特開 2025-155293 吹付・左官自動施工台車及びこれを用いた既設トンネルの更新・修繕方法

(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】P2025155293

(43)【公開日】2025-10-14

(54)【発明の名称】吹付・左官自動施工台車及びこれを用いた既設トンネルの更新・修繕方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/10 20060101AFI20251006BHJP

【ＦＩ】

E21D11/10 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024059046

(22)【出願日】2024-04-01

(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】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】孟 凡淞

(72)【発明者】

【氏名】春田 克樹

(72)【発明者】

【氏名】浅井 秀明

【テーマコード（参考）】

2D155

【Ｆターム（参考）】

2D155BB02

2D155CA04

2D155DB02

2D155KC06

2D155LA12

2D155LA16

(57)【要約】

【課題】既設トンネルの内周面にモルタルを吹き付ける吹付施工と吹き付け面を均す左官施工とを効率的に実施可能な吹付・左官自動施工台車に関する技術を提供する。
【解決手段】吹付・左官自動施工台車は、既設トンネルの内空をその延在方向に沿って走行可能な走行輪を有する自走式の吹付・左官装置用架台と、吹付・左官装置用架台に搭載されて既設トンネルにおける内周面に対してモルタルの吹付を自動で行う自動吹付装置と、吹付・左官装置用架台に搭載されて自動吹付装置によって内周面に吹き付けられたモルタルの均しを自動で行う自動左官装置と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既設トンネルの更新・修繕作業に適用される吹付・左官自動施工台車であって、
前記既設トンネルの内空をその延在方向に沿って走行可能な走行輪を有する自走式の吹付・左官装置用架台と、
前記吹付・左官装置用架台に搭載され、前記既設トンネルにおける内周面に対してモルタルの吹付を自動で行う自動吹付装置と、
前記吹付・左官装置用架台に搭載され、前記自動吹付装置によって前記内周面に吹き付けられたモルタルの均しを自動で行う自動左官装置と、
を備える、
吹付・左官自動施工台車。

【請求項2】

前記吹付・左官装置用架台の前後軸において、前記自動左官装置が前記自動吹付装置の後段に設置されている、
請求項１に記載の吹付・左官自動施工台車。

【請求項3】

前記自動吹付装置及び前記自動左官装置が、前記吹付・左官装置用架台の前後軸方向に隣接して配置されている、
請求項２に記載の吹付・左官自動施工台車。

【請求項4】

前記自動吹付装置は、モルタルの吹付ノズルを有する吹付機本体と、前記吹付機本体を保持する共に当該吹付機本体を前記内周面に沿って移動させる際の軌道を規定するアーチ形状の第１ガイドレールと、を有し、
前記自動左官装置は、モルタルの均し板を有する均し機本体と、前記均し機本体を保持する共に当該均し機本体を前記内周面に沿って移動させる際の軌道を規定するアーチ形状の第２ガイドレールと、を有する、
請求項１から３の何れか一項に記載の吹付・左官自動施工台車。

【請求項5】

前記第１ガイドレール及び前記第２ガイドレールは、前記吹付・左官装置用架台の左右軸方向に沿って延在している、
請求項４に記載の吹付・左官自動施工台車。

【請求項6】

前記自動吹付装置は、前記吹付ノズルを前記吹付・左官装置用架台の前後軸方向に所定のノズルストローク幅で往復スライドさせつつ当該吹付ノズルによるモルタルの吹き付け動作が可能である、
請求項１から３の何れか一項に記載の吹付・左官自動施工台車。

【請求項7】

前記吹付・左官装置用架台の前後軸方向における前記均し板のブレード幅が、前記ノズルストローク幅と同等である、
請求項６に記載の吹付・左官自動施工台車。

【請求項8】

請求項１に記載された吹付・左官自動施工台車を用いて既設トンネルの内周面に対してモルタルの自動吹付施工及び自動左官施工を実施する、既設トンネルの更新・修繕方法。

【請求項9】

請求項１に記載された吹付・左官自動施工台車と、
前記吹付・左官自動施工台車に搭載された前記自動吹付装置にモルタルを供給するモルタル供給台車と、
を備える、
吹付・左官自動施工台車システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吹付・左官自動施工台車及びこれを用いた既設トンネルの更新・修繕方法に関する。

【背景技術】

【0002】

既設トンネルを更新・修繕する工事において、トンネル内周面にモルタルを吹き付ける吹付作業（吹付施工）と、吹き付け面（モルタル表面）を平滑に均す左官作業（左官施工）とが行われる場合がある。従来においては、例えば、作業用台車の作業床（ステージ）に搭乗した作業員が上記吹付作業及び左官作業を手作業で行っていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３８３７６５５号公報

【特許文献2】特開平６－８１５９５号公報

【特許文献3】特開昭５８－１９１９００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

吹付作業及び左官作業を手作業で行う場合には作業員の労力が大きく、作業効率の低下や人件費の増加を招きやすい。

【0005】

上記特許文献１～３などには、トンネル掘削機などを用いて地山にトンネルを新規に構築する際のコンクリートの吹付に関する技術は開示されているが、既設トンネルの更新・修繕に適用できる技術とは言えない

【0006】

本開示に係る技術は、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、既設トンネルの内周面にモルタルを吹き付ける吹付施工と吹き付け面を均す左官施工とを効率的に実施可能な吹付・左官自動施工台車に関する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る一態様は、既設トンネルの更新・修繕作業に適用される吹付・左官自動施工台車であって、
前記既設トンネルの内空をその延在方向に沿って走行可能な走行輪を有する自走式の吹付・左官装置用架台と、
前記吹付・左官装置用架台に搭載され、前記既設トンネルにおける内周面に対してモルタルの吹付を自動で行う自動吹付装置と、
前記吹付・左官装置用架台に搭載され、前記自動吹付装置によって前記内周面に吹き付けられたモルタルの均しを自動で行う自動左官装置と、
を備える吹付・左官自動施工台車である。

【0008】

前記吹付・左官装置用架台の前後軸において、前記自動左官装置が前記自動吹付装置の後段に設置されていてもよい。

【0009】

前記自動吹付装置及び前記自動左官装置が、前記吹付・左官装置用架台の前後軸方向に隣接して配置されていてもよい。

【0010】

前記自動吹付装置は、モルタルの吹付ノズルを有する吹付機本体と、前記吹付機本体を
保持する共に当該吹付機本体を前記内周面に沿って移動させる際の軌道を規定するアーチ形状の第１ガイドレールと、を有し、
前記自動左官装置は、モルタルの均し板を有する均し機本体と、前記均し機本体を保持する共に当該均し機本体を前記内周面に沿って移動させる際の軌道を規定するアーチ形状の第２ガイドレールと、を有していてもよい。

【0011】

前記第１ガイドレール及び前記第２ガイドレールは、前記吹付・左官装置用架台の左右軸方向に沿って延在していてもよい。

【0012】

前記自動吹付装置は、前記吹付ノズルを前記吹付・左官装置用架台の前後軸方向に所定のノズルストローク幅で往復スライドさせつつ当該吹付ノズルによるモルタルの吹き付け動作が可能であってもよい。

【0013】

前記吹付・左官装置用架台の前後軸方向における前記均し板のブレード幅が、前記ノズルストローク幅と同等であってもよい。

【0014】

また、本開示の一態様は、上記の吹付・左官自動施工台車を用いて既設トンネルの内周面に対してモルタルの自動吹付施工及び自動左官施工を実施する、既設トンネルの更新・修繕方法である。

【0015】

また、本開示の一態様は、上記の吹付・左官自動施工台車と、前記吹付・左官自動施工台車に搭載された前記自動吹付装置にモルタルを供給するモルタル供給台車と、を備える吹付・左官自動施工台車システムである。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、既設トンネルの内周面にモルタルを吹き付ける吹付施工と吹き付け面を均す左官施工とを効率的に実施可能な吹付・左官自動施工台車に関する技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、吹付・左官自動施工台車システムを側方から眺めた概略構成図である。

【図2】図２は、吹付・左官自動施工台車を左側方から眺めた概略構成図である。

【図3】図３は、吹付・左官自動施工台車を上方から眺めた概略構成図である。

【図4】図４は、図２のＡ－Ａ矢視図である。

【図5】図５は、自動吹付装置を説明する図である。

【図6】図６は、図２のＢ－Ｂ矢視図である。

【図7】図７は、均し機本体及びその周辺構造を説明する図である。

【図8】図８は、均し機本体における均し板の変形例を説明する図である。

【図9】図９は、吹付・左官自動施工台車の変形例を説明する図である。

【図10】図１０は、自動吹付施工及び自動左官施工の実施状況を模式的に説明する図である。

【図11】図１１は、自動吹付施工及び自動左官施工の実施状況を模式的に説明する図である。

【図12】図１２は、吹付・左官自動施工台車システムの一態様を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、既設トンネルを更新・修繕する湿式工法に適用される、吹付・左官自動施工台車及びこれを用いた既設トンネルの更新・修繕方法について説明する。本実施形態に係る吹付・左官自
動施工台車は、更新・修繕対象となる既設トンネルの内周面に沿ってモルタルを吹き付ける吹付作業（吹付施工）と、吹き付け面（モルタル表面）を平滑に均す左官作業（左官施工）との双方を自動で施工する（機械化施工）ための台車である。更新・修繕対象となる既設トンネルは特に限定されないが、以下では導水路トンネルを例に挙げて説明する。

【0019】

＜実施形態＞
図１は、実施形態に係る吹付・左官自動施工台車システム１を側方から眺めた概略構成図である。吹付・左官自動施工台車システム１は、吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００を備えている。吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００はそれぞれ走行輪を備えており、更新・修繕対象となる既設トンネルの内側空間（トンネル床面ＩＶ上）を当該既設トンネルの延長方向（トンネル軸方向）に沿って自走することができる。吹付・左官自動施工台車システム１は、吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００をトンネル軸方向における「施工進行方向」に沿って走行させ、順次、施工箇所を移動させながらトンネル延長方向に沿って既設トンネルの更新・修繕を行う。なお、吹付・左官自動施工台車システム１は、吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００の走行を停止した状態で既設トンネルにおけるアーチ形状を有する内周面ＴＦに対するモルタルの自動吹付施工及び自動左官施工を実施する。なお、本明細書においては、トンネル軸方向における「施工進行方向」を基準にして、吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００の各前後方向を説明する。

【0020】

図２は、吹付・左官自動施工台車１００を左側方から眺めた概略構成図である。図３は、吹付・左官自動施工台車１００を上方から眺めた概略構成図である。図４は、図２のＡ－Ａ矢視図である。

【0021】

吹付・左官自動施工台車１００には、その前方側に自動吹付装置１１０が配置され、後方側に自動左官装置２００が配置されている。すなわち、吹付・左官自動施工台車１００には、前段側に自動吹付装置１１０が搭載され、当該自動吹付装置１１０の後段側に自動左官装置２００が搭載されている。なお、図１及び図３に、吹付・左官自動施工台車１００における上下前後左右方向を示しているが、図示の各方向は、吹付・左官自動施工台車１００を構成する各要素における相対的な位置関係を示しているに過ぎない。

【0022】

吹付・左官自動施工台車１００は、自動吹付装置１１０及び自動左官装置２００を搭載する吹付・左官装置用架台１３０を有している。吹付・左官装置用架台１３０は、いわゆるガントリー型の架台として構成されており、吹付・左官装置用架台１３０の前後方向に伸びる左右の下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂ、当該下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂから立設する３つの門型フレーム１３２Ａ～１３２Ｃなどを備えている。下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂは、吹付・左官装置用架台１３０の下部側に位置し、互いに平行に配置されている。なお、図中に示す符号Ｘ１は吹付・左官装置用架台１３０を縦断する前後軸を示し、符号Ｙ１は吹付・左官装置用架台１３０を横断する左右軸Ｙ１を示す。左右軸Ｙ１は前後軸Ｘ１に直交している。吹付・左官装置用架台１３０の下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂは前後軸Ｘ１と平行に伸びている。また、符号Ｚ１は、吹付・左官装置用架台１３０の上下軸であり、前後軸Ｘ１及び左右軸Ｙ１に直交している。

【0023】

図示の例では、下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂの前端側に前方門型フレーム１３２Ａが立設し、下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂの前後方向における中間部に中間門型フレーム１３２Ｂが立設し、下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂの後端側に後方門型フレーム１３２Ｃが立設している。各門型フレーム１３２Ａ～１３２Ｃは、それぞれ下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂから垂直に立設する一対の支柱フレームＦＲ１と、一対の支柱フレーム同士を連結する上方横梁フレームＦＲ２とを有し、これらによって門型をなしている。各門型フレーム１３２Ａ～１３２Ｃの上方横梁フレームＦＲ２は、吹付・左
官装置用架台１３０の左右軸Ｙ１と平行に伸びている。

【0024】

また、吹付・左官装置用架台１３０は、各門型フレーム１３２Ａ～１３２Ｃの上方横梁フレームＦＲ２を連結する上方縦梁フレーム１３３Ａ，１３３Ｂを更に備える。上方縦梁フレーム１３３Ａ，１３３Ｂは一直線上に連設されており、吹付・左官装置用架台１３０の前後方向に沿って下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂと平行に延在している。上方縦梁フレーム１３３Ａは、前方門型フレーム１３２Ａと中間門型フレーム１３２Ｂとにおける上方横梁フレームＦＲ２同士を連結する。また、上方縦梁フレーム１３３Ｂは、中間門型フレーム１３２Ｂと後方門型フレーム１３２Ｃとにおける上方横梁フレームＦＲ２同士を連結する。上方縦梁フレーム１３３Ａ，１３３Ｂは、吹付・左官装置用架台１３０の幅方向（左右軸Ｙ１方向）における中央位置よりも左側に偏心した位置に設けられている。但し、吹付・左官装置用架台１３０は、自動吹付装置１１０及び自動左官装置２００を搭載することができれば、その構造について特に限定されない。

【0025】

吹付・左官装置用架台１３０は、例えば、前後左右の四隅に走行輪（走行タイヤ）１３４を備え、走行輪１３４によって既設トンネルをトンネル軸方向に沿って自走することができる。なお、吹付・左官装置用架台１３０は、すべての走行輪１３４が駆動輪である必要はなく、その一部を従動輪としてもよい。また、符号１３４Ａは前輪（前側走行輪）を示し、１３４Ｂは後輪（後側走行輪）を示す。

【0026】

以上のように、吹付・左官装置用架台１３０は、ガントリー型の自走式架台として構成されている。吹付・左官自動施工台車１００は、吹付・左官装置用架台１３０における前方門型フレーム１３２Ａと中間門型フレーム１３２Ｂとの間に形成される前段セクションＳ１に自動吹付装置１１０が設置されている。また、中間門型フレーム１３２Ｂと後方門型フレーム１３２Ｃとの間に形成される後段セクションＳ２に自動左官装置２００が設置されている。

【0027】

吹付・左官装置用架台１３０は、走行用モータを備えており、走行用モータの作動によって前進、後進などの各種走行が可能である。例えば、吹付・左官自動施工台車１００は、吹付・左官装置用架台１３０の走行を操作するための走行用コントローラ（例えば、ペンダントスイッチなど）を備え、走行用コントローラを操作することで吹付・左官装置用架台１３０の前進、後進、非常停止、走行パターンの切替などが可能であってもよい。走行パターンの切替は、例えば、吹付・左官装置用架台１３０の前輪を駆動する駆動方式、左輪のみを駆動する駆動方式、右輪だけを駆動する駆動方式などを切り替えることができる。また、本実施形態においては、走行輪１３４にノーパンクタイヤを使用しているがこれには特に限定されない。

【0028】

自動吹付装置１１０は、吹付機本体１４０と、吹付機本体１４０を搭載する一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂなどを備える。一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂは、当該第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂに沿って吹付機本体１４０が移動（駆動）する際の軌道を規定するレール状のガイド部材である。図３に示すように、第１ガイドレール１５０Ａは、前段セクションにおける前部側の位置に設置されており、支持フレームＦＲ３を介して前方門型フレーム１３２Ａに固定されている。第１ガイドレール１５０Ｂは、前段セクションにおける後部側の位置に設置されており、支持フレームＦＲ３を介して中間門型フレーム１３２Ｂに固定されている。なお、図４に示す支持フレームＦＲ３の形状は一例であり、適宜変更することができる。また、図４において、一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂは、前後軸Ｘ１に沿って眺めた側面視において同一のアーチ形状を有している。より具体的には、一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂは、更新・修繕対象となる既設トンネルの内周面ＴＦの形状に概略合致するようなアーチ形状を有するレール部材として構成されている。一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂ
は、吹付・左官装置用架台１３０の幅方向（左右軸Ｙ１方向）に沿ってアーチ状に延設されている。

【0029】

図５は、自動吹付装置１１０を説明する図である。一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂは、吹付・左官装置用架台１３０の前後軸Ｘ１方向（前後方向）に間隔をあけて対向配置されている。吹付機本体１４０は、一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂ間に掛け渡されるように、これらによって保持されている。符号１４１は、吹付機本体１４０の筐体カバーであり、例えばボックス形状を有している。筐体カバー１４１は、吹付機本体１４０を構成する各種部品を保持している。以下では、一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂ間に架設される吹付機本体１４０（筐体カバー１４１）のうち、前後軸Ｘ１方向に沿った方向を「幅方向」として説明する。

【0030】

一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂは、アーチ形状を有するレール部Ｒｐ１，Ｒｐ２、レール部Ｒｐ１，Ｒｐ２に沿って設けられたラックＲｇ１，Ｒｇ２、レール部Ｒｐ１，Ｒｐ２の幅方向外側に設けられた外側リブＲｏ１，Ｒｏ２などを含んで構成されている。ラックＲｇ１，Ｒｇ２は、レール部Ｒｐ１，Ｒｐ２のアーチ形状に沿って延伸する長尺レール状の歯車（ギヤ）である。外側リブＲｏ１，Ｒｏ２は、吹付機本体１４０の幅方向を基準としてレール部Ｒｐ１，Ｒｐ２の外側に隣接して設けられており、レール部Ｒｐ１，Ｒｐ２と同様なアーチ形状を有している。

【0031】

吹付機本体１４０は、筐体カバー１４１の幅方向（前後軸Ｘ１方向）に伸びる第１シャフト１４２及び第２シャフト１４３、これら各シャフト１４２，１４３を回転駆動する駆動モータ１４４等を備えている。駆動モータ１４４は、例えばギヤモータであってもよく、第１シャフト１４２及び第２シャフト１４３を同期して回転駆動する。また、駆動モータ１４４は、第１シャフト１４２及び第２シャフト１４３を正逆方向に回転駆動することが可能である。

【0032】

第１シャフト１４２及び第２シャフト１４３の両端側は、筐体カバー１４１の側面に形成された挿通孔を通じてカバー外部に露出している。第１シャフト１４２の両端には、円筒形の歯車（ギヤ）であるピニオン１４２Ａ，１４２Ｂがそれぞれ設けられている。吹付機本体１４０におけるピニオン１４２Ａ，１４２Ｂは、それぞれ第１ガイドレール１５０Ａ，１５０ＢのラックＲｇ１，Ｒｇ２に歯合されている。また、第２シャフト１４３の両端には、第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂのレール部Ｒｐ１，Ｒｐ２から吹付機本体１４０が脱落しないように当該吹付機本体１４０を第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂに向けて押し付ける脱落防止用ローラー１４３Ａ，１４３Ｂが設けられている。脱落防止用ローラー１４３Ａ，１４３Ｂは、外側リブＲｏ１，Ｒｏ２を受け入れる凹部１４５を有する。第２シャフト１４３が回転駆動されると、各脱落防止用ローラー１４３Ａ，１４３Ｂは、外側リブＲｏ１，Ｒｏ２を凹部１４５に受け入れた状態で当該外側リブＲｏ１，Ｒｏ２上を滑動することができる。

【0033】

吹付機本体１４０は、更に、吹付ノズルユニット１６０を備えている。吹付ノズルユニット１６０は、モルタルの吹付を行う吹付ノズル１６１と、吹付ノズル１６１を保持すると共に当該吹付ノズル１６１を吹付機本体１４０の幅方向（前後軸Ｘ１方向）に沿って往復動させるためのスライドユニット１６２とを含む。スライドユニット１６２は、例えば、吹付機本体１４０の幅方向（前後軸Ｘ１方向）に沿って伸びる直動用ガイドレール１６３、直動用ガイドレール１６３に沿ってスライド自在に取り付けられた可動ブロック１６４、可動ブロック１６４に設けられると共に吹付ノズル１６１を固定するノズル保持部１６５、直動用ガイドレール１６３に沿って可動ブロック１６４を直動させる駆動機構１６６などを備えていてもよい。

【0034】

可動ブロック１６４は、直動用ガイドレール１６３に対する円滑なスライド動作が実現されるように、ベアリングなどの軸受部材を直動用ガイドレール１６３との間に介在させてもよい。駆動機構１６６は、適宜のモータや、当該モータの回転力を可動ブロック１６４のスライド直線運動に変換する変換機構を備えていてもよい。このような変換機構は特に限定されず、例えばボールねじ方式やベルト方式などの機構を採用してもよい。また、図５に示す符号Ｗｎは、吹付ノズルユニット１６０のスライドユニット１６２が吹付ノズル１６１を往復スライドさせる際のストローク幅（ノズルストローク幅）である。このノズルストローク幅Ｗｎは、吹付・左官自動施工台車１００（自動吹付装置１１０）を用いた１回の自動吹付施工において内周面ＴＦにモルタルを吹付可能なトンネル軸方向（前後軸Ｘ１方向）への吹付幅に相当する。ノズルストローク幅Ｗｎ（モルタル吹付幅）は特に限定されないが、例えば１メートル程度であってもよい。

【0035】

上記のように構成される自動吹付装置１１０は、駆動モータ１４４を作動させることによって、アーチ形状を有する第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂのレール部Ｒｐ１，Ｒｐ２に沿って吹付機本体１４０を移動させることができる。また、自動吹付装置１１０は、吹付ノズル１６１を吹付・左官装置用架台１３０の前後軸Ｘ１方向に所定のノズルストローク幅で往復スライドさせながら吹付ノズル１６１によるモルタルの吹き付け動作が可能である。一例として、自動吹付装置１１０によるモルタルの自動吹付施工を行う際、図４に符号Ｐｓで示す吹付開始位置から符号Ｐｅで示す吹付終了位置に至るまでの基準区間に亘って吹付機本体１４０を第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂに沿って移動させつつ、吹付機本体１４０の幅方向（前後軸Ｘ１方向）に沿って吹付ノズル１６１を往復動させながらモルタルの吹付施工を行う。これにより、図４に示す内周面ＴＦのうち、ハッチングが付された吹付予定領域に対してモルタルの自動吹付施工を行うことができる。

【0036】

なお、上記の説明では、第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂに沿って吹付機本体１４０を上昇させながらモルタルの自動吹付施工を行うことを例に説明したが、この限りではない。すなわち、第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂに沿って吹付機本体１４０を降下させつつ既設トンネルの内周面ＴＦに対してモルタルの自動吹付施工を行ってもよい。また、吹付機本体１４０を第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂに沿って上昇させながらモルタルを吹き付ける上昇過程吹付工程と、降下させながらモルタルを吹き付ける降下過程吹付工程とを適宜組み合わせて吹付施工を行ってもよい。一例として、第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂの下端側から上端側に向かう往路と当該上端側から下端側に向かう復路を１往復させることで、上述した上昇過程吹付工程と降下過程吹付工程とをそれぞれ1
回ずつ、合計２回の吹付工程を含んで自動吹付施工を行ってもよい。勿論、本実施形態に係る自動吹付施工は上記の例に限定されず、モルタルの吹き付けを行う過程で、吹付機本体１４０を第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂに沿って１往復半させてもよいし、２往復以上させてもよい。なお、吹付・左官自動施工台車１００は、自動吹付装置１１０の動作を制御するためのコントローラを有している。コントローラは、吹付・左官自動施工台車１００に設けられた制御盤であってもよい。

【0037】

次に、自動左官装置２００について説明する。自動左官装置２００は、均し機本体３００、左官装置用架台４００などを備える。左官装置用架台４００は、均し機本体３００を搭載するための架台であり、一対の第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂを有している。なお、一対の第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂは、上述した自動吹付装置１１０における一対の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂと実質的に同一構造であり、更新・修繕対象となる既設トンネルの内周面ＴＦに合致するようなアーチ形状を有するレール部材として形成されている。

【0038】

左官装置用架台４００は、吹付・左官装置用架台１３０における後段セクションＳ２に搭載されている。左官装置用架台４００は、吹付・左官装置用架台１３０の右側の下方縦
梁フレーム１３１Ｂから立設する一対の架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂと、これら架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂ同士を接続する複数の横梁フレームを組み合わせて構成されている。架構フレーム４２０Ａは、吹付・左官装置用架台１３０における後段セクションＳ２において前部側に位置しており、以下「前方架構フレーム」と呼ぶ場合がある。一方、架構フレーム４２０Ｂは、吹付・左官装置用架台１３０における後段セクションＳ２において後部側に位置しており、以下「後方架構フレーム」と呼ぶ場合がある。前方架構フレーム４２０Ａ及び後方架構フレーム４２０Ｂは、吹付・左官装置用架台１３０の左右軸Ｙ１及び上下軸Ｚ１によって規定される吹付・左官装置用架台１３０の横断面に沿って架設されている。

【0039】

図６は、図２のＢ－Ｂ矢視図である。図６には、後段セクションＳ２における後部に位置する後方架構フレーム４２０Ｂを描画しているが、前方架構フレーム４２０Ａ及び後方架構フレーム４２０Ｂは実質的に同一構造を有している。そのため、ここでは前方架構フレーム４２０Ａ及び後方架構フレーム４２０Ｂを区別せずに説明することとする。

【0040】

各架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂは、吹付・左官装置用架台１３０における右側の下方縦梁フレーム１３１Ｂに設けられた支持プレートＰＬ上を滑動可能に立設する可動フレームとして構成されている。図６に示すように、架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂは、第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂを支持するための支持フレーム４２１を有する。支持フレーム４２１は、下端側から柱フレーム４２２、斜めフレーム４２３、水平フレーム４２４などを組み合わせて構成されており、取付プレート４２５を介して第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂを固定している。

【0041】

また、架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂにおける柱フレーム４２２の下端部にはキャスター（車輪）４２６が取り付けられており、下方縦梁フレーム１３１Ｂに設置された支持プレートＰＬの上面（支持面）上を滑動することができる。図６に示すように、支持プレートＰＬは、下方縦梁フレーム１３１Ｂ上に水平な姿勢で延在するプレート部材であり、下方縦梁フレーム１３１Ｂから左右方向に張り出している。なお、架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂにおける柱フレーム４２２は、吹付・左官装置用架台１３０における上下軸Ｚ１方向に沿って延在し、水平フレーム４２４は左右軸Ｙ１方向に沿って延在している。

【0042】

架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂは、支持フレーム４２１の途中（図６に示す例では斜めフレーム４２３）から左右軸Ｙ１方向に向かって伸びる中間横梁フレーム４２７を有している。図６に示すように、中間横梁フレーム４２７は、吹付・左官装置用架台１３０における上方横梁フレームＦＲ２、上方縦梁フレーム１３３Ｂよりも若干高い位置に横架されている。また、架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂにおける中間横梁フレーム４２７同士は、前後軸Ｘ１に沿って平行に伸びる中間縦梁フレーム４２８によって２か所で相互に連結されている。

【0043】

自動左官装置２００（左官装置用架台４００）は、吹付・左官装置用架台１３０側に設けられた連結部１６に連結される連結部４３０を有する（図６を参照）。自動左官装置２００（左官装置用架台４００）側の連結部４３０は、左官装置用架台４００における一対の中間横梁フレーム４２７によって固定されている。

【0044】

一方、吹付・左官装置用架台１３０側に設けられた連結部１６は、吹付・左官装置用架台１３０の上方縦梁フレーム１３３Ｂから左右軸Ｙ１方向に伸びる一対の支持フレーム１３５によって固定及び支持されている（図２及び図３などを参照）。吹付・左官装置用架台１３０側に設けられた連結部１６は、自動左官装置２００（左官装置用架台４００）側の連結部４３０と上下に並んで配置される。自動左官装置２００（左官装置用架台４００）の連結部４３０は、吹付・左官装置用架台１３０側の連結部１６に対して、上下軸Ｚ１
を旋回（回動）中心として所定範囲内で旋回（回動）自在に、且つ、左右軸Ｙ１に沿って所定範囲で相対スライド可能に連結されている。なお、連結部１６，４３０同士の間には、例えば、ベアリングなどの軸受部材が介在してもよい。

【0045】

更に、吹付・左官自動施工台車１００は、旋回用シリンダ１３６及びスライド用シリンダ１３７を備えている。旋回用シリンダ１３６は、左官装置用架台４００（自動左官装置２００）を、吹付・左官装置用架台１３０に対して上下軸Ｚ１を中心に旋回（ヨーイング）させるための駆動源である。スライド用シリンダ１３７は、左官装置用架台４００（自動左官装置２００）を、吹付・左官装置用架台１３０に対して左右軸Ｙ１方向に相対スライドさせるための駆動源である。

【0046】

旋回用シリンダ１３６は、例えば、その基部側が吹付・左官装置用架台１３０における支持フレーム１３５に固定され、伸縮ロッドの先端側が、一対の中間縦梁フレーム４２８同士を連結する中間横梁フレーム４２９に固定されている（図３を参照）。ここで、旋回用シリンダ１３６におけるロッド軸は、左右軸Ｙ１に対して斜めに傾斜して伸びている。これにより、例えば、旋回用シリンダ１３６の伸縮ロッドを伸長させると、左官装置用架台４００（自動左官装置２００）が、吹付・左官装置用架台１３０に対して上下軸Ｚ１を中心として左側回転で旋回（ヨーイング）する。逆に、旋回用シリンダ１３６の伸縮ロッドを短縮させると、左官装置用架台４００（自動左官装置２００）が、吹付・左官装置用架台１３０に対して上下軸Ｚ１を中心として右側回転で旋回（ヨーイング）する。

【0047】

スライド用シリンダ１３７は、例えば、その基部側が吹付・左官装置用架台１３０における一対の支持フレーム１３５同士を接続する連結フレームＦＪに固定され、伸縮ロッドの先端側が、中間縦梁フレーム４２８に固定されている（図３を参照）。スライド用シリンダ１３７におけるロッド軸は、左右軸Ｙ１と平行に伸びている。これによれば、スライド用シリンダ１３７の伸縮ロッドを伸縮させることに伴い、左官装置用架台４００（自動左官装置２００）を、吹付・左官装置用架台１３０に対して左右軸Ｙ１方向に相対スライド（以下、「横スライド」という）させることができる。例えば、スライド用シリンダ１３７の伸縮ロッドを伸長させることによって、左官装置用架台４００（自動左官装置２００）が左右軸Ｙ１に沿って右側にスライドする。一方、スライド用シリンダ１３７の伸縮ロッドを短縮することによって、左官装置用架台４００（自動左官装置２００）が左右軸Ｙ１に沿って左側にスライドする。

【0048】

また、上記のように、左官装置用架台４００は、架構フレーム４２０Ａ，４２０Ｂにおける柱フレーム４２２の下端部にキャスター４２６を有しているため、吹付・左官装置用架台１３０に設置された支持プレートＰＬ上を滑動することができる。この構造によれば、吹付・左官装置用架台１３０に対する左官装置用架台４００（自動左官装置２００）の横スライド動作、あるいは旋回動作を円滑に行うことが可能となる。

【0049】

次に、自動左官装置２００の均し機本体３００について説明する。図７は、均し機本体３００及びその周辺構造を説明する図である。一対の第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂは、当該第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂに沿って均し機本体３００が移動（駆動）する際の軌道を規定するレール状のガイド部材である。第２ガイドレール４１０Ａは、左官装置用架台４００の前方架構フレーム４２０Ａに設置されている。また、第２ガイドレール４１０Ｂは、左官装置用架台４００の後方架構フレーム４２０Ｂに設置されている。一対の第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂは、吹付・左官装置用架台１３０の前後軸Ｘ１方向（前後方向）に間隔をあけて対向配置されており、これらの間に掛け渡されるように均し機本体３００が一対の４１０Ａ，４１０Ｂによって保持されている。一対の第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂは、吹付・左官装置用架台１３０の幅方向（左右軸Ｙ１方向）に沿ってアーチ状に延設されている。

【0050】

符号３１０は、均し機本体３００のフレーム体であり、例えばボックス形状を有している。フレーム体３１０は、均し機本体３００を構成する各種部品を保持している。以下では、一対の第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂ間に架設される均し機本体３００（フレーム体３１０）のうち、前後軸Ｘ１方向に沿った方向を「幅方向」とし、幅方向に直交する方向を「前後方向」として説明する。ここでいう「幅方向」及び「前後方向」は、均し機本体３００（フレーム体３１０）を基準としたときの各方向を示している。

【0051】

上記の通り、第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂは、自動吹付装置１１０の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂと実質的に同一構造であり、その詳細構造についての説明は適宜割愛する。均し機本体３００についても、吹付機本体１４０と一部の構造を共通にしており、吹付機本体１４０と同様な第１シャフト１４２、第２シャフト１４３、駆動モータ１４４などを備えている。第１シャフト１４２、第２シャフト１４３、駆動モータ１４４については既述した通りであり、ここでの詳細な説明は割愛する。均し機本体３００においても、駆動モータ１４４は、第１シャフト１４２及び第２シャフト１４３を同期して正逆方向に回転駆動することができる。

【0052】

均し機本体３００は、均し板３２０、当該均し板３２０を支持する支持ロッド３３０、支持ロッド３３０を介して均し板３２０を振動させる加振機構３４０など備えている。加振機構３４０は、支持ロッド３３０の延伸方向に沿って均し板３２０を所定の周期及びストロークで振動させる。加振機構３４０が作動すると、均し板３２０は均し機本体３００の前後方向に沿って振動する。なお、加振機構３４０や支持ロッド３３０の具体的な構造は、均し機本体３００の前後方向に均し板３２０を振動させることができる限りにおいて特に限定されない。また、加振機構３４０は、偏心モータや適宜の伝動装置を含んで構成されていてもよい。

【0053】

以上のように、本実施形態に係る自動左官装置２００は、駆動モータ１４４を作動させることによって、アーチ形状を有する第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂのレール部Ｒｐ１，Ｒｐ２に沿って均し機本体３００を移動させることができる。例えば、自動左官装置２００を用いてモルタルの自動左官施工を行う際、一例として、図６に符号Ｐｓで示す左官開始位置から符号Ｐｅで示す左官終了位置に至るまでの基準区間に亘り、均し板３２０を振動させながら第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂに沿って均し機本体３００を移動させる。

【0054】

図６に示す一形態のように、均し板３２０は、支持ロッド３３０に取り付けられる第１板部３２１と、当該第１板部３２１に対して斜めに接続された第２板部３２２とを含み、第２板部３２２の先端側にモルタルを均すブレード部３３３が形成されていてもよい。自動吹付装置１１０を用いて既設トンネルの内周面ＴＦにモルタルを自動吹付施工した後、内周面ＴＦに吹き付けられたモルタルに対して振動する均し板３２０のブレード部３３３を当接させながら均し機本体３００を第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂに沿って移動させる。これにより、図６に示す内周面ＴＦにおいてハッチングが付された左官予定領域におけるモルタルを自動で均すことができる。なお、図７に示す符号Ｗｂは、均し板３２０のブレード幅（前後軸Ｘ１方向に沿った寸法）である。吹付・左官自動施工台車１００（自動左官装置２００）は、１回の自動左官施工においてブレード幅Ｗｂに相当する区間をトンネル周方向に沿って均すことができる「モルタル均し幅」に相当する。本実施形態において、均し板３２０のブレード幅Ｗｂは、例えば、自動吹付装置１１０のノズルストローク幅Ｗｎ（モルタル吹付幅）と同等の寸法に設定されていてもよい。これによれば、自動吹付装置１１０によるモルタル吹付幅と、自動左官装置２００によるモルタル均し幅を概ね合致させることができ、効率的な自動施工が可能となる。また、均し板３２０のブレード幅Ｗｂとノズルストローク幅Ｗｎ（モルタル吹付幅）を等しい寸法に設定してもよ
い。これにより、自動吹付装置１１０によるモルタル吹付幅と、自動左官装置２００によるモルタル均し幅を合致させることができ、自動施工をより一層効率よく行うことができる。勿論、均し板３２０のブレード幅Ｗｂが上記ノズルストローク幅Ｗｎ（モルタル吹付幅）と異なっていてもよい。

【0055】

また、内周面ＴＦに吹き付けたモルタルの表面をより平滑に均すための観点から、第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂに沿って均し機本体３００を上昇させながらモルタルの自動左官施工を行うことが好ましいが、この限りではない。すなわち、第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂに沿って均し機本体３００を降下させつつ内周面ＴＦに吹き付けられたモルタルに対して自動左官施工を行うことも可能である。勿論、このように均し機本体３００を降下させながらモルタルの左官施工を行う場合には、均し板３２０を図６に示したものと異なる仕様にしてもよい。例えば、第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂに沿って均し機本体３００を降下させながら左官施工を行う場合、図８に示す変形例のような姿勢で均し板３２０を支持ロッド３３０に取り付けてもよい。均し機本体３００における均し板３２０やその他の構成部品は、自動左官施工の実施時に第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂに沿って均し機本体３００が移動する方向、その他の条件に応じて適宜変更できる。なお、吹付・左官自動施工台車１００は、自動左官装置２００の動作を制御するためのコントローラを有している。コントローラは、吹付・左官自動施工台車１００に設けられた制御盤であってもよい。

【0056】

次に、吹付・左官自動施工台車１００におけるその他の構成について説明する。一形態として、吹付・左官自動施工台車１００は、吹付・左官装置用架台１３０に対して走行輪１３４が左右軸Ｙ１と平行な回動軸を有する軸部ＰＸを介して接続されている。例えば、前輪１３４Ａは、軸部ＰＸを介して前方門型フレーム１３２Ａの支柱フレームＦＲ１に対して連結されている。また、後輪１３４Ｂは、軸部ＰＸを介して後方門型フレーム１３２Ｃの支柱フレームＦＲ１に対して連結されている。そして、各走行輪１３４と支柱フレームＦＲ１との間には、図２に示す高さ調整用伸縮シリンダ１３８が介在して設けられている。高さ調整用伸縮シリンダ１３８は、例えば電動シリンダであってもよい。高さ調整用伸縮シリンダ１３８の伸長状態を変更することで、吹付・左官自動施工台車１００の高さを調整することができる。勿論、各走行輪１３４に付設された高さ調整用伸縮シリンダ１３８を個別に作動させてもよいし、複数の高さ調整用伸縮シリンダ１３８を同時に作動させてもよい。

【0057】

また、本実施形態に係る吹付・左官自動施工台車１００は、例えば、吹付・左官装置用架台１３０の四隅近傍にガイド輪１３９を備えている（図２を参照）。ガイド輪１３９は、前方門型フレーム１３２Ａにおける各支柱フレームＦＲ１の中間部と、後方門型フレーム１３２Ｃにおける各支柱フレームＦＲ１の中間部にそれぞれ設けられている。ガイド輪１３９は、既設トンネルの内周面ＴＦに押し当てられることで、既設トンネルの線形に沿って吹付・左官自動施工台車１００の走行をガイドする。各ガイド輪１３９は、吹付・左官装置用架台１３０から内周面ＴＦに向けて突出するように設けられる。各ガイド輪１３９の側方への突出量は、各ガイド輪１３９に付設されるハンドル１３９Ａの操作によって調整することができる。

【0058】

また、吹付・左官自動施工台車１００（吹付・左官装置用架台１３０）は、台車ストッパー１７０を備える。台車ストッパー１７０は、トンネル床面ＩＶ上における吹付・左官自動施工台車１００の位置ずれを抑制するためのストッパー部材である。台車ストッパー１７０は、例えば、各下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂのうち、前方側（例えば、前方門型フレーム１３２Ａの近傍）と、後方側（例えば、後方門型フレーム１３２Ｃの近傍）にそれぞれ設置される。台車ストッパー１７０は、例えば、下端側に接地プレート１７１を有し、上端側にハンドル１７２を有する。ハンドル１７２を操作することで、接地プ
レート１７１の高さを変化させることができる。

【0059】

吹付・左官自動施工台車１００を走行させる際には、台車ストッパー１７０が機能しないように接地プレート１７１をトンネル床面ＩＶから上方に離間するようにハンドル１７２が操作される。一方、吹付・左官自動施工台車１００の走行を停止させ、既設トンネルの更新・修繕施工（自動吹付施工、自動左官施工）を行う際には、事前に接地プレート１７１をトンネル床面ＩＶに接地させる。これにより、自動吹付装置１１０及び自動左官装置２００が作動しても、吹付・左官自動施工台車１００の姿勢を安定させることができる。

【0060】

図９は、吹付・左官自動施工台車１００の変形例を説明する図である。図９に示す吹付・左官自動施工台車１００（吹付・左官装置用架台１３０）は、方向修正用キャスター１８０が下方縦梁フレーム１３１Ａ，１３１Ｂの前方側（例えば、前方門型フレーム１３２Ａの近傍）にそれぞれ設けられている。図８には、吹付・左官装置用架台１３０における左側の下方縦梁フレーム１３１Ａに設置された方向修正用キャスター１８０が描画されているが、右側の下方縦梁フレーム１３１Ｂにも同様な方向修正用キャスター１８０が設けられている。方向修正用キャスター１８０は、上下軸Ｚ１を中心として回転自在に設けられており、向きを自由に変更することができる。

【0061】

方向修正用キャスター１８０は、吹付・左官自動施工台車１００の走行する方向を修正する際に用いる車輪である。方向修正用キャスター１８０は、通常時において、トンネル床面ＩＶに接地しないように当該トンネル床面ＩＶから上方に離間した状態となっている（図９を参照）。吹付・左官自動施工台車１００の自走方向を修正する際は、左右の方向修正用キャスター１８０が接地していない状態で、これら方向修正用キャスター１８０の向きを所望の方向（吹付・左官自動施工台車１００の向きを修正したい方向）に合わせた後、左右の前輪１３４Ａに付設された高さ調整用伸縮シリンダ１３８を縮める。これにより、左右の方向修正用キャスター１８０を接地させると共に、左右の前輪１３４Ａをトンネル床面ＩＶから浮かせる（上方に離間させる）。この状態から、吹付・左官自動施工台車１００を前進させることによって、吹付・左官自動施工台車１００の自走方向を修正することができる。なお、吹付・左官自動施工台車１００の自走方向の修正が完了した場合には、左右の前輪１３４Ａに付設された高さ調整用伸縮シリンダ１３８を伸長させることで左右の前輪１３４Ａを接地させると共に、左右の方向修正用キャスター１８０をトンネル床面ＩＶから浮かせた状態に戻す。

【0062】

次に、図１を参照して吹付・左官自動施工台車システム１におけるモルタル供給台車５００について説明する。モルタル供給台車５００は、吹付・左官自動施工台車１００の自動吹付装置１１０にモルタルを供給するための台車である。

【0063】

モルタル供給台車５００は、吹付・左官装置用架台１３０と同様、自走式の台車として構成されている。モルタル供給台車５００は、ガントリー型のモルタル供給台車用架台５１０を備え、モルタル供給台車用架台５１０の四隅に走行輪５２０を備えている。図１に示すように、モルタル供給台車５００においても、前後軸Ｘ１と言及する際はモルタル供給台車用架台５１０を縦断する方向の軸を指し、左右軸Ｙ１と言及する際はモルタル供給台車用架台５１０を横断する方向の軸を指し、上下軸Ｚ１と言及する際は前後軸Ｘ１及び左右軸Ｙ１に直交する方向の軸を指すものとする。

【0064】

モルタル供給台車用架台５１０は、前後軸Ｘ１における前端側に配置される前方門型フレーム５３１、後端側に配置される後方門型フレーム５３２、前方門型フレーム５３１及び後方門型フレーム５３２を連結する上方縦梁フレーム５３３及び下方縦梁フレーム５３４などを備えている。上方縦梁フレーム５３３及び下方縦梁フレーム５３４は、前後軸Ｘ
１と平行に延伸している。

【0065】

上方縦梁フレーム５３３のうち、前後軸Ｘ１における前部側の位置には電気チェーンブロック５３５が設けられている。電気チェーンブロック５３５には、吹付・左官自動施工台車１００の自動吹付装置１１０にモルタルを圧送するためのポンプＭＰを有するポンプコンテナ５４０が吊り下げられており、電気チェーンブロック５３５によってポンプコンテナ５４０を昇降自在となっている。

【0066】

ポンプコンテナ５４０の前面には、モルタルを排出する排出口が形成されており、この排出口に排出管５４１が接続されている。ポンプコンテナ５４０における排出管５４１には、ポンプコンテナ５４０から圧送されるモルタルを自動吹付装置１１の吹付ノズル１６１に供給するための圧送ホースＭＣの一端側が接続されている。圧送ホースＭＣの他端側は吹付ノズル１６１に接続されており、ポンプコンテナ５４０から圧送されたモルタルを吹付ノズル１６１から吐出することでモルタルの吹付を行うことができる。なお、ポンプコンテナ５４０の上面には、モルタルをポンプコンテナ５４０内に投入するためのモルタル投入口が開口している。

【0067】

モルタル供給台車用架台５１０における上方縦梁フレーム５３３において、電気チェーンブロック５３５の後方には、移動式電気チェーンブロック５３６が設けられている。移動式電気チェーンブロック５３６は、上方縦梁フレーム５３３（前後軸Ｘ１）に沿って前後移動が可能である。移動式電気チェーンブロック５３６には、モルタルを混錬するミキサＭＭを有するミキサコンテナ５５０が吊り下げられている。ミキサコンテナ５５０の底部には、ミキサＭＭによってミキシングしたモルタルを排出するための排出口と、この排出口を開閉する排出蓋５５１が設けられている。移動式電気チェーンブロック５３６に吊架されたミキサコンテナ５５０は、昇降移動及び前後移動が自在となっている。なお、ミキサコンテナ５５０の上面には、モルタルの原料をミキサコンテナ５５０内に投入するための原料投入口が開口している。

【0068】

ミキシング済みのモルタルをミキサコンテナ５５０からポンプコンテナ５４０に供給する場合には、まずポンプコンテナ５４０を図１に示す通常位置Ｐ1からモルタル受け入れ
用位置Ｐ２に降下させる。そして、ミキサコンテナ５５０を、モルタル受け入れ用位置Ｐ２に移動させたポンプコンテナ５４０の上部に位置付けられるように、ミキサコンテナ５５０を図１に示す通常位置Ｐ３から前方移動及び下降移動をさせることによってモルタル投入位置Ｐ４に移動させる。この状態で、ミキサコンテナ５５０の排出口は、ポンプコンテナ５４０のモルタル投入口に位置が合わされており、ミキサコンテナ５５０の排出蓋５５１を開放することによってミキサコンテナ５５０からポンプコンテナ５４０にモルタルが投入される。なお、モルタル供給台車５００は、ポンプＭＰ、ミキサＭＭ、チェーンブロック５３５，５３６などの動作を制御するためのコントローラを有している。コントローラは、モルタル供給台車５００に設けられた制御盤であってもよい。

【0069】

また、図１に示すように、吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００は、例えばチェーン、ワイヤー、ロープなどの連結具ＣＨを介して連結することができるようになっている。これによれば、モルタル供給台車５００及び吹付・左官自動施工台車１００の走行時において、これらの間隔が連結具ＣＨの長さを超えて過度に広がることを抑制できる。そのため、圧送ホースＭＣに大きな負荷が掛かることを抑制できる。

【0070】

また、図１に示すように、吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００には、それぞれ、吹付・左官装置用架台１３０及びモルタル供給台車用架台４１０同士が衝突することを抑制するためのバッファーロッド１９０，５６０が設けられている。バッファーロッド５６０は、モルタル供給台車５００の前端部（前方門型フレーム５３１）側
に、バッファーロッド５６０が前方に向かって延設されており、バッファーロッド５６０の先端側には緩衝器（バッファー）５６１が設けられている。また、吹付・左官自動施工台車１００の後端部には、バッファーロッド１９０が後方に向かって延設されている。例えば、バッファーロッド１９０は、後方門型フレーム１３２Ｃの上方横梁フレームＦＲ２における幅方向中央部から後方に向かって延設されている。バッファーロッド１９０の先端部には緩衝器（バッファー）１９１が設けられている。これによれば、吹付・左官装置用架台１３０及びモルタル供給台車用架台５１０同士が衝突することを抑制できる。また、吹付・左官自動施工台車１００のバッファーロッド１９０とモルタル供給台車５００側のバッファーロッド５６０が連結可能に構成されていてもよい。

【0071】

その他、モルタル供給台車５００は、ガイド輪５７０を備えている。ガイド輪５７０は、吹付・左官自動施工台車１００におけるガイド輪１３９と同一構造であってもよい。ガイド輪５７０は、例えば、モルタル供給台車５００（モルタル供給台車用架台５１０）の四隅近傍に設けられており、各ガイド輪５７０の側方への突出量は、各ガイド輪５７０に付設されるハンドルの操作によって調整できる。モルタル供給台車５００のガイド輪５７０は、既設トンネルの内周面ＴＦに押し当てられることで、既設トンネルの線形に沿ってモルタル供給台車５００の走行をガイドする。

【0072】

以下、本実施形態に係る吹付・左官自動施工台車システム１を用いた既設トンネルの更新・修繕方法（工法）の手順を例示的に説明する。

【0073】

まず、図１に示すように、更新・修繕対象となる既設トンネルの施工予定位置に、吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００を配置する。吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００は、既設トンネルの施工進行方向に沿った走行及び吹付・左官施工を繰り返しながら、既設トンネルの更新・修繕作業を行う。そのため、ある施工区間に対してモルタルの自動吹付施工及び自動左官施工が完了すると、次の区間（典型的には、施工進行方向に隣接する次の施工区間）まで吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００を走行させてこれらを配置する。なお、上記のように、吹付・左官自動施工台車１００は、施工区間ごとに、一定幅ずつ（モルタル吹付幅、モルタル均し幅）のモルタル吹付・左官施工を行う。そのため、トンネル軸方向における一の施工区間の長さは、モルタル吹付幅（モルタル均し幅）に相当することとなる。

【0074】

吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００の施工箇所への配置（セット）が完了すると、モルタル供給台車５００におけるポンプコンテナ４４０から自動吹付装置１１０へのモルタル圧送を行いつつ、吹付・左官自動施工台車１００を用いてモルタルの自動吹付施工及び自動左官施工を内周面ＴＦに対して実施する。図９は、自動吹付施工及び自動左官施工の実施状況を模式的に説明する図である。

【0075】

上記の通り、吹付・左官自動施工台車１００は、施工進行方向を基準として前段に自動吹付装置１１０が配置され、自動吹付装置１１０の後段に隣接して自動左官装置２００が配置されており、施工進行方向に前後に並んで自動吹付施工及び自動左官施工を並行して行うことができる。図１０に示すＣＡ１は、吹付・左官自動施工台車１００における自動吹付装置１１０によって自動吹付施工を新たに行う「吹付施工対象工区」である。ＣＡ２は、吹付施工対象工区ＣＡ１の一つ前の工区に相当する「直近吹付施工済み工区」である。自動左官装置２００は、この「直近吹付施工済み工区ＣＡ２」を左官施工対象区間として自動左官施工を実施する。また、自動吹付装置１１０及び自動左官装置２００における動作制御は、吹付・左官自動施工台車１００に設けられたコントローラ（制御盤）を操作することによって自動で行うことができる。なお、図１０に示す例では、吹付施工対象工区ＣＡ１と直近吹付施工済み工区ＣＡ２との間に隙間が形成されているが、これには限定されない。例えば、吹付機本体１４０の仕様を適宜変更することでノズルストローク幅Ｗ
ｎ（モルタル吹付幅）を第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂ間の寸法よりも大きくしてもよい。同様に、均し板３２０のブレード幅Ｗｂを第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂ間の寸法よりも大きくしてもよい。このような仕様にすることで、例えば、図１１に示す態様のように吹付施工対象工区ＣＡ１と直近吹付施工済み工区ＣＡ２との間に隙間を形成することなく自動吹付施工及び自動左官施工を並行して行うことができる。

【0076】

吹付施工対象工区ＣＡ１に対するモルタルの自動吹付施工、直近吹付施工済み工区ＣＡ２（左官施工対象区間）に対するモルタルの自動左官施工が完了すると、吹付・左官自動施工台車１００における自動吹付装置１１０及び自動左官装置２００、並びに、モルタル供給台車５００のポンプＭＰを停止させ、次の工区に向けて吹付・左官自動施工台車１００及びモルタル供給台車５００を前進させる。このようにして、吹付・左官自動施工台車システム１は、施工対象工区を順次変更しながら既設トンネルの延長方向に沿って内周面ＴＦに対するモルタルの自動吹付施工及び自動左官施工を実施することができる。これによれば、人手に頼らず、既設トンネルの内周面に対して自動で効率的に吹付施工及び左官施工を実施することができる。

【0077】

なお、図４及び図６に示すように、本実施形態における吹付・左官自動施工台車１００においては、自動吹付装置１１０の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂと、自動左官装置２００の第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂが、既設トンネルの内周面ＴＦにおける右側半分の領域に対応する位置に延在する仕様となっている。勿論、この仕様は本発明を実施する一形態に過ぎないが、当該仕様（以下、「トンネル右半施工仕様」という）においては内周面ＴＦの右側半分の領域を施工対象としている。そのため、吹付・左官自動施工台車システム１は、既設トンネルの内周面ＴＦにおける左側半分の領域を施工対象とする仕様（以下、「トンネル左半施工仕様」という）の吹付・左官自動施工台車１００と、当該吹付・左官自動施工台車１００にモルタルを供給するモルタル供給台車５００を１セット含んでいてもよい。

【0078】

図１２は、吹付・左官自動施工台車システムの一態様を示す図である。図１２に示す符号１００Ｒは、トンネル右半施工仕様の吹付・左官自動施工台車であり、符号５００Ｒは、吹付・左官自動施工台車１００Ｒにモルタルを供給するモルタル供給台車である。符号１００Ｌは、トンネル左半施工仕様の吹付・左官自動施工台車であり、符号５００Ｌは、吹付・左官自動施工台車１００Ｌにモルタルを供給するモルタル供給台車である。

【0079】

勿論、図１２に示す態様も一例であり、例えば、吹付・左官自動施工台車１００における自動吹付装置１１０の第１ガイドレール１５０Ａ，１５０Ｂと、自動左官装置２００の第２ガイドレール４１０Ａ，４１０Ｂを、既設トンネルの内周面ＴＦにおける周方向の全区間に対応するように延在させてもよい。この態様によれば、吹付・左官自動施工台車１００における１回の施工単位で、既設トンネルの右半部分及び左半部分の双方を一括で施工することができる。

【0080】

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0081】

１・・・吹付・左官自動施工台車システム
１００・・・吹付・左官自動施工台車
１１０・・・自動吹付装置
１３０・・・吹付・左官装置用架台
１４０・・・吹付機本体
１５０Ａ，１５０Ｂ・・・第１ガイドレール
２００・・・自動左官装置
３００・・・均し機本体
４００・・・左官装置用架台
４１０Ａ，４１０Ｂ・・・第２ガイドレール
５００・・・モルタル供給台車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】