JP4612283B2

JP4612283B2 - セグメント組立装置およびセグメントの組み付け方法

Info

Publication number: JP4612283B2
Application number: JP2003137892A
Authority: JP
Inventors: 森田泰司; 宗像保
Original assignee: Taisei Corp; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Taisei Corp; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: JP2004339802A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメント組立装置およびセグメントの組み付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘削機は、既設のセグメントにシールドジャッキを押し当て、その反力を受けながら、前方のカッタディスクを回転しつつトンネルを掘削してゆく。そして、シールド掘削機を前進させた後、シールドジャッキを収縮して形成されたセグメントとの間の空所へ、エレクタ装置を用いて順次セグメントを組み付け、トンネルを構築していく。
【０００３】
トンネルの断面形状には、円形断面のほか、楕円形や四角形断面、矩形断面、馬蹄形断面など様々な種類があり、これらは利用目的によって使い分けられている。
そして、トンネルを構築するシールド掘削機は、各トンネルの断面形状に応じて準備されるが、その構造は個々別々なものである。たとえば、構造の一部をなすエレクタにおいても、一般の円形シールド機に使用されるエレクタが、他のトンネルの断面形状においては使用し得ず、他の形態および機構を有するエレクタが準備されている。
【０００４】
このうち、断面が長方形であるトンネルを構築する場合、たとえば本願の出願人によって出願された、排土装置を囲繞して掘進方向に沿って延びる水平ガイド部材を設け、その水平ガイド部材に掘進方向に沿って移動自在に且つ矩形シールドフレームの長辺方向に沿って延びる直交ガイド部材を設け、その直交ガイド部材にセグメントを把持すると共に直交ガイド部材に沿って移動してセグメントを組立てるエレクタ本体を設けた発明がある（たとえば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１６０９９７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記したような従来のセグメント組立装置およびセグメントの組み付け方法にあっては、トンネルの断面形状、特にトンネル断面の横幅が狭い場合や逆にセグメントピースが大きい場合には、組み付けが難しい、という問題が生じていた。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、トンネル断面の横幅が狭い場合、またセグメントピースが大きい場合にも、セグメントの組み付けが容易かつ確実に行える、セグメント組立装置およびセグメントの組み付け方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明のセグメント組立装置は、トンネル断面の内部空間の長辺方向と短辺方向の寸法が異なるトンネルの内面に、セグメントを組み付けるシールド掘削機用のセグメント組立装置であって、シールド掘削機の後胴リングガーダ部に上下方向に固定された昇降用リニアガイド上を昇降フレームがトンネル内部空間の長辺方向へ移動自在であり、前記昇降フレームには横行用リニアガイドが配設されており、横行フレームが前記横行用リニアガイドに備えられた軌条をトンネル内部空間の短辺方向へ移動自在であり、掘進方向を第一軸とし、前記第一軸に垂直な方向を第二軸とし、前記横行フレームには前記第一軸を軸心としてローリングフレームが旋回可能であり、前記ローリングフレームには前後摺動用リニアガイドが設けられ、前後摺動用リニアガイドに備えられた軌条を前後摺動フレームが掘進方向へ移動自在であり、前記前後摺動フレームには、縦旋回用ベアリングが設けられ、前記第二軸を軸心として、セグメントを把持する鈎爪を備えたヨーイングフレームが縦旋回用ベアリングにより旋回可能に構成するエレクタ装置と、トンネル内に搬入されたセグメントを、トンネル外周壁を構成する面が下向きになるように載上して運搬し、前記エレクタ装置に供給するセグメント搬送装置と、を具備してなることを特徴としたものである。
【０００９】
また、本発明のセグメント組立装置は、前記したセグメント組立装置において、前記セグメント搬送装置の上部または下部、若しくはその両方に、掘進方向へ向けて伸縮可能に構成する可動デッキを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のセグメント組立装置は、前記したセグメント組立装置において、前記セグメント搬送装置または前記可動デッキ、若しくはその両方の先端部に、側方へ向けて伸縮自在な拡張装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のセグメントの組み付け方法は、前記したセグメント組立装置を用いて、セグメントを組み付ける方法において、前記セグメントを、前記セグメント搬送装置に載上させて所定の位置まで運搬し、前記エレクタ装置を前記セグメントの上方に位置せしめて前記セグメントを把持し、前記エレクタ装置の各機構を必要に応じて作動させることによって、前記セグメントを所定の位置に設置することを特徴としたものである。
【００１２】
また、本発明のセグメントの組み付け方法は、前記したセグメント組立装置を用いて、セグメントを組み付ける方法であって、セグメントを前記セグメント搬送装置に載上させて所定の位置まで運搬し、前記エレクタ装置を前記セグメントの上方に位置せしめて、前記セグメントを把持し、前記エレクタ装置の各機構を必要に応じて作動させることによって、前記セグメントを所定の位置に設置した後、前記拡張装置を伸張して配置済みの前記セグメントに押し当て、前記セグメントを前記トンネルの内壁へ設置したことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本例では、断面形状が縦長矩形を呈するトンネルを例に挙げ、以下説明を行う。また、トンネル断面の各方向を、昇降方向ａ、横行方向ｂ、そしてシールド掘削機の進行方向を掘進方向ｃで表す。
【００１４】
＜イ＞全体の構成
図１は、本発明に係るセグメント組立装置１０の実施の形態を示した垂直方向の断面図である。
セグメント組立装置１０は、セグメントＳをトンネル内壁面に組み付ける装置であって、シールド掘削機の後方部に配置されている。
セグメント組立装置１０は、セグメントＳを把持してトンネルの各部位へ供給するエレクタ装置２０と、図外の搬入台車よりセグメントＳを受け取り、エレクタ装置２０へ供給するセグメント搬送装置３０とを具備している。
また、トンネル空間を分断するように、略中央部に配置されているセグメント搬送装置３０の上下空間には、上部に可動デッキ４０、下部に後方台車５０を配置しても良い。すなわち、トンネル断面を概ね上下方向に三分割した場合、上段に可動デッキ４０、中段にセグメント搬送装置３０、そして下段に後方台車５０が位置する配置関係となる。
【００１５】
トンネルの中空に位置する、可動デッキ４０およびセグメント搬送装置３０は、掘進方向ｃへ一定の間隔をおいてトンネルの両側壁に架け渡された横架材６１、６２の上部に配置される。この横架材６１、６２は、エレクタ装置２０がトンネル断面を自在に移動できるように、その手前までしか横架させない。
横架材６１の下部には、セグメントＳを図外の搬入台車からセグメント搬送装置３０に移し替えるためのホイスト６０を備える。
これらの可動デッキ４０、セグメント搬送装置３０、後方台車５０は、トンネルの左右側壁のうち何れか一方へ寄せて配置させることにより、空所部分を風管の設置や通路として利用してもよい。
以下、各部詳細について説明する。
【００１６】
＜ロ＞エレクタ装置
エレクタ装置２０は、セグメントＳをトンネル内壁面の所定の位置へ配置する装置である。
エレクタ装置２０は、セグメントＳを把持するための鈎爪２７１を備え、セグメントＳを把持して、トンネルの空間内を昇降方向ａ、横行方向ｂおよび掘進方向ｃへ移動可能に構成し、また掘進方向ｃに設けた第一軸ｄ１、そして鈎爪２７１を含む第一軸ｄ１に対して垂直に設けた第二軸ｄ２をそれぞれ中心として、旋回することができる。
【００１７】
エレクタ装置２０の昇降方向ａへの移動機構は、後胴リングガーダ部に上下方向に固定された昇降用リニアガイド２１２上を、これに支持された昇降フレーム２１１が昇降用ジャッキ２１３によって昇降方向ａへ移動する構成となっている（図２、３）。
【００１８】
また、この昇降フレーム２１１には横行方向ｂへ向けて横行用リニアガイド２２２が配設されており、横行フレーム２２１が横行用モータ２２３を駆動源としてこの軌条を移動することができる（図２、３）。
【００１９】
また、この横行フレーム２２１には横旋回用ベアリング２３２が設けられており、第一軸ｄ１を軸心としてローリングフレーム２３１が横旋回用モータ２３３により横旋回できるようになっている（図２、図３）。この旋回角度は、たとえばローリングフレーム３２１の下面から上面に向けて、それぞれ左右方向に１９０°とする。
【００２０】
また、このローリングフレーム２３１には前後摺動用リニアガイド２４２が設けられており、この軌条を前後摺動フレーム２４１が前後摺動用ジャッキによって移動することができる（図４、５）。
【００２１】
また、この前後摺動フレーム２４１には縦旋回用ベアリング２５２が設けられており、第ニ軸ｄ２を軸心としてヨーイングフレーム２５１が縦旋回用ベアリング２５２により縦旋回できるようになっている（図４）。この旋回角度は、たとえば掘進方向ｃの後方から前方に向けて、それぞれ左右方向に１００°とする。
【００２２】
また、このヨーイングフレーム２５１には、ピッチングフレーム２６１がピン接合によって支持されており、ピッチングフレーム２６１はピッチングジャッキ２６２によって揺動することができる（図５）。
さらに、ヨーイングフレーム２５１には、鈎爪２７１が設けられており、これによって下方に位置するセグメントＳを把持することができる。鈎爪２７１の開閉は、把持ジャッキ２７２によって行う（図４、図５）。
また、セグメントＳを把持した際に、揺れが生じるのを防止するため、鈎爪２７１の周囲に振止ジャッキ２８１を配置する。
【００２３】
また、本例ではエレクタ装置２０の各作動を、無線操作によって行う。
なお、エレクタ装置２０の構成は、必ずしも上記に限定されるものではない。
【００２４】
＜ハ＞セグメント搬送装置
セグメント搬送装置３０は、エレクタ装置２０にセグメントＳを供給する装置である。
セグメント搬送装置３０は、たとえばセグメント搬送装置３０の上部にセグメントＳを載置する荷台３２と、掘進方向ｃへ向けて走行させることができる走行手段３３とから構成する。またこの荷台３２は、その一部を走行手段３３より前方に突き出すような構成となっている。
【００２５】
セグメント搬送装置３０は、横架材６２の上部に掘進方向ｃへ向けて敷設された軌条に沿って走行する。軌条とセグメント搬送装置３０の接触部には、走行中、セグメント搬送装置３０が軌条から浮き上がらないように、掛止部材などを設けるのが望ましい。
また、荷台３２からセグメントＳがズリ落ちないように、荷台３２上に着脱式のストッパーを設けても良い。
また、荷台３２の上部には、作業員が搭乗できるスペースを設け、作業台として利用してもよい。
【００２６】
セグメント搬送装置３０の前方部には、両側のトンネル壁面に向けて伸縮可能に構成する拡張装置３１を備える。
拡張装置３１を両側に向けて伸張し、トンネル壁面に配置したセグメントＳをトンネル壁面に押し当てることによって、セグメントＳを所要の位置に配置させることができる。
この拡張装置３１は、両サイドへ向けて左右に等しく伸張する構成とする。
拡張装置３１は、たとえば油圧によって伸縮する構成とする。
【００２７】
このほか、セグメント搬送装置３０の前方および後方にはバンパースイッチを設け、たとえばセグメントＳや後方の搬入台車などとの接触により、走行を自動的に停止して危険の拡大を最小限に抑えるのが好ましい。さらに、かかる危険を事前に回避するために、光センサーを配置し、一定範囲内に障害物が近づくと、作動を停止する構成としてもよい。
なお、セグメント搬送装置３０の走行は、専用のペンダントスイッチによって操作可能にしても良い。
また、セグメント搬送装置３０の走行は、電動方式とするのが好ましい。
【００２８】
＜ニ＞可動デッキ
可動デッキ４０は、掘進方向ｃに向けて、構成する一部を伸縮可能に構成する作業台であって、この上部に作業員が搭乗し、たとえばキーセグメントなどの組み付け時の作業に利用する。
可動デッキ４０の見下げ図および側面図を、それぞれ図７、図８に示す。
【００２９】
可動デッキ４０は、たとえば掘進方向ｃへ向けて移動可能に構成するＴ字型の移動部４１と、基部４２とから構成する。
移動部４１が前方へ向けてスライドすると（図７の二点鎖線）、移動部４１と基部４２との間にスライド量に応じた間隙が生じる。そのため移動部４１には、たとえば折畳み式の開閉デッキ４３、４３を配置しておき、移動後にこれを広げてこの間隙を埋め、その上部にも搭乗可能に構成する。
移動部４２のスライドは、たとえば油圧式によって移動可能に構成する。
【００３０】
移動部４１の先端には、両側部に向けて伸縮可能である拡張装置４４を設ける。
この拡張装置４４は、トンネル壁面に配置したセグメントＳをトンネル壁面に押し当てることによって、セグメントＳを所要の位置に配置させることができる。
また、この拡張装置３１は、可動デッキ４０の移動時にも使用する。かかる移動は、掘進方向ｃにスライドさせた移動部４１から拡張装置４４を伸張し、移動部４１をトンネル壁面に固定させた後、スライド機構を短縮するように可動することによって、基部４２が移動部４１側へ引っ張られ、可動デッキ４０全体を掘進方向ｃへ移動させることができる。
【００３１】
また、可動デッキ４０には、二基の電動ウィンチ４５、４５を設ける。この電動ウィンチ４５からは、移動部４１に備えるプーリー４５１を介してワイヤＷ１、Ｗ２が垂下されており、キーセグメントＳ３や横架材６１、６２の取付け時に用いる。電動ウィンチ４５、４５間の間隔は、エレクタ装置２０より広くとるのが好ましい。
【００３２】
また、可動デッキ４０の両側部には、トンネル壁面に向けて伸張し、当接させることにより、可動デッキ４０自体の位置を修正するためのセンタリングジャッキ４８、４８を備えても良い。なお、この押し当て時には、センタリングジャッキスプレッダー４９を介して当接させるのが好ましい。
また、可動デッキ４０上には手摺りを備えたり、必要に応じて投光器などを配置しても良い。
なお、本例では、可動デッキ４０の各作動をペンダントスイッチ４６によって行う。
【００３３】
＜ホ＞後方台車
後方台車５０は、トンネル空間内の下部を走行可能に構成する作業台である。
後方台車５０は、牽引装置５１を介してシールド本体に連結されており、シールドの移動に追従して移動する。
牽引装置５１には、下向きに伸縮可能な押し込み装置５１１を配置し、下部に位置するキーセグメントの嵌め込みに使用する。かかる作動は、専用のペンダントスイッチ５１２で遠隔操作により行うのが好ましい。
後方台車５０には、掘削方向ｃに向けて伸縮可能に構成する可動デッキ５２が備えてあり、伸張時には牽引装置５１の上方に並行に配置する。これによって、リングガーター部と後方台車５０との間、すなわち牽引装置５１が位置する部分も作業台に搭乗して作業を行うことができる。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明のセグメント組立装置１０を用いて、セグメントＳ１〜Ｓ６および横架材６１、６２をトンネルの内壁に組み付ける方法について説明する。
なお、本例で使用するトンネルは、上下で水平に配置されるキーセグメントＳ３、Ｓ６と、左右両側で上下に分割されるセグメントＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５との計６つのセグメントで一つのリングを形成する構成とする。
【００３５】
＜イ＞セグメントの搬入
まず、トンネルの側部を構成するセグメントＳ１を、トンネル周壁を構成する面が下向きになるように、そしてセグメントＳ１の長手方向がトンネルの掘進方向に向くように、図外の搬入台車に載せて、セグメント搬送装置１０の近傍まで運搬する。
【００３６】
＜ロ＞セグメントの積替え及び供給
次に、セグメントＳ１を搬入台車からセグメント搬送装置３０へ積み替える。この作業は、セグメント搬送装置３０の上方に配置するホイスト６０を用いて行う。ホイスト６０の走行、巻上げ、巻下げなどの操作は、ペンダントスイッチ６４で行う。
以上のように、セグメントＳ１は、搬入時からセグメント搬入装置３０への積み替え作業に至るまで、横に寝かせたままの安定した状態で行えるから、常時安全な作業を行うことができる。
【００３７】
セグメントＳ１をセグメント搬送装置３０に載せた後、ストッパーでしっかりと固定し、セグメント搬送装置３０を掘削方向ｃに走行させる（図１０（ａ））。このとき、エレクタ装置２０は、予めセグメント搬送装置３０のレベルより高い位置に待機させておき、エレクタ装置２０との接触を防止する。
セグメントＳ１を所定の位置まで運搬した後、セグメント搬送装置３０を停止させる。
【００３８】
ここで、ホイスト６０について説明する。
ホイスト６０は、搬入台車からセグメント搬送装置３０へセグメントＳ１の載せ換えを行う際に使用する。そのため、ホイスト６０と、搬入台車およびセグメント搬送装置３０との間には、セグメントＳ１の載せ変え作業に必要なスペースを設けるが、本例の場合セグメントＳ１は横にしたままの状態で行えるため、それほど広いスペースは必要ない。
ホイスト６０は、トンネルの左右側壁に架け渡された横架材６１下部に懸吊され、掘進方向ｃへ向けて配置されたホイストレール６３上を、移動可能に構成する。ホイスト６０には、たとえば定格荷重２７．４ｋＮ（２８００ｋｇｆ）のホイスト６０が使用できる。
ホイスト６０はホイストレール６３上を確実に走行するため、たとえばホイストレール６３の下面にチェーンを設け、ホイスト６０側の駆動スプロケットが噛合いながら走行するような構成とする。かかる形態では、トンネルに勾配がついている場合でも、ホイスト６０の遊動を回避することができる。
【００３９】
ホイスト６０を吊下げるホイストレール６３は、一定長さに形成されている。ホイストレール６３は、トンネルの掘削と共に横架材６１に架け渡されつつ、掘進方向ｃへ移動する。たとえば、横架材６１とホイストレール６３とを公知のトロリーで連結することにより、ホイストレール６３はトロリーを介して横架材６１を伝いつつ、掘進方向ｃへ向けて移動できる。ホイストレール６３を移動させるには、たとえば公知のチェーンブロックにワイヤーロープを取付け、その一端を組立済みのセグメントに、他端をホイストレール６３の端部に設けた牽引用ブラケットに取付けて、チェーンブロックを短縮させることにより、ホイストレール６３を掘進方向ｃへ移動させることができる。
このとき、同時にホイストレール６３の後方にもワイヤを張り渡すことで、下り勾配時の移動など、加速が予測される場合にも対応することができる。
ホイストレール６３の移動後、または移動と同時に、ホイストレール６３の移動先の横架材６１にトロリーを取付けておき、両者を連結する。
このとき、ホイストレール６３の後方に位置し、不要となったトロリーを、前方の横架材６１に取付け転用すると良い。そのため、かかるトロリーは横架材６１に対して脱着可能なものが好ましい。
また、トロリーには、ホイストレール６３の浮き上がりを防止する浮き上がり防止金具を取付けるのが好ましい。
【００４０】
＜ハ＞セグメントの組み付け
次に、エレクタ装置２０を用いて、セグメントＳ１をトンネル内壁へ取付ける。
昇降用ジャッキ２１３を短縮し、昇降フレーム２１１を下降して、セグメントＳ１の上部にエレクタ装置２０を配置する。そして、把持ジャッキ２７２を可動して、セグメントＳ１のトンネル端面を構成する側部を鈎爪２７１で把持する。その後、セグメントＳ１を吊上げ、セグメント搬送装置３０を一旦後退させる（図９（ｂ））。
【００４１】
次に、横旋回用モータ２３３を駆動させて、ローリングフレーム２３１を９０度旋回し（図９（ｃ））、さらに縦旋回用モータ２５３を駆動させて、セグメントＳ１の長手方向を上下方向に位置させる（図９（ｄ））。
このとき、エレクタ装置２０は、回転したセグメントＳ１が周囲に衝突しない位置に移動させておく。
その後、昇降用ジャッキ２１３を短縮し、横行用モータ２２３を駆動させて、セグメントＳ１をトンネル壁面の所要の場所に配置する（図９（ｅ））。
このとき、トンネルの下部には牽引装置５１が位置するが、エレクタ装置２０はセグメントＳ１の端部を把持しているため、牽引装置５１に衝突することなく、セグメントＳ１を組み付けることができる。
また、エレクタ装置２０は、必要に応じて振止ジャッキ２８１を可動し、セグメントＳ１の揺れを抑える。
同様にして、このセグメントＳ１と対峙関係にある、セグメントＳ２を配置する。
【００４２】
＜ニ＞キーセグメントの取付け
次に、下部のキーセグメントＳ３を取付ける。
本例においては、キーセグメントＳ３の組み付けに、可動デッキ４０に備える電動ウィンチ４５、４５を用いる。
キーセグメントＳ３もセグメントＳ１、Ｓ２と同様、セグメント搬送装置３０に載置して所要の位置まで運搬する。
次に、ブームスライド４７を伸張して電動ウィンチ４５、４５を、キーセグメントＳ３の上方に位置せしめ、それぞれの電動ウィンチ４５、４５からワイヤＷ１、Ｗ２を繰りだして、キーセグメントＳ３の側部に掛止する（図１０（ａ））。
そして、電動ウィンチ４５、４５を巻上げ、セグメント搬送装置３０を再び後退させる。
【００４３】
次に、一方のワイヤＷ１だけを伸ばし、キーセグメントＳ３を水平状態から垂直状態にする（図１０（ｂ））。その後、ワイヤＷ１をキーセグメントＳ３から外し、もう一方のワイヤＷ２をゆっくりと繰りだして、キーセグメントＳ３を下降させる。キーセグメントＳ３が牽引装置５１の高さより低い位置にきた時点で、再度ワイヤＷ１をキーセグメントＳ３の側部に掛止し（図１０（ｃ））、両ワイヤＷ１、Ｗ２の長さを調整して、キーセグメントＳ３を水平状態に戻す。
そして、両ワイヤＷ１、Ｗ２を同時に繰り出して、キーセグメントＳ３をセグメントＳ１、Ｓ２間に配置する。キーセグメントＳ３の嵌め込みは、牽引装置５１から押し込み装置５１１を下方へ伸張し、キーセグメントＳ３の上面に押し当てて行う（図１０（ｄ））。
【００４４】
キーセグメントＳ３を配置した後、エレクタ装置２０を用いて残りのセグメントＳ４、Ｓ５、Ｓ６も同様の方法で取付ける（図１０（ｅ））。
キーセグメントＳ６の取り付けは、セグメント搬送装置３０上に載置するキーセグメントＳ６をエレクタ装置２０で把持した後、横旋回用モータ２３３を駆動してローリングフレーム２３１を１８０度旋回させた後、そのままの状態で昇降用ジャッキ２１３を伸張して、セグメントＳ４、Ｓ５間に嵌め込む（図１１（ａ））。
【００４５】
＜ホ＞横架材の設置
次に、リング状に構築したトンネルの壁面間に、横架材６１、６２を配置する。
まず、両者のうち下段に位置する横架材６２から設置する。
この取り付けは、セグメント搬送装置３０を用いて横架材６２を所要の位置まで搬送し（図１１（ｂ））、電動ウィンチ４５、４５から繰り出したワイヤＷ１、Ｗ２で横架材６２を吊上げて（図１１（ｃ））、ワイヤＷ１、Ｗ２の長さを調整しつつ、横架材６２を任意の場所に取り付ける（図１１（ｄ））。
その後、横架材６１も同様の方法にて、任意の場所に横架材６１の取付ける（図１１（ｂ））。
【００４６】
＜ヘ＞仕上げ作業
セグメントＳ１〜Ｓ６および横架材Ｓ１、Ｓ２の組み付け作業が完了した後、これら各部材の取り合いを連結すると共に、次の列のセグメントＳを取付けるための準備を行う。
【００４７】
可動デッキ４０の拡張装置４４が両側に位置するセグメントＳ４、Ｓ５幅の中央に達するまで、移動部４１を掘進方向ｃに向けて伸張する。その後、拡張装置４４を両側に向けて伸張し、セグメントＳ４、Ｓ５に押し当て、セグメントＳ４、Ｓ５を、トンネル内壁にしっかりと納める。
【００４８】
その後、伸張した移動部４１の機構を、反対に縮めることにより、後方に位置する基部４２が、しっかりと両側のセグメントＳ４、Ｓ５に固定された移動部４１へと引き寄せられる。
これによって、先述の工程で新たに架け渡された横架材６１の上部に、可動デッキ４０が移動したことになる。
このように、移動部４１の伸張分だけ前進した可動デッキ４０は、横架材６１の上部を摺動しつつ移動するため、可動デッキ４０と横架材６１の間には、グリースを塗布しておくのが好ましい。
次に、可動デッキ４０側部に備えるセンタリングジャッキ４８、４８を、トンネルの両壁に向けて伸張し、当接させることで、可動デッキ４０は横方向の位置修正を行うことができる。かかる場合、センタリングジャッキスプレッダー４９を介在させて行うのが好ましい。
なお、移動部４１に備える開閉デッキ４３は、必要に応じて両側に広げ、この作業台に搭乗して所要の作業を行う。
【００４９】
また、セグメント搬送装置３０も同様に掘進方向ｃへ移動させる。
セグメント搬送装置３０の先端部を横架材６２から突出させて、拡張装置３１をセグメントＳ１、Ｓ２幅の中心部に位置させる。そして、拡張装置３１を両側に向けて伸張し、セグメントＳ１、Ｓ２をトンネル内壁に押し当て、しっかりとトンネルの内壁に配置する。拡張装置３１は、使用時のみ油圧ホースを接続して作動させる。
そして、セグメント搬送装置３０の上部へ搭乗し、セグメントＳ１とＳ４、Ｓ２とＳ５、横架材６２の連結作業を行い、またセグメント搬送装置３０も掘進方向ｃへ移動させる。
なお、このセグメント搬送装置３０の移動は、先述した可動デッキ４０の移動と同時、若しくは前後に行っても良い。
【００５０】
また、後方台車５０にも必要に応じて搭乗し、所要の作業を行う。
こうして、セグメント組立装置１０全体が前進し、次のセグメントの組み付け状態が整う。
【００５１】
このように本発明はエレクタ装置２０の各種機構により、セグメントを自在に移動できるので、セグメントの大きさやトンネルの大きさによって受ける移動制限は小さく、各種断面のトンネル形状にも適用できる、汎用性に富んだものである。
また掘進方向に自在に移動し得る作業台を備えることによって、エレクタ装置２０の移動を阻害することなく、必要に応じて任意の作業を行うことができる。
こうして、以上の作業を繰り返し、トンネルの構築を完成させる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のセグメント組立装置は以上説明したようになるから、トンネル断面の横幅や、セグメントの大きさに影響を受けることなく、セグメントを簡単かつ確実に組み付け得るセグメント組立装置である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセグメント組立装置の実施例の説明図。
【図２】エレクタ装置の側面図。
【図３】エレクタ装置の後方矢視図。
【図４】エレクタ装置の一部を抜き出した部分詳細図。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。
【図６】図４のＶI−ＶI矢視図。
【図７】可動デッキを上部から見下げた図。
【図８】可動デッキの側面図。
【図９】セグメントの組立工程図。
【図１０】セグメントの組立工程図。
【図１１】セグメントおよび横架材の組立工程図。
【符号の説明】
１０・・・セグメント組立装置
２０・・・エレクタ装置
２１１・・昇降フレーム
２１２・・昇降用リニアガイド
２１３・・昇降用ジャッキ
２２１・・横行フレーム
２２２・・横行用リニアガイド
２２３・・横行用モータ
２３１・・ローリングフレーム
２３２・・横旋回用ベアリング
２３３・・横旋回用モータ
２４１・・前後摺動フレーム
２４２・・前後摺動用リニアガイド
２４３・・前後摺動用ジャッキ
２５１・・ヨーイングフレーム
２５２・・縦旋回用ベアリング
２５３・・縦旋回用モータ
２６１・・ピッチングフレーム
２６２・・ピッチングジャッキ
２７１・・鈎爪
２７２・・把持ジャッキ
２８１・・振止ジャッキ
３０・・・セグメント搬送装置
３１・・・拡張装置
３２・・・荷台
３３・・・走行手段
４０・・・可動デッキ
４１・・・移動部
４２・・・基部
４３・・・開閉デッキ
４４・・・拡張装置
４５・・・電動ウィンチ
４５１・・プーリー
４６・・・ペンダントスイッチ
４７・・・ブームスライド
４８・・・センタリングジャッキ
４９・・・センタリングジャッキスプレッダー
５０・・・後方台車
５１・・・牽引装置
５１１・・押し込み装置
５１２・・ペンダントスイッチ
５２・・・作業デッキ
６０・・・ホイスト
６１・・・横架材
６２・・・横架材
６３・・・ホイストレール
６４・・・ペンダントスイッチ
Ｓ１〜Ｓ６・・セグメント

Claims

トンネル断面の内部空間の長辺方向と短辺方向の寸法が異なるトンネルの内面に、セグメントを組み付けるシールド掘削機用のセグメント組立装置であって、
シールド掘削機の後胴リングガーダ部に上下方向に固定された昇降用リニアガイド上を昇降フレームがトンネル内部空間の長辺方向へ移動自在であり、
前記昇降フレームには横行用リニアガイドが配設されており、横行フレームが前記横行用リニアガイドに備えられた軌条をトンネル内部空間の短辺方向へ移動自在であり、
掘進方向を第一軸とし、前記第一軸に垂直な方向を第二軸とし、
前記横行フレームには前記第一軸を軸心としてローリングフレームが旋回可能であり、
前記ローリングフレームには前後摺動用リニアガイドが設けられ、前後摺動用リニアガイドに備えられた軌条を前後摺動フレームが掘進方向へ移動自在であり、
前記前後摺動フレームには、縦旋回用ベアリングが設けられ、前記第二軸を軸心として、セグメントを把持する鈎爪を備えたヨーイングフレームが縦旋回用ベアリングにより旋回可能に構成するエレクタ装置と、
トンネル内に搬入されたセグメントを、トンネル外周壁を構成する面が下向きになるように載上して運搬し、前記エレクタ装置に供給するセグメント搬送装置と、を具備してなることを特徴とした、
セグメント組立装置。
請求項１に記載するセグメント組立装置において、
前記セグメント搬送装置の上部または下部、若しくはその両方に、掘進方向へ向けて伸縮可能に構成する可動デッキを備えたことを特徴とする、
セグメント組立装置。
請求項２に記載するセグメント組立装置において、
前記セグメント搬送装置または前記可動デッキ、若しくはその両方の先端部に、側方へ向けて伸縮自在な拡張装置を備えたことを特徴とする、
セグメント組立装置。
請求項１乃至請求項３の何れかに記載するセグメント組立装置を用いてセグメントを組み付ける、セグメントの組み付け方法において、
セグメントを前記セグメント搬送装置に載上させて所定の位置まで運搬し、
前記エレクタ装置を前記セグメントの上方に位置せしめて、前記セグメントを把持し、
前記エレクタ装置の各機構を必要に応じて作動させることによって、前記セグメントを所定の位置に設置することを特徴とした、
セグメントの組み付け方法。
請求項３に記載するセグメント組立装置を用いてセグメントを組み付ける、セグメントの組み付け方法において、
セグメントを前記セグメント搬送装置に載上させて所定の位置まで運搬し、
前記エレクタ装置を前記セグメントの上方に位置せしめて、前記セグメントを把持し、
前記エレクタ装置の各機構を必要に応じて作動させることによって、前記セグメントを所定の位置に設置した後、
前記拡張装置を伸張して配置済みの前記セグメントに押し当て、前記セグメントを前記トンネルの内壁へ設置したことを特徴とする、
セグメントの組み付け方法。