JP2001317300A

JP2001317300A - セグメント取付装置

Info

Publication number: JP2001317300A
Application number: JP2000137964A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Matsuzaki; 和彦松崎
Original assignee: TAKAMI KOGYO KK
Current assignee: TAKAMI KOGYO KK
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】電力管路などの小径トンネルを形成するのに
好適なセグメント取付装置を提供する。【解決手段】シールド掘進機Ａの後方設備の土砂排出
のためのベルトコンベアＢなどに装着するリング状の装
着手段２と、該装着手段２に回動且つ停止可能に設けた
リング状の支持手段３と、該支持手段３に設けたトンネ
ル組立用のセグメントＣを保持するための保持手段４と
からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば電力管路トン
ネル等の小径のトンネルを形成するために好適なセグメ
ント取付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は電力管路などの小径トンネルを形
成するための内張り材であるセグメント材の取付作業は
人の手で行なわれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の小径トンネルは
人が頭を下げないと直立できない程の内径であり、土砂
排出用のベルトコンベアなどが内部にあるので作業員は
中腰状態で重いセグメントの移動や取付を行い、そのた
め作業が過酷となると共に、作業による怪我や腰痛など
の安全面の問題点があり、更に大径トンネルで使用され
ている大型のセグメント取付装置は全く使用できないた
め小型の装置の出現が待望されていた。

【０００４】本発明は上記の問題点を解消し、狭い場所
で使用可能で簡便なセグメント取付装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成すべく、シールド掘進機の後方設備への装着手段と、
該装着手段に回動且つ停止可能に設けた支持手段と、該
支持手段に設けたセグメントの保持手段とからなること
を特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
乃至図１０により説明する。

【０００７】図１において、１は本発明の第１の実施の
形態であるセグメント取付装置を示し、該セグメント取
付装置１は、トンネル掘削用のシールド掘進機Ａの後方
設備である土砂排出のためのベルトコンベアｄのフレー
ムＢに装着するための装着手段２と、該装着手段２に回
動且つ停止可能に設けた支持手段３と、該支持手段３に
設けられセグメントＣを保持するための保持手段４とか
らなる。

【０００８】尚、図１は掘削面側から見た断面図を示
し、外側の２点鎖線はシールド筒体Ｄを示し、２重の点
線は複数のセグメントＣを円筒状に組み立てた内張り材
Ｅを示し、又、図２に示す前記シールド掘進機Ａは前記
シールド筒体Ｄの先端部に掘削用のカッター部ａと、そ
の後方の土砂を溜めるチャンバー室ｂと、スクリューコ
ンベアｃなどから構成されている。

【０００９】前記装着手段であるリング状装着体２は図
３に示す如く、上下方向又は左右方向に２分割可能なリ
ング分割装着体２ａからなり、これらリング分割装着体
２ａの内周側に前記ベルトコンベアｄのフレームＢの外
側面に装着するための装着部２ｂが設けられており、該
装着部２ｂにおいて該フレームＢに取付板２ｄによりネ
ジ止めなどで前記図２に示す如く固定され、又該リング
状装着体２の外周面２ｃに前記支持手段３が回動可能に
係合する。

【００１０】前記支持手段であるリング状回動体３は内
周に凹部を有する断面凹字状のリング体をなし、該凹部
において前記リング状装着体２が回動可能に係合する。
そして該リング状回動体３は図４に示す如く、上下方向
か又は左右方向に２分割可能なリング分割回動体３ａ、
３ｂからなり、上方のリング分割回動体３ａにカウンタ
ーバランス５が設けられていると共に下方のリング分割
回動体３ｂにセグメントＣを保持するための保持手段４
が設けられており、又図示されていないが前記リング状
装着体２と該リング状回動体３との摺動面のどちらか一
方の面が両方の面にポリアセタール樹脂やポリアミド樹
脂などの低摩擦係数の合成樹脂の潤滑部材が設けられ円
滑な摺動面を形成している。

【００１１】尚、上記の低摩擦係数の合成樹脂の代りに
オイルレスメタルやローラベアリングなどの潤滑部材を
使用してもよい。

【００１２】又、前記リング状回動体３には図５に示す
如く第１ストッパーであるブレーキ機構６が設けられて
いる。

【００１３】該ブレーキ機構６は前記リング状装着体２
の上部側面に設けたブレーキ支点軸２ｅに枢着されたブ
レーキレバー６ａよりなり、１端部に傾斜したブレーキ
面のブレーキ部６ｂを有すると共に他端部に把持部６ｃ
とを有し、該把持部６ｃを下方に引くとブレーキ部６ｂ
の傾斜面が前記リング状回動体３の側面部に喰い込んで
回動を規制することができる。尚、ブレーキ部６ｂの傾
斜面には摩擦係数を上げるためにブレーキゴムを接着し
てもよく、又ブレーキ機構６は図５に示すものに代えて
リング状回動体の回動を規制できればいずれの手段であ
ってもよい。

【００１４】前記保持手段４は図６に示す如く前記リン
グ状回動体３に固定した固定枠体４ｄと、該固定枠体４
ｄに移動可能に設けた移動枠体４ｃと、該移動枠体４ｃ
の先端部の螺孔に螺合するネジ軸４ｂと、該ネジ軸４ｂ
の先端部に設けられセグメントＣを保持するための保持
ピン部４ａとからなる。

【００１５】又、前記保持手段４には前記移動枠体４ｃ
の前記固定枠体４ｄに対する移動に伴う伸縮を規制する
ための第２ストッパーである伸縮固定機構７と前記保持
ピン部４ａの伸縮を微調整するための伸縮調整機構８と
が設けられており、該伸縮固定機構７は前記移動枠体４
ｃに設けた複数のピン孔７ａと前記固定枠体４ｄに設け
た固定ピン孔７ｂと該ピン孔７ａと固定ピン孔７ｂとに
嵌通して伸縮を規制するための固定ピン７ｃとからな
り、又該伸縮調整機構８は、前記ネジ軸４ｂが螺合した
ウォームホイール８ａと該ウォームホイール８ａと螺合
するウォーム８ｂと該ウォーム８ｂに連結した手動ハン
ドル８ｃとからなり、該手動ハンドル８ｃを回すとウォ
ーム８ｂが回り、それと螺合するウォームホイール８ａ
が回り、該ウォームホイール８ａの中心部のメネジ部に
螺合したネジ軸４ｂが図の上下方向に僅かづつ移動して
前記保持ピン部４ｄを微調整することができる。

【００１６】次に、本発明の第１の実施の形態であるセ
グメント取付装置１の使用方法を図面により説明する。

【００１７】前記図２に示す如く、シールド筒体Ｄの前
端に設けたカッター部ａの掘削によりトンネルを掘進す
るシールド掘進機Ａの後方のベルトコンベアｄの傾斜し
たフレームＢに本発明のセグメント取付装置１は装着さ
れており、該シールド掘進機Ａの掘進につれてその後部
寄りのシールド筒体Ｄ内で複数のセグメントＣを該セグ
メント取付装置１を使用して円筒状の内張り材Ｅに組み
上げてトンネルとして形成する。

【００１８】先ず、円筒状にするために図７に示す如
く、シールド筒体Ｄの下面中央部に１番目のセグメント
Ｃ_１を置き、この１番目のセグメントＣ_１の上に点線で
示す如く２番目のセグメントＣ_２を置き、この２番目の
セグメントＣ_２の真ん中の支持金具に前記支持手段４の
支持ピン部４ａのピンを通してから移動枠体４ｃを固定
枠体４ｄに対して保持手段４の全長を縮める方向に移動
して固定ピン７ｃを所定のピン孔７ａ、７ｂに挿通して
該２番目のセグメントＣ_２を吊り上げてから図７の如く
左側に持ち上げ、該２番目のセグメントＣ_２の右端部を
１番目のセグメントＣ_１の左端に合わせてから固定ピン
７ｃを抜き換えて移動枠体４ｃを伸ばし、更に手動ハン
ドル８ｃを回して支持ピン部４ａを伸ばしながら調節し
セグメントの上端部をシールド筒体Ｄに添わせてから１
番目のセグメントＣ_１と２番目のセグメントＣ_２の連結
ボルトを止めて取り付ける。

【００１９】次に、３番目のセグメントＣ_３を１番目の
セグメントＣ_１の右側に２番目と同様に取り付け、又既
に組み上っている円筒状の内張り材Ｅとも連結し、下半
分の半筒状に形成する。

【００２０】その後図８に示す如く、４番目のセグメン
トＣ_４をやや縮小した状態の支持手段４で吊り左側に持
ち上げて前記１、２、３番目のセグメントＣで形成され
た半筒状体の左上端部に該４番目のセグメントＣ_４の右
端部を合わせてから該支持手段４を伸長して左端部をシ
ールド筒体Ｄに当接する様にしてから前記２番目のセグ
メントＣ_２とこの４番目のセグメントＣ_４の連結ボルト
を止めて取り付け、５番目のセグメントＣ_５も４番目の
セグメントＣ_４と同様に右側に取り付けて真上だけが空
いた状態のＣ字状の筒体となる。

【００２１】その後、図９に示す如く、最後となる６番
目のセグメントＣ_６を支持手段４を縮めてから吊り上
げ、右か左かのどちらかの方向にリング状回動体３を回
転させて持ち上げ該６番目のセグメントＣ_６が真上にな
った時に前記ブレーキ機構６の把持部６ｃを押し下げて
該リング状回動体３の回動を停止させ、図９では左側の
４番目のセグメントＣ_４の右端部にこの６番目のセグメ
ントＣ_６の左側を合わせてから連結孔をピンなどで仮止
めし、更に前記支持手段４の伸縮固定機構７と伸縮調整
機構８とにより支持ピン部４ａを伸ばしてセグメントの
右側もぴったりと右側の５番目のセグメントＣ_５の左端
部に合わせてから連結ボルトを止めて取り付け、又既に
組み上っている内張り材Ｅに前後方向も取り付けて新し
い円筒状の内張り材Ｅとなる。

【００２２】そしてシールド掘進機Ａが更に掘進してシ
ールド筒体Ｄの後方部にセグメントＣの長さ分のスペー
スが確保されたら又前記の如くセグメントＣの取付作業
を行って順序トンネルを長くすることができる。

【００２３】又、前記図７、図８の如く３０キログラム
前後ある重いセグメントＣを吊り上げて右か左かに回転
させて持ち上げる時にもし手が滑っても安全な様に一方
向のみ回転し他方向では回転を規制するための図１０に
示す一方向ラチット機構９を設けている。

【００２４】該一方向ラチット機構９は、前記リング状
装着体２の側面部に設けられた支点軸９ｂに枢着され両
側に係止爪を有するラチット９ａと該ラチット９ａとバ
ネ軸９ｂとの間に付勢されたトグルバネ９ｃと前記リン
グ状回動体３の内周部に設けられたラック状の複数の凹
部９ｅからなり、この例では該ラチット９ａの左側の爪
が凹部９ｅに係止する様にトグルバネ９ｃが付勢されて
リング状回動体３の時計方向の回転が規制され、該ラチ
ット９ａの右側の爪が凹部９ｅに係止する様にトグルバ
ネ９ｃの付勢を切換えれば反時計方向の回転が規制され
る。

【００２５】この一方向ラチット機構９によりセグメン
トＣを吊り上げて持ち上げる途中で手を離したり、休め
ても逆方向にセグメントＣが振られたりすることが防止
されて安全に作業を行うことができる。

【００２６】尚、一方向ラチット機構の代りに同様な機
能の一方向クラッチ機構を設けてもよい。

【００２７】又、前記図４に示すカウンターバランス５
は前記リング状回動体３に設けられた保持手段４との釣
り合いをとるための重りであり、該保持手段４に重いセ
グメントＣが吊り下げられると該カウンターバランス５
だけでは釣り合いがとれないので、図示しないがワンタ
ッチで着脱可能な重りを付加して該セグメントＣの持上
げを軽くすることができる。

【００２８】次に本発明の第２の実施の形態を図１１及
び図１２により説明する。

【００２９】前記第１の実施の形態では本発明のセグメ
ント取付装置１はシールド掘進機Ａ内の土砂排出用のベ
ルトコンベアに装着されたが、この第２の実施の形態の
セグメント取付装置１１においては、シールド掘進機Ａ
の先端に設けたカッター部ａのすぐ後の土砂を溜めるチ
ャンバー室ｂに送泥管Ｆから泥水を送って、掘削された
土砂はこの泥水と共に排泥管Ｇによって後方設置や地上
設備に送って土砂を分離処理する泥水式に適用されてお
り、前記送・排泥管Ｆ・Ｇは前記チャンバー室ｂ内では
上下に分離しているがシールド筒体Ｄの後方から操作ユ
ニット、油圧ユニットなどの後方設備までの間は横に２
本隣接して設けられ、この並列の送・排泥管Ｆ・Ｇに抱
持するように前記セグメント取付装置１１が矢印に示す
管方向に移動手段１２によって移動可能に装着されてい
る。

【００３０】該移動手段１２は前後の車輪１２ａ、１２
ａと車輪取付具１２ｂよりなり、該車輪取付具１２ｂに
よってリング状装着体２に取り付けられ、該車輪１２ａ
は並列した送・排泥管Ｆ・Ｇ上に載り、該セグメント取
付装置１１は後方の積込位置に置かれたセグメントＣを
吊り上げて、その状態で前方のセグメント組立位置まで
容易に移動させることができる。

【００３１】このセグメントの組立位置において、複数
のセグメントＣを円筒状に組み上げる方法は前記第１の
実施の形態の図７、図８、図９で示した方法と同様であ
るが、該セグメントＣを保持するための保持手段１４は
油圧を利用し、図１２に示す如く、リング状装着体２に
回動可能に係合したリング状回動体３の両側に油圧シリ
ンダー１４ａを設け、その両シリンダーロッド１４ｂの
先端部間に保持アーム１４ｄを架設してその中間にセグ
メントＣを保持する保持ピン部１４ｃを設け、該保持手
段１４の伸縮が人力から油圧の力により大巾に省力化す
ることができる。

【００３２】尚、この油圧式の保持手段１４を前記第１
の実施の形態の保持手段４に適用することにより同様に
省力化することができる。

【００３３】

【発明の効果】この様に本発明によると、シールド掘進
機の土砂排出用のベルトコンベア或いは送・排泥管にセ
グメント取り付けのための保持手段を回動且つ停止可能
に設けたことにより、狭い電力管路などの小径トンネル
に簡便にセグメントを設置することができ、セグメント
取り付けの作業労力を軽減できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のセグメント取付装
置の正面断面図である。

【図２】シールド掘進機によりトンネルを形成する状態
を示す側面断面図である。

【図３】リング状装着体の斜視図である。

【図４】リング状回動体の斜視図である。

【図５】ブレーキ機構の斜視図である。

【図６】保持手段の正面説明図である。

【図７】セグメントの取付時の第１段階の説明図であ
る。

【図８】セグメントの取付時の第２段階の説明図であ
る。

【図９】セグメントの取付時の最終段階の説明図であ
る。

【図１０】一方向クラッチの説明図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態のセグメント取付
装置の側面断面図である。

【図１２】油圧式の保持手段の正面説明図である。

【符号の説明】

１、１１セグメント取付装置２装着手段３支持手段４保持手段５カウンターバランス６ブレーキ機構７伸縮固定機構８伸縮調整機構９一方向ラチット機構Ａシールド掘進機ＢフレームＣセグメントＤシールド筒体Ｅ内張り材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シールド掘進機の後方設備への装着手段
と、該装着手段に回動且つ停止可能に設けた支持手段
と、該支持手段に設けたセグメントの保持手段とからな
ることを特徴とするセグメント取付装置。
【請求項２】前記装着手段は掘削土砂の搬出ベルト又
は泥水送排パイプを抱持する形式のリング状装着体から
なることを特徴とする請求項１に記載のセグメント取付
装置。
【請求項３】前記支持手段は前記リング状装着体に回
動自在に係合するリング状回動体からなることを特徴と
する請求項２に記載のセグメント取付装置。
【請求項４】前記リング状回動体に回動を規制する第
１ストッパーを設けたことを特徴とする請求項３に記載
のセグメント取付装置。
【請求項５】前記保持手段は前記リング状回動体から
外方に突設し先端部にセグメントの取付具を有する伸縮
可能な保持体からなることを特徴とする請求項３に記載
のセグメント取付装置。
【請求項６】前記保持体に伸縮を規制する第２ストッ
パーを設けたことを特徴とする請求項５に記載のセグメ
ント取付装置。
【請求項７】前記リング状装着体は前記搬出ベルト又
は前記泥水送排パイプを抱持すると共に該排出ベルト又
は該泥水送排パイプ方向に移動可能に形成されているこ
とを特徴とする請求項２に記載のセグメント取付装置。
【請求項８】前記リング状装着体とリング状回動体と
の回動摺動部分に合成樹脂又はベアリングによる潤滑部
材を介在したことを特徴とする請求項３に記載のセグメ
ント取付装置。
【請求項９】前記リング状装着体は複数に分割可能な
リング分割装着体からなることを特徴とする請求項２に
記載のセグメント取付装置。
【請求項１０】前記リング状回動体は複数に分割可能
なリング分割体からなることを特徴とする請求項３に記
載のセグメント取付装置。
【請求項１１】前記リング状回動体に、前記保持体か
ら１８０°の反対側の位置にカウンターバランスを設け
たことを特徴とする請求項５に記載のセグメント取付装
置。
【請求項１２】前記リング状装着体とリング状回動体
との間に該リング状回動体の所定の回転方向には回転自
在とし逆の回転方向には回転を規制する一方向ラチット
又は一方向クラッチを設けたことを特徴とする請求項２
又は請求項３に記載のセグメント取付装置。