JPH09105300A - 土木掘削機用作業デッキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円形断面以外にも長円形、多連形、矩形など
の変形型のシールド断面のトンネルにおいて、シールド
内壁にセグメントを組み立て（取り付け）る際に、作業
員がセグメント締結作業などのために、シールド内壁を
位置移動自在に移動できる土木掘削機用作業デッキを提
供する。 【解決手段】 シールド掘削機10の掘進方向後方に配置
されたセグメントをトネル内壁に取り付けるためのエレ
クタ装置26の後方に、シールド掘削機本体に上下、前後
及び水平方向に位置移動自在な作業デッキ30を配設する
とともに、作業デッキが、シールド掘削機本体に取り付
けた昇降機構31,32と、昇降機構に揺動可能に取着した
多関節リンク式揺動アーム50と、揺動アームに揺動可能
に取着した作業用ゴンドラ47とから構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、発電所の
水路トンネルや、山岳などの固い岩盤を掘削して鉄道、
道路などのトンネルを掘削するトンネル掘削機、地下鉄
などのトンネルを掘削するためのシールド掘削機などの
土木掘削機（以下、これらの掘進機を総称して「土木掘
削機」と言う）に関し、特にシールド内壁にセグメント
を組み立て（取り付け）る際に、組み立て作業を容易に
するための土木掘削機用作業デッキに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、シールド掘削機で掘削したト
ンネル（地山）の内壁には、エレクタなどを用いてセグ
メントを組み立て（取り付け）ることが行われている
が、この際には、作業員がエレクタでトンネル内壁に取
り付けようとするセグメントを、既にトンネル内壁に取
り付け固定されたセグメントに、ボルトなどで締結固定
する作業が必要である。この場合、作業員の手の届くト
ンネル内の下方などの箇所では、直接作業員がセグメン
ト部に立ち入って締結作業を行うことが可能であるが、
作業員の手の届かないトンネル内の上方などの箇所のセ
グメント取り付け作業には別途作業台を設置する必要が
あった。

【０００３】例えば、図21に示したように、従来の円形
断面のシールドを掘削するシールド掘削機200において
は、カッタヘッド205、駆動モータ203などから構成され
る掘削部202と掘削機本体部204の接続部にシールド機本
体201側に固設された支柱部材206に架設した作業デッキ
208上において、トンネル上方箇所のセグメント取り付
け作業を行っていた。

【０００４】ところで、地下鉄トンネル、道路トンネル
などでは、利用用途に対応して、駅のプラットホームな
どを考慮して、トンネルの仕上がり断面が、一般的な円
形以外にも、拡径した楕円形状の長円形、円形が縦及び
横方向に連なった形状である多連形、矩形などの変形型
のシールド断面のトンネルが昨今では用いられている。
このような変形型のシールド断面のトンネルをシールド
掘削機で掘削していく場合には、作業員の手が直接届か
ないトンネル上部のセグメントを取り付ける作業のため
に、変形したシールド形状に対応した場所に足場を逐一
設置して作業をする必要があった。

【０００５】例えば、図22及び図23に示したように、シ
ールド掘削機100のカッタヘッド（図示せず）の後方に
配設されたトンネル内壁にセグメント102、102を取り付
けるためのエレクタ104を装備した回転可能な旋回ドラ
ム106の後方で、シールド機本体101側に固定された機体
部108に、後部作業デッキ110を配設して、作業員の手が
直接届かないトンネル上部のセグメントを取り付ける作
業を行っていた。

【０００６】一方、このような変形形状のシールドにお
いて、足場を逐一設置する必要がない作業台を提供した
ものとしては、図24及び図25に示したように、特公平6-
35799号に開示されるように、変形形状のシールドとし
て縦二連型のシールド機３００が用いられ、その上部シ
ールド３０２の上部セグメントの組立足場板304を、縦
二連形状のほぼ中央くびれ部分に前進・後退可能（伸縮
可能）に設けるとともに、足場が不要の際には、組立足
場板304を後退（掘削方向）させて、軸部306を支点とし
て下方に回動させて格納するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような多連型などの変形型のシールド断面のトンネル
をシールド掘削機で掘削していく場合に、変形したシー
ルド形状に対応した場所に足場を逐一設置して作業をす
るのは手間がかかる上、エレクタやセグメント搬入装置
などの装置との相互干渉も生じ、その構造も複雑となる
ので好ましくなかった。

【０００８】また、特公平6-35799号に開示されるよう
な前進・後退可能且つ格納可能とした組立足場では、そ
の構造が複雑となる上、縦二連型のシールド形状には対
応可能であるが、多連型、例えば、横三連型のもので
は、中央の主シールド以外にも両側の副シールドにもこ
のような組立足場をそれぞれ設けなければならず、その
構造が複雑となって好ましくないものであった。

【０００９】本発明は、このような実状に鑑みて、円形
断面以外にも長円形、多連形、矩形などの変形型のシー
ルド断面のトンネルにおいて、シールド内壁にセグメン
トを組み立て（取り付け）る際に、作業員がセグメント
締結作業などのために、シールド内を位置移動自在に移
動できる作業デッキで、組み立て作業を容易にするため
の土木掘削機用作業デッキを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る土木掘削機
用作業デッキは、このような従来技術における課題及び
目的を達成するために発明されたものであって、下記の
（１）〜（１２）をその要旨とするものである。

【００１１】（１）土木掘削機の機体部に配設された昇
降機構と、昇降機構に揺動可能に取着した多関節リンク
式揺動アームと、揺動アームに揺動可能に取着した作業
用ゴンドラとから構成された上下垂直方向、前後方向及
び水平方向に位置移動自在な土木掘削機用作業デッキ。

【００１２】（２）前記作業デッキが、土木掘削機の機
体部に配設された昇降機構と、昇降機構に対して水平方
向に揺動可能に接続された第１のリンクと、第１のリン
クに対して上下垂直方向に揺動可能に接続された第１の
ブームと、第１のブームに対して上下垂直方向及び水平
方向に揺動可能に接続された第２のリンクと、第２のリ
ンクに対して上下垂直方向に揺動可能に接続された第２
のブームとからなる揺動アームと、第２のブームに対し
て上下垂直方向に揺動可能に接続された作業用ゴンドラ
とから構成されていることを特徴とする前述の（１）に
記載の土木掘削機用作業デッキ。

【００１３】（３）前記作業デッキが、土木掘削機の機
体部に配設された昇降機構と、昇降機構に対して水平方
向に揺動可能に接続された第１のリンクと、第１のリン
クに対して上下垂直方向に揺動可能に接続された第１の
ブームと、第１のブームに対して上下垂直方向及び水平
方向に揺動可能に接続された第２のリンクと、第２のリ
ンクに対して上下垂直方向に揺動可能に接続された第２
のブームとからなる揺動アームと、前記第２のブームに
対して上下垂直方向に揺動可能に接続された第３のリン
クと、第３のリンクに対して上下垂直方向に揺動可能に
接続された第３のブームと、第３のブームに接続した作
業用ゴンドラとから構成されていることを特徴とする前
述の（１）に記載の土木掘削機用作業デッキ。

【００１４】（４）前記揺動アームが、伸長可能に構成
されたアームから構成されていることを特徴とする前述
の（２）又は（３）に記載の土木掘削機用作業デッキ。

【００１５】（５）前記土木掘削機のシールド機本体の
形状が、円形型のシールド断面形状であることを特徴と
する前述の（１）から（４）のいずれかに記載の土木掘
削機用作業デッキ。

【００１６】（６）前記土木掘削機のシールド機本体の
形状が、矩形型のシールド断面形状であることを特徴と
する前述の（１）から（４）のいずれかに記載の土木掘
削機用作業デッキ。

【００１７】（７）前記土木掘削機のシールド機本体の
形状が、多連形型のシールド断面形状であることを特徴
とする前述の（１）から（４）のいずれかに記載の土木
掘削機用作業デッキ。

【００１８】（８）前記土木掘削機のシールド機本体の
形状が、主シールドと、その左右両側に対峙して設けら
れた副シールドからなる三連形型のシールド断面形状で
あることを特徴とする前述の（７）に記載の土木掘削機
用作業デッキ。

【００１９】（９）前記主シールドが円形状であり、副
シールドが円形状であることを特徴とする前述の（８）
に記載の土木掘削機用作業デッキ。

【００２０】（１０）前記主シールドが矩形状であり、
副シールドが矩形状であることを特徴とする前述の
（８）に記載の土木掘削機用作業デッキ。

【００２１】（１１）前記作業デッキが、土木掘削機の
掘進方向に対して左右両側部に対峙して２機配設されて
いることを特徴とする前述の（１）から（１０）のいず
れかに記載の土木掘削機用作業デッキ。

【００２２】（１２）前記土木掘削機のシールド機本体
の形状が、多連形型のシールド断面形状である場合に、
前記作業デッキが、シールドの支柱の間隙を通って、副
シールド内壁まで位置移動自在に構成されていることを
特徴とする前述の（７）から（１１）のいずれかに記載
の土木掘削機用作業デッキ。

【００２３】（１３）前記昇降機構が、エレベータ部材
と、該エレベータ部材を昇降せしめる駆動手段と、前記
エレベータ部材の昇降を案内するための案内手段とを備
えてなる前述（１）の土木掘削用作業デッキ。

【００２４】（１４）前記駆動手段が、外ネジが形成さ
れ且つほぼ鉛直に延設された駆動棒と、該駆動棒と螺合
する内ネジが形成された内ネジ部材と、前記駆動棒と内
ネジ部材とのいずれか一方を回転駆動するための駆動機
とを有しており、該内ネジ部材が前記エレベータ部材に
設けられてなる前述（１３）の土木掘削用作業デッキ。

【００２５】（１５）前記外ネジと内ネジとがボールネ
ジ機構に形成されてなる前述（１４）の土木掘削用作業
デッキ。

【００２６】（１６）前記各ブーム、各リンクおよび作
業用ゴンドラをそれぞれ揺動操作するための傾倒操作棒
を備えた操作台を有しており、少なくとも各ブーム用の
操作棒および各リンク用の操作棒が所定方向に整列され
ており、少なくとも各ブーム用の操作棒の傾倒方向が少
なくとも各ブームおよび各リンクの揺動方向と実質的に
一致させられてなる前述（２）または（３）の土木掘削
用作業デッキ。たとえばこれは、いずれのブーム等の上
昇操作を行う場合でも対応するブーム等の操作棒を作業
員から見て前方に傾倒させて行い、下降操作は対応する
ブーム等の操作棒を作業員から見て手前に傾倒させて行
い、右旋回操作は対応するリンク等の操作棒を作業員か
ら見て右方に傾倒させて行い、左旋回操作は対応するリ
ンク等の操作棒を作業員から見て左方に傾倒させて行う
ようにする。

【００２７】もちろん、上昇操作時には操作棒を手前に
傾倒させ、下降操作時には操作棒を手前に傾倒させても
よいが、いずれの操作棒も同一方向操作になるように構
成する。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の上記の構成よりなる土木
掘削機用作業デッキは、土木掘削機の機体部に、例え
ば、シールド掘削機の掘進方向後方に配置されたセグメ
ントをトンネル内壁に取り付けるためのエレクタ装置の
後方に、シールド掘削機本体に上下、前後及び水平方向
に位置移動自在な作業デッキを配設するとともに、作業
デッキが、シールド掘削機本体に取り付けた昇降機構
と、昇降機構に揺動可能に取着した多関節リンク式揺動
アームと、揺動アームに揺動可能に取着した作業用ゴン
ドラとから構成されているものである。これによって、
シールド内壁にセグメントを組み立て（取り付け）る際
に、作業員がセグメント締結作業などのために、シール
ド内を位置移動自在に移動できるので、円形断面はもと
より、長円形、多連形、矩形などの変形型のシールド断
面のトンネルにおいても、シールド内壁にセグメントを
組み立て（取り付け）る際に、作業員の手の届かないト
ンネル内の上方などの箇所のセグメント取り付け作業が
容易となる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいてより
詳細に説明する。

【００３０】図１は本発明の土木掘削機用作業デッキを
シールド掘削機に配設した概略を説明する斜視図、図２
は本発明の土木掘削機用作業デッキの構造を示す上面
図、図３は本発明の土木掘削機用作業デッキの構造を示
す側面図、図４は本発明の土木掘削機用作業デッキの第
２のリンク構造を示す部分拡大側面図、図５は本発明の
土木掘削機用作業デッキの第２のリンク構造を示す部分
拡大上面図、図６は本発明の土木掘削機用作業デッキを
配設したシールド掘削機の後面図、図７は本発明の土木
掘削機用作業デッキを配設したシールド掘削機の一部切
欠後部斜視図、図８は本発明の土木掘削機用作業デッキ
の作動状態を説明する概略図、図９は本発明の土木掘削
機用作業デッキの作業領域を示す概略図、図１０は本発
明の土木掘削機用作業デッキをシールド掘削機に配設し
た第２の実施例の後面図、図１１は本発明の土木掘削機
用作業デッキをシールド掘削機に配設した第２の実施例
の作業デッキの作業領域を示す概略図、図１２は本発明
の土木掘削機用作業デッキの別の実施例を示す側面図、
図１３は本発明の土木掘削機用作業デッキのさらに別の
実施例の構造を示す上面図、図１４は図１３の土木掘削
機用作業デッキの側面図、図１５は本発明の土木掘削機
用作業デッキにおける昇降装置の一実施例を示す正面
図、図１６は図１５の昇降装置の側面図、図１７は本発
明の土木掘削機用作業デッキにおけるエレベータ部材の
一実施例を示す側面図、図１８は図１７のエレベータ部
材の平面図、図１９は図１７のエレベータ部材の斜視
図、図２０は本発明の土木掘削機用作業デッキにおける
操作台の一実施例を示し、（ａ）が平面図であり（ｂ）
が側面図である。

【００３１】以下に、本発明の土木掘削機用作業デッキ
を、土木掘削機としてシールド掘削機に配設した実施例
について述べるが、この他にもトンネル掘削機、立坑掘
削機などのその他の土木掘削機にも、本発明の土木掘削
機用作業デッキを配設できることは勿論である。

【００３２】図１に示したように、10は全体で本発明の
シールド掘削機を示しており、シールド掘削機10は、基
本的には、掘削断面形状とほぼ等しい形状（本実施例の
場合には、主円形シールドと、その左右両側に対峙して
設けられた副円形シールドからなる三連形型のシールド
断面形状）の掘削機本体部20と、その掘進方向前方に設
けられた駆動モータ、カッタヘッドなどからなる掘削部
（図示せず）とから構成され、掘削部と掘削機本体部20
の接続部には、シールド機本体側に支柱部材25が固設さ
れている。そして、掘削機本体部20には、掘削断面形状
とほぼ等しい形状のシールド枠22と、シールド枠内部に
配設された回転可能な旋回ドラム23に装着されたセグメ
ント取り付け装置である２基のエレクタ26が対峙して備
えられている。

【００３３】また、シールド枠22内部には図示しない
が、推進ジャッキが配設されており、そのシリンダを油
圧などで伸張させてシールド掘削機10を掘進方向に押し
進めるものであって、ある程度掘削してシールド掘削機
10が前進した際に、シリンダを復帰させて、既に掘削し
た地山の掘削表面に敷設したセグメント21との間に間隙
を設けて、その間隙に次のセグメントを把持した回転可
能なエレクタ26を介してセグメントを敷設して、再びこ
のセグメントにシリンダを伸張させてシールド掘削機10
を掘進方向に押し進めるものである。

【００３４】そして、エレクタ26を装備した回転可能な
旋回ドラム23の後方には、シールド機本体側に固定され
た機体部28が設けられており、この機体部28の両側部に
２基の上下垂直方向、前後方向及び水平方向に位置移動
自在な作業デッキ30が配設されている。なお、図中、符
号29は、真円保持装置であり、シールド掘進機10の掘削
領域の真円性を確保するための装置である。

【００３５】この作業デッキ30は、図２及び図３に示し
たような構造となっている。すなわち、エレクタ26の後
方の機体部28の両側部に上下垂直方向の案内レール31
と、案内レール31を上下に摺動するガイド輪81 を備え
たエレベータ部材32とからなる昇降機構が備えられてお
り上下垂直方向の移動が可能となっている。なお、この
エレベータ部材32を昇降させる昇降機構としては、ワイ
ヤ式昇降装置、ネジ式昇降装置、油圧式昇降装置などが
適用可能である。本実施例においてはボールネジを用い
たネジ式昇降装置が用いられている。本昇降装置につい
ては後に詳述する。

【００３６】また、エレベータ部材32には、ピン33を介
して、第１リンク駆動用シリンダ機構34a によってエレ
ベータ部材32に対して水平方向に揺動可能に、第１のリ
ンク34が接続されている。さらに、第１のリンク34に
は、ピン35を介して、第１ブーム駆動用シリンダ36によ
って、第１のリンク34に対して上下垂直方向に揺動可能
に第１のブーム37が接続されている。また、ピン38を介
して、第１のブーム37に対して上下垂直方向に揺動可能
に、ならびに、ピン39を介して、第１のブーム37に対し
て水平方向に揺動可能に第２のリンク40が接続されてい
る。なお、この場合、図３及び図４に示したように、第
１のブーム37に対する第２のリンク40の姿勢は、第１の
リンク34と第２のリンク40に架設した平行リンク41によ
って常に水平に保たれ、図４及び図５に示したように、
第１のブーム37に対する第２のリンク40の水平方向の揺
動は、第２リンク駆動用シリンダ42によって行われるよ
うになっている。さらに、第２のリンク40には、ピン43
を介して、第２ブーム駆動用シリンダ45によって、第２
のリンク40に対して上下垂直方向に揺動可能に第２のブ
ーム44が接続されている。なお、これらの、第１のリン
ク34、第１のブーム37、第２のリンク40及び第２のブー
ム44とから多関節リンク式揺動アーム50が構成されてい
る。

【００３７】さらに、第２のブーム44には、ピン46を介
して、第２のブーム44に対して上下垂直方向に揺動可能
に作業用ゴンドラ47が接続されており、この作業用ゴン
ドラ47を常に水平に保つために平行リンク48が、第２の
リンク40と作業用ゴンドラ47との間に架設されている。
なお、この場合、駆動シリンダ、平行リンクなどは、油
圧ジャッキ式、減速機構を含む電動モータ方式など周知
の駆動方式が適用可能である。また、平行リンクは油圧
または電動のモータ方式に置き換えることも可能であ
る。

【００３８】このように構成される本実施例のシールド
掘削機の作動状態について以下に説明する。

【００３９】先ず、図６に示したように、本実施例のシ
ールド掘削機10は、主円形シールド12と、その左右両側
に対峙して設けられた副円形シールド14,15からなる三
連形型のシールド断面形状であり、セグメント21をトン
ネル内壁に組み立てる場合には、Ａ〜Ｑの順番でセグメ
ント21及び支柱16、18を取り付ける。この場合、例え
ば、副円形シールド14のセグメントＨを組み立てる際に
は、エレクタ26によってトンネル内壁にセグメントＨを
敷設するとともに、作業デッキ30の、エレベータ部材3
2、昇降機構、揺動アームなどの伸縮などを適切にマニ
ュアル操作又はコンピュータ制御して、作業用ゴンドラ
47をセグメントＨの近傍に位置するように移動させて、
作業用ゴンドラ47上の作業員がセグメントＨのボルト締
結作業を行うようになっている。より詳細には、図７及
び図８に示したように、エレクタ26によってトンネル内
壁にセグメントＨを敷設する（セグメントＨを把持した
エレクタ26を26aから26ｂの位置まで伸長させることに
よって行う）とともに、作業デッキ取り付け位置31'近
傍の47aの位置にあった作業ゴンドラ47を、第１のブー
ム37と第２のブーム44を伸長させることによって、支柱
16a,16bの間隙を通して、主円形シールド12から副円形
シールド14内に移動させて、最終的にセグメントＨ近傍
の位置47bまで位置移動することができる。なお、副円
形シールド15側においても同様に作業デッキ30を位置移
動させてセグメントの締結作業が行われる。なお、この
ような、作業デッキ30、30の（作業用ゴンドラ47の）位
置移動範囲は、図９に斜線で示したような作業領域であ
り、作業員の手の届かない領域をすべてカバーするよう
になっている。また、下方のセグメント取り付け位置、
すなわち斜線以外の場所のセグメント締結作業の際に
は、直接作業員がセグメント部に立ち入って締結作業を
行うことが可能であり問題はない。なお、前述した実施
例では、エレクタ26を旋回ドラム23に対峙して２基設け
てあるが、勿論１基でも良いことは勿論である。

【００４０】図10は、本発明の土木掘削機用作業デッキ
をシールド掘進機に配設した別の実施例であり、基本的
には、上述した実施例と同じ構成であって、同じ部材に
は同じ参照番号を付している。前述した第１の実施例と
相違するところは、三連形型のシールド断面形状とする
代わりに、単一の円形シールド12'とした点であり、そ
の作業ゴンドラ47の位置移動範囲は、図11に示したよう
な作業範囲となり、前述と同様に作業員の手の届かない
領域をすべてカバーするようになっている。

【００４１】なお、上述した実施例では、シールド断面
形状を、単一円形型、三連型にのみ適用した実施例を示
したが、これ以外にも、拡径した楕円形状の長円形、円
形が縦及び横方向に複数個連なった形状である多連形、
矩形などの種々の変形型のシールド断面においても適用
可能なことは勿論である。

【００４２】図12は、本発明の土木掘削機用作業デッキ
の別の実施例の側面図である。基本的には、上述した第
１の実施例の作業デッキと同様な構成であり、同一構成
部材には同一参照番号を付している。

【００４３】前述した実施例と相違するところは、第１
のブーム37をテレスコピック構造として第１伸縮アーム
37aを伸縮可能に配設するとともに、第２のブーム44も
テレスコピック構造として第２伸縮アーム44aを配設し
て、より一層、広範囲でフレキシブルな作業範囲を確保
したものである。なお、この場合、第１の実施例におけ
る平行リンク41,48は使用できないので、第２のリンク4
0の上下垂直方向の揺動、ならびに、作業用ゴンドラの
上下垂直方向の揺動には、それぞれ、第１伸縮アーム37
aと第２のリンク40との間に架設した平衡シリンダ37b、
第２伸縮アーム44aと作業用ゴンドラ47との間に架設し
た平衡シリンダ44bの伸縮により行うようになってい
る。

【００４４】さらに、図13及び図14は、本発明の土木掘
削機用作業デッキのさらに別の実施例の側面図である。
基本的には、上述した第１の実施例の作業デッキと同様
な構成であり、同一構成部材には同一参照番号を付して
いる。

【００４５】本実施例の場合には、第２のブーム44に対
して上下垂直方向に揺動可能に、略三角形状の第３のリ
ンク60が、第２のブーム44に第３のリンク60の底部隅角
部に設けられたピン61を介して接続され、第３のリンク
60の頂部近傍において、この第３のリンク60を第２のブ
ーム44に対して上下垂直方向に揺動するための平行リン
ク48が、ピン62を介して接続されている。そして、第３
のリンク60に対して上下垂直方向に揺動可能に第３のブ
ーム70が接続されるとともに、第３のブーム70に作業用
ゴンドラ47が接続されている。すなわち、第３のブーム
70は、ピン63を介して第３のリンク60の頂部に接続され
た上方ブーム72と、ピン64を介して第３のリンク60の底
部隅角部に接続された下方ブーム73と、上方ブーム72と
第３のリンク60の頂部に架設された、作業用ゴンドラ駆
動用シリンダ75とから構成されている。このように構成
することによって、前述した実施例の作業デッキに比較
して、図13及び図14の一点鎖線に示したように、作業ゴ
ンドラ47が前方方向及び上下方向により広範囲に作動領
域を確保することが可能となる。

【００４６】つぎに、図15〜図20を参照しつつ前述のエ
レベータ部材32用昇降装置を説明する。図15は図１のＳ
部、図６のＴ部および図７のＵ部にそれぞれ示される昇
降機構の正面図であり、図16はその側面図である。

【００４７】図15および図16において、案内レール31は
機体部28に取り付けられている。本実施例では案内レー
ル31としていわゆるチャンネル鋼が採用されており、そ
の内部にエレベータ部材32のガイド輪81が転動しうるよ
うに嵌合されている。82は外ネジが形成された駆動棒で
あり、案内レール31の上端に配設された駆動モータ83に
より、減速機84を介して自軸回りに回転させられる。

【００４８】一方、図17および図18も併せて参照すれば
明らかなように、この駆動棒82にはエレベータ部材32に
固設された内ネジ部材85が螺合している。内ネジ部材85
の内ネジにはボールネジが採用されている。また、内ネ
ジ部材85の両側方を囲むように、駆動棒82に沿ってその
両側にカバー31a が案内レール31側に固設されている。
これは、掘削作業時の土砂等の異物の混入を防ぐためで
ある。

【００４９】かかる構成によって、前記駆動棒82を回転
させればエレベータ部材32は前記内ネジ部材85の内ネジ
を介して上下方向成分の力を受けて昇降させられる。そ
の場合、内ネジ部材85の内ネジにボールネジを採用して
いるのでネジ部の摩擦抵抗は極めて小さいものとなり、
スムーズな昇降が可能となる。また、前記駆動モータ83
および減速機84の少なくとも一方にはブレーキ（図示せ
ず）を備えているため、駆動棒82の回転を停止させるこ
とによってエレベータ部材32の昇降を停止させることが
できる。

【００５０】案内レール31の上端近傍および下端近傍に
はそれぞれリミットスイッチ86が配設されている。それ
により、エレベータ部材32が案内レール31の端部に至っ
たときに駆動モータ83を停止してエレベータ部材32の昇
降が自動的に停止させられる。

【００５１】また、前記駆動棒82はその上端が固定さ
れ、下端は水平方向にある程度変位しうるようにいわば
フリーにされている。そうすることによって、万一、案
内レール31や駆動棒82に多少の組み立て誤差があったり
多少の変形が生じたとしても、駆動棒82はエレベータ部
材32の内ネジ部材85の水平方向の微変位に追随しうるこ
ととなる。したがって、エレベータ部材32の昇降に悪影
響を及ぼすことがなく、駆動棒82および内ネジ部材85の
ネジを損傷することもない。

【００５２】なお、前記駆動棒82を案内レール31側に固
定して非回転とし、前記内ネジ部材85を回転させるよう
にした自走式エレベータ部材としてもよい。その場合に
は内ネジ部材85を回転させるための駆動モータおよび減
速機をエレベータ部材32に装備することになる。

【００５３】叙上のごとく、ボールネジを利用した昇降
装置としたことにより、油圧式昇降装置を採用した場合
の長ストロークに伴う昇降駆動装置の複雑化、大型化が
回避され、また、ワイヤ式昇降装置を採用した場合の安
全に関する法規制が回避される。なお、本発明ではボー
ルネジに限定されることはなく、通常のネジを採用して
もよい。

【００５４】つぎに、図17〜19を参照しつつエレベータ
部材32を説明する。図19はエレベータ部材32を、それが
取り付けられている機体部28側から見た図である。

【００５５】図17は図３におけるＸ部を拡大して示した
ものであり、図18はエレベータ部材32を上方から見た図
である。34a は前述のとおり、第１のリンク34を駆動す
るための第１リンク駆動用シリンダである。また、第１
のリンク34は図18に示すような「く」の字状の支持部材
34b にピン33によって枢支されている。

【００５６】図17および図19に示すように、エレベータ
部材32のガイド輪81はエレベータ部材本体32a の両側面
に四個ずつ配設されており、各本体側面について一列配
列ではなく一個置きに側方にずらせたいわゆる千鳥配列
としている。これは、図18および図19からも明らかなよ
うに、ガイド輪81を案内レール31の内側の両側面に当接
させることにより、エレベータ部材本体32a の面に垂直
な方向( 図中の矢印Ｖ方向）のいわゆるガタを防止する
ためである。

【００５７】図17中、87で示すのはガイド輪81の位置調
節用の調節ネジであり、エレベータ部材本体32a の各側
面の四個のガイド輪81のうち二個について、その位置を
矢印Ｖ方向に僅かに移動させることができる。したがっ
て、エレーベータ部材32を案内レール31に設置するとき
には前記ガイド輪81をほぼ一直線に配列しておき、ガイ
ド輪81が案内レール31内に嵌合した後で、前記位置調節
可能のガイド輪81を、全体に千鳥配列となるように前記
調節ネジ87によって矢印Ｖ方向に移動させて全ガイド輪
81を案内レール31の両内側面に当接せしめる。

【００５８】また、エレベータ部材32には車輪状のカム
フォロワ88が配設されている。これらのカムフォロワ88
は両案内レール31の内側の底部に当接してエレベータ部
材本体32a の面内方向( 図中の矢印Ｗ方向）のいわゆる
ガタを防止する。

【００５９】つぎに、図20を参照しつつ作業デッキ用の
操作台を説明する。

【００６０】前記作業デッキ30の移動操作は図20に示す
操作台90を作業員が操作することによって行う。この操
作台90は、作業用ゴンドラ47に搭乗した自分の作業対象
である組み立て中のセグメント等に接近する目的で作業
員自身が操作するのが好ましいので、通常は作業用ゴン
ドラ47に設置されているが、着脱自在として機体内から
の操作も可能としうる。図示の操作用スティック（ジョ
イスティック）91、92、93を縦よび横方向に傾倒させる
ことにより図２に示す第１のブーム37および第２のブー
ム44を移動させ、また、作業用ゴンドラ47を移動させ
る。具体的にはジョイスティック91、92、93の傾倒によ
り、各ブーム37、44および作業用ゴンドラ47の駆動用シ
リンダ等を伸縮させて行う。すなわち、ジョイスティッ
ク91、92、93を傾倒することによって油圧用切替え弁や
作動油流量制御弁を操作し、各ブームおよび作業用ゴン
ドラ47を移動させるための駆動用シリンダの作動方向お
よび作動速度を制御するのである。

【００６１】各ジョイスティック91、92、93の上端には
操作ボタン94が配設されている。すなわち、ジョイステ
ィック91、92、93を傾倒しただけでは操作されず、操作
ボタン94を押して、または押しつつ傾倒することによっ
て始めて前記ブーム等を操作しうるものである。そうす
ることによって、不用意に作業員等の身体の一部がジョ
イスティック91、92、93に当たって傾倒された場合で
も、操作ボタン94が押されないかぎりブームや作業用ゴ
ンドラ47は動かないので安心である。

【００６２】かかる観点からすれば、操作ボタン94は図
示のごとくジョイスティック91、92、93の上端に形成さ
れた凹所９５内に配置されているのが好ましい。ジョイ
スティック91、92、93の上端に不用意に力が加わっても
操作ボタン94が押圧されないからである。

【００６３】操作台90におけるジョイスティック91、9
2、93は、図示のごとく第１のブームと第１のリンク34
とを操作するジョイスティック（第１ジョイスティッ
ク）91と、第２のブームと第２のリンク40とを操作する
ジョイスティック（第２ジョイスティック）92と、第３
のブームを操作するジョイスティック（第３ジョイステ
ィック）93とが横方向に一列に配置されている。

【００６４】これは一般に、操作する目的がブームの先
端に設置された作業用ゴンドラ47を移動させることであ
るため、両ブーム37、44または両リンク34、40を同時に
操作することが多いためである。したがって、全ジョイ
スティック91、92、93を一列に配列するとともに、傾倒
方向を全て同一方向に統一している。すなわち、両ブー
ム37、44を操作するための第１ジョイスティック91と、
第２ジョイスティック92とは、上昇させる場合は紙面上
の上方へ傾倒し、下降させる場合は紙面上の下方へ傾倒
し、右旋回させる場合は紙面上の右方へ傾倒し、左旋回
させる場合は紙面上の左方へ傾倒させるようにされてい
る。

【００６５】そうすることによって、作業用ゴンドラ47
を所望の方向に移動させる場合は第１ジョイスティック
91と第２ジョイスティック92を同時に当該方向へ傾倒さ
せれば操作がし易い。その後、必要に応じて第３ジョイ
スティック93を操作して作業用ゴンドラ47の位置を微調
整すれようなことが行われる。

【００６６】具体的に図２〜５に示す作業デッキ30を例
にとると、第１ジョイスティック91を上昇または下降の
方向に傾倒すると第１ブーム駆動用シリンダ36が作動し
て第１のブーム37が上昇または下降する。また、第１ジ
ョイスティック91を右旋回または左旋回の方向に傾倒す
ると第１リンク駆動用シリンダ34a が作動して第１のリ
ンク34が右旋回または左旋回する。第２ジョイスティッ
ク92を上昇または下降の方向に傾倒すると平行リンク41
および/ または第２ブーム駆動用シリンダ45が作動して
第２のブーム44が上昇または下降する。また、第２ジョ
イスティック92を右旋回または左旋回の方向に傾倒する
と第２リンク駆動用シリンダ42が作動して第２のリンク
40が右旋回または左旋回する。第３ジョイスティックを
前または後の方向に傾倒すると平行リンク48が作動して
作業用ゴンドラ47が前後に揺動する。

【００６７】また、図12に示す作業デッキ30または図13
〜14に示す作業デッキ30に対しては、上述と同様の手法
によってブームおよび作業用ゴンドラ47をそれぞれ移動
させる駆動用シリンダに対応するジョイスティックを設
けて操作することが可能である。

【００６８】かかる操作台90によって、作業用ゴンドラ
47に搭乗している作業員は、いわば、作業用ゴンドラ47
を自分の身体の一部のようにして操作することが可能と
なる。

【００６９】

【発明の効果】本発明に係る土木掘削機用作業デッキに
よれば、土木掘削機の機体部に、例えば、シールド掘削
機の掘進方向後方に配置されたセグメントをトンネル内
壁に取り付けるためのエレクタ装置の後方に、シールド
掘削機本体に上下、前後及び水平方向に位置移動自在な
作業デッキを配設するとともに、作業デッキが、シール
ド掘削機本体に取り付けた昇降機構と、昇降機構に揺動
可能に取着した多関節リンク式揺動アームと、揺動アー
ムに揺動可能に取着した作業用ゴンドラとから構成され
ているので、下記のような特有で顕著な効果を奏する極
めて優れた発明である。

【００７０】（１）シールド内壁にセグメントを組み立
て（取り付け）る際に、作業員がセグメント締結作業な
どのために、シールド内壁を随時組み立て作業箇所への
位置移動が自在である。

【００７１】（２）そのため、円形断面はもとより、長
円形、多連形、矩形などの変形型のシールド断面のトン
ネルにおいても、シールド内壁にセグメントを組み立て
（取り付け）る際に、作業員の手の届かないトンネル内
の上方などの箇所のセグメント取り付け作業が容易とな
り、その作業効率の向上甚大である。

【００７２】（３）変形したシールド形状に対応した場
所に足場を逐一設置する必要もなく作業が簡単であり、
固定足場が不要となるので、エレクタやセグメント搬入
装置などの装置との相互干渉も生じず、省スペース化が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の土木掘削機用作業デッキをシールド掘
削機に配設した概略を説明する斜視図である。

【図２】本発明の土木掘削機用作業デッキの構造を示す
上面図である。

【図３】本発明の土木掘削機用作業デッキの構造を示す
側面図である。

【図４】本発明の土木掘削機用作業デッキの第２のリン
ク構造を示す部分拡大側面図である。

【図５】本発明の土木掘削機用作業デッキの第２のリン
ク構造を示す部分拡大上面図である。

【図６】本発明の土木掘削機用作業デッキを配設したシ
ールド掘削機の後面図である。

【図７】本発明の土木掘削機用作業デッキを配設したシ
ールド掘削機の一部切欠後部斜視図である。

【図８】本発明の土木掘削機用作業デッキの作動状態を
説明する概略図である。

【図９】本発明の土木掘削機用作業デッキの作業領域を
示す概略図である。

【図１０】本発明の土木掘削機用作業デッキをシールド
掘削機に配設した第２の実施例の後面図である。

【図１１】本発明の土木掘削機用作業デッキをシールド
掘削機に配設した第２の実施例の作業デッキの作業領域
を示す概略図である。

【図１２】本発明の土木掘削機用作業デッキの別の実施
例を示す側面図である。

【図１３】本発明の土木掘削機用作業デッキのさらに別
の実施例の構造を示す上面図である。

【図１４】図１３の土木掘削機用作業デッキの側面図で
ある。

【図１５】本発明の土木掘削機用作業デッキにおける昇
降装置の一実施例を示す正面図である。

【図１６】図１５の昇降装置の側面図である。

【図１７】本発明の土木掘削機用作業デッキにおけるエ
レベータ部材の一実施例を示す側面図である。

【図１８】図１７のエレベータ部材の平面図である。

【図１９】図１７のエレベータ部材の斜視図である。

【図２０】本発明の土木掘削機用作業デッキにおける操
作台の一実施例を示し、（ａ）が平面図であり（ｂ）が
側面図である。

【図２１】従来のシールド掘削機の縦断面図である。

【図２２】従来のシールド掘削機の前方から見た一部切
欠斜視図である。

【図２３】従来のシールド掘削機の後方から見た一部切
欠斜視図である。

【図２４】従来のシールド掘削機の縦断面図である。

【図２５】従来のシールド掘削機の断面図である。

【符号の説明】

１０・・・シールド掘削機 １２・・・主円形シールド １４，１５・・・副円形シールド １６，１８・・・支柱 ２０・・・掘削機本体部 ２１・・・セグメント ２２・・・シールド枠 ２３・・・旋回ドラム ２５・・・支柱部材 ２６…エレクタ ２８・・・機体部 ２９・・・真円保持装置 ３０・・・作業デッキ ３１・・・案内レール ３２・・・エレベータ部材 ３４・・・第１のリンク ３６・・・第１ブーム駆動用シリンダ ３７・・・第１のブーム ３７ａ・・・第１伸縮アーム ３７ｂ，４４ｂ・・・平衡シリンダ ４０・・・第２のリンク ４１，４８・・・平行リンク ４２・・・第２リンク駆動用シリンダ ４４・・・第２のブーム ４４ａ・・・第２伸縮アーム ４７・・・作業用ゴンドラ ５０・・・揺動アーム ６０・・・第３のリンク ７０・・・第３のブーム ７２・・・上方ブーム ７３・・・下方ブーム ７５・・・作業用ゴンドラ駆動用シリンダ

フロントページの続き (72)発明者 折出 健一 兵庫県神戸市中央区東川崎町１丁目１番３ 号 川崎重工業株式会社神戸本社内 (72)発明者 平山 真治 兵庫県神戸市中央区東川崎町１丁目１番３ 号 川崎重工業株式会社神戸本社内 (72)発明者 歳森 国臣 東京都新宿区津久戸町１番８号 株式会社 熊谷組東京支店内 (72)発明者 繁 修二 東京都新宿区津久戸町１番８号 株式会社 熊谷組東京支店内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土木掘削機の機体部に配設された昇降機
   構と、昇降機構に揺動可能に取着した多関節リンク式揺
   動アームと、揺動アームに揺動可能に取着した作業用ゴ
   ンドラとから構成された上下垂直方向、前後方向及び水
   平方向に位置移動自在な土木掘削機用作業デッキ。
2. 【請求項２】 前記作業デッキが、土木掘削機の機体部
   に配設された昇降機構と、 昇降機構に対して水平方向に揺動可能に接続された第１
   のリンクと、第１のリンクに対して上下垂直方向に揺動
   可能に接続された第１のブームと、第１のブームに対し
   て上下垂直方向及び水平方向に揺動可能に接続された第
   ２のリンクと、第２のリンクに対して上下垂直方向に揺
   動可能に接続された第２のブームとからなる揺動アーム
   と、 第２のブームに対して上下垂直方向に揺動可能に接続さ
   れた作業用ゴンドラとから構成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の土木掘削機用作業デッキ。
3. 【請求項３】 前記作業デッキが、土木掘削機の機体部
   に配設された昇降機構と、 昇降機構に対して水平方向に揺動可能に接続された第１
   のリンクと、第１のリンクに対して上下垂直方向に揺動
   可能に接続された第１のブームと、第１のブームに対し
   て上下垂直方向及び水平方向に揺動可能に接続された第
   ２のリンクと、第２のリンクに対して上下垂直方向に揺
   動可能に接続された第２のブームとからなる揺動アーム
   と、 前記第２のブームに対して上下垂直方向に揺動可能に接
   続された第３のリンクと、第３のリンクに対して上下垂
   直方向に揺動可能に接続された第３のブームと、第３の
   ブームに接続した作業用ゴンドラとから構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の土木掘削機用作業デ
   ッキ。
4. 【請求項４】 前記揺動アームが、伸長可能に構成され
   たアームから構成されていることを特徴とする請求項２
   又は３に記載の土木掘削機用作業デッキ。
5. 【請求項５】 前記土木掘削機のシールド機本体の形状
   が、円形型のシールド断面形状であることを特徴とする
   請求項１から４のいずれかに記載の土木掘削機用作業デ
   ッキ。
6. 【請求項６】 前記土木掘削機のシールド機本体の形状
   が、矩形型のシールド断面形状であることを特徴とする
   請求項１から４のいずれかに記載の土木掘削機用作業デ
   ッキ。
7. 【請求項７】 前記土木掘削機のシールド機本体の形状
   が、多連形型のシールド断面形状であることを特徴とす
   る請求項１から４のいずれかに記載の土木掘削機用作業
   デッキ。
8. 【請求項８】 前記土木掘削機のシールド機本体の形状
   が、主シールドと、その左右両側に対峙して設けられた
   副シールドからなる三連形型のシールド断面形状である
   ことを特徴とする請求項７に記載の土木掘削機用作業デ
   ッキ。
9. 【請求項９】 前記主シールドが円形状であり、副シー
   ルドが円形状であることを特徴とする請求項８に記載の
   土木掘削機用作業デッキ。
10. 【請求項１０】 前記主シールドが矩形状であり、副シ
    ールドが矩形状であることを特徴とする請求項８に記載
    の土木掘削機用作業デッキ。
11. 【請求項１１】 前記作業デッキが、土木掘削機の掘進
    方向に対して左右両側部に対峙して２機配設されている
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の
    土木掘削機用作業デッキ。
12. 【請求項１２】 前記土木掘削機のシールド機本体の形
    状が、多連形型のシールド断面形状である場合に、前記
    作業デッキが、シールドの支柱の間隙を通って、副シー
    ルド内壁まで位置移動自在に構成されていることを特徴
    とする請求項７から１１のいずれかに記載の土木掘削機
    用作業デッキ。
13. 【請求項１３】 前記昇降機構が、エレベータ部材と、
    該エレベータ部材を昇降せしめる駆動手段と、前記エレ
    ベータ部材の昇降を案内するための案内手段とを備えて
    なる請求項１記載の土木掘削用作業デッキ。
14. 【請求項１４】 前記駆動手段が、外ネジが形成され且
    つほぼ鉛直に延設された駆動棒と、該駆動棒と螺合する
    内ネジが形成された内ネジ部材と、前記駆動棒と内ネジ
    部材とのいずれか一方を回転駆動するための駆動機とを
    有しており、該内ネジ部材が前記エレベータ部材に設け
    られてなる請求項１３記載の土木掘削用作業デッキ。
15. 【請求項１５】 前記外ネジと内ネジとがボールネジ機
    構に形成されてなる請求項１４記載の土木掘削用作業デ
    ッキ。
16. 【請求項１６】 前記各ブーム、各リンクおよび作業用
    ゴンドラをそれぞれ揺動操作するための傾倒操作棒を備
    えた操作台を有しており、少なくとも各ブーム用の操作
    棒および各リンク用の操作棒が所定方向に整列されてお
    り、少なくとも各ブーム用の操作棒および各リンク用の
    操作棒の傾倒方向が少なくとも各ブームおよび各リンク
    の揺動方向と実質的に一致させられてなる請求項２また
    は３記載の土木掘削用作業デッキ。