JP3300223B2 - セグメント搬送方法及びセグメント搬送装置 - 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
セグメント搬送方法及びその装置に係り、特に、シール
ド掘進機の後方台車まで運ばれてきたセグメントを、エ
レクターのセグメント把持装置に対する供給位置まで搬
送するためのセグメント搬送方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機により地山を掘削してト
ンネルを構築する際、シールド掘進機で掘削したトンネ
ル壁内面を補強するために複数のセグメントを順次リン
グ状に組み立てて行く。このとき、セグメントの組み立
てはシールド掘進機に設置されているエレクターにより
行う。一般的なセグメントの組み立て手順としては、ま
ずこれから組み立てようとするセグメント（以下、組立
セグメント）をセグメント搬送台車によりトンネル坑口
からシールド掘進機の後方台車まで運び、続いてホイス
ト等の搬送装置により組立セグメントを後方台車からエ
レクター近傍まで搬送し、その後エレクターの把持装置
で組立セグメントを把持して所定位置まで持って行き組
み立てる。

【０００３】このようなセグメントの組み立てにおいて
は、エレクターの把持装置による組立セグメントの把持
作業を迅速に行うために、搬送装置により組立セグメン
トを後方台車からエレクター近傍まで搬送する際、エレ
クターの把持装置に対する供給位置に正確に搬送するこ
とが必要であり、そのための装置として例えば実開昭６
３−７１２９９号公報に開示のものが知られている。

【０００４】上記実開昭６３−７１２９９号公報に記載
されている装置は、シールド本体の上部に１本のホイス
トレールを取り付け、このホイストレールにホイストを
懸架すると共に、シールド本体の中央部に２本のビーム
を取り付け、このビームにストッパを備えたセグメント
搬入機を懸架し、まずホイストによりセグメント搬送台
車上の組立セグメントを吊り上げ、組立セグメントの長
手方向をトンネル軸方向に合わせた状態でホイストをホ
イストレールに沿ってセグメント搬入機まで移動させ、
その位置でホイストに吊り下げられた組立セグメントを
９０度回転させてセグメント搬入機に下ろし、続いてセ
グメント搬入機をビームに沿って前方に移動させ、組立
セグメントの吊金具がエレクターの吊ビームの吊金物の
直下位置まで来たら、ストッパによりセグメント搬入機
を停止させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には以下のような問題点がある。 １）ホイスト用のホイストレールはシールド本体と後方
台車との間に渡され、セグメント搬入機用のビームはシ
ールド本体に固定されるため、シールド掘進機が直線掘
進する場合はホイストレールとビームとは並行となる
が、シールド掘進機がカーブ掘進する場合は両者間の並
行関係にずれが生じる。また、エレクターの近傍には、
送排泥管（またはスクリューコンベア）、後方デッキ、
真円保持器等が設置されているため、ホイストからセグ
メント搬入機への組立セグメントの受け渡しはエレクタ
ーから離れたところで行わなければならない。

【０００６】従って、曲線施工時の組立セグメントの搬
送においては、エレクターから離れた位置でホイストに
より運ばれてきた組立セグメントをセグメント搬入機に
下ろした後、セグメント搬入機がストッパにより停止す
る位置まで移動させたとき、組立セグメントの吊金具の
位置が吊ビームの吊金物の直下位置からずれてしまう。
このようなずれが生じると、吊ビームの吊金物が組立セ
グメントの吊金具の真上に来るように手動操作により吊
ビームを動かす必要があり、エレクターが組立セグメン
トを把持するのに時間がかかる。そこで、組立セグメン
トの吊金具の位置が吊ビームの吊金物の直下位置からず
れないようにセグメント搬入機上で位置調整する必要が
ある。しかし、この場合には組立セグメントの位置調整
をするための装置が必要となり、そのためにシールド掘
進機内下部のスペースがとられる。

【０００７】２）上記のようにエレクターの後方にはホ
イスト用のホイストレール及びセグメント搬入機用のビ
ームといった２種類のレールが配設されているが、既に
述べたようにエレクターの後方には多くの機器が設置さ
れているため、ホイストとセグメント搬入機が干渉する
ことなく組立セグメントを受け渡すことができるように
２種類のレールを配置するのは難しい。

【０００８】３）ホイストからセグメント搬入機に組立
セグメントを受け渡す際には、組立セグメントを９０度
回転させるスペースが必要となるため、セグメント搬入
機を少なくともそのスペース分だけ後方に移動させる必
要があり、その分ビームが長くなる。

【０００９】４）セグメント搬入機はホイストから組立
セグメントを受け取った後、ビームに沿って前方に移動
してエレクターに組立セグメントを受け渡すが、この際
セグメント搬入機がシールド掘進機内の下部空間を占有
するため、作業員の行き来、資材の搬送がしづらい。ま
た、セグメント搬入機が移動する区間には通常真円保持
器が設置されているため、その区間でセグメント搬入機
を移動させるには、真円保持器を取り付けないか、ある
いは真円保持器の形状を例えば上突っ張りタイプのもの
に変更する必要がある。

【００１０】本発明の目的は、コンパクトでスペースを
とらず、曲線施工に起因する位置調整が不要なセグメン
ト搬送方法及びその装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】１）上記の目的を達成す
るために、本発明は、シールド掘進機のエレクターによ
りセグメントを順次リング状に組み立てる際、セグメン
ト搬送台車によりシールド掘進機の後方台車まで運ばれ
てきたセグメントを、前記エレクターのセグメント把持
装置に対する供給位置まで搬送するセグメント搬送方法
において、前記後方台車及び後方デッキにおける前記エ
レクター近傍位置に回動可能に連結したレールに沿っ
て、フォーク部を有する移送装置を前記セグメント搬送
台車により前記後方台車まで運ばれてきたセグメント位
置まで移動させ、長手方向がトンネル円周方向に向けて
載置されたセグメントを前記移送装置のフォーク部によ
ってすくい上げた後、前記移送装置を前記レールに沿っ
て前記後方台車から前記エレクターに近づけて、前記移
送装置のフォーク部を下げてセグメントを前記エレクタ
ーの初期位置におけるほぼ真下位置のセグメント供給位
置に移動させるものとする。

【００１２】以上のように構成した本発明のセグメント
搬送方法においては、セグメント搬送台車により後方台
車まで運ばれてきたセグメントを、移送装置により後方
台車及び後方デッキにおけるエレクター近傍位置に回動
可能に連結したレールに沿って後方台車からエレクター
に近づけ、供給位置まで搬送することにより、曲線施工
時においてもセグメントを正確に供給位置に供給するこ
とができ、曲線施工に起因するセグメントの位置調整を
行う必要はなく、そのための装置を取り付ける必要はな
い。またこのとき、移送装置は、既に長手方向がトンネ
ル円周方向に向けて載置された状態のセグメントをフォ
ーク部によってすくい上げ、そのままレールに沿って後
方台車からエレクターに近づけ、フォーク部を下げて供
給位置に移動させる。すなわち、通常搬送台車による搬
送時には長手方向がトンネル軸方向に向いているセグメ
ントを、移送する前に予め９０°方向転換させておく。
これにより、ホイストからセグメント搬入機に組立セグ
メントを受け渡す際に組立セグメントを９０度回転させ
るスペースが必要となる従来構造のようにビームが長大
化するのを防止できる。また、移送装置による最終的な
セグメント移動位置を、エレクターの初期位置における
ほぼ真下位置とすることにより、エレクターが前のセグ
メントを組み立てている最中に、移送装置がフォーク部
にセグメントを載せてセグメント供給位置まで前進し、
待機していることが可能となる。さらに、後方台車から
エレクターにわたってレールを設けるだけなので、従来
のようにエレクターの後方に２種類のレールを設けた場
合に比べて、シールド掘進機内の占有スペースを少なく
することができる。

【００１３】２）上記セグメント搬送方法において、好
ましくは、前記後方台車にセグメント仮受け台を設け、
前記後方台車まで運ばれてきたセグメントを一旦そのセ
グメント仮受け台に仮受けし、その後この仮受けしたセ
グメントを前記セグメント移送装置により前記供給位置
まで搬送する。

【００１４】３）また、好ましくは、前記レールに沿っ
て移動するセグメント移設装置によって前記後方台車ま
で運ばれてきたセグメントを前記レール上における前記
後方台車の前記エレクター側の位置から懸架して設けた
セグメント位置決め台に一旦移設して位置決めし、その
後この位置決めされたセグメントを前記セグメント移送
装置により前記供給位置まで搬送する。

【００１５】４）また、上記の目的を達成するために、
本発明は、シールド掘進機のエレクターによりセグメン
トを順次リング状に組み立てる際、セグメント搬送台車
によりシールド掘進機の後方台車まで運ばれてきたセグ
メントを、前記エレクターのセグメント把持装置に対す
る供給位置まで搬送するセグメント搬送装置において、
前記後方台車及び後方デッキにおける前記エレクター
近傍位置に回動可能に連結したレールと、このレールに
係合する走行装置と、前方に突き出したフォーク部を有
するセグメント載置用の架台と、この架台を前記走行装
置に対して上下動させる上下動装置とを有し、前記レー
ルに沿って前記後方台車まで運ばれてきたセグメントを
前記エレクターの初期位置におけるほぼ真下位置のセグ
メント供給位置まで搬送するセグメント移送装置とを備
えたことを特徴とするセグメント搬送装置とを備えるも
のとする。

【００１６】以上のように構成した本発明のセグメント
搬送装置においては、セグメント移送装置の上下動装置
により、前方に突き出したフォーク部を有するセグメン
ト載置用の架台を走行装置に対して上下動させて、後方
台車まで運ばれてきたセグメントを架台に載置し、その
状態で走行装置を後方台車及び後方デッキにおけるエレ
クター近傍位置に回動可能に連結したレールに沿って走
行させて架台に載置されたセグメントをエレクターの初
期位置におけるほぼ真下位置のセグメント供給位置に搬
送することにより、上述のセグメント搬送方法を実施す
ることができる。また、上下動装置により架台は走行装
置に対して上下動するので、従来のようにシールド掘進
機内の下部空間が占有されることはなく、作業員の行き
来、資材の搬送がしやすくなる。また、セグメント移送
装置をレールに沿って前方に移動させる際、真円保持器
を越えるまでは架台を上げた状態で移動させ、真円保持
器を越えてからは架台を下げて移動させることができ、
真円保持器の形状を変更する必要はなく、従来の真円保
持器をそのまま使用できる。

【００１７】５）上記セグメント搬送装置において、好
ましくは、前記レールは前記後方台車から前記エレクタ
ーに至る間に下方傾斜部を有し、前記セグメント移送装
置は、前記架台を前記走行装置に対して傾動可能に支持
する傾動支持装置を更に備える。

【００１８】６）また、好ましくは、前記後方台車に設
けられ、前記後方台車まで運ばれてきたセグメントを一
旦仮受けするセグメント仮受け台を更に備える。

【００１９】７）さらに、好ましくは、前記レール上に
おける前記後方台車の前記エレクター側の位置から懸架
して設けたセグメント位置決め台と、前記セグメント移
送装置より後方で前記レールに係合し、前記後方台車ま
で運ばれてきたセグメントを前記セグメント位置決め台
まで移送して移設するセグメント移設装置とを更に備え
る。

【００２０】８）この場合、好ましくは、前記セグメン
ト位置決め台は、前記レール上に固定して吊り下げられ
た枠組みと、前記枠組みの下部に設けられ、前記セグメ
ント移設装置より移送されたセグメントが載るベース部
と、このベース部に設けられ、上端部に内側に傾斜する
ガイド面を有して前記セグメントが載るときにセグメン
トをガイドして定位置に位置決めする位置決めブラケッ
トとを備える。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態を図
１〜図９により説明する。本実施形態のセグメント搬送
装置は、図１に示すようなシールド掘進機１に備えられ
るものであり、シールド掘進機１はシールド本体１Ａを
有し、このシールド本体１Ａの後方にはエレクター２が
設置されている。

【００２２】エレクター２は、シールド掘進機１により
地山を掘削してトンネルを構築する際、掘削したトンネ
ル壁内面を補強するために複数のセグメントを順次リン
グ状に組み立てていくものであり、これから組み立てよ
うとするセグメント（以下、組立セグメント）５を把持
装置４で把持し、続いて旋回モータ３によりその把持装
置４を旋回させて組立セグメント５を所定の位置に位置
決めし組み立てることによりセグメントリング３０を順
次組み上げていく。ここで、把持装置４の下部には把持
用ネジ４ａが設けられ、組立セグメント５の中心部には
把持用ネジ４ａに合致するグラウト穴５ａが設けられて
おり、把持装置４は把持用ネジ４ａをグラウト穴５ａに
ねじ込んで組立セグメント５を把持する。

【００２３】シールド本体１Ａの後方には、油圧機器や
電気機器等を搭載するための後方台車１１が配置され、
この後方台車１１は図２に示すように、セグメントリン
グ３０に取り付けられた枕木６上に敷設されたレール９
に沿って走行可能である。なお、図示はしないが、枕木
６上には、トンネル坑口から後方台車１１まで組立セグ
メント５を運ぶターンテーブル付きのセグメント搬送台
車２０が移動するためのレールも敷設されている。

【００２４】後方台車１１からエレクター２の近くまで
は左右２本のホイストレール１０が渡され、このホイス
トレール１０は、エレクター２側ではシールド本体１Ａ
に取り付けられた後方デッキ１４にピン結合され、後方
台車１１側では上フレーム１１ａにピン結合され、後方
台車１１からエレクター２の近くに至る間に下方傾斜部
１０ａを有している。

【００２５】ホイストレール１０にはセグメント移送装
置１２が懸架され、このセグメント移送装置１２はホイ
ストレール１０に沿って後方台車１１の位置からエレク
ター２の近くまで移動し、セグメント搬送台車２０によ
りトンネル坑口から後方台車１１まで運ばれてきた組立
セグメント５をセグメント供給位置まで搬送する。ここ
で、セグメント供給位置とは、エレクター２の把持装置
４が図１に示す位置（以下、初期位置）にあるときに、
セグメント移送装置１２の架台１３（後述）に載置され
た組立セグメント５のグラウト穴５ａが把持装置４の把
持用ネジ４ａのほぼ直下に来る位置（図１の２点鎖線Ａ
の位置）である。

【００２６】セグメント移送装置１２は、図３及び図４
に示すように、前方に突き出したフォーク部１３ａを有
するセグメント載置用の架台１３と、ホイストレール１
０に係合する走行装置３４と、架台１３を走行装置３４
に対して傾動可能に支持する傾動支持装置３５と、架台
１３を走行装置３４に対して上下動させる上下動装置３
６とを有している。

【００２７】走行装置３４は上フレーム４０を有し、こ
の上フレーム４０にはホイストレール１０に係合するガ
イドホイール４８が取り付けられている。また、上フレ
ーム４０には電動機４７が取り付けられ、この電動機４
７には、ホイストレール１０の下部に取り付けられたラ
ック４９にかみ合う駆動ピニオン４６が取り付けられ、
電動機４７を回転させると駆動ピニオン４６が回転駆動
してラック４９上を移動し、これに伴い上フレーム４０
がガイドホイール４８にガイドされてホイストレール１
０上を走行する。

【００２８】傾動支持装置３５は、上フレーム４０にピ
ン５０を介して連結された下フレーム４１と、上フレー
ム４０と下フレーム４１との間に設けられた油圧ジャッ
キ５１とを有し、ホイストレール１０が傾斜している時
は、上フレーム４０に設けられた図示しない傾斜計の検
出値に基づき、図１の２点鎖線Ｂに示す水平位置に架台
１３が保たれるように油圧ジャッキ５１を制御する。

【００２９】上下動装置３６は下フレーム４１より垂下
するガイドポスト４２を有し、このガイドポスト４２に
架台１３が上下動可能に取り付けられている。また、上
下動装置３６は下フレーム４１上に取り付けられたウィ
ンチ４３を有し、このウィンチ４３がシーブ４４を介し
てワイヤ４５を巻取ることで架台１３はガイドポスト４
２にガイドされ上下動する。

【００３０】架台１３は下フレーム４１よりも前方に突
きだした２本のフォーク部１３ａを有し、このフォーク
部１３ａの上に組立セグメント５を載置する。なお、走
行装置３４の走行及び架台１３の上下動の制御は、オペ
レータが図示しないペンダントスイッチを操作すること
により行う。

【００３１】また、エレクター２の後方には、組み立て
られたセグメントリング３０を真円に保持する真円保持
器７が設置され、シールド本体１Ａには図示しないカッ
ターで掘削した土砂をシールド本体１Ａの後方に排出す
るスクリューコンベア８が設置されている。

【００３２】以上のように構成したセグメント搬送装置
により、組立セグメント５をセグメント供給位置まで搬
送する方法を説明する。まずトンネル坑口にて組立セグ
メント５をセグメント搬送台車２０に載せ、そのセグメ
ント搬送台車２０を後方台車１１まで移動させる。この
とき、組立セグメント５は長手方向をトンネル軸方向に
向けた状態で運び、後方台車１１の位置で組立セグメン
ト５を９０度回転させて長手方向をトンネル円周方向に
向ける。図２は組立セグメント５を９０度回転させた後
の状態を示している。

【００３３】次に、オペレータがペンダントスイッチ
（図示せず）を操作して、セグメント移送装置１２をセ
グメント搬送台車２０の後方まで移動させる。次いで、
架台１３のフォーク部１３ａを組立セグメント５とセグ
メント搬送台車２０の間に入り込むのが可能な高さまで
下げてからセグメント移送装置１２を前方に移動させ、
フォーク部１３ａが組立セグメント５とセグメント搬送
台車２０の間に入り込んだらフォーク部１３ａを上げて
組立セグメント５をすくい上げる。次いで、セグメント
移送装置１２を真円保持器７を越える位置まで前進させ
る。

【００３４】次いで、組立セグメント５をエレクター２
の把持装置４に供給できる高さまでフォーク部１３ａを
下げてから、セグメント移送装置１２をセグメント供給
位置まで前進させて待機する。ここで、セグメント移送
装置１２は、走行装置３４及び傾動支持装置３５よりも
前方に突き出されたフォーク部１３ａの上に組立セグメ
ント５を載せる構造としているため、走行装置３４及び
傾動支持装置３５をエレクター２の旋回範囲に入れず
に、組立セグメント５を把持装置４の下に供給すること
が可能である。つまり、エレクター２が前のセグメント
を組み立てている最中に、セグメント移送装置１２がフ
ォーク部１３ａに組立セグメント５を載せてセグメント
供給位置まで前進し、待機していることが可能である。

【００３５】エレクター２により前セグメントの組み立
てが終了すると、把持装置４を旋回させて初期位置（前
述）まで戻し、続いて把持用ネジ４ａを回転させながら
把持装置４を下方に移動させ、セグメント供給位置にあ
る組立セグメント５を把持し、続いて把持装置４を所定
位置まで旋回させてその組立セグメント５の組み立てを
行う。

【００３６】ここで、比較例として、実開昭６３−７１
２９９号公報に記載されている装置を応用したセグメン
ト搬送装置を用いて組立セグメントをセグメント供給位
置まで搬送する方法を説明する。

【００３７】図５に上記公報に記載されている装置を応
用したセグメント搬送装置を示す。図５において、シー
ルド掘進機８０のシールド本体８０Ａと後方台車８１の
間には１本のホイストレール８３が渡され、このホイス
トレール８３にはホイスト８４が懸架され、このホイス
ト８４は吊金具８５ａが取り付けられた組立セグメント
８５をセグメント搬送台車８７から吊り上げてホイスト
レール８３に沿って前方へ移動する。ホイストレール８
３の下方には２本のビーム９０がシールド本体８０Ａに
一体に取り付けられ、これらのビーム９０にはセグメン
ト搬入機９１が懸架されている。このセグメント搬入機
９１は、停止ストッパ９９及び位置決めストッパ９８が
設けられ組立セグメント８５を載置する腕部９３と、こ
の腕部９３に載置された組立セグメント８５を位置決め
ストッパ９８側に引き寄せる位置決め装置９４とを有
し、ホイスト８４から組立セグメント８５を受け取って
からビーム９０に沿って、組立セグメント８５の吊金具
８５ａがエレクター９５の吊ビーム９６の下部に設けら
れている吊金物９６ａのほぼ直下に来る位置まで移動す
る。

【００３８】上記のように構成したセグメント搬送装置
を用いてセグメント搬送を行う場合の手順は以下のよう
になる。 １）セグメント搬送台車８７上の組立セグメント８５を
ホイスト８４により吊り上げる。 ２）組立セグメント８５の長手方向をトンネル軸方向に
向けた状態で、ホイスト８４を図中実線位置にあるセグ
メント搬入機９１の前方まで移動させる。 ３）ホイスト８４に吊り下げられた組立セグメント８５
を９０度回転させて長手方向を円周方向に向ける。 ４）ホイスト８４とセグメント搬入機９１のトンネル軸
方向位置を合わせ、組立セグメント８５をセグメント搬
入機９１の腕部９３に下ろす。 ５）位置決め装置９４により腕部９３に載置された組立
セグメント８５を位置決めストッパ９８側に引き寄せ
る。 ６）停止ストッパ９９がエレクター９５に当たるまでセ
グメント搬入機９１を前方に移動させる。 ７）エレクター９５によりセグメント搬入機９１上の組
立セグメント８５を把持する。

【００３９】以上において、ホイストレール８３は、シ
ールド本体８０Ａ及び後方台車８１にピン結合され、ビ
ーム９０はシールド本体８０Ａに固定される。このた
め、シールド掘進機８０が直線掘進する場合には、図６
（ａ）に示すように、ホイストレール８３とビーム９０
とは並行となるので、ホイスト８４により運ばれてきた
セグメント８５をセグメント搬入機９１に下ろすと、２
点鎖線で示したように組立セグメント８５の吊金具８５
ａ（図中Ｓ）がセグメント搬入機９１の中心線Ｏ（掘進
経路に一致）上に位置し、この状態でセグメント搬入機
９１を停止ストッパ９９がエレクター９５に当たるまで
移動させたときには、実線で示したように組立セグメン
ト８５の吊金具８５ａは吊ビーム９６の吊金物９６ａの
直下位置（図中Ｋ）に来る。

【００４０】しかし、シールド掘進機１がカーブ掘進す
る場合には、図６（ｂ）に示すようにホイストレール８
３とビーム９０と間の並行関係にずれが生じるので、ホ
イスト８４により運ばれてきたセグメント８５をセグメ
ント搬入機９１に下ろすと、２点鎖線で示したように組
立セグメント８５の吊金具８５ａ（図中Ｓ）がセグメン
ト搬入機９１の中心線Ｏからずれ、この状態でセグメン
ト搬入機９１を停止ストッパ９９がエレクター９５に当
たるまで移動させたときには、実線で示したように組立
セグメント８５の吊金具８５ａ（図中Ｓ＊）が吊ビーム
９６の吊金物９６ａの直下位置（図中Ｋ）からずれてし
まう。

【００４１】このとき、ホイスト８４からセグメント搬
入機９１への組立セグメント８５の受け渡しがエレクタ
ー９５の近傍で行うことができれば、セグメント位置の
ずれは小さくて済むが、エレクター９５の近傍には送排
泥管（またはスクリューコンベア）、後方デッキ、真円
保持器等が設置されているため、組立セグメント８５の
受け渡しは、図５に示すようなエレクター９５から離れ
た位置で行わなければならない。従って、組立セグメン
ト８５の吊金具８５ａが吊ビーム９６の吊金物９６ａの
直下位置からずれることは避けられず、この場合には吊
金物９６ａが吊金具８５ａの真上に来るように、手動操
作により吊ビーム９６を動かす必要があり、エレクター
９５が組立セグメント８５を把持するのに時間がかか
る。そこで、吊金具８５ａの位置が吊金物９６ａの直下
位置からずれないようにセグメント搬入機９１上で位置
調整することも考えられるが、この場合には組立セグメ
ント８５の位置調整をするための装置が必要となり、シ
ールド掘進機８０内下部のスペースがとられる。

【００４２】また、エレクター９５の近傍には、上記の
ように多くの機器が設置されていてスペースが少ないた
め、ホイスト８４とセグメント搬入機９１が干渉せずに
セグメント８５を受け渡すことができるように、ホイス
トレール８３及びビーム９０を配置するのは難しい。ま
た、ホイスト８４からセグメント搬入機９１にセグメン
ト８５を受け渡す際には、セグメント８５を９０度回転
させるスペースが必要となるため、セグメント搬入機９
１を少なくともそのスペース分だけ後方に移動させる必
要があり、ビーム９０が長くなる。さらに、セグメント
搬入機９１はホイスト８４から組立セグメント８５を受
け取った後、ビーム９０に沿って前方に移動してエレク
ター９５に組立セグメント８５を受け渡すが、この場合
セグメント搬入機９１がシールド掘進機１内の下部空間
を占有するため、作業員の行き来、資材の搬送がしづら
い。また、セグメント搬入機９１が移動する区間には通
常真円保持器が設置されているため、その区間でセグメ
ント搬入機９１を移動させるには、真円保持器を取り付
けないようにするか、あるいは真円保持器の形状を例え
ば上突っ張りタイプのものに変更する必要がある。

【００４３】これに対し本実施形態においては、後方台
車１１まで運ばれてきた組立セグメント５をセグメント
移送装置１２のフォーク部１３ａ上に載せ、その状態の
ままセグメント移送装置１２を、エレクター２側で後方
デッキ１４にピン結合され後方台車１１側で上フレーム
１１ａにピン結合されたホイストレール１０に沿って直
接エレクター２の位置まで移動させるので、図７
（ａ），（ｂ）に示すように、シールド掘進機１がカー
ブ掘進する場合も、直線掘進する場合と同様に、組立セ
グメント５をセグメント供給位置に確実に搬送すること
ができる。これにより、曲線施工に起因する組立セグメ
ント５の位置調整を行う必要はなく、比較例のようなセ
グメント搬入機上で組立セグメントを位置調整するため
の装置を取り付ける必要がなく、シールド掘進機１内下
部のスペースを確保できる。

【００４４】また、シールド本体１Ａの後方デッキ１４
と後方台車１１との間にホイストレール１０を配置する
だけなので、シールド掘進機１内の機器設置空間が少な
くてすみ、ホイストレール１０及びセグメント移送装置
１２の配置が容易である。さらに、セグメント搬送台車
２０による搬送時には長手方向がトンネル軸方向に向い
ている組立セグメント５を予め後方台車１１の位置で長
手方向がトンネル円周方向に向くように載置しておき、
この状態の組立セグメント５を架台１３のフォーク部１
３ａによってすくい上げセグメント移送装置１２でエレ
クター２の把持装置４へのセグメント供給位置に移動さ
せるので、移送後に組立セグメントを９０度回転させる
スペースが必要となる従来構造のようにビームが長大化
するのを防止できる。さらに、セグメント移送装置１２
のフォーク部１３ａは上フレーム４０に設けられたウィ
ンチ４３により上下動するので、比較例のようにシール
ド掘進機内の下部空間が占有されることはなく、作業員
の行き来、資材の搬送がしやすくなる。また、セグメン
ト移送装置１２をホイストレール１０に沿って前方に移
動させる際、真円保持器７を越えるまではフォーク部１
３ａを上げた状態で移動させ、真円保持器７を越えてか
らはフォーク部１３ａを下げて移動させることができ、
真円保持器７の形状を変更する必要はなく、従来の真円
保持器７をそのまま使用できる。

【００４５】また、エレクター２が前セグメントを組み
立てている最中にセグメント移送装置１２がセグメント
供給位置まで前進し、待機することができるので、エレ
クター２が前セグメントを組み立て終わったらすぐに次
セグメントを把持しに行くことができ、セグメント組立
時間を短縮することができる。

【００４６】本発明の第２の実施形態を図８及び図９に
より説明する。第１の実施形態は、セグメント移送装置
１２がセグメント搬送台車２０によりトンネル坑口から
後方台車１１まで運ばれてきた組立セグメント５を受け
取る際に、セグメント搬送台車２０から直接受け取るタ
イプのものであるが、この場合は、セグメント移送装置
１２が組立セグメント５を受け取るまで、セグメント搬
送台車２０は動くことができない。そこで本実施形態
は、セグメント搬送台車２０により運ばれてきた組立セ
グメント５を一旦セグメント仮受け台２１に仮受けする
ようにしたものである。図中、図１及び図２に示す部材
と同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略す
る。

【００４７】図８及び図９において、後方台車１１の前
部にはセグメント仮受け台２１が設けられ、このセグメ
ント仮受け台２１は油圧ジャッキ２１ａにより上下させ
ることによってセグメント搬送台車２０上の組立セグメ
ント５をすくい上げることができる。このような構成に
おいては、セグメント搬送台車２０により運ばれてきた
組立セグメント５を一旦セグメント仮受け台２１ですく
い上げて仮受けし、セグメント搬送台車２０には次の組
立セグメント５を取りに行かせ、その後セグメント移送
装置１２のフォーク部１３ａでセグメント仮受け台２１
に仮受けされた組立セグメント５をすくい上げ、第１の
実施形態と同様にしてセグメント供給位置まで搬送す
る。

【００４８】以上のように構成した本実施形態によれ
ば、セグメント搬送台車２０で運んできた組立セグメン
ト５をセグメント仮受け台２１に受け渡したら、セグメ
ント搬送台車２０に次の組立セグメント５を取りに行か
せることができ、セグメント搬送時間を短縮することが
できる。

【００４９】なお、本実施形態においては、セグメント
仮受け台２１を油圧ジャッキ２１ａにより上下させて組
立セグメント５をセグメント仮受け台２１に仮受けする
ものとしたが、油圧ジャッキ２１ａの代わりに、電動モ
ータでセグメント仮受け台２１を上下させる機構を用い
てもよい。また、組立セグメント５をホイストで吊って
セグメント仮受け台２１に載置してもよい。

【００５０】本発明の第３の実施形態を図１０〜図１５
により説明する。第１の実施形態においては、セグメン
ト移送装置１２のフォーク部１３ａに組立セグメント５
を載置する際、組立セグメント５が常にセグメント搬送
台車２０の決まった位置（ここではセグメント供給位置
への搬送を可能にする位置）に載置されていれば、組立
セグメント５をセグメント供給位置に確実に搬送するこ
とができるが、組立セグメント５がセグメント搬送台車
２０の決まった位置に載置されていないと、組立セグメ
ント５をセグメント供給位置に搬送できなくなる。そこ
で本実施形態は、組立セグメント５がセグメント搬送台
車２０に置かれている位置が一定でない場合でも、組立
セグメント５をセグメント供給位置に確実に搬送できる
ようにしたものである。図中、図１、図２及び図８に示
す部材と同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省
略する。

【００５１】図１０において、ホイストレール１０上の
セグメント移送装置１２よりも後方にはセグメント移設
装置１５が移動可能に懸架され、ホイストレール１０上
の後方台車１１から所定距離だけ前方に離れた位置には
セグメント位置決め台１６が懸架されている。

【００５２】セグメント移設装置１５は、後方台車１１
まで運ばれてきた組立セグメント５をホイストレール１
０に沿ってセグメント位置決め台１６まで移送して移設
するものであり、図１１及び図１２に示すように、上フ
レーム６０を有し、この上フレーム６０にはホイストレ
ール１０に係合するガイドホイール６８が取り付けられ
ている。また上フレーム６０には電動機６７が取り付け
られ、この電動機６７には、ホイストレール１０の下部
に取り付けられたラック６９にかみ合う駆動ピニオン６
６が取り付けられ、電動機６７を回転させると駆動ピニ
オン６６が回転駆動してラック６９上を移動し、これに
伴い上フレーム６０がガイドホイール６８にガイドされ
てホイストレール１０上を走行する。上フレーム６０は
ワイヤ６５を介して下フレーム６１を吊り下げており、
上フレーム６０に設けられたウィンチ６３によりワイヤ
６５を巻取ることで下フレーム６１を上下動させる。下
フレーム６１には、組立セグメント５を把持する把持金
具６２が取り付けられかつ把持した組立セグメント５の
回り止めを行う位置決め用の側枠６１Ａが設けられてい
る。上フレーム６０の走行及び下フレーム６１の上下動
の制御は、オペレータが図示しないペンダントスイッチ
を操作することにより行う。

【００５３】セグメント位置決め台１６は、後方台車１
１まで運ばれてきた組立セグメント５をセグメント移送
装置１２のフォーク部１３ａ上の定位置に載置されるよ
う組立セグメント５を位置決めする。ここで、組立セグ
メント５の載置位置は、セグメント移送装置１２により
組立セグメント５を搬送したときに、組立セグメント５
がちょうどセグメント供給位置に来るような位置であ
る。

【００５４】セグメント位置決め台１６は、図１３に示
すように、ホイストレール１０に固定して吊り下げられ
た枠組み１９と、この枠組み１９の下部に設けられ、セ
グメント移設装置１５により移送された組立セグメント
５が載るベース部２５と、このベース部２５に設けら
れ、組立セグメント５が載るときに組立セグメント５を
ガイドしてフォーク部１３ａ上の定位置に位置決めする
位置決めブラケット１７とを有している。位置決めブラ
ケット１７の上端には、図１４に示すように、内側に傾
斜するテーパー状のガイド面１８が設けられている。

【００５５】また、後方台車１１にはセグメント仮受け
台２１が設けられ、その他の構成は図１に示すものと同
じである。

【００５６】以上のように構成したセグメント搬送装置
により、組立セグメント５をセグメント供給位置まで搬
送する方法を説明する。まず、オペレータはペンダント
スイッチ（図示せず）を操作して、セグメント移設装置
１５を動かしセグメント仮受け台２１に仮置きされた組
立セグメント５を吊り上げる（図１０の位置Ａ）。

【００５７】次いで、セグメント移設装置１５をホイス
トレール１０に沿ってセグメント位置決め台１６の位置
まで前進させ、吊り上げた組立セグメント５をセグメン
ト位置決め台１６に下ろす（図１５の位置Ｃ）。セグメ
ント位置決め台１６の位置決めブラケット１７の上端部
にはガイド面１８が付けられているので、セグメント移
設装置１５からセグメント位置決め台１６に組立セグメ
ント５を下ろすと、その組立セグメント５はガイド面１
８に沿って移動してフォーク部１３ａ上の定位置に載置
されるよう位置決めされる。その後セグメント移設装置
１５をセグメント仮受け台２１の位置まで移動させ、次
セグメントを吊り上げる動作に入る。

【００５８】次いで、セグメント移送装置１２をセグメ
ント位置決め台１６の後方まで移動させ（図１０の位置
Ｂ）、フォーク部１３ａを下ろして組立セグメント５を
すくい上げる。

【００５９】次いで、第１の実施形態と同様にしてセグ
メント移送装置１２をセグメント供給位置まで移動させ
る（図１５の位置Ｄ）。このとき、組立セグメント５は
常にフォーク部１３ａ上の定位置に載置された状態で搬
送されるので、組立セグメント５をセグメント搬送台車
２０に置く位置が一定でなくても、組立セグメント５と
エレクター２との相対位置は常に一定であり、組立セグ
メント５は常にセグメント供給位置に確実に搬送され
る。

【００６０】以上のように構成した本実施形態によれ
ば、セグメント位置決め台１６により組立セグメント５
をフォーク部１３ａ上の定位置に位置決めするので、セ
グメント搬送台車２０上の組立セグメント５の載置位置
が一定でなくても、組立セグメント５をセグメント供給
位置に確実に搬送することができる。また、セグメント
位置決め台１６は、ベース部２５にテーパー状のガイド
面１８を設けた位置決めブラケット１７を取り付けただ
けの構成なので、簡単な構造で組立セグメント５をフォ
ーク部１３ａ上の定位置に位置決めすることができる。

【００６１】なお、本実施形態では、セグメント搬送台
車２０で運んできた組立セグメント５をセグメント仮受
け台２１に仮置きし、その後セグメント移設装置１５で
セグメント仮受け台２１に仮置きされた組立セグメント
５を吊り上げるものとしたが、これに限らず、セグメン
ト搬送台車２０に置かれた組立セグメント５をセグメン
ト移設装置１５で吊り上げてセグメント位置決め台１６
に移送してもよい。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られ
る。

【００６３】１）セグメント移送装置はセグメント搬送
台車により後方台車まで運ばれてきたセグメントを、後
方台車及び後方デッキにおけるエレクター近傍位置に回
動可能に連結したレールに沿ってエレクターのセグメン
ト把持装置に対する供給位置まで搬送するので、曲線施
工に起因するセグメントの位置調整を行う必要はなく、
そのための装置をシールド掘進機内に設置する必要はな
い。またこのとき、通常搬送台車による搬送時には長手
方向がトンネル軸方向に向いているセグメントを予め長
手方向がトンネル円周方向に向くように載置しておき、
この状態のセグメントを移送装置のフォーク部によって
すくい上げ供給位置に移動させるので、移送後に組立セ
グメントを９０度回転させるスペースが必要となる従来
構造のようにビームが長大化するのを防止できる。

【００６４】２）シールド掘進機のシールド本体と後方
台車との間に１種類のレールを配置するだけなので、従
来のようなシールド本体の後方に２種類のレールを配置
した場合に比べてシールド掘進機内の占有空間が少なく
てすみ、シールド掘進機内の機器同士の干渉等が少な
く、機器配置が容易になる。

【００６５】３）従来のようなセグメント搬入機が不要
となるので、構造が簡単になるとともに、作業員の行き
来、資材の搬送などがしやすくなる。

【００６６】４）真円保持器を越えるまではセグメント
移送装置の架台を上げ、真円保持器を越えてからはセグ
メント移送装置の架台を下げることができ、真円保持器
の形状を変更する必要はなく、従来の真円保持器を使用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるセグメント搬送
装置を備えたシールド掘進機の全体図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】図１に示すセグメント移送装置の全体図であ
る。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】従来の装置を応用した比較例のセグメント搬送
装置を備えたシールド掘進機の全体図である。

【図６】図５に示す比較例によるセグメント搬送の様子
を示す図である。

【図７】本発明の第１の実施形態によるセグメント搬送
の様子を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施形態によるセグメント搬送
装置を備えたシールド掘進機の全体図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。

【図１０】本発明の第３の実施形態によるセグメント搬
送装置を備えたシールド掘進機の全体図である。

【図１１】図１０に示すセグメント移設装置の全体図で
ある。

【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。

【図１３】図１０に示すセグメント位置決め台の全体図
である。

【図１４】図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。

【図１５】本発明の第３の実施形態によるセグメント搬
送の様子を示す図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ２ エレクター ４ 把持装置 ４ａ 把持用ネジ ５ 組立セグメント １０ ホイストレール １０ａ 下方傾斜部 １１ 後方台車 １２ セグメント移送装置 １３ 架台 １３ａ フォーク部 １５ セグメント移設装置 １６ セグメント位置決め台 １７ 位置決めブラケット １８ ガイド面 １９ 枠組み ２０ セグメント搬送台車 ２１ セグメント仮受け台 ２１ａ 油圧ジャッキ ２５ ベース部 ３４ 走行装置 ３５ 傾動支持装置 ３６ 上下動装置 ４０ 上フレーム ４１ 下フレーム ４２ ガイドポスト ４３ ウィンチ ４４ シーブ ４５ ワイヤ ４６ 駆動ピニオン ４７ 電動機 ４８ ガイドホイール ４９ ラック ５０ ピン ５１ 油圧ジャッキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 義昭 大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号 鹿島建設株式会社 関西支店内 (72)発明者 平沢 幸久 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 森 泰雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 橋本 久儀 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 草木 貴巳 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 亀井 健 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (56)参考文献 特開 平６−185297（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−81596（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−108800（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−263397（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−158800（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−312296（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−91196（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−119500（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/40

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド掘進機のエレクターによりセグメ
   ントを順次リング状に組み立てる際、セグメント搬送台
   車によりシールド掘進機の後方台車まで運ばれてきたセ
   グメントを、前記エレクターのセグメント把持装置に対
   する供給位置まで搬送するセグメント搬送方法におい
   て、前記後方台車及び後方デッキにおける前記エレクター近
   傍位置に回動可能に連結した レールに沿って、フォーク
   部を有する移送装置を前記セグメント搬送台車により前
   記後方台車まで運ばれてきたセグメント位置まで移動さ
   せ、長手方向がトンネル円周方向に向けて載置されたセ
   グメントを前記移送装置のフォーク部によってすくい上
   げた後、 前記移送装置を前記レールに沿って前記後方台車から前
   記エレクターに近づけて、前記移送装置のフォーク部を
   下げてセグメントを前記エレクターの初期位置における
   ほぼ真下位置のセグメント供給位置に移動させることを
   特徴とするセグメント搬送方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のセグメント搬送方法におい
   て、前記後方台車にセグメント仮受け台を設け、前記後
   方台車まで運ばれてきたセグメントを一旦そのセグメン
   ト仮受け台に仮受けし、その後この仮受けしたセグメン
   トを前記セグメント移送装置により前記供給位置まで搬
   送することを特徴とするセグメント搬送方法。
3. 【請求項３】請求項１記載のセグメント搬送方法におい
   て、前記レールに沿って移動するセグメント移設装置に
   よって前記後方台車まで運ばれてきたセグメントを前記
   レール上における前記後方台車の前記エレクター側の位
   置から懸架して設けたセグメント位置決め台に一旦移設
   して位置決めし、その後この位置決めされたセグメント
   を前記セグメント移送装置により前記供給位置まで搬送
   することを特徴とするセグメント搬送方法。
4. 【請求項４】シールド掘進機のエレクターによりセグメ
   ントを順次リング状に組み立てる際、セグメント搬送台
   車によりシールド掘進機の後方台車まで運ばれてきたセ
   グメントを、前記エレクターのセグメント把持装置に対
   する供給位置まで搬送するセグメント搬送装置におい
   て、前記後方台車及び後方デッキにおける前記エレクター近
   傍位置に回動可能に連結した レールと、 このレールに係合する走行装置と、前方に突き出したフ
   ォーク部を有するセグメント載置用の架台と、この架台
   を前記走行装置に対して上下動させる上下動装置とを有
   し、前記レールに沿って前記後方台車まで運ばれてきた
   セグメントを前記エレクターの初期位置におけるほぼ真
   下位置のセグメント供給位置まで搬送するセグメント移
   送装置とを備えたことを特徴とするセグメント搬送装
   置。
5. 【請求項５】請求項４記載のセグメント搬送装置におい
   て、前記レールは前記後方台車から前記エレクターに至
   る間に下方傾斜部を有し、前記セグメント移送装置は、
   前記架台を前記走行装置に対して傾動可能に支持する傾
   動支持装置を更に備えることを特徴とするセグメント搬
   送装置。
6. 【請求項６】請求項４記載のセグメント搬送装置におい
   て、前記後方台車に設けられ、前記後方台車まで運ばれ
   てきたセグメントを一旦仮受けするセグメント仮受け台
   を更に備えることを特徴とするセグメント搬送装置。
7. 【請求項７】請求項４記載のセグメント搬送装置におい
   て、前記レール上における前記後方台車の前記エレクタ
   ー側の位置から懸架して設けたセグメント位置決め台
   と、前記セグメント移送装置より後方で前記レールに係
   合し、前記後方台車まで運ばれてきたセグメントを前記
   セグメント位置決め台まで移送して移設するセグメント
   移設装置とを更に備えることを特徴とするセグメント搬
   送装置。
8. 【請求項８】請求項７記載のセグメント搬送装置におい
   て、前記セグメント位置決め台は、前記レール上に固定
   して吊り下げられた枠組みと、前記枠組みの下部に設け
   られ、前記セグメント移設装置より移送されたセグメン
   トが載るベース部と、このベース部に設けられ、上端部
   に内側に傾斜するガイド面を有して前記セグメントが載
   るときにセグメントをガイドして定位置に位置決めする
   位置決めブラケットとを備えることを特徴とするセグメ
   ント搬送装置。