JPH04149399A - セグメント供給装置 - 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） 本発明は、シールドトンネルの掘削面に環状に組立てら
れるセグメントをシールド掘進機のセグメント組立装置
の下方に供給する装置に関する。

（従来の技術） 周知のように、シールド工法は地盤中にトンネルを構築
する工法であり、この種の工法の一種として、シールド
掘進機の掘進に伴なって、その後方に予め形成された鉄
筋コンクリート製のセグメントを環状に組立、このセグ
メントにシールド掘進機の推進ジヤツキの反力をとる方
法がある。

このような用途に用いられるセグメントは、シールド掘
進機の後部に設置されているセグメント組立装置に供給
されて環状に組立てられる。

ところか、近時のシールドトンネルは大口径化する傾向
にあって、その１ピースが数百眩になり、人出による運
搬、供給が困難な状態にあった。

そこで、例えば、特開昭６４−１０９００号公報には、
人手によらずセグメントをセグメント組立装置の下方に
供給する搬送装置が提案されている。

同公報に示されている搬送装置は、シールド掘進機の後
部に固定されたフレームと、このフレームにトンネルの
軸線方向に往復移動可能に支承された第１の移動体と、
この第１の移動体に軸線方向に移動可能に支承された第
２の移動体と、第１および第２の移動体をそれぞれ移動
させる２つの駆動機構とを備え、第２の移動体でセグメ
ントをセグメント組立装置の下方まで移動させる。

しかしながら、このような構成のセグメント搬送装置に
は、以下に説明する技術的課題があった。

（発明が解決しようとする課題） すなわち、上記公報に示されている装置では、セグメン
トを１つずつしか供給できないので能率が悪い上に、搬
送装置の近傍にセグメントの貯溜場所が必要になる。

ここで、仮に複数のセグメントの供給が可能になるよう
に改良したとしても、搬送装置がシールド掘進機に固定
されているので、シールド掘進機を掘進させているとき
には、搬送装置もこれと一体に移動し、搬送装置にセグ
メントを載せる作業が困難になる。

また、上記搬送装置では、第１および第２の移動体をそ
れぞれ駆動する２つの駆動装置が必要なので、全体の構
造が複雑になるという問題もあった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、供給装置の近傍
に貯溜場所を必要とせず、複数、例えば、１リング分の
セグメントが供給できるとともに、駆動系の構造も簡単
なセグメント供給装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、シールド掘進機
の掘進に伴なってその後部側に環状に組立てられるセグ
メントの供給装置において、前記シールド掘進機の後部
側に設置される架台と、この架台に支持され複数のセグ
メントが載置可能な長さををし、トンネルの軸方向に延
びる本体部と、この本体部の上部側に位置し、前記セグ
メントを順に前方に移動させる前記架台に支持されたセ
グメント送り機構と、このセグメント送り機構により移
動させられた最先端のセグメントを前記本体部から受承
してシールド掘進機のセグメント組立装置の下方まで突
出する跳ねだし機構とからなることを特徴とする。

上記跳ねだし機構には、この機構上に載置された上記セ
グメントの載置位置の調整が可能なヨーイングジヤツキ
を設けることができる。

（発明の作用効果） 上記構成のセグメント供給装置によれば、本体部は複数
のセグメント、例えば、１リング分が載置可能な長さを
有しているので、供給装置にセグメントの貯溜機能を持
たせることができるとともに、供給装置はシールド掘進
機とは切り離されて、架台に支持されているのでので、
シールド掘進機の掘進時に並行して供給装置にセグメン
トの載置作業を行うことができる。

また、複数のセグメントは、セグメント送り機構により
、順次本体部から跳ねだし機構と移動させてシールド掘
進機のセグメント組立装置の下方に供給され、この作動
はセグメント送り機構と、跳ねだし機構との駆動だけで
行われるので、構造および制御が簡単になる。

さらに、請求項２の構成によれば、セグメント組立て装
置の下方に供給されるセグメントの供給位置がヨーイン
グジヤツキで調整され、例えば、曲線個所に用いられる
テーパーセグメントでも正確に供給できる。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図から第１２図は、この発明にかかるセグメント供
給装置の一実施例を示している。

同図に示すセグメント供給装置１０は、シールド掘進機
の掘進、例えば、１リングの掘進にともなって掘進機の
後端に形成される掘削面に、複数のセグメント１２　ａ
　−ｅを環状に組立装置１１４で組立てる時に、組立装
置１４の下方の所定位置に、例えば、１リング分のセグ
メント１２　ａ　−ｅを順次供給するためのものであり
、供給装置は本体部１６と、セグメント送り機構１８と
、跳ねだし機構２０とから概略構成されている。

上記本体部１６は、第１図にその平面形状を示すように
略凹形に形成された本体フレーム１６ａと、本体フレー
ム１６ａの上面側に設けられ、本体フレーム１６ａ上に
載置されるセグメント１２ａ−ｅの下面に当接する複数
のローラ１６ｂと、本体フレーム１６ａの後端に設けら
れたセグメントセットジヤツキ１６ｃとを備えている。

上記ローラ１６ｂは、本体フレーム１６ａの長手方向に
沿って、平行な複数の直線上に位置するように配置され
、両側のものが大径になっている。

なお、本体フレーム１６ａは、その側面に突設された複
数のステー１６ｄにより、後述する架台の支持ビームに
支持されている。

上記跳ねだし機構２０は、上記本体フレーム１６ａの凹
部に後部側が嵌着支持され、本体フレーム１６ｇの長手
方向に沿って案内移動される略丁字形平面の跳ねだしフ
レーム２０ａと、本体フレーム１６ａに設けられたロー
ラ１．６　ｂとほぼ同じ直線上に設けられたローラ２０
ｂと、跳ねだしフレーム２０ａの先端に立設され、鉛直
軸を中心に回転可能なストッパー板２０ｃと、跳ねだし
フレーム２０ａと本体フレーム１６ａとの間に渡設され
た跳ねだしジヤツキ２０ｄと、跳ねだしフレーム２０ａ
の両側面に取付けられた一対のヨーイングジヤツキ２０
ｅとを備えている。

このヨーイングジヤツキ２０ｅは、第２図にその詳細を
示すように、二重筒構造のガイド部２０ｆ内に設置され
ており、ジヤツキ２０ｅ駆動により前後方向に移動する
内管の先端には口・ソド２０ｇか固着されている。

そして、このロッド２０ｇの先端には、上端側にセグメ
ント押し付はローラ２０ｈか固着されるとともに、下端
側にカウンタウェイト２０ｉが固着されたアーム２０ｊ
の中心が揺動可能に枢着されている。

ロッド２０ｇとアーム２０ｊの枢着部には、アーム２０
ｊの第２図（Ａ）において点線矢印方向への回動を規制
するストッパ２０ｋが設けられている。

この構成により、アーム２０ｊは、セグメント１２　ａ
　−ｅを前方に送り出すときには、セグメント１２　ａ
　−ｅの前面に当接したローラ２０ｈが回動して、その
通過を許容して、通過後にカウンタウェイト２０ｉの作
用により元の状態に復帰する一方、ジヤツキ２０ｅを駆
動してセグメント１２ａ　−ｅの載置位置を調整すると
きには、ストッパ２０ｋによりアーム２０ｊの回動が規
制される。

上記セグメント送り機構１８は、第３図およびｔＪ４図
に示すように、本体フレーム１６ａおよび跳ねだしフレ
ーム２０ａの中心軸上に設けられており、セグメント送
りジヤツキ１８ａと、ジヤツキ１８ａの伸縮ロッドの先
端に固設された、４枚の取付板１８ｂと、各取付板１８
ｂに所定の間隔、例えば、セグメント１２　ａ　−ｅの
幅よりも若干大きな間隔をおいて揺動可能に枢着された
複数の送り爪１８Ｃと、各送り爪１８ｃの後部側にそれ
ぞれ設けられたストッパ１８ｄと、各取付板１８ｂを案
内するガイドレール１８ｅとを備えている。

なお、上記ジヤツキ１８ａおよびガイドレール１８ｅは
、後述する架台の足場に支持されている。

このように構成されたセグメント送り機構１８では、ジ
ヤツキ１８ａを伸縮駆動すると、上記本体部１６のセッ
トジヤツキ１６ｃにより送り込まれたセグメント１２　
ａ　−ｅは、ジヤツキ１．８　ａが伸びる場合には、ス
トッパ１８ｄにより回動が規制された送り爪１８ｃによ
りローラ１６ｂ上を前方に移動するとともに、ジヤツキ
１８ａの収縮時には、送り爪１８ｃが回動してセグメン
ト１２ａ〜ｅに当接しながら通過するので、セグメント
１２　ａ　−ｅは前方に移動された位置に止どまる。

したがって、このようなジヤツキ１８ａの伸縮駆動を繰
り返すことにより、セグメント１２ａ〜ｅは、順次前方
に送出され。本体フレーム１６ａから跳ねだしフレーム
２０ａへと移動させることができる。

以上のように構成されたセグメント供給装置１０は、第
５図から第１２図に示す架台２２に支持されており、同
図に示す例では架台２２にセグメント組付装置２４も取
付けられている。

上記架台２２は、トンネル軸方向に所定の間隔をおいて
設置される一対の支持ビーム２６と、この支持ビーム２
６の中間位置に配置された反力支持脚２８と、反力支持
脚２８の前後に間隔をおいて配置された一対の前後固定
支持脚３０．３２とを有しており、これらの支持脚２８
，３０．３２はそれぞれ井桁状に形成されている。

反力支持脚２８は、第６図に示すように、支持ビーム２
６の上下に配置されたローラ当接部材２６ａを挾持する
一対ローラ２８ａと、このローラ２８ａを支持するブラ
ケット２８ｂと、このブラケット２８ｂが側面側に突設
され、支持ビーム２６を挟んでその両側に設置された両
端が伸縮する一対の支柱２８Ｃと、この支柱２８ｃの上
端側間に枢着されたアーチ形サポート２８ｄと、前記支
柱２８Ｃの下端側にそれぞれに枢着され、既設のセグメ
ント１３上に当接される一対の固定シュー２８ｅと、こ
の固定シュ−２８ｅ間を連結する連結フレーム２８ｆと
から構成されている。

このように構成された反力支持脚２８と支持ビーム２６
との間には、第５図に示すように、移動ジヤツキ３４が
支持ビーム２６の側面側に一対設けられている。

一方、前固定支持脚３０は、第７図に示すように、支持
ビーム２６にビン３６で結合された一対の両端が伸縮可
能な支柱３０ａと、この支柱３０ａの上端側間に枢着さ
れたアーチ形サポート３０ｂと、各支柱３０Ｈの下端側
に枢着された固定シュー３０Ｃと、固定シュ−３０ｃ間
を連結する連結フレーム３０ｄと、各支柱３０ｇの側面
に突設された伸縮可能なサイドサポート３０ｅとを備え
ている。

また、各固定シュー３０Ｃの前後には、第８図に示す一
対のローラ３０ｇがそれぞれ設置されている。

二〇ローラ３０ｇは、固定シニ　３０ｃが嵌着される筒
部３０ｈと、これを挾むようにしてその前後に設けられ
た一対のガイド筒３０ｉとを備えたローラ保持部材３０
ｊに支持されており、各ガイド筒３０ｉ内には、ローラ
３０ｇの上端側に固設された支持１５３０ｋが挿入され
、ローラ３０ｇとガイド筒３０ｉとの間にはローラ押付
はジヤツキ３０ｍが枢着されている。

また、後固定支持脚３２は、第９図に示すように、前固
定支持脚３０と同様に支柱３２ａ、アーチ形サポート３
２ｂ、固定シー　　３２ｃ、連結フレーム３２ｄ、サイ
ドサポート３２ｅとを備えている。

また、後固定支持脚３２のアーチサポート３２ｂの下方
には、支柱３２ａ間に略台形のビーム３２ｆが渡設され
、このビーム３２ｆと支持ビーム２６の後部側に渡設さ
れた横ビーム２６ｂとがスライド機構３８および自在継
手４ｏで結合されている。

このスライド機構３８は、上記ビーム３２ｆの中心部の
周面に固着された摩擦低減板３８ａと、この板３８ａの
外周に設けられたボックス３８ｂと、ボックス３８ｂと
ビーム３２ｆとの間に設けられた左右移動ジヤツキ３８
ｃとから構成され、このボックス３８ｂの一側面と横ビ
ーム２６ｂとが球面軸受からなる自在継手４ｏで結合さ
れている。

一方、上記支持ビーム２６には、第５図および第１０図
に示すように、その側面に複数の支持フレーム２６ｃが
垂設され、その下部側に足場２６ｄが取付けられるとと
もに、支持フレーム２６ｃの下端には、セグメント供給
装置１ｏの本体フレーム１６ａに設けられたステー１６
１が連結されており、支持ビーム２６とセグメント供給
装ｗ１０とが一体的に移動するように構成されている。

なお、上記支持脚２８．３０．３２の各支柱２８ｃ、３
０ｇ、３２ｇの伸縮機構としては、例えば、ジヤツキを
支柱内に内蔵させるが、あるいは、ジヤツキを側面に付
設して支柱２８ｃ、３ＯＢ。

３２ａの両端を伸縮させる構造が採用される。

他方、上記支持ビーム２６の先端側には、セグメント組
付は装置２４が設置され、組付は装置２４は、第１１図
に示すように、上記ピッチングフレーム４２とヨーイン
グフレーム４４とからなる姿勢制御フレームを有してい
る。

これらのフレーム４２．４４は、はぼ６角形状に屈曲形
成されたものであって、ピッチングフレーム４２は、ト
ンネルの水平面を軸として揺動されるものであり、支持
ビーム２６の両側面に突設された一対のピン４６により
支持されている。

また、ヨーイングフレーム４４は、トンネルの垂直面を
軸として揺動されるものであり、ピッチングフレーム４
２に対して対向する位置で揺動可能にヒンジ結合されて
いる。

この状態を示したのが第１１図（Ｂ）であり、同図（Ｃ
）には、各フレーム４２．４４をそれぞれ個別に移動さ
せるためのピッチングおよびヨーイングジヤツキ４２ａ
、４４ａの設置状態を示している。

なお、同図に示すピッチングジヤツキ４２ａは、支持ビ
ーム２６に支持され、ヨーイングジヤツキ４４ａはピッ
チングフレーム４２に支持されて（するて。

上記ヨーイングフレーム４４には、セグメント１２　ａ
　−ｅを把持する把持機構４８を旋回さるｔコめの旋回
機構５０が取り付けられて（する。

この旋回機構５０は、ヨーイングフレーム４４に軸受を
介して回転可能に支持されｔ二旋回１ノング５０ａと、
ヨーイングフレーム４４の上部側１こ支持され、旋回リ
ング５０ａと噛合する旋回モータ５０ｂと、旋回リング
５０ａの前面側１こ突設された一対の支持アーム５０ｃ
とから構成されて（へる（第５図および第１２図参照）
。

そして、支持アーム５０ｃの先端側１こ昇降ジヤツキ５
２を介してセグメント把持機構４８力（取り付けられて
いる。

以上のように構成された装置では、セグメント１２ａ−
ｅを組付ける際に、まず、架台２２力（固定される。

架台２２の固定では、前固定支持脚３０の押（＝１けジ
ヤツキ３０Ｃが収縮されてローラ３０ｇ力（既設のセグ
メント１３上から離間されるとともに、これとほぼ同時
に反力支持脚２８１前後固定支持脚３０．３２の各支柱
２８ｃ、３０ａ、３２ａが伸長されて、アーチ形サポー
ト２８ｄ、３０ｂ。

３２ｂと固定シュー２８ｅ、３０ｃ、３２ｃとがそれぞ
れ既設セグメント〕３に当接され、かつ、サイドサポー
ト３０ｅ、３２ｅもそれぞれセグメント１３に当接され
る。

そして、架台２２の固定が終了すると、セグメント供給
装置１０の本体フレーム１６ａの後部側に１つのセグメ
ント１２ａが載置され、このセグメント１２ａは、セッ
トジヤツキ１６ｃの駆動により、セグメント送り機構１
８の下方まで移動される。

次いで、セグメント送り機構１８のジヤツキ１８ａが駆
動され、この駆動により送り爪１８ｃに押されてセグメ
ント１２ａは、本体フレーム１６ａ上の前方に移動され
、ジヤツキ１８ａを収縮する。

そして、次のセグメント１２ｂをセットジャ・ツキ１６
ｃにより送り込み、ジヤツキ１８ａの駆動が行われ、こ
のような操作を繰り返すことにより、セグメント１２ａ
は、順次ジヤツキ１８ａのストロークに対応した距離だ
け前方に移動させられ、先端部のセグメント１２ａが跳
ねだしフレーム２０ａに受承されると、跳ねだしジヤツ
キ２０ｄが駆動され、この駆動によりセグメント１２ａ
は、第１図および第３図に仮想線で示す位置まで移動さ
せられ、この位置で把持機構４８に把持され、旋回機構
５０により旋回させられて所定の位置に組付けられる。

このとき、跳ねだしフレーム２０ａに受承されｔニセグ
メント１．２　ａは、ヨーイングジャ・ツキ２０ｅを、
例えば、同し長さだけ伸長させると、セグメント１２ａ
がストッパ板２０ｃに当接し、このストッパ板２０ｃか
回動可能に設けられているので、セグメント１２ａが跳
ねだしフレーム２０ａの中心軸に対してズしている場合
にその修正が行われる。

また、セグメント１２ａが曲線個所に設置されるテーパ
セグメントである場合にも、一対のヨーイングジヤツキ
２０ｅの伸長長さを変えることにより、同様に調整でき
る。

そして、以上の組付は固定作業を繰り返して１リング分
のセグメントが組付は固定されると、シールド掘進機が
前進させられ、地山の掘削によりその後端に１リング分
の空間が形成される。

なお、シールド掘進機の掘削作業は、上記セグメントの
組み付は固定とは関係がないので、この作業中にも続行
される。

このとき、セグメント供給装置１０の本体フレーム１６
ａ上には、順次次のリング用のセグメントが載置される
。

次いて、反力支持脚２８の支柱２８ｃを縮め、固定シュ
ー２８ｅおよびアーチサポート２８ｄをセグメント１３
から離間させた状態で、移動ジヤツキ３４を駆動して、
反力支持脚２８を切羽側に引き寄せ、その後支柱２８Ｃ
を伸ばして、反力支持脚２８を固定する。

しかる後、前後固定支持脚３０．３２の各支柱３０ａ、
３２ａを収縮させてアーチ形サポート３０ｂ　　３２ｂ
および固定ンユー３０ｃ、３２ｃをセグメント１３から
離間させるとともに、押付はジヤツキ３０ｍを伸長させ
て、ローラ３０ｇを既設セグメント１３上に当接させ、
この状態で反力支持脚２８を反力体として移動ジャキ３
４を伸ばすことにより、架台２２とともに、セグメント
供給装置１０をトンネル軸方向に移動させ、再びセグメ
ントの供給組付は作業が行われることになる。

なお、上記実施例では、装置全体の重心位置を考慮して
、前固定支持脚３０を支持ビーム２６の前方側に設け、
この支持脚３０にだけローラ３０ｇを設けたものを示し
たが、ローラ３０ｇは後固定支持脚３２側にも設けても
良い。

また、上記実施例ではセグメント組付は装置２４を支持
ビーム２６に設置したものを示しているが、本発明のセ
グメント供給装置１０を用いる場合には、組付は装置が
シールド掘進機に設けられたものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるセグメント供給装置の平面図、
第２図は同装置のヨーイングジヤツキの詳細図、第３図
は同装置の要部側面図、第４図は同装置のセグメント送
り機構の取付状態の断面図、第５図は同装置の全体配置
図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ矢視断面図、第７図は
第５図の■−■矢視断面図、第８図は前固定支持脚の要
部説明図、第９図は第５図のＩＸ−ＩＸ矢視断面図、第
１０図は第５図のＸ−Ｘ矢視断面図、第１１図は第５図
のＸｌ−ＸＩ矢視断面図とピッチングおよびヨーイング
フレームの説明図、第１２図は第５図のＸ■−Ｘ■矢視
断面図である。 １０・・・・・・セグメント供給装置 １２・・・・・・セグメント １６・・・・・・本体部 １８・・・・・セグメント送り機構 ２０・・・・・跳ねだし機構 ２２・・・・・架台 第２図 （Ａ） 第４図 第６図 第１ｏ図 第１１図 （Ａ） 第１１図 （Ｃ） 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド掘進機の掘進に伴なってその後部側に環
   状に組立てられるセグメントの供給装置において、前記
   シールド掘進機の後部側に設置される架台と、この架台
   に支持され複数のセグメントが載置可能な長さを有し、
   トンネルの軸方向に延びる本体部と、この本体部の上部
   側に位置し、前記セグメントを順に前方に移動させる前
   記架台に支持されたセグメント送り機構と、このセグメ
   ント送り機構により移動させられた最先端のセグメント
   を前記本体部から受承してシールド掘進機のセグメント
   組立装置の下方まで突出する跳ねだし機構とからなるこ
   とを特徴とするセグメント供給装置。
2. （２）上記跳ねだし機構は、この機構上に載置された上
   記セグメントの載置位置の調整が可能なヨーイングジャ
   ッキを有することを特徴とする請求項１記載のセグメン
   ト供給装置。