JP2000220398A - 鋼製セグメント用エレクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鋼製セグメントを支持する際に、吊りピース穴
に通すピンを使用せず、また、ピンの抜き差しの手作業
を無くして、効率よく鋼製セグメントの把持及び解除を
行なうことができる鋼製セグメント用エレクター把持装
置を提供する。 【解決手段】シールド掘進の鋼製セグメント10を組付け
る時に使用するエレクター20を、前記鋼製セグメント10
の吊りピース13を把持部３の把持金具３ａ、３ｂで挟み
込むことにより該鋼製セグメント10を支持する把持装置
２を備えて形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機で
掘削後、鋼製セグメントを組付ける時に、この鋼製セグ
メントを所定の位置に搬送するためのエレクターに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】地下鉄工事などの地下トンネルを掘る工
法の一つに、シールド（円筒）内で上部の土砂の崩壊を
防止しながら、掘削作業を行なうシールド工法がある。

【０００３】このシールド工法では、図７〜図９に示す
ようなシールド掘進機１の前面で掘削した後の掘削面が
崩壊し流動するので、トンネルの外径より多少大きな径
の鋼製やコンクリート製のセグメント10、10ａ、10ｂを
筒状にしてシールドを形成して、このシールド内部で、
切羽の崩壊を防ぎながら、その周囲を覆工して安全に掘
削作業を行なってトンネルを造成している。

【０００４】このシールド掘進機１の前部には、センタ
ーカッター42や先行ビット44ａ、メインビット44ｂ、外
周ビット44ｃ等を有するカッターヘッド41が設けられて
おり、このカッターヘッド41は、カッターヘッド駆動用
モーター43により回転駆動し、シールド掘進機１の前面
を掘削する。この掘削した土砂は後部のスクリューコン
ベア45等で後送される。

【０００５】また、このシールド掘進機１の後部には、
覆工材であるセグメント10を円筒に組付けるためのエレ
クター20がエレクター用油圧モーター21で駆動されるよ
うに設けられており、このエレクター20によってセグメ
ント10を所定の位置に搬送する。そして、このセグメン
ト10を組付けてシールドを形成する。このエレクター20
にはパンタグラフ式や門型等の形式のものがあるが、図
７、図９では門型のエレクター20を示してある。

【０００６】そして、シールド掘進機１が前面を掘進し
て鋼製セグメント10の１リング分の長さＬ前進すると、
セグメント10を円筒に組付けて、既設のセグメント10ａ
に連結して一体化し、この鋼製セグメント10と地盤との
間を裏込め注入剤によって裏込めして、次々とトンネル
を掘進していく。

【０００７】従来技術のエレクター50は、図１０〜図１
２に示すようなもので、上下摺動ジャッキ57により上下
方向（Ｕ−Ｄ方向）に、また、前後摺動ジャッキ54によ
り前後方向（Ｆ−Ｂ方向）に移動可能に、また、図示し
ない回動機構により、全体がＱ−Ｒ方向に旋回可能に構
成されている。

【０００８】このエレクター50が鋼製セグメント60を支
持する場合は、図１３に示すような鋼製セグメント60に
設けられた板厚ｔの吊りピース63を、図１１に示すエレ
クター50の吊り金具53の間ｄ（≧ｔ）に挿入して、それ
ぞれのピン用穴53ｈとピン用穴64の芯を合わせて、ピン
55を差し込んで支持している。そして、移動して鋼製セ
グメント60を所定の位置に組付けた後に、ピン55を取り
外し、エレクター50の支持を解除している。この吊りピ
ース63は、通常鋼製セグメント60の重心にできるだけ近
い場所で、シールドジャッキの推力を受ける縦リブ62の
背面に設けられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シール
ド口径が小口径になると、作業スペースが狭くなるた
め、或いは、セグメント単体60の重量が増加すると移動
し難くなるため、それぞれのピン用穴53ｈとピン用穴64
の芯合わせ作業や、ピン55の差し込み及び取り外し作業
に手間が掛かり、面倒で煩雑である上に作業に危険が伴
うので、鋼製セグメント60の組付け作業の効率が低下す
るという問題がある。

【００１０】また、吊りピース63と吊り金具53のピン用
穴64、53ｈに挿入したピン55で、鋼製セグメント60を吊
り下げるために、移動及び旋回中にこのピン55を回転軸
としてこの周りに鋼製セグメント60が回動するので、こ
の回動を防止するために、図１２に示すように、振れ止
めパッド56を左右に設けて動きを規制する場合もある。

【００１１】本発明は前記したような問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的は、鋼製セグメ
ントを支持する際に、吊りピース穴に通すピンを使用せ
ず、ピンの抜き差しの手作業を無くして、効率よく鋼製
セグメントの把持及び解除ができる鋼製セグメント用エ
レクターを提供することである。

【００１２】また、更なる目的は、把持部分で鋼製セグ
メントの回動を防止でき、従来技術のエレクターに設け
られている、旋回時の鋼製セグメントの揺動を制限する
ための揺れ止めパッドを省略することができる鋼製セグ
メント用エレクターを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の鋼製セグメント
のエレクターは、シールド掘進の鋼製セグメントを組付
ける時に使用するエレクターであって、前記鋼製セグメ
ントの吊りピースを、把持装置の把持金具で挟み込むこ
とにより、該鋼製セグメントを支持する把持装置を備え
たことを特徴とする。つまり、鋼製セグメントの吊りピ
ースの支持を、把持装置に設けた油圧ジャッキ等のアク
チュエータにより、強く挟持して行なう。

【００１４】この構成により、鋼製セグメントの吊りピ
ースを、エレクターに固定する際にピンを使用しないの
で、ピン穴の芯合わせ作業やピンの差し込み及びピン抜
きの作業が省略され、鋼製セグメントの組み立て作業が
簡略化される。

【００１５】また、挟み込みであるため、エレクターの
把持装置の把持部の面と、鋼製セグメントの吊りピース
の面とが当接し、堅固に固定されるので、吊り上げ及び
旋回の最中の振れの発生が防止される。

【００１６】そして、この吊りピースを挟持する構造と
しては、可動側の把持金具に回転の支点を設けて、固定
側と可動側の両把持金具の間の角度を変化させて挟持す
る構造を採用することもできるが、次のように構成する
と、吊りピースと把持部との位置関係を精密に合わせる
必要がなくなり、作業効率が向上する。

【００１７】つまり、前記把持装置が、固定側の把持金
具と、該固定側の把持金具に対面したまま平行移動する
可動側の把持金具と、該可動側の把持金具を平行移動す
るためのアクチュエータを備えて形成される。

【００１８】また、互いに対面した固定側の把持金具
と、平行移動する可動側の把持金具により、吊りピース
の両面を挟持するので、吊りピースの厚さによらず、押
圧する面積が一定となり、把持力が安定する。更に、前
記鋼製セグメントの吊りピースに設けた第１係合部に係
合する第２係合部を、前記把持金具に設けて形成する。

【００１９】この第１係合部と第２係合部については、
吊りピースを挟持する時に係合する形状であれば良く、
特に形状を限定しない。より具体的には次のように構成
される。

【００２０】前記第１係合部を前記吊りピースの端部に
取り付けた係合板で形成し、前記第２係合部を、前記把
持金具の前記吊りピースに当接する面に設けた係合溝で
形成する。しかし、これ以外に、溝部（凹部）と突起部
（凸部）の係合でもよく、穴と棒でも、また、切り欠き
とこの切り欠きに係合する隆起部でもよい。

【００２１】この構成により、把持する際に、吊りピー
スの第１係合部と、エレクターの把持部側の第２係合部
とが係合し、より堅固に把持され、ずれを生じることが
ない。そのため、鋼製セグメントの組付け時に生じる衝
撃によって、鋼製セグメントが取付け位置からずれるの
が防止される。また、作業中に油圧ジャッキ等に異常が
発生し、十分な挟持力が得られなくなった時でも、係合
した部分で支えるので、この鋼製セグメントがずれ落ち
ることがない。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係る
鋼製セグメント用エレクター把持装置の実施の形態を説
明する。

【００２３】本発明に係る鋼製セグメント用エレクター
は、図７〜図９に示すシールド掘進機１の後部に設けら
れ、このエレクター20の把持装置２は、上下方向（Ｕ−
Ｄ方向）及び前後方向（Ｆ−Ｂ方向）に移動可能で、更
に、Ｑ−Ｒ方向に回動可能に構成される。

【００２４】そして、図１及び図２に示すように、把持
装置２の把持部３は固定側の把持金具３ａと可動側の把
持金具３ｂとからなり、一方の固定側の把持金具３ａを
固定し、他方の可動側の把持金具３ｂを、ガイド８のガ
イド穴８ａ内面にスライド軸７をスライドさせて、油圧
ジャッキ（アクチュエータ）４により前後方向（Ｆ−Ｂ
方向）に移動できるように構成し、この把持金具３ａ、
３ｂ間の距離ｅを変えて、図６に示す鋼製セグメント1
0、10Ａの吊りピース13、13Ａを挟み込むことができる
ように形成する。

【００２５】この把持金具３ａ、３ｂの吊りピース13、
13Ａに当接する部分には、ギザギザの波形の滑り止め部
３ｃを設けてずれ落ちを防止し、確実に把持できるよう
にする。しかし、鋼製セグメント10、10Ａが小さく、ま
た、把持力が大きい時は、図４に示すように、この滑り
止め部３ｃを省略してフラットに形成してもよい。この
把持金具３ａ、３ｂの形状は鋼製セグメント10、10Ａの
吊りピース13、13Ａの形状等に合わせて、より把持し易
い形状に形成するのがよい。

【００２６】また、図６に示すような吊りピース13を把
持したときに、吊りピース13の端部に取り付けたずれ防
止用の係合板14（第１係合部）に係合する係合溝（第２
係合部）５を設ける。この係合溝５は傾斜させて形成
し、鋼製セグメント10を把持した時に、最初の位置決め
の精度が粗くても確実の把持できるようにする。

【００２７】そして、この可動側の把持金具３ｂが取り
付けられたスライド軸７には、回転防止用のキイ７ｋを
設け、ガイド穴８ａのキー穴に係合して、Ｑ−Ｒ方向へ
の回転を防止すると共に、把持装置２の端部に設けた油
圧ジャッキ４のピストンとスライド軸７を螺合し、この
スライド軸７を油圧ジャッキ４の作動に従って前後方向
（Ｆ−Ｂ方向）に押し引きできるようにして形成する。

【００２８】次に、本発明に係る鋼製セグメント用エレ
クターの第２の実施の形態について説明する。この第２
の実施の形態では、図３に示すように、可動及び固定の
把持金具３Ａｂ、３Ａａの関係を、第１の実施の形態と
逆にしたものである。即ち、図１の把持装置２では吊り
ピース13、13Ａを挟み込む時に、油圧ジャッキ４を引き
として作動させ、把持するが、この図３に示す把持装置
２Ａでは油圧ジャッキ４Ａの押しとして作動させ把持す
るものであり、その他の構成は、第１の実施の形態と同
じである。

【００２９】この把持装置２Ａの場合には、固定側の把
持金具３Ａａを取り付けたスライド軸７Ａに回転防止用
にキー７Ａｋを設け、このスライド軸７Ａの外周に可動
側の把持金具３Ａｂを取り付けたスライド筒８Ａを嵌合
し、このスライド筒８Ａを油圧ジャッキ４Ａのピストン
で押し引きして、鋼製セグメント10の把持及び把持の解
除を行なうように形成される。

【００３０】更に、本発明に係る鋼製セグメント用エレ
クターの第３の実施の形態について説明する。

【００３１】このエレクターの把持装置２Ｃは、図５に
示すように、可動側の把持金具３Ｃｂに回転の支点３Ｃ
ｅを設け、この支点３Ｃｅ周りに油圧ジャッキ４Ｃのピ
ストンの押し引きによって回動させることにより、吊り
ピース13を挟み込むことができるように形成される。

【００３２】この第３の実施の形態では、回動であるの
で、摩擦力が小さくまた構造も単純となるが、吊りピー
ス13の厚さｔが異なると当接する部分が面から線になる
ので、汎用性を持たせるためには吊りピース13の厚さｔ
によって、開き幅ｅを調整できる構造に形成することが
必要になる。

【００３３】次に、鋼製セグメント10側に設ける吊りピ
ース13について説明する。この鋼製セグメント10は、ス
キンプレート11の裏面に縦リブ12が設けられているが、
この縦リブ12の背面で重心にできるだけ近い場所に吊り
ピース13を取り付けて形成される。本発明に係る吊りピ
ース13では、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ピン用の
穴は設けられていない。

【００３４】そして、この吊りピース13にずれ止め用の
係合板（第１係合部）14を設ける。この係合板14は、図
１、図３、図４の把持金具３、３Ａ、３Ｂ（以下３で代
表する）で吊りピース13を挟み込んだ時に、把持金具３
に設けられている係合溝（第２係合部）５に入り込むよ
うに、把持金具３の寸法ａと吊りピース13の寸法ｂとを
略等しく、かつ、その幅ｆも吊りピース13の厚みｔと係
合溝５の深さｈとの関係を考慮して、幅ｆは略（ｔ＋２
＊ｈ）となるような適切な寸法で設けられる。

【００３５】また、鋼製セグメント10Ａの大きさ及び重
量が小さく、ずれ止め用の係合部14を設ける必要が無い
ときには、図６（ｃ）に示すように、吊りピース13Ａの
みで形成することもできる。

【００３６】次に、上記の構成の把持装置の操作を、図
１の把持装置２を使用した場合を例にして説明する。先
ず、図１で示すように、目測でエレクター20の把持金具
３ａ、３ｂの位置を鋼製セグメント10の吊りピース13の
位置に合わせて、可動側の把持金具３ｂを開いた状態に
してセットする。

【００３７】次に把持金具３ａ、３ｂをＤ方向に下降さ
せ、把持金具３ａ、３ｂの下端が鋼製セグメント10のス
キンプレート11の内面に着くまで下げて、スキンプレー
ト11の内面に着いたところで下降を止める。

【００３８】そして、油圧ジャッキ４を作動させて、可
動側の把持金具３ｂを並行移動させて吊りピース13を挟
み込む。この挟み込みにより、吊りピース13の上部に設
けられたずれ止め用の係合板14の端部が、それぞれ把持
金具３ａ、３ｂの係合溝５、５に挿入され係合される。

【００３９】これにより、鋼製セグメント10の把持は完
了し、エレクター20で鋼製セグメント10を吊り上げ、ま
た、旋回させて所定の場所に組付ける。この組付け後
に、再び、油圧ジャッキ４を作動させて、把持金具３ｂ
を開き、鋼製セグメント10の把持を解除する。以上の動
作を繰り返すことにより、次々と鋼製セグメント10を組
付けていくことができる。

【００４０】以上のような鋼製セグメント用エレクター
20によれば、鋼製セグメント10の吊りピース13を挟み込
むことにより、鋼製セグメント10を支持して、持ち上
げ、移動、旋回をするように構成したので、従来技術で
必要とされたいたピン用穴の芯合わせや鋼製セグメント
10の把持及び把持の解除の際のピンの抜き差しの作業を
不要とすることができ、作業能率を向上させることがで
きる。

【００４１】また、鋼製セグメント10の吊りピース13を
挟持して把持するので、この把持力によって鋼製セグメ
ント10の把持部３を回転中心とした回動を押えることが
できる。そのため、従来技術で必要としていた振れ止め
パッド等を不要にすることができる。

【００４２】更に、鋼製セグメント10の吊りピース13に
ずれ止め用の係合板14を取付けると共に、エレクター20
の把持金具３ａ、３ｂ側に、このずれ止め用の係合板14
を係合する係合溝５、５を設けることにより、鋼製セグ
メント10の把持及び揺れ止めをより確実なものにするこ
とができる。

【００４３】これにより、鋼製セグメント10の組付け時
の衝撃によるずれの発生を防止でき、また、組付け作業
中に油圧等の異常が発生して、十分な挟持力が得られな
くなった時でも、鋼製セグメント10がずれ落ちるのを防
止することができる。

【００４４】即ち、本発明に係る鋼製セグメント用エレ
クター20により、従来技術では手作業で行なっているピ
ン55（図１１）の抜き差し作業を省略でき、また、旋回
中に鋼製セグメント60がピン55周りに回動して揺れるの
を制限するために、従来技術のエレクター50に設けられ
ていた揺れ止めパッド56（図１２）を省略できる。

【００４５】従って、これらの手作業の省略により、セ
グメントの支持及び支持の解除作業において、手作業の
介在する余地をなくしたので、より自動化し易いエレク
ターにすることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る鋼製セグメント用エレクターによれば、鋼製セグ
メントの吊りピースを挟み込むことにより、鋼製セグメ
ントを支持して、持ち上げ、移動及び旋回できるように
構成したので、従来技術で必要とされていたピン用穴の
芯合わせやピンの抜き差しの手作業を不要とすることが
でき、作業能率を向上することができる。

【００４７】また、鋼製セグメントの吊りピースを挟持
して支持するので、この挟持力によって鋼製セグメント
を押えて回動を防止することができる。そのため、従来
技術のエレクターで必要としていた振れ止めパッド等を
不要にすることができる。

【００４８】また、把持装置を、固定側の把持金具、こ
の固定した把持金具に対面したまま、油圧ジャッキ等の
アクチュエータによって平行移動する可動側の把持金具
とで把持する構成にすることにより、この対面する把持
金具で吊りピースの両面を、吊りピースの板厚によら
ず、常に一定の面積で押圧挟持できるので、安定した把
持力で支持することができる。

【００４９】また、吊りピースと把持部との位置関係が
多少ずれていても、可動側の把持金具で固定側に押し動
かすことができるので、把持金具の位置を吊りピースの
位置に精密に合わせてセットする必要がなくなり、作業
効率を向上することができる。

【００５０】更に、鋼製セグメントの吊りピースにずれ
止め用の第１係合部を取付けると共に、エレクターの吊
り金具側に、この第１係合部に係合する第２係合部を設
け、把持時に互いに係合させて把持するので、より効果
的にずれ止めや揺れ止めを行なうことができる。

【００５１】そのため、鋼製セグメントの把持をより確
実なものにすることができ、鋼製セグメントピース組付
け時の衝撃によるずれの発生を防止できる。また、エレ
クターの作業中に油圧等の異常が発生して、十分な挟持
力が得られない時でも、鋼製セグメントのずれによる落
下を防止できる。従って、鋼製セグメントの組付け作業
の自動化及び省力化に対応し易く、また、高速施工が可
能なエレクターとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋼製セグメント用エレクターの把
持装置の概略側面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】本発明に係る第２の実施の形態の鋼製セグメン
ト用エレクターの把持装置の概略側面図である。

【図４】本発明に係る鋼製セグメント用エレクターの把
持装置の把持金具の他の例を示す部分側面図である。

【図５】本発明に係る第３の実施の形態の鋼製セグメン
ト用エレクターの把持装置の概略側面図である。

【図６】本発明に係る鋼製セグメントの図であり、
（ａ）は断面図で、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ線矢視図
であり、（ｃ）は別の吊りピースを示す断面図である。

【図７】本発明に係る鋼製セグメント用エレクターの位
置を示すシールド掘進機の側断面図である。

【図８】図７のＷ−Ｗ線矢視図である。

【図９】図７のＺ−Ｚ線矢視図である。

【図１０】従来技術の鋼製セグメント用エレクターの把
持装置を示す概略側面図である。

【図１１】図１０のＡ部分の拡大図である。

【図１２】図１１のＶ−Ｖ線矢視図である。

【図１３】従来技術の鋼製セグメントピースの図であ
り、（ａ）は断面図で、（ｂ）は、（ａ）のＴ−Ｔ線矢
視図で、（ｃ）は斜視図である。

【符号の説明】

２ 把持装置 ３ 把持部 ３ａ 固定側の把持金具 ３ｂ 可動側の把持金具 ４ アクチュエータ（油圧ジャッキ） ５ 第２係合部（係合溝） 10 鋼製セグメント 13 吊りピース 14 第１係合部（係合板） 20 エレクター

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進の鋼製セグメントを組付け
   る時に使用するエレクターであって、前記鋼製セグメン
   トの吊りピースを把持部の把持金具で挟み込むことによ
   り、該鋼製セグメントを支持する把持装置を備えたこと
   を特徴とする鋼製セグメント用エレクター。
2. 【請求項２】 前記把持装置が、固定側の把持金具と、
   該固定側の把持金具に対面したまま平行移動する可動側
   の把持金具と、該可動側の把持金具を平行移動するため
   のアクチュエータを備えて形成されたことを特徴とする
   請求項１記載の鋼製セグメント用エレクター。
3. 【請求項３】 前記鋼製セグメントの吊りピースに設け
   た第１係合部に係合する第２係合部を、前記把持金具に
   設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の鋼製セグ
   メント用エレクター。
4. 【請求項４】 前記第１係合部が前記吊りピースの端部
   に取り付けた係合板であり、前記第２係合部が、前記把
   持金具の前記吊りピースに当接する面に設けた係合溝で
   あることを特徴とする請求項３記載の鋼製セグメント用
   エレクター。