(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘削面に沿って設置されたアーチ状支保工に着脱自在に取り付けられる支持枠と、この支持枠の上部に着脱可能に固定され、トンネル内で発生した落石を受ける平板状のプロテクタとからなるトンネル内作業用落石防護装置において、
前記支持枠は、前記アーチ状支保工に取付られた状態で、フレーム面が鉛直方向を指向する複数のフレーム材を組合せた主フレームと、前記プロテクタを固定する際に、上端が前記主フレームの上端と一致した状態で、フレーム面が前記主フレームと直交するように配置される補助フレームとを備え、
前記主フレームは、一端側に前記アーチ状支保工のフランジに嵌合される偏心ローラを有する固定用金具が取り付けられ、上下方向に間隔を置いて平行に配置される一対の水平フレーム材と、この水平フレーム材間を連結する垂直フレーム材とを有し、
前記補助フレームの一端側を前記主フレームに拡開可能に取付け、折り畳んだ際に、前記フレーム面同士が相互に重なるようにしたことを特徴とするトンネル内作業用落石防護装置。
【請求項２】
前記固定用金具と前記水平フレーム材との取付部分に、前記水平フレーム材の取付角度を調整する長孔を設けたことを特徴とする請求項１記載のトンネル内作業用落石防護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トンネル内作業用防護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル工事における掘削対象地山は、粘土，軟岩および硬岩などと非常に種類が多く、また、土粒子の締まり具合や水を含んだ状態などにより、その性質が著しく変化する。
【０００３】
崩壊性の地山を掘削対象としたトンネル工事では、掘削後速やかに支保工を設置して、地山の安定を図る必要がある。この種の支保工の設置作業は、トンネル内で落石が発生するため、作業員が落石防護体内に入って、落石から防護しながらの作業となる。
【０００４】
このような用途に用いられる落石防護体は、一般に、鋼製立体フレームの天井部に落石防護鋼板を取付けた構造となっていた。
【０００５】
しかしながら、このような従来の落石防護体には、以下に説明する問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、鋼製立体フレームの天井部に落石防護鋼板を取付けた防護体は、格納に広いスペースが必要になる上に、鋼製であるため、重量が非常に重く、移動や設置の際に、重機が必要になり、限られたトンネル空間内の作業現場で重機操作を行うため、支保工の設置サイクルに影響を及ぼし、作業能率の大幅な低下を招いていた。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、軽量で着脱が簡単に行え、支保工の設置作業の能率が向上するトンネル内作業用防護装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、トンネル掘削面に沿って設置されたアーチ状支保工に着脱自在に取り付けられる支持枠と、この支持枠の上部に着脱可能に固定され、トンネル内で発生した落石を受ける平板状のプロテクタとからなるトンネル内作業用落石防護装置において、前記支持枠は、前記アーチ状支保工に取付られた状態で、フレーム面が鉛直方向を指向する複数のフレーム材を組合せた主フレームと、前記プロテクタを固定する際に、上端が前記主フレームの上端と一致した状態で、フレーム面が前記主フレームと直交するように配置される補助フレームとを備え、前記主フレームは、一端側に前記アーチ状支保工のフランジに嵌合される偏心ローラを有する固定用金具が取り付けられ、上下方向に間隔を置いて平行に配置される一対の水平フレーム材と、この水平フレーム材間を連結する垂直フレーム材とを有し、前記補助フレームの一端側を前記主フレームに拡開可能に取付け、折り畳んだ際に、前記フレーム面同士が相互に重なるようにした。
このように構成したトンネル内作業用防護装置によれば、支持枠と、この支持枠の上部に着脱可能に固定される平板状のプロテクタとを備えているので、プロテクタを支持枠から脱着すると、重量が軽くなり、重機を用いることなく、支持枠をアーチ状支保工に簡単に取り付けおよび取り外しができる。
また、上記構成によれば、補助フレームを折り畳むことにより、支持枠のフレーム面同士が相互に重なるので、運搬が容易になるとともに、格納スペースも少なくすることができる。
さらに、主フレームは、一端側に前記アーチ状支保工のフランジに嵌合される偏心ローラを有する固定用金具が取り付けられ、上下方向に間隔を置いて平行に配置される一対の水平フレーム材と、この水平フレーム材間を連結する垂直フレーム材とで構成するので、偏心ローラを支保工のフランジに圧入嵌合することにより、支持枠をワンタッチで簡単に取り付けることができるとともに、フランジの厚みの変化にも対応することができる。
前記固定用金具と前記水平フレーム材との取付部分には、前記水平フレーム材の取付角度を調整する長孔を設けることができる。
この構成によれば、水平フレーム材の取付角度が調整できるので、アーチ状支保工の曲率の変化に対応することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図８は、本発明にかかるトンネル内作業用防護装置の一実施例を示している。
【００１０】
同図に示した防護装置は、支持枠１０と、平板状のプロテクタ１２とを備えている。支持枠１０は、前工程により、トンネル掘削面に沿って設置されたアーチ状支保工１４に着脱自在に取り付けられる。
【００１１】
アーチ状支保工１４は、フランジ１４ａを有するＨ型鋼から構成されていて、周方向に沿って分断されたものを接合しながらアーチ状に設置する。プロテクタ１２は、支持枠１０の上部に着脱可能に固定される。
【００１２】
本発明の防護装置は、支保工１４の接合，設置作業の際などに用いられ、図１に使用状態の一例を示すように、プロテクタ１２がトンネル内で発生した落石を受け、その下方で作業する作業者の安全を確保する。
【００１３】
支持枠１０は、その詳細を図２から図４に示すように、主フレーム１６と補助フレーム１８とを有している。主フレーム１６は、複数のフレーム材を組合せたものであって、図３に示すように、アーチ状支保工１４に取付けられた状態で、そのフレーム面が、鉛直方向を指向する。
【００１４】
この主フレーム１６は、上下方向に所定の間隔を置いて、ほぼ平行に配置された一対の上，下水平フレーム材１６ａ，１６ｂと、これらの上，下水平フレーム材１６ａ，１６ｂを連結する垂直フレーム材１６ｃと、垂直フレーム材１６ｃの下端と上水平フレーム材１６ａの一端との間に渡設された補強フレーム材１６ｄとを有している。
【００１５】
本実施例の場合には、下水平フレーム材１６ｂは、垂直フレーム材１６ｃの下端から上方に離間した位置に固設されている。そして、垂直フレーム材１６ｃの一側面には、補助フレーム１８の拡開を規制するストッパ１６ｅが固設されている。
【００１６】
なお、図３に示した主フレーム１６は、同図に示した側面形状に限ることはなく、例えば、同図に仮想線で示すように、長方形状の枠体であってもよい。
【００１７】
上，下水平フレーム１６ａ，１６ｂの一端側には、図２に示すように、アーチ上支保工１４のフランジ１４ａに嵌合されて、支持枠１０を固定支持する固定用金具２０が、それぞれ取り付けられている。
【００１８】
この固定用金具２０は、一端に開口２０ａが設けられた略Ｃ字型のローラホルダー２０ｂと、このローラホルダー２０ｂ中に、中心から離間した位置に設けられた軸により回転自在に支持された偏心ローラ２０ｃと、ローラホルダー２０ｂの一側面に固設された取付プレート２０ｄとを有している。
【００１９】
取付プレート２０ｄには、上，下水平フレーム材１６ａ，１６ｂに固定用金具２０を固設するためのボルト装着孔２０ｅが設けられている。このボルト装着孔２０ｅは、例えば、斜めの長孔とすることにより、上，下水平フレーム材１６ａ，１６ｂの取付角度を調整することができる。
【００２０】
なお、この長孔は、上，下水平フレーム材１６ａ，１６ｂ側に設けてもよい。このような構成にしておくと、上，下水平フレーム材１６ａ，１６ｂの支保工１４に対する取付角度の調整が可能になるので、アーチ状の支保工１４の曲率の変化に対応することができる。
【００２１】
開口２０ａの幅は、フランジ１４ａの厚み以上になっていて、この開口２０ａ内にフランジ１４ａを挿入して、ホルダー２０ｂをウエブ１４ｂ側に押込むようにして圧入すると、偏心ローラ２０ｃが偏心回転して、ホルダー２０ｂの内面と偏心ローラ２０ｃとの間にフランジ１４ａが挟持される。
【００２２】
このような挟持状態においては、固定用金具２０が支保工１４に固定されているので、この結果、支持枠１０が支保工１４に固定支持される。
【００２３】
支持枠１０を支保工１４から脱着する際には、上記と逆の操作を行うと、支持枠１０を取り外すことができる。補助フレーム１８は、その詳細を図４に示すように、水平および垂直フレーム材１８ａ，１８ｂと、補強フレーム材１８ｃとを相互に連結した直角三角形状に形成されている。
【００２４】
なお、この補助フレーム１８の形状もこの形状に限ることはなく、図４に仮想線で示すように、正方形などであってもよい。補助フレーム１８の垂直フレーム材１８ｂは、その一側面が丁番２２を介して、主フレーム１６の垂直フレーム材１６ｃに結合されている。
【００２５】
この場合、補助フレーム１８の水平フレーム材１８ａの上端と、主フレーム１６の上水平フレーム材１６ａの上端とが一致するようになっている。丁番２２で結合された補助フレーム１８は、図１に示すように、丁番２２を拡開中心として、拡開自在に構成されている。
【００２６】
本実施例の場合には、補助フレーム１８は、プロテクタ１２を固定する際に、フレーム面が主フレーム１６のフレーム面と直交する位置に配置される。
【００２７】
つまり、このような拡開状態において、補助フレーム１８の垂直フレーム材１８ｂが、主フレーム１６に設けられたストッパ１６ｅ当接して、相互の位置決めが行われる。
【００２８】
また、補助フレーム１８を拡開させない場合には、主フレーム１６のフレーム面に補助フレーム１８のフレーム面が重なり合って、折り畳み可能に構成されている。
【００２９】
プロテクタ１２は、その詳細を図５から図８に示すように、形鋼などで構成された長方形の枠体１２ａと、枠体１２ａの上面に取付けられた金網１２ｂとを備えている。
【００３０】
なお、この金網１２ｂは、例えば、鋼板やパンチングメタルなどで代替することができる。枠体１２ａの一側面側には、主フレーム１６の上水平フレーム材１６ａ側面に当接する複数の固定フレート１２ｃが固設され、各固定プレート１２ｃには、ボルト装着用の孔１２ｄが貫通形成されている。
【００３１】
また、枠体１２ａの内部には、中心から偏心した位置に中間プレート１２ｅが渡設固定され、この中間プレート１２ｅには、ボルト装着用の孔１２ｄが貫通形成された固定プレート１２ｃが固設されている。
【００３２】
中間プレート１２ｅは、プロテクタ１２を支持枠１０の上部に載置した際に、補助フレーム１８の水平フレーム材１８ａ上に位置するようになっていて、孔１２ｄにボルトを装着することにより、水平フレーム１８ａに固定される。
【００３３】
さて、以上のように構成された防護装置によれば、支持枠１０と、この支持枠１０の上部に着脱可能に固定される平板状のプロテクタ１２とを備えているので、プロテクタ１２を支持枠１０から脱着すると、重量が軽くなり、重機を用いることなく、支持枠１０をアーチ状支保工に簡単に取り付けおよび取り外すことができ、支保工１４の設置サイクルを短縮して、施工能率を大幅に向上することが可能になる。
【００３４】
また、本実施例の場合には、支持枠１０は、アーチ状支保工１４に取付られた状態で、フレーム面が鉛直方向を指向する複数のフレーム材１６ａ〜１６ｄを組合せた主フレーム１６と、プロテクタ１２を固定する際に、上端が主フレーム１６の上端と一致した状態で、フレーム面が主フレーム１６と直交するように配置される補助フレーム１８とを備え、補助フレーム１８の一端側を主フレーム１６に拡開可能に取付け、フレーム面同士が相互に重なるように構成している。
【００３５】
従って、補助フレーム１８を折り畳むことにより、支持枠１０のフレーム面同士が相互に重なるので、運搬が容易になるとともに、格納スペースも少なくすることができる。
【００３６】
さらに、本実施例の場合には、主フレーム１６は、一端側にアーチ状支保工１４のフランジ１４ａに嵌合される偏心ローラ２０ｃを有する固定用金具２０が取り付けられ、上下方向に間隔を置いて平行に配置される一対の水平フレーム材１６ａ，１６ｂと、この水平フレーム材１６ａ，１６ｂ間を連結する垂直フレーム材１６ｂとで構成されている。
【００３７】
この構成によれば、偏心ローラ２０ｃを支保工１４のフランジ１４ａに嵌合圧入することにより、支持枠１０をワンタッチで簡単に取り付けることができるとともに、フランジ１４ａの厚みが若干異なった場合にも対応することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかるトンネル内作業用防護装置によれば、着脱に大型の重機を必要としないので、支保工の設置能率を大幅に向上することができる。また、本発明では、運搬が容易に行えるとともに、格納スペースも少なくなる。さらに、ワンタッチで支持枠の着脱が行え、取扱が簡単になる。また、請求項２の構成によれば、曲率が異なるアーチ状支保工にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるトンネル内作業用防護装置の使用状態の説明図である。
【図２】  図１に示した防護装置の上面図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】  図２のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図５】  図１に示したプロテクタの平面図である。
【図６】  図５のＡ−Ａ線矢視図である。
【図７】  図５のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図８】  図５のＣ−Ｃ線矢視図である。
【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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