JP3101237B2 - セグメント供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機の
後部（進行方向における後部）においてエレクター（セ
グメント組立装置）にセグメントを一個ずつ供給するセ
グメント供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機によってトンネルを掘削
するとき、掘削ずみの部分には、支保としてセグメント
の壁を構築するのが一般的である。その場合、セグメン
トは、コンベヤ等を用いて後方（立坑部分など）から掘
進機の後部にまで搬送し、エレクター（すなわちセグメ
ント組立装置）で一個ずつ把持してトンネル内の各施工
箇所にまで運び、各箇所でボルト・ナット等により他の
セグメントと締結することにより円筒状の壁に組み立て
る。

【０００３】トンネル径の大型化にともなって各セグメ
ントの重量が増し作業場所も高くなったことなどから、
近年、能率的かつ安全に工事を進める目的で、セグメン
トの組み立てをできるだけ自動化しようとする傾向があ
る。すなわち、エレクターの動きを自動化する手段や、
セグメントの締結を機械的に行う装置などが種々開発さ
れている。後方から搬送されたセグメントを一個ずつ自
動的にエレクターに差し渡すセグメント供給装置に関し
ても、すでに幾つかの提案がなされ、一部が実用化され
ている。エレクターがセグメントを自動的に把持するた
めには、セグメント供給装置からエレクターへ向けてセ
グメントを常に精度よく同じ位置に供給することが重要
なのである。

【０００４】図６および図７に示す装置は、そのような
従来のセグメント供給装置を例示したものである。図６
の装置では、コンベヤ７によって最前部まで搬出された
セグメントＡを、供給手段３０が受渡しフレーム３１の
先端に載せて位置ぎめし、そのフレーム３１とともにセ
グメントＡを昇降手段３２により引き上げ、かつ水平移
動手段３３にて前方へ進めることによりエレクター５の
真下へ差し出す。差し出されたセグメントＡをエレクタ
ー５が把持し、シールド掘進機の外筒２の内側（シール
ドジャッキ３の後方）において上記のように円筒状の壁
Ｂに組み立てるのである。また、図７の装置では、後方
からエレクター５のすぐ後ろにまでホイスト３９によっ
て一個ずつセグメントＡを運び、それを伸縮式の受け架
台４１が受け取ってエレクター５の真下へ移動する。受
け架台４１は、旋回等をなすエレクター５の動作を妨げ
ない前方の位置に通常は配置されているが、そのエレク
ター５よりも後方にまで伸びてセグメントＡを受け取
り、そののち少し縮んでそのセグメントＡをエレクター
５の真下へ運ぶのである。図６・図７のいずれの場合に
も供給装置にエレクター５の真下にまでセグメントＡを
運ばせているのは、それ以外の位置にセグメントＡを置
きエレクター５をトンネルの長手方向に動かしてそれを
取りに行かせることは、エレクター５の構造上容易でな
いうえ、エレクター５がその位置変更に時間を要するこ
とが作業の迅速性を損なうからである。なお、図示の装
置は、特開平５−１７９８９８号公報および特開平６−
１０８７９９号公報等にそれぞれ記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６や図７に示した従
来のセグメント供給装置には、つぎのような点で改善の
余地がある。

【０００６】イ) セグメントの位置ぎめ精度が、原理的
に確保され難い。エレクター５に供給する際のセグメン
トの位置は、トンネル内での（またはエレクター５に対
する）受渡しフレーム３１（図６）もしくは受け架台４
１（図７）の位置を一定に定めたうえ、それら受渡しフ
レーム３１や受け架台４１上でのセグメントＡの位置を
定めるという、二段階の位置ぎめによってその精度を出
しているからである。つまり、いわば全体座標系での移
動体の位置ぎめと、その移動体がもつ部分座標系でのセ
グメントＡの位置ぎめとを、ともに精度よく行わない
と、必要な精度が保たれないのである。

【０００７】ロ) セグメントの位置ぎめ精度が、受渡し
フレーム３１や受け架台４１にたわみが生じやすいため
に確保され難い。すなわち、まず図６の装置では、セグ
メントＡの位置を正確に定めようとすれば受渡しフレー
ム３１上にセンサーや移動のための手段を配置せねばな
らないため、いわゆる片持ち構造のフレーム３１の先端
部付近にセグメントＡとともにそのセグメントＡの位置
ぎめのための機器等の重量が加わる結果、フレーム３１
がたわんでセグメントＡの位置精度が低下しやすくな
る。また図７の装置では、ホイスト３９がセグメントＡ
を位置ぎめした状態で受け架台４１に差し出すか、また
は受け架台４１がその先端部にセグメントＡを載せたう
えで位置ぎめをする必要があるが、ホイスト３９による
位置ぎめは明らかに容易でなく、また受け架台４１上で
位置ぎめを行うとしたら、セグメントＡのほかその位置
ぎめ用機器等の重量までその先端部付近に加わる結果、
受け架台４１がたわんで図６の装置と同様に位置精度が
低下するのである。

【０００８】ハ) 上記ロ)を考慮してセグメントの位置ぎ
め精度を確保しようとすれば、構造的に装置が大型にな
ってしまう。つまり、図６の装置の場合には、後方から
エレクター５の真下にまで（エレクター５に接触しない
ように）セグメントＡを差し出すべく受渡しフレーム３
１の先端が長くなっており、いわゆる腕の長い片持ち状
態にセグメントＡなどを支えるが、そのセグメントＡや
位置ぎめ用機器・移動手段等の重量でフレーム３１がた
わまないようにするには、相当の剛性をもたせる必要が
あってフレーム３１が大型化する。フレーム３１が大型
になると、それらを支えて移動する固定フレーム３４等
にも高い剛性が必要になり、供給手段３０の全体が大型
化してしまう。そのように全体が大型化すると、コスト
が高くなるほか小口径のシールド掘進機に装置を組み込
むことが当然ながら難しくなる。図７の装置において
も、セグメントＡの受け架台４１はエレクター５の前方
からエレクター５の後部にまで及ぶ長い片持ち状の腕に
よりセグメントＡを支えるため、たわみを少なくして位
置ぎめ精度を高めるためには相当の剛性を必要とし、上
下方向の寸法などが大きくなってしまう。なお、図７の
装置の場合、伸縮距離を大きくとる目的から受け架台４
１に二段階式の伸縮構造をとっているため、装置の構造
は一層複雑になっている。

【０００９】従来のセグメント供給装置としては、前掲
の公報のほか、特開平８−４２２９７号や実公平７−４
８８００号の公報に記載のものがある。しかし、前者
は、図６の装置と同様の受渡しフレームを有していてセ
グメントの位置ぎめ方法もそれと共通であるため、上記
イ)〜ハ)と同様の課題を有する。後者の装置は、セグメン
トの受渡しをホイストから直接エレクターへ向けて行う
ものだが、受渡しの際にホイストがセグメントの位置ぎ
めを行わねばならないため、作業員の補助なしには、や
はりその位置の精度が確保され難い。

【００１０】本発明の目的は、エレクターに供給する際
のセグメントの位置ぎめ精度を確保することが容易であ
るとともに、装置をコンパクトにすることができて小口
径の掘進機にも容易に組み込める等の利点を有するセグ
メント供給装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載したセグ
メント供給装置は、シールド掘進機の後部に配置された
エレクターにセグメントを一個ずつ供給する装置であっ
て、 a) 後方より搬送されるセグメントをエレクターに差し
出すべく、セグメントを載せてエレクター（のうちセグ
メントを把持する手段）の下にまで運ぶセグメント供給
手段と、 b) シールド掘進機内に取り付けられていてエレクター
の下方の定位置（シールド掘進機における一定の位置）
へ移動することにより、上記供給手段に載っておりエレ
クターの下にあるセグメントの位置および回転変位を正
す（つまり、シールド掘進機内の定位置へと位置ぎめを
する）位置調整手段とを含め、 c) 上記b)の位置調整手段のうちに、セグメントの左右
方向位置（上記のようにトンネルの周方向に沿う方向
で、トンネルの長手方向の軸を中心とするローリング変
位ともいえる）を正すべく、シールド掘進機内から後ろ
向きに伸びて先端の傾斜面によりセグメントを左右方向
の定位置にまで押し動かすジャッキを、一台以上設けた
−もの である。セグメント供給手段は、上記a)にい
う、後方よりセグメントを搬送する手段と別のものでも
よいが、その搬送を兼ねるものであってもよい。なお、
「後部」「後方」「前方」などという場合の「前」
「後」は、シールド掘進機の進行方向における前・後を
いう（以下同様）。

【００１２】請求項１のこのセグメント供給装置では、
上記a)のセグメント供給手段がエレクターの下の概ね正
しい位置にまでセグメントを運んだのち、b)の位置調整
手段が当該供給手段上にあるセグメントの位置ぎめを行
うことによって、エレクターに差し出す際のセグメント
の位置を正確に定める。この際、従来の技術において必
要であった二段階の位置ぎめ（前記イ)）は不要であり、
一回の簡単な位置ぎめによってセグメントの位置の精度
が確保される。その理由は下記1)〜3)のとおりである。

【００１３】1) 上記b)の位置調整手段は、上記のとお
りシールド掘進機における定位置（エレクターの下方）
にまで移動するが、そのときの位置は、セグメントを把
持するときのエレクターの位置に対して正確に一定の関
係をもつ位置とすることができる。位置調整手段はエレ
クターと同じくシールド掘進機内に取り付けられたもの
であるため、その移動量・移動方向が一定でありさえす
れば、移動した先の定位置はエレクターの基準位置（セ
グメントの把持位置など。通常、エレクターの基準位置
はシールド掘進機における所定箇所を原点にして定めら
れる）に対し一定の関係をもつからである。したがっ
て、セグメントを把持するときエレクターが常に一定の
位置にくるようにしておけば、位置調整手段は、とくに
位置ぎめを行わなくても（つまり上記のような定位置へ
毎回移動する限りは）エレクターに対して適正な位置を
確保することができる。

【００１４】2) 上記のように定位置へ移動した位置調
整手段が上記a)の供給手段上にあるセグメントを位置ぎ
めすれば、それのみによってエレクターに対するそのセ
グメントの位置ぎめを完了することができる。定位置へ
移動することによって上記1)のとおりエレクターに対す
る適正な一定位置にきた位置調整手段は、自身の位置が
乱されなければ、自身に対する一定の位置および姿勢に
までセグメントの位置および回転変位を移すだけで、エ
レクターによって把持されるためのセグメントの位置を
精度よく定めることができるからである。

【００１５】3) したがってこの供給装置では、エレク
ターを含むいわば全体座標系における位置調整手段の位
置ぎめをとくに行わなくとも（上記1)）、また上記a)の
供給手段についての同様の位置ぎめをも行うことなく、
上記2)のように位置調整手段が自身の座標系において供
給手段上のセグメントの位置ぎめを行うだけで、エレク
ターに差し出す際のセグメントの位置ぎめを正確に行え
ることになる。なお、そうして位置ぎめされたセグメン
トを受け取るためのエレクターの位置は、上記1)のよう
にシールド掘進機における所定箇所を基準にして位置ぎ
めされれば、位置調整手段ならびにそれにて位置ぎめさ
れたセグメントに対する位置も一定になる。つまり、エ
レクターについてもその位置ぎめは容易であり、通常の
位置ぎめ手段と異なる特別なセンサーや移動手段等は不
要である。

【００１６】また、請求項１のセグメント供給装置で
は、上記a)の供給手段はエレクターに差し出すセグメン
トの重量のみを支え、セグメントの位置ぎめを行うため
の機器を具備しないため、供給手段に生じるたわみが少
ない。つまりこの装置では、供給手段のたわみによるセ
グメントの変位が少ないという理由によっても、セグメ
ントの位置ぎめ精度が高い。上記b)の位置調整手段に
は、セグメントの位置を変えたり回転させたりする移動
手段や必要に応じて位置センサー等の機器を配置する
が、それらをa)の供給手段に配置することはないため、
それら機器の分だけ供給手段に作用する重量が少ないの
である。作用する重量が少なければ、a)の供給手段をコ
ンパクトに構成することも可能で、小口径のシールド掘
進機に組み込むことも容易になる。

【００１７】また上記c)のジャッキは、シールド掘進機
内に装備されたもので、傾斜面を有する先端部を後ろ向
きに伸ばすことによって当該セグメントの左右方向の位
置を正すことができる。先端部の傾斜面をセグメントに
接触させ、その状態で先端部を後ろ向きに伸ばせば、セ
グメントは、傾斜面の傾斜角度や摩擦係数等に応じた大
きさをもつ左右方向の力をも先端部から受け、その方向
に移動するからである。傾斜面の長さかまたは当該ジャ
ッキの伸長量に限度を設け、その限度に基づいて決定さ
れるセグメントの移動後の位置を適切に設定しておけ
ば、エレクターが把持するに適した定位置にまでセグメ
ントを移動できることになる。なお、以上のような機能
は、伸長状態における傾斜面の位置を適切に定め得るよ
うに当該ジャッキを後ろ向きに配置すれば足りるので、
この請求項１の装置は低コストで簡単に構成されるとい
う利点を有する。

【００１８】請求項２に記載のセグメント供給装置は、
やはりシールド掘進機の後部に配置されたエレクターに
セグメントを一個ずつ供給する装置であって、上記a)の
セグメント供給手段と、上記b)の位置調整手段とを含
め、 d) 上記a)のセグメント供給手段のうちに、セグメント
を固定的に載せる支持具とセグメントを移動容易に載せ
る球体つきの支持具とを、互いの上下関係を交替させ得
るように配置した − ことを特徴とする。

【００１９】このようなセグメント供給手段を有する請
求項２の装置では、セグメントの位置および回転変位を
とくにスムーズに正すことができる。位置調整手段がセ
グメントを動かすときには、上記の球体つきの支持具を
上にしてそれにセグメントを載せるようにすれば、位置
調整手段は小さな力で容易にそのセグメントを移動する
ことができるからである。そして、位置調整手段がセグ
メントの位置等を正したのちは、上記した球体つきの支
持具と他方の支持具（セグメントを固定的に載せるも
の）との上下関係を交替させて後者を上にすれば、セグ
メントを固定してその位置を安定させることができる。
なお、トンネルの長手方向が水平でない場合や、エレク
ターによるセグメントの把持位置がシールド掘進機内の
最低部でない場合などに、位置調整手段が機能するとき
（つまり球体つきの支持具がセグメントを支えている
間）にもセグメントの位置が不意にずれることのないよ
うにするためには、当該支持具における球体に多少の回
転抵抗（セグメントが不意には動かないが、位置調整手
段にて押されると円滑に移動する程度の回転抵抗）をも
たせておくのも好ましい。

【００２０】請求項３に記載のセグメント供給装置は、
請求項１に記載の装置において、 d) 上記a)のセグメント供給手段のうちに、セグメント
を固定的に載せる支持具とセグメントを移動容易に載せ
る球体つきの支持具とを、互いの上下関係を交替させ得
るように配置した − ものである。

【００２１】また、請求項４に記載のセグメント供給装
置は、請求項１〜３のいずれかに記載のセグメント供給
装置において、上記b)の位置調整手段のうちに、セグメ
ントの前後方向位置とヨーイング変位（つまり、トンネ
ルの半径方向に延びた軸を中心とする回転変位）とを正
すべく、シールド掘進機内から後ろ向きに伸びて前後方
向の定位置にまでセグメントを押し動かす第一ジャッキ
を、左右（つまり、トンネルの下部においてトンネルの
周方向に沿う方向）に間隔をおいて複数配置したことを
特徴とする。

【００２２】この供給装置における上記のジャッキは、
その先端部（伸縮端部）によって前後方向の定位置にま
でセグメントを押し動かすと、上記2)・3)にて説明した
ようにセグメントの位置ぎめを完了させることができ
る。シールド掘進機内に装備されているそのジャッキが
先端部を一定長さだけ伸ばすと、その伸びた先の位置
（つまりセグメントを押し動かした先）はシールド掘進
機内において前後方向には一定の位置であるため、その
位置を、ジャッキの伸長量を定めることにより適切に設
定しておけば、エレクターが定位置において把持するに
適した位置（前後方向位置）にまでセグメントを移動で
きることになる。しかも、請求項４のこの供給装置で
は、左右に間隔をおいた複数の位置に当該ジャッキを配
置していて、それらによりセグメント内の複数の点につ
いて同様に位置を正すため、セグメント上の一点のみで
はなくすべての点について前後方向の位置ぎめを行い、
結果としてセグメントのヨーイング変位を正すことがで
きる。以上のような機能は、上記a)の供給手段が正規の
位置よりも必ずやや前方にセグメントを差し出すように
したうえ、そのセグメントを押して伸長状態になったと
きの先端部の位置を適切に定め得るように各ジャッキを
配置すれば実現されるため、この供給装置には、低コス
トで簡単に構成されるという利点もあるといえる。ジャ
ッキの伸長量をセンサー類を用いることなくストローク
エンド（伸び切ったときのジャッキの長さ）によって定
めれば、構成はさらに簡単になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１〜図３に、発明の実施につい
て一形態を示す。図１(ａ)は、シールド掘進機１の後部
とともにセグメントＡの供給装置８の全体を示す側面
図、同(ｂ)は、同(ａ)におけるｂ−ｂ矢視によって供給
装置８の機能を表す平面図である。図２(ａ)は、図１
(ａ)におけるII−II矢視図であってエレクター５や供給
装置８の全体的な後方視図、同(ｂ)は同(ａ)におけるｂ
部詳細図である。また図３は、図１におけるIII部の詳
細図である。

【００２４】図１(ａ)に示すとおり、シールド掘進機１
は円筒形の外筒２によって周囲を覆われている。その内
側には、前方への推進力をもたらすシールドジャッキ３
や、掘削土砂を排出するための送泥管・排泥管（図示せ
ず）などが配置され、最前部には、切羽を掘削する回転
式のカッター（図示せず）が設けられている。また、掘
進機１の後部にはエレクター５が装備されており、組み
立て前の各単体のセグメントＡをこのエレクター５で把
持し周方向・半径方向に移動すること等によって、支保
となる円筒状の壁Ｂを組み立てていく。上記のシールド
ジャッキ３は、こうして組み立てられた壁Ｂの端面を後
ろ向きに押すことにより、前方への推進力を掘進機１に
もたらす。なお、図１(ａ)内の符号５ａは、外筒２に結
合されていてトンネル内においてエレクター５をシール
ド掘進機１のうちに支えるための支柱であって、この支
柱５ａの後部には図のように作業デッキ６も取り付けら
れている。

【００２５】このシールド掘進機１では、エレクター５
に供給するまでのセグメントＡの取り扱いを自動化すべ
く、図１(ａ)に示すようにコンベヤ７とセグメント供給
装置８とをシールド掘進機１の後部に配置している。後
方の立坑部分（図示せず）からシールド掘進機１の後部
（供給装置８ある位置）にまで、搬送台車（図示ぜず）
やホイスト（同）を経由し、さらにコンベヤ７を用いて
セグメントＡを搬送するとともに、搬送されてきたセグ
メントＡを供給装置８によって一個ずつ自動的に、エレ
クター５の真下の正規の把持位置（つまりエレクター５
が本来の把持位置において把持するときのセグメントＡ
の位置）へ供給するのである。コンベヤ７は、セグメン
トＡの載置面を上下させる機能をもった移動架台７ａ
を、トンネルの長手方向に配置された固定架台に沿って
複数配置しておき、その移動架台７ａを、載置面を固定
架台上に上下させながら前後へ往復動作させるものであ
る。各載置面を上げてその上にセグメントＡを載せた状
態ですべての移動架台７ａを前進させ、そののち各載置
面を下げてセグメントＡを固定架台上に残した状態で後
退させる、といった手順を繰り返すことにより、前後方
向に多数のセグメントＡ（たとえばトンネル内の３６０
°を覆う１リング分のセット）を前後に並べた状態でそ
れらを１ストロークづつ前方へ搬送することができる。

【００２６】セグメントＡをエレクター５に差し出す供
給装置８は、図１のようにセグメントＡの供給手段１０
と位置調整手段２０とによって構成している。供給手段
１０が、コンベヤ７上の先頭にあるセグメントＡをエレ
クター５のほぼ真下の位置にまで運び、位置調整手段２
０が、供給手段１０の上にあるそのセグメントＡの位置
と姿勢（回転変位）を正すのである。それぞれの構成は
つぎのとおりである。

【００２７】まず、供給手段１０は、コンベヤ７の最前
部にある移動架台７ａを、図１(ａ)のようにエレクター
５の下方へ移動し得るように配置するとともに、その内
部に図３のとおりセグメントＡ用の支持具１３・１４を
設けたものである。後述する位置調整手段２０のジャッ
キ２１・２３がセグメントＡを後方へ押し動かすことが
できるように、この供給手段１０の架台７ａ上に載って
エレクター５の下へ移動したときのセグメントＡの位置
は、正規の把持位置よりも必ずやや前方となるようにす
る。なお、エレクター５の下へ移動するときの架台７ａ
の案内手段として、図１(ａ)のように作業デッキ６の下
にガイド部材１２を取り付け、これにより架台７ａの位
置（したがってその上のセグメントＡの位置）が概ね正
規の把持位置となるように案内している。

【００２８】供給手段１０においては、図３のように支
持具１３が固定型のものであるのに対し、支持具１４
は、その支持具１３に対して上下関係を交替させること
のできる昇降式のものである。すなわち支持具１４は、
回転自在な球体つきの支持体１６を複数（四つ以上）傾
斜台１５の上に載せており、支持体１６の二つずつを、
図のようにブラケット１７における上下に長い穴の内側
にピンを挿入して配置した油圧シリンダ１８にて連結す
ることにより構成している。油圧を供給してシリンダ１
８を伸ばせば、傾斜台１５の斜面に沿って二つの支持体
１６がシリンダ１８とともに上昇し、その球体が固定型
の支持具１３より高い位置にくる。そうすると、セグメ
ントＡは支持具１４の上に載るため、球体の回転によっ
て小さな力で前後左右に移動し得る状態になる。逆にシ
リンダ１８を縮めて支持具１４の位置を下げれば、セグ
メントＡは固定型の支持具１３の上に載ってその位置が
安定する。

【００２９】図１(ａ)のように位置調整手段２０は、シ
ールド掘進機１の一部であるフレーム（リングフレー
ム）４と一体に、油圧ジャッキ２１・２３を後ろ向き
（つまり先端部が後方のエレクター５の方を向くよう）
にして取り付けたものである。各ジャッキ２１・２３の
高さは、上記のように球体つきの支持具１４（図３）を
上昇させたときの供給手段１０上に載っているセグメン
トＡの高さに合わせて図２(ａ)のように定め、その状態
のセグメントＡを押せるようにしている。

【００３０】図１(ｂ)に示すように、位置調整手段２０
としては合計三本の油圧ジャッキ２１・２３を配置して
いる。それらのうち、間隔をおいて両側に配置した二本
のジャッキ（第一ジャッキ）２１は、供給手段１０上に
あるセグメントＡについて前後方向（図１(ｂ)中では左
右）の位置とヨーイング変位（同(ｂ)中に傾きとして表
れる変位）とを適正化するためのものである。前記のと
おり供給手段１０にて正規の位置よりもやや前方（同
(ｂ)中の実線の位置）にセグメントＡが供給されたと
き、図のように両ジャッキ２１を伸ばすと各先端部２２
がセグメントＡの前端面Ａａを押し、両ジャッキ２１が
伸び切ったときそれら先端部２２がセグメントＡの正規
の把持位置（同(ｂ)中の仮想線の位置）の前面に達して
停止するようにすれば、当該セグメントＡの前後方向位
置を正規の位置に合わせるとともに、そのヨーイング変
位をなくすことができる。

【００３１】二本のジャッキ２１の間に配置した一本の
ジャッキ２３は、供給手段１０上のセグメントＡについ
て左右方向（トンネルの周方向。図１(ｂ)中では上下）
の位置を適正化するためのものである。セグメントＡの
中央部上面（トンネルの内側の面）に突起Ａｂを一体化
するとともに、ジャッキ２３には、左右両側に傾斜面２
４ａを有していてテーパ状に先が開いた先端部２４を取
り付けている。供給手段１０によって運ばれた時点での
セグメントＡ（同(ｂ)中の実線）の位置が正規の把持位
置から左右方向に多少ずれている場合、ジャッキ２３を
伸ばしたときその先端部２４の傾斜面２４ａに突起Ａｂ
が当たるので、ジャッキ２３が伸びるにつれて突起Ａｂ
が先端部２４の中央に接近し、それとともにセグメント
Ａが中央へ移動することになる。ジャッキ２３を設けた
位置はシールド掘進機１においてエレクター５がセグメ
ントＡを把持する基準位置の真下にあたるため、上記の
ように中央へ移動するセグメントＡの左右方向位置は最
終的には、エレクター５による正規の把持位置（同(ｂ)
中の仮想線）に至ることになる。なお、ジャッキ２３の
先端部２４における傾斜面２４ａの最奥部には、突起Ａ
ｂが入り得る幅をもつ深めの溝２４ｂを形成することに
より、ジャッキ２３が伸び切ったときにも先端部２４が
前後方向位置にはセグメントＡを動かさないようにして
いる。

【００３２】正規の把持位置からのセグメントＡの位置
と姿勢のずれとしては、上記した前後方向・左右方向の
各位置およびヨーイング変位のほか、上下方向位置（つ
まりトンネルの半径方向に沿った位置）およびピッチン
グ変位（つまり、図１(ａ)上で傾きとして表れる変位）
があるが、上下方向位置およびピッチング変位について
は、一般的に特別な位置ぎめ操作を行う必要はない。こ
のような高さ的な変動に対しては、エレクター５の上下
方向への移動ストロークに余裕をもたせておけば、その
余裕しろの範囲内での変動が許容されるからである。ま
た、そのため、高さ的な変動を押さえるための剛性も特
別には必要とされない。

【００３３】なお、供給手段１０上のセグメントＡを把
持するためには、図２(ｂ)のようにエレクター５内に把
持手段５ｕを装備している。把持手段５ｕは、油圧シリ
ンダー５ｖの下方の伸縮端に、回転手段５ｗによる回転
を可能にして把持金具５ｘを取り付け、その金具５ｘを
セグメントＡの穴Ａｘに係合させることとしている。金
具５ｘは偏平な円形平板であって、図のような向きにあ
る場合には穴Ａｘに入るが、シリンダー５ｖの軸心まわ
りに９０°回転した状態ではその穴Ａｘに出入りするこ
とは不可能になる。そのため、図の状態からシリンダー
５ｖを伸ばして金具５ｘを穴Ａｘ内に差し込んだのち、
回転手段５ｗにてその金具５ｘを９０°回転させれば、
エレクター５がセグメントＡを把持した状態になる。図
示のようにエレクター５の把持手段５ｕをセグメントＡ
の穴Ａｘの真上に位置させることは、掘進機１のフレー
ム類にリミットスイッチ等の位置センサー（図示せず）
を設けておき、掘進機１に対するエレクター５の停止位
置を常に一定にすること等によって容易に実現できる。
そのようなセンサー等にて定められる位置はシールド掘
進機１における一定位置であるため、位置調整手段２０
によって定められるセグメントＡの位置（同手段２０が
掘進機１に取り付けられていることから、セグメントＡ
のその位置も掘進機１における一定位置である）との関
係がつねに一定に保たれるからである。

【００３４】以上に説明した供給装置８がエレクター５
にセグメントＡを供給するまでの手順は、以下のとおり
である。すなわち、 図１(ａ)のコンベヤ７が後方から搬送したセグメン
トＡの一個を、供給手段１０が載置してエレクター５の
下方へ運ぶ。このときのセグメントＡの位置はエレクタ
ー５による正規の把持位置よりもやや前方であって、位
置や姿勢の精度は高くない。

【００３５】 図３の供給手段１０において球体つき
の支持具１４が上昇してセグメントＡを載置すると、そ
の状態で位置調整手段２０がセグメントＡを正規の把持
位置へ移動する。このとき位置調整手段２０は、シール
ド掘進機１内からエレクター５の下方にまで図１(ｂ)に
示す三本のジャッキ２１・２３を伸ばすことにより、供
給手段１０上に載っているセグメントＡを押しやってそ
の前後方向位置と左右方向位置およびヨーイング変位を
正す。

【００３６】 上記によってセグメントＡの位置ぎ
めが終わると、図３の供給手段１０が上記の支持具１４
から固定型の支持具１３上にセグメントＡを移し、エレ
クター５によって把持されるのを待つ。位置調整手段２
０のジャッキ２１・２３はその後、旋回等をなすエレク
ター５の動作を妨げないよう前方へ縮めておく。

【００３７】 エレクター５は、セグメントＡを把持
するための基準位置まで旋回したうえ、図２(ｂ)に示す
把持手段５ｕを下降させてセグメントＡを把持し、それ
をトンネル内の所定の施工位置にまで移動する。

【００３８】以上、発明の実施について一形態を紹介し
たが、これ以外の形態によっても発明を実施できること
は言うまでもない。たとえば位置調整手段２０として
は、シールド掘進機１内に装備されていてエレクター５
の下方の定位置まで移動することにより、自身に対する
一定の位置および姿勢にまでセグメントを移すことので
きるものが配置されればよい。その一例として、セグメ
ントＡの左右方向位置を正すためには、セグメントＡの
左右の端部のうち一方のみに接触する傾斜面を一つ備え
る先端部を各一個有するジャッキを二台、セグメントＡ
の左右幅に相当する間隔をおいて配置することが可能で
ある。また、図１(ｂ)に示した前後方向位置を正すジャ
ッキ２１の先端部に、セグメントＡの一部に力を加えて
その左右方向位置を調整し得るアクチュエータ（駆動手
段）を取り付ける、といった例も考えられる。図４のよ
うに、前述したジャッキ２３とほぼ同じ構成を有するジ
ャッキ２３’を二本平行に配置するのもよい（この場
合、先端部２４’は前後方向にもセグメントＡを動かす
よう構成する）。図５のように、クサビ状の先端部２６
を有するジャッキ２５を二本平行に設けてセグメントＡ
のテーパ状のクサビ面Ａｃを押すようにしたり（図５
(ａ)）、前述（図１(ａ)）の二本の平行なジャッキ２１
の間に図５(ａ)と同じジャッキ２５を配置したり（図５
(ｂ)）することも可能である。さらには、位置調整手段
２０もしくはその一部をエレクター５のうちに配置する
のもよい（前述のようにエレクター５はシールド掘進機
１内に取り付けられたものであるため、そのような実施
も本発明のうちに含まれ、好ましい効果を発揮する）。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載したセグメント供給装置
には、つぎのような効果がある。すなわち、 a) エレクターに供給するためのセグメントの位置ぎ
め、およびそのセグメントを把持するためのエレクター
の位置ぎめを、簡単に、しかも高い精度で行うことがで
きる。位置調整手段とエレクターとがともにシールド掘
進機内に装備されているために、いわば全体座標系にお
ける両者の相互間の位置ぎめが自ずとなされるからであ
る。したがって、位置ぎめ等に必要なセンサー類の数が
大幅に減少するほか、位置ぎめなどに要する時間が短縮
される、故障が少なく信頼性が高まる、といった効果も
付随する。

【００４０】b) 重量による供給手段のたわみが少ない
という理由によっても、セグメントの位置ぎめ精度が向
上する。セグメントを載せる供給手段が、セグメントの
位置ぎめのための機器を具備しないため、それら機器の
分だけ軽量だからである。このため、供給手段をコンパ
クトに構成することが可能になり、小口径のシールド掘
進機に組み込むことも容易になる。

【００４１】c) スペース上、位置調整手段の配置が容
易である。従来の装置（図６・図７を参照）とは違っ
て、かなり広いスペースを有する掘進機の内部に位置調
整手段を設けるからである。d) 先端部の傾斜面をセグメントに接触させるとともに
その先端部を後ろ向きに伸ばすという、極めて簡単な動
作によってセグメントの左右方向の位置ぎめを行うこと
ができる。また、装置が低コストで簡単に構成されると
いう利点も有している。

【００４２】請求項２および請求項３に記載のセグメン
ト供給装置の場合は、 e) 固定的な支持具と球体つきの支持具とを備えている
ため、セグメントの位置および回転変位をとくにスムー
ズに正すことができ、かつ、セグメントの位置を安定さ
せることもできる。

【００４３】請求項４に記載のセグメント供給装置の場
合は、さらに、 d) 複数のジャッキが先端部を一定長さだけ伸ばすとい
う極めて簡単な動作によって、前後方向位置とヨーイン
グ変位とについてセグメントの位置ぎめを完了させるこ
とができる。低コストで簡単に構成されるという利点も
ある。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施について一形態を示す図で、図１
(ａ)は、シールド掘進機１の後部とともにセグメントＡ
の供給装置８の全体を示す側面図、同(ｂ)は、同(ａ)に
おけるｂ−ｂ矢視によって供給装置８の機能を表す平面
図である。

【図２】図２(ａ)は、図１(ａ)におけるII−II矢視図で
あってエレクター５や供給装置８を示す全体的な後方視
図、また同(ｂ)は、同(ａ)におけるｂ部詳細図である。

【図３】図３は、図１におけるIII部の詳細図であり、
供給手段１０を示す。

【図４】図４は、図１(ｂ)に代わって供給装置８の一部
を示す平面図である。

【図５】図５(ａ)・(ｂ)のそれぞれは、図１(ｂ)および
図４に代わって供給装置８の一部を示す平面図である。

【図６】従来のセグメント供給装置を示す側面図であ
る。

【図７】図６とは別の従来のセグメント供給装置を示す
側面図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ５ エレクター ５ｕ 把持手段 ８ セグメント供給装置 １０ 供給手段 １３・１４ 支持具 ２０ 位置調整手段 ２１・２３ ジャッキ Ａ セグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−179898（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−34098（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機の後部に配置されたエレ
   クターにセグメントを一個ずつ供給する装置であって、 後方より搬送されるセグメントをエレクターに差し出す
   べくセグメントを載せてエレクターの下にまで運ぶセグ
   メント供給手段と、シールド掘進機内に取り付けられて
   いてエレクターの下方の定位置へ移動することにより、
   上記供給手段に載っておりエレクターの下にあるセグメ
   ントの位置と回転変位を正す位置調整手段とを含み、 位置調整手段が、セグメントの左右方向位置を正すべ
   く、シールド掘進機内から後ろ向きに伸びて先端の傾斜
   面によりセグメントを左右方向の定位置にまで押し動か
   すジャッキを、一台以上有している ことを特徴とするセ
   グメント供給装置。
2. 【請求項２】 シールド掘進機の後部に配置されたエレ
   クターにセグメントを一個ずつ供給する装置であって、 後方より搬送されるセグメントをエレクターに差し出す
   べくセグメントを載せてエレクターの下にまで運ぶセグ
   メント供給手段と、シールド掘進機内に取り付けられて
   いてエレクターの下方の定位置へ移動することにより、
   上記供給手段に載っておりエレクターの下にあるセグメ
   ントの位置と回転変位を正す位置調整手段とを含み、 セグメント供給手段が、セグメントを固定的に載せる支
   持具とセグメントを移動容易に載せる球体つきの支持具
   とを、互いの上下関係を交替させ得るように有している
   ことを特徴とする セグメント供給装置。
3. 【請求項３】 セグメント供給手段が、セグメントを固
   定的に載せる支持具とセグメントを移動容易に載せる球
   体つきの支持具とを、互いの上下関係を交替させ得るよ
   うに有していることを特徴とする請求項１に記載のセグ
   メント供給装置。
4. 【請求項４】 位置調整手段が、セグメントの前後方向
   位置とヨーイング変位とを正すべく、シールド掘進機内
   から後ろ向きに伸びて前後方向の定位置にま でセグメン
   トを押し動かす第一ジャッキを、左右に間隔をおいて複
   数有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載のセグメント供給装置。