JP3131114B2 - セグメント搬送台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネル後方側からシー
ルド掘削機の後端部までセグメントを搬送するセグメン
ト搬送台車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シールド工法においては、シールド掘削
機によって掘削されるトンネル掘削壁面を覆工する場
合、発進立坑からシールド掘削機の後端までセグメント
を台車に載置して運搬し、そのセグメントをシールド掘
削機の後端部内に配設しているエレクタ装置によってリ
ング状に組立てているが、シールド掘削機の後方にはシ
ールド掘削機の各部の運転用油圧ユニットや制御盤など
の付属設備、或いは掘削壁面とセグメント覆工との間に
注入する裏込材注入設備等を載置した後続台車が配設さ
れているために、この後続台車によってセグメント台車
の前進が阻害されることになる。

【０００３】そのため、図９に示すように、トンネルＴ
の底面両側部に後続台車31の走行用レール32と、該レー
ル32に並列してセグメント台車33の走行用レール34とを
敷設し、セグメントＳを積載したセグメント台車33を後
続台車31の側方空間部を通過させてシールド掘削機側に
前進させるように構成している。しかしながら、狭いト
ンネル空間部においては、後続台車31の走行用レール32
とセグメント台車33の走行用レール34との間隔を広く取
ることができず、セグメント台車33にセグメントＳを積
載した状態で後続台車31の側方を通過させようとする
と、セグメント台車33の側部から後続台車31に向かって
突出しているセグメントＳの端部が後続台車31に突き当
たる状態となって通過できない場合が生じる。このため
従来から、セグメントＳを台車33によって後続台車31の
後方まで運搬したのち、図10に示すように、覆工35の上
壁面沿ってに走行自在に配設しているホイストＨにより
セグメントＳを吊り下げ、シールド掘削機の後端部まで
搬送するという手段を採用しているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な搬送手段では、セグメント台車33からホイストＨにセ
グメントＳを移しかえなければならず、その積替え作業
に多大な手間と労力を要する上に、一旦、後続台車31の
後方でセグメント台車33を停止させた状態にしてセグメ
ントＳの積替え作業を行うものであるから、セグメント
搬入からエレクタ装置による覆工の組立までの一連の作
業工程に円滑性を欠き、作業能率が低下するばかりでな
くその作業が煩雑で且つ安全性の点においても問題があ
り、また、セグメント台車33とは別にホイストＨなどの
搬送手段を設けなければならないという問題点があっ
た。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもの
で、トンネル後方側からシールド掘削機の後端部にま
で、後続台車の側方空間部を通じてセグメントを連続的
に搬送し得るセグメント搬送台車の提供を目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載したセグメント搬送台車
は、トンネル内に敷設したレール上を走行する前後車輪
の車軸間上方に該車軸長よりも幅広い平面矩形状のセグ
メント収納枠を配設して、該セグメント収納枠の前後両
端の中央部を前後車軸上に立設した前後支柱部材にセグ
メント収納枠が水平状態から少なくとも90度、垂直方向
に回動自在となるように軸支させてなる構造としてい
る。

【０００６】また、本発明の請求項２に記載したセグメ
ント搬送台車は、トンネル内に敷設したレール上を走行
する台車本体上に該台車本体よりも幅広い平面矩形状の
セグメント収納枠を配設して該セグメント収納枠の前後
両端の中央部を台車本体の前後支柱部材にセグメント収
納枠が水平状態から少なくとも90度、垂直方向に回動自
在となるように軸支させてなる構造としている。

【０００７】上記セグメント搬送台車において、セグメ
ント収納枠は支柱部材又は台車本体に設けたレバー操作
により回動させるようにしてもよく、また、モータによ
って回動させるように構成しておいてもよい。さらに、
請求項２に記載したセグメント搬送台車においては、請
求項５に記載したように、台車本体をその一側部が外側
方に向かって開口してなる平面コ字状に形成してセグメ
ント収納枠の一側部がこの平面コ字状の台車本体内に該
台車本体の上記開口部を通過して収納されるように構成
しておくことが好ましい。

【０００８】また、請求項６に記載しているように、上
記セグメント収納枠にはセグメントの上面を押えるセグ
メント押え部材を設けておくことが望ましい。このセグ
メント押え部材は両側垂直脚部の上端に水平方向に向か
ってセグメント押えフレームを一体に設けた逆Ｌ字形状
に形成されてなり、このセグメント押え部材を一対をセ
グメント収納枠の前後に配して、両側垂直脚部の下端を
セグメント収納枠の前後枠部に夫々前後回動自在に軸支
させると共にセグメント押えフレームによってセグント
上面を押えた状態でセグメント押え部材の回動を阻止す
るロックピンをセグメント押え部材の軸支部背面側に抜
取自在に配設してなる構造としている。

【０００９】

【作用】トンネル後方側において搬送台車上のセグメン
ト収納枠に数ピースのセグメントを、その湾曲方向をト
ンネル長さ方向に向けた状態にして側面舟形状に収納、
積載したのち、必要に応じて押え部材によって最上部の
セグメントの上面を押えて固定し、この状態でセグメン
ト搬送台車をシールド掘削機側に向かってレール上を走
行させる。おな、数ピースのセグメントの積載厚みはセ
グメント収納枠の幅寸法よりも小さいものである。セグ
メント搬送台車が進行してシールド掘削機後方に配設し
ている各種機器積載後続台車に達すると、セグメント収
納枠を水平状態から垂直状態となるまで回動させる。そ
うすると、積載セグメントがその一側端面を下方に、他
側端面を上方に向けた起立状態となり、トンネル幅方向
のセグメント収納幅が縮小して後続台車に邪魔されるこ
となく該後続台車の側方を走行させることができる。

【００１０】なお、セグメント収納枠を垂直状態にまで
回動させると、積載セグメントの一側端面がセグメント
収納枠の一側枠部の内面で受止され、また、セグメント
押え部材を設けておくことによってセグメント収納枠か
らの離脱が防止されるので、積載状態を確実に維持した
まゝ、水平状態から垂直状態にし得る。また、請求項５
に記載しているように、台車本体をその一側部が開口し
た平面コ字状に形成しておくことによって、セグメント
収納枠の高さが低くても垂直状態にした時にその一側部
を積載セグメントと共に台車本体内に収納させることが
でき、狭いトンネル空間部であっても、トンネル覆工面
に邪魔されることなく水平状態から垂直状態への回動が
可能となる。

【００１１】さらに、請求項６に記載したように、セグ
メント押え部材をセグメント収納枠に回動自在に軸支さ
れた垂直脚部と、該垂直脚部の上端から水平方向に屈曲
したセグメント押えフレームとから構成し、且つ垂直脚
部の背面をロックピンによって受止させるようにしてお
けば、セグメント収納枠を垂直状態に回動させてもロッ
クピンによってセグメント押え部材の解放を防止し、セ
グメント押えフレームによりセグメントを確実に押え付
けておくことができる。

【００１２】上記のようにセグメント搬送台車が、その
セグメント収納枠を垂直状態にして積載セグメントの収
納幅を縮小させた状態で後続台車の側方を通過すると、
セグメント収納枠を元の水平状態に戻し、シールド掘削
機の後方内のエレクタ装置にまでセグメントを搬送した
後、セグメント押え部材を解放してセグメントをエレク
タ装置に送り込み、エレクタ装置による覆工の組立てを
行わせるものである。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図面について説明すると、
図１はセグメント搬送台車の平面図、図２はその側面図
であって、これらの図において、１は長さがセグメント
Ｓの湾曲方向の長さよりもやゝ長く、且つ幅がセグメン
トＳの幅よりも狭い幅（略１／２程度の幅）に形成され
ている台車本体であり、トンネル幅方向に長い前後枠部
1a、1bの他側端部間にトンネル長さ方向に長い外側枠部
1cを一体的に固着してその一側方が全面的に開口２した
平面コ字状に形成されているものである。この台車本体
１はその前後枠部1a、1bに一体に設けた軸受部材1d、1e
に回転自在に軸支されている車輪３によってトンネル後
方の発進立坑（図示せず）からシールド掘削機15（図３
に示す）の後端部まで敷設しているレール４上を走行す
るように構成されている。

【００１４】この台車本体１の前後枠部1a、1bの上面に
は一定高さの支柱部材５、６の下端を夫々固着して前後
枠部1a、1b上にこれらの支柱部材５、６を立設し、この
前後支柱部材５、６の上端間にセグメント収納枠７を回
動自在に配設している。セグメント収納枠７は、棒状の
前後枠部71、72と両側枠部73、74とによってセグメント
Ｓの平面形状よりもやゝ大きい平面矩形状枠に形成され
ていてその枠内にセグメントＳを収納可能としている。
さらに、両側枠部73、74の前後端部に垂下片75、76を固
着し、前側垂下片75、75の下端部対向面間と後側垂下片
76、76の下端対向面間とにセグメントＳの湾曲面の前後
端部を受止する水平支持材77、77を夫々架設状態に固着
していると共に、両側枠部73、74の中央部に上記垂下片
75、76よりも長い垂下片78、78を固着し、これらの垂下
片78、78の下端部対向面間にセグメントＳの湾曲面の中
央下面を受止する帯板状の水平支持材79を架設状態に固
着してなるものである。

【００１５】また、セグメント収納枠７の前後枠部71、
72の中央には夫々前後方向に向かって中心軸7a、7bを突
設してあり、これらの前後中心軸7a、7bを上記前後支柱
部材５、６の上端に固着している軸受5a、6aに夫々回動
自在に支持されている。そして、中心軸7a、7bからセグ
メント収納枠７の一側枠部73までの長さ寸法を台車本体
１の高さ寸法よりも僅かに短くして該セグメント収納枠
７を中心軸7a、7b回りに水平状態から垂直状態にまで回
動させた時に、その一側枠部73が台車本体１の一側開口
部２から台車本体１内に収納されるように構成してい
る。

【００１６】８、８はセグメント収納枠７の前後枠部7
1、72にセグメントＳの前後上面に対して起伏自在に配
設された側面逆Ｌ字状の前後セグメント押え部材で、下
端が夫々前後枠部71、72の両側部に突設している軸受片
7c、7cに回動自在に支持された両側垂直脚部8a、8aと、
この両側垂直脚部8a、8aの上端に一体的に設けられてセ
グメントＳ上に向かって直角に屈曲してなる平面コ字状
のセグメント押えフレーム8bとからなる。さらに、上記
軸受片7c、7cには、セグメント押え部材８の両側垂直脚
部8a、8aの背面側を受止してセグメント押え部材８がセ
グメントＳからの押えを解く方向に回動するのを阻止す
るロックピン９の挿入孔10が穿設されている。

【００１７】また、後側支柱部材６には後方に向かって
水平台板11が固着されてあり、この水平台板11上には上
記セグメント収納枠７の後側中心軸7bに対する回転伝達
機構12を設置していると共に該回転伝達機構12をレバー
13の回動操作により作動させてセグメント７を前後中心
軸7a、7bを中心として一側方に回動させるように構成し
ている。上記回転伝達機構12として、例えば、中心軸7
a、7bの回転方向が時計回り方向と反時計回り方向とに
切り換え自在なラチェット機構を採用し、レバー13を往
復回動操作することによってセグメント収納枠７をその
セグメント収納面が水平状態から垂直状態となるよう
に、或いは、垂直状態から元の水平状態に復帰させるよ
うにしている。なお、このような人手によるレバー13の
操作によってセグメント収納枠７を回動させることな
く、モータ駆動により適宜な噛合歯車機構を介してセグ
メント収納枠７を回動させるようにしてもよい。

【００１８】このように構成したセグメント搬送台車
は、図３、図４に示すように、トンネルＴの底面に後続
台車走行用レール14と並行して敷設された上記レール４
上を走行するものである。一方、シールド掘削機15の各
部の運転用油圧ユニットや制御盤などの付属設備、或い
は掘削壁面とセグメント覆工との間に注入する裏込材注
入設備等を搭載した上記後続台車16はトンネル掘削機15
と一体的に該トンネル掘削機15の掘進に従ってレール14
上を前進する。

【００１９】今、トンネル後方の発進立坑側において、
セグメント搬送台車の台車本体１のセグメント収納枠７
に数ピース（図においては３ピース）のセグメントＳ
を、その湾曲方向を前後方向に向けて積層状態に収納す
ると、最下部のセグメントＳの湾曲下面は図２に示すよ
うに、支持材77、79に受止された状態で全てのセグメン
トＳは載置枠内に収納され、この積載セグメントＳの両
側端面は収納枠７の両側枠部73、74の対向面によって両
側方に移動するのを阻止された状態となる。しかるの
ち、前後のセグメント押え部材８、８の両側垂直脚部8
a、8aが起立状態となるまで回動させてその上端側の押
えフレーム8b、8bの下面を最上部のセグメントＳの前後
縁部上に押し付けた状態とし、ロックピン９を挿入孔10
に差し込むことによってセグメント押え部材８がセグメ
ントS から離れる方向に回動するのを阻止する。

【００２０】この状態にしてセグメント搬送台車をトン
ネル後方からシールド掘削機15側に向かって走行させて
後続台車16まで達すると、図４に示すように、台車本体
１のセグメント収納枠７の一側部が後続台車16の他側部
に突き当たり状態となってその以上、前進することがで
きないので、セグメント収納枠７を中心軸7a、7b回りに
水平状態から垂直状態となるまで回動させる。即ち、レ
バー13を往復回動させるとラチエット機構よりなる回転
伝達機構12を介してこの回転伝達機構12と連結している
中心軸7bが一方向（図４においてセグメント収納枠７が
時計回り方向）にのみ回動し、セグメント収納枠７が図
５、図６に示すように垂直状態となる。

【００２１】この際、回動中心軸7a、7bから積載セグメ
ントＳの最上部セグメントの上面間の厚み寸法が回動中
心軸7a、7bからセグメント収納枠７の一側端面間の幅寸
法よりも小さいので、セグメント収納枠７が垂直状態に
まで回動させると、セグメント収納枠７の一側端部が後
続台車16の対向端部に対して他側下方に逃げて台車本体
１の一側開口部２から台車本体１内に収納されると共に
最上部のセグメントＳの表面及び該セグメントＳの押え
部材８と後続台車16との間に適宜幅の隙間が生じる。即
ち、セグメント収納枠７が水平状態におけるセグメント
収納幅は、垂直状態になると縮小する。

【００２２】セグメント収納枠７を垂直状態にすると、
収納されている積載セグメントＳはその一側端面を下方
に、他側端面を上方に向けた起立状態となり、積載セグ
メントＳの一側端面がセグメント収納枠７の一側枠部73
の内側面に当接、受止されると共にセグメント押え部材
８によってセグメント収納枠７からの離脱が防止され
る。この状態にして後続台車16の他側方のトンネル空間
部を後続台車16に沿って台車本体１を通過させる。

【００２３】台車本体１が後続台車16から前方に走行す
ると、セグメント収納枠７を水平状態に復帰させる。即
ち、ラチェット機構からなる回転伝達機構12を回転方向
の切り換えを行ったのち、レバー13を往復回動操作する
と、セグメント収納枠７は上記と反対方向に回動し、元
の水平状態にまで復帰する。この状態にしてシールド掘
削機15の後方内のエレクタ装置17まで搬送し、セグメン
ト押え部材８のロックピン９を引き抜いて該押え部材８
を積載セグメントＳから解放したのち、セグメントＳを
エレクタ装置22に供給してエレクタ装置22によりセグメ
ント覆工18の組立てを行わせるものである。

【００２４】こうして、トンネル後方からシールド掘削
機21までセグメントＳを搬送した台車本体１は、再びト
ンネル後方の発進立坑まで後退して次のセグメントの搬
送を行うものである。この後退途上において、後続台車
16の側方を通過させる際にはセグメント収納枠７が後続
台車16によって通過を妨げられるので、上述したように
該セグメント収納枠７を垂直状態にして通過させ、通過
後、水平状態に復帰させる。なお、このようなセグメン
ト収納枠７の回動操作は、台車本体１の走行途上で行っ
てもよく、また、走行させながらその操作を行うことも
できる。

【００２５】図７、図８は本発明の別なセグメント搬送
台車の実施例を示すもので、上記実施例においては、車
輪３の車軸を台車本体１の前後下面に設けた軸受部材1
d、1eによって回転自在に軸支すると共にこの台車本体
１の前後上面に支柱部材５、６を立設しているが、この
発明の実施例においては、台車本体１を不要にして車輪
３の車軸21、21上に直接的に支柱部材５、６を立設し、
これらの前後支柱部材５、６にセグメント収納枠７が水
平状態から少なくとも90度、垂直方向に回動自在となる
ように軸支させた構造としているものである。

【００２６】即ち、前後支柱部材５、６の下端に車輪
３、３の車軸21、21を軸支した軸受部材5b、6bを固着す
ると共に、これらの前後支柱部材５、６の上端に固着し
ている軸受5a、6aにセグメント収納枠７の前後中心軸7
a、7bを回動自在に支持させて前後支柱部材５、６間を
セグメント収納枠７によって側面門形状に連結した構造
としている。セグメント収納枠７の具体的な構造やセグ
メント押え部材８、収納枠７の回動手段等は上記実施例
と同様であるので符号のみ付してその説明を省略する。

【００２７】このように構成したセグメント搬送台車に
おいても、上記実施例と同様の作用効果を奏し、その
上、セグメント収納枠７を前後支柱部材５、６間の空間
部内に水平状態から垂直状態に何らの障害を受けること
なく円滑に回動させることができる。なお、支柱部材
５、６の対向面下端部には図８に示すように、収納枠７
を垂直方向に回動させた時にその側枠を受止してそれ以
上の回転を阻止するストッパー5c、6cが設けられてい
る。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明のセグメント搬送台
車よれば、トンネル内に敷設したレール上を走行するセ
グメント搬送台車おいて、平面矩形状のセグメント収納
枠を前後支柱部材間に水平状態から少なくとも90度、垂
直方向に回動自在となるように軸支させているので、セ
グメント収納枠内に数ピースのセグメントを整然と積載
した状態でトンネル後方からレール上をシールド掘削機
の後端部まで搬送し得ると共に、その搬送途上において
セグメント収納枠を水平状態から垂直状態にすることに
よって搬送台車からトンネル幅方向に突出するセグメン
ト積載幅を簡単に縮小させることができ、従って、該搬
送台車の通過の妨げとなる後続台車等が存在していて
も、従来のようにホイスト等の別なセグメント搬送手段
にセグメントを移し換えることなく、セグメント収納枠
を垂直状態にしてそのまゝ搬送台車を通過させて積載セ
グメントを円滑にシールド掘削機の後方部にまで搬送す
ることができ、セグメント搬入から覆工の組立までの一
連の作業工程を能率よく行なえるものである。

【００２９】また、上記のように、積載セグメントはセ
グメント収納枠内に収納されているので、セグメント収
納枠を垂直状態にまで回動させても、積載セグメントの
一側端面を該収納枠の一側枠部の内面で確実に受止させ
ることができると共に押え部材によって積載セグメント
の表面を押えるように構成しておけば、積載セグメント
が収納枠から離脱する虞れは全くなく、安定した積載状
態で搬送し得るものである。さらに、請求項５に記載し
ているように、台車本体をその一側部が開口した平面コ
字状に形成しておくことによって、セグメント収納枠の
高さが低くても垂直状態にした時にその一側部を積載セ
グメントと共に台車本体内に収納させることができ、狭
いトンネル空間部であっても、トンネル覆工面に邪魔さ
れることなく水平状態から垂直状態への回動操作が円滑
に行なえるものである。

【００３０】また、請求項６に記載したように、セグメ
ント押え部材をセグメント収納枠に回動自在に軸支され
た垂直脚部と、該垂直脚部の上端から水平方向に屈曲し
たセグメント押えフレームとから構成し、且つ垂直脚部
の背面をロックピンによって受止させるようにしておく
ことによって、セグメント収納枠を垂直状態に回動させ
てもロックピンによってセグメント押え部材の解放を防
止し、セグメント押えフレームによりセグメントを確実
に押え付けておくことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】セグメント搬送台車の平面図、

【図２】その側面図、

【図３】シールド掘削機に向かってセグメント搬送して
いる状態の簡略縦断側面図、

【図４】後続台車の後方まで達したセグメント搬送台車
の背面図、

【図５】後続台車の側方を通過させている状態の背面
図、

【図６】その時にセグメント搬送台車の平面図、

【図７】本発明の別なセグメント搬送台車の実施例を示
す平面図、

【図８】その側面図、

【図９】従来の搬送手段を説明するための簡略縦断面
図、

【図１０】ホイストにより搬送している状態の簡略縦断
面図。

【符号の説明】

１ 台車本体 ２ 開口部 ４ レール ５、６ 支柱部材 ７ セグメント収納枠 7a、7b 中心軸 ８ セグメント押え部材 ９ ロックピン 10 挿入孔 15 シールド掘削機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−69948（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−233097（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−2598（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/40 E21F 13/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内に敷設したレール上を走行す
   る前後車輪の車軸間上方に該車軸長よりも幅広い平面矩
   形状のセグメント収納枠を配設して、該セグメント収納
   枠の前後両端の中央部を前後車軸上に立設した前後支柱
   部材にセグメント収納枠が水平状態から少なくとも90
   度、垂直方向に回動自在となるように軸支させてなるこ
   とを特徴とするセグメント搬送台車。
2. 【請求項２】 トンネル内に敷設したレール上を走行す
   る台車本体上に該台車本体よりも幅広い平面矩形状のセ
   グメント収納枠を配設して該セグメント収納枠の前後両
   端の中央部を台車本体の前後支柱部材にセグメント収納
   枠が水平状態から少なくとも90度、垂直方向に回動自在
   となるように軸支させてなることを特徴とするセグメン
   ト搬送台車。
3. 【請求項３】 セグメント収納枠は支柱部材又は台車本
   体に設けたレバー操作により回動させられることを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載のセグメント搬送台
   車。
4. 【請求項４】 セグメント収納枠は支柱部材または台車
   本体に設けたモータによって回動させられることを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載のセグメント搬送台
   車。
5. 【請求項５】 台車本体は一側部が外側方に向かって開
   口してなる平面コ字状に形成されていると共にセグメン
   ト収納枠の一側部が上記平面コ字状の台車本体内に該台
   車本体の上記開口部を通過して収納されるように構成し
   ていることを特徴とする請求項２記載のセグメント搬送
   台車。
6. 【請求項６】 セグメント収納枠にはセグメントの上面
   を押えるセグメント押え部材が設けられてあり、該セグ
   メント押え部材は両側垂直脚部の上端に水平方向に向か
   ってセグメント押えフレームを一体に設けた逆Ｌ字形状
   に形成されてなり、このセグメント押え部材を一対をセ
   グメント収納枠の前後に配して、両側垂直脚部の下端を
   セグメント収納枠の前後枠部に夫々前後回動自在に軸支
   させると共にセグメント押えフレームによってセグント
   上面を押えた状態でセグメント押え部材の回動を阻止す
   るロックピンをセグメント押え部材の軸支部背面側に抜
   取自在に配設していることを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載のセグメント搬送台車。