JP2021085237A - Cargo handling transport device and method for constructing large-section tunnel skeleton - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、資材を荷役搬送する荷役搬送装置、及び荷役搬送装置を用いた大断面トンネル躯体の構築方法に関する。 The present invention relates to a cargo handling and transporting device for cargo handling and transporting materials, and a method for constructing a large-section tunnel skeleton using the cargo handling and transporting device.
従来より、大深度地下に設けられた既設トンネルの一部分に大断面トンネルを構築する方法として、様々な方法が検討されている。 Conventionally, various methods have been studied as a method of constructing a large-section tunnel in a part of an existing tunnel provided in the deep underground.
例えば、特許文献1では、本線シールドトンネルと支線シールドトンネルの分岐合流部となる部分を大断面トンネルの構築予定領域とし、これを囲繞するようにして小断面の外殻トンネルを並列に複数構築する。次に、これら複数の外殻トンネルに跨るトンネル躯体を構築する。こうして、トンネル躯体が構築されたのち、トンネル躯体の内側を掘削して大断面トンネルを構築する。
For example, in
ここで、トンネル躯体は、複数の躯体分割体を、周方向及びトンネル軸線方向に接続することにより構築され、躯体分割体は、トンネル躯体の内周面を形成する内側鋼殻板と、外周面を形成する外側鋼殻板と、せん断補強筋とを備える鋼殻分割体に、コンクリートを打設することにより構築される。 Here, the tunnel skeleton is constructed by connecting a plurality of skeleton divided bodies in the circumferential direction and the tunnel axis direction, and the skeleton divided body has an inner steel shell plate forming an inner peripheral surface of the tunnel skeleton and an outer peripheral surface. It is constructed by placing concrete on a steel shell split body provided with an outer steel shell plate forming the above and a shear reinforcing bar.
特許文献1において、躯体分割体を構成する鋼殻分割体は重量物であるから、小断面の外殻トンネル内での荷役搬送は煩雑となる。このため、外殻トンネル内に内側鋼殻板と外側鋼殻板とを別途搬送し、外殻トンネル内の所定位置で各々の位置決めを行い、鋼殻分割体に組み立てる。しかし、このような作業は煩雑であるとともに、位置ズレが生じやすく、位置ズレが生じたままトンネル躯体まで構築すると、トンネル躯体の内部空間に構築される大断面トンネルの出来形に影響を及ぼしかねない。
In
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、トンネル躯体を構築する際に必要な資材の荷役搬送作業を容易なものとし、作業効率を向上することの可能な、荷役搬送装置、及び大断面トンネル躯体の構築方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such a problem, and a main object thereof is to facilitate cargo handling and transporting work of materials necessary for constructing a tunnel skeleton, and it is possible to improve work efficiency. , A cargo handling and transporting device, and a method for constructing a large-section tunnel skeleton.
かかる目的を達成するため本発明の荷役搬送装置は、トンネル躯体内をトンネル軸線方向に移動可能な走行体と、該走行体からトンネル軸線に直交する方向に相反して張出し、前記走行体を前記トンネル躯体に固定する一対のアウトリガーと、前記走行体に設置され、該走行体の進行方向前方もしくは後方で資材の荷役作業を行う荷役装置本体と、を備え、前記走行体は、前記トンネル軸線方向からみた断面が矩形状のフレームと、該フレームの前記トンネル軸線方向に延在する外隅各々の近傍に設けられ、前記トンネル躯体に当接する車輪と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, in the cargo handling and transporting device of the present invention, a traveling body that can move in the tunnel skeleton in the direction of the tunnel axis and a traveling body that projects from the traveling body in a direction orthogonal to the tunnel axis, and the traveling body is extended. A pair of out-triggers fixed to the tunnel skeleton and a cargo handling device main body installed on the traveling body and carrying out cargo handling work of materials in front of or behind the traveling direction of the traveling body are provided, and the traveling body is provided in the direction of the tunnel axis. It is characterized by including a frame having a rectangular cross section when viewed, and wheels provided in the vicinity of each outer corner extending in the direction of the tunnel axis of the frame and in contact with the tunnel skeleton.
上述する本発明の荷役搬送装置によれば、走行体を構成するフレームの外隅各々の近傍にトンネル躯体に当接する車輪を備えるとともに、トンネル軸線に直交する方向に相反して張出し走行体をトンネル躯体に固定する一対のアウトリガーを備える。これにより、走行体をトンネル軸線方向からみて左右90度の範囲でいずれに傾けても、走行させることができるとともにアウトリガーにより確実に停止させ位置決めできる。したがって、資材が重量物であり、かつ資材の供給位置がトンネル躯体の何れの位置であった場合にも、荷役搬送装置をトンネル躯体内で、荷役装置本体が資材の供給位置に向けて動作可能となる姿勢にしつつ、安定して資材の荷役搬送作業を行うことが可能となる。 According to the cargo handling and transporting device of the present invention described above, wheels that come into contact with the tunnel skeleton are provided in the vicinity of each outer corner of the frame constituting the traveling body, and the traveling body is tunneled in a direction orthogonal to the tunnel axis. It is equipped with a pair of outriggers that are fixed to the skeleton. As a result, the traveling body can be driven regardless of which direction it is tilted within a range of 90 degrees to the left or right when viewed from the tunnel axis direction, and the outrigger can reliably stop and position the traveling body. Therefore, regardless of whether the material is a heavy object and the material supply position is in any position of the tunnel skeleton, the cargo handling device can be operated in the tunnel skeleton and the cargo handling device main body can operate toward the material supply position. It is possible to carry out cargo handling and transportation work of materials in a stable manner while maintaining the attitude of.
本発明の荷役搬送装置は、前記荷役装置本体が、前記資材を所定位置に向けて送り出す送出し機構と、送り出した前記資材を所定位置に押し込む押込み機構と、を備え、前記送出し機構による前記資材の送り方向は、前記アウトリガーの張出し方向に直交していることを特徴とする。 The cargo handling and transporting device of the present invention includes a delivery mechanism in which the cargo handling device main body sends out the material toward a predetermined position and a pushing mechanism for pushing the delivered material into a predetermined position. The material feeding direction is orthogonal to the outrigger overhanging direction.
本発明の荷役搬送装置によれば、資材の送出し方向が略水平方向であった場合に、張出し方向が略鉛直方向となるアウトリガーを介して、荷役搬送装置の荷重を外殻トンネル躯体に伝達できることから、荷役搬送装置を安定させた状態で、略水平方向への資材の送出し作業を実施することが可能となる。 According to the cargo handling and transporting device of the present invention, when the material delivery direction is substantially horizontal, the load of the cargo handling and transporting device is transmitted to the outer shell tunnel skeleton via an out-trigger whose overhanging direction is substantially vertical. Since this is possible, it is possible to carry out the work of delivering materials in a substantially horizontal direction while the cargo handling and transporting device is stabilized.
本発明の大断面トンネル躯体の構築方法は、本発明の荷役搬送装置を用いた大断面トンネル躯体の構築方法であって、小断面の外殻トンネル躯体を並列に複数配置して、大断面トンネルの構築予定領域を囲繞し、前記外殻トンネル躯体内で前記荷役搬送装置を走行させて資材の荷役搬送を行って、前記大断面トンネルの構築予定領域を取り囲む大断面トンネル躯体を構築することを特徴とする。 The method for constructing a large-section tunnel skeleton of the present invention is a method for constructing a large-section tunnel skeleton using the cargo handling and transporting device of the present invention, in which a plurality of small-section outer shell tunnel skeletons are arranged in parallel to form a large-section tunnel. To construct a large-section tunnel skeleton that surrounds the planned construction area of the large-section tunnel by surrounding the planned construction area and running the cargo handling and transporting device inside the outer shell tunnel skeleton to carry out cargo handling and transportation of materials. It is a feature.
本発明の大断面トンネル躯体の構築方法によれば、大断面トンネル躯体を構築する際に必要となる材料や装備、支保工等の資材の搬送及び荷役作業を迅速化することができ、大断面トンネル躯体の構築作業全体の、作業効率の向上及び工期短縮に寄与することが可能となる。 According to the method for constructing a large-section tunnel skeleton of the present invention, it is possible to speed up the transportation and cargo handling work of materials and equipment required for constructing a large-section tunnel skeleton, such as support work, and a large cross-section. It is possible to contribute to the improvement of work efficiency and shortening of the construction period of the entire tunnel frame construction work.
また、1つの外殻トンネル躯体での作業が終了次第、他の外殻トンネル躯体に荷役搬送装置を移動させて再利用することが可能となる。 Further, as soon as the work on one outer shell tunnel skeleton is completed, the cargo handling and transporting device can be moved to the other outer shell tunnel skeleton and reused.
本発明の大断面トンネル躯体の構築方法は、前記大断面トンネル躯体が、該大断面トンネルの周方向及び軸線方向に接続される複数の鋼殻分割体を備え、該鋼殻分割体が、前記大断面トンネル躯体の外周面を形成する外側鋼殻板と、内周面を形成する内側鋼殻板と、該内側鋼殻板と前記外側鋼殻板とを連結する連結材と、を有し、該連結材を前記荷役搬送装置の前記荷役装置本体で把持しつつ、前記鋼殻分割体を前記荷役搬送装置で荷役搬送することを特徴とする。 In the method for constructing a large-section tunnel skeleton of the present invention, the large-section tunnel skeleton includes a plurality of steel shell split bodies connected in the circumferential direction and the axial direction of the large-section tunnel, and the steel shell split body is the said. It has an outer steel shell plate forming an outer peripheral surface of a large-section tunnel skeleton, an inner steel shell plate forming an inner peripheral surface, and a connecting material for connecting the inner steel shell plate and the outer steel shell plate. The steel shell split body is handled and transported by the cargo handling and transporting device while the connecting member is gripped by the cargo handling and transporting device main body of the cargo handling and transporting device.
本発明の大断面トンネル躯体の構築方法によれば、あらかじめ連結材を介して内側鋼殻板と外側鋼殻板とを一体に固定した鋼殻分割体を製作しておき、この連結材を荷役装置本体で把持することにより、鋼殻分割体を荷役搬送装置で荷役搬送できる。これにより、狭隘な外殻トンネル内で外側鋼殻板と内側鋼殻板の組立て設置作業を省略できるとともに、鋼殻分割体の搬送及び荷役作業も容易となるため、大断面トンネル躯体の構築に係る作業の省力化を図ることが可能となる。 According to the method for constructing a large-section tunnel skeleton of the present invention, a steel shell split body in which an inner steel shell plate and an outer steel shell plate are integrally fixed via a connecting material is manufactured in advance, and this connecting material is used for cargo handling. By gripping with the main body of the device, the steel shell split body can be handled and transported by the cargo handling and transporting device. As a result, the assembly and installation work of the outer steel shell plate and the inner steel shell plate can be omitted in the narrow outer shell tunnel, and the transportation and cargo handling work of the steel shell split body can be facilitated. It is possible to save labor in such work.
また、外側鋼殻板と内側鋼殻板の組立て設置作業を省略できることにより、建て込み時に位置ズレ等を生じることがない。したがって、大断面トンネル躯体を精度よく構築することができ、大断面トンネルに所望の出来形を確保することが可能となる。 Further, since the assembly and installation work of the outer steel shell plate and the inner steel shell plate can be omitted, the position shift or the like does not occur at the time of building. Therefore, it is possible to construct the large-section tunnel skeleton with high accuracy, and it is possible to secure a desired finished shape in the large-section tunnel.
さらに、鋼殻分割体の送り出しもしくは建込み位置が、外殻トンネル躯体の何れの位置にあっても、これに対応する姿勢で荷役搬送装置を走行させ、荷役装置本体を用いて鋼殻分割体を送り出し建て込むことが可能となる。 Further, regardless of the position of the steel shell split body being sent out or built in at any position of the outer shell tunnel skeleton, the cargo handling and transporting device is run in a posture corresponding to this, and the steel shell split body is used by using the cargo handling device main body. Can be sent out and built.
本発明によれば、走行体を構成するフレームの外隅各々の近傍に設けたトンネル躯体に当接する車輪と、走行体をトンネル躯体に固定する一対のアウトリガーとを備えるから、資材が重量物であり、かつ資材の供給位置がトンネル躯体の何れの位置であっても、荷役搬送装置をトンネル躯体内で、荷役装置本体が資材の供給位置に向けて動作可能となる姿勢にしつつ、安定して資材の荷役搬送作業を行うことが可能となる。 According to the present invention, since the wheels are provided in the vicinity of the outer corners of the frame constituting the traveling body and are in contact with the tunnel skeleton, and a pair of outriggers for fixing the traveling body to the tunnel skeleton, the material is heavy. Regardless of the position of the material supply position in the tunnel skeleton, the cargo handling device is stably placed in the tunnel skeleton so that the cargo handling device body can operate toward the material supply position. It becomes possible to carry out cargo handling and transportation work of materials.
本発明は、大断面トンネルの構築予定領域を囲繞するようにして、小断面の外殻トンネルを並列に複数構築し、この外殻トンネルを利用して、大断面トンネル躯体を構築する際に好適な装置および方法である。 The present invention is suitable for constructing a plurality of small-section outer shell tunnels in parallel so as to surround the planned construction area of the large-section tunnel, and constructing a large-section tunnel skeleton using the outer shell tunnels. Equipment and methods.
構築予定の大断面トンネルは、いずれの用途に用いられるものであってもよいが、本実施の形態では、既設の本線トンネルと支線トンネルとの分岐合流部として大断面トンネルを用いる場合を事例に挙げ、図1〜図14を参照しつつ、荷役搬送装置、及び大断面トンネル躯体の構築方法について、その詳細を説明する。 The large-section tunnel to be constructed may be used for any purpose, but in the present embodiment, a case where a large-section tunnel is used as a branch junction between the existing main line tunnel and the branch line tunnel is used as an example. The details of the cargo handling and transporting device and the method of constructing the large-section tunnel skeleton will be described with reference to FIGS. 1 to 14.
図1で示すように、既設の本線トンネル1には、支線トンネル2との分岐合流部となる範囲に、大断面トンネル構築予定領域3が設定されており、この大断面トンネル構築予定領域3に沿って、複数の外殻トンネル躯体5が構築されている。これら複数の外殻トンネル躯体5には、その内部空間である外殻トンネル4を利用して大断面トンネル構築予定領域3を取り囲む大断面トンネル躯体9が構築されている。大断面トンネルは、大断面トンネル躯体9の内方を掘削することで構築される。
As shown in FIG. 1, in the existing
大断面トンネル躯体9は、図2で示すように、鋼殻分割体7とその内方に打設充填されたコンクリート8とによりなる躯体分割体6を、大断面トンネル構築予定領域3の周方向に複数接続するとともに、大断面トンネル構築予定領域3のトンネル軸線方向にも複数接続することにより構築される筒状構造体である。
As shown in FIG. 2, the large-section tunnel skeleton 9 is formed by forming a skeleton split body 6 composed of a steel shell split
そして、躯体分割体6を構成する鋼殻分割体7は、大断面トンネル躯体9の内周面を形成する内側鋼殻板71と、大断面トンネル躯体9の外周面を形成する外側鋼殻板72と、両者の間に設置されるせん断補強筋73及び連結材74と、により構成される。
The steel shell divided
内側鋼殻板71は、図3で示すように、長さ方向が大断面トンネル躯体9の内周面を形成する円弧状に形成された矩形鋼板よりなるスキンプレート711と、スキンプレート711の幅方向の両端部各々に設置される一対の主桁712と、スキンプレート711の長さ方向の両端部各々に設置される一対の継手板713と、主桁712同士を連結するようにスキンプレート711上に設置される複数の縦リブ(図示せず)と、を備える。これら主桁712、継手板713および縦リブはいずれも、スキンプレート711の凸面側に設置される。
As shown in FIG. 3, the inner
外側鋼殻板72も内側鋼殻板71と同様に、スキンプレート721、一対の主桁722、一対の継手板723、および縦リブ(図示せず)を備えるが、スキンプレート721は、長さ方向が大断面トンネル躯体9の外周面を形成する円弧状に形成される。また、主桁722、継手板723および縦リブはいずれも、スキンプレート721の凹面側に設置される。
Like the inner
せん断補強筋73は、間隔を設けて配置した内側鋼殻板71と外側鋼殻板72との間で、両者を連結するように間隔を設けて複数設置されている。こうして構築された鋼殻分割体7には、さらに、連結材74が設けられている。
A plurality of
連結材74は、内側鋼殻板71と外側鋼殻板72とを、コンクリート8を打設する前の状態で一体に連結し、後述する荷役搬送装置100を用いた荷役搬送作業を可能にするものであり、H形鋼等の鋼材を採用している。本実施の形態では、連結材74を、せん断補強筋73と平行にして、鋼殻分割体7における長さ方向の一端側近傍に設置しているが、これに限定されるものではなく、両端近傍各々に設置してもよい。
The connecting
このような構造の鋼殻分割体7を含め、大断面トンネル躯体9を構築する際に必要となる材料や装備、支保工等の資材は、外殻トンネル躯体5を走行通路とする荷役搬送装置100により荷役搬送される。以下に、荷役搬送装置100についてその詳細を説明する。
Materials such as materials, equipment, and support works required for constructing the large-section tunnel skeleton 9, including the steel shell split
≪荷役搬送装置≫
荷役搬送装置100は、図4で示すように、外殻トンネル躯体5の軸線方向に移動自在な構成を有しており、走行体110と、アウトリガー120と、荷役装置本体130とを備えている。
≪Cargo handling and transportation device≫
As shown in FIG. 4, the cargo handling and transporting
走行体110は、フレーム111と、主車輪116と、副車輪117とを有し、フレーム111は、外形が直方体もしくは立方体のごとく形成された車体であり、2体の下桁部材112、2体の上桁部材113、複数の柱部材114、及び複数の梁部材115とにより構成されている。
The traveling
下桁部材112及び上桁部材113はそれぞれ、外殻トンネル躯体5のトンネル軸線方向に延在する長尺部材であり、下桁部材112と上桁部材113とを連結するようにして柱部材114が複数設置され、下桁部材112同士もしくは上桁部材113同士を連結するようにして梁部材115が複数設置されている。
The
これにより、フレーム111は、外殻トンネル躯体5のトンネル軸線方向の断面が矩形状で中空部を有し、また、フレーム111の外隅を形成する下桁部材112及び上桁部材113各々には、主車輪116及び副車輪117が設置されている。これら主車輪116及び副車輪117はそれぞれ、下桁部材112及び上桁部材113の長手方向に間隔を設けて複数設置されている。
As a result, the
アウトリガー120は、図5で示すように、柱部材114と平行な方向に伸縮する油圧ジャッキ121と、柱部材114の周りを回動自在に設置されている取付部材122とにより構成され、油圧ジャッキ121のピストン121aが取付部材122に固定されている。これにより、油圧ジャッキ121は、図4及び図5で示すように、柱部材114の周りを回動し、フレーム111から側方に出没自在となる。
As shown in FIG. 5, the
このようなアウトリガー120は2体が対をなして一組となり、フレーム111の両側方各々に一組ずつ合計4体設置されている。そして、この対をなすアウトリガー120は油圧ジャッキ121のロッド121bが、図5で示すように、互いに外殻トンネル躯体5のトンネル軸線方向と直交しつつ、相反する方向に伸長するよう配置されている。
Two
荷役装置本体130は、フレーム111の前方側(荷役搬送装置100の前進方向)に設けられており、梁部材115と平行な軸部材131と、軸部材131に対して回動自在に設置された資材把持機構132とを備える。資材把持機構132は、ブーム133及びアーム134と、アーム134の先端に設けられて資材を把持する把持部135とを備える。
The cargo handling device
そして、軸部材131がフレーム111の内空部に設置されることにより、荷役装置本体130はブーム133及びアーム134を、折り畳むと図4で示すように、フレーム111内に収納され、展開すると図5で示すように、軸部材131周りに回動しながら、把持部135をフレーム111より上方及び下方へ昇降させることができる。また、資材把持機構132は、軸部材131の長手方向(梁部材115と平行な方向)に沿って移動させることもでき、フレーム111内で側方への位置調整を行うことができる。
Then, when the
なお、把持部135は、チャック式もしくは電磁石式等いずれでもよく、また、アタッチメント式に構成され、把持しようとする資材の形状に応じた部材を取り替え自在な構成となっていてもよい。また、荷役装置本体130は、フレーム111の後方側(荷役搬送装置100の後進方向)に設けてもよい。
The
上述する構成の荷役搬送装置100は、図4で示すように、外殻トンネル躯体5の内周面であってトンネル軸線方向に延在するように設置された4体の長尺架台10をガイドにしてトンネル軸線方向に移動する。具体的には、主車輪116が、4体の長尺架台10のうちの2台に張り出して設置されたレール13上を走行する。一方、副車輪117は、他の2体の長尺架台10各々に当接し走行する。
As shown in FIG. 4, the cargo handling and transporting
一方、走行を停止して荷役作業を行う際は、図5で示すように、アウトリガー120を展開する。つまり、柱部材114周りに取付部材122を介して油圧ジャッキ121を回動し、フレーム111から側方に張り出させ、さらに、油圧ジャッキ121のロッド121bを伸張させる。すると、油圧ジャッキ121が、上下に位置する長尺架台10の間に形成された空間でこれら上下の長尺架台10を押圧することにより、荷役搬送装置100は停止位置で位置決めされる。
On the other hand, when the traveling is stopped and the cargo handling work is performed, the
なお、外殻トンネル躯体5を構成する長尺架台10は、外殻トンネル躯体5の内周面を略外接円とする仮想の正方形もしくは長方形の4隅に対して、外殻トンネル躯体5の軸線方向に延在するようにして設けられた、断面視四分円に形成された長尺部材である。
The
このように荷役搬送装置100は、フレーム111の4つの外隅それぞれに設けた主車輪116もしくは副車輪117が、長尺架台10を介して外殻トンネル躯体5の内周面に当接した状態で走行する。これにより、長尺架台10の位置に応じてフレーム111を外殻トンネル4のトンネル軸線方向からみて左右90度の範囲でいずれに傾けても、荷役搬送装置100は走行することができるとともにアウトリガー120により確実に停止させ位置決めできる。
In this way, in the cargo handling and transporting
したがって、資材が重量物であり、かつ資材の供給位置が外殻トンネル躯体5における内周面の何れの位置であっても、荷役搬送装置100を外殻トンネル躯体5内で、荷役装置本体130が資材の供給位置に向けて動作可能となる姿勢にして、資材の荷役搬送をすることが可能となる。
Therefore, regardless of whether the material is a heavy object and the material is supplied at any position on the inner peripheral surface of the outer
≪大断面トンネル躯体の構築方法≫
上記の荷役搬送装置100を利用して、大断面トンネル躯体9を構築する手順を、図6〜図9を参照しつつ説明する。
≪How to build a large cross-section tunnel skeleton≫
The procedure for constructing the large-section tunnel skeleton 9 by using the cargo handling and transporting
なお、図6(a)で示すように、大断面トンネル構築予定領域3にはこれを囲繞するようにして、小断面の外殻トンネル躯体5がトンネル軸線方向を、大断面トンネル構築予定領域3の軸線方向に合わせて、複数並列配置されている。本実施の形態では、図1で示すように、大断面トンネル構築予定領域3を軸線方向で複数の区画A、B・・に区割りする。そして、この区画ごとに、図2で示すような隣り合う外殻トンネル躯体5同士を跨ぐようにして、躯体分割体6を構築しリング状の構造体を構築する。
As shown in FIG. 6A, the large-section tunnel construction planned
〈前処理工程〉
大断面トンネル躯体9の構築に先立ち、複数の外殻トンネル躯体5の周囲地盤には、図6(a)で示すような凍結工法もしくは薬液注入工法による地盤改良部15を形成し、止水対策を施す。また、外殻トンネル躯体5には、前述した4体の長尺架台10を設置しておく。
<Pretreatment process>
Prior to the construction of the large-section tunnel skeleton 9, a
〈第1の工程〉
図6(b)で示すように、隣り合う一方の外殻トンネル躯体5に、長尺架台10を利用して、トンネル軸線方向からみて3体の支保工11を設置する。支保工11は、図7(a)で示すように、外殻トンネル躯体5の軸線方向にも間隔を設けて複数設置している。このように、長尺架台10を介して支保工11を設置すると、外殻トンネル躯体5のセグメント51の目地位置等を考慮することなく、所望の位置に支保工11を配置できるため、作業性を大幅に向上できる。
<First step>
As shown in FIG. 6B, three support works 11 are installed on one of the adjacent outer
こののち、図6(b)で示すように、隣り合う外殻トンネル躯体5,5’各々の対向する一部分について切り開きを行い、相互に連通する連通空間12を設ける。この切り開き工は、図1で示すように、外殻トンネル4のトンネル軸線方向に設定した区画Aの範囲に対して行い、トンネル軸線方向に連通空間12を連続させる。なお、連通空間12には、隣り合う外殻トンネル躯体5、5’を連結する止水板14を設けておき、地山から連通空間12への漏水を抑止する。
After that, as shown in FIG. 6B, the opposing portions of the adjacent outer
〈第2の工程〉
図6(c)で示すように、一方の外殻トンネル躯体5に配備した荷役搬送装置100を利用して、鋼殻分割体7の設置開始位置であって連通空間12と対向する位置の支保工11を撤去し、鋼殻分割体設置領域Wを確保する。具体的には、一方の外殻トンネル躯体5内で荷役搬送装置100をトンネル軸線方向に前進移動させ、鋼殻分割体7の設置開始位置近傍で停止させたのち、アウトリガー120を展開して位置決めする。
<Second step>
As shown in FIG. 6C, the cargo handling and transporting
次に、荷役装置本体130を稼働させて、把持部135にて支保工11を把持しつつ撤去し、把持したままの状態でアウトリガー120を収納し、荷役搬送装置100を後進させる。撤去した支保工11は、図7(a)で示すように、一方の外殻トンネル4のトンネル軸線方向における区画A内で、支保工11を未だ設置していない位置に盛替える。
Next, the cargo handling device
こののち、同じく荷役搬送装置100を利用して、鋼殻分割体7を鋼殻分割体設置領域Wに搬送するが、鋼殻分割体7は、図7(a)で示すように、一方の外殻トンネル4の後方に仮置きされている。このため、支保工11を盛替えた後の荷役搬送装置100をさらに後進させ、図7(b)で示すように、仮置き場近傍で停止させたのちアウトリガー120を展開して荷役搬送装置100を位置決めする。
After that, the steel shell split
図7(c)で示すように、荷役装置本体130にて鋼殻分割体7を把持しつつ上昇させ、アウトリガー120を収納して荷役搬送装置100を鋼殻分割体設置領域Wに向けて前進させる。なお、荷役装置本体130の把持部135は、鋼殻分割体7に設けた連結材74を把持すればよく、鋼殻分割体7を容易に搬送することができる。
As shown in FIG. 7C, the cargo handling device
また、鋼殻分割体7の建て込み作業は、図8(a)で示すように、鋼殻分割体設置領域Wの近傍で位置決めした荷役搬送装置100の荷役装置本体130を稼働させて一方の外殻トンネル躯体5の鋼殻分割体設置領域Wから連通空間12に向けて鋼殻分割体7を送り出す。そして、図8(b)で示すように、他方の外殻トンネル躯体5’に先行し設置されている鋼殻分割体7’と当接させ、これらを接続する。
Further, in the building work of the steel shell split
上記のような、支保工11の撤去跡に形成された鋼殻分割体設置領域Wから連通空間12に向けて鋼殻分割体7を送り出し建て込む作業を、図8(c)で示すように、区画A内における一方の外殻トンネル躯体5のトンネル軸線方向に順次繰り返し、鋼殻分割体7を連接させる。
As shown in FIG. 8C, the work of sending out and building the steel shell split
図6〜図8で示すように、荷役搬送装置100は、連通空間12に対応して配置された長尺架台10の位置に応じて、外殻トンネル躯体のトンネル軸線方向からみて傾けても走行でき、また、アウトリガー120により確実に停止させ位置決めできる。したがって、重量物である鋼殻分割体7を外殻トンネル躯体5の斜め下方に位置する連通空間12に向けて送り出す際にも、安定して資材の荷役搬送作業を行うことが可能となる。
As shown in FIGS. 6 to 8, the cargo handling and transporting
〈第3の工程〉
こののち、図9(a)で示すように、連結した鋼殻分割体7、7’各々にコンクリート8を充填打設して、躯体分割体6を構築する。本実施の形態では、図8(b)で示すように鋼殻分割体7、7’を、大断面トンネル構築予定領域3の周方向に2体連結するとともに、図8(c)で示すように大断面トンネル構築予定領域3の軸線方向(外殻トンネル躯体5のトンネル軸線方向)に5体連結するごとに、コンクリート8の充填打設作業を行っているが、その数量はなんら限定されるものではない。
<Third step>
After that, as shown in FIG. 9A,
〈第4の工程〉
図9(b)(c)で示すように、一方の外殻トンネル躯体5内で荷役搬送装置100を用いて、上記と同様の要領で新たな鋼殻分割体7’’を所定位置に送り出して建て込み、これを連通空間12に位置する第3の工程で構築した躯体分割体6と連結する。また、適宜のタイミングで図9(b)で示すように、連通空間12と躯体分割体6との間、及び外殻トンネル4と鋼殻分割体7との間に生じた空隙部に、充填材16を充填する。
<Fourth step>
As shown in FIGS. 9B and 9C, a new steel shell split body 7'' is sent out to a predetermined position in the same manner as described above by using the cargo handling and transporting
これらの工程を、図1で示すような、大断面トンネル構築予定領域3を囲繞する複数の外殻トンネル躯体5各々で繰り返し実施することにより、区画A内に複数の躯体分割体6よりなる筒状構造物が構築される。また、大断面トンネル構築予定領域3の軸線方向(区画A、区画B・・・)に繰り返すことにより、大断面トンネルの構築予定領域を囲繞する大断面トンネル躯体9を構築することができる。
By repeatedly performing these steps in each of the plurality of outer
なお、荷役搬送装置100は、1つの外殻トンネル躯体5での作業が終了次第、他の外殻トンネル躯体5に移動させて再利用することが可能となる。
The cargo handling and transporting
上記のとおり、荷役搬送装置100を用いた大断面トンネル躯体の構築方法によれば、大断面トンネル躯体9を構築する際に必要となる鋼殻分割体7や支保工11等、資材の荷役搬送作業を迅速化することができ、大断面トンネル躯体9の構築作業全体の作業効率の向上、及び工期短縮に寄与することが可能となる。
As described above, according to the method for constructing the large-section tunnel skeleton using the cargo handling and transporting
また、連結材74を介して内側鋼殻板71と外側鋼殻板72とを一体に固定した鋼殻分割体7を製作しておくことで、連結材74を利用して鋼殻分割体7を荷役搬送装置100で荷役搬送できる。これにより、外側鋼殻板72と内側鋼殻板71の組立て設置作業を省略でき、また、鋼殻分割体7荷役搬送作業も容易となるため、大断面トンネル躯体9の構築に係る作業の省力化を図ることが可能となる。
Further, by manufacturing the steel shell split
さらに、外側鋼殻板72と内側鋼殻板71の組立て設置作業を省略できることにより、建込み時の位置ズレ等が生じないため、大断面トンネル躯体9を精度よく構築することができ、大断面トンネルに所望の出来形を確保することが可能となる。
Further, since the assembly and installation work of the outer
本発明の荷役搬送装置100、及び大断面トンネル躯体9の施工方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
The construction method of the cargo handling and transporting
例えば、本実施の形態では、荷役搬送装置100において、荷役装置本体130に、ブーム133とアーム134を備えた資材把持機構132を採用し、動作方向(資材の送り方向)を柱部材114と平行な方向に設定した。また、アウトリガー120を、油圧ジャッキ121が荷役装置本体130の動作方向と平行な方向に伸長するよう、走行体110に設置した。このような構造は、図6〜図9で示すように、地盤の深さ方向に鋼殻分割体7を送り出し建込む際に好適である。
For example, in the present embodiment, in the cargo handling and transporting
しかし、図1で示す領域Xのように、外殻トンネル躯体5が略水平方向に隣り合う場合、両者の連通空間12は水平方向となるから、上述する荷役搬送装置100は、必ずしも、合理的な構造とはえいない。そこで、荷役搬送装置100の他の事例を、図10〜図14を参照しつつ説明する。
However, when the outer
荷役搬送装置100は、図10で示すように、走行体110と、アウトリガー120と、荷役装置本体130とを備えるが、図4で示した荷役搬送装置100とは、走行体110に設備移動装置160が設けられている点、荷役装置本体130が、送出し機構140と押込み機構150とを備える構造である点、アウトリガー120が押込み機構150とともに設備移動装置160に設けられている点で、その構造が異なっている。
As shown in FIG. 10, the cargo handling and transporting
走行体110は、フレーム111、主車輪116及び副車輪117を備え、フレーム111は、2体の下桁部材112、2体の上桁部材113、複数の柱部材114、及び複数の梁部材115とにより構成され、外殻トンネル躯体5のトンネル軸線方向に中空部を有する立方体状もしくは直方体状の外形を有する車体である。また、フレーム111の外隅を形成する下桁部材112及び上桁部材113各々に、主車輪116及び副車輪117が設置されている。
The traveling
上記の構成は、図4で示した前述の荷役搬送装置100の走行体110と同様であるが、図10では、走行体110を構成するフレーム111の中空部であって一方の側面に、設備移動装置160が設けられている。
The above configuration is the same as that of the traveling
設備移動装置160は、図11で示すように、フレーム111の後方から前方に向かうレール状の案内部材161と、図12で示すように、案内部材161上を移動する架台162とを備え、架台162は、柱部材114と平行な平面を有し、この平面にターンテーブル163が回転可能に設置されている。そして、このターンテーブル163に、アウトリガー120と押込み機構150が設置されている。
As shown in FIG. 11, the
アウトリガー120と押込み機構150は、図11で示すように、架台162がフレーム111の後方に位置する状態で、フレーム111内に収納されている。また、図12で示すように、架台162を案内部材161上でフレーム111の前方まで移動させたのち、ターンテーブル163を回転すると、アウトリガー120及び押込み機構150がともに、フレーム111の前方(荷役搬送装置100の後進方向)に配置される。
As shown in FIG. 11, the
アウトリガー120は、図10で示すように、2体の油圧ジャッキ121とこれらをターンテーブル163に設置する取付部材(後述する押圧装置151がこれを兼用)とを備え、架台162をフレーム111の前方まで移動させターンテーブル163を回転すると、2体の油圧ジャッキ121がフレーム111の前方であって上桁部材113より上方に配置される。この状態で2体の油圧ジャッキ121各々は、ロッド121bが、外殻トンネル躯体5のトンネル軸線方向と直交しつつ、梁部材115と平行な互いに相反する方向に伸長する。
As shown in FIG. 10, the
また、押込み機構150は、柱状の伸縮自在な押圧装置151とその先端に設けられ、資材に当接して押圧力を作用する押圧部152と、押圧装置151をターンテーブル163に設置する取付部材153とを備える。そして、架台162をフレーム111の前方まで移動させターンテーブル163を回転すると、フレーム111の前方で押圧装置151が柱部材114と平行となるように配置される。この状態で、押圧装置151を伸張させると、押圧部152は、柱部材114と平行な方向に移動し、下桁部材112より下方に到達する。
Further, the pushing
送出し機構140は、図12で示すように、把持機構141とスライド機構142と、案内板143を備え、フレーム111の前面に設置されるが、アウトリガー120及び押込み機構150が、図10で示すように、フレーム111の前方に配置された際にこれらと干渉することのない位置に配置されている。
As shown in FIG. 12, the
把持機構141は、チャック式もしくは電磁石式等いずれでもよく、また、アタッチメント式に構成され、把持しようとする資材の形状に応じた部材を取り替え自在な構成となっていてもよい。
The
スライド機構142は、下桁部材112近傍と上桁部材113近傍の各々に設けた対をなすスプロケット142aと、スプロケット142aに掛け回される無端のローラーチェーン142bとにより構成されている。そして、このローラーチェーン142bの一部分に把持機構141が設けられることにより、スプロケット142aを回転させることで、図11及び図12で示すように、把持機構141を下桁部材112と上桁部材113との間(柱部材114と平行な方向)で往復移動させることができる。
The
案内板143は、把持機構141の背面であって、ローラーチェーン142bと平行に配置され、把持機構141が柱部材114と平行な方向に移動する挙動を補助している。
The
このような構成の荷役搬送装置100は、図13(a)(b)で示すように、鋼殻分割体7の送り出し方向となる連通空間12が略水平方向であった場合に、外殻トンネル躯体5内で、トンネル軸線方向からみて倒伏姿勢となって、送出し機構140の動作方向(送り方向)と、押込み機構150の動作方向(押し込み方向)を略水平方向に向ける。
As shown in FIGS. 13A and 13B, the cargo handling and transporting
この姿勢であっても、フレーム111の外隅各々に主車輪116及び副車輪117が設置されていることから、送出し機構140の把持機構141で、鋼殻分割体7を把持することにより、外殻トンネル躯体5内で鋼殻分割体7を搬送することができる。
Even in this posture, since the
そして、図13(b)で示すように、隣り合う外殻トンネル躯体5、5’の連通空間12に向けて鋼殻分割体7を送り出す際には、送出し機構140のスライド機構142を稼働させ、スプロケット142aを駆動してローラーチェーン142bを回動する。すると、鋼殻分割体7は、連通空間12に向けて送り出される。このとき、把持機構141は、案内板143に移動を補助されているため、鋼殻分割体7を水平方向に安定して送り出すことができる。
Then, as shown in FIG. 13B, when the steel shell split
こののち、鋼殻分割体7を建込む際には、図14で示すように、架台162を案内部材161上でフレーム111の前方まで移動させ、また、ターンテーブル163を回転し、アウトリガー120と押込み機構150をフレーム111の前方に配置する。そして、アウトリガー120を展開し、2体の油圧ジャッキ121で略鉛直方向に位置する長尺架台10を押圧するようにして、荷役搬送装置100を外殻トンネル4の内周面に固定する。これにより、張出し方向が略鉛直方向となるアウトリガー120を介して、荷役搬送装置100の荷重を外殻トンネル躯体5に伝達できる
After that, when the steel shell split
この状態で、押圧装置151を伸張させて押圧部152を鋼殻分割体7に把持させる一方で、送出し機構140の把持機構141による把持を開放する。そのうえで、押圧装置151をさらに伸張させて、鋼殻分割体7を押し込んで所定の位置に建て込む。これにより、鋼殻分割体7の送り出し方向が略水平方向であっても、効率よく鋼殻分割体7を建て込むことができる。
In this state, the
なお、図13(a)では既に撤去しているが、鋼殻分割体7を搬入する前に長尺架台10を利用し連通空間12と対向する位置に設けられていた支保工11も、送出し機構140の把持機構141を利用して撤去している。
Although it has already been removed in FIG. 13A, the
また、荷役装置本体130をなす送出し機構140と押込み機構150は、走行体110を構成するフレーム111の後方(荷役搬送装置100の後進方向)に配置されるようにしてもよい。
Further, the
1 本線トンネル
2 支線トンネル
3 大断面トンネル構築予定領域
4 外殻トンネル
5 外殻トンネル躯体
51 セグメント
6 躯体分割体
7 鋼殻分割体
71 内側鋼殻板
72 外側鋼殻板
73 せん断補強筋
74 連結材
8 コンクリート
9 大断面トンネル躯体
10 長尺架台
11 支保工
12 連通空間
13 レール
14 止水板
15 地盤改良部
16 充填材
100 荷役搬送装置
110 走行体
111 フレーム
112 下桁部材
113 上桁部材
114 柱部材
115 梁部材
116 主車輪
117 副車輪
120 アウトリガー
121 油圧ジャッキ
121a ピストン
121b ロッド
122 取付部材
130 荷役装置本体
131 軸部材
132 資材把持機構
133 ブーム
134 アーム
135 把持部
140 送出し機構
141 把持機構
142 スライド機構
142a スプロケット
142b ローラーチェーン
143 案内板
150 押込み機構
151 押圧装置
152 押圧部
153 取付部材
160 設備移動装置
161 案内部材
162 架台
163 ターンテーブル
1 Main line tunnel 2
100
Claims (4)
該走行体からトンネル軸線に直交する方向に相反して張出し、前記走行体を前記トンネル躯体に固定する一対のアウトリガーと、
前記走行体に設置され、該走行体の進行方向前方もしくは後方で資材の荷役作業を行う荷役装置本体と、を備え、
前記走行体は、
前記トンネル軸線方向からみた断面が矩形状のフレームと、
該フレームの前記トンネル軸線方向に延在する外隅各々の近傍に設けられ、前記トンネル躯体に当接する車輪と、を備えることを特徴とする荷役搬送装置。 A traveling body that can move in the direction of the tunnel axis in the tunnel frame,
A pair of outriggers that project from the traveling body in a direction orthogonal to the tunnel axis and fix the traveling body to the tunnel skeleton.
It is provided with a cargo handling device main body which is installed on the traveling body and performs cargo handling work of materials in front of or behind the traveling direction of the traveling body.
The traveling body is
A frame with a rectangular cross section when viewed from the tunnel axis direction,
A cargo handling and transporting device provided in the vicinity of each outer corner extending in the direction of the tunnel axis of the frame, and provided with wheels that abut on the tunnel skeleton.
前記荷役装置本体が、
前記資材を所定位置に向けて送り出す送出し機構と、送り出した前記資材を所定位置に押し込む押込み機構と、を備え、
前記送出し機構による前記資材の送り方向は、前記アウトリガーの張出し方向に直交していることを特徴とする荷役搬送装置。 In the cargo handling and transporting device according to claim 1,
The cargo handling device body
It is provided with a sending mechanism for sending the material toward a predetermined position and a pushing mechanism for pushing the sent material into a predetermined position.
A cargo handling and transporting device characterized in that the feeding direction of the material by the sending mechanism is orthogonal to the overhanging direction of the outrigger.
小断面の外殻トンネル躯体を並列に複数配置して、大断面トンネルの構築予定領域を囲繞し、
前記外殻トンネル躯体内で前記荷役搬送装置を走行させて資材の荷役搬送を行って、前記大断面トンネルの構築予定領域を取り囲む大断面トンネル躯体を構築することを特徴とする大断面トンネル躯体の構築方法。 A method for constructing a large-section tunnel skeleton using the cargo handling and transporting device according to claim 1 or 2.
Multiple small-section outer shell tunnel skeletons are arranged in parallel to surround the planned construction area of the large-section tunnel.
A large-section tunnel skeleton characterized in that a large-section tunnel skeleton surrounding a planned construction area of the large-section tunnel is constructed by running the cargo handling and transporting device in the outer shell tunnel skeleton to carry out cargo handling and transportation of materials. How to build.
前記大断面トンネル躯体が、該大断面トンネルの周方向及び軸線方向に接続される複数の鋼殻分割体を備え、
該鋼殻分割体が、前記大断面トンネル躯体の外周面を形成する外側鋼殻板と、内周面を形成する内側鋼殻板と、該内側鋼殻板と前記外側鋼殻板とを連結する連結材と、を有し、
該連結材を前記荷役搬送装置の前記荷役装置本体で把持しつつ、前記鋼殻分割体を前記荷役搬送装置で荷役搬送することを特徴とする大断面トンネル躯体の構築方法。 In the method for constructing a large-section tunnel skeleton according to claim 3,
The large-section tunnel skeleton includes a plurality of steel shell split bodies connected in the circumferential direction and the axial direction of the large-section tunnel.
The steel shell split body connects the outer steel shell plate forming the outer peripheral surface of the large cross-section tunnel frame, the inner steel shell plate forming the inner peripheral surface, and the inner steel shell plate and the outer steel shell plate. With a connecting material,
A method for constructing a large-section tunnel skeleton, characterized in that the steel shell split body is handled and transported by the cargo handling and transporting device while the connecting member is gripped by the cargo handling device main body of the cargo handling and transporting device.
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