JP2012046877A - Construction apparatus and construction method of tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネルの施工装置及び施工方法に関し、詳しくは、シールドトンネル内に床版等の構造体を構築する技術に関する。 The present invention relates to a tunnel construction apparatus and construction method, and more particularly to a technique for constructing a structure such as a floor slab in a shield tunnel.
道路やライフライン用として掘進されたシールドトンネルは、一般にトンネルの中央付近下側に構築された床版を境に、車道として利用される上部空間と、排水、電気等の保全施設や避難施設等として利用される下部空間と、に区画されており、この下部空間は、更に必要に応じて、中壁によって、複数の空間に区画されている。
また、上述の床版や中壁等の各部分は、現場施工の省力化・工期の短縮化等を図るべく、プレキャスト部材によって構築されるようになってきている。
Shield tunnels dug for roads and lifelines are generally used as roadways, drainage, electricity maintenance facilities and evacuation facilities, etc., with a floor slab built near the center of the tunnel. The lower space is divided into a plurality of spaces by an inner wall as necessary.
Moreover, each part, such as the above-mentioned floor slab and the inner wall, has come to be constructed with precast members in order to save labor and shorten the construction period.
プレキャスト部材を用いた床版の構築手法としては、例えば、特許文献１に記載の手法がある。特許文献１には、シールド機の掘進に追従して前進する後続台車の後方にクレーンを配置し、このクレーンを用いてプレキャスト部材を組立てて床版を構築する手法が記載されている。
また、特許文献２には、シールド機と後続台車との間にクレーンを配置し、このクレーンを用いて、プレキャストインバートを、トンネル覆工体の下部に設置することが記載されている。なお、この種のクレーンは、主に覆工セグメント、枕木、レール等の荷役用として、従来から多用されている。
As a construction method of a floor slab using a precast member, for example, there is a method described in Patent Document 1. Patent Document 1 describes a technique in which a crane is arranged behind a succeeding carriage that moves forward following the excavation of a shield machine, and a precast member is assembled using this crane to construct a floor slab.
Patent Document 2 describes that a crane is disposed between the shield machine and the following carriage, and the precast invert is installed at the lower portion of the tunnel lining body using this crane. This type of crane has been widely used mainly for cargo handling of lining segments, sleepers, rails and the like.
しかしながら、特許文献１に記載の手法では、後続台車の後方にてプレキャスト部材を組立てて床版を構築するので、施工済みの床版上を走行する資材運搬用の台車等は後続台車の後方までしか進入できない。従って、資材を後続台車の後方から切羽付近へ運搬するには、そのための装置が別途必要となる。
また、特に特許文献２に記載のクレーンは、その吊り上げ中心がトンネルの中央付近に制限されているので、トンネルの両側部における資材の荷役には不向きであった。
However, in the method described in Patent Document 1, a floor slab is constructed by assembling a precast member at the rear of the subsequent carriage, so that the material transporting carriage traveling on the floor slab that has already been constructed extends to the rear of the subsequent carriage. You can only enter. Therefore, in order to transport the material from the rear of the subsequent carriage to the vicinity of the face, a device for that is separately required.
In particular, the crane described in Patent Document 2 is unsuitable for material handling on both sides of the tunnel because the lifting center is limited to the vicinity of the center of the tunnel.
本発明は、このような実状に鑑み、切羽の直後方にて、床版等の構造体を構築することにより、切羽付近への資材運搬の効率化を図ることを目的とする。 In view of such a situation, an object of the present invention is to improve the efficiency of material transportation to the vicinity of the face by constructing a structure such as a floor slab immediately after the face.
このため、本発明に係るトンネルの施工装置は、トンネルを掘削するシールド機と、シールド機の後方にて構築された床版上に配置され、かつ、シールド機に連結される第１の後続台車と、シールド機と第１の後続台車との間に配置されて両者により支持され、かつ、トンネル内の構造体の構築に用いられる第１のクレーンと、を含んで構成される。第１のクレーンは、構造体を構成する構造部材を吊り上げ可能な吊上装置と、吊上装置をトンネル軸方向に第１の後続台車内から第１の後続台車前方まで移動させるトンネル軸方向移動装置と、吊上装置をトンネル幅方向に移動させるトンネル幅方向移動装置と、を備える。トンネル幅方向移動装置は、トンネル幅方向に延び、かつ、吊上装置が走行する横行レールを備える。そして、横行レールは、トンネル幅方向に伸縮する。 For this reason, the tunnel construction apparatus according to the present invention includes a shield machine for excavating the tunnel, and a first succeeding carriage that is disposed on the floor slab constructed behind the shield machine and connected to the shield machine. And a first crane that is disposed between and supported by the shield machine and the first succeeding carriage and is used to construct a structure in the tunnel. The first crane includes a lifting device capable of lifting a structural member constituting the structure, and a tunnel axial movement that moves the lifting device in the tunnel axial direction from the first subsequent carriage to the front of the first subsequent carriage. And a tunnel width direction moving device that moves the lifting device in the tunnel width direction. The tunnel width direction moving device includes a traverse rail that extends in the tunnel width direction and on which the lifting device travels. The traverse rail expands and contracts in the tunnel width direction.
また、本発明に係るトンネルの施工方法は、上記施工装置を用い、構造部材を吊り上げた吊上装置をシールド機と第１の後続台車との間に移動させ、横行レールをトンネル幅方向に拡張させ、吊上装置を構造部材の設置位置の直上に移動させ、構造部材を吊り下げて上記設置位置に移動させて、構造体を構築する。 Moreover, the tunnel construction method according to the present invention uses the above construction device, moves the lifting device that lifts the structural member between the shield machine and the first succeeding carriage, and extends the transverse rail in the tunnel width direction. Then, the lifting device is moved immediately above the installation position of the structural member, and the structural member is suspended and moved to the installation position to construct the structure.
本発明によれば、第１のクレーンのトンネル幅方向移動装置は、トンネル幅方向に伸縮する横行レールを備える。これにより、第１のクレーンでは、例えば、切羽の直後方における施工状態に応じて、吊上装置のトンネル幅方向の移動可能範囲を変更することができるので、切羽の直後方にて効率良く構造部材を組立てて構造体を構築することができる。従って、特許文献１に記載のように後続台車の後方にて構造体を構築する場合に比べて、資材運搬用の台車等がシールド機に近づくことができ、これにより、資材運搬用の台車等から切羽付近への資材運搬（いわゆる、２次運搬）を短縮することができるので、切羽付近への資材運搬を効率的に行うことができる。 According to the present invention, the tunnel width direction moving device of the first crane includes a traverse rail that expands and contracts in the tunnel width direction. Thereby, in the first crane, for example, the movable range in the tunnel width direction of the lifting device can be changed according to the construction state immediately after the face, so that the structure can be efficiently constructed immediately after the face. Members can be assembled to build a structure. Therefore, compared with the case where a structure is constructed at the back of the subsequent carriage as described in Patent Document 1, the carriage for transporting materials and the like can approach the shield machine, thereby the carriage for transporting materials and the like. Since the material transportation from so far to the face (so-called secondary transportation) can be shortened, the material transportation near the face can be efficiently performed.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態におけるトンネルの施工装置の概略構成を示す側面図及び平面図である。また、図３〜図５は、それぞれ、図１におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、及びＣ−Ｃ断面を示す図である。
図１及び図２に示すように、トンネルの施工装置１は、トンネルを掘削するシールド機２と、シールド機２の後方に牽引ビーム３を介して連結される第１の後続台車４と、第１の後続台車４の後方に牽引ビーム５を介して連結される第２の後続台車６と、シールド機２及び第１の後続台車４により支持される第１のクレーン７と、第１の後続台車４及び第２の後続台車６により支持される第２のクレーン８と、を備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG.1 and FIG.2 is the side view and top view which show schematic structure of the construction apparatus of the tunnel in one Embodiment of this invention. Moreover, FIGS. 3-5 is a figure which respectively shows the AA cross section in FIG. 1, a BB cross section, and CC cross section.
As shown in FIGS. 1 and 2, a tunnel construction apparatus 1 includes a shield machine 2 for excavating a tunnel, a first subsequent carriage 4 connected to the rear of the shield machine 2 via a traction beam 3, A second succeeding carriage 6 connected to the rear of one succeeding carriage 4 via a traction beam 5, a first crane 7 supported by the shield machine 2 and the first succeeding carriage 4, and a first succeeding carriage And a second crane 8 supported by the carriage 4 and the second succeeding carriage 6.
シールド機２は、その後部に、エレクター１１と、エレクター１１にセグメント１２を供給するセグメント供給装置１３と、を備える。
シールド機２は、セグメント供給装置１３から供給されたセグメント１２をエレクター１１により組立てて円筒状の覆工体１４を構築しつつ、掘進する。
シールド機２の後端上面に設けられたブラケット２ａには、図示しないヒンジ機構を介して、牽引ビーム３の一端が取り付けられている。また、牽引ビーム３は、その他端が、図示しないヒンジ機構を介して、第１の後続台車４の先頭上部に取り付けられている。これらの構成により、牽引ビーム３は、シールド機２に対して左右方向で揺動することができ、更に、第１の後続台車４は、牽引ビーム３に対して左右方向で揺動することができる。
The shield machine 2 includes an erector 11 and a segment supply device 13 that supplies the segment 12 to the erector 11 at the rear part thereof.
The shield machine 2 digs up while assembling the segments 12 supplied from the segment supply device 13 by the erector 11 to construct the cylindrical covering body 14.
One end of the traction beam 3 is attached to the bracket 2a provided on the upper surface of the rear end of the shield machine 2 via a hinge mechanism (not shown). The other end of the traction beam 3 is attached to the top upper portion of the first succeeding carriage 4 via a hinge mechanism (not shown). With these configurations, the traction beam 3 can swing in the left-right direction with respect to the shield machine 2, and the first subsequent carriage 4 can swing in the left-right direction with respect to the traction beam 3. it can.
第１の後続台車４は、覆工体１４の下部に構築された床版１５の上面を走行するものであり、牽引ビーム３を介してシールド機２により牽引されつつ、シールド機２の掘進に追従して、床版１５の上面を前進する。
床版１５は、図３に示すように、上下に分割され、かつ、覆工体１４の中央下部に配置されるボックスカルバート部材１５ａ，１５ｂと、ボックスカルバート部材１５ａと覆工体１４との間に配置される板状の床版部材１５ｃ，１５ｄと、により構成される。ここで、ボックスカルバート部材１５ａ，１５ｂ、及び、床版部材１５ｃ，１５ｄは、それぞれ、プレキャスト部材であり、本発明における「構造部材」に対応する。
The first succeeding carriage 4 travels on the upper surface of the floor slab 15 constructed at the lower part of the lining body 14, and is pulled by the shield machine 2 via the tow beam 3, and is used for excavation of the shield machine 2. Following up, the upper surface of the floor slab 15 is advanced.
As shown in FIG. 3, the floor slab 15 is divided into upper and lower parts, and is disposed at the center lower part of the covering body 14, between the box culvert members 15 a and 15 b, and between the box culvert member 15 a and the covering body 14. And plate-like floor slab members 15c and 15d disposed on the surface. Here, the box culvert members 15a and 15b and the floor slab members 15c and 15d are precast members, respectively, and correspond to “structural members” in the present invention.
ボックスカルバート部材１５ａは、下面開口のコの字断面を有する一方、ボックスカルバート部材１５ｂは、上面開口のコの字断面を有する。そして、ボックスカルバート部材１５ｂの上面にボックスカルバート部材１５ａが載置されることにより、矩形断面のボックスカルバートが形成される。
床版部材１５ｃ，１５ｄは、各々の一端が図示しないブラケットを介してボックスカルバート部材１５ａに取り付けられる一方、他端が図示しないブラケットを介して覆工体１４の内周面に取り付けられている。
The box culvert member 15a has a U-shaped cross section with a lower surface opening, while the box culvert member 15b has a U-shaped cross section with an upper surface opening. And the box culvert member 15a is mounted on the upper surface of the box culvert member 15b, thereby forming a box culvert having a rectangular cross section.
One end of each of the floor slab members 15c and 15d is attached to the box culvert member 15a via a bracket (not shown), and the other end is attached to the inner peripheral surface of the covering body 14 via a bracket (not shown).
床版１５は、第１のクレーン７を用いて、覆工体１４の下部に構築されるが、この詳細については、後述のトンネルの施工方法（図７参照）にて説明する。
第１の後続台車４は、図４に示すように、アーチ状の上部フレーム４１と、この上部フレーム４１を支持する左右１対の支持フレーム４２と、により構成される門型台車である。また、第１の後続台車４は、その先頭部、中間部、及び後尾部における左右の支持フレーム４２の下端に、それぞれ、床版１５の上面に接触する左右２対の走行車輪４３を備える。更に、第１の後続台車４は、その先頭部、中間部、及び後尾部における左右の支持フレーム４２の中央部から各別にトンネル幅方向外方に突出する脚部４２ａを備え、これらの脚部４２ａに、それぞれ、覆工体１４の内周面に接触する走行車輪４４を備えている。なお、上部フレーム４１の後尾部には、その左右のアーチ傾斜部にそれぞれ、上部フレーム４１より内方に突出するブラケット４５が設けられており、このブラケット４５には、後述する第１のクレーン７用の走行レール７１が取り付けられている。
The floor slab 15 is constructed at the lower part of the lining body 14 using the first crane 7, and details thereof will be described in a tunnel construction method (see FIG. 7) described later.
As shown in FIG. 4, the first subsequent carriage 4 is a portal type carriage constituted by an arch-shaped upper frame 41 and a pair of left and right support frames 42 that support the upper frame 41. In addition, the first succeeding carriage 4 includes two pairs of left and right traveling wheels 43 that are in contact with the upper surface of the floor slab 15 at the lower ends of the left and right support frames 42 at the top, middle, and tail. Further, the first succeeding carriage 4 includes leg portions 42a that protrude outward in the tunnel width direction from the central portions of the left and right support frames 42 at the head portion, the intermediate portion, and the tail portion, respectively. Each of the traveling wheels 44 is in contact with the inner peripheral surface of the lining body 14. In addition, brackets 45 projecting inward from the upper frame 41 are respectively provided on the left and right arch inclined portions of the rear portion of the upper frame 41. The bracket 45 includes a first crane 7 described later. A traveling rail 71 is attached.
第１の後続台車４には、シールド機２用の電力供給装置（例えば、トランスや配電盤）、油圧供給装置（例えば、タンクやポンプ）、及び、水供給装置等の各種装置（図示せず）が搭載されている。
図１及び図２に戻り、第１の後続台車４の後尾上端部には、図示しないヒンジ機構を介して、牽引ビーム５の一端が取り付けられている。また、牽引ビーム５は、その他端が、図示しないヒンジ機構を介して、第２の後続台車６の先頭上端部に取り付けられている。これらの構成により、牽引ビーム５は、第１の後続台車４に対して左右方向で揺動することができ、更に、第２の後続台車６は、牽引ビーム５に対して左右方向で揺動することができる。
The first succeeding carriage 4 includes various devices (not shown) such as a power supply device for the shield machine 2 (for example, a transformer or a distribution board), a hydraulic pressure supply device (for example, a tank or a pump), and a water supply device. Is installed.
Returning to FIGS. 1 and 2, one end of the traction beam 5 is attached to the rear upper end portion of the first succeeding carriage 4 via a hinge mechanism (not shown). The other end of the traction beam 5 is attached to the top upper end portion of the second subsequent carriage 6 via a hinge mechanism (not shown). With these configurations, the traction beam 5 can swing in the left-right direction with respect to the first succeeding carriage 4, and the second succeeding carriage 6 can swing in the left-right direction with respect to the towing beam 5. can do.
第２の後続台車６は、牽引ビーム５を介して第１の後続台車４により牽引されつつ、床版１５の上面を前進する。
第２の後続台車６は、図５に示すように、アーチ状の上部フレーム６１と、この上部フレーム６１を支持する左右１対の支持フレーム６２と、により構成される門型台車である。また、第２の後続台車６は、その先頭部、中間部、及び後尾部における左右の支持フレーム６２の下端に、それぞれ、床版１５の上面に接触する左右２対の走行車輪６３を備える。更に、第２の後続台車６は、その先頭部、中間部、及び後尾部における左右の支持フレーム６２の中央部から各別にトンネル幅方向外方に突出する脚部６２ａを備え、これらの脚部６２ａに、それぞれ、覆工体１４の内周面に接触する走行車輪６４を備えている。なお、第２の後続台車６は、第１の後続台車４と同様に、シールド機２用の電力供給装置や油圧供給装置等を搭載することが可能である。
The second succeeding carriage 6 moves forward on the upper surface of the floor slab 15 while being pulled by the first succeeding carriage 4 via the pulling beam 5.
As shown in FIG. 5, the second succeeding carriage 6 is a portal type carriage constituted by an arch-shaped upper frame 61 and a pair of left and right support frames 62 that support the upper frame 61. In addition, the second succeeding carriage 6 includes two pairs of left and right traveling wheels 63 that are in contact with the upper surface of the floor slab 15 at the lower ends of the left and right support frames 62 at the front, middle, and rear portions thereof. Further, the second succeeding carriage 6 includes leg portions 62a that protrude outward in the tunnel width direction from the central portions of the left and right support frames 62 at the front, middle, and rear portions thereof. 62a is provided with traveling wheels 64 that contact the inner peripheral surface of the lining body 14, respectively. Note that the second succeeding carriage 6 can be equipped with a power supply device, a hydraulic pressure supply device, and the like for the shield machine 2, similarly to the first succeeding carriage 4.
次に、第１の後続台車４及び第２の後続台車６により支持される第２のクレーン８について、図１、図２、図４、及び図５に基づいて説明する。
第２のクレーン８は、トンネル軸方向に延び、かつ、第１の後続台車４の上部フレーム４１及び第２の後続台車６の上部フレーム６１に取り付けられる左右１対の走行レール８１と、走行レール８１を走行する左右１対の走行装置８２と、トンネル幅方向に延び、かつ、両端部に走行装置８２がそれぞれ取り付けられる横行レール８３と、横行レール８３を走行する電気ホイスト８４と、を含んで構成される。
Next, the 2nd crane 8 supported by the 1st succeeding trolley 4 and the 2nd succeeding trolley | bogie 6 is demonstrated based on FIG.1, FIG.2, FIG.4 and FIG.
The second crane 8 includes a pair of left and right traveling rails 81 that extend in the tunnel axis direction and are attached to the upper frame 41 of the first succeeding carriage 4 and the upper frame 61 of the second succeeding carriage 6; A pair of left and right traveling devices 82 that travels 81, a traverse rail 83 that extends in the tunnel width direction and that has traveling devices 82 attached to both ends thereof, and an electric hoist 84 that travels on the traverse rail 83. Composed.
走行レール８１は、第１の後続台車４の先頭上部から第２の後続台車６の後尾上部まで延びている。また、走行レール８１の両端には、それぞれ、レール間隔保持用のビーム８５が取り付けられている。そして、第１の後続台車４の先頭上部側のビーム８５が、図示しないヒンジ機構を介して、第１の後続台車４の上部フレーム４１に取り付けられている。また、第２の後続台車６の後尾上部側のビーム８５が、図示しないヒンジ機構を介して、第２の後続台車６の上部フレーム６１に取り付けられている。このように、走行レール８１が、ビーム８５及び図示しないヒンジ機構を介して、第１の後続台車４の上部フレーム４１及び第２の後続台車６の上部フレーム６１に取り付けられることにより、トンネル曲線部の施工時に、第２の後続台車６が第１の後続台車４に対して左右方向に揺動しても、その揺動をヒンジ機構にて吸収しつつ、走行レール８１の間隔を保持することができる。 The traveling rail 81 extends from the top upper part of the first subsequent carriage 4 to the rear upper part of the second subsequent carriage 6. In addition, rails 85 for maintaining a rail interval are attached to both ends of the running rail 81, respectively. A beam 85 on the top upper side of the first subsequent carriage 4 is attached to the upper frame 41 of the first subsequent carriage 4 via a hinge mechanism (not shown). The beam 85 on the rear upper side of the second succeeding carriage 6 is attached to the upper frame 61 of the second succeeding carriage 6 via a hinge mechanism (not shown). As described above, the traveling rail 81 is attached to the upper frame 41 of the first succeeding carriage 4 and the upper frame 61 of the second succeeding carriage 6 via the beam 85 and a hinge mechanism (not shown). Even when the second succeeding carriage 6 swings in the left-right direction with respect to the first succeeding carriage 4 at the time of the construction, the swing rail 81 is absorbed by the hinge mechanism and the distance between the traveling rails 81 is maintained. Can do.
第２のクレーン８は、以上の構成を有することにより、その吊荷を、第１の後続台車４と第２の後続台車６との間で運搬することができる。
次に、シールド機２及び第１の後続台車４により支持される第１のクレーン７について、図１〜図４及び図６に基づいて説明する。なお、図６は、第１のクレーン７の概略構成を示す。
Since the second crane 8 has the above-described configuration, the suspended load can be transported between the first subsequent carriage 4 and the second subsequent carriage 6.
Next, the first crane 7 supported by the shield machine 2 and the first subsequent carriage 4 will be described with reference to FIGS. 1 to 4 and 6. FIG. 6 shows a schematic configuration of the first crane 7.
第１のクレーン７は、シールド機２及び第１の後続台車４により支持される左右１対の走行レール７１と、走行レール７１を走行する左右１対の走行装置７２と、トンネル幅方向に延び、かつ、両端部に走行装置７２がそれぞれ取り付けられる固定レール７３と、固定レール７３に対してその外面を長手方向に摺動可能な可動レール７４と、可動レール７４を走行する電気ホイスト７５と、を含んで構成される。 The first crane 7 includes a pair of left and right traveling rails 71 supported by the shield machine 2 and the first succeeding carriage 4, a pair of left and right traveling devices 72 that travel on the traveling rail 71, and extends in the tunnel width direction. And the fixed rail 73 to which the traveling devices 72 are respectively attached to both ends, the movable rail 74 that can slide the outer surface of the fixed rail 73 in the longitudinal direction, the electric hoist 75 that travels on the movable rail 74, It is comprised including.
走行レール７１は、図１に示すように、シールド機２の後端中央部から第１の後続台車４の先頭上部までは緩やかに上昇傾斜しつつ延び、更に、第１の後続台車４の先頭上部から後尾上部までは水平に延びている。また、走行レール７１は、上述の牽引ビーム３及び走行レール８１の下方に配置されている。また、走行レール７１は、図２に示すように、走行レール８１に比べて、レール間隔が大きい。更に、走行レール７１の両端には、上述の走行レール８１と同様に、それぞれ、レール間隔保持用のビーム７６が取り付けられている。そして、シールド機２の後端中央部側のビーム７６が、図示しないヒンジ機構を介して、シールド機２の後端中央部のブラケット２ｂに取り付けられている。また、第１の後続台車４の後尾上部側のビーム７６が、図示しないヒンジ機構を介して、第１の後続台車４の上部フレーム４１のブラケット４５に取り付けられている。このように、走行レール７１が、ビーム７６及び図示しないヒンジ機構を介して、シールド機２の後端中央部（ブラケット２ｂ）及び第１の後続台車４の上部フレーム４１（ブラケット４５）に取り付けられることにより、トンネル曲線部の施工時に、第１の後続台車４がシールド機２に対して左右方向に揺動しても、その揺動をヒンジ機構にて吸収しつつ、走行レール７１の間隔を保持することができる。 As shown in FIG. 1, the traveling rail 71 extends from the center of the rear end of the shield machine 2 to the top of the top of the first subsequent carriage 4 while being gently inclined upward, and further, the top of the first subsequent truck 4 It extends horizontally from the upper part to the upper rear part. The traveling rail 71 is disposed below the traction beam 3 and the traveling rail 81 described above. Further, as shown in FIG. 2, the traveling rail 71 has a larger rail interval than the traveling rail 81. Further, at both ends of the traveling rail 71, similarly to the traveling rail 81 described above, rail spacing holding beams 76 are respectively attached. And the beam 76 of the rear end center part side of the shield machine 2 is attached to the bracket 2b of the rear end center part of the shield machine 2 via a hinge mechanism (not shown). A beam 76 on the rear upper side of the first subsequent carriage 4 is attached to the bracket 45 of the upper frame 41 of the first subsequent carriage 4 via a hinge mechanism (not shown). In this way, the traveling rail 71 is attached to the rear end center portion (bracket 2b) of the shield machine 2 and the upper frame 41 (bracket 45) of the first succeeding carriage 4 via the beam 76 and a hinge mechanism (not shown). As a result, even when the first succeeding carriage 4 swings in the left-right direction with respect to the shield machine 2 during construction of the curved curve portion, the swinging rail 71 is spaced by the hinge mechanism while absorbing the swing. Can be held.
走行装置７２は、図６に示すように、走行レール７１を走行する牽引装置７２ａと、牽引装置７２ａにより牽引され、かつ、固定レール７３を吊支する吊支装置７２ｂと、を備える。
牽引装置７２ａは、Ｉ形鋼で形成された走行レール７１の底部上面に接触する複数の車輪７２ｃと、複数の車輪７２ｃの駆動用の電気モータ７２ｄと、を備える。そして、牽引装置７２ａは、走行レール７１に懸垂されつつ、複数の車輪７２ｃが、電気モータ７２ｄにより回転駆動されて、走行レール７１を走行する。なお、走行レール７１には、その下面に沿うように、図示しないローラチェーンが張られている。そして、牽引装置７２ａは、このローラチェーンに噛合するスプロケット７２ｅを備え、このスプロケット７２ｅが電気モータ７２ｄによって回転駆動されることにより、牽引装置７２ａは、走行レール７１の傾斜区間（シールド機２の後端中央部と第１の後続台車４の先頭上部との間）を滑ることなく走行することができる。
As shown in FIG. 6, the traveling device 72 includes a traction device 72 a that travels on the traveling rail 71 and a suspension support device 72 b that is pulled by the traction device 72 a and that supports the fixed rail 73.
The traction device 72a includes a plurality of wheels 72c that contact the upper surface of the bottom of the traveling rail 71 formed of I-shaped steel, and an electric motor 72d for driving the plurality of wheels 72c. The traction device 72 a travels on the traveling rail 71 while being suspended from the traveling rail 71, and a plurality of wheels 72 c are rotationally driven by the electric motor 72 d. Note that a roller chain (not shown) is stretched on the travel rail 71 along the lower surface thereof. The traction device 72a includes a sprocket 72e that meshes with the roller chain, and the traction device 72a is rotated by an electric motor 72d, so that the traction device 72a The vehicle can travel without slipping between the center of the end and the top upper part of the first succeeding carriage 4.
吊支装置７２ｂは、リンク機構７２ｆを介して、牽引装置７２ａに連結されている。これにより、走行装置７２は、その走行に応じて走行レール７１の傾斜勾配が変化する区間を走行する場合に、走行レール７１の傾斜勾配の変化をリンク機構７２ｆで吸収することができるので、走行装置７２は、その区間をスムーズに走行することができる。
吊支装置７２ｂは、ヒンジ機構７２ｇを介して、固定レール７３を吊支している。
The suspension device 72b is connected to the traction device 72a via a link mechanism 72f. Thus, the traveling device 72 can absorb the change in the inclination gradient of the traveling rail 71 by the link mechanism 72f when traveling in a section where the inclination gradient of the traveling rail 71 changes according to the traveling. The device 72 can travel smoothly in the section.
The suspension support device 72b supports the fixed rail 73 through a hinge mechanism 72g.
固定レール７３は、２本のＩ形鋼が並列配置されて構成されている。また、固定レール７３は、その長手方向寸法が、第１の後続台車４の支持フレーム４２間の間隔よりも小さい。
可動レール７４は、固定レール７３と同一の長手方向寸法を有し、かつ、固定レール７３を挟むように並列配置される２本のＩ形鋼により構成されており、固定レール７３の底部上面に接触する複数の車輪７４ａを介して、固定レール７３に懸垂されている。また、可動レール７４には、複数の車輪７４ａの駆動用の電気モータ７４ｂが設置されている。これにより、複数の車輪７４ａが電気モータ７４ｂによって回転駆動されるので、可動レール７４は、固定レール７３に対してトンネル幅方向に摺動することができる。なお、本実施形態では、電気モータ７４ｂの回転駆動力を用いて（いわゆるトロリー形式で）可動レール７４を固定レール７３に対して摺動させているが、可動レール７４の摺動手法はこれに限らず、この他に、例えば、固定レール７３に油圧シリンダを設置し、その伸縮ロッドの端部を可動レール７４に取り付けた上で、このロッドの伸縮運動により、可動レール７４を固定レール７３に対して摺動させてもよい。
The fixed rail 73 is composed of two I-shaped steels arranged in parallel. Further, the fixed rail 73 has a longitudinal dimension smaller than the interval between the support frames 42 of the first subsequent carriage 4.
The movable rail 74 is composed of two I-shaped steels having the same longitudinal dimension as the fixed rail 73 and arranged in parallel so as to sandwich the fixed rail 73. It is suspended by the fixed rail 73 via the several wheel 74a which contacts. The movable rail 74 is provided with an electric motor 74b for driving a plurality of wheels 74a. Thereby, since the plurality of wheels 74 a are rotationally driven by the electric motor 74 b, the movable rail 74 can slide in the tunnel width direction with respect to the fixed rail 73. In this embodiment, the movable rail 74 is slid with respect to the fixed rail 73 by using the rotational driving force of the electric motor 74b (in a so-called trolley type). In addition to this, for example, a hydraulic cylinder is installed on the fixed rail 73, the end of the telescopic rod is attached to the movable rail 74, and then the movable rail 74 is moved to the fixed rail 73 by the expansion and contraction of the rod. You may make it slide with respect.
可動レール７４には、電気ホイスト７５が懸垂されており、これにより、電気ホイスト７５は、可動レール７４に沿って、トンネル幅方向に移動することができる。
なお、電気ホイスト７５により、本発明における「第１のクレーンの吊上装置」の機能が実現される。また、固定レール７３、可動レール７４、複数の車輪７４ａ、及び、電気モータ７４ｂ、及び電気ホイスト７５により、本発明における「トンネル幅方向移動装置」の機能が実現される。また、固定レール７３及び可動レール７４により、本発明における「トンネル幅方向に伸縮する横行レール」の機能が実現される。また、走行レール７１及び走行装置７２により、本発明における「トンネル軸方向移動装置」の機能が実現される。
An electric hoist 75 is suspended from the movable rail 74, so that the electric hoist 75 can move in the tunnel width direction along the movable rail 74.
The electric hoist 75 realizes the function of the “first crane lifting device” in the present invention. Further, the function of the “tunnel width direction moving device” in the present invention is realized by the fixed rail 73, the movable rail 74, the plurality of wheels 74a, the electric motor 74b, and the electric hoist 75. Further, the fixed rail 73 and the movable rail 74 realize the function of “a traverse rail that expands and contracts in the tunnel width direction” in the present invention. Moreover, the function of the “tunnel axial direction moving device” in the present invention is realized by the traveling rail 71 and the traveling device 72.
また、本実施形態では、第１の後続台車４は、１台の門型台車により構成されているが、第１の後続台車４が第１のクレーン７及び第２のクレーン８を支持する架台として機能するのであれば、第１の後続台車４は、複数台の門型台車により構成されてもよい。
また、本実施形態では、第２の後続台車６は、１台の門型台車により構成されているが、第２の後続台車６が第２のクレーン８を支持する架台として機能するのであれば、第２の後続台車６は、複数台の門型台車により構成されてもよい。
In the present embodiment, the first succeeding carriage 4 is constituted by a single portal truck, but the first succeeding carriage 4 supports the first crane 7 and the second crane 8. If it functions as, the 1st succeeding trolley | bogie 4 may be comprised by the two or more portal trolley | bogies.
Further, in the present embodiment, the second succeeding carriage 6 is constituted by a single portal truck, but if the second succeeding carriage 6 functions as a gantry that supports the second crane 8. The second succeeding carriage 6 may be composed of a plurality of portal type carriages.
次に、トンネルの施工装置１を用いたトンネルの施工方法について、図１〜図７を用いて説明する。なお、図７は、床版１５の施工時の第１のクレーン７の作動状態を示す。
図１に示すように、セグメント１２、ボックスカルバート部材１５ａ，１５ｂ、床版部材１５ｃ，１５ｄ等の資材を積載したトラック９が、坑口よりトンネル内に進入し、施工済みの床版１５の上面を走行して、第２の後続台車６内にて停車する。
Next, a tunnel construction method using the tunnel construction apparatus 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows the operating state of the first crane 7 when the floor slab 15 is constructed.
As shown in FIG. 1, a truck 9 loaded with materials such as a segment 12, box culvert members 15a and 15b, floor slab members 15c and 15d enters the tunnel from the wellhead, and the upper surface of the floor slab 15 that has been constructed is covered. Travel and stop in the second succeeding carriage 6.
第２のクレーン８は、第２の後続台車６内にて停車中のトラック９より、積荷を第１の後続台車４内及び第２の後続台車６内の床版１５上に荷降ろしする。また、第２の後続台車６内の床版１５上に資材があり、かつ、第１の後続台車４内の床版１５上に資材載置用のスペースがある場合には、第２のクレーン８は、第２の後続台車６内の床版１５上にある資材を、第１の後続台車４内の床版１５上に運搬する。なお、本実施形態では、第１の後続台車４内の床版１５上に資材を載置しているが、第１の後続台車４内における資材の載置場所はこれに限らず、例えば、第１の後続台車４がその下部に資材用の荷台を備える場合には、その荷台上に、資材を載置することができる。 The second crane 8 unloads the load on the floor slab 15 in the first succeeding carriage 4 and the second succeeding carriage 6 from the truck 9 stopped in the second succeeding carriage 6. If there is material on the floor slab 15 in the second succeeding carriage 6 and there is a space for placing material on the floor slab 15 in the first succeeding carriage 4, the second crane 8 conveys the material on the floor slab 15 in the second subsequent carriage 6 onto the floor slab 15 in the first subsequent carriage 4. In the present embodiment, the material is placed on the floor slab 15 in the first subsequent carriage 4, but the placement place of the material in the first subsequent carriage 4 is not limited to this, for example, When the 1st succeeding trolley | bogie 4 equips the lower part with the loading platform for materials, a material can be mounted on the loading platform.
第１のクレーン７は、第１の後続台車４内の床版１５上にあるセグメント１２を、セグメント供給装置１３に運搬する。そして、セグメント供給装置１３にて搬送されたセグメント１２が、エレクター１１によって組立てられることにより、覆工体１４が構築される。なお、第１のクレーン７の電気ホイスト７５が第１の後続台車４内を移動する際には、可動レール７４が第１の後続台車４の支持フレーム４２に接触することを防止するために、可動レール７４の両端部を、固定レール７３の両端部と一致させる（つまり、可動レール７４を固定レール７３に対してトンネル幅方向に摺動させない）。換言すれば、第１のクレーン７の電気ホイスト７５が第１の後続台車４内にある場合には、固定レール７３及び可動レール７４は、第１の後続台車４の内側面（枠内面）よりトンネル幅方向内方に位置している。 The first crane 7 transports the segment 12 on the floor slab 15 in the first succeeding carriage 4 to the segment supply device 13. And the lining body 14 is constructed | assembled by the segment 12 conveyed with the segment supply apparatus 13 being assembled by the erector 11. FIG. In order to prevent the movable rail 74 from coming into contact with the support frame 42 of the first succeeding carriage 4 when the electric hoist 75 of the first crane 7 moves in the first succeeding carriage 4, Both ends of the movable rail 74 are made to coincide with both ends of the fixed rail 73 (that is, the movable rail 74 is not slid in the tunnel width direction with respect to the fixed rail 73). In other words, when the electric hoist 75 of the first crane 7 is in the first subsequent carriage 4, the fixed rail 73 and the movable rail 74 are from the inner side surface (the inner surface of the frame) of the first subsequent carriage 4. It is located inward in the tunnel width direction.
また、第１のクレーン７は、第１の後続台車４内の床版１５上にあるボックスカルバート部材１５ａ，１５ｂ、床版部材１５ｃ，１５ｄを、施工済み床版１５の切羽側端に隣接する覆工体１４の下部に組立てることにより、床版１５を構築する。
床版１５を構築する際には、まず、第１工程として、図７（ａ）に示すように、第１のクレーン７により、覆工体１４の中央下部に、ボックスカルバート部材１５ａ，１５ｂを組立てて、ボックスカルバートを構築する。この工程では、第１のクレーン７は、トンネルの中央付近にてボックスカルバート部材１５ａ，１５ｂを吊り下ろすので、可動レール７４を固定レール７３に対してトンネル幅方向に摺動させる必要はない。
The first crane 7 has box culvert members 15a and 15b and floor slab members 15c and 15d on the floor slab 15 in the first subsequent carriage 4 adjacent to the face side end of the floor slab 15 that has been constructed. The floor slab 15 is constructed by assembling the lower part of the lining body 14.
When constructing the floor slab 15, first, as shown in FIG. 7A, the box culvert members 15 a and 15 b are placed at the center lower part of the covering body 14 by the first crane 7 as a first step. Assemble and build a box culvert. In this step, since the first crane 7 suspends the box culvert members 15a and 15b in the vicinity of the center of the tunnel, it is not necessary to slide the movable rail 74 with respect to the fixed rail 73 in the tunnel width direction.
次に、第２工程として、図７（ｂ）に示すように、第１のクレーン７により、ボックスカルバート部材１５ａの左上部と覆工体１４の内周面との間に、床版部材１５ｃを設置する。この工程では、第１のクレーン７は、トンネルの中央より左側に離れた位置にて床版部材１５ｃを吊り下げる必要があるので、可動レール７４を固定レール７３に対してトンネル左側に摺動させる。この際に、可動レール７４を、第１の後続台車４の内側面よりトンネル幅方向外方に張り出させることが可能である。これにより、電気ホイスト７５のトンネル幅方向の移動可能範囲が、トンネル左側にて、可動レール７４の摺動距離ｔ１分、拡張される。 Next, as a second step, as shown in FIG. 7B, the first crane 7 causes the floor slab member 15c to be located between the upper left part of the box culvert member 15a and the inner peripheral surface of the covering body 14. Is installed. In this step, since the first crane 7 needs to suspend the floor slab member 15c at a position away from the center of the tunnel to the left side, the movable rail 74 is slid to the left side of the tunnel with respect to the fixed rail 73. . At this time, the movable rail 74 can be projected outwardly in the tunnel width direction from the inner surface of the first subsequent carriage 4. Thereby, the movable range of the electric hoist 75 in the tunnel width direction is expanded by the sliding distance t 1 of the movable rail 74 on the left side of the tunnel.
次に、第３工程として、図７（ｃ）に示すように、第１のクレーン７により、ボックスカルバート部材１５ａの右上部と覆工体１４の内周面との間に、床版部材１５ｄを設置する。この工程では、第１のクレーン７は、トンネルの中央より右側に離れた位置にて床版部材１５ｄを吊り下げる必要があるので、可動レール７４を固定レール７３に対してトンネル右側に摺動させる。この際に、可動レール７４を、第１の後続台車４の内側面よりトンネル幅方向外方に張り出させることが可能である。これにより、電気ホイスト７５のトンネル幅方向の移動可能範囲が、トンネル右側にて、可動レール７４の摺動距離ｔ２分、拡張される。 Next, as a third step, as shown in FIG. 7C, the first crane 7 causes the floor slab member 15d to be located between the upper right portion of the box culvert member 15a and the inner peripheral surface of the covering body 14. Is installed. In this step, since the first crane 7 needs to suspend the floor slab member 15d at a position away from the center of the tunnel to the right side, the movable rail 74 slides to the right side of the tunnel with respect to the fixed rail 73. . At this time, the movable rail 74 can be projected outwardly in the tunnel width direction from the inner surface of the first subsequent carriage 4. Thereby, the movable range of the electric hoist 75 in the tunnel width direction is expanded by the sliding distance t 2 of the movable rail 74 on the right side of the tunnel.
なお、上述の第２工程又は第３工程の完了後には、可動レール７４の両端部が固定レール７３の両端部と一致するように、可動レール７４を固定レール７３に対してトンネル幅方向に摺動させてから（つまり、第１のクレーン７の横行レールを縮小させてから）、第１のクレーン７の電気ホイスト７５を、第１の後続台車４内にて移動させる。
以上のトンネルの施工方法では、第１の後続台車４及び第２の後続台車６が、施工済みの床版１５上を走行しつつ、第１のクレーン７を用いて床版１５を構築しているが、発進立坑からのシールド機２の発進時には、第１の後続台車４及び第２の後続台車６を載置するための仮設の床版をシールド機２の後方に予め構築し、この仮設の床版上に第１の後続台車４及び第２の後続台車６を配置してトンネルの施工装置１をセッティングし、この後、上述のトンネルの施工方法と同様にして、床版１５を構築する。
After the completion of the second step or the third step, the movable rail 74 is slid in the tunnel width direction with respect to the fixed rail 73 so that both ends of the movable rail 74 coincide with both ends of the fixed rail 73. After being moved (that is, after the traverse rail of the first crane 7 is reduced), the electric hoist 75 of the first crane 7 is moved in the first succeeding carriage 4.
In the tunnel construction method described above, the first succeeding carriage 4 and the second succeeding carriage 6 travel on the constructed floor slab 15 and construct the floor slab 15 using the first crane 7. However, when starting the shield machine 2 from the start shaft, a temporary floor slab for placing the first succeeding carriage 4 and the second succeeding carriage 6 is constructed in advance behind the shield machine 2, and this temporary installation is performed. The first construction carriage 4 and the second construction carriage 6 are placed on the floor slab, and the tunnel construction device 1 is set. Thereafter, the floor slab 15 is constructed in the same manner as the tunnel construction method described above. To do.
本実施形態によれば、トンネルの施工装置１は、トンネルを掘削するシールド機２と、シールド機２の後方にて構築された床版１５上に配置され、かつ、シールド機２に連結される第１の後続台車４と、シールド機２と第１の後続台車４との間に配置されて両者により支持され、かつ、トンネル内の床版１５の構築に用いられる第１のクレーン７と、を含んで構成される。また、第１のクレーン７は、床版１５を構成する構造部材（ボックスカルバート部材１５ａ，１５ｂ、及び、床版部材１５ｃ，１５ｄ）を吊り上げ可能な電気ホイスト７５と、電気ホイスト７５をトンネル軸方向に第１の後続台車４内から第１の後続台車４前方まで移動させるトンネル軸方向移動装置（走行レール７１及び走行装置７２）と、電気ホイスト７５をトンネル幅方向に移動させるトンネル幅方向移動装置（固定レール７３、可動レール７４、複数の車輪７４ａ、電気モータ７４ｂ、及び電気ホイスト７５）と、を備える。また、このトンネル幅方向移動装置は、トンネル幅方向に延び、かつ、電気ホイスト７５が走行する横行レール（固定レール７３及び可動レール７４）を備える。そして、この横行レールは、トンネル幅方向に伸縮する。これにより、第１のクレーン７では、シールド機２の直後方にて、床版１５の構築工程に応じて、電気ホイスト７５のトンネル幅方向の移動可能範囲を拡張・縮小させることができるので、トンネルの中央付近での構造部材設置作業のみならず、トンネルの左右両サイドでの構造部材設置作業を効率良く行うことができる。従って、第１の後続台車４等の後続台車の後方における床版１５の構築作業が削減されて各種作業が簡素化されるので、後続台車の後方から切羽付近への資材輸送（例えば、セグメント１２の輸送）を効率的に行うことができる。 According to this embodiment, the tunnel construction device 1 is disposed on the shield machine 2 excavating the tunnel, the floor slab 15 constructed behind the shield machine 2, and connected to the shield machine 2. A first crane 7 that is disposed between and supported by the first succeeding carriage 4 and the shield machine 2 and the first succeeding carriage 4 and that is used to construct the floor slab 15 in the tunnel; It is comprised including. The first crane 7 includes an electric hoist 75 capable of lifting structural members (box culvert members 15a and 15b and floor slab members 15c and 15d) constituting the floor slab 15, and the electric hoist 75 in the tunnel axial direction. A tunnel axial direction moving device (travel rail 71 and travel device 72) for moving from the inside of the first succeeding carriage 4 to the front of the first succeeding carriage 4, and a tunnel width direction moving device for moving the electric hoist 75 in the tunnel width direction. (A fixed rail 73, a movable rail 74, a plurality of wheels 74a, an electric motor 74b, and an electric hoist 75). The tunnel width direction moving device includes a traverse rail (a fixed rail 73 and a movable rail 74) that extends in the tunnel width direction and on which the electric hoist 75 travels. The traverse rail expands and contracts in the tunnel width direction. Accordingly, in the first crane 7, the movable range in the tunnel width direction of the electric hoist 75 can be expanded / reduced immediately after the shield machine 2 according to the construction process of the floor slab 15. Not only the structural member installation work near the center of the tunnel, but also the structural member installation work on the left and right sides of the tunnel can be performed efficiently. Accordingly, the construction work of the floor slab 15 behind the succeeding carriage such as the first succeeding carriage 4 is reduced and various kinds of work are simplified, so that material transportation from the rear of the succeeding carriage to the vicinity of the face (for example, the segment 12 Can be efficiently carried out.
また、本実施形態によれば、第１の後続台車４は、門型台車であり、電気ホイスト７５が第１の後続台車４内にある場合には、第１のクレーン７の横行レール（固定レール７３及び可動レール７４）は、第１の後続台車４の内側面よりトンネル幅方向内方に位置する一方、電気ホイスト７５が第１の後続台車４とシールド機２との間にある場合には、第１のクレーン７の横行レール（固定レール７３及び可動レール７４）は、第１の後続台車４の内側面よりトンネル幅方向外方に張り出す。これにより、シールド機２の直後方における電気ホイスト７５のトンネル幅方向の移動可能範囲を、第１の後続台車４の支持フレーム４２間の間隔よりも大きくすることができるので、第１の後続台車４の車幅等に制限されることなく、シールド機２の直後方にて、トンネルの左右両サイドでの構造部材設置作業を行うことができる。 Moreover, according to this embodiment, the 1st succeeding trolley | bogie 4 is a portal trolley | bogie, and when the electric hoist 75 exists in the 1st succeeding trolley | bogie 4, the transverse rail (fixation) of the 1st crane 7 is carried out. The rail 73 and the movable rail 74) are located inward in the tunnel width direction from the inner surface of the first subsequent carriage 4, while the electric hoist 75 is between the first subsequent carriage 4 and the shield machine 2. The traverse rails (fixed rail 73 and movable rail 74) of the first crane 7 project outward in the tunnel width direction from the inner side surface of the first subsequent carriage 4. As a result, the movable range of the electric hoist 75 in the tunnel width direction immediately after the shield machine 2 can be made larger than the interval between the support frames 42 of the first succeeding carriage 4, so that the first succeeding carriage The structural member installation work can be performed on the left and right sides of the tunnel immediately after the shield machine 2 without being limited to the vehicle width of 4 or the like.
また、本実施形態によれば、トンネルの施工装置１は、第１の後続台車４の後方の床版１５上に配置され、かつ、第１の後続台車４に連結される第２の後続台車６と、第１の後続台車４及び第２の後続台車６に支持され、かつ、両者間にて構造部材を運搬する第２のクレーン８と、を更に含んで構成される。また、第１のクレーン７の電気ホイスト７５は、第１の後続台車４内にて、第２のクレーン８の下方を移動する。換言すれば、第１の後続台車４内にて、第２のクレーン８と第１のクレーン７とが、オーバーラップしている。これにより、資材運搬用トラック９からの荷降ろし作業と、セグメント供給装置１３へのセグメント１２の運搬作業及び床版１５の構築作業とを、各別のクレーンで行うことができるので、これらの作業を１台のクレーンで行う場合に比べて、クレーンの走行距離及び走行時間を短縮することができる。従って、この短縮時間分を、床版１５等の施工に費やすことができるので、シールド掘進のサイクルに遅れることなく、効率的に、床版１５等の施工を行うことができる。なお、本実施形態では、第１の後続台車４内にて、第１のクレーン７の電気ホイスト７５が、第２のクレーン８の下方を移動する構成としたが、第１の後続台車４内にて、第１のクレーン７の電気ホイスト７５が、第２のクレーン８の上方を移動する構成とすることも可能である。この場合においても、第１の後続台車４内にて、第１のクレーン７と第２のクレーン８とが、オーバーラップするので、上述のように、資材運搬用トラック９からの荷降ろし作業と、セグメント供給装置１３へのセグメント１２の運搬作業及び床版１５の構築作業とを、各別のクレーンで行うことができる。 Further, according to the present embodiment, the tunnel construction apparatus 1 is arranged on the floor slab 15 behind the first succeeding carriage 4 and connected to the first succeeding carriage 4. 6 and a second crane 8 supported by the first succeeding carriage 4 and the second succeeding carriage 6 and carrying a structural member therebetween. Further, the electric hoist 75 of the first crane 7 moves below the second crane 8 in the first succeeding carriage 4. In other words, the second crane 8 and the first crane 7 overlap in the first succeeding carriage 4. As a result, the unloading work from the material transporting truck 9, the transporting operation of the segment 12 to the segment supply device 13, and the construction work of the floor slab 15 can be performed by separate cranes. Compared with the case where the operation is performed with one crane, the traveling distance and traveling time of the crane can be shortened. Therefore, since this shortened time can be spent on the construction of the floor slab 15 and the like, the construction of the floor slab 15 and the like can be performed efficiently without delaying the shield excavation cycle. In the present embodiment, the electric hoist 75 of the first crane 7 moves below the second crane 8 in the first subsequent carriage 4. Therefore, the electric hoist 75 of the first crane 7 may be configured to move above the second crane 8. Even in this case, since the first crane 7 and the second crane 8 overlap in the first succeeding carriage 4, as described above, the unloading work from the material transporting truck 9 The transportation work of the segment 12 to the segment supply device 13 and the construction work of the floor slab 15 can be performed by separate cranes.
また、本実施形態によれば、トンネルの施工装置１は、第１の後続台車４に支持され、かつ、第１の後続台車４内にて構造部材を運搬する第２のクレーン８を更に含んで構成される。また、第１のクレーン７の電気ホイスト７５は、第１の後続台車４内にて、第２のクレーン８の下方を移動する。これにより、第１の後続台車４内にて、第２のクレーン８と第１のクレーン７とが、オーバーラップしているので、第１の後続台車４内にて、第２のクレーン８を用いて、資材運搬用トラック９からの荷降ろし作業を行いつつ、第１のクレーン４を用いて、セグメント供給装置１３へのセグメント１２の運搬作業及び床版１５の構築作業を行うことができる。 Moreover, according to this embodiment, the tunnel construction apparatus 1 further includes the second crane 8 that is supported by the first subsequent carriage 4 and that transports the structural member within the first subsequent carriage 4. Consists of. Further, the electric hoist 75 of the first crane 7 moves below the second crane 8 in the first succeeding carriage 4. Thereby, since the second crane 8 and the first crane 7 overlap in the first succeeding carriage 4, the second crane 8 is moved in the first succeeding carriage 4. Using the first crane 4, the segment 12 can be transported to the segment supply device 13 and the floor slab 15 can be constructed while performing the unloading operation from the material transport truck 9.
また、本実施形態によれば、シールド機２と第１の後続台車４との間にてトンネル幅方向に３分割された床版（ボックスカルバート，床版部材１５ｃ，１５ｄ）を組立てて、床版１５を構築する。これにより、特許文献１記載のように後続台車の後方にて床版を構築する場合に比べて、資材運搬用トラック９がシールド機２に近づくことができるので、トラック９から切羽付近への資材運搬（いわゆる、２次運搬）を短縮することができる。 Further, according to the present embodiment, the floor slab (box culvert, floor slab members 15c, 15d) divided into three in the tunnel width direction is assembled between the shield machine 2 and the first succeeding carriage 4, and the floor slab is assembled. Build version 15. As a result, the material transport truck 9 can approach the shield machine 2 as compared with the case where the floor slab is constructed behind the subsequent carriage as described in Patent Document 1, so that the material from the truck 9 to the vicinity of the face can be obtained. Transport (so-called secondary transport) can be shortened.
また、本実施形態によれば、第１のクレーン７の横行レールは、トンネル幅方向に延び、かつ、走行装置７２に支持される固定レール７３と、この固定レール７３に対してその外面を長手方向に摺動可能な可動レール７４と、を備えることにより、比較的簡易な構成で横行レールを伸縮させることができる。
また、本実施形態によれば、構造部材を吊り上げた第１のクレーン７の電気ホイスト７５を、シールド機２と第１の後続台車４との間に移動させ、可動レール７４を固定レール７３に対してトンネル幅方向に摺動させることにより、第１のクレーン７の横行レール（固定レール７３及び可動レール７４）をトンネル幅方向に拡張させ、この後に、電気ホイスト７５を構造部材の設置位置の直上に移動させ、そして、電気ホイスト７５により、構造部材を吊り下げて上記設置位置に移動させて、床版１５を構築する。これにより、クレーンを大型化させることなく、電気ホイスト７５のトンネル幅方向の移動可能範囲を拡張させることができるので、施工コストを抑制しつつ、トンネルの左右両サイドでの構造部材設置作業を効率良く行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the transverse rail of the first crane 7 extends in the tunnel width direction and is supported by the traveling device 72 and the outer surface of the fixed rail 73 is elongated. By providing the movable rail 74 slidable in the direction, the traversing rail can be expanded and contracted with a relatively simple configuration.
Further, according to the present embodiment, the electric hoist 75 of the first crane 7 that lifts the structural member is moved between the shield machine 2 and the first subsequent carriage 4, and the movable rail 74 is changed to the fixed rail 73. On the other hand, the transverse rail (fixed rail 73 and movable rail 74) of the first crane 7 is expanded in the tunnel width direction by sliding in the tunnel width direction, and then the electric hoist 75 is moved to the installation position of the structural member. The floor slab 15 is constructed by moving the structural member directly above and suspending the structural member to the installation position by the electric hoist 75. Thereby, since the movable range of the electric hoist 75 in the tunnel width direction can be expanded without increasing the size of the crane, the construction work can be efficiently performed on both the left and right sides of the tunnel while suppressing the construction cost. Can be done well.
なお、本実施形態では、第２のクレーン８が、第１の後続台車４及び第２の後続台車６に支持されているが、第１の後続台車４内にて、第２のクレーン８と第１のクレーン７とが、オーバーラップするように構成されるのであれば、第２のクレーン８の支持形態はこれに限らず、例えば、第２のクレーン８が、第１の後続台車４のみにより支持されていてもよい。 In the present embodiment, the second crane 8 is supported by the first succeeding carriage 4 and the second succeeding carriage 6, but in the first succeeding carriage 4, the second crane 8 and If the first crane 7 is configured to overlap, the support form of the second crane 8 is not limited to this. For example, the second crane 8 includes only the first succeeding carriage 4. It may be supported by.
また、本実施形態では、トンネル幅方向に３分割された床版（ボックスカルバート，床版部材１５ｃ，１５ｄ）を組立てて、床版１５を構築しているが、床版の分割形態はこれに限らず、例えば、覆工体１４の下部にて複数のプレキャスト支持部材をトンネル幅方向に並べて立設し、これらのプレキャスト支持部材に支持されるように、複数の板状のプレキャスト部材をトンネル幅方向に並べて配置する分割形態であってもよい。 Further, in this embodiment, the floor slab 15 is constructed by assembling floor slabs (box culverts, floor slab members 15c, 15d) that are divided into three in the tunnel width direction. Not limited to, for example, a plurality of precast support members are erected in the tunnel width direction at the lower part of the lining body 14, and the plurality of plate-like precast members are tunneled so as to be supported by these precast support members. It may be a division form arranged side by side in the direction.
また、本実施形態では、第１のクレーン７を用いて構築するトンネル内の構造体の一例として、床版１５を挙げて説明したが、第１のクレーン７を用いて構築できる構造体はこれに限らず、例えば、第１のクレーン７を用いて、トンネル施工用の仮設レールを、床版１５の上面に敷設することが可能である。この場合には、仮設レールが本発明における「構造体」に対応する一方、仮設レールを構成するレール部材や枕木等が本発明における「構造部材」に対応する。なお、この仮設レールが、床版１５上における第１の後続台車４及び第２の後続台車６の走行に用いられる場合には、第１の後続台車４の走行車輪４３及び第２の後続台車６の走行車輪６３は、それぞれ、仮設レール上を転動可能なように構成される。そして、この場合には、第１のクレーン７は、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示した第１のクレーン７の作動状態にて、電気ホイスト７５用の横行レールを拡張させつつ、仮設レールの敷設作業を行う。 In the present embodiment, the floor slab 15 has been described as an example of the structure in the tunnel constructed using the first crane 7, but the structure that can be constructed using the first crane 7 is this. For example, the temporary crane for tunnel construction can be laid on the upper surface of the floor slab 15 by using the first crane 7. In this case, the temporary rail corresponds to the “structural body” in the present invention, while the rail member, sleepers, and the like constituting the temporary rail correspond to the “structural member” in the present invention. In addition, when this temporary rail is used for traveling of the first succeeding carriage 4 and the second succeeding carriage 6 on the floor slab 15, the traveling wheels 43 and the second succeeding carriage 4 of the first succeeding carriage 4 are used. Each of the six traveling wheels 63 is configured to be able to roll on a temporary rail. In this case, the first crane 7 expands the traverse rail for the electric hoist 75 in the operating state of the first crane 7 shown in FIGS. 7B and 7C. Laying the temporary rail.
１ トンネルの施工装置
２ シールド機
３ 牽引ビーム
４ 第１の後続台車
５ 牽引ビーム
６ 第２の後続台車
７ 第１のクレーン
８ 第２のクレーン
９ トラック
１１ エレクター
１２ セグメント
１３ セグメント供給装置
１４ 覆工体
１５ 床版
１５ａ，１５ｂ ボックスカルバート部材
１５ｃ，１５ｄ 床版部材
４１ 上部フレーム
４２ 支持フレーム
４３，４４ 走行車輪
６１ 上部フレーム
６２ 支持フレーム
６３，６４ 走行車輪
７１ 走行レール
７２ 走行装置
７３ 固定レール（横行レール）
７４ 可動レール（横行レール）
７５ 電気ホイスト
８１ 走行レール
８２ 走行装置
８３ 横行レール
８４ 電気ホイスト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel construction apparatus 2 Shield machine 3 Towing beam 4 First succeeding carriage 5 Towing beam 6 Second succeeding carriage 7 First crane 8 Second crane 9 Truck 11 Elector 12 Segment 13 Segment supply device 14 Covering body 15 Floor slabs 15a, 15b Box culvert members 15c, 15d Floor slab member 41 Upper frame 42 Support frame 43, 44 Traveling wheel 61 Upper frame 62 Support frame 63, 64 Traveling wheel 71 Traveling rail 72 Traveling device 73 Fixed rail (transverse rail)
74 Movable rail (transverse rail)
75 Electric hoist 81 Traveling rail 82 Traveling device 83 Traverse rail 84 Electric hoist
Claims (7)
該シールド機の後方にて構築された床版上に配置され、かつ、前記シールド機に連結される第１の後続台車と、
前記シールド機と前記第１の後続台車との間に配置されて両者により支持され、かつ、前記トンネル内の構造体の構築に用いられる第１のクレーンと、
を含んで構成され、
前記第１のクレーンは、前記構造体を構成する構造部材を吊り上げ可能な吊上装置と、該吊上装置をトンネル軸方向に前記第１の後続台車内から前記第１の後続台車前方まで移動させるトンネル軸方向移動装置と、前記吊上装置をトンネル幅方向に移動させるトンネル幅方向移動装置と、を備え、
該トンネル幅方向移動装置は、トンネル幅方向に延び、かつ、前記吊上装置が走行する横行レールを備え、
該横行レールは、トンネル幅方向に伸縮することを特徴とするトンネルの施工装置。 A shield machine that excavates the tunnel,
A first succeeding carriage disposed on a floor slab constructed behind the shield machine and coupled to the shield machine;
A first crane disposed between and supported by the shield machine and the first trailing carriage, and used to construct a structure in the tunnel;
Comprising
The first crane includes a lifting device capable of lifting a structural member constituting the structure, and moves the lifting device in the tunnel axial direction from the first subsequent carriage to the front of the first subsequent carriage. A tunnel axial direction moving device, and a tunnel width direction moving device for moving the lifting device in the tunnel width direction,
The tunnel width direction moving device includes a traverse rail that extends in the tunnel width direction and on which the lifting device travels,
The traverse rail extends and contracts in the tunnel width direction.
前記吊上装置が前記門型台車内にある場合には、前記横行レールは、前記門型台車の内側面よりトンネル幅方向内方に位置する一方、
前記吊上装置が前記門型台車と前記シールド機との間にある場合には、前記横行レールは、前記門型台車の内側面よりトンネル幅方向外方に張り出すことを特徴とする請求項１に記載のトンネルの施工装置。 The first succeeding carriage is a portal type carriage;
When the lifting device is in the portal trolley, the traverse rail is located inward in the tunnel width direction from the inner surface of the portal trolley,
The traversing rail protrudes outward in the tunnel width direction from the inner side surface of the portal-type carriage when the lifting device is between the portal-type carriage and the shield machine. The tunnel construction apparatus according to 1.
前記吊上装置は、前記第１の後続台車内にて、前記第２のクレーンの上方又は下方を移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトンネルの施工装置。 A second succeeding carriage disposed on a floor slab behind the first succeeding carriage and connected to the first succeeding carriage; supported by the first and second succeeding carriages; and A second crane for transporting the structural member between the two,
3. The tunnel construction apparatus according to claim 1, wherein the lifting device moves above or below the second crane in the first subsequent carriage. 4.
前記吊上装置は、前記第１の後続台車内にて、前記第２のクレーンの上方又は下方を移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトンネルの施工装置。 A second crane supported by the first succeeding carriage and transporting the structural member in the first succeeding carriage;
3. The tunnel construction apparatus according to claim 1, wherein the lifting device moves above or below the second crane in the first subsequent carriage. 4.
前記構造部材を吊り上げた前記吊上装置を前記シールド機と前記第１の後続台車との間に移動させ、
前記横行レールをトンネル幅方向に拡張させ、
前記吊上装置を前記構造部材の設置位置の直上に移動させ、
前記構造部材を吊り下げて前記設置位置に移動させて、前記構造体を構築する、
トンネルの施工方法。 Using the tunnel construction device according to any one of claims 1 to 6,
Moving the lifting device that lifts the structural member between the shield machine and the first subsequent carriage;
Expanding the traverse rail in the tunnel width direction;
Moving the lifting device directly above the installation position of the structural member;
The structural member is suspended and moved to the installation position to construct the structural body.
Tunnel construction method.
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