(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル覆工コンクリートの劣化部をウォータジェット噴射などの剥離除去装置により除去した状態で、当該除去部分に補修コンクリート層を形成するコンクリートの連続補修装置であって、
トンネル軸方向に沿って移動自在に設置され、下方部で車両の走行が可能な門型台車と、
前記門型台車のトンネル軸方向の一端側に搭載された前記剥離除去装置と、
前記門型台車に搭載された前記剥離除去装置の後方側に搭載され、前記除去部分の内面側に所定の間隔を隔てて設置され、前記間隔内にコンクリートまたはモルタルを打設することにより前記補修コンクリート層を形成するアーチ状の型枠板と、トンネル軸方向に沿った前端側に設けられ、前記間隔を閉塞するせき板とを備え、進行方向に常時移動させるスリップフォーム形式の型枠装置と、
前記剥離除去装置と前記型枠装置との間の前記門型台車に搭載された前記除去部分の乾燥装置と、前記乾燥装置の後方に配置され、乾燥させた前記除去部分に接着剤を吹き付けるプライマー塗布装置と、
前記門型台車に搭載され、前記型枠装置の後方側に配置され、前記型枠装置を脱型した後の前記補修コンクリート層の表面を整形する均し装置と、
前記剥離除去装置の設置位置の下方に対応するように前記門型台車に搭載支持され、トンネルの上半部とこれに連なる両側部とを覆うように湾曲形成された飛散防止プレートとを備えたことを特徴とするトンネル覆工コンクリートの連続補修装置。
【請求項２】
前記剥離除去装置は、ウォータジェット水を前記トンネル覆工コンクリートに噴射する複数のジェットノズルを備え、
前記ジェットノズルを、前記トンネル軸方向に沿って所定の間隔を隔てて列状に配置し、かつ、各ジェットノズルをトンネル周方向に沿って移動可能に取付たことを特徴とする請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの連続補修装置。
【請求項３】
前記均し装置は、前記補修コンクリート層の表面に摺接するコテを備え、
前記コテをトンネル周方向に沿って移動自在に設置したことを特徴とする請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの連続補修装置。
【請求項４】
前記門型台車は、トンネル軸方向の前端に配設され、前記トンネル覆工コンクリートの内面に当接して転動する複数のガイドローラを有するガイド装置を設けたことを特徴とする請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの連続補修装置。
【請求項５】
前記飛散防止プレートの両端側に、前記ジェットノズルの噴射により発生するスライムおよび洗浄水の回収装置を設けたことを特徴とする請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの連続補修装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トンネル覆工コンクリートの連続補修装置に関し、特に、トンネル覆工コンクリートの劣化部を除去して、除去部分に新たな補修コンクリート層を連続して形成する補修装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
山岳トンネルを構築する際には、通常、掘削された内周面に覆工コンクリートが設けられているが、長期間の使用による老朽化や塩害などにより覆工コンクリートの表面側から劣化することが知られている。トンネル覆工コンクリートにこのような劣化が発生すると、そのまま放置しておくと危険なので、補修，補強工事が施される。
【０００３】
この種の工事は、通常、トンネル覆工コンクリートの劣化部分をウォータージェット噴射などによりはつり除去し、はつり除去した部分を清掃した後に、吹付けによりコンクリート層を新たに形成していた。
【０００４】
このような補修工事は、例えば、補修対象トンネルが道路トンネルであって、道路トンネルの活線下で作業を行なう場合には、片側規制や夜間通行止めなどの交通規制を行ない、防護カーテンを設置するなど、一般通行車に神経を使いながら、各工程毎に作業を実施していた。
【０００５】
しかしながら、このような従来のトンネル覆工コンクリートの補修方法には、以下に説明する課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上述した従来の補修方法では、覆工コンクリートをはつり除去する際や、コンクリート層を吹付け形成する際には、高圧水の飛沫や、はつりガラ，モルタル，骨材の飛散防止対策として、工事施工場所毎に防護柵や防護カーテンを設置しなければならず、これらの設置撤去に時間がかかり施工能率が低下する。
【０００７】
また、はつりやコンクリートの吹付け作業は、高所作業車を利用して行なっているが、安全性に不安があるので、能率の高い施工ができなかった。
【０００８】
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、劣化部分を効率良く補修することができるトンネル覆工コンクリートの連続補修装置を提供することにある。
【０００９】
【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、トンネル覆工コンクリートの劣化部をウォータジェット噴射などの剥離除去装置により除去した状態で、当該除去部分に補修コンクリート層を形成するコンクリートの連続補修装置であって、トンネル軸方向に沿って移動自在に設置され、下方部で車両の走行が可能な門型台車と、前記門型台車のトンネル軸方向の一端側に搭載された前記剥離除去装置と、前記門型台車に搭載された前記剥離除去装置の後方側に搭載され、前記除去部分の内面側に所定の間隔を隔てて設置され、前記間隔内にコンクリートまたはモルタルを打設することにより前記補修コンクリート層を形成するアーチ状の型枠板と、トンネル軸方向に沿った前端側に設けられ、前記間隔を閉塞するせき板とを備え、進行方向に常時移動させるスリップフォーム形式の型枠装置と、前記剥離除去装置と前記型枠装置との間の前記門型台車に搭載された前記除去部分の乾燥装置と、前記乾燥装置の後方に配置され、乾燥させた前記除去部分に接着剤を吹き付けるプライマー塗布装置と、前記門型台車に搭載され、前記型枠装置の後方側に配置され、前記型枠装置を脱型した後の前記補修コンクリート層の表面を整形する均し装置と、前記剥離除去装置の設置位置の下方に対応するように前記門型台車に搭載支持され、トンネルの上半部とこれに連なる両側部とを覆うように湾曲形成された飛散防止プレートとを備えている。
このように構成したトンネル覆工コンクリートの連続補修装置によれば、トンネル軸方向に沿って移動自在な門型台車に、剥離除去装置と型枠装置とが搭載されているので、これらの各装置を作動させることにより、トンネル覆工コンクリートの劣化部を除去した状態で、当該除去部分に補修コンクリート層を連続的に形成することができる。
この場合、剥離除去装置の設置位置の下方に対応するように門型台車に搭載支持され、トンネルの上半部とこれに連なる両側部とを覆うように湾曲形成された飛散防止プレートを備えているので、覆工コンクリートをはつり除去する際の高圧水の飛沫や、はつりガラの飛散は、飛散防止プレートに受け止められて、トンネルの内方に飛散しない。
また、型枠装置は、除去部分の内面側に所定の間隔を隔てて設置され、間隔内にコンクリートまたはモルタルを打設することにより補修コンクリート層を形成するアーチ状の型枠板を有しているので、モルタル，骨材の飛散が防止される。
このため、従来のように、工事施工場所毎に防護柵や防護カーテンを設置する必要がなくなり、施工能率が向上する。
また、本発明では、作業足場を門型台車上に確保できるので、安全性が向上し、作業能率も高くなる。
さらに、本発明では、門型台車の下方部で車両の走行が可能なので、補修作業中に交通を遮断する必要がない。
また、本発明では、型枠装置は、アーチ状の型枠板と、トンネル軸方向に沿った前端側に設けられ、間隔を閉塞するせき板とを備え、型枠板を常時移動可能なスリップフォーム型枠としているので、型枠板を移動させながら、コンクリートまたはモルタルの打設を連続的に行なうことができる。
また、型枠装置の後方側には、型枠装置を脱型した後の補修コンクリート層の表面を整形する均し装置を搭載設置しているので、水路のように仕上げ面に平滑性が要求される場合に、補修コンクリート層の形成に引続いて連続的に表面を整形することができるので、施工のスピードアップが図れる。
本発明に係る連続補修装置には、剥離除去装置と型枠装置との間に、除去部分の乾燥装置と、この乾燥装置で乾燥させた除去部分に接着剤を吹き付けるプライマー塗布装置とを門型台車に搭載配設しているので、劣化部を除去した覆工コンクリートと補修コンクリート層との間の接合強度を向上させることができる。
前記剥離除去装置は、ウォータジェット水を前記トンネル覆工コンクリートに噴射する複数のジェットノズルを備え、前記ジェットノズルを、前記トンネル軸方向に沿って所定の間隔を隔てて列状に配置し、かつ、各ジェットノズルをトンネル周方向に沿って移動可能に取付けることができる。
この構成によれば、ウォータジェットによる剥離除去作業を自動的に行なえる。
前記均し装置は、前記コンクリート層の表面に摺接するコテを備え、前記コテをトンネル周方向に沿って移動自在に設置することができる。
この構成によれば、コテを移動させることにより、補修コンクリート層の表面を自動的に整形することができる。
前記門型台車には、トンネル軸方向の前端に配設され、前記トンネル覆工コンクリートの内面に当接して転動する複数のガイドローラを有するガイド装置を設けることができる。
この構成によれば、門型台車をトンネル断面に対して位置決めした状態で、軸方向に沿って移動させることができる。
前記飛散防止プレートの両端側には、前記ジェットノズルの噴射により発生するスライムおよび洗浄水の回収装置を設けることができる。
この構成によれば、ジェットノズルの噴射により発生するスライムおよび洗浄水を回収するので、トンネル内に設けられている既設排水管の詰まりなどの不具合をなくすことができる。
【００１０】
【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および図７は、本発明にかかるトンネル覆工コンクリートの連続補修装置の一実施例を示している。
【００１１】
図１は、連続補修装置１０の全体構成の概略図であり、この連続補修装置１０では、トンネル覆工コンクリートＡの劣化部Ｂを、剥離除去装置１２で除去した状態で、当該除去部分Ｃに補修コンクリート層Ｄを連続的に形成する。
【００１２】
本実施例の連続補修装置１０は、門型台車１４と、この門型台車１４に搭載された剥離除去装置１２，飛散防止プレート１５，型枠装置１６，均し装置１８，スライム回収装置１９，ガイド装置２０，乾燥装置２２，プライマー塗布装置２４とを有している。
【００１３】
図２は、門型台車１４の側面図であり、本実施例の門型台車１４は、概略コ字形に形成された複数の門形脚部１４ａと、複数本の横桁１４ｂとを有している。各門形脚部１４ａの両端には、車輪１４ｃが回転自在に設置されている。
【００１４】
複数の門形脚部１４ａは、所定の間隔を隔てて相互に平行になるように配置され、この配置状態において横桁１４ｂで結合され、隣接する門形脚部１４ａ間には、トラス材１４ｄを設けて構造の補強を行なっている。
【００１５】
このような構成した門型台車１４は、補修対象トンネル内に設置すると、車輪１４ｃによりトンネル軸方向に沿って移動自在となり、かつ、門形脚部１４ａの下方部で車両の走行が可能になる。
【００１６】
剥離除去装置１２は、図１に示すように、トンネル軸方向に沿った門型台車１４の進行方向の一端側に搭載されている。本実施例の剥離除去装置１２は、ウォータジェット水Ｗをトンネル覆工コンクリートＡに噴射する複数のジェットノズル１２ａと複数のガイドレール１２ｂとを備えている。
【００１７】
ガイドレール１２ｂは、本実施例の場合には、４本がトンネル軸方向に所定の間隔を隔てて平行に配置され、各ガイドレール１２ｂは、図３に示すように、トンネルの上半部と、この上半部の両端に繋がる側部の一部を覆うように、湾曲形成され、門型台車１４の門形脚部１４ａの外周側に所定の間隔を隔てて支持されている。
【００１８】
ジェットノズル１２ａは、ガイドレール１２ｂに沿って移動自在に設置され、本実施例の場合には、１本のガイドレール１２ｂに対して、複数個配置されている。
【００１９】
すなわち、本実施例の場合には、複数のジェットノズル１２ａが、トンネル軸方向に沿って所定の間隔を隔てて４列状に配置され、かつ、各ジェットノズル１２ａをトンネル周方向に沿って移動可能に取り付けている。
【００２０】
各ジェットノズル１２ａの移動機構は、例えば、ノズル１２ａのホルダとガイドレール１２ｂとの間にラックピニオンを介在させて、ピニオンをモータなどにより回転駆動させることで自動運転が可能になる。
【００２１】
このように構成した剥離除去装置１２によれば、ウォータジェット水Ｗを噴射させながら、各ジェットノズル１２ａをガイドレール１２ｂ沿ってトンネル周方向に沿って移動させることで、列状に配置されたノズル１２ａの配置幅に対応させて、劣化部Ｂの剥離除去作業を自動的に行なえる。
【００２２】
飛散防止プレート１５は、剥離除去装置１２の設置位置の下方に対応するように門型台車１４に搭載支持され、トンネルの上半部とこれに連なる両側部とを覆うように湾曲形成されている。
【００２３】
本実施例の場合、飛散防止プレート１５は、剥離除去装置１２のガイドレール１２ｂの下面に添うようにして湾曲延設され、門形脚部１４ａの外周から所定の間隔を設けて配置され、その両端側には、図３に示す、スライム回収装置１９が設けられている。
【００２４】
スライム回収装置１９は、飛散防止プレート１５の延長端を外側に向けて湾曲することにより形成したスライム収容部１９ａと、スライム収容部１９ａ内に設置されたスライム回収ポンプ１９ｂとを備えている。
【００２５】
このような構成のスライム回収装置１９を飛散防止プレート１５の両端に設けると、ジェットノズル１２ａの噴射により発生するスライムおよび洗浄水をスライム収容部１９ａ内に回収するので、トンネル内に設けられている既設排水管の詰まりなどの不具合をなくすことができる。
【００２６】
型枠装置１６は、門型台車１４に搭載された剥離除去装置１２の後方側に搭載され、除去部分Ｃの内面側に所定の間隔ｄを隔てて設置され、この間隔ｄ内にコンクリート（モルタル）を打設することにより補修コンクリート層Ｄを形成するものである。
【００２７】
型枠装置１６は、アーチ状の型枠板１６ａと、せき板１６ｂと、コンクリートの注入管１６ｃとを備えている。型枠板１６ａは、図４にも示すように、劣化部Ｂが除去された覆工コンクリート面から所定の間隔ｄを隔てるようにして、門型台車１４に搭載支持されている。
【００２８】
せき板１６ｂは、トンネル軸方向に沿った前端側に設けられ、間隔ｄの側面を閉塞して、注入管１６を介して、間隔ｄ内に打設されたコンクリートの漏出を防止する。注入管１６ｃは、せき板１６ｂを乗り越えるようにして、先端が間隔ｄ内に開口している。
【００２９】
本実施例の型枠板１６ａは、例えば、そのコンクリート打設面側に滑り材を貼着することなどにより、常時、進行方向に移動可能なスリップフォーム型枠とすることができる。このようなスリップフォーム型枠を用いると、型枠板１６ａを移動させながら、コンクリートの打設を連続的に行なうことができる。
【００３０】
また、せき板１６ｂ’は、図５に示すように、ゴムなどの可撓性部材で構成し、型枠板１６ａを進行方向に移動させる際に、その先端側が劣化部Ｂを除去したコンクリート面に倣って変形させるようにすると、注入管１６を介して、間隔ｄ内に打設されたコンクリートの漏出を確実に防止することができる。
【００３１】
均し装置１８は、型枠装置１６の後方側に搭載設置されており、型枠装置１６を脱型した後の補修コンクリート層Ｄの表面を整形する。この均し装置１８は、図６に示すように、補修コンクリート層Ｄの表面に摺接するコテ１８ａを備え、コテ１８ａは、トンネルの周方向に延設されたガイドレール１６ｂに移動自在に支持されている。
【００３２】
ガイドレール１６ｂは、トンネルの上半部およびこれに繋がる両側部に沿うようにして湾曲形成され、門形脚部１４ａの外周側に取り付けられている。コテ１８ａの移動機構は、例えば、ガイドレール１６ｂとの間にラックピニオン機構を介在させて、ピニオンをモータなどにより回転駆動させることで自動運転が可能になる。
【００３３】
このように構成した均し装置１８では、コテ１８ａをガイドレール１８ｂに沿って移動させることにより、補修コンクリート層Ｄの表面を自動的に整形することができ、例えば、水路のように仕上げ面に平滑性が要求される場合に、補修コンクリート層Ｄの形成に引続いて連続的に表面を整形することができるので、施工のスピードアップが図れる。
【００３４】
ガイド装置２０は、門型台車１４のトンネル軸方向の前端に配設され、これから補修されるトンネル覆工コンクリートＡの内面に当接して転動する複数のガイドローラ２０ａを有している。
【００３５】
各ガイドローラ２０ａは、トンネルの上半部およびこれに繋がる両側部に沿うようにして湾曲形成されたガイドプレート２０ｂに回転可能に支持されていて、トンネルの上半部と側面部のコンクリートＡに、複数箇所で当接しながら転動するようになっている。
【００３６】
このようなガイド装置２０を設けると、ガイドローラ２０ａが覆工コンクリートＡの複数箇所で当接するので、門型台車１４のトンネル断面内での移動がこれにより規制されので、門型台車１４をトンネル断面に対して所定の位置に位置決めした状態で、軸方向に沿って円滑に移動させることができる。
【００３７】
本実施例の連続補修装置１０には、剥離除去装置１２と型枠装置１６との間に、除去部分Ｃの乾燥装置２２と、乾燥装置２２で乾燥させた除去部分Ｃに接着剤を吹き付けるプライマー塗布装置２４とが、門型台車１４にこの順に搭載配設されている。
【００３８】
乾燥装置２２は、圧縮エアの噴射ノズル２２ａと、この噴射ノズル２２ａが移動自在に取り付けられたガイドレール２２ｂとを備え、ガイドレール２２ｂは、トンネルの上半部およびこれに繋がる両側部に沿うようにして湾曲形成されている。
【００３９】
乾燥装置２２の噴射ノズル２２ａから圧縮エアを劣化部Ｂが除去されたコンクリート面に噴射すると、付着しているコンクリート粉などが除去され、このコンクリート面の清掃および乾燥を行なうことができる。
【００４０】
プライマー塗布装置２４は、接着剤の噴射ノズル２４ａと、この噴射ノズル２４ａが移動自在に取り付けられたガイドレール２４ｂとを備え、ガイドレール２４ｂは、トンネルの上半部およびこれに繋がる両側部に沿うようにして湾曲形成されている。
【００４１】
噴射ノズル２４ａ介して、劣化部Ｂが除去されたコンクリート面に接着剤を塗布すると、劣化部Ｂを除去した覆工コンクリートと補修コンクリート層Ｄとの間の接合強度を向上させることができる。
【００４２】
さて、以上のように構成した連続補修装置１０によれば、トンネル軸方向に沿って移動自在な門型台車１４に、剥離除去装置１２と型枠装置１６とが搭載されているので、これらの各装置１２，１４を作動させることにより、トンネル覆工コンクリートＡの劣化部Ｂを除去した状態で、当該除去部分Ｂに補修コンクリート層Ｄを連続的に形成することができる。
【００４３】
この場合、剥離除去装置１２の設置位置の下方に対応するように門型台車１４に搭載支持され、トンネルの上半部とこれに連なる両側部とを覆うように湾曲形成された飛散防止プレート１５を備えているので、覆工コンクリートＡをはつり除去する際の高圧水の飛沫や、はつりガラの飛散は、飛散防止プレート１５に受け止められて、トンネルの内方に飛散しない。
【００４４】
また、型枠装置１６は、除去部分の内面側に所定の間隔を隔てて設置され、間隔内にコンクリートを打設することにより補修コンクリート層Ｄを形成するアーチ状の型枠板１６ａを有しているので、モルタル，骨材の飛散が防止される。
【００４５】
このため、従来のように、工事施工場所毎に防護柵や防護カーテンを設置する必要がなくなり、施工能率が向上する。
【００４６】
また、本実施例では、作業足場を門型台車１４上に確保できるので、安全性が向上し、作業能率も高くなる。さらに、本実施例では、門型台車１４の下方部で車両の走行が可能なので、補修作業中に交通を遮断する必要がない。
【００４７】
なお、上記実施例では、門型台車１４に均し装置１８，乾燥装置２２，プライマー塗布装置２４を搭載し、スライム回収装置１９およびガイド装置２０を設置した連続補修装置１０を例示したが、本発明の実施には、これらの各装置は、必ずしも必要としない。
【００４８】
【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覆工コンクリートの連続補修装置によれば、トンネル覆工コンクリートの劣化部分を効率良く補修することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるトンネル覆工コンクリートの連続補修装置の一実施例を示す用部全体構成図である。
【図２】図１に示した連続補修装置の門型台車の側面図である。
【図３】図１のａ−ａ矢視図である。
【図４】図１のｂ−ｂ矢視図である。
【図５】図４に示した型枠装置のつま型枠の変形例の説明図である。
【図６】図１のｃ−ｃ矢視図である。
【図７】図１のｄ−ｄ矢視図である。
【符号の説明】
１０          コンクリート連続補修装置
１２          剥離除去装置
１４          門型台車
１５          飛散防止プレート
１６          型枠装置
１８          均し装置
１９          スライム回収装置
２０          ガイド装置
２２          乾燥装置
２４          プライマー塗布装置
【図１】
0003791309.tif 000002
【図２】
0003791309.tif 000003
【図３】
0003791309.tif 000004
【図４】
0003791309.tif 000005
【図５】
0003791309.tif 000006
【図６】
0003791309.tif 000007
【図７】
0003791309.tif 000008