(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設トンネルの内壁面に補強用セグメントを設置する際に使用するセグメントハンドリング装置において、
前記既設トンネル内に敷設された軌道上を走行する台車に搭載可能な基台と、
前記基台に移動自在に支持された旋回運転台と、
前記旋回運転台をトンネル軸方向およびトンネル断面方向に移動させる移動機構部と、
前記旋回運転台に支持され、内部から操作が可能な多関節ブームと、
前記多関節ブームに取付けられ、前記補強用セグメントを直接把持するセグメント把持部とを備えたことを特徴とするセグメントハンドリング装置。
【請求項２】
前記セグメント把持部は、前記補強用セグメントの表面に当接する一対の脚部と、前記一対の脚部間に設けられ、前記補強用セグメントの表面に当接する出没自在な係止部とを備え、
前記脚部を前記補強用セグメントに当接させた状態で、前記係止部を、前記補強用セグメントに設けられた雌ネジの外周に位置決めして、雄ネジを前記雌ネジに螺着して、前記雄ネジと前記補強用セグメントとの間に前記係止部を挟持させることを特徴とする請求項１記載のセグメントハンドリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、セグメントハンドリング装置に関し、特に、既設トンネルの内壁面に補強用セグメントを設置する際に用いられるセグメントハンドリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
構築されたトンネルは、使用条件や環境などによっても異なるが、通常、供用期間が長くなると、その劣化が進み、例えば、供用中の地下鉄トンネルにおいても、地震対策などの補強工事が必要になる。
【０００３】
このようなトンネルの補強工事では、既設のトンネル内壁面を内側から補強することになるが、営業時間外に短時間に施工しなければならないので、通常、補強用のダクタイルセグメントなどをトンネル内壁面に張り付け固定している。
【０００４】
この場合、補強用セグメントのハンドリング装置には、例えば、山岳トンネルの土留め支保工のハンドリングマシンを使用し、補強用セグメントの内側H型鋼を沿わせて固定し、この状態で、ハンドリングマシンのチャック装置により把持して、所定の位置に設置することが行われていた。
【０００５】
しかしながら、このようなセグメントのハンドリング装置には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、支保工ハンドリングマシンは、ブームの起伏,旋回方式であるため、トンネル軸に平行ないしは直角に移動することが難しく、そのため把持しているセグメントを所定の位置に位置合わせする作業に手間取り、施工能率が低下する一因になっていた。
【０００７】
また、Ｈ型鋼を挟み込んで把持するので、補強セグメントへのＨ型鋼の着脱が煩雑になり、この点でも施工能率が低下する要因になっていた。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、位置合わせの容易性などを確保することにより、施工能率を向上させることができるセグメントハンドリング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、既設トンネルの内壁面に補強用セグメントを設置する際に使用するセグメントハンドリング装置において、前記既設トンネル内に敷設された軌道上を走行する台車に搭載可能な基台と、前記基台に移動自在に支持された旋回運転台と、前記旋回運転台をトンネル軸方向およびトンネル断面方向に移動させる移動機構部と、前記旋回運転台に支持され、内部から操作が可能な多関節ブームと、前記多関節ブームに取付けられ、前記補強用セグメントを直接把持するセグメント把持部とを備えている。
このように構成したセグメントハンドリング装置では、基台に移動自在に支持された旋回運転台と、旋回運転台をトンネル軸方向およびトンネル断面方向に移動させる移動機構部とを備えているので、旋回運転台に支持された多関節ブームに取付けられたセグメント把持部は、補強用セグメントを把持した状態で、移動機構部によりトンネル軸方向およびトンネル断面方向に移動させることができる。
また、セグメント把持部は、Ｈ型鋼などを介在させることなく、補強用セグメントを直接把持することができる。
前記セグメント把持部は、前記補強用セグメントの表面に当接する一対の脚部と、前記一対の脚部間に設けられ、前記補強用セグメントの表面に当接する出没自在な係止部とを備え、前記脚部を前記補強用セグメントに当接させた状態で、前記係止部を、前記補強用セグメントに設けられた雌ネジの外周に位置決めして、雄ネジを前記雌ネジに螺着して、前記雄ネジと前記補強用セグメントとの間に前記係止部を挟持させることができる。
この構成によれば、補強用セグメントを３点方式で把持するので、把持状態が安定する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図１０は、本発明にかかるセグメントハンドリング装置の一実施例を示している。
【００１１】
同図に示したセグメントハンドリング装置は、既設トンネルの内壁面に補強用セグメント１０を設置する際に使用するものであって、既設トンネル内に敷設された軌道１２上を走行する台車１４に搭載可能なベースフレーム（基台）１６と、ベースフレーム１６に移動自在に支持された旋回運転台１８とを有している。
【００１２】
旋回運転台１８は、ベースフレーム１６に設けられた移動機構２０により、トンネル軸方向（以下、前後方向という）およびトンネル断面方向（以下、左右方向という）に移動可能になっている。旋回運転台１８には、内部から操作が可能な多関節ブーム２２が支持されてる。
【００１３】
この多関節ブーム２２の先端側には、旋回装置２３を介して、後述するセグメント把持部２４がブーム２２に対して旋回可能に設けられている。
【００１４】
補強用セグメント１０は、例えば、鋳鉄製であって、既設トンネルの内壁面に沿って設置可能な曲率で湾曲していて、内面側の適宜個所に雌ネジ２６が設けられている。この雌ネジ２６は、セグメント１０の内面側に開口している。
【００１５】
ベースフレーム１６および移動機構２０の詳細を図３〜図５に示している。これらの図に示したように、ベースフレーム１６は、概略井桁状に組立てられている。
【００１６】
移動機構２０は、前後移動フレーム２０ａと、前後移動用シリンダ２０ｂと、左右移動フレーム２０ｃと、左右移動用シリンダ２０ｄとを有している。前後移動フレーム２０ａは、外周縁が長方形状になっていて、長手方向の両端がベースフレーム１６に前後方向に移動自在に支持されている。
【００１７】
前後移動用シリンダ２０ｂは、一端がベースフレーム１６にピンを介して揺動自在に結合され、他端が前後移動フレーム２０ａにピンを介して揺動自在に結合されている。
【００１８】
左右移動フレーム２０ｃは、概略正方形状になっていて、対向する２辺の端部が、前後移動フレーム２０ａに左右方向に移動自在に支持されている。左右移動用シリンダ２０ｄは、本実施例の場合には、同じ構成のものが２本並列状態に設置されている。
【００１９】
２本の左右移動用シリンダ２０ｄは、一端が前後移動フレーム２０ａにピンを介して結合され、他端が左右移動フレーム２０ｃにピンを介して揺動自在に結合されている。
【００２０】
このように構成した移動機構では、前後移動用シリンダ２０ｂを伸縮させると、これに伴なって前後移動フレーム２０ａが、ベースフレーム１６に沿って前後移動する。
【００２１】
また、左右移動用シリンダ２０ｄを伸縮させると、これに伴なって左右移動フレーム２０ｃが、前後移動フレーム２０ａの短手方向に沿って左右移動し、これらの前後および左右の移動方向は、直交する方向になっている。
【００２２】
旋回運転台１８は、旋回機構２８を介して、左右移動フレーム２０ｃに取付けられている。この旋回機構２８の詳細を図６に示している。同図に示した旋回機構２８は、旋回台２８ａと、リングギア２８ｂと、ピニオンギア２８ｃと、旋回モータ２８ｄとを備えている。
【００２３】
旋回台２８ａは、その上部側に旋回運転台１８が載置固定されるとともに、スラストおよびラジアルベアリング２８ｅを介して、左右移動フレーム２０ｃに旋回自在に支持されている。
【００２４】
リングギヤ２８ｂは、貫通孔の内周面にギアが刻設されたものであって、左右移動フレーム２０ｃの下面側に固設されている。ピニオンギア２８ｃは、リングギアと歯合し、旋回モータ２８ｄの回転軸に固設されている。
【００２５】
このように構成した旋回機構２８では、ピニオンギヤ２８ｃがリングギア２８ｂに歯合しているので、旋回モータ２８ｄを回転駆動すると、旋回台２８ａがリングギア２８ｂの内周に沿って旋回移動する。
【００２６】
多関節ブーム２２は、一対の伸縮自在なアーム２２ａ,２２ｂを有していて、一方のアーム２２ａを他方のアーム２２ｂに揺動自在にヒンジ結合させており、アーム２２ａ,２２ｂの伸縮と揺動とを組合せることで、図１に示すように、複数の状態を取らせることができる。
【００２７】
旋回装置２３に保持されるセグメント把持部２４の詳細を図７〜図１０に示している。これらの図に示したセグメント把持部２４は、本体部２４ａと、本体部２４ａに設けられる係止部２４ｂと、一対の脚部２４ｃとを備えている。
【００２８】
本体部２４ａは、ブーム２２の先端に、上下左右のチルト動作を可能とした旋回装置２３を介して、ブーム２２に対して旋回動作可能に設けられる。
【００２９】
係止部２４ｂは、本体部２４ａの中心部に設けられ、補強用セグメント１０の表面に当接可能な係止プレート２４０ｂと、この係止プレート２４０ｂを出没自在に支持する一対のジャッキ２４１ｂとを備えている。
【００３０】
係止プレート２４０ｂの中央には、一端が外側に開口したΩ状孔２４２ｂが貫通形成されている。一対のジャッキ２４１ｂは、伸縮端に係止プレート２４０ｂが固設され、ケーシング側は、本体部２４ａに支持されている。なお、このΩ状孔２４２ｂの内径は、補強用セグメント１０に設けられている雌ネジ２６の内径よりも若干大きくなっている。
【００３１】
一対の脚部２４ｃは、係止部２４ｂを中心としてその両側に、等間隔に設置されている。各脚部２４ｃは、伸縮自在な二重管構造の本体２４０ｃと、この本体２４０ｃの先端に揺動自在に取付けられた着座部２４１ｃとを有している。
【００３２】
本体２４０ｃは、基端側が本体部２４ａに固設され、内部には、着座部２４１ｃを常時突出方向に付勢するバネ（図示省略）が内蔵されている。また、着座部２４１ｃの先端には、ウレタンゴム製の緩衝プレート２４２ｃが取付けられている。
【００３３】
以上のように構成されたセグメント把持部２４は、以下のようにして、補強用セグメント１０を把持する。すなわち、補強用セグメント１０を把持する際には、まず、セグメント１０に設けられている雌ネジ２６と、セグメント把持部２４の係止部２４ｂとの軸合わせが行われる。
【００３４】
この軸合わせをする際には、セグメント把持部２４が保持されている多関節ブーム２２を旋回運転台１８の内部から操作して行い、軸が一致すると、ジャッキ２４１ｂを伸長させて、係止プレート２４０ｂを雌ネジ２６の外周縁に当接させる。
【００３５】
次いで、係止プレート２４０ｂの内方側から、図１０に示すように、別途準備する雄ネジ３０を雌ネジ２６に螺着して、係止プレート２４０ｂを、補強用セグメント１０と雄ネジ３０との間に挟持させる。なお、本実施例の場合には、雄ネジ３０には、傾斜面を有するブッシュが外周に嵌合されていて、係止プレート２４０ｂのΩ状孔２４２ｂの周縁には、この傾斜面と係合するテーパが設けられている。
【００３６】
このような挟持状態においては、係止プレート２４０ｂの挟持点の側方で、一対の脚部２４ｃがそれぞれ補強用セグメント１０の表面に当接するので、補強用セグメント１０を３点で把持することになり、把持状態が安定する。
【００３７】
補強用セグメント１０がセグメント把持部２４により３点で把持されると、多関節ブーム２２および旋回装置２３などを操作して、セグメント１０を既設トンネルの内壁面の所定個所に設置する。
【００３８】
このとき、本実施例のハンドリング装置では、以下の作用効果が得られる。すなわち、本実施例のセグメントハンドリング装置では、ベースフレーム１６に移動自在に支持された旋回運転台１８と、旋回運転台１８をトンネル軸方向およびトンネル断面方向に移動させる移動機構部２０とを備えているので、旋回運転台１８に支持された多関節ブーム２２に取付けられたセグメント把持部２４は、補強用セグメント１０を把持した状態で、移動機構部２０により前後方向（トンネル軸方向）および左右方向（トンネル断面方向）に移動させることができる。
【００３９】
このため、把持しているセグメント１０を所定の位置に位置合わせする作業が容易になり、施工能率が向上する。
【００４０】
また、移動機構部２０により前後方向（トンネル軸方向）および左右方向（トンネル断面方向）に移動させることができると、例えば、複線式の軌道１２が敷設されているトンネルの場合、一方の軌道上にハンドリング装置を設置した状態で、ハンドリング装置を設置する軌道を変更することなく、他方の軌道の側面側にセグメント１０を設置することもできる。
【００４１】
さらに、セグメント把持部２４は、Ｈ型鋼などを介在させることなく、補強用セグメント１０を直接把持することができるので、補強セグメント１０の着脱が簡素化され、この点でも施工能率を向上させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかるセグメントハンドリング装置によれば、位置合わせの容易性などを確保することにより、施工能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるセグメントハンドリング装置の一実施例を示す側面説明図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】図３のＢ線矢視図である。
【図５】図３のＣ線矢視図である。
【図６】図１に示したハンドリング装置の旋回運転台の旋回機構の詳細図である。
【図７】図１に示したハンドリング装置のセグメント把持部の側面図である。
【図８】図７の要部下面図と側面拡大図である。
【図９】図７の把持部でセグメントを把持した状態の側面説明図である。
【図１０】図９の要部拡大図である。
【符号の説明】
１０          補強用セグメント
１２          軌道
１４          台車
１６          ベースフレーム（基台）
１８          旋回運転台
２０          移動機構
２２          多関節ブーム
２４          セグメント把持部
２４ａ        本体部
２４ｂ        係止部
２４ｃ        脚部
２６          雌ネジ
３０          雄ネジ
【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】
0003706786.tif 000010
【図１０】
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