JP2570106Y2 - シールド掘進機エレクタ用のケーブル類接続装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、シールド掘進機のシ
ールド本体内で回転してセグメントを組立てるエレクタ
に固定側からケーブル類を接続して電力などを供給する
シールド掘進機エレクタ用のケーブル類接続装置に関
し、巻取リールとスリップリングを廃止して接続できる
ようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】シールドといわれる鋼製の枠を推進させ
ながら掘進するトンネル構築法の一つであるシールド工
法は軟弱地盤や都市部のトンネルの構築に利用されてお
り、このための装置としてシールド掘進機が使用され
る。

【０００３】このシールド掘進機では、先端部のカッタ
による掘削にともなって円筒状のシールドフレームをシ
ールドジャッキで推進させ、前進によって形成された空
間でエレクタを用いてセグメントの組立を行い、掘進と
セグメントの組立を繰り返してトンネルを構築する。

【０００４】このセグメントの組立を行うためのエレク
タ１は、たとえば図４に示すように、シールド本体２の
テール部の内周に沿って転動する複数の車輪３によって
シールド本体２と同心上で回転できるように支持された
リング状の回転枠４を備えるとともに、この回転枠４に
取付けたガイドロッド５に沿ってシールド本体２の半径
方向に移動できるように支持された吊りビーム６を備え
ており、回転枠４の回転と吊りビーム６の移動との組合
せによってシールド本体２の任意の位置でセグメントの
組立ができるようになっている。

【０００５】このような回転や半径方向に動くエレクタ
１を運転するためには、回転枠４の内部の各ジャッキを
作動させる油圧ポンプへの電力や制御信号を後方台車な
どから供給する電線、さらに作動圧油や冷却水等を送る
ホース等のケーブル類７を接続する必要があり、固定側
にばねなどによって巻取機能を備えた巻取リール８を設
け、巻取リール８に巻取られた電力ケーブルや油圧ホー
ス、制御用の信号ケーブル等のケーブル類７の外周側の
一端をエレクタ１の回転枠４の内側の固定側に配置した
ガイドローラ９に沿って弛みが生じないようにエレクタ
１に接続するとともに、ケーブル類７の他端を巻取リー
ル８の回転軸上に設けたスリップリング１０を介して後
方台車などに接続するようにしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところが、このような
巻取リール８を使用してケーブル類７を固定側から回転
側のエレクタ１に接続する方式では、巻取リール８が多
数回転してもケーブル類７に捩じれなどが生じないよう
にするためスリップリング１０を必要とし、電気ノイズ
や油漏れが生じ易く、特に制御用の信号をデジタル信号
とする場合や多重伝送方式とする場合には、電気ノイズ
による誤動作の問題が生じ易い。

【０００７】また、エレクタ１によるセグメントの組立
を自動化するためロボット化する場合には、必要なケー
ブル類７の本数が増大し、固定側に設置する巻取リール
８の数も増さなければならず、これによって回転枠４の
内周の旋回空間が減少して掘進作業自体に支障が生じる
とともに、多数の巻取リールの設置によるコスト増大を
招くという問題もある。

【０００８】この考案は、かかる従来技術の課題に鑑み
てなされたもので、ケーブル類のための巻取リールやス
リップリングを必要としないため作業空間を確保でき、
ノイズや油洩れを無くすことができるとともに、多数の
ケーブル類を接続できるにも拘らず構造が簡単で廉価な
シールド掘進機エレクタ用のケーブル類接続装置を提供
しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するため、この考案のシールド掘進機エレクタ
用のケーブル類接続装置は、シールド掘進機のシールド
本体内で回転してセグメントを組立てるエレクタにケー
ブル類を接続して電力や作動流体等を供給するシールド
掘進機エレクタ用のケーブル類接続装置において、前記
エレクタの回転枠の外周をケーブル類の巻付け巻戻し用
のドラムと兼用して一端がエレクタに接続されたケーブ
ル類を当該回転枠の外周に一方向から巻き掛ける一方、
このケーブル類の他端をエレクタの回転枠とシールド本
体との空間に設けた複数のシーブに巻掛けるとともに、
少なくとも１つのシーブを前記ケーブル類が弛まないよ
うに付勢する付勢手段を介して前記エレクタの回転枠へ
の巻付け巻戻しによるケーブル類の長さの変化を吸収す
るために移動可能に設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【作用】このシールド掘進機エレクタ用のケーブル類接
続装置によれば、エレクタの回転枠の外周をケーブル類
のドラムと兼用して一端がエレクタに接続されたケーブ
ル類を回転枠の外周に一方向から巻き掛けるとともに、
ケーブル類を回転枠とシールド本体との空間に設けた複
数のシーブに巻き掛けて少なくとも１つのシーブの位置
を付勢手段で移動してケーブル類の長さの変化を吸収す
るようにしており、エレクタの回転に伴うケーブル類の
回転枠への巻付け巻戻し量に応じてシーブを付勢手段で
移動する。

【００１１】これにより、巻取リールやスリップリング
を使用すること無く固定側から回転側に多数のケーブル
類を接続することができ、ノイズの発生などを防止でき
る。

【００１２】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図１はこの考案のシールド掘進機エレクタ
用のケーブル類接続装置の一実施例にかかる概略構成図
である。

【００１３】このシールド掘進機エレクタ用のケーブル
類接続装置２０は、シールド本体２のシールド径に比べ
てエレクタ１の回転枠４の外径が比較的小さい場合に適
用したものであり、この場合のエレクタ１はシールド掘
進機の後部内側に固定支持された円筒状の作業台１１の
外周に沿って回転できるように回転枠４が配置されてい
る点が図４で説明したエレクタ１と異なり、他の構成は
同一である。

【００１４】このような円筒状の作業台１１の外周に沿
って回転する回転枠４の外周をケーブル類７の巻付け巻
戻し用のドラム２１としており、ケーブル類７の一端が
エレクタ１に接続され、回転枠４を貫通してドラム２１
の外側のシールド本体２との空間に導き出してある。

【００１５】このようにドラム２１の外側に配置された
ケーブル類７は、エレクタ１の回転にともなって約４４
０度の範囲でドラム２１の外周に巻付いたり巻戻された
りすることになる。

【００１６】そこで、この巻付き巻戻しに伴なって長さ
が変化するケーブル類７を処理するため、シールド本体
２内の上部に２つの固定シーブ２２，２３が取付けられ
る一方、２つの移動シーブ２４，２５が連結されて中央
に付勢手段２６としての重錘２７がぶら下げてあり、ド
ラム２１の外側に導き出されたケーブル類７が固定シー
ブ２２を介して移動シーブ２４に巻き掛けられ、さらに
固定シーブ２３を介して移動シーブ２５に巻き掛けられ
て固定シーブ２３の付近のシールド本体２の固定部２８
に固定した後、後続台車などに接続される。

【００１７】これらドラム２１と４個のシーブ２２〜２
５と付勢手段２６としての重錘２７とでケーブル類接続
装置２０を構成することで、エレクタ１が回転してケー
ブル類７をドラム２１の外周に巻き取る場合には、巻取
量に応じてケーブル類７を繰り出すように移動シーブ２
４，２５が重錘２７に抗して上昇する。

【００１８】一方、エレクタ１が逆に回転してケーブル
類７を巻き戻す場合には、巻戻量に応じてケーブル類７
を引き込むように重錘２７によって移動シーブ２４，２
５が下降する。

【００１９】このような２つの移動シーブ２４，２５を
上下に移動する場合には、その移動距離Ｓの４倍の長さ
だけケーブル類７の長さの変化が吸収でき、ドラム２１
の外径をｄとすれば、通常エレクタ１の回転角が４４０
度程度であるから、次式を満たすように移動距離Ｓを定
めれば良い。

【００２０】 π・ｄ／３６０×４４０≦４・Ｓ なお、移動シーブの数をさらに増加するようにすれば、
移動シーブの個数の２倍だけケーブル類の長さの変化の
吸収を行うことができるようになる。

【００２１】このようなシールド掘進機エレクタ用のケ
ーブル類接続装置２０によれば、作業台１１となる円筒
状の内部に巻取リールやスリップリングを配置すること
無く、固定側から回転側にケーブル類７を接続すること
ができ、電気的なノイズの影響を受けずにデジタル制御
や多重伝送を行うことができる。

【００２２】また、エレクタ１の回転枠４をケーブル類
７のドラム２１に兼用し、シーブ２２〜２５と重錘２７
を設けるので、巻取リールを設ける場合に比べて構造が
簡単となり、コスト低減を図ることができる。

【００２３】次に、この考案の他の一実施例を図２によ
り説明する。この実施例のシールド掘進機エレクタ用の
ケーブル類接続装置３０では、エレクタ１の回転に伴う
ケーブル類７の移動方向をシールド本体２の軸方向と平
行な水平方向としており、３個の固定シーブ３１〜３３
と４個の移動シーブ３４〜３７を２個１組とし、２組の
移動シーブ３４，３５と３６，３７の間に付勢手段３８
として流体圧シリンダ３９が連結され、ケーブル類７が
弛まないようにこれらの距離を変えることができるよう
にしてある。

【００２４】そして、ケーブル類７はエレクタ１の回転
枠４の外側から固定シーブ３１，３２，３３に掛けら
れ、さらに４個の移動シーブ３４〜３７に巻き掛けられ
てシールド本体２の固定部４０に固定されて後続台車な
どに接続してある。

【００２５】このようなケーブル類の接続装置３０にお
いても上記実施例の場合と同様に巻取リールやスリップ
リングを用いること無く固定側から回転側のエレクタ１
にケーブル類７を接続することができ、同様の効果を奏
する。

【００２６】また、移動シーブ３４〜３７の移動方向を
シールド本体２の軸方向と平行にするようにしたので、
シールド本体２とエレクタ１の回転枠４の外側の空間が
比較的小さい場合にも簡単に適用できる。

【００２７】次に、図３によりこの考案のさらに他の一
実施例を説明する。この実施例のシールド掘進機エレク
タ用のケーブル類接続装置５０では、エレクタ１の回転
に伴うケーブル類７の移動方向をシールド本体２の軸方
向と平行な水平方向とし、２個の固定シーブ５１，５２
と１個の移動シーブ５３と、この移動シーブ５３を移動
する付勢手段５４としての流体圧シリンダ５５で構成さ
れ、ケーブル類７が弛まないように移動シーブ５３を移
動することができるようにしてある。

【００２８】そして、ケーブル類７はエレクタ１の回転
枠４の外側から固定シーブ５１，５２に掛けられて移動
シーブ５３に巻き掛けられ、シールド本体２の固定部５
６に固定されて後続台車などに接続してある。

【００２９】このようなケーブル類の接続装置５０にお
いても上記２つの実施例の場合と同様に巻取リールやス
リップリングを用いること無く固定側から回転側のエレ
クタ１にケーブル類７を接続することができ、上記２つ
の実施例と同様の効果を奏する。

【００３０】なお、上記実施例では、ケーブル類を１本
だけ示したが、複数本の場合には、各シーブを多重の溝
が形成された形式のものとして対応するようにしたり、
同様な装置を複数設置するようにしても良い。

【００３１】また、この考案を適用できるシールド掘進
機は、実施例のようにエレクタの外側のシールド本体と
の間に大きな空間がある場合に限らず、図４で説明した
シールド掘進機のエレクタで、その回転枠を軸方向に長
くするなどしてドラムの機能を持たせるとともに、シー
ブをシールド本体の軸方向に配置するなどして適用する
こともできる。

【００３２】さらに、この考案は、上記各実施例に限定
するものでなく、この考案の要旨を変更しない範囲で各
構成要素に変更を加えるようにしても良い。

【００３３】

【考案の効果】以上、実施例とともに具体的に説明した
ようにこの考案のシールド掘進機エレクタ用のケーブル
類接続装置によれば、エレクタの回転枠の外周をケーブ
ル類のドラムと兼用して一端がエレクタに接続されたケ
ーブル類を回転枠の外周に一方向から巻き掛けるととも
に、ケーブル類を回転枠とシールド本体との空間に設け
た複数のシーブに巻き掛けて少なくとも１つのシーブの
位置を付勢手段で移動してケーブル類の長さの変化を吸
収できるようにしたので、エレクタの回転に伴うケーブ
ル類の回転枠への巻付け巻戻し量に応じてシーブを付勢
手段で移動することで、巻取リールやスリップリングを
使用すること無く固定側から回転側に多数のケーブル類
を接続することができるとともに、ノイズの発生などを
防止してデジタル制御や多重伝送を行うことができる。

【００３４】また、エレクタの回転枠をケーブル類のド
ラムに兼用しているので、巻取リールを設ける場合に比
べて構造が簡単となり、コスト低減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のシールド掘進機エレクタ用のケーブ
ル類接続装置の一実施例にかかる概略構成図である。

【図２】この考案のシールド掘進機エレクタ用のケーブ
ル類接続装置の他の一実施例にかかる概略構成図であ
る。

【図３】この考案のシールド掘進機エレクタ用のケーブ
ル類接続装置のさらに他の一実施例にかかる概略構成図
である。

【図４】従来のケーブル接続装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ エレクタ ２ シールド本体 ４ 回転枠 ５ ガイドロッド ６ 吊りビーム ７ ケーブル類 １１ 作業台 ２０ ケーブル類接続装置 ２１ ドラム（回転枠） ２２，２３ 固定シーブ ２４，２５ 移動シーブ ２６ 付勢手段 ２７ 重錘 ２８ 固定部 ３０ ケーブル類接続装置 ３１〜３３ 固定シーブ ３４〜３７ 移動シーブ ３８ 付勢手段 ３９ 流体圧シリンダ ４０ 固定部 ５０ ケーブル類接続装置 ５１，５２ 固定シーブ ５３ 移動シーブ ５４ 付勢手段 ５５ 流体圧シリンダ ５６ 固定部 Ｓ 移動距離

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機のシールド本体内で回転
   してセグメントを組立てるエレクタにケーブル類を接続
   して電力や作動流体等を供給するシールド掘進機エレク
   タ用のケーブル類接続装置において、前記エレクタの回
   転枠の外周をケーブル類の巻付け巻戻し用のドラムと兼
   用して一端がエレクタに接続されたケーブル類を当該回
   転枠の外周に一方向から巻き掛ける一方、このケーブル
   類の他端をエレクタの回転枠とシールド本体との空間に
   設けた複数のシーブに巻掛けるとともに、少なくとも１
   つのシーブを前記ケーブル類が弛まないように付勢する
   付勢手段を介して前記エレクタの回転枠への巻付け巻戻
   しによるケーブル類の長さの変化を吸収するために移動
   可能に設けたことを特徴とするシールド掘進機エレクタ
   用のケーブル類接続装置。