JP6906924B2 - 外殻トンネル用搬送装置 - Google Patents
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Description
このように構成すれば、上記第1の発明と同様に、外殻トンネルの掘進に伴い走路上で搬送装置が固定される場合にも、資機材の搬送を円滑に行うことができる。そして、独立して走行可能な第1搬送装置および第2搬送装置がそれぞれ複数設けられるので、複数の外殻トンネルの掘進を同時並行で実施することができ、工期短縮を図ることができる。さらに、ロック機構を係合させた状態で駆動シリンダ機構を伸長または収縮させることにより、本体部を周方向走路に沿って移動させることができ、ロック機構の係合解除状態で駆動シリンダ機構を元のストローク位置に戻すことができる。複数の走行駆動機構によって上記動作を交互に繰り返すことにより、周方向走路に沿って本体部を連続的に移動させることが可能となる。この構成によれば、たとえばラックアンドピニオン方式のようなギア駆動のように精密な噛み合いや高トルクのモータ(減速機)が要求されることなく、油圧シリンダによって容易に第1搬送装置および第2搬送装置の走行駆動機構を構成することができる。
このように構成すれば、上記第1の発明と同様に、外殻トンネルの掘進に伴い走路上で搬送装置が固定される場合にも、資機材の搬送を円滑に行うことができる。そして、独立して走行可能な第1搬送装置および第2搬送装置がそれぞれ複数設けられるので、複数の外殻トンネルの掘進を同時並行で実施することができ、工期短縮を図ることができる。さらに、掘削機が発進する前列側の第1搬送装置によって掘削機を搬送し、掘削の進行に伴って必要となる資機材を後列側の第2搬送装置によって搬送することができる。これにより、効率的な搬送が可能となる。また、第2搬送装置側の資機材を第1搬送装置に受け渡すことによって、資機材を掘進箇所まで搬送するために第1搬送装置および第2搬送装置を掘進方向に移動させる必要がなくなる。そのため、たとえば第1搬送装置および第2搬送装置を周方向にのみ移動可能に構成するなど、移動方向を限定することができるので、搬送装置の構成を簡素化することができる。そして、掘進の開始後に掘削に伴う反力(掘削機の掘進に対する反力、地盤からの土圧または水圧)を、第1搬送装置が反力支持機構によって受け止めることができる。その結果、第1搬送装置によって、敷設済みのセグメントが移動することを防ぐことができる。また、反力支持によって第1搬送装置が固定される場合でも、第2周方向走路の第2搬送装置によって、資機材の供給を継続することができる。
図1および図2に示すように、外殻トンネル用搬送装置100は、地下構造物1の外周に複数の外殻トンネル2を構築するために使用される掘削機(シールド機5)および掘削に必要な資機材6を地下構造物1の周方向(C方向)に搬送する搬送装置である。ここで、地下構造物1の外周とは、鉛直方向に沿う断面(縦断面)における外周を意味し、周方向は縦断面において地下構造物1の周囲を回る方向である。
図3は、円周発進基地3内でのシールド用搬送装置21および資機材用搬送装置22の側面図(周方向から見た図)を示す。図4(A)および(B)は、それぞれシールド用搬送装置21および資機材用搬送装置22の正面図(掘進方向から見た図)である。
水平維持機構33の構成例を図6(A)および(B)に示す。図6(A)において、シールド用搬送装置21の水平維持機構33は、支持ローラ35を備えたシールド架台34を有する。シールド架台34は、円筒状のシールド機5の外周面を支持可能に構成されている。
図4に示したように、シールド用搬送装置21および資機材用搬送装置22の支持装置40は、環状構造体31の両側に張出した張出構造体32にそれぞれ設けられている。各張出構造体32において、支持装置40は、外側レール13aおよび内側レール13bに対応して、内周側および外周側にそれぞれ設けられている。図3に示したように、支持装置40は、掘進方向(E方向)前側の外側レール13aおよび内側レール13bと、掘進方向後側の外側レール13aおよび内側レール13bとに、それぞれ設けられている。
図8〜図10は、自走式搬送装置の走行駆動機構50の構成例を示す。本実施形態では、シールド用搬送装置21および資機材用搬送装置22は、共に、本体部30を周方向(C方向)に駆動する走行駆動機構50を備えている。すなわち、シールド用搬送装置21および資機材用搬送装置22は、自走式の搬送装置として構成されている。シールド用搬送装置21および資機材用搬送装置22は、それぞれ複数の走行駆動機構50を備えている。なお、図8〜図11では、シールド用搬送装置21の走行駆動機構50について図示しているが、資機材用搬送装置22の走行駆動機構50も同一構成を有するため省略する。
次に、走行駆動機構50による周方向移動動作の流れを説明する。図8において、まず、走行駆動機構50aのロック機構51をアンロック状態にし、走行駆動機構50bのロック機構51をロック状態にする。
次に、図11〜図13を参照して、反力支持機構60について説明する。本実施形態では、シールド用搬送装置21は、外殻トンネル2の掘削に伴う反力を支持するための反力支持機構60を備えている。図11(A)は、円周発進基地3の掘進方向前側に設置され固定されたシールド用搬送装置21から、シールド機5が発進し掘進作業をしている状態を示す。
資機材用搬送装置22にも、反力支持機構が設けられてよい。本実施形態では、図14に示すように、資機材用搬送装置22は、外殻トンネル2の掘削に伴う反力を支持するための反力支持機構70を備えている。
シールド機5の反力は、掘進時の推進力反力のみならず、掘進停止時にも掘削地盤から受ける水圧(土圧)反力がある。通常、掘進時の推進反力(たとえば最大1000トン)に対して、水圧反力(たとえば約500トン)は小さくなる。そこで、シールド用搬送装置21の反力支持機構60のみによる反力支持と、シールド用搬送装置21と資機材用搬送装置22との連結状態での資機材用搬送装置22の反力支持機構70による反力支持とを、反力の大きさに応じて使い分けることが可能である。
次に、図16〜図21を参照して、シールド用搬送装置21により外殻トンネル2を構築する際のシールド用搬送装置21の運用例について説明する。ここでは、18本の外殻トンネル2を、4機のシールド機5により掘削し、シールド用搬送装置21も4台で運用する例について説明する。なお、図16〜図22では、便宜的に、掘進済みの外殻トンネル2にハッチングを付して示している。
次に、図22を参照して、資機材用搬送装置22の運用例を説明する。図示は省略するが、資機材用搬送装置22(第2周方向走路12)はシールド用搬送装置21(第1周方向走路11)の後列に配置されているので、図22の紙面奥側にシールド用搬送装置21が配置されることになる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
1a 本線トンネル
1b 支線トンネル
2 外殻トンネル
3 円周発進基地(外殻トンネル発進基地)
5 シールド機(掘削機)
6 資機材
11 第1周方向走路
12 第2周方向走路
13 レール
21 シールド用搬送装置(第1搬送装置)
22 資機材用搬送装置(第2搬送装置)
30 本体部
40 支持装置
41 支持部
42 車輪
43 伸縮機構
50(50a、50b) 走行駆動機構
51 ロック機構
52 駆動シリンダ機構
60 反力支持機構
70 反力支持機構
C 周方向
E 掘進方向
Claims (5)
- 地下構造物の外周に複数の外殻トンネルを構築するために使用される掘削機および掘削に必要な資機材を前記地下構造物の周方向に搬送する搬送装置であって、
前記外殻トンネルの掘進方向に沿って隣接し、前記地下構造物の外周に前記周方向に沿って延びる第1周方向走路および第2周方向走路と、
前記第1周方向走路を前記周方向に互いに独立して走行する複数の第1搬送装置と、
前記第2周方向走路を前記周方向に互いに独立して走行する複数の第2搬送装置と、を備え、
前記第1周方向走路および前記第2周方向走路は、それぞれ、前記周方向に延びるレールを含み、
前記第1搬送装置および前記第2搬送装置は、共に、搬送対象を載置可能な本体部と、前記本体部を前記周方向に押圧又は牽引することにより駆動する走行駆動機構と、前記本体部を支持して前記レール上を走行する支持装置と、を含み、
前記支持装置は、前記レール上を回転する車輪を有する支持部と、前記本体部と前記支持部との間で前記レールに向かう方向に伸縮可能な伸縮機構とを含む、外殻トンネル用搬送装置。 - 地下構造物の外周に複数の外殻トンネルを構築するために使用される掘削機および掘削に必要な資機材を前記地下構造物の周方向に搬送する搬送装置であって、
前記外殻トンネルの掘進方向に沿って隣接し、前記地下構造物の外周に前記周方向に沿って延びる第1周方向走路および第2周方向走路と、
前記第1周方向走路を前記周方向に互いに独立して走行する複数の第1搬送装置と、
前記第2周方向走路を前記周方向に互いに独立して走行する複数の第2搬送装置と、を備え、
前記第1搬送装置および前記第2搬送装置は、共に、搬送対象を載置可能な本体部と、前記本体部を前記周方向に押圧又は牽引することにより駆動する走行駆動機構と、を含み、
前記走行駆動機構は、前記第1周方向走路または前記第2周方向走路と係合および係合解除可能なロック機構と、前記本体部と前記ロック機構との間で前記周方向に伸縮可能な駆動シリンダ機構とを含む、外殻トンネル用搬送装置。 - 地下構造物の外周に複数の外殻トンネルを構築するために使用される掘削機および掘削に必要な資機材を前記地下構造物の周方向に搬送する搬送装置であって、
前記外殻トンネルの掘進方向に沿って隣接し、前記地下構造物の外周に前記周方向に沿って延びる第1周方向走路および第2周方向走路と、
前記第1周方向走路を前記周方向に互いに独立して走行する複数の第1搬送装置と、
前記第2周方向走路を前記周方向に互いに独立して走行する複数の第2搬送装置と、を備え、
前記第1搬送装置および前記第2搬送装置は、共に、搬送対象を載置可能な本体部と、前記本体部を前記周方向に押圧又は牽引することにより駆動する走行駆動機構と、を含み、
前記複数の第1搬送装置は、前記掘進方向の前列に配置される前記第1周方向走路において、それぞれ前記掘削機を搬送し、
前記複数の第2搬送装置は、前記掘進方向の後列に配置される前記第2周方向走路において、それぞれ前記資機材を搬送し、前記第1搬送装置と前記掘進方向に並ぶ位置で前記資機材を前記第1搬送装置に受け渡すように構成され、
前記第1搬送装置は、前記第1搬送装置が配置される外殻トンネル発進基地の内部構造と係合し、前記掘削機の前記掘進方向への推進により前記掘削機に対して前記掘進方向の後方に作用する反力を支持するための反力支持機構を備える、外殻トンネル用搬送装置。 - 前記第2搬送装置は、前記外殻トンネル発進基地の内部構造と係合し、前記反力を支持するための反力支持機構をさらに備え、
前記第1搬送装置および前記第2搬送装置は、前記掘進方向に並んで連結可能に構成され、連結された前記第1搬送装置から伝達された前記反力が前記第2搬送装置の前記反力支持機構により支持される、請求項3に記載の外殻トンネル用搬送装置。 - 前記地下構造物は、本線トンネルおよび支線トンネルを含む複数のトンネルであり、
前記第1周方向走路および前記第2周方向走路は、前記複数のトンネルの周囲を取り囲むように環状に形成された外殻トンネル発進基地に設けられている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の外殻トンネル用搬送装置。
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