JPH10252376A - 活線トンネル拡幅装置と拡幅工法 - Google Patents

活線トンネル拡幅装置と拡幅工法

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JPH10252376A
JPH10252376A JP9072750A JP7275097A JPH10252376A JP H10252376 A JPH10252376 A JP H10252376A JP 9072750 A JP9072750 A JP 9072750A JP 7275097 A JP7275097 A JP 7275097A JP H10252376 A JPH10252376 A JP H10252376A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 簡単な構成で、安全作業ができ、作業効
率のよい活線トンネル拡幅装置と拡幅工法を提供する。 【解決手段】 既設トンネルの内面に配置した移動式防
護シェルター2と、移動式防護シェルター上に設けた移
動式作業架台3と、移動式作業架台上に設けた掘削装置
4と支保工装置5及びオペレーター室6と、移動式防護
シェルター外に設置したズリ出し装置から構成されるこ
とを特徴とする活線トンネル拡幅装置であり、既設トン
ネルの路盤上にレール1を設置し、レール上に移動式防
護シェルターを配置した後、移動式防護シェルター上に
移動式作業架台を載置し、移動式防護シェルター及び移
動式作業架台をトンネルの軸心方向と並行に、切羽に向
かって移動させ、移動式作業架台上に設けた掘削装置と
支保工装置及びオペレーター室を、トンネル軸心と直角
方向にスリット部に沿って移動させ、掘削工事及び支保
工工事を行い、掘削土砂及び支保工廃材を、ズリ出し装
置により、坑外に搬出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既設トンネルの使
用を妨げることなく、トンネルを拡幅工事するための活
線トンネル拡幅装置と拡幅工法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の交通量の増大や老朽化したトンネ
ルのリニューアルなどにより、トンネルの拡幅工事が増
加している。そのため、長期間にわたりトンネルを通行
止めして工事を行い、この期間中は迂回路線を設け対処
していた。しかしこの方法によると、迂回路線建設のた
めの工事費がかさむばかりでなく、利用者にとって多大
な迷惑を受けるという問題があった。また、迂回路線を
設けずに、既設トンネルの使用を妨げることなく、トン
ネルを拡幅する方法も提案されている。(特公平2−3
6755)しかしこの方法においても、既設トンネルの
両側に先進側壁導坑を掘削し、側壁を構築しなければな
らないなど、工期、工事費がかさみ、必ずしも最善の方
法ではなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するためなされたもので、簡単な構成で、
既設トンネルの使用を妨げることなく、トンネルを拡幅
することができる活線トンネル拡幅装置と拡幅工法を提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】既設トンネルの使用を妨
げることなく、トンネルを拡幅するための活線トンネル
拡幅装置であって、既設トンネルの内面に配置した移動
式防護シェルターと、移動式防護シェルター上に設けた
移動式作業架台と、移動式作業架台上に設けた掘削装置
と支保工装置及びオペレーター室と、移動式防護シェル
ター外に設置したズリ出し装置から構成されることを特
徴とする活線トンネル拡幅装置であり、また、移動式防
護シェルターは、既設トンネルの路盤上に設置したレー
ル上を、トンネルの軸心方向と並行に移動するためのレ
ール受け部を有し、外周面の所定箇所に、トンネルの軸
心方向と並行してガイド突起を設けたことを特徴とする
活線トンネル拡幅装置であり、また、移動式作業架台
は、円弧状の偏平箱形を呈し、偏平箱形内面の上下に凹
凸部を有し、該凹凸部に咬合するギアーを内臓し、偏平
箱形表面の、トンネル軸心と直角方向にスリット部を設
けたことを特徴とする活線トンネル拡幅装置であり、ま
た、移動式作業架台上に設けた掘削装置と支保工装置及
びオペレーター室は、それぞれ、移動式作業架台に内臓
されたギアーと連結され、移動式作業架台表面に設けた
スリット部に沿って移動することを特徴とする活線トン
ネル拡幅装置であり、さらにまた、既設トンネルの使用
を妨げることなく、トンネルを拡幅するための活線トン
ネル拡幅工法であって、既設トンネルの路盤上にレール
を設置し、レール上に移動式防護シェルターを配置した
後、移動式防護シェルター上に移動式作業架台を載置
し、移動式防護シェルター及び移動式作業架台をトンネ
ルの軸心方向と並行に、切羽に向かって移動させ、移動
式作業架台上に設けた掘削装置と支保工装置及びオペレ
ーター室を、トンネル軸心と直角方向にスリット部に沿
って移動させ、掘削工事及び支保工工事を行い、掘削土
砂及び支保工廃材を、ズリ出し装置により、坑外に搬出
することを特徴とする活線トンネル拡幅工法である。
【0005】
【発明の実施の形態1】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
【0006】<イ>活線トンネル拡幅装置の全体構成 図1は、本発明による活線トンネル拡幅装置の全体構成
を示す斜視図である。拡幅装置は、既設トンネルTの路
盤上に設置されたレール1と、既設トンネルTの内面に
水平方向移動可能に配置され、レール1上を走行する移
動式防護シェルター2と、移動式防護シェルター2上に
設けた移動式作業架台3と、移動式作業架台3上に設け
た掘削装置4、支保工装置5及びオペレーター室6と、
移動式防護シェルター2外に設置したショベル7及びベ
ルトコンベアー8のズリ出し装置から構成される。
【0007】<ロ>レール レール1は、既設トンネルTの路盤上に設置され、拡幅
工事区間の全延長に亘って敷設される。またレール1
は、既設トンネルTの坑口よりもさらに外側の、明り部
にも延長して敷設されている。
【0008】<ハ>移動式防護シェルター 図2は、移動式防護シェルター2上に移動式作業架台3
を載置した状態を示す正面図である。移動式防護シェル
ター2外周面の所定箇所に、トンネルの軸心方向と並行
してガイド突起21を設けている。また、移動式防護シ
ェルター2の両端部にレール受け部22を設け、レール
1上をトンネルの軸心方向に移動できる構造となってい
る。移動式防護シェルター2は、既設トンネルTの断面
に合わせて、その内周面に余裕を持って収容される大き
さとし、掘削作業による落石等の外力に充分抵抗できる
強度を有する鉄板等で構成されている。
【0009】<ニ>移動式作業架台 移動式作業架台3内周面には、前記ガイド突起21に嵌
入し、移動するための車輪31が設けられている。図3
は、移動式作業架台3全体の斜視図であり、トンネルの
軸心と直角方向にスリット32が設けられている。図4
は、移動式作業架台3の部分拡大正面図を示し、円弧状
の偏平箱形を呈した内面の上下に、凹凸部33を形成
し、該凹凸部33に咬合するギアー34を内臓してい
る。ギアー34は後述の掘削装置4、支保工装置5、オ
ペレータ室6のそれぞれの支持部35に連結され、トン
ネルの軸心と直角方向に設けたスリット32に沿って移
動する構造となっている。移動式作業架台3は、前記移
動式防護シェルター2と同様、掘削作業による落石等の
外力及び掘削装置4、支保工装置5、オペレータ室6の
荷重に充分抵抗できる強度を有する鉄板等で構成されて
いる。
【0010】<ホ>掘削装置 掘削装置4は拡幅切羽Eに最も近い移動式作業架台3の
スリット32に沿って移動し、既存のブレーカーやロー
ドヘッダー及び切断機が移動式作業架台3に内臓してい
るギアー34と支持部35により連結されている。
【0011】<ヘ>支保工装置 支保工装置5は移動式作業架台3の中間部のスリット3
2に沿って移動し、トンネル支保工のためのロックボル
ト削孔用ドリルや吹き付けコンクリートロボットなどが
ギアー34と支持部35により連結されている。
【0012】<ト>オペレータ室 オペレータ室6は拡幅切羽Eから最も離れた移動式作業
架台3のスリット32に沿って移動し、掘削装置4や支
保工装置5による作業を運転操作する。
【0013】<チ>ズリ出し装置 移動式防護シェルター2外の拡幅切羽E付近にショベル
7を配置し、ベルトコンベアー8を拡幅工事区間の全延
長に亘って配置し、ズリ出し装置とする。
【0014】
【作用】以下図を参照して、本発明による活線トンネル
拡幅工法を施工順序に従って説明する。
【0015】<イ>レールの敷設 図1に示すように、既設トンネルTの路盤上にレール1
を拡幅工事区間の全延長に亘って敷設する。レール1の
敷設は、既設トンネルTの坑口よりもさらに外側の、明
り部にも延長して敷設される。
【0016】<ロ>移動式防護シェルターの設置 既設トンネルTの坑口よりもさらに外側の、明り部に延
長して敷設されたレール1上に、移動式防護シェルター
2を設置する。設置方法は、クレーンで吊り下げるか又
はレール1に並行に置いておき、横移動させて設置する
など、任意の方法を採用すればよい。作業は短時間で終
了するため、この作業中のみ交通を遮断しなければなら
ない。 また、移動式防護シェルター2上に移動式作業
架台3も予め設置しておき、同時にレール1上に設置し
てもよい。
【0017】<ハ>移動式作業架台の設置 移動式防護シェルター2外周面の所定箇所に設けられた
ガイド突起21上に、移動式作業架台3内周面に設けた
車輪31を嵌入させて設置する。(図1、図2) この
作業は、前述の通り予め別の場所で行っておいてもよ
い。
【0018】<ニ>掘削装置、支保工装置、オペレータ
室の設置 移動式作業架台3上に掘削装置4、支保工装置5、オペ
レータ室6を設置する。 その設置方法は、図3に示す
ように移動式作業架台3にスリット32が設けてあり、
また内部には凹凸部33に咬合するギアー34を内臓し
ているので、支持部35を介してギアー34と掘削装置
4、支保工装置5、オペレータ室6をそれぞれ連結して
設置する
【0019】<ホ>移動式防護シェルターの移動 活線トンネルの拡幅工事のための装置が設置完了後、レ
ール1上の移動式防護シェルター2を拡幅切羽Eに向か
って任意の方法により移動させる。(図1)移動式防護
シェルター2は、既設トンネルTの内周面に沿って挿入
できる形状となっているので、掘削工事の能力、進行速
度に応じて充分に安全が確保される位置まで挿入しなけ
ればならない。
【0020】<ヘ>移動式作業架台の位置調整 移動式防護シェルター2のガイド突起21に沿って、移
動式作業架台3上の掘削装置4、支保工装置5の操作及
びオペレータ室6での操作が最適位置になるように、移
動式作業架台の位置調整を行う。
【0021】<ト>掘削、支保工作業 オペレータ室6での監視操作により、掘削装置4、支保
工装置5を遠隔操作して拡幅切羽Eの拡幅作業を開始す
る。また、拡幅作業に後続して既設トンネルTの撤去作
業を行う。支保工作業は、ロックボルトの打設とコンク
リートの一次吹き付けを行い、特に拡幅領域が狭い場合
は、ロックボルトの打設は斜め前方に打ち、H鋼による
支保が困難であるため、鋼繊維コンクリートなどの、吹
き付けのみの支保工とする。 一次支保工作業の終了
後、二次覆工を行いトンネルの拡幅を完成させていく。
【0022】<チ>ズリ出し作業 落下してくる岩石、土砂、廃材などを、移動式防護シェ
ルター2外に設置したショベル7及びベルトコンベアー
8からなるズリ出し装置により坑外に搬出する。
【0023】
【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから、
次のような効果を得ることができる。 <イ>トンネル内の交通を、工事期間中長期に亘り遮断
せずに施工できる。 <ロ>トンネルの拡幅工事中は、既設トンネル内は移動
式防護シェルターにより保護されているため、トンネル
利用者は安全である。 <ハ>トンネルの拡幅工事中は、既設トンネル内は移動
式防護シェルターにより保護されているため、工事の安
全を確保できる。 <ニ>トンネルの拡幅装置は、拡幅切羽面に沿って自由
に移動できるので、作業効率が向上する。 <ホ>トンネルの拡幅装置を操作するオペレータ室は、
拡幅切羽の至近距離であるため、適切な操作ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による活線トンネル拡幅装置の全体構成
を示す斜視図。
【図2】移動式防護シェルター上に移動式作業架台を載
置した状態を示す正面図。
【図3】移動式作業架台全体の斜視図。
【図4】移動式作業架台の部分拡大正面図。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】既設トンネルの使用を妨げることなく、ト
    ンネルを拡幅するための活線トンネル拡幅装置であっ
    て、 既設トンネルの内面に配置した移動式防護シェルター
    と、 移動式防護シェルター上に設けた移動式作業架台と、 移動式作業架台上に設けた掘削装置と支保工装置及びオ
    ペレーター室と、 移動式防護シェルター外に設置したズリ出し装置から構
    成されることを特徴とする活線トンネル拡幅装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の活線トンネル拡幅装置に
    おいて、 移動式防護シェルターは、既設トンネルの路盤上に設置
    したレール上を、トンネルの軸心方向と並行に移動する
    ためのレール受け部を有し、 外周面の所定箇所に、トンネルの軸心方向と並行してガ
    イド突起を設けたことを特徴とする活線トンネル拡幅装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の活線トンネル拡幅装置に
    おいて、 移動式作業架台は、円弧状の偏平箱形を呈し、偏平箱形
    内面の上下に凹凸部を有し、該凹凸部に咬合するギアー
    を内臓し、偏平箱形表面の、トンネル軸心と直角方向に
    スリット部を設けたことを特徴とする活線トンネル拡幅
    装置。
  4. 【請求項4】請求項1又は請求項3に記載の活線トンネ
    ル拡幅装置において、 移動式作業架台上に設けた掘削
    装置と支保工装置及びオペレーター室は、それぞれ、移
    動式作業架台に内臓されたギアーと連結され、移動式作
    業架台表面に設けたスリット部に沿って移動することを
    特徴とする活線トンネル拡幅装置。
  5. 【請求項5】既設トンネルの使用を妨げることなく、ト
    ンネルを拡幅するための活線トンネル拡幅工法であっ
    て、 既設トンネルの路盤上にレールを設置し、 レール上に移動式防護シェルターを配置した後、 移動式防護シェルター上に移動式作業架台を載置し、 移動式防護シェルター及び移動式作業架台をトンネルの
    軸心方向と並行に、切羽に向かって移動させ、 移動式作業架台上に設けた掘削装置と支保工装置及びオ
    ペレーター室を、トンネル軸心と直角方向にスリット部
    に沿って移動させ、 掘削工事及び支保工工事を行い、 掘削土砂及び支保工廃材を、ズリ出し装置により、坑外
    に搬出することを特徴とする活線トンネル拡幅工法。
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