JP2917158B2 - トンネル内壁を覆工するセグメントの組立て方法及びセグメント組立て装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はシールド掘進機が掘削したトンネルの内壁
を覆工するセグメントの組立て方法及びセグメント組立
て装置に関する。

（従来の技術） 従来トンネルを掘削するシールド掘進機としては例え
ば特開昭60−261897号や特開平１−263392号公報に記載
されたものが公知である。

上記シールド掘進機はシールド本体内の後部にセグメ
ントエレクタが装着されていて，シールド本体が掘削し
たトンネルの内壁に沿ってこのセグメントエレクタによ
りセグメントを位置ぎめすることによりトンネルの内壁
を覆工するようになっている。

また上記セグメントエレクタには例えば特開昭60−26
1897号公報のようにボルトの締結装置を設けたものがあ
り，セグメント位置ぎめ時各セグメントを連結するボル
トをこの締結装置により締結することにより，セグメン
トの組立てが迅速に行えるようになっている。

（発明が解決しようとする課題） しかし従来のシールド掘進機は第８図及び第９図に示
すように，シールド本体ａ内に設けたセグメントエレク
タｂにボルト締結装置ｃを設けて，セグメントエレクタ
ｂが位置ぎめしたセグメントｄを連結するボルトを，ボ
ルト締結装置ｃが締結するように構成されているため，
第８図に示すようにボルト締結装置ｃがシールド本体ａ
の内側に張出して有効内径が小さくなる。

このため大口径のシールド掘進機には適用できても，
中小口径のシールド掘進機には適用困難などの問題点が
あった。

また上記ボルト締結装置は，何等かの原因でシステム
が停止した場合ボルト締結装置が邪魔になってセグメン
トの位置ぎめやボルトの締結が困難となるなどの問題点
があった。

この発明は上記問題点を改善するあめになされたもの
で，互に分離独立したセグメントエレクタとボルト締結
装置によりセグメントを組立てるセグメント組立て方法
及びセグメントを組立てるためのセグメント組立装置を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段及び作用） この発明は上記目的を達成するために，トンネルを掘
削するシールド本体内にセグメントエレクタ及びボルト
締結装置を分離独立して設けて，上記シールド本体が掘
削したトンネル内壁に沿ってセグメントエレクタにより
セグメントを位置ぎめすると共に，このセグメントの位
置ぎめに連続して，セグメントエレクタと分離独立した
ボルト締結装置によりセグメントを連結するボルトを締
結することにより，セグメントの組立てが短時間で能率
よく行えるようにしたものである。

またシールド本体内に，該シールド本体が掘削したト
ンネルの内壁にそってセグメントを位置ぎめするセグメ
ントエレクタを設けると共に，上記セグメントエレクタ
の後方に該セグメントエレクタと分離独立し，かつセグ
メントエレクタが位置合わせしたセグメントを連結する
ボルトを締結するボルト締結装置を設けたことにより，
ボルト締結装置がシールド本体内の有効内径を制限する
のを防止して，中小口径のシールド掘進機にも適用でき
るようにしたものである。

（実施例） この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

図において１はシールド本体で，前部に図示しないカ
ッタヘッドモータにより回転されるカッタヘッド２が設
けられている。

上記カッタヘッド２で掘削された土砂は図示しない土
砂取込み口よりシールド本体前部のチャンバ1a内へ取込
まれた後，スクリュウコンベヤなどの土砂搬送装置３に
よりチャンバ1a内からシールド本体１内を経てシールド
本体１の後方へ搬出されるようになっている。

４は上記シールド本体１が掘削したトンネル内壁に沿
ってセグメント５を位置ぎめするセグメントエレクタ
で，シールド本体１の内周面に沿って複数個所に設けら
れた支持ローラ６に回転自在に支承さえた旋回リング７
を有しており，この旋回リング７により後方へ向けて突
設された支持アーム7aの先端にエレクタ本体８が装着さ
れている。

上記エレクタ本体８はシールド本体１の推進方向と直
交する方向に摺動自在なガイド杆8aを有していて，この
ガイド杆8aの先端にセグメント５を把持部材8bが設けら
れている。

また図中10のボルト締結装置で，トンネル内壁に沿っ
て組立てられた既設セグメント５の内面に布設されたレ
ール11上を移動する外周リング12を有している。

上記外周リング12は下部側が開口するほぼＣ字形をな
していて，下部に上記レール11上を走行するローラ13を
有していると共に，内周の複数個所に支持ローラ14が設
けられていて，これら支持ローラ14に第２図示するよう
に旋回リング15が回転自在に支承されている。

そしてこの旋回リング15の一部に，シールド本体１の
推進方向と平行するように一対のガイド杆16が前後摺動
自在に支承されている。

上記ガイド杆16は図示しない駆動源により前後方向へ
移動自在となっていると共に，これらガイド杆16の前端
部に締結装置本体17が取付けられている。

上記締結装置本体17はセグメントエレクタ５が位置合
せしたセグメント５を連結するボルト（図示せず）を締
結したり，既設セグメント５を連結しているボルトを増
締めするもので，第３図示すように揺動モータ18（シリ
ンダでもよい）により水平軸０を中心に旋回される支持
部材19を有している。

上記支持部材19には揺動モータ（シリンダでもよい）
20が取付けられていて，この揺動モータ20により垂直軸
０′を中心にブラケット21が旋回されるようになってお
り，ブラケット21にはガイド杆22を介して昇降部材23が
支承されている。

上記昇降部材23はリフトシリンダ24により昇降自在と
なっていると共に，昇降部材23には一対の横杆25が支承
されていて，これら横杆25の両端に締付けプレート26が
取付けられている。

そしてボルト供給ユニット27より供給されたボルトを
上記締付けプレート26に設けられた締付けモータ28によ
り１本ずつ締結するようになっている。

次に上記セグメントエレクタ４及びボルト締結装置10
を用いてセグメント５を組立てる方法を説明すると，図
示しないシールドジャッキによりシールド本体１が地中
へ推進されるのに伴いカッタヘッド２が掘削した土砂
は，チャンバ1a内へ取込まれた後土砂搬送装置３により
シールド本体１の後方へ搬送される。

またシールド本体１が１ピッチ推進されたら，既設の
セグメント５とシールドジャッキの間に形成された隙間
にセグメントエレクタ４により新たにセグメント５が位
置ぎめされる。

セグメント５の位置ぎめはエレクタ本体８が把持した
セグメント５をトンネルの内壁に沿って下方より順次組
上げ，セグメント５の位置ぎめに連続して，セグメント
エレクタ４と独立分離したボルト締結装置10が各セグメ
ント５の間を連結するボルトを締結するもので，セグメ
ント５の組上げに伴い，ボルト締結装置10の旋回リング
15が旋回され，セグメントエレクタ４により位置ぎめさ
れたセグメント５間をボルトにより順次締結する。

そしてトンネル内周全体に亘って１ピッチ分のセグメ
ント組立てが完了したら，新たに組立てられたセグメン
ト５を反力受けにしてシールドジャッキによりシールド
本体１を推進させ，以下上記動作を繰返すことによりシ
ールド本体１が掘削したトンネル内壁をセグメント５に
より覆工するものである。

上記実施例はシールド本体１の掘進方向に移動自在な
外周リング12に旋回リング15を設けて，この旋回リング
15にボルト締結装置本体17を設けたが，第４図及び第５
図に示すようにスクリュウコンベヤよりなる土砂搬送装
置３の筒状ケーシング3aに，ケーシング3aの軸線方向に
摺動および旋回自在に旋回リング15aを設け，この旋回
リング15aにピッチ修正シリンダ22により角度が可変自
在なリフトシリンダ23を設けて，このリフトシリンダ23
の先端にガイド杆16を介してボルト締結装置本体17を取
付けてもよい。

また第６図及び第７図に示すようにチャンバ1a内に送
泥管24より泥水を注入して掘削土砂をスラリー化し，排
泥管25により排出するシールド掘削機の場合は，シール
ド本体１より後方へ張り出された架台1bに前後移動自在
に取付けられた真円度保持装置27の前面に旋回ベアリン
グ28を設けて，この旋回ベアリング28のボルト締結装置
本体17を旋回自在に取付けてもよい。

いずれの実施例の場合もセグメントの組立て方法は同
様である。

（発明の効果） この発明は以上詳述したようにシールド本体が掘削し
たトンネルの内壁に沿ってセグメントを位置ぎめするセ
グメントエレクタと独立分離してボルト締結装置を設
け，セグメントエレクタのセグメントの位置ぎめに連続
して各セグメントの間を連結するボルトをボルト締結装
置で締結するようにしたことから，セグメントの位置ぎ
め及びボルトの締結が短時間で効率よく行えるようにな
る。

これによってトンネルの掘進速度を大幅に向上するこ
とができると共に，従来のセグメントエレクタにボルト
締結装置を設けたもののようにシールド本体内の有効内
径が小さくなることもないため，中小口径のシールド掘
進機にも容易に適用することができる。

またセグメントエレクタとボルト締結装置が独立分離
していることにより，システム全体が何等かの原因で停
止しても，ボルト締結装置を後退させることにより，ボ
ルトの締結が人為的に行えるため，システム停止時の危
険防止も図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例になるシールド本体掘進機
の断面図，第２図は第１図II−II線に沿う拡大断面図，
第３図はボルト締結装置本体の拡大斜視図，第４図は他
の実施例になるシールド掘進機の断面図，第５図は第４
図Ｖ−Ｖ線に沿う拡大断面図，第６図も他の実施例にな
るシールド掘進機の断面図，第７図は第６図VII−VII線
に沿う拡大断面図，第８図は従来のシールド掘進機の断
面図，第９図は第８図IX−IX線に沿う拡大断面図であ
る。 １…シールド本体,4…セグメントエレクタ,5…セグメン
ト,10…ボルト締結装置。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネルを掘削するシールド本体１内にセ
   グメントエレクタ４及びボルト締結装置10を分離独立し
   て設けて，上記シールド本体１が掘削したトンネル内壁
   に沿ってセグメントエレクタ４によりセグメント５を位
   置ぎめすると共に，このセグメント５の位置ぎめに連続
   して，セグメントエレクタ４と分離独立したボルト締結
   装置10によりセグメントを連結するボルトを締結するこ
   とを特徴とするトンネル内壁を覆工するセグメントの組
   立て方法。
2. 【請求項２】シールド本体１内に，該シールド本体１が
   掘削したトンネルの内壁にそってセグメント５を位置ぎ
   めするセグメントエレクタ４を設けると共に，上記セグ
   メントエレクタ４と分離独立し，かつセグメントエレク
   タ４が位置ぎめしたセグメント５を連結するボルトを締
   結するボルト締結装置10を設けてなるセグメント組立て
   装置。