JP3236809B2 - リング状に組む支保材の巻き建て方法および支保材の組立装置 - 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、トンネル掘削機に
より掘削されたトンネルの内壁に沿って支保する支保材
の構築作業を能率よく、かつ安全に行うことができるリ
ング状に組む支保材の巻き建て方法および支保材の組立
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネル掘削機により掘削された
自立性の高いトンネルにおける内壁の支保は、一般に小
規模の肌落ちもしくは崩落の生じる区間において鋼製の
環状支保工とかけ矢板との組合せにより行われている。
しかしながら、このような環状の支保工とかけ矢板との
組合せによる方法では、かけ矢板の取り付けに時間がか
かって作業効率が極めて悪いのみならず、このかけ矢板
の取り付け作業を行うために熟練作業者が必要になるな
どの問題点がある。

【０００３】このようなことから、例えば特開平９−２
１２９７号公報によって開示されるように、スキンプレ
ートを有しない枠状に形成されて複数のセグメントを接
続することでリング状に組み立てられる構造にされた支
保構造体（支保材）（以下、簡易ライナという）を採用
することが提案され、一部で実用に供されている。そし
て、このような簡易ライナを掘削内壁に巻き建てるに
は、１ピースごとにエレクタで把持して組立位置まで移
動させて組み立てられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような支保材（簡易ライナ）を１ピースごとにエレクタ
で把持して組立位置まで移動させて組み立てる作業で
は、エレクタで簡易ライナの１ピースを把持するたびに
支持ピンの着脱操作が必要になり、支保作業に多くの時
間を必要とする。また、簡易ライナを把持したエレクタ
ヘッドが何度も旋回して組立位置が天端部付近になる
と、高所位置で作業者が接続のためのボルト締結作業を
行わねばならず、しかも先に組み立てられている簡易ラ
イナが倒れ懸かり、安定性を失するおそれがあるので、
作業員が補助的に支える操作を行う事態が生じるなど、
支保作業を行うのに危険がともなうなど、作業性に問題
点がある。

【０００５】本発明では、このような問題点を解決し
て、支保作業を短時間で安全に行うことができるリング
状に組む支保材の巻き建て方法および支保材の組立装置
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用・効果】このよ
うな目的を達成するために、第１発明によるリング状に
組む支保材の巻き建て方法は、リング状に組む支保材を
巻き建てる方法において、 ａ）最初のピースをエレクタで把持して所要角度回転さ
せた後、次のピースを組立位置に供給して隣接位置のピ
ースと締結し、 ｂ）前記エレクタの旋回リングに付設される支保材仮保
持手段により前記組立位置のピースを前記旋回リングの
内周側で支持しつつ前記エレクタを所要角度回転させ
て、次のピースを組立位置に供給して隣接位置のピース
と締結し、 ｃ）以後、前記ｂ）項の操作を所要回繰り返して、最後
のピースを組立位置で両隣のピースに締結して１リング
に組み立てることを特徴とするものである。

【０００７】このような第１発明の巻き建て方法によれ
ば、最初に供給された支保材のピースをエレクタにて把
持すると、以後は新しく組み立てる支保材の１ピース搬
入するごとにエレクタを所要の方向に順次旋回させて接
続するだけでよく、エレクタを支保材の受入位置と組立
位置との間で１ピースごとに往復させなくともよいの
で、支保材組立作業時間が短縮できて、作業能率が向上
するという効果を奏する。また、前記の機内での支保材
の組立に際し、エレクタの旋回リングに付設される支保
材仮保持手段によって組立位置にある支保材のピースが
前記旋回リングの内周側で支持されるので、エレクタに
よって旋回される支保材が上部に移動した際に自重で内
側に撓むのが防止でき、エレクタの旋回動作に過度の負
荷が作用することもなく、安定状態を保って組立作業を
安全に行うことができるという効果を奏するのである。
したがって、一部に自立性の乏しい地質の区間が介在す
るような地層でのトンネル掘削における地山の支保作業
に採用して効率よく支保できて有効であるといえる。

【０００８】本発明においては、前記支保材のピースを
供給して組み立てるに際し、その支保材のピース供給位
置を下側にして、この供給位置で先に回転移動させた隣
接するピースとの接続組み立てを行うようにするのが良
い（第２発明）。こうすると、新しく連結する支保材の
１ピースを常に下方位置で連結することになるので、支
保材組立作業が簡単になるのみならず、安全に作業する
ことができる効果を奏するのである。

【０００９】本発明方法により巻き建てられる支保材ピ
ースには、その最先端に位置するピースの旋回移動方向
開放端を傾斜面にして、最後に組み込むピースが前記最
先端のピースの傾斜面に沿って嵌挿係合して組み立てら
れるようにするのが良い（第３発明）。こうすると、支
保材を１リングに組み立てる最終組立操作が円滑にでき
ることになり、作業性を一層高めることができる。

【００１０】前記第１発明乃至第３発明において、リン
グ状に組み立てられる前記支保材ピースのうちの最後に
組み込むピースを、組み立て済の支保材を径方向または
周方向に拡張してその最後に組み込むピースの挿入間隔
を広げた後に組み込むようにするのが好ましい（第４発
明）。このように最後に組み込むピースの挿入間隔がそ
のピース長さより広げられることにより、ピースの最終
組立操作をより円滑に行うことができる。また、例え
ば、最後に組み込むピースを除く既に組み立てられた支
保材ピースに若干の撓みが生じて最後に組み込むピース
の挿入間隔がこのピースの長さに満たない場合であって
も、無理なく前記最後のピースを組み込むことができ
る。

【００１１】本発明の巻き建て方法において用いられる
リング状に組む支保材としては、簡易ライナのみなら
ず、鋼製の環状支保工、あるいは軽量化されたシ−ルド
タイプのセグメントであっても応用できるのである。

【００１２】次に、第５発明によるリング状に組む支保
材の組立装置は、リング状に組む支保材の組立装置にお
いて、トンネルの軸心線回りに動力を受けて旋回するよ
うに配設されるリング体と、このリング体の適所に取り
付けられてリング状支保材の最初のピースを着脱可能に
把持する支保材把持体と、前記リング体に所要の配分で
装着されて、前記リング状支保材の最初のピースに続い
て順次連結される支保材のピースを前記リング体の内周
側で保持するように設けられる複数の支保材仮保持手段
を備えることを特徴とするものである。

【００１３】このような第５発明によるリング状に組む
支保材の組立装置によれば、構造や操作を複雑化するこ
となく、前記第１発明によるリング状に組む支保材の巻
き建て作業を合理的に実施することができる効果を奏す
るものである。

【００１４】前記第５発明において、前記支保材仮保持
手段は支保材に当接される当て金を有し、この当て金
が、前記支保材に押し当てられる当接位置と、この支保
材の搬入時に退避する退避位置との間で回動可能に構成
されているのが好ましい（第６発明）。こうすること
で、狭い作業スペースであっても、各ピースを組立位置
に搬入する際に支障のないように退避させて組立作業を
容易にすることができる。支保材の搬入組立を容易に行
うことができる。

【００１５】前記第５発明におけるリング体としては、
エレクタにおける旋回リングを、支保材把持体としては
エレクタヘッドを、それぞれ充当するのがよい。こうす
ると、掘削機の構造を簡単に構成できて有効に活用でき
る効果を奏する。なお、このリング体としてトンネル掘
削機と別体のものを使用することもできる。また、前記
支保材仮保持手段は、前記リング体の外周部に基端を取
り付けられて、そのリング体の中心から外向き放射状に
装着される部材（アーム）に求心方向に進退可能な部材
によって先端に取り付く当て金を組み立てられる支保材
のピースの内周面部に当てがうようにする構成であるの
がよい。こうすると、組み立てられる支保材のピースを
正しくリング状に保持する操作が容易に行える利点があ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、第１発明によるリング状に
組む支保材の巻き建て方法について、第２発明の支保材
の組立装置を交えて、その具体的な実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。

【００１７】図１は本発明のリング状に組む支保材の巻
き建て方法が実施されるトンネル掘削に用いられるトン
ネル掘削機の一実施例外形図である。図２は図１におけ
るＡ−Ａ視断面図である。図３はトンネル掘削機の後部
内側に付設されるエレクタと支保材との関係を表す図で
ある。図４はエレクタの旋回リングに取り付く支保材の
保持金具と支保材との支持態様を表す一具体例の図であ
って、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
図５は本実施例で用いられる支保材のピースの一具体例
を示す斜視図である。

【００１８】本実施例のリング状に組む支保材の巻き建
て方法を実施するには、図１において示されるようなト
ンネル掘削機１によって掘削されたトンネル３で、その
内壁を支保する必要がある状態の地山に対して支保材を
構築する場合、周知の手段でそのトンネル掘削機１のテ
ール部２に所要寸法の支保材（簡易ライナ１０）を搬入
して、エレクタ５によって１リングに組み立てて、その
後にそのテール部２内からジャッキ装置（図示せず）に
より掘削されて支保するトンネル３内に押し出して支保
する。

【００１９】ここで使用される簡易ライナ１０として
は、例えば図５によって示されるように、掘削されるト
ンネル３内壁に沿わせ得る直径でその周面を複数個に分
割されて所要幅にされた外形寸法に、一対の円弧状溝形
鋼１１，１１の互いに対向する端部同士を断面コ字状の
一対の直線状型鋼１２，１２により連結して枠体に形成
され、この枠体における前記一対の円弧状溝形鋼１１，
１１の対向部同士が複数本の補強用部材１３にて連結さ
れた構造のものが用いられる。そして、この簡易ライナ
１０は、円周方向の端部の部材（直線状型鋼１２）に設
けられるボルト接続孔１４の個所においてのみ組立時ボ
ルト締結される。なお、図示省略するが、エレクタ５に
よって把持されて最初に組み立てられるこの簡易ライナ
１０には、その内面側の中央部にエレクタヘッド５ａに
把持されるブラケットが付設されている。また、この簡
易ライナ１０は、地山の肌落ちや崩落の状況に応じて補
強部材の補強条件を異ならせたものを用いることができ
る。

【００２０】次に、前記簡易ライナ１０を使用しての本
実施例の巻き建て方法を具体的に説明する。この簡易ラ
イナ１０の巻き建て方法が、図６によって模式的に示さ
れている。まず、簡易ライナ１０によって支保するリン
グを１リング形成するには、図６（ａ）で示されるよう
に、標準的な形状のピースＡ，円周方向の一端部を傾斜
面にされているピースＢ，一端部を前記ピースＢの傾斜
面に合致する斜面にされた最後に組み合わせるピースＫ
の３種類を、この実施例ではピースＡを３個とピースＢ
を１個およびピースＫを１個の割で準備する。

【００２１】まず、周知の搬送手段によってトンネル掘
削機１のテール部２内下部に、図６（Ｉ）で示すように
ピースＢを供給してエレクタヘッド５ａによってそのピ
ースＢの内側中央部を把持させる。

【００２２】次いで、エレクタヘッド５ａによって把持
されたピースＢは、そのまま所要角度旋回され、下部位
置には次に標準的な形状のピースＡが供給される（図６
（II））そこで、先にエレクタヘッド５ａによって持ち
上げられたピースＢの一端と新たに供給されたピースＡ
とを接続端部にてボルト締結する。

【００２３】ピースＢにピースＡが１個接続されたな
ら、エレクタヘッド５ａをその接続されたピースＡの長
さ分上方に旋回させて次のピースＡを供給位置に運び込
み、先に接続されて移動したピースＡにその次のピース
Ａをボルト接続する（図６（III)）。

【００２４】再びエレクタヘッド５ａを旋回させてピー
スＡの長さ分接続されたピースを移動させる。そして、
残りのピースＡを下部位置に供給して先に接続されたピ
ースＡにボルト接続する。この状態で、図６（IV）で示
されるようにピースＢを先頭にして３個のピースＡが接
続され、その３個目のピースＡと先端のピースＢとの間
に狭い空間が残される。この状態に至るまで、エレクタ
ヘッド５ａはピースＢを把持したままで旋回動作するこ
とになり、この間各ピースは接続端部において隣接する
ピース同士をボルト接続するだけでよい。

【００２５】その後に、前記ピースＫを組み込む位置に
対応するだけエレクタヘッド５ａを旋回させる。最後に
残った空間部にピースＫを埋め込んでリングに接続形成
する。このピースＫを供給して空間部に組み合わせる際
には、接続する一方のピースＡの接続端部は直立面にな
っているが、他方のエレクタヘッド５ａに把持されて移
動のピースＢの端部が傾斜面にされているので、填め合
わせるピースＫの一方の斜面をピースＢの傾斜面に合わ
せて滑らせるように挿入すれば、難なく填め合わせるこ
とができて組み立て操作が容易になる（図６（Ｖ）参
照）。かくして簡易ライナ１０のリングが組み立てられ
ると、エレクタヘッド５ａを先とは逆の方向に旋回させ
てピースＫを上側に移動させ、その後にエレクタヘッド
５ａによるピースＢの把持を解くことにより１リングの
組立が完了する。

【００２６】このようにして組み立てられた簡易ライナ
１０の１リングは、予めトンネル掘削機１に組み付けら
れている押し出し用ジャッキ（図示せず）によってトン
ネル掘削機１のテール部２から後方の掘削されたトンネ
ル３内に押し出される。この状態では簡易ライナ１０の
リングの外周とトンネル３の内壁面との間に間隙が生じ
ているので、簡易ライナ１０の分割された各ピースにお
ける接続部の少なくとも１個所に予め設けられる拡張用
ジャッキ装置（図示省略）を用い、当該接続部の接続ボ
ルトを緩めてその拡張用ジャッキ装置によってリングを
トンネル３の内壁面に沿うように拡張させ、簡易ライナ
１０の外周面がトンネル内壁面に接触して支保できるよ
うに操作する。前記ジャッキ装置を２個所以上に設けて
おくようにすれば、トンネル３の内壁面に対する接触を
手早く行えて好都合である。

【００２７】このようにして、簡易ライナ１０を１リン
グ組み立ててトンネル掘削機１のテール部２後方に送り
出して支保し、支保作業を継続して行うならば、再び前
記要領で順次テール部２内に簡易ライナ１０の所要のピ
ースを供給して組み立てる操作を行えばよい。そして、
簡易ライナ１０のピースを組み立てるに際しては、前述
のようにテール部２内の下部にピースが供給されて、こ
の下部位置で接続組み立て作業を行うことになるので、
エレクタヘッド５ａと先頭のピース（ピースＢ）との把
持部でのピン接続をリング組み立て完成後に外す操作以
外は殆どすべて下部位置にて行えることになり、安全に
作業を実施できる。

【００２８】前述のようにして簡易ライナ１０の各ピー
スがエレクタヘッド５ａによる先頭のピースＢの把持力
で、そのエレクタヘッド５ａの旋回につれてテール部２
の内周部で連結された簡易ライナ１０のピースが移動す
るに際し、例えば図６（IV），（Ｖ）で示す状態に移動
した場合、エレクタヘッド５ａによって把持されるピー
スＢを除いて後続するピースＡが、上側の位置に移動す
ると連結部でのみ前後連接するピース同士が円弧状に保
形されるだけで、それらの自重によって内周側に撓む傾
向を示す。したがって、エレクタヘッド５ａによる先頭
のピースＢを介して接続のために旋回するとき過度な負
荷が作用して円滑な旋回ができなくなる虞がある。

【００２９】そこで、図３および図４によって示される
ように、エレクタリング５ｂの外周部に予め所定の位置
で簡易ライナ１０の枠体の一部、すなわち円弧状溝形鋼
１１の内周面に当接するようにして保持する支持金具２
０を複数個所に取り付けておき、この支持金具２０の保
持座片（当て金２６）を、組立時におけるピースの供給
位置で、その簡易ライナ１０の枠体の内周面に当接させ
て当該簡易ライナ１０（ピース）を定位置に保持できる
ようにし、前記要領で組み立てを行うようにすれば、上
部位置に達してもそのピースが内側に撓むことなく保持
されてエレクタ５とともに円滑に旋回移動できるのであ
る。

【００３０】前記簡易ライナ１０の支持金具２０として
は、図４で示されるように、エレクタリング５ｂの外周
面の所定の位置で放射状に付設されるブラケット２１に
基端の取付座２２をボルトにて取り付けられて、前方下
部に突き出すアーム２３の先端に図上下向きに（エレク
タリング５ｂの中心から外向き放射状に）軸線を定めて
取り付くボス２４にスクリュー軸２５を螺合支持させ
て、このスクリュー軸２５の先端に支持させた当て金２
６を、そのスクリュー軸２５の後端に付設のハンドル２
７によって回転させることにより進退させて前記簡易ラ
イナ１０の枠体（片側の円弧状溝形鋼１１）の内周面に
押し当て、この当て金２６によって所定の位置に保持さ
せるようなものが用いられる。なお、図中符号２８は当
て金２６の廻り止め片である。

【００３１】前述の簡易ライナ１０の支持金具２０はそ
の取付姿勢がエレクタリング５ｂに固定的に付設される
ので、簡易ライナ１０のピースが前述のようにして組み
立て位置に供給されるときには、前記当て金２６を引き
上げておいて、所定の位置に供給される簡易ライナ１０
のピースの一部をその当て金２６の下に滑り込ませるよ
うに供給するのが好ましい。しかしながら、狭い作業ス
ペースでのピースの搬入になるので、前記支持金具２０
のアーム２３ａを図７で例示されるように、上下に回動
できる構造にして、ピースの組立位置への搬入時にはア
ーム２３ａを持ち上げて（二点鎖線で示す）当て金２６
を退避させておき、組み立て後そのアーム２３ａを所定
の姿勢に戻してボルトなどによって固定して、その後に
当て金２６をピースの内周面に当接させて保持できるよ
うにする方式を採用することができる。こうすれば、簡
易ライナ１０のピースの搬入組立が容易となる。

【００３２】以上の説明では、簡易ライナ１０の各ピー
スをシリーズに接続して組み立てる手順の場合について
説明したが、他の組立手順として図８によって例示する
ようにエレクタヘッド５ａによる最初のピースＡを把持
した後に、その旋回方向を左右交互に切り換えて把持し
たピースの両側に交互に次のピースを接続する操作で組
み立てるようにしてもよい。なお、この組立手順につい
て、前述の組立手順で説明した場合と同じ種類の簡易ラ
イナ１０のピースを使用するものとして説明すれば、次
の通りである。

【００３３】この要領で組み立てる場合は、まず図８
（Ｉ）で示されるように、ピースＡを供給位置に搬入し
てエレクタヘッド５ａにより把持させる。次いで、矢印
ａの方向にエレクタヘッド５ａを所要角度旋回させる。
その後に図８（II）で示されるように今度はピースＢを
供給位置に搬入してエレクタヘッド５ａに把持されてい
るピースＡと接続する。その後はエレクタヘッド５ａを
矢印ｂの方向に逆旋回させて、図８（III)で示されるよ
うに、次のピースＡを供給位置に搬入して最初にエレク
タヘッド５ａにて把持されて移動させられているピース
Ａと接続する。こうして３個のピースを接続したなら
ば、図８（IV）で示されるように、そのままエレクタヘ
ッド５ａを矢印ｂの方向にピース１個分旋回させ、搬入
されるピースＡを接続する。その後、最後のピースＫが
供給組立できるように旋回させ、図８（Ｖ）で示される
ように、これまで接続されたピースＢと最後のピースＡ
との間にピースＫを挿入してすべてのピースが接続さ
れ、リングが形成される。したがって、以後は前述の工
程と同様にテール部２内から後方に押し出し用ジャッキ
装置（図示せず）によってトンネル３内の支保位置に前
記リングを押し出し、その後リングを拡張操作して地山
に接触保持させるようにすればよい。

【００３４】このような操作によれば、簡易ライナ１０
の各ピースがエレクタヘッド５ａにより把持されている
ピースの両側でほぼバランスをとって組み立てられて旋
回することになるので、接続されたピースが上方に移動
して内側に撓む傾向が少なくなり、前述のような支持金
具２０による保持手段を省略することも可能である。も
ちろん、前述のような支持金具２０による保持を行えば
より安全であることはいうまでもない。

【００３５】以上の説明によれば、簡易ライナ１０の最
後のピースＫを組み込む際に、このピースＫの一方の斜
面をピースＢの傾斜面に合わせて滑らせるように挿入す
る手順を説明しているが、他の組立手順として、図９に
示されるように最後のピースＫを組み込む直前に、組み
立て済の支保材を径方向または周方向に拡張して前記最
後に組み込むピースの挿入間隔を広げた後、この最後の
ピースＫを組み込んでもよい。なお、この組立手順につ
いて、前述の組立手順で説明した場合と同じ種類の簡易
ライナ１０のピースを使用するものとして説明すれば、
次の通りである。

【００３６】図９（Ｉ）〜（IV）に示される組立手順
は、図６（Ｉ）〜（IV）に示される組立手順と同様であ
り、エレクタヘッド５ａによってピースＢを把持させ、
所要角度旋回させつつ順次標準的な形状のピースＡを供
給接続する。こうして図９（IV）に示されるように、ピ
ースＢを先頭にして３個のピースＡが接続され、その３
個目のピースＡと先頭のピースＢの先端との間に狭い空
間が残されるまで旋回動作が行われる。その後、図９
（Ｖ）に示されるように、エレクタヘッド５ａに把持さ
れる先頭のピース（ピースＢ）に対して反対側のピース
（ピースＡ’）をテール部２内に設けられる固定用部材
６によって固定する。この状態で、エレクタヘッド５ａ
を先とは逆方向（空間を広げる方向）に旋回させて、前
記ピースＫを組み込む空間部の間隔を広げるようにす
る。こうして、ピースＫの長さより広くされた前記空間
部に前記ピースＫが填め込まれた後、前記エレクタヘッ
ド５ａを元の方向（空間を閉じる方向）に旋回させて前
記ピースＫがボルト締めされる（図９（VI））。このよ
うに、ピースＫの長さに比べてこのピースＫが組み込ま
れる挿入間隔が広げられるため、最後のピースＫの填め
合わせを無理なく行うことができ、簡易ライナ１０の組
み立てを円滑に行うことができる。

【００３７】かくして簡易ライナ１０がリング状に接続
形成された後に、前記エレクタヘッド５ａによるピース
Ｂの把持が解かれ、前記固定用部材６によるピースＡ’
の固定が解かれることにより１リングの組立が完成す
る。この後、前記簡易ライナ１０は前述の組立手順と同
様に、押し出し用ジャッキ（図示せず）によってトンネ
ル掘削機１のテール部２から後方の掘削されたトンネル
３内に押し出され、拡張ジャッキ装置によってトンネル
内壁面に沿うように設置される。

【００３８】また、図９に示される組み立て済の支保材
を径方向に拡張して、その最後に組み込むピースの挿入
間隔を広げた後に組み込む手順の別態様が図１０に例示
されている。なお、この場合はエレクタヘッド５ａおよ
び支持金具２０は伸縮可能であるとともに各ピースに押
付力を付加できる機構であることが望ましい。また、こ
の組立手順について、前述の組立手順で説明した場合と
同じ種類の簡易ライナ１０のピースを使用するもとのし
て説明すれば、次の通りである。

【００３９】図１０（Ｉ）〜（IV）に示される組立手順
は、図６（Ｉ）〜（IV）に示される組立手順と同様であ
り、エレクタヘッド５ａによってピースＢを把持させ、
所要角度旋回させつつ順次標準的な形状のピースＡを供
給接続する。こうして図１０（IV）に示されるように、
ピースＢを先頭にして３個のピースＡが接続され、その
３個目のピースＡと先頭のピースＢの先端との間に狭い
空間が残されるまで旋回動作が行われる。その後、図１
０（Ｖ）に示されるように、前記エレクタヘッド５ａお
よび支持金具２０（図１０には図示されていない。）を
伸長させることにより、接続されているすべてのピース
に押付力が付与され、前記３個目のピースＡと先頭ピー
スＢとの間の空間が広げられる。こうして広げられた空
間部にピースＫが挿入され、前記エレクタヘッド５ａお
よび支持金具２０を収縮させた後、ピースＫを接続して
各ピースがリング状に形成される。したがって、以後は
前述の工程と同様にテール部２内から後方に押し出し用
ジャッキ装置（図示せず）によってトンネル３内の支保
位置に前記リングを押し出し、その後リングを拡張操作
して地山に接触保持させるようにすればよい。

【００４０】前記エレクタヘッド５ａが伸縮可能でない
場合は、エレクタヘッド５ａの把持部に過度な負荷がか
からないようにするにするため、エレクタヘッド５ａに
把持されるピースＢに接触しないピースに押付力を付加
して、空間部を広げるようにしてもよい。

【００４１】また、前述の場合は、エレクタヘッド５ａ
および支持金具２０が伸縮可能で、かつ押付力が付加さ
れるようにされているが、このような機構を設けていな
い場合はエレクタヘッド５ａおよび支持金具２０の他に
エレクタリング５ｂに例えば油圧ジャッキ等の伸縮機構
を設けて用いることもできる。

【００４２】以上の最後のピースＫの挿入間隔を広げる
手順の説明においては、図６に示される組立手順に適用
されているが、これに限らず、例えば図８に示されるよ
うな組立手順に適用してもよく、最後のピースを組み込
む直前に適用されるのであれば組立手順は問わないもの
である。

【００４３】以上の簡易ライナの組立手順の説明におい
ては、その簡易ライナの供給組立位置をテール部の下部
位置で行う場合について説明したが、組立手順として
は、これに限定されるものではなく、最初のピースを下
部位置に置いてからエレクタによってそのピースに接続
できる位置に以後のピースを供給して接続し、上部での
接続となる時点で既に組み立てられている部分をエレク
タによって高所作業とならない組立位置に旋回移動させ
て組み立てるようにすることもできる。

【００４４】以上の説明においては、前述のような簡易
ライナを使用して支保作業を行う場合について述べた
が、本発明の趣旨に従えば、例えばＨ形鋼製の支保工リ
ングを組み立てるような場合、あるいはその他の構造の
支保部材をリングに組み立てて作業する場合に適用でき
るのである。また、エレクタによる支保材の組立時にお
ける撓みの仮保持手段としては、前述の支持金具に限定
されるものではなく、支保材の撓みが生じないように保
持できる機構であれば他の形式によってもよい。

【００４５】また、本実施例においては、トンネル掘削
機１のテール部２内で簡易ライナ１０の各ピースが組み
立てられた後、トンネル坑壁へ押し出すようにされてい
るが、これに限らず、エレクタヘッド５ａによって直接
トンネル坑壁内に組立られてもよい。このようにトンネ
ル坑壁内に直接組み立てられる場合は、前記固定用部材
により固定されていたピースＡが杭等により地山に固定
され、空間部が設けられて最後のピースＫが組み込まれ
る。こうして、各ピースがリング状に接続形成され、エ
レクタヘッド５ａによる把持が解かれる。なお、この場
合は、前記ピースＡの杭等による固定は、解かれても解
かれなくてもよい。さらに、ピースＡ’の固定手段は上
記実施例に限らず、既組のリング状簡易ライナ側から固
定してもよいし、スキンプレートが下部にない場合には
底部の地山に直接固定してもよい。

【００４６】本実施例において、簡易ライナ１０は標準
的な形状のピースと円周方向の一端部を傾斜面にされて
いるピースと前記一端部を傾斜面に合致する斜面にされ
た最後に組み合わせるピースとにより組み立てられてい
るが、これに限らず、すべて標準的な形状等の同一形状
のピースにより組み立てられてもよい。また、これらを
組み立てるピースの個数も限定されるものではなく、ト
ンネル径等に応じて任意に設定することができる。

【００４７】また、本発明の支保材の巻き建て方法を採
用することで、トンネル掘進機としては、エレクタの内
空径を大きくとれるというメリットが生じ、支保材の巻
き建て作業の能率向上のみならず、装置的にも有効なも
のであるといえる。

【００４８】また、本実施例においては支保材の組立装
置のリング体として、トンネル掘削機のエレクタリング
を利用する場合について説明したが、その組立装置をト
ンネル掘削機と別体のものとして、トンネル内に支保材
を組み立てることができる。このようにすれば、その支
保材の組立装置をトンネル掘削機の後方に残置させるこ
とで、掘削機の移動に伴い組み立てられた支保材が後方
に相対移動できる利点がある。

【００４９】本実施例においては、リング状に組む支保
材として簡易ライナが用いられているが、これに限ら
ず、鋼製の環状支保工、あるいは軽量化されたシ−ルド
タイプのセグメントであっても応用できるのである。

【００５０】本実施例における簡易ライナの支持金具は
本発明の支保材仮保持手段に、エレクタの旋回リングは
リング体に、エレクタヘッドは支保材把持体に、それぞ
れ対応する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のリング状に組む支保材の巻き
建て方法が実施されるトンネル掘削に用いられるトンネ
ル掘削機の一実施例外形図である。

【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ視断面図である。

【図３】図３は、トンネル掘削機の後部内側に付設され
るエレクタと支保材との関係を表す図である。

【図４】図４は、エレクタの旋回リングに取り付く支保
材の支持金具と支保材との支持態様を表す一具体例の図
であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であ
る。

【図５】図５は、本実施例で用いられる支保材のピース
の一具体例を示す斜視図である。

【図６】図６は、本実施例における簡易ライナ（支保
材）の巻き建て手順を示す模式図である。

【図７】図７は、エレクタの旋回リングに取り付く支保
材の支持金具の他の実施例を示す図である。

【図８】図８は、簡易ライナ（支保材）の巻き建て手順
における他の実施態様を示す模式図である。

【図９】図９は、簡易ライナ（支保材）の巻き建て手順
における他の実施態様を示す模式図である。

【図１０】図１０は、簡易ライナ（支保材）の巻き建て
手順における他の実施態様を示す模式図である。

【符号の説明】

１ トンネル掘削機 ２ テール部 ３ 掘削されたトンネル ５ エレクタ ５ａ エレクタヘッド ５ｂ エレクタリング ６ 固定用部材 １０ 簡易ライナ １１ 円弧状溝形鋼 １２ 直線状型鋼 １３ 補強用部材 １４ ボルト接続孔 ２０ 支持金具 ２１ ブラケット ２３,２３ａ アーム ２４ ボス ２５ スクリュー軸 ２６ 当て金 ２７ ハンドル Ａ 簡易ライナのピース Ｂ 簡易ライナの先端になるピース Ｋ 簡易ライナの最後のピース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 潤治 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番 ２号 株式会社奥村組内 (72)発明者 井上 昭治 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番 ２号 株式会社奥村組内 (72)発明者 井上 哲 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番 ２号 株式会社奥村組内 (72)発明者 南 好人 大阪府枚方市上野３丁目１−１ 株式会 社小松製作所大阪工場内 (72)発明者 中村 勝 大阪府枚方市上野３丁目１−１ 株式会 社小松製作所大阪工場内 (72)発明者 深田 昌生 大阪府枚方市上野３丁目１−１ 株式会 社小松製作所大阪工場内 (72)発明者 森岡 享一 大阪府枚方市上野３丁目１−１ 株式会 社小松製作所大阪工場内 (56)参考文献 特開 昭61−72197（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−78997（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−27520（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/40

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング状に組む支保材を巻き建てる方法
   において、 ａ）最初のピースをエレクタで把持して所要角度回転さ
   せた後、次のピースを組立位置に供給して隣接位置のピ
   ースと締結し、 ｂ）前記エレクタの旋回リングに付設される支保材仮保
   持手段により前記組立位置のピースを前記旋回リングの
   内周側で支持しつつ前記エレクタを所要角度回転させ
   て、次のピースを組立位置に供給して隣接位置のピース
   と締結し、 ｃ）以後、前記ｂ）項の操作を所要回繰り返して、最後
   のピースを組立位置で両隣のピースに締結して１リング
   に組み立てることを特徴とするリング状に組む支保材の
   巻き建て方法。
2. 【請求項２】 前記支保材のピースを供給して組み立て
   るに際し、その支保材のピース供給位置を下側にして、
   この供給位置で先に回転移動させた隣接するピースとの
   接続組み立てを行うようにすることを特徴とする請求項
   １に記載のリング状に組む支保材の巻き建て方法。
3. 【請求項３】 巻き建てられる前記支保材ピースには、
   その最先端に位置するピースの旋回移動方向開放端を傾
   斜面にして、最後に組み込むピースが前記最先端のピー
   スの傾斜面に沿って嵌挿係合して組み立てられるように
   する請求項１または２に記載のリング状に組む支保材の
   巻き建て方法。
4. 【請求項４】 リング状に組み立てられる前記支保材ピ
   ースのうちの最後に組み込むピースを、組み立て済の支
   保材を径方向または周方向に拡張してその最後に組み込
   むピースの挿入間隔を広げた後に組み込むようにする請
   求項１〜３のいずれかに記載のリング状に組む支保材の
   巻き建て方法。
5. 【請求項５】 リング状に組む支保材の組立装置におい
   て、 トンネルの軸心線回りに動力を受けて旋回するように配
   設されるリング体と、このリング体の適所に取り付けら
   れてリング状支保材の最初のピースを着脱可能に把持す
   る支保材把持体と、前記リング体に所要の配分で装着さ
   れて、前記リング状支保材の最初のピースに続いて順次
   連結される支保材のピースを前記リング体の内周側で保
   持するように設けられる複数の支保材仮保持手段を備え
   ることを特徴とするリング状に組む支保材の組立装置。
6. 【請求項６】 前記支保材仮保持手段は支保材に当接さ
   れる当て金を有し、この当て金が、前記支保材に押し当
   てられる当接位置と、この支保材の搬入時に退避する退
   避位置との間で回動可能に構成されている請求項５に記
   載のリング状に組む支保材の組立装置。