JP3120672B2 - セグメント等の搬入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールドマシンに牽引
される後方支援台車にセグメント等を収容するようにし
たセグメント等の搬入装置に係り、特に、後方支援台車
に走行レール及び枕木等の資機材を仮置するようにした
セグメント等の搬入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に示すように、シールドマシン１に
より掘削された堀孔内面には、マシン１内に設けられた
エレクタ２によってセグメント３が張設され、トンネル
内壁が構築されることになる。シールドマシン１は、筒
体状のシールドフレーム４の前面に設けられたカッタ５
を回転させて切羽を掘削すると共に、シールドフレーム
４内に周設されたシールドジャッキ６を後方に進展させ
て既設セグメント３の端面に当接させ、これを反力にと
って前方に掘進するものである。

【０００３】このようにして構築されたセグメント３の
トンネル内には、シールドマシン１に牽引される後方支
援台車７が走行レール８上を走行自在に設けられてい
る。後方支援台車７は、トンネル後方から進行してきた
セグメント３等を載せた搬入台車９を収容する。後方支
援台車７内に収容された搬入台車９上のセグメント３
は、後方支援台車７とエレクタ２とを接続するホイスト
１０に吊り下げられ、後方支援台車７からエレクタ２に
受け渡される。シールドマシン１と後方支援台車７と
は、図示しない牽引部材により接続されている。

【０００４】この構成によれば、後方支援台車７内に収
容される搬入台車９に１リング分のセグメント３を載せ
ておけば、シールドマシン１が１リング分掘進した後、
ホイスト１０により直ちに１リング分のセグメント３を
エレクタ２に供給できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このシステム
においては、搬入台車９上の全てのセグメント３をホイ
スト１０でエレクタ２に受け渡すまで、搬入台車９を後
方支援台車７内に待機させなければならず、立坑１２と
後方支援台車７との間を往復運行する搬入台車９の待ち
時間が長くなってしまう。すなわち、後方支援台車７内
の搬入台車９は、その上に載せられた全てのセグメント
３がホイスト１０によってエレクタ２へ搬送され終わる
のを待たなければ立坑１２側に戻せない。

【０００６】その後、エレベータ１３により立坑１２内
に降ろされた次のセグメント３を積載した搬入台車９と
入れ替えられ、再び後方支援台車７側へ搬送されること
になるが、これでは、立坑１２と後方支援台車７との距
離が長くなる長距離掘進の場合、シールドマシン１が次
の１リング分を掘進したときにセグメント３を載せた次
の搬入台車９が後方支援台車７内に到達しないことも考
えられる。なお、搬入台車９を複線化すればこの問題は
解決するが、狭隘なトンネル内では複線化は困難であ
り、コスト的にも好ましくない。

【０００７】また、シールドマシン１の掘進に伴って、
後方支援台車７の走行レール８や搬入台車９の走行レー
ル１５を前方に継ぎ足して敷設することになるが、これ
ら走行レール８，１５やその枕木等の資機材は、セグメ
ント３と同様に上記搬入台車９に載せられて立坑１２側
から後方支援台車７内に収容される。そして、その搬入
台車９上の全ての走行レール８，１５等の資機材がホイ
スト１０で前方に移送されてその敷設が終了するまで、
資機材を載せた搬入台車９を後方支援台車７内に待機さ
せなければならず、上述したように搬入台車７の運行ダ
イヤにおいて大きな問題となっていた。

【０００８】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、セグメントや走行レールを搬入する搬入台車
を、後方支援台車から速やかに退避させることができる
セグメント等の搬入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、トンネル内に配置されシールドマシンに牽
引される後方支援台車と、該後方支援台車にトンネル後
方からセグメント又は資機材を搬入する搬入台車と、そ
のセグメントをシールドマシンに供給するホイストとを
有するセグメント等の搬入装置において、上記後方支援
台車に設けられ、上記搬入台車で搬入された走行レール
及び枕木等のセグメント以外の資機材を仮置するための
仮置台と、該仮置台を挟むようにして上記後方支援台車
に昇降自在に設けられ、上記搬入台車で搬入された上記
資機材又はセグメントの底部を支持すべく伸縮する伸縮
フォークとを備え、該伸縮フォークは、上記搬入台車上
の資機材を仮置台に載せ換えると共に、搬入台車上のセ
グメントを掬い上げて保持するものである。

【００１０】

【作用】トンネル後方から後方支援台車まで搬入されて
きた搬入台車上の資機材（走行レール及び枕木等のセグ
メント以外のもの）は、後方支援台車に設けた伸縮フォ
ークで掬い上げられ、後方支援台車の仮置台に載せ換え
られる。また、同様にトンネル後方から後方支援台車ま
で搬入されてきた搬入台車上のセグメントは、後方支援
台車に設けた伸縮フォークで掬い上げられ、保持され
る。

【００１１】よって、空になった搬入台車を速やかに後
方支援台車から退避させることができ、搬入台車の運行
ダイヤが楽になる。この結果、次のセグメント等（セグ
メントや資機材）を載せた搬入台車を直ちに後方支援台
車に導くことができ、作業効率が向上する。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１３】図１に示すように、シールドマシン１によ
り構築されたセグメント３のトンネル内には、シールド
マシン１に牽引される後方支援台車７が走行自在に設け
られている。後方支援台車７は、シールドマシン１の運
転室となるものであり、トンネル内に敷設された走行レ
ール８上を走行する。上記後方支援台車７の横断面は、
図１０〜図１２に示すように下方が開放されたコ字状に
形成されており、そのフレーム１４の内部にトンネルの
後方（立坑１２側）から進行してきた搬入台車９を収容
する。つまり、後方支援台車７の走行レール８の内側
に、搬入台車９の走行レール１５が敷設されている。

【００１４】搬入台車９には、セグメント３や資機材１
６（台車７，９の走行レール８，１５や枕木等）が積載
される。図３にセグメント３が積載された搬入台車９を
示す。搬入台車９は二両編成になっており、各台車９に
３個ずつ計６個のセグメント３が載せられている。これ
ら６個のセグメント３はシールドマシン１の１リング分
のセグメント３となる。これらセグメント３は、図１に
示す地上のクレーン１７によってストックヤード（図示
せず）から搬入台車９ごと自動搬送され、エレベータ１
３によって立坑１２内に自動搬入されて空の搬入台車９
と入れ替えられる。

【００１５】この入れ替えは、トンネル内に敷設された
走行レール１５が一部複線化された部分１５ａで行う。
つまり、空の搬送台車９を複線化部分１５ａに一時待機
させておき、セグメント３が積載された搬送台車９の通
過を待つようにする。複線化部分１５ａを通過したセグ
メント３が載せられた搬入台車９は、トンネル内の走行
レール１５上を走行して後方支援台車７側へ向かう。後
方支援台車７内に収容された搬入台車９上のセグメント
３は、図６に示すように後方支援台車７内に設けられた
伸縮フォーク１８に載せ換えられる。

【００１６】伸縮フォーク１８は、搬入台車９上にトン
ネルの長手方向に沿って縦置きされたセグメント３の底
面の前後端部を支えるべく、各台車９当たり２本ずつ計
４本設けられている。各伸縮フォーク１８は、図１０〜
図１２に示すように、後方支援台車７のフレーム１４に
昇降自在に設けられた昇降ブラケット１９に取り付けら
れている。詳しくは、図５〜図７に示すように、後方支
援台車７のフレーム１４には各台車９の前後を挟むよう
に３本の垂直柱２０が立設されており、これら垂直柱２
０に４個の昇降ブラケット１９が昇降自在に係合されて
いる。４個の昇降ブラケット１９は２個ずつ横桁２１で
接続され、各台車９ごとに２個一組で昇降するようにな
っている（図９参照）。

【００１７】各垂直柱２０にはガイドレール２１が設け
られている。他方、昇降ブラケット１９には、ガイドレ
ール２１を挟むローラ２２が設けられている。これらガ
イドレール２１およびローラ２２は、図５に示すように
トンネルの幅方向に所定の間隔を隔てて２セット設けら
れており、伸縮フォーク１８上にセグメント３等が載せ
られたときの荷重を分散支持する。上記昇降ブラケット
１９の昇降にはチェーン２３及びモータ２４が用いられ
る。チェーン２３は図９および図１１に示すように、各
台車９の前後の昇降ブラケット１９が連動するように各
昇降ブラケット１９及び横桁２１の下方に巻き掛けられ
ている。モータ２４はそのチェーン２３を適宜巻き取
り、各台車９の前後の昇降ブラケット１９を同時に昇降
させるものである。

【００１８】上記伸縮フォーク１８は、図５に示すよう
にテレスコピック機構によって三段階に伸縮する。この
伸縮は、伸縮フォーク１８に巻き掛けられたチェーンを
モータ２５で適宜巻き取ることにより達成される。な
お、電動機構や油圧機構により伸縮させるようにしても
よい。

【００１９】上記構成によれば、セグメント３が搬入台
車９に載せられて立坑１２側から後方支援台車７内に運
び込まれると、図示しないリミットスイッチ等の位置決
め手段により搬入台車９の停車位置が図６に示す伸縮フ
ォーク１８の位置に合わされる。そして、図１０及び図
１２に示すように、伸縮フォーク１８を伸長させて搬入
台車９上のセグメント３の底面に差し込む。そして、図
４に示すように伸縮フォーク１８を上昇させて搬入台車
９をバックさせるスペースをつくり、搬入台車９を縦坑
１２側に戻す。その後、図７に示すように搬入台車９が
退いたスペースに伸縮フォーク１８を下げてセグメント
３の仮置が終了する。

【００２０】伸縮フォーク１８上に仮置されたセグメン
ト３は、図２に示すホイスト１０によって吊り下げられ
て前方に移送され順次エレクタ２に受け渡される。伸縮
フォーク１８上のセグメント３をホイスト１０に受け渡
す際には、伸縮フォーク１８を適宜昇降させて行う。こ
のように、搬入台車９に載せられて後方支援台車７内に
運び込まれたセグメント３を伸縮フォーク１８に載せ換
えて仮置するようにしたので、空になった搬入台車７を
速やかに後方支援台車７から立坑１２側に退避させるこ
とができる。この結果、セグメント３等を載せた次の搬
入台車９を立坑１２側直ちに後方支援台車７に導くこと
ができ、搬入台車９の運行ダイヤが楽になり作業効率が
向上する。

【００２１】ところで、上記搬入台車９には、セグメン
ト３の他に図８に示すように、後方支援台車７や搬入台
車９の走行レール８，１５やその枕木等の資機材１６も
積載される。これら走行レール８，１５等の資機材１６
は、そのパレット２６ごと上記伸縮フォーク１８を伸長
させることによって掬われ、昇降ブラケット１９を上昇
させることによって持ち上げられた後、伸縮フォーク１
８を収縮させることによって図９に示すように後方支援
台車７内に設けられた仮置台２７に載せ換えられる。こ
こで、伸縮フォーク１８を収縮させて走行レール８，１
５等の資機材１６を仮置台２７側へ引き込むときに、引
き込まれる資機材１６の邪魔にならないように、フレー
ム１４に設けられる中央の垂直柱２０ａはその高さが左
右の垂直柱２０ｂより低く形成されている。

【００２２】また、搬入台車９の上面には、上記パレッ
ト２６を浮かせて載せるためのスペーサ２８が設けられ
ている。パレット２６の下面には、セグメント３のアー
ルに合わせてカーブ成形された伸縮フォーク１８の断面
に符合するよう斜め片２９が設けられている。また、パ
レット２６は、搬入台車９の２台分の長さに形成されて
おり、その上に走行レール８，１５やその枕木等の資機
材１６を載せる。他方、仮置台２７は、図５に示すよう
に２本の伸縮フォーク１８の間に位置されており、図１
０及び図１２に示すように後方支援台車７のフレーム１
４に固定されている。

【００２３】この構成によれば、走行レール８，１５や
その枕木等の資機材１６が搬入台車９に載せられて立坑
１２側から後方支援台車７内に運び込まれると、リミッ
トスイッチ等の位置決め手段により搬入台車９の停車位
置が図８に示す伸縮フォーク１８の位置に合わされる。
そして、図１１に示すように、伸縮フォーク１８を伸長
させて搬入台車９上のパレット２６の底面に差し込む。
そして、伸縮フォーク１８を上昇させたのち収縮させ、
図１０および図１２に示すように伸縮フォーク１８に載
せられた走行レール８，１５等の資機材１６をそのパレ
ット２６ごと仮置台２７に載せ換える。空になった搬入
台車９は直ちに立坑１２側に戻される。

【００２４】仮置台２７上に仮置された走行レール８，
１５等の資機材１６は、図１３に示すようにセグメント
３の５リング分の作業時間３０ごとにとられる掘進休憩
時間３１の間に、再び伸縮フォーク１８によって図１１
に示す状態に仮置され、図１２に示すホイスト１０によ
って前方へ搬送され、後方支援台車７および搬入台車９
の延長レールとして敷設される。このとき、シールドマ
シン１が泥水式シールドであれば、併せて排泥管および
送泥管の延伸も行う。このように、搬入台車９に載せら
れて後方支援台車７内に運び込まれた走行レール８，１
５等の資機材１６を、伸縮フォーク１８によって後方支
援台車７内に設けられた仮置台２７に載せ換えるように
したので、空になった搬入台車９を速やかに後方支援台
車７から立坑１２側に退避させることができ、搬入台車
９の運行ダイヤが楽になる。また、５リング分のセグメ
ント３を組立て終わった後、直ちに仮置台２７から延長
敷設すべき走行レール８，１５等の資機材１６をホイス
ト１０により敷設すべき場所まで移動できる。

【００２５】以上説明したように、図１２に示す搬入台
車９によって後方支援台車７に運ばれたセグメント３は
伸縮フォーク１８に保持され、搬入台車９によって後方
支援台車７に運ばれた走行レール８，１５及び枕木等の
資機材１６は伸縮フォーク１８によって後方支援台車７
に設けられた仮置台２７に置き換えられる。よって、い
ずれにしても空になった搬入台車９を速やかに後方支援
台車７から立坑１２側へ退避させることができ、搬入台
車９の運行ダイヤが楽になる。この結果、次のセグメン
ト３や資機材１６等を載せた搬入台車９を直ちに後方支
援台車７に導くことができ、搬入台車９の運行ダイヤが
楽になり作業効率が向上する。

【００２６】なお、本実施例にあっては、上記伸縮フォ
ーク１８が特許請求の範囲中の保持・移載手段に相当す
ることになる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るセグメ
ント等の搬入装置によれば、搬入台車上の資機材（走行
レール及び枕木等のセグメント以外のもの）を後方支援
台車の仮置台に載せ換えると共に、搬入台車上のセグメ
ントを後方支援台車の伸縮フォークに保持することによ
り、空荷となった搬入台車をトンネル入口側に戻すこと
ができるため、搬入台車の運行ダイヤが楽になり、作業
効率が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるセグメント等の搬入装
置が組み込まれたトンネル掘削機の全体図である。

【図２】図１の部分側断面図である。

【図３】搬入台車の側面図である。

【図４】伸縮フォークの昇降の様子を示した図である。

【図５】伸縮フォーク及び仮置台の平面図である。

【図６】後方支援台車内にセグメントを載せた搬入台車
を収容した様子を示す側面図である。

【図７】上記セグメントを伸縮フォーク上に仮置した様
子を示す図である。

【図８】後方支援台車内に走行レール等の資機材を載せ
た搬入台車を収容した様子を示す側面図である。

【図９】上記走行レール等の資機材を仮置台に載せ換え
る様子を示す図である。

【図１０】後方支援台車の横断面図である。

【図１１】後方支援台車の横断面図である。

【図１２】後方支援台車の横断面図である。

【図１３】セグメントの組立てと走行レールの敷設の作
業スケジュールを示す図である。

【符号の説明】

１ シールドマシン ７ 後方支援台車 ８ 走行レール ９ 搬入台車 １０ ホイスト １５ 走行レール １６ 資機材 １８ 保持・移載手段としての伸縮フォーク ２７ 仮置台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 勝彦 東京都文京区音羽２丁目10番２号 財団 法人 先端建設技術センター内 (72)発明者 藤井 茂男 愛知県知多市北浜町11番の１ 石川島播 磨重工業株式会社 愛知工場内 (56)参考文献 特開 平２−194298（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内に配置されシールドマシンに
   牽引される後方支援台車と、該後方支援台車にトンネル
   後方からセグメント又は資機材を搬入する搬入台車と、
   そのセグメントをシールドマシンに供給するホイストと
   を有するセグメント等の搬入装置において、上記後方支
   援台車に設けられ、上記搬入台車で搬入された走行レー
   ル及び枕木等のセグメント以外の資機材を仮置するため
   の仮置台と、該仮置台を挟むようにして上記後方支援台
   車に昇降自在に設けられ、上記搬入台車で搬入された上
   記資機材又はセグメントの底部を支持すべく伸縮する伸
   縮フォークとを備え、該伸縮フォークは、上記搬入台車
   上の資機材を仮置台に載せ換えると共に、搬入台車上の
   セグメントを掬い上げて保持するものであることを特徴
   とするセグメント等の搬入装置。