JPH02194299A - シールド機へのセグメント供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、シールド機内にあるエレクタ装置にセグメ
ントを供給する方法に係り、特に、エレクタ装置が一対
（２基）設けられている場合にこれらエレクタ装置のそ
れぞれに有効にセグメントを供給しうるシールド機への
セグメント供給方法に関するものである。

「従来の技術」 軟弱な地盤等に用いられて好適なシールド工法とは、外
形円筒状のシールド機の前面に設けられたカッタ装置で
地山を掘削しつつ、円筒を周方向及び長さ方向に所定個
数分割した形状の覆工体、すなわちセグメントをシール
ド機内部でエレクタ装置を用いて円筒状に組み上げ、さ
らに組み上げられたセグメントの前端に反力を取って、
シールド機内部にあるシールドジヤツキを用いてシール
ド機全体を前方に推進させ、これら工程を順次繰り返す
ことでトンネルを構築する工法である。この場合、従来
のシールド機にはエレクタ装置が１基しか装備されてお
らず、従って、近年のトンネルの大口径化に伴い、セグ
メント組立工程の工期が長期化する傾向にあった。そこ
で、近年、シールド機内にエレクタ装置を一対（２基）
装備し、一方のエレクタ装置が供給されたセグメントを
把持する工程を行っている間に、他方のエレクタ装置が
セグメントをトンネル内面の所定位置に組み付けること
で、全体的にセグメント組立工程の工期短縮化を図るこ
とが検討されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来検討されている２基のエレクタ装置が装備
されたシールド機であっても、従来の１基のエレクタ装
置が装備されたシールド機と同様に、エレクタ装置への
セグメント供給位置が１箇所であるため、前述した工程
により工期短縮化を図ることが困難であり、現実的な適
用に対して課題を残していた。

すなわち、第８図に示すように、シールド機１内部へセ
グメント２を供給する際、セグメント２はシールド機ｌ
下部の１箇所に設けられたセグメント供給位置４に、そ
の組立方向と同一の方向の横長の状態で供給される。従
って、供給されたセグメント２の幅が邪魔になって、こ
のセグメント２の真下付近（第８図中斜線部分）に組み
付けられるべきセグメント２．２は、いずれか一方のエ
レクタ装置３で先組みしておかなければならない。

このため、セグメント２．２、・・・を１リング（図示
例では１３個のセグメント２．２、・・・でｌリングが
構成されている）組み立てる工程全体として交互にエレ
クタ装置３．３を使用し得る工程の割合が低く、従って
、エレクタ装置３．３を２基装備したことによる工期短
縮化のメリットがあまり得られない。これは、シールド
機１内面と同一の曲率半径を持つセグメント２．２、・
・・をシールド機ｌ内部に供給しなければならないため
に生ずる現象である。しかも、各エレクタ装置３．３は
、エレクタ装置３．３同士の干渉を避けるため、相手方
のエレクタ装置３の作業による時間的制約を受けること
になり、この点も工期短縮化を阻害する要因となってい
た。

特に、近年工期短縮化等の目的で導入されつつあるセグ
メント自動組立ロボ・ットを採用した場合、組立ロボッ
トにはセグメント２．２、・・・間あるいはリング間の
ボルト接合装置が付設されるため、セグメント２よりも
さらにその平面寸法が大きくなり、従って、先組みすべ
きセグメント２．２、・・・の個数も更に増えざるを得
ない。

この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、エレクタ
装置が一対装備されたシールド機内に、それぞれのエレ
クタ装置に対応するセグメント供給位置を設けると共に
、これらセグメント供給位置に独立してセグメントを供
給することで、２基装備されたエレクタ装置の有効利用
が図れ、もってセグメントの組立工程の工期短縮化を図
りうるシールド機へのセグメント供給方法の提供を目的
としている。

「課題を解決するための手段」 前記課題を解決するために、この発明は、外形円筒状に
形成され、前部に設けられたカッタ装置で地盤中を掘進
しつつ、内部に配設された一対のエレクタ装置を用いて
円筒分割体たるセグメントを円筒状に組み上げることで
トンネルを形成するシールド機へのセグメント供給方法
を、シールド機後方の高所に設けられたストック位置と
、前記エレクタ装置のそれぞれに対応して設けられ、シ
ールド機下部の周壁付近に位置されたセグメント供給位
置との間をスロープで結び、セグメントを前記ストック
位置からスロープを介して滑降させることで前記セグメ
ント供給位置まで供給するような方法としたことを特徴
としている。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、この発明の一実施例であるシールド機へのセ
グメント供給方法が適用されるシールド機を示す図であ
る。

まず、このシールド機について説明すれば、図中、符号
ｌＯは外形円筒状のスキンプレート１１を有するシール
ド機であり、このシールド機ＩＯは、その前部に設け゛
られたカッタ装置（図示路）により地山を掘削しつつ、
その内部でセグメント１２．１２、・・・を組み立てる
ことで掘削面の一次覆工がされ、さらに組み立てられた
セグメント１２．１２、・・・の前端に反力を取って、
内部に設けられたシールドジヤツキ１３．１３、・・・
を伸長させることでシールド機１０全体を前方に推進さ
せることで、地中にトンネルを掘削、形成している。

また、シールド機１０の後部には、後方から供給されて
きたセグメント１２．１２、・・・をシールド機ｌＯ内
面の所定位置に組み付けるためのエレクタ装置１４．１
４が一対設けられている。

このエレクタ装置１４は、軸受１５を介してシールド機
１０のセンターシャフト１６に回動自在に外嵌されたエ
レクタリング１７と、このエレクタリング１７とセンタ
ーシャフト１６との間に介在され、センタ−シャフト１
６外周に周方向に間隔をおいて複数個設けられた駆動装
置１８．１ｇ、・・・と、前記エレクタリング１７に取
り付けられた外形略コ字状のアーム１９と、アーム１９
両端及びエレクタリング１７の間に介在され、シールド
機ｌＯの軸線に直交する方向に伸縮自在とされた垂直ジ
ヤツキ２０．２０と、前記アーム１９中央部に取り付け
られたセグメント取付部２１と、これらアーム１９及び
セグメント取付部２１間に介在され、シールド機１０の
軸線に沿う方向に伸縮自在とされた水平ジヤツキ２２と
から概略構成されている。また、セグメント取付部２１
は、セグメント１２中央部のグラウト・ホール（図示路
）に係脱自在に噛み合うセグメント把持部２３と、セグ
メン）１２のボルト孔（図示路）にボルトを挿入、緊締
するボルト接合装置２４とから構成されている。

そして、これらエレクタ装置１４．１４は、それぞれが
駆動装置１８．１８、・・・により別個に駆動されるよ
うな構成となっている。

また、図中、符号２５は組み付けられたセグメント１２
．１２・・・・・・の変形を防止する真円保持装置であ
る。

以上のような構成を有するシールド機ｌＯには、第１図
ないし第５図に示すようなセグメント供給装置３０によ
り、エレクタ装置１４．１４近傍のシールド機ＩＯ内の
下部側壁（スキンブレー）　１１）付近に設けられたセ
グメント供給位置３１．３１まで供給される。なお、こ
れらセグメント供給位置３１．３１は、前記真円保持装
置２５の取付スペース確保のため、シールド機１０の中
心から約θθ０程度捩れた位置にある。

このセグメント供給装置３０は、シールド機ｌＯ後方の
高所にあり、セグメント１２、・・・を−時的にストッ
クするストック位置（図示路）と前記セグメント供給位
置３１．３１とを結んで設けられた一対のスロープ３２
．３２と、スロープ３２前端に設けられた水平搬送装置
３３及び送出装置３４とから概略構成されている。

前記スロープ３２は、トンネルの内壁面に固定された半
円弧状の支持部３５上に設けられており、相対向して設
けられ、セグメン）１２の側端を覆う形状に形成された
支持部材３６．３６と、支持部材３６．３６内部に設け
られ、セグメント１２を囲繞する位置に配置された従動
式ローラ３７．３７と、支持部材３６．３６間の前記支
持部３５上に設けられ、スロープ３２の全長に亙って延
在する爪付チェーンコンベア３８とから構成されている
。この爪付チェーンコンベア３８は、その回転速度が制
御可能であり、このチェーンコンベア３８の回転速度に
よりスロープ３２を滑降するセグメント１２の滑降速度
の制御を行うことができる。

スロープ３２の前端に設けられた水平搬送装置３３は、
スロープ３２と同様に半円弧状の支持部３５上に設けら
れており、ス９−ブ３２のそれと略同−形状をした支持
部材３９．３９と、これら支持部材３９．３９内部及び
支持部材３９．３９間の前記支持部３５上に設けられ、
同様にセグメント１２を囲繞する位置に配置された多数
の駆動式ローラ４０．４０、・・・とから構成されてい
る。

さらに、水平搬送装置３３の前端に設けられた送出装置
３４は、セグメント１２の１個分の大きさを有する断面
コ字状の受台４１と、この受台４１底面にあるコロコン
ベア４２と、受台４１全体ヲシールＦｌｉｌＯの前方に
かつスキンプレート１１の内径方向に沿って移動させる
駆動装置４３とから構成されている。

そして、この送出装置３４の前端が、前述したセグメン
ト供給位置３１となるわけである。

次に、以上のような構成のシールド機ＩＯ及び供検装置
３０を用いて、この発明の一実施例であるシールド機へ
のセグメント供給方法について説明する。

（ｉ）セグメント供給 シールド機ｌＯの掘削工程に連れて、セグメント１２、
・・・をシールド機１０内に供給する段になったら、前
記ストック位置からセグメント１２、・・・を順次スロ
ープ３２．３２へ送出する。

送出されたセグメント１２、・・・は、従動式ローラ３
７．３７、・・・により周囲から囲繞された状態で爪付
チェーンコンベア３８により前方に移送されることで、
スロープ３２内を滑降する。この際、前述の如くチェー
ンコンベア３８の回転速度を適宜制御することで、セグ
メント１２、・・・の滑降速度が過速度とならないよう
にすることが好ましい。

さらに、スロープ３２内を滑降されてきたセグメント１
２、・・・は続いて水平搬送装置３３内に移送され、こ
の水平搬送装置３３の各駆動式ローラ４０．４Ｇ、・・
・により水平方向に搬送され、送出装置３４の受台４１
内に収納される。送出装置３４は、前記エレクタ装置１
４によるセグメント組立作業の寸前において、その駆動
装置４３を駆動することで、セグメント１２を前方かつ
スキンプレート１１内径方向に移送し、エレクタ装置１
４下方にまで至らせる。このようにして、セグメント１
２はエレクタ装置１４近傍のセグメント供給位置３１に
供給されるのである。

（ｉｉｉ）セグメント組み付は エレクタ装置１４．１４近傍のセグメント供給位置３１
．３１へとセグメント１２．１２、・・・が供給され、
かつ、前記シールドジヤツキ１３、・・・の伸長により
シールド機ｌＯ全体が前方に推進した後、１個のみのセ
グメント１２の先組みをいずれか一方のエレクタ装置１
４で行う。

すなわち、駆動装置１８．１８、・・・を駆動すること
でエレクタリング１７を回転させ、これにより一方のエ
レクタ装置１４のセグメント取付部２１ヲセグメント１
２上方へと至らせる。次に、セグメント取付部２１のセ
グメント把持部２３をセグメント１２のグラウトホール
と係合させた後、垂直ジヤツキ２０．２０を短縮するこ
とでセグメント１２を所定高さだけ吊り上げる。さらに
、駆動装置１８、・・・を駆動することでエレクタリン
グ１７を回転させ、これにより、セグメント１２をシー
ルド機１０内面の所定の組み付は位置上方にまで至らせ
る。そして、垂直・水平ジヤツキ２０．２２及びセグメ
ント取付部２１を用いてセグメント１２の位置の微調整
を行い、垂直ジヤツキ２０．２０を伸長させることでセ
グメント１２を組み付ける。さらに、ボルト接合装置２
４を用いてセグメント１２のボルト孔にボルトを挿通、
緊締することで、このセグメント１２を固定する。

セグメント１２の先組みが終わった後は、一対（２基）
のエレクタ装置１４．１４で独立にセグメント１２、・
・・の組立作業を行う。すなわち、一方のエレクタ装置
１４が供給されたセグメン）１２の把持作業を行ってい
る間でも、他方のエレクタ装置１４がシールド機ｌＯ内
面の所定位置にセグメント１２を組み付ける作業が可能
であり、これにより、セグメント１２組立作業の工期短
縮化を図るのである。

そして、１リングのセグメント１２、・・・の組み付は
作業が終了したら、組み付けられたセグメント１２、・
・・の前端部に反力を取って、シールド機ＩＯのシール
ドジヤツキ１３．１３、・・・を伸長させることでこの
シールド機１０を前方に推進させる。以下、これら工程
を繰り返すことで、地山中にトンネルを掘削しつつ、そ
の内面をセグメント１２、・・・を用いて覆工すること
ができる。

ここで、この実施例では、一対のエレクタ装置２０、２
０にそれぞれ対応して、シールド機１０下部の周壁付近
にセグメント供給位置３１．３１が一対設けられている
ので、それぞれのエレクタ装置１４．１４が独立してセ
グメント供給位置３１．３１へと移動することが可能と
なる。すなわち、セグメント供給位置３１．３１でのエ
レクタ装置１４．１４の干渉といった現象が起こらない
ので、各エレクタ装置１４．１４が独立してセグメント
把持作業やセグメント組立作業を行うことができ、エレ
クタ装置１４．１４を一対（２基）設けたことによる工
期短縮化を十分に図ることができる。

また、シールド機１０後方の高所に設けられたストック
位置から前記セグメント供給位置３１．３１までセグメ
ント１２、・・・を供給する手段として、これらの間を
結ぶスロープ３２．３２を用いているので、セグメント
の移動経路を１つの装置でまかなうことができ、その構
造が簡略なものとなる。すなわち、従来のシールド機で
は、セグメントをエレクタ装置近傍にまで供給する手段
として、仮設法前端に設けられてセグメントをシールド
機下端部にまで降下させる垂直搬送装置と、降下された
セグメントをエレクタ装置近傍にまで移送する水平搬送
装置といった２つの装置が必要であったが、この実施例
によれば、これら搬送装置の動作をスロープ３２．３２
のみでまかなうことができる。特に、本実施例では、真
円保持装置２５のスペース確保のため、セグメント供給
位置３１．３１がシールド機１Ｇのセンターから約ｅθ
０捩れた位置にあるため、従来のシールド機では更にセ
グメントを回転させる装置を必要とするが、本実施例で
は回転動作までもスロープ３２．３２でまかなうことが
でき、大変合理的である。

さらに言えば、スロープ３２はセグメントの自重を利用
してこれをセグメント供給位置３１．３１まで移送する
構成であるので、駆動機構を従来のそれに比較して簡略
化できる、といった利点を有している。

次に、第６図ないし第７図は、この発明の他の実施例で
あるシールド機へのセグメント供給方法が適用されるシ
ールド機１０及びセグメント供給装置３０の例を示す図
である。なお、以下の説明において、前記実施例と同様
の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省
略する。

この実施例と前記実施例との相違点は、セグメント１２
がセグメント搬入台車５１上に載置された状態でスロー
プ３２を滑降してゆく点である。すなわち、スロープ３
２は、第７図に示すように断面内実の四角棒状に形成さ
れていると共に、このスロープ３２を覆うように断面箱
状の把持部５２及び従動式ローラ５３．５３、・・・が
設けられ、さらにこの把持部５２上に断面コ字状のセグ
メント載置部５４が設けられている。そして、この把持
部５２に駆動輪５５及び電動・油圧モータ等の駆動装置
（図示路）が取り付けられることで搬入台車５１全体と
して自走可能に構成されている。

また、セグメント搬入台車５１から水平搬送装置３３へ
のセグメント１２移載には、セグメントリフタ５６が用
いられている。このセグメントリフタ５６は、水平搬送
装置３３を跨いで相対向して設けられた支持壁５７．５
７と、これら支持壁５７．５７間に架設されて水平方向
に移動自在とされた台車５８と、台車５８下端に設けら
れたセグメント保持装置５９とから構成されている。ま
た、符号６０はセグメントリフタ５６内に設けられたシ
ョックアブソーバである。

従って、以上の構成を有する本実施例であっても、前記
実施例と同様の作用効果を得ることができる。

なお、この発明のシールド機へのセグメント供給方法は
、その細部及びこれを実現する装置が前記実施例に限定
されず、種々の変形例が可能である。−例として、前記
セグメント搬入台車５１を用いた前記実施例において、
水平搬送装置３３、送出装置３４を省略して、搬入台車
５１が直接セグメント供給位置３１．３１まで前進する
ような構成であってもよい。また、前記両実施例では、
セグメント１２は横置きの状態で供給されていたが、こ
れを縦置きの状態で供給してもよい。この場合、前記搬
入台車５１に似た搬入台車を用いてセグメントを供給す
れば良く、この搬入台車上に旋回機構を設けるか、ある
いはエレクタ装置１４そのものに旋回機構を付設する等
して、セグメント組立直前に組立方向と同一方向に修正
すればよい。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれば、一対の
エレクタ装置にそれぞれ対応して、シールド機下部の周
壁付近にセグメント供給位置が一対設けられているので
、各エレクタ装置が独立してセグメント把持作業やセグ
メント組立作業を行うことができ、エレクタ装置を一対
設けたことによる工期短縮化を十分に図ることができる
。

また、シールド機後方の高所に設けられたストック位置
からセグメント供給位置までセグメントを供給する際に
、これらの間を結ぶスロープを用いているので、セグメ
ントの移動経路を１つの装置でまかなうことができ、そ
の構造が簡略なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、この発明の一実施例であるシー
ルド機へのセグメント供給方法が適用されるシールド機
及びセグメント供給装置を示す図であって、第１図はシ
ールド機周辺を示す断面図、第２図は第１図の■−■′
線に沿う矢視断面図、第３図は同ｍ−ｍ’線に沿う矢視
断面図、第４図は第３図の■線に沿う側面図、第５図は
第３図のｖ−ｖ’線に沿う矢視断面図、第６図ないし第
７図はこの発明の他の実施例であるシールド機へのセグ
メント供給方法が適用されるシールド機及びセグメント
供給装置であって、第６図は全体構成を示す断面図、第
７図は■−■′線に沿う矢視断面図、第８図は従来のセ
グメント供給方法を示す図である。 グメント、１３・・・・・・スキンプレート、１４・・
・・・・エレクタ装置、３０・・・・・・セグメント供
給装置、３１・・・・・・セグメント供給位置、３４・
・・・・・スロープ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　外形円筒状に形成され、前部に設けられたカッタ装置
   で地盤中を掘進しつつ、内部に配設された一対のエレク
   タ装置を用いて円筒分割体たるセグメントを円筒状に組
   み上げることでトンネルを形成するシールド機へのセグ
   メント供給方法であって、シールド機後方の高所に設け
   られたストック位置と、前記エレクタ装置のそれぞれに
   対応して設けられ、シールド機下部の周壁付近に位置さ
   れたセグメント供給位置との間をスロープで結び、セグ
   メントを前記ストック位置からスロープを介して滑降さ
   せることで前記セグメント供給位置まで供給することを
   特徴とするシールド機へのセグメント供給方法。