JP2744876B2 - エレクタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘進機に搭載
されるエレクタ装置に係り、特に２つ以上の擬似円形部
を並列に接合した断面形状を持つ多連シールドトンネル
のセグメント組立に適したエレクタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は２連シールドトンネルに使用さ
れる１リング分のセグメントの組立状態を示したもの
で、左右の擬似円形部を形成する円弧状セグメント１
ａ、Ｖ形断面を有する上下のキーセグメント１ｂ，１
ｃ、中央部に挿入される支柱セグメント１ｄからなり、
１リングごとに両翼部の長いキーセグメント１ｂと両翼
部の短いキーセグメント１ｃを交互に入れ替えることに
よって、隣接リングのセグメント継目位置が千鳥形とな
るように組み立てられる。組立順序としては、始めに下
部キーセグメント１ｃを組み付け、これを起点として円
弧状セグメント１ａを下から上へ組み上げた後、左右の
円弧状セグメント１ａの間に上部キーセグメント１ｂを
挿入し、最後に支柱セグメント１ｄを組み付ける。

【０００３】このような多連シールドトンネルのセグメ
ント組立に用いるエレクタ装置の一つとして、特開平３
−２４９９号公報に開示されたものがある。

【０００４】このエレクタ装置は、２連シールドの場
合、図５の符号３Ａ，３Ｂで示すようにシールド本体２
の後部に左右１基ずつ設置される。各々のエレクタ装置
は、図６に示すように外周数箇所をローラ５で回転自在
に支持され、シールド本体２に装備された旋回モータ６
によりピニオン７とリングギヤ８を介して旋回駆動され
るエレクタリング４と、上記エレクタリング４の片側の
アーム９にガイドロッド１０を介して摺動自在に支持さ
れ、アーム９上に装備された押付ジャッキ１１によりエ
レクタリング４の円周に対してほぼ切線方向に摺動させ
られる押付ビーム１２と、セグメント把持部１４および
その把持部１４を前後方向に摺動させる摺動ジャッキ１
５を内蔵し、上記押付ビーム１２にピン１６を支点とし
てエレクタリング４の軸線方向と直角な平面内で摺動可
能なように取り付けられた揺動アーム１３と、シリンダ
側が押付ビーム１２に、ロッド側が揺動アーム１３にそ
れぞれピン１８，１９で取り付けられた姿勢制御ジャッ
キ１７から構成されている。

【０００５】セグメント組立時、シールド本体２内に搬
入されたセグメントはエレクタ装置３Ａ，３Ｂによって
把持され、組立位置まで運搬されるが、通常の円弧状セ
グメント１ａは搬入装置と組立位置でのエレクタ装置に
対する姿勢が変化しないのに対し、上下のキーセグメン
ト１ｂ，１ｃは搬入位置と組立位置でエレクタ装置に対
する姿勢が大きく変化する（図７、図８参照）。これに
対応するために上記従来例では、揺動アーム１３と押付
ビーム１２を揺動支点となるピン１６で結合し、揺動ア
ーム１３と押付ビーム１２の揺動支点外の２点間に取り
付けた姿勢制御ジャッキ１７の伸縮により、揺動アーム
１３とこれに把持されたセグメントの押付ビーム１２に
対する傾き（姿勢）を変えられるようにしたものであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において、
エレクタがセグメントを把持、運搬する過程では、重力
以外の大きな外力がセグメントに作用することはなく、
姿勢制御ジャッキ１９のジャッキ力はセグメントを把持
した状態に支えられる程度で十分である。しかし、上部
キーセグメント１ｂを組み付ける際（図８参照）には、
既に組み付けられている左右の円弧状セグメント１ａの
位置ずれを修正しながら、同セグメント１ｂを隣接セグ
メント１ａの間に押し込むために押付ジャッキ１１と旋
回モータ６の力を最大限に利用する必要がある。上記二
力は押付ビーム１２からピン１６を介して揺動アーム１
３に伝達される。これに対して、上部キーセグメント１
ｂが隣接セグメント１ａから受ける反力は揺動アーム１
３にピン１６の回りのモーメントとして作用し、姿勢制
御ジャッキ１７に負荷として加わる。その際、揺動アー
ム１３が反力によって動いてしまうと、正常なセグメン
ト組立ができないため、姿勢制御ジャッキ１７には上記
二力に対抗できるだけの能力が必要であり、セグメント
の姿勢制御に必要なジャッキ力より、はるかに大きなジ
ャッキ力が要求される。この結果、姿勢制御ジャッキ１
７の大型化および押付ビーム１２のジャッキ取付部１２
ａを図１０に示すような箱形構造にするなどのジャッキ
取付部強化のためにエレクタ装置の製造コストが高くな
る。

【０００７】また、上下キーセグメント１ｂ，１ｃの組
付時のセグメント姿勢の微調整を容易にするためと、セ
グメントの搬入位置から組立位置への移動を迅速化する
ために、セグメント組立位置付近では揺動アーム１３の
傾き変化速度を遅くし、それ以外の位置では揺動アーム
１３の傾き変化速度を速くすることが望ましいが、従来
例では、このような相反する要求を満足させることが困
難であった。

【０００８】本発明の目的は、上記のような従来技術の
問題点を解決し、多連シールドトンネルのセグメント組
立が容易迅速に行える。より低コストのエレクタ装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シールド本体の内部に回転自在に支持さ
れ、シールド本体に装備された旋回モータにより旋回さ
せられるエレクタリングと、上記エレクタリングの片側
のアームに摺動自在に支持され、上記アーム上に装備さ
れた押付ジャッキによりエレクタリングの円周に対して
ほぼ切線方向に摺動させられる押付ビームと、セグメン
ト把持部を内蔵し、上記押付ビームにエレクタリングの
軸線方向と直角な平面内で揺動可能なように取り付けら
れた揺動アームと、上記揺動アームの押付ビームに対す
る傾きを変えるための姿勢制御ジャッキとを備えたエレ
クタ装置において、上記揺動アームの揺動支点外にある
上記揺動アームと上記押付ビームの２点間を２本のリン
クロッドで結合し、これらリンクロッドの中間連結点と
上記押付ビームとの間に取り付けた上記姿勢制御ジャッ
キの伸縮により上記２本のリンクロッドを屈伸させて上
記揺動アームの傾きを変え、上記２本のリンクロッドが
ほぼ一直線の状態となったときにエレクタリングの径方
向外側への上記揺動アームの傾斜角度が最大となるよう
に構成したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】姿勢制御ジャッキの伸縮に伴い、揺動アームと
押付ビームの２点間を結合している２本のリンクロッド
が屈伸運転することによって、押付ビームに対する揺動
アームの傾きが変化し、２本のリンクロッドがほぼ一直
線の状態となったときに、エレクタリングの径方向外側
への揺動アームの傾斜角度が最大となる。このように姿
勢制御ジャッキのジャッキ力を２本のリンクロッドで構
成されるトグル機構を介して揺動アームに作用させるこ
とにより、２本のリンクロッドがほぼ一直線の状態とな
る上部キーセグメントの組付時に、揺動アームが受ける
反力を姿勢制御ジャッキのわずかなジャッキ力で支える
ことができ、また揺動アームの傾き変化速度を２本のリ
ンクロッドが一直線の状態に近付く上部キーセグメント
の組立位置付近では遅く、それ以外の位置では速くする
ことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１２】図１は本発明によるエレクタ装置の上部キ
ーセグメント搬入時の状態図、図２は同組付時の状態
図、図３は図１の要部拡大図、図４は図２の要部拡大図
で、図５〜図８に示した従来例と同一の部分および機能
的に同等の部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００１３】本実施例では、セグメント把持部１４を内
蔵した揺動アーム１３が、その片側端部で押付ビーム１
２にピン１６により結合され、このピン１６を支点とし
てエレクタリング４の軸線方向と直角な平面内で揺動可
能となっている。揺動支点外にある揺動アーム１３と押
付ビーム１２の２点間には２本のリンクロッド２０，２
１がそれぞれピン２２，２３で取り付けられ、姿勢制御
ジャッキ１７のシリンダ側は押付ビーム１２に、ロッド
側は上記２本のリンクロッド２０，２１の中間連結点に
それぞれピン２４，２５で結合されていて、姿勢制御ジ
ャッキ１７の伸縮により２本のリンクロッド２０，２１
が屈伸運動することで、揺動アーム１３の押付ビーム１
２に対する傾きが変化し、２本のリンクロッド２０，２
１がほぼ一直線の状態となったときに、エレクタリング
４の径方向外側への揺動アーム１３の傾斜角度が最大と
なるように構成されている。

【００１４】図９は図１のＡ矢視図で、本図に示すよう
に姿勢制御ジャッキ１７は押付ビーム１２の前後両側に
１本ずつ配置されており、それぞれの側に配置された各
２本のリンクロッド２０，２１を介して揺動アーム１３
にジャッキ力を伝達する。それ以外のエレクタ装置の構
成は従来例と同一である。

【００１５】このエレクタ装置を用いて２連シールドト
ンネルのセグメント組立を行う場合、シールド本体２内
に搬入されたセグメントは左右２基のエレクタ装置（図
１〜図４には片方のエレクタ装置３Ａのみを示す）によ
り順次に把持、運搬され、所定位置に組み付けられる。

【００１６】上部キーセグメント１ｂを例にとって詳細
に説明すると、セグメント搬入時には、図１および図３
に示すように押付ビーム１２を引き込み、同時に姿勢制
御ジャッキ１７を縮めてリンクロッド２０，２１をＶ字
形にに屈折させることにより、押付ビーム１２に対する
揺動アーム１３の傾斜角度を小さくした状態で、搬入さ
れた上部キーセグメント１ｂを揺動アーム１３に把持さ
せる。この状態からエレクタリング４を旋回させて、把
持したセグメントを組立位置付近へ運搬する。組付時に
は、図２および図４に示すように押付ビーム１２を押し
出し、同時に姿勢制御ジャッキ１７を伸ばしてリンクロ
ッド２０，２１をほぼ一直線になるまで伸長させること
により、押付ビーム１２に対する揺動アーム１３の傾斜
角度を大きくした状態で、図示しない旋回モータおよび
押付ジャッキの力で既に組み付けられている左右の円弧
状セグメント１ａの位置ずれを修正しながら上部キーセ
グメント１ｂを隣接セグメント１ａの間に押し込み、組
み付けを行う。その際、揺動アーム１３が受ける反力は
ピン１６の回りのモーメントとして作用するが、リンク
ロッド２０，２１がほぼ一直線の状態にあるので、反力
の大部分はリンクロッド２０，２１を介して押付ビーム
１２で受け止められ、それだけ姿勢制御ジャッキ１７に
加わる負荷が軽減される。したがって、図５〜図８に示
した従来例に比べ姿勢制御ジャッキ１７は小容量のもの
で十分である。これに伴い、ジャッキ取付部やジャッキ
力伝達部の強度も低くてすみ、図９に示すように押付ビ
ーム１２のジャッキ取付部１２ａを従来の箱形構造から
リブ形構造に簡素化することができる。また、リンクロ
ッド２０，２１が一直線の状態に近付くにつれて揺動ア
ーム１３の傾き変化速度が遅くなるので、組付時のセグ
メント姿勢の微調整も容易に行える。

【００１７】

【発明の効果】本発明のエレクタ装置は、姿勢制御ジャ
ッキのジャッキ力を２本のリンクロッドで構成されるト
グル機構を介して揺動アームに作用させるようにしたた
め、既に組み付けられている円弧状セグメントの間に上
部キーセグメントを押し込み、組み付けをする際、同セ
グメントを把持した揺動アームが受ける反力を姿勢制御
ジャッキのわずかなジャッキ力で支えることができ、こ
れにより、従来例に比べて姿勢制御ジャッキを小型化で
きるとともに、ジャッキ取付部やジャッキ力伝達部の強
度も低くてすみ、エレクタ装置の製造コストを低減でき
る。また、上下キーセグメントの組立位置付近では揺動
アームの傾き変化速度を遅くして組付時のセグメント姿
勢の微調整を容易にし、それ以外の位置では揺動アーム
の傾き変化速度を速くしてセグメントの搬入位置から組
立位置への移動の迅速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエレクタ装置で搬入された上部キーセ
グメントを把持した状態を示す図である。

【図２】本発明のエレクタ装置で上部キーセグメントを
組み付けた状態を示す図である。

【図３】図１の要部拡大図である。

【図４】図２の要部拡大図である。

【図５】従来例のエレクタ装置を搭載した２連シールド
掘進機の後方から見た全体図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】従来例のエレクタ装置で搬入された上部キーセ
グメントを把持した状態を示す図である。

【図８】従来例のエレクタ装置で上部キーセグメントを
組み付けた状態を示す図である。

【図９】図１のＡ矢視図である。

【図１０】図５のＣ矢視図である。

【図１１】２連シールドトンネルに使用されるセグメン
トの組立状態を示す図である。

【符号の説明】

１ａ…円弧状セグメント、１ｂ…上部キーセグメント、
１ｃ…下部キーセグメント、１ｄ…支柱セグメント、２
…シールド本体、３Ａ，３Ｂ…エレクタ装置、４…エレ
クタリング、６…旋回モータ、９…エレクタリング４の
アーム、１０…ガイドロッド、１１…押付ジャッキ、１
２…押付ビーム、１３…揺動アーム、１４…セグメント
把持部、１６…揺動アーム１３の揺動支点となるピン、
１７…姿勢制御ジャッキ、２０，２１…リンクロッド。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド本体の内部に回転自在に支持さ
   れ、シールド本体に装備された旋回モータにより旋回さ
   せられるエレクタリングと、上記エレクタリングの片側
   のアームに摺動自在に支持され、上記アーム上に装備さ
   れた押付ジャッキによりエレクタリングの円周に対して
   ほぼ切線方向に摺動させられる押付ビームと、セグメン
   ト把持部を内蔵し、上記押付ビームにエレクタリングの
   軸線方向と直角な平面内で揺動可能なように取り付けら
   れた揺動アームと、上記揺動アームの押付ビームに対す
   る傾きを変えるための姿勢制御ジャッキとを備えたエレ
   クタ装置において、上記揺動アームの揺動支点外にある
   上記揺動アームと上記押付ビームの２点間を２本のリン
   クロッドで結合し、これらリンクロッドの中間連結点と
   上記押付ビームとの間に取り付けた上記姿勢制御ジャッ
   キの伸縮により上記２本のリンクロッドを屈伸させて上
   記揺動アームの傾きを変え、上記２本のリンクロッドが
   ほぼ一直線の状態となったときにエレクタリングの径方
   向外側への上記揺動アームの傾斜角度が最大となるよう
   に構成したことを特徴とするエレクタ装置。