例を示す図９と対応する図面である。
【符号の説明】
【００３０】
１  構造体                                ２  エレメント
３，４  継手                              ５  土砂
６  空間                                  ８  作業台車
１９，２０  スクレーパ                    ２３  作業台車
２６，２７  スクレーパ                    ３０  作業台車
４２，４３，４４  ワイヤーブラシ          ４６，４７  エアノズル
５０  作業台車                            ６２，６３  吹付材ノズル
６６，６７  容器                          ６４，６５，６８  ホース
６９  コンプレッサ                        ７０  作業台車
７５，７６  投光器                        ７７  監視カメラ
【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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