JP5063574B2 - セグメントの搬入組立方法およびセグメントの搬入組立設備 - Google Patents
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Description
[実施の形態]
(覆工体)
図1に示すように、シールド掘進機により掘削された矩形断面のトンネル内面に覆工される覆工体Lは、たとえば3種類6個のセグメントS1〜S3により、一対の長辺部LSと一対の短辺部SSとを具備した横長の矩形断面に組み立てられるものである。トンネル軸心O方向に一定の幅で分割された1セットのセグメントS1〜S3は、最大の負荷がかかる長辺部LSの中央からできるだけ離れた位置に連結端を配置した上辺と下辺の長辺セグメントS1と、左右一対の第1短辺セグメントS2および左右一対の第2短辺セグメントS3からなる。
搬入組立設備は、図5〜図8に示すように、シールド掘進機の本体40の後部に設置されたセグメント組立装置51と、本体40の後部に移動自在に配置されてシールド掘進機に追従移動される後方台車11と、既設覆工体Lに沿って後方台車11に各セグメントS1〜S3を順次搬入するセグメント台車12とが具備されている。
次いで左右の分割テーブル16R,16Lが入口搬入ラインC2,R2,L2に沿ってテーブルシフト装置14に搬入されると、各セグメントS1〜S3のうち、上辺組の各セグメントS1〜S3がそれぞれ短辺方向の振分けラインC3,R3,L3に沿って上方に分離され、さらに上出口搬出ラインC4,R4,L4に沿って搬送されてセグメント組立装置51に供給される。一方、下辺組の各セグメントS1〜S3が入口搬入ラインC2,R2,L2から下出口搬出ラインC5,R5,L5に沿って搬送されてセグメント組立装置51に供給される。
(後方台車)
後方台車11は、両側部に複数の走行車輪22wを有する左右の底部フレーム21R,21Lが、セグメント台車12の受け入れ可能な空間をあけて配置されている。そして左右の底部フレーム21R,21L上に複数の支柱23がそれぞれ立設され、これら支柱23,23間に複数本のブーム材がトンネル軸心方向および長辺方向にそれぞれ掛け渡されて、前部架構22Fと後部架構22Rが形成されている。そして後部架構22Rに横行ホイスト装置13が設けられている。また前部架構22Fの後部にテーブルシフト装置14が設けられ、前部架構22Fの前部で高さ方向の中間位置に、出口搬出ラインC4,R4,L5を形成する中段フレーム21Mが設けられている。
横行ホイスト装置13は、後部架構22Rの天井フレーム間に長辺方向に掛け渡されたホイスト用横行レール24と、このホイスト用横行レール24に沿って移動自在なウインチ付きの横行ブロック25を具備し、この横行ブロック25から繰り出される索体およびフック26を介して各セグメントS1〜S6をそれぞれ吊り上げ、作業員により旋回して搬入姿勢の長辺セグメントS1を受渡し姿勢とし、さらに第1,第2短辺セグメントS2,S3をそれぞれ入口シフトラインR1,L1に沿って移動して左右の分割テーブル16R,16Lに移載することができる。
搬送テーブル装置15は、図10に示すように、左右の自走式の分割テーブル16R,16Lを具備し、これら分割テーブル16R,16Lを前部架構22Fと後部架構22Rとにわたって入口搬入ラインC2,R2,L2、振分けラインC3,R3,L3から上出口搬出ラインC4,R4,L4または下出口搬出ラインC5,R5,L5に沿って往復移動させる。
テーブルシフト装置14は、分割テーブル16R,16Lを昇降可能なリフト装置により構成されている。すなわち、図5、図6、図9に示すように、底部フレーム21R,21Lの切り欠き部に、搬送ガイドレール28Bおよび搬送ラック29Bが敷設されたシフトフレーム33が昇降自在に配置され、前部架構22Fに、シフトフレーム33を索体を介して昇降可能な左右一対で前後2組のテーブルホイスト装置34が設置されている。
図2〜図4に示すように、シールド掘進機の本体40後部の反力支持枠42に、既設セグメント(覆工体)を反力受けとしてシールド掘進機を推進する複数の推進ジャッキ41が所定ピッチで取り付けられ、反力支持枠42内にセグメント組立装置51が設置されている。移動体52は、反力支持枠42内に長辺方向に移動自在に配置された上下一対の横行フレーム54と、上下の横行フレーム54を短辺方向に連結する左右2組の縦行ガイドブーム58と、これら左右の縦行ガイドブーム58にそれぞれ昇降自在に支持された縦行フレーム55と、左右の縦行フレーム55からそれぞれトンネル軸心O方向に沿って後方に突出されたスライドアーム56と、これらスライドアーム56に出退自在に支持された左右一対のスライドフレーム57R,57Lとを具備している。
上下保持フレーム53U,53Dは対称構造で、図2〜図4に示すように、左右のスライドフレーム57R,57Lの上部および下部にわたってそれぞれ長辺部LSに対向して配置された長辺保持ブーム71と、この長辺保持ブーム71の両端部に垂設された揺動アーム72および補助アーム76とで、門形状に形成されている。そして左右の揺動アーム72および補助アーム76が、それぞれ長辺方向の揺動軸(長辺方向の軸心)73を介して軸受フレーム65の軸受穴に回動自在に支持されている。またこの上下保持フレーム53U,53Dを揺動させるセグメント揺動装置74は、スライドフレーム57R,57Lに支持された揺動ジャッキ75の駆動ロッドが上下保持フレーム53U,53Dに連結されて構成されており、揺動ジャッキ75を伸縮することにより、上下保持フレーム53U,53Dをそれぞれ揺動軸73を中心に長辺保持ブーム71の保持面(外面)が後方(反切羽面側)に向く受取り姿勢と、覆工体Lの長辺部LSに対向する展開姿勢との間で略90度回動させることができる。
長辺セグメント保持部81は、図4(a)(b)に示すように、長辺セグメントS1の内面(組立時)には、重心位置に対応してヒンジ(被連結具)H1が突設され、ヒンジH1から長辺方向の両側に等間隔をあけて左右一対の回り止めピン(回り止め具)P1が突設されている。一方、長辺セグメント保持部81には、ヒンジH1を揺動軸73と直交する方向の連結ピン(連結具)82を介して連結する支持ブラケット(連結具)83と、一対の回り止めピンP1がそれぞれ係合される溝部が形成された受け枠(回り止め受け具)84が設けられている。
短辺セグメント保持部91は、図4(c)(d)に示すように、第1,第2短辺セグメントS2,S3の内面(組立時)に、コーナー部S2c,S3cに回り止めピン(回り止め具)P2,P3がそれぞれ等角二等分線方向に突設され、短辺部分S2b,S3bの内面にヒンジ(被連結具)H2,H3がそれぞれ突設されている。
ところで、上下の横行フレーム54(または上下保持フレーム53U,53D)と縦行ガイドブーム58とにより正面(背面)視で矩形枠状に形成され、この矩形枠の中央部に、掘削土砂を排出する排土コンベヤ43や駆動電源ケーブルや油圧配管など配線配管群などの支援部材を通過させる挿通空間70が形成されている。この挿通空間70は、移動体52があらゆる組付け位置に移動してもこれらの支援部材に干渉しないように構成されている。
次に上記構成における各セグメントS1〜S3の搬入組立動作を図8〜図14を参照して説明する。
図11(a)に示すように、セグメント台車12が搬入ラインC0に沿って後方台車11まで移動されて、搬入姿勢の長辺セグメントS1が後方台車11に搬入される。そして横行ホイスト装置13により長辺セグメントS1を吊り上げ、短辺方向の軸心(索体)周りに所定方向に略90度旋回して受渡し姿勢とした後、図11(b)に示すように、左右の分割テーブル16R,16Lに掛け渡した状態で移載する。そして左右の分割テーブル16R,16Lを入口搬入ラインC2に沿ってテーブルシフト装置14まで移動させ、さらに下出口搬出ラインC5に沿って移動させて、長辺セグメントS1をセグメント組立装置51に供給する。
図12(a)に示すように、セグメント台車12が搬入ラインC0に沿って後方台車11まで移動されて、短辺部分S3bがトンネル軸心O方向に沿いかつコーナー部S3cが後部に位置する搬入姿勢で積み込まれた第2短辺セグメントS3が後方台車11に搬入される。そして、横行ホイスト装置13により第2短辺セグメントS3を吊り上げ、入口シフトラインL1に沿って左側にシフトさせ、搬入姿勢と同じ受渡し姿勢で第2短辺セグメントS3を左分割テーブル16Lに移載する。そして図12(b)に示すように、左分割テーブル16Lを入口搬入ラインL2に沿ってテーブルシフト装置14まで移動し、さらに下出口搬出ラインL5に沿って移動して第2短辺セグメントS3をセグメント組立装置51に供給する。
図13(a)に示すように、セグメント台車12が搬入ラインC0に沿って後方台車11まで移動されて、短辺部分S2bがトンネル軸心O方向に沿いかつコーナー部S2cが後部に位置する搬入姿勢で積み込まれた第1短辺セグメントS2が後方台車11に搬入される。そして横行ホイスト装置13により第1短辺セグメントS2を吊り上げ、搬入姿勢のまま入口シフトラインR1に沿って右側にシフトさせ、搬入姿勢と同じ受渡し姿勢で第1短辺セグメントS2を右分割テーブル16Rに移載する。さらに図13(b)に示すように、右分割テーブル16Rを入口搬入ラインR2に沿ってテーブルシフト装置14まで移動し、さらに下出口搬出ラインR5に沿って移動して第1短辺セグメントS2をセグメント組立装置51に供給する。
図14(a)に示すように、セグメント台車12が搬入ラインC0に沿って後方台車11まで移動されて、短辺部分S2bがトンネル軸心O方向に沿いかつコーナー部S2cが後部に位置する搬入姿勢で積み込まれた第1短辺セグメントS2が後方台車11に搬入される。そして横行ホイスト装置13により第1短辺セグメントS2を吊り上げ、入口シフトラインL1に沿って左側にシフトさせ、搬入姿勢と同じ受渡し姿勢で第1短辺セグメントS2を左分割テーブル16Lに移載する。そして図14(b)に示すように、左分割テーブル16Lを入口搬入ラインL2に沿ってテーブルシフト装置14まで搬送する。さらにテーブルシフト装置14により、左分割テーブル16Lを振分けラインL3に沿って上昇させた後、さらに上出口搬出ラインL4に沿って移動させて、第1短辺セグメントS2をセグメント組立装置51に供給する。
図15(a)に示すように、セグメント台車12が搬入ラインC0に沿って後方台車11まで移動されて、短辺部分S3bがトンネル軸心O方向に沿いかつコーナー部S2cが後部に位置する搬入姿勢で積み込まれた第2短辺セグメントS3が後方台車11に搬入される。そして横行ホイスト装置13により第2短辺セグメントS3を吊り上げ、入口シフトラインR1に沿って右側にシフトさせ、搬入姿勢と同じ受渡し姿勢で第2短辺セグメントS3を右分割テーブル16Rに移載する。そして図15(b)に示すように、右分割テーブル16Rを入口搬入ラインR2に沿ってテーブルシフト装置14まで搬送する。さらにテーブルシフト装置14により、右分割テーブル16Rを振分けラインR3に沿って上昇させた後、さらに上出口搬出ラインR4に沿って移動させて、第2短辺セグメントS3をセグメント組立装置51に供給する。
図16(a)に示すように、セグメント台車12が搬入ラインC0に沿って後方台車11まで移動されて、トンネル軸心O方向に沿う搬入姿勢で積み込まれた長辺セグメントS1が後方台車11に搬入される。そして横行ホイスト装置13により長辺セグメントS1を吊り上げて、短辺方向の軸心(索体)周りに所定方向に略90度旋回して長辺方向に沿う受渡し姿勢とした後、図16(b)に示すように、左右の分割テーブル16R,16Lに掛け渡した状態で移載する。そして左右の分割テーブル16R,16Lを入口搬入ラインC2に沿って移動させて、長辺セグメントS1をテーブルシフト装置14まで搬送する。さらにテーブルシフト装置14により分割テーブル16R,16Rを上昇させて振分けラインC3に沿って上昇させた後、さらに上出口搬出ラインC5に沿って移動させて、長辺セグメントS1をセグメント組立装置51に供給する。
[実施の形態の効果]
上記実施の形態によれば、後方台車11の横行ホイスト装置13により、長辺セグメントS1のみを短辺方向の軸心周りに略90度旋回させて長辺部LSと平行な搬入姿勢とする姿勢調整を行い、さらに各セグメントS1〜S3をそれぞれ分割テーブル16R,16Lに順次移載する。そして搬送テーブル装置15により入口搬入ラインC1,R1,L1に沿って各セグメントS1〜S3をそれぞれ搬入する。さらに下辺組の各セグメントS1〜S3を下出口搬出ラインC5,R5,L5からセグメント組立装置51の下保持フレーム53Dに供給し、上辺組の各セグメントS1〜S3を、テーブルシフト装置14により、振分けラインC3,R3,L3から上出口搬出ラインC4,R4,L4を介してセグメント組立装置51の上保持フレーム53Uにそれぞれ供給する。さらにセグメント組立装置51では、各セグメントS1〜S3を長辺方向の軸心周りに90度旋回させる姿勢変更を行うことにより、それぞれ組付け姿勢とすることができる。
本発明に係るセグメント搬入組立装置の後方台車の他の実施の形態を図17および図18を参照して説明する。なお、先の実施の形態と同一部材には、同一符号を付して説明を省略する。
本発明に係るセグメント組立装置の他の実施の形態を図19および図20を参照して説明する。なお、先の実施の形態と同一部材には、同一符号を付して説明を省略する。
LS 長辺部
SS 短辺部
S1 長辺セグメント
S2 第1短辺セグメント
S2b 短辺部分
S2c コーナー部
S3 第2短辺セグメント
S3b 短辺部分
S3c コーナー部
C0 導入ライン
R1,L1 入口シフトライン
C2,R2,L2 入口搬入ライン
C3,R3,L3 振分けライン
C4,R4,L4 上出口搬出ライン
C5,R5,L5 下出口搬出ライン
11 後方台車
12 セグメント台車
13 横行ホイスト装置(旋回移載部)
14 テーブルシフト装置(振分け機構)
15 搬送テーブル装置(搬送機構)
16R,16L 分割テーブル
21M 中段フレーム
22F 前部架構
22R 後部架構
40 本体
41 推進ジャッキ
42 反力支持枠
43 排土コンベヤ
51 セグメント組立装置
52 移動体
53U 上保持フレーム
53D 下保持フレーム
54 横行フレーム
55 縦行フレーム
56 スライドアーム
57R,57L スライドフレーム
58 縦行ガイドブーム
71 長辺保持ブーム
72 揺動アーム
73 揺動軸
74 セグメント揺動装置
81 長辺セグメント保持部
86 長辺微調整揺動装置
91 短辺セグメント保持部
96 短辺揺動微調整装置
101 後方台車
102 搬入ホイスト装置
103 下部テーブル
106 上部テーブル
110 横行ホイスト装置
121RU,121RD,121LU,121LD 保持フレーム
131 長辺セグメント保持部
Claims (3)
- 複数種のセグメントを後方台車からシールド掘進機の後部に設置されたセグメント組立装置に供給して矩形状のトンネル内に覆工体を組立てるセグメント搬入組立方法であって、
複数種のセグメントを、それぞれその長尺部がトンネル軸心方向に沿う搬入姿勢で搬入し、
後方台車の反切羽側で、長辺部に組み付けられる長辺セグメントを姿勢調整して、搬入姿勢から長辺方向に沿う受渡し姿勢とし、
後方台車の中間部で、複数種のセグメントを一方の長辺部側の組と他方の長辺部側の組とに振分けて、一方の長辺部側の組の各セグメントをそれぞれ一方の搬出ラインから、セグメント組立装置の一方の長辺部に対応して設けられた一方の保持フレームに供給し、前記他方の長辺部側の組の各セグメントをそれぞれ他方の搬出ラインから、セグメント組立装置の他方の長辺部に対応して設けられた他方の保持フレームに供給し、
セグメント組立装置で、一方の保持フレームおよび他方の保持フレームをそれぞれ長辺方向の軸心周りに略90度旋回させて各セグメントをそれぞれ組付け姿勢とする
ことを特徴とするセグメント搬入組立方法。 - 請求項1記載のセグメント搬入組立方法を実施するためのセグメント搬入組立設備であって、
後方台車に、自走式テーブルにより各セグメントをそれぞれ反切羽側から切羽側に搬送してセグメント組立装置に供給するセグメント搬送機構を設け、
後方台車の反切羽側に、長辺セグメントの姿勢調整を行うとともに、各セグメントを前記自走式テーブルに移載する移載旋回機構を設け、
後方台車の中間部に、前記自走式テーブルをシフトして一方の長辺部側の組のセグメントを一方の搬出ラインに、他方の長辺部側の組のセグメントを他方の搬出ラインにそれぞれ振り分ける振分け機構を設けた
ことを特徴とするセグメント搬入組立設備。 - トンネルを横長の矩形断面とし、
複数種のセグメントは、上下一対の長辺セグメントと、当該長辺セグメントの両端部に連結されてコーナー部を有する左右一対2組の短辺セグメントからなり、
前記移載旋回機構を、セグメントをそれぞれ吊り上げて旋回可能な横行ホイスト装置により構成し、
セグメント搬送機構は、自走式テーブルが長辺方向の両側にそれぞれ配置されてトンネル軸心方向に沿って移動自在な一対の分割テーブルからなる搬送テーブル装置により構成して、姿勢調整後の長辺セグメントを一対の前記分割テーブル間にわたって保持させるとともに、短辺セグメントをそれぞれ各分割テーブルに保持させ、
振分け機構を、上辺の長辺部側の組の各セグメントを搬送する上出口搬出ラインと、下辺の長辺部側の組の各セグメントを搬送する下部出口搬出ラインとの間で分割テーブルを昇降させるテーブルシフト装置により構成した
ことを特徴とする請求項2記載のセグメント搬入組立設備。
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