(57)【要約】【課題】長尺で大重量のセグメントを安定して保持し、組付け姿勢への姿勢変更を容易に行う。【解決手段】長辺部LSと短辺部SSからなる矩形断面の覆工体Lを組み立てるセグメント組立装置51であって、長辺方向および短辺方向に移動自在でかつシールド軸心方向に出退自在な移動体52に、覆工体Lの一対の長辺部LSにそれぞれ対向する長辺保持ブーム71が長辺方向の軸心周りに回動自在に支持された上下保持フレーム53U,53Dを設け、長辺保持ブーム71に長辺セグメントS1を保持可能な長辺セグメント保持部81を設け、移動体52に、長辺セグメント保持部81が反切羽側に向く受取り姿勢と、長辺部LS側に対向する展開姿勢との間で、上下保持フレーム53U,53Dを長辺方向の軸心周りに略９０度回動させるセグメント揺動装置を設けた。【選択図】図２
2010138561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機により掘削されたトンネルの内面に、長辺セグメントと短辺セグメントとにより長辺部と短辺部からなる矩形断面の覆工体を組み立てるセグメント組立装置であって、
シールド掘進機の本体後部に、長辺方向および短辺方向に移動自在でかつシールド軸心方向に出退自在な移動体を設け、
当該移動体に、一対の長辺部にそれぞれ対向する長辺保持ブームが長辺方向の軸心周りに回動自在に支持された保持フレームを設け、
前記長辺保持ブームに長辺セグメントを保持可能な長辺セグメント保持部を設け、
移動体に、前記長辺セグメント保持部が反切羽側に向く受取り姿勢と、長辺部側に対向する展開姿勢との間で、保持フレームをそれぞれ長辺方向の軸心周りに略９０度回動させるセグメント揺動装置を設けた
ことを特徴とするセグメント組立装置。
【請求項２】
保持フレームは、長辺保持ブームの両端部に連結されて移動体に長辺方向の軸心周りに回動自在に支持された揺動アームを有し、
少なくとも前記揺動アームに、短辺セグメントを保持可能な短辺セグメント保持部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のセグメント組立装置。
【請求項３】
移動体は、シールド掘進機の本体後部に長辺方向に移動自在に配置された横行フレームと、当該横行フレームに短辺方向に移動自在に支持された一対の縦行フレームと、当該縦行フレームにそれぞれトンネル軸心方向に出退自在に支持されたスライドフレームとを具備し、
前記スライドフレームに、保持フレームが回動自在に支持された
ことを特徴とする請求項１または２記載のセグメント組立装置。
【請求項４】
長辺セグメント保持部と長辺セグメントの一方に、連結具と回り止め具とを設けるとともに、他方に前記連結具に連結自在な被連結具と、前記回り止め具が係合離脱自在な回り止め受け具とを設け、
短辺セグメント保持部と短辺セグメントの一方に、連結具と回り止め具とを設けるとともに、他方に前記連結具に連結自在な被連結具と、前記回り止め具が係合離脱自在な回り止め受け具とを設け、
前記長辺セグメント保持部および前記短辺セグメント保持部に、各セグメントをそれぞれトンネル軸心周りおよび長辺方向の軸心周りにそれぞれ揺動可能な揺動微調整装置を設けた
ことを特徴とする請求項２または３に記載のセグメント組立装置。
【請求項５】
覆工体は、一対の長辺セグメントと、残部長辺部分およびコーナー部ならびに短辺部分を有する一対２組の短辺セグメントからなり、
短辺セグメント保持部は、長辺保持ブームと揺動アームの連結部を挟んで長辺保持ブームと揺動アームとに設けられた
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のセグメント組立装置。
【請求項６】
両保持フレームと各揺動フレームとの囲まれた空間の中央部に、移動体および保持フレームの動作により干渉されないトンネル軸心方向の挿通空間を設け、
当該挿通空間に、シールド掘進機の支援部材を配置した
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のセグメント組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機により矩形断面のトンネルを掘削した後、複数のセグメントにより矩形断面の覆工体を組み立てて覆工するセグメント組立装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のセグメント組立装置は、矩形断面のシールド本体の後部で上辺部と下辺部とに、長辺方向に沿って設置された一対のガイドレール間に、走行体を移動自在に配置し、この走行体に回転体をトンネル軸心に平行な軸心まわりに回転自在に設け、この回転体の外周部に揺動アームをトンネル軸心に平行な軸心まわりに揺動自在に設け、揺動アームの先端部にセグメント保持フレームをトンネル軸心に平行な軸心周りに揺動自在に設けたものである。
【特許文献１】特許第３８５９３００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、矩形断面のトンネルでは、長辺の中心部に大きい土圧がかかるため、セグメントの接続部を長辺の中心部からできるだけ離れた位置に配置することが望ましい。しかし、セグメントの接続部を長辺の中心部からできるだけ離れた位置に配置した場合、長尺セグメントを使用することになる。たとえば縦横比の大きい扁平な矩形断面のトンネルの場合には、組立時に干渉して取り扱いが困難となるという問題がある。また長いセグメントは重量が大きく、特許文献１のセグメント組立装置のように、揺動アームに長尺セグメントを保持して姿勢変更する場合、揺動アーム構造では、その強度と駆動力を増大するのが難しく、長尺セグメントを安定して保持し姿勢変更することが困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決して、長尺で大重量のセグメントを安定して保持でき、組付け姿勢への姿勢変更を容易に行えるセグメント組立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】
【０００５】
請求項１記載の発明は、シールド掘進機により掘削されたトンネルの内面に、長辺セグメントと短辺セグメントとにより長辺部と短辺部からなる矩形断面の覆工体を組み立てるセグメント組立装置であって、シールド掘進機の本体後部に、長辺方向および短辺方向に移動自在でかつシールド軸心方向に出退自在な移動体を設け、当該移動体に、一対の長辺部にそれぞれ対向する長辺保持ブームが長辺方向の軸心周りに回動自在に支持された保持フレームを設け、前記長辺保持ブームに長辺セグメントを保持可能な長辺セグメント保持部を設け、移動体に、前記長辺セグメント保持部が反切羽側に向く受取り姿勢と、長辺部側に対向する展開姿勢との間で、保持フレームをそれぞれ長辺方向の軸心周りに略９０度回動させるセグメント揺動装置を設けたものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、保持フレームは、長辺保持ブームの両端部に連結されて移動体に長辺方向の軸心周りに回動自在に支持された揺動アームを有し、少なくとも前記揺動アームに、短辺セグメントを保持可能な短辺セグメント保持部を設けたものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、移動体は、シールド掘進機の本体後部に長辺方向に移動自在に配置された横行フレームと、当該横行フレームに短辺方向に移動自在に支持された一対の縦行フレームと、当該縦行フレームにそれぞれトンネル軸心方向に出退自在に支持されたスライドフレームとを具備し、前記スライドフレームに、保持フレームが回動自在に支持されたものである。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の構成において、長辺セグメント保持部と長辺セグメントの一方に、連結具と回り止め具とを設けるとともに、他方に前記連結具に連結自在な被連結具と、前記回り止め具が係合離脱自在な回り止め受け具とを設け、短辺セグメント保持部と短辺セグメントの一方に、連結具と回り止め具とを設けるとともに、他方に前記連結具に連結自在な被連結具と、前記回り止め具が係合離脱自在な回り止め受け具とを設け、前記長辺セグメント保持部および前記短辺セグメント保持部に、各セグメントをそれぞれトンネル軸心周りおよび長辺方向の軸心周りにそれぞれ揺動可能な揺動微調整装置を設けたものである。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の構成において、覆工体は、一対の長辺セグメントと、残部長辺部分およびコーナー部ならびに短辺部分を有する一対２組の短辺セグメントからなり、短辺セグメント保持部は、長辺保持ブームと揺動アームの連結部を挟んで長辺保持ブームと揺動アームとに設けられたものである。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項２乃至５のいずれかに記載の構成において、両保持フレームと各揺動フレームとの囲まれた空間の中央部に、移動体および保持フレームの動作により干渉されないトンネル軸心方向の挿通空間を設け、当該挿通空間に、シールド掘進機の支援部材を配置したものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の構成によれば、覆工体の長辺部に対向して長辺保持ブームを設け、この長辺保持ブームに長辺セグメント保持部を設けたので、長尺で大重量の長辺セグメントを安定して保持することができる。またセグメント揺動装置により、長辺保持ブームを長辺方向の軸心周りに略９０度回動させることにより、受渡し姿勢の長辺セグメントを組付け姿勢にするので、長辺セグメントの旋回空間を小さくすることができるとともに、姿勢変更に必要な駆動トルクを小さくすることができ、大重量で長尺の長辺セグメントを長辺セグメント保持部に安定して保持することができ、組付け姿勢への姿勢変更を容易に行うことができる。
【００１２】
請求項２記載の構成によれば、長辺保持ブームの両端部に揺動アームを連結することにより、保持フレームの強度を高めて長尺で大重量の長辺セグメントをさらに安定して保持することができる。また揺動アームを利用して短辺セグメントを保持することができ、効率よくセグメントの組付け作業を行うことができる。
【００１３】
請求項３記載の構成によれば、横行フレームを介して長辺方向に移動させ、縦行フレームを介して短辺方向に移動させ、スライドフレームを介してトンネル軸心方向に出退させることにより、保持フレームを確実に覆工体の組付け位置に移動させて各セグメントをそれぞれ精度よく組付けることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、連結具と被連結具とにより各セグメントとセグメント保持部とを容易に連結するとともに、回り止め具と回り止め受け具とによりセグメントをそれぞれ回り止めして長辺セグメントおよび短辺セグメントをそれぞれ安定して保持することができ、さらに揺動微調整装置により各セグメントの姿勢を微調整して精度よく組付けることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、長辺部をほぼ１本の長辺セグメントで構成し、短辺部をコーナー部を有する２本の短辺セグメントで構成することにより、最も負荷のかかる長辺部の中央部からずれた位置に連結部を配置することができ、強度の高い覆工体を形成することができる。また短辺部を２分割した短辺セグメントの短辺部分を、揺動アームの短辺セグメント保持部に保持させるので、揺動アームを短くすることができ、各セグメントの回動に必要な空間を小さくできるとともに、駆動トルクを削減することができる。
【００１６】
請求項６記載の発明によれば、両保持フレームと各揺動フレームとの囲まれた空間の中央部に挿通空間を設けて、支援部材を配置することにより、狭いトンネル空間を有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るセグメント組立装置を具備したセグメント搬入組立設備の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態］
（覆工体）
図１に示すように、シールド掘進機により掘削された矩形断面のトンネル内面に覆工される覆工体Ｌは、たとえば３種類６個のセグメントＳ１〜Ｓ３により、一対の長辺部ＬＳと一対の短辺部ＳＳとを具備した横長の矩形断面に組み立てられるものである。トンネル軸心Ｏ方向に一定の幅で分割された１セットのセグメントＳ１〜Ｓ３は、最大の負荷がかかる長辺部ＬＳの中央からできるだけ離れた位置に連結端を配置した上辺と下辺の長辺セグメントＳ１と、左右一対の第１短辺セグメントＳ２および左右一対の第２短辺セグメントＳ３からなる。
【００１８】
第１短辺セグメントＳ２は、長辺セグメントＳ１の一方の連結端に連結される残部長辺部分Ｓ２ａとコーナー部Ｓ２ｃと一部の短辺部分Ｓ２ｂとを有して、正面背面視で縦横比の大きいＬ形に形成され、トンネル軸心Ｏの対称位置に配置される。また第２短辺セグメントＳ３は、長辺セグメントＳ１の他方の連結端に連結される残部長辺部分Ｓ３ａとコーナー部Ｓ３ｃと短辺部分Ｓ３ｂとを有して、正面背面視で略等辺のＬ形に形成され、トンネル軸心Ｏの対称位置に配置される。
【００１９】
また上辺側に組付けられる上辺組（他方の長辺側の組）セグメントＳ１〜Ｓ３と、下辺側に組付けられる下辺組（一方の長辺側の組）セグメントＳ１〜Ｓ３とで１セットが構成され、さらに１セット毎のセグメントＳ１〜Ｓ３は、それぞれ交互に対称位置に配置されて連結部が連続することのないように組立てられる。
【００２０】
これら各セグメントＳ１〜Ｓ３の組立手順は、まず下辺組の長辺セグメントＳ１が組み付けられる。次に左右の第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３が任意の順で組付けられる。さらに上辺組の左右の第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３が任意の順に組付けられ、最後にキーセグメントとなる上辺組の長辺セグメントＳ１が組付けられる。これら各セグメントＳ１〜Ｓ３は、後述の後方台車１１で、下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３と上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３とに振り分けられて後述のセグメント組立装置５１に受け渡される。
【００２１】
（後方台車およびセグメント組立装置の概要）
搬入組立設備は、図５〜図８に示すように、シールド掘進機の本体４０の後部に設置されたセグメント組立装置５１と、本体４０の後部に移動自在に配置されてシールド掘進機に追従移動される後方台車１１と、既設覆工体Ｌに沿って後方台車１１に各セグメントＳ１〜Ｓ３を順次搬入するセグメント台車１２とが具備されている。
【００２２】
セグメント台車１２は、既設覆工体Ｌの後方（反切羽側）から下辺の長辺部ＬＳ上を往復移動され、各セグメントＳ１〜Ｓ３をそれぞれ所定の搬入姿勢で搬入する。これら搬入姿勢は、搬入移動に占有する幅が小さくなるように、その長尺部がトンネル軸心Ｏ方向に沿う姿勢とされる。すなわち、長辺セグメントＳ１は、その長尺部がトンネル軸心Ｏに沿う姿勢となる。また第１短辺セグメントＳ２は、長尺部である短辺部分Ｓ２ｂがトンネル軸心Ｏに沿い、かつコーナー部Ｓ２ｃが後部に位置する姿勢となる。さらに第２短辺セグメントＳ３は、トンネル軸心Ｏに沿って短辺部分Ｓ３ｂが配置され、コーナー部Ｓ３ｃが後部に位置する。そして搬入姿勢の各セグメントＳ１〜Ｓ３は、組立時に切羽面側となる前面が、下辺組では下面側に、上辺組では上面側に向くようにセグメント台車１２上に載置される。
【００２３】
後方台車１１には、後部（反切羽側）に設けられた横行ホイスト装置（旋回移載機構）１３と、中間部に設けられたテーブルシフト装置（振分け機構）１４と、左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌが後方台車１１の後部から前部（切羽側）に往復移動自在に設けられたテーブル搬送装置（搬送機構）１５とが具備されている。
【００２４】
そして、図１０に示すように、セグメント台車１２により導入ラインＣ０に沿って後方台車１１に搬入された搬入姿勢の各セグメントＳ１〜Ｓ３のうち、長辺セグメントＳ１が横行ホイスト装置１３により短辺方向の軸心周りに略９０度旋回されて長辺部ＬＳと平行な受渡し姿勢にされ、左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌに移載される。また第１短辺セグメントＳ２および第２短辺セグメントＳ３は、搬入姿勢と受渡し姿勢が同一であるため、横行ホイスト装置１３により姿勢変更することなく、入口シフトラインＲ１，Ｌ１に沿って左右に振り分けられて左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌにそれぞれ移載される。（ここで略９０度とは、設計上や現場構造の状態で変更される９０度前後の範囲をいい、たとえば８０〜１００度の範囲となる。）
次いで左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌが入口搬入ラインＣ２，Ｒ２，Ｌ２に沿ってテーブルシフト装置１４に搬入されると、各セグメントＳ１〜Ｓ３のうち、上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３がそれぞれ短辺方向の振分けラインＣ３，Ｒ３，Ｌ３に沿って上方に分離され、さらに上出口搬出ラインＣ４，Ｒ４，Ｌ４に沿って搬送されてセグメント組立装置５１に供給される。一方、下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３が入口搬入ラインＣ２，Ｒ２，Ｌ２から下出口搬出ラインＣ５，Ｒ５，Ｌ５に沿って搬送されてセグメント組立装置５１に供給される。
【００２５】
さらにセグメント組立装置５１は、長辺方向および短辺方向に移動自在で、かつトンネル軸心Ｏ方向に出退自在な移動体５２が設けられている。この移動体５２は、覆工体Ｌの上辺の長辺部ＬＳに対応して設けられて上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３を保持可能な上保持フレーム５３Ｕと、覆工体Ｌの下辺の長辺部ＬＳに対応して設けられて下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３を保持可能な下保持フレーム５３Ｄとを具備し、また移動体５２には、下保持フレーム５３Ｄおよび上保持フレーム５３Ｕをそれぞれ長辺方向の軸心周りに略９０度回動して、受渡し姿勢の各セグメントＳ１〜Ｓ３を組付け姿勢に変更可能なセグメント揺動装置７４（後述する）が設けられている。
【００２６】
したがって、下出口搬出ラインＣ５，Ｒ５，Ｌ５に沿って供給された下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３が下保持フレーム５３Ｄに保持されると、セグメント揺動装置７４により下保持フレーム５３Ｄを、保持面（外面）が切羽側に向く受け取り姿勢から、長辺方向の軸心周りに下方に略９０度回動して展開姿勢とし、下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３を組付け姿勢に変更する。また上出口搬出ラインＣ４，Ｒ４，Ｌ４に沿って供給された上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３が上保持フレーム５３Ｕに保持されると、上保持フレーム５３Ｕをその保持面が切羽側に向く受け取り姿勢から、セグメント揺動装置７４により長辺方向の軸心周りに９０度上方に回動して展開姿勢とし、受渡し姿勢の上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３を組付け姿勢に変更する。
【００２７】
以下、実施の形態の詳細を説明する。
（後方台車）
後方台車１１は、両側部に複数の走行車輪２２ｗを有する左右の底部フレーム２１Ｒ，２１Ｌが、セグメント台車１２の受け入れ可能な空間をあけて配置されている。そして左右の底部フレーム２１Ｒ，２１Ｌ上に複数の支柱２３がそれぞれ立設され、これら支柱２３，２３間に複数本のブーム材がトンネル軸心方向および長辺方向にそれぞれ掛け渡されて、前部架構２２Ｆと後部架構２２Ｒが形成されている。そして後部架構２２Ｒに横行ホイスト装置１３が設けられている。また前部架構２２Ｆの後部にテーブルシフト装置１４が設けられ、前部架構２２Ｆの前部で高さ方向の中間位置に、出口搬出ラインＣ４，Ｒ４，Ｌ５を形成する中段フレーム２１Ｍが設けられている。
【００２８】
（旋回移載機構）
横行ホイスト装置１３は、後部架構２２Ｒの天井フレーム間に長辺方向に掛け渡されたホイスト用横行レール２４と、このホイスト用横行レール２４に沿って移動自在なウインチ付きの横行ブロック２５を具備し、この横行ブロック２５から繰り出される索体およびフック２６を介して各セグメントＳ１〜Ｓ６をそれぞれ吊り上げ、作業員により旋回して搬入姿勢の長辺セグメントＳ１を受渡し姿勢とし、さらに第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３をそれぞれ入口シフトラインＲ１，Ｌ１に沿って移動して左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌに移載することができる。
【００２９】
（搬送機構）
搬送テーブル装置１５は、図１０に示すように、左右の自走式の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌを具備し、これら分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌを前部架構２２Ｆと後部架構２２Ｒとにわたって入口搬入ラインＣ２，Ｒ２，Ｌ２、振分けラインＣ３，Ｒ３，Ｌ３から上出口搬出ラインＣ４，Ｒ４，Ｌ４または下出口搬出ラインＣ５，Ｒ５，Ｌ５に沿って往復移動させる。
【００３０】
左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌは、図６に示すように、幅広の本体部１６ａとこの本体部１６ａの外側部から前方に突出する張出し部１６ｂとで平面視がＬ形に形成され、シールド軸心Ｏに対して左右対称となるように配置されている。これら左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌには、長辺セグメントＳ１の両端部がそれぞれ本体部１６ａの前端部に臨んで載置される。また第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３のコーナー部が本体部１６ａと張り出し部１６ｂの角部に臨み、さらに短辺部分Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂが張り出し部１６ｂに載置される。
【００３１】
分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌをそれぞれ走行させるテーブル走行装置２７は、図５〜図８に示すように、分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌをガイド車輪を介して底部フレーム２１Ｒ，２１Ｌおよび後述するシフトフレーム３３ならびに中段フレーム２１Ｍに、それぞれ敷設される左右一対の搬送ガイドレール２８Ａ〜２８Ｄと、これら搬送ガイドレール２８Ａ〜２８Ｄ間に敷設された搬送ラック２９Ａ〜２９Ｄと、両分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌに設けられたテーブル搬送駆動装置３０とを具備している。前記テーブル搬送駆動装置３０は、図８に示すように、搬送モータ３１と、この搬送モータ３１の出力軸に巻き掛け伝動機構および駆動軸を介して連動連結されて搬送ラック２９Ａ〜２９Ｄにそれぞれ噛み合う搬送ピニオン３２とを有している。そして左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌにより長辺セグメントＳ１を搬送する時は、搬送モータ３１を電気的に同期させて左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌを一体に走行させる。また第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３をそれぞれ搬送する時は、搬送モータ３１を単独で駆動して分割テーブル１６Ｒまたは１６Ｌを単独で走行させる。
【００３２】
（セグメント振分け機構）
テーブルシフト装置１４は、分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌを昇降可能なリフト装置により構成されている。すなわち、図５、図６、図９に示すように、底部フレーム２１Ｒ，２１Ｌの切り欠き部に、搬送ガイドレール２８Ｂおよび搬送ラック２９Ｂが敷設されたシフトフレーム３３が昇降自在に配置され、前部架構２２Ｆに、シフトフレーム３３を索体を介して昇降可能な左右一対で前後２組のテーブルホイスト装置３４が設置されている。
【００３３】
（セグメント組立装置）
図２〜図４に示すように、シールド掘進機の本体４０後部の反力支持枠４２に、既設セグメント（覆工体）を反力受けとしてシールド掘進機を推進する複数の推進ジャッキ４１が所定ピッチで取り付けられ、反力支持枠４２内にセグメント組立装置５１が設置されている。移動体５２は、反力支持枠４２内に長辺方向に移動自在に配置された上下一対の横行フレーム５４と、上下の横行フレーム５４を短辺方向に連結する左右２組の縦行ガイドブーム５８と、これら左右の縦行ガイドブーム５８にそれぞれ昇降自在に支持された縦行フレーム５５と、左右の縦行フレーム５５からそれぞれトンネル軸心Ｏ方向に沿って後方に突出されたスライドアーム５６と、これらスライドアーム５６に出退自在に支持された左右一対のスライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌとを具備している。
【００３４】
横行フレーム５４は、反力支持枠４２の内面にそれぞれ長辺方向に沿って敷設された左右一対の横行ガイドレール５９に、横行車輪を介して案内されている。さらに横行フレーム５４を長辺方向に移動させる横行駆動装置６０は、反力支持枠４２と横行ガイドレール５９，５９の間に、反力支持枠４２から内側に向かって相対方向に取り付けられた一対の横行ジャッキ６１が配置され、これら横行ジャッキ６１の駆動ロッドをそれぞれ、上下横行フレーム５４の支持部６２に連結して構成されている。したがって、左右の横行ジャッキ６１を相対して伸縮させることにより横行フレーム５４を長辺方向に移動させることができる。
【００３５】
左右の縦行フレーム５５は、左右の縦行ガイドブーム５８にそれぞれ昇降自在に支持され、各縦行フレーム５５からそれぞれ後方に向かって矩形断面のスライドアーム５６が突設されている。また縦行フレーム５５を昇降移動させる縦行駆動装置６３は、縦行フレーム５５の前面（切羽側）に支持された縦行ジャッキ６４の駆動ロッドが下の横行フレーム５４に連結されて構成されており、縦行ジャッキ６４を伸縮することにより、縦行フレーム５５をそれぞれ昇降移動させることができる。
【００３６】
左右のスライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌは、長辺方向に配置された上下一対の軸受フレーム６５とこれら軸受フレーム６５を両側部で連結する左右一対の連結フレーム６６とで、スライドアーム５６にそれぞれスライド自在に外嵌される矩形筒状に形成されている。これらスライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌを出退移動させる出退駆動装置６７は、スライドアーム５６内の上部と下部に配置されて縦行フレーム５５とスライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌとの間に連結された複数の前後方向ジャッキ６８により構成され、前後方向ジャッキ６８を同期して伸縮駆動することにより、スライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌをシールド軸心Ｏ方向に出退させることができる。
【００３７】
（保持フレーム）
上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄは対称構造で、図２〜図４に示すように、左右のスライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌの上部および下部にわたってそれぞれ長辺部ＬＳに対向して配置された長辺保持ブーム７１と、この長辺保持ブーム７１の両端部に垂設された揺動アーム７２および補助アーム７６とで、門形状に形成されている。そして左右の揺動アーム７２および補助アーム７６が、それぞれ長辺方向の揺動軸（長辺方向の軸心）７３を介して軸受フレーム６５の軸受穴に回動自在に支持されている。またこの上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄを揺動させるセグメント揺動装置７４は、スライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌに支持された揺動ジャッキ７５の駆動ロッドが上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄに連結されて構成されており、揺動ジャッキ７５を伸縮することにより、上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄをそれぞれ揺動軸７３を中心に長辺保持ブーム７１の保持面（外面）が後方（反切羽面側）に向く受取り姿勢と、覆工体Ｌの長辺部ＬＳに対向する展開姿勢との間で略９０度回動させることができる。
【００３８】
上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄには、長辺保持ブーム７１の保持面に長辺セグメントＳ１を保持する長辺セグメント保持部８１が設けられ、また長辺保持ブーム７１と揺動アーム７２のコーナー部を挟んで長辺保持ブーム７１と揺動アーム７２の保持面に、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３を保持する左右の短辺セグメント保持部９１がそれぞれ設けられている。
【００３９】
（長辺セグメント保持部）
長辺セグメント保持部８１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、長辺セグメントＳ１の内面（組立時）には、重心位置に対応してヒンジ（被連結具）Ｈ１が突設され、ヒンジＨ１から長辺方向の両側に等間隔をあけて左右一対の回り止めピン（回り止め具）Ｐ１が突設されている。一方、長辺セグメント保持部８１には、ヒンジＨ１を揺動軸７３と直交する方向の連結ピン（連結具）８２を介して連結する支持ブラケット（連結具）８３と、一対の回り止めピンＰ１がそれぞれ係合される溝部が形成された受け枠（回り止め受け具）８４が設けられている。
【００４０】
また長辺保持ブーム７１の保持面に、長辺セグメントＳ１の両端側にそれぞれ対向して前後一対の共用サポートジャッキ８５がそれぞれ設置され、これら４本の共用サポートジャッキ８５により、長辺セグメントＳ１を長辺方向の軸心周りのピッチング方向およびトンネル軸心Ｏ周りのローリング方向にそれぞれ微調整可能な長辺微調整揺動装置（微調整装置）８６が構成されている。ここで、受け枠８４の溝部と回り止めピンＰ１の係合部、およびヒンジＨ１と連結ピン８２と支持ブラケット８３の連結部には、それぞれ微調整可能な隙間が形成されている。
【００４１】
したがって、長辺保持ブーム７１に対向して配置した長辺セグメントＳ１のヒンジＨ１を、支持ブラケット８３に係合させて連結ピン８２を嵌め込み、さらに回り止めピンＰ１をそれぞれ受け枠８４の溝部に係合させることにより、保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄに長辺セグメントＳ１を保持させることができる。
【００４２】
（短辺セグメント保持部）
短辺セグメント保持部９１は、図４（ｃ）（ｄ）に示すように、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３の内面（組立時）に、コーナー部Ｓ２ｃ，Ｓ３ｃに回り止めピン（回り止め具）Ｐ２，Ｐ３がそれぞれ等角二等分線方向に突設され、短辺部分Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂの内面にヒンジ（被連結具）Ｈ２，Ｈ３がそれぞれ突設されている。
【００４３】
一方、短辺セグメント保持部９１には、短辺部分Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂの内面に、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３のヒンジＨ２，Ｈ３を連結ピン（連結具）９２を介して連結する支持ブラケット９３が突設され、また長辺保持ブーム７１の両端コーナー部に、回り止めピンＰ２，Ｐ３が係合可能な溝部を有する受け枠（回り止め受け具）９４がそれぞれ突設されている。
【００４４】
また、揺動アーム７２の先端側に前後一対の短辺側サポートジャッキ９５が所定間隔をあけて突設され、これら短辺側サポートジャッキ９５と共用サポートジャッキ８５とで、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３を長辺方向の軸心周りのピッチング方向およびトンネル軸心Ｏ周りのローリング方向にそれぞれ微調整可能な短辺微調整揺動装置（微調整装置）９６が構成されている。ここで、受け枠９４の溝部と回り止めピンＰ２，Ｐ３の係合部、およびヒンジＨ２，Ｈ３と連結ピン９２および支持ブラケット９３の連結部にはそれぞれ微調整可能な隙間が形成されている。
【００４５】
したがって、長辺保持ブーム７１のコーナー部に対応して配置された第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３のヒンジＨ２，Ｈ３を支持ブラケット９３に係合させて連結ピン９２を嵌め込み、さらに回り止めピンＰ２，Ｐ３を受け枠９４の溝部に係合させることにより、上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄにそれぞれ第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３を保持させることができる。
【００４６】
（挿通空間）
ところで、上下の横行フレーム５４（または上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄ）と縦行ガイドブーム５８とにより正面（背面）視で矩形枠状に形成され、この矩形枠の中央部に、掘削土砂を排出する排土コンベヤ４３や駆動電源ケーブルや油圧配管など配線配管群などの支援部材を通過させる挿通空間７０が形成されている。この挿通空間７０は、移動体５２があらゆる組付け位置に移動してもこれらの支援部材に干渉しないように構成されている。
【００４７】
（セグメントの搬入組立動作）
次に上記構成における各セグメントＳ１〜Ｓ３の搬入組立動作を図８〜図１４を参照して説明する。
【００４８】
１．下辺組の長辺セグメント
図１１（ａ）に示すように、セグメント台車１２が搬入ラインＣ０に沿って後方台車１１まで移動されて、搬入姿勢の長辺セグメントＳ１が後方台車１１に搬入される。そして横行ホイスト装置１３により長辺セグメントＳ１を吊り上げ、短辺方向の軸心（索体）周りに所定方向に略９０度旋回して受渡し姿勢とした後、図１１（ｂ）に示すように、左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌに掛け渡した状態で移載する。そして左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌを入口搬入ラインＣ２に沿ってテーブルシフト装置１４まで移動させ、さらに下出口搬出ラインＣ５に沿って移動させて、長辺セグメントＳ１をセグメント組立装置５１に供給する。
【００４９】
セグメント組立装置５１では、受取り姿勢で待機された下部保持フレーム５３Ｄの長辺セグメント保持部８１に、長辺セグメントＳ１を保持させる。さらに図１１（ｃ）に示すように、セグメント揺動装置７４により下部保持フレーム５３Ｄを下方に略９０度回動して展開姿勢とし長辺セグメントＳ１を組付け姿勢とすると同時に、移動体５２により下部保持フレーム５３Ｄを長辺方向および短辺方向ならびにトンネル軸心Ｏ方向にそれぞれ移動して、長辺セグメントＳ１を下辺の組付け位置に対向させる。さらに長辺微調整揺動装置８６により長辺セグメントＳ１の姿勢を微調整した後、推進ジャッキ４１と共働して組付け位置に設置する。
【００５０】
２．下辺組の第２短辺セグメント
図１２（ａ）に示すように、セグメント台車１２が搬入ラインＣ０に沿って後方台車１１まで移動されて、短辺部分Ｓ３ｂがトンネル軸心Ｏ方向に沿いかつコーナー部Ｓ３ｃが後部に位置する搬入姿勢で積み込まれた第２短辺セグメントＳ３が後方台車１１に搬入される。そして、横行ホイスト装置１３により第２短辺セグメントＳ３を吊り上げ、入口シフトラインＬ１に沿って左側にシフトさせ、搬入姿勢と同じ受渡し姿勢で第２短辺セグメントＳ３を左分割テーブル１６Ｌに移載する。そして図１２（ｂ）に示すように、左分割テーブル１６Ｌを入口搬入ラインＬ２に沿ってテーブルシフト装置１４まで移動し、さらに下出口搬出ラインＬ５に沿って移動して第２短辺セグメントＳ３をセグメント組立装置５１に供給する。
【００５１】
セグメント組立装置５１では、受取り姿勢で待機された下部保持フレーム５３Ｄの左側の短辺セグメント保持部９１に第２短辺セグメントＳ３を保持させる。さらに図１２（ｃ）に示すように、セグメント揺動装置７４により下部保持フレーム５３Ｄを下方に略９０度回動して展開姿勢とし、第２短辺セグメントＳ３を組付け姿勢とすると同時に、移動体５２により下部保持フレーム５３Ｄを長辺方向および短辺方向ならびにトンネル軸心Ｏ方向に移動して第２短辺セグメントＳ３を下辺の組付け位置に対向させる。さらに短辺微調整揺動装置９６により第２短辺セグメントＳ３の姿勢を微調整した後、推進ジャッキ４１と共働して組付け位置に取り付ける。
【００５２】
３．下辺組の第１短辺セグメント
図１３（ａ）に示すように、セグメント台車１２が搬入ラインＣ０に沿って後方台車１１まで移動されて、短辺部分Ｓ２ｂがトンネル軸心Ｏ方向に沿いかつコーナー部Ｓ２ｃが後部に位置する搬入姿勢で積み込まれた第１短辺セグメントＳ２が後方台車１１に搬入される。そして横行ホイスト装置１３により第１短辺セグメントＳ２を吊り上げ、搬入姿勢のまま入口シフトラインＲ１に沿って右側にシフトさせ、搬入姿勢と同じ受渡し姿勢で第１短辺セグメントＳ２を右分割テーブル１６Ｒに移載する。さらに図１３（ｂ）に示すように、右分割テーブル１６Ｒを入口搬入ラインＲ２に沿ってテーブルシフト装置１４まで移動し、さらに下出口搬出ラインＲ５に沿って移動して第１短辺セグメントＳ２をセグメント組立装置５１に供給する。
【００５３】
セグメント組立装置５１では、受取り姿勢で待機された下部保持フレーム５３Ｄの右側の短辺セグメント保持部９１に第１短辺セグメントＳ２を保持させる。さらに図１３（ｃ）に示すように、セグメント揺動装置７４により下部保持フレーム５３Ｄを下方に略９０度回動して展開姿勢とし、第１短辺セグメントＳ２を組付け姿勢とすると同時に、移動体５２により下部保持フレーム５３Ｄを長辺方向および短辺方向ならびにトンネル軸心Ｏ方向にそれぞれ移動して第１短辺セグメントＳ２を下辺の組付け位置に対応させる。さらに短辺微調整揺動装置９６により第１短辺セグメントＳ２の姿勢を微調整した後、推進ジャッキ４１と共働して組付け位置に取り付ける。
【００５４】
４．上辺組の第１短辺セグメント
図１４（ａ）に示すように、セグメント台車１２が搬入ラインＣ０に沿って後方台車１１まで移動されて、短辺部分Ｓ２ｂがトンネル軸心Ｏ方向に沿いかつコーナー部Ｓ２ｃが後部に位置する搬入姿勢で積み込まれた第１短辺セグメントＳ２が後方台車１１に搬入される。そして横行ホイスト装置１３により第１短辺セグメントＳ２を吊り上げ、入口シフトラインＬ１に沿って左側にシフトさせ、搬入姿勢と同じ受渡し姿勢で第１短辺セグメントＳ２を左分割テーブル１６Ｌに移載する。そして図１４（ｂ）に示すように、左分割テーブル１６Ｌを入口搬入ラインＬ２に沿ってテーブルシフト装置１４まで搬送する。さらにテーブルシフト装置１４により、左分割テーブル１６Ｌを振分けラインＬ３に沿って上昇させた後、さらに上出口搬出ラインＬ４に沿って移動させて、第１短辺セグメントＳ２をセグメント組立装置５１に供給する。
【００５５】
セグメント組立装置５１では、受取り姿勢で待機された上部保持フレーム５３Ｕの左側の短辺セグメント保持部９１に第１短辺セグメントＳ２を保持させる。さらに図１４（ｃ）に示すように、セグメント揺動装置７４により上部保持フレーム５３Ｕを上方に略９０度回動して展開姿勢とし、第１短辺セグメントＳ２を組付け姿勢とすると同時に、移動体５２により上部保持フレーム５３Ｕを長辺方向および短辺方向ならびにトンネル軸心Ｏ方向にそれぞれ移動して第１短辺セグメントＳ２を上辺の組付け位置に対向させる。さらに短辺微調整揺動装置９６により第１短辺セグメントＳ２の姿勢を微調整した後、推進ジャッキ４１と共働して組付け位置に取り付ける。
【００５６】
５．上辺組の第２短辺セグメント
図１５（ａ）に示すように、セグメント台車１２が搬入ラインＣ０に沿って後方台車１１まで移動されて、短辺部分Ｓ３ｂがトンネル軸心Ｏ方向に沿いかつコーナー部Ｓ２ｃが後部に位置する搬入姿勢で積み込まれた第２短辺セグメントＳ３が後方台車１１に搬入される。そして横行ホイスト装置１３により第２短辺セグメントＳ３を吊り上げ、入口シフトラインＲ１に沿って右側にシフトさせ、搬入姿勢と同じ受渡し姿勢で第２短辺セグメントＳ３を右分割テーブル１６Ｒに移載する。そして図１５（ｂ）に示すように、右分割テーブル１６Ｒを入口搬入ラインＲ２に沿ってテーブルシフト装置１４まで搬送する。さらにテーブルシフト装置１４により、右分割テーブル１６Ｒを振分けラインＲ３に沿って上昇させた後、さらに上出口搬出ラインＲ４に沿って移動させて、第２短辺セグメントＳ３をセグメント組立装置５１に供給する。
【００５７】
セグメント組立装置５１では、受取り姿勢で待機された上部保持フレーム５３Ｕの右側の短辺セグメント保持部９１に第２短辺セグメントＳ３を保持させる。さらに図１４（ｃ）に示すように、セグメント揺動装置７４により上部保持フレーム５３Ｕを上方に略９０度回動して展開姿勢とし、第２短辺セグメントＳ３を組付け姿勢とすると同時に、移動体５２により上部保持フレーム５３Ｕを長辺方向および短辺方向ならびにトンネル軸心Ｏ方向に移動して第２短辺セグメントＳ３を上辺組の組付け位置に対向させ、さらに短辺微調整揺動装置９６により第２短辺セグメントＳ３の姿勢を微調整した後、推進ジャッキ４１と共働して組付け位置に取り付ける。
【００５８】
６．上辺組の長辺セグメント
図１６（ａ）に示すように、セグメント台車１２が搬入ラインＣ０に沿って後方台車１１まで移動されて、トンネル軸心Ｏ方向に沿う搬入姿勢で積み込まれた長辺セグメントＳ１が後方台車１１に搬入される。そして横行ホイスト装置１３により長辺セグメントＳ１を吊り上げて、短辺方向の軸心（索体）周りに所定方向に略９０度旋回して長辺方向に沿う受渡し姿勢とした後、図１６（ｂ）に示すように、左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌに掛け渡した状態で移載する。そして左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌを入口搬入ラインＣ２に沿って移動させて、長辺セグメントＳ１をテーブルシフト装置１４まで搬送する。さらにテーブルシフト装置１４により分割テーブル１６Ｒ，１６Ｒを上昇させて振分けラインＣ３に沿って上昇させた後、さらに上出口搬出ラインＣ５に沿って移動させて、長辺セグメントＳ１をセグメント組立装置５１に供給する。
【００５９】
セグメント組立装置５１では、受取り姿勢で待機された上部保持フレーム５３Ｕの長辺セグメント保持部８１に長辺セグメントＳ１を保持させる。さらに図１６（ｃ）に示すように、セグメント揺動装置７４により下部保持フレーム５３Ｄを下方に略９０度回動して展開姿勢とし、長辺セグメントＳ１を組付け姿勢とすると同時に、移動体５２により下部保持フレーム５３Ｄを長辺方向および短辺方向ならびにトンネル軸心Ｏ方向にそれぞれ移動して、長辺セグメントＳ１を上辺の組付け位置に対向させる。さらに長辺微調整揺動装置８６により長辺セグメントＳ１の姿勢を微調整した後、推進ジャッキ４１と共働して組付け位置に取り付ける。
【００６０】
上記により１セットの各セグメントＳ１〜Ｓ３の組立を完了する。
［実施の形態の効果］
上記実施の形態によれば、後方台車１１の横行ホイスト装置１３により、長辺セグメントＳ１のみを短辺方向の軸心周りに略９０度旋回させて長辺部ＬＳと平行な搬入姿勢とする姿勢調整を行い、さらに各セグメントＳ１〜Ｓ３をそれぞれ分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌに順次移載する。そして搬送テーブル装置１５により入口搬入ラインＣ１，Ｒ１，Ｌ１に沿って各セグメントＳ１〜Ｓ３をそれぞれ搬入する。さらに下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３を下出口搬出ラインＣ５，Ｒ５，Ｌ５からセグメント組立装置５１の下保持フレーム５３Ｄに供給し、上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３を、テーブルシフト装置１４により、振分けラインＣ３，Ｒ３，Ｌ３から上出口搬出ラインＣ４，Ｒ４，Ｌ４を介してセグメント組立装置５１の上保持フレーム５３Ｕにそれぞれ供給する。さらにセグメント組立装置５１では、各セグメントＳ１〜Ｓ３を長辺方向の軸心周りに９０度旋回させる姿勢変更を行うことにより、それぞれ組付け姿勢とすることができる。
【００６１】
したがって、きわめて簡単な受渡し動作で各セグメントＳ１〜Ｓ３の搬入と組立を行うことができるとともに、セグメント組立装置５１では小さい旋回半径で姿勢変更を行うことができ、従来のように大きい空間が不要となる。これにより、扁平なトンネル内空間であっても、長尺の長辺セグメントＳ１を容易に取り扱うことができる。またセグメント組立装置５１をシールド掘進機の後部に配置することができるため、後方台車１１や既設覆工体に大きい負荷をかけることがない。さらにこのように、セグメント組立装置５１による各セグメントＳ１〜Ｓ３の姿勢変更動作は、旋回半径や旋回トルクを小さくできて、セグメント組立装置５１の軽量化と簡略化を図ることができる。
【００６２】
また、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３の搬入姿勢を、短辺部分Ｓ２ａ，Ｓ３ａがトンネル軸心Ｏに沿い、かつコーナー部Ｓ２ｃ，Ｓ３ｃを反切羽側に配置しておくことにより、姿勢調整動作では、長辺セグメントＳ１のみを短辺方向の軸心周りに略９０度旋回するだけでよく、搬入に要する作業工程を削減することができる。さらに一対の長辺セグメントＳ１と一対２組の第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３とにより矩形断面の覆工体Ｌを形成することにより、大きい負荷のかかる長辺部中央を分離せずに、覆工体Ｌに十分な強度を与えることができる。
【００６３】
また横行ホイスト装置１３により、簡単な構成で、長辺セグメントＳ１の姿勢調整と各分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌへの移載、第１，第２セグメントＳ２，Ｓ３の各分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌへの移載をそれぞれ行うことができる。さらに搬送テーブル装置１５により、一対の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌを用いて長辺セグメントＳ１を搬送し、単独の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌにより第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３をそれぞれ搬送することで、効率よく各セグメントＳ１〜Ｓ３を搬送することができる。さらに各セグメントＳ１〜Ｓ３をテーブル搬送装置１５により左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌにより搬送する時に、各セグメントＳ１〜Ｓ３の姿勢が変化することがなく、ローラコンベヤなどの搬送装置に比較して各セグメントＳ１〜Ｓ３が損傷されることがない。また長辺セグメントＳ１を左右の分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌに掛け渡した状態で搬送するので、長辺セグメントＳ１が長尺で大重量であっても安定して搬送することができる。
【００６４】
さらに分割テーブル１６Ｒ，１６Ｌを本体部１６ａと張出し部１６ｂとで平面視Ｌ形状に形成し、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３の短辺部分Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂを張出し部１６ｂに載せることで、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３を上下保持アーム５３Ｕ，５３Ｄに供給する時に、張出し部１６ｂを上下保持アーム５３Ｕ，５３Ｄに外嵌させることで、コーナー部を有する第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３を容易かつ確実に上下保持アーム５３Ｕ，５３Ｄに受け渡すことができる。
【００６５】
セグメント組立装置５１において、覆工体Ｌの上下の長辺部ＬＳに対向して、両端部が揺動アーム７２に支持された長辺保持ブーム７１を設け、この長辺保持ブーム７１に、長さ方向に沿って長辺セグメントＳ１を保持する長辺セグメント保持部８１を設けたので、長辺保持ブーム７１の強度を十分に高めて、長尺で大重量の長辺セグメントＳ１であっても安定して保持することができる。また長辺保持ブーム７１と揺動アーム７２とにコーナー部を挟んで第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３を保持可能な短辺セグメント保持部９１を設け、さらにセグメント揺動装置７４により、揺動アーム７２を介して長辺保持ブームＳ１を長辺方向の軸心周りに略９０度回動させることにより、各セグメントＳ１〜Ｓ３をそれぞれ組付け姿勢にするので、各セグメントＳ１〜Ｓ３の旋回半径が小さくすることができて、セグメント組立装置５１と後方台車１１との間で各セグメントＳ１〜Ｓ３の姿勢変更に必要な移動空間を小さくすることができ、また駆動トルクを小さくすることができ、これにより組付け姿勢への姿勢変更を容易に行うことができる。
【００６６】
また、各セグメントＳ１〜Ｓ３のヒンジＨ１〜Ｈ３とセグメント保持部８１，９１の支持ブラケット８３，９３とを連結ピン８２，９２を介して連結して、各セグメントＳ１〜Ｓ３を各セグメントＳ１〜Ｓ３と上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄとをそれぞれ確実に連結することができる。さらに各セグメントＳ１〜Ｓ３の回り止めピンＰ１〜Ｐ３とセグメント保持部８１，９１の受け枠８４とにより、各セグメントＳ１〜Ｓ３を回り止めし安定して保持することができる。さらに各揺動微調整装置８６，９６により、各セグメントＳ１〜Ｓ３の姿勢をそれぞれ微調整することができ、各セグメントＳ１〜Ｓ３を精度よく組付けることができる。
【００６７】
さらに、長辺部ＬＳをほぼ１本の長辺セグメントＳ１で構成し、短辺部ＳＳをコーナー部Ｓ２ｃ，Ｓ３ｃを有する２本の短辺セグメントＳ２，Ｓ３で構成することにより、最も負荷のかかる長辺部ＬＳの中央部からずれた位置に連結部を配置することができ、強度の高い覆工体Ｌを形成することができる。また短辺部ＳＳを２分割して形成された短辺セグメントＳ２，Ｓ３の短辺部分Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂを、揺動アーム７２に設けられた短辺セグメント保持部９１に保持させるので、揺動アーム７２を短くすることができ、各セグメントＳ１〜Ｓ３の回動に必要な空間を小さくできるとともに、駆動トルクを削減することができる。
【００６８】
さらにまた、上下保持フレーム５３Ｕ，５３Ｄと左右の縦行フレーム５５とに囲まれた空間の中央部に挿通空間７０を設けて、排土コンベヤ４３などの支援部材を配置することにより、狭いトンネル空間を有効に利用することができる。
【００６９】
［後方台車の他の実施の形態］
本発明に係るセグメント搬入組立装置の後方台車の他の実施の形態を図１７および図１８を参照して説明する。なお、先の実施の形態と同一部材には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
セグメント台車１２に替えて搬入ホイスト装置１０２が使用される。この搬入ホイスト装置１０２により、各セグメントＳ１〜Ｓ３が後方台車１０１に搬入されて、後方台車１０１からセグメント組立装置５１に供給される。この搬入ホイスト装置１０２は、トンネル軸心Ｏ方向に沿って天井部に配設された搬入ガイドレール１０２ａに案内されるウインチ付き走行ブロックから索体が繰出されてフックにより各セグメントＳ１〜Ｓ３を吊り下げて搬送するもので、各セグメントＳ１〜Ｓ３はそれぞれの長尺部がトンネル軸心Ｏ方向に沿う搬入姿勢として吊り下げられ、搬入ラインＣ０に沿って搬入される。これら各セグメントＳ１〜Ｓ３のうち、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３は搬入姿勢のまま、セグメント搬送機構を構成する自走式の下部テーブル１０３に移載され、長辺セグメントＳ１は短辺方向の軸心周りに略９０度旋回されて姿勢調整された後、下部テーブル１０３に移載される。
【００７１】
後方台車１０１の底部には、反切羽側（後部）から切羽側（前部）にわたって下部テーブル１０３を案内する左右一対の下部搬送ガイドレール１０４が配設されており、下部テーブル１０３に移載された上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３と下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３がそれぞれ入口搬入ラインＣ１に沿って搬送される。
【００７２】
また後方台車１０１の架構１０７の中段部分に、左右一対の中段搬送ガイドレール１０５が配設され、これら中段搬送ガイドレール１０５に自走式の上部テーブル１０６が移動自在に支持されている。
【００７３】
さらに後方台車１０１の中間部には、上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３と下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３とに振り分けるとともに、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３を左右にシフトする振分け機構である横行ホイスト装置１１０が設置されている。横行ホイスト装置１１０は、後方台車１０１の天井部に横断方向に掛け渡されたホイスト用横行レール１１１に沿ってウインチ付きの横行ブロック１１２が移動自在に支持され、横行ブロック１１２から繰り出された索体にフック１１３を介して上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３をそれぞれ吊り上げ、下部テーブル１０３から振分けラインＣ３に沿って上部テーブル１０６に移載する。この時、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３は、セグメント組立装置５１で保持される短辺セグメント保持部９１に対応して左右にシフトされ、上部テーブル１０６の適正な受渡し位置に載置される。さらに上部出口搬出ラインＣ４に沿って上部テーブル１０６が移動されて上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３が搬送され、セグメント組立装置５１の上部保持フレーム５３Ｕに供給される。
【００７４】
また下辺組の第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３も、横行ホイスト装置１１０により一旦吊り上げられて、セグメント組立装置５１で保持される短辺セグメント保持部９１に対応して左右にシフトされ、下部テーブル１０３の適正な受渡し位置に載置される。さらに下部テーブル１０３が下部出口搬出ラインＣ５に沿って移動されて下辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３が搬送され、セグメント組立装置５１の下部保持フレーム５３Ｄに供給される。
【００７５】
なお、図で中段搬送ガイドレール１０５が後部下方に傾斜されているのは、横行ホイスト装置１１０による上辺組の各セグメントＳ１〜Ｓ３の吊り代を確保するためであり、十分に吊り代を確保できる場合には、傾斜させる必要が無い。
【００７６】
このように、セグメント台車１２に替えて、搬入ホイスト装置１０２により各セグメントＳ１〜Ｓ３を搬入したり、また横行ホイスト装置１１０により各セグメントＳ１〜Ｓ３を上辺組と下辺組とに振り分ける振分け機構を構成してもよく、先の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００７７】
［セグメント組立装置の他の実施の形態］
本発明に係るセグメント組立装置の他の実施の形態を図１９および図２０を参照して説明する。なお、先の実施の形態と同一部材には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７８】
先の実施の形態において、上保持フレーム５３Ｕおよび下保持フレーム５３Ｄが、左右のスライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌにわたって形成されていたが、この実施の形態では、左右のスライドフレーム５７Ｒ，５７Ｌに上下一対の保持フレーム１２１ＲＵ,１２１ＲＤと１２１ＬＵ，１２１ＬＤがそれぞれ設けられて互いに対称構造に構成されている。そして上辺組の長辺セグメントＳ１は上保持フレーム１２１ＲＵ,１２１ＬＵにわたって保持され、下辺組の長辺セグメントＳ１は下保持フレーム１２１ＲＤ，１２１ＬＤにわたって保持される。
【００７９】
ここで使用される長辺セグメントＳ１には、左右の保持フレーム１２１ＲＵ,１２１ＲＤ，１２１ＲＤ，１２１ＬＤの間隔に対応して、左右一対のヒンジＨ４と、左右一対の回り止めピンＰ４がそれぞれ設けられている。
【００８０】
また長辺セグメント保持部１３１は、左右の保持フレーム１２１ＲＵ,１２１ＬＵと１２１ＲＤ，１２１ＬＤの両長辺保持ブーム１２２にわたって設けられており、各長辺保持ブーム１２２に、ヒンジＨ４が連結ピン１３２を介して連結される支持ブラケット１３２と、回り止めピンＰ４が係合される受け枠１３４とがそれぞれ設けられている。したがって、長辺セグメントＳ１は長辺セグメント保持部１３１により左右の保持フレーム１２１ＲＵ,１２１ＬＵまたは１２１ＲＤ，１２１ＬＤに掛け渡されて保持される。また長辺揺動微調整装置８６を構成する共用サポートジャッキ８５は先の実施の形態と同様に配置されている。
【００８１】
上記実施の形態によれば、先の実施の形態の作用効果に加えて、第１，第２短辺セグメントＳ２，Ｓ３は、保持された保持フレーム１２１ＲＵ,１２１ＬＵ，１２１ＲＤ，１２１ＬＤを使用すればよく、効率よく組み付け作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係るセグメント組立装置を具備したセグメントの搬入組立設備の実施の形態を示し、組立てられた覆工体の斜視図である。
【図２】セグメント組立装置を示す背面図である。
【図３】セグメント組立装置を示す側面図である。
【図４】セグメント組立装置の上保持フレームを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は長辺セグメントの保持状態を示す正面図、（ｃ）は上保持フレームの側面図、（ｄ）は第１，第２短辺セグメントの保持状態を示す正面図である。
【図５】後方台車を示す側面図である。
【図６】後方台車を示す平面図である。
【図７】図５に示すＡ−Ａ断面図である。
【図８】図５に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図９】分割テーブルからセグメント組立装置へのセグメントの受渡し状態を示す平面図で、（ａ）は長辺セグメント、（ｂ）は左側の第２短辺セグメント、（ｃ）は右側の第１短辺セグメントを示す。
【図１０】搬送ラインを示す斜視図で、（ａ）は下出口搬出ラインを示し、（ｂ）は上出口搬出ラインを示す。
【図１１】下辺組の長辺セグメントの搬送手順を示す斜視図で、（ａ）は姿勢調整動作と移載動作を示し、（ｂ）は受渡し動作と姿勢変更動作を示し、（ｃ）は組付け動作を示す。
【図１２】下辺組の第２短辺セグメントの搬送手順を示す斜視図で、（ａ）は移載動作を示し、（ｂ）は受渡し動作と姿勢変更動作を示し、（ｃ）は組付け動作を示す。
【図１３】下辺組の第１短辺セグメントの搬送手順を示す斜視図で、（ａ）は移載動作を示し、（ｂ）は受渡し動作と姿勢変更動作を示し、（ｃ）は組付け動作を示す。
【図１４】上辺組の第１短辺セグメントの搬送手順を示す斜視図で、（ａ）は移載動作を示し、（ｂ）はシフト動作と受渡し動作を示し、（ｃ）は姿勢変更動作を示し、（ｄ）は組付け動作を示す。
【図１５】上辺組の第２短辺セグメントの搬送手順を示す斜視図で、（ａ）は移載動作を示し、（ｂ）はシフト動作と受渡し動作を示し、（ｃ）は姿勢変更動作を示し、（ｄ）は組付け動作を示す。
【図１６】上辺組の長辺セグメントの搬送手順を示す斜視図で、（ａ）は姿勢調整動作と移載動作を示し、（ｂ）はシフト動作と受渡し動作を示し、（ｃ）は姿勢変更動作を示し、（ｄ）は組付け動作を示す。
【図１７】後方台車の他の実施の形態を示す平面視の断面図である。
【図１８】後方台車の他の実施の形態を示す中央縦断面図である。
【図１９】本発明に係るセグメント搬入組立設備のセグメント組立装置の他の実施の形態を示す背面図である。
【図２０】セグメント組立装置の長辺セグメント保持部を示す背面図である。
【符号の説明】
【００８３】
Ｌ    覆工体
ＬＳ  長辺部
ＳＳ  短辺部
Ｓ１  長辺セグメント
Ｓ２  第１短辺セグメント
Ｓ２ｂ  短辺部分
Ｓ２ｃ  コーナー部
Ｓ３  第２短辺セグメント
Ｓ３ｂ  短辺部分
Ｓ３ｃ  コーナー部
Ｃ０  導入ライン
Ｒ１，Ｌ１  入口シフトライン
Ｃ２，Ｒ２，Ｌ２  入口搬入ライン
Ｃ３，Ｒ３，Ｌ３  振分けライン
Ｃ４，Ｒ４，Ｌ４  上出口搬出ライン
Ｃ５，Ｒ５，Ｌ５  下出口搬出ライン
１１    後方台車
１２    セグメント台車
１３    横行ホイスト装置（旋回移載部）
１４    テーブルシフト装置（振分け機構）
１５    搬送テーブル装置（搬送機構）
１６Ｒ，１６Ｌ  分割テーブル
２１Ｍ  中段フレーム
２２Ｆ  前部架構
２２Ｒ  後部架構
４０    本体
４１    推進ジャッキ
４２    反力支持枠
４３    排土コンベヤ
５１    セグメント組立装置
５２    移動体
５３Ｕ  上保持フレーム
５３Ｄ  下保持フレーム
５４    横行フレーム
５５    縦行フレーム
５６    スライドアーム
５７Ｒ，５７Ｌ  スライドフレーム
５８    縦行ガイドブーム
７１    長辺保持ブーム
７２    揺動アーム
７３    揺動軸
７４    セグメント揺動装置
８１    長辺セグメント保持部
８６    長辺微調整揺動装置
９１    短辺セグメント保持部
９６    短辺揺動微調整装置
１０１  後方台車
１０２  搬入ホイスト装置
１０３  下部テーブル
１０６  上部テーブル
１１０    横行ホイスト装置
１２１ＲＵ，１２１ＲＤ，１２１ＬＵ，１２１ＬＤ  保持フレーム
１３１    長辺セグメント保持部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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