(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述した特許文献1に記載されたように、トンネル内に壁パネルを設置する場合、設置場所まで壁パネルを搬送しなければならない。一般に、壁パネルの搬送には、台車が用いられる。具体的には、トンネル内にレールを敷設し、そのレール上を走行可能な台車を用意し、台車上に壁パネルを平積みして、トンネルの入口側から設置場所まで搬送する。そして、現場で壁パネルを起立させ、インバートの溝に壁パネルを嵌め込み、手押しすることによって、隣接する壁パネルを密接させる。
【0006】
かかる従来の搬送方法では、壁パネルの搬送用にレールを敷設し、工事完了後はレールを撤去しなければならないことから、作業工数の増加及び費用の増大を招いていた。特に、トンネルの入口から設置場所まで達するレールを敷設することができない場合は、区間を区切り、レールの敷設と撤去を繰り返しながら壁パネルを搬送することとなり、非効率的であった。また、レールは単線であることが多く、壁パネルの搬送を終えた後、トンネルの入口まで新たな壁パネルを取りに戻らなければならず、非効率的であった。
【0007】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、壁パネルを設置場所まで効率よく搬送することができ、作業工数及び費用の低減を図ることができる、壁パネルの設置方法及び壁パネルの搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、トンネルの内部空間を延設方向に沿って仕切る壁パネルの設置方法において、前記トンネルは、前記トンネルの底部を構成するインバートに形成され前記壁パネルの下端を支持する下部支持部と、前記トンネルの天井部に配置され前記壁パネルの上端を案内する上部ガイド部と、を有し、前記壁パネルの下端と前記下部支持部との間に配置される下部搬送手段及び前記壁パネルの上端と前記上部ガイド部との間に配置される上部搬送手段を配置する準備工程と、前記壁パネルを前記下部支持部と前記上部ガイド部との間に配置して設置場所まで搬送する搬送工程と、
前記壁パネルを起立させたまま支持可能な支持手段に載せ替える移載工程と、前記下部搬送手段及び前記上部搬送手段を取り外す第一撤去工程と、前記壁パネルを所定の位置まで移動させる移動工程と、前記支持手段を取り外す第二撤去工程と、を有する、ことを特徴とする壁パネルの設置方法が提供される。
【0010】
前記移動工程の前に、前記壁パネルの設置高さを調整する高さ調整工程を有していてもよい。また、前記第二撤去工程の前に、前記壁パネルの下流端側の高さを保持する高さ保持工程を有していてもよい。また、前記移動工程又は前記第二撤去工程の後に、前記壁パネルの傾斜角度を調整する角度調整工程を有していてもよい。
【0011】
また、本発明によれば、トンネルの内部空間を延設方向に沿って仕切る壁パネルの搬送装置において、前記トンネルは、前記トンネルの底部を構成するインバートに形成され前記壁パネルの下端を支持する下部支持部と、前記トンネルの天井部に配置され前記壁パネルの上端を支持する上部ガイド部と、を有し、前記壁パネルの下端と前記下部支持部との間に配置される下部搬送手段と、前記壁パネルの上端と前記上部ガイド部との間に配置される上部搬送手段と、を備え、
前記下部搬送手段は、前記壁パネルの搬送方向の上流側及び下流側に位置する両側面部に取り外し可能に配置され前記下部支持部に沿って転動可能な車輪を備え、前記上部搬送手段は、前記壁パネルの搬送方向の上流側及び下流側に位置する両側面部に取り外し可能に配置され前記上部ガイド部に沿って転動可能な案内輪を備え、前記トンネルの入口側から前記壁パネルを前記下部支持部と前記上部ガイド部との間に配置し、前記下部支持部及び前記上部ガイド部に沿って前記壁パネルを設置場所まで搬送する、ことを特徴とする壁パネルの搬送装置が提供される。
【発明の効果】
【0013】
上述した本発明に係る壁パネルの設置方法及び壁パネルの搬送装置によれば、壁パネルに上部搬送手段及び下部搬送手段を配置したことにより、トンネルの下部支持部及び上部ガイド部を利用して壁パネルを設置場所まで効率よく搬送することができ、作業工数及び費用の低減を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明に係る壁パネルの設置方法及び壁パネルの搬送装置の実施形態について、
図1〜
図7を用いて説明する。ここで、
図1は、本発明の実施形態に係る壁パネルを設置するトンネルを示す断面図であり、(a)は壁パネルのない状態、(b)は壁パネルの搬送状態、を示している。
【0016】
本発明の実施形態に係る壁パネルの設置方法は、トンネル1の内部空間を延設方向に沿って仕切る壁パネル2の設置方法であって、トンネル1は、トンネル1の底部を構成するインバート11に形成され壁パネル2の下端を支持する下部支持部11aと、トンネル1の天井部12に配置され壁パネル2の上端を案内する上部ガイド部12aと、を有し、壁パネル2の下端と下部支持部11aとの間に配置される下部搬送手段3及び壁パネル2の上端と上部ガイド部12aとの間に配置される上部搬送手段4を配置する準備工程と、壁パネル2を下部支持部11aと上部ガイド部12aとの間に配置して設置場所まで搬送する搬送工程と、壁パネル2を起立させたまま支持可能な支持手段5に載せ替える移載工程と、下部搬送手段3及び上部搬送手段4を取り外す第一撤去工程と、壁パネル2の設置高さを調整する高さ調整工程と、壁パネル2を所定の位置まで移動させる移動工程と、壁パネル2の下流端側の高さを保持する高さ保持工程と、支持手段5を取り外す第二撤去工程と、を有している。
【0017】
図1(a)及び(b)に示したトンネル1は、例えば、地中に埋設された下水道管であり、雨水路と汚水路とを仕切るために、複数の壁パネル2がトンネル1の延設方向(軸方向)に沿って配置される。トンネル1は、下水道管に限定されるものではなく、交通用やケーブル用等のトンネルであってもよい。ここでは、トンネル1の内部空間を二つに仕切る場合について説明しているが、三つ以上に仕切る場合にも同様の設置方法を適用することができる。
【0018】
図1(a)に示したように、トンネル1には底部を構成するインバート11が形成される。インバート11は、一般に、コンクリートによって形成され、壁パネル2を配置したい箇所に下部支持部11aが形成されている。下部支持部11aは、例えば、溝部であるが、インバート11上に敷設されたレール等であってもよい。かかる下部支持部11aは、トンネル1の延設方向(軸方向)に一致する位置に形成される。
【0019】
また、天井部12には、壁パネル2を案内するための上部ガイド部12aが配置される。上部ガイド部12aは、例えば、ガイドレールを構成する支持金具であるが、天井部12に形成された溝部であってもよい。支持金具により構成される上部ガイド部12aは、例えば、天井部12から下方に突出した平板部を有し、下部支持部11aの上方に位置するように配置される。上部ガイド部12aは、例えば、ボルト等の締結具(図示せず)によって天井部12に固定される。
【0020】
壁パネル2は、例えば、略平板形状に形成されたコンクリート製品により構成される。表面又は裏面には、用途に応じて樹脂パネルを埋め込むようにしてもよい。なお、壁パネル2はコンクリート製に限定されるものではない。
【0021】
ここで、
図2は、本発明の実施形態に係る壁パネルの搬送装置を示す正面図であり、
図3は、本発明の実施形態に係る壁パネルの搬送装置を示す側面図である。本実施形態に係る壁パネル2の設置方法では、上述したように、下部搬送手段3及び上部搬送手段4を配置する準備工程を有している。
【0022】
図示した壁パネル2の搬送装置は、トンネル1の内部空間を延設方向に沿って仕切る壁パネル2の搬送装置であって、壁パネル2の下端と下部支持部11aとの間に配置される下部搬送手段3と、壁パネル2の上端と上部ガイド部12aとの間に配置される上部搬送手段4と、を備え、トンネル1の入口側から壁パネル2を下部支持部11aと上部ガイド部12aとの間に配置し、下部支持部11a及び上部ガイド部12aに沿って壁パネル2を設置場所まで搬送するものである。
【0023】
下部搬送手段3は、
図2及び
図3に示したように、例えば、壁パネル2の両側面部に配置され下部支持部11aに沿って転動可能な車輪31によって構成される。車輪31は、ボルト等の締結具32によって壁パネル2の下端部側面に固定されるガイドフレーム33に回転可能に支持されている。車輪31は、下部支持部11a内に挿通され、壁パネル2の下端がインバート11と接触しないように高さを保持しつつ、壁パネル2を下部支持部11aに沿って搬送する。
【0024】
また、ガイドフレーム33の両側部には、壁パネル2の蛇行を抑制するためのサイドローラ34を配置するようにしてもよい。サイドローラ34は、下部支持部11aの延伸方向に回転可能に支持されており、下部支持部11aの側面部に接触して転動し、壁パネル2の蛇行を抑制して壁パネル2とインバート11との接触を防止する。
【0025】
上部搬送手段4は、
図2及び
図3に示したように、例えば、壁パネル2の両側面部に配置され上部ガイド部12aに沿って転動可能な案内輪41によって構成される。案内輪41は、ボルト等の締結具42によって壁パネル2の上端側面に固定されるガイドフレーム43に回転可能に支持されている。案内輪41は、
図3に示したように、上部ガイド部12aの表面と裏面の両面に対峙し、壁パネル2が上部ガイド部12aと接触しないように配置されている。案内輪41は、上部ガイド部12aに接触して転動し、壁パネル2の移動を案内する。
【0026】
また、ガイドフレーム43に形成された締結具42の挿通孔44は、長孔形状に形成されており、ガイドフレーム43の高さ位置、すなわち、案内輪41の高さ位置を調節することができるように構成されていてもよい。かかる構成により、インバート11と天井部12との距離が場所によって異なっている場合であっても、案内輪41を適切な位置に配置することができる。
【0027】
また、
図2に示したように、壁パネル2の一方の側面部には、突出したピン形状の雄型ジョイント22が配置され、他方の側面部には、壁パネル2内に埋め込まれたボックス状の雌型ジョイント23が配置されている。雌型ジョイント23に隣接する壁パネルの雄型ジョイント22を差し込むことによって、雌型ジョイント23内に収納された部品が雄型ジョイント22を挟み込み、隣接する壁パネル2が接続される。
【0028】
このジョイント構造には、例えば、特許第4951438号に記載された継手構造(いわゆる、ワンタッチジョイント)を適用することができる。ただし、壁パネル2のジョイント構造は、かかる継手構造に限定されるものではなく、隣接する壁パネル2を接続することができれば、他の構造(例えば、ボルトで締結する構造)であってもよい。また、壁パネル2の接続を必要としない仕切り壁の場合には、ジョイント構造を省略してもよい。
【0029】
また、
図2に示したように、壁パネル2の底面部には、壁パネル2に螺合させることによって頭部の高さ位置を調節することができる支持ボルト24が配置されていてもよい。この支持ボルト24は、壁パネル2を接続した後、自重を支える部品であることから、それに耐え得る強度を有していることが必要である。また、壁パネル2の搬送方向に対して下流側に配置しておくことが好ましい。かかる構成により、壁パネル2の接続部から離隔した部分の底部を支持ボルト24で支えることができ、接続部への負担を低減することができる。なお、支持ボルト24は、必要に応じて省略することができる。
【0030】
以下、本実施形態に係る壁パネル2の設置方法について詳述する。
図4は、本実施形態に係る壁パネルの設置方法を示す図であり、(a)は搬送工程、(b)は移載工程、(c)は第一撤去工程、を示している。
図5は、本実施形態に係る壁パネルの設置方法を示す図であり、(a)は高さ調整工程、(b)は移動工程、(c)は高さ保持工程、を示している。
図6は、本実施形態に係る壁パネルの設置方法を示す図であり、(a)は第二撤去工程、(b)は繰り返し工程、(c)は固定工程、を示している。なお、各図は、
図1(b)におけるX−X線断面図を図示したものである。
【0031】
図4(a)に示した搬送工程は、壁パネル2を設置場所まで搬送する工程である。具体的には、仮設されたトンネル1の先端から下部搬送手段3及び上部搬送手段4を取り付けた壁パネル2を下部支持部11aと上部ガイド部12aとの間に配置し、壁パネル2を押しながら設置場所まで搬送する。壁パネル2の搬送は、人力であってもよいし、牽引したり、押し出したりする機器を利用してもよい。
【0032】
図4(b)に示した移載工程は、設置場所の近傍に到達した壁パネル2を支持手段5に載せ替える工程である。壁パネル2は、搬送工程の段階で既に起立した状態であることから、このままの状態を保持することが好ましい。また、既設の壁パネル2′と連続する位置まで移動させるには下部搬送手段3及び上部搬送手段4を取り外す必要があることから、壁パネル2を支持手段5に移載する必要がある。
【0033】
支持手段5は、例えば、壁パネル2の表面及び裏面に接続される支持治具51と、支持治具51に当接して壁パネル2を昇降させるジャッキ装置52と、インバート11上で水平方向に移動可能な台車53と、を有している。なお、台車53は、必要に応じて、停止位置を固定するためのブレーキや固定手段を有していてもよい。
【0034】
支持治具51は、壁パネル2の両面にボルト等の締結具によって接続される平板部材である。この支持治具51は、準備工程の段階で取り付けてもよいし、壁パネル2が設置場所に到達してから取り付けるようにしてもよい。ジャッキ装置52は、油圧式であってもよいし、機械式であってもよいし、電動式であってもよい。台車53は、上面にジャッキ装置52を搭載しており、下面にキャスター等の駆動機構を有している。そして、壁パネル2に支持治具51を取り付けた後、壁パネル2の両面に所定台数のジャッキ装置52を配置し、ジャッキ装置52の先端を支持治具51に当接させ、壁パネル2を僅かに持ち上げる。
【0035】
図4(c)に示した第一撤去工程は、壁パネル2から下部搬送手段3及び上部搬送手段4を取り外す工程である。具体的には、締結具32,42を壁パネル2から取り外すことによって下部搬送手段3及び上部搬送手段4を撤去する。このとき、壁パネル2は、支持手段5により持ち上げられていることから、下部搬送手段3及び上部搬送手段4を撤去した場合であっても、その姿勢を保持することができる。
【0036】
図5(a)に示した高さ調整工程は、壁パネル2の高さを既設の壁パネル2′と一致させる工程である。具体的には、ジャッキ装置52により壁パネル2の高さを調節し、既設の壁パネル2′の雌型ジョイント23と、隣接する壁パネル2の雄型ジョイント22との高さを一致させる。かかる構成により、壁パネル2をスライドさせるだけで、壁パネル2を既設の壁パネル2′と連続する位置まで移動させることができる。なお、下部支持部11a及び上部ガイド部12aにより、壁パネル2の配置高さが一定となるように既に調整されている場合には、高さ調整工程を省略してもよい。
【0037】
図5(b)に示した移動工程は、壁パネル2を既設の壁パネル2′と連続する位置まで移動させる工程である。壁パネル2は台車53上のジャッキ装置52により支持されていることから、壁パネル2を押すだけで水平方向に移動させることができ、壁パネル2を既設の壁パネル2′と連続する位置まで移動させることができ、壁パネル2と既設の壁パネル2′とを接続することができる。ジョイント構造を有しない壁パネル2の場合(すなわち、接続を要しない壁パネル2の場合)には、既設の壁パネル2′に壁パネル2を当接させるように移動させればよい。また、接続直前に壁パネル2の高さを微調整するようにしてもよい。なお、台車53を自走式にして、台車53を操縦することにより、壁パネル2を移動させるようにしてもよい。
【0038】
図5(c)に示した高さ保持工程は、配置した壁パネル2の高さを固定する工程である。壁パネル2を接続した後、支持手段5を壁パネル2から取り外す必要がある。しかしながら、壁パネル2を接続した後、そのまま支持手段5を取り外した場合には、反対側(下流側)の端部が自重により降下し、既設の壁パネル2′との接続部に過大な負荷が生じてしまうこととなる。そこで、支持ボルト24の高さを調節し、壁パネル2が略水平(インバート11に対して平行)となるように保持することが好ましい。壁パネル2が支持ボルト24を有していない場合には、壁パネル2の底部にライナーや楔を挟み込むことによって壁パネル2の高さを保持するようにすればよい。なお、既設の壁パネル2′との接続部の強度が高い場合や壁パネル2の下端を下部支持部11aに載置する場合や壁パネル2と既設の壁パネル2′とを接続しない場合には、高さ保持工程を省略してもよい。
【0039】
図6(a)に示した第二撤去工程は、壁パネル2から支持手段5を取り外す工程である。具体的には、ジャッキ装置52を退避させて壁パネル2の拘束を解き、ジャッキ装置52及び台車53を収容した後、支持治具51を壁パネル2から撤去する。その結果、図示したように、壁パネル2を既設の壁パネル2′と同じ状態に仮設することができる。
【0040】
図6(b)に示した繰り返し工程は、上述した準備工程〜第二撤去工程を壁パネル2ごとに繰り返して壁パネル2を必要枚数だけ配置する工程である。なお、先頭の壁パネル2″については、先行する既設の壁パネル2′が存在しないことから、壁パネル2″の高さを調整するための台座27を配置するようにしてもよい。
【0041】
また、
図6(c)に示した固定工程は、配置した壁パネル2の上端及び下端にモルタルを埋め込んで壁パネル2をトンネル1に固定する工程である。かかる処理により、トンネル1を水密に仕切ることができる。図ではモルタルの施工部分を灰色に塗り潰している。また、壁パネル2同士の接続部にシール材を配置してもよいし、事後的に目地材によりシールするようにしてもよい。なお、壁パネル2により仕切られる内部空間を水密に形成する必要がない場合には、固定工程を省略してもよい。
【0042】
上述した本発明に係る壁パネル2の設置方法及び壁パネル2の搬送装置によれば、壁パネル2に上部搬送手段4及び下部搬送手段3を配置したことにより、トンネル1の下部支持部11a及び上部ガイド部12aを利用して壁パネル2を設置場所まで効率よく搬送することができる。特に、壁パネル2を順番に搬送するだけで仕切り壁を形成することができることから、従来工法のように途中で新たな壁パネル2を取りに戻る手間を省略することができる。また、壁パネル2の設置場所近傍で壁パネル2を支持手段5に移載することにより、上部搬送手段4及び下部搬送手段3を撤去して高さを保持したまま壁パネル2を所定の位置まで移動させることができる。したがって、従来の工法と比較して、作業工数及び費用の低減を図ることができる。
【0043】
次に、上述した実施形態に係る壁パネル2の設置方法の変形例について、
図7(a)及び(b)を参照しつつ説明する。ここで、
図7は、壁パネルの設置方法の変形例を示す図であり、(a)は角度調整工程、(b)は搬送工程、を示している。なお、上述した実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【0044】
図7(a)に示した変形例は、壁パネル2の角度調整工程を図示したものである。角度調整工程は、
図5(b)に示した移動工程の後に壁パネル2の傾斜角度を調整する工程である。具体的には、図示したように、壁パネル2の表面側及び裏面側の両方から傾斜調整ボルト25を挿通して上部ガイド部12aに先端を当接させることにより、一対の傾斜調整ボルト25の挿入量を調整する。
【0045】
壁パネル2は、上部ガイド部12aを挿通するための挿通溝26を有しており、傾斜調整ボルト25の挿入量を調整することにより、挿通溝26と上部ガイド部12aとの間隔Da,Dbの比率を調整することができる。この間隔Da,Dbの比率を調整することにより、壁パネル2の傾斜角度を調整することができる。
【0046】
かかる角度調整工程により、壁パネル2の傾斜角度を任意の傾斜角度に設定することができ、壁パネル2の製作上及び施工上の誤差を吸収して壁パネル2,2′間の隙間を低減することができる。また、角度調整工程は、
図5(c)に示した高さ保持工程の後に行ってもよいし、
図6(a)に示した第二撤去工程の後に行うようにしてもよい。なお、壁パネル2が傾斜調整ボルト25を有しない場合には、挿通溝26と上部ガイド部12aとの隙間にライナーや楔を挿入することによって、壁パネル2の傾斜角度を調整するようにしてもよい。
【0047】
図7(b)に示した変形例は、下部搬送手段3の変形例を図示したものである。具体的には、下部支持部11aにボールベアリング35を敷き詰めたものである。かかる構成によっても、壁パネル2を下部支持部11aに沿って容易に搬送することができる。また、設置場所の近傍で支持手段5に移載することによって、壁パネル2の下方に配置されたボールベアリング35を撤去することができる。
【0048】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。