(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内に搬入されたセグメントをセグメント組立装置に供給するセグメント供給装置において、前記セグメント組立装置と該セグメント組立装置の後方で前記セグメントを搬送する搬送台車との間で前記トンネルの長手方向に沿って配設されたレールにセグメント供給台車が移動自在に支持され、前記セグメント供給台車が後方に移動して前記搬送台車に接近したときに前記搬送台車により前記トンネル内に搬入されたセグメントを吊り上げるホイストと、該ホイストに吊り上げられたセグメントを水平旋回して方向変更するセグメント旋回手段と、該セグメント旋回手段によって方向変更したセグメントを保持して前記トンネル内を掘進方向前方に移動すると共に前記セグメント供給台車が前方に移動して前記セグメント組立装置に接近したときにセグメントを前記セグメント組立装置に供給するセグメント移動手段とを、前記セグメント供給台車に装備したことを特徴とするセグメント供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内に搬入されたセグメントをトンネル掘削機の後部に装着されたセグメント組立装置に供給するセグメント供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘削機を用いてトンネルを掘削形成する場合、掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを回転駆動すると共に、シールドジャッキを伸長させて既設のセグメントに押し付けることで、その押し付け反力によって掘削機本体を前進させることで、カッタヘッドが前方の地盤を掘削してトンネルを掘削する。一方、トンネル構造体を形成するためのセグメントは、搬送台車によってトンネル内に搬入され、セグメント供給装置によって掘削機本体の後部に装着されたセグメントエレクタに供給される。そして、シールドジャッキを収縮して形成された既設のセグメントＳとの間の空所に、セグメントエレクタがこのセグメントを順次組み付けることでトンネルが構築される。
【０００３】
図４に従来のセグメント供給装置の概略を示す。図４に示すように、トンネル掘削機本体101の後部には前述したセグメントエレクタ102が装備されており、掘削機本体101の掘進に伴ってこのセグメントエレクタ102がセグメントＳをトンネルの内壁面にリング状に組付けることで、所定形状断面のトンネル構造体103を形成することができる。また、このトンネル構造体103の形成に伴ってトンネル内には組立枠体104が組立てられ、この組立枠体104の上部にはホイストレール105が固定される一方、組立枠体104の下部には台車レール106が固定されている。そして、ホイストレール105にはホイスト107が移動自在に支持される一方、台車レール106には搬送台車108が移動自在に支持されている。更に、この組立枠体104の前部には旋回装置109と供給装置110が装着されている。この旋回装置109はセグメントＳを９０°水平旋回して向きを変更するものである。供給装置110はセグメントＳを載せる多数のフリーローラ111と係止爪を有して循環移動することでセグメントＳを押圧送給する循環ベルト112とからなり、セグメントＳをセグメントエレクタ102に供給するものである。
【０００４】
従って、まず、セグメントＳは搬送台車108に載せられ、この搬送台車108が台車レール106上を移動することで順次搬入され、次に、ホイスト107はこの搬送台車108上のセグメントＳを一つずつ吊り上げて保持し、ホイストレール105を移動して前方に搬送する。そして、ホイスト107はセグメントＳを旋回装置109上に降ろし、旋回装置109はこのセグメントＳを９０°水平旋回することで、向きを変更する。更に、この旋回装置109から供給装置110に送り出されたセグメントＳは多数のフリーローラ111上を循環ベルト112によって前方に送給され、セグメントエレクタ102の真下に供給される。そして、このセグメントエレクタ102はセグメントＳをトンネルの内壁面に順次組み付けることで、トンネル構造体103を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のセグメント供給装置にあっては、搬送台車108に載せられたセグメントＳをホイスト107によって前方に搬送し、旋回装置109で９０°向きを変更してから、供給装置110によって前方に送給してセグメントエレクタ102に供給していた。この場合、ホイスト107、旋回装置109、供給装置110等は組立枠体104に固定されているが、この組立枠体104はトンネル内を専有する割合が大きく、他の作業の邪魔になってしまうことがある。また、これらの装置は重量が大きく、トンネルの掘削作業に伴う移動が困難であり、且つ、高価であって製造コストが増加してしまうという問題がある。更に、ホイスト107、旋回装置109、供給装置110等はセグメントＳを搬送するための構造となっており、他の資材を搬送することが難しく、融通性や転用性に問題があった。という問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するものであって、小型軽量化を図ると共にセグメント組立作業の作業性の向上を図り、且つ、他の資材を搬送可能としたセグメント供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明のセグメント供給装置は、トンネル内に搬入されたセグメントをセグメント組立装置に供給するセグメント供給装置において、前記セグメント組立装置と該セグメント組立装置の後方で前記セグメントを搬送する搬送台車との間で前記トンネルの長手方向に沿って配設されたレールにセグメント供給台車が移動自在に支持され、前記セグメント供給台車が後方に移動して前記搬送台車に接近したときに前記搬送台車により前記トンネル内に搬入されたセグメントを吊り上げるホイストと、該ホイストに吊り上げられたセグメントを水平旋回して方向変更するセグメント旋回手段と、該セグメント旋回手段によって方向変更したセグメントを保持して前記トンネル内を掘進方向前方に移動すると共に前記セグメント供給台車が前方に移動して前記セグメント組立装置に接近したときにセグメントを前記セグメント組立装置に供給するセグメント移動手段とを、前記セグメント供給台車に装備したことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、セグメントが搬送台車に載せられてトンネル内に搬入されると、例えば、セグメント供給台車はレールに沿って後退移動して搬送台車に接近し、ホイストが搬送台車上のセグメントを吊り上げて保持し、セグメント旋回手段はホイストに吊り上げられたセグメントを水平旋回して方向変更し、このとき、セグメント供給台車はレールに沿って前進移動してセグメント組立装置に接近し、セグメント移動手段は方向変更したセグメントを前方に移動し、セグメント組立装置にセグメントを供給することとなり、ホイストとセグメント旋回手段とセグメント移動手段とをセグメント供給台車に装備したことで、小型軽量化が図られ、セグメント供給作業が円滑に行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１に本発明の一実施形態に係るセグメント供給装置の正面視、図２に本実施形態のセグメント供給装置の側面視、図３に本実施形態のセグメント供給装置によるセグメント供給作業を表す概略を示す。
【００１１】
図３に示すように、トンネル掘削機本体１１の後部にはセグメントＳをトンネルの内壁面に組み付けるセグメントエレクタ１２が装備されており、このセグメントエレクタ１２は図示しない駆動装置によってトンネルの長手方向、周方向、径方向に沿って移動することができ、掘削機本体１１による掘進に伴ってこのセグメントエレクタ１２がセグメントＳを保持して移動し、トンネルの内壁面の所定の位置にリング状に組付けることで、所定形状断面のトンネル構造体１３を形成することができる。
【００１２】
一方、セグメントＳを搭載する搬送台車１４は、多数のセグメントＳによって形成されたトンネル構造体１３上を移動自在となっており、セグメントエレクタ１２とこの搬送台車１４との間には、搬送台車１４によってトンネル内に搬入されたセグメントＳをセグメントエレクタ１２に供給するセグメント供給装置１５が、トンネルの長手方向に沿って移動自在に支持されている。
【００１３】
本実施形態のセグメント供給装置１５において、図１及び図２に示すように、トンネル構造体１３上にはトンネルの長手方向に沿って左右一対の走行レール２１が敷設されている。セグメント供給台車２２は多数の枠体によって形成されて門型に構成され、左右の車輪２３によって左右一対の走行レール２１に沿って移動自在となっている。このセグメント供給台車２２の上部には水平フレーム２４が固定され、この水平フレーム２４の掘進方向後方の端部（図１にて右方）には旋回装置２５が装着され、この旋回装置２５にはホイスト２６が装着されている。このホイスト２６は搬送台車１４上のセグメントＳを吊り上げてトンネル構造体１３上に下ろすものであり、旋回装置２５はホイスト２６が吊り上げたセグメントＳを９０°水平旋回して向きを変更するものである。
【００１４】
また、水平フレーム２４には移動レール２７が固定されており、この移動レール２７には走行ローラ２８によって供給台車２９が吊り下げ状態で移動自在に支持されると共に、図示しない昇降手段によって昇降できるようになっている。この供給台車２９は下方が開口した箱型をなし、前後一対の把持部３０ａ，３０ｂが装着されている。なお、３１は、セグメント供給台車２２、旋回装置２５、ホイスト２６、供給台車２９等に駆動力を供給する動力駆動源であり、３２はこれらの装置を操作する操作装置である。
【００１５】
従って、図１乃至図３に示すように、搬送台車１４は所定数のセグメントＳを載せてトンネル構造体１３上を移動することで、このセグメントＳがトンネル内に搬入されることとなる。セグメント供給台車２２は走行レール２１に沿って後方に移動してこの搬送台車１４に接近し、ホイスト２６を作動することで搬送台車１４上のセグメントＳを吊り上げて保持し、セグメント供給台車２２を走行レール２１に沿って前方に移動し、ホイスト２６を作動することで吊り上げたセグメントＳをトンネル構造体１３上に下ろしていく。このとき、旋回装置２５はホイスト２６が吊り上げたセグメントＳを９０°水平旋回して向きを変更する。
【００１６】
このようにセグメント供給台車２２の旋回装置２５とホイスト２６によって１リング分のセグメントＳがトンネル構造体１３上にストックされると、セグメント供給台車２２の供給台車２９は移動レール２７に沿って後方に移動して所定位置で下降し、前後一対の把持部３０ａ，３０ｂによってトンネル構造体１３上のセグメントＳを把持する。その後、供給台車２９は保持したセグメントＳと共に上昇して前方に移動し、且つ、セグメント供給台車２２が走行レール２１に沿って前方に移動してセグメントエレクタ１２に接近する。そして、把持したセグメントＳをセグメントエレクタ１２の真下に下ろす。すると、セグメントエレクタ１２はこのセグメントＳを保持し、トンネルの内壁面に順次組み付けることで、トンネル構造体１３を形成する。
【００１７】
このセグメントＳの搬入、旋回、ストック、供給を繰返し行うことにより、トンネル構造体１３を連続して形成することができる。
【００１８】
なお、上述の説明では、セグメントＳの搬入、旋回、ストックと供給とを順次行ったが、セグメントＳの移動位置に合わせてセグメント供給台車２２の移動と供給台車２９の移動を別々に行うことで、セグメントＳの搬入、旋回、ストックと供給とを同時に行うこともできる。
【００１９】
また、上述の実施形態では、セグメント供給台車２２の後部に旋回装置２５とホイスト２６を設け、供給台車２９を移動自在に設けたが、ホイスト２６を移動自在に設けて供給台車２９を移動不能としてもよい。更に、移動自在な供給台車２９に旋回装置２５とホイスト２６を設けてもよいものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように、本発明のセグメント供給装置によれば、セグメント組立装置と該セグメント組立装置の後方でセグメントを搬送する搬送台車との間でトンネルの長手方向に沿って配設されたレールにセグメント供給台車を移動自在に支持し、セグメント供給台車が後方に移動して搬送台車に接近したときに搬送台車によりトンネル内に搬入されたセグメントを吊り上げるホイストと、該ホイストに吊り上げられたセグメントを水平旋回して方向変更するセグメント旋回手段と、該セグメント旋回手段によって方向変更したセグメントを保持してトンネル内を掘進方向前方に移動すると共にセグメント供給台車が前方に移動してセグメント組立装置に接近したときにセグメントをセグメント組立装置に供給するセグメント移動手段とを、セグメント供給台車に装備したので、小型軽量化が図られて装置がコンパクトとなって、トンネル内を専有する割合が小さく他の作業の邪魔になることがなく、また、自走できるために他の資材を搬送することができることで融通性や転用性に優れ、その結果、セグメント供給作業を円滑に行うことでセグメント組立作業の作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るセグメント供給装置の正面図である。
【図２】  本実施形態のセグメント供給装置の側面図である。
【図３】  本実施形態のセグメント供給装置によるセグメント供給作業を表す概略図である。
【図４】  従来のセグメント供給装置の概略図である。
【符号の説明】
１１  掘削機本体
１２  セグメントエレクタ（セグメント組立装置）
１３  トンネル構造体
１４  セグメント搬送台車
１５  セグメント供給装置
２１  走行レール
２２  セグメント供給台車
２５  旋回装置（セグメント旋回手段）
２６  ホイスト
２９  供給台車
【図１】
0003670782.tif 000002
【図２】
0003670782.tif 000003
【図３】
0003670782.tif 000004
【図４】
0003670782.tif 000005