JPH0549800B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、セグメント真円保持装置にセグメン
ト組立装置を設けた新規なシールド掘進機に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来のシールド掘進機は、セグメント組立装置
をシールドフレームに設けていた。即ち、前端に
カツター部を備えたシールドフレームの後部に旋
回輪を取付け、この旋回輪にセグメントを把持し
て半径方向へ移動するセグメント把持部を設け
て、セグメント組立装置を構成していた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、かかるシールド掘進機にあつて
は、シールドフレームとセグメント組立装置とが
一体的であることから、セグメントを組立ててい
る間は掘進することができず、また掘進中はセグ
メントを組立てることができないという問題があ
つた。従つて、トンネル工事の迅速化には限界が
あつた。

一方セグメント組立装置を、シールドフレーム
とは別個に台車上に設けた構成（「セグメント巻
建装置」，特開昭58−120999号公報）が提案され
ている。この提案を利用すれば、セグメント組み
立てを掘進とは別個に行い得るので、上記問題点
は一応解決する可能性があるが、この台車は単に
トンネル内に設けたレール上を走行するようにな
つているので、セグメント組立装置を組立動作に
適切な位置に、すなわち既設セグメントと同心上
に旋回位置させることが困難であるという課題が
残されていた。

また特開昭60−173299号公報（「セグメントエ
レクタ」）には、シールドフレーム側と既設セグ
メント側とに回転リングを設けてこれらをロツド
で連結し、このロツドにセグメントエレクタを設
けた構成が開示されているが、この構成において
も、掘進に伴つて生じるシールドフレームのトン
ネル軸からのずれ（傾き）の影響を受けて、エレ
クタの旋回中心が既設セグメントの軸心と一致せ
ず、精密な組み立てを迅速に行い難いという問題
があつた。

そこで本発明は、上記事情に鑑み、掘進とセグ
メント組み立てとを並行して行うことができ、し
かも精密なセグメント組立てが迅速に行い得るシ
ールド掘進機を提供すべく創案されたものであ
る。

なおこのほか本発明に関連する技術としては、
「セグメント真円保持装置」（特公昭53−37656号
公報）がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、トンネル周方向に旋回する旋回輪に
支持されてセグメントを適宜組み立てるセグメン
ト組立装置と、シールドフレームの後方に伸びた
デツキに案内されて移動自在に係合する本体及び
組み立てられたセグメントを順次押圧すべく本体
に設けられたジヤツキを備えてセグメントを真円
に保持するセグメント真円保持装置とを有したシ
ールド掘進機において、セグメント真円保持装置
の本体前面部に、その外周部が既設セグメントと
同心状になるようにリング状ブラケツトを取り付
け、リング状ブラケツトに旋回輪を支承したもの
である。

［作用］ 上記構成によつて、セグメント真円保持装置
は、掘進とは別個にトンネル軸心方向に移動し
て、組み立てられたセグメントを真円に保持し、
且つリング状ブラケツトをそのセグメントと同心
上に位置させる。セグメント組立装置は、旋回輪
を介してリング状ブラケツトに従つて旋回し、既
設セグメントに対して新たにセグメントを建て込
む。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

第１図において、１はシールド掘進機の筒体状
シールドフレームであり、その前端部には地山を
掘削するカツター部（図示せず）が回転自在に設
けられ、後方には組立てられたセグメント２を真
円に保持するためのセグメント真円保持装置３が
隔離されて設けられている。このセグメント真円
保持装置３は、第２図に示すように、本体たる左
右の縦フレーム４の上下端部にジヤツキ５が取り
付けられ、左右のジヤツキ５間にセグメント２の
内面に押し当てられる円弧状の押圧フレーム６が
掛け渡されて構成されている。そしてこのセグメ
ント真円保持装置３は、組立てられたセグメント
２の外側に充填された裏込材が固化するまでの
間、セグメント２が土圧によつて真円状態を崩さ
ないように、ジヤツキ５の伸長により押圧フレー
ム６でセグメント２の内面を押圧するようになつ
ている。

またセグメント真円保持装置３の縦フレーム４
は、シールドフレーム１から後方へ延出されたデ
ツキ７に、車輪８を介して往復移動自在に支持さ
れている。そしてセグメント真円保持装置３は、
本実施例では同一のものを前後に設け、両者（前
側装置３ａおよび後側装置３ｂ）を計４個のスラ
イドジヤツキ９により４点で連結した２連式のも
ので成り、後述するようにスライドジヤツキ９に
より両者３ａ，３ｂを接近・離反させてデツキ７
上を移動できるようになつている。なおデツキ７
の前端部は、シールドフレーム１内に設けられた
支柱１０に取付けられている。

そして前側装置３ａの縦フレーム４の前面部
に、セグメント組立装置１１が設けられている。
セグメント組立装置１１は、第１図乃至第３図に
示すように、セグメント２ａを適宜把持するセグ
メント把持装置１５と、このセグメント把持装置
１５を旋回輪１２に対して適宜移動可能に支持さ
せる移動機構とで構成されており、旋回輪１２
は、リング状ブラケツト１４の外周部に周方向に
所定の間隔で取り付けられたガイドローラ１３に
よりガイドされて、旋回移動するようになつてい
る。

リング状ブラケツト１４は、第２図に示したよ
うに、前側装置３ａの縦フレーム４の上下端部に
取り付けられており、ジヤツキ５が押圧フレーム
６を既設セグメント２に押し付けたときに、外周
部が既設セグメント２と同心状に位置されるよう
になつている。従つて旋回輪１２は、セグメント
真円保持装置３がセグメント２を真円に保持して
いる状態で、ガイドローラ１３に従つてそのセグ
メント２と同心円状に旋回移動されることにな
る。また旋回輪１２にはリングギア１６が取り付
けられ、これに噛合するギアを出力軸に有したモ
ータ１７が、リング状ブラケツト１４の下部に設
置されている。

次にセグメント把持装置１５及び移動機構を説
明する。

上記旋回輪１２には前方へ突出した一対の支持
アーム１８が形成され、これら支持アーム１８に
は吊りビーム１９がその両端の吊りロツド２０を
介して半径方向へ摺動可能に支持され、支持アー
ム１８と吊りビーム１９との間にはジヤツキ２１
が介設されている。吊りビーム１９には第１のバ
ランサ２２が一対のガイドバー２３およびジヤツ
キ２４を介して旋回輪１２の軸方向に摺動可能に
支持され、この第１のバランサ２２の外側には球
継手２５を介して第２のバランサ２６が支持され
ている。第１のバランサ２２と第２のバランサ２
６との間には前部両側においてジヤツキ２７が介
設され、両ジヤツキ２７を同時に伸縮させると第
２のバランサ２６がピツチングし、交互に伸縮さ
せてローリングするようになつている。そして、
第２のバランサ２６の外面中央部には、第４図に
示すように、セグメント２ａの内面中央部に形成
された係合孔２８に脱着可能に係合するＴ形フツ
ク２９が図示しない回動手段を介して回動可能に
取付けられている。また第２のバランサ２６に
は、Ｔ形フツク２９を介して保持したセグメント
２ａの内面を押圧するサポートジヤツキ３０が取
付けられている。なお第４図に示したように、セ
グメント２ａは既設セグメント２に対してボルト
連結により１リングずつ組立てられることにな
る。図中符号３１は、セグメント２ａの周縁部に
形成されたボルト連結部である。なおナツトラン
ナ等からなるボルト自動脱着装置を第２のバラン
サ２６に取付けてもよい。

以上の構成において、先ずセグメント真円保持
装置３を、その押圧フレーム６をジヤツキ５でセ
グメント２の内面に押圧することによりトンネル
軸心位置に固定し、、かかる状態でセグメント組
立装置１１によりセグメント２ａをリング状に組
立てる。この場合、セグメント組立装置１１のリ
ング状ブラケツト１４がセグメント真円保持装置
３の縦フレーム４に固定されているので、セグメ
ント組立装置１１が既に組立てられたセグメント
２に対して同心上に保持されることになり、新た
なセグメント２ａを真円に組立てることが容易に
できる。

すなわちセグメント２ａは、既設セグメント２
に合わせて組み立てる必要があり、従来のように
シールド本体側に旋回輪が設けられている場合
は、掘進に伴つてシールド本体が傾くなど、既設
セグメントとのずれが生じる場合の対策として、
センサにより既設セグメントの原点位置を計測し
て、セグメント組立装置の動作を修正する必要が
あつた。本発明によれば、セグメント真円保持装
置３の真円保持動作に伴つて自動的に旋回輪１２
が既設セグメント２と同心上に位置されて、シー
ルド本体側の姿勢に影響されることなくセグメン
ト組立装置１１を既設セグメント２と同心状に旋
回移動させることができ、迅速で精密な組み立て
が達成されるものである。

新たなセグメント２ａは、セグメント把持装置
１５のＴ形フツク２９により把持され、旋回輪１
２の旋回と、吊りビーム１９の径方向の移動とに
より既に組立てられたセグメント２の所定位置に
運ばれ、第１および第２のバランサ２２，２６に
より姿勢が調整されて、図示しないボルト自動脱
着装置あるいは手動によるボルト締めにより組立
てられることになる。

一方、セグメント真円保持装置３はシールドフ
レーム１に対して往復移動可能な状態に分離され
ているので、セグメント組立装置１１を残したま
まシールドフレーム１のみを推進させることが可
能であり、掘進とセグメントの組立とを独立，並
行に進行させることができる。言い換えるとシー
ルド掘進機の掘進に伴つてデツキ７がセグメント
真円保持装置３に対して前方へ移動することにな
る。そして裏込材が固化しうる所定時間経過後
に、セグメント真円保持装置３をデツキ７に沿つ
て前方へ移動させる。この場合、前側装置３ａの
押圧フレーム６をセグメント２の内面から後退さ
せて前側装置３ａを移動可能にし、後側装置３ｂ
をアンカーとしてスライドジヤツキ９により前側
装置３ａを押出し、次いで前側装置３ａの押圧フ
レーム６をセグメント２の内面に押圧させる一
方、後側装置３ｂの押圧フレーム６をセグメント
２の内面から後退させて後側装置３ｂを移動可能
にし、前側装置３ａをアンカーとしてスライドジ
ヤツキ９により後側装置３ｂを引き寄せるという
操作により、セグメント真円保持装置３を前進さ
せればよい。

なお、本実施例では２連式のセグメント真円保
持装置３を示したが、１連式であつてもよい。こ
の場合、セグメント真円保持装置３をデツキ７に
対して往復移動させるために、デツキ７とセグメ
ント真円保持装置３との間にスライドジヤツキを
介設すればよい。

また、セグメント組立装置１１は第１および第
２のバランサ２２，２６を有しない通常のもので
あつてもよい。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば次のような優れた
効果を発揮する。

(1) セグメント組立装置をシールドフレームから
隔離されたセグメント真円保持装置に設けたの
で、掘進とシールドフレームの組み立てとを並
行にして行うことができる。

(2) セグメント真円保持装置の本体前面部に、そ
の外周部が既設セグメントと同心状になるよう
にリング状ブラケツトを取り付け、これに旋回
輪を支承したので、シールド本体側の姿勢に影
響されることなくセグメント組立装置を既設セ
グメントと同心状に旋回移動させることがで
き、迅速で精密な組み立てが達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシールド掘進機の縦断面
図、第２図は第１図Ａ−Ａ線断面図、第３図は第
１図Ｂ−Ｂ線断面図、第４図はセグメントの斜視
図である。 図中、１はシールドフレーム、２はセグメン
ト、３はセグメント真円保持装置、４はセグメン
ト真円保持装置の本体たる縦フレーム、５はジヤ
ツキ、６は押圧フレーム、７はデツキ、１１はセ
グメント組立装置、１２は旋回輪、１４はリング
状ブラケツトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トンネル周方向に旋回する旋回輪に支持され
   てセグメントを適宜組み立てるセグメント組立装
   置と、シールドフレームの後方に伸びたデツキに
   案内されて移動自在に係合する本体及び組み立て
   られたセグメントを順次押圧すべく上記本体に設
   けられたジヤツキを備えて該セグメントを真円に
   保持するセグメント真円保持装置とを有したシー
   ルド掘進機において、上記セグメント真円保持装
   置の本体前面部に、その外周部が既設セグメント
   と同心状になるようにリング状ブラケツトを取り
   付け、該リング状ブラケツトに上記旋回輪を支承
   したことを特徴とするシールド掘進機。