JP6572053B2 - Mobile blast protection device - Google Patents
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Description
本発明は、移動式の発破防護装置に関する。 The present invention relates to a mobile blast protection device.
山岳トンネルにおいて、発破を行う場合、その衝撃や飛石などの飛来物による損傷を避けるため、施工機械を切羽後方に約50m以上退避する必要があり、施工機械の移動に時間を要していた。
また、発破による飛石や粉塵、後ガス等が広く拡散してしまい、飛石の撤去や粉塵、後ガスの換気にも多くの時間を要して作業効率が低下する要因となっていた。
さらに、拡散した粉塵や後ガスは坑内環境を悪化させる原因にもなっていた。
When blasting in a mountain tunnel, it was necessary to retreat the construction machine about 50m or more behind the face to avoid damage due to impacts and flying objects such as stepping stones, and it took time to move the construction machine.
Also, stepping stones, dust, rear gas, etc. due to blasting diffused widely, and it took much time for removal of stepping stones, ventilation of dust, and rear gas, which was a factor of reducing work efficiency.
Furthermore, the diffused dust and rear gas have also caused the downhole environment to deteriorate.
このような山岳トンネルの施工において、切羽の近傍で飛石や粉塵の飛散を防止するための技術のうち、比較的容易に移動できる技術として、例えば特許文献1・2の技術がある。
特許文献1の技術は、袋状の防護装置を任意の場所に移動して空気を流入することで、袋状の防護装置を膨張させて防護を図るものである。
また、特許文献2の技術は、門形状のバルーン台車に袋体により形成されるバルーンを設置して、門形状のバルーン台車に設置したバルーンを空気の流入で膨張させることで防護を図るものである。
In the construction of such a mountain tunnel, among the techniques for preventing flying stones and dust from scattering near the face, there are techniques disclosed in
The technology of
The technique of
しかし、特許文献1の技術では、トンネル断面が大きくなると袋状の防護装置の重量が重くなり(例えば70m2で100kg程度)、水を含むとさらに重くなるため、設置・撤去の作業性が悪化する問題や、送風によって袋状の防護装置を膨張・自立させるため、送風設備を大きくする必要があった。
また、特許文献2の技術では、台車に移動のための車輪が設けられており、移動するために事前にレールの設置や移動先の不陸整正が必要であり、手間がかかる。
また、袋体を収縮させ開口部を形成することはできるが、バルーン台車を完全に撤去できないため、トンネル断面を有効に利用することができないといった問題があった。
However, in the technique of
Moreover, in the technique of
Further, although the bag body can be contracted to form the opening, there is a problem that the tunnel cross section cannot be used effectively because the balloon carriage cannot be completely removed.
本発明の課題は、機動性に富み、トンネル全断面の開放が可能で、任意の場所に容易に設置・撤去ができて、発破による飛石や粉塵、後ガスを封じ込めることが可能な移動式の発破防護装置を提供することである。 The problem of the present invention is that it is mobile and capable of opening the entire cross section of the tunnel, can be easily installed and removed at any place, and can be used to contain stepping stones, dust, and post gas from blasting. It is to provide a blast protection device.
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
山岳トンネル内を走行する車両と、
前記車両に搭載される架台と、
前記架台上に重ねて載置されて略垂直に起立動作可能なサポートフレームと、
前記サポートフレームを前記架台上に重ねた状態から略垂直な起立状態に動作させるリフトアップ装置と、
前記サポートフレームに取り付けられて空気の注入により前記山岳トンネルの内周面に略沿って膨張可能な袋状のバルーンと、を備える移動式発破防護装置であって、
前記サポートフレームは、
前記バルーン内に挿入するインサートフレームを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
A vehicle traveling in a mountain tunnel,
A mount mounted on the vehicle;
A support frame that is placed on the gantry and can stand up vertically; and
A lift-up device for operating the support frame from a state of being superimposed on the frame to a substantially vertical standing state;
A bag-like balloon attached to the support frame and inflatable substantially along the inner peripheral surface of the mountain tunnel by injecting air ;
The support frame is
It has an insert frame inserted into the balloon .
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の移動式発破防護装置であって、
前記サポートフレームは、
センターフレームと、
前記センターフレームの左右両側に連結されて前記センターフレームに対し略直角に起立動作可能なサイドフレームと、を有し、
前記サイドフレームを前記センターフレームに対し略直角な起立状態から前記センターフレームと略同一面上に展開動作させるサイドフレーム展開装置を備えることを特徴とする。
The invention described in
The mobile blast protection device according to
The support frame is
A center frame,
A side frame connected to both the left and right sides of the center frame and capable of standing up substantially at right angles to the center frame;
A side frame expanding device is provided that expands the side frame from a standing state substantially perpendicular to the center frame on substantially the same plane as the center frame.
請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の移動式発破防護装置であって、
前記バルーンは、空気を抜いた状態において、
前記架台上に重なった状態の前記センターフレーム上に載置されて前記センターフレームに対し略直角に起立状態の前記サイドフレームの内側面に沿って折り畳まれることを特徴とする。
The invention according to
The mobile blast protection device according to
In the state where the balloon is deflated,
It is placed on the center frame in a state of being overlapped on the gantry and is folded along the inner side surface of the side frame in a standing state substantially perpendicular to the center frame.
請求項4に記載の発明は、
請求項1から3のいずれか一項に記載の移動式発破防護装置であって、
前記バルーンは、
前記山岳トンネルの底面及び左右両側面に略沿って膨張する本体部バルーンと、
前記山岳トンネルの上部アーチ部に略沿って膨張するアーチ部バルーンと、からなることを特徴とする。
The invention according to
The mobile blast protection device according to any one of
The balloon is
A main body balloon that expands substantially along the bottom and left and right sides of the mountain tunnel;
And an arch balloon that expands substantially along the upper arch of the mountain tunnel.
請求項5に記載の発明は、
請求項4に記載の移動式発破防護装置であって、
前記アーチ部バルーンと前記本体部バルーンの境界部に、前記インサートフレームが挿入されるポケット状の挿入孔を有することを特徴とする。
The invention described in
The mobile blast protection device according to
A pocket-like insertion hole into which the insert frame is inserted is formed at the boundary between the arch balloon and the main body balloon.
請求項6に記載の発明は、
請求項4又は5に記載の移動式発破防護装置であって、
前記アーチ部バルーンに筒状の貫通孔を備えることを特徴とする。
The invention described in
The mobile blast protection device according to
The arch balloon is provided with a cylindrical through hole.
本発明によれば、機動性に富み、トンネル全断面の開放が可能で、任意の場所に容易に設置・撤去ができて、発破による飛石や粉塵、後ガスを封じ込めることが可能な移動式の発破防護装置を提供することができる。 According to the present invention, it is mobile and capable of opening the entire cross section of the tunnel, can be easily installed / removed at any place, and can be used to contain stepping stones, dust, and post gas from blasting. A blast protection device can be provided.
(概要)
山岳トンネル工事の施工を高速かつ効率的に行うこと及び坑内環境の改善を図るため、切羽の近傍で発破による飛石や粉塵の飛散を防止するための移動式発破防護装置である。
(Overview)
It is a mobile blast protection device that prevents scattering of flying stones and dust due to blasting near the face in order to perform mountain tunnel construction at high speed and efficiently and improve the underground environment.
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
(実施形態)
図1及び図2は本発明を適用した移動式発破防護装置の一実施形態の概略構成としてバルーン展開時を示すもので、図3は図2の車両及びフレーム等を拡大してリフトアップ装置及びサイドフレーム展開装置を示し、図4及び図5はバルーン収納時を示すものであり、Tは山岳トンネル、1はバルーン台車(車両)、2はフレーム架台、3はサポートフレーム、4はリフトアップ装置、5はサイドフレーム展開装置、6はバルーンである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment)
1 and 2 show a balloon deployment as a schematic configuration of an embodiment of a mobile blast protection device to which the present invention is applied. FIG. 3 is an enlarged view of a lift-up device and a vehicle, a frame, and the like shown in FIG. FIGS. 4 and 5 show a state where the balloon is stored, T is a mountain tunnel, 1 is a balloon carriage (vehicle), 2 is a frame base, 3 is a support frame, and 4 is a lift-up device.
本発明を適用した移動式発破防護装置は、図示のように、バルーン台車(車両)1、フレーム架台2、サポートフレーム3、リフトアップ装置4、サイドフレーム展開装置5、及びバルーン6から構成される。
A mobile blast protection device to which the present invention is applied includes a balloon carriage (vehicle) 1, a
<バルーン台車(車両)1>
バルーン台車は、機動性を確保するため、エンジン・モータ等の動力源を搭載した自走可能な車両1を使用する。
車両1として、図示のような小型のダンプトラックを使用する場合、その荷台にフレーム架台2を固定する。
車両1は、エンジン・モータ等の動力源を有することから、容易に防護装置設置地点に移動が可能である。
車両1は、バルーン6・サポートフレーム3の収納後ただちに移動でき、山岳トンネルTのトンネル全断面を有効に利用することが可能である。
<Balloon carriage (vehicle) 1>
The balloon cart uses a self-propelled
When a small dump truck as shown in the figure is used as the
Since the
The
<フレーム架台2>
フレーム架台2の内部には、発電機21、送風機22ほか必要な資材が収納可能となっている。
<
The
<サポートフレーム3>
サポートフレーム3は、中央のセンターフレーム31と、左右のサイドフレーム32で構成される。
サポートフレーム3は、センターフレーム31の後部(または下部)がフレーム架台2の後部にヒンジ結合部33で起倒自在に接続され、フレーム架台2とセンターフレーム31との間に架設された左右一対のリフトアップ装置4により水平から垂直にリフトアップ・ダウンすることができる。
このように、サポートフレーム3は、垂直にリフトアップすることで、バルーン6の荷重を支えること、及びバルーン6の姿勢を鉛直に保つ効果がある。
<
The
The
Thus, the
サイドフレーム32は、センターフレーム31の両側部にヒンジ結合部34で起倒自在に接続され、センターフレーム31の両側部とサイドフレーム32との間に架設された左右一対のサイドフレーム展開装置5によりセンターフレーム31と同一平面状の展開・センターフレーム31に対し直角に起立した収納が可能である(図3参照)。
このように、センターフレーム31に対し直角に起立したサイドフレーム32の収納時には、図4に示すように、凹型となることで、その内部にバルーン6が収納される。
すなわち、フレーム架台2の上方に重なった状態のセンターフレーム31の上に、空気が抜けた状態のバルーン6が載置されて、図5に示すように、センターフレーム31に対し直角に起立状態のサイドフレーム32の内側面に沿って、空気が抜けた状態のバルーン6が折り畳まれる。
The
As described above, when the
That is, the
なお、センターフレーム31の前部(または上部)には、垂直に突出するインサートフレーム35が一体化して設けられている。
また、サポートフレーム3をトンネル断面より小さくするため、バルーン6の断面形状を変えることで、バルーン6以外の主要設備、すなわち、サポートフレーム3、リフトアップ装置4、サイドフレーム展開装置5、フレーム架台2、車両1等は、他の現場に流用が可能である。
In addition, an
Also, in order to make the
<リフトアップ装置4>
リフトアップ装置4は、油圧シリンダーや電動シリンダー等の伸縮により、サポートフレーム3のリフトアップ・ダウンを行う。
<Lift-up
The lift-up
<サイドフレーム展開装置5>
サイドフレーム展開装置5は、油圧シリンダーや電動シリンダー等の伸縮により、サイドフレーム32のセンターフレーム31と同一平面状の展開・センターフレーム31に対し直角に起立した収納を行う。
<Side
The side
<バルーン6>
発破防護には、サポートフレーム3に取り付けられて空気の注入により山岳トンネルTの内周面に略沿って膨張可能な袋状のバルーン6を用いる。
バルーン6は、山岳トンネルTの底面及び左右両側面に略沿って膨張する本体部バルーン61と、山岳トンネルTの上部のアーチ部に略沿って膨張するアーチ部バルーン62と、からなる。
バルーン6(本体部バルーン61及びアーチ部バルーン62)とサポートフレーム3(センターフレーム31及びサイドフレーム32)との結合は、紐や面ファスナーなどにより固定する。
バルーン6は、比較的軽量で短時間のうちに容易に設置・撤去可能である。
バルーン6は、空気で膨張させて設置するため、表面に凹凸のある吹付コンクリートにおいても良く密着し、粉塵や後ガスの漏えいが少ない。
バルーン6を用いることで、多少の断面形状の変化に追従が可能である。
<
For blasting protection, a bag-
The
The connection between the balloon 6 (the
The
Since the
By using the
実施形態では、バルーン6はいくつかの小部屋で分割させ(図2の点線部参照)、各小部屋を接続することで、発破の衝撃吸収が可能である。
バルーン6の分割においては、少なくとも本体部バルーン61とアーチ部バルーン62を分割する。
In the embodiment, the
In dividing the
アーチ部バルーン62には、左右一対の筒状の貫通孔63・64を設けることで、発破直後に短時間で、一方の貫通孔63で換気と他方の貫通孔64で送気が可能な構造とすることができる。
貫通孔63・64の前面及び後面には、ファスナーなどで容易に開閉できる蓋を設ける。
The
Lids that can be easily opened and closed with fasteners or the like are provided on the front and rear surfaces of the through
バルーン6には、本体部バルーン61とアーチ部バルーン62の境界部に、インサートフレーム35を挿入するポケット状の挿入孔65を設ける。
この挿入孔65にインサートフレーム35を挿入することで、リフトアップしたバルーン6の荷重を支えることができる。なお、挿入孔65内でバルーン6とインサートフレーム35を紐や面ファスナーなどで固定することで、より強固に固定することが可能となる。
The
By inserting the
「発破防護全体手順」
発破防護の全体の手順は下記のとおりである。
"Overall procedure for blast protection"
The overall procedure for blast protection is as follows.
1)切羽作業(削孔・装薬)⇒2)施工機械退避⇒3)発破防護装置設置⇒4)発破⇒5)発破防護装置撤去⇒6)換気⇒7)ズリ出し⇒8)支保工(吹付・ロックボルト・鋼製支保工)⇒1)へ
発破防護用のバルーン6に換気用の貫通孔63と送気用の貫通孔64を設けた場合は、4)と5)の間に換気が可能となり、作業環境がより向上する。
1) Face work (drilling and charging) ⇒ 2) Evacuation of construction machine ⇒ 3) Installation of blast protection device ⇒ 4) Blasting ⇒ 5) Removal of blast protection device ⇒ 6) Ventilation ⇒ 7) Slipping ⇒ 8) Support ( Blowing, rock bolt, steel support) ⇒ Go to 1) When the through-
「発破防護装置設置手順」
発破防護装置の設置手順は下記のとおりである。
"Procedure for installing blast protection devices"
The procedure for installing the blast protection device is as follows.
1)車両1により所定の位置に移動⇒2)サイドフレーム32・バルーン6を展開⇒3)サポートフレーム3をリフトアップ⇒4)アーチ部バルーン62に空気を流入⇒5)本体部バルーン61に空気を流入。
ただし、バルーン6とサポートフレーム3の接続は事前に完了しているものとする。
1) Move to a predetermined position by the
However, it is assumed that the connection between the
なお、図6に示すように、アーチ部バルーン62の空気を先行して流入することで、アーチ部バルーン62を適切な姿勢とすることができる。
その後、本体部バルーン61に空気を流入することで、矢印で示すように、適切な姿勢を保ったままアーチ部バルーン62を押し上げ、トンネル天端に密着させることが可能となり、本体部バルーン61もトンネル壁面、トンネル底盤と密着する。トンネル全周と密着したバルーン6は、トンネル面との摩擦で、発破による風圧を受けることができる。
In addition, as shown in FIG. 6, the
Thereafter, by flowing air into the
「発破防護装置撤去手順」
発破防護装置の撤去手順は下記のとおりである。
"Procedure for removing blast protection device"
The procedure for removing the blast protection device is as follows.
1)アーチ部バルーンの空気を排出⇒2)アーチ下部バルーンの空気を排出⇒3)サポートフレーム3をリフトダウン⇒4)バルーン6・サイドフレーム32を収納⇒5)車両1で撤収。
ただし、2)3)の工程は同時に実施可能。
1) Discharge air from the arch balloon ⇒ 2) Discharge air from the balloon below the arch ⇒ 3) Lift down the
However, steps 2) and 3) can be performed simultaneously.
なお、図7に示すように、アーチ部バルーン62の空気を先行して排出することで、本体部バルーン61の空気を排出しながら、矢印で示すように、サポートフレーム3のリフトダウンが可能となり、作業効率が向上する。
As shown in FIG. 7, by discharging the air from the
以上により、任意の場所で容易に発破防護が可能となり、トンネル坑内の作業環境が改善するとともに、作業効率の大幅に向上し、トンネルの高速施工が可能となる。 As described above, blasting protection can be easily performed at an arbitrary place, the working environment in the tunnel mine is improved, the working efficiency is greatly improved, and the tunnel can be constructed at high speed.
以上、実施形態の移動式発破防護装置によれば、山岳トンネルT内を走行する車両1と、その車両1に搭載されるフレーム架台2と、そのフレーム架台2上に重ねて載置されて垂直に起立動作可能なサポートフレーム3と、そのサポートフレーム3をフレーム架台2上に重ねた状態から垂直な起立状態に動作させるリフトアップ装置4と、サポートフレーム3に取り付けられて空気の注入により山岳トンネルTの内周面に略沿って膨張可能な袋状のバルーン6と、を備えるので、機動性に富み、トンネル全断面の開放が可能で、任意の場所に容易に設置・撤去ができて、発破による飛石や粉塵、後ガスを封じ込めることができる。
As described above, according to the mobile blast protection device of the embodiment, the
(変形例)
以上の実施形態において、車両のタイプ、サポートフレームの構成、バルーンの構成等は任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
(Modification)
In the above embodiment, the type of vehicle, the configuration of the support frame, the configuration of the balloon, and the like are arbitrary, and it is needless to say that other specific detailed structures can be appropriately changed.
T 山岳トンネル
1 車両(バルーン台車)
2 架台
21 発電機
22 送風機
3 サポートフレーム
31 センターフレーム
32 サイドフレーム
33 ヒンジ結合部
34 ヒンジ結合部
35 インサートフレーム
4 リフトアップ装置
5 サイドフレーム展開装置
6 バルーン
61 本体部バルーン
62 アーチ部バルーン
63 貫通孔
64 貫通孔
65 挿入孔
2
Claims (6)
前記車両に搭載される架台と、
前記架台上に重ねて載置されて略垂直に起立動作可能なサポートフレームと、
前記サポートフレームを前記架台上に重ねた状態から略垂直な起立状態に動作させるリフトアップ装置と、
前記サポートフレームに取り付けられて空気の注入により前記山岳トンネルの内周面に略沿って膨張可能な袋状のバルーンと、を備える移動式発破防護装置であって、
前記サポートフレームは、
前記バルーン内に挿入するインサートフレームを有することを特徴とする移動式発破防護装置。 A vehicle traveling in a mountain tunnel,
A mount mounted on the vehicle;
A support frame that is placed on the gantry and can stand up vertically; and
A lift-up device for operating the support frame from a state of being superimposed on the frame to a substantially vertical standing state;
A bag-like balloon attached to the support frame and inflatable substantially along the inner peripheral surface of the mountain tunnel by injecting air ;
The support frame is
A mobile blast protection device comprising an insert frame inserted into the balloon .
センターフレームと、
前記センターフレームの左右両側に連結されて前記センターフレームに対し略直角に起立動作可能なサイドフレームと、を有し、
前記サイドフレームを前記センターフレームに対し略直角な起立状態から前記センターフレームと略同一面上に展開動作させるサイドフレーム展開装置を備えることを特徴とする請求項1に記載の移動式発破防護装置。 The support frame is
A center frame,
A side frame connected to both the left and right sides of the center frame and capable of standing up substantially at right angles to the center frame;
2. The mobile blast protection device according to claim 1, further comprising a side frame deployment device that deploys the side frame from a standing state substantially perpendicular to the center frame on substantially the same plane as the center frame.
前記架台上に重なった状態の前記センターフレーム上に載置されて前記センターフレームに対し略直角に起立状態の前記サイドフレームの内側面に沿って折り畳まれることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動式発破防護装置。 In the state where the balloon is deflated,
3. The apparatus according to claim 1 , wherein the first frame is placed on the center frame in a state of being overlapped with the gantry and is folded along an inner side surface of the side frame in an upright state with respect to the center frame. Mobile blast protection device as described.
前記山岳トンネルの底面及び左右両側面に略沿って膨張する本体部バルーンと、
前記山岳トンネルの上部アーチ部に略沿って膨張するアーチ部バルーンと、からなることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の移動式発破防護装置。 The balloon is
A main body balloon that expands substantially along the bottom and left and right sides of the mountain tunnel;
The mobile blast protection device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an arch balloon that expands substantially along an upper arch portion of the mountain tunnel .
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