特開 2023-159939 トンネル内壁面の覆工切削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023159939

(43)【公開日】2023-11-02

(54)【発明の名称】トンネル内壁面の覆工切削装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/01 20060101AFI20231026BHJP

   E21D 11/00 20060101ALI20231026BHJP

【ＦＩ】

E21D9/01

E21D11/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022069877

(22)【出願日】2022-04-21

(71)【出願人】

【識別番号】000005924

【氏名又は名称】株式会社三井三池製作所

(71)【出願人】

【識別番号】000201478

【氏名又は名称】前田建設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092864

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100098154

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 克彦

(74)【代理人】

【識別番号】100226713

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 大輔

(72)【発明者】

【氏名】張 嘉俊

(72)【発明者】

【氏名】松藤 優樹

(72)【発明者】

【氏名】山中 周作

(72)【発明者】

【氏名】賀川 昌純

(72)【発明者】

【氏名】坂下 誠

(72)【発明者】

【氏名】浅井 秀明

(72)【発明者】

【氏名】水谷 和彦

(72)【発明者】

【氏名】福井 康仁

【テーマコード（参考）】

2D155

【Ｆターム（参考）】

2D155BB01

2D155LA16

(57)【要約】

【課題】トンネル内への車両の通行を遮断することなしにトンネル覆工の切削作業を行うことが可能であることは言うまでもなく、所定の深さと幅に確実に且つ迅速に切削することができ、耐久性にも優れており、部品点数が少なくて良いばかりか操作も簡単であるトンネル覆工の切削装置を提供する。
【解決手段】切削ドラム７３における回転軸７４，７４の両端を切削フレーム６に支持されて前記切削ドラム７３の切削面が前記切削フレーム６から所定の高さ位置に備えられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の通行を可能にする通行空間を有し、前記通行空間の外側の作業空間においてトンネルの内面に覆工された内壁面を切削するトンネル内壁面の覆工切削装置であって、
前記トンネルの進行方向に対し略直交方向に向けて前記内壁面に沿って配置されたアーチ状の横行フレームと、前記横行フレームの外側に沿って横行可能に配置した切削フレームとを備え、前記トンネルの進行方向に移動および停止可能に配置されるガントリーと、
前記横行フレームに沿って移動可能であり、外周面に切削爪を備えた円筒状の切削ドラムを有する回転式切削機と、からなり、
前記回転式切削機が、前記切削ドラムの両端を前記切削フレームに支持されて前記切削ドラムの切削面が前記切削フレームに平行に且つ所定の高さ位置に配置されるように備えられていることを特徴とするトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項2】

前記横行フレームが前記トンネルの進行方向に対し略直交方向に向けて所定の間隔を有して少なくとも２本配置されているとともに、前記横行フレームに沿って走行可能な前記切削フレームを前記横行フレーム間に懸架させて前記横行フレームに沿って横行可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項3】

前記回転式切削機が、前記切削ドラムの軸線方向の中央位置を前記切削フレームの架設方向の中央位置に合致させて配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項4】

前記回転式切削機の前記切削ドラムが前記切削フレームに対して垂直方向の距離を伸縮可能または回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項5】

前記切削フレームに取り付けられる前記切削ドラムが少なくとも幅または径の異なる切削ドラムに交換可能であることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項6】

前記横行フレームと前記切削フレームの間にスペーサーを介しており、前記スペーサーに対する前記切削フレームの取り付け位置が調整可能であることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項7】

前記ガントリーの正面または背面のうち少なくとも一方に防塵飛散防止機構が配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項8】

前記ガントリーの内側に切削ズリ落下防止板が付設されているとともに、前記切削フレームに前記切削ズリ落下防止板に落下した切削ズリを掻き落とすスクレーパが設置されていることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項9】

前記横行フレームのアーチ形状を、前記切削するトンネルの内面形状に沿って変形可能としたことを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項10】

前記切削フレームまたは前記回転式切削機に前記切削するトンネル内壁面との距離を測る測定器が設置されていることを特徴とする請求項１または２記載のトンネル内壁面の覆工切削装置。

【請求項11】

車両の通行を可能にする通行空間を有し、前記通行空間の外側の作業空間においてトンネルの内面に覆工された内壁面を切削するトンネル内壁面の覆工切削装置であって、
前記トンネルの進行方向に対し略直交方向に向けて前記内壁面に沿って配置されて前記トンネルの内面形状に沿って変形可能であり所定の間隔を有して配置される少なくとも一対からなるアーチ状の横行フレームと、前記横行フレーム間に懸架させて前記横行フレームの外側に沿って横行可能に配置した切削フレームとを備え、前記トンネルの進行方向に移動および停止可能に配置されるガントリーと、
前記横行フレームに沿って移動可能であり、外周面に切削爪を備えた円筒状の切削ドラムを有し、前記切削ドラムが軸線方向の中央位置を前記切削フレームの架設方向の中央位置に合致させて配置されているとともに前記切削フレームに対して少なくとも垂直方向の距離を伸縮可能または前記切削フレームに対して回転可能に取り付けられている回転式切削機と、からなり、
前記回転式切削機が、前記切削ドラムの両端を前記切削フレームに支持されて前記切削ドラムの切削面が前記切削フレームに平行に且つ所定の高さ位置に配置されるように備えられており、
前記切削フレームに取り付けられる前記切削ドラムが少なくとも幅または径の異なる切削ドラムに交換可能であり、
前記横行フレームと前記切削フレームの間にスペーサーを介しており、前記スペーサーに対する前記切削フレームの取り付け位置が調整可能であり、
加えて、前記ガントリーの正面または背面のうち少なくとも一方に配置されたアーチ形の防塵飛散防止機構と、
前記ガントリーの内側に付設された切削ズリ落下防止板と、
前記切削フレームに設置されて前記切削ズリ落下防止板に落下した切削ズリを掻き落とすスクレーパと、
前記切削フレームまたは前記回転式切削機に設置されて前記切削するトンネル内壁面との距離を測る測定器と、を有することを特徴とするトンネル内壁面の覆工切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、道路などに設置された既存のトンネルにおける内壁面の覆工切削装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、道路などに設置されているトンネルの内壁面は表面の保護のためにコンクリートにより覆われているが、経年使用により老朽化することでひび割れ、剥離などが生じて強度が低下して、水漏れや剥落などが生じる恐れがある。

【0003】

そこで、これらを未然に対処する目的で、古くなったトンネル内壁面の覆工を一定の深さで切削し、新たなトンネル内壁面を覆工する補修工事が行われている。

【0004】

ところで、前記トンネルにおける内壁面の覆工部分についての補修工事が行われる期間中は長期間に渡ってトンネル内の交通が遮られるが、長年にわたって使用されて補修が必要な道路などに設置されているトンネルは多くの場合に日常の交通になくてはならないものであり、前記内壁面の補修工事が行われる期間中は長期間に渡ってトンネル内の交通が遮られて交通障害が生じるという問題点があった。

【0005】

この問題を解決するため、例えば図９に示したように、既設のトンネル１ａ内に、その長さ方向に沿って間欠的に移動可能なシェルター（防護工）２ａを設けることにより壁面の作業空間３ａと車両の通行空間４ａとを遮断して形成し、壁面の作業空間３ａ内でトンネル１ａの内壁面５ａを剥がす作業を連続して行う補修方法が知られており、例えば特開平１１－１７３０８８号公報（特許文献１）などに提示されている。

【0006】

この補修方法によると、補修中においてもトンネル内における車両の通行を確保できるばかりかシェルター（防護工）２ａにより通行空間４ａと作業空間３ａとが区分けされるので交通安全が図れ、特に、シェルター（防護工）２ａの幅を広くして従来の車線を確保する場合には交互通行などの処置も必要でなく、交通渋滞を回避できるとともに、交互通行に必要な機材や人手を削減することが可能である。

【0007】

ところで、前記図９に示したトンネル１ａ内にシェルター（防護工）２ａを設けることによりトンネル１ａの内壁面５ａと車両の通行空間４ａとを遮断して形成した壁面の作業空間３ａ内で既設トンネル１ａに覆工されている内壁面５ａを剥がす作業をトンネルの進行方向に順次、連続して行う補修工法は、交通への支障がなく極めて便利であるが、反面、作業域がトンネル１ａの内壁面５ａとシェルター（防護工）２ａとの間に形成されるアーチ形壁面の作業空間３ａに限られており、前記特許文献１に開示されたはつり部材はこの作業空間内でトンネル進行方向とトンネル周方向にのみ移動できる構造であり、切削量の細かい調整をすることができず、深さ一定の切削しか行えなかった。

【0008】

そこで、例えば図１０に示すように、前記従来のシェルター（防護工）２ａの外側に車両の走行方向に直交する方向に向けてトンネル１ａの内壁面５ａに沿って配置されたアーチ状の横行フレーム６ａを備え、外周面に切削爪を備えた円筒状の切削ドラム７１ａを有する例えば電動式の切削機７ａを前記横行フレームの外側に沿って移動させることで前記トンネル１ａの内面に覆工されている内壁面５ａを切削するトンネル面を所定の厚さに切削する覆工切削装置が、例えば、特開２００２－８１２９８号公報（特許文献２）、特開２０１７－１９３８８５号公報（特許文献３）、特開２０１７－１７９８５３号公報（特許文献４）などに提示されている。

【0009】

このようなトンネル内壁面５ａの覆工切削装置は、切削ドラム７１ａを有する回転式切削機７ａをトンネル１ａの内壁面５ａに沿って配置されたアーチ状の横行フレーム６ａに沿って移動させることにより、切削ドラム７１ａをトンネル１ａの内壁面５ａに沿った軌跡を有して切削することが可能であり、交通を遮断することなく狭い作業空間３ａにおいても極めて効率よく切削作業を行うことができるものである。

【0010】

また、前記従来のトンネル覆工の切削装置は、前記切削ドラム７１ａを、横行フレーム６ａに沿って移動させる切削フレーム８ａに対して水平および垂直方向に移動可能に搭載することで、切削ドラム７１ａを即座にトンネル１ａの内壁面５ａの切削箇所に移動し、切削ドラム７１ａの回転軸７２ａをトンネル１ａの内壁面５ａの切削面に対して平行に押し当てて正確な切削を行うことができるなどの優れた作用・効果を発揮させることができるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開平１１－１７３０８８号公報

【特許文献2】特開２００２－８１２９８号公報

【特許文献3】特開２０１７－１９３８８５号公報

【特許文献4】特開２０１７－１７９８５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、前記従来のトンネル覆工の切削装置は、前記図９に示したように、トンネル１ａの内壁面５ａを切削する切削ドラム７１ａが、アーチ状の横行フレーム６ａに沿って移動させる切削フレーム（架台）８ａの移動方向に直交する端縁から例えば平行リンク機構９ａなどを介して突出させた、所謂片持ち式に配置されたものである。

【0013】

そのため、切削ドラム７１ａの回転軸７２ａをトンネル１ａの内壁面５ａにおける切削面５１ａに沿って正確に保持させるのが困難であり、殊に、回転軸７２には切削ドラム７１ａをトンネル１ａの切削面５１ａへの押圧力とその反作用とが作用することになり、切削ドラム７１ａの回転軸７２ａをトンネル１ａにおける内壁面５ａの走行方向に並行に支持しておくことが困難で、殊に、切削機７ａには例えば重量がある電動機１０ａも含まれており回転軸７２ａへの荷重を増しており、また、経時的な使用により不均一な応力が重ねて加えられる結果、回転軸７２ａや平行リンク機構９ａなどが変形することで、精度を保つ切削作業を実施することが困難になる、という課題がある。

【0014】

加えて、前記従来例では、切削ドラム７１ａを切削フレーム（架台）８ａから突出させているので、切削位置が横行フレーム６ａから離れており、その分だけシェルター（防護工）２ａの長さも進行方向に長くする必要があり、全体として装置が大型化するという問題もある。

【0015】

そこで、トンネル内への車両の通行を遮断することなしにトンネル覆工の切削作業を行うことが可能であることは言うまでもなく、所定の深さと幅に確実に且つ迅速に切削することができ、耐久性にも優れており、部品点数が少なくて良いばかりか操作も簡単であるトンネル覆工の切削装置が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明は、従来のトンネル覆工の切削装置における前記課題を解決するためになされたものであり、車両の通行を可能にする通行空間を有し、前記通行空間の外側の作業空間においてトンネルの内面に覆工された内壁面を切削するトンネル内壁面の覆工切削装置であって、
前記トンネルの進行方向に対し略直交方向に向けて前記内壁面に沿って配置されたアーチ状の横行フレームと、前記横行フレームの外側に沿って横行可能に配置した切削フレームとを備え、前記トンネルの進行方向に移動および停止可能に配置されるガントリーと、
前記横行フレームに沿って移動可能であり、外周面に切削爪を備えた円筒状の切削ドラムを有して前記切削ドラムの回転軸を前記トンネルの進行方向に向けて配置される回転式切削機と、からなり、
前記回転式切削機が、前記切削ドラムにおける回転軸の両端を前記切削フレームに支持されて前記切削ドラムの切削面が前記切削フレームに平行に且つ所定の高さ位置に配置されるように備えられていることを特徴とする。

【0017】

本発明によると、車両の通行を可能にする通行空間を有し、前記通行空間の外側の作業空間においてトンネルの内面に覆工された内壁面を切削する構造であることにより、トンネル内への車両の通行を遮断することなしにトンネル覆工の切削作業を行うことが可能なことは従来と同様である。

【0018】

そして、殊に、切削ドラムにおける回転軸の両端が、横行フレームに沿って横行する切削フレームに支持されているので、前記切削ドラムでトンネルの内壁面を切削する際に切削ドラムに前記切削フレーム方向の荷重が掛かっても、回転軸が歪むことが無いので所定の深さと幅に確実に且つ迅速に切削することができ、また、従来の片持ち式の切削ドラムに比べて回転軸への切削荷重による負担が少ないので耐久性にも優れており、切削ドラムの回転軸がトンネルにおける内壁面の進行方向に平行となるように回転式切削機を切削フレームに設置することにより切削ドラムについての水平方向の調整が不要で、所望の切削深さに応じて切削フレームからの高さを調節するだけで切削が可能であって、部品点数が少なくて良いばかりか操作も簡単である。

【0019】

また、本発明において、前記横行フレームがトンネルの進行方向に対し略直交方向に向けて所定の間隔を有して少なくとも２本配置されているとともに、前記横行フレームに沿って走行可能な前記切削フレームを前記横行フレーム間に懸架させて前記横行フレームに沿って横行可能に支持されていることにより、回転式切削機を設置した切削フレームを横行フレームに確実に安定した状態で走行可能に支持が可能である。

【0020】

加えて、本発明において、前記回転式切削機が、前記切削ドラムの軸線方向の中央位置を前記切削フレームの架設方向の中央位置に合致させて配置されている場合には、切削ドラムの位置をトンネルの内壁面における所定の切削位置に容易に調整可能である。

【0021】

また、本発明において、前記回転式切削機の前記切削ドラムが前記切削フレームに対して少なくとも垂直方向の距離を伸縮可能または前記切削フレームに対して回転可能に取り付けられている場合には、垂直方向の伸縮により切削速度や切削深さ（切削量）の調整が可能となるほか、回転によりトンネルの内壁面における両下端部から路面に掛けても切削することが可能である。

【0022】

更に、本発明において、前記切削フレームに取り付けられる前記切削ドラムが少なくとも幅または径の異なる切削ドラムに交換可能とすることで１サイクルの切削量を変更することができる。

【0023】

また、前記横行フレームと前記切削フレームの間にスペーサーを介しており、前記スペーサーに対する前記切削フレームの取り付け位置が調整可能である場合、異なる断面を有するトンネルの内壁面の断面形状に対しても横行フレームを変更することなく対応可能としている。

【0024】

更に、前記ガントリーの正面または背面のうち少なくとも一方に防塵飛散防止機構が配置されている場合には、切削作業時に切削ドラムから生じる切削屑などの粉塵を飛散させずにガントリー付近に集塵することができる。

【0025】

また、前記横行フレームの内側に切削ズリ落下防止板が付設されているとともに、前記切削フレームに前記切削ズリ落下防止板に落下した切削ズリを掻き落とすスクレーパが設置されている場合には、切削ドラムにより生じる切削ズリが横行フレームの下方にあたるトンネルの路面に飛散することが無く、更に、切削ズリ落下防止板に落下した切削ズリをスクレーパにより掻き落とすことで切削ズリが切削ズリ落下防止板上に堆積することを防止する。

【0026】

更に、本発明において、前記横行フレームのアーチ形状を、前記切削するトンネルの内面形状に沿って変形可能とすることで、トンネルの内壁面の覆工面が変形していても均一深さに切削することが可能である。

【0027】

また、本発明において、前記切削フレームまたは前記回転式切削機に前記切削するトンネル内壁面との距離を測る測定器が設置されている場合には測定器により測定したトンネルの内壁面との距離を保つように切削ドラムの位置を調節して所定の深さに均一な切削を行うことができる。

【発明の効果】

【0028】

以上のように、本発明は、トンネル内への車両の通行を遮断することなしにトンネル覆工の切削作業を行うことが可能であることは言うまでもなく、切削ドラムでトンネルの内壁面を切削する際に切削ドラムに切削フレーム方向の荷重が掛かっても、回転軸が歪むことが無いので所定の深さと幅に確実に且つ迅速に切削することができ、また、従来の片持ち式の切削ドラムに比べて回転軸への切削荷重による負担が少ないので耐久性にも優れており、切削ドラムの回転軸がトンネルにおける内壁面の進行方向に平行となるように回転式切削機を切削フレームに設置することにより切削ドラムについての水平方向の調整が不要で、所望の切削深さに応じて切削フレームからの高さを調節するだけで所定の深さの切削が可能であって、部品点数が少なくて良いばかりか操作も簡単である。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の好ましい実施の形態を示す正面図。

【図2】図１に示した実施の形態の側面図。

【図3】図１に示した実施の形態の平面図。

【図4】図１に示した実施の形態の要部を示す側面図。

【図5】図４に示したＡ－Ａ線の一部簡略化した拡大断面図。

【図6】図３の一部を拡大した平面図。

【図7】図１に示した実施の形態の一部を拡大した縦断面図。

【図8】図１に示した実施の形態において回転式切削機を切削フレームに対して回転させた状態を示す拡大した縦断面図。

【図9】従来例を示す正面図。

【図10】従来例を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0031】

図１乃至図８は本発明の好ましい実施の形態の概略を示すものであり、トンネル内壁面の覆工切削装置１は、ガントリー３と、回転式切削機７と、からなり、前記ガントリー３の内側に車両の通行を可能にする車両の通行空間２３を設けるとともに前記ガントリー３の外側における前記トンネル２の内壁面２４との間に所定の切削作業の作業空間２５を有している。

【0032】

前記ガントリー３は、対象となるトンネル２の路面２１上に互いに所定間隔を有する一対が進行方向に所定長さを有して敷設されている走行レール２２，２２上を駆動車輪４１および受動車輪４２により移動および停止可能な一対の走行フレーム４，４と、前記走行フレーム４，４から立設し前記トンネル２の進行方向に対し略直行方向に向けて配置された一対のアーチ状の横行フレーム５，５と、前記横行フレーム５，５の外側に沿って横行可能に配置した切削フレーム６とを備え、前記トンネル２の進行方向に移動および停止可能に配置される。

【0033】

前記回転式切削機７は、前記横行フレーム５，５に沿って移動可能であり、外周面７１に切削爪７２を備えた円筒状の切削ドラム７３を有して前記切削ドラム７３の回転軸７４を前記トンネル２の進行方向に向けて配置される。

【0034】

前記横行フレーム５，５を立設した走行フレーム４，４には、例えば、発電機４３，油圧ユニット４４，動力および通信に使用される各種の制御盤４５，前記駆動車輪４１を駆動するための走行駆動装置４６などの本実施の形態である覆工切削装置１に使用される各種の動力機器および制御機器の動力源および制御装置が搭載されており、覆工切削装置１は外部の電源などの駆動源を確保しなくても自力で作動可能とされている。

【0035】

そして、前記走行フレーム４，４は、前記走行駆動装置４６により駆動車輪４１を駆動させることで前記走行レール２２，２２上を前進または後退して間欠的に移動可能であり、加えて、走行フレーム４，４に備えた各アウトリガ４７により停車時および作業時には走行フレーム４，４の位置を固定して安全を図ることができる。

【0036】

本実施の形態における横行フレーム５，５は、正面がアーチ状であり前記トンネルの進行方向に対し略直交方向に向けてトンネル２の内壁面２４に沿って所定の間隔を隔てて前記一対の走行フレーム４，４に掛けて立設された一対の横行フレーム５，５である。

【0037】

尚、本実施の形態では、正面がアーチ状の横行フレーム５，５の径の曲率はトンネル２の内壁面２４の正面形状に沿わせた形状であると好ましい。

【0038】

更にまた、前記横行フレーム５，５間には、その外側に沿って切削フレーム６が横行可能に架設されている。

【0039】

より詳細に説明すると、各横行フレーム５，５の内側面に沿って備えられて各横行フレーム５，５の下面に突出しているガイド部材５１，５１と前記切削フレーム６の両端に備えられたガイド部材６１，６１に形成したガイド溝６２とがオイルレスブッシュを介して嵌装されており横行フレーム５，５に沿って前記切削フレーム６が横行可能に保持されているとともに、各横行フレーム５，５の外側面に沿って形成したラック５２，５２に横行駆動装置６３・・６３の各駆動軸に軸着したピニオンギヤ６４を噛合させて各横行フレーム５，５の両下端部にわたって横行可能に設置されている。

【0040】

殊に、本実施の形態では、切削フレーム６は両端に配置した横行フレーム５，５をガイドするための前記ガイド部材６１，６１との間にスペーサー６５，６５が配置されており、このスペーサー６５，６５により横行フレーム５，５に対する切削フレームの高さ位置を変更して取り付けることにより多少異なる断面形状を有するトンネルの内壁面に対しても横行フレーム５，５を変更することなく対応可能としている。

【0041】

そして、本実施の形態は、前記横行フレーム５，５を横行する切削フレーム６に、外周面７１に多数の切削爪７２を備えた円筒状の切削ドラム７３を有する回転式切削機７が、前記切削ドラム７３の両端を支持されて備えられている。

【0042】

この回転式切削機７は基本的に切削ドラム７３の回転軸７４，７４を切削フレーム６に対して平行に且つトンネルの進行方向に向けて配置されており、前記回転軸７４，７４を例えば油圧モータ７６と減速機７７により駆動し、特に、伸縮装置６６，６６が備えられていて、切削ドラム７３の回転軸７４，７４がトンネル２における内壁面２４の進行方向に平行に切削フレーム６に設置することにより切削ドラム７３についての水平方向の調整が不要で、所望の切削深さに応じて切削フレーム６からの高さを調節可能とされている。

【0043】

また、本実施の形態は、回転式切削機７の切削ドラム７３の軸線方向の中央位置が前記切削フレーム６の架設方向の中央位置に合致させて配置されており、この場合には切削ドラムの切削爪７２の外周面位置（切削面位置）をトンネルの内壁面における所定の切削位置に容易に調整可能である。

【0044】

更に、本実施の形態は、前記ガントリー３の正面および背面にアーチ形のスクリーンを有する防塵飛散防止機構３３，３３が配置されており、切削作業時に切削ドラムから生じる切削屑などの粉塵を飛散させずに前記ガントリー３付近に集塵することができる。

【0045】

また、図７に示すように、前記ガントリー３の内側（前記横行フレーム５，５の内側）には切削ズリ落下防止板３４が付設されているとともに、前記切削フレーム６に前記切削ズリ落下防止板３４に落下した切削ズリを掻き落とすスクレーパ３５，３５が設置されており、前記切削ドラム７により生じる切削ズリが前記横行フレーム５，５の下方にあたる前記トンネル２の路面２１に飛散することが無く、更に、切削ズリ落下防止板３４に落下した切削ズリを前記スクレーパ３５，３５により掻き落とすことで切削ズリが切削ズリ落下防止板３４上に堆積することを防止する。

【0046】

更にまた、本実施の形態では、前記切削フレーム６（または回転式切削機７）に前記切削するトンネル２の内壁面２４との距離を測る例えば赤外線やレーザー光線などの光学式の測定器（図示せず）が設置されている。

【0047】

以上の構成を有する本実施の形態であるトンネル内壁面の覆工切削装置１は、対象となるトンネル２の入口から路面２１上に敷設した走行レール２２を走行するガントリー３を切削作業を行う所定の内壁面２４に近接させて回転式切削機７の切削ドラム７３が合致する位置に停止させ、アウトリガ４７を作動させてガントリー３を所定位置に固定することにより、ガントリー３の内側に車両の通行を可能にする車両の通行空間２３を設けるとともに外側におけるトンネル２の内壁面２４との間に所定の切削作業の作業空間２５を有しており、前述のように車両の通行を遮断することなく切削作業を行うことができる。

【0048】

尚、本実施の形態において、前記車両の通行空間２３に従来のシェルター（防護工）３２を設けてもよく、この場合にはより安全に車両の通行を確保することができるが、必ずしも必要とはしない。

【0049】

殊に、本実施の形態である覆工切削装置１は、前述のようにガントリー３の正面および背面にアーチ形のスクリーンを有する防塵飛散防止機構３３，３３が配置されているとともに、ガントリー３の内側には切削ズリ落下防止板３４が付設されていることで、作業空間２５と通行空間２３とを確実に分断できるので従来の重量を有するシェルター（防護工）を設ける必要がないので、装置全体として部品の削減と軽量化が図れるとともに廉価に提供可能である。

【0050】

尚、前記防塵飛散防止機構３３はスクリーン（布状のもの）に限らず、板状のものであっても適用可能であるが、本実施の形態のようにスクリーンを用いることによって柔軟に変形可能であり防塵飛散防止の効果が高まるため特に望ましい。

【0051】

そして、次に、前記トンネル２の内壁面２４における覆工箇所に配置した回転式切削機７の油圧モータ７６および減速機７７により切削ドラム７３を所望の回転速度で回転させるとともに、切削フレーム６に設置した切削ドラム７３に取付られた伸縮装置６６，６６により切削ドラム７３を切削フレーム６に対して平行状態で且つ垂直方向に上昇させて前記トンネル２の内壁面２４に押し付けることで覆工部分を切削するものである。

【0052】

前記伸縮装置６６は、本実施の形態においてはプレート６７と、シリンダ６８と、ガイド６９とを用いており（図５参照）、前記シリンダ６８および前記ガイド６９は、前記プレート６７と前記切削フレーム６の間にそれぞれ介装されている。尚、シリンダとしては例えば油圧式や電動式のシリンダを用いることができる。

【0053】

この時、本実施の形態では、前記伸縮装置６６に内蔵されたセンサ（図示せず）によって伸縮量を調整可能であるとともに、切削フレーム６または回転式切削機７に前記切削するトンネル２の内壁面２４との距離を測る測定器（図示せず）が設置されているので測定器により測定した切削フレーム６または回転式切削機７とトンネル２の内壁面２４との距離を保つように切削ドラム７３の垂直位置を調節して所定の深さに均一な切削を行うことが可能である。

【0054】

また、本実施の形態では、横行フレーム５，５上を横行する切削フレーム６を駆動させるための電動モータである各横行駆動装置６３をインバータ制御によって駆動することでトンネル２の内壁面２４の硬さに合わせて切削速度を調整可能であり、汎用性を向上させることができる。

【0055】

尚、前記切削ドラム７３により切削された切削ズリは前記切削ズリ落下防止板３４に落下したあとに前記スクレーパ３５，３５によって掻き落されて前記ガントリー３の両側下端に堆積するので纏めて破棄することができるので路面２１に飛散して交通に影響を与える心配がない。

【0056】

加えて、前記ガントリー３の正面および背面の少なくとも外周から所定の幅を有してアーチ形の防塵飛散防止機構３３が配置されているので切削作業時に切削ドラム７３の切削時に生じる切削屑などの粉塵はガントリー３を超えてその内部に位置する路面２１上に飛散せずにトンネル２の内壁面２４とガントリー３の間の封鎖された路面２１上に集塵させることができる。

【0057】

このように、本実施の形態は、切削ドラム７３における回転軸７４，７４の両端が、横行フレーム５，５に沿って走行する切削フレーム６に両持ち式に軸支されているので、切削ドラム７３でトンネル２の内壁面２４を切削する際に切削ドラム７３に切削フレーム６方向の荷重が掛かっても、従来の図１０に示した片持ち式の切削ドラム７１ａのように回転軸が歪むことが無いので所定の深さと幅に正確に且つ迅速に切削することができ、また、従来の片持ち式の切削ドラムに比べて回転軸７４，７４への切削荷重による負担が少ないので耐久性にも優れており、回転式切削機７を切削ドラム７３の回転軸７４，７４がトンネル２における内壁面２４の進行方向に平行に切削フレーム６に設置することにより切削ドラム７３についての水平方向の調整が不要で、殊に、伸縮装置６６，６６により予め切削ドラム７３による切削深さを調整することが可能である。また、切削深さを調整することで一度に切削する切削量を変更することが可能であり、更にトンネル２の内壁面２４の硬さに合わせた調整も容易である。

【0058】

更にまた、本実施の形態は、切削ドラム７３の長さ方向の中心が切削フレーム６の長さ方向の中心に合わせて設置されているので均一の厚さに切削が可能であり、切削ドラム７３が切削フレーム６から突出しないのでガントリー３の長さも少なくて済む。

【0059】

そして、本実施の形態は、前記回転駆動させた切削ドラム７３を設置した切削フレーム６を従来例と同様に横行駆動装置６３によりラック５２とピニオンギヤ６４とにより横行フレーム５，５に沿って路面２１に接する両端迄移動させることによりトンネル２の内周にわたって所定深さおよび所定幅の切削帯を形成し、順次、切削装置１を走行レール２２，２２に沿って切削ドラム７３の長さ分だけ移動させて切削作業を繰り返すことでトンネル２の内壁面２４に形成されている古くなった覆工部分を切削して従来の工法により新たに内壁面を施工する（図示せず）。

【0060】

尚、本実施の形態における切削幅は切削ドラム７３の幅に依存するので幅の異なる切削ドラムに換装することで切削幅を変更可能であり、１サイクルの切削量を変更することができる。

【0061】

また、本実施の形態では、切削フレーム６は両端に配置した横行フレーム５，５をガイドするための前記ガイド部材６１，６１との間にスペーサー６５，６５が配置されており、前記スペーサー６５，６５は交換可能である。

【0062】

そして、前記スペーサー６５，６５と前記切削フレーム６との取付手段は円形の部品とボルト留めによるものであって（図４，５参照）、取り付け角度および取り付け位置が調整可能であることで、多少異なる断面を有するトンネル１の内壁面２４の断面形状に対しても横行フレーム５，５を変更することなく対応可能としている。

【0063】

図８は回転式切削機７を切削フレーム６に対して回転させた状態を示すものであり、本実施の形態において回転式切削機７の切削ドラム７３は切削フレーム６に対して回転可能であり取り付け角度の調整が可能であるため、この図に示すように前記横行フレーム５，５の下端よりもさらに下方に前記回転式切削機７の切削ドラム７３を位置させることができる。

【0064】

このように、前記スペーサー６５および前記伸縮装置６６により切削ドラム７３の切削フレーム６に対する垂直方向の距離が伸縮可能であることと、切削ドラム７３の向きが変更可能であることの組み合わせによって、対応できる切削面が増加して汎用性が向上するが、殊に、本実施の形態では前記図８に示すように、トンネル２の内壁面２４における両下端部から側溝（水路）を撤去した路面２１に掛けても切削することが可能である点で優れている。

【0065】

尚、本発明における切削ドラム７３の回転軸の向きは前記図１乃至図８に示した実施の形態のようにトンネル２の進行方向に向けられることが望ましいが、切削ドラムの回転軸の向きをトンネルの進行方向と直交する方向に向けられるものとしてもよい（図示せず）。

【符号の説明】

【0066】

１ 覆工切削装置、２ トンネル、３ ガントリー、４ 走行フレーム、５ 横行フレーム、６ 切削フレーム、７ 回転式切削機、２１ 路面、２２ 走行レール、２３ 通行空間、２４ 内壁面、２５ 作業空間、３２ シェルター（防護工）、３３ 防塵飛散防止機構、３４ 切削ズリ落下防止板、３５ スクレーパ、４１ 駆動車輪、４２ 受動車輪、４３ 発電機、４４ 油圧ユニット、４５ 制御盤、４６ 走行駆動装置、４７ アウトリガ、５１ ガイド部材、５２ ラック、６１ ガイド部材、６２ ガイド溝、６３ 横行駆動装置、６４ ピニオンギヤ、６５ スペーサー、６６ 伸縮装置、６７ プレート、６８ シリンダ、６９ ガイド、７１ 外周面、７２ 切削爪、７３ 切削ドラム、７４ 回転軸、７５ 油圧モータ、７６ 減速機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】