JP7024938B2 - Connection structure of split support - Google Patents
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Description
本発明は、分割支保工の連結構造に関する。 The present invention relates to a connecting structure of split support works.
トンネルを構築する工法として、NATM工法(New Austrian Tunneling Method)が知
られている。NATM工法は、地山が有する支保能力、強度を有効に利用してトンネルの安定を保つという考え方のもとに、吹付けコンクリート、ロックボルト、鋼製支保工を適宜に用いて、地山と一体化したトンネル構造物を建設する工法である。
The NATM method (New Austrian Tunneling Method) is known as a method for constructing a tunnel. The NATM method uses sprayed concrete, rock bolts, and steel support as appropriate based on the idea of effectively utilizing the support capacity and strength of the ground to maintain the stability of the tunnel. It is a construction method to construct an integrated tunnel structure.
NATM工法においてトンネルを構築する際に、アーチ状の鋼製支保工を設置する場合、通常、以下に説明する手順により行われている。まず、切羽の近傍に吹付け機をセットして、切羽にコンクリートを一次吹き付けし、これが完了すると、吹付け機を退出させる。次いで、切羽近傍に支保工を建て込むエレクタを備えた作業車を配置し、エレクタによりアーチ状の鋼製支保工を切羽近傍のトンネル坑壁に建て込み、これが完了すると作業車を退出させる。次に、切羽に吹付け機を再び配置し、建て込まれたトンネル支保工を埋め込むようにして、コンクリートの二次吹付けを行い、吹付け機を退出させる。 When constructing a tunnel in the NATM method, when an arch-shaped steel support is installed, it is usually carried out by the procedure described below. First, a sprayer is set near the face, and concrete is first sprayed on the face, and when this is completed, the sprayer is ejected. Next, a work vehicle equipped with an erector for building the support work is placed near the face, and an arch-shaped steel support work is built in the tunnel pit wall near the face by the elector, and when this is completed, the work vehicle is discharged. Next, the sprayer is relocated to the face, the built-in tunnel support is embedded, the concrete is secondarily sprayed, and the sprayer is ejected.
鋼製支保工の建て込みに際しては、主にエレクタ装置やドリルジャンボ等といった重機のブーム先端に付設されたハンドによって、円弧状に分割された左右一対の分割支保工を把持して建て込み作業を行った後、左右の分割支保工の天端に設けられている継手板同士を突き合わせてボルト接合することでアーチ状に建て込む方法が一般的であるが、かかるボルト接合は人手作業となっているのが実情である。すなわち、ボルト接合を用いる分割支保工の連結構造においては、左右の分割支保工に設けられた継手板同士を当接させた状態で、切羽近傍に組まれた作業足場や重機のブームに設けられたマンケージ等に人員を配置して、トンネル天端付近まで人員を移動させ、その天端付近に位置する分割支保工の継手板同士にボルトを挿通し、かかるボルトをナットにて締結するといった人手による連結作業を行う必要があった。 When building a steel support, the hand attached to the tip of the boom of heavy machinery such as an elector device or a drill jumbo grips a pair of left and right split support divided into an arc shape for the construction work. After that, it is common to build in an arch shape by abutting the joint plates provided at the top ends of the left and right split supports and joining them with bolts, but such bolt joining is a manual work. The reality is that there is. That is, in the connection structure of the split support using bolt joint, the joint plates provided in the left and right split support are provided on the work scaffold or the boom of the heavy machine assembled near the face in a state of being in contact with each other. Personnel are placed in the man cage, etc., the personnel are moved to the vicinity of the top of the tunnel, bolts are inserted between the joint plates of the split support located near the top, and the bolts are fastened with nuts. It was necessary to carry out the connection work by.
これに対して、近年では、左右における一方の鋼製支保工における継手板に凸型連結部を設けると共に、他方の鋼製支保工における継手板に凹型連結部を設け、鋼製支保工を把持する重機のハンドを相対移動させて凹型連結部に凸型連結部を係合させることで一対の鋼製支保工をアーチ状に連結することを可能にした鋼製支保工の連結構造も提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 On the other hand, in recent years, a convex connecting portion is provided on the joint plate of one of the left and right steel support works, and a concave connecting portion is provided on the joint plate of the other steel support work to grip the steel support work. A steel support connection structure has also been proposed that makes it possible to connect a pair of steel support works in an arch shape by relatively moving the hand of the heavy machine to engage the convex connection part with the concave connection part. (See, for example, Patent Document 1).
ところで、一対の鋼製支保工における継手板同士を接合する際、継手板相互の応力伝達を確実なものとするために、継手板同士を複数箇所で接合する必要がある。例えば、特許文献1に記載された鋼製支保工の連結構造においては、それぞれの継手板に凸型連結部と凹型連結部を一組ずつ配置している。しかしながら、重機のハンド操作を高精度で行うことは容易ではなく、一対の鋼製支保工における継手板同士を複数箇所で接合する場合、凸
型連結部と凹型連結部を誤った組み合わせで連結してしまう虞があった。
By the way, when joining joint plates in a pair of steel supports, it is necessary to join the joint plates at a plurality of places in order to ensure stress transmission between the joint plates. For example, in the connecting structure of the steel support described in
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、一対の分割支保工を連結するための連結構造において、一対の分割支保工における継手板同士を複数箇所で接合する場合に雄型連結部と雌型連結部を誤った組み合わせで連結してしまうことを抑制する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to connect a pair of split support works to each other in a plurality of joint plates in a connecting structure for connecting the pair of split support works. It is an object of the present invention to provide a technique for suppressing the male-type connecting portion and the female-type connecting portion from being connected in an erroneous combination in the case of joining with.
上記課題を解決するための本発明は、トンネル坑壁に沿って建て込まれるアーチ状のトンネル支保工を形成する、弧状に分割された一対の分割支保工を連結するための連結構造であって、第1天端継手板に凹設された雌型連結部に対して第2天端継手板に凸設された雄型連結部の誤連結を抑制するための邪魔板部を第1天端継手板に設けるようにした。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a connecting structure for connecting a pair of divided support works divided in an arc shape to form an arch-shaped tunnel support work built along a tunnel pit wall. , The first top end of the obstruction plate part for suppressing erroneous connection of the male type connection part convexly provided on the second top end joint plate with respect to the female type connection part recessed in the first top end joint plate. It was installed on the joint plate.
より詳しくは、本発明は、トンネル坑壁に沿って建て込まれるアーチ状のトンネル支保工を形成する、弧状に分割された一対の分割支保工を連結するための連結構造であって、前記一対の分割支保工の天端部にそれぞれ設けられ、当該一対の分割支保工が連結される際に互いに当接される第1天端継手板および第2天端継手板と、前記第1天端継手板に凹設された第1雌型連結部および第2雌型連結部と、前記第2天端継手板に凸設された第1雄型連結部および第2雄型連結部と、を備え、前記第1天端継手板および前記第2天端継手板は、前記第1雌型連結部に前記第1雄型連結部が連結され、且つ前記第2雌型連結部に前記第2雄型連結部が連結されることによって所定の正規当接状態で接合され、前記第1雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の誤連結を抑制するための邪魔板部が前記第1天端継手板に設けられている。 More specifically, the present invention is a connecting structure for connecting a pair of arc-divided split supports that form an arch-shaped tunnel support built along the tunnel wall, and the pair. The first top end joint plate and the second top end joint plate, which are provided at the top ends of the split support works and are in contact with each other when the pair of split support works are connected, and the first top end. The first female type connecting portion and the second female type connecting portion recessed in the joint plate, and the first male type connecting portion and the second male type connecting portion convexly provided in the second top end joint plate. In the first crown joint plate and the second crown joint plate, the first male type connecting portion is connected to the first female type connecting portion, and the second female type connecting portion is connected to the second female type connecting portion. By connecting the male type connecting portions, they are joined in a predetermined normal contact state, and the baffle plate portion for suppressing erroneous connection of the second male type connecting portion to the first female type connecting portion is the first. It is provided on the top joint plate.
本発明によれば、一対の分割支保工における継手板同士を複数箇所で接合する場合に、雄型連結部と雌型連結部を誤った組み合わせで連結してしまうことを抑制することができる。 According to the present invention, when joint plates in a pair of split support works are joined at a plurality of locations, it is possible to prevent the male-type connecting portion and the female-type connecting portion from being connected in an erroneous combination.
また、本発明において、前記第1雌型連結部および前記第2雌型連結部は、前記第1天端継手板の横幅方向に並列して凹設され、前記第1雄型連結部および前記第2雄型連結部は、前記第2天端継手板の横幅方向に並列して凸設され、前記邪魔板部は、前記第1天端継手板における前記第1雌型連結部よりも横幅方向外方の領域が、前記第1天端継手板が前記正規当接状態のときに前記第2天端継手板と当接する第1当接領域部よりも横幅方向外方に張り出すことで形成され、前記一対の分割支保工を連結する際に前記邪魔板部が前記第1雄型連結部と干渉することで、前記第1雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の誤連結が抑制されるように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, the first female type connecting portion and the second female type connecting portion are recessed in parallel in the lateral width direction of the first top end joint plate, and the first male type connecting portion and the said. The second male type connecting portion is projected in parallel in the lateral width direction of the second top end joint plate, and the obstruction plate portion has a width wider than that of the first female type connecting portion in the first top end joint plate. By projecting the region outside the direction outward from the first contact region portion that abuts the second crown joint plate when the first crown joint plate is in the normal contact state. When the pair of split support works are connected, the baffle plate portion interferes with the first male type connecting portion, so that the second male type connecting portion is erroneously connected to the first female type connecting portion. May be configured to be suppressed.
また、本発明において、前記第1天端継手板の前記第2雌型連結部側に位置する側縁には、当該第1天端継手板の外面から垂直方向に離反する方向に向けて側縁ガイド板が突設されており、前記一対の分割支保工を連結する際に、前記第2天端継手板の前記第2雄型連結部側に位置する側縁が前記側縁ガイド板と当接することで、前記第1雌型連結部に対する前記第1雄型連結部の横位置と、前記第2雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の横位置が合わせられるように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, the side edge of the first crown joint plate located on the side of the second female connecting portion is sided in a direction vertically separated from the outer surface of the first crown joint plate. The edge guide plate is projected, and when connecting the pair of split support works, the side edge of the second crown joint plate located on the side of the second male type connecting portion is with the side edge guide plate. By abutting, the lateral position of the first male type connecting portion with respect to the first female type connecting portion and the lateral position of the second male type connecting portion with respect to the second female type connecting portion are configured to be aligned with each other. May be.
また、本発明において、前記第1天端継手板の上縁には、当該第1天端継手板の外面から垂直方向に離反する方向に向けて上縁ガイド板が突設されており、前記一対の分割支保工を連結する際に、前記第2天端継手板の上縁が前記上縁ガイド板と当接することで、前記第1雌型連結部に対する前記第1雄型連結部の高さ位置と、前記第2雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の高さ位置が合わせられるように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, an upper edge guide plate is projected from the upper edge of the first top end joint plate in a direction vertically separated from the outer surface of the first top end joint plate. When connecting the pair of split support works, the upper edge of the second top end joint plate comes into contact with the upper edge guide plate, so that the height of the first male type connecting portion with respect to the first female type connecting portion is high. It may be configured so that the vertical position and the height position of the second male type connecting portion with respect to the second female type connecting portion are aligned with each other.
また、本発明において、前記第1雌型連結部および前記第2雌型連結部は、前記第1天端継手板の横幅方向に並列して凹設され、前記第1雄型連結部および前記第2雄型連結部は、前記第2天端継手板の横幅方向に並列して凸設され、前記邪魔板部は、前記第1天端継手板の上縁から当該第1天端継手板の外面から垂直方向に離反する方向に向けて突設され、前記一対の分割支保工を連結する際に、前記邪魔板部が前記第2天端継手板の上縁と干渉することで、前記第1雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の誤連結が抑制されるように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, the first female type connecting portion and the second female type connecting portion are recessed in parallel in the lateral width direction of the first top end joint plate, and the first male type connecting portion and the said. The second male type connecting portion is projected in parallel in the lateral width direction of the second crown joint plate, and the obstruction plate portion is formed from the upper edge of the first crown joint plate to the first crown joint plate. When the pair of split support works are connected, the obstruction plate portion interferes with the upper edge of the second top joint plate, so that the pair of split support works is projected so as to be vertically separated from the outer surface of the above. It may be configured so as to suppress erroneous connection of the second male type connecting portion to the first female type connecting portion.
また、本発明において、前記邪魔板部は、前記第1天端継手板の上縁に沿って設けられると共に側方端が前記第1天端継手板の前記第1雌型連結部側に位置する側縁よりも横幅方向外方に至るまで延在するガイド壁部と、前記ガイド壁部の前記側方端から下方に向けて延設されると共に前記第1天端継手板の前記第1雌型連結部側に位置する側縁と間隔をあけて配置される干渉壁部と、を有し、前記一対の分割支保工を連結する際に、前記第2天端継手板の上縁が前記干渉壁部の下縁と干渉することで前記第1雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の誤連結が抑制され、前記第2天端継手板の上縁が前記ガイド壁部と当接することで、前記第1雌型連結部に対する前記第1雄型連結部の高さ位置と、前記第2雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の高さ位置が合わせられるように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, the obstruction plate portion is provided along the upper edge of the first top end joint plate, and the side end is located on the first female type connecting portion side of the first top end joint plate. A guide wall portion extending outward in the width direction from the side edge thereof, and a guide wall portion extending downward from the lateral end of the guide wall portion and the first of the first top end joint plates. It has a side edge located on the female connecting portion side and an interference wall portion arranged at intervals, and when connecting the pair of split support works, the upper edge of the second top joint plate is formed. By interfering with the lower edge of the interference wall portion, erroneous connection of the second male type connection portion to the first female type connection portion is suppressed, and the upper edge of the second top end joint plate is connected to the guide wall portion. By abutting, the height position of the first male type connecting portion with respect to the first female type connecting portion and the height position of the second male type connecting portion with respect to the second female type connecting portion can be aligned. It may be configured.
また、本発明において、前記第2天端継手板の上縁に、当該第2天端継手板が前記正規当接状態のときに前記第1天端継手板と当接する第2当接領域部から上方に向かって突設される突起上縁部が形成されており、前記一対の分割支保工を連結する際に、前記邪魔板部が前記突起上縁部と干渉することで、前記第1雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の誤連結が抑制されるように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, the second contact region portion that abuts on the upper edge of the second top joint plate with the first top joint plate when the second top joint plate is in the normal contact state. The upper edge portion of the protrusion is formed so as to project upward from the above, and when the pair of split support works are connected, the baffle plate portion interferes with the upper edge portion of the protrusion, whereby the first It may be configured so as to suppress erroneous connection of the second male type connecting portion to the female type connecting portion.
また、本発明において、前記突起上縁部は、前記第2天端継手板の上縁における横幅方向中央部よりも前記第2雄型連結部側に位置する側縁に近い領域に設けられており、前記邪魔板部は、前記第1天端継手板の上縁における横幅方向中央部よりも前記第1雌型連結部側に位置する側縁に近い領域に設けられていてもよい。 Further, in the present invention, the protrusion upper edge portion is provided in a region closer to the side edge located on the second male type connecting portion side than the lateral width direction central portion in the upper edge of the second top end joint plate. The baffle plate portion may be provided in a region closer to the side edge located on the side of the first female mold connecting portion than the central portion in the lateral width direction on the upper edge of the first top end joint plate.
また、本発明において、前記邪魔板部は、前記一対の分割支保工を連結する際に、前記第2天端継手板の上縁のうち、前記突起上縁部が形成されていない非突起上縁部が当接することで前記第1雌型連結部に対する前記第1雄型連結部の高さ位置と、前記第2雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の高さ位置を合致させるガイド部を兼ねていてもよい。 Further, in the present invention, the baffle plate portion is provided on a non-projection portion of the upper edge of the second top end joint plate on which the protrusion upper edge portion is not formed when connecting the pair of split supports. When the edge portion abuts, the height position of the first male type connecting portion with respect to the first female type connecting portion and the height position of the second male type connecting portion with respect to the second female type connecting portion are matched. It may also serve as a guide section.
また、本発明において、前記第1天端継手板の前記第2雌型連結部側に位置する側縁には、当該第1天端継手板の外面から垂直方向に離反する方向に向けて側縁ガイド板が突設されており、前記一対の分割支保工を連結する際に、前記第2天端継手板の前記第2雄型連結部側に位置する側縁が前記側縁ガイド板と当接することで、前記第1雌型連結部に対する前記第1雄型連結部の横位置と、前記第2雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の横位置が合わせられるように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, the side edge of the first crown joint plate located on the side of the second female connecting portion is sided in a direction vertically separated from the outer surface of the first crown joint plate. The edge guide plate is projected, and when connecting the pair of split support works, the side edge of the second crown joint plate located on the side of the second male type connecting portion is with the side edge guide plate. By abutting, the lateral position of the first male type connecting portion with respect to the first female type connecting portion and the lateral position of the second male type connecting portion with respect to the second female type connecting portion are configured to be aligned with each other. May be.
また、本発明において、前記第1雌型連結部および前記第2雌型連結部の各々は、前記第2天端継手板から突出する棒状の雄型係止部材を有し、前記第1雌型連結部および前記第2雌型連結部の各々は、前記第1天端継手板に貫通形成される開口孔と、前記開口孔と連通すると共に前記雄型係止部材を挿入可能な挿入口が開口形成される収納室を内部に有するケーシングと、を含み、前記挿入口から前記収納室内へ挿入された前記雄型係止部材を係止するように構成されていてもよい。 Further, in the present invention, each of the first female connecting portion and the second female connecting portion has a rod-shaped male locking member protruding from the second top joint plate, and the first female. Each of the mold connecting portion and the second female connecting portion has an opening hole formed through the first top end joint plate and an insertion port that communicates with the opening hole and into which the male locking member can be inserted. May include a casing having a storage chamber in which an opening is formed, and may be configured to lock the male locking member inserted into the storage chamber from the insertion slot.
また、本発明において、前記開口孔は、第1天端継手板の厚さ方向における内面側から
外面側にかけて拡径するテーパ面を有していてもよい。
Further, in the present invention, the opening hole may have a tapered surface whose diameter increases from the inner surface side to the outer surface side in the thickness direction of the first top end joint plate.
また、本発明において、前記雄型係止部材の先端部には、先端に向かって縮径するテーパ面が形成されていてもよい。 Further, in the present invention, a tapered surface whose diameter is reduced toward the tip may be formed at the tip of the male locking member.
本発明によれば、一対の分割支保工を連結するための連結構造において、一対の分割支保工における継手板同士を複数箇所で接合する場合に雄型連結部と雌型連結部を誤った組み合わせで連結してしまうことを抑制する技術を提供できる。 According to the present invention, in the connecting structure for connecting a pair of split support works, when the joint plates in the pair of split support works are joined at a plurality of places, the male type connecting portion and the female type connecting portion are erroneously combined. It is possible to provide a technique for suppressing the connection with.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施形態1>
図1は、実施形態1に係るトンネル支保工10の側面図である。トンネル支保工10は、トンネル掘削に伴い露出する地山の崩落防止のために、掘削直後の坑壁に沿って建て込まれるアーチ状の鋼製支保工であり、トンネル軸方向に沿って一定間隔毎に設置される。本実施形態におけるトンネル支保工10は、H形断面を有するH形鋼によって形成されている。より詳しくは、トンネル支保工10は、一対の円弧状の分割支保工10L,10Rの天端部(上端部)同士を一体に連結することでアーチ状に形成されている。以下、分割支保工10Lを「左側分割支保工」と呼び、分割支保工10Rを「右側分割支保工」と呼ぶ。
<
FIG. 1 is a side view of the
左側分割支保工10Lは、第1本体部111、第1天端継手板121、第1底板131を有する。第1本体部111は、ウェブ111a、当該ウェブ111aに直交する一対の地山側フランジ111bおよび内空側フランジ111cから構成されるH形鋼である。また、第1本体部111における一端には第1天端継手板121が溶接され、他端には第1底板131が溶接されている。第1天端継手板121および第1底板131は四角形の鋼製平板であり、第1本体部111のH形断面に対して直交方向に延在している。右側分割支保工10Rについても同様に、第2本体部112、第2天端継手板122、第2底板132を有する。第2本体部112は、ウェブ112a、当該ウェブ112aに直交する一対の地山側フランジ112bおよび内空側フランジ112cから構成されるH形鋼である。また、第2本体部112における一端には第2天端継手板122が溶接され、他端には第2底板132が溶接されている。第2天端継手板122、第2底板132は四角形の鋼製平板であり、第2本体部112のH形断面に対して直交方向に延在している。本実施形態では、第1天端継手板121および第2天端継手板122は合同の正方形平面を有している。図1に示すように、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rは、第1天端継手板121および第2天端継手板122が互いに突き合わされた状態で連結されている。
The left side split
図2は、実施形態1に係るトンネル支保構造1を説明する図である。図2における符号3は、一次吹付けコンクリート層である。また、符号6は、二次吹付けコンクリート層である。なお、図2には、トンネル支保工10の右側分割支保工10Rが図示されている。本実施形態のトンネル構築方法において、切羽8の掘削によってトンネルTの側面に地山7が露出した後、この地山7に対して一次コンクリートの吹付け施工が行われることで、一次吹付けコンクリート層3が形成される。その後、トンネル坑壁面に沿って一次吹付けコンクリート層3の内空側に上述したアーチ状のトンネル支保工10が建て込まれる。トンネル支保工10は、トンネルTの坑口側に位置する既設のトンネル支保工10に対して
、切羽8側に隣接し、トンネルTの軸方向に所定の間隔(例えば、1.0m~1.5m程度)で配列される。トンネル支保工10の建て込みは、一対のブーム先端に取り付けられたハンドを備えたエレクタ装置を用いて行われる。以下、トンネル支保工10の建て込み方法について詳しく説明する。
FIG. 2 is a diagram illustrating the
図3は、実施形態1に係るトンネル支保工10の建て込みシステムSの概略構成図である。図中、符号100はトンネル支保工10の建て込みを行うエレクタ装置、符号200はエレクタ装置100を搭載すると共に自走可能な作業車(重機)である。符号300はレーザ光による測距・測角儀(測量機)である自動追尾型トータルステーション、符号400はトータルステーション300を制御するトータルステーションコントローラ、符号500はトータルステーションコントローラ400と無線による送受信を可能とするトータルステーション側アンテナである。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the built-in system S of the
エレクタ装置100は、操縦席に搭載されたディスプレイ装置であるモニタ101、エレクタコントローラ102、エレクタ側アンテナ103、操作盤104、キーボード105、ポンティングデバイス106等を有する。
The
トータルステーション300は、レーザ光を照射してプリズム等を含むターゲット9を自動追尾し、その測距・測角を行うことで、ターゲット9の位置を測定(測量)する測量機であり、トンネルT内において座標が既知の地点(座標既知地点)に設置される。本実施形態では、切羽8に建て込むトンネル支保工10(左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10R)にターゲット9を取り付け、トンネル支保工10(左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10R)の移動に伴いターゲット9を自動追尾することから、そのようなターゲットの自動追尾、および視準に障害が無いところを選んで設置するとよい。例えば、トンネル床面に設置しても良いし、天井部に架台を架設して、トータルステーション300を架台上に設置しても良い。
The
トータルステーションコントローラ400は、例えば携帯可能なコンピュータを含んで構成されている。トータルステーションコントローラ400は、コンピュータに組み込まれたソフトウェアによってトータルステーション300の各種の機構を自動制御すると共に、トータルステーション300の測量データを処理する。更に、トータルステーションコントローラ400は、エレクタコントローラ102側との無線通信によりデータの送受信が可能であり、且つ、エレクタコントローラ102側からの指令によりトータルステーション300の各種の機構を無線遠隔操作することが可能である。
The
図4は、実施形態1に係る作業車200の上面図である。図5は、実施形態1に係る作業車200の側面図である。作業車200は、エレクタ装置100および吹付け装置600を備えている。エレクタ装置100は、同一構成の一対のブーム17L,17Rを備えている。一対のブーム17L,17Rは、これらに付設される駆動機構の作動によって伸縮動作、傾動動作、揺動動作、回動動作が自在である。また、各ブーム17L,17Rの先端には、同一構成の一対のハンド18L,18Rが連結されている。一対のハンド18L,18Rは、これらに付設される駆動機構の作動によって回転動作および揺動動作が自在であり、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rをそれぞれ着脱自在に挟圧把持(保持)することができる。
FIG. 4 is a top view of the
以下では、符号17Lで示すブームを「左側ブーム」と呼び、符号17Rで示すブームを「右側ブーム」と呼ぶ。また、符号18Lで示すハンドを「左側ハンド」と呼び、符号18Rで示すハンドを「右側ハンド」と呼ぶ。エレクタ装置100は、左側ハンド18Lに左側分割支保工10Lを着脱自在に把持し、右側ハンド18Rに右側分割支保工10Rを着脱自在に把持することができる。本実施形態において、左側分割支保工10Lおよび
右側分割支保工10Rは、アーチ状のトンネル支保工10が2分割された一対の支保材であり、切羽8の近傍に誘導された後、これらを切羽8で組み立ててアーチ状のトンネル支保工10を形成する。
Hereinafter, the boom indicated by the
図6は、実施形態1に係るトンネル支保工へのターゲットの取付け位置を示す図である。図6に示すように、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rは左右対称な円弧状である。ここで、左側分割支保工10Lは、その上端部と下端部にそれぞれ第1ターゲット9aと第2ターゲット9bが取り付けられる。また、右側分割支保工10Rは、その上端部と下端部にそれぞれ第3ターゲット9cと第4ターゲット9dが取り付けられる。ここで、第1ターゲット9a~第4ターゲット9dを「ターゲット9」と総称する。図7は、実施形態1に係るターゲット9を示す図である。ターゲット9は、ホルダ91の基端部に設けられた磁石92と、ホルダ91の先端に設けられたプリズム93を有する。左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rは鋼製であるため、ホルダ91に設けられた磁石92の磁力によって左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rに対してターゲット9を着脱自在に取り付けることができる。
FIG. 6 is a diagram showing a mounting position of the target to the tunnel support according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the left split
また、図7に示す例では、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの内空側フランジ111c,112cにターゲット9が取り付けられるようになっている。本実施形態では、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの内空側フランジ111c,112cに、各ターゲット9を取り付ける際の目印が予めペンキ等で標示されている。また、各ターゲット9は、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの内空側フランジ111c,112cに取り付けた状態において、その取付け面からプリズム93中心までの高さHpは一定である。
Further, in the example shown in FIG. 7, the
次に、図4および図5を参照して吹付け装置600について説明する。吹付け装置600は、左側ブーム17Lおよび右側ブーム17Rの間に配設されており、アーム601と、アーム601に支持される吹付けロボット602と、吹付けロボット602の先端側に設けられる吹付けノズル603等を備えている。アーム601は、伸縮動作、傾動動作等が可能である。また、吹付けロボット602は、吹付けノズル603の傾動動作、回動動作等が可能である。その他、吹付け装置600は、コンクリートポンプ、急結剤供給装置、コンプレッサ、高圧水ポンプ等を備えている。吹付けロボット602は、コンクリートポンプから供給された吹付けコンクリートを吹付けノズル603から吐出させることで、吹付けコンクリートを切羽8に吹付けることができる。
Next, the
次に、本実施形態におけるトンネル支保工10の建て込み方法について説明する。NATM工法は、(1)切羽8を発破又は機械によって掘削→(2)ズリの搬出→(3)一次吹付けコンクリートの吹付け→(4)トンネル支保工の建て込み→(5)二次吹付けコンクリートの吹付け→(6)ロックボルトの打設を1サイクルとして繰り返すことで、トンネルTを軸方向に延伸させる工法である。本実施形態では、(2)ズリの搬出工程が終了した後、エレクタ装置100を搭載した作業車200を切羽8近傍に配置する(エレクタ配置工程)。その際、エレクタ装置100の各ハンド18L,18Rには、それぞれ左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを、トンネル軸(トンネル延伸方向)に沿って把持した状態で作業車200を自走させ、切羽8近傍に配置する。そして、これから左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを建て込む地山7(トンネル坑壁面)に、吹付け装置600を用いて一次吹付けコンクリートを吹付けることで一次吹付けコンクリート層3を形成する。
Next, a method of building the
次に、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを各ハンド18L,18Rに把持しつつ当該各ハンド18L,18Rを駆動することで左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを天端部同士で相互に連結する(支保工連結工程)。以下、トンネル
支保工10(左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10R)の連結構造について説明する。
Next, the left split
図8Aは、第1天端継手板121の正面図である。図8Bは、第1天端継手板121の背面図である。図8Cは、第1天端継手板121の側面図である。ここで、符号121aは、第1天端継手板121の外面、符号121bは第1天端継手板12Lの内面である。符号121cは第1天端継手板121の上縁、符号121dは第1天端継手板121の下縁、符号121eは第1天端継手板121の第1側縁、符号121fは第1天端継手板121の第2側縁である。ここで、第1天端継手板121の下縁121dは、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rが連結される際にトンネルTの内空側に対向し、上縁121cはその反対側、すなわち地山7側に対向する。また、第1天端継手板121の第2側縁121fは、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rが連結される際にトンネルTの切羽8側に対向し、第1側縁121eはその反対側、すなわち作業車200(エレクタ装置100)側に対向する。
FIG. 8A is a front view of the first top end
図8Bにおいて、第1天端継手板121に接続される第1本体部111の端部形状を破線で示す。また、図8Aおよび図8Bに、第1天端継手板121の上下方向(高さ方向)および横幅方向を図示する。第1天端継手板121の上下方向は、第1側縁121eおよび第2側縁121fの延伸方向と平行であり、且つ、第1本体部111が第1天端継手板121と連結する位置におけるウェブ111aの延伸方向と平行である。また、第1天端継手板121の横幅方向は上縁121cおよび下縁121dの延伸方向と平行であり、且つ、第1本体部111が第1天端継手板121と連結する位置における地山側フランジ111bおよび内空側フランジ111cの延伸方向と平行である。
In FIG. 8B, the end shape of the first
図9Aは、第2天端継手板122の正面図である。図9Bは、第2天端継手板122の背面図である。図9Cは、第2天端継手板122の側面図である。ここで、符号122aは、第2天端継手板122の外面、符号122bは第2天端継手板122の内面である。また、符号122cは第2天端継手板122の上縁、符号122dは第2天端継手板122の下縁、符号122eは第2天端継手板122の第1側縁、符号122fは第2天端継手板122の第2側縁である。ここで、第2天端継手板122の下縁122dは、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rが連結される際にトンネルTの内空側に対向し、上縁122cはその反対側、すなわち地山7側に対向する。また、第2天端継手板122の第2側縁122fは、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rが連結される際にトンネルTの切羽8側に対向し、第1側縁122eはその反対側、すなわち作業車200(エレクタ装置100)側に対向する。
FIG. 9A is a front view of the second top end
図9Bにおいて、第2天端継手板122に接続される第2本体部112の端部形状を破線で示す。また、図9Aおよび図9Bに、第2天端継手板122の上下方向および横幅方向を図示する。第2天端継手板122の上下方向は第1側縁122eおよび第2側縁122fの延伸方向と平行であり、且つ、第2本体部112が第2天端継手板122と連結する位置におけるウェブ112aの延伸方向と平行である。また、第2天端継手板122の横幅方向は上縁122cおよび下縁122dの延伸方向と平行であり、且つ、第2本体部112が第2天端継手板122と連結する位置における地山側フランジ112bおよび内空側フランジ112cの延伸方向と平行である。
In FIG. 9B, the end shape of the second
図8Aおよび図8Bに示すように、第1天端継手板121は横長の矩形状を呈している。一方、図9Aおよび図9Bに示すように、第2天端継手板122は正方形状を呈している。そして、第1天端継手板121および第2天端継手板122の上下寸法が互いに等しく、第1天端継手板121の幅寸法は第2天端継手板122の幅寸法よりも大きい。ここで、第1天端継手板121は、邪魔板部1210と第1当接領域部1211とを含んでい
る。図8Aにおいて、邪魔板部1210に対応する領域にハッチングを付しており、ハッチングが付されていない領域が第1当接領域部1211に対応している。第1天端継手板121の平面領域は、第1当接領域部1211と邪魔板部1210によって形成されている。また、図8A中の符号L1は、第1天端継手板121における邪魔板部1210と第1当接領域部1211との間に位置する境界線である。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the first top end
第1天端継手板121には、一対の雌型連結部40(第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40B)が凹設されている。また、第2天端継手板122には、一対の雄型連結部50(第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50B)が凸設されている。左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを連結する連結構造30は、一対の雌型連結部40(第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40B)および一対の雄型連結部50(第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50B)を含んで構成されている。ここで、第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40Bは同一構造であり、両者を区別しない場合には単に雌型連結部40と呼ぶ。また、第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50Bは同一構造であり、両者を区別しない場合には単に雄型連結部50と呼ぶ。
A pair of female mold connecting portions 40 (first female
なお、第1天端継手板121において、第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40Bは、第1当接領域部1211に設けられている。図8Aに示すように、第1雄型連結部50Aは、第1当接領域部1211における邪魔板部1210との間の境界線L1近傍に設けられており、第2雌型連結部40Bは第1当接領域部1211における第2側縁121fの近傍に設けられている。また、第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40Bは、第1天端継手板121の上下方向において同一高さに配置されており、第1天端継手板121の横幅方向に沿って並んで配列されている。つまり、第1天端継手板121における第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40Bの配列方向は、第1天端継手板121の横幅方向に一致している。
In the first top end
一方、図9Aに示すように、第2天端継手板122における第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50Bは、第2天端継手板122の上下方向において同一高さに配置されており、第2天端継手板122の横幅方向に沿って配列されている。また、図9Aに示すように、第1雄型連結部50Aは第2天端継手板122における第1側縁122eの近傍に配置され、第2雄型連結部50Bは第2側縁122fの近傍に配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 9A, the first male
詳細については後述するが、本実施形態における第1天端継手板121および第2天端継手板122は、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結時において、第1雌型連結部40Aに第1雄型連結部50Aが連結され、且つ第2雌型連結部40Bに第2雄型連結部50Bが連結されることで、所定の正規当接状態で相互に接合されるようになっている。ここでいう正規当接状態とは、第1天端継手板121および第2天端継手板122間の応力伝達が円滑に行われるように外面121a、122a同士が面接触する態様で当接した状態として定義され、本実施形態においては第1天端継手板121の第1当接領域部1211が第2天端継手板122の外面122aとちょうど重なって当接する状態を指す。
Although the details will be described later, the first crown
本実施形態において、第2天端継手板122における第1当接領域部1211は第2天端継手板122と上下寸法および横幅寸法がそれぞれ等しい寸法に設計されている。一方、第1天端継手板121における邪魔板部1210は、第1当接領域部1211から横幅方向外方に張り出しており、第1天端継手板121および第2天端継手板122が正規当接状態で接合される際に第2天端継手板122と重ならない領域として形成されている。
In the present embodiment, the first
なお、第1天端継手板121および第2天端継手板122が正規当接状態で接合された際、第1天端継手板121の上縁121cと第2天端継手板122の上縁122cが互い
に重なり、第1天端継手板121の下縁121dと第2天端継手板122の下縁122dが互いに重なる。また、第1天端継手板121における邪魔板部1210と第1当接領域部1211との間に位置する境界線L1と第2天端継手板122の第1側縁122eが互いに重なり、第1天端継手板121の第2側縁121fと第2天端継手板122の第2側縁122fが互いに重なる。
When the first crown
更に、本実施形態における第1天端継手板121は、側縁ガイド板1213および上縁ガイド板1214を有している。図8A~図8Cに示すように、側縁ガイド板1213および上縁ガイド板1214はそれぞれ矩形の平板プレート形状を有しており、鋼材によって形成されている。側縁ガイド板1213は、第1天端継手板121の第2雌型連結部40B側に位置する第2側縁121fに対して、溶接などによって取り付けられており、第1天端継手板121の前方に向かって突設されている。なお、本明細書において、第1天端継手板121の「前方」とは、第1天端継手板121の外面121aから垂直方向に離反する方向をいう。また、上縁ガイド板1214は、第1天端継手板121の上縁121cに対して溶接などによって取り付けられており、第1天端継手板121の前方に向かって突設されている。なお、側縁ガイド板1213は、第1天端継手板121における第2側縁121fのうち、第1天端継手板121の上下方向において中央部近傍に設けられている。また、上縁ガイド板1214は、第1天端継手板121における上縁121cのうち、第1天端継手板121の横幅方向において中央部近傍に設けられている。
Further, the first top end
図10は、実施形態1に係る左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを連結する連結構造30を示す概略図である。図10は、左側分割支保工10Lと右側分割支保工10Rが連結構造30を介して連結される前の状態、即ち、第1天端継手板121と第2天端継手板122が離間した状態を示している。
FIG. 10 is a schematic view showing a connecting
まず、第2天端継手板122に凸設された一対の雄型連結部50(第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50B)について説明する。第2天端継手板122には、一対の雄型連結部50(第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50B)が設けられる位置にそれぞれ開口孔1222が穿設されている。また、雄型連結部50は、棒状の雄型係止部材51を有している。雄型係止部材51は、第2天端継手板122の開口孔1222よりも若干小径の軸部材であり、その基端部に雄ネジ51aが刻設されている。また、雄型係止部材51の中間部には環状の鍔部51bが設けられている。また、雄型係止部材51の鍔部51bよりも先端側の部位における外周部には、雄ネジ51cが形成されている。雄型係止部材51の雄ネジ51cは、雄型係止部材51の外周に複数並設された周方向の雄側係止溝である。また、雄型係止部材51の先端部51dには、先端に向かって縮径するテーパ面51eが形成されている。
First, a pair of male connecting portions 50 (first
また、第2天端継手板122の外面122a側における開口孔1222の周囲には、周囲よりも一段凹んだザグリ部1223が形成されている。雄型係止部材51の鍔部51bは、第2天端継手板122の開口孔1222の径よりも大きい。雄型係止部材51の基端側を、第2天端継手板122の外面122a側から開口孔1222に挿通し、鍔部51bをザグリ部1223に配置した状態で基端部の雄ネジ51aにナット52を螺着する。その結果、雄型係止部材51が第2天端継手板122から突出した状態で、第2天端継手板122に雄型係止部材51を固定することができる。
Further, a
次に、第1天端継手板121に凹設された一対の雌型連結部40(第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40B)について説明する。第1天端継手板121は、一対の雌型連結部40(第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40B)が設けられる位置にそれぞれ開口孔1212が穿設されており、その内面121bには金属製の円筒状のケーシング41が溶接wpなどによって固定されている。ケーシング41は、その軸心を開口
孔1212の略中央部に位置させている。ケーシング41内には、収納室42が形成されている。収納室42の先部(前部)には、その内周面を後端側から先端側にかけて内径が徐々に縮径するテーパ面43aを有するテーパ穴43が形成されている。また、収納室42の中間部にはバネ収納部42aが形成されており、収納室42の後部内周に雌ネジ45が刻設されている。また、テーパ穴43の先端部には、挿入口48が開口形成されている。ケーシング41の前端部に位置する挿入口48は、第1天端継手板121に形成された開口孔1212と略同径で、開口孔1212と連通している。また、ケーシング41が第1天端継手板121に固定された状態で挿入口48が開口孔1212と重なった位置に配置されている。
Next, a pair of female connecting portions 40 (first
また、テーパ穴43内には、分割された雌型係止部材46が軸方向に摺動可能に配置されている。本実施形態では、図11に示すように、周方向に3つに分割してなる楔形の雌型係止部材46が、ケーシング41の軸(前後)方向に摺動可能に配設されている。図11は、図10におけるX-X矢視断面図である。ここで、雌型係止部材46の外面は、テーパ穴43におけるテーパ面43aに沿って摺動可能なテーパ面46aとして形成されている。雌型係止部材46のテーパ面46aは、先端側から後方にかけて外径が徐々に拡大している。更に、各雌型係止部材46の内面には、雌ネジ46bが形成されている。雌ネジ46bは、各雌型係止部材46の内面に、複数並設された周方向の雌側係止溝である。雌ネジ46bは、ケーシング41の軸心を中心とする円弧で且つ、軸心に沿った方向に刻設されている。以上より、複数個の雌型係止部材46によって雌ネジ穴が形成され、各雌型係止部材46のテーパ面46aがテーパ穴43のテーパ面43aに沿って後退することにより、その雌ネジ穴が拡径され、前方(先方)へ移動することにより当該雌ネジ穴が縮径するようになる。なお、各雌型係止部材46の内面に形成された雌ネジ46bは、雄型係止部材51の先端側外周部に形成された雄ネジ51cと噛合させることができる。
Further, in the tapered
また、収納室42のバネ収納部42aには、雌型係止部材46を前方(先方)に押圧(弾性付勢)する押圧部材である押圧ばね44が、各雌型係止部材46の後端に設けられるばね受け47と蓋板49との間に圧縮した状態で収納されており、押圧ばね44の押圧力によって各雌型係止部材46を常時前方に押圧している。蓋板49は、収納室42の後部内周側に刻設された雌ネジ45に螺着されることで、押圧ばね44を圧縮した状態に保持することができる。なお、蓋板49の外面には、六角穴49aが設けられており、六角レンチによって蓋板49をケーシング41から着脱自在になっている。
Further, in the
以上のように構成される雌型連結部40および雄型連結部50において、各雌型係止部材46の内面に形成された雌ネジ46bと雄型係止部材51の外周部に形成された雄ネジ51cは、ネジピッチが、JISに規定する細目ネジのピッチよりも小さく形成されている。また、本実施形態の雌型連結部40では各雌型係止部材46の内面に螺旋状の雌ネジ46bを形成したが、雌ネジ46bに代えて、各雌型係止部材46の周方向に伸びる環状の山部と環状の谷部を交互かつ並行に配置した並行溝を各雌型係止部材46の内面に設けても良い。同様に、雄型連結部50においては、雄型係止部材51の外周部に形成した雄ネジ51cに代えて、雄型係止部材51の周方向に伸びる環状の山部と環状の谷部を交互かつ並行に配置した並行溝を雄型係止部材51の外周面に設けても良い。
In the
次に、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結について説明する。左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結に際して、まず、エレクタ装置100は、左側ハンド18Lに左側分割支保工10Lを把持し、右側ハンド18Rに右側分割支保工10Rを把持する。次いで、エレクタ装置100は、左側ブーム17Lおよび右側ブーム17Rを適宜伸長および傾動させると共に、左側ハンド18Lおよび右側ハンド18Rを回転させることで、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rをトンネル軸と直交するように移動させる。エレクタ装置100における各ブーム17L,17R
および各ハンド18L,18Rの駆動は、操作盤104の操作によって行うことができる。
Next, the connection of the
The
図12A~図12Cは、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを連結する際において第1天端継手板121および第2天端継手板122を接合する状況を説明する図である。図12A~図12Cにおいて、上段に第1天端継手板121および第2天端継手板122の平面的な位置関係を示し、下段に第1天端継手板121および第2天端継手板122の離間位置関係を示す。エレクタ装置100は、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを把持した状態の一対のハンド18L,18Rを相対移動させて、第1天端継手板121と第2天端継手板122を、外面121a,122a同士が接近かつ対峙(対向)した図12Aに示す「天端板接合時初期状態」に配置する。天端板接合時初期状態における第1天端継手板121および第2天端継手板122の平面的な相対位置関係は、トンネル内での高さ方向においては第1天端継手板121の上縁121cよりも第2天端継手板122の上縁122cの方が若干低く(すなわち、第2天端継手板122の方が内空側に位置し)、トンネル軸方向においては第1天端継手板121の第2側縁121fよりも第2天端継手板122の第2側縁122fの方が、若干手前の位置(エレクタ装置100に近い位置)に配置されている。
12A to 12C are diagrams illustrating a situation in which the first top end
図12Aに示す天端板接合時初期状態から、図12Bに示すように、第1天端継手板121の上縁121cに第2天端継手板122の上縁122cの高さが一致し、トンネル軸方向において第1天端継手板121の第2側縁121fに第2天端継手板122の第2側縁122fの位置が一致するように、且つ、第1天端継手板121の外面121aと第2天端継手板122の外面122aの離間距離を狭めるように、第1天端継手板121および第2天端継手板122を相対的に接近させてゆく。言い換えると、第1天端継手板121の第1当接領域部1211に第2天端継手板122が重なるように第1天端継手板121および第2天端継手板122を相対的に接近させてゆく。その際、例えば、左側分割支保工10Lを把持する左側ハンド18Lの位置を固定した状態で、右側分割支保工10Rを把持する右側ハンド18Rを駆動することで、第1天端継手板121に対して第2天端継手板122を徐々に接近させてもよい。
From the initial state at the time of joining the top plate shown in FIG. 12A, as shown in FIG. 12B, the height of the
上記のように、第1天端継手板121は、第2側縁121fに側縁ガイド板1213が設けられ、上縁121cに上縁ガイド板1214が設けられている。従って、第1天端継手板121の側縁ガイド板1213および上縁ガイド板1214に、第2天端継手板122の上縁122cおよび第2側縁122fがそれぞれ当接することで、第1天端継手板121に対する第2天端継手板122の平面的な位置決めが完了し、第1天端継手板121における上縁121cに第2天端継手板122の上縁122cが重なり、第1天端継手板121における第2側縁121fに第2天端継手板122の第2側縁122fが重なった状態となる。言い換えると、第1天端継手板121の第1当接領域部1211に第2天端継手板122が平面的に重なった状態となる。以下、この状態を「位置決め完了状態」という。
As described above, in the first top end
ここで、第1天端継手板121の側縁ガイド板1213は、第2天端継手板122の第2側縁122fと当接した際に、第1雌型連結部40Aに対する第1雄型連結部50Aの横位置と、第2雌型連結部40Bに対する第2雄型連結部50Bの横位置が合わせられるように構成されている。また、第1天端継手板121の上縁ガイド板1214は、第2天端継手板122の上縁122cが当接した際に、第1雌型連結部40Aに対する第1雄型連結部50Aの高さ位置と、第2雌型連結部40Bに対する第2雄型連結部50Bの高さ位置が合わせられるように構成されている。すなわち、第1天端継手板121の側縁ガイド板1213および上縁ガイド板1214に対して第2天端継手板122の上縁122cおよび第2側縁122fがそれぞれ当接した位置決め完了状態では、第1天端継手板12
1の第1当接領域部1211に第2天端継手板122が平面的に重なると同時に、第1雌型連結部40Aと第1雄型連結部50A、第2雌型連結部40Bと第2雄型連結部50Bが平面的に重なった状態となる。
Here, when the side
The second top
そこで、図12Bに示す位置決め完了状態から第1天端継手板121の外面121aと第2天端継手板122の外面122aを接近する方向に第1天端継手板121および第2天端継手板122を相対移動させることで、図12Cに示すように第1天端継手板121の第1雌型連結部40Aに対応する開口孔1212に第2天端継手板122における第1雄型連結部50Aの雄型係止部材51が、第1天端継手板121の第2雌型連結部40Bに対応する開口孔1212に対して第2天端継手板122における第2雄型連結部50Bの雄型係止部材51がそれぞれ挿入される。
Therefore, from the positioning completed state shown in FIG. 12B, the first crown
ここで、図10も参照しつつ、第1雌型連結部40Aおよび第1雄型連結部50A、第2雌型連結部40Bおよび第2雄型連結部50Bの連結について説明する。本実施形態において、雄型係止部材51の外径は、第1天端継手板121の開口孔1212および雌型連結部40(ケーシング41)の挿入口48よりも若干小径で、且つ、各雌型係止部材46がテーパ穴43(テーパ面43a)の最前進位置に配置された状態で、各雌型係止部材46によって形成される雌ネジ穴の直径よりも若干大径に設定されている。第2天端継手板122に凸設された雄型係止部材51が第1天端継手板121の開口孔1212を通じて、雌型連結部40の挿入口48から侵入すると、押圧ばね44の押圧力によって前端部にテーパ穴43(テーパ面43a)の最前進位置に位置決めされている各雌型係止部材46の前端面46cに雄型係止部材51の先端部51dが当接する。そして、雄型係止部材51が押圧ばね44の押圧力に抗して、各雌型係止部材46をテーパ面43aに沿って、雌型連結部40(ケーシング41)の軸方向後方に向かって後退させることで、各雌型係止部材46におけるテーパ面46aの雌ネジ46bによって形成されている雌ネジ穴を拡径しつつ雄型係止部材51が収納室42内に挿入される。
Here, with reference to FIG. 10, the connection of the first female
そして、第1天端継手板121の外面121aと第2天端継手板122の外面122aとが当接することで面接触し、雌型連結部40における収納室42内への雄型係止部材51の挿入が完了することで、それ以上の収納室42内への雄型係止部材51の挿入が停止されると、各雌型係止部材46は押圧ばね44の押圧力によって前方(先方)に押し戻されると共に、各雌型係止部材46のテーパ面46aによって形成される雌ネジ穴が縮径する。その結果、図13に示すように、雌型連結部40における各雌型係止部材46の雌ネジ46b(雌側係止溝)および雄型連結部50における雄型係止部材51の雄ネジ51c(雄側係止溝)が相互に噛合する。これによって、第1天端継手板121の第1当接領域部1211と第2天端継手板122が面接触した状態(正規当接状態)で接合される。その結果、相互連結された左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rによってアーチ状のトンネル支保工10が形成される。
Then, the
ここで、図13に示したように、雌型連結部40の雌ネジ46bと雄型連結部50(雄型係止部材51)の雄ネジ51cが噛合した状態で、第1天端継手板121および第2天端継手板122を離反する方向に外力が作用した場合、雌型連結部40における収納室42から雄型係止部材51を引き抜く方向に引き抜き力が作用する。この引き抜き力は、互いに噛み合う雄ネジ51cと雌ネジ46bを介して各雌型係止部材46に伝達される。ところで、各雌型係止部材46のテーパ面46aは後方側から前方にかけて外径が徐々に縮小している。そのため、上記引き抜き力が各雌型係止部材46に作用しても、各雌型係止部材46がテーパ穴43の前方に向かって変位することが制限される。すなわち、本実施形態に係る連結構造30によれば、雌型連結部40の収納室42から雄型係止部材51を引き抜く方向に外力が作用しても、当該外力に対抗して連結状態を維持することができる。つまり、実施形態における連結構造30によれば、雌型連結部40の挿入口48から雄
型連結部50(雄型係止部材51)を挿入する動作だけで、雌型連結部40に対して雄型連結部50が連結されるため、簡単に左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを一体に接合できる。また、雌型連結部40における収納室42から雄型係止部材51を引き抜く方向に引き抜き力が作用しても、雌型連結部40および雄型連結部50の連結が解除されることを抑制できる。
Here, as shown in FIG. 13, the first crown joint plate is in a state where the
以上のように、左側分割支保工10Lの第1天端継手板121に凹設された雌型連結部40と、右側分割支保工10Rの第2天端継手板122に凸設された雄型連結部50(雄型係止部材51)は、エレクタ装置100のハンド操作によってワンタッチで連結されるワンタッチ継手として機能する。そして、本実施形態における左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結構造30によれば、第1天端継手板121が側縁ガイド板1213および上縁ガイド板1214を備えているため、相互に連結すべき第1雌型連結部40Aと第1雄型連結部50Aの位置合わせ、第2雌型連結部40Bと第2雄型連結部50Bの位置合わせを容易に行うことができる。
As described above, the
更に、本実施形態における連結構造30は、第1雌型連結部40Aに対する第2雄型連結部50Bの誤連結を抑制する誤連結抑制構造として、第1天端継手板121が邪魔板部1210を有している。図8Aに示した様に、邪魔板部1210は、第1天端継手板121における第1雌型連結部40Aよりも横幅方向外方の領域が、第1天端継手板121が正規当接状態のときに第2天端継手板122と当接する第1当接領域部1211よりも横幅方向外方に張り出すことで形成されている。以下、第1天端継手板121における邪魔板部1210の作用について説明する。
Further, in the connecting
ここで、図14は、実施形態1に係る左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結時において、第1天端継手板121における第1雌型連結部40Aに対する第2天端継手板122における第2雄型連結部50Bの誤連結を抑止している状況を説明する図である。図14の上段に第1天端継手板121および第2天端継手板122の平面的な位置関係を示し、下段に第1天端継手板121および第2天端継手板122の離間位置関係を示す。図14に示す状態において、第1雌型連結部40Aと第2雄型連結部50Bの平面位置が一致した状態を示している。例えば、エレクタ装置100のハンド操作を高精度で行うことは容易ではなく、第1天端継手板121および第2天端継手板122の接合時に、図14に示す状態に移行してしまう場合が十分に考えられる。そして、第1雌型連結部40Aに対して第2雄型連結部50Bが誤って挿入および係止される誤連結が起こってしまうと、誤連結された第2雄型連結部50Bを第1雌型連結部40Aから取り外した後、再度、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結作業をやり直さなくてはならないため、無駄な作業負荷の増大や作業工程の遅延等といった不都合を招く虞がある。特に、本実施形態における連結構造30は、雌型連結部40に対して雄型係止部材51が挿入されるとワンタッチで係止されるため、上記不都合が顕在化され易い。
Here, FIG. 14 shows the second top joint plate with respect to the first
これに対して、本実施形態における連結構造30によれば、図14に示すように、第1天端継手板121における第1雌型連結部40Aと第2天端継手板122における第2雄型連結部50Bの平面位置が重なってしまったとしても、第2天端継手板122の第1雄型連結部50Aは、第1天端継手板121の邪魔板部1210に対向した状態となっている。そのため、図14に示す状態においては、この状態から第1天端継手板121に対して第2天端継手板122が接近しようとしても、第1天端継手板121の邪魔板部1210に対して第1雄型連結部50Aにおける雄型係止部材51の先端が当接し、干渉することで、第1天端継手板121に対して第2天端継手板122が接近することを防ぐことができる。つまり、第1天端継手板121の第1雌型連結部40Aに対して第2雄型連結部50Bが誤って挿入および係止される誤連結が起こることを抑制することができる。
On the other hand, according to the connecting
以上より、本実施形態における連結構造30によれば、第1天端継手板121に邪魔板部1210を設けているため、第1雌型連結部40Aに対する第2雄型連結部50Bの誤組付けを容易に抑制しつつ、側縁ガイド板1213および上縁ガイド板1214によって第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50Bをそれぞれ正規の連結対象である第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40Bに対してガイドすることによって正規の連結部同士の連結を容易に実現することができる。これにより、雌型連結部40に対する雄型連結部50の誤連結に起因する無駄な作業負荷の増大や作業工程の遅延等といった不都合を招くことを抑制することができる。
From the above, according to the
なお、本実施形態において、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結時における各ハンド18L,18Rの駆動操作は、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rにそれぞれ取り付けたターゲット9の位置を座標既知地点から測量することで得られた測量データに基づいて行ってもよい。
In the present embodiment, the drive operation of each
例えば、エレクタコントローラ102は、トータルステーションコントローラ400を介してトータルステーション300を無線遠隔操作し、各ターゲット9(第1ターゲット9a~第4ターゲット9d)を自動追尾して、各ターゲット9の座標を順次自動測量する。ここで、トータルステーション300は、座標既知地点(x0,y0,z0)に設置されている。このように座標既知地点に設置されたトータルステーション300からレーザ光を照射して各ターゲット9を視準して測距・測角を行うことで、第1ターゲット9a~第4ターゲット9dの位置座標(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)、(x4,y4,z4)を求めることができる。そして、各ターゲット9の位置座標を含む測量データは、トータルステーションコントローラ400側からエレクタコントローラ102へと順次無線送信される。エレクタコントローラ102は、トータルステーション300から取得した各ターゲット9の測量データに基づいて、ハンド18L,18Rを相対移動させるためのそれぞれの駆動量を設定し、上述したように左側分割支保工10Lの第1天端継手板121および右側分割支保工10Rの第2天端継手板122を一体に接合することができる。
For example, the
なお、エレクタコントローラ102が設定したハンド18L,18Rの移動量は、モニタ101に表示される。本実施形態におけるトータルステーション300は各ターゲット9を自動追尾し、視準することができる。従って、ハンド18L,18Rの操作によって左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの天端部同士を相互連結するために必要な各ハンド18L,18Rの移動量は、モニタ101にリアルタイムで表示することができ、オペレータはモニタ101を見ながら操作盤104を順次操作することで左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを簡単に連結することができる。なお、ここでいうハンド18L,18Rの操作には、ハンド18L,18Rの駆動機構を作動させてハンド18L,18Rを直接的に操作することの他、ハンド18L,18Rが取り付けられているブーム17L,17Rを駆動することによってハンド18L,18Rを間接的に操作することも含まれる。
The movement amount of the
上記のようにトンネル支保工10をアーチ状に組み上げた後、エレクタ装置100は、ハンド18L,18Rを駆動することで、トンネル支保工10を切羽8近傍における所定の建て込み位置に配置する(支保工建て込み工程)。例えば、エレクタコントローラ102は、トータルステーション300から取得した各ターゲット9(第1ターゲット9a~第4ターゲット9d)の座標位置を含む測量データに基づいて、第1ターゲット9a~第4ターゲット9dのそれぞれの位置をモニタ101に表示させても良い。また、モニタ101には、第1ターゲット9a~第4ターゲット9dのそれぞれの位置に加えて、第1ターゲット9a~第4ターゲット9dの目標位置を併せて表示させても良い。エレクタ装置100を操作するオペレータは、モニタ101を見ながら、ブーム17L,17Rやハン
ド18L,18Rを駆動させることで、トンネル支保工10を正規の建て込み位置に配置することができる。
After assembling the
ここで、トンネル支保工10(左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10R)を切羽8における所定の建て込み位置に配置した後、エレクタ装置100の各ハンド18L,18Rにトンネル支保工10(左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10R)を把持(保持)した状態で、吹付け装置600の吹付けノズル603から左側分割支保工10Lの脚部111dおよび右側分割支保工10Rの脚部112d(図1を参照)およびその周囲のトンネル坑壁面(一次吹付けコンクリート層3)に対して二次吹付けコンクリートを吹付けることで、トンネル支保工10をトンネル坑壁面に仮固定する(仮固定工程)。
Here, after the tunnel support 10 (left side split
上記のようにトンネル坑壁面に対してトンネル支保工10を仮固定した後、エレクタ装置100のハンド18L,18Rによるトンネル支保工10の把持を解除する(把持解除工程)。そして、次に、トンネルTの軸方向に隣接する新設のトンネル支保工10および既設のトンネル支保工10の間(新設区間)に二次吹付けコンクリートを吹付けて、新設のトンネル支保工10の長手方向全域を二次吹付けコンクリートに埋め込むことで、新設のトンネル支保工10をトンネル坑壁面(一次吹付けコンクリート層3)に固定する(吹付け工程)。その結果、一次吹付けコンクリート層3の内空側に、所定の厚さの二次吹付けコンクリート層6が形成される。なお、吹付け工程においては、トンネル支保工10における内空側フランジ111c,112cに概ね達する厚さまで二次吹付けコンクリートが吹付けられる。次に、ロックボルトを二次吹付けコンクリート層6および一次吹付けコンクリート層3を貫通させて地山7に打設することで、トンネルTの構築の1サイクル分が完了する。
After temporarily fixing the
以上のように本実施形態におけるトンネルTの構築方法によれば、エレクタ装置100における一対のハンド18L,18Rに左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを把持しつつ、当該ハンド18L,18Rを駆動することで、第1天端継手板121に凹設された雌型連結部40と第2天端継手板122に凸設された雄型連結部50を係合させ、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの天端継手板をアーチ状に連結することができる。これによれば、従来のように、切羽近傍に組まれた作業足場やエレクタ装置のマンケージ等に人員を配置してトンネル天端付近まで人員を移動させ、一対の鋼製支保工の天端に位置する継手板同士をボルトとナットによって締結するといった切羽付近での人手作業を行う必要がないため、従来よりも安全性や施工性を向上させることができる。また、本実施形態におけるトンネル支保工10の連結構造30によれば、雌型連結部40の挿入口48から雄型連結部50(雄型係止部材51)を挿入するという動作だけで、雌型連結部40に対して雄型連結部50を係合することができるため、より短時間で簡単に、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結作業を行うことができる。
As described above, according to the method for constructing the tunnel T in the present embodiment, the left side split
また、本実施形態におけるトンネルTの構築方法によれば、作業車200に搭載したエレクタ装置100の一対のハンド18L,18Rに左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを把持した状態で、吹付け装置600の吹付けノズル603から吹付けコンクリートを吹付けることで左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rを正規の建て込み位置に仮固定することができるため、従来のようにトンネルTの軸方向に隣接するトンネル支保工10同士をつなぎ材によって繋ぐ工程を省略することができる。これによれば、切羽近傍に組まれた作業足場やエレクタ装置のマンケージ等に人員を配置して、つなぎ材の設置作業を行う必要がないため、従来よりもトンネルTの安全性や施工性を向上させることができる。
Further, according to the method for constructing the tunnel T in the present embodiment, the left split
更に、図10に示したように、雄型係止部材51の先端部51dには、先端に向かって縮径するテーパ面51eが形成されている。このため、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10R(雌型連結部40および雄型連結部50)を連結する支保工連結工程の際に、雌型連結部40の挿入口48と雄型係止部材51の中心位置が相対的に多少ずれていたとしても、第1天端継手板121の開口孔1212の縁部に沿って雄型係止部材51のテーパ面51eを摺動させることで、雌型連結部40における挿入口48と雄型係止部材51の中心同士の位置ずれ量が減少する方向に雄型係止部材51をガイドすることができる。つまり、雄型係止部材51の先端部51dにテーパ面51eを設けることによって、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10R(雌型連結部40および雄型連結部50)を連結する際に雌型連結部40の挿入口48と雄型係止部材51の平面位置が多少ずれていても、雄型係止部材51を雌型連結部40の挿入口48へと円滑に導くことができる。なお、雄型係止部材51の先端部51dに形成するテーパ面51eのディテールは適宜変更できる。例えば、雄型係止部材51の先端部51dを円錐形状として形成しても良い。この場合、当該円錐形状の側面がテーパ面51eとして形成される。
Further, as shown in FIG. 10, the
<変形例>
図15は、実施形態1の変形例に係る連結構造30を説明する図である。本変形例に係る第1天端継手板121に形成された開口孔1212は、第1天端継手板121の厚さ方向における内面121bから外面122aにかけて拡径するテーパ面1215を有している。このように、第1天端継手板121の開口孔1212を形成することで、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10R(雌型連結部40および雄型連結部50)を連結する際に、雌型連結部40の挿入口48と雄型係止部材51の中心位置が相対的に多少ずれていたとしても、第1天端継手板121の開口孔1212におけるテーパ面1215を雄型係止部材51が摺動することで、雌型連結部40における挿入口48と雄型係止部材51の中心同士の位置ずれ量が小さくなる方向に雄型係止部材51をガイドすることができる。これによれば、雄型係止部材51を雌型連結部40の挿入口48へと円滑に導くことができる。
<Modification example>
FIG. 15 is a diagram illustrating a
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2について説明する。図16Aは、実施形態2に係る第1天端継手板121Aの正面図である。図16Bは、実施形態2に係る第1天端継手板121Aの側面図である。実施形態2における左側分割支保工10Lは、第1天端継手板121Aの構造だけが実施形態1に係る第1天端継手板121と相違する。また、実施形態2における右側分割支保工10Rは、実施形態1と同一構造である。以下では、第1天端継手板121Aを中心に説明する。また、実施形態2において、実施形態1と同様の構成要素については同じ符号を付している。
<Embodiment 2>
Next, the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 16A is a front view of the first top end
図16Aおよび図16Bに示す第1天端継手板121Aは、その平面領域の全体が第1当接領域部1211として形成されており、邪魔板部1210を有していない。そして、第1天端継手板121Aの平面形状は、第2天端継手板122と合同な正方形を有しており、第1天端継手板121Aの上下寸法および横幅寸法は、それぞれ第2天端継手板122の上下寸法および横幅寸法と等しい寸法となっている。そして、第1天端継手板121Aおよび第2天端継手板122は、第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40Bに対して第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50Bがそれぞれ連結されることで、第1当接領域部1211における外面121a全体が第2天端継手板122の外面122a全体とちょうど重なり合い、正規当接状態が得られた状態で接合される。
The first crown
図16Aおよび図16Bに示すように、第1天端継手板121Aは、その上縁121cに上縁ガイド板1214の代わりに、ガイド兼用邪魔板部1216が設けられている。ガイド兼用邪魔板部1216は、第1天端継手板121Aの上縁121cから当該第1天端
継手板121Aの前方に向けて突設された、断面L字形状のプレート部材である。本実施形態においては、ガイド兼用邪魔板部1216が邪魔板部に相当する。また、本実施形態における第1天端継手板121Aも、実施形態1と同様、第2側縁121fに側縁ガイド板1213が設けられている。なお、図16Aおよび図16Bに示すように、側縁ガイド板1213は、実施形態1と同様、矩形の平板プレート形状を有しており、第1天端継手板121における第2側縁121fのうち、第1天端継手板121の高さ方向において中央部近傍に設けられている。
As shown in FIGS. 16A and 16B, the first top end
ガイド兼用邪魔板部1216は、第1天端継手板121Aの上縁121cに沿って設けられると共に側方端が第1天端継手板121Aの第1雌型連結部40A側に位置する第1側縁121eよりも横幅方向外方に至るまで延在するガイド壁部1216aと、ガイド壁部1216aの側方端から下方に向けて延設されると共に第1天端継手板121Aの第1側縁121eと間隔をあけて対向配置される干渉壁部1216bと、を有している。ここで、ガイド壁部1216aのうち、干渉壁部1216bと反対側に位置する側方端は、第1天端継手板121における上縁121cの中央部近傍に位置している。
The
図17は、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結時において、第1天端継手板121Aにおける第1雌型連結部40Aに対する第2天端継手板122における第2雄型連結部50Bの誤連結を抑止している状態を説明する図である。図17に示す状態において、第2天端継手板122の上縁122cが第1天端継手板121Aの上縁121cに設けられているガイド兼用邪魔板部1216の干渉壁部1216bの下縁と当接している。このように、ガイド兼用邪魔板部1216の干渉壁部1216bが第2天端継手板122の上縁122cに当接し、干渉した状態を、「誤連結抑止状態」という。誤連結抑止状態においては、図17に示されるように、第1天端継手板121Aの雌型連結部40(第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40B)と第2天端継手板122の雄型連結部50(第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50B)の高さ位置が上下にずれた状態となることで、第1雌型連結部40Aに対する第2雄型連結部50Bの誤連結が抑制されている。
FIG. 17 shows a second male type connecting portion in the second top
そして、図17に示す誤連結抑止状態から、第2天端継手板122の上縁122cがガイド兼用邪魔板部1216のガイド壁部1216a側に干渉壁部1216bを乗り越えると、図18に示す「ガイド当接状態」に移行する。このガイド当接状態は、第2天端継手板122の上縁122cがガイド兼用邪魔板部1216のガイド壁部1216aと当接した状態である。
Then, from the misconnection suppression state shown in FIG. 17, when the
ガイド当接状態においては、図18に示すように、第1雌型連結部40Aに対する第1雄型連結部50Aの高さ位置と、第2雌型連結部40Bに対する第2雄型連結部50Bの高さ位置が合致した状態となる。この状態から、図19に示すように、第2天端継手板122の第2側縁122fが、第1天端継手板121Aの第2側縁121fに突設された側縁ガイド板1213に当接するまで、第1天端継手板121Aに対して第2天端継手板122を相対移動させる。第2天端継手板122の第2側縁122fが側縁ガイド板1213に当接すると、第1雌型連結部40Aに対する第1雄型連結部50Aの横位置と、第2雌型連結部40Bに対する第2雄型連結部50Bの横位置が合致した状態となる。
In the guide contact state, as shown in FIG. 18, the height position of the first male
本実施形態においては、第2天端継手板122の第2側縁122fが側縁ガイド板1213に当接した状態においても、ガイド当接状態が維持されるように、ガイド兼用邪魔板部1216のガイド壁部1216aが設置されている。つまり、図19に示す状態では、第2天端継手板122の上縁122cがガイド兼用邪魔板部1216のガイド壁部1216aと当接し、且つ、第2天端継手板122の第2側縁122fが側縁ガイド板1213に当接した状態となる。以下、この状態を「位置決め完了状態」という。図19に示す位
置決め完了状態においては、第1雌型連結部40Aに対して第1雄型連結部50Aの平面位置が合致し、第2雌型連結部40Bに対して第2雄型連結部50Bの平面位置が合致した状態となる。また、図19に示すように、第1天端継手板121Aと第2天端継手板122が平面的に重なった状態となる。
In the present embodiment, the
従って、図19に示す位置決め完了状態から第1天端継手板121Aの外面121aと第2天端継手板122の外面122aを接近する方向に第1天端継手板121および第2天端継手板122を相対移動させることで、第1雌型連結部40Aおよび第1雄型連結部50Aに対して第2雌型連結部40Bおよび第2雄型連結部50Bを容易に連結することができる。すなわち、左側分割支保工10Lの第1天端継手板121Aおよび右側分割支保工10Rの第2天端継手板122を容易に接合することができる。
Therefore, the first crown
<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3について説明する。図20Aは、実施形態3に係る第1天端継手板121Bの正面図である。図20Bは、実施形態3に係る第1天端継手板121Bの側面図である。図21Aは、実施形態3に係る第2天端継手板122Bの正面図である。図21Bは、実施形態3に係る第2天端継手板122Bの側面図である。実施形態3における左側分割支保工10Lは、第1天端継手板121Bの構造だけが実施形態1に係る第1天端継手板121と相違する。また、実施形態3における右側分割支保工10Rは、第2天端継手板122Bの構造だけが実施形態1に係る第2天端継手板122と相違する。以下では、第1天端継手板121Bおよび第2天端継手板122Bを中心に説明する。また、実施形態3において、実施形態1、2と同様の構成要素については同じ符号を付している。
<
Next,
図20Aおよび図20Bに示す第1天端継手板121Bは、実施形態2における第1天端継手板121Aと同様、その平面領域の全体が第1当接領域部1211として形成されている。また、第1天端継手板121Bの上縁121cには、ガイド兼用邪魔板部1217が設けられている。ここで、第1天端継手板121Bのガイド兼用邪魔板部1217は、実施形態2におけるガイド兼用邪魔板部1216と形状が相違しており、矩形の平板プレート形状を有している。ガイド兼用邪魔板部1217は、第1天端継手板121Bの上縁121cから当該第1天端継手板121Bの前方に向けて突設されており、左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結時において、ガイド兼用邪魔板部1217が第2天端継手板122Bの上縁と干渉することで、第1雌型連結部40Aに対する第2雄型連結部50Bの誤連結を抑制するための部材である。本実施形態においては、ガイド兼用邪魔板部1217が邪魔板部に相当する。
Similar to the first crown
図20Aおよび図20Bに示すように、ガイド兼用邪魔板部1217は、第1天端継手板121Bの上縁121cにおける横幅方向中央部よりも第1雌型連結部40A側に位置する第1側縁121eに近い領域に設けられている。具体的には、ガイド兼用邪魔板部1217の一端は、上縁121cにおける横幅方向中央部に位置し、ガイド兼用邪魔板部1217の他端は第1側縁121eおよび上縁121cが接続される隅部C1と上縁121cの中央部との中間部分に位置している。更に、本実施形態における第1天端継手板121Bは、実施形態1と同様、第2側縁121fに側縁ガイド板1213が設けられている。側縁ガイド板1213は、実施形態1および2と同様、矩形の平板プレート形状を有しており、第1天端継手板121Bにおける第2側縁121fのうち、第1天端継手板121の高さ方向において中央部近傍に設けられている。
As shown in FIGS. 20A and 20B, the
次に、図21Aおよび図21Bを参照して、実施形態3に係る第2天端継手板122Bを説明すると、第2天端継手板122Bは、第1天端継手板121Bと接合される際に、第1当接領域部1211と面接触した状態で当接される第2当接領域部1220と、第2
天端継手板122Bにおける上縁122cに第2当接領域部1220から上方に向かって突設される突起上縁部1221を、有している。突起上縁部1221は、第2天端継手板122Bの上縁122cにおける横幅方向中央部よりも第2雄型連結部50B側に位置する第2側縁122fに近い領域に設けられている。より具体的には、突起上縁部1221は、第2天端継手板122Bの上縁122cのうち、当該上縁122cおよび第2側縁122fが接続される隅部C2の近傍に突設されている。
Next, with reference to FIGS. 21A and 21B, the second crown
It has a protrusion
図22は、実施形態3に係る左側分割支保工10Lおよび右側分割支保工10Rの連結時において、第1天端継手板121Bにおける第1雌型連結部40Aに対する第2天端継手板122Bにおける第2雄型連結部50Bの誤連結を抑止している状態を説明する図である。図22に示す状態において、第2天端継手板122Bの隅部C2に設けられている突起上縁部1221が第1天端継手板121Bの上縁121cに設けられているガイド兼用邪魔板部1217と当接している。このように、ガイド兼用邪魔板部1217が第2天端継手板122Bの突起上縁部1221に当接し、干渉した状態を、「誤連結抑止状態」という。誤連結抑止状態においては、図22に示されるように、第1天端継手板121Bの雌型連結部40(第1雌型連結部40Aおよび第2雌型連結部40B)と第2天端継手板122Bの雄型連結部50(第1雄型連結部50Aおよび第2雄型連結部50B)の高さ位置が上下にずれた状態となることで、第1雌型連結部40Aに対する第2雄型連結部50Bの誤連結が抑制されている。
FIG. 22 shows the second top
そして、図22に示す誤連結抑止状態から、第2天端継手板122Bの突起上縁部1221がガイド兼用邪魔板部1217を乗り越えると、図23に示す「ガイド当接状態」に移行する。このガイド当接状態は、第2天端継手板122Bにおける上縁122cのうち、突起上縁部1221が形成されていない非突起上縁部1221aがガイド兼用邪魔板部1217に当接した状態である。
Then, when the protrusion
ガイド当接状態においては、図23に示すように、第1雌型連結部40Aに対する第1雄型連結部50Aの高さ位置と、第2雌型連結部40Bに対する第2雄型連結部50Bの高さ位置が合致した状態となる。この状態から、図24に示すように、第2天端継手板122Bの第2側縁122fが、第1天端継手板121Bの第2側縁121fに突設された側縁ガイド板1213に当接するまで、第1天端継手板121Bに対して第2天端継手板122Bを相対移動させる。第2天端継手板122Bの第2側縁122fが側縁ガイド板1213に当接すると、第1雌型連結部40Aに対する第1雄型連結部50Aの横位置と、第2雌型連結部40Bに対する第2雄型連結部50Bの横位置が合致した状態となる。
In the guide contact state, as shown in FIG. 23, the height position of the first male
本実施形態においては、第2天端継手板122の第2側縁122fが側縁ガイド板1213に当接した状態においても、第2天端継手板122Bにおける非突起上縁部1221aとガイド兼用邪魔板部1217の当接によって実現されるガイド当接状態が維持されるように、ガイド兼用邪魔板部1217が設けられている。つまり、図24に示す状態では、第2天端継手板122Bの非突起上縁部1221acがガイド兼用邪魔板部1217と当接し、且つ、第2天端継手板122Bの第2側縁122fが側縁ガイド板1213に当接した状態となる。以下、この状態を「位置決め完了状態」という。図24に示す位置決め完了状態においては、第1雌型連結部40Aに対して第1雄型連結部50Aの平面位置が合致し、第2雌型連結部40Bに対して第2雄型連結部50Bの平面位置が合致した状態となる。また、図24に示すように、第1天端継手板121Aと第2天端継手板122が平面的に重なった状態となる。
In the present embodiment, even when the
従って、図24に示す位置決め完了状態から第1天端継手板121Bの外面121aと第2天端継手板122Bの外面122aを接近する方向に第1天端継手板121Bおよび第2天端継手板122Bを相対移動させることで、第1雌型連結部40Aおよび第1雄型
連結部50Aに対して第2雌型連結部40Bおよび第2雄型連結部50Bを容易に連結することができる。すなわち、左側分割支保工10Lの第1天端継手板121Bおよび右側分割支保工10Rの第2天端継手板122Bを容易に接合することができる。
Therefore, from the positioning completed state shown in FIG. 24, the first crown
以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、本発明に係る分割支保工の連結構造はこれらに限られず、可能な限りこれらを組み合わせることができる。 Although the embodiments and modifications of the present invention have been described above, the connecting structure of the split support according to the present invention is not limited to these, and these can be combined as much as possible.
1・・・トンネル支保構造
3・・・一次吹付けコンクリート層
6・・・二次吹付けコンクリート層
7・・・地山
8・・・切羽
10・・・トンネル支保工
10L・・・左側分割支保工
10R・・・右側分割支保工
40・・・雌型連結部
40A・・・第1雌型連結部
40B・・・第2雌型連結部
50・・・雄型連結部
50A・・・第1雄型連結部
50B・・・第2雄型連結部
51・・・雄型係止部材
121・・・第1天端継手板
122・・・第2天端継手板
1210・・・邪魔板部
1 ...
Claims (8)
前記一対の分割支保工の天端部にそれぞれ設けられ、当該一対の分割支保工が連結される際に互いに当接される第1天端継手板および第2天端継手板と、
前記第1天端継手板に当該第1天端継手板の横幅方向に並列して凹設された第1雌型連結部および第2雌型連結部と、
前記第2天端継手板に当該第2天端継手板の横幅方向に並列して凸設された第1雄型連結部および第2雄型連結部と、
を備え、
前記第1天端継手板および前記第2天端継手板は、前記第1雌型連結部に前記第1雄型連結部が連結され、且つ前記第2雌型連結部に前記第2雄型連結部が連結されることによって所定の正規当接状態で接合され、
前記第1雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の誤連結を抑制するための邪魔板部が前記第1天端継手板の上縁から当該第1天端継手板の外面から垂直方向に離反する方向に向けて突設され、
前記第2天端継手板の上縁に、当該第2天端継手板が前記正規当接状態のときに前記第1天端継手板と当接する第2当接領域部から上方に向かって突設される突起上縁部が形成されており、
前記一対の分割支保工を連結する際に、前記邪魔板部が前記突起上縁部と干渉することで、前記第1雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の誤連結が抑制される、
分割支保工の連結構造。 It is a connecting structure for connecting a pair of arc-shaped split supports that form an arch-shaped tunnel support built along the tunnel wall.
The first top end joint plate and the second top end joint plate, which are provided at the top ends of the pair of split supports and come into contact with each other when the pair of split supports are connected,
A first female type connecting portion and a second female type connecting portion recessed in parallel in the lateral width direction of the first top end joint plate in the first top end joint plate ,
The first male type connecting portion and the second male type connecting portion, which are convexly provided on the second top end joint plate in parallel in the lateral width direction of the second top end joint plate ,
Equipped with
In the first crown joint plate and the second crown joint plate, the first male type connecting portion is connected to the first female type connecting portion, and the second male type connecting portion is connected to the second female type connecting portion. By connecting the connecting parts, they are joined in a predetermined normal contact state, and they are joined.
The obstruction plate portion for suppressing erroneous connection of the second male type connecting portion to the first female type connecting portion is perpendicular to the upper edge of the first top end joint plate and from the outer surface of the first top end joint plate. Protruded in the direction away from the
The second crown joint plate protrudes upward from the second contact region portion that abuts on the upper edge of the second crown joint plate when the second crown joint plate is in the normal contact state. The upper edge of the protrusion to be installed is formed,
When the pair of split supports are connected, the baffle plate portion interferes with the protrusion upper edge portion, so that erroneous connection of the second male type connecting portion to the first female type connecting portion is suppressed. ,
Connection structure of split support.
前記一対の分割支保工を連結する際に、前記第2天端継手板の上縁が前記干渉壁部の下縁と干渉することで前記第1雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の誤連結が抑制され、前記第2天端継手板の上縁が前記ガイド壁部と当接することで、前記第1雌型連結部に
対する前記第1雄型連結部の高さ位置と、前記第2雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の高さ位置が合わせられる、
請求項1に記載の分割支保工の連結構造。 The obstruction plate portion is provided along the upper edge of the first top end joint plate and has a lateral width wider than the side edge of the first top end joint plate located on the side of the first female connecting portion. A guide wall portion extending to the outside of the direction and a guide wall portion extending downward from the side end of the guide wall portion and on the first female type connecting portion side of the first top end joint plate. It has side edges that are located and interference walls that are spaced apart from each other.
When connecting the pair of split support works, the upper edge of the second top joint plate interferes with the lower edge of the interference wall portion, so that the second male type connecting portion with respect to the first female type connecting portion By suppressing the erroneous connection of the above and the upper edge of the second top joint plate coming into contact with the guide wall portion, the height position of the first male type connecting portion with respect to the first female type connecting portion and the said The height position of the second male type connecting part with respect to the second female type connecting part is aligned.
The connection structure of the split support according to claim 1 .
前記邪魔板部は、前記第1天端継手板の上縁における横幅方向中央部よりも前記第1雌型連結部側に位置する側縁に近い領域に設けられている、
請求項1又は2に記載の分割支保工の連結構造。 The protrusion upper edge portion is provided in a region closer to the side edge located on the side of the second male type connecting portion than the lateral central portion of the upper edge of the second top end joint plate.
The obstruction plate portion is provided in a region closer to the side edge located on the side of the first female mold connecting portion than the central portion in the lateral width direction on the upper edge of the first top end joint plate.
The connecting structure of the split support according to claim 1 or 2 .
請求項1から3の何れか一項に記載の分割支保工の連結構造。 When connecting the pair of split supports, the baffle plate portion is in contact with the non-projection upper edge portion of the upper edge of the second top end joint plate on which the protrusion upper edge portion is not formed. Also serves as a guide portion for matching the height position of the first male type connecting portion with respect to the first female type connecting portion and the height position of the second male type connecting portion with respect to the second female type connecting portion. ,
The connection structure of the split support according to any one of claims 1 to 3 .
前記一対の分割支保工を連結する際に、前記第2天端継手板の前記第2雄型連結部側に位置する側縁が前記側縁ガイド板と当接することで、前記第1雌型連結部に対する前記第1雄型連結部の横位置と、前記第2雌型連結部に対する前記第2雄型連結部の横位置が合わせられる、
請求項1から4の何れか一項に記載の分割支保工の連結構造。 A side edge guide plate projects from the side edge of the first crown joint plate located on the side of the second female connecting portion in a direction perpendicular to the outer surface of the first crown joint plate. Has been
When connecting the pair of split support works, the side edge of the second top joint plate located on the side of the second male type connecting portion comes into contact with the side edge guide plate, whereby the first female mold is formed. The lateral position of the first male type connecting portion with respect to the connecting portion and the lateral position of the second male type connecting portion with respect to the second female type connecting portion are aligned.
The connection structure of the split support according to any one of claims 1 to 4 .
前記第1雌型連結部および前記第2雌型連結部の各々は、前記第1天端継手板に貫通形成される開口孔と、前記開口孔と連通すると共に前記雄型係止部材を挿入可能な挿入口が開口形成される収納室を内部に有するケーシングと、を含み、前記挿入口から前記収納室内へ挿入された前記雄型係止部材を係止する、
請求項1から5の何れか一項に記載の分割支保工の連結構造。 Each of the first male type connecting portion and the second male type connecting portion has a rod-shaped male type locking member protruding from the second top end joint plate.
Each of the first female connecting portion and the second female connecting portion communicates with the opening hole formed through the first top end joint plate and inserts the male locking member. A casing having a storage chamber internally in which a possible insertion slot is formed, and the male locking member inserted into the storage chamber from the insertion slot.
The connection structure of the split support according to any one of claims 1 to 5 .
請求項6に記載の分割支保工の連結構造。 The opening hole has a tapered surface whose diameter increases from the inner surface side to the outer surface side in the thickness direction of the first top end joint plate.
The connection structure of the split support according to claim 6 .
請求項6又は7に記載の分割支保工の連結構造。 A tapered surface whose diameter is reduced toward the tip is formed at the tip of the male locking member.
The connecting structure of the split support according to claim 6 or 7 .
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