JP7075821B2

JP7075821B2 - シールドマシン移動用架台

Info

Publication number: JP7075821B2
Application number: JP2018104822A
Authority: JP
Inventors: 正一余宮; 圭造北山; 智史磯崎
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2022-05-26
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: JP2019210611A

Description

本発明は、シールドマシン移動用架台に関し、特にシールドマシンを立坑内において水平移動及び回転移動を可能にしたシールドマシン移動用架台に関する。
に関する。

最近のトンネル工事では、トンネルをシールド工法により効率的に掘削するため、シールド式トンネル掘削機、いわゆるシールドマシンが使用されている。
この種のシールドマシンは、シールドの前端で掘削を行ない、切端や側面の土をシールドで押さえつつ前進し、掘削された坑には覆工を施すことで、トンネルが構築される。
特に、市街地などの地下地盤中にトンネルを構築するに際しては、構築された立坑内にシールドマシン移動装置を設置し、立坑内に搬入されたシールドマシンを移動装置により回転または平行移動して立坑内の発進口等に対向配置するようになっている。

従来、シールドマシンを回転及び移動させる移動装置としては、例えば特許文献１に示す方式のものが知られている。
特許文献１に示す移動装置は、シールド掘削機の下方に固定する架台と、伸縮作用により架台とシールド掘削機を上下移動させるジャッキアップ装置と、架台の下に配置されシールド掘削機を水平方向に移動させる水平移動装置と、シールド掘削機を架台ごと回転させるターテーブルを備え、さらに、立坑内の床版上に平面かつ平滑な鋼板を敷いてなる支持面上に架台を配置するように構成されている。

特開２００５－２４０４０１号公報

しかしながら、上記特許文献１に示すシールド掘削機の移動装置では、シールド掘削機を立坑内において回転及び水平移動させるために、シールド掘削機を架台ごと一体に上下移動させるジャッキアップ装置を要するほか、ジャッキの他に架台を載置するスライディングシップ及びスライディングシップの案内用レールから構成される水平移動装置とシールド掘削機を回転するためのターンテーブルを設ける必要がある。その結果、架台の支持面を含めたシールドマシン移動装置が複雑かつ重量化し、コストアップを招く要因となるほか、立坑内での移動装置の組み立て及び分解が面倒で手数もかかるという問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、特許文献１に示すようなスライド機構やターンテーブルを要することなくシールドマシンの回転移動及び水平移動を可能にし、かつ既存の鋼材を利用して構成できるとともに、組み立て及び分解を容易にしたシールドマシン移動用架台を提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明は、立坑の床面に複数の鋼材が互いに平行に敷設され、前記複数の鋼材の上端は水平な単一の平面上に位置しており、それら鋼材の延在方向に沿ってシールドマシンを移動させるシールドマシン移動用架台であって、前記鋼材上に移動可能に載置される下部フレームと、前記下部フレーム上に設けられ前記シールドマシンを発進方向に移動可能に載置する上部フレームとを有し、前記下部フレームは、前記シールドマシンの直径よりも大きい距離を離して互いに平行しつつ前記鋼材の延在方向と直交する方向に延在する少なくとも２本の下部縦メンバーと、前記下部縦メンバーの延在方向に間隔をおいて前記下部縦メンバーの延在方向と直交する方向に延在し前記２本の下部縦メンバーを連結する複数本の下部横メンバーとを備え、前記下部フレームは、前記下部縦メンバーの延在方向に沿った長さと、前記下部横メンバーの延在方向に沿った幅とを有し、前記下部フレームの下端は、水平な単一の平面上に位置しており、前記上部フレームは、前記下部フレームの長さよりも大きい寸法の長さを有し前記下部縦メンバーと平行する方向に延在して前記下部フレームの長さ方向の両端から突出し前記シールドマシンの外周面の下半部の両側に当接可能な２本の上部縦メンバーと、前記２本の上部縦メンバーの延在手方向の両端のうちの一方の端部の下端間を連結する上部横メンバーとを備え、
前記上部フレームは、前記上部縦メンバーの延在方向に沿った長さと、前記下部横メンバーの延在方向に沿った幅とを有し、前記上部フレームの長さは前記下部フレームの長さよりも大きい寸法で形成されると共に前記上部フレームの幅は前記下部フレームの幅よりも小さい寸法で形成され、前記上部フレームの幅方向の中央と、前記下部フレームの幅方向の中央とは合わせられ、前記上部フレームの長さ方向の一端が前記下部フレームから突出する寸法よりも前記上部フレームの長さ方向の他端が前記下部フレームから突出する寸法が大きく形成され、前記上部横メンバーは、前記上部フレームの長さ方向の他端において前記２本の上部縦メンバーの長さ方向の一端の下端間を連結しており、前記上部横メンバーの下端は、前記下部フレームの下端が位置する水平な単一の平面上に位置していることを特徴とする。
また、本発明は、前記下部縦メンバー、前記下部横メンバー、前記上部縦メンバー、前記上部横メンバーはそれぞれＨ形鋼からなり、前記下部縦メンバーを構成する前記Ｈ型鋼のウェブは水平面上を延在すると共にその両側のフランジは鉛直面上を延在し、前記下部横メンバーを構成する前記Ｈ型鋼のウェブは鉛直面上を延在すると共にその両側のフランジは水平面上を延在し、前記上部縦メンバーを構成する前記Ｈ型鋼のウェブは鉛直面上を延在すると共にその両側のフランジは水平面上を延在し、前記上部横メンバーを構成する前記Ｈ型鋼のウェブは鉛直面上を延在すると共にその両側のフランジは水平面上を延在していることを特徴とする。
また、本発明は、前記２本の下部縦メンバーと前記各下部横メンバーの両端間はボルト・ナットにより連結されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記下部縦メンバーと前記下部横メンバーは、それらのウェブの延在方向に間隔をおいた複数箇所にそれらウェブを補強する複数のステフナーを有していることを特徴とする。
また、本発明は、前記２本の上部縦メンバー間の離間間隔は、前記シールドマシンの外径に応じて調節可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記２本の上部縦メンバーは前記各下部横メンバーにボルト・ナットにより連結されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記上部縦メンバーを構成する前記Ｈ型鋼は、ウェブの延在方向に間隔をおいた複数箇所にウェブを補強する複数のステフナーを有していることを特徴とする。

本発明によれば、シールドマシン移動用架台は、互いに平行かつ水平に敷設された複数の鋼材上に移動可能に載置される下部フレームと、下部フレーム上に設けられシールドマシンが載置される上部フレームを有し、下部フレームは、距離をおいて互いに平行しつつ延在する少なくとも２本の下部縦メンバーと、下部縦メンバーの延在方向に間隔をおいて下部縦メンバーの延在方向と直交する方向に延在し２本の下部縦メンバーを連結する複数本の下部横メンバーとから構成され、下部縦メンバー及び下部横メンバーは共にＨ型鋼からなり、さらに、下部縦メンバーを構成するＨ型鋼のフランジの下端縁と、下部横メンバーのフランジの下面は、水平な同一の平面上に位置するように構成したので、スライド機構やターンテーブルを要することなく、立坑内の鋼材上でシールドマシンを回転移動及び水平移動させることが可能になる。
また、本発明によれば、下部フレームを構成する下部縦メンバー及び下部横メンバーに既存のＨ型鋼を用いているため、シールドマシン移動用架台の低コスト化を高める上で有利となる。
また、本発明によれば、２本の下部縦メンバーと各下部横メンバーの両端間をボルト・ナットにより連結することで、シールドマシン移動用架台の組み立て及び分解が容易になり、トンネルの掘進に要する準備作業の省力化を高める上で有利となる。
また、本発明によれば、下部縦メンバーと下部横メンバーは、それらを構成するＨ型鋼のウェブを補強するステフナーを有しているため、下部フレームの剛性を向上でき、シールドマシンを安定かつ高精度に回転移動及び水平移動させることが可能になる。
また、本発明によれば、下部フレームは、下部縦メンバーの長手方向に沿った長さと、下部横メンバーの長手方向に沿った幅とを有し、さらに上部フレームの幅方向の中央と、下部フレームの幅方向の中央とは互いに合わせられ、上部フレームの長手方向の中央と、下部フレームの長手方向の中央とを互いにずらした構成にすることにより、カッタヘッドを有する重量の重いシールドマシンの前胴部側を下部フレーム上に位置するようにしてシールドマシンを上部フレームに載置することができる。これにより、下部フレームを小形化が可能になるとともに、シールドマシン移動用架台を軽量化できる上で有利となる。
また、本発明によれば、上部フレームの長手方向の一端を、下部フレームの長手方向の一端寄りに寄せて配置することにより、シールドマシン移動用架台を軽量化する上で有利となる。
また、本発明によれば、２本の上部縦メンバー間の離間間隔をシールドマシンの外径に応じて調節可能に構成することにより、単一のシールドマシン移動用架台を異なる外径のシールドマシンに兼用することができる。
また、本発明によれば、２本の上部縦メンバーは各下部横メンバーにボルト・ナットにより連結することにより、シールドマシン移動用架台の組み立て及び分解が容易になり、トンネルの掘進に要する準備作業の省力化を高める上で有利となる。
また、本発明によれば、２本の上部縦メンバーは、これを構成するＨ型鋼のウェブを補強するステフナーを有しているため、上部フレームの剛性を向上でき、シールドマシンを安定して支持することができる。

本発明に係るシールドマシン移動用架台を用いてシールドマシンを立坑内で移動する場合の一例を示す説明用平面図である。本実施の形態におけるシールドマシン移動用架台の平面図である。図２のＡ－Ａ線に沿うシールドマシン移動用架台の側面図である。図２のＢ－Ｂ線に沿うシールドマシン移動用架台の拡大側面図である。本実施の形態にかかるシールドマシン移動用架台を構成する下部フレームと上部フレームとの連結関係を示す要部の斜視図である。本発明に係るシールドマシン移動用架台を用いてシールドマシンを立坑内の発進口に水平移動した場合の一例を示す説明用平面図である。図６のＣ－Ｃ線に沿う説明用断面図である。シールドマシンをシールドマシン移動用架台ごと回転移動する場合の一例を示す説明用平面図である。

以下、本発明に係るシールドマシン移動用架台を具体化した実施の形態について、図１～図８を参照して説明する。
図１、図６～図８は、道路に立坑１０を構築し、この立坑１０から搬入されたシールドマシンを地下地盤への発進口に移動するトンネルを構築する場合を表したもので、図１及び図６～図８中の符号２０はシールドマシンを示し、符号３０はシールドマシン移動用架台を示し、符号４０は立坑１０のコンクリート床面１０１上に互いに平行かつ水平に敷設された複数の鋼材を示している。
この鋼材４０は同一断面形状のＨ型鋼から構成されている。そして、これら鋼材４０を構成する各Ｈ型鋼のフランジがシールドマシン移動用架台３０を回転移動及び水平移動できるように支持する支持面を形成し、これらの支持面は、水平な同一の平面上に位置している。

立坑１０の開口１０２の一部、すなわち図１の斜線で示す領域には、図７に示すように鋼製の覆工板１２が設置されている。また、覆工板１２で覆われていない開口１０２の領域は、シールドマシン２０及びシールドマシン移動用架台３０やトンネル掘進に必要な資材等の搬入出口１０４として使用される。
また、覆工板１２の下方に位置する立坑１０の相対向する側壁には、シールドマシン２０の発進口となるエントランス１０６がそれぞれ設けられている。

シールドマシン移動用架台３０は、図２～図５に示すように、下部フレーム３２と、上部フレーム３４を含んで構成される。
下部フレーム３２は、鋼材４０上でシールドマシン２０を回転移動及び水平移動し得るように載置されるもので、シールドマシン２０の直径よりも大きい距離を離して互いに平行し、かつシールドマシン２０の長手方向に延在する２本の下部縦メンバー３２２と、２本の下部縦メンバー３２２の延在方向に間隔をおいて２本の下部縦メンバー３２２の延在方向と直交する方向に延在し、かつ両端が２本の下部縦メンバー３２２に連結される複数本の下部横メンバー３２４とを有している。
２本の下部縦メンバー３２２と各下部横メンバー３２４は共にＨ型鋼から構成されている。
下部縦メンバー３２２を構成するＨ型鋼は、ウェブ３２２Ａが水平方向に延在している。また、ウェブ３２２Ａの両側のフランジ３２２Ｃが鉛直方向に延在しつつ水平方向に延在し、言い換えると水平方向に向けられている。
下部横メンバー３２４を構成するＨ型鋼は、ウェブ３２４Ａが鉛直方向に延在しつつ水平方向に延在している。また、ウェブ３２２Ａの両側のフランジ３２２Ｃが水平方向に延在し、言い換えると鉛直方向に向けられている。
そして、下部縦メンバー３２２を構成するＨ型鋼には、そのウェブ３２２Ａの延在方向に間隔をおいた複数箇所にウェブ３２２Ａを補強する複数のステフナー３２２Ｂが設けられている。
また、各下部横メンバー３２４を構成するＨ型鋼には、そのウェブ３２２Ａの延在方向に間隔をおいた複数箇所にウェブ３２４Ａを補強する複数のステフナー３２４Ｂが設けられている。
さらに、各下部横メンバー３２４の両端には、連結用のエンドプレート３２４Ｄがそれぞれ溶接により固着されている。
なお、シールドマシン２０をシールドマシン移動用架台３０ごと、鋼材４０上で回転移動または水平移動させる場合は、下部フレーム３２の下部縦メンバー３２２を構成するＨ型鋼の外側フランジ３２２Ｃの外面にジャッキ５０Ａ，５０Ｂを図６及び図８に示すように当接し、ジャッキ５０Ａ，５０Ｂの伸長力を下部フレーム３２の側方から作用するになっている。

下部縦メンバー３２２と各下部横メンバー３２４とを連結するに際しては、図２に示すように、下部縦メンバー３２２を構成するＨ型鋼のウェブ３２２Ａの両側のフランジ３２２Ｃが鋼材４０の架台支持面と平行な水平方向を向くようにして下部縦メンバー３２２を配列し、さらに各下部横メンバー３２４を構成するＨ型鋼のウェブ３２４Ａの両側のフランジ３２４Ｃが鋼材４０の架台支持面と鉛直な鉛直方向を向くようにして各下部横メンバー３２４を配列する。
そして、各下部横メンバー３２４のエンドプレート３２４Ｄに、図５に示すように複数の結合孔３２４Ｅを形成し、さらに各下部横メンバー３２４の両端が連結される下部縦メンバー３２２のフランジ３２２Ｃの連結箇所には、図５に示すように、エンドプレート３２４Ｄの各結合孔３２４Ｅと一致する結合孔３２２Ｅを形成し、この結合孔３２２Ｅ及び３２４Ｅを利用してボルト・ナット３２６により下部縦メンバー３２２と下部横メンバー３２４とが連結される。

すなわち、上述した配列状態にある下部横メンバー３２４の結合孔３２４Ｅと下部縦メンバー３２２の結合孔３２２Ｅにエンドプレート３２４Ｄ側からボルト３２６Ａを挿通し、このボルト３２６Ａの突出端にナット３２６Ｂを螺合して締め付けることにより、下部縦メンバー３２２と下部横メンバー３２４とが一体に連結される。

このように下部縦メンバー３２２と各下部横メンバー３２４とを一体に連結してなる下部フレーム３２においては、下部縦メンバー３２２を構成するＨ型鋼のウェブ３２２Ａの両側のフランジ３２２Ｃは、鋼材４０の架台支持面と平行な水平方向に向けられ、各下部横メンバー３２４を構成するＨ型鋼のウェブ３２４Ａの両側のフランジ３２４Ｃは、鋼材４０の架台支持面と鉛直な鉛直方向に向けられている。これにより、下部縦メンバー３２２を構成するＨ型鋼のフランジ３２２Ｃの下端縁と、各下部横メンバー３２４のフランジ３２４Ｃの下面が、水平な同一の平面上に位置するようになる。

上部フレーム３４は、下部フレーム３２上に設けられ、シールドマシン２０を発進方向に移動可能に載置するものであり、図２～図５に示すように、下部フレーム３２の下部縦メンバー３２２と平行する方向に延在し、シールドマシン２０の外周面の下半部の両側に当接可能な２本の上部縦メンバー３４２と、シールドマシン２０の後胴部２０４側に対応する２本の上部縦メンバー３４２の開放端間に直角に差し渡し状態に連結された上部横メンバー３４４とを含んで構成される。
２本の上部縦メンバー３４２はＨ型鋼から構成され、そして、上部縦メンバー３４２を構成するＨ型鋼には、そのウェブ３４２Ａの延在方向に間隔をおいた複数箇所にウェブ３４２Ａを補強する複数のステフナー３４２Ｂが設けられている。
また、上部横メンバー３４４は、下部フレーム３２の下部横メンバー３２４と同様のＨ型鋼からなり、下部横メンバー３２４と同様にステフナー（不図示）を有している。そして、図２、図３に示すように、上部横メンバー３４４を構成するＨ型鋼のフランジ３４４Ａは、下部横メンバー３２４のフランジ３２４Ｃと同様に鉛直方向に向けられ、かつフランジ３４４Ａの下面は、下部横メンバー３２４のフランジ３２４Ｃの下面と水平な同一の平面上に位置するようになる。

２本の上部縦メンバー３４２を下部フレーム３２上に設置するに際しては、上部縦メンバー３４２を構成するＨ型鋼のウェブ３４２Ａの両側のフランジ３４２Ｃが下部横メンバー３２４のフランジ３２４Ｃの長手方向と直交する方向に延在するように、２本の上部縦メンバー３４２が下部横メンバー３２４上に配列される。
そして、下部フレーム３２の上部側フランジ３２４Ｃと接する各上部縦メンバー３４２の下部側フランジ３４２Ｃに、図５に示すように複数の結合孔３４２Ｅを形成し、さらに上部縦メンバー３４２の下部側フランジ３４２Ｃと接する各下部横メンバー３２４の上部側フランジ３２２Ｃの連結箇所には、図５に示すように、上部縦メンバー３４２の各結合孔３４２Ｅと一致する結合孔３２４Ｆを形成し、この結合孔３２２Ｅ及び３２４Ｅを利用してボルト・ナット３４６により下部縦メンバー３２４と上部縦メンバー３４２とが連結される。
また、上部横メンバー３４４の両端は、図２及び図３に示すようにボルト・ナット３４４Ｃにより２本の上部縦メンバー３４２の開放端部間に連結されている。これにより、上部フレーム３４の剛性及び強度を向上するようになっている。

すなわち、上述した配列状態にある上部縦メンバー３４２の結合孔３４２Ｅと下部横メンバー３２４の結合孔３２４Ｆに上部縦メンバー３４２のフランジ３４２Ｃ側からボルト３４６Ａを挿通し、このボルト３４６Ａの突出端にナット３４６Ｂを螺合して締め付けることにより、上部縦メンバー３４２と下部横メンバー３２４とが一体に連結される。
なお、カッタヘッドを有するシールドマシン２０の前胴部２０２側に対向する上部フレーム３４の上部縦メンバー３４２の端面にはエンドプレート３４８が溶接により固着されている。
また、上部横メンバー３４４の両端面にはエンドプレート３４４Ｂが溶接により固着されている。

次に、下部フレーム３２と上部フレーム３４との関係について図２及び図３を参照して説明する。
上部フレーム３４の上部縦メンバー３４２の長さは、下部フレーム３２の下部縦メンバー３２２より長い長さを有しており、下部フレーム３２の下部横メンバー３２４の長手方向に沿った幅は、上部フレーム３４の２本の上部縦メンバー３４２間の間隔より大きく設定されている。さらに、上部フレーム３４の幅方向の中央と、下部フレーム３２の幅方向の中央とは合わせられ、上部フレーム３４の長手方向の中央と、下部フレーム３２の長手方向の中央とはずらされている。
下部フレーム３２と上部フレーム３４の配置関係を上述のようにする理由は、シールドマシン２０をシールドマシン移動用架台３０の上部フレーム３４上に載置した時、図３に示すように、カッタヘッドを有する重量の重いシールドマシン２０の前胴部２０２側を下部フレーム３２の上方に位置させ、前胴部２０２側より重量の軽いシールドマシン２０の後胴部２０４側を上部フレーム３４の上部横メンバー３４４寄りに位置させる。これにより、下部フレーム３２の小形化及び軽量化を実現することが可能になる。

次に、本実施の形態に示すシールドマシン移動用架台３０を用いてシールドマシン２０を立坑１０内で移動する場合について説明する。
まず、図１に示すように、シールドマシン移動用架台３０をクレーンにより吊下げて立坑１０の搬入出口１０４から立坑１０内に搬入し、立坑１０内に敷設された鋼材４０上に載置する。
この場合、下部フレーム３２と上部フレーム３４を分離し、下部フレーム３２及び上部フレーム３４をクレーンで立坑１０内に順次搬入した後、立坑１０内の鋼材４０上において下部フレーム３２に上部フレーム３４を、図２～図４に示すように組み立てるようにしてもよい。

次に、前胴部２０２と後胴部２０４に分離されたシールドマシン２０のうち、まず、前胴部２０２をクレーンにより吊下げて立坑１０の搬入出口１０４から搬入し、前胴部２０２を下部フレーム３２の上方に位置する上部フレーム３４上に載置する。次いで、後胴部２０４をクレーンにより吊下げて立坑１０の搬入出口１０４から搬入し、後胴部２０４を前胴部２０２の後方に位置して上部フレーム３４上に載置し、シールドマシン移動用架台３０上で前胴部２０２と後胴部２０４とを連結し、シールドマシン２０を組み立てる。

シールドマシン２０を移動用架台３０ごと発進口となる一方のエントランス１０６に対向する位置に移動するに際しては、各鋼材４０の上面にグリス等の摩擦低減剤を塗布しておく。この状態で、搬入出口１０４側で下部フレーム３２の下部縦メンバー３２２の長手方向の両端寄りの２箇所に対応させてジャッキ５０Ａ、５０Ｂを鋼材４０上にそれぞれ設置し、これらジャッキ５０Ａ、５０Ｂを伸長作動することにより、シールドマシン２０をシールドマシン移動用架台３０ごと、鋼材４０上を発進口となるエントランス１０６側へ水平移動させる。

この場合、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂのストロークが短いため、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂをストローク分伸長作動してシールドマシン移動用架台３０を水平移動させた後、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂを縮小作動する。そして、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂの１回目の伸長作動で水平移動されたシールドマシン移動用架台３０の移動距離分、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂを鋼材４０に沿いシールドマシン移動用架台３０の移動方向に移動し鋼材４０上に設置した後、このジャッキ５０Ａ及び５０Ｂを再度伸長作動してシールドマシン移動用架台３０をエントランス１０６側へ水平移動させる。この水平移動操作をに複数回繰り返すことにより、シールドマシン２０をシールドマシン移動用架台３０ごと、図６及び図７に示す位置に水平移動させる。
なお、シールドマシン２０の移動には、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂの荷重とストローク及び移動量とを比較計測しながらジャッキ５０Ａ及び５０Ｂの操作を行なうとよい。
また、上述したシールドマシン２０の水平移動方式は一例を述べたに過ぎず、上述の方式に限定されない。

一方、シールドマシン２０を移動用架台３０ごと発進口となるエントランス１０６に回転移動するに際しては、図８に示すように、シールドマシン２０を載置したシールドマシン移動用架台３０を立坑１０内の中央部に移動しておく。この状態で、搬入出口１０４側でシールドマシン２０の前胴部２０２側の下部フレーム３２の下部縦メンバー３２２の長手方向の一端に対向させてジャッキ５０Ａを鋼材４０上に水平方向に揺動可能に設置し、さらに、搬入出口１０４と反対の側でシールドマシン２０の後胴部２０４側の下部縦メンバー３２２の長手方向の他端に対向させてジャッキ５０Ｂを鋼材４０上に水平方向に揺動可能に設置する。そして、これらジャッキ５０Ａ及び５０Ｂを伸長作動することにより、シールドマシン２０をシールドマシン移動用架台３０ごと、鋼材４０上で図８の矢印方向に回転移動させる。

この場合、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂのストロークが短いため、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂをストローク分伸長作動してシールドマシン移動用架台３０を回転移動させた後、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂを縮小作動する。そして、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂの１回目の伸長作動で回転移動されたシールドマシン移動用架台３０の回転移動分に応じて、鋼材４０へのジャッキ５０Ａ及び５０Ｂの設置位置を変更した後、このジャッキ５０Ａ及び５０Ｂを再度伸長作動してシールドマシン移動用架台３０を回転移動させる。この回転移動操作を複数回繰り返すことにより、シールドマシン２０の前胴部２０２を希望する方向に向けることができる。例えば、シールドマシン２０をシールドマシン移動用架台３０ごと、矢印方向に回転移動させて１８０度回転すれば、シールドマシン２０の前胴部２０２を、図６に示す場合と正反対の状態に設定することができる。
なお、上述したシールドマシン２０の回転移動方式は一例を述べたに過ぎず、上述の方式に限定されない。

本実施の形態によれば、次の効果が奏される。
シールドマシン移動用架台３０は、立坑１０のコンクリート床面１０１上に互いに平行かつ水平に敷設された複数の鋼材４０上に移動可能に載置される下部フレーム３２と、下部フレーム３２上に設けられシールドマシン２０が載置される上部フレーム３４を有し、下部フレーム３２は、距離をおいて互いに平行しつつ延在する２本のＨ型鋼からなる下部縦メンバー３２２と、下部縦メンバー３２２の延在方向に間隔をおいて下部縦メンバー３２２の延在方向と直交する方向に延在し２本の下部縦メンバー３２２を連結する複数のＨ型鋼からなる下部横メンバー３２４とから構成され、鋼材４０の上面にそれぞれ摺接する下部縦メンバー３２２のフランジ３２２Ｃの下端縁と下部横メンバー３２４のフランジ３２４Ｃの下面は、水平な同一の平面上に位置するように構成したので、下部フレーム３２と鋼材４０との互いの摺接面積を低減することができ、これにより、シールドマシン移動用架台３０を鋼材４０上でスムーズに移動させることが可能になるとともに、従来技術で示されたスライド機構やターンテーブルを要することなく、立坑内に敷設された鋼材４０上でシールドマシンをスムーズに回転移動及び水平移動させることができる。
また、下部フレーム３２を構成する下部縦メンバー３２２及び下部横メンバー３２４に既存のＨ型鋼を用いているため、シールドマシン移動用架台３０を低コスト化ができ、コスト面で有利となる。
また、下部縦メンバー３２２を構成するＨ型鋼は、フランジ３２２Ｃが鉛直方向に延在しつつ水平方向に延在しているので、シールドマシン移動用架台３０の移動時および回転時、ウェブ３２２Ａに対応するフランジ３２２Ｃの箇所にジャッキ５０Ａ及び５０Ｂを当接すると、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂからの力は、フランジ３２２Ｃからウェブ３２２Ａを経て反対側のフランジ３２２Ｃに伝達され、ジャッキ５０Ａ及び５０Ｂからの力をＨ型鋼全体に受けることになる。したがって、フランジ３２２Ｃの変形を防止でき、シールドマシン移動用架台３０の耐久性を高める上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、２本の下部縦メンバー３２２と各下部横メンバー３２４の両端間をボルト・ナットにより連結する構成になっているため、シールドマシン移動用架台３０の組み立て及び分解が容易になり、トンネルの掘進に要する準備作業の省力化を高める上で有利となる。
さらに、本実施の形態によれば、下部縦メンバー３２２と下部横メンバー３２４は、それらを構成するＨ型鋼のウェブ３２２Ａ、３２４Ａを補強するステフナー３２２Ｂ、３２４Ｂを有しているため、下部フレーム３２の剛性を向上でき、かつ下部フレーム３２の加重歪み低減され、シールドマシン２０を安定かつ高精度に回転移動及び水平移動させることができる。

また、本実施の形態によれば、上部フレーム３４の上部縦メンバー３４２の長さは、下部フレーム３２の下部縦メンバー３２２より長い長さを有し、下部フレーム３２の下部横メンバー３２４の長手方向に沿った幅は、上部フレーム３４の２本の上部縦メンバー３４２間の間隔より大きく設定され、さらに、上部フレーム３４の幅方向の中央と、下部フレーム３２の幅方向の中央とは合わせられ、上部フレーム３４の長手方向の中央と、下部フレーム３２の長手方向の中央とはずらされているため、カッタヘッドを有する重量の重いシールドマシン２０の前胴部２０２側を下部フレーム３２の上方に位置させ、重量の軽いシールドマシン２０の後胴部２０４側を上部フレーム３４の上部横メンバー３４４寄りに位置させてシールドマシン２０をシールドマシン移動用架台３０に載置することができ、これに伴い、下部フレーム３２を小形化できるとともに、シールドマシン移動用架台３０を軽量化する上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、上部フレーム３４の長手方向の一端を、下部フレーム３２の長手方向の一端寄りに寄せて配置する構成にしたので、下部フレーム３２を小形化及びシールドマシン移動用架台３０を軽量化する上で有利となる。
さらに、本実施の形態によれば、上部フレーム３４の２本の上部縦メンバー３４２は下部フレーム３２の各下部横メンバー３２４にボルト・ナット３４６により連結する構成になっているため、シールドマシン移動用架台３０の組み立て及び分解が容易になり、トンネルの掘進に要する準備作業の省力化を高める上で有利となる。
また、本実施の形態によれば、２本の上部縦メンバー３４２は、これを構成するＨ型鋼のウェブ３４２Ａを補強するステフナー３４２Ｂを有しているため、上部フレーム３４の剛性を向上でき、シールドマシン２０を安定して支持することができる。
また、本実施の形態によれば、下部フレーム３２の下部縦メンバー３２２を構成するＨ型鋼の外側フランジ３２２Ｃにジャッキ５０Ａ，５０Ｂを当接し、ジャッキ５０Ａ，５０Ｂの伸長力を下部フレーム３２の側方から作用することで、シールドマシン２０をシールドマシン移動用架台３０ごと、鋼材４０上で回転移動または水平移動させることができ、シールドマシン２０の移動手段を簡略化する上で有利となる。

上記実施の形態では、上部フレーム３４を構成する２本の上部縦メンバー３４２をＨ型鋼で構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、Ｈ型鋼以外の型鋼または重量の小さいレール材などを使用してもよい。
また、上記実施の形態では、下部フレーム３２の下部横メンバー３２４に連結される上部フレーム３４の２本の上部縦メンバー３４２の間隔は固定された場合について説明したが、本発明はこれに限らず、２本の上部縦メンバー間の離間間隔をシールドマシン２０の外径に応じて調節できるようにしてもよい。この場合は、下部フレーム３２のＨ形鋼からなる下部横メンバー３２４のフランジ３２４Ｃに、その長手方向に沿い一定の間隔で間隔調節孔を形成し、この間隔調節孔を利用して上部縦メンバー３４２をボルト・ナットにより下部横メンバー３２４に固定することで実現できる。

１０立坑
２０シールドマシン
３０シールドマシン移動用架台
３２下部フレーム
３２２下部縦メンバー
３２２Ａウェブ
３２２Ｂステフナー
３２２Ｃフランジ
３２４下部横メンバー
３２４Ａウェブ
３２４Ｂステフナー
３２４Ｃフランジ
３２６ボルト・ナット
３４上部フレーム
３４２上部縦メンバー
３４２Ａウェブ
３４２Ｂステフナー
３４２Ｃフランジ
３４４上部横メンバー
３４６ボルト・ナット
４０鋼材
５０Ａ、５０Ｂジャッキ

Claims

立坑の床面に複数の鋼材が互いに平行に敷設され、前記複数の鋼材の上端は水平な単一の平面上に位置しており、それら鋼材の延在方向に沿ってシールドマシンを移動させるシールドマシン移動用架台であって、
前記鋼材上に移動可能に載置される下部フレームと、前記下部フレーム上に設けられ前記シールドマシンを発進方向に移動可能に載置する上部フレームとを有し、
前記下部フレームは、前記シールドマシンの直径よりも大きい距離を離して互いに平行しつつ前記鋼材の延在方向と直交する方向に延在する少なくとも２本の下部縦メンバーと、前記下部縦メンバーの延在方向に間隔をおいて前記下部縦メンバーの延在方向と直交する方向に延在し前記２本の下部縦メンバーを連結する複数本の下部横メンバーとを備え、
前記下部フレームは、前記下部縦メンバーの延在方向に沿った長さと、前記下部横メンバーの延在方向に沿った幅とを有し、
前記下部フレームの下端は、水平な単一の平面上に位置しており、
前記上部フレームは、前記下部フレームの長さよりも大きい寸法の長さを有し前記下部縦メンバーと平行する方向に延在して前記下部フレームの長さ方向の両端から突出し前記シールドマシンの外周面の下半部の両側に当接可能な２本の上部縦メンバーと、前記２本の上部縦メンバーの延在手方向の両端のうちの一方の端部の下端間を連結する上部横メンバーとを備え、
前記上部フレームは、前記上部縦メンバーの延在方向に沿った長さと、前記下部横メンバーの延在方向に沿った幅とを有し、
前記上部フレームの長さは前記下部フレームの長さよりも大きい寸法で形成されると共に前記上部フレームの幅は前記下部フレームの幅よりも小さい寸法で形成され、
前記上部フレームの幅方向の中央と、前記下部フレームの幅方向の中央とは合わせられ、
前記上部フレームの長さ方向の一端が前記下部フレームから突出する寸法よりも前記上部フレームの長さ方向の他端が前記下部フレームから突出する寸法が大きく形成され、
前記上部横メンバーは、前記上部フレームの長さ方向の他端において前記２本の上部縦メンバーの長さ方向の一端の下端間を連結しており、
前記上部横メンバーの下端は、前記下部フレームの下端が位置する水平な単一の平面上に位置している、
ことを特徴とするシールドマシン移動用架台。
前記下部縦メンバー、前記下部横メンバー、前記上部縦メンバー、前記上部横メンバーはそれぞれＨ形鋼からなり、
前記下部縦メンバーを構成する前記Ｈ型鋼のウェブは水平面上を延在すると共にその両側のフランジは鉛直面上を延在し、
前記下部横メンバーを構成する前記Ｈ型鋼のウェブは鉛直面上を延在すると共にその両側のフランジは水平面上を延在し、
前記上部縦メンバーを構成する前記Ｈ型鋼のウェブは鉛直面上を延在すると共にその両側のフランジは水平面上を延在し、
前記上部横メンバーを構成する前記Ｈ型鋼のウェブは鉛直面上を延在すると共にその両側のフランジは水平面上を延在している、
ことを特徴とする請求項１記載のシールドマシン移動用架台。
前記２本の下部縦メンバーと前記各下部横メンバーの両端間はボルト・ナットにより連結されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載のシールドマシン移動用架台。
前記下部縦メンバーと前記下部横メンバーは、それらのウェブの延在方向に間隔をおいた複数箇所にそれらウェブを補強する複数のステフナーを有している、
ことを特徴とする請求項２記載のシールドマシン移動用架台。
前記２本の上部縦メンバー間の離間間隔は、前記シールドマシンの外径に応じて調節可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載のシールドマシン移動用架台。
前記２本の上部縦メンバーは前記各下部横メンバーにボルト・ナットにより連結されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載のシールドマシン移動用架台。
前記上部縦メンバーを構成する前記Ｈ型鋼は、ウェブの延在方向に間隔をおいた複数箇所にウェブを補強する複数のステフナーを有している、
ことを特徴とする請求項２記載のシールドマシン移動用架台。