JPS60173298A - セグメントエレクタ - 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】 （技術分野） 本発明は、セグメントによるトノネル薗１−のためのセ
グメントエレクタに関する。

（従来技術） シールド掘ａ機やトンネルボーリングマシンのようなト
ンネル掘削機によって掘削された円形断面のトンネルに
１鋼製、コンクリート製等の円弧状の板体から成る複数
のセグメンｉ・を巻立てるため、従来、第１図および２
図に示すようなセグメノトエレクタ（以下、中にエレク
タという。）１０が用いられている。

このエレクタＩＯは、シールド掘進機のスキンプレート
１２に回転可能に支持されたリング１４と、該リングに
固定された一対のビーム１６と、両端が該一対のビーム
に支持された、セグメン）・Ｓを吊持するための円形の
吊持部材１８とを備える。

このエレクタによれば、吊持部材１８に連結されたセグ
メントＳは１　スキンプレー１・１２に固定されたモー
タ２０を介してリング１４を回転駆動することにより、
リング１４の軸線の周りにトンネルの下方位１６から所
定の高さ位置に回転移動される。所定の高さ位置に移動
されたセグメントｓは、さらに、ビーム１６と吊持部材
１８とに連結された一対のジヤツキ２２を伸長させて吊
持部材１８をリング１４のｌｌ′Ｉ径方向へ直線移動さ
せることによりトンネル号Ｖ面に当接される。このよう
にして、複数のセグメントＳがトンネル’１１１ｉ　ニ
Ｗ）って１１ＩＩ＋次に底部から頂部に向けて環状に巻
立てられ、！Ｉ゛いに連結されてＩ・ンネルに１セクシ
ヨンの覆−１−か施される。

ところで、セグメン）・がその周方向端部において外周
面および内周面の円接線に直角な端面を有しかつ覆１−
がこのような端面を有するセグメントのみで円筒状に組
み１７てられれば、覆工は各セグメントがこれに隣接す
るセグメントにょって相１７：に直径方向内方への扶は
出しを阻止される構造的に安定したものとなる。

しかし、前記従来のエレクタを使用して施ＩされるＹａ
［においては、第３図に示すように、最後に配置される
頂部のセグメントｓｌをその周り向の両端面が横断面で
みてへの字状、すなわち外周面から内１７４面に向けて
末広がりのものとし、がっ、セグメントＳ、、ｓ、の一
方の端面をセグメントＳ１の前記端面と接合可能としな
ければ、セグメントＳＩを所定の位置に配置することが
できない。このため、種々の形状のセグメントを用意す
る必要があるばかりでなく、構造的に不安定な覆工−と
なり、これに土水圧、裏込め材の注入圧等が作用すると
き、Ｌｉｉ前記セグメントＳ、、Ｓ２　。

ＳＡが脱落する恐れがある。

これを回避するために、吊持部材１８とセグメノ）Ｓと
の連結のために吊持部材１８の中央部に配置されかつジ
ヤツキ２４を介して前記軸線方向に移動されるブラケッ
ト２６により、セグメン［・Ｓｌを前記直径方向にでは
なく前記軸線方向へ移動させて、隣接のセグメントｓ２
　、ＳＡ間に挿入することか占えられる。しかし、ブラ
ケフト２６の移動によるセグメン］・の前記挿入を６（
能とするためには、ブラケフト２６の移動ストロークを
大きく設定しなければならず、このようにすると、吊持
部材１８の前記中央部の前記軸線方向長さが長くなって
プラケッＩ・２６の位置を目で確かめることが著しく困
難となり、セグメントに対するブラケット２６の位置決
めおよびトンネル壁面に対するセグメントの位置決めに
支障をきたすこととなる。

また、セグメントＳは、一対のビーム１６問およびリン
グ１４を経てトンネルの軸線方向へ伸長するレール（図
示せず）にその長手方向へ移動可能に懸架されたホイス
ト装置（図示せず）により搬入される。ところが、吊持
部材１８は前記軸線方向へ移動しないため、セグメント
Ｓを吊持部材１８に連結するためにその下方位置に据え
るにはリング１４を回転させて吊持部材１８をトンネル
の最ロカ位置に移動させなければならず、動力および時
間の浪費か強いられる。

さらに、前記従来のエレクタにおいては、既に配置され
たセグメンｈｓ２　、ｓ：ｉを押し広げてその位置を調
整することにより、最後に配置されるセグメン）Ｓ＋の
挿入のためのスペースが確保される。このため、吊持部
材１８の両端部近傍には既設セグメン）Ｓ２．３３の内
周面に当接可能の一対のシリンダ２８が取り付けられて
いる。セグメントＳＩの前記スペースへの挿入は、一対
のシリング２８によって既設セグメントＳ２　、Ｓ３を
押圧する間に吊持部材を前記直径方向へ移動させること
によりなされるか、一対のシリング２８は吊持部材１８
とともに移動するため、その制御が困難であった （目的） 本発明の目的は、セグメントに対する吊持部材の位置決
めおよびトンネル壁面に対するセフメンＩ・の位置決め
を阻害することがなくかつセグメントの配置のためにこ
れをトンネルの軸線方向へ移動可能なセグメントエレク
タを提供することにある。

本発明の他の目的は、既設セフメンＩ・を拡開するため
のシリングの制御を容易にすることにある。

（構成） 本発明に係るセグメントエレクタは、トンネル掘削機に
回転可能に取り伺けられたリングおよび該リングに支持
された一対のビームを備え、該ヒー１、に支持される吊
持部材を前記リングの軸線方向へ移動＋１■能としたこ
とを特徴とする。

また、未発明は、最後に組みｓ”ｆてられるセグメント
の挿入のためのスペースを確保するためのシリングを、
前記一対のと−１、に連結したことを特徴とする。

（効果） 木：発明によれば、吊持部材自体を前記軸線方向へ一移
動ｉｉ［能としたことから、セグメントを前記軸線方向
・〜移動させて紺み）Ｉてるに費する移動ストローク？
確保することができ、しかもこれによって吊持部材とセ
グメントとの律結時におけるイ☆置決めおよびセフメン
Ｉ・の巻Ａ′ノで時における位置決めに支障をきたすこ
とはない。このことから、使用されるセフメン１の全て
を両端げ！１が内外内周面の接線に直角なものとするこ
とができ、これにより、３−１’／てられたセグメント
かトンネルの径方向内カヘ移動することを阻市すること
かでき、その結果、構造的に安定した１１．１−とする
ことができる。吊持部材を前記軸線方向に移動可能とし
たことは、また、吊持部材を回転させることなしにセグ
メントを吊持部材の下刃に搬入することを０■能とし、
これによって吊持部材へのセグメントの連結作業に要す
る時間を短縮しかつこれに要する動力を小さくすること
ができる。

また１本発明によれば、１つのセクションにおける最後
のセグメントの配置に際し、該セグメントに隣接する既
設セグメントの拡開のためのシリングを、吊持部材にで
はなく−・対のビームに連結したことから、吊持部材の
匝動とは無関係に１ｉ？１記ンリンタを制御することが
できる。

（実施例） 本発明か４￥徴とするところは、第４図ないし第８図に
示す実施例についての以下の説明により、さらに明らか
となろう。

第４図およ＋ｙ’　５１司を参照すると　シールド掘進
機、トンネルホーリングマシンのようなトンネル掘削機
により掘削されたトンマ・ル内に、本発明に係るセグメ
ントエレクタ５０が配置され、また。

セフメン］・エレクタ５０の後方にはこれを用いること
によって施Ｔ二され、々二いに連結された複数セクショ
ンから成る覆にＬが配置されている。

図示のＩ・ノネル掘削機はシールド掘ｉ１１ａから成り
、その後部に設けられた環状のスキンプレート５２内に
、セグメントエレクタ５０を構成するリング５４か配置
されている。なお、前記シールド掘進機は，いわゆる機
械掘り式および手掘り式のいずれであってもよい。リン
グ５４は、スキンプレーＩ・５２の内周面１−にその周
方向へ間隔をおいてかつリング５４の軸線と平行な軸線
の周りに回転＋１■能に配置された複数のローラ５６に
支持されており，スキンプレート５２に固定されたモー
タ５８を含む回転毛段によりその軸線の周りに回転早切
される。リング５４はり」羽側の内周面に、モータ５８
の回転軸に取り伺けられたピニオン６０と１−合する歯
５４ａをイラする。リング５４のＩＩＶＩＩ客！ｉｌは
１通゛畠，トノネルの軸線と一致する。

リング５・１の坑１１側には，その後方へリング５４の
＋ｌ＋線と中−行に伸びる・対のビーム６２か片持ち支
持されており、該・対のビームは、リング５４の直径方
向に間隔をおいて配置されている。

したがって、一対のビーム６２は、リング５４を回転さ
せたとき、該リングとともに回転する。

前記一対のビームには、覆工のための鋼製、コンクリー
ト製等のセグメントＳを吊持する部材６４が、リング５
４の直径方向およびリング５４の軸線方向すなわちビー
ム６２の長手方向へ移動ロー［能に支持されている。セ
グメン）Ｓは、円弧状の外周面および内周面と１両端面
が前記内外内周面の接線に直交する周方向端面とを崩す
る。吊持部材６４は、第６図に示すように、トンネルの
径方向外力へ突出する門形の形状を有し、その外周側に
おける中央部に、相互に間隔をおいた一対のブラダｙ）
６４ａが設けられている。このブラケフト６４ａとセグ
メントＳの内周面の中央に配置１りされたブラケッｌ−
Ｂとをビン６８を介して連結することにより、吊持部材
６４がセグメントＳを吊持することができる。また、吊
持部材６４の各屈曲部に、連結されたセグメン）Ｓの内
周面に対して伸縮可能の保持シリンダ７０が配置されて
おり、両保持シリングを伸長動作させることにより、吊
持時におけるセグメントＳがトンネルと同５しに維持さ
れる。

吊持部材６４は、第１移動手段７２および第２移動手段
７４を介して、リング５４の前記直径方向および＋ｉｉ
ｒ記軸線方向へ直線的に移動させることができる。

第１移動手段７２は、第７図に示すように、一端部がビ
ーム６２に枢着され他端部が該ビームを前記直径プＪ向
に貫通して伸びる−・対の第１ジヤツキ７６をイｌする
。各第１ジヤツキの他端部は対応する後記フレーム７８
に枢着されており、両第１ツヤ・、キ７６を伸縮動作さ
せることにより、両フレーム７８を前記直径ノ】向すな
わち第１図において１．ドカ向に直線運動させることが
できる。

他力、第２移動手段７４は、ビーム６２の長手方向へ伸
びかつ前記直径方向外方に開放する面を有するー・対の
フレーム７８と、各フレームにその長手方向に配置され
た第２ジヤツキ８０とを有する。フレーム７８と第２ジ
ヤツキ８０とは、それそれ、セグメントの軸線方向長さ
以上の長さおよびストロークを有する。各第２ジヤツキ
８０の＝一端部は関連するフレーム７８の前端部に固定
され他端部が該フレームの後端部を該フレームに対して
移動可能に貫通している。一対の第２ジヤツキ８０の各
他端部には前記吊持部材６４の端部が板状の連結部材を
介して枢着されており、間第２ジヤツキ８０の伸縮動作
により、吊持部材６４を第２ジヤツキの他端部とともに
前記軸線方向すなわち第４図において左右方向に直線連
動させることができる。

フレーム７８したがって吊持部材６４の前記１α径方向
への１μ線運動および吊持部材６４の前記軸線方向への
直線運動をより円滑にするため、第１移動手段７２は、
各ビーム６２に関して、−・対の脚部がビーム６２を貫
通しかつフレーム７８に固定された門形のガイドフレー
ム８２を有し、また、第２移動手段７４は、各フレーム
７８に関して、吊持部材６４の前記端部を貫通して伸び
かつ前記フレームに支承されたガイドロッド８４を壱す
る。

セグメントＳは、トンネルの軸線のわずかに１＝力を通
って該軸線と平行に掛は渡されたレール（図示せず）に
沿って移動可能なホイスト装置（図示せず）のような運
搬手段により坑口側から切羽側に連ひ込まれ、第２ジヤ
ツキ８ｏを縮小動作させることにより吊持部材６４を切
羽側に移動させ（第４図に釦線で示す）、ここに留めて
おく間に、トンネル壁面の底部ヒまたは既に配置された
セグメント１−に１居えられる。したがって、セグメン
トの搬入のために、吊持部材６４をトンネルの頂部位罵
まで回転させることは必要でない。

次に、リング５４を僅かに回転させた後、第２移動手段
７４により吊持部材６４を後方へ移動させて、ブラケッ
）６４ａをセグメントのブラケフトＢの側力に位置させ
、次いでリング５４を逆方向へ僅かに回転させて両プラ
ケンｌ−６４ａ　、　Ｂを整、）させ、ビン６８で相１
１：連結する。吊持部材６４およびセグメントＳに関す
るこの一連の位置決め操作に際し、吊持部材６４の先端
に位置する７ラケ７１６４　ａを′帛にし」視すること
かでき、これにより１；１１記イ）シ置袂めを的確にか
つ）υ時間で行なうことかできる。

吊持８８材６４に連結されたセグメントＳは、保持プリ
ンタ７０によりその姿勢を制御された後、す７グ５４を
角度的に回転させ１次いで第２移動ｒ段７４により吊持
部材６４をセグメン）Ｓの軸線方向長さ以トの距離を曲
進させ、さらに第１移動［段７２によりセグメントＳを
トンネル１Ｖ面に近接させ、次に第２移動手段により吊
持部材６４を後方へ移動させてセグメントを所定の位；
６に配置する。このセグメンＩ・の配置に際しても、前
記吊持部材とセグメントとり連結時におけると同様、ブ
ラダ、　ｌ−６４ａを畠に監視することかでき、トンマ
・ル壁面に対するセグメン［の位；６決めか容易である
。このようにして、トンネルの底部から頂部へ順次に複
数のセグメン）Ｓを８１γてかつセグメント相ｌｆを連
結した後、最後にセグメン１’　Ｓ　Ｉ　かトン２・ル
の１口部近傍に配置される（第８図に鎖線で示す）。

ところで、セグメントＳ１の配置前においてはこれに隣
接する２つのセグメンｌ’ｓ２，５３は、ｉ″（６１）
４に；１、すよう冬こ、小力により１−ノＪの部分かわ
ずかに垂れ下かったような状態となる。そこで、これを
押し広げ、拡開してセグメントＳ１の配置スペースを確
保しなければならない。このために、セグメントエレク
タ１０には、吊持部材６４と長月の側にあって両端部近
傍でビーム６４の自由端に固定された門形のアーム８６
と該アームの両端螺に一端か枢着された一対のプリンタ
８８とか配置されている。一対のプリンタ８８の名他端
には前記軸線とｌｌ１行な回転軸線の周りに回転ｎ１能
のローラ、球体等の回転体９０であって既設の前記セグ
メン＋・ｓ、ｓ、、ｓ、、の内周面を転動可能の回転体
を取り付けることか望ましく、これによリンリング８８
および既設セグメント間の摩擦を小さくすることができ
る。また、アーム８６はビーム６２の自由瑞相？１″を
連結してこれを補強する。

セグメントＳ１の配置のためにリング５４を介して吊持
部材６４を角度的に回転させるとｙ、予め一対のシリン
ダ８８の伸縮位置を回転体９０か一度の抑圧力をもって
既設セグメントに当接するように調整しておくことによ
り、セグメン１、ｓ７．ｓａが拡開される。一対のシリ
ンダ８８は、ビーム６２に固定されたアーム８６に取り
付けられているため、吊持部材６４と連動しない。

したかって、一対のシリンダ８８の制御は吊持部材の連
動と匍関係となり、該制御を容易にする。

なお、一対のシリンダ８８は、前記アームを介すること
なく、ビーム６２に直接にｌｌｙリ付けることもできる
。

前記のようにして、既設の覆１７Ｌの曲ノＪにこれとｄ
！結された１つのセクションの覆１か形成された後、該
覆ｌとトンネル壁面との間にはモルタルのような裏込め
材か充填される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセグメントエレクタの縦断面図２第２図
は第１　＋Ｊの線２−２に沿って得た横断面図、第３１
Ａは従来のセグメントエレクタによるセグメントの組み
）＞て状態図、第４図は本発明に係るセグメントエレク
タの縦断面図、第５図は第４図の線５−５に沿って得た
横断面図、第６図は第４図の線６−６に沿って得た横断
面図、第７図は第４図の線７−７に沿って得た横断面図
、第８図は第４１４の線８−８に治って得た横断面図で
ある。 ５０、セグメントエレクタ、５４・リング、６２：ビー
ム、　６４：吊持部材、 ７２　第１移動手段、　７４：第２移動手段、７６：第
１ンヤソキ、７８：フレーム、８０・第２シャンキ、　
８２：カイトフレーム８４：カイトロント、８６６アー
ム、 ８８　シリンダ、　９０１回転体、 Ｓ・Ｓ皇　・Ｓノ　、Ｓ３　：セグメント。 代理人　ｊｒＪＱ！　］：　松　永　盾′　行第１図 ２二 第２図 第３図 第４図 第６１りｉ 第Ｂ　ｌ゛ｔｊ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｌ−７ネル掘削機に回転可能に設けられたリング
   と、該リングに間隔をおいて配置されかつ前記リングの
   軸線方向後方へ伸長する一対のビームと、　１１に一対
   のビームに、前記リングの直径方向および前記軸線方向
   へ移動可能に支持された。セグメ、／トの吊持部材と、
   ｉｆｊ記リングを同転させる「Ｉ夛と、前記吊持部材を
   １１１１記直径方向へ移動させるための第１移動手段お
   よび前記軸線方向へ移動させるための第２移動手段とを
   含む、セグメントエレクタ。
2. （２）　前記第１移動−ｆ段は、・端部が前記ビームに
   連結されかつ前記直径方向へ伸びる第１ンヤンキを治し
   、また、前記第２移動手段は、前記第１シヤンキの他端
   部に連結されたフレームと、該フレームに前記軸線と平
   行に支承されたジヤ７キであって一端部が前記フレーム
   に連結され、他端部がｉｉ１記吊持部材に連結された第
   ２ジヤンキとを特徴する特許請求の範囲第１項に記載の
   セグメンＩ・エレクタ。
3. （３）　トンネル掘削機に回転可能に設けられたリング
   と、１１にリング番３間隔をおいて配置されかつ前記リ
   ングの軸線方向後方へ伸長する−・対のビームと、該−
   ・対のビームに、前記リングの直径方向および前記軸線
   方向へ移動可能に支持された、セグメントの吊持部材と
   、前記−・対のビームのそれぞれに連結されたシリンダ
   であって既設セグメントの内周面に当接可能な端部を有
   する一対のシリンダと、　＋ｉｉｒ記リンクリングさせ
   る手段と、前記吊持部材を前記直径ノＪ向へ移動させる
   だめの第１移動手段および前記軸線方向へ移動させるた
   めの第２移動り段どを含む、セグメントエレクタ。