JP7420644B2 - セグメント解体組立装置、トンネル掘削機およびセグメント解体組立方法 - Google Patents
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Description
図1~図5を参照して、本発明の一実施形態によるセグメント解体組立装置100について説明する。
図1および図2に示すセグメント解体組立装置100は、トンネル掘削機(図示せず)により掘削された掘削済みトンネルの拡幅作業に用いられる装置である。たとえば、セグメント解体組立装置100は、既設のセグメントSの解体作業、および、解体作業後の拡幅のためのセグメントSの組立作業に用いられる装置である。なお、セグメント解体組立装置100は、セグメントSの解体作業のみ、または、セグメントSの解体作業後の拡幅のための組立作業のみに用いられる装置であってもよい。なお、セグメント解体組立装置100は、カッタヘッドなどのトンネルを延伸するための構成を備えてはいない。
図1および図2に示すように、レール部材Rは、トンネル延長方向(X方向)に直線状に延びている。レール部材Rは、装置本体101を支持して、装置本体101のトンネル延長方向(X方向)への移動をガイドするように構成されている。すなわち、装置本体101は、セグメントSの組立作業の進行に伴いレール部材Rに沿ってトンネル延長方向(X方向)に移動可能に構成されている。一例ではあるが、レール部材Rは、H形状の鋼材より形成され、Z方向に平行に並ぶように2つ設けられている。なお、レール部材Rは、トンネルの中心軸線γからY1方向にずれた位置に配置されている。
装置本体101は、把持部Gと、第1旋回部1と、第1移動部2と、第1旋回部1とは別個に設けられた第2旋回部3と、第1移動部2とは別個に設けられた第2移動部4とを備えている。なお、把持部G、第1旋回部1および第1移動部2は、互いに一体的に設けられ、把持機構G1を構成している。
把持部Gは、トンネル内壁に組み立てる際や、セグメントを解体する際に、セグメントSを直接把持するように構成されている。把持部Gには、トンネル内壁にセグメントSを組み付ける段階で、把持しているセグメントSの向きを微調整するための機構が設けられている。
第1旋回部1は、1つの回動部材10と、回動部材10を第1旋回中心軸線α1回りに回動させるためのトルク(回転力)を発生させる電動機11(油圧式または電動式)とを含んでいる。
図3に示す第1移動部2は、把持部Gを直接支持するジャッキ(油圧式または電動式)により構成されている。第1移動部2は、把持部Gを交差方向に直線状に移動させるように構成されている。すなわち、第1移動部2は、交差方向に延びている。
第2旋回部3は、一対の回動部材30と、一対の回動部材30を第2旋回中心軸線α2回りに回動させるためのトルク(回転力)を発生させる一対の電動機31(油圧式または電動式)とを含んでいる。
図5に示すように、第2移動部4は、一対の走行装置40と、一対のリンク部材41と、平板形状の一対の旋回支持部42とを含んでいる。平板形状の旋回支持部42は、第1旋回部1の円柱形状の回動部材10を第1旋回中心軸線α1回りに回動可能に支持している。
図6(A)および(B)を参照して、セグメントSの解体動作について説明する。セグメントSの解体は、原則、上方側から下方側に向けて順に行われる。
図7(A)~(D)を参照して、セグメントSの組立動作について説明する。セグメントSの組立は、原則、下方側から上方側に向けて順に積み上げる形で行われる。なお、図7(A)~(D)の各図において二点鎖線で示すセグメントSや把持部Gは、図7(A)~(D)の各工程の移動後におけるセグメントSや把持部Gを示している。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態および変形例は、すべての点で例示であって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、上記した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すべての変更(変形例)が含まれる。
2 第1移動部
3 第2旋回部
4 第2移動部
40 走行装置
41 リンク部材
41a (リンク部材の)一端
41b (リンク部材の)他端
100 セグメント解体組立装置
101 装置本体
200 トンネル掘削機
201 掘削機本体
201a カッタヘッド
G 把持部
G1 把持機構
R レール部材(支持部)
S セグメント
α1 第1旋回中心軸線
α2 第2旋回中心軸線
Claims (7)
- セグメントの解体および組立の少なくとも一方を行うセグメント解体組立装置であって、
前記セグメントの把持部と、
トンネル延長方向に延びる第1旋回中心軸線回りに、前記把持部を旋回させる第1旋回部と、
前記第1旋回中心軸線から前記把持部までの距離が変わるように、前記トンネル延長方向に対して略直角に交差する交差方向に、前記把持部を移動させる第1移動部と、
前記第1旋回部とは別個に設けられ、前記第1旋回中心軸線とは異なるとともに前記トンネル延長方向に延びる第2旋回中心軸線回りに、前記把持部を旋回させる第2旋回部と、
前記第1移動部とは別個に設けられ、前記第2旋回中心軸線から前記把持部までの距離が変わるように、前記交差方向に、前記把持部を移動させる第2移動部と、を備え、
前記第1旋回部は、前記第1旋回中心軸線周りに回動する回動部材を含み、
前記回動部材の前記トンネル延長方向における両端は、前記第2移動部により支持されている、セグメント解体組立装置。 - 前記把持部、前記第1移動部および前記第1旋回部が一体的に設けられる把持機構をさらに備え、
前記第2旋回中心軸線は、前記交差方向において、前記第1旋回中心軸線よりも前記把持機構から離間した位置に配置され、
前記第2旋回部は、前記把持機構を前記第2旋回中心軸線回りに旋回させることによって、前記第1旋回部よりも大きな旋回半径により前記把持部を前記第2旋回中心軸線回りに旋回させるように構成されている、請求項1に記載のセグメント解体組立装置。 - 前記把持機構、前記第2移動部および前記第2旋回部を含む装置本体を支持する支持部をさらに備え、
前記第2旋回部は、前記交差方向において、前記支持部に対する前記第2旋回中心軸線の位置が固定された状態で、前記支持部に支持されており、
前記装置本体は、
前記交差方向において、前記第2旋回部により、前記第2旋回中心軸線を基準として前記把持部を旋回させるように構成されるとともに、
前記交差方向において、前記第2移動部により、前記第2旋回中心軸線を基準として前記第2旋回中心軸線から前記把持部までの距離が変化するように前記把持部を移動させるように構成されている、請求項2に記載のセグメント解体組立装置。 - 前記支持部は、前記トンネル延長方向に延びるレール部材を含み、
前記装置本体は、前記レール部材に沿って、前記トンネル延長方向に移動可能に構成されている、請求項3に記載のセグメント解体組立装置。 - 前記支持部は、前記トンネル延長方向に延びるレール部材を含み、
前記第2移動部は、前記レール部材に沿って走行する一対の走行装置と、各々の一端が前記一対の走行装置に接続されるとともに、各々の他端により前記把持機構を支持する一対のリンク部材とを含み、
前記第2移動部は、
前記一対の走行装置を前記レール部材に沿って互いに近づけるように走行させることによって、前記交差方向において、前記一対のリンク部材を介して前記レール部材から前記把持機構を遠ざけるように構成されるとともに、
前記一対の走行装置を前記レール部材に沿って互いに遠ざけるように走行させることによって、前記交差方向において、前記一対のリンク部材を介して前記レール部材に前記把持機構を近づけるように構成されている、請求項3または4に記載のセグメント解体組立装置。 - カッタヘッドを含む掘削機本体と、
前記掘削機本体に設置され、セグメントの解体および組立の少なくとも一方を行うセグメント解体組立装置とを備え、
前記セグメント解体組立装置は、
前記セグメントの把持部と、
トンネル延長方向に延びる第1旋回中心軸線回りに、前記把持部を旋回させる第1旋回部と、
前記第1旋回中心軸線から前記把持部までの距離が変わるように、前記トンネル延長方向に対して略直角に交差する交差方向に、前記把持部を移動させる第1移動部と、
前記第1旋回部とは別個に設けられ、前記第1旋回中心軸線とは異なるとともに前記トンネル延長方向に延びる第2旋回中心軸線回りに、前記把持部を旋回させる第2旋回部と、
前記第1移動部とは別個に設けられ、前記第2旋回中心軸線から前記把持部までの距離が変わるように、前記交差方向に、前記把持部を移動させる第2移動部と、を含み、
前記第1旋回部は、前記第1旋回中心軸線周りに回動する回動部材を含み、
前記回動部材の前記トンネル延長方向における両端は、前記第2移動部により支持されている、トンネル掘削機。 - セグメントの解体および組立の少なくとも一方を行うセグメント解体組立方法であって、
把持部によって前記セグメントを把持するセグメント把持工程と、
トンネル延長方向に延びる第1旋回中心軸線回りに回動する回動部材を含む第1旋回部によって、前記第1旋回中心軸線周りに前記把持部を旋回させる第1旋回工程と、
第1移動部により、前記第1旋回中心軸線から前記把持部までの距離が変わるように、前記トンネル延長方向に対して略直角に交差する交差方向に、前記把持部を移動させる第1移動工程と、
前記第1旋回部とは別個に設けられた第2旋回部により、前記第1旋回中心軸線とは異なるとともに前記トンネル延長方向に延びる第2旋回中心軸線回りに、前記把持部を旋回させる第2旋回工程と、
前記第1移動部とは別個に設けられ、前記回動部材の前記トンネル延長方向における両端を支持する第2移動部により、前記第2旋回中心軸線から前記把持部までの距離が変わるように、前記交差方向に、前記把持部を移動させる第2移動工程と、を備える、セグメント解体組立方法。
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