(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの壁面に支保工を建込む支保工建込み装置において、
穿孔を行う重機と、この重機に揺動可能に設けられ、穿孔機が取付けられるガイドセルと、このガイドセルの先端部に取付けられて、前記支保工を把持する把持手段とを備え、
前記把持手段は、前記支保工を挟みつけて把持可能な２つの挟持板と、これら２つの挟持板が接近離間するように一方の挟持板を移動させる駆動手段とを備え、
一方の挟持板が前記ガイドセルに固定され、他方の挟持板がガイドセルに移動自在に取付けられており、
前記他方の挟持板は、前記ガイドセルに取付けられた油圧シリンダ装置で移動す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記載の支保工建込み装置において、
前記重機には、前記穿孔機を操作する操作室が設けられており、
前記操作室には、前記油圧シリンダ装置による挟持板の移動と停止とを切り替える切替手段が設けられてい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、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】
従来、大断面のトンネル工事における鋼製の支保工の建込みは、建込み用専用重機や、ドリルジャンボ等の重機に建込み装置を取付けて行われている。ドリルジャンボは、複数の穿孔機を有するもので、これら穿孔機はドリルジャンボに揺動自在に設けられたガイドセルに取付けられ、また、建込み装置は例えば、ドリルジャンボに例えば専用ブームを設け、このブームに取付けられている。専用ブームに建込み装置を取付ける場合、該ブームの先端部に支保工を支持する治具を取付け、この治具によって支保工を支持しながらブームを揺動させることによって支保工をトンネルの内壁面に建込んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建込み用の専用重機を用いて支保工の建込みを行う場合、ドリルジャンボでの施工後、このドリルジャンボと建込み用の専用重機との入れ替え作業が必要で施工性の低下を招くばかりか、坑内に建込み用の専用重機の駐車スペースを確保しなければならない。
一方、建込み装置に取付けられたドリルジャンボ等の重機を用いて支保工の建込みを行う場合、建込み用の専用重機に必要であった重機の入れ替え作業や駐車スペースの確保といった問題は解決できるが、ドリルジャンボによる穿孔作業の際に、前記ブームの先端部に取付けられて支保工を支持する治具には、支保工を安定的に把持する手段は施されていなかったので、治具で支持された支保工は不安定な状態になっていた。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明の課題は、支保工を支持するための専用のブームが不要で、かつ、支保工を安定した状態で把持してトンネルの壁面に建込むことができる支保工建込み装置を提供することである。
【０００５】
【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記載の発明は、例えば、図１〜図９に示すように、トンネルの壁面に支保工を建込む支保工建込み装置１において、
穿孔を行う重機（ドリルジャンボ）２０と、この重機２０に揺動可能に設けられ、穿孔機（ドリフタ）２が取付けられるガイドセル５と、このガイドセル５の先端部に取付けられて、前記支保工を把持する把持手段１０とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、穿孔機が取付けられるガイドセルの先端部に把持手段が取付けられており、この把持手段によって支保工を把持できるので、支保工を安定した状態で把持してトンネルの壁面に建込むことができる。
また、把持手段は、穿孔機が取付けられるガイドセルの先端部に取付けられているので、従来のように、支保工を専用のブームを使用してトンネルの壁面に建込む必要がない。つまり、ガイドセルに把持手段と穿孔機との双方を取付けているので、穿孔機による穿孔作業の際に、ガイドセルが専用のブームと接触するということはない。
【０００７】
また、請求項１記載の発明は、
前記把持手段１０は、前記支保工を挟みつけて把持可能な２つの挟持板１１、１２と、これら２つの挟持板１１、１２が接近離間するように一方の挟持板を移動させる駆動手段１３とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように、２つの挟持板と、その一方の挟持板を移動させる駆動手段とを備えているので、２つの挟持板のうち一方を他方に接近離間することによって、支保工の幅に合わせて、２つの挟持板の間隔を調整することができる。したがって、幅の異なる複数の支保工をそれぞれ確実に把持することができる。
【０００９】
さらに、請求項１記載の発明は、
一方の挟持板１１が前記ガイドセル５に固定され、他方の挟持板１２がガイドセル５に移動自在に取付けられており、
前記他方の挟持板１２は、前記ガイドセル５に取付けられた油圧シリンダ装置１４で移動することを特徴とする。
【００１０】
このように、一方の挟持板がガイドセルに固定され、他方の挟持板が油圧シリンダ装置によってガイドセルに移動自在に取付けられているので、油圧シリンダ装置を駆動させて他方の挟持板を移動させることによって、２つの挟持板で支保工を挟みつけて把持することができ、安定した状態でトンネルの壁面に支保工を建込むことができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、例えば、図１〜図９に示すように、請求項１記載の支保工建込み装置１において、
前記重機２０には、前記穿孔機２を操作する操作室が設けられており、
前記操作室には、前記油圧シリンダ装置１４による挟持板１２の移動と停止とを切り替える切替手段（切替スイッチ）が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、操作室には、挟持板の移動と停止とを切り替える切替手段が設けられているので、穿孔機の操作と挟持板の操作とを操作室から出ることなく、連続して行えるので、施工効率がよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図９を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
支保工建込み装置１は、円弧状をなす鋼製の支保工をトンネルの壁面に建込むものであって、ドリルジャンボ（重機）２０と、このドリルジャンボ２０に設けられたガイドセル５と、このガイドセル５の先端部に取付けられて、支保工を把持する把持手段１０とを備えている。
【００１４】
ドリルジャンボ２０は、図６に示すように、穿孔を行うドリフタ（穿孔機）２と、旋回機構２５を上部に取付けた車体２６ａと、この車体２６ａを移動させる動力部２６ｂとを備えている。動力部２６ｂとしては、例えばキャタピラ式の移動機構を用いており、作業現場を自在に移動できるようになっている。また、このドリルジャンボ２０には、ドリルジャンボ２０およびドリフタ２を操作する操作室（図示しない）が設けられており、この操作室には、油圧シリンダ装置１４による他方の挟持板１２の移動と停止とを切り替える切替スイッチ（切替手段）（図示しない）が設けられている。
【００１５】
ドリフタ２は、ガイドセル本体３に取付けられた油圧ドリフタであって、駆動部２ｃに取付けられたロッド２ｂと、このロッド２ｂの先端部に取付けられ、穿孔を行う穿孔部２ａとを備える。また、このロッド２ｂの全長は、使用する環境に応じて適宜変更可能になっている。
【００１６】
ガイドセル５は、ドリフタ２を前後方向に案内するガイドセル本体３と、このガイドセル本体３を支持するとともにガイドセル本体３の上下方向および左右方向の角度を変えるアーム２４とを備え、旋回機構２５を介して車体２６ａに揺動可能に設けられている。そして、この旋回機構２５を駆動させることによって、車体２６ａに対して水平面内でガイドセル５が旋回できるようになっている。
【００１７】
ガイドセル本体３は、図１、図５、図６および図９に示すように、上方が開口している断面略コ字状の長尺な部材であって、アーム２４の支持部４１ｃの上面に取付けられている。このガイドセル本体３の先端部には、断面視ロ字状の摺動軸３ａが設けられており、この摺動軸３ａに把持手段１０が取付けられている。
【００１８】
把持手段１０は、支保工を挟みつけて把持可能な２つの挟持板１１、１２と、これ２つの挟持板１１、１２のうち他方の挟持板１２を、一方の挟持板１１に接近離間するように移動させる駆動手段１３とを備えている。
【００１９】
２つの挟持板１１、１２は、図１〜図４および図７〜図９に示すように、上端部に凹部１１ａ、１２ａがそれぞれ形成された略矩形状の鋼板であり、この凹部１１ａ、１２ａが、ロッド２ｂの軸受けとなっている。また、２つの挟持板１１、１２の中央部よりやや下側には、正方形状の開口部１１ｂ、１２ｂがそれぞれ設けられており、この開口部１１ｂ、１２ｂに摺動軸３ａが挿入されている。
【００２０】
２つの挟持板１１、１２のうち一方の挟持板１１は、ガイドセル本体３と摺動軸３ａとの接合部にボルト１５等により固定されており、他方の挟持板１２に対向する表面の中央部よりやや左側（図８参照）には、摺動軸３ａに沿って突出する第１凸部１１ｃが設けられている。この第１凸部１１ｃの上面１１ｆは、外側（図８中左側）に向かって漸次高さが低くなる曲面１１ｆになっており、この曲面１１ｆに、支保工が載置されるようになっている。
【００２１】
他方の挟持板１２は、摺動軸３ａに移動自在に取付けられており、その下端部には、駆動手段１３が取付けられている。また、一方の挟持板１１に対向する表面の中央部よりやや右側（図８参照）には、摺動軸３ａに沿って突出する第２凸部１２ｃが設けられている。この第２凸部１２ｃの上面１２ｆは、外側（図８中右側）に向かって漸次高さが低くなる曲面１２ｆになっており、この曲面１２ｆにも、支保工が載置されるようになっている。この第２凸部１２ｃと第１凸部１１ｃとは、摺動軸３ａの中心線に対して略線対称に配置されている。そして、他方の挟持板１２が一方の挟持板１１に接近することによって、第１凸部１１ｃと第２凸部１２ｃとが、これらの突出方向と交差する方向において重なり合うようになっている。
【００２２】
駆動手段１３は、図１および図２に示すように、油圧シリンダ装置１４であって、ガイドセル本体３の先端部の下方にボルト１５等により取付けられた油圧シリンダ１４ａと、他方の挟持板１２の下端部にボルト等で先端部が固定されたピストンロッド１４ｂとを備えている。そして、このピストンロッド１４ｂを摺動軸３ａに沿って移動させることによって、他方の挟持板１２は、摺動軸３ａに沿って摺動するようになっている。
【００２３】
アーム２４は、図６に示すように、油圧駆動式の長尺な部材であって、一方の端部２４ａは、駆動機構４１を介してガイドセル本体３の下面に取付けられており、他方の端部２４ｂは旋回機構２５に取付けられている。このアーム２４の略中央部２４ｃには、油圧アクチュエータ４２の一端が固定されており、油圧アクチュエータ４２の他端は、旋回機構２５に固定されている。そして、この油圧アクチュエータ４２を駆動させることによって、旋回機構２５に対してアーム２４が上下方向に揺動できるようになっている。また、このアーム２４を揺動させることによって、ドリフタ２およびガイドセル本体３が上下方向に移動できるようになっている。
【００２４】
駆動機構４１は、ガイドセル本体３およびドリフタ２の位置を微調節するものであって、アーム２４の一方の端部２４ａに対して上下方向に回転する補助アーム４１ａと、この補助アーム４１ａに対して左右方向に回転する可動部４１ｂと、この可動部４１ｂに対して上下方向に回転する支持部４１ｃとを備えている。
【００２５】
次に、トンネルの壁面に支保工を建込む際の支保工建込み装置１の動作について説明する。
まず、２つの挟持板１１、１２の凹部１１ａ、１２ａに軸受けされたロッド２ｂを取り外し、支保工が載置されやすいように、２つの挟持板１１、１２の間隔を調整しておく。そして、第１凸部１１ｃおよび第２凸部１２ｃの上面１１ｆ、１２ｆに支保工を載置する。
【００２６】
次に、操作室で油圧シリンダ装置１４の切替スイッチを押し、載置された支保工の幅に合わせて、ピストンロッド１４ａを摺動軸３ａに沿って移動させる。すると、ピストンロッド１４ａの先端部に取付けられた他方の挟持版１２が、摺動軸３ａ上を摺動して、一方の挟持板１１に接近する。その際、第１凸部１１ｃと第２凸部１２ｃとは、これらの突出方向と交差する方向において重なり合い、重なり合った第１凸部１１ｃと第２凸部１２ｃとの上面１１ｆ、１２ｆで、略半円状の円弧面が形成される。そして、これら上面１１ｆ、１２ｆに載置された支保工は、この円弧面で支持され、２つの挟持板１１、１２で挟み付けられる。
【００２７】
そして、旋回機構２５を駆動させて、アーム２４の方向をトンネルの軸方向に一致させる。次に、油圧アクチュエータ４２を駆動させてアーム２４を揺動させることにより、支持部４１ｃを切羽の近傍に配置する。そして、補助アーム４１ａ、可動部４１ｂおよび支持部４１ｃを駆動させることにより、トンネルの壁面の所定の位置に支保工を配置し、他方の挟持板１２を一方の挟持板１１から離間させる。次に、第１凸部１１ｃと第２凸部１２ｃの上面１１ｆ、１２ｆで支保工をトンネルの壁面に押し付け、支保工をトンネルの壁面に建込む。そして、上述した動作を順次繰り返すことによって、支保工をトンネルの壁面に順次建込んでいく。
【００２８】
以上により、本実施の形態によれば、ドリフタ２が取付けられるガイドセル本体３の先端部に把持手段１０が取付けられており、この把持手段１０によって支保工を把持できるので、支保工を安定した状態で把持してトンネルの壁面に建込むことができる。
【００２９】
また、把持手段１０は、ドリフタ２が取付けられるガイドセル本体３の先端部に取付けられているので、従来のように、支保工を専用のブームを使用してトンネルの壁面に建込む必要がない。つまり、ガイドセル本体３に把持手段１０とドリフタ２との双方を取付けているので、ドリフタ２による穿孔作業の際に、ガイドセル本体３が専用ブームと接触するということはない。
【００３０】
さらに、２つの挟持板１１、１２と、これら２つの挟持板１１、１２を移動させる駆動手段１３とを備えているので、２つの挟持板１１、１２のうち他方の挟持板１２を一方の挟持板１１に接近離間することによって、支保工の幅に合わせて、２つの挟持板１１、１２の間隔を調整することができる。したがって、幅の異なる複数の支保工をそれぞれ確実に把持することができる。
【００３１】
また、一方の挟持板１１がガイドセル本体３と摺動軸３ａとの接合部に固定され、他方の挟持板１２がシリンダロッド１４ｂによって摺動軸３ａに移動自在に取付けられている。したがって、油圧シリンダ装置１４を駆動させて、ピストンロッド１４ｂを摺動軸３ａに沿って移動させることによって、他方の挟持板１２が摺動軸３ａ上を摺動して、２つの挟持板１１、１２で支保工を挟みつけて把持することができる。よって、安定した状態でトンネルの壁面に支保工を建込むことができる。
【００３２】
また、操作室には、他方の挟持板１２の移動と停止とを切り替える切替スイッチが設けられているので、ドリルジャンボ２０およびドリフタ２の操作と他方の挟持板１２の操作とを操作室から出ることなく、連続して行えるので、施工効率がよい。
【００３３】
なお、本実施の形態における記述内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では、ドリルジャンボのガイドセル本体の先端部に把持手段を設けたが、トンネルの壁面にコンクリートを吹付ける吹付け機を取付けるブームに把持手段を設けるようにしてもよい。
【００３４】
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。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、穿孔機が取付けられるガイドセルの先端部に把持手段が取付けられており、この把持手段によって支保工を把持できるので、支保工を安定した状態で把持してトンネルの壁面に建込むことができる。また、把持手段は、穿孔機が取付けられるガイドセルの先端部に取付けられているので、穿孔機による穿孔作業の際に、ガイドセルが専用のブームと接触するということはない。
【００３６】
また、２つの挟持板と、その一方の挟持板を移動させる駆動手段とを備えているので、支保工の幅に合わせて、２つの挟持板の間隔を調整することができる。したがって、幅の異なる複数の支保工をそれぞれ把持することができる。
【００３７】
さらに、一方の挟持板がガイドセルに固定され、他方の挟持板が油圧シリンダ装置によってガイドセルに移動自在に取付けられているので、２つの挟持板で支保工を挟みつけて把持することができ、安定した状態でトンネルの壁面に支保工を建込むことができる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られることは勿論のこと、操作室には、挟持板の移動と停止とを切り替える切替手段が設けられているので、穿孔機の操作と挟持板の操作とを操作室から出ることなく、連続して行えるので、施工効率がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すもので、支保工建込み装置のガイドセルの先端部を示す側面図である。
【図２】同、支保工建込み装置のガイドセルの先端部を示す底面図である。
【図３】同、図１におけるＡ―Ａ線断面図である。
【図４】同、支保工建込み装置のガイドセルの先端部を示す正面図である。
【図５】同、図１におけるＢ―Ｂ線断面図である。
【図６】同、支保工建込み装置全体を示す側面図である。
【図７】同、把持手段全体を示す斜視図である。
【図８】同、把持手段全体を先端部側の上方から見た斜視図である。
【図９】同、把持手段全体を基端部側の上方から見た斜視図である。
【符号の説明】
１        支保工建込み装置
２        穿孔機
５        ガイドセル
１０      把持手段
１１      一方の挟持板
１２      他方の挟持板
１３      駆動手段
１４      油圧シリンダ装置
２０      重機
【図１】
0003848585.tif 000002
【図２】
0003848585.tif 000003
【図３】
0003848585.tif 000004
【図４】
0003848585.tif 000005
【図５】
0003848585.tif 000006
【図６】
0003848585.tif 000007
【図７】
0003848585.tif 000008
【図８】
0003848585.tif 000009
【図９】
0003848585.tif 000010