JPS60253700A - セグメント搬送装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、シールド掘進機の掘進に合せて掘進機内にセ
グメントを搬送する搬送装置に係り、特に登り下り斜坑
等の斜坑掘進および水平掘進する場合に掘進機内へ容易
にセグメントを搬送するセグメント搬送装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般にトンネルは、シールド掘進機の前部に設けられた
カッタで切羽を掘削し、後部に設けられたシールドジヤ
ツキを伸長させてセグメントを押圧し、その反力によっ
て地中を掘進する。

一方掘進機によって掘削された掘孔を覆ってシールドす
るために掘進機後部にはセグメントを取り付けるための
エレクタ部が設けられ、さらにそのエレクタ部までセグ
メントを搬送するセグメント搬送装置が設けられていた
。

この従来のセグメント搬送装置を第１図に基づいて説明
する。

セグメント搬送装置３１は、シールド掘進機５の掘進方
向後方よりトンネル４内に沿ってエレクタ部３の内径空
間を通りシールドフレーム２０に設けられたビーム支持
部材２０ａに枢支された断面Ｉ形のホイストビーム６と
、そのホイストビーム６に沿って走行自在に設けられた
トロリ７と、そのトロリ７に設けられた巻上機９と、巻
上機９から繰り出されトロリ７を介して重力方向に垂下
されてセグメント２を吊り上げまたは吊り下げるための
ワイヤローフ１２と、上記ホイストビーム６を支持しな
がらトンネル４内を移動自在にするホイストビーム支持
台車２２とから構成されている。

しかしながら、上記巻上機９から繰り出されたワイヤロ
ー１１２は屈曲自在であり、トロリ７を介してセグメン
ト２を吊り下げると、セグメント２は常に重力方向に吊
り下げられることになる。

従って、シールド掘進機５が登り斜坑掘進する場合には
、トロリ７の先端部をエレクタ部３の限界位置まで移動
させてもワイヤロープ１２に垂下されたセグメント２は
重力方向の位置にあり、その結果セグメント２は掘進１
ｆｉ５のエレクタ部３から後方へ離れることになる。

従来においては、上記セグメント２の前後から例えば、
ウィンチ等によって引込操作を行なったり後方から人が
押すなどしていたが、作業性、安全性の面で適当なもの
ではなかった。

［発明の目的］ 本発明は、上記問題を解消すべく創案されたもので、本
発明の目的は、シールド掘進機が登り斜坑掘進時におい
ても、セグメントをシールド掘進機のエレクタ部まで容
易に搬送するセグメント搬送装置を提供するものである
。

［発明の概要］ 本発明は、上記目的を達成すべく、トンネル掘進に対応
し、順次セグメントを取り付けてトンネルを構築するシ
ールド掘進機において、掘進方向後方より上記トンネル
内に沿って上記エレクタ部に延出されたホイストビーム
と、該ホイストビームに沿って走行自在に支持されたト
ロリと、該トロりに重力方向に俯仰自在に枢支されたホ
イストブームと、該ホイストブームの先端部に、該ホイ
ストブームに対して回動自在に設けられ、上記セグメン
トに＠脱自在に係合する吊金具とを備え、ホイストブー
ムを重力方向に俯仰自在に回動させることによってホイ
ストブーム先端部に枢支された吊金具に係合したセグメ
ントを吊り降しするものであり垂下部分を少なくし、ま
た重力方向の振れと、逃げを微量にし常にセグメントを
シールド掘進機のエレクタ部の所定位置へ容易かつ確実
に搬入させ得るものである。

［発明の実施例コ 本発明の好適一実施例を第２図乃至第４図に基づいて説
明する。

第２図に示されるように、シールド掘進機５は円筒体状
に形成されたシールドフレーム２０と、その前部に回転
自在に設けられて切羽を掘削するカッタ１と、カッタ１
より後方に適宜間隔を隔ててシールドフレーム２０内に
形成され掘削土砂を滞留するカッタ室２１と、シールド
フレーム２０の後方に設けられセグメント２を周方向の
所定位置へ搬送後保持しセグメント２の組立を容易にす
るエレクタ部（図示せず）と、上記カッタ１の後部に設
けられた伝達歯車２３と、これと噛合して駆動させる駆
動装置２４と、上記エレクタ部へトンネル４後方よりセ
グメント２を搬送するセグメント搬送装置３１とカッタ
室２１がら掘削土を排出させる排土装置（図示せず）及
び掘進機を前進させる為のシールドジヤツキなどから構
成されている。

このセグメント搬送装置３１は第２図乃至第４図で示さ
れるように、掘進方向後方よりトンネル４内に沿ってシ
ールドフレーム２０後部のエレクタ部に延出された断面
Ｉ形のホイストビーム６が設けられ、その後端部はトン
ネル４内に設置された枕木２５上のレール２６に沿って
走行自在なホイストビーム支持台車２２に枢支されシー
ルド掘進機５の掘進に合せてトンネル４内を移動自在に
構成されている。ホイストビーム６には、これに沿って
車輪１０を介して走行自在にトロリ７が設けられ、その
適宜位置にはホイストブーム８の一端が軸支され、さら
に掘進方向に適宜延出されている。ホイストブーム８の
先端には、そのホイストブーム８に対して回動自在に、
かつその回動軸回りに回転自在にスイベルジヨイント的
な吊金具１１が設けられている。吊金具１１の先端はセ
グメント２基部に係合すべく切り欠かれ、これらがビン
（図示せず）によって着脱自在に接合されている。

第３図及び第４図に示されるようにトロリ７とホイスト
ブーム８にはシリンダ１３とそのシリンダ１３に摺動自
在に内装されるピストンロッド１４とから構成される流
体手段１５の両端ジヨイント部１６．１７が設けられ、
さらに、この流体手段１５にはトロリ７後部に設けられ
た流体供給装置１８が操作ボックス１９の操作により適
宜流体が流体手段１５に供給され、その伸長によりホイ
ストブーム８が俯仰自在に構成されている。尚、上記流
体供給装置１８．操作ボックス１９はトロリ７と分離し
、外部に設置、操作することも可能にされるものである
。トロリ７の上方の前後両端部には、シャックル２７．
２８が設けられ、それぞれのシャックル２７．２８に牽
引用ワイヤ２９と引き留めワイヤ３０が接続され、これ
らの端部が例えばウィンチ等に接続されて、トロリ７の
走行を制御自在に構成されている。

以下、本発明の実施例の作用について説明する。

シールド掘進機５は、前部のカッタ１によって切羽を掘
削する。その掘削された掘孔の内周部を覆ってシールド
Ｊるために、セグメント台車３２よりセグメント搬送装
＠３１がセグメント２をシールドフレーム２０後部のエ
レクタ部に搬送する。

エレクタ部はそのセグメント２を周方向に搬送した後に
、掘孔に取り付【プることになる。

次に、セグメント搬送装置３１について説明する。

シールドフレーム２０の後部のエレクタ部までトンネル
４内に沿ってトンネル−４内後方から延出されたホイス
トビーム６はその後端部が、トンネル４内に敷かれた枕
木２５上のレール２６に沿って移動自在なホイストビー
ム支持台車２２に設けられることによってシールド掘進
機５の掘進に合せてトンネル４内を移動することが可能
にされている。また、この小イスドビームロには、車輪
１０を介して走行自在なトロリ７が設けられ、ざら、に
、このトロリ７には重力方向に俯仰自在にすべくホイス
トブーム８の一端が軸支されると共に、そのホイストブ
ーム８とトロリ７の適宜位置には、流体手段１５の両端
ジヨイント部１６．１７が設けられ、その流体手段１５
に流体圧を供給する流体供給装置１８が操作ボックス１
９を操作して適宜流体方向を切り換えることによって上
記ホイストブーム８が俯仰自在に回動することができる
ことになる。ホイストブーム８の先端には、そのホイス
トブーム８に対して回動自在に、またその回動輪の軸回
りに回転自在にスイベルジヨイント的な吊金具１１の一
端が枢支され、他端はセグメント２の基部と係合すべく
切り欠かれており、この基部と吊金具の他端とをビンで
接続し、上記ホイストブーム８を俯仰させれば、セグメ
ント２は吊り上げ吊り降しが自在にすることができる。

一方、トロリ７の上方の両端部にはシャックル２７．２
８が設けられ、それらに、それぞれ牽引用ワイヤ２９と
引き留め用ワイヤ３０が接続され、これらを例えばウィ
ンチ（図示せず）等で捲き込み、繰り出しすることによ
ってトロリ７の走行は規制され、登り斜坑、下り斜坑ま
たは水平坑において自在かつ安全に走行させることが可
能にされている。

従って、トロリ７は、トンネル４内のセグメント台車３
２よりセグメント２を吊り上げ、流体手段１５によって
任意にその高さを調整されながら障害物等を避けてシー
ルドフレーム２０のエレクタ部の適宜位置へ搬送し、エ
レクタ部を使用してこのセグメント２を組み立て、順次
これを繰り返してトンネル４が形成されることになる。

また、上記ホイストブーム８は流体手段１５によって俯
仰動作のみによりセグメント吊り上げ、吊り下げができ
るもので吊荷の垂下による振れは極めて少なく従って、
セグメント２はその傾斜に影響されず安全にエレクタ部
に搬送されることになる。さらにトンネル４内で離間を
保持したい場合にはホイストブーム８を上方に俯仰すれ
ば作業スペースの確保またはセグメント台車３２等との
接触を避けることができる。

以下この吊金具１１を具体的に説明する。

第５図に示されるように吊金具１１はホイストブーム８
に対して回動自在に、かつその回動軸の軸回りに回転自
在に構成し、ホイストブーム８の俯仰角度の変化に対し
て、セグメント２は常に垂下姿勢となるためホイストブ
ーム８の俯仰角度が変化に影響されることなくエレクタ
部へセグメント２を搬入及び吊り降しできる。さらに吊
金具１１は宙吊り状態でセグメント２等の出荷を回転さ
せ向きを変える必要のある場合に使用し、断面コテ状の
第１．第２の吊金具１１ａ、１１ｔｌの底面同士をボル
ト３３で回転自在に接合し、ナツト３４でロックしてい
る。この吊金具１１ａ、１１ｂにはそれぞれ両側面に第
１、第２の係止孔３５゜３６が設けられ、第１の係止孔
３５とホイストブーム８とをビン３７で軸支し、第２の
係止孔３６とセグメント２とをビン（図示せず）で着鋭
自在に係合させてセグメント２を吊り上げ可能にしてい
る。

第６図および第７図はホイストビーム８先端部に取り付
ける他の吊金具１１の例を示し、宙吊り状態で吊荷の方
向を変える必要のない場合に使用するもので、第６図は
水平坑道掘進時におけるセグメント吊り用のもので一端
部に係止孔３５が設けられ、第４図に示す如（、この係
止孔３５とホイストブーム８先端部の係止部とビン３７
によって回動自在に設けられ、他端は上記係止孔３５の
方向にセグメント２の基部と係合すべく断面コテ状に切
り欠かれると共に、その両側面に係止孔３６が設けられ
て、これらにビンが挿通され、ホイストブーム８に対し
てセグメント２の向きが一定方向に保持されて吊り上げ
るべく構成されている。

第７図は、登り斜坑掘進時に使用する吊金具１１の一例
を示すもので、セグメント２との係止孔３６に対し、ブ
ーム８との係止孔３５を、真上位置から所定量だけ前方
へずらし、セグメント２を偏心吊りさせることにより斜
坑傾斜に類似する角度で傾斜吊りするためのもので吊金
具１１の後端に断面り形のアングル部材３８を設け、セ
グメント２の前後方向の傾斜姿勢をガイドするようにし
ている。

上記ずらしの量は斜坑角度に応じて数種用意することが
ある。また、登り斜坑掘進時と下り斜坑掘進時では上述
のずらし方向は逆となるため、吊金具１１は上下方向の
関係を保ち、１８０°向きを変えることにより下り斜坑
時にも使用できる。

第８図乃至第１０図は、セグメント搬送装置３１の他の
実施例を示すもので、図において姿勢制御手段３つは主
にホイストブーム８の先端にホイストブーム８に対して
回動自在に設けられた制御金具４０と、これを回動制御
するための流体シリンダ４１とによって構成されている
。この制御金具４０は吊金具１１に係合されるセグメン
ト２上に沿って接する底板４３と、この底板４３上に設
けられた上記ホイストブーム８の先端部に枢支されるた
めのブラケット４４とその枢支された吊金具１１を前後
方向の振れをロックすためのロック部材４２とから構成
されている。このブラケット４４の略中央部にはホイス
トブーム８の先端部に回動自在に枢支させるための係合
孔４５が設けられている。この係合孔４５は吊金具１１
の枢支軸と同軸上のビン３７に係合、し、制御金具４０
を回動自在に支持するように構成されている。

また、ブラケット４４の上部には制御金具４０の回動を
制御するための流体シリンダ４１の作動側となる一端部
４６が枢支ビン４７を介して接続される。また流体シリ
ンダ４１の他端部４８は上記ホイストブーム８のブラケ
ット４９上に枢支ピン５０を介して取り付けられている
。

流体シリンダ４１には上記流体供給装置１８が接続され
てこれからの作動流体の供給排出によりピストン部が伸
縮し、上記制御金具４０をビン３７を中心として回動す
るように構成される。また操作ボックス１９を操作して
流体供給装置１８を制御し、流体シリンダ４１への流体
方向を適時切り換え伸縮させることにより制御金具４０
を姿勢制御すべく構成している。

従って、セグメント２は吊金具１１に接続された状態で
制御金具４０の底板４３の接触面と接触させることによ
って、その上下方向の振れを防止し、その状態で制御手
段３９を構成する流体シリンダ４１を伸長すべく、操作
ボックス１９の操作により適宜流体方向を切り換えて、
任意の位置にセグメント２を回動させることができる。

この操作は上記のホイストブーム８の俯仰動作とは独立
して達成可能であり、例えばホイストブーム８を適宜俯
仰させた位置で停止させ、さらに制御手段３９の流体シ
リンダ４１を操作して適切かつ安全にセグメント２を強
制的にエレクタ部に搬入させて、セグメント２をシール
ド掘進機内で組み立て可能にしたものである。このよう
な姿勢制御手段３９はワイヤ等の屈曲自在な吊り上げ要
素を用いなくとも、同様の機能を発揮させ得るべく構成
させたものであり、また、必要に応じて第５図、第６図
に示す吊金具１１を選択して、その目的に応じた機能を
達成させるものである。

ゆえに、登り斜坑、水平坑、下り斜坑にあっても、セグ
メント搬送装置３１をシールド掘進機５のシールドフレ
ーム２０後部より適宜離間を保持して機内のエレクタ部
にセグメント２の搬送を無理なく達成すると共に、それ
によって得られる作業スペースを有効に利用させるもの
であり、安全なセグメント組立作業を達成するものであ
る。またこのセグメント搬送装置３１を使用しない場合
は制御金具４０及びホイストブーム８を、それぞれの流
体シリンダ４１及び流体手段１５を操作して上方に俯仰
回動し、それらを保持固定させることによって上記トン
ネル４内の離間を保持することができると共に、トンネ
ル４内の障害物に接触することなくセグメント２をエレ
クタ部に搬送自在にしたものである。

尚、本実施例では姿勢制御金具４０と吊金具１１を組み
合わせて使用する例で説明したが、上記機能を満足する
制御金具４０と吊金具１１を一体的に形成して新たな制
御金具４０を形成することも当然可能である。またセグ
メント搬送装置３１を走行せる手段は上記第２図乃至第
４図に示した実施例と同様である。但し、水平坑におい
ては自走装置によって走行させることも可能である。

［発明の効果］ 以上数するに本発明によれば次の如き優れた効果を発揮
する。

（１）　ホイストビームにトロリを走行自在に設け、そ
のトロリにホイストブームを回動自在に設け、このホイ
ストブームを流体手段等で俯仰自在とし、またホイスト
ブームの先端に吊金具を設けたので、シールド掘進機の
傾斜に合せてセグメントをシールドフレーム後部のエレ
クタ部の適宜位置に安全かつ容易に搬送することができ
る。

（２）　ホイストブームの先端に取り付ける吊金具を、
そのホイストブームに対して回動自在に、かつその回動
輪の軸回りに回転自在にすることによって、セグメン］
−を吊り上げた後に、そのセグメントの向きを変えてエ
レクタ部に搬送することができる。

（３）　ホイストブームの先端に姿勢制御金具を設け、
その吊金具にセグメントの吊り上げ用の吊金具を設けて
、上記姿勢制御用の吊金具と、上記ホイストブームとに
姿勢制御手段である流体手段を設けたことによって、そ
の流体手段を伸長させればセグメントの姿勢を強制的に
また、振れのないように制御し、容易にエレクタ部に搬
送できる。

（４）　セグメン１へ搬送装置が、流体手段と姿勢制御
手段によってそれぞれ独立して俯仰自在なので、シール
ド掘進機後部より適宜離間を確保でき作業スベ〜スを確
保すると共に、安全性及びそれぞれの状態に応じてエレ
クタ部に最適にセグメント搬送を達成することができる
。

（５）　構造が簡単かつコンパクトなのでホイストブー
ムを上方に俯仰させることによって作業空間が確保され
ると共に、流体手段を用いているために操作性が優れて
いる。

６）　トロリ上方の両端にそれぞれシャックルを設け、
そのシャックルに牽引用ワイヤと、引き留め用ワイヤと
を設け、これを調整することによって、登り斜坑、下り
斜坑掘進時に、トロリの走行を規制可能に構成されてい
るため、作業の安全性と迅速性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はシールド掘進機が水平から登り斜坑掘進する状
態を示す概略断面図、第２図は本発明のセグメント搬送
装置が設けられて登り斜坑掘進する状態を示す概略断面
図、第３図は第２図の要部詳細図、第４図は第３図のＩ
Ｖ　−ＩＶ線矢視断面図、第５図乃至第７図は本発明の
実施例のセグメント吊り上げ用の吊金具を示す図、第８
図は、本発明の他の実施例を示す図、第９図は第８図の
ＩＸ　−ＩＸ線矢視断面図、第１０図は第７図のセグメ
ント吊土用吊金具を収容する吊金具を示す図である。 図中、１はカッタ、２はセグメント、４はトンネル、５
はシールド掘進機、６はホイストビーム、７はトロリ、
８はホイストブーム、１１は吊金具、３つは姿勢制御手
段である。 特許出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士　
絹　谷　信　雄 第３図 ＵＵ 第４図 第５図　第６図 ７ぢ ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中　トンネル掘進に対応し、順次セグメントを組み立て
   てトンネルを構築するエレクタ部を有するシールド掘進
   機において、掘進方向後方より上記トンネル内に沿って
   上記エレクタ部に延出されたホイストビームと、該ホイ
   ストビームに沿って走行自在に支持されたトロリと、該
   トロリに重力方向に俯仰自在に枢支されたホイストブー
   ムと、該ホイストブームの先端部に、該ホイストブーム
   に対して回動自在に設けられ、上記セグメントに着脱自
   在に係合する吊金具とを備えたことを特徴とするセグメ
   ント搬送装置。 （２）トンネル掘進に対応し、順次セグメントを組み立
   ててトンネルを構築するエレクタ部を有するシールド掘
   進機において、掘進方向後方より上記トンネル内に沿っ
   て上記エレクタ部に延出されたホイストビームと、該ホ
   イストビームに沿って走行自在に支持されたトロリと、
   該トロリに重力方向に俯仰自在に枢支されたホイストブ
   ームと、該ホイストブームの先端部に、該ホイストブー
   ムに対して回動自在に設【プられ、上記セグメントに着
   脱自在に係合し、これを吊り下げるための吊金具と、該
   吊金具を含んだセグメントを姿勢制御するための姿勢制
   御手段とを備えたことを特徴とするセグメント搬送装置
   。