JP4034442B2 - エレクタ連動式セグメント組立足場 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドフレームの内部で、セグメントの組立作業を行うために設けられるエレクタ連動式セグメント組立足場に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のトンネル掘削機では、原則として高さや幅方向に無駄の多い円形断面のトンネルしか掘削することができないため、都市の道路下等の制約の多い地下空間に新たにトンネルを建設する場合には掘削自体又はその地下空間を有効利用することが困難な場合が多かった。また、巨大断面のトンネルを掘削するには、トンネル掘削機を巨大なものとしなければならず、トンネル掘削機の製造や搬入が非常に困難であり、大きさにも制限があった。
【0003】
そのため、最近ではいわゆるMMST(マルチマイクロシールドトンネル)工法と称される新しい掘削工法が提案されている。この工法は、最初に掘削されるトンネルの外周部を断面長方形のシールド掘削機で掘削し、その外周トンネルにコンクリートを充填した後、トンネル内部をショベル等の一般の重機で掘削するようになっている。
【0004】
外周部を掘削する断面長方形のシールド掘削機は、縦型シールドと横型シールドとがある。図1に縦型シールドを示す。この縦長の縦型シールドフレーム1内には、セグメント2を組み立てるためのエレクタ3が設けられている。このエレクタ3は、掘削方向に沿って設けられたガイドレール4上に設けられ、このガイドレール4に沿って前後に移動自在に設けられている。
【0005】
縦型シールドフレーム1の後方には、組み立てられたセグメント2によって、坑道5が形成されており、その坑道5内には、その後方からセグメント2を搬送する搬送台車6が設けられている。搬送台車6はガイドレール4の後端まで延びた走行レール7上を走行するようになっている。
【0006】
セグメント2を組み立てるに際しては、セグメント2を積んだ搬送台車6をガイドレール4の後部まで移動させると共に、エレクタ3をガイドレール4後端に移動させ、エレクタ3でセグメント2を把持する。そしてエレクタ3を前方に移動させて、セグメント2を所定位置にセットする。その後、作業員が位置合わせやボルト締めを行って、セグメント2が組み立てられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
シールドにおいては、セグメント2の組立作業を行うための足場が必要である。しかしながら、上述の縦型シールド或いは横型シールド等の断面長方形のシールドでは、組立作業位置でエレクタ3が前後に移動するため、固定足場が設けられなかった。そのため、エレクタ3が前方に移動した後に、作業員が仮設の足場を組んで組立作業を行うようになっていた。従って、エレクタ3の移動の度に、足場を組まなければならず、非常に手間と時間がかかってしまうという問題があった。
【0008】
そこで、作業員がエレクタの移動の度にいちいち組まなくてもよいセグメントの組立作業用足場を提供することが望まれていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、シールドフレームに、その後方の坑道から搬送されるセグメントを受け取って組み立てるエレクタを掘削方向前後に移動自在に設けたシールドにおいて、上記エレクタの後方に、上記エレクタの前後移動に連動して、上記シールドフレーム内に出没可能なセグメント組立作業用の可動足場を設け、上記可動足場は、その出没時に上記シールドフレームの側壁へ掛け渡されるべく、その幅を拡縮するものである。
【0010】
上記構成によれば、可動足場が自動的に出没するので、作業員がエレクタ3の移動の度に、足場をいちいち組まなくてもよく、その作業手間と時間を短縮することができる。
【0011】
そして、上記エレクタの後方に、セグメントを搬送する台車の走行レールを一組左右一対で上下多段に設けると共に、左右一対の走行レール間に上記可動足場を掘削方向前後に移動自在に設けたものが望ましい。これによれば、従来利用されていなかった、レール間のスペースを有効に利用することができる。
【0012】
また、上記エレクタは、上記シールドフレーム内に設けたガイドレールに沿って前後方向に移動自在に設けられ、上記可動足場は、上記ガイドレールの直上に出没自在となるように設けられたものが望ましい。
【0013】
さらに、上記可動足場は、その先端が上記エレクタと連結され、エレクタの前後移動と連動するものが望ましい。これによれば、可動足場の駆動源を新たに設ける必要が無く、構造が簡易なものとなる。
【0014】
そして、上記可動足場は、上記シールドフレーム内に進入した時に上記シールドフレームの側壁へ掛け渡されるべく、その幅を拡張し、上記シールドフレームの後方に移動した時に上記左右一対の走行レール間に収容すべく、その幅を縮小するものが望ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【0016】
図1は本発明に係るエレクタ連動式セグメント組立足場の実施の形態を示した断面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のB−B線断面図、図4は図1のC−C線断面図である。
【0017】
ここでは、縦型シールドを例に挙げて説明する。まず、縦型シールドの構成について説明する。
【0018】
図示するように、縦長の縦型シールドフレーム1内には、シールドフレーム1先端に設けられたカッタ8によって掘削された掘削孔を内側から固定支持するセグメント2を組み立てるためのエレクタ3が設けられている。
【0019】
このエレクタ3は、掘削方向に沿って上下二段に設けられたガイドレール4上にそれぞれ設けられ、このガイドレール4に沿って前後に移動自在に設けられている。ガイドレール4は、シールドフレーム1本体に接続されたエレクタ支持フレーム16に取り付けられている。
【0020】
エレクタ3は、上記ガイドレール4上を走行するための走行部11と、セグメント3を把持するための把持部12とからなっている。走行部11には、上下方向に延びるガイドレール14が設けられている。把持部12は、走行部11のガイドレール14に沿って上下移動するようになっている。また、把持部12は左右方向にも移動自在で且つ、掘削方向を軸として回転自在に設けられている。
【0021】
縦型シールドフレーム1の後方には、エレクタ3で組み立てられたセグメント2によって、坑道5が形成されている。この坑道5内のエレクタ3の後方には、セグメント2をエレクタ3に供給すべく、その後方から搬送する搬送台車6が設けられている。この搬送台車6はガイドレール4の後端まで延びた走行レール7上を走行するようになっている。
【0022】
走行レール7は、坑道5内で上下二段に設けられており、搬送台車6で上下の各エレクタ3にそれぞれセグメント2を供給するようになっている。坑道5内には、走行レール7を支持するために、前後方向に所定間隔をあけて、レール支持梁15が両側面のセグメント2を掛け渡すように設けられている。なお、このレール支持梁15は、推進ジャッキ9によってシールドフレーム1が前方に移動したときに、エレクタ3によって順次、セットされるようになっている。
【0023】
レール支持梁15の上端面は、上記エレクタ支持フレーム16の上端面よりも若干上方に位置するように取り付けられている。
【0024】
次に、本発明に係るエレクタ連動式セグメント組立足場の構成について説明する。
【0025】
本発明においては、上記走行レール7の前端部分に、エレクタ3の前後移動に連動して、シールドフレーム1内に出没可能なセグメント組立作業用の可動足場17を設けたことを特徴とする。
【0026】
走行レール7間には、前方が開放された箱状の収容部18が設けられており、この収容部18内には、可動足場17がシールドフレーム1側に出没自在に収容されている。なお、収容部18内には可動足場17をスライドして出没させるためのローラ(図示せず)が設けられている。
【0027】
可動足場17は、その先端が、エレクタ3の走行部11に連結されており、エレクタ3の前後移動に連動して、可動足場17がシールドフレーム1内に自動的に出没するようになっている。上記連結は、ピン等によって行われており、レール支持梁15の取付けを行う際には、連結を解除することができるようになっている。
【0028】
また、可動足場17は、図5に示すように、上下2層に形成されている。上側足場板21は、幅方向中心を境界として左右に分割されており、その外側端部が、下側足場板22の外側端部よりも、若干内側にオフセットされ短く形成されている。上側足場板21の外側端部は前後方向に延びるピン19によって軸支されて、下側足場板22に連結されており、上側足場板21を、ピン19を中心として回転させることによって、可動足場17の幅を拡張するようになっている。
【0029】
上側足場板21を回転させて、拡張された可動足場17の幅は、その回転された上側足場板21の外側端部が、側壁に掛け渡されるように、側面のセグメント2と若干のクリアランスを有する場所に位置するように設定されている。
【0030】
上側足場板21は、アルミ等の軽量且つ足場としての強度を有する材質で形成されており、適宜前後方向に分割されている。これによって、上側足場板21の一枚当たりの重量を低減させている。そして、上側足場板21の両面には、作業員が回転させる際に把持する取手部23が設けられている。
【0031】
なお、上記可動足場17は、その幅を拡縮するために上側足場板21を折畳み式にしているが、これに限られるものではなく、足場板が幅方向にスライドするスライド式のものであってもよい。また、足場をすのこ状に2枚形成し、これらを向い合わせて歯合するように配設し、それぞれを幅方向外側へ広げて幅を拡張するようなものであってもよい。
【0032】
次に、上記構成によるエレクタ連動式セグメント組立足場の作用をセグメント2を組み立てる工程に沿って、説明する。
【0033】
セグメント2を組み立てるに際しては、まず、セグメント2を搬送台車6に載置して、坑道5の後方から、ガイドレール4の後端まで搬送する。そして、エレクタ3をガイドレール4の後端まで移動させ、把持部12を搬送台車6上のセグメント2間に位置させて、所望のセグメント2を把持する。
【0034】
次に、エレクタ3をガイドレール4に沿って前方に移動させると共に、把持部12を回転及び左右移動させて、セグメント2を所定の位置に合わせてセットする。なお、ここでは、組立効率を向上させるために、上半分のセグメント2は上部のエレクタ3で、下半分のセグメント2は下部のエレクタ3で組み立てる。この作業を繰り返して行い、1リング分のセグメント2がセットされたなら、作業員が、セットされたセグメント2の位置合わせやボルト締め等を行う。
【0035】
このとき、作業員が作業するための足場が必要となるが、本発明によれば、エレクタ3が前方に移動することによって、自動的に可動足場17がガイドレール4の直上に突出する。これによって、従来のように、エレクタ3の移動の度に仮設の足場をいちいち組まなくてもよく、作業手間と時間を短縮することができると共に、組立作業が容易に行われる。
【0036】
すなわち、可動足場17は、移動するエレクタ3と干渉することがなく、必要な時に、必要な場所に設けることが可能となる。
【0037】
また、可動足場17は、その先端がエレクタ3と連結されているので、エレクタ3の前後移動と連動させるのに、特別な装置を設ける必要が無いと共に、可動足場の駆動源を新たに設ける必要が無く、装置の構造を簡易なものとすることができ、安価に作製できる。
【0038】
さらに、走行レール7間に可動足場17を設けたことによって、従来利用されていなかった、レール間のスペースを有効に利用することができ、可動足場17の新たな収納スペースを設ける必要が無い。
【0039】
また、可動足場17は、その幅を拡縮することができるので、走行レール7間に収納できると共に、前方に突出した部分の外側を縦型シールドの側壁へ掛け渡すことができ、作業性を向上させることができる。
【0040】
そして、1リング分のセグメント2の組立作業が終了したならば、可動足場17とエレクタ3との連結を一旦解除し、推進ジャッキ9によって、シールドフレーム1を前進させる。その後、エレクタ3によってレール支持梁15と走行レール7との取付けを行う。
【0041】
可動足場17を、収容部18と共に、新たに取り付けられた走行レール7の先端まで移動させて、可動足場17の先端をエレクタ3に連結する。以上の工程を繰り返し行って、坑道5が形成されていく。
【0042】
なお、上記実施の形態においては、エレクタ3を上下多段に複数設けているが、これに限られること無く、エレクタ3が一基の縦型シールドにも適用することは可能である。
【0043】
また、上記実施の形態においては、可動足場17とエレクタ3とを連結させて連動させているが、収容部18内に、シリンダ等の出没機構を設けて、可動足場17を出没させるようにしてもよい。
【0044】
さらに、本発明は、縦型シールドに限らず、横型シールドにも適応できることは勿論である。
【0045】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、作業員がいちいち組まなくても、エレクタの前後移動に連動して、必要な時に、必要な場所にセグメントの組立作業用足場を設けることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエレクタ連動式セグメント組立足場の実施の形態を示した断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のB−B線断面図である。
【図4】図1のC−C線断面図である。
【図5】可動足場を示した(a)は平面図、(b)は正面側から見た断面図である。
【符号の説明】
1 シールドフレーム
2 セグメント
3 エレクタ
4 ガイドレール
5 坑道
6 搬送台車(台車)
7 走行レール
17 可動足場
Claims (5)
- シールドフレームに、その後方の坑道から搬送されるセグメントを受け取って組み立てるエレクタを掘削方向前後に移動自在に設けたシールドにおいて、上記エレクタの後方に、上記エレクタの前後移動に連動して、上記シールドフレーム内に出没可能なセグメント組立作業用の可動足場を設け、上記可動足場は、その出没時に上記シールドフレームの側壁へ掛け渡されるべく、その幅を拡縮するものであることを特徴とするエレクタ連動式セグメント組立足場。
- 上記エレクタの後方に、セグメントを搬送する台車の走行レールを一組左右一対で上下多段に設けると共に、左右一対の走行レール間に上記可動足場を掘削方向前後に移動自在に設けた請求項1記載のエレクタ連動式セグメント組立足場。
- 上記エレクタは、上記シールドフレーム内に設けたガイドレールに沿って前後方向に移動自在に設けられ、上記可動足場は、上記ガイドレールの直上に出没自在となるように設けられた請求項1又は2記載のエレクタ連動式セグメント組立足場。
- 上記可動足場は、その先端が上記エレクタと連結され、エレクタの前後移動と連動する請求項1から3いずれかに記載のエレクタ連動式セグメント組立足場。
- 上記可動足場は、上記シールドフレーム内に進入した時に上記シールドフレームの側壁へ掛け渡されるべく、その幅を拡張し、上記シールドフレームの後方に移動した時に上記左右一対の走行レール間に収容すべく、その幅を縮小するものである請求項2記載のエレクタ連動式セグメント組立足場。
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