JP2020143534A - セグメント組立装置およびシールド掘進機 - Google Patents

Abstract

【課題】トンネル内において走行部を円滑に移動させることが可能なセグメント組立装置およびシールド掘進機を提供する。【解決手段】このセグメント組立装置２は、掘進方向と略直交する方向に延びるようにトンネル内に配置されたガイドレール６２と、セグメントＳＧの把持部７１を含み、ガイドレール６２の周状の走行軌道上を走行する走行部７とを備え、ガイドレール６２は、第１ガイドレール部材６３と、第１ガイドレール部材６３から離間する位置と第１ガイドレール部材６３に接続される位置との間で、掘進方向と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材６４とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、セグメント組立装置およびシールド掘進機に関し、特に、走行部が走行するガイドレールを備えるセグメント組立装置およびシールド掘進機に関する。

従来、走行部が走行するガイドレールを備えるシールド掘進機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、セグメント組立装置を備えたシールド掘進機が開示されている。セグメント組立装置は、掘進方向と略直交する方向に延びるようにトンネル内に配置されたレールと、レール上を走行する走行部とを有している。レールは、シールド掘進機本体に対して固定的に取り付けられている。レールは、掘進方向から見て、トンネルの内周面に沿った環状に形成されている。なお、トンネルは、楕円状の異形断面を有している。

特開２０１１−１４４５２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のシールド掘進機では、掘進方向から見て、レールが楕円状の異形断面のトンネルの内周面に沿って環状に形成されていることから、レールが、トンネルの短手方向に沿って延びる部分において、比較的小さい曲率（急カーブ）になるという不都合がある。このため、曲率が小さくなる部分において、レール上を走行する走行部が円滑に移動できない場合があるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、トンネル内において走行部を円滑に移動させることが可能なセグメント組立装置およびシールド掘進機を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明のセグメント組立装置は、掘進方向と略直交する方向に延びるようにトンネル内に配置されたガイドレールと、セグメントの把持部を含み、ガイドレールの周状の走行軌道上を走行する走行部とを備え、ガイドレールは、第１ガイドレール部材と、第１ガイドレール部材から離間する位置と第１ガイドレール部材に接続される位置との間で、掘進方向と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材とを含む。

この発明のセグメント組立装置では、上記のように、第１ガイドレール部材と、第１ガイドレール部材から離間する位置と第１ガイドレール部材に接続される位置との間で、掘進方向と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材とを設ける。これにより、第１ガイドレール部材に対して、第２ガイドレール部材（走行部を保持する第２ガイドレール部材）を移動させることができるので、比較的曲率が小さいトンネルの内周側や、長辺および短辺を有する矩形状に形成されたトンネルの内側などであっても、走行部を直接移動（走行）させることなく、走行部を保持する第２ガイドレール部材を移動させることにより、セグメントを設置することができる。したがって、従来のように曲率の小さな（急カーブの）固定的なガイドレール上で走行部を走行させる場合と比較して、トンネル内において走行部を円滑に移動させることができる。また、曲率が変化しないようにガイドレールを形成することもできる（第１ガイドレール部材と第２ガイドレール部材との曲率を合わせることもできる）ので、曲率の変わらないガイドレール上において、走行部を安定した状態で円滑に走行させることができる。

上記セグメント組立装置において、好ましくは、第２ガイドレール部材に設けられ、第１ガイドレール部材に対して第２ガイドレール部材を掘進方向と略直交する方向に移動させる第２ガイドレール部材移動機構をさらに備える。このように構成すれば、セグメント組立装置が備える構成（第２ガイドレール部材移動機構）により、第１ガイドレール部材に対して第２ガイドレール部材を移動させて、トンネル内において走行部を円滑に移動させることを実現することができる。

上記セグメント組立装置において、好ましくは、第１ガイドレール部材は、掘進方向と略直交する方向に離間して、一対設けられており、第２ガイドレール部材は、一端が第１ガイドレール部材の一方に接続される位置と、他端が第１ガイドレール部材の他方に接続される位置との間を、回動により移動し、または、直線状に移動するように構成されている。このように構成すれば、第２ガイドレール部材が回動する場合、第２ガイドレール部材が延びる方向を容易に変えることができるので、一方の第１ガイドレール部材および他方の第１ガイドレール部材の両方に滑らかに接続される位置に、第２ガイドレール部材を移動させることができる。また、第２ガイドレール部材が直線状に移動する場合、トンネルが所定方向に長い異形断面であっても、第２ガイドレール部材を所定方向に直線状に移動させて、セグメントを確実に設置することができる。

この場合、好ましくは、第２ガイドレール部材は、回動により移動するように構成されており、トンネルの掘進方向と直交する断面が非円形形状である場合において、第１ガイドレール部材は、トンネルの長手方向に沿って配置され、第２ガイドレール部材は、トンネルの短手方向に沿って、回動により移動するように構成されている。このように構成すれば、トンネルの比較的曲率が小さい部分の内周側において、トンネルの内周面に沿って、かつ、トンネルの内周面との距離を保ちながら第２ガイドレール部材（走行部）の回動により第２ガイドレール部材に保持された走行部を容易に移動させることができる。

上記セグメント組立装置において、好ましくは、第１ガイドレール部材および第２ガイドレール部材の両方を支持するガイドレール支持部と、掘進方向と略直交する方向に、ガイドレール支持部を移動させるガイドレール支持部移動機構とをさらに備える。このように構成すれば、ガイドレール支持部移動機構により、ガイドレール支持部を介して、ガイドレール全体を移動させることができるので、走行部の把持部により把持しているセグメントを設置位置に移動させる機構を走行部自体に設けることなく、ガイドレール自体の移動によりセグメントを設置位置に移動させることができる。したがって、セグメントを設置位置に移動させるための機構を走行部自体に設けない分だけ、ガイドレール上を走行する走行部の大型化および構造の複雑化を抑制することができる。

この発明のシールド掘進機は、土砂を掘削するカッタヘッドと、掘削に伴う土砂を輸送する排土装置と含む本体部と、本体部に取り付けられるセグメント組立装置とを備え、セグメント組立装置は、掘進方向と略直交する方向に延びるようにトンネル内に配置されたガイドレールと、セグメントの把持部を有し、ガイドレールの周状の走行軌道上を走行する走行部とを含み、ガイドレールは、第１ガイドレール部材と、第１ガイドレール部材から離間する位置と第１ガイドレール部材に接続される位置との間で、掘進方向と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材とを有する。

この発明のシールド掘進機では、上記のように構成することによって、上記セグメント組立装置と同様に、トンネル内において走行部を円滑に移動させることができる。

本発明によれば、上記のように、トンネル内において走行部を円滑に移動させることができる。

第１実施形態によるシールド掘進機の模式的な縦断面図である。 図１のセグメント組立装置を掘進方向後方側から見た図である。 図１に示したセグメント組立装置の拡大図である。 第１実施形態によるセグメント組立装置の模式的な分解斜視図である。 図４に示したセグメント組立装置の各部の模式的な組立図である。 第１実施形態によるセグメントを把持する方法について説明するための模式的な図である。 第１実施形態によるセグメント組立装置の左右方向にセグメントの設置位置がある場合のセグメントの組み立て動作について説明するための図である。 第１実施形態によるセグメント組立装置の上方向にセグメントの設置位置がある場合のセグメントの組み立て動作について説明するための図である。 第２実施形態によるセグメント組立装置を掘進方向後方側から見た図である。 第２実施形態によるセグメント組立装置の下方にセグメントの設置位置がある場合のセグメントの組み立て動作について説明するための図である。 第２実施形態によるセグメント組立装置の左右方向にセグメントの設置位置がある場合のセグメントの組み立て動作について説明するための図である。 第２実施形態によるセグメント組立装置の上方にセグメントの設置位置がある場合のセグメントの組み立て動作について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

[第１実施形態]
図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態によるシールド掘進機１００について説明する。

（シールド掘進機の全体構成）
図１に示すように、シールド掘進機１００は、掘削面を構成するカッタヘッド１１を有する本体部１と、掘進に伴う土砂または泥水を輸送する排土装置Ｈと、トンネル内面にセグメントＳＧを組み立てるセグメント組立装置２とを備えている。

本体部１は、カッタヘッド１１と、カッタヘッド１１によって掘削された土砂が貯留されるチャンバ１２と、セグメントＳＧを押圧して本体部１を推進させるシールドジャッキ１３と、胴体１４と、隔壁１５とを含んでいる。

排土装置Ｈは、チャンバ１２内の土砂を排出するスクリュコンベアＨ１と、スクリュコンベアＨ１に下流側から接続されるポンプＨ２と、ポンプＨ２に下流側から接続される配管Ｈ３とを含んでいる。

第１実施形態では、シールド掘進機１００が、泥土圧式のシールド掘進機である例を示している。泥土圧式のシールド掘進機１００では、カッタヘッド１１により掘削された土砂と注入された作泥材とがチャンバ１２内で混合され、掘削土砂が不透水性と塑性流動性とを持つ泥土に変換される。掘削土砂（泥土）は、チャンバ１２内およびスクリュコンベアＨ１内に充満する。シールド掘進機１００は、シールドジャッキ１３によって推進することによって、掘削した土砂をチャンバ１２内に充満させて加圧し、地山側の圧力(土圧および地下水圧)に対抗させる。シールド掘進機１００は、掘進量と排土量とのバランスによって圧力の平衡を図りながら掘進方向（Ｘ１方向）に前進する。スクリュコンベアＨ１から排出される土砂は、排土装置Ｈを介して後方（Ｘ２方向）に輸送される。

なお、各図において、前後方向をＸ方向で示し、掘進方向（前方）をＸ１方向で示し、後方をＸ２方向で示す。また、上下方向をＺ方向で示し、上方をＺ１方向で示し、下方をＺ２方向で示す。また、前後方向および上下方向に直交する左右（横）方向をＹ方向で示す。また、Ｙ方向のうち、坑内を掘進方向に沿って見た場合（後方側から前方側を見た場合）の右方向をＹ１方向で示し、左方向をＹ２方向で示す。また、以下では、特に断らない限り、「断面」とは前後方向（Ｘ方向）と略直交する断面Ｃを意味する。

胴体１４は、前胴部１４ａおよび後胴部１４ｂから構成されている。前胴部１４ａは、推進力が付与されてカッタヘッド１１により地山の掘進を行う部分であり、後胴部１４ｂは、前胴部１４ａに伴って、トンネルのリング状の周壁部分を構成するセグメントＳＧを配列しながら進行する部分である。

ここで、図２に示すように、第１実施形態のシールド掘進機１００は、異形断面を有するシールド掘進機である。すなわち、本体部１は、Ｘ方向と直交する断面Ｃが非円形形状を有する。図２では、概して、上下方向に縦長の楕円形断面を有するトンネルを掘進する本体部１の例を示している。図２の例では、セグメント組立装置２は、長方形断面のトンネル内面に合わせて、セグメントＳＧを長方形のリング状に組み立てる。なお、非円形形状は、楕円形状に限られず、オーバル形状（角丸長方形）または長方形状（矩形状）や、六角形状などの多角形状であってもよい。図２では、セグメントリングを１０個のセグメントＳＧにより構成している例を示しているが、１つのセグメントリングをいくつのセグメントＳＧで構成してもよい。

図１に戻り、カッタヘッド１１は、図示しない駆動源によって、掘進方向の回転軸回りに回転駆動される。カッタヘッド１１によって削られた掘削土は、図示しない貫通孔を通ってカッタヘッド１１の内部のチャンバ１２に進入する。チャンバ１２は、カッタヘッド１１、前胴部１４ａおよび隔壁１５によって囲まれた空間（作泥土室）である。

シールドジャッキ１３は、複数（図１では１つのみ図示）設けられており、胴体１４の周方向に沿って配列されている。各シールドジャッキ１３は、掘進方向に向けて、組み立てられたセグメントＳＧと対向するように設置されている。本体部１は、シールドジャッキ１３を伸長させて既設のセグメントＳＧを掘進方向後方（Ｘ２方向）に押圧することにより、掘進方向への推進力（反作用力）を発生させる。

スクリュコンベアＨ１は、チャンバ１２に接続され、チャンバ１２内の土砂を排出するように構成されている。スクリュコンベアＨ１は、一端で開口する取込口Ｈ１ａが隔壁１５を貫通してチャンバ１２内に露出し、他端側の排出口Ｈ１ｂが隔壁１５よりも後方側に設けられている。スクリュコンベアＨ１は、チャンバ１２内の土砂を排出してチャンバ１２内の圧力を調整する機能を有する。スクリュコンベアＨ１の排出口Ｈ１ｂは、配管Ｈ３が接続されたポンプＨ２の流入口に接続されている。すなわち、スクリュコンベアＨ１から排出される土砂は、そのままポンプＨ２の流入口に供給される。

ここで、本体部１に外部から電力や制御信号などの配線類や作泥材・油圧装置用の作動油などの配管類Ｃａ（以下、配線類・配管類Ｃａと記す）、および、排土装置Ｈは、セグメント組立装置２との接触を回避するために、セグメント組立装置２の内側を通されるように構成されている。詳細については後述する。第１実施形態において、接触とは、配線類・配管類Ｃａまたは排土装置Ｈが、セグメント組立装置２に物理的に触れることを意味する。なお、配管Ｈ３によりセグメント組立装置２の後方（Ｘ２方向）に運ばれた土砂は、ベルトコンベアＢにより抗外に搬送される。また、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈは、本体部１に対して固定されている。

（セグメント組立装置の構成）
図３に示すように、セグメント組立装置２は、スクリュコンベアＨ１の後方（前胴部１４ａの後端近傍）（Ｘ２方向）に配置されている。セグメント組立装置２は、掘進方向（Ｘ１方向）と直交する断面Ｃが非円形形状（異形形状）のトンネルの内周面に環状のセグメントリングを組み立てるように構成されている。セグメント組立装置２は、本体部１内の断面Ｃ（図２参照）でセグメントＳＧの把持部７１を移動させて、セグメントＳＧを組み立てるように構成されている。

図２に示したように縦横比の大きい（縦横比＝１からの乖離が大きい）断面形状の場合、セグメント組立装置２は、Ｘ方向の中心軸回りの回転だけでは全てのセグメントＳＧを組み立てることが難しい。そこで、第１実施形態のセグメント組立装置２は、上記のように、把持部７１を断面Ｃにおいて縦横（上下左右）に移動させることが可能に構成されている。つまり、把持部７１は、Ｙ方向およびＺ方向（図２参照）に移動可能である。

非円形形状（異形形状）の断面Ｃのセグメント組立装置としては種々のタイプがあるが、第１実施形態のセグメント組立装置２は、トンネルの断面Ｃよりも一回り小さいガイドレール６２上で、把持部７１を含む走行部７を走行させて、セグメントＳＧをトンネルの内周面に沿って移動させるタイプの組立装置である。

ここで、第１実施形態のガイドレール６２は、ガイドレール支持部６１に対して固定される第１ガイドレール部材６３と、第１ガイドレール部材６３（ガイドレール支持部６１）に対して、掘進方向（Ｘ１方向）と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材６４とを含んでいる。なお、第２ガイドレール部材６４は、第１ガイドレール部材６３から離間する位置と第１ガイドレール部材６３に接続される位置との間で移動可能に構成されている。すなわち、ガイドレール６２は、少なくとも一部が分離して移動可能に構成されている。詳細については後述する。

セグメント組立装置２は、ガイドレール支持部移動機構３と、固定ベース４と、横行軸ベース５と、ガイドレール６２を含む被移動部６と、駆動制御部８（図３参照）とを備えている。なお、被移動部６は、セグメントＳＧの把持部７１を含んでいる。

固定ベース４は、本体部１に内周側から固定されている。横行軸ベース５は、ガイドレール支持部移動機構３を駆動源として昇降可能（上下方向（Ｚ１方向およびＺ２方向）に移動可能）なように、固定ベース４に対して取り付けられている。被移動部６は、ガイドレール支持部移動機構３を駆動源として左右方向（Ｙ１方向およびＹ２方向）に移動可能なように、横行軸ベース５に対して取り付けられている。

したがって、横行軸ベース５は、固定ベース４に対して上下方向（Ｚ方向）に移動される。被移動部６は、固定ベース４に対して上下方向（Ｚ方向）および左右方向（Ｙ方向）に移動される。以下、セグメント組立装置２の各部の詳細な構成について説明する。

〈移動機構の構成〉
図５に示すガイドレール支持部移動機構３は、被移動部６（後述するガイドレール６２）を掘進方向Ｘ１方向と直交する方向に移動させるように構成されている。

ガイドレール支持部移動機構３は、被移動部６（後述するガイドレール６２）を上下方向（Ｚ方向）に移動させる上下ガイドレール支持部移動機構３１と、被移動部６（後述するガイドレール６２）を左右方向（Ｙ方向）に移動させる左右ガイドレール支持部移動機構３２とを備えている。

上下ガイドレール支持部移動機構３１は、固定ベース４（後述する昇降軸ベース４２）に設置される一対の昇降ジャッキ３１ａおよび一対の昇降ガイド軸３１ｂを含んでいる。なお、昇降ガイド軸３１ｂは上下方向（Ｚ方向）に延びている。

左右ガイドレール支持部移動機構３２は、横行軸ベース５に設置される一対の横行ジャッキ３２ａおよび一対の横行ガイド軸３２ｂを含んでいる。なお、横行ガイド軸３２ｂは左右方向（Ｙ方向）に延びている。

昇降ジャッキ３１ａは、筒状の昇降ジャッキ本体部３１１と、昇降ジャッキ本体部３１１から進退移動する昇降ロッド部３１２とを有している。同様に、横行ジャッキ３２ａは、筒状の横行ジャッキ本体部３２１と、横行ジャッキ本体部３２１から進退移動する横行ロッド部３２２とを有している。ガイドレール支持部移動機構３の設置位置については後述する。

ガイドレール支持部移動機構３は、被移動部６（被移動部６の後述するガイドレール支持部６１の貫通穴６１ｂ）が配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈに接触しない範囲で、被移動部６（ガイドレール支持部６１）を移動させるように構成されている。また、ガイドレール支持部移動機構３は、貫通穴６１ｂに、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈが通った状態で、ガイドレール支持部６１を移動させるように構成されている。

〈固定ベースの構成〉
図３に示すように、固定ベース４は、本体部１に固定されており、セグメント組立装置２全体を支持するように構成されている。すなわち、固定ベース４は、移動することがない。

固定ベース４は、支持ベース４１と、昇降軸ベース４２とを含んでいる。

支持ベース４１は、本体部１に内周側から直接取り付けられる部分であり、上下方向（Ｚ方向）に延びる複数の梁部材、および、左右方向（Ｙ方向）に延びる複数の梁部材の組み合わせにより構成されている。支持ベース４１を構成する複数の梁部材は、上下左右にバランスよく配置されている。支持ベース４１を構成する複数の梁部材は、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈに接触することがないように、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈから離間した位置に配置されている。

図５に示すように、昇降軸ベース４２は、上下方向（Ｚ方向）を長手方向とし、左右方向（Ｙ方向）を短手方向とし、前後方向（Ｘ方向）を厚み方向とする矩形の平板形状を有している。昇降軸ベース４２は、支持ベース４１に対して後方側（Ｘ２方向側）から固定されている。

昇降軸ベース４２は、前後方向から見て、トンネルの略中央部に配置されている（図２参照）。昇降軸ベース４２は、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈに対する接触を回避するために、内側に貫通穴４２ａを有している。

昇降軸ベース４２には、上下方向（Ｚ方向）に延びる昇降ガイド軸３１ｂを支持する昇降軸支持部４２ｂが複数設けられている。

昇降軸支持部４２ｂは、昇降ガイド軸３１ｂの上端部と、下端部と、上端部および下端部の中間部との３箇所に１つずつ（１つの昇降ガイド軸３１ｂに対して合計３つ）設けられている。昇降軸支持部４２ｂは、平板形状の昇降軸ベース４２の後面から後方（Ｘ２方向）に突出する部分である。

３つのうち中間部に設けられた昇降軸支持部４２ｂには、昇降ジャッキ３１ａの昇降ジャッキ本体部３１１が左右方向（Ｙ方向）の外側から固定されている。すなわち、昇降ジャッキ本体部３１１は、移動することがない。なお、昇降軸支持部４２ｂは、一対の昇降ガイド軸３１ｂを左右方向に離間させた状態で支持している（図４参照）。

〈横行軸ベースの構成〉
図４に示す横行軸ベース５は、上記説明した昇降軸ベース４２と概ね同様の構成を備えている。横行軸ベース５は、固定ベース４（昇降軸ベース４２）の後方（Ｚ２方向）に配置されている。横行軸ベース５は、固定ベース４（昇降軸ベース４２）に対して上下方向（Ｚ方向）に移動可能なように取り付けられている。横行軸ベース５は、昇降ガイド軸３１ｂに沿って、上下方向（Ｚ方向）のみに移動するように構成されている。横行軸ベース５は、被移動部６を支持するように構成されている。なお、図４および図５は、模式的な図面であり、各構成（被移動部６を含む）を簡略化して図示している。

横行軸ベース５は、上下方向（Ｚ方向）を長手方向とし、左右方向（Ｙ方向）を短手方向とし、前後方向（Ｘ方向）を厚み方向とする矩形の平板形状を有している。なお、横行軸ベース５の上下方向の大きさは、昇降軸ベース４２の上下方向の大きさよりも小さい。また、横行軸ベース５の左右方向（Ｙ方向）の大きさは、昇降軸ベース４２の左右方向の大きさよりも僅かに小さい、または、昇降軸ベース４２の左右方向の大きさと略同じ大きさである。

横行軸ベース５には、昇降ガイド軸３１ｂに嵌合して、昇降ガイド軸３１ｂにより上下方向への移動がガイドされる上下移動被ガイド部５１が設けられている。

上下移動被ガイド部５１は、一方（Ｙ２方向側）の昇降ガイド軸３１ｂ、および、他方（Ｙ１方向側）の昇降ガイド軸３１ｂに対して、それぞれ、２つずつ設けられている。一方（他方）の昇降ガイド軸３１ｂに設けられた２つの上下移動被ガイド部５１は、上下方向に所定距離を隔てて離間して配置されている。

このうち（一方（他方）の昇降ガイド軸３１ｂに設けられた２つの上下移動被ガイド部５１のうち）、上方（Ｚ１方向）の上下移動被ガイド部５１には、昇降ジャッキ３１ａの昇降ロッド部３１２が左右方向の外側から固定されている。すなわち、昇降ロッド部３１２が固定された上下移動被ガイド部５１は、昇降ジャッキ本体部３１１に対して上下方向に移動するように構成されている。したがって、上下移動被ガイド部５１が上下方向に移動するのに伴い、横行軸ベース５も上下方向に移動する。なお、上下移動被ガイド部５１は、平板形状の横行軸ベース５の前面から前方（Ｘ１方向）に突出する部分である。

横行軸ベース５には、左右方向（Ｙ方向）に延びる横行ガイド軸３２ｂを支持する一対の横行軸支持部５２が複数設けられている。

横行軸支持部５２は、横行ガイド軸３２ｂの左端部と右端部との２箇所にそれぞれ１つずつ（１つの横行ガイド軸３２ｂに対して合計２つ）設けられている。なお、横行軸支持部５２は、平板形状の横行軸ベース５の後面から後方（Ｘ２方向）に突出する部分である。

２つのうち左端部（Ｙ２方向端部）に設けられた横行軸支持部５２には、横行ジャッキ３２ａの横行ロッド部３２２が固定的に取り付けられている。すなわち、横行ロッド部３２２は、横行軸ベース５に対して移動することがない。なお、横行軸支持部５２は、一対の横行ガイド軸３２ｂをＺ方向に離間させた状態で支持している。

横行軸ベース５は、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈに対する接触を回避するために、内側に貫通穴５３を有している。貫通穴５３は、横行軸ベース５が上下方向に移動する際に、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈに接触することがないように、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈの配置領域よりも一回り大きく形成されている。

〈被移動部の構成〉
図３に示すように、被移動部６は、ガイドレール支持部６１と、ガイドレール６２と、走行部７と、第２ガイドレール部材移動機構９とを備えている。

ガイドレール６２は、第１ガイドレール部材６３と、第２ガイドレール部材６４とを含んでいる。走行部７は、セグメントＳＧの把持部７１を含んでいる。なお、ガイドレール６２は、掘進方向（Ｘ１方向）と略直交する方向に延びるようにトンネル内に配置されている。

ガイドレール支持部６１は、ガイドレール支持部移動機構３により直接移動される構成であり、被移動部６の各部を支持する構成である。ガイドレール支持部６１には、上記の通り、第１ガイドレール部材６３が固定されている。また、ガイドレール支持部６１には、第２ガイドレール部材移動機構９を介して第２ガイドレール部材６４が設置されている。第２ガイドレール部材６４は、第１ガイドレール部材６３（ガイドレール支持部６１）に対して、掘進方向に略直交する方向に移動可能な構成である。

第１ガイドレール部材６３は、掘進方向と略直交する方向に離間して、一対設けられている。詳細には、第１ガイドレール部材６３は、左右方向の両側（Ｙ方向の両側）に離間して、１つずつ一対設けられている。また、第２ガイドレール部材６４は、上下方向の両側（Ｚ方向の両側）に離間して、１つずつ一対設けられている。なお、左右方向および上下方向は、それぞれ、トンネルの短手方向および長手方向に相当する。

第２ガイドレール部材移動機構９は、一対の第２ガイドレール部材６４に対して１つずつ一対設けられている。以下、被移動部６の各部の詳細な構成について説明する。

〈ガイドレール支持部の構成〉
ガイドレール支持部６１は、横行軸ベース５の後方（Ｘ２方向）に配置されている。ガイドレール支持部６１は、横行軸ベース５に取り付けられている。また、ガイドレール支持部６１は、ガイドレール６２（第１ガイドレール部材６３および第２ガイドレール部材６４の両方）を支持している。また、ガイドレール支持部６１には、ガイドレール６２を介して走行部７が取り付けられている。ガイドレール支持部６１は、ガイドレール６２を内周側から支持するとともに、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈを通す貫通穴６１ｂを有している。

ガイドレール支持部６１は、横行ガイド軸３２ｂに沿って、横行軸ベース５に対して、左右方向（Ｙ方向）に移動するように構成されている。ガイドレール支持部６１は、Ｘ方向から見て、概して、縦長の楕円形の平板形状を有している（図２参照）。

図５に示すように、ガイドレール支持部６１には、横行ガイド軸３２ｂに嵌合して、横行ガイド軸３２ｂに左右方向への移動がガイドされる左右移動被ガイド部６１ａが設けられている。

左右移動被ガイド部６１ａは、一方（Ｚ１方向側）の横行ガイド軸３２ｂ、および、他方（Ｚ２方向側）の横行ガイド軸３２ｂに対して、それぞれ、１つずつ設けられている。

左右移動被ガイド部６１ａには、横行ジャッキ３２ａの横行ジャッキ本体部３２１が固定されている。すなわち、横行ジャッキ本体部３２１が固定された左右移動被ガイド部６１ａは、横行ロッド部３２２に対して左右方向に移動するように構成されている。したがって、左右移動被ガイド部６１ａが左右方向に移動するのに伴い、ガイドレール支持部６１も左右方向に移動する。なお、左右移動被ガイド部６１ａは、平板形状のガイドレール支持部６１の前面から前方（Ｘ１方向）に突出する部分である。

ガイドレール支持部６１は、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈに対する接触を回避するために、上記のように、内側に貫通穴６１ｂを有している。貫通穴６１ｂは、ガイドレール支持部６１が上下方向および左右方向に移動する際に、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈに接触することがないように、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈの配置領域よりも一回り大きく形成されている。

〈第１ガイドレール部材の構成〉
図２に示すように、第１ガイドレール部材６３は、ガイドレール支持部６１の楕円形の側面に固定されている。第１ガイドレール部材６３は、トンネル断面Ｃの長手方向（Ｚ方向）に沿って配置されている。第１ガイドレール部材６３は、対向するトンネルの内周面に沿って湾曲している。

第１ガイドレール部材６３は、トンネルの内周面と略同じ曲率を有している。なお、トンネルが縦長の楕円形状であることから、第１ガイドレール部材６３の曲率は、比較的大きい。すなわち、第１ガイドレール部材６３は、比較的緩やかな湾曲形状を有している。

第１ガイドレール部材６３には、走行部７の後述する駆動モータ７２に取り付けられたピニオンギア７２ａに噛み合う湾曲したラックＬａが設けられている。ラックＬａは、第１ガイドレール部材６３と同様の湾曲形状を有しており、第１ガイドレール部材６３に沿って配置されている。

〈第２ガイドレール部材の構成〉
第２ガイドレール部材６４は、上下方向（Ｚ方向）において、一対の第１ガイドレール部材６３の上方側および下方側に設けられている。第２ガイドレール部材６４は、左右方向（Ｙ方向）において、一対の第１ガイドレール部材６３の間に配置されている。

第２ガイドレール部材６４は、第１ガイドレール部材６３と略同じ曲率を有している。すなわち、第２ガイドレール部材６４の曲率は、比較的大きい。ここで、仮に、一対の第１ガイドレール部材６３の間を繋ぐように固定された第２ガイドレール部材を設けた場合、第２ガイドレール部材の曲率は、トンネルの短手方向の内周面に沿った形状となるため、比較的小さくなる。そこで、第１実施形態の第２ガイドレール部材６４は、第１ガイドレール部材６３に対して移動可能（回動可能）に構成されることにより、曲率が比較的大きくなるように構成されている。

詳細には、第２ガイドレール部材６４は、一端６４ａ（Ｙ２方向端部）が第１ガイドレール部材６３の一方（Ｙ２方向側の第１ガイドレール部材６３）に接続される位置と、他端６４ｂ（Ｙ１方向端部）が第１ガイドレール部材６３の他方（Ｙ１方向側の第１ガイドレール部材６３）に接続される位置との間で、回動により移動するように構成されている。この際、第２ガイドレール部材６４は、トンネル断面Ｃの短手方向（Ｙ方向）に沿って、回動により移動するように構成されている。第２ガイドレール部材６４は、第２ガイドレール部材移動機構９の後述する中心軸部材９１を中心として回動するように構成されている。

なお、第２ガイドレール部材６４に保持されている状態（第２ガイドレール部材６４上に位置する状態）で、第２ガイドレール部材６４の一端６４ａ（Ｙ２方向端部）が第１ガイドレール部材６３の一方に接続された場合、走行部７は、第２ガイドレール部材６４上から一方の第１ガイドレール部材６３上に移動することが可能となる。同様に、第２ガイドレール部材６４に保持されている状態で、第２ガイドレール部材６４の他端６４ｂ（Ｙ１方向端部）が第１ガイドレール部材６３の他方に接続された場合、走行部７は、第２ガイドレール部材６４上から他方の第１ガイドレール部材６３上に移動することが可能となる。

第２ガイドレール部材６４には、Ｘ方向から見て、扇形状を有する接続部６４ｃが内周側から一体的に設けられている。接続部６４ｃは、内周側の端部で中心軸部材９１に固定的に取り付けられている。したがって、第２ガイドレール部材６４は、中心軸部材９１が回動した場合に、接続部６４ｃを介して中心軸部材９１と一体的に回動する。

第１ガイドレール部材６３と同様に、第２ガイドレール部材６４には、走行部７の後述する駆動モータ７２に取り付けられたピニオンギア７２ａに噛み合う湾曲したラックＬａが設けられている。ラックＬａは、第１ガイドレール部材６３と相似形状を有しており、第１ガイドレール部材６３に沿って配置されている。

〈第２ガイドレール部材移動機構の構成〉

第２ガイドレール部材移動機構９は、第２ガイドレール部材６４に接続部６４ｃを介して設けられている。第２ガイドレール部材移動機構９は、第１ガイドレール部材６３に対して第２ガイドレール部材６４を掘進方向（Ｘ１方向）と略直交する方向に移動させるように構成されている。

第２ガイドレール部材移動機構９は、Ｘ方向に延びる中心軸部材９１と、駆動モータ９２と、中心軸部材９１に駆動モータ９２の駆動力を伝達するウォームギア９３とを含んでいる。

中心軸部材９１は、ウォームギア９３に噛み合うウォームホイールとしての機能を有している。中心軸部材９１は、Ｘ１方向の端部でガイドレール支持部６１に回動可能に支持されている。中心軸部材９１のＸ２方向の端部には、接続部６４ｃが固定されている。

ウォームギア９３および駆動モータ９２は、中心軸部材９１を挟み込むように中心軸部材９１の両側に一対設けられている。

第２ガイドレール部材移動機構９は、駆動モータ９２を正転および逆転させることより、ウォームギア９３および中心軸部材９１を介して、第２ガイドレール部材６４を一方の第１ガイドレール部材６３側および他方の第１ガイドレール部材６３側に移動（回動）させるように構成されている。

なお、第２ガイドレール部材移動機構９は、走行部７を保持している第２ガイドレール部材６４を回動させるように構成されていている。走行部７は、第２ガイドレール部材移動機構９に移動される際、第２ガイドレール部材６４に対して第２ガイドレール部材６４の中間位置に配置される。なお、第２ガイドレール部材移動機構９は、走行部７を保持していない第２ガイドレール部材６４も回動可能に構成されている。

〈走行部の構成〉
図２に示すように、走行部７は、ガイドレール６２の周状の走行軌道上を走行するように構成されている。なお、走行部７の走行軌道は、掘進方向に略直交する方向に延びる楕円形状を有している。

走行部７は、セグメントＳＧの把持部７１と、駆動モータ７２と、把持部７１により把持しているセグメントＳＧの姿勢を微調整可能な傾き調整部７３および位置調整部７４とを含んでいる。

また、走行部７は、ガイドレール６２に直接支持される第１フレーム７５と、位置調整部７４により第１フレーム７５に対して、前後方向に移動される第２フレーム７６とを含んでいる。なお、把持部７１および傾き調整部７３は、ともに、第２フレーム７６に設けられている。

把持部７１は、前後方向（Ｘ方向）において、ガイドレール６２の略中間位置に１つのみ設けられている。また、把持部７１は、トンネルの内周面に対向する位置に設けられている。すなわち、把持部７１は、前後方向（Ｘ方向）から見て、走行部７の外周側の端部付近に設けられている。

ここで、図６に示すように、第１実施形態で用いられるセグメントＳＧには、吊り金具Ｋ１を取り付けるためのホールＳＧ０が内周面の中心に１つ設けられている。把持部７１は、固定金具Ｋ２により吊り金具Ｋ１に固定されることによって、セグメントＳＧを把持するように構成されている。なお、固定金具Ｋ２は、手作業により把持部７１に取り付けられる。

図２に戻り、走行部７は、把持部７１によりセグメントＳＧを把持する際に、ガイドレール６２の下端（初期位置）に配置される。そして、フィーダー（図示せず）により、走行部７の直下にセグメントＳＧが搬送され、セグメントＳＧが把持されたら、フィーダーが退避する。なお、初期位置に走行部７を配置する場合、ガイドレール６２は、坑内の上方側に配置される。

駆動モータ７２は、ガイドレール６２に沿った方向に２つ設けられている。駆動モータ７２には、ピニオンギア７２ａが回転可能に取り付けられている。

ピニオンギア７２ａは、ガイドレール支持部６１の環状のラックＬａに外周側から噛み合っている。駆動モータ７２は、ピニオンギア７２ａを回転させることにより、ガイドレール６２に沿った方向に走行部７を移動させるように構成されている。

傾き調整部７３は、把持部７１により把持しているセグメントＳＧの傾きを微調整するように構成されている。なお、傾き調整部７３は、セグメントＳＧの傾きの微調整を、ガイドレール６２上を走行する走行部７の走行順、および、ガイドレール支持部移動機構３のガイドレール６２を移動させる順番にかかわらず、いかなる段階でも行うことが可能なように構成されている。

傾き調整部７３は、把持部７１を取り囲むように、把持部７１の周りに設けられた４つのジャッキ７３ａを有している（図６参照）。４つのジャッキ７３ａは、各々、セグメントＳＧのホールＳＧ０（図６参照）の周りに先端が当接するように構成されている。そして、傾き調整部７３は、４つのジャッキ７３ａの各長さを調整することにより、ホールＳＧ０を中心とするセグメントＳＧの傾きを調整するように構成されている。すなわち、傾き調整部７３は、セグメントＳＧのピッチングおよびヨーイングを調整可能に構成されている。

位置調整部７４は、把持部７１により把持しているセグメントＳＧの掘進方向の位置を微調整するように構成されている。なお、位置調整部７４は、セグメントＳＧの掘進方向の位置の微調整を、ガイドレール６２上を走行する走行部７の走行順、および、ガイドレール支持部移動機構３のガイドレール６２を移動させる順番にかかわらず、いかなる段階でも行うことが可能なように構成されている。

前後方向において、第２フレーム７６は、第１フレーム７５と僅かな隙間を隔てて、第１フレーム７５に挟まれるように配置されている。位置調整部７４は、この隙間（第２フレーム７６と第１フレーム７５との間の僅かな隙間）の分だけ、把持部７１（第１フレーム７５）を移動させるように構成されている。具体的には、第２フレーム７６は、図３に示す範囲Ｌ内で前後方向（Ｘ方向）に移動するように構成されている。

なお、位置調整部７４は、第２フレーム７６の移動をガイドする、ガイド軸７４ａと、第２フレーム７６の駆動させるジャッキ７４ｂとを有している。

（駆動制御部の構成）
図３に示す駆動制御部８は、セグメント組立装置２の駆動を制御するように構成されている。具体的には、駆動制御部８は、昇降ジャッキ３１ａおよび横行ジャッキ３２ａの油圧駆動部（図示せず）に駆動信号を送信して昇降ジャッキ３１ａおよび横行ジャッキ３２ａを駆動させるように構成されている。また、駆動制御部８は、傾き調整部７３および位置調整部７４の駆動を制御するように構成されている。また、駆動制御部８は、駆動モータ７２を駆動させて走行部７の走行を制御するように構成されている。また、駆動制御部８は、第２ガイドレール部材移動機構９の駆動を制御するように構成されている。

（セグメントの組立動作）
次に、図７および図８を参照して、セグメントＳＧの組立動作について説明する。なお、セグメントＳＧは、原則、下方側から上方側に順に積み上げる形で組み立てられる。そして、最後に、キーセグメントＫＳＧを組み付けることで１つのセグメントリングが完成する。以下では、左右方向の所定の設置位置に１つのセグメントＳＧを設置する場合、および、上下方向の所定の設置位置に１つのセグメントＳＧを設置する場合について順に説明する。

左右方向の所定の設置位置に１つのセグメントＳＧを設置する場合について説明する。まず、図７（Ａ）に示すように、ガイドレール支持部６１を坑内の上方側に配置するとともに、走行部７をガイドレール支持部６１の下端（初期位置）に配置して、把持部７１によりセグメントＳＧを把持する。この際、走行部７は、下方側（Ｚ２方向側）の第２ガイドレール部材６４上にある。

そして、図７（Ｂ）に示すように、セグメントＳＧを左右方向の一方側（Ｙ２方向側）に位置する所定の設置位置に移動させる場合、ガイドレール支持部移動機構３（図３参照）により、ガイドレール６２を左右方向の他方側（Ｙ１方向側）に移動（退避）させる。

また、第２ガイドレール部材移動機構９により下方側の第２ガイドレール部材６４を回動させて、第１ガイドレール部材６３に接続する。すなわち、走行部７が第２ガイドレール部材６４から第１ガイドレール部材６３に移動可能なように、第２ガイドレール部材６４と第１ガイドレール部材６３とを連続させる。そして、二点鎖線で示すように、走行部７をセグメントＳＧの設置位置に対向する位置に移動させる。

さらに、図７（Ｃ）に示すように、走行部７を左右方向の一方側に移動させた状態で、ガイドレール支持部移動機構３により、把持部７１に把持されているセグメントＳＧが設置位置に移動するように、ガイドレール支持部６１を移動させる。

次に、上下方向の所定の設置位置に１つのセグメントＳＧを設置する場合について説明する。まず、図７（Ａ）に示すように、初期位置で把持部７１によりセグメントＳＧを把持する。

そして、図８（Ａ）に示すように、セグメントＳＧを上方に位置する所定の設置位置に移動させる場合、ガイドレール支持部移動機構３（図３参照）により、ガイドレール６２を左右方向の一方側に移動（退避）させるとともに、上方に走行部７を配置可能なように、ガイドレール支持部６１を移動させて上方にスペースを確保する。

そして、二点鎖線で示すように、走行部７を第１ガイドレール部材６３から上方側の第２ガイドレール部材６４上に移動させる。

そして、図８（Ｂ）に示すように、第２ガイドレール部材移動機構９により上方側の第２ガイドレール部材６４を回動させて、走行部７をセグメントＳＧの設置位置に対向する位置に移動させる。

さらに、図８（Ｃ）に示すように、走行部７を上方に移動させた状態で、ガイドレール支持部移動機構３により、把持部７１に把持されているセグメントＳＧが設置位置に移動するように、ガイドレール支持部６１を移動させる。

なお、セグメントＳＧの設置前の所定段階で、傾き調整部７３および位置調整部７４により、把持しているセグメントＳＧの姿勢（傾きおよび掘進方向の位置）が微調整される。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、第１ガイドレール部材６３と、第１ガイドレール部材６３から離間する位置と第１ガイドレール部材６３に接続される位置との間で、掘進方向と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材６４とを設ける。これにより、第１ガイドレール部材６３に対して、第２ガイドレール部材６４（走行部７を保持する第２ガイドレール部材６４）を移動させることができるので、比較的曲率が小さいトンネルの内周側であっても、走行部７を直接移動（走行）させることなく、走行部７を保持する第２ガイドレール部材６４を移動させることにより、セグメントＳＧを設置することができる。したがって、従来のように曲率の小さな（急カーブの）固定的なガイドレール６２上で走行部７を走行させる場合と比較して、トンネル内において走行部７を円滑に移動させることができる。

第１実施形態では、上記のように、第２ガイドレール部材６４に設けられ、第１ガイドレール部材６３に対して第２ガイドレール部材６４を掘進方向と略直交する方向に移動させる第２ガイドレール部材移動機構９をさらに備える。これにより、セグメント組立装置２が備える構成（第２ガイドレール部材移動機構９）によって、第１ガイドレール部材６３に対して第２ガイドレール部材６４を移動させて、トンネル内において走行部７を円滑に移動させることを実現することができる。

第１実施形態では、上記のように、第１ガイドレール部材６３は、掘進方向と略直交する方向に離間して、一対設けられており、第２ガイドレール部材６４は、一端６４ａが第１ガイドレール部材６３の一方に接続される位置と、他端６４ｂが第１ガイドレール部材６３の他方に接続される位置との間を、回動により移動するように構成されている。これにより、回動によって、第２ガイドレール部材６４が延びる方向を容易に変えることができるので、一方の第１ガイドレール部材６３および他方の第１ガイドレール部材６３の両方に滑らかに接続される位置に、第２ガイドレール部材６４を移動させることができる。

第１実施形態では、上記のように、第２ガイドレール部材６４は、回動により移動するように構成されており、トンネルの掘進方向と直交する断面が非円形形状である場合において、第１ガイドレール部材６３は、トンネル断面Ｃの長手方向に沿って配置され、第２ガイドレール部材６４は、トンネル断面Ｃの短手方向に沿って、回動により移動するように構成されている。これにより、トンネルの比較的曲率が小さい部分の内周側において、トンネルの内周面に沿って、かつ、トンネルの内周面との距離を保ちながら第２ガイドレール部材６４の回動により第２ガイドレール部材６４に保持された走行部７を容易に移動させることができる。

第１実施形態では、上記のように、第１ガイドレール部材６３および第２ガイドレール部材６４の両方を支持するガイドレール支持部６１と、掘進方向と略直交する方向に、ガイドレール支持部６１を移動させるガイドレール支持部移動機構３とをさらに備える。これにより、ガイドレール支持部移動機構３によって、ガイドレール支持部６１を介して、ガイドレール６２全体を移動させることができるので、走行部７の把持部７１により把持しているセグメントＳＧを設置位置に移動させる機構を走行部７自体に設けることなく、ガイドレール６２自体の移動によりセグメントＳＧを設置位置に移動させることができる。したがって、セグメントＳＧを設置位置に移動させるための機構を走行部７自体に設けない分だけ、ガイドレール６２上を走行する走行部７の大型化および構造の複雑化を抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、図９〜図１１を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第２ガイドレール部材６４を回動により移動させた上記第１実施形態とは異なり、第２ガイドレール部材２６４を直線状に移動させる例について説明する。

図９に示すように、第２実施形態のセグメント組立装置２０２は、被移動部２０６を備えている。なお、セグメント組立装置２０２は、被移動部２０６以外の構成については、上記第１実施形態と同様であるため説明および図示を省略する。

被移動部２０６は、ガイドレール支持部６１と、一対の第１ガイドレール部材２６３と、一対の第２ガイドレール部材２６４と、把持部７１を含む走行部７と、第２ガイドレール部材移動機構２０９とを備えている。

第１ガイドレール部材２６３および第２ガイドレール部材２６４は、ともに、約９０度の円弧形状を有している。第１ガイドレール部材２６３と、第２ガイドレール部材２６４とは、略同一の形状を有している。

一方の第１ガイドレール部材２６３は、ガイドレール支持部６１の上端に固定されている。この上端の第１ガイドレール部材２６３は、上方に突出するように湾曲している。他方の第１ガイドレール部材２６３は、ガイドレール支持部６１の下端に固定されている。この下端の第１ガイドレール部材２６３は、下方に突出するように湾曲している。

上端の第１ガイドレール部材２６３と下端の第１ガイドレール部材２６３とは、上下方向に所定距離離間して配置されている。所定距離とは、少なくとも、配線類・配管類Ｃａおよび排土装置Ｈを、一対の第１ガイドレール部材２６３の間に配置することが可能な距離である。

第２ガイドレール部材２６４は、一対の第１ガイドレール部材２６３の間に配置されている。第２ガイドレール部材２６４は、上端が上側の第１ガイドレール部材２６３に接続される位置と、下端が下側の第１ガイドレール部材２６３に接続される位置と、一対の第１ガイドレール部材２６３の両方から離間した位置との間で移動可能に構成されている。すなわち、第２ガイドレール部材２６４は、一対の第１ガイドレール部材２６３の間で、上下方向に移動可能に構成されている。

第２ガイドレール部材移動機構２０９は、上下方向に延びるジャッキ２０９ａと、上下方向に延びるガイド部材２０９ｂとにより構成されている。すなわち、ガイド部材２０９ｂは、上下方向に直線状に延びる直線ガイド部材である。ジャッキ２０９ａとガイド部材２０９ｂとは、横並びで（隣接して）配置されている。ジャッキ２０９ａは、第２ガイドレール部材２６４をガイドレール支持部６１に対して上下方向に直線状に移動させるように構成されている。また、ガイド部材２０９ｂは、ジャッキ２０９ａにより第２ガイドレール部材２６４を上下方向に移動させる際に、第２ガイドレール部材２６４の移動をガイドするように構成されている。

なお、第１ガイドレール部材２６３および第２ガイドレール部材２６４は、ガイドレール支持部移動機構３（図３参照）のみにより左右方向（Ｙ方向）および上下方向（Ｚ方向）に移動される。

（セグメントの組立動作）
次に、図９〜図１１を参照して、セグメントＳＧの組立動作について説明する。

下方の所定の設置位置に１つのセグメントＳＧを設置する場合について説明する。まず、図９に示すように、ガイドレール支持部６１を坑内の上方側に配置するとともに、走行部７をガイドレール支持部６１の下端（初期位置）に配置して、把持部７１によりセグメントＳＧを把持する。この際、走行部７は、下方側（Ｚ２方向側）の第１ガイドレール部材２６３上にある。また、上下方向において、一対の第２ガイドレール部材２６４は、一対の第１ガイドレール部材２６３の中間の高さ位置に配置されている。

そして、図１０（Ａ）に示すように、一対の第２ガイドレール部材２６４を、第２ガイドレール部材移動機構２０９により下方に移動して、下方側の第１ガイドレール部材２６３に接続させる。また、走行部７をセグメントＳＧの設置位置に対向する位置に移動させる。

さらに、図１０（Ｂ）に示すように、ガイドレール支持部移動機構３（図３参照）により、把持部７１に把持されているセグメントＳＧが設置位置に移動するように、ガイドレール支持部６１を移動させる。

次に、左右方向の所定の設置位置に１つのセグメントＳＧを設置する場合について説明する。まず、図９に示すように、初期位置において、把持部７１によりセグメントＳＧを把持する。

そして、図１１（Ａ）に二点鎖線で示すように、走行部７を、第１ガイドレール部材２６３から第２ガイドレール部材２６４に移動させて、セグメントＳＧの設置位置に対向する位置に移動させる。

さらに、図１１（Ｂ）に示すように、走行部７を左右方向の一方側に移動させた状態で、ガイドレール支持部移動機構３（図３参照）により、把持部７１に把持されているセグメントＳＧが設置位置に移動するように、ガイドレール支持部６１を移動させる。

なお、セグメントＳＧの設置前の所定段階で、傾き調整部７３および位置調整部７４により、把持しているセグメントＳＧの姿勢（傾きおよび掘進方向の位置）が微調整される。

次に、上方の所定の設置位置に１つのセグメントＳＧを設置する場合について説明する。まず、図９に示すように、ガイドレール支持部６１を坑内の上方側に配置するとともに、走行部７をガイドレール支持部６１の下端（初期位置）に配置して、把持部７１によりセグメントＳＧを把持する。この際、走行部７は、下方側（Ｚ２方向側）の第1ガイドレール部材２６３上にある。また、上下方向において、一対の第２ガイドレール部材２６４は、一対の第１ガイドレール部材２６３の中間の高さ位置に配置されている。

その状態から、第２ガイドレール部材２６４を下方に移動させ、下方側の第１ガイドレール部材２６３に接続させる。そして、図１２（Ａ）に二点鎖線で示すように、走行部７を、第１ガイドレール部材２６３から第２ガイドレール部材２６４に移動させる。

そして、図１２（Ｂ）に示すように、第２ガイドレール部材２６４を走行部７とともに上方に移動させる。なお、図１２（Ｂ）は、第２ガイドレール部材２６４が、上方および下方の第１ガイドレール部材２６３の略中間位置を通過して上方に移動する途中の状態を示している。

そして、図１２（Ｃ）に示すように、上方の第１ガイドレール部材２６３に、第２ガイドレール部材２６４を下方から接続させて、二点鎖線で示すように、走行部７をセグメントＳＧの設置位置に対向する位置に移動させる。

さらに、図１２（Ｄ）に示すように、ガイドレール支持部移動機構３（図３参照）により、把持部７１に把持されているセグメントＳＧが設置位置に移動するように、ガイドレール支持部６１を移動させる。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、第１ガイドレール部材２６３と、第１ガイドレール部材２６３から離間する位置と第１ガイドレール部材２６３に接続される位置との間で、掘進方向と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材２６４とを設ける。これにより、上記第１実施形態と同様に、トンネル内において走行部７を円滑に移動させることができる。また、曲率が変化しないようにガイドレール６２を形成することができる（第１ガイドレール部材２６３と第２ガイドレール部材２６４との曲率を合わせることができる）ので、曲率の変わらないガイドレール６２上において、走行部７を安定した状態で円滑に走行させることができる。

第２実施形態では、上記のように、第１ガイドレール部材２６３は、掘進方向と略直交する方向に離間して、一対設けられており、第２ガイドレール部材２６４は、一端（Ｚ１方向端部）が第１ガイドレール部材２６３の一方に接続される位置と、他端（Ｚ２方向端部）が第１ガイドレール部材２６３の他方に接続される位置との間を、直線状に移動するように構成されている。これにより、トンネルが所定方向に長い異形断面であっても、第２ガイドレール部材２６４を所定方向に直線状に移動させて、セグメントＳＧを確実に設置することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、泥土圧式シールド掘進機に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明を、泥水式シールド掘進機に適用してもよい。

また、上記第２実施形態では、第１ガイドレール部材を、ガイドレール支持部に固定した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１ガイドレール部材を、ガイドレール支持部に対して移動可能に取り付けてもよい。この場合、たとえば、第１ガイドレール部材をジャッキやモータにより、ガイドレール支持部から上下方向に離間する方向に移動させるように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ジャッキを利用して、ガイドレール支持部を移動させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、モータによりガイドレール支持部を移動させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、掘進方向と直交する断面が概して楕円形状のトンネルを掘進するシールド掘進機の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、掘進方向と直交する断面が概して矩形形状のトンネルを掘進するシールド掘進機であってもよい。また、掘進方向と直交する断面が円形状のトンネルを掘進するシールド掘進機であってもよい。

また、上記実施形態では、走行部に、傾き調整部および位置調整部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、走行部に、傾き調整部および位置調整部を設けなくてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明を密閉型（チャンバを形成する隔壁を備えるタイプ）のシールド掘進機に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明を開放型（チャンバを形成する隔壁を備えないタイプ）のシールド掘進機に適用してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、配線類・配管類および排土装置とセグメント組立装置とが接触しないように、ガイドレール支持部の貫通穴に、配線類・配管類および排土装置が通った状態で、ガイドレール支持部を移動させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ガイドレール支持部を移動させる際に、配線類・配管類および排土装置とセグメント組立装置とが干渉してもよい。但し、この際の「干渉する」とは、配線類・配管類および排土装置が破損したり、その機能を阻害するような影響を及ぼす程度のものではない。

また、上記第１および第２実施形態では、配線類・配管類および排土装置を、本体部に対して固定した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、配線類・配管類および排土装置を、本体部に対して移動可能に構成してもよい。これにより、配線類・配管類および排土装置とセグメント組立装置との接触を積極的に回避することができるとともに、被移動部をより大きく移動させることができる。

また、上記第１実施形態では、第２ガイドレール部材移動機構が、駆動源として駆動モータを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２ガイドレール部材移動機構が、駆動モータに代えて駆動源としてジャッキなどを備えていてもよい。

また、上記第２実施形態では、第１ガイドレール部材と第２ガイドレール部材とを、略同一の形状とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１ガイドレール部材と第２ガイドレール部材とを、異なる形状としてもよい。

１ 本体部
２、２０２ セグメント組立装置
３ ガイドレール支持部移動機構
７ 走行部
９ 第２ガイドレール部材移動機構
１１ カッタヘッド
６１ ガイドレール支持部
６２ ガイドレール
６３、２６３ 第１ガイドレール部材
６４、２６４ 第２ガイドレール部材
６４ａ 一端
６４ｂ 他端
７１ 把持部
１００ シールド掘進機
Ｈ 排土装置
ＳＧ セグメント

Claims (6)

1. 掘進方向と略直交する方向に延びるようにトンネル内に配置されたガイドレールと、
   セグメントの把持部を含み、前記ガイドレールの周状の走行軌道上を走行する走行部とを備え、
   前記ガイドレールは、第１ガイドレール部材と、前記第１ガイドレール部材から離間する位置と前記第１ガイドレール部材に接続される位置との間で、掘進方向と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材とを含む、セグメント組立装置。
2. 前記第２ガイドレール部材に設けられ、前記第１ガイドレール部材に対して前記第２ガイドレール部材を掘進方向と略直交する方向に移動させる第２ガイドレール部材移動機構をさらに備える、請求項１に記載のセグメント組立装置。
3. 前記第１ガイドレール部材は、掘進方向と略直交する方向に離間して、一対設けられており、
   前記第２ガイドレール部材は、一端が前記第１ガイドレール部材の一方に接続される位置と、他端が前記第１ガイドレール部材の他方に接続される位置との間を、回動により移動し、または、直線状に移動するように構成されている、請求項１または２に記載のセグメント組立装置。
4. 前記第２ガイドレール部材は、回動により移動するように構成されており、
   前記トンネルの掘進方向と直交する断面が非円形形状である場合において、前記第１ガイドレール部材は、前記トンネルの長手方向に沿って配置され、
   前記第２ガイドレール部材は、前記トンネルの短手方向に沿って、回動により移動するように構成されている、請求項３に記載のセグメント組立装置。
5. 前記第１ガイドレール部材および前記第２ガイドレール部材の両方を支持するガイドレール支持部と、
   前記掘進方向と略直交する方向に、前記ガイドレール支持部を移動させるガイドレール支持部移動機構とをさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセグメント組立装置。
6. 土砂を掘削するカッタヘッドと、掘削に伴う土砂を輸送する排土装置と含む本体部と、
   前記本体部に取り付けられるセグメント組立装置とを備え、
   前記セグメント組立装置は、
   掘進方向と略直交する方向に延びるようにトンネル内に配置されたガイドレールと、
   セグメントの把持部を有し、前記ガイドレールの周状の走行軌道上を走行する走行部とを含み、
   前記ガイドレールは、第１ガイドレール部材と、前記第１ガイドレール部材から離間する位置と前記第１ガイドレール部材に接続される位置との間で、掘進方向と略直交する方向に移動可能な第２ガイドレール部材とを有する、シールド掘進機。

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