(57)【要約】【課題】シールド掘進機の中央の空間の有効径を大きく確保することができるエレクタ装置を提供する。【解決手段】シールド掘進機のエレクタ装置は、シールド掘進機の中心線回りに旋回する旋回ユニットと、旋回ユニットにシールド掘進機の軸方向に移動可能に支持されたベース部、およびセグメントと係合する係合部を含む把持ユニットと、ベース部に設けられた、シールド掘進機の軸方向において係合部の両側に位置する一対のピッチング規制部と、を備え、一対のピッチング規制部のそれぞれは、セグメントに当接するパッドをシールド掘進機の径方向に移動するリンク機構と、シールド掘進機の径方向と直交する方向に伸縮してリンク機構を駆動するジャッキと、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機の中心線回りに旋回する旋回ユニットと、
前記旋回ユニットに前記シールド掘進機の軸方向に移動可能に支持されたベース部、およびセグメントと係合する係合部を含む把持ユニットと、
前記ベース部に設けられた、前記シールド掘進機の軸方向において前記係合部の両側に位置する一対のピッチング規制部と、を備え、
前記一対のピッチング規制部のそれぞれは、前記セグメントに当接するパッドを前記シールド掘進機の径方向に移動するリンク機構と、前記シールド掘進機の径方向と直交する方向に伸縮して前記リンク機構を駆動するジャッキと、を含む、シールド掘進機のエレクタ装置。
【請求項２】
前記ジャッキが伸縮する方向は、前記シールド掘進機の軸方向とも直交する、請求項１に記載のシールド掘進機のエレクタ装置。
【請求項３】
前記係合部は、前記ベース部から前記シールド掘進機の径方向外向きに突出しており、前記係合部には、前記セグメントとの係合用のピンが挿通される貫通穴が設けられており、
前記リンク機構は、前記パッドを、前記シールド掘進機の径方向において前記貫通穴の内側から外側まで移動する、請求項１または２に記載のシールド掘進機のエレクタ装置。
【請求項４】
前記リンク機構は菱形状である、請求項１〜３の何れか一項に記載のシールド掘進機のエレクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機のエレクタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トンネルを掘削するシールド掘進機には、エレクタ装置が搭載されている。このエレクタ装置は、トンネルの壁面に沿ってセグメントを組み立てるためのものである。
【０００３】
具体的に、エレクタ装置は、シールド掘進機の中心線回りに旋回する旋回ユニットと、シールド掘進機の軸方向に移動する把持ユニットを含む。把持ユニットは、旋回ユニットにシールド掘進機の軸方向に移動可能に支持されたベース部と、セグメントと係合する係合部を含む。例えば、特許文献１に開示されたエレクタ装置では、係合部が、ベース部に設けられた、セグメントに設けられた吊金物が挿通される開口である。
【０００４】
把持ユニットには、一般的に、一対のピッチング規制部と一対のローリング規制部が設けられる。一対のピッチング規制部は、シールド掘進機の軸方向において係合部の両側に位置しており、セグメントに当接することでセグメントのピッチングを規制する。一対のローリング規制部は、シールド掘進機の周方向において係合部の両側に位置しており、セグメントに当接することでセグメントのローリングを規制する。特許文献１に開示されたエレクタ装置では、ピッチング規制部およびローリング規制部に、シールド掘進機の径方向に伸縮するジャッキが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８９９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ピッチング規制部およびローリング規制部にシールド掘進機の径方向に伸縮するジャッキを用いた場合には、シールド掘進機の中央の空間であって配管などが配索される空間の有効径を大きく確保することが困難である。特に、ピッチング規制部はシールド掘進機の周方向において一対のローリング規制部の間に位置するため、シールド掘進機の中央の空間の有効径は主にピッチング規制部により制限される。
【０００７】
そこで、本発明は、シールド掘進機の中央の空間の有効径を大きく確保することができるエレクタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明のシールド掘進機のエレクタ装置は、シールド掘進機の中心線回りに旋回する旋回ユニットと、前記旋回ユニットに前記シールド掘進機の軸方向に移動可能に支持されたベース部、およびセグメントと係合する係合部を含む把持ユニットと、前記ベース部に設けられた、前記シールド掘進機の軸方向において前記係合部の両側に位置する一対のピッチング規制部と、を備え、前記一対のピッチング規制部のそれぞれは、前記セグメントに当接するパッドを前記シールド掘進機の径方向に移動するリンク機構と、前記シールド掘進機の径方向と直交する方向に伸縮して前記リンク機構を駆動するジャッキと、を含む、ことを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、シールド掘進機の径方向と直交する方向に伸縮するジャッキがピッチング規制部に用いられるため、ピッチング規制部の高さ（シールド掘進機の径方向の大きさ）を小さく抑えることができる。従って、シールド掘進機の中央の空間の有効径を大きく確保することができる。
【００１０】
前記ジャッキが伸縮する方向は、前記シールド掘進機の軸方向とも直交してもよい。この構成によれば、シールド掘進機の軸方向における把持ユニットの大きさを小さく抑えることができる。
【００１１】
前記係合部は、前記ベース部から前記シールド掘進機の径方向外向きに突出しており、前記係合部には、前記セグメントとの係合用のピンが挿通される貫通穴が設けられており、前記リンク機構は、前記パッドを、前記シールド掘進機の径方向において前記貫通穴の内側から外側まで移動してもよい。この構成によれば、シールド掘進機の径方向においてパッドを係合部の貫通穴の内側まで移動させれば、その貫通穴にピンを容易に挿入することができる。
【００１２】
例えば、前記リンク機構は菱形状であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シールド掘進機の中央の空間の有効径を大きく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエレクタ装置が搭載されたシールド掘進機の断面図である。
【図２】図１に示すエレクタ装置の背面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図であり、ピッチング規制部のパッドが後退した状態を示す。
【図５】図４に対応する断面図であり、ピッチング規制部のパッドが進出した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に、本発明の一実施形態に係るエレクタ装置３が搭載されたシールド掘進機１を示す。シールド掘進機１は、筒状の胴体１１と、胴体１１の先端に設けられたカッターヘッド（図示せず）を含む。エレクタ装置３は、胴体１１の内部に配置されている。
【００１６】
エレクタ装置３は、シールド掘進機１の中心線１０回りに旋回する旋回ユニット４と、シールド掘進機１の軸方向に移動する把持ユニット５を含む。把持ユニット５には、図１および図２に示すように当該把持ユニット５がシールド掘進機１の中心線１０の下方に位置する状態で、セグメント２が把持される。このため、以下では、説明の便宜上、シールド掘進機１の中心線１０から把持ユニット５に向かう方向を下向き、その逆の方向を上向きという。また、シールド掘進機１の軸方向を前後方向ともいう。
【００１７】
旋回ユニット４は、周方向移動ユニット４Ａと径方向移動ユニット４Ｂを含む。周方向移動ユニット４Ａは、図略のモータにより、中心線１０を中心とするシールド掘進機１の周方向に回転され、径方向移動ユニット４Ｂは、図略のジャッキにより、中心線１０を中心とするシールド掘進機１の径方向に移動される。
【００１８】
周方向移動ユニット４Ａは、図１および図２に示すように、前後方向に延びる筒状のドラム４１と、ドラム４１の後端面に支持板４２を介して取り付けられた一対のガイド４３を含む。一対のガイド４３は、シールド掘進機１の中心線１０を挟んで互いに離間している。ドラム４１は、複数のローラ１３によって回転可能に支持されている。各ローラ１３は、構造体１２を介して胴体１１に取り付けられている。
【００１９】
径方向移動ユニット４Ｂは、周方向移動ユニット４Ａのガイド４３に上下方向（シールド掘進機１の径方向と平行な方向）に摺動可能に支持された一対のシャフト４４と、シャフト４４の下端同士を連結する略円弧状のフレーム４５と、フレーム４５から後向きに延びる一対のシャフト４６を含む。
【００２０】
把持ユニット５は、図略のジャッキによって前後方向に移動される。具体的に、把持ユニット５は、前後方向に移動可能に旋回ユニット４に支持されたベース部５０と、セグメント２と係合する係合部５５を含む。本実施形態では、係合部５５がベース部５０から下向き（シールド掘進機１の径方向外向き）に突出している。
【００２１】
ベース部５０は、シャフト４６に沿って摺動可能な一対の摺動筒５１と、摺動筒５１同士を橋架するように延びるベース板５２を含む。また、ベース部５０は、図２および図３に示すように、ベース板５２の下面に沿って摺動筒５１同士を連結する、前後方向で互いに対向する一対の連結板５３と、連結板５３同士の間に配置された底板５４を含む。
【００２２】
本実施形態では、係合部５５が、底板５４の下面に接合された、前後方向で互いに対向する一対の突出板で構成されている。これらの突出板の間に、セグメント２に設けられた吊金物２１が挿入される。係合部５５および吊金物２１には、係合用のピン９が挿入される貫通穴５６，２２がそれぞれ設けられている。つまり、吊金物２１が係合部５５の一対の突出板の間に挿入された状態で、ピン９が貫通穴５６，２２に挿通されることにより、係合部５５にセグメント２が係合され、把持ユニット５にセグメント２が把持される。
【００２３】
ベース部５０には、一対のピッチング規制部６と一対のローリング規制部７が設けられている。ピッチング規制部６は、前後方向（シールド掘進機１の軸方向）において係合部５５の両側に位置しており、セグメント２に当接することでセグメント２のピッチングを規制する。ローリング規制部７は、シールド掘進機１の周方向において係合部５５の両側に位置しており、セグメント２に当接することでセグメント２のローリングを規制する。
【００２４】
本実施形態では、各ローリング規制部７に、上下方向に伸縮するジャッキが用いられている。このジャッキは、セグメント２に当接するパッド３２を上下方向に移動する。ただし、ローリング規制部７に用いられるジャッキは、シールド掘進機１の径方向に伸縮してもよい。
【００２５】
一方、各ピッチング規制部６には、図４に示すように、シールド掘進機１の径方向および軸方向と直交する方向に伸縮するジャッキ８が用いられている。具体的に、各ピッチング規制部６は、セグメント２と当接するパッド３１をシールド掘進機１の径方向に移動するリンク機構６０を含み、このリンク機構６０がジャッキ８により駆動される。リンク機構６０は、図４および図５に示すように、パッド３２を、シールド掘進機１の径方向において上述した貫通穴５６の内側から外側まで移動する。
【００２６】
本実施形態では、リンク機構６０が、上下方向に変形する菱形状であり、取付板６１を介してベース板５２の下面に取り付けられた前後一対の保持板６２と、パッド３１が取り付けられた先端金物６５との間に介在している。
【００２７】
より詳しくは、リンク機構６０は、保持板６２から斜め下向きに延びる４つの第１リンク部材６３と、先端金物６５から斜め上向きに延びる４つの第２リンク部材６４を含む。第１リンク部材６３の上端は、シャフト６６を介して保持板６２に連結されており、第１リンク部材６３の下端は、シャフト６７を介して第２リンク部材６４の上端に連結されている。第２リンク部材６４の下端は、シャフト６８を介して先端金物６５に連結されている。
【００２８】
シールド掘進機１の周方向で隣り合う第１リンク部材６３の上端同士はギア構造により互いに噛み合っている。これにより、それらの第１リンク部材６３の水平方向に対する角度が常に同一に保たれる。同様に、シールド掘進機１の周方向で隣り合う第２リンク部材６４の下端同士はギア構造により互いに噛み合っている。これにより、それらの第２リンク部材６４の水平方向に対する角度が常に同一に保たれる。
【００２９】
上述したジャッキ８の両端は、シャフト６７に連結されている。すなわち、ジャッキ８が伸長すれば、リンク機構６０の菱形が図４に示すように上下方向に押し潰され、パッド３１が上向きに後退する。このとき、ジャッキ８は、リンク機構６０の菱形の変形に合わせて上向きに移動する。一方、ジャッキ８が短縮すれば、リンク機構６０の菱形が図５に示すように上下方向に拡張され、パッド３１が下向きに進出する。このとき、ジャッキ８は、リンク機構６０の菱形の変形に合わせて下向きに移動する。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態のエレクタ装置３では、シールド掘進機１の径方向と直交する方向に伸縮するジャッキ８がピッチング規制部６に用いられるため、ピッチング規制部６の高さ（シールド掘進機１の径方向の大きさ）を小さく抑えることができる。従って、シールド掘進機１の中央の空間の有効径Ｄ（図２参照）を大きく確保することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、シールド掘進機１の径方向においてパッド３１が係合部５５の貫通穴５６の内側から外側まで移動するので、パッド３１を貫通穴５６の内側まで移動させれば、その貫通穴５６にピン９を容易に挿入することができる。
【００３２】
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００３３】
例えば、ジャッキ８は、必ずしもシャフト６７同士の間に介在している必要はない。例えば、シールド掘進機１の周方向で隣り合う第１リンク部材６３が互いに交差するように第１リンク部材６３の長さが長くされ、シャフト６６同士の間にジャッキ８が介在してもよい。この構成であれば、ジャッキ８をベース板５２に取り付けることができる。
【００３４】
また、シールド掘進機１の径方向と直交するジャッキ８の伸縮方向（軸方向）は、前記実施形態ではシールド掘進機１の軸方向とも直交しているが、ピッチング規制部６の向きが９０度回転されてジャッキ８の伸縮方向がシールド掘進機１の軸方向と平行であってもよい。ただし、前記実施形態のように、ジャッキ８の伸縮方向がシールド掘進機１の軸方向と直交する構成であれば、シールド掘進機１の軸方向における把持ユニット５の大きさを小さく抑えることができる。
【００３５】
また、前記実施形態では、ローリング規制部７に上下方向に伸縮するジャッキが用いられていたが、ローリング規制部７にも、ピッチング規制部６と同様のリンク機構が用いられてもよい。
【００３６】
また、係合部５５は、特許文献１と同様に、ベース部５０に設けられた、セグメントに接合された吊金物が挿通される開口であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１    シールド掘進機
１０  中心線
２    セグメント
２１  突出部
３    エレクタ装置
３１，３２  パッド
４    旋回ユニット
５    把持ユニット
５０  ベース部
５５  係合部
５６  貫通穴
６    ピッチング規制部
６０  リンク機構
８    ジャッキ
９    ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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