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技術 山留用鋼板圧入機

出願人 戸田建設株式会社株式会社大阪ジャッキ製作所
発明者 奥村利博多田幸司谷口徹請川誠元木実高橋潤大栗康秀三浦節
出願日 1996年5月13日 (24年7ヶ月経過) 出願番号 1996-117492
公開日 1997年11月25日 (23年1ヶ月経過) 公開番号 1997-303098
状態 特許登録済
技術分野 立坑・トンネルの掘削技術 トンネルの覆工・支保
主要キーワード 内側環状部材 角度調整板 傾倒調整 接触破損 外側環状部材 回り止め板 揺動支持機構 電気制御盤
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この項目の情報は公開日時点(1997年11月25日)のものです。
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図面 (20)

課題

トンネル接続工法に用いられるトンネル接続セグメント山留用鋼板地山内へ短時間で簡単且つ容易に圧入できるようにする。

解決手段

山留用鋼板圧入機を、山留用鋼板3をスライド可能に設けたトンネル接続用セグメント1により構築されたトンネル内を走行自在な台車9と、台車9上に少なくともトンネルの幅方向傾倒調整可能に設けられ、昇降可能な昇降部材10aを備えた昇降用ジャッキ10と、昇降用ジャッキ10の昇降部材10aに旋回調整可能で且つトンネルの幅方向及び台車9の走行方向へ移動調整可能に設けられたヘッドフレーム11と、ヘッドフレーム11に設けられ、トンネル接続用セグメント1へ当接可能な反力ジャッキ12と、ヘッドフレーム11に設けられ、トンネル接続用セグメント1の山留用鋼板3をトンネル間の地山内へ圧入する圧入手段13とから構成する。

概要

背景

一般に、都市に於ける地下トンネル地下駐車場施工にあたっては、開削工法が採用されることが多いが、最近の工事では路面交通阻害沿道の環境から開削工法が採用できない場合が増加する傾向にある。

このように、開削工法が採用できない場合、シールド工法を採用して対処することが一般的である。現在のシールド工法では、円形断面が基本断面であり、その最大径は14mに達し、更には直径19m程度の大口径シールドの計画も為されているのが現状である。

ところで、前述の大口径の円形シールド工法を採用する場合には、機械製作費が大幅に高騰するうえ、機械重量・セグメント重量の増加や立坑用地の確保等、大都市での工事環境に対して適応し難いと云う問題があった。又、大口径のシールド工法の場合、土被りを大きく必要とし、比較的土被りの小さなトンネルを設置するような場合には採用し難くかった。更に、トンネル断面の拡大、縮小が大きい場合や地下に分岐合流等の施設を設置したいような場合、或いは非常駐車帯等を一定区間毎に設置したいような場合に、対応し難いと云う問題があった。然も、数百m程度の中距離短距離のトンネルに対しては、シールド機が過大設備となってしまうと云う問題があった。

一方、本件出願人は、上述のような問題を解決するものとして、先にトンネルの接続工法及びトンネル接続用セグメント60を開発し、これを特開平7−259473号として公開している。

即ち、前記トンネルの接続工法は、図21に示す如く、比較的小型の矩形のシールド機(図示省略)を用いて所定間隔を置いて隣接する2本のトンネルを掘削しつつ、トンネル内に山留板61をスライド可能に設けたトンネル接続用セグメント60を組み立て連結し、シールド機による掘進を完了させる。次に、トンネル内からトンネル間地山地盤改良用薬液注入して地盤の改良を行うと共に、地山内支持部材62を差し込む。その後、各トンネル接続用セグメント60の上下部から油圧ジャッキ63を用いて山留板61をトンネル間の地山内へ圧入し、山留板61の先端部同士を重合させる。そして、トンネル接続用セグメント60のトンネル間の地山に面した側の側壁部を解体して開放し、この開放した部分からミニバックホー等の掘削機を用いてトンネル間の地山を掘削して拡幅するようにしたものである。

このトンネルの接続工法は、比較的小型のシールド機やトンネル接続用セグメント60を用いている為、機械製作費や機械重量、セグメント重量を抑えることができると共に、大都市での工事環境に対して容易に対応することができ、然も、任意の幅のトンネルや拡張、縮小のあるトンネル、分岐や合流等の施設の設置も容易に行うことができる等の利点がある。

概要

トンネルの接続工法に用いられるトンネル接続用セグメントの山留用鋼板を地山内へ短時間で簡単且つ容易に圧入できるようにする。

山留用鋼板圧入機を、山留用鋼板3をスライド可能に設けたトンネル接続用セグメント1により構築されたトンネル内を走行自在な台車9と、台車9上に少なくともトンネルの幅方向傾倒調整可能に設けられ、昇降可能な昇降部材10aを備えた昇降用ジャッキ10と、昇降用ジャッキ10の昇降部材10aに旋回調整可能で且つトンネルの幅方向及び台車9の走行方向へ移動調整可能に設けられたヘッドフレーム11と、ヘッドフレーム11に設けられ、トンネル接続用セグメント1へ当接可能な反力ジャッキ12と、ヘッドフレーム11に設けられ、トンネル接続用セグメント1の山留用鋼板3をトンネル間の地山内へ圧入する圧入手段13とから構成する。

目的

本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的はトンネルの接続工法に用いられるトンネル接続用セグメントの山留用鋼板を地山内へ短時間で簡単且つ容易に圧入できるようにした山留用鋼板圧入機を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

所定の間隔を置いて隣接して掘削した矩形断面のトンネル内に、山留用鋼板(3)をスライド可能に設けたトンネル接続セグメント(1)を組み立て連結し、トンネル内から前記山留用鋼板(3)をトンネル間地山内圧入するようにした山留用鋼板圧入機であって、該山留用鋼板圧入機は、トンネル内を走行自在な台車(9)と、台車(9)上に少なくともトンネルの幅方向傾倒調整可能に設けられ、昇降可能な昇降部材(10a)を備えた昇降用ジャッキ(10)と、昇降用ジャッキ(10)の昇降部材(10a)に旋回調整可能で且つトンネルの幅方向及び台車(9)の走行方向へ移動調整可能に設けられたヘッドフレーム(11)と、ヘッドフレーム(11)に設けられ、トンネル接続用セグメント(1)へ当接可能な反力ジャッキ(12)と、ヘッドフレーム(11)に設けられ、トンネル接続用セグメント(1)の山留用鋼板(3)をトンネル間の地山内へ圧入する圧入手段(13)とを具備していることを特徴とする山留用鋼板圧入機。

請求項2

ヘッドフレーム(11)に、これをトンネル接続用セグメント(1)のセンターへ移動させる方向修正用ジャッキ(52)を設けたことを特徴とする請求項1に記載の山留用鋼板圧入機。

請求項3

反力用ジャッキ(12)を、トンネル接続用セグメント(1)の対向するセグメントピースの一方に当接可能な前方反力ジャッキ(12′)と、同じく対向するセグメントピースの他方に当接可能な後方反力ジャッキ(12″)とから構成したことを特徴とする請求項1に記載の山留用鋼板圧入機。

請求項4

圧入手段(13)を、ヘッドフレーム(11)にトンネルの幅方向へスライド可能に設けられたスライドテーブル(49)と、ヘッドフレーム(11)とスライドテーブル(49)との間に介設された圧入ジャッキ(58)と、スライドテーブル(49)に設けられ、山留用鋼板(3)に形成した複数のピン穴(3a)に挿入可能なピン(59a)を備えたピンジャッキ(51)とから構成したことを特徴とする請求項1に記載の山留用鋼板圧入機。

技術分野

0001

本発明は、所定の間隔を置いて隣接して掘削したトンネル間地山を掘削して拡幅し、隣接するトンネル同士を接続するようにしたトンネルの接続工法に用いられるものであり、トンネルを構築するトンネル接続セグメント山留用鋼板をトンネル間の地山内へ短時間で簡単且つ容易に圧入できるようにした山留用鋼板圧入機に関する。

背景技術

0002

一般に、都市に於ける地下トンネル地下駐車場施工にあたっては、開削工法が採用されることが多いが、最近の工事では路面交通阻害沿道の環境から開削工法が採用できない場合が増加する傾向にある。

0003

このように、開削工法が採用できない場合、シールド工法を採用して対処することが一般的である。現在のシールド工法では、円形断面が基本断面であり、その最大径は14mに達し、更には直径19m程度の大口径シールドの計画も為されているのが現状である。

0004

ところで、前述の大口径の円形シールド工法を採用する場合には、機械製作費が大幅に高騰するうえ、機械重量・セグメント重量の増加や立坑用地の確保等、大都市での工事環境に対して適応し難いと云う問題があった。又、大口径のシールド工法の場合、土被りを大きく必要とし、比較的土被りの小さなトンネルを設置するような場合には採用し難くかった。更に、トンネル断面の拡大、縮小が大きい場合や地下に分岐合流等の施設を設置したいような場合、或いは非常駐車帯等を一定区間毎に設置したいような場合に、対応し難いと云う問題があった。然も、数百m程度の中距離短距離のトンネルに対しては、シールド機が過大設備となってしまうと云う問題があった。

0005

一方、本件出願人は、上述のような問題を解決するものとして、先にトンネルの接続工法及びトンネル接続用セグメント60を開発し、これを特開平7−259473号として公開している。

0006

即ち、前記トンネルの接続工法は、図21に示す如く、比較的小型の矩形のシールド機(図示省略)を用いて所定間隔を置いて隣接する2本のトンネルを掘削しつつ、トンネル内に山留板61をスライド可能に設けたトンネル接続用セグメント60を組み立て連結し、シールド機による掘進を完了させる。次に、トンネル内からトンネル間の地山へ地盤改良用薬液注入して地盤の改良を行うと共に、地山内へ支持部材62を差し込む。その後、各トンネル接続用セグメント60の上下部から油圧ジャッキ63を用いて山留板61をトンネル間の地山内へ圧入し、山留板61の先端部同士を重合させる。そして、トンネル接続用セグメント60のトンネル間の地山に面した側の側壁部を解体して開放し、この開放した部分からミニバックホー等の掘削機を用いてトンネル間の地山を掘削して拡幅するようにしたものである。

0007

このトンネルの接続工法は、比較的小型のシールド機やトンネル接続用セグメント60を用いている為、機械製作費や機械重量、セグメント重量を抑えることができると共に、大都市での工事環境に対して容易に対応することができ、然も、任意の幅のトンネルや拡張、縮小のあるトンネル、分岐や合流等の施設の設置も容易に行うことができる等の利点がある。

発明が解決しようとする課題

0008

ところで、上述のトンネルの接続工法にあっては、トンネル接続用セグメント60の上下部外面に設けた山留板61をトンネル間の地山内へ圧入する際には、先ずセグメントの上下部に油圧ジャッキ63を設置すると共に、油圧ジャッキ63の先端部に取り付けた接続治具64をボルト65により山留板61へ固定し、その後油圧ジャッキ63を伸長させて山留板61をトンネル間の地山内へ一定距離だけ圧入する。次に、接続治具64と山留板61との連結を外すと共に、油圧ジャッキ63を短縮させる。そして、接続治具64をボルト65により再度山留板61へ固定して油圧ジャッキ63を伸長させ、山留板61をトンネル間の地山内へ圧入するようにしている(図22参照)。

0009

このように、従来のトンネルの接続工法にあっては、山留板61の圧入時に人手により油圧ジャッキ63の設置や盛り替えを行うようにしている為、油圧ジャッキ63の設置や盛り替えに多数の時間と手数を要することになり、作業能率が著しく低下すると云う問題があった。特に、複数台の油圧ジャッキ63を使用して山留板61の圧入を行うようにしている為、前記問題がより一層助長されることになる。然も、セグメントの上部位置にある山留板61を圧入する際には、山留板61がかなり高い位置にある為、油圧ジャッキ63の設置や盛り替えを極めて行い難いと云う問題もあった。

0010

本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的はトンネルの接続工法に用いられるトンネル接続用セグメントの山留用鋼板を地山内へ短時間で簡単且つ容易に圧入できるようにした山留用鋼板圧入機を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

上記目的を達成する為に、本発明の請求項1に記載の発明にあっては、山留用鋼板圧入機を、トンネル内を走行自在な台車と、台車上に少なくともトンネルの幅方向傾倒調整可能に設けられ、昇降可能な昇降部材を備えた昇降用ジャッキと、昇降用ジャッキの昇降部材に旋回調整可能で且つトンネルの幅方向及び台車の走行方向へ移動調整可能に設けられたヘッドフレームと、ヘッドフレームに設けられ、トンネル接続用セグメントへ当接可能な反力ジャッキと、ヘッドフレームに設けられ、トンネル接続用セグメントの山留用鋼板をトンネル間の地山内へ圧入する圧入手段とから構成したものである。

0012

本発明の請求項2に記載の発明にあっては、ヘッドフレームに、これをトンネル接続用セグメントのセンターへ移動させる方向修正用ジャッキを設けたものである。

0013

本発明の請求項3に記載の発明にあっては、反力用ジャッキを、トンネル接続用セグメントの対向するセグメントピースの一方に当接可能な前方反力ジャッキと、同じく対向するセグメントピースの他方に当接可能な後方反力ジャッキとから構成したものである。

0014

本発明の請求項4に記載の発明にあっては、圧入手段を、ヘッドフレームにトンネルの幅方向へスライド可能に設けられたスライドテーブルと、ヘッドフレームとスライドテーブルとの間に介設された圧入ジャッキと、スライドテーブルに設けられ、山留用鋼板に形成した複数のピン穴挿入可能なピンを備えたピンジャッキとから構成したものである。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はトンネルの接続工法に用いられるトンネル接続用セグメント1を示すものであり、該トンネル接続用セグメント1は、矩形のシールド機(図示省略)により掘削された矩形断面の坑内で組み立て連結され、矩形状のトンネルを構築するものである。

0016

即ち、前記トンネル接続用セグメント1は、略四角枠状に形成されたセグメント本体2と、セグメント本体2の外面に設けられた山留用鋼板3とから成り、特開平7−259473号公報に開示されたトンネル接続用セグメントと同様構造に構成されている。

0017

具体的には、セグメント本体2は、図1に示す如く、矩形のシールド機により掘削した矩形断面の坑内の上部位置及び下部位置に夫々配置され、形鋼及び鋼板を矩形に枠組みし、その外面に鋼板製のスキンプレート4を取り付けると共に、形鋼間に複数のリブ架設した長方形状スライド用セグメントピース5と、坑内の両側部位置に夫々配置され、形鋼及び鋼板を矩形に枠組みし、形鋼及び鋼板間チャンネル状の形鋼を取り外し自在に取り付けた長方形状の解体用セグメントピース6と、坑内の隅部に配置され、各スライド用セグメントピース5と各解体用セグメントピース6とを夫々連結する鋼板及びリブから成る四つの隅角部ピース7とから構成されている。又、山留用鋼板3は、図2に示す如く、スライド用セグメントピース5のスキンプレート4の外面にトンネルの幅方向へスライド可能に取り付けられて居り、スライド用セグメントピース5に平行に配設したスライドガイド8により案内されるようになっている。更に、スキンプレート4には、山留用鋼板3のスライド方向に沿う一対の長孔4aが形成され、又、山留用鋼板3には、前記長孔4aに臨むピン穴3aが一定間隔毎に複数形成されている。

0018

図3は本発明の山留用鋼板圧入機の一例を示すものであり、該山留用鋼板圧入機は、トンネル内を走行自在な台車9と、台車9上に傾倒調整可能に設けられた昇降用ジャッキ10と、昇降用ジャッキ10の上端部に旋回調整可能且つ前後左右方向へ移動調整可能に設けられたヘッドフレーム11と、ヘッドフレーム11に設けられた反力用ジャッキ12と、ヘッドフレーム11に設けられた圧入手段13とから構成されている。

0019

前記台車9は、図3乃至図6に示す如く、形鋼や鋼板により形成された台枠14と、台枠14の下面側に車軸15を介して回転自在に設けられた車輪16と、台枠14に設けた走行用油圧モータ17と、車軸15と走行用油圧モータ17を連動連結する伝動機構18と、台枠14の四隅に設けられたアウトリガー19等から構成されている。又、台車9は、その後端部側に操作盤20、油圧ユニット21(油圧ポンプモータ等から成る)及びコードリール22等を搭載した後方台車23が連結されて居り、トンネル内に敷設したレール24上をトンネルに沿って自走できるようになっている。尚、図3に於いて、25は台車9に搭載された電気制御盤、26は台車9に設けた警告表示である。

0020

前記昇降用ジャッキ10は、昇降自在な昇降部材10aを備えて居り、台車9上の前後位置に対向状に立設した支持フレーム27に支持されている。この例では、昇降用ジャッキ10には、油圧ジャッキ(押力:40kN,ストローク:260mm,作動速度:高速500mm/min,低速150mm/min,使用圧力:4.2MPa)が使用されて居り、この油圧ジャッキは図8に示すようにシリンダチューブ10b内を摺動自在に昇降動する中空状のロッド10cの上端部に軸部を備えた円盤を固着したものであり、この円盤が昇降部材10aとなっている。

0021

又、昇降用ジャッキ10は、支持フレーム27と昇降用ジャッキ10との間に介設した揺動支持機構28により、トンネルの幅方向へ傾倒調整可能で且つ台車9の走行方向へも若干量だけ揺動できるようになっている。

0022

前記揺動支持機構28は、図7及び図8に示す如く、支持フレーム27間に鉛直回転自在に支持され、外周面に直径方向突設した支持軸29aを備えた外側環状部材29と、外側環状部材29の支持軸29aの軸線と直交する位置に揺動軸30を介して揺動自在に支持され、昇降用ジャッキ10のシリンダチューブ10bの上端部に固着された内側環状部材31とから構成されて居り、外側環状部材29を水平姿勢から90度回転させることによって、昇降用ジャッキ10をトンネルの幅方向へ傾倒させることができ、又、内側環状部材31を外側環状部材29に対して揺動させることによって、昇降用ジャッキ10を台車9の走行方向へも揺動させることができるようになっている。尚、昇降用ジャッキ10は、常時は外側環状部材29の下端面に設けた圧縮スプリング32等によって、台車9に対して鉛直姿勢となるように附勢保持されている。

0023

更に、昇降用ジャッキ10は、台車9と外側環状部材29の支持軸29aとの間に介設した傾倒調整機構33によって、トンネルの上方位置にあるスライド用セグメントピース5に直交する起立位置図10に示す位置)とトンネルの側方位置にある解体用セグメントピース6に直交する傾倒位置図19に示す位置)とを取り得るようになっている。

0024

前記傾倒調整機構33は、図5及び図7に示す如く、外側環状部材29の支持軸29aに嵌着され、等角度(45度)毎にピン挿入穴34aを形成した角度調整板34と、台車9に揺動自在に支持され、ロッド先端部が係止ピン35を介して角度調整板34のピン挿入穴34aへ着脱自在に係止される傾倒用油圧ジャッキ36(押力:100kN,ストローク:300mm,作動速度:120mm/min,使用圧力:33MPa)と、支持フレーム27に等角度(45度)毎に穿設され、角度調整板34のピン挿入穴34aに合致し得る複数のロックピン用穴27aと、ピン挿入穴34a及びロックピン用穴27aに挿入され、角度調整板34を支持フレーム27側へロックするロックピン37とから構成されて居り、ロックピン37を取り外し、傾倒用油圧ジャッキ36を伸縮動作させることによって、昇降用ジャッキ10を起立位置と傾倒位置とに亘って揺動させることができ、又、昇降用ジャッキ10が起立位置及び傾倒位置のときにロックピン37で角度調整板34を支持フレーム27側へロックすることによって、昇降用ジャッキ10をその位置に保持することができるようになっている。

0025

前記ヘッドフレーム11は、図9に示す如く、筒状部材、形鋼及び鋼板等を用い、これらを平面視に於いて略枠状に組み立てることにより形成されて居り、昇降用ジャッキ10の昇降部材10aに旋回調整可能で且つトンネルの幅方向及び台車9の走行方向へ移動調整可能に設けられている。この例では、ヘッドフレーム11は、図8に示す如く、昇降部材10aにベアリング38を介して旋回自在に取り付けられたテーブルユニット39に支持されて居り、該テーブルユニット39によりトンネルの幅方向及び台車9の走行方向へ移動調整できるようになっている。

0026

即ち、前記テーブルユニット39は、図7乃至図9に示す如く、昇降部材10aにベアリング38を介して旋回自在に取り付けられたテーブルベース40と、テーブルベース40の上面に平行姿勢で固着された一対の下部ガイドレール41と、下部ガイドレール41にスライド自在に嵌合支持された四角枠状のテーブル42と、テーブルベース40とテーブル42との間に介設され、テーブル42を下部ガイドレール41に沿って移動させる油圧ジャッキ43(押力:40kN,ストローク:85mm,作動速度:100mm/min,使用圧力:16MPa)と、テーブル42の両端部に平行姿勢で固着され、下部ガイドレール41と直交する一対の上部ガイドレール44と、上部ガイドレール44にスライド自在に嵌合支持され、ヘッドフレーム11に固定されるガイド体45と、テーブル42の上面に上部ガイドレール44と平行に設けられ、ロッド先端部が内側からヘッドフレーム11の筒状部材に当接し得る両ロッド形の油圧ジャッキ46(押力:5kN,ストローク:110mm,作動速度:100mm/min,使用圧力:6MPa)とから構成されている。又、テーブルユニット39は、テーブルベース40の下端部に取り付けた回り止め板47を昇降部材10aの周面に形成したカット面に対向させることによって、昇降部材10aに対して回り止めされるようになって居り、回り止めされたときには下部ガイドレール41がトンネルの幅方向に沿うようになっている。

0027

而して、前記テーブルユニット39に於いて、テーブルユニット39を回り止めした状態で油圧ジャッキ43を伸縮動作させると、テーブル42が下部ガイドレール41に沿ってトンネルの幅方向へ移動し、これに伴ってテーブル42に支持されたヘッドフレーム11がトンネルの幅方向へ移動することになる。又、両ロッド形の油圧ジャッキ46を伸縮動作させると、ロッド先端部がヘッドフレーム11を内側から押圧し、ヘッドフレーム11が上部ガイドレール44に沿って台車9の走行方向へ移動することになる。更に、テーブルベース40から回り止め板47を取り外すと、テーブルベース40が旋回可能となり、ヘッドフレーム11を人力により旋回させることができる。

0028

前記反力用ジャッキ12は、ヘッドフレーム11に設けられ、山留用鋼板3の圧入時に生じる反力を受けるものである。即ち、反力用ジャッキ12は、図5及び図6に示す如く、ヘッドフレーム11の一端部(筒状部材の先端部内)に配設され、トンネルの一側方に位置する解体用セグメントピース6に当接可能な一対の前方反力ジャッキ12′と、ヘッドフレーム11の他端部に配設され、トンネルの他側方に位置する解体用セグメントピース6に当接可能な一対の後方反力ジャッキ12″とから構成されている。尚、前方反力ジャッキ12′には、油圧ジャッキ(押力:500kN,ストローク:150mm,作動速度:200mm/min,使用圧力:14MPa)が、又、後方反力ジャッキ12″には、油圧モータにより駆動されるウォームギアジャッキ(耐力:1000kN,ストローク:150mm,作動速度:200mm/min)が夫々使用されて居り、各ジャッキ12′,12″のロッド先端部には解体用セグメントピース6に当接する押圧部材12aが夫々設けられている。

0029

前記圧入手段13は、ヘッドフレーム11に設けられ、スライド用セグメントピース5にスライド可能に設けられた山留用鋼板3をトンネル間の地山内へ圧入するものである。即ち、圧入手段13は、図4乃至図6に示す如く、ヘッドフレーム11上面に下部ガイドレール41と平行に固定されたガイドレール48にスライド自在に支持され、トンネルの幅方向へスライド可能なスライドテーブル49と、ヘッドフレーム11とスライドテーブル49との間に介設され、スライドテーブル49を山留用鋼板3の圧入方向へ移動させる一対の圧入ジャッキ50と、スライドテーブル49に設けられ、山留用鋼板3に形成したピン穴3aに挿入可能なピン51aを備えた一対のピンジャッキ51とから構成されている。尚、圧入ジャッキ50には、油圧ジャッキ(押力:500kN,ストローク:425mm,作動速度:高速600mm/min,低速100mm/min,使用圧力:51MPa)が、又、ピンジャッキ51には、油圧ジャッキ(押力:3kN,ストローク:50mm,作動速度:1m/min,使用圧力:10MPa)が夫々使用されている。

0030

而して、前記圧入手段13に於いて、ピンジャッキ51のピン51aを上昇させてこれをスキンプレート4の長孔4aに臨む山留用鋼板3のピン穴3aに挿入し、この状態で圧入ジャッキ50を伸長動作させると、スライドテーブル49がトンネルの幅方向へ前進し、ピンジャッキ51のピン51aに係止された山留用鋼板3がトンネルの幅方向へ一定距離だけスライドすることになる。又、山留用鋼板3を一定距離だけスライドさせた後、ピンジャッキ51のピン51aをピン穴3aから引き抜き、新たにスキンプレート4の長孔4aに臨んだ山留用鋼板3のピン穴3aへ嵌め替え、この状態で圧入ジャッキ50を伸長動作させると、山留用鋼板3がトンネルの幅方向へ更に一定距離だけスライドすることになる。その結果、山留用鋼板3は、地山内へ水平姿勢で圧入されることになる。

0031

尚、ヘッドフレーム11には、図4乃至図7に示す如く、これをトンネル接続用セグメント1のセンター(セグメントの幅方向の中心)へ移動させる方向修正用ジャッキ52が設けられている。この方向修正用ジャッキ52は、ヘッドフレーム11上に上部ガイドレール52と平行で且つ対向状に2台宛配置された油圧ジャッキ52aと、油圧ジャッキ52aのロッド先端部に取り付けられ、トンネルの上方に位置するスライド用セグメントピース5の形鋼に内側から当接可能な方向修正部材52bとから構成されて居り、方向修正部材52bをスライド用セグメントピース5の形鋼間に位置させ、該方向修正部材52bを形鋼に当接させて内側から突っ張ることによって、ヘッドフレーム11をセグメントのセンターへ移動させることができるようになっている。

0032

又、ヘッドフレーム11上には、図4乃至図6に示す如く、4個のローラから成るストッパー53が配設されて居り、ヘッドフレーム11が昇降用ジャッキ10により上昇し、ストッパー53がスライド用セグメントピース5の形鋼に当接すると、ヘッドフレーム11の上昇が自動的に停止するようになっている。尚、ストッパー53とスライド用セグメントピース5との接触は、ストッパー53の近傍に設けた近接スイッチ(図示省略)により検出される。

0033

更に、昇降用ジャッキ10の下端部には、昇降用ジャッキ10が傾倒位置になったときにバランスを保つ為のバランスウエイト54が設けられている。

0034

次に、本発明の山留用鋼板圧入機を用いてトンネルの上方に位置するスライド用セグメントピース5の外面に取り付けられた山留用鋼板3を地山内へ圧入する場合について説明する。

0035

矩形のシールド機により掘削した坑内にトンネル接続用セグメント1を組み立て連結して矩形のトンネルを構築したら、トンネルの下方に位置するスライド用セグメントピース5上にトンネルの長手方向に沿って一対のレール24を平行に敷設し、該レール24に山留用鋼板圧入機の台車9及び後方台車9を載せる。このとき、昇降用ジャッキ10は起立姿勢に、又、ヘッドフレーム11は水平姿勢で且つ反力用ジャッキ12が解体用セグメントピース6へ対向する姿勢に夫々保持されている。

0036

次に、山留用鋼板圧入機の台車9を自走させ、台車9が山留用鋼板3の圧入位置へ来たら目視確認により台車9を停止させると共に、アウトリガー19を伸長動作させ、台車9を圧入位置に固定する(図10(A)及び(B)参照)。

0037

台車9を圧入位置に固定したら、昇降用ジャッキ10を伸長動作させる。そうすると、昇降用ジャッキ10によりヘッドフレーム11が上昇し、ヘッドフレーム11に設けたストッパー53が上方のスライド用セグメントピース5に当接した時点でヘッドフレーム11の上昇が自動的に停止する(図11(A)及び(B)参照)。このとき、4個のストッパー53がスライド用セグメントピース5に当接し、且つ昇降用ジャッキ10が揺動支持機構28を介して支持フレーム28に支持されていることとも相俟って、ヘッドフレーム11はスライド用セグメントピース5に対して平行になる。尚、ヘッドフレーム11の上昇時にスライドテーブル49等がスライド用セグメントピース5の形鋼に衝突しそうな場合には、ヘッドフレーム11の上昇を一旦停止し、テーブルユニット39を操作してヘッドフレーム11の位置を変えた後、ヘッドフレーム11を昇降用ジャッキ10により再度上昇させる。又、ヘッドフレーム11の上昇時に於ける接触破損を防止する為、ヘッドフレーム11にはセンサー等の安全装置(図示省略)が設けられている。

0038

ストッパー53がスライド用セグメントピース5に当接したら、方向修正用ジャッキ52を短縮動作させ、ヘッドフレーム11をトンネル接続用セグメント1のセンターへ移動させる(図12参照)。即ち、伸長状態にある方向修正用ジャッキ52が短縮すると、スライド用セグメントピース5の形鋼間に位置する方向修正用ジャッキ52の方向修正部材52bが形鋼に当接し、該形鋼を内側から突っ張ることになる。その結果、ヘッドフレーム11は、上部ガイドレール44に沿って台車9の走行方向へ移動し、トンネル接続用セグメント1のセンターへ移動することになる。このとき、細長ブロック状の方向修正部材52bを形鋼に当接させて方向修正を行うようにしている為、スライドテーブル49の向きも正確に調整されることになる。

0039

ヘッドフレーム11がトンネル接続用セグメント1のセンターへ移動したら、圧入ジャッキ50によりスライドテーブル49をスライド用セグメントピース5の端部の鋼板に当接するまで前進させる(図13参照)。尚、スライドテーブル49と形鋼との当接は、リミットスイッチ(図示省略)により検出される。

0040

スライドテーブル49がスライド用セグメントピース5の端部の鋼板に当接したら、この位置を原点として、スライドテーブル49が圧入ジャッキ51により山留用鋼板3のピン穴3a位置付近後退し、この位置でピンジャッキ51が伸長動作してピン51aをスキンプレート4の長孔4aより臨む山留用鋼板3の裏面に軽く押し付けると共に、この状態でピン51aが山留用鋼板3のピン穴3aに入るまでスライドテーブル49が後退して行く(図13の一点鎖線位置参照)。尚、ピン51aのピン穴3aへの挿入は、ピンジャッキ51に設けたリミットスイッチ若しくは近接スイッチ(何れも図示省略)で検出される。

0041

ピンジャッキ51のピン51aが山留用鋼板3のピン穴3aに挿入されると、後方反力ジャッキ12″及び前方反力ジャッキ12′を夫々伸長動作させて各押圧部材12a,12aを解体用セグメントピース6の形鋼に当接させ、山留用鋼板3の圧入時に生じる反力を受け止められるようにする(図14参照)。

0042

反力用ジャッキ12をトンネル接続用セグメント1内で突っ張ったら、圧入ジャッキ50を伸長動作させてスライドテーブル49を前進せしめ、山留用鋼板3を一定距離(400mm)だけスライドさせて地山内へ圧入する(図15参照)。

0043

山留用鋼板3を一定距離だけスライドさせたら、ピンジャッキ51を短縮動作させてピン51aを山留用鋼板3のピン穴3aから抜くと共に、圧入ジャッキ50を短縮動作させてスライドテーブル49を後退させる。その途中に於いてピンジャッキ51が伸長動作してピン51aを山留用鋼板3の裏面に軽く押し付けながらスライドテーブル49が後退して行き、該スライドテーブル49はピン51aがスキンプレート4の長孔4aより臨む山留用鋼板3のピン穴3aへ挿入されるまで後退する(図16参照)。

0044

ピンジャッキ51のピン51aが山留用鋼板3のピン穴3aへ挿入されたら、圧入ジャッキ50を再度伸長動作させてスライドテーブル49を前進せしめ、山留用鋼板3を更に一定距離(400mm)だけスライドさせて地山内へ圧入する(図16の一点鎖線位置参照)。

0045

このようにして、ピン51aの盛り替えを行うことによって、山留用鋼板3を地山内へ順次圧入して行くことができる。

0046

そして、山留用鋼板3の圧入作業が終了したら、ピンジャッキ51の短縮、圧入ジャッキ50の短縮、方向修正用ジャッキ52の伸長、各反力ジャッキ12′,12″の短縮、昇降用ジャッキ10の短縮、アウトリガー19の短縮を順次行うことにより、山留用鋼板圧入機は最初の状態に復帰し、レール24に沿って走行可能となる(図17参照)。

0047

尚、上記の説明に於いては、トンネルの上方位置に水平姿勢で配置された山留用鋼板3を図17の左方向へ水平姿勢で圧入するようにしたが、本発明の山留用鋼板圧入機は、前記山留用鋼板3を図18右方向へも圧入することができるし、又、トンネルの側方位置に縦向き姿勢で配置された山留用鋼板3を地山内へ下向き若しくは上向きに圧入することもできる。

0048

即ち、トンネルの上方位置に水平姿勢で配置された山留用鋼板3を図18の右方向へ水平姿勢で圧入する場合には、先ず、台車9を圧入位置に停止させてアウトリガー19で固定してから、昇降用ジャッキ10を伸長動作させてヘッドフレーム11を上昇させる。次に、回り止め板47を外し、人力によりヘッドフレーム11を180度旋回させて向きを変える。そして、回り止め板47を取り付けてヘッドフレーム11を旋回不能にすると共に、昇降用ジャッキ10を短縮動作させてヘッドフレーム11を下降させる(図18参照)。その後は、上記と同様の操作を行うことにより、山留用鋼板3を図18の右方向へ水平姿勢で圧入して行くことができる。但し、この場合、トンネル接続用セグメント1は、スライド用セグメントピース5の外面に設けた山留用鋼板3を図18の右方向へ圧入できるように組み立てられていることは勿論である。

0049

又、山留用鋼板3を縦向き姿勢で地山内へ下向きに圧入する場合には、山留用鋼板3を縦向き姿勢で地山内へ下向きに圧入できるようにトンネル接続用セグメント1を組み立てる。次に、台車9を圧入位置に停止させてアウトリガー19で固定してから、スライドテーブル49が下向きで且つヘッドフレーム11がトンネルの側方に位置するスライド用セグメントピース5と対向するように、傾倒調整機構33を操作して昇降用ジャッキ10を傾倒位置にする(図19(A)及び(B)参照)。その後、ヘッドフレーム11のセグメントピース5側への移動、ヘッドフレーム11の方向修正、スライドテーブル49の前進・後進、山留用鋼板3のピン穴3aへのピン51aの挿入、反力用ジャッキ12のセット、スライドテーブル49の前進・後進等の操作を順次行うことにより、山留用鋼板3を地山内へ下向きに圧入して行くことができる。尚、昇降用ジャッキ10を傾倒位置にしたときには、ヘッドフレーム11等が台車9に衝突しないようになっていることは勿論である。

0050

更に、山留用鋼板3を縦向き姿勢で地山内へ上向きに圧入する場合には、山留用鋼板3を縦向き姿勢で地山内へ上向きに圧入できるようにトンネル接続用セグメント1を組み立てる。次に、台車9を圧入位置に停止させてアウトリガー19で固定してから、スライドテーブル49が上向きで且つヘッドフレーム11がトンネルの側方に位置するスライド用セグメントピース5と対向するように、傾倒調整機構33を操作して昇降用ジャッキ10を傾倒位置にする(図20(A)及び(B)参照)。その後、ヘッドフレーム11のセグメントピース5側への移動、ヘッドフレーム11の方向修正、スライドテーブル49の前進・後進、山留用鋼板3のピン穴3aへのピン51aの挿入、反力用ジャッキ12のセット、スライドテーブル49の前進・後進等の操作を順次行うことにより、山留用鋼板3を地山内へ上向きに圧入して行くことができる。

0051

尚、上記例に於いては、台車9をレール24上を走行する自走式の台車9としたが、他の例に於いては、台車9にゴムタイヤ式の自走車を使用するようにしても良い。又、上記例に於いては、台車9に連結した後方台車9に操作盤20、油圧ユニット21及びコードリール22等を搭載するようにしたが、他の例に於いては、後方台車23を省略し、操作盤20、油圧ユニット21及びコードリール22等を台車23に直に搭載するようにしても良い。

0052

上記例に於いては、昇降用ジャッキ10には油圧ジャッキを使用するようにしたが、他の例に於いては、昇降用ジャッキ10にネジジャッキを使用するようにしても良い。

0053

上記例に於いては、ヘッドフレーム11に前方反力ジャッキ12′及び後方反力ジャッキ12″を夫々二台宛設けるようにしたが、他の例に於いては、ヘッドフレーム11に前方反力ジャッキ12′及び後方反力ジャッキ12″を一台宛設けるようにしても良い。

発明の効果

0054

上述の通り、本発明の請求項1に記載の山留用鋼板圧入機にあっては、台車上に傾倒調整可能に設けた昇降用ジャッキに、反力用ジャッキ及び圧入手段を備えたヘッドフレームを旋回且つ移動調整可能に設ける構成としている為、ヘッドフレームの向きを適宜に変えることによって、トンネル接続用セグメントの上方位置及び両側方位置にある山留用鋼板を地山内へ水平姿勢若しくは縦向き姿勢で圧入することができる。その結果、本発明の山留用鋼板圧入機を用いれば、従来のように山留板の圧入時に人手により油圧ジャッキの設置や盛り替えを行う必要もなく、山留用鋼板の圧入を短時間で簡単且つ容易に行うことができ、作業能率の大幅な向上を図れる。又、ヘッドフレームを移動調整できる構成としている為、台車等の位置が所定の位置からずれたりしても、ヘッドフレームを移動調整することによって、前記誤差を簡単且つ容易に修正することができる。

0055

請求項2に記載の山留用鋼板圧入機にあっては、ヘッドフレームに、これをトンネル接続用セグメントのセンターへ移動させる方向修正用ジャッキを設けている為、ヘッドフレームの位置決めや位置修正をより正確に且つ簡単に行える。

0056

請求項3に記載の山留用鋼板圧入機にあっては、反力用ジャッキを、トンネル接続用セグメントの対向するセグメントピースの一方に当接可能な前方反力ジャッキと、同じく対向するセグメントピースの他方に当接可能な後方反力ジャッキとから構成している為、山留用鋼板の圧入時に生じる反力を確実に受け止めることができ、山留用鋼板の圧入を確実且つ良好に行える。

0057

請求項4に記載の山留用鋼板圧入機にあっては、圧入手段を、ヘッドフレームにトンネルの幅方向へスライド可能に設けられたスライドテーブルと、ヘッドフレームとスライドテーブルとの間に介設された圧入ジャッキと、スライドテーブルに設けられ、山留用鋼板に形成したピン穴に挿入可能なピンを備えたピンジャッキとから構成している為、山留用鋼板の圧入時に於けるピンの盛り替えを自動で簡単且つ容易に行える。

図面の簡単な説明

0058

図1トンネルの接続工法に用いるトンネル接続用セグメントの一部破断正面図である。
図2図1のI−I線拡大断面図である。
図3本発明の山留用鋼板圧入機を示し、後方台車を連結状態の側面図である。
図4山留用鋼板圧入機の拡大側面図である。
図5山留用鋼板圧入機の拡大正面図である。
図6山留用鋼板圧入機の拡大平面図である。
図7山留用鋼板圧入機の要部を示す一部破断拡大側面図である。
図8山留用鋼板圧入機の要部を示す拡大縦断面図である。
図9山留用鋼板圧入機の要部を示す一部破断拡大平面図である。
図10山留用鋼板圧入機をトンネル内の圧入位置に停止させた状態を示し、(A)は山留用鋼板圧入機の側面図であり、(B)は山留用鋼板圧入機の正面図である。
図11ヘッドフレームを上昇させた状態を示し、(A)は山留用鋼板圧入機の側面図であり、(B)は山留用鋼板圧入機の正面図である。
図12方向修正用ジャッキによりヘッドフレームの位置を修正する状態を示す山留用鋼板圧入機の要部の側面図である。
図13ピンジャッキのピンを山留用鋼板のピン穴へ挿入する状態を示す山留用鋼板圧入機の要部の正面図である。
図14反力用ジャッキでトンネル接続用セグメントを突っ張った状態を示す山留用鋼板圧入機の要部の正面図である。
図15圧入手段により山留用鋼板を地山内へ圧入する状態を示す山留用鋼板圧入機の要部の正面図である。
図16同じく圧入手段により山留用鋼板を地山内へ圧入する状態を示す山留用鋼板圧入機の要部の正面図である。
図17山留用鋼板の圧入を終了した山留用鋼板圧入機の正面図である。
図18山留用鋼板を反対方向へ圧入する状態を示す山留用鋼板圧入機の正面図である。
図19山留用鋼板を下向きに圧入する状態を示す山留用鋼板圧入機の正面図である。
図20山留用鋼板を上向きに圧入する状態を示す山留用鋼板圧入機の正面図である。
図21トンネルの接続工法に用いるトンネル接続用セグメントの概略正面図である。
図22トンネル接続用セグメントの要部の一部破断正面図である。
符号の簡単な説明
1はトンネル接続用セグメント、3は山留用鋼板、3aはピン穴、9は台車、10は昇降用ジャッキ、10aは昇降部材、11はヘッドフレーム、12は反力用ジャッキ、12′は前方反力ジャッキ、12″は後方反力ジャッキ、13は圧入手段、49はスライドテーブル、50は圧入ジャッキ、51はピンジャッキ、51aはピン、52は方向修正用ジャッキ。

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