JP6238297B2 - シールド機の組み立て方法、及びシールド機の組み立て装置 - Google Patents
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Description
本発明は、洞道内に延設されてなる収容ラインを囲繞するように略円筒状のシールド機を組み立てる、シールド機の組み立て方法、及びシールド機の組み立て装置に関する。
従来、老朽化したトンネルを撤去する装置としてシールド機が使用されており、種々の構造のものが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
図６は、シールド機の従来構造の一例を示す断面図であって、図７は、ローラーカッターの支持部分の構成の一例を示す断面図である。図６に示すシールド機１０１は、既設トンネルＴ１の外径よりも大径の胴体１０２を備えており、該胴体１０２の前側にはカッタードラム１０３を介して環状のカッターヘッド１０４が回動可能に支持されている。そして、該カッターヘッド１０４には、図７に詳示するようなローラーカッター１０５が複数支持されており、該ローラーカッター１０５を回転させると共に前記カッターヘッド１０４を前記既設トンネルＴ１の回りに回転させることにより該既設トンネルＴ１の周囲の地山Ｇ１を掘削するように構成されていた。
ところで、上述のような構成のシールド機１０１で洞道（つまり、通信ケーブルやガス管や送電線等の種々の収容ラインが敷設されている専用管路トンネル）のセグメントを更新する場合は、該収容ラインが邪魔になって前記シールド機１０１を配置できないことから、該収容ラインを一時的に洞道外に移設してスペースを確保するということが行われていた。しかしながら、該収容ラインを移設する工事に莫大な日数やコストが掛かってしまうという問題があった。
本発明は、上述の問題を解消することのできるシールド機の組み立て方法及び組み立て装置を提供することを目的とするものである。
請求項１に係る発明は、図１(a) 〜(f) 、図２及び図４に例示するものであって、洞道（図４の符号Ｔ参照）内に延設されてなる収容ライン（Ｌ）を囲繞するように略円筒状のシールド機（Ｂ）を組み立てる、シールド機の組み立て方法において、
該シールド機（Ｂ）を周方向（Ｄｃ）に分割した各構造体（図１の符号Ｂ１，Ｂ２参照）を“シールド機分割片”とし、前記洞道（Ｔ）に連通される立坑（Ｖ）内に最初に吊り降ろされるシールド機分割片（Ｂ１）を“第１分割片”とし、その後に該立坑（Ｖ）内に吊り降ろされるシールド機分割片（Ｂ２）を“後続分割片”とし、前記洞道（Ｔ）の軸方向に直交する方向の内の水平な方向（ｘ）を“洞道横方向”とした場合に、
前記第１分割片（Ｂ１）をその周方向（Ｄｃ）に転動可能であると共に洞道横方向（ｘ）に移動可能となるように構成された移動架台（３）を前記立坑（Ｖ）の内部であって前記収容ライン（Ｌ）よりも低い位置に配置する移動架台配置工程（図５の符号Ｓ１及び図１(b) 参照）と、
前記立坑（Ｖ）を利用して前記第１分割片（Ｂ１）を吊り降ろすと共に該第１分割片（Ｂ１）を前記移動架台（３）に載置する第１分割片吊り降ろし工程（図５の符号Ｓ２及び図１(a) 参照）と、
該移動架台（３）を洞道横方向（ｘ）に移動させることにより前記収容ライン（Ｌ）を囲繞する所定位置に前記第１分割片（Ｂ１）を配置する第１分割片移動工程（図５の符号Ｓ３及び図１(c) 参照）と、
該移動架台（３）に載置された前記第１分割片（Ｂ１）を前記収容ライン（Ｌ）の下方の所定位置までその周方向（Ｄｃ）に転動させる第１分割片転動工程（図５の符号Ｓ４及び図１(d) 参照）と、 前記立坑（Ｖ）を利用して前記後続分割片（Ｂ２）を吊り降ろす後続分割片吊り降ろし工程（図５の符号Ｓ５及び図１(f) 参照）と、
前記立坑（Ｖ）の内部の所定の位置に配置されている前記シールド機分割片（Ｂ１）に前記後続分割片吊り降ろし工程（Ｓ５）にて吊り降ろしてきた後続分割片（Ｂ２）を組み付ける後続分割片組み付け工程（図５の符号Ｓ６参照）と、
を備え、
後続分割片の数だけ前記後続分割片吊り降ろし工程（Ｓ５）及び前記後続分割片組み付け工程（Ｓ６）を繰り返して実施することを特徴とする。
該シールド機（Ｂ）を周方向（Ｄｃ）に分割した各構造体（図１の符号Ｂ１，Ｂ２参照）を“シールド機分割片”とし、前記洞道（Ｔ）に連通される立坑（Ｖ）内に最初に吊り降ろされるシールド機分割片（Ｂ１）を“第１分割片”とし、その後に該立坑（Ｖ）内に吊り降ろされるシールド機分割片（Ｂ２）を“後続分割片”とし、前記洞道（Ｔ）の軸方向に直交する方向の内の水平な方向（ｘ）を“洞道横方向”とした場合に、
前記第１分割片（Ｂ１）をその周方向（Ｄｃ）に転動可能であると共に洞道横方向（ｘ）に移動可能となるように構成された移動架台（３）を前記立坑（Ｖ）の内部であって前記収容ライン（Ｌ）よりも低い位置に配置する移動架台配置工程（図５の符号Ｓ１及び図１(b) 参照）と、
前記立坑（Ｖ）を利用して前記第１分割片（Ｂ１）を吊り降ろすと共に該第１分割片（Ｂ１）を前記移動架台（３）に載置する第１分割片吊り降ろし工程（図５の符号Ｓ２及び図１(a) 参照）と、
該移動架台（３）を洞道横方向（ｘ）に移動させることにより前記収容ライン（Ｌ）を囲繞する所定位置に前記第１分割片（Ｂ１）を配置する第１分割片移動工程（図５の符号Ｓ３及び図１(c) 参照）と、
該移動架台（３）に載置された前記第１分割片（Ｂ１）を前記収容ライン（Ｌ）の下方の所定位置までその周方向（Ｄｃ）に転動させる第１分割片転動工程（図５の符号Ｓ４及び図１(d) 参照）と、 前記立坑（Ｖ）を利用して前記後続分割片（Ｂ２）を吊り降ろす後続分割片吊り降ろし工程（図５の符号Ｓ５及び図１(f) 参照）と、
前記立坑（Ｖ）の内部の所定の位置に配置されている前記シールド機分割片（Ｂ１）に前記後続分割片吊り降ろし工程（Ｓ５）にて吊り降ろしてきた後続分割片（Ｂ２）を組み付ける後続分割片組み付け工程（図５の符号Ｓ６参照）と、
を備え、
後続分割片の数だけ前記後続分割片吊り降ろし工程（Ｓ５）及び前記後続分割片組み付け工程（Ｓ６）を繰り返して実施することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記第１分割片（Ｂ１）は、前記第１分割片転動工程（Ｓ４）によって前記収容ライン（Ｌ）の下方の所定位置に配置された状態における洞道横方向（ｘ）の寸法Ａｘがその上下方向の寸法Ａｙよりも大きくなるように構成され、
前記第１分割片吊り降ろし工程（Ｓ２）では、寸法Ａｙが略水平方向の寸法となり寸法Ａｘが略上下方向の寸法となるような姿勢で前記第１分割片（Ｂ１）を吊り降ろすことを特徴とする。
前記第１分割片吊り降ろし工程（Ｓ２）では、寸法Ａｙが略水平方向の寸法となり寸法Ａｘが略上下方向の寸法となるような姿勢で前記第１分割片（Ｂ１）を吊り降ろすことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記移動架台（３）は前記第１分割片（Ｂ１）の下面に取り付けておいて前記第１分割片吊り降ろし工程（Ｓ２）にて該第１分割片（Ｂ１）と共に吊り降ろすことにより前記移動架台配置工程（Ｓ１）と前記第１分割片吊り降ろし工程（Ｓ２）とを同時に実施することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記収容ライン（Ｌ）が、通信ケーブル、ガス管又は送電線であることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、洞道（Ｔ）内に延設されてなる収容ライン（Ｌ）を囲繞するように略円筒状のシールド機（Ｂ）を組み立てる、シールド機の組み立て装置（１）において、
該シールド機（Ｂ）を周方向（Ｄｃ）に分割した各構造体（Ｂ１，…）を“シールド機分割片”とし、前記洞道（Ｔ）に連通される立坑（Ｖ）内に最初に吊り降ろされるシールド機分割片（Ｂ１）を“第１分割片”とし、その後に該立坑（Ｖ）内に吊り降ろされるシールド機分割片（Ｂ２）を“後続分割片”とし、前記洞道（Ｔ）の軸方向に直交する方向の内の水平な方向を“洞道横方向（ｘ）”とした場合に、
前記立坑（Ｖ）を利用して前記第１分割片（Ｂ１）及び前記後続分割片（Ｂ２）を吊り降ろす吊り降ろし装置（２）と、
前記第１分割片（Ｂ１）を載置可能であって該分割片（Ｂ１）をその周方向（Ｄｃ）に転動可能となるように構成された移動架台（３）と、
前記立坑（Ｖ）の内部であって前記収容ライン（Ｌ）よりも低い位置に配置されて前記移動架台（３）を洞道横方向（ｘ）に移動可能に支持するガイド装置（４）と、
洞道横方向（ｘ）へ移動される前記移動架台（３）の位置決めをする位置決め装置（５）と、
前記移動架台（３）上における前記第１分割片（Ｂ１）の転動を阻止するロック装置（図３の符号６参照）と、
を備え、
前記第１分割片（Ｂ１）が前記吊り降ろし装置（２）によって吊り降ろされて前記移動架台（３）に載置され、前記移動架台（３）が移動されることによって前記収容ライン（Ｌ）を囲繞する所定位置まで前記第１分割片（Ｂ１）が移動され、前記ロック装置（６）を解除することによって前記第１分割片（Ｂ１）がその周方向（Ｄｃ）の所定位置に転動されるように構成されたことを特徴とする。
該シールド機（Ｂ）を周方向（Ｄｃ）に分割した各構造体（Ｂ１，…）を“シールド機分割片”とし、前記洞道（Ｔ）に連通される立坑（Ｖ）内に最初に吊り降ろされるシールド機分割片（Ｂ１）を“第１分割片”とし、その後に該立坑（Ｖ）内に吊り降ろされるシールド機分割片（Ｂ２）を“後続分割片”とし、前記洞道（Ｔ）の軸方向に直交する方向の内の水平な方向を“洞道横方向（ｘ）”とした場合に、
前記立坑（Ｖ）を利用して前記第１分割片（Ｂ１）及び前記後続分割片（Ｂ２）を吊り降ろす吊り降ろし装置（２）と、
前記第１分割片（Ｂ１）を載置可能であって該分割片（Ｂ１）をその周方向（Ｄｃ）に転動可能となるように構成された移動架台（３）と、
前記立坑（Ｖ）の内部であって前記収容ライン（Ｌ）よりも低い位置に配置されて前記移動架台（３）を洞道横方向（ｘ）に移動可能に支持するガイド装置（４）と、
洞道横方向（ｘ）へ移動される前記移動架台（３）の位置決めをする位置決め装置（５）と、
前記移動架台（３）上における前記第１分割片（Ｂ１）の転動を阻止するロック装置（図３の符号６参照）と、
を備え、
前記第１分割片（Ｂ１）が前記吊り降ろし装置（２）によって吊り降ろされて前記移動架台（３）に載置され、前記移動架台（３）が移動されることによって前記収容ライン（Ｌ）を囲繞する所定位置まで前記第１分割片（Ｂ１）が移動され、前記ロック装置（６）を解除することによって前記第１分割片（Ｂ１）がその周方向（Ｄｃ）の所定位置に転動されるように構成されたことを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の発明において、前記収容ライン（Ｌ）が、通信ケーブル、ガス管又は送電線であることを特徴とする。
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
請求項１，３乃至６に係る発明によれば、既設の洞道において該洞道に収容されている収容ラインと干渉することなくシールド機を設置することができ、該洞道の更新をすることができる。
請求項２に係る発明によれば、大きい方の寸法Ａｘが略水平方向の寸法となるような姿勢で前記第１分割片を吊り降ろす場合に比べて、前記収容ラインと前記立坑の壁面との水平方向の離間距離を小さくできる。
以下、図１乃至図５に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、通信ケーブル・ガス管・送電線など（図４の符号Ｌ参照。以下、“収容ライン”とする）の専用管路トンネル（図４の符号Ｔ参照。以下、“洞道”とする）に適用されるものであり、前記洞道Ｔ内に延設されてなる収容ラインＬを囲繞するように略円筒状のシールド機（シールド掘進機）Ｂを組み立てる方法に関するものである。
本明細書においては、洞道Ｔの軸方向（図４中に矢印ｚで示す方向であって、前記収容ラインＬが延設されている方向）を“洞道軸方向”と称することとし、該洞道軸方向ｚに直交する方向の内の水平な方向（図２中の矢印ｘ参照）を“洞道横方向”と称することとする。また、本発明においては、図１(a) 〜(f) に例示するように、前記シールド機Ｂを少なくとも周方向（同図(d) の符号Ｄｃ参照）に分割した状態で立坑Ｖ内（前記洞道Ｔに連通するように形成された立坑Ｖ内）に搬入するが、該シールド機Ｂを周方向Ｄｃに分割した各構造体Ｂ１，Ｂ２，…を“シールド機分割片”と称することとし、特に区別の必要がある場合には、該立坑Ｖ内に最初に吊り降ろされるシールド機分割片Ｂ１を“第１分割片”と称することとし、その後の２番目以降に該立坑Ｖ内に吊り降ろされるシールド機分割片Ｂ２，…を“後続分割片”と称することとする。なお、シールド機Ｂを構成する部品の中には止水のためのシール材（成形パッキンと称されるような、ゴム製や樹脂製の部材）があるが、このシール材については、
・ 該シール材を分割したもの（以下、“シール材分割片”とする）を各シールド機分割片に組み込んでおき、該シールド機分割片どうしを組み付ける際に該シール材分割片どうしを接合するようにしても、或いは、
・ シール材は分割せずに一箇所だけ切り込みを入れておいて、円筒状のシールド機が組み上がる際に該シール材を組み付けるようにしても、
どちらでも良い。
・ 該シール材を分割したもの（以下、“シール材分割片”とする）を各シールド機分割片に組み込んでおき、該シールド機分割片どうしを組み付ける際に該シール材分割片どうしを接合するようにしても、或いは、
・ シール材は分割せずに一箇所だけ切り込みを入れておいて、円筒状のシールド機が組み上がる際に該シール材を組み付けるようにしても、
どちらでも良い。
ところで、図１に示すものは、シールド機分割片Ｂ１，…の中心角（つまり、組み上がったシールド機Ｂの中心軸と、シールド機分割片Ｂ１，…の２つの周方向端面とを結んでできる角）を１８０度としてシールド機Ｂを２分割した例であるが、もちろんこれに限られるものではなく、３分割でも４分割でも、それ以上の分割でも良い。なお、３分割の場合は後続分割片の個数は２つとなり、４分割の場合は後続分割片の個数は３つとなる。また、各シールド機分割片Ｂ１，…の中心角を等しく（つまり、等角度分割）する必要はなく、各シールド機分割片Ｂ１，…の中心角を異ならせても良い。
また、シールド機Ｂは、公知のように、軸方向（つまり、図４に符号Ｂｚで示す方向であって、シールド機Ｂの軸方向）に長い略円筒状であるが、上述のような周方向Ｄｃにだけ分割するのではなく軸方向Ｂｚにも分割しても良い。例えば、該図４にて二点鎖線Ｅ１，Ｅ２，…で示す部分で分割するようにしても良い。シールド機Ｂをこのように軸方向Ｂｚに分割した場合には、移動架台３（詳細は後述する）も分割した個数だけ必要となる。
次に、本発明に係るシールド機の組み立て方法について説明する。
本発明に係るシールド機の組み立て方法は、
・ 図３に符号３で例示する移動架台、すなわち、前記第１分割片Ｂ１をその周方向Ｄｃに転動可能であると共に洞道横方向ｘに移動可能となるように構成された移動架台３を図１(b) に例示するように前記立坑Ｖの内部であって前記収容ラインＬよりも低い位置に配置する移動架台配置工程（図５の符号Ｓ１参照）と、
・ 図１(a) (b) に例示するように、前記立坑Ｖを利用して前記第１分割片Ｂ１を地上から吊り降ろすと共に該第１分割片Ｂ１を前記移動架台３に載置する（つまり、前記立坑Ｖの内部にて前記移動架台３に該第１分割片Ｂ１の重量を受けさせる）第１分割片吊り降ろし工程（図５の符号Ｓ２参照）と、
を備えている。この第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２においては、“該第１分割片Ｂ１の横断面の水平方向の寸法（図２の符号Ａｙ参照）”が“収容ラインＬと立坑壁面Ｖａとの水平方向の離間距離（同図の符号Ａｖ参照）”よりも小さくなるような姿勢に該第１分割片Ｂ１を保持していて、該第１分割片Ｂ１が前記収容ラインＬや前記立坑壁面Ｖａに接触しないように設定されている。該第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２における第１分割片Ｂ１の吊り降ろしは公知のクレーン等（吊り降ろし装置）により行うと良い。一方、図１(a) 及び図２に示す例では、前記移動架台３は前記第１分割片Ｂ１の下面に取り付けておいて前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２にて該第１分割片Ｂ１と共に吊り降ろすことにより前記移動架台配置工程Ｓ１と前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２とを同時に実施するようになっているが、前記移動架台配置工程Ｓ１を前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２の前に実施し、前記立坑Ｖの内部の所定位置に既に配置されている前記移動架台３に前記第１分割片Ｂ１を載置するようにしても良い。
・ 図３に符号３で例示する移動架台、すなわち、前記第１分割片Ｂ１をその周方向Ｄｃに転動可能であると共に洞道横方向ｘに移動可能となるように構成された移動架台３を図１(b) に例示するように前記立坑Ｖの内部であって前記収容ラインＬよりも低い位置に配置する移動架台配置工程（図５の符号Ｓ１参照）と、
・ 図１(a) (b) に例示するように、前記立坑Ｖを利用して前記第１分割片Ｂ１を地上から吊り降ろすと共に該第１分割片Ｂ１を前記移動架台３に載置する（つまり、前記立坑Ｖの内部にて前記移動架台３に該第１分割片Ｂ１の重量を受けさせる）第１分割片吊り降ろし工程（図５の符号Ｓ２参照）と、
を備えている。この第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２においては、“該第１分割片Ｂ１の横断面の水平方向の寸法（図２の符号Ａｙ参照）”が“収容ラインＬと立坑壁面Ｖａとの水平方向の離間距離（同図の符号Ａｖ参照）”よりも小さくなるような姿勢に該第１分割片Ｂ１を保持していて、該第１分割片Ｂ１が前記収容ラインＬや前記立坑壁面Ｖａに接触しないように設定されている。該第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２における第１分割片Ｂ１の吊り降ろしは公知のクレーン等（吊り降ろし装置）により行うと良い。一方、図１(a) 及び図２に示す例では、前記移動架台３は前記第１分割片Ｂ１の下面に取り付けておいて前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２にて該第１分割片Ｂ１と共に吊り降ろすことにより前記移動架台配置工程Ｓ１と前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２とを同時に実施するようになっているが、前記移動架台配置工程Ｓ１を前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２の前に実施し、前記立坑Ｖの内部の所定位置に既に配置されている前記移動架台３に前記第１分割片Ｂ１を載置するようにしても良い。
また、本発明に係るシールド機の組み立て方法は、
・ 図１(c) に例示するように、該移動架台３を洞道横方向ｘに移動させることにより前記収容ラインＬを囲繞する所定位置に前記第１分割片Ｂ１を配置する第１分割片移動工程（図５の符号Ｓ３参照）と、
・ 図１(d) に例示するように、前記移動架台３に載置された前記第１分割片Ｂ１を前記収容ラインＬの下方の所定位置までその周方向Ｄｃに転動させる第１分割片転動工程（図５の符号Ｓ４参照）と、を備えている。ここで、これらの第１分割片転動工程Ｓ４と第１分割片移動工程Ｓ３とは前記移動架台配置工程Ｓ１及び前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２を実施した後に実施する必要がある。また、前記第１分割片転動工程Ｓ４においては前記第１分割片Ｂ１を後述するようにその自重により転動させると良いが、何らかの駆動装置によって転動させる場合を排除するものではない。さらに、前記第１分割片移動工程Ｓ３における前記移動架台３の移動は作業者の人力で行えば良いが、何らかの駆動装置によって行う場合を排除するものではない。
・ 図１(c) に例示するように、該移動架台３を洞道横方向ｘに移動させることにより前記収容ラインＬを囲繞する所定位置に前記第１分割片Ｂ１を配置する第１分割片移動工程（図５の符号Ｓ３参照）と、
・ 図１(d) に例示するように、前記移動架台３に載置された前記第１分割片Ｂ１を前記収容ラインＬの下方の所定位置までその周方向Ｄｃに転動させる第１分割片転動工程（図５の符号Ｓ４参照）と、を備えている。ここで、これらの第１分割片転動工程Ｓ４と第１分割片移動工程Ｓ３とは前記移動架台配置工程Ｓ１及び前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２を実施した後に実施する必要がある。また、前記第１分割片転動工程Ｓ４においては前記第１分割片Ｂ１を後述するようにその自重により転動させると良いが、何らかの駆動装置によって転動させる場合を排除するものではない。さらに、前記第１分割片移動工程Ｓ３における前記移動架台３の移動は作業者の人力で行えば良いが、何らかの駆動装置によって行う場合を排除するものではない。
さらに、本発明に係るシールド機の組み立て方法は、
・ 図１(f) に例示するように、前記立坑Ｖを利用して前記後続分割片Ｂ２，…を吊り降ろす後続分割片吊り降ろし工程（図５の符号Ｓ５参照）と、
・ 前記立坑Ｖの内部の所定の位置に配置されているシールド機分割片（つまり、前記第１分割片Ｂ１及び／又は既に所定位置に配置されている別の後続分割片）に前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５にて吊り降ろしてきた後続分割片Ｂ２，…を組み付ける後続分割片組み付け工程（図５の符号Ｓ６参照）と、
を備えている。なお、前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５及び前記後続分割片組み付け工程Ｓ６は後続分割片の数だけ繰り返して実施すると良い。つまり、シールド機Ｂの分割数が２つ（つまり、後続分割片の数が１つ）である場合は前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５と前記後続分割片組み付け工程Ｓ６とは１回ずつだけ実施すれば良いが、シールド機Ｂの分割数が３つ（つまり、後続分割片の数が２つ）である場合は前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５と前記後続分割片組み付け工程Ｓ６とは２回ずつ実施すれば良く、シールド機Ｂの分割数が４つ（つまり、後続分割片の数が３つ）である場合は前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５と前記後続分割片組み付け工程Ｓ６とは３回ずつ実施すると良い。また、図１(e) 及び(f) に例示するように、後続分割片Ｂ２を内側の部材と外側の部材とに分けて別々に吊り降ろすようにしても良い。
・ 図１(f) に例示するように、前記立坑Ｖを利用して前記後続分割片Ｂ２，…を吊り降ろす後続分割片吊り降ろし工程（図５の符号Ｓ５参照）と、
・ 前記立坑Ｖの内部の所定の位置に配置されているシールド機分割片（つまり、前記第１分割片Ｂ１及び／又は既に所定位置に配置されている別の後続分割片）に前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５にて吊り降ろしてきた後続分割片Ｂ２，…を組み付ける後続分割片組み付け工程（図５の符号Ｓ６参照）と、
を備えている。なお、前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５及び前記後続分割片組み付け工程Ｓ６は後続分割片の数だけ繰り返して実施すると良い。つまり、シールド機Ｂの分割数が２つ（つまり、後続分割片の数が１つ）である場合は前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５と前記後続分割片組み付け工程Ｓ６とは１回ずつだけ実施すれば良いが、シールド機Ｂの分割数が３つ（つまり、後続分割片の数が２つ）である場合は前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５と前記後続分割片組み付け工程Ｓ６とは２回ずつ実施すれば良く、シールド機Ｂの分割数が４つ（つまり、後続分割片の数が３つ）である場合は前記後続分割片吊り降ろし工程Ｓ５と前記後続分割片組み付け工程Ｓ６とは３回ずつ実施すると良い。また、図１(e) 及び(f) に例示するように、後続分割片Ｂ２を内側の部材と外側の部材とに分けて別々に吊り降ろすようにしても良い。
本発明によれば、既設の洞道Ｔにおいて該洞道Ｔに収容されている収容ラインＬと干渉することなくシールド機Ｂを設置することができ、該洞道Ｔの更新をすることができる。
また、前記第１分割片Ｂ１を、前記第１分割片転動工程Ｓ４によって前記収容ラインＬの下方の所定位置に配置された状態における洞道横方向ｘの寸法（図１(d)の符号Ａｘ参照）がその上下方向ｙの寸法（同図の符号Ａｙ参照）よりも大きくなるように構成しておいて、前記第１分割片吊り降ろし工程Ｓ２では、図２に例示するように、寸法Ａｙが略水平方向の寸法となり寸法Ａｘが略上下方向の寸法となるような姿勢で前記第１分割片Ｂ１を吊り降ろすようにしても良い。そのようにした場合には、大きい方の寸法Ａｘが略水平方向の寸法となるような姿勢で前記第１分割片Ｂ１を吊り降ろす場合に比べて前記離間距離Ａｖ（つまり、前記収容ラインＬと立坑壁面Ｖａとの水平方向の離間距離Ａｖ）を小さくできる。
次に、本発明に係るシールド機の組み立て装置について説明する。
本発明に係るシールド機の組み立て装置は、洞道Ｔ内に延設されてなる収容ラインＬを囲繞するように略円筒状のシールド機Ｂを組み立てる装置であり、図２に符号１で例示するように、
・ 前記立坑Ｖを利用して前記第１分割片Ｂ１及び前記後続分割片Ｂ２を吊り降ろす吊り降ろし装置２と、
・ 前記第１分割片Ｂ１を載置可能であって該分割片Ｂ１をその周方向Ｄｃに転動可能となるように構成された移動架台３と、
・ 前記立坑Ｖの内部であって前記収容ラインＬよりも低い位置に配置されて前記移動架台３を洞道横方向ｘに移動可能に支持するガイド装置４と、
・ 洞道横方向ｘへ移動される前記移動架台３の位置決めをする位置決め装置５と、
・ 前記移動架台３上における前記第１分割片Ｂ１の転動を阻止するロック装置６と、
を備えており、前記第１分割片Ｂ１が前記吊り降ろし装置２によって吊り降ろされて前記移動架台３に載置され、前記移動架台３が移動されることによって前記収容ラインＬを囲繞する所定位置まで前記第１分割片Ｂ１が移動され、前記ロック装置６を解除することによって前記第１分割片Ｂ１がその周方向Ｄｃの所定位置に転動されるように構成されている。
・ 前記立坑Ｖを利用して前記第１分割片Ｂ１及び前記後続分割片Ｂ２を吊り降ろす吊り降ろし装置２と、
・ 前記第１分割片Ｂ１を載置可能であって該分割片Ｂ１をその周方向Ｄｃに転動可能となるように構成された移動架台３と、
・ 前記立坑Ｖの内部であって前記収容ラインＬよりも低い位置に配置されて前記移動架台３を洞道横方向ｘに移動可能に支持するガイド装置４と、
・ 洞道横方向ｘへ移動される前記移動架台３の位置決めをする位置決め装置５と、
・ 前記移動架台３上における前記第１分割片Ｂ１の転動を阻止するロック装置６と、
を備えており、前記第１分割片Ｂ１が前記吊り降ろし装置２によって吊り降ろされて前記移動架台３に載置され、前記移動架台３が移動されることによって前記収容ラインＬを囲繞する所定位置まで前記第１分割片Ｂ１が移動され、前記ロック装置６を解除することによって前記第１分割片Ｂ１がその周方向Ｄｃの所定位置に転動されるように構成されている。
ここで、図３に例示する移動架台３は、
・ 複数の鋼球３０と、
・ 該複数の鋼球３０を転動自在及び移動自在に収容するループ状の溝３１と、
からなるユニット（以下、“ボールスライダー”とする）Ｕを複数（上側に２つ、下側に３つ）有しており、
・ 上側の２つのボールスライダーＵは、ループ状の溝３１が洞道軸方向ｚを向くと共に鋼球３０が前記第１分割片Ｂ１に接触するように配置されて該第１分割片Ｂ１を移動可能に支持し、
・ 下側の３つのボールスライダーＵは、ループ状の溝３１が洞道横方向ｘを向くと共に鋼球３０が基台面（ガイド装置）４に接触するように配置されて前記第１分割片Ｂ１を洞道横方向ｘに移動可能に支持する、
ように構成されている。また、この移動架台３と同じような構造のもの（以下、“対向架台”とする）は、符号３’で示すように左右対称となる位置に配置しておくと良い。さらに、前記基台面４における該移動架台３と該対向架台３’との間にはボールスライダー７を設けておいて、前記第１分割片移動工程Ｓ３や前記第１分割片転動工程Ｓ４において前記第１分割片Ｂ１を安定して摺動自在（及び転動自在）に支持できるようにすると良い。またさらに、これらの移動架台３や対向架台３’やボールスライダー７は図４に例示するように洞道軸方向ｚに沿って複数配置しておくと良い。そのような構成にした場合には、
・ 前記第１分割片移動工程Ｓ３における前記第１分割片Ｂ１の移動
・ 前記第１分割片転動工程Ｓ４における前記第１分割片Ｂ１の転動
だけでなく、組み立てられたシールド機Ｂを洞道軸方向ｚに送り出す際の発進架台のために前記移動架台３や前記対向架台３’を利用することが可能となる。該移動架台３や該対向架台３’をこのような構成にすることが好ましいが、その他の構成にしても良く、例えば、ボールスライダーＵの数を変えても、或いは、ボールスライダー以外の公知の機構を用いても良い。この移動架台３は、上述したように、前記第１分割片Ｂ１の下面に取り付けておいて該第１分割片Ｂ１と一緒に吊り降ろすようにしても、或いは、一緒に吊り降ろさずに前記ガイド装置４の側に先に取り付けておいても良い。なお、後者の場合（つまり、前記移動架台３を前記第１分割片Ｂ１と一緒に吊り降ろさずに前記ガイド装置４の側に先に取り付けておく場合）は、前記第１分割片移動工程Ｓ３において前記第１分割片Ｂ１の移動を行う際には、該移動架台３が前記第１分割片Ｂ１と一体的に移動できるようにそれらを固定すると良い。
・ 複数の鋼球３０と、
・ 該複数の鋼球３０を転動自在及び移動自在に収容するループ状の溝３１と、
からなるユニット（以下、“ボールスライダー”とする）Ｕを複数（上側に２つ、下側に３つ）有しており、
・ 上側の２つのボールスライダーＵは、ループ状の溝３１が洞道軸方向ｚを向くと共に鋼球３０が前記第１分割片Ｂ１に接触するように配置されて該第１分割片Ｂ１を移動可能に支持し、
・ 下側の３つのボールスライダーＵは、ループ状の溝３１が洞道横方向ｘを向くと共に鋼球３０が基台面（ガイド装置）４に接触するように配置されて前記第１分割片Ｂ１を洞道横方向ｘに移動可能に支持する、
ように構成されている。また、この移動架台３と同じような構造のもの（以下、“対向架台”とする）は、符号３’で示すように左右対称となる位置に配置しておくと良い。さらに、前記基台面４における該移動架台３と該対向架台３’との間にはボールスライダー７を設けておいて、前記第１分割片移動工程Ｓ３や前記第１分割片転動工程Ｓ４において前記第１分割片Ｂ１を安定して摺動自在（及び転動自在）に支持できるようにすると良い。またさらに、これらの移動架台３や対向架台３’やボールスライダー７は図４に例示するように洞道軸方向ｚに沿って複数配置しておくと良い。そのような構成にした場合には、
・ 前記第１分割片移動工程Ｓ３における前記第１分割片Ｂ１の移動
・ 前記第１分割片転動工程Ｓ４における前記第１分割片Ｂ１の転動
だけでなく、組み立てられたシールド機Ｂを洞道軸方向ｚに送り出す際の発進架台のために前記移動架台３や前記対向架台３’を利用することが可能となる。該移動架台３や該対向架台３’をこのような構成にすることが好ましいが、その他の構成にしても良く、例えば、ボールスライダーＵの数を変えても、或いは、ボールスライダー以外の公知の機構を用いても良い。この移動架台３は、上述したように、前記第１分割片Ｂ１の下面に取り付けておいて該第１分割片Ｂ１と一緒に吊り降ろすようにしても、或いは、一緒に吊り降ろさずに前記ガイド装置４の側に先に取り付けておいても良い。なお、後者の場合（つまり、前記移動架台３を前記第１分割片Ｂ１と一緒に吊り降ろさずに前記ガイド装置４の側に先に取り付けておく場合）は、前記第１分割片移動工程Ｓ３において前記第１分割片Ｂ１の移動を行う際には、該移動架台３が前記第１分割片Ｂ１と一体的に移動できるようにそれらを固定すると良い。
また、図３に例示するロック装置６は、
・ 前記第１分割片Ｂ１に取り付けられた孔付きプレートと、
・ 前記移動架台３に取り付けられた孔付きプレートと、
・ これらの孔付きプレートに挿通されるボルトナットと、
によって構成されていてボルトを孔付きプレートから抜くことにより前記第１分割片Ｂ１が自重により転動するように構成されているが、もちろんこれに限られるものではなく、他の構造であっても良い。
・ 前記第１分割片Ｂ１に取り付けられた孔付きプレートと、
・ 前記移動架台３に取り付けられた孔付きプレートと、
・ これらの孔付きプレートに挿通されるボルトナットと、
によって構成されていてボルトを孔付きプレートから抜くことにより前記第１分割片Ｂ１が自重により転動するように構成されているが、もちろんこれに限られるものではなく、他の構造であっても良い。
さらに、ガイド装置４は、
・ 前記ボールスライダーＵが載置される基台面を有する部材（具体的には、立坑内に敷かれた鉄板）や、
・ 該鉄板の上に着脱可能に配置されたレール部材やアングル部材
などで構成すると良い。またさらに、図３に示す位置決め装置５は、前記ガイド装置４から立設されたプレート状のものであるが、もちろんこれに限られるものではなく、他の構造であっても良い。
・ 前記ボールスライダーＵが載置される基台面を有する部材（具体的には、立坑内に敷かれた鉄板）や、
・ 該鉄板の上に着脱可能に配置されたレール部材やアングル部材
などで構成すると良い。またさらに、図３に示す位置決め装置５は、前記ガイド装置４から立設されたプレート状のものであるが、もちろんこれに限られるものではなく、他の構造であっても良い。
また、前記吊り降ろし装置２としてはクレーンを用いると良く、前記第１分割片Ｂ１を転動させたり移動させたりする間はワイヤで該第１分割片Ｂ１が倒れたりしないように補助しておくと良い。
１ シールド機の組み立て装置
２ 吊り降ろし装置
３ 移動架台
４ ガイド装置
５ 位置決め装置
６ ロック装置
Ｂ シールド機
Ｂ１ 第１分割片（シールド機分割片）
Ｂ２ 後続分割片（シールド機分割片）
Ｌ 収容ライン
Ｓ１ 移動架台配置工程
Ｓ２ 第１分割片吊り降ろし工程
Ｓ３ 第１分割片移動工程
Ｓ４ 第１分割片転動工程
Ｓ５ 後続分割片吊り降ろし工程
Ｓ６ 後続分割片組み付け工程
Ｔ 洞道
Ｖ 立坑
ｘ 洞道横方向
２ 吊り降ろし装置
３ 移動架台
４ ガイド装置
５ 位置決め装置
６ ロック装置
Ｂ シールド機
Ｂ１ 第１分割片（シールド機分割片）
Ｂ２ 後続分割片（シールド機分割片）
Ｌ 収容ライン
Ｓ１ 移動架台配置工程
Ｓ２ 第１分割片吊り降ろし工程
Ｓ３ 第１分割片移動工程
Ｓ４ 第１分割片転動工程
Ｓ５ 後続分割片吊り降ろし工程
Ｓ６ 後続分割片組み付け工程
Ｔ 洞道
Ｖ 立坑
ｘ 洞道横方向
Claims (6)
- 洞道内に延設されてなる収容ラインを囲繞するように略円筒状のシールド機を組み立てる、シールド機の組み立て方法において、
該シールド機を周方向に分割した各構造体を“シールド機分割片”とし、前記洞道に連通される立坑内に最初に吊り降ろされるシールド機分割片を“第１分割片”とし、その後に該立坑内に吊り降ろされるシールド機分割片を“後続分割片”とし、前記洞道の軸方向に直交する方向の内の水平な方向を“洞道横方向”とした場合に、
前記第１分割片をその周方向に転動可能であると共に洞道横方向に移動可能となるように構成された移動架台を前記立坑の内部であって前記収容ラインよりも低い位置に配置する移動架台配置工程と、
前記立坑を利用して前記第１分割片を吊り降ろすと共に該第１分割片を前記移動架台に載置する第１分割片吊り降ろし工程と、
該移動架台を洞道横方向に移動させることにより前記収容ラインを囲繞する所定位置に前記第１分割片を配置する第１分割片移動工程と、
該移動架台に載置された前記第１分割片を前記収容ラインの下方の所定位置までその周方向に転動させる第１分割片転動工程と、 前記立坑を利用して前記後続分割片を吊り降ろす後続分割片吊り降ろし工程と、
前記立坑の内部の所定の位置に配置されている前記シールド機分割片に前記後続分割片吊り降ろし工程にて吊り降ろしてきた後続分割片を組み付ける後続分割片組み付け工程と、
を備え、
後続分割片の数だけ前記後続分割片吊り降ろし工程及び前記後続分割片組み付け工程を繰り返して実施する、
ことを特徴とする、シールド機の組み立て方法。 - 前記第１分割片は、前記第１分割片転動工程によって前記収容ラインの下方の所定位置に配置された状態における洞道横方向の寸法Ａｘがその上下方向の寸法Ａｙよりも大きくなるように構成され、
前記第１分割片吊り降ろし工程では、寸法Ａｙが略水平方向の寸法となり寸法Ａｘが略上下方向の寸法となるような姿勢で前記第１分割片を吊り降ろす、
ことを特徴とする、請求項１に記載のシールド機の組み立て方法。 - 前記移動架台は前記第１分割片の下面に取り付けておいて前記第１分割片吊り降ろし工程にて該第１分割片と共に吊り降ろすことにより前記移動架台配置工程と前記第１分割片吊り降ろし工程とを同時に実施する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のシールド機の組み立て方法。 - 前記収容ラインは、通信ケーブル、ガス管又は送電線である、
ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシールド機の組み立て方法。 - 洞道内に延設されてなる収容ラインを囲繞するように略円筒状のシールド機を組み立てる、シールド機の組み立て装置において、
該シールド機を周方向に分割した各構造体を“シールド機分割片”とし、前記洞道に連通される立坑内に最初に吊り降ろされるシールド機分割片を“第１分割片”とし、その後に該立坑内に吊り降ろされるシールド機分割片を“後続分割片”とし、前記洞道の軸方向に直交する方向の内の水平な方向を“洞道横方向”とした場合に、
前記立坑を利用して前記第１分割片及び前記後続分割片を吊り降ろす吊り降ろし装置と、
前記第１分割片を載置可能であって該分割片をその周方向に転動可能となるように構成された移動架台と、
前記立坑の内部であって前記収容ラインよりも低い位置に配置されて前記移動架台を洞道横方向に移動可能に支持するガイド装置と、
洞道横方向へ移動される前記移動架台の位置決めをする位置決め装置と、
前記移動架台上における前記第１分割片の転動を阻止するロック装置と、
を備え、
前記第１分割片が前記吊り降ろし装置によって吊り降ろされて前記移動架台に載置され、前記移動架台が移動されることによって前記収容ラインを囲繞する所定位置まで前記第１分割片が移動され、前記ロック装置を解除することによって前記第１分割片がその周方向の所定位置に転動されるように構成された、
ことを特徴とする、シールド機の組み立て装置。 - 前記収容ラインは、通信ケーブル、ガス管又は送電線である、
ことを特徴とする、請求項５に記載のシールド機の組み立て装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2013247055 | 2013-11-29 | ||
| JP2013247055 | 2013-11-29 | ||
| JP2014099749A JP6238297B2 (ja) | 2013-11-29 | 2014-05-13 | シールド機の組み立て方法、及びシールド機の組み立て装置 |
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