JP5005639B2 - セグメントの運搬装置と運搬方法 - Google Patents

Description

本発明は、セグメントの運搬装置と運搬方法に関するものである。

図７に示すように、シールドトンネルｄの組み立てに使用するセグメントａとは、曲面を備えた円弧状の部材である。
シールドトンネルｄの工事においては、このセグメントａを、トンネルｄの坑口において台車に搭載し、セグメントａを組み立てる切羽付近まで運搬してゆかなければならない。
その場合に従来はセグメントａを図６に示すような荷姿で台車ｂに搭載して運搬している。
すなわち、セグメントａの曲面の中心軸を、セグメント台車ｂの進行方向と直交する方向に位置させて運搬する方法である。
特開２００１−３２９７９９号公報。

前記したような従来のセグメント運搬方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ シールドトンネルｄの内空断面は小さく、セグメント台車ｂが走行する軌道に沿った複線部分には油圧装置を積んだ台車、電源を搭載した台車、コンプレッサ台車、ケーブル台車、変電台車などが後続台車ｃとして位置している。
＜２＞ そのために前記したような配置で運搬する場合に、セグメントａの幅Ｌが広いと、図６に示すように、運搬軌道に平行して位置する後続台車ｃなどにセグメントａの端部が衝突してしまう可能性がある。そのような理由から、セグメント台車ｂで運搬できるセグメントａの幅Ｌには限界があり、一定以上の幅Ｌの広いセグメントａを使用することはできなかった。
＜３＞ また、前記のような配置で運搬した場合には、シールド掘進機における組み立てに際して、セグメントａの方向を９０度回転してセグメントａの曲面の中心軸がトンネルｄ中心軸と平行に位置するように設置しなければならない。そのためにトンネルｄ内を走行することができても、この回転時にセグメントａの対角線長さが円形トンネルｄの内径よりも大きくなると回転が不可能となり、セグメントａを設置できない、という問題もある。
＜４＞ 以上のように、従来のような荷姿でセグメントａを台車ｂに搭載して行う運搬方法では、セグメントａの運搬時の問題、回転時の問題が存在し、セグメントａの幅Ｌに限界があった。

上記のような課題を解決する本発明のセグメントの運搬装置は、円弧状のセグメントを搭載する台車であって、台車の荷台には、セグメントの円弧の中心軸が台車の進行方向と平行になる状態でセグメントを支持する支持台を設置し、この支持台は、台車の進行方向を横断する方向の曲面を備えた板状部材で構成し、かつ支持台は、台車の進行方向と平行方向に設置したピンと、その支持台を、前記のピンを中心に起倒させるジャッキにより構成したことを特徴とするものである。

さらにまた本発明のセグメントの運搬方法は、上記のセグメントの運搬装置を使用し、台車に設置した支持台によって、セグメントの円弧の中心軸が台車の進行方向と平行になる状態で、かつセグメントを鉛直姿勢の近くまで起こした状態で、セグメントを組み立て位置の付近まで運搬し、所定の位置においてジャッキを短縮して、セグメントを水平姿勢の近くまで寝かせて行うことを特徴としたものである。

本発明のセグメントの運搬装置と運搬方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ シールドトンネルのカーブの問題を除外すれば、断面形状に制約されずに、十分に幅の広いセグメントを運搬することができる。したがって特に空間断面に余裕の少ない中小断面のシールドトンネルにおいて、セグメントの幅の拡大化を図ることができる。
＜２＞ 運搬時の姿勢のままで組み立てを行うことができるから、シールド掘進機での組み立て時にセグメントを回転させる必要がない。そのために作業効率、および安全性が大幅に向上する。
＜３＞ セグメントの幅を広くすると、一度の組み立てで長い区間のトンネルが完成する。したがってボルトによる組み立て時間の短縮、一度の施工延長の拡大によって工期の短縮を図ることができる。
＜４＞ セグメントの幅を広くすることによって、シールドトンネルの全長における継手箇所が減少する。その結果、継手ボルトの費用を含めたセグメント価格を低減することができる。
＜５＞ セグメントの長さが長くなれば、セグメント間の継手の数が減少するから、その部分からの漏水の可能性も低減する。

以下図面を参照にしながら本発明のセグメント台車２の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞全体の構成。（図１）
本発明は、円弧状のセグメント１を搭載する台車２である。
台車２は、車輪２１と荷台２２によって構成する。
そして荷台２２には、支持台３と、これを起倒するジャッキ５を設ける。

＜２＞支持台。
支持台３は、セグメント１を支持するための部材である。
その支持台３によって、セグメント１の円弧の中心軸が台車２の進行方向と平行になる状態でセグメント１を支持することを特徴とする。
この支持台３は、曲面を備えた板状体である。
この支持台３の曲面の配置方向は、台車２の進行方向を横断する方向の曲面として位置させる。
したがって曲面の中心軸Ｌ１は、台車２の進行方向と平行となる。

＜３＞ストッパ。
ストッパ４は、支持台３の最も外側であり、かつ支持台３を起こしたときに最も低い位置に設けた係合用の部材である。
ストッパ４の形状は特定しないが、板状、ブロック状、柱状、枕木状の突設部材により構成することができる。
このストッパ４の設置位置は、支持台３の曲面の内側であり、その結果、支持台３を起こしたときのセグメント１の下端の滑り出しを阻止することができる。

＜４＞支持台の取り付け。
支持台３は、台車２の荷台２２に固定するのではなく、ピン２３で軸止する。
このピン２３は、台車２の進行方向と平行方向に設置する。
すなわち、支持台３は、台車２の進行方向と平行方向に設置したピン２３によって荷台２２に取り付けるから、支持台３はピン２３を中心に回転し、シールドトンネルの壁側へ向かって鉛直に近い姿勢まで起こすこと、水平に近い姿勢まで寝かせることができる。
支持台３と、台車２の進行方向と平行方向に設置したピン２３とは、支持台２に開口した長孔２４を介して嵌合して設置することもできる。
支持台３の例えば補強リブに長孔２４を開口しておけば、支持台３は後述するジャッキ５によって水平姿勢に近づく際に、長孔２４によってスライドする。
その結果、支持台３を、より容易に水平状態に近づかせることができる。

＜５＞ジャッキ。
その支持台３と荷台２２との間にジャッキ５を介在させる。
このジャッキ５の下端は荷台２２の中心部付近に回転可能に軸支し、ジャッキ５の他端は支持台３の上端付近、例えば補強リブに回転可能に軸支する。
すると、ジャッキ５の伸縮によって、支持台３はピン２３を中心に起倒することになる。
すなわちジャッキ５を伸張すれば支持台３を鉛直に近い姿勢まで起き上がらせることができ、ジャッキ５を短縮すれば支持台３は水平に近い姿勢まで寝かせることができる。

＜６＞カウンターウエイト。
本発明の運搬装置はセグメント１を鉛直に近い姿勢で運搬し、積み下ろし位置では水平に近い姿勢まで寝かせる装置である。
そのために寝かせた状態ではセグメント１の半分近くが、台車２から外部に露出する状態となる。
そのために台車２にはカウンターウエイト６を搭載する。
このカウンターウエイト６の位置は、台車２のストッパ４側であり、かつ台車２の進行方向と平行に配置することが望ましい。
その寸法や重量は、セグメント１の重量、配置する位置によって決定するが、計算上それほど大きなものを必要としない。

＜７＞チェーンブロック。
セグメント１の吊り上げ位置には、天井のモノレールを走行するチェーンブロック７を設置する。
このチェーンブロック７は、市販のものであり、電動で吊り具を巻き上げたり、巻き下ろしたりすることが可能である。

＜８＞セグメントの運搬。（図２）
次に運搬方法について説明する。
前記したように、支持台３の曲面は、その円弧の中心軸が、台車２の進行方向と平行に設置してある。
そして、台車２の進行方向と平行方向に設置したピン２３によって荷台２２に取り付けてあり、運搬中にはジャッキ５を伸張して支持台３を鉛直に近い姿勢まで起こし、その上にセグメント１を搭載して行う。
その結果、支持台３にセグメント１を搭載した場合に図１、２に示すように、セグメント１の円弧の中心軸Ｌ１が台車２の進行方向と平行になる状態で、かつ鉛直に近い姿勢まで起こした状態でセグメント１を支持して運搬することができる。
そのために、図２に示すように、後続台車８などの設備が途中に存在していても、余裕をもってその脇を通過することができる。

＜９＞吊り上げ位置へ到着。（図３）
セグメント１を吊り上げる位置へ台車２が到着したら、ジャッキ５を短縮する。
すると支持台３は鉛直に近い姿勢から、水平に近い姿勢まで倒れ、その上に搭載しているセグメント１も同様に水平に近い積荷姿勢となる。
その際にさらに支持台３側の長孔２４を介してピン２３を貫通させている場合には図４に示すように、支持台３は水平に近い姿勢に近づきながら、側方へスライドするから、より水平に近い姿勢に近づくことになる。

＜１０＞吊り上げ作業。（図５）
天井を走行可能なチェーンブロック７から吊り下げた吊り材によってセグメント１を吊り上げて支持台３から浮き上がらせて吊り上げる。
吊り材とセグメント１の固定は、セグメント１に設けたナット穴に、ボルトを挿入して行う。
あるいは、セグメントに設けた吊り穴などに吊り材のフックを引っ掛けて行うこともできる。
その際に、セグメント１はほぼ水平の姿勢にあり、チェ−ンブロック７の真下近くに重心位置、つまり吊り点を位置させられるから、吊り上げによって水平方向に振られることがなく、無用な横移動や回転移動が少なく安定した姿勢で吊り上げることができる。
したがってセグメント１を吊り上げても、その下端部がシールドトンネルの壁面方向や天井方向に振れて衝突して破損したり、セグメントが振られて人体の一部を挟み込んで人身事故を起すような心配がない。
こうして宙吊りの状態としたセグメント１を、エレクターの方へ移動して、セグメントの組み立を行う。

本発明の運搬装置によってセグメントを運搬している状態の説明図。 台車によってセグメントを運搬している状態の断面図。 セグメントを吊り上げる位置に到着した状態の説明図。 長孔による支持台のスライドの状態の説明図。 セグメントを吊り上げる状態の説明図。 従来のセグメントの運搬方法の説明図。 シールドトンネルと使用するセグメントの説明図。

符号の説明

１：セグメント
２：セグメント台車
３：支持台
４：ストッパ
５：ジャッキ
６：カウンターウエイト
７：チェーンブロック
８：後続台車など

Claims (4)

1. 円弧状のセグメントを搭載する台車であって、
   台車の荷台には、セグメントの円弧の中心軸が台車の進行方向と平行になる状態でセグメントを支持する支持台を設置し、
   この支持台は、台車の進行方向を横断する方向の曲面を備えた板状部材で構成し、
   かつ支持台は、台車の進行方向と平行方向に設置したピンと、
   その支持台を、前記のピンを中心に起倒させるジャッキにより構成した、
   セグメントの運搬装置。
   
2. 請求項１記載のセグメントの運搬装置において、
   支持台と、
   台車の進行方向と平行方向に設置したピンとは、
   支持台に開口した長孔を介して嵌合して構成した、
   セグメントの運搬装置。
   
3. 請求項１記載のセグメントの運搬装置を使用し、
   台車に設置した支持台によって、
   セグメントの円弧の中心軸が台車の進行方向と平行になる状態で、
   かつセグメントを鉛直姿勢の近くまで起こした状態で、セグメントを組み立て位置の付近まで運搬し、
   所定の位置においてジャッキを短縮して、
   セグメントを水平姿勢の近くまで寝かせて行う、
   セグメントの運搬方法。
   
4. 請求項２記載のセグメントの運搬装置を使用し、
   台車に設置した支持台によって、
   セグメントの円弧の中心軸が台車の進行方向と平行になる状態で、
   かつセグメントを鉛直姿勢の近くまで起こした状態で、セグメントを組み立て位置の付近まで運搬し、
   所定の位置においてジャッキを短縮して、
   セグメントを水平姿勢の近くまで寝かせ、
   かつ長孔において支持台をスライドさせて行う、
   セグメントの運搬方法。

Images