JP4057763B2 - Segment supply method when laying gas pipes - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド掘削機によって掘削されたトンネル内にガス管を敷設する際に、シールド掘削機によるトンネル掘削を中断させることなく該シールド掘削機に対してセグメントの供給を可能にし得るガス管敷設時におけるセグメント供給方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、地下トンネル内にガス管を敷設する場合、シールド掘削機によってトンネルを掘削したのち、一定長さのガス管を順次トンネル内に搬入し、先に敷設したガス管に次に敷設すべきガス管を突き合わせ状態に対向させてその突き合わせた開口端面間を溶接する作業を繰り返し行うことにより長いガス管路を形成している。従って、シールド掘削機の外径はガス管の搬入及び溶接作業に必要なスペースによって決定されているが、掘削された狭いトンネル内でシールド掘削作業とガス管の敷設作業を同時に行う場合には、シールド掘削機側にセグメント等の資材の搬入が行えなく、また、敷設したガス管の存在によってもその搬入作業が困難となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、シールド掘削機によってトンネルを掘進しながらその後方側でガス管の敷設作業を行うことができず、予め、ガス管の敷設場所にトンネル掘削機によりガス管の敷設計画線に全長に亘ってトンネルを掘削しておき、しかるのち、トンネル内にガス管を搬入して順次、接続しているのが現状であり、工期が長期間に亘ると共に工費が高くなるという問題点がある。特に、近年においては長距離施工が行われるようになり、長いトンネルの掘削を待ってガス管の敷設を行うことは著しい工期を必要とする。
【0004】
一方、シールド掘削機によって掘削されたトンネル内の底面一側部上にガス管を敷設し、他側部側の空間を利用してセグメントの搬入を行うようにすることができるが、ガス管の敷設作業時においては、溶接機器類等の存在によってその搬入通路が遮断されてシールド掘削機側にセグメントの搬入が行えなくなり、その間、シールド掘削機による掘進作業を中断せざるを得なくなって全体の工期が大幅に遅れるという問題点が生じることになる。
【0005】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ガス管の敷設作業時においても、シールド掘削機側に対するセグメントの供給を可能にしてガス管の敷設作業と並行してトンネルの掘進及び掘削した壁面に対するセグメントの覆工作業を能率良く行えるようにしたセグメントの供給方法を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のガス管敷設時におけるセグメント供給方法は、請求項1に記載したように、シールド掘削機によって掘削されたトンネル内にセグメントストック部を設け、このセグメントストック部から後方のトンネルの底面一側部にセグメント搬送台車走行用の第1レールを敷設すると共にこの第1レールに平行して上記セグメントストック部からガス管敷設場所までのトンネルの底面他側部上に上記セグメント搬送台車からセグメントを横取りする横取り台車走行用の第2レールを敷設し、この状態にしてシールド掘削機の掘進に従って該セグメントストック部後方の上記ガス管敷設場所にガス管を敷設する際に、予め、シールド掘削機の発進坑口側からセグメントを積載した複数台のセグメント搬送台車をセグメントストック部の後方近傍部にまで走行させ、この位置で停止させて上記第2レール上を走行する横取り台車にこれらのセグメント搬送台車上のセグメントを順次移載させてこの横取り台車上から上記セグメントストック部にセグメント搬入しておき、さらに、セグメントを積載している複数台のセグメント搬送台車をセグメントストック部の後方に送り込んだ状態にしたのち、ガス管を搭載した台車を上記第1レール上を走行させて敷設場所まで搬入し、このガス管敷設作業中にセグメントストック部のセグメントをシールド掘削機内に供給することを特徴とするものである。
【0007】
上記セグメントの供給方法において、上記セグメントストック部をローラコンベアから構成し、このローラコンベアをシールド掘削機の後端に一体的に連結してシールド掘削機と共に前進させるように構成している。
【0008】
【作用及び効果】
シールド掘削機によってトンネルを掘削すると共に掘削された壁面をシールド掘削機の後端部内でエレクタによりセグメントをリング状に組立て、組立てたセグメントに反力をとりながらシールド掘削機により次の掘進を進める一方、セグメントで覆工されたトンネル内にガス管の敷設作業を行う。シールド掘削機側に対するセグメントの搬入は、トンネル内の底部における一側部にセグメント搬送台車の走行用レールを敷設し、他側部に上記ガス管を敷設するようにしてこのガス管に沿って上記レール上をセグメント搬送台車を走行させることにより行うことができる。
【0009】
セグメント搬送台車の搬送終端部におけるシールド掘削機の後方部のトンネル内にはセグメントストック部が設けられてあり、セグメント搬送台車によって搬入されたセグメントをこのセグメントストック部上に積載し、シールド掘削機が一定長、掘進するに従って該セグメントストック部からシールド掘削機内にセグメントを順次供給し、上記のようにエレクタでリング状に組立て、トンネル覆工を行う。
【0010】
シールド掘削機によってガス管の長さに相当するトンネルが掘削され、上記セグメントストック部の後方において先に敷設したガス管に新たなガス管を溶接によって接続するガス管敷設作業を行う場合には、このガス管敷設作業に先立って上記セグメントストック部にガス管敷設作業分のセグメント、即ち、ガス管敷設作業中にもシールド掘削機を掘進させてその掘削壁面を覆工するに必要な個数のセグメントを滞積しておき、ガス管敷設作業中にそのセグメントを順次シールド掘削機側に供給する。
【0011】
このように、ガス管の敷設作業中にシールド掘削機の後方におけるセグメントストック部にストックしている多数個のセグメントをシールド掘削機の後端部内に設けているエレクタ側に供給するので、ガス管敷設作業中においてもシールド掘削機の掘進及びセグメントの組立、覆工工程を中断させることなく能率よく行うことができ、工期全体を大幅に短縮することができる。
【0012】
この際、セグメントストック部にストックしておく上記多数個のセグメントと共にセグメントを積載している複数台の搬送台車をセグメントストック部の後方に送り込んでおき、ガス管溶接作業中に、セグメントストック部のセグメントがエレクタ側に供給されるに対応して、搬送台車上のセグメントを順次、セグメントストック部に移載することによってシールド掘削機の掘進、セグメントの組立、覆工作業をガス管敷設作業と並行して円滑に行うことができる。
【0013】
また、セグメントストック部はシールド掘削機の後端に一体的に連結してシールド掘削機と共に前進するローラコンベアから構成しているので、セグメント搬送台車側からこのローラコンベアの後端部上に順次セグメントを搬入するだけで、ローラコンベア上で自動的に該ローラコンベア13の前端部側にセグメントを順次搬送することができると共にローラコンベアからシールド掘削機内のエレクタへのセグメントの供給も円滑且つ能率よく行うことができるものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図1はトンネルTを掘進中のシールド掘削機1からガス管Pの敷設場所までのトンネル内部の簡略横断面図であり、図2はシールド掘削機1における後端胴部後方のトンネル部内の縦断側面図、図3はその横断面図であって、これらの図において、シールド掘削機1はその後端胴部1a内にセグメント2をリング状に組立てるためのエレクタ3を配設している。
【0015】
このシールド掘削機1によって掘削されたトンネルT内には、該シールド掘削機1の上記後端胴部1aから所定長さ部分をシールド掘削機1にセグメント2を供給するためのセグメントストック部5に形成してあり、このセグメントストック部5からシールド掘削機1の発進坑口(図示せず)に至る間におけるトンネルTの底面一側部上にはセグメント搬送台車6の走行用レール7が敷設されていると共にこの走行用レール7に平行して上記セグメントストック部5からガス管敷設場所までのトンネルTの底面他側部上には上記セグメント搬送台車6からセグメントを横取りする横取り台車8とガス管を敷設するのに必要な各種機器類を搭載している複数台の配管用台車9との走行用レール10を敷設し、横取り台車8を配管用台車9に対してセグメントストック部5側に配して該走行用レール10上を走行させるように構成している。なお、以下の説明においては、セグメント搬送台車6の走行用レール7を第1レールとし、横取り台車8及び配管用台車9の走行用レール10を第2レールとする。
【0016】
さらに、セグメントストック部5の上方におけるトンネルTの天壁面中央部には、上記シールド掘削機1の後端胴部1aから上記第1、第2レール7、10の前端部(終端部)上方に亘ってH形鋼からなる一本の桁材11がトンネル長さ方向に移動自在に支持されてあり、この桁材11の前端を上記シールド掘削機1の後端胴部1aの後端開口部における上端に連結してシールド掘削機1と一体に前進させるように構成している。4はこの桁材11に走行自在に配設されたチェーンブロックからなるセグメント吊支装置で、上記横取り台車8からセグメント2を吊り上げてセグメントストック部5に搬入するものである。
【0017】
また、セグメントストック部5上には図3に示すように、前端を上記桁材11と同様にシールド掘削機1の後端胴部1aに連結してシールド掘削機1と一体に前進するローラコンベア12が配設されてあり、このローラコンベア12上に1リング分の組立てに必要な複数個のセグメントを前端部から後端部に向かって順次、小間隔毎に積載するように構成している。図2、図3においては、積載セグメントSは6組あり、従って、6リング分のセグメント覆工を行うことができる。
【0018】
セグメント2の形状は公知のように、円弧状に湾曲した前後枠部2a、2bの両側端間に一定長の平帯板状の両側枠部2c、2cをそれぞれ一体に連結してトンネル周方向に湾曲した一定の円弧長を有する平面矩形状枠に形成し、この枠の外周面にスキンプレート2dを張設してなるもので、本実施例においては鋼製セグメントを採用しているが、コンクリート製セグメントであってもよい。
【0019】
上記第1レール7上を走行するセグメント搬送台車6は、図4、図5に示すように、下面の前後部に第1レール7上を転動する車輪6cを設けている平面長方形状の台車本体6aと、この台車本体6aの上面前後端部にセグメント2の円弧長に略等しい間隔を存して立設した一定高さの前後垂直壁6b、6bとからなり、台車本体6aの幅はセグメント2の前後枠部2a、2b間の幅よりも短く、トンネルT内の底面他側部に敷設したガス管Pに邪魔されることなくトンネルTの底面一側部に敷設した上記第1レール7上を走行し得るように構成している。また、上記前後垂直壁6b、6b間の両側はトンネル幅方向に全面的に開口していてセグメント2の授受が円滑に行えるようにしている。
【0020】
一方、上記第2レール10上を走行する横取り台車8は、図6〜図8に示すように、下面の前後部に第2レール10上を転動する車輪8cを設けている平面長方形状の台車本体8aと、この台車本体8a上に配設している回動受け枠8bと、台車本体8aの後端部上に立設した昇降支柱8dの上端に取付けている水平アーム8eと、この水平アーム8eの先端に装着しているフック金具よりなるセグメント吊具8fとからなり、この横取台車8は前端面に配設している走行用モータ13によって自走するように構成している。
【0021】
上記回動受け枠8bは、セグメント2の収納可能な矩形状枠81の前後部にセグメント2を収納するコ状状底部枠82、82を一体に固着してなり、矩形状枠81の前後枠部の中央を台車本体8aの前後部上に立設した支柱83、83の上端に回動自在に軸支され、台車本体8aの前端部上に設置しているモータ84によって矩形状枠81が垂直な状態から水平状態にまで往復回動させられる。
【0022】
また、上記昇降支柱8dは、台車本体8aの後端部上に立設した固定筒85内にその下部を上下方向に伸縮自在に収納されていると共にこの昇降支柱8dの後面に沿って台車本体8a上に立設、固定しているジャッキ86によって上下方向に伸縮させられるように構成している。
【0023】
次に、上記のように構成したセグメント搬送台車6、横取り台車8及び吊支装置4を用いて発進坑口からセグメント2をシールド掘削機1の後方におけるセグメントストック部5まで搬入する方法を説明すると、発進坑口側で搬送台車6の台車本体6a上に複数個(図においては3個)のセグメント2を、その円弧状に湾曲した一方の枠部2aを下向きにすると共に両側枠部2c、2cを前後方向に向け且つ円弧状に湾曲した内周面側をトンネルTの掘削壁面側に向けた状態にして台車本体6aの幅方向に互いに重ね合わせて垂直壁6b、6b間に収納、載置する。このように複数個のセグメント2を積載した搬送台車6を複数台、直列に接続したのち、バッテリロコ14によって第1レール7上をシールド掘削機1側のセグメントストック部5に向かって搬送する。
【0024】
なお、本実施例ではセグメント2は6個で1リング分のセグメント覆工が施工され、3個のセグメント2を積載した12台の搬送台車、即ち、6リング分のセグメント覆工を施工し得る搬送台車列を搬送するようにしている。また、セグメント2はトンネル長さ方向に向けて施工される前後枠部2a、2b間の幅を1mに形成されている。
【0025】
バッテリロコ14によって第1レール7上を走行する搬送台車6は、上記のようにその台車本体6aの幅内に複数枚のセグメント2を収めた状態で積載しているので、トンネルT内の他側部底面上に既に敷設されたガス管Pが存在するにもかかわらず、図1、図4に示すように狭いトンネルT内を確実に搬送することができる。なお、図4においては1台の搬送台車6のみを図示している。
【0026】
セグメント搬送台車列がセグメントストック部5の後方近傍部にまで敷設されている第1レール7の終端部にまで走行するとその位置で停止し、第2レール10上に待機している横取り台車8によって各搬送台車6に積載しているセグメント2を該横取り台車8上に移載されたのち、吊支装置4によってセグメントストック部5上に順次、積載される。
【0027】
詳しくは、まず、横取り台車8をその回動受け枠8bを垂直方向に向けた状態で自走させて1台の搬送台車6に横付けしたのち、昇降支柱8dをジャッキ86を伸長させることにより上昇させ、その上端の水平アーム8eが搬送台車6上に載置されているセグメント2の高さよりも上方に達すると、作業員によって水平アーム8eを搬送台車6の上方にまで水平方向に回動させ、セグメント吊具8fを横取り台車8に対向している内側のセグメント2の上端部に係止させる。次いで、昇降支柱8dを僅かに上昇させて搬送台車6の台車本体6aの上面からセグメント2の下面を離間させ、水平アーム8eを横取り台車8側に回動させて図3、図8に示すようにセグメント2を横取り台車8の回動受け枠8b内に収納し、この回動受け枠8bのコ字状底部枠82内に搬送台車6と同じ起立状態の姿勢でもって載置する。
【0028】
この際、セグメント2を収納している搬送台車6の台車本体6a上の前後垂直壁6b、6b間は横取り台車8側に向かって全面的に開放している一方、横取り台車8の回動受け枠8bも搬送台車6側に対してその長さ方向の中央部を水平アーム8eの先端の回動軌跡上に対向させているので、セグメント2を僅かに持ち上げた状態で水平アーム8eを回動させるだけで、簡単且つ確実に横取り台車8の回動受け枠8b内に収納することができる。
【0029】
こうして、一台の搬送台車6上の全てのセグメント2を水平アーム8eによって横取り台車8の回動受け枠8b内に順次移載すると、横取り台車8を図9に示すようにセグメントストック部5の上方におけるトンネルTの天壁面中央部にトンネル長さ方向に移動自在に配設した桁材11の後端部下方にまで第2レール10上を自走させ、しかるのち、モータ84の作動により図10に示すように、回動受け枠8bを90度、回動させて水平状態にすることによりセグメント2をその凹円弧状に湾曲した内周面を上向きにした積載状態にする。
【0030】
この状態にすると共に上記桁材11に走行自在に支持されているチェーンブロックからなる吊支装置4を桁材11の後端部にまで移動させ、横取り台車8の回動受け枠8b上のセグメント2を吊り上げたのち、桁材11の前端部にまで走行してセグメントストック部5であるローラコンベア12の前端部上に該セグメント2を吊り下ろし、図2、図3に示すように凹円弧状に湾曲した内周面を上向きにした状態で載置する。同様にして回動受け枠8b上のセグメント2を順次、吊支装置4によって吊り上げ、先に搬入した上記セグメント2上に積み上げ、全ての(3個)のセグメント2をローラコンベア12上に搬入したのち、回動受け枠8bを垂直状態にして横取り台車8を次のセグメント搬送台車6に横付けし、再び、上記同様の作業工程によってこの搬送台車6から横取り台車8の回動受け枠8b内にセグメント2を移載させ、横取り台車8をセグメントストック部5まで自走させたのち、吊支装置4によって上記ローラコンベア12上に搬入する。
【0031】
ローラコンベア12上に対するセグメント2の搬入、積載は、搬送台車2台分のセグメントの個数、即ち、1リング分の組立てに必要な6個を1組となるように行われ、上記12台の搬送台車6からのセグメント2をローラコンベア12上にその前端部から後端部に向かって6個の積載セグメントSとして順次、配設する。
【0032】
ローラコンベア12上の積載セグメントSは、シールド掘削機1の掘進に従ってその前端側の積載セグメントSからエレクタ3に供給され、シールド掘削機1の後端胴部1a内でリング状に組立てられ、該掘削壁面を覆工する。ローラコンベア12の前端部上の積載セグメントSがトンネル覆工に供されると、次の積載セグメントSがローラコンベア12上を該ローラコンベア12の前端部側に移動して再び、上記同様に1リング分のセグメント覆工として組立られる。なお、シールド掘削機1が一定長のトンネルを掘削する毎に、シールド掘削機1と一体的に前進移動するローラコンベア12の移動跡に第1及び第2レール7、10を継ぎ足していく。
【0033】
こうしてシールド掘削機1の一定長の掘進毎にエレクタ3によって組立てたセグメント2によって掘削壁面を覆工してゆき、シールド掘削機1がガス管Pの長さに相当するトンネルを掘削しながらガス管Pの敷設作業を実施する。このガス管Pの敷設作業中においては、溶接機等の存在によって第1レール7上をセグメント搬送台車6を走行させることができないので、ガス管敷設作業を行う直前において、予め、セグメントストック部5側にガス管の溶接作業時間分に相当する多数個のセグメント2を搬入しておく。即ち、セグメントストック部5における上記ローラコンベア12上に積載セグメントSを満杯状態に供給しておくと共にセグメント2を積載した複数台(本実施例においては12台)の搬送台車6を第1レール7の終端部上でセグメントストック部5の後方部に待機させておく。
【0034】
この状態にしたのち、ガス管Pを搭載した台車(図示せず)をバッテリロコ15により発進坑口から上記第1レール7上を走行させて図1に示すように,先にトンネルTの底面他側部上に敷設したガス管Pの前方にまで搬入し、図11、図12に示すように管受台16をトンネル長さ方向に所定間隔毎に立設、固定したのち、この管受台16上に台車からガス管Pを横渡して移載させ、該ガス管Pの後端面を上記先に敷設した既設ガス管Pの前端面に接合する一方、第2レール10上に待機させている複数台の配管用台車9をガス管Pの前方部にまで移動させる。
【0035】
この配管用台車9には、図13に示すように溶接ヘッド20やガス管クランプ手段(図示せず)、溶接ケーブル21、溶接ガイドレール22、溶接制御設備23、ガスボンベ24等の溶接作業に必要な各種装置が搭載されてあり、これらの装置や設備等をガス管同士の接合部分に装着、接続して溶接作業を行う。
【0036】
本方法によれば、シールド掘削機1によるトンネル掘削と掘削壁面に対するセグメント覆工作業とを停止させることなく、ガス管Pの配管、溶接作業と並行して行うものである。即ち、ガス管Pの配管、溶接作業中においては、上記ローラコンベア12上に積載している複数組の積載セグメントSからセグメント2を上述したようにシールド掘削機1の後端胴部1a内のエレクタ3に順次、供給してシールド掘削機1の一定長のトンネル掘進毎に1リング分組立ながら掘削壁面に施工していくと共にローラコンベア12上の積載セグメントSが前端部側からエレクタ3側に供給されるに従って待機中の搬送台車6上のセグメント2を上記同様にして横取り台車8と吊支装置4によってローラコンベア12の後端部上に順次、搬入し、セグメント覆工に供するものである。
【0037】
このように、ガス管Pの配管、溶接中においても、シールド掘削機1を掘進させながらセグメントによるトンネル覆工作業を行い、ガス管Pの溶接作業が完了すれば、ローラコンベア12上にセグメント2を供給して空になった全ての搬送台車6を発進坑口にまで後退させたのち、再びセグメント2を積載してシールド掘削機1の後方におけるセグメントストック部5まで搬入し、上記同様に横取り台車8と吊支装置4を使用してローラコンベア12上に積み込み、このローラコンベア12からエレクタ3側に順次供給するものである。なお、本発明においては、ガス管の敷設について述べたが、ガス管以外の水道管などの管体敷設にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シールド掘削機からガス管敷設位置までのトンネル内の簡略横断面図、
【図2】セグメントストック部部分のトンネル内の縦断側面図、
【図3】その横断面図、
【図4】敷設したガス管とセグメント搬送台車の走行位置との関係を示す横断面図、
【図5】セグメント搬送台車の側面図、
【図6】横取り台車の側面図、
【図7】セグメント搬送台車と横取り台車との簡略正面図、
【図8】その平面図、
【図9】吊支装置と横取り台車との側面図、
【図10】その正面図、
【図11】ガス管同士の接合部分の平面図、
【図12】その縦断正面図、
【図13】ガス管接合部の溶接作業を説明するための一部切欠斜視図。
【符号の説明】
1 シールド掘削機
2 セグメント
3 エレクタ
4 吊支装置
5 セグメントストック部
6 セグメント搬送台車
7 第1レール
8 横取り台車
9 配管用台車
10 第2レール
12 ローラコンベア
P ガス管
S 積載セグメント
T トンネル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
When laying a gas pipe in a tunnel excavated by a shield excavator, the gas pipe can be supplied to the shield excavator without interrupting the tunnel excavation by the shield excavator. It relates to the segment supply method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when gas pipes are laid in underground tunnels, after excavating the tunnel with a shield excavator, a certain length of gas pipe should be sequentially carried into the tunnel and then laid on the gas pipe previously laid A long gas pipe is formed by repeatedly performing the operation of welding the gas pipes facing the butted state and welding between the butted end faces. Therefore, the outer diameter of the shield excavator is determined by the space required for carrying in and welding the gas pipe, but when performing the shield excavation work and the gas pipe laying work at the same time in the excavated narrow tunnel, It is impossible to carry in materials such as segments to the shield excavator side, and the carrying-in work becomes difficult due to the existence of a laid gas pipe.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, it is impossible to lay the gas pipe on the rear side while digging the tunnel with the shield excavator, and the gas pipe laying design line is drawn in advance by the tunnel excavator at the location where the gas pipe is laid. The current situation is that the tunnel is excavated, and then the gas pipe is carried into the tunnel and connected in sequence, which has the problem that the construction period is long and the construction cost is high. In particular, in recent years, long-distance construction has been carried out, and laying gas pipes waiting for excavation of long tunnels requires a significant work period.
[0004]
On the other hand, a gas pipe can be laid on one side of the bottom surface in the tunnel excavated by the shield excavator, and the segment can be carried in using the space on the other side. During the laying work, the carry-in passage is blocked by the presence of welding equipment, etc., and it becomes impossible to carry in the segment to the shield excavator, and during that time, the excavation work by the shield excavator has to be interrupted, The problem is that the construction period is significantly delayed.
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to enable the supply of segments to the shield excavator side even during the laying operation of the gas pipe, It is another object of the present invention to provide a method for supplying a segment that enables the tunnel digging and the lining work of the segment to the excavated wall surface to be performed efficiently.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the segment supply method of the present invention at the time of laying a gas pipe, a segment stock portion is provided in a tunnel excavated by a shield excavator as described in claim 1, and this segment stock portion is provided. A first rail for traveling the segment transport carriage is laid on one side of the bottom surface of the tunnel from the rear to the other side of the bottom surface of the tunnel from the segment stock portion to the gas pipe laying location in parallel with the first rail. When laying a second rail for traversing the side of the segment from the segment transporting carriage, and laying the gas pipe at the gas pipe laying position behind the segment stock portion in this state according to the progress of the shield excavator advance, segment a plurality of segments conveyance carriage loaded with segments from the start wellhead side of the shield excavator The segments on the segment transport carriage are sequentially transferred to the horizontal carriage that runs to the rear vicinity of the tostock section, stops at this position, and runs on the second rail. After the segment is loaded into the stock section and a plurality of segment transport carts loaded with segments are sent to the rear of the segment stock section, the cart equipped with the gas pipe is moved over the first rail. It is made to travel, it is carried to a laying place , and the segment of a segment stock part is supplied in a shield excavator during this gas pipe laying operation.
[0007]
In the method of supplying the segments constitute the segment stock portion from the roller conveyor, and configured to advance together with the shield excavator integrally connected to the roller conveyor at the rear end of the shield excavator.
[0008]
[Action and effect]
While excavating the tunnel with the shield excavator, the excavated wall surface is assembled in a ring shape by the elector within the rear end of the shield excavator, and the next excavation is advanced by the shield excavator while taking the reaction force against the assembled segment The gas pipe is laid in the tunnel lined with segments. To carry the segment to the shield excavator side, the traveling rail of the segment transport carriage is laid on one side at the bottom of the tunnel, and the gas pipe is laid on the other side along the gas pipe. This can be done by running the segment transport carriage on the rail.
[0009]
A segment stock section is provided in the tunnel at the rear of the shield excavator at the transport end of the segment transport cart. The segment loaded by the segment transport cart is loaded on this segment stock cart, and the shield excavator The segments are sequentially supplied from the segment stock portion into the shield excavator as they are excavated for a certain length, and are assembled into a ring shape by an elector as described above, and tunnel lining is performed.
[0010]
When a tunnel corresponding to the length of the gas pipe is excavated by the shield excavator, and when performing a gas pipe laying operation of connecting a new gas pipe by welding to the gas pipe previously laid behind the segment stock part, Prior to this gas pipe laying work, the segment for the gas pipe laying work in the segment stock section, that is, the number of segments necessary for digging the shield excavator during the gas pipe laying work and lining the excavated wall surface And the segments are sequentially supplied to the shield excavator during gas pipe laying work.
[0011]
In this way, during the laying operation of the gas pipe, a large number of segments stocked in the segment stock section behind the shield excavator are supplied to the erector side provided in the rear end of the shield excavator. Even during the laying operation, the shield excavator can be efficiently carried out without interrupting the excavation of the shield excavator, the assembly of the segments, and the lining process, and the entire construction period can be greatly shortened.
[0012]
At this time, a plurality of transport carts loaded with segments together with the above-mentioned many segments stocked in the segment stock section are sent to the rear of the segment stock section, and during the gas pipe welding operation, the segment stock section Corresponding to the gas pipe laying work, the excavation of the shield excavator, the assembly of the segment, and the lining work are carried out by sequentially transferring the segments on the transport carriage to the segment stock section in response to the supply of the segments to the erector side. And can be performed smoothly.
[0013]
The segment stock section is composed of a roller conveyor that is integrally connected to the rear end of the shield excavator and moves forward with the shield excavator. The segment can be automatically transferred to the front end side of the roller conveyor 13 automatically on the roller conveyor, and the segments can be smoothly and efficiently supplied from the roller conveyor to the erector in the shield excavator. It is something that can be done.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a simplified cross-sectional view inside a tunnel from a shield excavator 1 excavating a tunnel T to a location where a gas pipe P is laid, FIG. 2 is a longitudinal side view in the tunnel portion behind the rear end barrel portion of the shield excavator 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view thereof. In these drawings, the shield excavator 1 is segmented in the rear end barrel portion 1a. An erector 3 for assembling 2 in a ring shape is provided.
[0015]
In the tunnel T excavated by the shield excavator 1, a segment of a predetermined length from the rear end body portion 1 a of the shield excavator 1 is supplied to a segment stock portion 5 for supplying the segment 2 to the shield excavator 1. A traveling rail 7 for the segment transport carriage 6 is laid on one side of the bottom surface of the tunnel T between the segment stock portion 5 and the starting pit (not shown) of the shield excavator 1. On the other side of the bottom surface of the tunnel T from the segment stock portion 5 to the gas pipe laying location in parallel with the traveling rail 7, there are a horizontal carriage 8 and a gas pipe that intercept the segment from the segment conveying carriage 6. A rail 10 for traveling with a plurality of piping carts 9 equipped with various equipment necessary for laying is laid, and the horizontal carriage 8 is segmented with respect to the piping cart 9 It is arranged on the ment stock part 5 side so as to travel on the traveling rail 10. In the following description, the traveling rail 7 of the segment transport carriage 6 is the first rail, and the traveling rail 10 of the horizontal carriage 8 and the piping carriage 9 is the second rail.
[0016]
Further, in the center of the top wall of the tunnel T above the segment stock portion 5, the rear end body portion 1a of the shield excavator 1 is located above the front end portions (terminal portions) of the first and second rails 7 and 10. A single girder 11 made of H-shaped steel is supported so as to be movable in the tunnel length direction, and the front end of the girder 11 is opened at the rear end of the rear end body 1a of the shield excavator 1. It is comprised so that it may be connected with the upper end in and may be advanced integrally with the shield excavator 1. Reference numeral 4 denotes a segment suspension device composed of a chain block disposed on the beam 11 so as to be able to run. The segment suspension device 4 lifts the segment 2 from the horizontal carriage 8 and carries it into the segment stock section 5.
[0017]
Further, as shown in FIG. 3, on the segment stock portion 5, as shown in FIG. 12 is arranged, and a plurality of segments necessary for assembling one ring are stacked on the roller conveyor 12 sequentially from the front end portion to the rear end portion at small intervals. . In FIG. 2 and FIG. 3, there are six sets of loading segments S. Therefore, segment lining for six rings can be performed.
[0018]
As is well known, the shape of the segment 2 is formed by connecting flat frame plate side frames 2c and 2c of a fixed length between both ends of the front and rear frame portions 2a and 2b that are curved in an arc shape. It is formed in a flat rectangular frame having a constant arc length that is curved, and a skin plate 2d is stretched on the outer peripheral surface of this frame.In this embodiment, a steel segment is adopted, It may be a concrete segment.
[0019]
As shown in FIGS. 4 and 5, the segment transport carriage 6 traveling on the first rail 7 is a planar rectangular carriage provided with wheels 6 c that roll on the first rail 7 at the front and rear portions of the lower surface. It consists of a main body 6a and front and rear vertical walls 6b and 6b of a fixed height standing at the front and rear end portions of the upper surface of the truck body 6a with a distance substantially equal to the arc length of the segment 2, and the width of the carriage body 6a is The first rail which is shorter than the width between the front and rear frame portions 2a and 2b of the segment 2 and which is laid on one side of the bottom surface of the tunnel T without being obstructed by the gas pipe P laid on the other side of the bottom surface in the tunnel T 7 is configured to be able to travel on. Further, both sides between the front and rear vertical walls 6b, 6b are fully opened in the tunnel width direction so that the segment 2 can be exchanged smoothly.
[0020]
On the other hand, as shown in FIGS. 6 to 8, the preloading carriage 8 that travels on the second rail 10 has a planar rectangular shape in which wheels 8 c that roll on the second rail 10 are provided at the front and rear portions of the lower surface. A cart body 8a, a pivot receiving frame 8b disposed on the cart body 8a, a horizontal arm 8e attached to the upper end of a lifting column 8d erected on the rear end of the cart body 8a, It consists of a segment suspension 8f made of a hook fitting attached to the tip of the horizontal arm 8e, and this horizontal carriage 8 is configured to be self-propelled by a traveling motor 13 disposed on the front end surface. .
[0021]
The pivot receiving frame 8b is formed by integrally fixing U-shaped bottom frames 82 and 82 for accommodating the segment 2 to the front and rear portions of the rectangular frame 81 in which the segment 2 can be stored. A rectangular frame 81 is formed by a motor 84 that is pivotally supported on the upper ends of support columns 83, 83 that are erected on the front and rear portions of the cart body 8a at the center of the carriage, and that is installed on the front end portion of the cart body 8a. It can be reciprocated from a vertical state to a horizontal state.
[0022]
Further, the lifting column 8d is housed in a fixed cylinder 85 erected on the rear end portion of the cart body 8a so that the lower part thereof is vertically extendable and retracted along the rear surface of the lifting column 8d. It is configured such that it can be expanded and contracted in the vertical direction by a jack 86 standing and fixed on 8a.
[0023]
Next, a method for carrying the segment 2 from the starting pit to the segment stock section 5 behind the shield excavator 1 using the segment conveying carriage 6, the horizontal carriage 8 and the suspension support device 4 configured as described above will be described. At the start pit side, a plurality (three in the figure) of segments 2 are arranged on the carriage body 6a of the transport carriage 6, with one frame 2a curved in an arc shape facing downward and both side frames 2c, 2c. The inner peripheral surface curved in the front-rear direction and in an arc shape is directed toward the excavation wall surface of the tunnel T, and is stacked and placed between the vertical walls 6b and 6b in the width direction of the carriage body 6a. . After a plurality of transport carts 6 loaded with a plurality of segments 2 are connected in series in this way, the transport is carried on the first rail 7 toward the segment stock section 5 on the shield excavator 1 side by the battery loco 14.
[0024]
In this embodiment, six segments 2 are covered with one segment for one ring, and twelve transport carts loaded with three segments 2, that is, six segments can be covered. A carriage train is conveyed. The segment 2 is formed with a width of 1 m between the front and rear frame portions 2a and 2b constructed in the tunnel length direction.
[0025]
Since the transport carriage 6 traveling on the first rail 7 by the battery loco 14 is loaded with a plurality of segments 2 within the width of the carriage body 6a as described above, In spite of the presence of the gas pipe P already laid on the bottom of the side portion, it can be reliably conveyed in the narrow tunnel T as shown in FIGS. In FIG. 4, only one transport cart 6 is shown.
[0026]
When the segment transport carriage train travels to the end of the first rail 7 laid to the rear vicinity of the segment stock section 5, it stops at that position, and is taken by the preemptive carriage 8 waiting on the second rail 10. After the segments 2 loaded on the transport carts 6 are transferred onto the preloading cart 8, they are sequentially loaded onto the segment stock section 5 by the suspension device 4.
[0027]
Specifically, first, the horizontal carriage 8 is self-propelled with its rotation receiving frame 8b oriented in the vertical direction, and is placed on one conveyance carriage 6, and then the lifting column 8d is lifted by extending the jack 86. When the horizontal arm 8e at the upper end reaches above the height of the segment 2 placed on the transport carriage 6, the operator rotates the horizontal arm 8e horizontally above the transport carriage 6 by the operator. The segment hanging tool 8f is locked to the upper end portion of the inner segment 2 facing the preloading carriage 8. Next, the lifting column 8d is slightly raised to separate the lower surface of the segment 2 from the upper surface of the carriage body 6a of the transport carriage 6, and the horizontal arm 8e is rotated to the side of the horizontal carriage 8 as shown in FIGS. The segment 2 is housed in the pivot receiving frame 8b of the horizontal carriage 8 and placed in the U-shaped bottom frame 82 of the pivot receiving frame 8b in the same standing posture as the transport carriage 6.
[0028]
At this time, the space between the front and rear vertical walls 6b, 6b on the carriage main body 6a of the transport carriage 6 containing the segment 2 is fully opened toward the side carriage 8 while the side carriage 8 is pivotally received. Since the frame 8b is opposed to the transport carriage 6 side in the center in the length direction on the turning trajectory of the tip of the horizontal arm 8e, the horizontal arm 8e is rotated with the segment 2 slightly lifted. It is possible to simply and surely store it in the rotation receiving frame 8b of the horizontal carriage 8 simply by making it happen.
[0029]
In this way, when all the segments 2 on one transport carriage 6 are sequentially transferred into the rotation receiving frame 8b of the horizontal carriage 8 by the horizontal arm 8e, the horizontal carriage 8 is moved to the segment stock portion 5 as shown in FIG. It is allowed to self-propell on the second rail 10 up to the lower part of the rear end of the beam member 11 movably disposed in the center of the top wall of the tunnel T in the tunnel length direction. As shown in FIG. 10, the rotation receiving frame 8b is rotated 90 degrees to be in a horizontal state, thereby bringing the segment 2 into a stacked state in which the inner peripheral surface curved in a concave arc shape faces upward.
[0030]
In this state, the suspension device 4 composed of a chain block supported so as to be able to run on the girder 11 is moved to the rear end of the girder 11, and the segment on the rotation receiving frame 8b of the horizontal carriage 8 is moved. 2 is lifted, and then travels to the front end of the beam member 11 to suspend the segment 2 on the front end of the roller conveyor 12 as the segment stock portion 5, and has a concave arc shape as shown in FIGS. Is placed with the inner circumferential surface curved upward facing upward. Similarly, the segments 2 on the rotation receiving frame 8b are sequentially lifted by the suspension device 4, stacked on the previously loaded segments 2, and all (three) segments 2 are loaded onto the roller conveyor 12. After that, the horizontal receiving carriage 8 is placed next to the next segment conveying carriage 6 with the rotating receiving frame 8b in the vertical state, and again from the conveying carriage 6 into the rotating receiving frame 8b of the collecting carriage 8 by the same operation process as described above. After the segment 2 is transferred and the preloading carriage 8 is self-propelled to the segment stock section 5, it is carried onto the roller conveyor 12 by the suspension device 4.
[0031]
The loading and loading of the segment 2 on the roller conveyor 12 is performed so that the number of segments for two transport carts, that is, six necessary for assembling for one ring, is set as one set. The segments 2 from the carriage 6 are sequentially arranged on the roller conveyor 12 as six stacked segments S from the front end portion toward the rear end portion.
[0032]
The loading segment S on the roller conveyor 12 is supplied to the erector 3 from the loading segment S on the front end side as the shield excavator 1 advances, and is assembled in a ring shape in the rear end body portion 1a of the shield excavator 1. Line the excavation wall. When the stacking segment S on the front end portion of the roller conveyor 12 is used for tunnel lining, the next stacking segment S moves on the roller conveyor 12 to the front end side of the roller conveyor 12, and again, as described above, 1 It is assembled as a segment lining for the ring. In addition, whenever the shield excavator 1 excavates a tunnel of a fixed length, the 1st and 2nd rails 7 and 10 are added to the movement trace of the roller conveyor 12 which moves forward integrally with the shield excavator 1.
[0033]
Thus, every time the shield excavator 1 digs a certain length, the excavation wall surface is covered by the segment 2 assembled by the erector 3, and the shield excavator 1 excavates the tunnel corresponding to the length of the gas pipe P while the gas pipe. P installation work is carried out. During the laying operation of the gas pipe P, the segment transport carriage 6 cannot be run on the first rail 7 due to the presence of a welding machine or the like. A large number of segments 2 corresponding to the time required for welding the gas pipe are carried into the side. In other words, a plurality of (12 in this embodiment) transport carts 6 on which the loaded segments S are supplied in a full state on the roller conveyor 12 in the segment stock section 5 and the segments 2 are loaded are connected to the first rail 7. The rear end of the segment stock portion 5 is kept waiting on the end portion of the.
[0034]
After this state, a carriage (not shown) on which the gas pipe P is mounted is caused to travel on the first rail 7 from the starting pit by the battery loco 15 and, as shown in FIG. After carrying in to the front of the gas pipe P laid on the side, as shown in FIGS. 11 and 12, the pipe holder 16 is erected and fixed at predetermined intervals in the tunnel length direction. 16, the gas pipe P is moved across from the carriage, and the rear end face of the gas pipe P is joined to the front end face of the existing gas pipe P previously laid, while waiting on the second rail 10. The plurality of piping carriages 9 are moved to the front part of the gas pipe P.
[0035]
This piping carriage 9 is necessary for welding work such as a welding head 20, gas pipe clamping means (not shown), welding cable 21, welding guide rail 22, welding control equipment 23, gas cylinder 24, etc. as shown in FIG. Various devices are mounted, and these devices, equipment, and the like are attached to and connected to the joints between the gas pipes for welding work.
[0036]
According to this method, the tunnel excavation by the shield excavator 1 and the segment lining operation on the excavation wall surface are stopped in parallel with the piping of the gas pipe P and the welding operation. That is, during the piping of the gas pipe P and the welding operation, the segment 2 from the plurality of sets of loaded segments S loaded on the roller conveyor 12 is placed in the rear end body portion 1a of the shield excavator 1 as described above. Sequentially supplied to the erector 3 and constructed on the excavation wall surface while assembling one ring for every fixed tunnel excavation of the shield excavator 1, and the loading segment S on the roller conveyor 12 moves from the front end side to the erector 3 side. As supplied, the segment 2 on the transport carriage 6 on standby is sequentially loaded onto the rear end portion of the roller conveyor 12 by the side-drawing carriage 8 and the suspension support device 4 in the same manner as described above and used for segment lining. .
[0037]
In this way, even during the piping and welding of the gas pipe P, the tunnel lining work is performed by the segment while the shield excavator 1 is advanced, and when the welding work of the gas pipe P is completed, the segment 2 is placed on the roller conveyor 12. After all the transport carts 6 that have been emptied by retreating to the starting pit, the segments 2 are loaded again and carried to the segment stock section 5 behind the shield excavator 1, and the same as above. 8 and the suspension support device 4 are loaded onto the roller conveyor 12 and are sequentially supplied from the roller conveyor 12 to the erector 3 side. In the present invention, the laying of the gas pipe has been described. However, the present invention can also be applied to the laying of a pipe body such as a water pipe other than the gas pipe.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified cross-sectional view inside a tunnel from a shield excavator to a gas pipe laying position,
FIG. 2 is a vertical side view of the segment stock section in the tunnel,
FIG. 3 is a cross-sectional view thereof,
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the relationship between the laid gas pipe and the travel position of the segment transport carriage;
FIG. 5 is a side view of a segment transport cart,
FIG. 6 is a side view of a preloading carriage,
FIG. 7 is a simplified front view of a segment conveyance carriage and a pre-stage carriage;
FIG. 8 is a plan view thereof.
FIG. 9 is a side view of the suspension support device and the side carriage,
FIG. 10 is a front view thereof.
FIG. 11 is a plan view of a joint portion between gas pipes;
FIG. 12 is a longitudinal front view thereof,
FIG. 13 is a partially cutaway perspective view for explaining a welding operation of a gas pipe joint.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield excavator 2 Segment 3 Electa 4 Suspension support device 5 Segment stock part 6 Segment conveyance trolley 7 First rail 8 Horizontal trolley 9 Piping trolley
10 Second rail
12 Roller conveyor P Gas pipe S Loading segment T Tunnel

Claims (1)

シールド掘削機の後端にローラコンベアからなるセグメントストック部を一体に連結してシールド掘削機と共に前進させるようにし、このセグメントストック部から後方のトンネルの底面一側部にセグメント搬送台車走行用の第1レールを敷設すると共にこの第1レールに平行して上記セグメントストック部からガス管敷設場所までのトンネルの底面他側部上に上記セグメント搬送台車からセグメントを横取りする横取り台車走行用の第2レールを敷設し、この状態にしてシールド掘削機の掘進に従って該セグメントストック部後方の上記ガス管敷設場所にガス管を敷設する際に、予め、シールド掘削機の発進坑口側からセグメントを積載した複数台のセグメント搬送台車をセグメントストック部の後方近傍部にまで走行させ、この位置で停止させて上記第2レール上を走行する横取り台車にこれらのセグメント搬送台車上のセグメントを順次移載させてこの横取り台車上から上記セグメントストック部にセグメント搬入しておき、さらに、セグメントを積載している複数台のセグメント搬送台車をセグメントストック部の後方に送り込んだ状態にしたのち、ガス管を搭載した台車を上記第1レール上を走行させて敷設場所まで搬入し、このガス管敷設作業中にセグメントストック部のセグメントをシールド掘削機内に供給することを特徴とするガス管敷設時におけるセグメント供給方法。 A segment stock unit consisting of a roller conveyor is integrally connected to the rear end of the shield excavator so as to move forward together with the shield excavator. A second rail for traveling on a side-by-side carriage that lays one rail on the other side of the bottom surface of the tunnel from the segment stock portion to the gas pipe laying location in parallel with the first rail. In this state, when laying gas pipes at the gas pipe laying location behind the segment stock portion according to the progress of the shield excavator , a plurality of units loaded with segments from the start pit side of the shield excavator in advance Drive the segment transport carriage to the vicinity of the rear of the segment stock section and stop at this position. The segments on the segment transport carriage are sequentially transferred to the pre-stage carriage traveling on the second rail, and the segments are loaded into the segment stock section from the pre-stage carriage, and the segments are further loaded. After moving the multiple segment transport carriages to the rear of the segment stock section, the carriage equipped with the gas pipe is run on the first rail and carried to the laying place. During this gas pipe laying work A segment supply method for laying a gas pipe, characterized in that a segment of a segment stock section is supplied into a shield excavator.
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