JP3941278B2

JP3941278B2 - シールド掘進機

Info

Publication number: JP3941278B2
Application number: JP02689099A
Authority: JP
Inventors: 敏美伊野; 悦郎潮田; 達美鎮守; 史生宇野沢; 曉小林
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2019-02-04
Also published as: JP2000226985A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機の本体内部に配設された配管類を移動するシールド掘進機の配管移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は従来の一般的な泥水シールド掘進機の側断面図である。図において、１００は泥水シールド掘進機の本体、１０１は本体１００の前端部に設置されたカッターヘッド、１０３はカッターヘッド１０１に注入する泥水を供給する送泥管、１０５は掘削土砂を排出する排泥管である。
１０７は本体１００の後胴部に設置されてセグメントの組み立てを行うエレクタ装置、１０９は組み立てられたセグメント１１１に反力を取って本体１００を前方に推進させる推進ジャッキである。
【０００３】
上記のように構成された従来のシールド掘進機においては、送泥管１０３からカッタヘッド１０１に泥水を供給しながら地盤を掘削し、供給した泥水及び掘削によって発生した土砂を排泥管１０５によってトンネルの後方へ排出する。
そして、本体１００を推進ジャッキ１０９によって前方に押し出し、既に組み立てられたセグメント１１１との間に１リング分のスペースが確保されるとエレクタ１０７によって新たなセグメントが組み立てられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシールド掘進機においては、送排泥管１０３，１０５が本体１００の前端側から後端側に亘って配置され、また、本体１００の後胴側にはセグメント組立を行うエレクタ装置１０７が設置されている。
そのため、送排泥管１０３，１０５がセグメント組立作業の邪魔になり、エレクタ装置１０７によるセグメント組立作業はセグメントが送排泥管１０３，１０５に干渉しないようにハンドリングしなければならず、組み立てに時間を要するという問題があった。
【０００５】
また、組立スペースが制限されるためセグメント自体も搬入および組立のスペースを考慮した形状（大きさ）にしなければならず、セグメントの大きさの自由度が制限されるという問題もあった。
【０００６】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、必要な作業スペースを十分に確保することのできるシールド掘進機の配管移動装置を備えるシールド掘進機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係るシールド掘進機は、配管移動装置と、セグメントを旋回させるエレクタ装置と、を備えるシールド掘進機であって、
前記配管移動装置が、本体内部で幅方向に移動可能に配設された配管又はケーブルを保持して、その軸方向に沿った所定範囲のものを、前記エレクタ装置によるセグメントの旋回の邪魔にならないように前記幅方向に移動させることを特徴とするものである。
（２）また、前記（１）において前記配管移動装置が、前記本体内部で幅方向に移動可能に配設された送泥管と排泥管を含む配管類を保持して、その軸方向に沿った所定範囲のものを前記幅方向に移動させることを特徴とするものである。
【０００８】
（３）さらに、前記（２）において前記配管移動装置が、前記送泥管と前記排泥管をそれらの間に一定のスペースを設けて保持していることを特徴とするものである。
（４）さらに、前記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記配管移動装置が、前記配管類の軸方向に所定の距離を離して設けた第１及び第２の配管移動装置を備え、
前記所定の距離の範囲にある配管類は前記所定範囲の配管類に含まれることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の一実施の形態に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の側断面図、図２は平断面図である。
まず、図１、図２に基づいてシールド掘進機の全体構成を概説すると、１はシールド掘進機であり、前胴部３と後胴部５からなり、これら前胴部３と後胴部５が屈曲可能に連結されたいわゆる中折れ構造となっている。
【００１１】
７は前胴部３の前端に設けられたカッタ、９は前胴部の前端に泥水を供給する送泥管、１１は供給された泥水及び掘削土砂を排出する排泥管、１２は送泥管９と排泥管１１とを連結するバイパス管である。
１３，１５はそれぞれ送泥管９、排泥管１１の途中に設置されたロータリージョイントであり、送泥管９及び排泥管１１におけるロータリージョイント１３，１５の後方側が管軸回りに回動できるように構成されている。
１６は油圧ホースや電気ケーブルなどのケーブル類である。
【００１２】
１７は本体１の前部側に設置されて送排泥管９，１１及びケーブル類１６を保持して左右方向に移動させる第１配管移動装置、１９は本体１の後部側に設置されて第１配管移動装置１７と同期して送排泥管９，１１を左右方向に移動させる第２配管移動装置である。これら、第１，２配管移動装置１７，１９の構成は後述する。
【００１３】
２１は前胴部３と後胴部５を屈曲させる複数の中折れジャッキ、２３はシールド掘進機１の掘進に使用するシールドジャッキ、２５は後胴部５に設置されてセグメントを組み立てるエレクタ装置、２７はエレクタ装置２５の後方に設置されてセグメントをエレクタ装置２５に受け渡すセグメント供給装置、２８はエレクタ装置２５で組み立てられた既設セグメントである。
【００１４】
図３は図１における矢視Ａ−Ａ断面図、図４は図１における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
次に、図３、図４に基づいて第１，２配管移動装置１７，１９の構成を説明する。まず、図３に基づいて第１配管移動装置１７の構成を説明する。
【００１５】
２７ａはシールド掘進機側に固定された下部ガイド、２９ａは同じくシールド掘進機側に固定された上部ガイド、３１ａは送排泥管９，１１及びケーブル類１６（これら送排泥管９，１１及びケーブル類１６を「配管類」という。）を保持すると共に上下ガイド部２７ａ，２９ａに移動可能に架設された配管保持部材、３３ａは配管保持部材３１ａを上下ガイド部２７ａ，２９ａに沿って移動させる配管移動用シリンダである。
【００１６】
上記のように構成された第１配管移動装置１７においては、配管移動用シリンダ３３ａのシリンダロッドを伸縮させることによって配管保持部材３１ａを上下ガイド部２７ａ，２９ａに沿って移動させることができる。配管保持部材３１ａを移動させることによって、これに保持された配管類が左右に移動する。このとき送排泥管９，１１はそれぞれロータリージョイント１３，１５を中心に回動することによって、またケーブル類１６は撓むことによって移動する。
なお、送排泥管９，１１が回動する際には、図３の２点鎖線で示すような円弧の軌跡を描き、上下方向の移動を伴うので、配管保持部材３１ａはこの移動が可能なように送排泥管９，１１の間に一定のスペースを設けて保持するように構成されている。
【００１７】
次に、図４に基づいて第２配管移動装置１９の構成を説明する。第２配管移動装置１９は基本的には第１配管移動装置１７と同一の構成であり、対応する部分には同一の符号に添え字ｂを付して示している。ただ、第２配管移動装置１９は既設セグメント２８の内側という狭いスペースに設置する関係から、配管移動用シリンダ３３ｂを下部ガイド２７ｂの中央部付近に設置し、配管移動用シリンダ３３ｂのシリンダロッドと配管保持部材３１ｂをリンク機構３５を介して連結している。
【００１８】
第２配管移動装置１９の配管移動用シリンダ３３ｂは、第１配管移動装置１７の配管移動用シリンダ３３と同期して駆動するように構成されている。
【００１９】
以上のように構成された第１，第２配管移動装置１７，１９の効果が発揮される一例としては、狭い空間に大形のセグメントを搬入して組み立てる場合がある。
そこで、本実施の形態で採用した長尺のセグメントをエレクタ装置２５に供給できるセグメント供給装置２７の構成を概説した後、該セグメント供給装置２７を用いて長尺のセグメントを搬入・組立する際における配管移動装置の動作説明をする。
【００２０】
まず、セグメント供給装置２７の概略の構成を図１に基づいて説明する。
５１はセグメント供給装置１９を既設セグメント２０に設置するフレーム、５３はフレーム５１を既設セグメント２０の内周壁に押し付ける押し付けジャッキである。フレーム５１は押し付けジャッキ５３によって既設セグメントの所定位置にしっかりと固定される。
【００２１】
５５はフレーム５１に前後方向移動可能に設置された第１移動台、５７は第１移動台５５を前後方向に駆動する前後移動ジャッキ、５９は第１移動台５５に幅方向移動可能に設置された第２移動台、６１は第２移動台５９を幅方向に移動させる幅移動ジャッキである。
６３は基端側が第２移動台５９に回動可能に取り付けられた第１リンク、６５は一端が第１リンク６３の先端に回動可能に取り付けられた第２リンク、６７は第２リンク６５の先端に回動可能に取り付けられて両側でセグメントを把持するセグメント把持部、６９は一端が第２リンク６５に回動可能に連結され、他端が後述の第４リンク７１に回動可能に連結された第３リンク、７１は一端がセグメント把持部６７に回動可能に連結され、他端が第３リンクに回動可能に連結された第４リンクである。
【００２２】
７３は第２移動台５９と第１リング６３との間に設置されて第１リンク６３を駆動する第１シリンダ、７５は第１リンク６３と第２リンク６５との間に設置されて第２リンク６５を第１リンク６３に対して相対移動させる第２シリンダである。７７は一端が第２リンク６５に連結され、他端が第３リンク６９と第４リンク７１の連結部に連結されてセグメント把持部６７を傾動させる第３シリンダである。
【００２３】
以上のように構成されたセグメント供給装置２７を用いて長尺のセグメントを搬入・組立する際における第１，２配管移動装置１７，１９の動作説明を図１〜図４に基づいて説明する。
まず、下部セグメントを移動台車で搬入後に図示しないホイスト等によって、所定位置に設置する。
次に、長辺セグメントを長手方向に寝かすと共に、短辺が直角になる向きにして移動台車に搭載してセグメント供給装置１９の近傍まで搬入する。
このとき、配管類は第１，第２配管移動装置１７，１９によって長辺セグメントが搬入されたのと反対側に移動させておく。
【００２４】
この状態で、セグメント供給装置１９のセグメント把持部６７によって長辺セグメントの内面側中央部を把持し、第１リンク６３〜第４リンク７１からなるリンク機構を第１シリンダ７３〜第３シリンダ７７によって駆動させると共に、前後移動ジャッキ５７によって第１移動台５５を後退させながら長辺セグメントを連続的に旋回させる。
【００２５】
このとき長辺セグメントは、図１に破線で示すように、長辺セグメント後端の角部が既設セグメント２０の上部内壁に衝突することなく、上部内壁とほぼ平行になるように移動しつつ、全体として除々に回転してゆく。この際、配管類は長辺セグメントが旋回する側と反対側に移動しているので、旋回作業の邪魔になることはない。
そして、長辺セグメントを直立にした状態でエレクタ装置１７に受け渡す。
【００２６】
エレクタ装置１７は、長辺セグメント側に移動して直立状態の長辺セグメントを側方から把持し、側壁近傍まで移動して所定の位置に設置する。
【００２７】
片側の長辺セグメントの設置が完了すると、第１、第２配管移動装置１７，１９を駆動して配管類を反対側に移動させる。この状態で、もう片方の長辺セグメントをセグメント供給装置１９のセグメント把持部６７における反対の側面で把持して、上記と同様の動作によってシールド掘進機内で旋回し、エレクタ装置１７で所定位置に設置する。このとき、配管類は長辺セグメントが旋回される側と反対側に移動されているので、旋回の邪魔にならず、空間を有効に利用できる。なお、長辺セグメント設置後は、上部セグメントを設置して、最後に中柱を設置して、１リング分のセグメントの組立を終了し、以後は、同様の動作を繰り返す。
【００２８】
以上のように、本実施の形態によれば、配管類をセグメント組立作業に合わせて適宜移動させることができるので、作業スペースを十分に確保することができる。
これによって、本実施の形態で示したような長辺セグメントの搬入・組立が可能になる。
【００２９】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の側断面図、図６は平断面図、図７は図５における矢視Ａ−Ａ断面図、図８は図５における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
なお、実施の形態１を示した図１〜図４と同一及び対応する部分には同一の符号が付してある。
【００３０】
本実施の形態においては、ロータリジョイント１３，１５を縦方向に向けて設置したものである。ロータリジョイント１３，１５をこのような向きに設置することによって送配泥管１３，１５は垂直方向の軸回りに回動することになる。
このため、回動動作の際に送配泥管１３，１５が上下方向に移動することがなくなる。したがって、図７に示すように、送配泥管１３，１５と配管保持部材３１との間に上下方向のスペースを設けておく必要がなくなり、その分だけ第１，第２配管移動装置１７，１９をコンパクトにすることができる。
【００３１】
実施の形態３．
図９は本発明の実施の形態３に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の側断面図、図１０は平断面図、図１１は図９における矢視Ａ−Ａ断面図、図１２は図９における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
なお、実施の形態１を示した図１〜図４と同一及び対応する部分には同一の符号が付してある。
【００３２】
本実施の形態においては、送排泥管９，１１をフレキシブルなもの、例えばゴムホース又は樹脂ホースにして、排泥管１１の接続部におけるロータリージョイント１５を省略したものである。
本実施の形態によれば、ロータリージョイントの使用個数を減らし、さらには不要とすることもできるので構造がさらにシンプルになる。
【００３３】
なお、上記実施の形態においては扁平な縦形矩形断面のシールド掘進機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、扁平な横形矩形断面のシールド掘進機にも適用できる。この場合には、長辺セグメントを水平平面で旋回させることになるが、この場合には配管類をセグメント組立作業の進行に合わせて上下方向に移動させるようにすればよい。
【００３４】
また、扁平な矩形断面のシールド掘進機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、円形断面のシールド掘進機にも適用できることは言うまでもない。
【００３５】
さらに、配管類として送排泥管９，１１及びケーブル類１６を例に挙げたが、移動の対象となる配管類はこれらに限定するものではなく、作業の邪魔になるような他の配管やケーブルなどを含むものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成したので以下に示すような効果を奏する。
【００３７】
シールド掘進機の本体内部に移動可能に配設された配管類を保持して所望の方向に移動させるようにしたので、必要な作業スペースを十分に確保することができる。
【００３８】
また、配管移動装置を配管類の軸方向に所定の距離を離して複数設けたので、配管類をスムーズに移動させることができる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の平断面図である。
【図３】図１における矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】図１における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の側断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の平断面図である。
【図７】図５における矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図８】図５における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の側断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る配管移動装置を搭載したシールド掘進機の平断面図である。
【図１１】図９における矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図１２】図９における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図１３】従来の一般的な泥水シールド掘進機の側断面図である。
【符号の説明】
１シールド掘進機
９送泥管
１１排泥管
１７第１配管移動装置
１９第２配管移動装置
２７ａ，２７ｂ下部ガイド
２９ａ，２９ｂ上部ガイド
３１ａ，３１ｂ配管保持部材
３３ａ，３３ｂ配管移動用シリンダ

Claims

配管移動装置と、セグメントを旋回させるエレクタ装置と、を備えるシールド掘進機であって、
前記配管移動装置が、本体内部で幅方向に移動可能に配設された配管又はケーブルを保持して、その軸方向に沿った所定範囲のものを、前記エレクタ装置によるセグメントの旋回の邪魔にならないように前記幅方向に移動させることを特徴とするシールド掘進機。
前記配管移動装置が、前記本体内部で幅方向に移動可能に配設された送泥管と排泥管を含む配管類を保持して、その軸方向に沿った所定範囲のものを前記幅方向に移動させることを特徴とする請求項１記載のシールド掘進機。
前記配管移動装置が、前記送泥管と前記排泥管をそれらの間に一定のスペースを設けて保持していることを特徴とする請求項２記載のシールド掘進機。
前記配管移動装置が、前記配管類の軸方向に所定の距離を離して設けた第１及び第２の配管移動装置を備え、
前記所定の距離の範囲にある配管類は所定範囲の配管類に含まれることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のシールド掘進機。