JP3401543B2

JP3401543B2 - エレクタ

Info

Publication number: JP3401543B2
Application number: JP02021798A
Authority: JP
Inventors: 義仁新野; 勉今川; 勝次池添; 秀雄神林; 正之小西; 直樹関山; 正博服巻; 剛士今村
Original assignee: Kajima Corp; Komatsu Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Komatsu Ltd
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 2003-04-28
Anticipated expiration: 2018-01-16
Also published as: JPH11200795A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シールド掘進機
の推進方向後方側に配置され、搬入されたセグメント
を、トンネルの横断面形状に応じて例えば円筒状の構造
体であるトンネル殻に組み立てるためのエレクタに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】典型的な従来例であるエレクタは、特開
昭６２−１７４５００号公報に開示されている。このエ
レクタは、シールド掘進機の推進方向と平行な所定の回
転軸線回りに回転可能に配置されたエレクタリングと、
このエレクタリングの左右部（例えば上記回転軸線を挟
んで互いに対向する部位）にそれぞれ装着された２個の
エレクタアームと、各エレクタアームにそれぞれ装着さ
れた押付ジャッキと、２つの押付ジャッキによって上下
方向（エレクタリングの半径方向）に移動する吊りビー
ムと、吊りビームに設けられて上記推進方向と平行に移
動するスライダとを備える。このエレクタでは、セグメ
ントはスライダによって把持され、当該スライダの摺動
による推進方向の位置決めとエレクタリングの回転によ
るトンネル内周面の周方向の位置決めとをそれぞれ行
い、押付ジャッキを作動させてセグメントをトンネル内
周面に押付けてトンネル殻が組み立てられる。

【０００３】このエレクタは、吊りビームを２つの押付
ジャッキで支持するいわゆる両持ちタイプであるため、
その全体構成が比較的大型になる傾向がある。そのた
め、スライダ（把持部）をエレクタリングの半径方向内
方に引き上げると、エレクタリング、エレクタアーム及
び吊りビームによって囲まれたエレクタの中空部が狭く
なり、シールド掘進機の排土装置やセグメント組立用の
作業デッキなどを通すためのスペースを充分に確保でき
なくなる。また、このエレクタは、断面形状が円形のシ
ールドトンネル内でトンネル殻を組み立てるのには最適
であるが、例えば２つ以上の擬似円形部を並列に接合し
た断面形状を持つ多連シールドトンネル内で、２台並列
に配置して使用する場合には、エレクタリングを回転さ
せる際に隣接するエレクタとの間の干渉の問題等によ
る、施工上又は装置設計上の制約が非常に多かった。

【０００４】そこで、これらの問題を解決するために、
第２の従来例として把持部を１つのエレクタアームで支
持するように構成したいわゆる片持ちタイプのエレクタ
が、例えば特開平９−２３５９９９号公報に開示されて
いる。片持ちタイプにしたことで把持部の小形化は達成
できるけれども、把持部の移動方向がエレクタリングの
半径方向とは異なるため、推進方向に垂直な平面内で把
持部を揺動可能に支持して、微妙な位置調整を行う必要
が生じる。例えば上記公報のエレクタは、エレクタリン
グと、このエレクタリングに支持されたエレクタアーム
と、このエレクタアームに上記エレクタリングのほぼ接
線方向に移動可能に支持された押付ビームと、この押付
ビームに上記エレクタリングの軸線方向に垂直な平面内
に揺動可能に支持された揺動アームと、この揺動アーム
に上記軸線方向に移動可能に支持され、かつセグメント
を着脱可能に保持するスライダ（把持部）とを備えてい
る。したがって、このエレクタでは、エレクタリングの
回転と、押付ビームの移動と、揺動アームの揺動とを組
み合せて、軸線方向に垂直な平面内での把持部の位置決
めとセグメントの押付けとを行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように片持ち
タイプのエレクタでは、回転・移動・揺動の３種類の動
きを組み合わせて把持部の位置決め及びセグメントの押
付けを行うため、動きの制御が複雑になり、トンネル殻
の組立てに要する時間も長時間になるという問題があ
る。特に、複数個のセグメントを所定の順番でトンネル
内周面の周方向に沿って並設していく際に、最後のセグ
メントを押し付けるときの把持部の動きの制御が複雑に
なる。これは、最後のセグメントの並設位置には両側に
既設のセグメントが存在し、セグメントの動きに余裕が
なく、しかも押付ビームによる押し付け方向と上記セグ
メントを押し付けるべき方向とが一致しないため、押付
操作と揺動操作とを繰り返し行う必要があるからであ
る。

【０００６】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、トンネル殻を容
易にかつ短時間で組み立てることができるエレクタを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び効果】そこで請求項１
のエレクタは、シールド堀進機４１の推進方向４２の後
方側に配置され、複数のセグメント１３をトンネル内周
面の周方向に沿って並設することによってトンネル内周
面を覆うトンネル殻を組み立てるエレクタ４０におい
て、上記セグメント１３を着脱自在に保持する把持部６
と、上記把持部６をトンネル内で移動させて位置決めを
行うエレクタ本体と、上記把持部６とエレクタ本体との
間に介在され、上記セグメント１３のトンネル内周面へ
の押付け時には上記把持部６を上記推進方向４２に直交
する方向であって上記セグメント１３の並設方向２３に
移動自在とする一方、位置決め時には上記並設方向２３
への移動を規制する倣い手段４とを備え、上記倣い手段
４は、ピストン２６ｃの両側にそれぞれロッド２６ａ、
２６ｂを有すると共に、上記ピストン２６ｃの両側の受
圧面Ａ１、Ａ２の面積がほぼ同一である両側ロッドタイ
プの一対の複動形油圧シリンダ２５、２５を備え、上記
各油圧シリンダ２５、２５の各ピストンロッド２６、２
６を上記並設方向２３と平行に配置して固定し、各シリ
ンダ２７、２７の移動に伴って上記把持部６が移動する
ように構成し、さらに、ピストン２６ｃによって区分さ
れたシリンダ２７内の２つのシリンダ室Ｖ１、Ｖ２間を
開閉弁を介在したバイパス回路６０で連結し、上記押付
け時には上記開閉弁を開弁し、上記位置決め時には閉弁
することを特徴としている。

【０００８】上記請求項１のエレクタによれば、トンネ
ル殻を組み立てるためにセグメント１３を把持した把持
部６をエレクタ本体によって移動させて位置決めを行
い、トンネル内周面に向けて押し付けるときに、位置決
めが正確に行われずに並設方向２３に沿ってずれが生じ
ているような場合や、セグメントを押し付けるべき方向
と押付力の作用方向とがずれているような場合でも、把
持部６には並設方向２３のガイド力が作用することにな
り、この力によって把持部６が並設方向２３に沿って最
適な位置に移動して、セグメント１３の押付けが行われ
る。したがって、エレクタ本体による位置決め制御や押
付力の作用方向の制御が大まかな制御でよくなるため、
従来のように細かい制御を行う必要がなく、制御が簡素
化され、トンネル殻を容易にかつ短時間で組み立てるこ
とができる。しかも上記エレクタによれば、油圧シリン
ダ２５を利用して把持部６を移動自在にかつその移動を
規制するように倣い手段４を構成したことにより、油圧
を利用して把持部６を移動させることができる。したが
って、エレクタ本体による位置決めに加えて、倣い手段
４による並設方向２３の位置決めを行うことができ、よ
り正確な位置決めを行うことができる。これによって、
トンネル殻の組立てが容易になる。

【０００９】

【００１０】

【００１１】さらに請求項２のエレクタは、上記エレク
タ本体は、上記推進方向４２と平行な回転軸線４３回り
に回転可能に配置される旋回リング４４と、上記旋回リ
ング４４の所定の位置に上記旋回リング４４のほぼ接線
方向に移動可能に支持されると共に、上記把持部６及び
倣い手段４を上記推進方向４２に垂直な平面内で揺動可
能に支持する昇降アーム４６とを備えることを特徴とし
ている。

【００１２】上記請求項２のエレクタによれば、把持部
６を１個の昇降アーム４６で支持するいわゆる片持ちタ
イプのエレクタ本体に適用したことによって、把持部６
の位置決め制御が容易になり、トンネル殻の組立てが容
易になる。すなわち、旋回リング４４による回転、昇降
アーム４６による移動、把持部６自体の揺動の３つの動
きに加えて、並設方向２３への移動を位置決め制御に利
用できることになるので、位置決め制御が容易になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次にこの発明のエレクタの具体的
な実施の形態について図面を参照しつつ、詳細に説明す
る。まず、図８〜図１１を参照しながらエレクタの概略
的構成を説明する。

【００１４】エレクタ４０は、図８に示すように、シー
ルド掘進機４１の推進方向４２と平行な所定の回転軸線
４３回りに回転可能に配置された旋回リング４４と、旋
回リング４４の所定の位置に設けられたエレクタアーム
４５と、旋回リング４４のほぼ接線方向に移動可能にエ
レクタアーム４５に支持された昇降アーム４６と、昇降
アーム４６の先端に装着された揺動支持部４７と、揺動
支持部４７に揺動可能に支持された把持装置１とを備え
る。

【００１５】旋回リング４４は、シールド本体４８の内
周に沿って配置された複数個のガイドローラ（図示せ
ず）によって案内され、図示しない旋回用モータを駆動
することによって回転する。エレクタアーム４５は、旋
回リング４４上で回転軸線４３を挟んで対向する２つの
部位のうちの一方部位に、推進方向４２の後方側に突出
して設けられている。尚、上記２つの部位のうちの他方
部位には、旋回リング４４の回転時にバランスをとるこ
とができるように重りが取り付けられている。

【００１６】昇降アーム４６は、図９に示すように、昇
降部材４９と、昇降部材４９に取り付けられた２本のガ
イドロッド５０、５０とから成り、ガイドロッド５０、
５０がエレクタアーム４５に摺動可能に支持されてい
る。これによって、昇降部材４９は、ガイドロッド５
０、５０によって案内され、かつ回り止めされている。
また、昇降ジャッキ５１のシリンダ側はエレクタアーム
４５に取り付けられ、ロッド側は昇降部材４９に取り付
けられている。この昇降ジャッキ５１によって昇降部材
４９は旋回リング４４の円周に対してほぼ接線方向に摺
動させられる。

【００１７】揺動支持部４７は、図１０に示すように、
平板状の本体５２を備え、この本体５２の一方表面の長
手方向両端部近傍には、互いに対向する一対の支持板５
３、５３が、上記一方表面に対して垂直方向に延びて形
成されている。この支持板５３、５３には、把持装置１
の軸受部３０、３０（図１参照）が嵌合される軸部５
４、５４が、互いに対向する方向に突出して設けられて
いる。また、本体５２の幅方向の一端面であって、長手
方向のほぼ中央部には、屈曲ジャッキ５５を回動軸５６
回りに回動可能に支持する一対の取付部材５７、５７
が、支持板５３の延設方向とは反対方向に延びて形成さ
れている。屈曲ジャッキ５５のシリンダ側は取付部材５
７、５７に軸支され、ロッドの先端には把持装置１の取
付部材３１、３１（図１参照）に取り付けられる回動軸
５８が形成されている。

【００１８】揺動支持部４７は、図１１に示すように、
本体５２の他方表面（支持板５３が形成されていない表
面）が昇降部材４９に取り付けられることによって、昇
降アーム４６に装着される。支持板５３の軸部５４は把
持装置１の軸受部３０に嵌合され、屈曲ジャッキ５５の
ロッド５５ｂの先端部の回動軸５８は把持装置１の取付
部材３１に嵌合される。屈曲ジャッキ５５のロッド５５
ｂを伸縮させることによって、把持装置１は軸部５４回
りに揺動する。

【００１９】次に、図１〜図７を参照しながら、エレク
タ４０に用いられている把持装置１の構成を説明する。

【００２０】把持装置１は、大略的に、一側面が開口し
た箱形構造体である本体２と、その一部分が本体２内に
収納される摺動部３と、本体２内に装着されて摺動部３
をシールド掘進機４１の推進方向（図１紙面に対して垂
直方向）４２とは直交する方向であってセグメント１３
の並設方向（図１紙面の左右方向）２３に移動させる倣
い手段である摺動部移動手段４とを含んで構成される。
また、摺動部３は、大略的に、一側面が開口した略箱形
構造体である摺動本体５と、セグメント１３を着脱自在
に保持する把持部６と、摺動本体５内に装着されて把持
部６を上記推進方向４２と平行に移動させる把持部移動
手段７とを含んで構成される。

【００２１】まず、摺動部３について説明する。摺動本
体５は、一側面が開口した大小２つの箱体５ａ、５ｂを
接続した２段構造を成しており、小箱体５ｂの開口部は
大箱体５ａの底板のほぼ中央に形成された透孔に連通し
ている。また、把持部６は、セグメントを保持する一対
の保持具８、８と、保持具８、８を移動させる振止めジ
ャッキ９と、振止めジャッキ９が装着される支持部材１
０（図６参照）と、一対のセグメント振止め具１１、１
１とを含んで構成される。さらに、把持部移動手段７
は、両側ロッドタイプの一対の複動形油圧シリンダ１
２、１２を備える（図３参照）。

【００２２】保持具８、８は、図７に示すように、その
中央部にピン孔８ａを有する板体であり、ピン孔８ａ、
８ａが推進方向４２に沿って一致するように所定の間隔
をあけて平行に配置され、その一端部が振止めジャッキ
９のシリンダ９ａの一端に取着されている。一方、セグ
メント１３の所定の位置には吊り具１４が設けられてお
り、この吊り具１４にはピン孔１４ａが形成されてい
る。そして、保持具８、８によってセグメント１３を把
持するときは、吊り具１４を保持具８、８間に差し込
み、保持具８、８のピン孔８ａ、８ａと吊り具１４のピ
ン孔１４ａとを一致させて、その状態で両ピン孔８ａ、
１４ａにピン１５を挿通させることによって、セグメン
ト１３を把持部６に把持する。振止めジャッキ９は、推
進方向４２及び並設方向２３に共に直交する方向、すな
わちセグメント１３をトンネル内周面に押付け方向２４
の前後（紙面では上下）に保持具８を移動させる。した
がって、保持具８を押付け方向２４後方（紙面では上
方）に移動させてセグメント１３をセグメント振止め具
１１に当接させることによって、セグメント１３の振れ
を防止する。尚、セグメント１３の押付けは、この振止
めジャッキ９を用いて行ってもよいし、把持装置１全体
を移動させて行うようにしてもよい。

【００２３】振止めジャッキ９は、図６に示すように、
例えば片側ロッドタイプの複動形油圧シリンダで実現さ
れ、そのピストンロッド９ｂを支持部材１０の底部１０
ａに固定することによって、シリンダ９ａが移動可能に
配置される。支持部材１０は、摺動本体５の小箱体５ｂ
内に配置され、底部１０ａの外側には油圧ポンプから供
給される作動油を供給する配管１７が接続された連結部
材１６が取着されている。連結部材１６は、小箱体５ｂ
の底板に形成された透孔及び本体２の底板に形成された
透孔に遊通されている。配管１７からの作動油は、振止
めジャッキ９に供給される。

【００２４】一方、把持部移動手段７を構成する一対の
油圧シリンダ１２、１２は、各ピストンロッド１８、１
８が互いに平行に、かつ推進方向４２と平行に、摺動本
体５の大箱体５ａ内に配置される。ピストンロッド１８
の両端は、大箱体５ａの対向する一対の側板の内側表面
にそれぞれ固定され、シリンダ１９がピストンロッド１
８に沿って移動する構成となる。シリンダ１９の横断面
の外周形状は矩形であり、互いに対向する側面間には、
振止めジャッキ９のシリンダ９ａが支持された軸受２２
が介装されている。また、摺動本体５の底板に面したシ
リンダ１９の側面には取付部材２０が取着されており、
この取付部材２０には、支持部材１０の取付片１０ｂが
ボルトによって固定されている。さらに、摺動本体５の
開口部に面したシリンダ１９の側面には取付部材２１が
取着されており、この取付部材２１にはセグメント振止
め具１１が取着されている。

【００２５】このように、保持具８、振止めジャッキ
９、支持部材１０、連結部材１６及び配管１７は、一体
的に連結されており、把持部移動手段７によって一体的
に摺動本体５内で移動する。また、セグメント振止め具
１１、１１も把持部移動手段７によって移動する。した
がって、把持部６は把持部移動手段７によって推進方向
４２に沿って前後に移動する。

【００２６】次に、摺動部３自体を移動させる機構につ
いて説明する。摺動部移動手段４は、両側ロッドタイプ
の一対の複動形油圧シリンダ２５、２５を備える。これ
らの一対の油圧シリンダ２５、２５は、各ピストンロッ
ド２６、２６が互いに平行に、かつ上記油圧シリンダ１
２のピストンロッド１８とは直交する方向（すなわち、
推進方向４２とは直交する方向）でピストンロッド１８
に対して井桁状になるように、本体２内に配置される。
ピストンロッド２６の両端は、本体２の対向する一対の
側板の内側表面にそれぞれ固定され、シリンダ２７がピ
ストンロッド２６に沿って移動する構成となる。

【００２７】図７に示すように、シリンダ２７の横断面
の外周形状は矩形であり、一対のシリンダ２７、２７の
互いに対向する側面間には、摺動本体５の小箱体５ｂが
介在されて、シリンダ２７の側面と小箱体５ｂの側板の
外側表面とが接続部材２８によって連結されている。ま
た、本体２の開口部に面するシリンダ２７の側面と大箱
体５ａの底板の外側表面とが接続部材２９によって接続
されている。したがって、油圧シリンダ２５を作動させ
てシリンダ２７を移動させることによって、摺動部３は
推進方向４２とは直交する並設方向２３に移動する。

【００２８】尚、一対の油圧シリンダ２５、２５間に摺
動本体５の小箱体５ｂを介在させたことによって、その
内部に配置されている振止めジャッキ９のピストンロッ
ド９ｂの先端部が一対のピストンロッド２６、２６間に
介在することになり、また上記のように振止めジャッキ
９のシリンダ９ａの先端側が一対の油圧シリンダ１２、
１２のピストンロッド１８、１８間に介在することにな
る。その結果、振止めジャッキ９は、油圧シリンダ１
２、１２、２５、２５で構成された井桁状の構造体の中
に配置されたことになる。

【００２９】また、推進方向４２に直交する方向に位置
する本体２の一対の側板の外側表面には、後述する揺動
支持部４７の軸部５４を支持する軸受部３０、３０が形
成されており、推進方向４２に平行に位置する本体２の
１つの側板の外側表面には、揺動支持部４７の屈曲ジャ
ッキ５５の先端が取付けられる取付部材３１、３１が形
成されている。

【００３０】ここで、摺動部移動手段４の構成例を説明
する。図１２は、摺動部移動手段４の構成を示す油圧回
路図である。油圧シリンダ２５を構成するピストンロッ
ド２６は、詳しくは、面積がほぼ等しい２つの受圧面Ａ
１、Ａ２を有するピストン２６ｃと、ピストン２６ｃの
一方側受圧面Ａ１に設けられる一方側ロッド２６ａと、
ピストン２６ｃの他方側受圧面Ａ２に設けられる他方側
ロッド２６ｂとから成る。また、ピストン２６ｃによっ
て区分されたシリンダ２７内の２つのシリンダ室Ｖ１、
Ｖ２は、バイパス回路６０によって連結されており、こ
のバイパス回路６０を利用してシリンダ室Ｖ１、Ｖ２と
の間で作動油を自由に移動できるようにすることで、シ
リンダ２７は並設方向２３と平行に移動自在とされる。
バイパス回路６０は独立して構成してもよいが、油圧シ
リンダ２５を駆動するための油圧回路を利用する方が、
構成が簡素になると共に、小形化を図ることができる。

【００３１】ここで、油圧回路の構成を説明する。油タ
ンク６１の作動油は、電動機６２を作動させることによ
って、ストレーナ６３を介してポンプ６４に吸入され
る。ポンプ６４から吐出された作動油は、管路６５を介
して４ポート３位置切換弁６６のポートＰＰに供給され
る。切換弁６６のポートＰＡは管路６７によってシリン
ダ２７のシリンダ室Ｖ１に接続され、ポートＰＢは管路
６８によってシリンダ２７のシリンダ室Ｖ２に接続さ
れ、ポートＰＴは油タンク６１に接続されている。切換
弁６６を切換位置Ｓ１に設定することによって、作動油
が管路６８を通ってシリンダ室Ｖ２に流入してシリンダ
２７は図１２の右方向に移動する。このとき、シリンダ
室Ｖ１の作動油は管路６７を通って油タンク６１に戻さ
れる。また、切換弁６６を切換位置Ｓ３に設定すること
によって、作動油が管路６７を通ってシリンダ室Ｖ１に
流入してシリンダ２７は図１２の左方向に移動する。こ
のとき、シリンダ室Ｖ２の作動油は管路６８を通って油
タンク６１に戻される。尚、切換弁６６を切換位置Ｓ２
に設定したときは、作動油はシリンダ室Ｖ１、Ｖ２のい
ずれにも流入せず、シリンダ２７は移動しない。

【００３２】このような構成の油圧回路を利用してバイ
パス回路６０を構成すべく、管路６７と６８との間に２
ポート２位置切換弁６９を接続する。切換弁６９を切換
位置６９ｂに設定すると、管路６７と６８とが接続さ
れ、シリンダ室Ｖ１とＶ２との間で作動油は自由に移動
できるため、シリンダ２７、すなわち把持部６は移動自
在になる。また、切換弁６９を切換位置６９ａに設定す
ると、管路６７と６８とは遮断され、作動油は移動せ
ず、シリンダ２７及び把持部６は移動しない。このよう
にバイパス回路６０は、管路６７、６８及び切換弁６９
で構成されている。尚、バイパス回路６０を機能させる
ときは切換弁６６を切換位置Ｓ２に設定しておくことが
前提である。

【００３３】図１３は、バイパス回路６０の他の構成例
を示す油圧回路図である。尚、図１２と同一の構成には
同一の符号を付して説明を省略する。この構成例では、
シリンダ室Ｖ１と管路６７との間に３ポート２位置切換
弁７０を介在し、またシリンダ室Ｖ２と管路６８との間
に３ポート２位置切換弁７３を介在している。詳しく
は、切換弁７０のポートＰＰには管路６７を介して切換
弁６６のポートＰＡが接続され、ポートＰＡには管路７
１を介してシリンダ室Ｖ１が接続され、ポートＰＴには
管路７２を介して油タンク６１が接続されている。ま
た、切換弁７３のポートＰＰには管路６８を介して切換
弁６６のポートＰＢが接続され、ポートＰＢには管路７
４を介してシリンダ室Ｖ２が接続され、ポートＰＴには
管路７５を介して油タンク６１が接続されている。した
がって、シリンダ室Ｖ１とＶ２とは、管路７１、切換弁
７０、管路７２、油タンク６１、管路７５、切換弁７
３、管路７４によって連続される。つまり、管路７１、
７２、７４、７５、切換弁７０、７３、油タンク６１に
よって、バイパス回路６０が構成される。尚、管路７
２、７５の油タンク６１側の各端部は、作動油中に入れ
られている。

【００３４】上述の構成のバイパス回路６０の動作を説
明すると、切換弁６６が切換位置Ｓ２に設定されている
ことを前提として、切換弁７０を切換位置７０ａに、切
換弁７３を切換位置７３ａにそれぞれ設定したときは、
シリンダ室Ｖ１とＶ２との間は遮断され、シリンダ２７
（把持部６）は移動しない。一方、切換弁７０を切換位
置７０ｂに、切換弁７３を切換位置７３ａにそれぞれ設
定したときは、シリンダ室Ｖ１とＶ２との間は、管路７
１、７２、油タンク６１、管路７５、７４によって接続
される。この状態で、例えば把持部６（シリンダ２７）
に力が作用して図１３の左方向に移動しようとすると、
シリンダ室Ｖ２内の作動油は管路７４、切換弁７３、管
路７５を通って油タンク６１に戻される。このとき、シ
リンダ室Ｖ１内は圧力が低下するため、毛細管現象によ
って油タンク６１内の作動油が管路７２、切換弁７０、
管路７１を通ってシリンダ室Ｖ１に流入する。これによ
って、シリンダ２７（把持部６）は図１３の左方向に移
動する。また、シリンダ２７（把持部６）が図１３の右
方向に移動しようとするときも、同様の現象によって移
動する。

【００３５】図１４は、バイパス回路６０のさらに他の
構成例を示す油圧回路図である。尚、図１２と同一の構
成には同一の参照符号を付して説明を省略する。このバ
イパス回路６０では、図１２の構成において、切換弁６
９を設けずに、４ポート３位置切換弁６６に代えて、４
ポート４位置切換弁７６を設けている。すなわち、切換
弁７６を切換位置Ｓ１、Ｓ３に設定したときは上述の図
１２の構成と同様にシリンダ２７は並設方向２３（図１
４の紙面での左右方向）に移動する。また、切換位置Ｓ
２では、管路６７と６８との間は遮断され、シリンダ２
７は移動しない。さらに、切換位置Ｓ４では、管路６７
と６８とが接続されて、シリンダ室Ｖ１とＶ２との間で
作動油が自由に移動できるようになり、シリンダ２７
（把持部６）は並設方向２３に沿って移動自在となる。
図１４の構成では、管路６７、６８及び切換弁７６によ
ってバイパス回路６０が構成される。

【００３６】また、把持部６を移動自在にかつその移動
を規制可能に支持する支持機構として、上記油圧シリン
ダ２５に代えてエアシリンダを用いてもよい。この場合
は、作動流体として空気が用いられることを除けば、上
述の図１２〜図１４の構成と同様である。

【００３７】さらに、他の支持機構として、単純な機械
的構造であってもよい。例えば、並設方向２３と平行に
配置されたガイドレールに沿って把持部６が摺動自在と
なるように支持する構成で実現することもできる。ま
た、把持部６の移動を規制する手段としては、機械的手
段や電気的手段を用いることもできる。機械的手段とし
ては例えばチャックを利用でき、電気的手段としては例
えば電磁石を利用できる。

【００３８】以上のように本実施の形態であるエレクタ
４０によれば、セグメントを把持した把持部６（把持装
置１）を移動させて位置決めを行い、トンネル内周面に
向けて押し付けるときに、位置決めが正確に行われずに
並設方向２３に沿ってずれが生じているような場合や、
セグメントを押し付けるべき方向と押付力の作用方向と
がずれているような場合でも、把持部６には並設方向２
３のガイド力が作用することになり、この力によって把
持部６が並設方向２３に沿って最適な位置に移動して、
セグメント１３の押付けが行われる。したがって、位置
決め制御が大まかなものでよくなるため、従来のように
細かい制御を行う必要がなく、制御が簡素化され、トン
ネル殻を容易にかつ短時間で組み立てることができる。
特に、片持ちタイプのエレクタは、セグメントを押し付
けるべき方向と押付力の作用方向が一致しない構成であ
るため、その適用効果はとくに大である。

【００３９】また、一対の油圧シリンダ２５、２５を利
用して把持部６を推進方向４２とは直交する並設方向２
３に移動させることができるので、把持部６の位置決め
制御が容易になり、トンネル殻を容易に組み立てること
が可能となる。

【００４０】また把持装置１によれば、把持部６を推進
方向４２に移動させるために両側ロッドタイプの一対の
複動形油圧シリンダ１２、１２を用いているので、互い
に平行に配置された一対のピストンロッド１８、１８が
ガイド部材としても機能し、従来のように移動手段とは
別にガイド部材を設ける必要がなくなる。これによっ
て、把持装置１の小形化を図ることができる。

【００４１】さらに、把持部６、すなわち摺動部３を推
進方向４２と直交する並設方向２３に移動させる摺動部
移動手段４として、両側ロッドタイプの一対の複動形油
圧シリンダ２５、２５を用いているので、上記と同様に
別にガイド部材を必要とせず、新たな移動手段を付加し
たことによる構成の大型化を抑制できる。また、油圧シ
リンダ１２、１２の各ピストンロッド１８と、油圧シリ
ンダ２５、２５の各ピストンロッド２６とを互いに直交
させて井桁状に配置しているので、いわば２つの移動手
段４、７を重ねて配置したことになり、推進方向４２及
びそれに直交する並設方向２３の各長さが、概ね各ピス
トンロッド１８、２６の長さ程度にできるので、これに
よっても構成の小形化を図ることができる。

【００４２】また、保持具８を移動させる振止めジャッ
キ９を、４本の油圧シリンダ１２、１２、２５、２５で
構成された井桁状の構造体の中に配置したことによっ
て、把持装置１における振止めジャッキ９の移動方向に
占める長さを短くして、構成の小形化を図ることができ
る。

【００４３】さらにエレクタ４０によれば、構成が小形
化された把持装置１を用いることで、エレクタ４０自体
の構成の小形化を図ることができる。また、把持装置１
を揺動させる際の操作性が向上すると共に、旋回リング
４４による回転・昇降アーム４６による移動・揺動支持
部４７による揺動の際に周囲の構造物との間の干渉の発
生を抑えることができる。

【００４４】また、セグメント１３をトンネル内周面に
向けて押し付ける際の把持部６の位置決めを、上記の回
転・移動・揺動の３つの動きと、さらに推進方向４２に
直交する並設方向２３の移動とを加えた４つの動きを組
み合わせて行うことができるので、制御が容易になり、
トンネル殻の組立てが容易になると共に、作業時間の短
縮を図ることができる。

【００４５】さらに、エレクタ４０は、図１５（ａ）に
示すような円形断面のトンネル殻に限らず、図１５
（ｂ）に示すような方形断面のトンネル殻の組立てにも
用いることができる。また、図１５（ｃ）に示すような
擬似円形部を並列に接合した断面形状を持つトンネル殻
や、図１５（ｄ）に示すような方形部を並列に接合した
断面形状を持つトンネル殻の組立てにも用いることがで
きる。特に、本発明では、把持装置１の揺動時の操作性
が向上すると共に、セグメント１３を保持する把持部６
をシールド掘進機４１の推進方向４２に直交する並設方
向に移動させることができるので、図１５（ｂ）及び
（ｄ）に示すような矩形断面のトンネル殻を組み立てる
際に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるエレクタに用いら
れる把持装置の正面図である。

【図２】図１の矢印Ａ方向から見た側面図である。

【図３】図１の切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。

【図４】図１の切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図である。

【図５】図１の切断面線Ｄ−Ｄから見た断面図である。

【図６】図５の切断面線Ｅ−Ｅから見た断面図である。

【図７】図５の切断面線Ｆ−Ｆから見た断面図である。

【図８】本発明の一実施の形態であるエレクタの側面図
である。

【図９】上記エレクタを構成する昇降アームの側面図で
ある。

【図１０】上記エレクタを構成する揺動支持部の側面図
である。

【図１１】上記揺動支持部の動作を説明するための正面
図である。

【図１２】バイパス回路の構成を示す油圧回路図であ
る。

【図１３】バイパス回路の他の構成を示す油圧回路図で
ある。

【図１４】バイパス回路のさらに他の構成を示す油圧回
路図である。

【図１５】トンネル殻の形状を示す断面図である。

【符号の説明】

１把持装置２本体３摺動部４摺動部移動手段５摺動本体６把持部７把持部移動手段８保持具９振止めジャッキ１１セグメント振止め具１２油圧シリンダ１３セグメント１８ピストンロッド１９シリンダ２３並設方向２４押付け方向２５油圧シリンダ２６ピストンロッド２６ａ一方側ロッド２６ｂ他方側ロッド２６ｃピストン２７シリンダ４０エレクタ４１シールド掘進機４２推進方向４３回転軸線４４旋回リング４５エレクタアーム４６昇降アーム４７揺動支持部６０バイパス回路６６４ポート３位置切換弁６７管路６８管路６９２ポート２位置切換弁７０３ポート２位置切換弁７１管路７２管路７３３ポート２位置切換弁７４管路７５管路７６４ポート４位置切換弁Ａ１受圧面Ａ２受圧面Ｖ１シリンダ室Ｖ２シリンダ室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池添勝次東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者神林秀雄大阪府枚方市上野３丁目１番１号株式会社小松製作所大阪工場内 (72)発明者小西正之大阪府枚方市上野３丁目１番１号株式会社小松製作所大阪工場内 (72)発明者関山直樹大阪府枚方市上野３丁目１番１号株式会社小松製作所大阪工場内 (72)発明者服巻正博大阪府枚方市上野３丁目１番１号株式会社小松製作所大阪工場内 (72)発明者今村剛士大阪府枚方市上野３丁目１番１号株式会社小松製作所大阪工場内 (56)参考文献特開平９−235999（ＪＰ，Ａ) 特許2672888（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シールド堀進機（４１）の推進方向（４
２）の後方側に配置され、複数のセグメント（１３）を
トンネル内周面の周方向に沿って並設することによって
トンネル内周面を覆うトンネル殻を組み立てるエレクタ
（４０）において、上記セグメント（１３）を着脱自在
に保持する把持部（６）と、上記把持部（６）をトンネ
ル内で移動させて位置決めを行うエレクタ本体と、上記
把持部（６）とエレクタ本体との間に介在され、上記セ
グメント（１３）のトンネル内周面への押付け時には上
記把持部（６）を上記推進方向（４２）に直交する方向
であって上記セグメント（１３）の並設方向（２３）に
移動自在とする一方、位置決め時には上記並設方向（２
３）への移動を規制する倣い手段（４）とを備え、上
記倣い手段（４）は、ピストン（２６ｃ）の両側にそれ
ぞれロッド（２６ａ）（２６ｂ）を有すると共に、上記
ピストン（２６ｃ）の両側の受圧面（Ａ１）（Ａ２）の
面積がほぼ同一である両側ロッドタイプの一対の複動形
油圧シリンダ（２５）（２５）を備え、上記各油圧シリ
ンダ（２５）（２５）の各ピストンロッド（２６）（２
６）を上記並設方向（２３）と平行に配置して固定し、
各シリンダ（２７）（２７）の移動に伴って上記把持部
（６）が移動するように構成し、さらに、ピストン（２
６ｃ）によって区分されたシリンダ（２７）内の２つの
シリンダ室（Ｖ１）（Ｖ２）間を開閉弁を介在したバイ
パス回路（６０）で連結し、上記押付け時には上記開閉
弁を開弁し、上記位置決め時には閉弁することを特徴と
するエレクタ。
【請求項２】上記エレクタ本体は、上記推進方向（４
２）と平行な回転軸線（４３）回りに回転可能に配置さ
れる旋回リング（４４）と、上記旋回リング（４４）の
所定の位置に上記旋回リング（４４）のほぼ接線方向に
移動可能に支持されると共に、上記把持部（６）及び倣
い手段（４）を上記推進方向（４２）に垂直な平面内で
揺動可能に支持する昇降アーム（４６）とを備えること
を特徴とする請求項１のエレクタ。