JP3238207B2 - セグメント供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル内壁を構築す
るエレクタにセグメントを供給するためのセグメント供
給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に示すように、シールド掘進機ａに
より掘削された堀孔の内面には、エレクタｂによってセ
グメントｃが張設され、トンネル内壁が構築されること
になる。従来、このエレクタｂへのセグメントｃの供給
は、次のようになされていた。

【０００３】まず、台車ｄに載せられたセグメントｃ
が、トンネル入口部からトンネル奥部に搬送される。そ
して、掘進機ａがセグメントｃの１リング分掘進んだ
後、台車ｄ上のセグメントｃをホイストｅで吊り下げて
前方へ移動させ、エレクタｂの後方に設けられた供給装
置ｆにセットする。その後、供給装置ｆのセグメントｃ
をプッシャーｇによってエレクタｂに向けて押し出し、
もってエレクタｂへのセグメントｃの供給が達成され
る。

【０００４】また、上記台車ｄと供給装置ｆとの間に、
セグメントｃを一時的に複数個仮置きする仮置所（図示
せず）を設け、そこから別のホイストで供給装置ｆへ移
送するようにしたものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の如きシ
ステムにあっては、エレクタｂへセグメントｃを供給す
る際に、台車ｄ上のセグメントｃをホイストｅで吊下し
て１個づつ供給装置ｆにセットしているので、例えば１
リング６ピースのセグメントｃならホイストｅを台車ｄ
−供給装置ｆ間で６往復させなければならず、セグメン
ト供給時間が長時間となる。

【０００６】台車ｄと供給装置ｆとの間にセグメントｃ
を複数個仮置きする場合には、ホイストｅの往復距離が
仮置所−供給装置ｆ間と多少短くなるのでセグメント供
給時間が少しは短縮されるものの、仮置きのための手間
とスペースが必要となり、狭隘なトンネル内において好
ましくない。

【０００７】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、セグメントをエレクタに供給するためのセグメ
ント供給装置において、セグメント供給時間の短縮化を
図ったセグメント供給装置を提供することにある。

【０００８】

【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、セグメントをエレクタに供給するためのセ
グメント供給装置において、掘進機の後方に接続されて
牽引される支持架台と、該支持架台にトンネル軸方向に
相対移動自在に設けられ、１リング分のセグメントが掘
進方向に沿って載置されるセグメント載置台と、該セグ
メント載置台に設けられ、載置台上のセグメントを順次
その先端へ移送する台車と、上記セグメント載置台と支
持架台との間に設けられ、上記載置台全体を支持架台に
対し前方に押し出して載置台の先端に載置されたセグメ
ントをエレクタに供給し、その後、上記載置台全体を元
の位置まで引き戻してセグメントの組付スペースを確保
するスライドジャッキとを備えて構成されている。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、シールド掘進機の掘進中に
予め載置台に１リング分のセグメントを載せておき、掘
進機が１リング分掘り進んだ後、スライドジャッキによ
って載置台をエレクタに近付けて載置台先端のセグメン
トをエレクタに供給する。その後、載置台上のセグメン
トを台車によリ順次先端へ移送し、同様にスライドジャ
ッキで載置台をエレクタに近付け、セグメントをエレク
タに供給する。

【００１０】このように、掘進中に次に組み立てられる
１リング分のセグメントを予めエレクタ直後の載置台に
準備しておき、これらを順次エレクタに供給することに
よりセグメントの供給時間が大幅に短縮化される。ま
た、１リング分のセグメントが載せられた載置台全体
を、スライドジャッキによって支持架台に対して前方に
押し出し、当該載置台の先端に載せられたセグメントを
エレクタに供給し、その後、載置台全体をスライドジャ
ッキによって元の位置まで引き戻し、エレクタによるセ
グメントの組付スペースを確保するようにしているの
で、載置台と支持架台との間にこれらを相対移動させる
スライドジャッキを設けるという簡単な構成で、エレク
タへのセグメントの供給とエレクタによるセグメントの
組付スペースの確保とを両立できる。

【００１１】

【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。

【００１２】図１にシールド掘進機の側断面図を、図２
にその平断面図を、図３にセグメント供給装置の要部
を、図４にその要部の断面図を示す。

【００１３】図示するように掘進機１のシールドフレー
ム２内に、セグメント３を組み立てるエレクタ４が設け
られている。エレクタ４は、シールド径と同芯的に回転
するリング体５と、リング体５に取り付けられた支柱６
と、支柱６に取り付けられ径方向に移動するアーム体７
と、アーム体７の先端に取り付けられ実質的にセグメン
ト３を把持する把持部８とからなっている。この構成に
よれば、セグメント３を把持部８で把持した後、アーム
体７を径方向に縮めてリング体５を回転させることによ
り、セグメント３を堀孔内面に沿って回転させることが
できる。そして、所望のセグメント組立位置にて、アー
ム体７を径方向および軸方向に移動させることにより、
把持したセグメント３を所望の組立位置に移動すること
ができる。

【００１４】エレクタ４の後方には、１リング分のセグ
メント３が載置されるラダーフレーム状のセグメント載
置台９（以下コンベヤ９と呼ぶ）が配置されている。本
実施例にあっては図６に示すように１リングが６ピース
のセグメント３からなっているので、コンベヤ９上には
６個のセグメント３が載置される。セグメント３は、隣
接して組み立てられる３個のＡセグメント３ａと、その
両側に組み立てられる２個のＢセグメント３ｂと、最後
に組み立てられるＫセグメント３ｋとからなっている。
これらのセグメント３は、コンベヤ９上に軸方向に沿っ
て設けられた第一〜第六載置部１０〜１５にそれぞれ組
立順に、Ａセグメント３ａ→Ｂセグメント３ｂ→Ｋセグ
メント３ｋと載置される。これら載置部１０〜１５は、
図４に示すようにセグメント３の左右を下方から支持す
るようになっている。

【００１５】コンベヤ９は、トンネル底部のセグメント
３上に敷かれたベース板１６上に設けられている。ベー
ス板１６は、上記コンベヤ９より一回り大きな長方形状
の板からなっており、セグメント３の曲面に合わせてカ
ーブ成形されている。

【００１６】ベース板１６およびコンベヤ９は、コ字枠
状に形成された支持架台１７の内側に配置されている。
支持架台１７とベース板１６との間には、ベース板１６
を軸方向にスライド移動させるベース板スライドジャッ
キ１８が設けられている。このとき、ベース板１６の両
側は、支持架台１７の内側面に案内される。同様に、支
持架台１７とコンベヤとの間には、コンベヤ９を軸方向
にスライド移動させるコンベヤスライドジャッキ１９が
設けられている。このとき、コンベヤ９の両側は、支持
架台１７のガイドローラ２０に案内される。ベース板ス
ライドジャッキ１８およびコンベヤスライドジャッキ１
９の両端の接続部はそれぞれ上下に回動自在なピン接続
となっており、ベース板１６およびコンベヤ９にかかっ
た鉛直方向の荷重が支持架台１７に加わらないようにな
っている。

【００１７】コンベヤ９は、その底部にローラ２１を有
しており、上記ベース板１６上を走行するようになって
いる。また、コンベヤ９には、下方へ突出して底部のセ
グメント３に当接し、コンベヤ９をベース板１６に対し
て浮かせる昇降ジャッキ２２が設けられている。昇降ジ
ャッキ２２は、コンベヤ９の前端と後端の両側に、それ
ぞれベース板１６を避けて取り付けられている。この構
成によれば、昇降ジャッキ２２を伸長させれば、コンベ
ヤ９がベース板１６に対して浮くことになるので、ベー
ス板１６には荷重がかからなくなる。よって、この状態
でベース板スライドジャッキ１８を伸長させれば、ベー
ス板１６は容易に前方へ移動する。

【００１８】支持架台１７は、その先端の左右部２３が
シールド掘進機１の後方デッキ１ａにそれぞれピン２４
を介して接続されており、掘進機１の掘進に伴って牽引
されるようになっている。図４に示すように支持架台１
７の底部の左右には、この牽引抵抗を減らすための橇部
材１７ａが設けられている。なお、橇部材１７ａの下面
に潤滑材を塗布して牽引抵抗をさらに減少させるように
してもよい。

【００１９】また、支持架台１７の両側部には、左右方
向に突出され両側のセグメント３に押し当てられるセン
タリングジャッキ２５が軸方向に間隔を隔てて前後に設
けられており、これらセンタリングジャッキ２５を適宜
作動させることにより、カーブ掘進時の支持架台１７の
センタリングを行うようになっている。

【００２０】シールド掘進機１の後方デッキ１ａには、
トンネル後方へ延出されたホイストビーム２６の一端２
６ａが枢支されている。ホイストビーム２６の他端２６
ｂは、トンネル後方の後続台車２７に支持されている。
後続台車２７は、トンネルの底部に掛け渡された枕木２
８上のレール２９に係合し、トンネルの長手方向に沿っ
て移動する。後続台車２７と掘進機後方デッキ１ａとは
図示しないロープによって連結されており、シールド掘
進機１の掘進に伴って後続台車２７が牽引されるように
なっている。

【００２１】後続台車用レール２９の内側には、図３に
示すようにセグメント台車３０のレール３１が配置され
ている。このレール３１上にはセグメント３が載置され
たセグメント台車３０が走行する。セグメント台車３０
には３個のセグメント３が組立順に重ねて載置される。
つまり、図６のように１リング６ピースのセグメント３
の場合、先頭の台車３０ａには最初に組み立てられる３
個のＡセグメント３ａが載せられ、次の台車３０ｂには
２個のＢセグメント３ｂが載せられ、その上に最後に組
み立てられるＫセグメント３ｋが載せられる。

【００２２】これらセグメント３は、ホイストビーム２
６に係合するホイスト３２に吊り下げられ、ビーム２６
に沿ってトンネル前方に移動され、上記コンベヤ９の上
方まで移動される。このホイスト３２は、巻上ドラム３
３によって昇降する機能、および図示しない旋回モータ
により鉛直軸廻りに90度回転する機能を備えている。ホ
イスト３２に吊下されコンベヤ９の上方に移動されたセ
グメント３は、ホイスト３２の回転により90度向きが変
えられ、コンベヤ９の後部に載置される。詳しくは、Ｋ
セグメント３ｋはコンベヤ９の最後部の第六載置部１５
に載置され、Ａセグメント３ａおよびＢセグメント３ｂ
はそこより一つ前の第五載置部１４に載置される。これ
ら載置部１４，１５の上方には、降ろされるセグメント
３を案内するガイド３４が設けられている。ガイド３４
は、その表面にＭＣナイロンが貼り付けられており、支
持架台１７に取り付けられている。

【００２３】第五，第六載置部１４，１５に載置された
セグメント３は、コンベヤ９に組み込まれた台車３５
（以下シャトルサーバ３５と呼ぶ）によって、順次前方
へ移送されるようになっている。シャトルサーバ３５
は、図４に示すように、コンベヤ９に軸方向に設けられ
た二本のレール３６に沿って移動する。これらレール３
６は、コンベヤ９に取り付けられた断面コ字状材３７の
内部に設けられている。シャトルサーバ３５の移動は、
シャトルサーバ３５に取り付けられたモータ３８、およ
びコンベヤ９の中央に第一〜第六載置部１０〜１５に亘
って軸方向に沿って固定されたチェーン３９によってな
される。つまり、シャトルサーバ３５のモータ３８を駆
動させ、そのスプロケットを上記チェーン３９に噛合さ
せることにより、シャトルサーバ３５がコンベヤ９の中
央を通って第一載置部１０から第六載置部１５に亘って
移動する。

【００２４】シャトルサーバ３５は、図５に示すよう
に、上記モータ３８が取り付けられ実質的にコンベア９
上を走行する走行体４０と、走行体４０に設けられジャ
ッキ４１により昇降されて載置部１０〜１５上のセグメ
ント３を下から持ち上げる支持体４２とから構成されて
いる。上記ジャッキ４１の収縮時（通常時）には、支持
体４２がセグメント３の下面に接触しないようになって
いる。この構成によれば、セグメント３が載せられた載
置部１０〜１５の下でジャッキ４１を伸長させれば、セ
グメント３が下から支持体４２によって持ち上げられ
る。そして、その状態で走行体４０を走行させれば、持
ち上げられたセグメント３がコンベヤ９の長手方向に移
送される。その後、所定の位置でジャッキ４１を収縮さ
せれば、セグメント３を所望の載置部１０〜１５に載せ
換えることができる。なお、図中、３７はコンベヤ９に
取り付けられた断面コ字状材、３６はその内部に設けら
れたレール、４３はレール３６上を転がる車輪である。

【００２５】以上の構成からなる本実施例の作用につい
て図７および図８に基づいて説明する。

【００２６】シールド掘進機１が掘進を開始すると、カ
ーブ掘進時等に、掘進機１に牽引される支持架台１７と
ホイストビーム２６のセンターがズレるため、これらを
一致させるべくセンタリングジャッキ２５を操作して、
コンベヤ９のセンタリングを行う。また、掘進中、掘進
機１の前進に伴って掘進機１に接続された支持架台１７
が橇部材１７ａを介して底部セグメント３上を前方に摺
接移動することになるが、このときコンベヤ９およびそ
の上のセグメント３の荷重は全てベース板１６に加わる
ので、支持架台１７は軽く容易に牽引される。この牽引
時、図３に示すように伸長されていたベース板スライド
ジャッキ１８を、支持架台１７の前進量分だけ収縮さ
せ、ベース板１６が底部セグメント３に対して移動しな
いようにする。これにより、ベース板１６が底部セグメ
ント３上を引き摺られることはなく、底部セグメント３
破損が防止される。

【００２７】次に、セグメント３が載せられたセグメン
ト台車３０を、トンネル入口部からトンネル奥部へ走行
させる。先頭のセグメント台車３０ａには最初に組立ら
れるＡセグメント３ａが３個載置され、次の台車には２
個のＢセグメント３ｂおよびＫセグメント３ｋが載せら
れる。次に、セグメント台車３０ａ上のＡセグメント３
ａをホイスト３２で把持する。そして、自動搬送スイッ
チをONし、コンベヤ９へのセグメント３ａの自動搬送を
スタートさせる。

【００２８】すると、セグメント３ａを把持したホイス
ト３２が前進し、コンベヤ９の第五載置部１４の上方で
停止する。そして、90度旋回した後ホイスト３２が巻き
下げられ、コンベヤの第五載置部にセグメントが積載さ
れる。このセグメント３ａはコンベヤ９のシャトルサー
バ３５に持ち上げられて前方へ移送され、コンベヤ９の
第一載置部１０に積み替えられる。この動作は、先頭の
セグメント台車３０ａに載せられた３個のＡセグメント
３ａに対して同様に行われる。この結果、コンベヤ９の
第一載置部１０〜第三載置部１２には、それぞれＡセグ
メント３ａが載置される。

【００２９】その後、次のセグメント台車３０ｂに載せ
られたＫセグメント３ｋがホイスト３２によって把持・
移送され、コンベヤ９の第六載置部１５に載せられる。
このＫセグメント３ｋは、セグメント組立の最後まで第
六載置部１５に載せたままになる。そして、セグメント
台車３０ｂのＢセグメント３ｂがホイスト３２に把持・
移送されて、コンベヤ９の第五載置部１４に載せられ、
同様にシャトルサーバ３５によって順次前方へ送られ
る。この結果、コンベヤ９の第一載置部１０〜第六載置
部１５には、それぞれ３個のＡセグメント３ａ→２個の
Ｂセグメント３ｂ→１個のＫセグメント３ｋがそれぞれ
積載される。このようにコンベヤ９上に１リング分のセ
グメント３が組立順に積載されると、ホイスト３２およ
びシャトルサーバ３５は、シールド掘進機１が１リング
分掘進完了するまで停止する。

【００３０】次に、図８に示すようにシールド掘進機１
が１リング分掘進完了した後、自動供給スイッチをON
し、エレクタ４へのセグメントの自動供給をスタートさ
せる。すると、コンベヤスライドジャッキ１９が伸長
し、コンベヤ９がベース板１６上をローラ２１を介して
転がってエレクタ４側に前進移動される。この結果、図
３に破線で示すようにコンベヤ９はベース板１６の先端
からエレクタ４側へオーバハングする。その後、コンベ
ヤ９のシャトルサーバ３５が、コンベヤ９の先端に移動
される。そして、コンベヤ９の第一載置部１０に載せら
れたセグメント３ａがシャトルサーバ３５によって持ち
上げられ、図示しないヨーイング修正装置によりそのセ
グメント３ａのヨーイング（鉛直軸廻りの回転）が修正
される。

【００３１】ヨーイングが修正されたセグメント３ａ
は、エレクタ４に把持されてコンベヤ９から離れ、上方
に移動される。その後、コンベヤスライドジャッキ１９
が収縮し、コンベヤ９が後方に退避される。これによ
り、エレクタ４に把持されたセグメント３ａの組立スペ
ースが確保される。そして、エレクタ４に把持されたセ
グメント３ａが、適宜トンネル堀孔の内面に嵌め込まれ
組み立てられる。このとき、セグメント３ａが嵌め込ま
れる部分のシールドジャッキが縮められているのは勿論
である。

【００３２】かかる作業が繰り返され、先ず３個のＡセ
グメント３ａがエレクタ４に供給され、次いで２個のＢ
セグメント３ｂが供給され、最後にＫセグメント３ｋが
順次供給される。このように、シールド掘進機１の掘進
中に予めコンベヤ９上に１リング分のセグメント３をそ
の組立順に載せておき、掘進機１が１リング分掘り進ん
だならば、直ちにこれらセグメント３を順次スライドジ
ャッキ１８，１９およびシャトルサーバ３５によりエレ
クタ４に供給するようにしたので、セグメント台車３０
からエレクタ４までのセグメント供給時間が大幅に短縮
化される。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
グメント台車からエレクタまでのセグメント供給時間を
大幅に短縮できると共に、簡単な構成でエレクタへのセ
グメントの供給とエレクタによるセグメントの組付スペ
ースの確保とを両立できるという優れた効果を発揮でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すセグメント供給装置を
備えたシールド掘進機の側断面図である。

【図２】上記シールド掘進機の平断面図である。

【図３】上記セグメント供給装置の説明図であり、(a)
は平断面図，(b) は側断面図を示す。

【図４】上記セグメント供給装置の断面図である。

【図５】上記セグメント供給装置の台車（シャトルサー
バ）を示す図であり、(a) は平面図、(b) は断面図、
(c) は側面図である。

【図６】１リング６ピースのセグメントからなるトンネ
ルの断面図である。

【図７】上記セグメント供給装置の作動を示す流れ図で
ある。

【図８】上記セグメント供給装置の作動を示す流れ図で
ある。

【図９】本出願人が先に開発したセグメント供給装置の
説明図である。

【符号の説明】１ 掘進機 ３ セグメント ４ エレクタ ９ セグメント載置台としてのコンベヤ１７ 支持架台 １９ スランドジャッキとしてのコンベヤスライドジャ
ッキ ３５ 台車としてのシャトルサーバ

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 康正 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 輪違 隆志 愛知県知多市北浜町11番１号 石川島播 磨重工業株式会社 愛知工場内 (72)発明者 藤井 茂男 愛知県知多市北浜町11番１号 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４−31598（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−137097（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】 セグメントをエレクタに供給するための
   セグメント供給装置において、掘進機の後方に接続され
   て牽引される支持架台と、該支持架台にトンネル軸方向
   に相対移動自在に設けられ、１リング分のセグメントが
   掘進方向に沿って載置されるセグメント載置台と、該セ
   グメント載置台に設けられ、載置台上のセグメントを順
   次その先端へ移送する台車と、上記セグメント載置台と
   支持架台との間に設けられ、上記載置台全体を支持架台
   に対し前方に押し出して載置台の先端に載置されたセグ
   メントをエレクタに供給し、その後、上記載置台全体を
   元の位置まで引き戻してセグメントの組付スペースを確
   保するスライドジャッキとを備えたことを特徴とするセ
   グメント供給装置。