JPH11159299A - シールド掘進機のエレクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の大型化を招かず、セグメントの組立作
業を容易かつ迅速に行うことができるとともに、セグメ
ントの組立作業中に次ピースを把持位置に搬送すること
ができるようにする。 【解決手段】 セグメント把持部３４を、スライドフレ
ーム１１にエレクタリング３の軸線に沿って該リング半
径方向に延びる面内で回動可能な傾転フレーム３３に設
けて、傾転ジャッキによりエレクタリング半径方向とエ
レクタリング軸線方向の間で傾転させることができるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機の
エレクタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シールド掘進機として断面が
単円形のトンネルを掘削する円形シールド掘進機や断面
が複円形のトンネルを掘削する複円形シールド掘進機が
知られている。

【０００３】図２７乃至図３０は従来の円形シールド掘
進機のエレクタ装置を示すもので、図２７はその坑口側
からみた正面図、図２８は図２７の側方よりみた断面
図、図２９はそのセグメント搬入時のエレクタ待避動作
状態を示す坑口側からみた正面図、図３０は図２９の側
方よりみた断面図である。

【０００４】この従来の円形シールド掘進機のエレクタ
装置は、シールド本体１の後部内周に設置した複数のガ
イドローラ２によってエレクタリング３を旋回自在に支
持するとともに、エレクタリング３を、シールド本体１
に装備した旋回用モータ４によリピニオン５と内歯のリ
ングギヤ６を介して旋回駆動するようになっている。エ
レクタリング３には、左右一対のガイドロッド支持部７
ａ，７ｂが設けられ、各ガイドロッド支持部７ａ，７ｂ
に、門型吊りビーム８の両端ガイドロッド８ａ，８ｂが
取付けられており、ガイドロッド８ａ，８ｂによって吊
りビーム８がリング径方向に案内されるようになってい
る。吊りビーム８には、リング軸方向に延びる一対のガ
イドロッド９ａ，９ｂが取り付けられ、ガイドロッド９
ａ，９ｂにスライドフレーム１１がスライド可能に取付
けられ、更にスライドフレーム１１にセグメント把持部
１２が取付けられている。

【０００５】各ガイドロッド支持部７ａ，７ｂには、そ
れぞれ昇降ジャッキ１３ａ，１３ｂの一端側が取り付け
られ、各昇降ジャッキ１３ａ，１３ｂの他端が吊りビー
ム８の両端部に接続され、各昇降ジャッキ１３ａ，１３
ｂにより吊りビーム８すなわちセグメント把持部１２が
リング半径方向に駆動されるようになっている。

【０００６】吊りビーム８には、ガイドロッド９ａ，９
ｂの内側に配置した前後摺動ジャッキ１４の一端側が取
り付けられ、前後摺動ジャッキ１４の他端がスライドフ
レーム１１に接続され、前後摺動ジャッキ１４によりス
ライドフレーム１１がリング軸線方向に駆動されるよう
になっている。

【０００７】この従来の円形シールド掘進機のエレクタ
装置において、シールドトンネルのセグメント組立作業
は、図２９及び図３０に示すように、まずホイスト等の
搬送手段１５によりセグメント１６ａを吊り上げ、エレ
クタ旋回動作範囲内の下部に搬入する。このとき、エレ
クタは搬送手段１５の邪魔にならないように、エレクタ
リング３を旋回させ、セグメント把持部１２を上方に位
置させた待避状態に置く。

【０００８】エレクタ旋回動作範囲内下部へのセグメン
ト１６ａの搬入が完了すると、エレクタリング３を旋回
させ、図２７及び図２８に示すように、セグメント把持
部１２を下方に位置させ、各昇降ジャッキ１３ａ，１３
ｂを伸長して、搬入されたセグメント１６ａをセグメン
ト把持部１２に把持させて、各昇降ジャッキ１３ａ，１
３ｂを縮退させることにより吊り上げ、旋回用モータ４
によリエレクタリング３を旋回させて所定の組立位置に
旋回させる。次いで、組立位置にて各昇降ジャッキ１３
ａ，１３ｂを伸長させることによりセグメント把持部１
２すなわちセグメント１６ａをリング半径方向に駆動し
た後、既設セグメント及び円周方向の隣接セグメントに
順次ボルト締結して、セグメントリングを組み立てる。

【０００９】図３１は従来の複円形シールド掘進機のエ
レクタ装置を坑口側からみた正面図、図３２はそのセグ
メント把持部の動作の説明図、図３３は複円形シールド
用セグメントの１リング分の組立状態を示す正面図であ
り、各図中、前述の円形シールド掘進機のエレクタ装置
に相当する部分には同一符号を付してある。

【００１０】まず、複円形シールド用セグメントの１リ
ングの構成について図３３により説明すると、複円形シ
ールド用セグメントリング１６は、左右の擬似円形部を
形成する円弧状の標準セグメント１６ａと、左右の擬似
円形部を接合するためのＶ形断面の上下のジョイントセ
グメント１６ｂ，１６ｃと、中央部に挿入される支柱セ
グメント１６ｄとから成り、１リングごとに両翼部の短
いジョイントセグメント１６ｂと両翼部の長いジョイン
トセグメント１６ｃとを交互に入れ替えることにより、
セグメントの継目位置が千鳥形にずれるように組み立て
られる。なお、１７は複円形シールド掘進機のスキンプ
レートである。

【００１１】このような複円形シールド用セグメントリ
ングを構築するための従来の複円形シールド掘進機のエ
レクタ装置は、シールド本体２１の後方に左右２基のエ
レクタ２０Ａ，２０Ｂが設置されている。これらエレク
タ２０Ａ，２０Ｂは、同一構造を有しているため、対応
する部分に同一符号を付し、ここでは主に右側のエレク
タ２０Ｂについてのみ詳述する。

【００１２】すなわち、エレクタ２０Ｂは、シールド本
体２１の後部内周に沿って設置した複数のガイドローラ
２によってエレクタリング３を旋回自在に支持するとと
もに、エレクタリング３を、シールド本体２１に装備し
た図示しない旋回用モータによリピニオンとリングギヤ
を介して旋回駆動するようになっている。エレクタリン
グ３には、その周方向の所定位置にガイドロッド支持部
７がシールド本体２１の後方に向け突出して設けられて
いるとともに、そのリングにおける対向側位置に、回転
バランスをとるためのカウンタウェイト２２が取り付け
られている。

【００１３】ガイドロッド支持部７には、吊りビーム２
３のガイドロッド２３ａが取付けられ、ガイドロッド２
３ａによって吊りビーム２３が片持ち状態でエレクタリ
ング３の円周に対しほぼ接線方向に案内されるようにな
っている。吊りビーム２３には、先端に揺動ピン２４を
介して揺動アーム２５がエレクタリング断面に沿ってこ
のリングの軸線に直交する面内で揺動可能に取り付けら
れている。揺動アーム２５には、リング軸方向に延びる
一対のガイドロッド２６が取り付けられ、これらガイド
ロッド２６に二股のスライダ２７がスライド可能に装着
されている。スライダ２７には、その二股の交点部に振
れ止めジャッキの一端側が連結され、振れ止めジャッキ
の他端側がセグメント把持部２８として構成されてい
る。スライダ２７の二股の両端は、セグメント把持部２
８によるセグメント把持時にセグメントに当接し、その
自由揺動を規制する機能を有する。

【００１４】ガイドロッド支持部７には図示しない押付
ジャッキの一端側が取り付けられ、押付ジャッキの他端
が吊りビーム２３に連結されており、押付ジャッキによ
って吊りビーム２３すなわちセグメント把持部２８がリ
ング内外方向に駆動されるようになっている。

【００１５】吊りビーム２３には姿勢制御ジャッキ２９
のシリンダ側が取り付けられ、姿勢制御ジャッキ２９の
ロッド側が揺動アーム２５に連結されており、姿勢制御
ジャッキ２９によって揺動アーム２５すなわちセグメン
ト把持部２８がエレクタリング断面に沿ってこのリング
の軸線に直交する面内で揺動駆動され、この面内で吊り
ビーム２３に対する揺動アーム２５の傾きを広い範囲で
変えられるようになっている。

【００１６】また揺動アーム２５には図示しない前後摺
動ジャッキの一端側が取り付けられ、前後摺動ジャッキ
の他端がスライダ２７に連結されており、前後摺動ジャ
ッキによってスライダ２７すなわちセグメント把持部２
８がリング軸線方向に駆動されるようになっている。

【００１７】この従来の複円形シールド掘進機のエレク
タ装置において、複円形シールドトンネルのセグメント
組立作業は、まず２基のエレクタ２０Ａ，２０Ｂのそれ
ぞれに対応させて設けた図示しないホイスト等の搬送手
段によりセグメントを吊り上げ、各エレクタ２０Ａ，２
０Ｂの旋回動作範囲内の下部に搬入する。このとき、各
エレクタ２０Ａ，２０Ｂは搬送手段の邪魔にならないよ
うに、エレクタリング３，３を旋回させ、セグメント把
持部２８を上方に位置させた待避状態に置く。

【００１８】各エレクタ２０Ａ，２０Ｂの旋回動作範囲
内下部へのセグメントの搬入が完了すると、それぞれエ
レクタリング３，３を旋回させ、各エレクタ２０Ａ，２
０Ｂを用いてセグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６
ｄを１ピースずつ吊り上げ、それぞれ所定の組立位置に
搬送し、既設セグメントおよび円周方向の隣接セグメン
トに順次ボルト締結して第２３図に示すセグメトリング
１６を組み立てる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単円か
らなる前者のエレクタ装置にあっては、次に組み立てる
セグメント（以下、次ピースという）をエレクタで把持
する際に、次ピースをホイスト等の搬送手段によってエ
レクタの旋回動作範囲内下部の把持位置（エレクタヘの
受渡し位置）まで搬入する必要があり、そのため搬送時
にはエレクタの門型吊りビーム８がセグメント搬入の妨
げになり、セグメント把持部１２が上方に向くように旋
回待避させる必要が生じる（図２９）。このため、セグ
メントの組立作業中、つまり吊りビーム８、昇降ガイド
ロッド８ａ，８ｂ、リング軸方向ガイドロッド９ａ，９
ｂ、及びセグメント把持部１２がセグメント搬入位置に
ある間は、次ピースを把持位置に搬送することができ
ず、そのセグメントの組立完了後に、吊りビーム８を上
方位置に旋回待避させ、その後、次ピースを搬入すると
いう手順を踏まなければならず、時間がかかっている。

【００２０】更に、この前者のエレクタ装置は、単円の
シールドトンネルの組立、つまり図３３に示す円弧状の
標準セグメント１６ａのみを用いた組立には向いている
ものの、Ｖ形断面の上下のジョイントセグメント１６
ｂ，１６ｃやストレート状の支柱セグメント１６ｄを必
要とする複円のシールドトンネルの組立には適していな
い。すなわち、これから組み立てようとするジョイント
セグメント１６ｂ，１６ｃや支柱セグメント１６ｄをエ
レクタのセグメント把持部１２に把持させるためにエレ
クタ下に置いたとき、これらセグメント１６ｂ，１６
ｃ，１６ｄの高さが標準セグメント１６ａより高くなっ
てしまい、その分、セグメント把持部１２の位置をエレ
クタリング３の中心寄りに引き上げなければ、セグメン
トの把持ができない。セグメント把持部１２の位置を引
き上げると、エレクタリング３、各ガイドロッド支持部
７ａ，７ｂ、及び門型吊りビーム８により囲まれたエレ
クタの内空部が狭くなり、シールド掘進機の排土装置１
０（図２８，図３０）やセグメント組立用の作業デッキ
などを通すためのスペースが確保できなくなる。更にま
た、このエレクタで標準セグメント１６ａも組み立てる
ことを考えると、各昇降ジャッキ１３ａ，１３ｂのスト
ロークを通常の円形シールド用エレクタよリ大きくしな
ければならないが、この場合には各昇降ジャッキ１３
ａ，１３ｂのストロークを大きくした分、各ガイドロッ
ド８ａ，８ｂの全長が長くなり、各昇降ジャッキ１３
ａ，１３ｂを縮めてエレクタを旋回させる際に、隣り合
うエレクタ相互が干渉するという新たな問題が生じる。

【００２１】更に、上下のジョイントセグメント１６
ｂ，１６ｃは、標準セグメント１６ａと比較して著しく
形状が相違するため、セグメント把持部１２に把持させ
る際に門型吊りビーム８などと干渉して把持しにくく、
例え把持させることができたとしても、セグメント姿勢
制御機能を持たないため、吊り上げたジョイントセグメ
ント１６ｂ，１６ｃを所定位置に組み付けるための姿勢
修正に多くの人手を必要としていた。

【００２２】また、複円からなる後者のエレクタ装置に
あっては、セグメントをエレクタの旋回動作範囲内下部
に搬入する際の吊りビーム旋回待避の問題や、ジョイン
トセグメント１６ｂ，１６ｃを組み付ける際の姿勢修正
などの問題を、吊りビーム２３を片持ち構造とするこ
と、及びセグメント把持部２８にセグメント姿勢制御機
能を持たせることで解決している。しかし、この場合に
は、エレクタ旋回動作範囲内下部に搬送されたジョイン
トセグメント１６ｂ，１６ｃの組立位置決め時の姿勢修
正を、同一面内において旋回、昇降（径方向移動）、揺
動の３動作の繰り返しによる微調整により行わなくては
ならず、操作が複雑になる。すなわち、図３２に示すよ
うに揺動ピン２４を中心とする揺動位置（角度）を調整
すると、エレクタリング中心側からセグメント把持部２
８までの距離がＬａ→Ｌｂ（Ｌａ＜Ｌｂ）と変化して、
セグメント把持部２８の昇降方向（径方向）位置が変化
し、更にリング旋回方向位置が角度θ分変化してしまう
ので、揺動ピン２４を中心とする揺動位置を調整した場
合は、調整後、再度、昇降、旋回位置を調整しなければ
ならないばかりでなく、昇降、旋回位置の再調整を行う
と、揺動ピン２４を中心とする揺動位置（角度）が変化
するため、昇降、旋回位置の再再調整が必要になるとい
う新たな問題が生じる。

【００２３】このような問題は、セグメントが外周面を
下側にした状態でエレクタ旋回動作範囲内の下部に搬入
されることに起因している。すなわち、外周面を下側に
した状態に置かれたセグメントは、外周面が下方のスキ
ンプレート１７又は組立後のセグメント１６ａにより拘
束されるため角度の調整が難しい。更に、セグメント把
持部でセグメントを把持する場合、置かれているセグメ
ントの姿勢（角度）に合わせて把持せざるを得ない。こ
の場合、標準セグメント１６ａや支柱セグメント１６ｄ
であれば、さほど問題とはならないが、これらと比較し
て著しく形状が相違するジョイントセグメント１６ｂ，
１６ｃは、置かれた状態下では周面がトンネル内周面に
沿った状態になく、把持した後、組立位置に旋回させて
から角度の調整が必要となる。

【００２４】いずれにしても、従来のシールド掘進機の
エレクタ装置では、セグメント把持部がセグメントをエ
レクタリング半径方向より把持するようになっているた
め、次ピースをエレクタの旋回動作範囲内下部まで搬入
しない限りエレクタで把持することはできない。このた
め、セグメントの組立作業中に次ピースを把持位置に搬
送することができず、セグメントの組立完了後に、次ピ
ースを搬入するという手順を踏まざるを得ない。このよ
うな問題は、吊りビームを少なくともセグメントの幅
分、リング軸方向にスライドできる機構を設けることで
解決可能となる。しかし、この場合には、吊りビームの
リング軸方向スライドに伴って、吊りビームに取り付け
て有る各機構も一体に移動するため、それだけでも吊り
ビームの支持部に大きな曲げ荷重が加わる上、更にこの
状態から重量物であるセグメントを把持して吊り上げな
ければならず、装置全体の大型化が避けられないばかり
でなく、これによってエレクタの内空部が狭くなり、シ
ールド掘進機の排土装置やセグメント組立用の作業デッ
キなどを通すためのスペースの確保が一層難しくなると
いう新たな問題が生じる。

【００２５】本発明の技術的課題は、装置の大型化を招
かず、セグメントの組立作業を容易かつ迅速に行うこと
ができるとともに、セグメントの組立作業中に次ピース
を把持位置に搬送することができるようにすることにあ
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るシールド掘
進機のエレクタ装置は、シールド掘進機の本体内部に旋
回自在に支持されて旋回用モータにより駆動されるエレ
クタリングと、エレクタリングにその半径方向に沿って
摺動可能に設けた吊りビームと、吊りビームにエレクタ
リング軸方向にスライド可能に取り付けたスライドフレ
ームと、スライドフレームにエレクタリング軸線に沿っ
て該リング半径方向に延びる面内で回動可能に設けた傾
転フレームと、傾転フレームに設けたセグメント把持部
と、一端がエレクタリング側に、他端が吊りビームに、
それぞれ取り付けられ、吊りビームをエレクタリング半
径方向に摺動させる昇降ジャッキと、一端が吊りビーム
に、他端がスライドフレームに、それぞれ取り付けら
れ、スライドフレームをエレクタリング軸線方向に摺動
させる前後摺動ジャッキと、一端がスライドフレーム
に、他端が傾転フレームに、それぞれ取り付けられ、セ
グメント把持部をエレクタリング半径方向とエレクタリ
ング軸線方向の間で傾転させる傾転ジャッキと、を備え
たものである。

【００２７】本発明においては、セグメント把持部を、
スライドフレームにエレクタリング軸線に沿って該リン
グ半径方向に延びる面内で回動可能な傾転フレームに設
けて、傾転ジャッキによりエレクタリング半径方向とエ
レクタリング軸線方向の間で傾転させることができるよ
うにしているので、エレクタ旋回動作範囲の手前に位置
する組立後のセグメントリング上に、セグメントピース
をその周面を縦向きになるように搬入すれば、このセグ
メントピースをセグメント把持部にて把持することがで
きる。このため、前ピースの組立作業中に次ピースを把
持位置に搬送することができ、セグメント搬送のための
旋回待避動作が不要となり、組立作業時間の短縮化が図
れる。また、後続ピースをエレクタリングの軸方向に重
ね置きすることができて、仮置きスペースをトンネル軸
方向および高さ方向で圧縮することができる。また、セ
グメント把持部は、傾転動作によってセグメントピース
を実質的にエレクタリング半径方向へ大きく移動させる
ことができるので、ジョイントセグメントのハンドリン
グのための昇降ストロークを小さくすることができる。
また、ジョイントセグメントも周面を縦向きになるよう
に搬入され、周面が拘束されることがないため、角度の
調整が容易である。このため、傾転後、組立位置に旋回
させたとき、周面がトンネル内周面に沿った状態となる
ように、予め仮置き場にて、あるいは搬入する段階で角
度を設定しておくことができる。そして、組立時に角度
調整を不要として、位置決め操作を容易化することがで
きる。

【００２８】

【発明の実施の形態】実施形態１．以下、図示実施形態
により本発明を説明する。図１乃至図１２は本発明の第
１実施形態に係る円形シールド掘進機のエレクタ装置を
示すもので、図１はその坑口側からみた正面図、図２は
図１の側方よりみた断面図、図３はそのセグメント把持
部を拡大し一部を破砕して示す斜視図、図４は図３の裏
面側から見たセグメント把持部の要部を拡大して示す斜
視図、図５はその次ピースの仮置き状態を示す坑口側か
らみた正面図、図６は図５の側方よりみた断面図、図７
はそのセグメント把持部をエレクタリング軸線方向に向
けた状態を示す断面図、図８はセグメント把持部により
次ピースを把持させた状態を示す断面図、図９は次ピー
スを把持したセグメント把持部をエレクタリング半径方
向に向けた状態を示す断面図、図１０は次ピースを把持
したセグメント把持部を拡大して示す要部断面図、図１
１は後続ピースの仮置き状態を示す断面図、図１２は後
続ピースの従来の仮置き状態を示す断面図であり、各図
中、前述の第１従来例（図２７乃至図３０）に相当する
部分には同一符号を付してある。

【００２９】この第１実施形態の円形シールド掘進機の
エレクタ装置は、シールド本体３１の後部内周に設置し
た複数のガイドローラ２によってエレクタリング３を旋
回自在に支持するとともに、エレクタリング３を、シー
ルド本体３１に装備した旋回用モータ４によリピニオン
５と外歯のリングギヤ６ａを介して旋回駆動するように
なっている。エレクタリング３には、左右一対のガイド
ロッド支持部７ａ，７ｂが設けられ、各ガイドロッド支
持部７ａ，７ｂに、門型吊りビーム８の両端ガイドロッ
ド８ａ，８ｂが取付けられており、ガイドロッド８ａ，
８ｂによって吊りビーム８がリング径方向に案内される
ようになっている。吊りビーム８には、リング軸方向に
延びる一対のガイドロッド９ａ，９ｂが取り付けられ、
ガイドロッド９ａ，９ｂにスライドフレーム１１がスラ
イド可能に取付けられている。スライドフレーム１１に
は、その内部に図３及び図４に示すようにピン３２ａ，
３２ｂを介して傾転フレーム３３が取り付けられて、傾
転フレーム３３がエレクタリング軸線に沿って該リング
半径方向に延びる面内で回動できるようになっている。
傾転フレーム３３には、その自由端にセグメント把持部
３４が設けられているとともに、その両面の基端部両側
にそれぞれ振れ止めジャッキ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，
３５ｄの各ロッド側が連結され、各振れ止めジャッキ３
５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのボトム側が傾転フレー
ム３３の自由端方向に伸縮できるようになっている。

【００３０】各ガイドロッド支持部７ａ，７ｂには、そ
れぞれ昇降ジャッキ１３ａ，１３ｂのボトム側が取り付
けられ、各昇降ジャッキ１３ａ，１３ｂのロッド側が吊
りビーム８の両端部に接続され、各昇降ジャッキ１３
ａ，１３ｂにより吊りビーム８すなわちセグメント把持
部３４がリング半径方向に駆動されるようになってい
る。

【００３１】吊りビーム８には、図３に示すようにガイ
ドロッド９ａ，９ｂの外側にそれぞれ配置した前後摺動
ジャッキ１４ａ，１４ｂのロッド側が取り付けられ、前
後摺動ジャッキ１４ａ，１４ｂのボトム側がスライドフ
レーム１１にそれぞれ接続されており、各前後摺動ジャ
ッキ１４ａ，１４ｂによってスライドフレーム１１がリ
ング軸線方向に駆動されるようになっている。

【００３２】また、スライドフレーム１１には傾転ジャ
ッキ３６のボトム側が取り付けられているとともに、傾
転ジャッキ３６のロッド側が傾転フレーム３３に接続さ
れ、傾転ジャッキ３６によって傾転フレーム３３をピン
３２ａ，３２ｂを中心に回動駆動され、これによって傾
転フレーム３３すなわちセグメント把持部３４を、エレ
クタリング半径方向とエレクタリング軸線方向の間で傾
転させることができるようになっている。それ以外の構
成は前述の第１従来例と同様である。

【００３３】この第１実施形態の円形シールド掘進機の
エレクタ装置においては、セグメント把持部３４を、ス
ライドフレーム１１に対してエレクタリング軸線に沿っ
て該リング半径方向に延びる面内で回動可能な傾転フレ
ーム３３に設けて、傾転ジャッキ３６によりエレクタリ
ング半径方向とエレクタリング軸線方向の間で傾転させ
ることができるので、エレクタ旋回動作範囲の手前に位
置する組立後のセグメントリング１６上に、セグメント
ピースをその周面を縦向きになるように搬入すれば、こ
のセグメントピースをセグメント把持部３４にて把持す
ることができる。

【００３４】したがって、円形シールドトンネルのセグ
メント組立作業は、図５及び図６に示すように前ピース
１６ａを組立中に、次ピース１６ａをエレクタ旋回動作
範囲の手前のセグメントリング１６上（前ピースの組立
作業に支障のない位置）に、その周面を縦向きになるよ
うに搬入する。そして前ピース１６ａの組立が完了した
ら、次ピース１６ａを把持するために、セグメント把持
部３４が下方になるようにエレクタリング３旋回させ、
図７に示すように傾転ジャッキ３６を伸ばし、セグメン
ト把持部３４がエレクタリング軸方向を向くように傾転
フレーム３３を９０°傾転させる。次いで、図８に示す
ように吊りビーム８とセグメント把持部３４の高さを各
昇降ジャッキ１３ａ，１３ｂを伸長あるいは縮退させる
ことにより調整した後、各前後摺動ジャッキ１４ａ，１
４ｂを縮めることにより、スライドフレーム１１を坑口
方向（次ピースの仮置き方向）にスライドさせ、次ピー
ス１６ａを把持する。この時、各振れ止めジャッキ３５
ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを伸ばし、セグメント吊り
上げ時のセグメントの姿勢変化を防止する。

【００３５】各振れ止めジャッキ３５ａ，３５ｂ，３５
ｃ，３５ｄは、図１０の（ａ）に示すように組立位置決
め時にはセグメントの姿勢の微調整を行う機能を有して
いる。なお、垂れ下がり防止として、図１０の（ｂ）に
示すように傾転フレーム３３にセグメント下部をサポー
トするフック状の支柱３７を設けることは好ましい。こ
の支柱３７のセグメント下部への差し込みは、セグメン
トが仮置き状態にあるときに、図５に示すようにセグメ
ントとこれが載置されているセグメントリング１６との
間に隙間が形成されるため容易である。

【００３６】次ピース１６ａの把持が完了すると、図９
に示すように各昇降ジャッキ１３ａ，１３ｂを縮めるこ
とにより次ピース１６ａを吊り上げ、次いで傾転ジャッ
キ３６を縮めることによりセグメント把持部３４を０°
方向、つまりエレクタリング半径方向に傾転させる。そ
して、各前後摺動ジャッキ１４ａ，１４ｂを伸長させる
ことにより、スライドフレーム１１を反坑口方向にスラ
イドさせた後、エレクタリング３を旋回させることによ
り、把持したピースを所定の組立位置に旋回させ、エレ
クタリング半径方向の位置を各昇降ジャッキ１３ａ，１
３ｂを伸縮させることにより、またエレクタリング軸線
方向の位置を各前後摺動ジャッキ１４ａ，１４ｂを縮退
させることにより、調整した後、既設リング及び円周方
向の隣接セグメントに順次ボルト締結して、セグメント
リング１６を構築する。

【００３７】ところで、通常、効率良くセグメントを組
み立てるために、予めセグメントをエレクタ装置の近く
まで搬送し、仮置きしておくが、円弧状の標準セグメン
ト１６ａを既設のセグメントリング１６上に仮置きする
場合、従来は図１２の（ｂ）（ｃ）に示すように標準セ
グメント１６ａの外周面を下側にして仮置きしている。
この場合、ホイスト等の搬送手段のストロークの関係で
１箇所あたり２〜３段積みとなり、１リング分のセグメ
ントを仮置きすると、図１２の（ａ）に示すようにトン
ネル軸方向にスペースをとってしまう。これは搬送作業
上の問題と、各段相互の干渉を防ぐために各段相互の間
に隙間を設ける必要があることが１因である。

【００３８】本実施形態装置の場合、エレクタ旋回動作
範囲の手前のセグメントリング１６上に周面を縦向きに
して仮置きしたセグメントをセグメント把持部３４にて
把持することができるため、図１１の（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示すように円弧状の標準セグメント１６ａをト
ンネル軸方向に重ね置きすることができる。そして、仮
置きされた標準セグメント１６ａの取り出し作業もトン
ネル軸方向で行われるため、各標準セグメント１６ａ間
に作業空間を設ける必要がない。このため、１リング分
のセグメントの積層段数をトンネル軸方向の１段とする
ことができて、仮置きスペースをトンネル軸方向および
高さ方向で圧縮することができる。

【００３９】更に、複円形トンネルの場合、Ｖ形断面の
ジョイントセグメント１６ｂ，１６ｃを必要とするが、
上方に配置されるジョイントセグメント１６ｂ又は１６
ｃは組立順序の関係で、従来方式（高さ方向積層方式）
では下側に配置するのが搬送の効率が良い。しかし、ジ
ョイントセグメント１６ｂ，１６ｃは標準セグメント１
６ａに比し寸法が小さく、下側に積むと不安定になるた
め、従来は効率が悪くても上側に積むか、単独（１ピー
ス）で仮置きする方式をとっており、仮置きスペースを
広くとらざるを得ない要因の１つとなっている。

【００４０】この点も、本実施形態装置においては、図
１１の（ｂ）（ｃ）に示すようにジョイントセグメント
１６ｂ，１６ｃを、その周面を縦向きにしてトンネル軸
方向に重ね置きすることで解決できる。

【００４１】このように、この第１実施形態の円形シー
ルド掘進機のエレクタ装置においては、セグメント把持
部３４を、スライドフレーム１１にエレクタリング軸線
に沿って該リング半径方向に延びる面内で回動可能な傾
転フレーム３３に設けて、傾転ジャッキ３６によりエレ
クタリング半径方向とエレクタリング軸線方向の間で傾
転させることができるようにしているので、エレクタ旋
回動作範囲の手前に位置する組立後のセグメントリング
１６上に、セグメントピース１６ａを、その周面を縦向
きにして搬入すれば、このセグメントピース１６ａをセ
グメント把持部３４にて把持することができる。このた
め、前ピース１６ａの組立作業中に次ピース１６ａを把
持位置に搬送することができ、セグメント搬送のための
旋回待避動作が不要となり、組立作業時間の短縮化が図
れる。

【００４２】また、後続ピース１６ａをエレクタリング
の軸線方向に重ね置きすることができて、仮置きスペー
スをトンネル軸方向および高さ方向で圧縮することがで
きる。

【００４３】実施形態２．図１３乃至図２６は本発明の
第２実施形態に係る複円形シールド掘進機のエレクタ装
置を示すもので、図１３乃至図１６はそれぞれ坑口側か
らみた右側のエレクタによる各種セグメントの把持状態
を示す正面図、図１７は坑口側からみた左右２基のエレ
クタの全体構成を示す正面図、図１８は図１７の状態下
にある右側のエレクタによるジョイントセグメントの把
持状態を側方よりみた断面図、図１９は図１８のＡ矢視
方向よりみたジョイントセグメントの平面図、図２０は
その動作を説明するための断面図、図２１はその動作を
説明するための正面図、図２２は図２１の状態を側方よ
り示す断面図、図２３はその動作を説明するための正面
図、図２４はその動作を説明するための正面図、図２５
は図２４の状態を側方より示す断面図、図２６はその動
作を説明するための断面図であり、各図中、前述の第２
従来例（図３１乃至図３３）および前述の第１実施形態
に相当する部分には同一符号を付してある。

【００４４】この第２実施形態の複円形シールド掘進機
のエレクタ装置は、シールド本体４１の後方に左右２基
のエレクタ４０Ａ，４０Ｂが設置されている。これらエ
レクタ４０Ａ，４０Ｂは、門型吊りビーム８の連結辺部
を全長に亘ってリング軸方向にスライド可能なスライド
フレーム１１から形成している点を除き、前述の第１実
施形態装置と基本的に同様の構成を有し、いずれも第１
実施形態装置の機能を全て備えている。また各エレクタ
４０Ａ，４０Ｂは、いずれも同一構造を有している。従
って、いずれのエレクタ４０Ａ，４０Ｂも、前述の第１
実施形態装置に相当する部分に同一符号を付して説明を
省略し、ここでは主に右側のエレクタ４０Ｂの動作につ
いて説明する。なお、説明にあたっては前述の図３、図
４、及び図１１を参照するものとする。

【００４５】この第２実施形態の複円形シールド掘進機
のエレクタ装置においても、各エレクタ４０Ａ，４０Ｂ
のセグメント把持部３４を、それぞれのスライドフレー
ム１１に対してエレクタリング軸線に沿って該リング半
径方向に延びる面内で回動可能な傾転フレーム３３に設
けて、傾転ジャッキ３６によりエレクタリング半径方向
とエレクタリング軸線方向の間で傾転させることができ
る。このため、エレクタ旋回動作範囲の手前に位置する
組立後のセグメントリング１６上に、各セグメント１６
ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを、これらの周面が縦向き
になるように搬入すれば、これらセグメント１６ａ，１
６ｂ，１６ｃ，１６ｄをセグメント把持部３４にて把持
することができる。

【００４６】ところで、左右の擬似円形部を形成する円
弧状の標準セグメント１６ａと、左右の擬似円形部を接
合するためのＶ形断面のジョイントセグメントのうち両
翼部の短いジョイントセグメント１６ｂと、中央部に挿
入される支柱セグメント１６ｄは、図１３乃至図１５に
示すように従来の方式、つまりエレクタ下部にセグメン
トをその外周面を下側にして搬入し、把持、吊り上げる
方式でもハンドリングは可能である。しかし、この従来
方式によるハンドリングでは、両翼部の長いジョイント
セグメント１６ｃを把持させるために大きな昇降ストロ
ークを必要とする。

【００４７】エレクタリング３内にはスクリューコンベ
ヤ等の排土装置１０や作業台等の設置スペースが必要
で、昇降ストロークの確保には限度がある。従って、従
来方式によるハンドリングでは、図１６に示すように両
翼部の長いジョイントセグメント１６ｃは、スキンプレ
ート１７や先に組み立てられた標準セグメント１６ａと
干渉してしまう。

【００４８】この実施形態装置においては、図１７乃至
図１９に示すようにセグメントの把持方向をエレクタリ
ング軸線方向に設定しており、全てのセグメント１６
ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、これらの周面を縦向き
にしてエレクタ旋回動作範囲の手前に位置する組立後の
セグメントリング１６上に搬入される。この時、Ｖ形断
面のジョイントセグメント１６ｂ，１６ｃは、いずれも
傾転後、組立位置に旋回させたとき、周面がトンネル内
周面に沿った状態となるように、予め角度を設定してお
く。この角度の設定は、搬入する段階で、あるいは搬入
後、仮置き場にて行う。更にジョイントセグメント１６
ｃ（又は１６ｂ）が図１７に仮想線で示すように左右非
対称で、設置時に傾斜し、把持時に支障があれば、ジョ
イントセグメント１６ｃ（又は１６ｂ）の姿勢を木片等
により調整する。

【００４９】次いで、傾転ジャッキ３６を伸ばし、セグ
メント把持部３４がエレクタリング軸線方向を向くよう
に、９０°傾転させ、セグメント吊り金具とセグメント
把持部３４の高さを各昇降ジャッキ１３ａ，１３ｂを伸
長あるいは縮退させることにより調整した後、各前後摺
動ジャッキ１４ａ，１４ｂを縮めることにより、スライ
ドフレーム１１を坑口方向（ジョイントセグメント１６
ｃの仮置き方向）にスライドさせ、ジョイントセグメン
ト１６ｃを把持し（図２０）、吊り上げる（図２１及び
図２２）。なお、図２０は吊り上げ動作開始直後の状態
を示し、この状態から傾転させれば設置済みの標準セグ
メント１６ａと干渉するので、０°位置への傾転はでき
ない。従って、図２１及び図２２に示すように標準セグ
メント１６ａと干渉しない高さ位置まで吊り上げてか
ら、各前後摺動ジャッキ１４ａ，１４ｂを伸長させるこ
とにより、スライドフレーム１１を反坑口方向にスライ
ドさせ、次いで図２３に示すようにエレクタリング３を
旋回させることにより、把持したジョイントセグメント
１６ｃを所定の組立位置に旋回させる。そして、図２４
及び図２５に示すように傾転ジャッキ３６を縮めること
によりセグメント把持部３４を０°位置、つまりエレク
タリング半径方向に傾転させる。これにより、ジョイン
トセグメント１６ｃとスキンプレート１７や先に組み立
てられた標準セグメント１６ａとの干渉を防ぐことがで
きる。

【００５０】そして、図２６に示すように各昇降ジャッ
キ１３ａ，１３ｂを伸長させて、スライドフレーム１１
すなわちジョイントセグメント１６ｃのエレクタリング
径方向の位置を調整した後、各前後摺動ジャッキ１４
ａ，１４ｂを縮めることにより、ジョイントセグメント
１６ｃを坑口方向にスライドさせてエレクタリング軸線
方向の位置を調整し、既設リング及び円周方向の隣接セ
グメントに順次ボルト締結して、セグメントリング１６
を構築する。なお、セグメント把持部３４を０°位置
（エレクタリング半径方向）に傾転させた段階で、予め
各前後摺動ジャッキ１４ａ，１４ｂによりジョイントセ
グメント１６ｃのエレクタリング軸線方向位置を調整し
ておくことも可能であることは言うまでもない。

【００５１】このように、この第２実施形態の円形シー
ルド掘進機のエレクタ装置においては、セグメント把持
部３４を、スライドフレーム１１にエレクタリング軸線
に沿って該リング半径方向に延びる面内で回動可能な傾
転フレーム３３に設けて、傾転ジャッキ３６によりエレ
クタリング半径方向とエレクタリング軸線方向の間で傾
転させることができるようにしているので、エレクタ旋
回動作範囲の手前に位置する組立後のセグメントリング
１６上にセグメントピース１６ａを搬入すれば、このセ
グメントピース１６ａをセグメント把持部３４にて把持
することができる。このため、前ピース１６ａの組立作
業中に次ピース１６ａを把持位置に搬送することがで
き、セグメント搬送のための旋回待避動作が不要とな
り、組立作業時間の短縮化が図れる。

【００５２】また、後続ピース１６ａをエレクタリング
の軸線方向に重ね置きすることができて、仮置きスペー
スをトンネル軸方向および高さ方向で圧縮することがで
きる。

【００５３】また、セグメント把持部３４は、傾転動作
によってセグメントピースを実質的にエレクタリング半
径方向へ大きく移動させることができるので、両翼部の
長いジョイントセグメント１６ｃのハンドリングのため
の昇降ストロークを小さくすることができる。

【００５４】また、ジョイントセグメント１６ｂ，１６
ｃも周面を縦向きになるように搬入され、周面が拘束さ
れることがないため、把持する前段の処理で角度を調整
することができる。このため、把持、傾転後、組立位置
に旋回させたとき、周面がトンネル内周面に沿った状態
となるように、予め仮置き場にて、あるいは搬入する段
階で角度を設定しておくことができる。

【００５５】したがって、把持する前にジョイントセグ
メント１６ｂ，１６ｃの角度を調整し、傾転させた段階
でエレクタリング軸線方向位置を調整しておくことで、
ジョイントセグメント１６ｂ，１６ｃの組立位置の調整
を、旋回と昇降の２動作で行わせることができ、組立時
に従来のような角度調整作業が必要なくなって、位置決
め操作を容易化することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
グメント把持部を、スライドフレームにエレクタリング
軸線に沿って該リング半径方向に延びる面内で回動可能
な傾転フレームに設けて、傾転ジャッキによりエレクタ
リング半径方向とエレクタリング軸線方向の間で傾転さ
せることができるようにしたので、エレクタ旋回動作範
囲の手前に位置する組立後のセグメントリング上に、セ
グメントピースをその周面を縦向きになるように搬入す
れば、このセグメントピースをセグメント把持部にて把
持することができる。このため、前ピースの組立作業中
に次ピースを把持位置に搬送することができ、セグメン
ト搬送のための旋回待避動作が不要となり、組立作業時
間の短縮化が図れる。また、後続ピースをエレクタリン
グの軸方向に重ね置きすることができて、仮置きスペー
スをトンネル軸方向および高さ方向で圧縮することがで
きる。また、セグメント把持部の傾転動作によってセグ
メントピースを実質的にエレクタリング半径方向へ大き
く移動させることができるので、ジョイントセグメント
のハンドリングのための昇降ストロークを小さくするこ
とができる。また、ジョイントセグメントも周面を縦向
きになるように搬入され、周面が拘束されることがない
ため、傾転後、組立位置に旋回させたとき、周面がトン
ネル内周面に沿った状態となるように、予め仮置き場に
て、あるいは搬入する段階で角度を設定しておくことが
できる。このため、組立時に角度調整を不要として、位
置決め操作を容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るシールド掘進機の
エレクタ装置を坑口側からみた正面図である。

【図２】図１の側方よりみた断面図である。

【図３】第１実施形態に係るシールド掘進機のエレクタ
装置のセグメント把持部を拡大し一部を破砕して示す斜
視図である。

【図４】図３の裏面側から見たセグメント把持部の要部
を拡大して示す斜視図である。

【図５】次ピースの仮置き状態を示す坑口側からみた正
面図である。

【図６】図５の側方よりみた断面図である。

【図７】第１実施形態に係るシールド掘進機のエレクタ
装置のセグメント把持部をエレクタリング軸線方向に向
けた状態を示す断面図である。

【図８】第１実施形態に係るシールド掘進機のエレクタ
装置のセグメント把持部により次ピースを把持させた状
態を示す断面図である。

【図９】第１実施形態に係るシールド掘進機のエレクタ
装置の次ピースを把持したセグメント把持部をエレクタ
リング半径方向に向けた状態を示す断面図である。

【図１０】第１実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の次ピースを把持したセグメント把持部を拡大し
て示す要部断面図である。

【図１１】後続ピースの仮置き状態を示す断面図であ
る。

【図１２】後続ピースの従来の仮置き状態を示す断面図
である。

【図１３】本発明の第２実施形態に係るシールド掘進機
のエレクタ装置の右側エレクタによるセグメントの把持
状態を坑口側より示す正面図である。

【図１４】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の右側エレクタによるセグメントの把持状態を坑
口側より示す正面図である。

【図１５】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の右側エレクタによるセグメントの把持状態を坑
口側より示す正面図である。

【図１６】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の右側エレクタによるセグメントの把持状態を坑
口側より示す正面図である。

【図１７】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の坑口側からみた左右２基のエレクタの全体構成
を示す正面図である。

【図１８】図１７の状態下にある右側のエレクタによる
ジョイントセグメントの把持状態を側方よりみた断面図
である。

【図１９】図１８のＡ矢視方向よりみたジョイントセグ
メントの平面図である。

【図２０】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の動作を説明するための断面図である。

【図２１】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の動作を説明するための正面図である。

【図２２】図２１の状態を側方より示す断面図である。

【図２３】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の動作を説明するための正面図である。

【図２４】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の動作を説明するための正面図である。

【図２５】図２４の状態を側方より示す断面図である。

【図２６】第２実施形態に係るシールド掘進機のエレク
タ装置の動作を説明するための正面図である。

【図２７】第１従来例の円形シールド掘進機のエレクタ
装置を坑口側からみた正面図である。

【図２８】図２７の側方よりみた断面図である。

【図２９】第１従来例のセグメント搬入時のエレクタ待
避動作状態を示す坑口側からみた正面図である。

【図３０】図２９の側方よりみた断面図である。

【図３１】第２従来例の複円形シールド掘進機のエレク
タ装置を坑口側からみた正面図である。

【図３２】第２従来例のセグメント把持部の動作の説明
図である。

【図３３】複円形シールド用セグメントの１リング分の
組立状態を示す正面図である。

【符号の説明】

３ エレクタリング ４ 旋回用モータ ８ 吊りビーム １１ スライドフレーム １３ａ，１３ｂ 昇降ジャッキ １４ａ，１４ｂ 前後摺動ジャッキ ３１，４１ シールド本体 ３３ 傾転フレーム ３４ セグメント把持部 ３６ 傾転ジャッキ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機の本体内部に旋回自在に
   支持されて旋回用モータにより駆動されるエレクタリン
   グと、 該エレクタリングにその半径方向に沿って摺動可能に設
   けた吊りビームと、 該吊りビームにエレクタリング軸方向にスライド可能に
   取り付けたスライドフレームと、 該スライドフレームにエレクタリング軸線に沿って該リ
   ング半径方向に延びる面内で回動可能に設けた傾転フレ
   ームと、 該傾転フレームに設けたセグメント把持部と、 一端が前記エレクタリング側に、他端が前記吊りビーム
   に、それぞれ取り付けられ、該吊りビームをエレクタリ
   ング半径方向に摺動させる昇降ジャッキと、 一端が前記吊りビームに、他端が前記スライドフレーム
   に、それぞれ取り付けられ、該スライドフレームをエレ
   クタリング軸線方向に摺動させる前後摺動ジャッキと、 一端が前記スライドフレームに、他端が前記傾転フレー
   ムに、それぞれ取り付けられ、前記セグメント把持部を
   エレクタリング半径方向とエレクタリング軸線方向の間
   で傾転させる傾転ジャッキと、を備えたことを特徴とす
   るシールド掘進機のエレクタ装置。