JP2002115494A - 六角形セグメントの組立方法およびその組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小口径のシールド掘削機によって掘削された
掘削壁面に４個の六角形セグメントを千鳥状に組み立て
ることによって１リング分のトンネル覆工部を築造する
際の六角形セグメントの組立方法において、六角形セグ
メントのトンネル周方向の長さが隣接する推進ジャッキ
間の幅よりも大きいにもかかわらず、円滑且つ能率のよ
い組み立てを行えるようにする。 【解決手段】 トンネル覆工部におけるトンネル長さ方
向に突出した六角形セグメントの前半部間で形成される
台形状の空間部に新たな六角形セグメントをエレクタに
よって送り込む際に、該六角形セグメントをその一端部
側のＶ字状傾斜端面における前側傾斜端面部と他端部側
のＶ字状傾斜端面における後側傾斜端面部とがトンネル
長さ方向に平行となるように捻回させ、この姿勢にして
隣接する推進ジャッキ間を通過させたのち、Ｖ字状傾斜
端面の先端がトンネル周方向に指向するように逆方向に
捻回させ、この状態にして該六角形セグメントの後半部
を台形状空間部に組み込んで連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は小口径のシールド掘
削機によって掘削されたトンネル掘削壁面に六角形セグ
メントをトンネル周方向に順次千鳥状に組み立てながら
トンネル覆工を築造していく六角形セグメントの組立方
法とこの方法を実施するための装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、シールド掘削機によって掘削
された掘削壁面に複数個の六角形セグメントをトンネル
周方向に組み立てゝトンネル覆工を構築する場合、トン
ネル周方向に対向する六角形セグメントの前後傾斜端面
部同士を交互に千鳥状に接合、連結することによって前
半部がトンネル長さ方向に突出させたセグメント間にセ
グメントの後半部が嵌合可能な台形状の空間部を形成し
ながらトンネル覆工を構築し、周方向に千鳥状に連結し
たセグメントの前端面によって形成している該トンネル
覆工の凹凸前端面にシールド掘削機の推進ジャッキを当
接させて伸長させることによりトンネルを掘進してい
る。

【０００３】このようなトンネル覆工の構築において、
シールド掘削機が大口径であって大径のトンネルを掘削
する場合には、６個以上の偶数個の六角形セグメントを
トンネル周方向に組み合わせることにより１リング分の
トンネル覆工部を形成しているが、小口径のシールド掘
削機によって直径が3000mm以下の小径トンネルを掘削
し、その掘削壁面にトンネル周方向に湾曲した平面六角
形状のセグメントをトンネル周方向に順次千鳥状に組み
合わせて接合、連結させながらトンネル覆工を築造して
いく場合、１リング分のトンネル覆工部を２個の六角形
セグメントで形成することは不可能であるので、４個の
六角形セグメントを周方向に千鳥状に組み合わせること
により形成されることになる。

【０００４】このように、トンネル周方向に４分割して
なる六角形セグメントを、例えば、トンネル掘削壁面に
対して上下左右となる位置にトンネル周方向に千鳥状に
組み合わせた場合、上下２個のセグメントの前半部が前
方に突出した状態では、トンネル掘削壁面の左右両側に
おいてこれらのセグメントのトンネル周方向に対向した
前半部側の傾斜端面とこれらのセグメント間に配設して
いる左右のセグメントの前端面とで新設すべき六角形セ
グメントの後半部が嵌合可能な台形状の空間部が形成さ
れ、これらの台形状空間部に新設の六角形セグメントの
後半部を嵌合させると、該六角形セグメントの前半部が
上下側の上記既設セグメントの前端面から突出した状態
となって、上下側に上記同様に新設すべき六角形セグメ
ントの後半部が嵌合可能な台形状の空間部が形成され
る。

【０００５】そして、シールド掘削機が六角形セグメン
トのトンネル長さ方向に幅の半幅、即ち、前半部の幅に
等しい距離だけ掘進する毎に、トンネル掘削壁面の上下
或いは左右側に形成される上記台形状の空間部に新設セ
グメントを組立てていくものである。

【０００６】一方、シールド掘削機においては、１個の
六角形セグメントに対して少なくとも２本の推進ジャッ
キが配設されているが、これらの推進ジャッキを周方向
に不均等な配置状態にすると推進時に六角形セグメント
にかかる荷重に偏りが生じてシールド掘削機の掘進方向
が不安定となるので、シールド掘削機のスキンプレート
内に周方向に等間隔毎に配設されている。そして、１つ
の台形状空間部に新設セグメントの後半部を嵌合させて
組み立てる際には、この台形状空間部に露出している既
設六角形セグメントの前端面以外の他の既設六角形セグ
メントの前端面に推進ジャッキを当接させておき、上記
台形状空間部に対向する推進ジャッキを収縮させてその
空間部を利用してセグメントの組立作業を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、６個以
上の六角形セグメントによって１リング分のトンネル覆
工部を形成する大径のトンネルの場合にはシールド掘削
機が大口径であるので、台形状空間部を挟むように隣接
する推進ジャッキ間の間隔を六角形セグメントのトンネ
ル長さ方向の円弧長、即ち、両側のＶ字状傾斜端面の先
端間の長さよりも大きく設定できるが、４個の六角形セ
グメントによって１リング分のトンネル覆工部を形成す
るための小径トンネルを掘削する上記小口径シールド掘
削機においては、台形状空間部を挟むように隣接する推
進ジャッキ間の間隔が六角形セグメントの両側Ｖ字状傾
斜端面の先端間の長さよりも小さく設定されているの
で、六角形セグメントの両側Ｖ字状傾斜端面をトンネル
周方向に向けた状態でエレクターにより把持して上記台
形状空間部内に組み込もうとしても、上記推進ジャッキ
が六角形セグメントの台形状空間部への送り込みの障害
物となって組立作業が行えないという問題点が生じる。

【０００８】また、六角形セグメントをシールド掘削機
の後方側においてエレクタで把持して組立位置まで搬入
する際においても、トンネル掘削機の機内が狭いので、
搬入するためのクリアランスが極めて小さくなり、その
搬入作業も困難となる等の問題点がある。

【０００９】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、小口径のシール
ド掘削機によって掘削された小径トンネルに４個の六角
形セグメントによって１リング分のトンネル覆工部を形
成する際に、推進ジャッキに邪魔されることなく六角形
セグメントの組み込みを円滑且つ能率よく行えるように
した六角形セグメントの組立方法とこの方法を実施する
ための装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の六角形セグメントの組立方法は、請求項１
に記載したように、前後端面が互いに平行に形成され且
つこれらの前後端面のトンネル長さ方向に対向した両側
端間をＶ字状の傾斜端面に形成してなる平面六角形状の
セグメントを４個、トンネル周方向に隣接する六角形セ
グメントの前側傾斜端面部と後側傾斜端面部とを互いに
接合させながら千鳥状に組み合わせることによって１リ
ング分のトンネル覆工部を組立てると共にこのトンネル
覆工部における前端面の所定部位にシールド掘削機の推
進ジャッキの推進反力を支持させてシールド掘削機を推
進させ、且つ上記トンネル覆工部における前半部がトン
ネル長さ方向に突出した六角形セグメント間によって形
成された台形状空間部に新たな六角形セグメントの後半
部を順次、嵌合させることによってトンネル覆工を築造
していく六角形セグメントの組立方法において、六角形
セグメントを、その両側のＶ字状傾斜端面における一方
の前側傾斜端面部と他方の後側傾斜端面部とがトンネル
長さ方向に略平行となるように該六角形セグメントの中
心回りに捻回させた状態で上記台形状空間部に向かって
供給し、この台形状空間部内に後半部が達したのちに該
六角形セグメントを上記と逆方向に捩回させてその前後
端面をトンネル周方向に指向させ、この状態で後半部を
台形状空間部に嵌合させて既設の六角形セグメントに連
結することを特徴とするものである。

【００１１】上記六角形セグメントの組立方法におい
て、請求項２に係る発明は、新設すべき六角形セグメン
トを台形状空間部内に嵌合させる際に、この台形状空間
部を介してトンネル周方向に隣接する既設の六角形セグ
メント前端面に推進ジャッキを当接させて推進反力を支
持させていることを特徴とする。

【００１２】また、請求項３に係る発明は六角形セグメ
ントの組立装置であって、シールド掘削機内にエレクタ
ヘッドを前後方向及びトンネル径方向に移動自在に且つ
周方向に旋回可能に配設していると共にこのエレクタヘ
ッドの中心部に六角形セグメントの掴持具をトンネル径
方向の軸芯回りに回転自在に装着してなる構造としてい
る。

【００１３】上記六角形セグメントの組立装置におい
て、請求項４に係る発明は、シールド掘削機の後胴の中
心部にシールド掘削機の長さ方向に長い固定筒体を配設
し、この固定筒体にモータ駆動によって該固定筒体回り
に回転する回転筒を被嵌させると共にこの回転筒にエレ
クタの摺動筒を前後方向に摺動自在に被嵌させ、この摺
動筒の両側部に装着した伸縮ジャッキによってエレクタ
ヘッドをトンネル径方向に移動させるように構成してい
ると共にエレクタヘッドの中心部に回転自在に装着して
いる六角形セグメントの掴持具を角度修正ジャッキによ
り回転させるように構成している。

【００１４】

【作用】小口径のシールド掘削機によって掘削したトン
ネル掘削壁面に４個の六角形セグメントを周方向に千鳥
状に連結しながら組み立てることによって１リング分の
トンネル覆工部を形成すると共に、新規な六角形セグメ
ントを組み立てるべき台形状の空間部を除く他の既設六
角形セグメントの前端面に推進ジャッキを当接させた状
態でエレクタにより上記台形状空間部にまで六角形セグ
メントを送り込み、該台形状空間部にその後端部を嵌
合、連結させることによって組み込む。次いで、次の台
形状空間部に上記同様にして六角形セグメントを送り込
んで組み立てると共にこの作業を推進ジャッキの伸長に
よって一定長のトンネルを掘進する毎に繰り返し行って
トンネル覆工を築造していく。

【００１５】このトンネル覆工の築造時において、台形
状空間部に六角形セグメントを送り込む時に、該台形状
空間部を挟むようにして隣接した既設六角形セグメント
の前端面に当接している推進ジャッキ間の間隔が六角形
セグメントの両側のＶ字状傾斜端面における先端間の長
さよりも狭いために、Ｖ字状傾斜端面をトンネル周方向
に向けた状態では推進ジャッキが障害物となって該六角
形セグメントを上記台形状空間部に送り込むことができ
ない。

【００１６】そのため、六角形セグメントを台形状空間
部に送り込む前に、この六角形セグメントをその中心回
りに平面方向に捻回させてその両側のＶ字状傾斜端面に
おける一方のＶ字状傾斜端面の前側傾斜端面部と他方の
Ｖ字状傾斜端面の後側傾斜端面部とがトンネル長さ方向
に略平行となるように送り込み姿勢を変化させる。そう
すると、これらの傾斜端面部間の長さが上記台形状空間
部を挟んで配設されている推進ジャッキ間の間隔よりも
短くなり、この状態でこれらの推進ジャッキ間を通過さ
せたのち、今度は上記とは逆方向に捻回させてその両側
のＶ字状傾斜端面をトンネル長さ方向に指向させたの
ち、台形状空間部内にその六角形セグメントの後半部を
組み込むものである。

【００１７】台形状空間部に組み込むべき六角形セグメ
ントを上記のように、その両側のＶ字状傾斜端面におけ
る一方のＶ字状傾斜端面の前側傾斜端面部と他方のＶ字
状傾斜端面の後側傾斜端面部とがトンネル長さ方向に略
平行となるように捻回させた姿勢とするには、請求項
３、請求項４に記載のエレクタにおけるエレクタヘッド
の中心部に装着している掴持具により六角形セグメント
の中央部を把持させたのちその掴持具を軸心回りに所定
角度だけ回動させることによって行ってもよく、或いは
トンネル後方からエレクタに向かって搬入する際に、予
め、上記姿勢に変えておき、この姿勢のままエレクタヘ
ッドの掴持具により掴持させてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明の具体的な実施の形態
を図面について説明すると、図１において、スキンプレ
ートの外径が2480mmの小口径のシールド掘削機１によっ
て小径のトンネルＴを掘進すると共に一定長のトンネル
を掘削する毎にそのトンネル掘削壁面ｔに沿って六角形
セグメント２を、４個の六角形セグメント２によってト
ンネル掘削壁面ｔを一周する１リング分のトンネル覆工
部3Aを形成するように、順次、周方向に接合、連結する
ことによってトンネル覆工３を形成していく。

【００１９】上記六角形セグメント２は鉄筋コンクリー
ト製又は鋼製であって、周知のように、トンネル周方向
に湾曲した平面六角形状に形成されてあり、図２に示す
ようにその前後端面21、22をトンネル周方向に互いに平
行で且つ同一長さに形成していると共にこれらの前後端
面21、22のトンネル長さ方向に対向した両側端間をトン
ネル周方向に突設したＶ字状の傾斜端面2A、2Bに形成し
てなるものであり、Ｖ字状傾斜端面2A、2Bはそれぞれ前
後傾斜端面部23、24及び25、26とから形成されている。

【００２０】小口径の上記シールド掘削機１は本体であ
る円筒形状のスキンプレートを前胴11と後胴12とに分割
してあり、前胴11の前端開口部にカッタ板13を配してこ
のカッタ板13の回転中心軸14を該前胴11の前端部に一体
に設けている隔壁17に回転自在に支持させていると共に
隔壁17の背面に配設した駆動モータ15によって該カッタ
板13を回転駆動するように構成している。さらに、上記
前胴11と後胴12との対向端部の内周面複数個所間、例え
ば、上下左右の４個所間を中折れジャッキ16によって連
結していると共に後胴12の前部内周面に周方向に設けた
リブ18に、トンネル周方向に組立てた各六角形セグメン
ト２の前端面両側部にそれぞれ対応させた２本を一組と
する８本の推進ジャッキ４をトンネル周方向に所定間隔
毎に装着している。なお、推進ジャッキ４は３本を１組
として各六角形セグメント２に対応させておいてもよ
い。

【００２１】上記カッタ板13によって掘削された土砂を
後方に排出する排出手段は、前端開校部をカッタ板13と
隔壁17間で形成された土砂取込室19内に臨ませているス
クリューコンベアからなる傾斜コンベア5Aと、この傾斜
コンベア5Aの後端に前端開口部を連結、連通させている
同じくスクリューコンベアからなる水平コンベア5Bとか
らなり、この水平コンべア5Bの後端から排出される土砂
をトンネル内に配設したベルトコンベア5Cによって後方
に搬出するように構成している。

【００２２】外周部に上記推進ジャッキ４を装着させて
いるリブ18の中心部には、後方に向かって上記後胴12の
後端部まで水平に突出した固定筒体６の前端部を固着さ
せてあり、この固定筒体６に回転筒７を回転自在に被嵌
していると共に該回転筒７にエレクタ８を前後移動自在
に装着している。このエレクタ８は回転筒７に対して回
転不能状態で前後方向にのみ摺動自在に被嵌したの摺動
筒8bの両側部に図３に示すように、伸縮ジャッキ9a、9a
を装着してこれらの伸縮ジャッキ9a、9aによってエレク
タヘッド8Aを上下動自在に吊支していると共に中心部に
六角形セグメント２の凹円弧状面の中心に突設している
突片27を掴持する掴持具9bをその掴持部中心線回りに回
転自在に装着し、この掴持具9bの周囲の数個所に上記六
角形セグメント２の突片27の周囲の湾曲面上に圧接させ
る振れ止めジャッキ9cを装着してなるものである。

【００２３】さらに、エレクタヘッド8Aと上記掴持具9b
間に該掴持具9bを回転させる角度修正ジャッキ9dを連結
していると共に上記回転筒７の前端両側部と摺動筒8Bの
両側部間をスライドジャッキ9e、9eによって連結して該
スライドジャッキ9e、9eを伸縮させることによって摺動
筒8Bを固定筒体６に沿って前後に移動させるように構成
している。また、図１に示すように、エレクタヘッド8A
と摺動筒8Bとの間にエレクタヘッド8Aを掴持具9bを支点
として上下、前後に揺動調整するための微調整ジャッキ
9f、9gを介在させている。

【００２４】また、上記回転筒７の前端外周面に歯車7a
を固着してこの歯車7aに上記リブ18に装着している駆動
モータ10の回転軸に固着したピニオン10a を噛合させ、
駆動モータ10により回転筒７を回転させてエレクタヘッ
ド8Aをトンネル軸心回りに旋回させるように構成してい
る。

【００２５】一方、トンネルＴ内には、図４に示すよう
に、六角形セグメント２を後方から前方部にまで搬入す
るセグメント台車30がトンネルＴ内を往復走行可能に配
設されていると共にそのセグメント台車30による搬入終
端からシールド掘削機１の後胴12の後端に至る間のトン
ネル内底面にはセグメントキャリア31が敷設されてあ
り、このセグメントキャリア31上にセグメント搬入台32
を往復走行自在に配設していると共にセグメントキャリ
ア31の後部とセグメント台車30による搬入終端部間とに
おけるトンネルＴの天壁面には、セグメント台車30から
セグメント搬入台32上に六角形セグメントを移載させる
ための走行クレーンよりなる吊込装置33が配設されてい
る。また、上記セグメントキャリア31の前端には、図１
に示すように、ジャッキ34を伸縮させることによって前
後方向に移動するセグメント送り込み台35が設けられて
いる。

【００２６】このように構成したセグメント供給手段に
よってトンネル掘削機１の後胴12内の上記エレクタ８の
下方にまで送り込まれた六角形セグメント２は、エレク
タ２によって掴持されてトンネル周方向に順次、組み立
てられるものであるが、その際、図２に示すように、４
個の六角形セグメント２をトンネル長さ方向の幅の半分
だけ前後方向に交互にずらしながらトンネル周方向に千
鳥状に組み合わせて１リング分のトンネル覆工部を形成
するように順次組み立てていくものである。

【００２７】従って、トンネル周方向に組立てられた１
リング分のトンネル覆工部3Aは、トンネル周方向に１つ
おきの六角形セグメント２の台形状の前半部が前方（ト
ンネル長さ方向）に突出していると共に、これらの六角
形セグメント２、２の対向する前側の傾斜端面部23、25
とこれらの六角形セグメント２、２の後側傾斜端面部2
4、26に前側傾斜端面部23、25を接合させている六角形
セグメント２の前端面21とによって新たな六角形セグメ
ント２の台形状後半部が嵌合可能な台形状の空間部Ｃが
形成された構造となり、さらに、台形状前半部が前方に
突出させている六角形セグメント２、２が例えば、トン
ネルの上下方向に位置する場合に、台形状空間部Ｃ、Ｃ
はトンネルの両側に設けられた構造となる。

【００２８】そして、上記台形状空間部Ｃに次の六角形
セグメント２の後半部を組み込んで接合、連結するので
あるが、この新設六角形セグメント２をエレクタ８によ
って台形状空間部Ｃ側に送り込む際に、六角形セグメン
ト２を、大径のトンネル覆工施工時のように、その両側
Ｖ字状傾斜端面2A、2Bの先端をトンネル周方向に向けた
姿勢にすると、図６、図７に示すように、両側Ｖ字状傾
斜端面2A、2Bの先端間の長さが、上記台形状空間部Ｃを
挟むようにしてこの台形状空間部Ｃの両側に設けている
六角形セグメント２、２の前端面側部に当接した推進ジ
ャッキ４、４間の間隔よりも大きくなり、従って、推進
ジャッキ４、４が台形状空間部Ｃに対する六角形セグメ
ント２の送り込みを妨害して該台形状空間部Ｃの上記姿
勢では台形状空間部Ｃに組み込むことができない。

【００２９】このため、台形状空間部Ｃに送り込む前
に、該六角形セグメント２の姿勢を、図８、図９に示す
ように該六角形セグメント２の中心回り、即ち、前後端
面21、22の中央間を結ぶ線とＶ字状傾斜端面2A、2Bの先
端間を結ぶ線とが交差する点を中心として一方のＶ字状
傾斜端面側が前方に、他方のＶ字状傾斜端面側が後方に
小角度だけ捻回させて一方のＶ字状傾斜端面2Aの前側傾
斜端面部23と他方のＶ字状傾斜端面2Bの後側傾斜端面部
26とがトンネル長さ方向に略平行となる姿勢に変化させ
る。そうすると、これらの傾斜端面部23、26間の長さが
上記推進ジャッキ４、４間の間隔よりも小さくなるの
で、エレクタ８により掴持された該六角形セグメント２
をこれらの推進ジャッキ４、４間の間隔を通過させて台
形状空間部Ｃ側に送り込むことができる。なお、六角形
セグメント２は、上記と逆方向に同一角度だけ捻回させ
てもよい。

【００３０】六角形セグメント２に対する上記のような
捻回は、該六角形セグメント２をトンネル後方からシー
ルド掘削機１に搬入する途上において行ってもよく、搬
入後、エレクタ８によって行ってもよい。

【００３１】六角形セグメント２の上記姿勢の変更を搬
入途上において行う場合には図４、図５に示すようにト
ンネル後方からセグメント台車30によって六角形セグメ
ント２をセグメントキャリア31まで搬送したのち、該セ
グメント台車30上の六角形セグメント２を走行クレール
よりなる吊込装置33によって吊り上げてセグメントキャ
リア31上に配設したセグメント搬入台32上に移載させる
時に、作業員が吊込装置33のワイヤロープ33a によって
吊支されている六角形セグメント２をそのワイヤーロー
プ回りに小角度だけ捻回させて上記姿勢にし、その状態
でセグメント搬入台32上に吊り下ろす。

【００３２】しかるのち、このセグメント搬入台32をシ
ールド掘削機１の後端部まで走行させてセグメントキャ
リア31の前端側に配置しているセグメント送り込み台35
上に乗り上げ、該送り込み台35をジャッキ34により前方
に移動させて上載している上記六角形セグメント２をエ
レクタ８の下方にまで送り込み、上記捻回した姿勢を保
持したまま、エレクタ８のヘッド8aに掴持させるもので
ある。

【００３３】一方、エレクタ８によって六角形セグメン
ト２を上記姿勢、即ち、一方のＶ字状傾斜端面2Aの前側
傾斜端面部23と他方のＶ字状傾斜端面2Bの後側傾斜端面
部26とがトンネル長さ方向に略平行となる姿勢にするに
は、両側Ｖ字状傾斜端面2A、2Bの先端をトンネル周方向
に向けた姿勢のままエレクタ８の下方にまで六角形セグ
メント２を搬入したのち、エレクタ８の両側伸縮ジャッ
キ9a、9aを伸張させることにより該エレクタ８のヘッド
8Aの掴持具9bによって六角形セグメント２の凹円弧状面
の中心に突設している突片27を掴持させ、しかるのち、
伸縮ジャッキ9a、9aを収縮させることによりエレクタヘ
ッド8Aを持ち上げると共に該掴持具9bを角度修正ジャッ
キ9dを伸縮させて六角形セグメント２を掴持具9bを中心
として平面方向に小角度、回動させることによって行う
ものである。なお、掴持具9bによる六角形セグメント２
の突片27の掴持は、この突片27に設けている孔と掴持具
9bに設けている孔とを合致させてこれらの孔間にピンを
挿通することにより行われる。

【００３４】こうして、一方のＶ字状傾斜端面2Aの前側
傾斜端面部23と他方のＶ字状傾斜端面2Bの後側傾斜端面
部26とがトンネル長さ方向に略平行となる姿勢でもっ
て、エレクタヘッド8Aの掴持具9bによって掴持された六
角形セグメント２を、伸縮ジャッキ9a、9aを収縮させる
ことによってトンネル内径方向に持ち上げた状態で駆動
モータ10を駆動することにより回転筒７を回転させて該
六角形セグメント２を組み立てるべき上記台形状空間部
Ｃの前方側にまで旋回動させる。

【００３５】次いで、エレクタヘッド8Aを前進させて六
角形セグメント２の後半部を台形状空間部Ｃの位置まで
送り込み、伸縮ジャッキ9a、9aを伸長させることによっ
て該六角形セグメント２を台形状空間部Ｃの両側の既設
六角形セグメント２、２の前端面における対向する側端
部に当接している推進ジャッキ４、４間を通じて台形状
空間部Ｃに向かって進入させる。この際、六角形セグメ
ント２が推進ジャッキ４、４間を通過したのち、角度修
正ジャッキ9dを作動させて六角形セグメント２を掴持具
9b回りにその両側のＶ字状傾斜端面2A、2Bがトンネル周
方向に向いた姿勢となるまで小角度、回動させながら、
該六角形セグメント２の後半部を台形状空間部Ｃ内に嵌
め込むと共にスライドジャッキ9e、9eを伸長させること
によって六角形セグメント２の後端面22と後側傾斜端面
部24、26とを台形状空間部Ｃを形成している既設六角形
セグメント２の前端面21とこの既設六角形セグメント２
の両側の既設六角形セグメント２、２の前側傾斜端面部
23、25とに接合させる。

【００３６】この際、微調整ジャッキ9f、9gを作動させ
て六角形セグメント２の上記後端面22と後側傾斜端面部
24、26とを既設の六角形セグメントの前端面21と前側傾
斜端面部23、25とに全面的に正確に接合させる。しかる
のち、該六角形セグメント２を既設の六角形セグメント
２にボルト（図示せず）によって連結する。

【００３７】上記のように六角形セグメント２の後半部
を台形状空間部Ｃに組み込む作業時においては、この台
形状空間部Ｃの底面を形成する既設六角形セグメント２
の前端面21に対応した２本の推進ジャッキ４、４は収縮
して前方に待機しており、その他の推進ジャッキ４はそ
れぞれ対応する既設六角形セグメント２の前端面21に当
接させている。そして、六角形セグメント２の組み込み
作業中においては、シールド掘削機１によるトンネルＴ
の掘進を停止させておいてもよいが、シールド掘削機１
を停止させることなく、六角形セグメント２を順次、組
立てることによってトンネル覆工３を構築していくこと
もできる。その組立方法を次に述べる。

【００３８】図10は４個の六角形セグメント２によって
１リング分のトンネル覆工部3Aを組み立てたトンネル覆
工３の一部の展開図であって、このトンネル覆工部3Aに
おける１個所の台形状空間部Ｃに次に組み立てるべき六
角形セグメント2'（斜線で示す）の後半部を組み込んで
いる状態を示す。この状態においては、台形状空間部Ｃ
の底面を形成している既設の六角形セグメント２を除い
て、他の３個の六角形セグメント、即ち、前半部を前方
に突出させている２個の六角形セグメント２、２と、こ
れらの六角形セグメントと共にもう一つの台形状空間部
Ｃを形成している１個の六角形セグメント２との前端面
21の両側部には推進ジャッキ４、４が当接した状態とな
っており、少なくとも前半部を前方に突出させた六角形
セグメント２、２に当接している推進ジャッキ４を伸長
させることによってトンネルを掘進している。

【００３９】新設の六角形セグメント2'を組み込むべき
台形状空間部Ｃにおいては、推進ジャッキ４、４は前方
に収縮していて台形状空間部Ｃにセグメントが組立可能
な空間部を形成してあり、この空間部に上述したように
エレクタ８によって六角形セグメント2'を、その一方の
Ｖ字状傾斜端面2Aの前側傾斜端面部23と他方のＶ字状傾
斜端面2Bの後側傾斜端面部26とがトンネル長さ方向に略
平行となる姿勢でもって送り込み、該新設の六角形セグ
メント2'の後半部が両側の既設六角形セグメント２、２
の前端面に当接している推進ジャッキ４、４間を通過し
て台形状空間部Ｃの内方位置に達した時に、角度修正ジ
ャッキ9dを作動させて六角形セグメント2'を掴持具9b回
りにその両側のＶ字状傾斜端面2A、2Bがトンネル周方向
に向いた姿勢となるまで小角度、回動させると共に伸縮
ジャッキ9a、9aを伸長させることによって該六角形セグ
メント2'の後半部を台形状空間部Ｃ内に嵌め込み、スラ
イドジャッキ9e、9eを伸長させることによって六角形セ
グメント2'の後端面22と後側傾斜端面部24、26とを図11
に示すように、台形状空間部Ｃを形成している既設六角
形セグメント２の前端面21とこの既設六角形セグメント
２の両側の既設六角形セグメント２、２の前側傾斜端面
部23、25とに接合させると共にボルトにより連結するも
のである。このように六角形セグメント2'を空間部Ｃに
組み立てると該六角形セグメント2'の台形状前半部が前
方に突出した状態となる。

【００４０】次いで、この六角形セグメント2'の前端面
に推進ジャッキ４、４を伸長、当接させてシールド掘削
機１に推進力を付与する一方、図12に示すように次の台
形状空間部Ｃに対向している推進ジャッキ４、４を収縮
させて該台形状空間部Ｃ内に上記同様にして新設すべき
六角形セグメント2'の後半部を嵌合させ、その後端面22
と後側傾斜端面部24、26を該空間部Ｃを形成している既
設の六角形セグメントの前端面21と前側対向傾斜端面部
23、25に接合して連結する。以下、同様にシールド掘削
機１を停止させることなく掘進させながら新設の六角形
セグメント２を台形状空間部Ｃに組み込むことによって
掘削壁面ｔにトンネル覆工３を構築していくものであ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明の六角形セグメント
の組立方法によれば、４個の六角形セグメントをトンネ
ル周方向に千鳥状に組立てることによって前半部を前方
に突出させた六角形セグメント間に台形状の空間部を形
成しながら１リング分のトンネル覆工部を築造すると共
に、前半部を前方に突出させた六角形セグメント間で形
成される台形状空間部に順次六角形セグメントを組み込
んでいくことによってトンネル覆工を築造している六角
形セグメントの組立方法において、新設すべき六角形セ
グメントを、その両側のＶ字状傾斜端面における一方の
前側傾斜端面部と他方の後側傾斜端面部とがトンネル長
さ方向に略平行となるように該六角形セグメントの中心
回りに捻回させた状態で上記台形状空間部に向かって供
給し、この台形状空間部内に後半部が達したのちに該六
角形セグメントを上記と逆方向に捩回させてその前後端
面をトンネル周方向に指向させ、この状態で後半部を台
形状空間部に嵌合させて既設の六角形セグメントに連結
することを特徴とするものであるから、トンネル掘削機
の推進ジャッキに邪魔されることなく六角形セグメント
をトンネル周方向に隣接する推進ジャッキ間を通過させ
て組み込むべき台形状空間部にまで円滑に送り込むこと
ができ、六角形セグメントによる小径のトンネル覆工を
確実且つ能率よく築造することができるものである。

【００４２】さらに、請求項２に係る発明によれば、新
設すべき六角形セグメントを台形状空間部内に嵌合させ
る際に、この台形状空間部を介してトンネル周方向に隣
接する既設の六角形セグメント前端面に推進ジャッキを
当接させて推進反力を支持させるので、トンネル掘削機
による掘進を連続的に行いながら、六角形セグメントの
組立作業が行えてトンネル覆工の作業効率を著しく向上
させることができるものである。

【００４３】また、請求項３に係る発明によれば、シー
ルド掘削機内にエレクタヘッドを前後方向及びトンネル
径方向に移動自在に且つ周方向に旋回可能に配設してい
ると共にこのエレクタヘッドの中心部に六角形セグメン
トの掴持具をトンネル径方向の軸芯回りに回転自在に装
着しているので、組立位置まで搬入された六角形セグメ
ントの位置までエレクタヘッドを移動させると共に降下
させることによって簡単且つ確実にその掴持具により六
角形セグメントを掴持させることができると共に、該掴
持具を回動させることによって六角形セグメントをその
両側のＶ字状傾斜端面における一方の前側傾斜端面部と
他方の後側傾斜端面部とがトンネル長さ方向に略平行と
なるように円滑且つ正確に捻回させることができ、この
状態にして上記台形状空間部に確実に嵌め込むことがで
きるものである。

【００４４】上記請求項３に記載の六角形セグメントの
組立装置において、請求項４に係る発明は、シールド掘
削機の後胴の中心部にシールド掘削機の長さ方向に長い
固定筒体を配設し、この固定筒体にモータ駆動によって
該固定筒体回りに回転する回転筒を被嵌させると共にこ
の回転筒にエレクタの摺動筒を前後方向に摺動自在に被
嵌させ、この摺動筒の両側部に装着した伸縮ジャッキに
よってエレクタヘッドをトンネル径方向に移動させるよ
うに構成していると共にエレクタヘッドの中心部に回転
自在に装着している六角形セグメントの掴持具を角度修
正ジャッキにより回転させるように構成しているので、
回転筒の回転によってエレクタを周方向に所定角度まで
簡単に旋回させることができると共に摺動筒の前後移動
によってエレクタを所定の位置まで前後動させることが
でき、その上、伸縮ジャッキを伸縮させることによって
エレクタヘッドをトンネル径方向に移動させて掴持具に
よる六角形セグメントの掴持や台形状空間部に対する嵌
め込み作業が能率よく行えるものであり、さらに、掴持
具を角度修正ジャッキにより回転させるように構成して
いるので、六角形セグメントを上記台形状空間部に組み
込み可能な姿勢に正確に修正することができると共に元
の姿勢に復帰させながら台形状空間部に円滑に組み入れ
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】トンネル覆工を構築中のシールド掘削機の簡略
縦断側面図、

【図２】六角形セグメントによるトンネル覆工の構築状
態を示す一部の簡略斜視図、

【図３】エレクタ部分の背面図、

【図４】六角形セグメントの搬入手段を配設しているト
ンネル部分の簡略縦断側面図、

【図５】六角形セグメントの搬入途上でその姿勢を変更
する状態を示す縦断正面図、

【図６】姿勢を変えずに組立位置に送り込んだ状態の簡
略正面図、

【図７】その簡略展開平面図、

【図８】姿勢を変えて組立位置に送り込んだ状態の簡略
正面図、

【図９】その簡略展開平面図、

【図１０】六角形セグメントの組み込み状態を示すトン
ネル覆工部の展開図、

【図１１】組み立てた状態を示すトンネル覆工部の展開
図、

【図１２】次の六角形セグメントの組み込み状態を示す
トンネル覆工部の展開図、

【図１３】組み立てた状態を示すトンネル覆工部の展開
図。

【符号の説明】

１ シールド掘削機 ２ 六角形セグメント 2A、2B Ｖ字状傾斜端面 ３ トンネル覆工 ４ 推進ジャッキ ６ 固定筒体 ７ 回転筒 ８ エレクタ 8A エレクタヘッド 8B 摺動筒 9a 伸縮ジャッキ 9b 掴持具 Ｔ トンネル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後端面が互いに平行に形成され且つこ
   れらの前後端面のトンネル長さ方向に対向した両側端間
   をＶ字状の傾斜端面に形成してなる平面六角形状のセグ
   メントを４個、トンネル周方向に隣接する六角形セグメ
   ントの前側傾斜端面部と後側傾斜端面部とを互いに接合
   させながら千鳥状に組み合わせることによって１リング
   分のトンネル覆工部を組立てると共にこのトンネル覆工
   部における前端面の所定部位にシールド掘削機の推進ジ
   ャッキの推進反力を支持させてシールド掘削機を推進さ
   せ、且つ上記トンネル覆工部における前半部がトンネル
   長さ方向に突出した六角形セグメント間によって形成さ
   れた台形状空間部に新たな六角形セグメントの後半部を
   順次、嵌合させることによってトンネル覆工を築造して
   いく六角形セグメントの組立方法において、六角形セグ
   メントを、その両側のＶ字状傾斜端面における一方の前
   側傾斜端面部と他方の後側傾斜端面部とがトンネル長さ
   方向に略平行となるように該六角形セグメントの中心回
   りに捻回させた状態で上記台形状空間部に向かって供給
   し、この台形状空間部内に後半部が達したのちに該六角
   形セグメントを上記と逆方向に捩回させてその前後端面
   をトンネル周方向に指向させ、この状態で後半部を台形
   状空間部に嵌合させて既設の六角形セグメントに連結す
   ることを特徴とする六角形セグメントの組立方法。
2. 【請求項２】 新設すべき六角形セグメントを台形状空
   間部内に嵌合させる際に、この台形状空間部を介してト
   ンネル周方向に隣接する既設の六角形セグメント前端面
   に推進ジャッキを当接させて推進反力を支持させている
   ことを特徴とする請求項１に記載の六角形セグメントの
   組立方法。
3. 【請求項３】 シールド掘削機内にエレクタヘッドを前
   後方向及びトンネル径方向に移動自在に且つ周方向に旋
   回可能に配設していると共にこのエレクタヘッドの中心
   部に六角形セグメントの掴持具をトンネル径方向の軸芯
   回りに回転自在に装着していることを特徴とする六角形
   セグメントの組立装置。
4. 【請求項４】 シールド掘削機の後胴の中心部にシール
   ド掘削機の長さ方向に長い固定筒体を配設し、この固定
   筒体にモータ駆動によって該固定筒体回りに回転する回
   転筒を被嵌させると共にこの回転筒にエレクタの摺動筒
   を前後方向に摺動自在に被嵌させ、この摺動筒の両側部
   に装着した伸縮ジャッキによってエレクタヘッドをトン
   ネル径方向に移動させるように構成していると共にエレ
   クタヘッドの中心部に回転自在に装着している六角形セ
   グメントの掴持具を角度修正ジャッキにより回転させる
   ように構成していることを特徴とする請求項３に記載の
   六角形セグメントの組立装置。