JP6321399B2 - セグメントの形状保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、シールド掘進機のエレクタによりトンネル内面に覆工したセグメントの形状を保持するセグメントの形状保持装置に関するものである。

シールド掘進機により掘削されたトンネルの内面にはエレクタによりセグメントが１リングずつ覆工される。セグメントは正確に組立てなければ、次のセグメントの組立が困難となる。したがって、正確に組み立てるため、直前に組み立てたセグメントの形状を形状保持装置（真円保持装置ともいう）で保持するのが一般的である。

この場合、シールド掘進機の掘進を停止した状態で、覆工済みの最新の１リング分のセグメントの形状を形状保持装置で保持しながら、その前側に１リング分のセグメントを覆工し、周方向に隣接するセグメント同士はボルト等にて連結すると共に、後側に隣接する覆工済みの最新の１リング分のセグメントにボルト等にて連結し、その後、次の１リング分のトンネルを掘削し、形状保持装置を１リング分前進移動させる。以後これを繰り返していく。

上記の形状保持装置として種々の構造の形状保持装置が提案されている。
例えば、特許文献１の記載の真円保持装置は、シールド掘進機の支持フレームに対して前後移動可能にした井桁状の支柱構造（１対の支柱、３本の水平向連結部材からなる）と、この支柱構造の左右の側部に夫々１対の拡張用シリンダ装置を介して付設した左保持ビーム及び右保持ビームと、左右の支柱の上端部に１対の拡張用シリンダ装置を介して連結された上部保持ビームと、左右の支柱の下端部に１対の拡張用シリンダ装置を介して連結された下部保持部材とを有する。この真円形状保持装置では、左右の保持ビームで左右のセグメント側面部を保持し、上部保持ビームでセグメント上面部を保持する。

例えば、特許文献２に記載の形状保持装置は、アーチ形の上面押圧部材と、Ｕ形の下面押圧部材とを１対の拡張用油圧シリンダで上下方向に拡張可能に構成し、この形状保持フレームをシールド掘進機の後方デッキに対して、左右方向移動可能かつ前後方向移動可能に構成し、カーブ状トンネル部の掘削時に、形状保持フレームの中心とセグメントの中心とを一致させる中心位置調整手段を設けている。この形状保持装置では、セグメントの上下両面側を保持し得るのみで、左右の側面側は保持しない。

特開平８−１０９７９６号公報 特開２００７−５１４６７号公報

特許文献１の真円保持装置では、トンネル内の内部空間に配置される井桁状の支柱構造が採用されるが、この支柱構造がシールド掘進機内のかなりのスペースを取るため、セグメント搬入装置や排土装置（又は、排泥装置）を設置する上での制約となり、セグメント搬入の作業性も悪化する。

しかも、左側の拡張用シリンダと、右側の拡張用シリンダと、上側の拡張用シリンダと、下側の拡張用シリンダとが、支柱に対して夫々独立に作動するため、セグメントを所期の形状に正確に形状保持するためには、それぞれの拡張用シリンダ装置を手動操作を介して調整していかなければならない。それ故、セグメントの形状保持の為の操作が煩雑となり、作業性が低下し、トンネル掘削の生産性が低下する。

特許文献２の形状保持装置では、カーブ状トンネル部の掘削時に、中心位置調整手段により形状保持フレームの中心をセグメントの中心に一致させることが可能であるが、セグメントの形状保持を行う都度、中心位置調整手段により形状保持フレームの中心位置を調整しなければならず、その調整作業が煩雑である。しかも、この形状保持装置では、左右の両側面のセグメントを保持することができないため、セグメントの形状を所期の形状に正確に保持することができない。

本発明の目的は、セグメントの内周の全周に亙る環状の押圧用枠体を主体とし、支柱構造を省略して省スペース可能なセグメントの形状保持装置、上下左右方向に自動的にセンタリング可能なセグメントの形状保持装置を提供することである。

請求項１のセグメントの形状保持装置は、シールド掘進機で掘削された断面矩形状のトンネルの内面にエレクタにより覆工したセグメントの形状を保持するセグメントの形状保持装置において、トンネルの左側面と右側面のセグメントを押圧する為の左右１対の第１押圧枠部と、トンネルの上面と下面のセグメントを押圧する為の上下１対の第２押圧枠部とを備え且つセグメントの内周の全周に亙る環状に構成された押圧用枠体と、前記１対の第２押圧枠部に装備され且つ前記１対の第１押圧枠部をセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能な上下１対の第１拡縮機構と、前記１対の第１押圧枠部に装備され且つ前記１対の第２押圧枠部をセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能な左右１対の第２拡縮機構とを備え、前記第１押圧枠部と前記セグメントの間にその第１押圧枠部の上下方向移動を円滑にする低摩擦手段を介装したことを特徴としている。

請求項２のセグメントの形状保持装置は、請求項１の発明において、前記押圧用枠体は、トンネルの右側面と上面のセグメントの夫々一部を押圧する為の第１押圧部材と、トンネルの上面と左側面のセグメントの夫々一部を押圧する為の第２押圧部材と、トンネルの左側面と下面のセグメントの夫々一部を押圧する為の第３押圧部材と、トンネルの下面と右側面のセグメントの夫々一部を押圧する為の第４押圧部材とを備えたことを特徴としている。

請求項３のセグメントの形状保持装置は、請求項２の発明において、前記第１押圧部材はトンネルの右側面のセグメントに沿う鉛直ストレート部と、この鉛直ストレート部の上端部に連なりトンネルの角部に対応する傾斜部と、この傾斜部の上端部に連なりトンネルの上面のセグメントに沿う水平部とを有し、前記第２押圧部材はトンネルの上面のセグメントに沿う水平ストレート部と、この水平ストレート部の左端部に連なりトンネルの角部に対応する傾斜部と、この傾斜部の下端部に連なりトンネルの左側面のセグメントに沿う鉛直部とを有し、前記第３押圧部材はトンネルの左側面のセグメントに沿う鉛直ストレート部と、この鉛直ストレート部の下端部に連なりトンネルの角部に対応する傾斜部と、この傾斜部の下端部に連なりトンネルの下面のセグメントに沿う水平部とを有し、前記第４押圧部材はトンネルの下面のセグメントに沿う水平ストレート部と、この水平ストレート部の右端部に連なりトンネルの角部に対応する傾斜部と、この傾斜部の上端部に連なりトンネルの右側面のセグメントに沿う鉛直部とを有することを特徴としている。

請求項４のセグメントの形状保持装置は、請求項２又は３の発明において、前記上下１対の第１拡縮機構は、第１，第２押圧部材又は第３，第４押圧部材の一方の端部に固定された外筒部材と、前記第１，第２押圧部材又は第３，第４押圧部材の他方の端部にピン結合され且つ前記外筒部材に摺動自在に内嵌された内筒部材と、前記外筒部材と内筒部材を伸縮可能に連結する油圧シリンダとを有することを特徴としている。

請求項５のセグメントの形状保持装置は、請求項２又は３の発明において、前記左右１対の第２拡縮機構は、第１，第４押圧部材又は第２，第３押圧部材の一方の端部に固定された外筒部材と、前記第１，第４押圧部材又は第２，第３押圧部材の他方の端部にピン結合され且つ前記外筒部材に摺動自在に内嵌された内筒部材と、前記外筒部材と内筒部材を伸縮可能に連結する油圧シリンダとを有することを特徴としている。

請求項６のセグメントの形状保持装置は、請求項１〜５の何れか１項の発明において、前記１対の第１押圧枠部又は１対の第２押圧枠部の外面にスライドシューを夫々備え、前記スライドシューは、セグメントの内面に当接可能で且つ外面に保護パッドが付設されたベース板と、前記第１押圧枠部又は第２押圧枠部の外面に固定され且つ前記低摩擦手段を介して前記ベース板と対向する外面板とを備えたことを特徴としている。

請求項７のセグメントの形状保持装置は、請求項１〜６の何れか１項の発明において、前記左右１対の第１押圧枠部に、トンネル中心側へ張り出す左右１対の水平支持部材を夫々備えると共に、シールド掘進機の後部作業デッキ上に前記１対の水平支持部材を夫々載置支持可能な左右１対の支持台車を備え、前記第１，第２拡縮機構が押圧解除状態のとき、前記水平支持部材は、上方及び左右方向へ移動可能となるように対応する前記支持台車に支持されることを特徴としている。

請求項８のセグメントの形状保持装置は、請求項７の発明において、前記後部作業デッキ上に、前記左右１対の支持台車を前後方向へ移動自在に支持する左右１対の案内部材を固定的に設けたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、断面矩形状のトンネルの内面を覆工したセグメントの形状を保持するセグメントの形状保持装置において、前記のように、左右１対の第１押圧枠部と上下１対の第２押圧枠部とを備え且つセグメントの内面の全周に亙る環状の押圧用枠体と、前記１対の第１押圧枠部をセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能な上下１対の第１拡縮機構と、前記１対の第２押圧枠部をセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能な左右１対の第２拡縮機構とを備えたので、次の効果が得られる。

トンネル内部空間に大きく張り出す大型の部材を用いることなく形状保持装置を構成できるため、シールド掘進機内の作業スペースを広げ、機器配置の制約を著しく緩和し、セグメント搬入の作業性を高めることができる。

また、左右１対の第１押圧枠部は、上下１対の第２押圧枠部と、これら第２押圧枠部に装備した上下１対の第１拡縮機構により連動連結されているため、１対の第１拡縮機構の拡縮量を個別に調整する必要がなく、１対の第１拡縮機構を拡張動作させれば、押圧用枠体が左右方向に拡張して左右１対の第１押圧枠部が左側面と右側面のセグメントに押圧状態になる。また、この押圧状態を解除可能である。

このことは、上下１対の第２押圧枠部についても同様であり、１対の第２拡縮機構を拡張動作させれば、押圧用枠体が上下方向に拡張して上下１対の第２押圧枠部が上面と下面のセグメントに押圧状態になる。また、この押圧状態を解除可能である。それ故、第１，第２拡縮機構の操作、制御が簡単になる。

１対の第１拡縮機構と１対の第２拡縮機構により押圧用枠体を左右方向と上下方向に拡張させることで、押圧用枠体の中心を、セグメントの中心（トンネルの中心）に自動的にセンタリングすることができる。
そして、前記第１押圧枠部と前記セグメントの間にその第１押圧枠部の上下方向移動を円滑にする低摩擦手段を介装したので、上下１対の第２押圧枠部を左右方向に拡張後に左右１対の第１押圧枠部を上下方向に拡張することが可能になる。

請求項２の発明によれば、前記押圧用枠体が第１〜第４押圧部材を備え、これら第１〜第４押圧部材で押圧用枠体を構成するため、少数の部材で簡単な構造の押圧用枠体とすることができる。

請求項３の発明によれば、前記第１，第３押圧部材は、夫々鉛直ストレート部と傾斜部と水平部とを有し、第２，第４押圧部材は、夫々水平ストレート部と傾斜部と鉛直部とを有するため、１対の第１拡縮機構を第１，第３押圧部材に、１対の第２拡縮機構を第２，第４押圧部材に夫々連結し易い。

請求項４の発明によれば、１対の第１拡縮機構は、第１，第２押圧部材の端部同士を連結する部位と、第３，第４押圧部材の端部同士を連結する部位に装備され、１対の第１拡縮機構は、夫々、一方の押圧部材の端部に固定された外筒部材と、他方の押圧部材の端部にピン結合され且つ外筒部材に摺動自在に内嵌された内筒部材と、前記外筒部材と内筒部材を伸縮可能に連結する油圧シリンダとを有するため、簡単な構造の拡縮機構にすることができるうえ、土水圧により変形したセグメントを介して第２押圧枠部がトンネル内側へ弾性変形した場合にも、拡縮機能を維持することができる。

請求項５の発明によれば、１対の第２拡縮機構は、第２，第３押圧部材の端部同士を連結する部位と、第４，第１押圧部材の端部同士を連結する部位に装備され、１対の第２拡縮機構は、夫々、一方の押圧部材の端部に固定された外筒部材と、他方の押圧部材の端部に固定され且つ外筒部材に摺動自在に内嵌された内筒部材と、前記外筒部材と内筒部材を伸縮可能に連結する油圧シリンダとを有するため、簡単な構造の拡縮機構にすることができるうえ、土水圧により変形したセグメントを介して第１押圧枠部がトンネル内側へ弾性変形した場合にも、拡縮機能を維持することができる。

請求項６の発明によれば、１対の第１押圧枠部又は１対の第２押圧枠部の外面にスライドシューを夫々備え、このスライドシューは、外面に保護パッドが付設されたベース板と、前記第１押圧枠部又は第２押圧枠部の外面に固定され且つ低摩擦手段を介してベース板と対向する外面板とを備えているため、スライドシューを設けた方の１対の第１又は第２押圧枠部を押圧状態にしてから、スライドシューを設けない方の１対の第２又は第１押圧枠部を円滑に拡張することができる。しかも、ベース板の外面に保護パッドが付設されているため、セグメントに押圧してもセグメントの表面を傷つけることがない。

請求項７の発明によれば、左右１対の第１押圧枠部に水平支持部材を夫々備えると共に、シールド掘進機の後部作業デッキ上に１対の水平支持部材を夫々載置支持可能な左右１対の支持台車を備え、第１，第２拡縮機構が押圧解除状態のとき、水平支持部材は、上方及び左右方向へ移動可能となるように対応する支持台車に支持されるため、上下左右方向の押圧動作を円滑に行うことができる。

請求項８の発明によれば、後部作業デッキ上に、左右１対の支持台車を前後方向へ移動自在に支持する左右１対の案内部材を固定的に設けたため、シールド掘進機の前進移動時に左右１対の支持台車を前進移動させずにトンネルに対して定位置に保ち、セグメントの形状をより安定的に保持することができる。

本発明の実施例１に係るシールド掘進機の要部断面図である。 実施例１に係るセグメントの形状保持装置（押圧解除状態）を示すトンネルの断面図である。 第１拡縮機構を示す部分拡大図である。 第２拡縮機構を示す部分拡大図である。 図２のＡ部拡大図である。 図５の要部拡大図である。 図６のVII−VII線断面図である。 図６のVIII−VIII線断面図である。 支持台車と案内部材の側面図である。 図９のX−X線断面図である。 第１押圧枠部を押圧状態にしたセグメントの形状保持装置を示すトンネルの断面図である。 図１１のＢ部拡大図である。 第１，第２押圧枠部を押圧状態にしたセグメントの形状保持装置を示すトンネルの断面図である。 図１３のＣ部拡大図である。 トンネル掘削とセグメントの形状保持の手順を示すフローチャートである。 実施例２に係るセグメントの形状保持装置（押圧解除状態）を示すトンネルの断面図である。 図１６のＤ部拡大図である。 第１，第２押圧枠部を押圧状態にしたセグメントの形状保持装置を示すトンネルの断面図である。

本発明を実施するための形態について、実施例に基づいて説明する。

本実施例は、矩形断面のトンネルを掘削するシールド掘進機に本発明のセグメントの形状保持装置を適用した場合の一例であり、このセグメントの形状保持装置について、図１〜図１５に基づいて説明する。尚、以下の説明において、トンネルの掘進方向を前方、この前方に向って左右方向を左右方向として説明する。

図１に示すように、シールド掘進機１は、前胴２ａと後胴２ｂを含む胴部材２と、この胴部材２の前端側に装備されたカッターヘッド３と、カッターチャンバー４と、複数のシールドジャッキ５と、前胴２ａ内に装備された種々の機器（複数の中折れジャッキ、複数のカッター駆動モータを含むカッター旋回駆動機構、掘削した土や岩石片を排出する排出手段等々）と、後胴２ｂの前端部の内面に沿う環状ウェブ６と、この環状ウェブ６に装備された支柱フレーム７と、この支柱フレーム７の中段部から後方へ延びる後部作業デッキ８と、環状ウェブ６の後方近傍に配設された旋回リング９であって複数のローラにより回転自在に支持された旋回リング９と、この旋回リング９を回転駆動する回転駆動手段（図示略）と、旋回リング９に装備されたエレクタ１０であってトンネルＴの内面にセグメントＳを覆工するエレクタ１０等を備えている。このシールド掘進機１は、矩形断面のトンネルＴを掘削するもので、カッターヘッド３は矩形断面のトンネル掘削用の特殊構造のものであり、胴部材２は断面矩形（但し、角部に丸みがある）のものである。

図１、図２に示すように、支柱フレーム７は、環状ウェブ６の内側の内部空間に立設された２本の支柱７ａと、これら支柱７ａの中段部を連結する水平な連結部材７ｂとを有する。後部作業デッキ８は、トンネルＴ内の中段位置において左側の支柱７ａから後方へ延びる左側作業デッキ８ａと右側の支柱７ａから後方へ延びる右側作業デッキ８ｂとを有する。尚、左右の作業デッキ８ａ，８ｂの後部は、アーチ形の連結部材（図示略）等で連結されている。

次に、セグメントの形状保持装置２０について図２〜図１４に基づいて説明する。
このセグメントの形状保持装置２０は、シールド掘進機１のエレクタ１０により断面矩形のトンネル内面に覆工したセグメントＳの形状を矩形断面トンネルの所期の形状に保持するものである。
このセグメントの形状保持装置２０は、左右１対の第１押圧枠部３０Ａと上下１対の第２押圧枠部３０Ｂとを備えた押圧用枠体３０と、上下１対の第１拡縮機構５０と、左右１対の第２拡縮機構６０と、支持台車７１と案内部材７３を夫々含む左右１対の支持移動機構７０とを備えている。

左右１対の第１押圧枠部３０Ａは、トンネルＴの左側面と右側側のセグメントＳを押圧する為のものであり、上下１対の第２押圧枠部３０Ｂは、トンネルＴの上面と下面のセグメントＳを押圧する為のものである。押圧用枠体３０は、１対の第１押圧枠部３０Ａと１対の第２押圧部材３０Ｂを含み且つセグメントＳの内周の全周に亙る矩形枠状の環状構造に形成されている。

前記押圧用枠体３０は、トンネルＴの右側面と上面のセグメントＳの夫々一部を押圧する為の第１押圧部材３１と、トンネルＴの上面と左側面のセグメントＳの夫々一部を押圧する為の第２押圧部材３２と、トンネルＴの左側面と下面のセグメントＳの夫々一部を押圧する為の第３押圧部材３３と、トンネルＴの下面と右側面のセグメントＳの夫々一部を押圧する為の第４押圧部材３４とを備えている。

第１押圧部材３１はトンネルＴの右側面のセグメントＳに沿う鉛直ストレート部３１ａと、この鉛直ストレート部３１ａの上端部に連なりトンネルＴの角部に対応する傾斜部３１ｂと、この傾斜部３１ｂの上端部に連なりトンネルＴの上面のセグメントＳに沿う水平部３１ｃとを有する。
第２押圧部材３２はトンネルＴの上面のセグメントＳに沿う水平ストレート部３２ａと、この水平ストレート部３２ａの左端部に連なりトンネルＴの角部に対応する傾斜部３２ｂと、この傾斜部３２ｂの下端部に連なりトンネルＴの左側面のセグメントＳに沿う鉛直部３２ｃとを有する。

第３押圧部材３３はトンネルＴの左側面のセグメントＳに沿う鉛直ストレート部３３ａと、この鉛直ストレート部３３ａの下端部に連なりトンネルＴの角部に対応する傾斜部３３ｂと、この傾斜部３３ｂの下端部に連なりトンネルＴの下面のセグメントＳに沿う水平部３３ｃとを有する。
第４押圧部材３４はトンネルＴの下面のセグメントＳに沿う水平ストレート部３４ａと、この水平ストレート部３４ａの右端部に連なりトンネルＴの角部に対応する傾斜部３４ｂと、この傾斜部３４ｂの上端部に連なりトンネルＴの右側面のセグメントＳに沿う鉛直部３４ｃとを有する。

右側の第１押圧枠部３０Ａは、第１押圧部材３１の鉛直ストレート部３１ａと第４押圧部材３４の鉛直部３４ｃとで構成され、左側の第１押圧枠部３０Ａは、第３押圧部材３３の鉛直ストレート部３３ａと第２押圧部材３２の鉛直部３２ｃとで構成されている。
上側の第２押圧枠部３０Ｂは、第２押圧部材３２の水平ストレート部３２ａと第１押圧部材３１の水平部３１ｃとで構成され、下側の第２押圧枠部３０Ｂは、第４押圧部材３４の水平ストレート部３４ａと第３押圧部材３３の水平部３３ｃとで構成されている。

第１押圧部材３１は、前後１対のウェブ板３１ｗと、内外１対のフランジ板３１ｆとで矩形閉断面に構成された部材であり（図６〜図８参照）、尚、第２〜第４押圧部材３２〜３４は、第１押圧部材３１と同様の構造の部材である。
第１押圧部材３１と第３押圧部材３３は、押圧用枠体３０の中心Ｙに対して回転対称に構成され、第２押圧部材３２と第４押圧部材３４は、押圧用枠体３０の中心Ｙに対して回転対称に構成されている。

図２、図５〜図７に示すように、押圧用枠体３０の左右両側の１対の第１押圧枠部３０Ａの外面に夫々スライドシュー２２が設けられている。右側の第１押圧枠部３０Ａの外面のスライドシュー２２のうち、第１押圧部材３１の鉛直ストレート部３１ａに対応するスライドシュー部分２２Ｓは、セグメントＳの内面に当接するベース板２２ａと、第１押圧部材３１の外面に固定され且つベース板２２ａとの間に低摩擦手段２３を介在させて対向するフランジ板３１ｆ（外面板に相当する）とを備えている。ベース板２２ａのセグメントＳ側外面にゴム板等からなる複数の保護パッド２４であってセグメントＳの損傷を防止する為の保護パッド２４が付設されている。

前記ベース板２２ａの内面の前後両端部には断面Ｌ形の１対のＬ形板２２ｂが固着され、ベース板２２ａと１対のＬ形板２２ｂとで浅い矩形断面のガイド溝２２ｄが形成され、このガイド溝２２ｄにフランジ板３１ｆと低摩擦手段２３とが装着され、フランジ板３１ｆは低摩擦手段２３を介在させてベース板２２ａに対向している。フランジ板３１ｆは１対のＬ形板２２ｂの係止部２２ｃで係止されるため、フランジ板３１ｆがガイド溝２２ｄから離脱することはなく、ベース板２２ａに対してフランジ板３１ｆが円滑に上下移動可能になっている。

低摩擦手段２３は、前後１対のサポート部材２３ａに適当間隔おきに回転可能に保持された複数のローラ２３ｂを備えている。サポート部材２３ａは小径の角パイプからなり、ローラ２３ｂは断面円形の中空又は中実のローラからなり、前後方向向きに水平に配置されている。１対のサポート部材２３ａは、適当間隔おきの複数箇所においてローラより小径のパイプに挿通したボルト２３ｃとナット２３ｄにより前後方向間隔が所定間隔となるように規制されている。ベース板２２ａに対してフランジ板３１ｆが上下方向へ移動するとき、１対のサポート部材２３ａの上下方向移動量はフランジ板３１ｆの上下方向移動量の１／２になる。

前記右側の第１押圧枠部３０Ａの外面のスライドシュー２２のうち、第４押圧部材３４の鉛直部３４ｃに対応するスライドシュー部分２２Ｖは、スライドシュー部分２２Ｓと同様の構造であるが、スライドシュー部分２２Ｓ，２２Ｖは分断されている。尚、左側の第１押圧枠部３０Ａの外面のスライドシュー２２は、右側の第１押圧枠部３０Ａの外面のスライドシュー２２と同様の構造である。尚、上下の第２押圧枠部３０Ｂの外面にも、複数の保護パッド２４が付設されている。

上下１対の第１拡縮機構５０は、上下１対の第２押圧枠部３０Ｂに夫々装備され且つ１対の第１押圧枠部３０Ａをセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能なものである。左右１対の第２拡縮機構６０は１対の第１押圧枠部３０Ａに装備され且つ１対の第２押圧枠部３０Ｂをセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能なものである。

上側の第１拡縮機構５０は、第１押圧部材３１の水平部３１ｃの端部と第２押圧部材３２の水平ストレート部３２ａの端部同士を連結する部位に設けられている。この第１拡縮機構５０は、前記水平ストレート部３２ａに固定された断面矩形の外筒部材５１と、前記水平部３１ｃに前後方向向きのピン５３ｄを介してピン結合され且つ上記の外筒部材５１に摺動自在に内嵌された断面矩形の内筒部材５２と、外筒部材５１と内筒部材５２を伸縮可能に連結する油圧シリンダ５３とを有する。

前記外筒部材５１は、第２押圧部材３２の水平ストレート部３２ａの端部所定長さ部分で構成されている。但し、第２押圧部材３２が閉断面部材でない部材で構成した場合には、外筒部材５１を水平ストレート部３２ａに溶接等で固定するものとする。前記内筒部材５２を前記水平部３１ｃにピン結合するため、第２押圧枠部３０Ｂが土水圧によりトンネル内側に弾性変形しても、第１拡縮機構５０の拡張収縮機能を確保することができる。

図３に示すように、油圧シリンダ５３のシリンダ本体５３ａの端部が外筒部材５１側の連結片に鉛直のピン部材を介してピン結合され、この油圧シリンダ５３のピストンロッド５３ｂの先端に固着された連結金具５３ｃが内筒部材５２側のパッド５２ａに固着された連結片に鉛直のピン部材を介してピン結合されている。外筒部材５１に形成した切欠き５１ａを介してパッド５２ａ及び連結片と外筒部材５１とが干渉することはない。

下側の第１拡縮機構５０は、第４押圧部材３４の水平ストレート部３４aの端部と第３押圧部材３３の水平部３３ｃの端部同士を連結する部位に設けられている。この下側の第１拡縮機構５０は、上側の第１拡縮機構５０と同様の構造であるが、押圧用枠体３０の中心Ｙに対して上側の第１拡縮機構５０と点対称の関係となるように構成されている。

右側の第２拡縮機構６０は、第１押圧部材３１の鉛直ストレート部３１ａの端部と、第４押圧部材３４の鉛直部３４ｃの端部とを連結する部位に設けられ、この第２拡縮機構６０は、前記鉛直ストレート部３１ａに固定された外筒部材６１と、前記鉛直部３４ｃにピン結合され且つ外筒部材６１に摺動自在に内嵌された内筒部材６２と、外筒部材６１と内筒部材６２を伸縮可能に連結する油圧シリンダ６３とを有する。

前記外筒部材６１は、第１押圧部材３１の鉛直ストレート部３１ａの端部所定長さ部分で構成されている。但し、第１押圧部材３１が閉断面部材でない場合には、外筒部材６１を鉛直ストレート部３１ａに溶接等で固定するものとする。
前記内筒部材６２を前記鉛直部３４ｃにピン結合するため、左右の第１押圧枠部３０Ａが土水圧により変形したセグメントを介してトンネル内側に弾性変形しても、第２拡縮機構６０の拡張収縮機能を確保することができる。尚、第２拡縮機構６０は、第１拡縮機構５０と同様の構造であるので、細部の説明は省略する。

左側の第２拡縮機構６０は、第３押圧部材３３の鉛直ストレート部３３ａの端部と、第２押圧部材３２の鉛直部３２ｃの端部とを連結する部位に設けられ、この左側の第２拡縮機構６０は、右側の第２拡縮機構６０と同様の構造ものであるが、押圧用枠体３０の中心Ｙに対して点対称の関係となるように構成されている。

次に、押圧用枠体３０を支持すると共に前後移動させる支持移動機構７０について、図２、図５、図９、図１０に基づいて説明する。
左右１対の第１押圧枠部３０Ａに、トンネル中心側へ張り出す左右１対の左右方向向きの水平支持部材７２を設けると共に、シールド掘進機１の後部作業デッキ８（左側作業デッキ８ａと右側作業デッキ８ｂ）上に１対の水平支持部材７２を夫々載置支持する左右１対の支持台車７１を設け、水平支持部材７２が対応する支持台車７１に対して上方及び左右方向へ移動可能となるように支持台車７１を構成してある。

左側作業デッキ８ａと右側作業デッキ８ｂの上に１対の支持台車７１を前後方向へ移動自在に支持する左右１対の案内部材７３を固定的に設け、１対の支持台車７１を、前後方向へセグメントＳの前後幅以上の所定ストローク移動可能な１対の前後移動手段７４を１対の案内部材７３に夫々設けてある。

前記案内部材７３は、左側作業デッキ８ａ又は右側作業デッキ８ｂの上面に固定されるベース部７３ａと、このベース部７３ａに固定した１対のレール７３ｂとを有する。支持台車７１は、箱状本体７１ａと、箱状本体７１ａの前端部と後端部に装着された２対の遊転輪７１ｂであって１対のレール７３ｂに係合した２対の遊転輪７１ｂと、箱状本体７１ａの前端部と後端部に水平支持部材７２の前後幅以上の間隔を空けて立設された前後１対の案内部材７１ｃと、１対の案内部材７１ｃの下部に回転自在に支持された遊転ローラ７１ｄであって水平支持部材７２を左右方向へ移動可能に載置支持可能な遊転ローラ７１ｄとを備えている。支持台車７１において、水平支持部材７２の上方は開放空間であるため、水平支持部材７２は支持台車７１から上方へ移動可能である。

前後移動手段７４は、案内部材７３の後端部に固定されて後方へ水平に延びる油圧シリンダ７４ａと、この油圧シリンダ７４ａのピストンロッド７４ｂの先端に連結された前後に細長い可動部材７４ｄと、この可動部材７４ｄの前後両端部に左右方向向きの枢支軸で枢着された１対のスプロケット７４ｅと、これら１対のスプロケット７４ｅに掛け回した無端チェーン７４ｆとを備えている。
図９に実線で示す前進状態において、無端チェーン７４ｆの下側チェーン部の後端近傍部が案内部材７３に連結部７４ｇにて連結され、無端チェーン７４ｆの上側チェーン部の前端近傍部が支持台車７１の箱状本体７１ａに連結部７４ｈにて連結されている。

この前後移動手段７４においては、油圧シリンダ７４ａの小型化を図るために、滑車の原理を活用し、支持台車７１はピストンロッド７４ｂの伸縮量の２倍の長さ分前後移動するように構成してある。トンネル掘削中には、形状保持装置２０はトンネルＴに対して静止し、案内部材７３はシールド掘進機１と一体的に前進移動する。

セグメント１リング分のトンネル掘削開始時には、支持台車７１は図９に実線で示す前進位置にあり、掘削中にはシールド掘進機１と共に作業デッキ８及び案内部材７３が前進移動するため、支持台車７１は案内部材７３に対して相対的に後方へ移動し、セグメント１リング分のトンネル掘削完了時には、支持台車７１は図９に鎖線で図示の後退位置になる。この掘削中には油圧シリンダ７４ａは伸縮自在のフリー状態にされる。

セグメント１リング分のトンネル掘削の完了後に形状保持装置２０を図９に示す前進位置に切換える際には、第１，第２拡縮機構５０，６０を収縮状態に切換えた状態で、左右の油圧シリンダ７４ａのピストンロッド７４ｂを伸長させると、可動部材７４ｄが前進移動し、無端チェーン７４ｆは可動部材７４ｄに対して相対的に前後移動することなく、１対のスプロケット７４ｅが回転し、支持台車７１が前進位置へ移動する。

次に、トンネルＴの掘削と協働してこの形状保持装置２０でセグメントＳの形状を保持する場合の手順について、図１５に基づいて簡単に説明する。尚、図中の符号Ｐｉ （ｉ＝１，２，・・・）は各工程を示す。

Ｐ１では、形状保持装置２０によるセグメントの形状保持を解除する。このとき、トンネル掘削は中断した状態で、最初に１対の第２拡縮機構６０の拡張を解除してから１対の第１拡縮機構５０の拡張を解除する。次にＰ２において、１対の前後移動手段７４により形状保持装置２０を前進位置へ切換える。

次に、Ｐ３において、１対の第１拡縮機構５０を拡張状態に切換えることで、押圧用枠体３０を水平方向（左右方向）に拡張した状態にする。次に、Ｐ４において、１対の第２拡縮機構６０を拡張状態に切換えることで、押圧用枠体３０を鉛直方向（上下方向）に拡張した状態にする。このとき、左右のスライドシュー２２により、鉛直ストレート部３１ａ，３３ａと鉛直部３２ｃ，３４ｃとが低摩擦で移動するため、上下方向への拡張が円滑に行われる。こうして、形状保持装置２０が形状保持状態になる。

次に、Ｐ５において、エレクタ１０を用いてセグメント１リング分の組立て（覆工）を行う。次に、Ｐ６においてシールド掘進機１を前進させながら１リング分のトンネル掘削を行う。その後Ｐ１〜Ｐ６を上記同様に繰り返す。

上記のセグメントの形状保持装置２０の作用、効果について説明する。
図２は、第１，第２拡縮機構５０，６０を収縮状態にした状態、つまり形状保持していない状態を示し、この状態においては、押圧用枠体３０の左右１対の水平支持部材７２を左右１対の支持台車７１で支持するため、押圧用枠体３０がセグメント（トンネル）に対して浮上した状態になっている。

このとき、図２に示すように、押圧用枠体３０の上下方向中心Ｙは、セグメントＳの上下方向中心Ｘよりもやや下方に位置するように設定されている。そのため、押圧用枠体３０の下端とセグメントＳ間の隙間Ｇ１は、押圧用枠体３０の上端とセグメントＳ間の隙間Ｇ２よりも小さい。尚、押圧用枠体３０の左端とセグメントＳ間の隙間Ｇ３と押圧用枠体３０の右端とセグメントＳ間の隙間Ｇ４はほぼ等しい。
また、押圧用枠体３０の上下方向中心Ｙの近傍位置にある押圧用枠体３０の重心が、左右の水平支持部材７２よりも下方にあるため、押圧用枠体３０が鉛直姿勢に保持される。

形状保持する際、最初に１対の第１拡縮機構５０を、その油圧シリンダ５３のピストンロッド５３ｂを伸長させて図１１、図１２に示す水平方向拡張状態に切換える。このとき、左右の水平支持部材７２が左右の支持台車７１のローラ７１ｄで支持されているため、押圧用枠体３０は左右方向へ自由に移動して、自動的に左右方向にセンタリングされ、左右の第１押圧枠部３０ＡがセグメントＳの内面を外側へ押圧する水平方向形状保持状態になる。こうして、押圧用枠体３０の左右方向中心がトンネルの左右方向中心に一致したセンタリング状態になる。

次に、１対の第２拡縮機構６０を、その油圧シリンダ６３のピストンロッドを伸長させて図１３、図１４に示すように上下方向拡張状態に切換える。このとき、左右両側のスライドシュー２２が機能するため、押圧用枠体３０の左端側において、鉛直ストレート部３３ａが下方へ円滑に移動し且つ鉛直部３２ｃが上方へ円滑に移動する。また、押圧用枠体３０の右端側において、鉛直ストレート部３１ａが上方へ円滑に移動し且つ鉛直部３４ｃが下方へ円滑に移動する。

このとき、押圧用枠体３０の下端がセグメントＳに当接してから、押圧用枠体３０の上端がセグメントＳに当接する。その結果、押圧用枠体３０は、全方向へ拡張状態になり、自動的に上下方向にセンタリングされる。つまり、押圧用枠体３０の上下方向中心ＹがトンネルＴの上下方向中心Ｘに一致した状態になる。そして、左右１対の水平支持部材７２が、夫々左右の支持台車７１から僅かに浮上した状態になるため、支持台車７１が過大な押圧荷重で破損することがない。

左右１対の第１押圧枠部３０Ａと上下１対の第２押圧枠部３０Ｂとを備え且つセグメントＳの内周の全周に亙る環状に構成された押圧用枠体３０と、１対の第１拡縮機構５０と、１対の第２拡縮機構６０とを備えているため、トンネルＴの内部空間に大きく張り出す大型の支柱等の部材を用いることなく形状保持装置２０を構成できるため、シールド掘進機１内の作業スペースを広げ、機器配置の制約を著しく緩和し、セグメントＳの搬入の作業性を高めることができる。

１対の第１押圧枠部３０Ａは、１対の第２押圧枠部３０Ｂと１対の第１拡縮張機構５０を介して連動連結されているため、１対の第１拡縮機構５０の油圧シリンダ５３のピストンロッドの伸長量を個別に調整する必要がなく、１対の第１拡縮機構５０を拡張動作させれば、押圧用枠体３０が左右方向に拡張してトンネルＴの左右の側面のセグメントＳに押圧状態になる。このことは、１対の第２押圧枠部３０Ｂについても同様であり、１対の第２拡縮機構６０を拡張動作させれば、押圧用枠体３０が上下方向に拡張してトンネルＴの上下両面のセグメントＳに押圧状態になる。それ故、第１，第２拡縮機構５０，６０の操作が簡単になる。

１対の第１拡縮機構５０と１対の第２拡縮機構６０により押圧用枠体３０を左右方向と上下方向に拡張することで、押圧用枠体３０の中心を、セグメントの中心Ｘ（トンネル中心Ｘ）に自動的にセンタリングすることができる。

トンネルＴは断面矩形のトンネルであり、押圧用枠体３０の左右両側の１対の第１押圧枠部３０Ａの外面にスライドシュー２２を設けたため、スライドシュー２２を設けた左右１対の第１押圧枠部３０Ａを左右方向へ拡張状態にしてから、スライドシュー２２を設けない上下１対の第２押圧枠部３０Ｂを上下方向に円滑に拡張することができる。しかも、ベース板２２ａのセグメント側外面に複数の保護パッド２４を付設したため、セグメントＳに当接させても、セグメントＳを傷つける虞がない。上下の第２押圧枠部３０Ｂの外面にも保護パッド２４を付設したため、セグメントＳに当接させても、セグメントＳを傷つける虞がない。

第１拡縮機構５０は、第１，第２押圧部材３１，３２又は第３，第４押圧部材３３，３４の端部同士を連結する部位に設けられて、第１，第２押圧部材３１，３２又は第３，第４押圧部材３３，３４の一方の端部に固定された外筒部材５１と、この第１，第２押圧部材３１，３２又は第３，第４押圧部材３３，３４の他方の端部にピン結合され且つ外筒部材５１に摺動自在に内嵌された内筒部材５２と、外筒部材５１と内筒部材５２を伸縮可能に連結する油圧シリンダ５３とを有するため、第１，第２押圧部材３１，３２又は第３，第４押圧部材３３，３４がセグメントＳから作用する荷重により弾性変形したとしても、前記ピン結合を介してその変形を吸収することで、第１拡縮機構５０の作動確実性を確保できる。このことは、第２拡縮機構６０についても同様である。

押圧用枠体３０の左右両側の第１押圧枠部３０Ａに、トンネル中心側へ張り出す左右１対の左右方向向きの水平支持部材７２を設け、シールド掘進機１の後部作業デッキ８上に１対の水平支持部材７２を夫々載置支持する左右１対の支持台車７１を設け、水平支持部材７２が対応する支持台車７１に対して上方及び左右方向へ移動可能となるように支持台車７１を構成したため、１対の第１拡縮機構５０により、押圧用枠体３０を左右方向に拡張する際に、押圧用枠体３０の左右方向の中心が、セグメントＳの左右方向中心（トンネルの左右方向中心）に一致するように自動的にセンタリングされる。カーブ状トンネル部を掘削する際にも、前記同様に自動的にセンタリングされる。

第１，第２拡縮機構５０，６０を拡張させずにセグメントＳの形状を保持してない収縮状態において、押圧用枠体３０の上下方向中心Ｙが、セグメントＳの上下方向中心Ｘよりもやや下方に位置するように設定されているため、押圧用枠体３０を上下方向に拡張させる際に、最初に下側の第２押圧枠部３０ＢがセグメントＳに当接し、その後上側の第２押圧枠部３０ＢがセグメントＳに当接する。こうして、押圧用枠体３０が上下方向にセンタリングされ、１対の水平支持部材７２が１対の支持台車７１から浮上した状態になるため、支持台車７１に過大な荷重が作用することはない。

形状保持装置２０は、セグメントＳの形状を保持した状態で、シールド掘進機１の前進時にシールド掘進機１に対して相対移動可能であり、最新の１リング分のセグメントの覆工を開始する直前に、直前の形状保持位置から次の形状保持位置まで形状保持装置２０を移動させることができる。

第１〜第４押圧部材３１〜３４に、夫々鉛直ストレート部３１ａ，３３ａ又は水平ストレート部３２ａ，３４ａを形成し、トンネルＴの角部に対応する傾斜部３１ｂ〜３４ｂを夫々形成し、傾斜部３１ｂ〜３４ｂの端部に連なる水平部３１ｃ，３３ｃ又は鉛直部３２ｃ，３４ｃを夫々形成するため、押圧用枠体３０の構造が簡単になる。

実施例２に係るシールド掘進機のセグメント形状保持装置２０Ａについて、図１６〜図１８に基づいて説明する。尚、前記セグメント形状保持装置２０と同様の構成部材に同様の符号を付して説明を省略する。

このセグメント形状保持装置２０Ａは、シールド掘進機１で掘削された断面矩形状のトンネルＴの内面にエレクタにより覆工したセグメントの形状を保持するセグメントの形状保持装置である。この形状保持装置２０Ａは、トンネルＴの左側面と右側面のセグメントを押圧する為の左右１対の第１押圧枠部８０Ａと、トンネルＴの上面と下面のセグメントを押圧する為の上下１対の第２押圧枠部８０Ｂとを備え且つセグメントの内周の全周に亙る環状に構成された押圧用枠体８０と、１対の第２押圧枠部８０Ｂに装備され且つ１対の第１押圧枠部８０Ａをセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能な上下１対の第１拡縮機構５０Ａと、１対の第１押圧枠部８０Ａに装備され且つ１対の第２押圧枠部８０Ｂをセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能な左右１対の第２拡縮機構６０Ａとを備えている。

右側の第１押圧枠部８０Ａは、上下に対称の１対の第１押圧部材８１，８２の鉛直ストレート部８１ａ，８２ａで構成され、上側の第２押圧枠部８０Ｂは、左右に対称の１対の第２押圧部材８３，８４の水平ストレート部８３ａ，８４ａで構成され、左側の第１押圧枠部８０Ａは、上下に対称の１対の第３押圧部材８５，８６の鉛直ストレート部８５ａ，８６ａで構成され、下側の第２押圧枠部８０Ｂは、左右に対称の１対の第４押圧部材８７，８８の水平ストレート部８７ａ，８８ａで構成されている。

上側の第１押圧部材８１は、鉛直ストレート部８１ａと、その上端部に連なりセグメントＳの角部に対応する傾斜部８１ｂとを備え、下側の第１押圧部材８２は、鉛直ストレート部８２ａと、その下端部に連なりセグメントＳの角部に対応する傾斜部８２ｂとを備えている。

右側の第２押圧部材８３は、水平ストレート部８３ａと、その右端部に連なりセグメントＳの角部に対応する傾斜部８３ｂとを備え、左側の第２押圧部材８４は、水平ストレート部８４ａと、その左端部に連なりセグメントＳの角部に対応する傾斜部８４ｂとを備えている。

上側の第３押圧部材８５は、鉛直ストレート部８５ａと、その上端部に連なりセグメントＳの角部に対応する傾斜部８５ｂとを備え、下側の第３押圧部材８６は、鉛直ストレート部８６ａと、その下端部に連なりセグメントＳの角部に対応する傾斜部８６ｂとを備えている。左側の第４押圧部材８７は、水平ストレート部８７ａと、その左端部に連なりセグメントＳの角部に対応する傾斜部８７ｂとを備え、右側の第４押圧部材８８は、水平ストレート部８８ａと、その右端部に連なりセグメントＳの角部に対応する傾斜部８８ｂとを備えている。

前記セグメント形状保持装置２０Ａは、傾斜部８１ｂの上端部と傾斜部８３ｂの下端部とを前後方向向きの水平軸心回りに回動自在にピン結合するピン結合部９１と、傾斜部８４ｂの下端部と傾斜部８５ｂの上端部とを前後方向向きの水平軸心回りに回動自在にピン結合するピン結合部９２と、傾斜部８６ｂの下端部と傾斜部８７ｂの上端部とを前後方向向きの水平軸心回りに回動自在にピン結合するピン結合部９３と、傾斜部８８ｂの上端部と傾斜部８２ｂの下端部とを前後方向向きの水平軸心回りに回動自在にピン結合するピン結合部９４とを備えている。

図１７に示すように、例えば、ピン結合部９１は、傾斜部８３ｂの端部に固着された１対の連結片９１ａと、これら連結片９１ａの間に配設されて傾斜部８１ｂの端部に固着された連結片９１ｂと、これら連結片９１ａ，９１ｂの軸穴に挿通されたピン部材９１ｃとで構成されている。尚、 ピン結合部９２〜９４の構造は、ピン結合部９１の構造と同様である。

上側の第１拡縮機構５０Ａは、水平ストレート部８３ａ，８４ａの端部同士を左右方向に拡縮可能に連結するものであり、下側の第１拡縮機構５０Ａは、水平ストレート部８７ａ，８８ａの端部同士を左右方向に拡縮可能に連結するものであり、前記実施例１の第１拡縮機構５０と同構造のものである。

右側の第２拡縮機構６０Ａは、鉛直ストレート部８１ａ，８２ａの端部同士を上下方向に拡縮可能に連結するものであり、左側の第２拡縮機構６０Ａは、鉛直ストレート部８５ａ，８６ａの端部同士を上下方向に拡縮可能に連結するものであり、前記実施例１の第２拡縮機構６０と同構造のものである。

このセグメント形状保持装置２０Ａは、実施例１のセグメント形状保持装置２０と同様に、左右の第１押圧枠部８０Ａの外面側に配設されたスライドシュー２２、左右の第１押圧枠部８０Ａの内面から内側へ張り出す左右１対の水平支持部材７２、左右１対の支持台車７１と左右１対の案内部材７３を含む支持移動機構７０などを備えている。

このセグメント形状保持装置２０Ａは、実施例１のセグメント形状保持装置２０と同様の作用効果を発揮するので、その説明については省略する。

次に、前記実施例を部分的に変更する変更例について説明する。
１）実施例１の第１〜第４押圧部材３１〜３４において、ストレート部３１ａ〜３４ａの長さ、水平部３１ｃ，３３ｃや鉛直部３２ｃ，３４ｃの長さは適宜変更可能であり、前記実施例のものに限定される訳ではない。

２）左右の第１押圧枠部３０Ａに代えて、上下の第２押圧枠部３０Ｂの外面にスライドシュー２２を設け、押圧用枠体３０を拡張する際に、最初に１対の第２拡縮機構６０を拡張動作させ、次に１対の第１拡縮機構５０を拡張動作させるように構成してもよい。

３）第１，第２拡縮機構５０，６０において内筒部材を水平部や鉛直部にピン結合したが、ピン結合を省略して内筒を水平部や鉛直部に固着してもよい。

４）第１拡縮機構５０における外筒部材５１と内筒部材５２を省略し、水平ストレート部３２ａ，３４ａの端部を水平部３１ｃ，３３ｃの端部で内側から支持する係合機構を採用し、水平ストレート部３２ａ，３４ａと水平部３１ｃ，３３ｃとを油圧シリンダで夫々直接的に連結し、それら油圧シリンダで左右方向への拡張、収縮を行うように構成することもできる。このことは、第２拡縮機構６０についても同様である。

５）前記スライドシュー２２の低摩擦手段２３として、合成樹脂製の低摩擦板、ローラベアリング式スライド機構、ボールベアリング式スライド機構、低摩擦滑り支承等の種々の低摩擦手段を採用することができる。

６）前記押圧用枠体３０に、前記傾斜部３１ｂ〜３４ｂの代わりに湾曲セグメントの内面を押圧可能な湾曲部を夫々設けることもできる。
７）その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前記実施例に適宜変更を付加して実施可能である。

本発明は、シールド掘進機で掘削したトンネルの内面に覆工したセグメントの形状を保持するセグメントの形状保持装置を提供するものである。

Ｔ トンネル
Ｓ セグメント
１ シールド掘進機
１０ エレクタ
２０ セグメントの形状保持装置
２２ スライドシュー
２２ａ ベース板
２３ 低摩擦手段
２３ａ サポート部材
２３ｂ ローラ
２４ 保護パッド
３０ 押圧用枠体
３０Ａ，３０Ｂ 第１，第２押圧枠部
３１〜３４ 第１〜第４押圧部材
３１ｆ フランジ板（外面板）
３１ａ，３３ａ 鉛直ストレート部
３２ａ，３４ａ 水平ストレート部
３１ｂ〜３４ｂ 傾斜部
３１ｃ，３３ｃ 水平部
３２ｃ，３４ｃ 鉛直部
５０，６０ 第１，第２拡縮機構
５１，６１ 外筒部材
５２，６２ 内筒部材
５３，６３ 油圧シリンダ
７１ 支持台車
７２ 水平支持部材
７３ 案内部材
７４ 前後移動手段
２０Ａ セグメントの形状保持装置
８０ 押圧用枠体
８０Ａ，８０Ｂ 第１，第２押圧枠部
８１，８２ 第１押圧部材
８３，８４ 第２押圧部材
８５，８６ 第３押圧部材
８７，８８ 第４押圧部材
５０Ａ，６０Ａ 第１，第２拡縮機構

Claims (8)

1. シールド掘進機で掘削された断面矩形状のトンネルの内面にエレクタにより覆工したセグメントの形状を保持するセグメントの形状保持装置において、
   トンネルの左側面と右側面のセグメントを押圧する為の左右１対の第１押圧枠部と、トンネルの上面と下面のセグメントを押圧する為の上下１対の第２押圧枠部とを備え且つセグメントの内周の全周に亙る環状に構成された押圧用枠体と、
   前記１対の第２押圧枠部に装備され且つ前記１対の第１押圧枠部をセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能な上下１対の第１拡縮機構と、
   前記１対の第１押圧枠部に装備され且つ前記１対の第２押圧枠部をセグメント押圧状態と押圧解除状態とに切換え可能な左右１対の第２拡縮機構とを備え、
   前記第１押圧枠部と前記セグメントの間にその第１押圧枠部の上下方向移動を円滑にする低摩擦手段を介装したことを特徴とするセグメントの形状保持装置。
2. 前記押圧用枠体は、
   トンネルの右側面と上面のセグメントの夫々一部を押圧する為の第１押圧部材と、
   トンネルの上面と左側面のセグメントの夫々一部を押圧する為の第２押圧部材と、
   トンネルの左側面と下面のセグメントの夫々一部を押圧する為の第３押圧部材と、
   トンネルの下面と右側面のセグメントの夫々一部を押圧する為の第４押圧部材とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のセグメントの形状保持装置。
3. 前記第１押圧部材はトンネルの右側面のセグメントに沿う鉛直ストレート部と、この鉛直ストレート部の上端部に連なりトンネルの角部に対応する傾斜部と、この傾斜部の上端部に連なりトンネルの上面のセグメントに沿う水平部とを有し、
   前記第２押圧部材はトンネルの上面のセグメントに沿う水平ストレート部と、この水平ストレート部の左端部に連なりトンネルの角部に対応する傾斜部と、この傾斜部の下端部に連なりトンネルの左側面のセグメントに沿う鉛直部とを有し、
   前記第３押圧部材はトンネルの左側面のセグメントに沿う鉛直ストレート部と、この鉛直ストレート部の下端部に連なりトンネルの角部に対応する傾斜部と、この傾斜部の下端部に連なりトンネルの下面のセグメントに沿う水平部とを有し、
   前記第４押圧部材はトンネルの下面のセグメントに沿う水平ストレート部と、この水平ストレート部の右端部に連なりトンネルの角部に対応する傾斜部と、この傾斜部の上端部に連なりトンネルの右側面のセグメントに沿う鉛直部とを有することを特徴とする請求項２に記載のセグメントの形状保持装置。
4. 前記上下１対の第１拡縮機構は、第１，第２押圧部材又は第３，第４押圧部材の一方の端部に固定された外筒部材と、前記第１，第２押圧部材又は第３，第４押圧部材の他方の端部にピン結合され且つ前記外筒部材に摺動自在に内嵌された内筒部材と、前記外筒部材と内筒部材を伸縮可能に連結する油圧シリンダとを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のセグメントの形状保持装置。
5. 前記左右１対の第２拡縮機構は、第１，第４押圧部材又は第２，第３押圧部材の一方の端部に固定された外筒部材と、前記第１，第４押圧部材又は第２，第３押圧部材の他方の端部にピン結合され且つ前記外筒部材に摺動自在に内嵌された内筒部材と、前記外筒部材と内筒部材を伸縮可能に連結する油圧シリンダとを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のセグメントの形状保持装置。
6. 前記１対の第１押圧枠部又は１対の第２押圧枠部の外面にスライドシューを夫々備え、 前記スライドシューは、セグメントの内面に当接可能で且つ外面に保護パッドが付設されたベース板と、前記第１押圧枠部又は第２押圧枠部の外面に固定され且つ前記低摩擦手段を介して前記ベース板と対向する外面板とを備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のセグメントの形状保持装置。
7. 前記左右１対の第１押圧枠部に、トンネル中心側へ張り出す左右１対の左右方向向きの水平支持部材を夫々備えると共に、シールド掘進機の後部作業デッキ上に前記１対の水平支持部材を夫々載置支持可能な左右１対の支持台車を備え、
   前記第１，第２拡縮機構が押圧解除状態のとき、前記水平支持部材は、上方及び左右方向へ移動可能となるように対応する前記支持台車に支持されることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のセグメントの形状保持装置。
8. 前記後部作業デッキ上に、前記左右１対の支持台車を前後方向へ移動自在に支持する左右１対の案内部材を固定的に設けたことを特徴とする請求項７に記載のセグメントの形状保持装置。