JPH03151497A - シールド工法に於けるセグメント移載装置 - 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工法に於けるセグメント移載装置に
関するものであり、特に斜坑シールド施工に於て、セグ
メント組立用のエレクタへのセグメント受渡しを安全且
つ容易にできるようにしたシールド工法に於けるセグメ
ント移載装置に関するものである。

［従来の技術］ 近年、都市への人口集中及び都市空間の過密化による都
市機能の低下を回復する手段として地下空間の利用の可
能性が研究されている。特に交通網としての大深度地下
鉄の構想は具体化されつつあるが、既設の地下構造物よ
り深い５０ｍ乃至１００ｍ程度の深度が予想されており
、種々の施工技術上の開発が必要とされる。

例えば、地下駅への利用客輸送手段としてのエスカレー
タ設置のためには、３０度程度に達する急勾配且つ大深
度の斜坑掘削技術が必要である。

一般にトンネル施工法にはＮＡＴＭ工法、シールド工法
、推進工法の３種の工法があるが、掘削深度によって変
化する種々の土質への対応性、特に、波圧滞水層に於け
る対応性の点からＮＡＴＭ工法は斜坑トンネルの施工に
は不適当である。又、推進工法はエスカレータ設置のた
めの大口径の斜坑ともなると管体を＃ＩＬ進させるため
の推進設備が不足する。

一方、シールド工法は過去の施工実績から密閉形のシτ
ルド掘進機を使用すれば、幅広い土質に対応でき地下水
にも対応できるだけでなく、大断面のトンネルを構築で
きることから斜坑掘削に適している。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した従来のシールド工法にて大深度且つ急勾配の斜
坑を施工するには種々の解決すべき課題が生じてくるが
、覆工用のセグメントの搬入並びに組立に、横坑トンネ
ル施工時にない困難性を有することも一つの課題である
。横坑トンネルに於ては運搬台車によって坑内に搬入さ
れたセグメントを電動ホイスト等でシールド掘進機後部
のエレクタに供給するが、前記電動ホイスト等はトンネ
ル内を略水平移動するので吊下されたセグメントの姿勢
は安定している。そして、ホイストにて運搬したセグメ
ントの荷降し及びエレクタへの移載作業は作業者による
ものが大半を占めている。

一方、横坑に比して作業条件の悪い斜坑に於ては、人手
による移載等の作業は極めて困難であり、安全確保の観
点から作業者の介在を極力排除してセグメントの滑落等
の事故を防止し、資材の運搬、移載を容易とすることが
必要である。

そこで、運搬台車によって搬入したセグメント等の資材
を容易且つ確実に所定位置へ移載でき作業性の向上及び
安全性を確保するために解決せられるべき技術的課題が
生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを
［１的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するために提案せられたもの
であり、シールド工法に於て、セグメント組立用のエレ
クタの後方上部に走行桁を前後方向へ配設し、該走行桁
に懸垂形台車を走行自在に設けるとともに、該懸垂形台
車に左右上下回動自在なアームを枢着し、該アームの先
端部に拡縮自在な把持装置を左右方向回動自在に枢着し
、該把持装置とγ−ムとを油圧等の動力手段にて駆動す
るように構成したシー）レドエ法に於けるセグメント移
載装置及び、上記走行桁の一側面の全長に亘ってラック
ギヤを刻設し、懸垂形台車の駆動輪をピニオンギヤとし
て前記ラックギヤに噛合させたことを特徴とするシール
ド工法に於けるセグメント移載装置を提供せんとするも
のである。

［作用］ 請求項（１）記載の発明は、運搬台車にて搬入されたセ
グメント上にγ−ムを下降させ、把持装置にて把持した
後に前記アームを上昇してセグメントを吊上げる。そし
て、走行装置を駆動してエレクタ後部へ移動し、セグメ
ントを所定位置に降下して載置し、エレクタへセグメン
トを受渡す。前記アーム並びに把持装置は夫々自在に回
動できるので、運搬台車にて設置方向と異なる姿勢で搬
入されたセグメントを所定の姿勢に転回してエレクタへ
供給できる。

請求項（２）記載の発明は、駆動輪であるピニオンギヤ
を走行桁のラックギヤに噛合させて走行するので登塁能
力が大となり急勾配であってもスリップせず、長大なセ
グメントを把持したセグメント移載装置の滑落事故等が
防止される。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面に従って詳述
する。尚、説明の都合上、従来公知に属する技術事項も
同時に説明する。第１図はシールド工法による斜坑掘削
を示す解説図である・同図に於て斜坑（１）掘削中の密
閉形シールド掘進機（２）は掘進機本体（３）とテール
プレート（４）とを球関節継手（５）によって連結し、
油圧シリンダ（６）（６）・・・を伸縮させて掘削方向
を自在に制御できる。尚、本実施例に於ては密閉形シー
ルド掘進機（２）のカッター（７）（７）を２＃ｊ！並
設して所謂マルチフェース形の構成とし、第２図に示す
ようにめがね形の断面形状のマルチフェーストンネル（
８）を施工する−ものである。

第１図に示すテールプレート（４）内に配置したエレク
タ（９）は掘進方向軸廻りに回動し、セグメント００を
グリッパ０１）にて挟持して内壁所定位置に設置する。

エレクタ（９）の後部から下方へ延設した支柱（■の下
端部にはセグメント供給装置（１傍を設けている。該セ
グメント供給装置（１寺は載置した供給台車（１４）を
前後移動自在に形成し、後述するセグメント移載装置（
１ツからセグメント（１ｕ）を受取り、エレクタ（９）
のグリッパ（１０直下まで移動して該エレクタ（９）に
セグメントを供給する。

一方、エレクタ（’Ｊ）の後方の既にセグメント覆工を
終了した部位には第１図及び第２図に示すようにレール
受桁（Ｉｌｌ（ＩＱ・・・を敷設し、該レール受桁（１
（９（Ｉｔ９・・・に後続台車（ｒ７）（ｒ７）（ｒ７
）のレール（日（１・・・、並びにセグメントの運搬台
車（υ（υ（０・・・走行用のラックレールＧ！ＩＧ！
Ｉ・・・を配設しである。前記運搬台車（Ｉ’ｌｌ（→
（鴎は自走台車Ｑ１）によって牽引され、図示は省略す
るが前記自走台車Ｑ１）の駆動機構に設けたピニオンギ
ヤを、ラックギヤが刻設されたラックレール（ト）に噛
合させて急勾配の登零能力及び制動能力を確保し、地上
の積載基地に）からセグメント移載装置（＋５ｉ１まで
セグメント（１０）０口）・・・を安全に運搬できるよ
うにしている。

又、前記レール（日（日・・・−ヒに載置した後続台車
（ｒ？）（ｒ／）（ｒｌ）はシールド掘進機（２）に一
定間隔を保持して追随するとともに、第２図に示すよう
に上部からセグメント移載装置θす０→用の走行桁（ハ
）（ハ）、＠（ハ）を懸吊している。

而して、前記運搬台車（ＰＩ（υ−・・にて搬送された
セグメントＱｏ）Ｑｏ）・・・をセグメント供給装置０
→へ移載するセグメント移載装置（ト）を第３図乃至第
５図に従って説明する。セグメント移載装置（１つの懸
垂形台車に）はＩビームにて形成した走行桁（ハ）（ハ
）に係合して吊下されている。前記懸垂形台車に）はフ
レーム（ハ）の前後端部近傍に、走行桁（ハ）（２）の
下部横片（４）（４）を上下から挟持する車輪に）＜７
／）・・・を設けるとともに、前記下部横片（１）（４
）の内側面に当接するガイド車輪（１）（イ）（１）（
至）を前後に突設している。又、後部のガイド車輪（イ
）（イ）に対向して下部横片（ト）に）の外側に駆動機
構（ト）（至）を設け、該駆動機構（ト）（至）に嵌着
したピニオンギヤ（１）（１）を前記下部横片（１）（
１）の外側部に刻設したラックギヤｅｌｌ）＜３１）に
噛合させて前後走行自在に形成している。前記駆動機構
（ト）に）のモータ＠（イ）及び、後述するアーム（Ａ
（ハ）等の油圧動力はフレーム（ハ）の後部に連結した
動力源（ロ）に内装した油圧ポンプ０！９（ト）によっ
て供給される。

一方、フレーム（ハ）の中央下部には旋回台（１）を左
右方向回動自在に枢着している。該旋回台（１）は第３
図に示すように、フレーム（ト）下部に突設した支持リ
ング部αｈにベアリング０うを介して嵌装するとともに
、同図及び第５図に示すように前記支持リング部０ｂの
内周に沿ってギヤ（ロ）を形成し、旋回台（１）の上部
プレート■に設けた旋回モータ（４１）の駆動ギヤ（４
２）を噛合させて旋回自在となっている。

前記旋回台（１）の前面には２本の等長アーム＠（ハ）
を枢着し、該アーム（ハ）（至）の先端部をタイプレー
ト（４３）　（４３）にて連結して平行リンク動作をす
るように形成している。そして、下部のアーム（２）の
中間部位と旋回台（ト）の下部とをリフトシリンダ（４
４）にて連結し、該リフトシリンダ（４４）の伸縮によ
りアーム（ハ）（ハ）は自在に上下回動できる。

一方、前記アーム＠（ハ）先端のタイプレート（４３）
（４３）の下部へ把持装置（４５）が枢着されている。

該把持装置（４５）はケース（４６）にピストンｉ（４
？）を遊挿して油圧により上下摺動自在としている。そ
して、前記ピストン部（４７）の上下中間部外周面に受
動ギヤ（４８）を嵌着し、ケース（４６）に固設した回
動モータ（４９）の駆動ギヤ（５０）を噛合させて、ピ
ストン部（４７）を左右方向回動自在に形成している。

又、前記ケース（４６）とタイプレート（４３）とをチ
ルトシリンダ（５１）によって連結し、把持装置（４５
）全体を前後一定範囲で傾動できるようにしている。

前記ピストン部（４７）の下端に固設したグリッパ（５
２）は第３図乃至第５図に示すように、略長方形のカバ
ー（５３）内にスライダ（５４）（５４）を前後摺動自
在に遊嵌し、第４図に示すようにスライダ（５４）（５
４）の夫々に把持シリンダ（５５）　（５５）を介装し
てセグメント０１Ｊ）を把持するものである。

ここで、当該シールド工法に使用するセグメントの形状
を説明すれば、第２図に示すように通常の円形断面を分
割したセグメンｌ−Ｑｏ）（＋ｏ）・−・と中央ノ接合
部に用いるに形セグメント（１０ａ）（１０ａ）・・・
並びに中柱（１０ｂ）（１０ｂ）・・・とがある。前記
セグメント（１１１）（１Φ・・・、Ｋ形セグメント（
１０ａ）（１０ａ）・・・並びに中柱（１０ｂ）＜１０
ｂ）・・・は、第６図に示すように略重心位置に把持部
（５６）を突設している。該把持部（５６）の上端部に
は鍔部（５７）を設けるとともに、第４図に示すグリッ
パ（５２）のスライダ（５４）（５４）の内側面に前記
鍔部（５７）に係合する溝（５Ｂ）　（５Ｂ）を設け、
セグメン）（１０）、　Ｋ形セグメント（Ｉｎり並びに
中柱（１０ｂ）を確実に保持できるように形成されてい
る。

又、第７図（Ａ）乃至同図（Ｃ）に示すように、スライ
ダ（５４）（５４）の溝（５Ｂ）　（５Ｂ）の形状はセ
グメント（１０）（ｌＱａ）のみならず、同図（Ｂ）の
如くレール受桁（ＩＱ、又、同図（Ｃ）のようにレール
（［６或はラックレール（１）を把持できる。

次に、当該セグメント移載装置（１→の作動を説明する
。先ず、第１図に示すように、運搬台車（Ｉｎ　（ＩＩ
（鴎に載置して搬入されたセグメント＜ＩＵＸＩＯ）・
・・を運搬するために懸垂形台車（ロ）を駆動して所定
位置へ走行する。続いて、第４図に示すグリッパ（５２
）のスライダ（５４）（５４）を拡開状態とし、リフト
シリンダ（４４）を収縮させて把持装置（４５）をセグ
メン）　（１０）の直近上方に位置させる。次に、ピス
トン部（４７）を下方へ伸長してグリッパ（５２）のス
ライダ（５４Ｈ５４）をセグメントＱＯ）の上面に当接
させる。このとき、りＩＪ　７バ（５２）とセグメント
（１のとの相対位置に誤差を生じた場合は、チルトシリ
ンダ（５１）によって前後傾斜角を調整し、回動モータ
（４９）によって左右方向角度微調整を行う。然る後に
、グリッパ（５２）の把持シリンダ（５５）（５５）を
伸長すれば、スライダ（５４）（５４）の溝（５８）　
（５１１）とセグメント（１ωの鍔部（５７）が嵌合し
、該セグメント（１））は確実に把持される。

続いて、第３図に於て鎖線で示すようにアーム（ハ）（
ハ）を上昇した後にモータ（２）を駆動し、第８図に示
すように前方の所定位置即ち、セグメント供給装置θ罎
の上方へ移動する。

而して、第１図及び第２図に示すように後続台車（ｒ７
）（ｒ７）（ｒ７）　（７）寸法等の関係上、セグメン
ト（Ｉｎ）（１０）−は長平方向を進行方向として運搬
される。そこで、セグメント（１０を把持したセグメン
ト移載装置（＋！１９は、セグメント供給装置０→の上
方で第８図に示す回動モータ（４ｇ）を駆動してグリッ
パ（５２）を左右方向へ９０度回動じ、セグメント（１
０を所定の設置方向へ転回させる。又、把持装置（４５
）のピストン部（４７）は上昇させておく。続いて、ア
ーム＠（２）を降下させ、チルトシリンダ（５１）及び
回動モータ（４９）によって前後傾斜角並びに左右角度
微調整を行い、ピストン部（４７）を下降させて供給台
車（１１０の所定位置へセグメント（１０）を載置する
。次に、グリッパ（５２）のスライダ（５４）（５４）
を拡開させて開放し、アーム（Ａ（２）を上昇させてセ
グメントθ→の移載を終了する。

前記供給台車（ゆはベース（５９）上を前後移動自在に
形成してあり、第９図に示すようにエレクタ（９）直下
の所定位置で停止させてエレクタ（９）へセグメント（
１０を供給する。該エレクタ（９）のグリッパ０１）は
前述したセグメント移載装置（１ツのグリッパ（５２）
と同一形状となっており、セグメント（１０）の把持部
（５６）を把持した後に、エレクタ（９）を垂直方向へ
回動させ、覆工すべき所定位置に運搬して組立てる。

前記セグメント移載装置（１つは第７図（Ｂ）及び同図
（Ｃ）に示したように、レール受桁（＋１９やレール（
り等の資材も把持できるので、シールド掘進機（２）が
掘削して前進した場合は第５図に示すように、先ずレー
ル受桁（１１＋を定位置に設置し、鎖線で示す後続台車
（ω用のレール（０及び運搬台車（０川のラックレール
（１）等を順次配設してトンネル施工に係る多種の付帯
工事を能率的に遂行できる。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々
の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せら
れたものに及ぶことは当然である。

［発明の効果］ この発明は、上記一実施例に詳述せる如くセグメントの
移載作業を極めて容易迅速に行える。又、長大なセグメ
ントを確実に把持し、その移動は動力によるので、人力
による移載が殆ど不可能であった急勾配の斜坑に於てセ
グメン）ＩＱ工が可能となり、省力化並びに安全性の確
保及び作業性の向上に著しい効果を発揮するのみならず
、シールド工法による大深度斜坑掘削を可能とした発明
である。

そして、請求項（２）記載の発明は、登塁能力並びに制
動能力が著しく向上するとともに、滑落事、故も防止さ
れ傾斜対応性並びに安全性が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図はシールド工法に
よる斜坑掘削解説図、第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視図
、第３図はセグメント移載装置の縦断側面図、第４図は
同正面図、第５図は同底面図、第６図はセグメントの把
持部を示す一部切欠斜面図、第７図（Ａ）乃至同図（Ｃ
）は夫々グリッパの把持状態を示す縦断正面図、第８図
はセグメント移載装置によるセグメントの移載を示す側
面図、第９図はエレクタによるセグメントの把持状態を
示す縦断側面図である。 （２）・・・・・・シールド掘進機　（９）・旧・・エ
レクタ（＋（１）・・・・・・セグメント （１ツ・・・・・・セグメント移載装置（２）・・・・
・・走行桁　　　　　に）・・・・・・懸垂形台車（１
）・・・・・・ピニオンギヤ　　０１）・・・・・・ラ
ックギヤ（ハ）・・・・・・アーム　　　　　（４５）
・・・・・・把持装置第２図 第４図 （１ψ・・・セグメン上 第７図 す埠・・・でグメント 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド工法に於て、セグメント組立用のエレク
   タの後方上部に走行桁を前後方向へ配設し、該走行桁に
   懸垂形台車を走行自在に設けるとともに、該懸垂形台車
   に左右上下回動自在なアームを枢着し、該アームの先端
   部に拡縮自在な把持装置を左右方向回動自在に枢着し、
   該把持装置とアームとを油圧等の動力手段にて駆動する
   ように構成したシールド工法に於けるセグメント移載装
   置。
2. （２）上記走行桁の一側面の全長に亘ってラックギヤを
   刻設し、懸垂形台車の駆動輪をピニオンギヤとして前記
   ラックギヤに噛合させたことを特徴とする請求項（１）
   記載のシールド工法に於けるセグメント移載装置。