(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多連型シールド掘進機のシールドフレーム内に、上下方向に掛け渡されたガイド棒に係合して移動する上下移動フレームを設けると共に、該上下移動フレームに形成された左右方向のガイド溝に係合して移動する左右移動フレームを設け、該左右移動フレームに、多連型トンネルの括れ部分のセグメントであるカモメ部を少なくとも把持するための把持機構を備えた把持部を設けた多連型シールド掘進機のセグメント組立装置であって、上記把持部は、上記左右移動フレームにトンネル周方向に回転自在に偏芯して取り付けられ、上記把持機構は、この把持部にトンネル周方向に間隔を隔てて複数備えられたことを特徴とする多連型シールド掘進機のセグメント組立装置。
【請求項２】
上記把持部は、三辺にそれぞれ上記把持機構を有する略長方形状の板体からなり、該板体は、上記左右移動フレームにトンネル周方向に回転自在に偏芯して取り付けられた請求項１記載の多連型シールド掘進機のセグメント組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル断面が円形を複数並列に連結した形状になる多連型シールド掘進機のセグメント組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多連型シールド掘進機として、断面がピーナッツ型に形成された筒状のシールドフレームの前面に３個の回転カッタを一直線上に並設し、それら回転カッタによってトンネル断面が図１５に示すように円形を３個並列に連結した形状になるものが知られている。
【０００３】
この種の多連型シールド掘進機は、上記回転カッタで掘削された掘削坑の内面にセグメント組立装置によってセグメントを張設して、実質的なトンネル壁を構築するようにしている。従来のセグメント組立装置は、各掘削坑の中心ａ，ｂ，ｃまわりに回転する旋回リング（図示せず）と、各旋回リングに軸方向および径方向に移動自在に設けられたセグメント把持部（図示せず）とから主に構成されている（実公平6-30959 号公報等参照）。
【０００４】
この構成によれば、各セグメント把持部に把持されたセグメントは、当該把持部を軸方向および径方向に移動させると共に、各旋回リングを中心ａ，ｂ，ｃまわりに旋回させることにより、所望の組付位置に移動されて組み付けられることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１５に示すような断面形状のトンネルにおいては、強度上その括れ部分にそれぞれ中柱ｄを設けなければならない。そのため、中柱ｄが取り付けられる括れ部分のセグメント（以下カモメ部ｅという）が、重量的に重く容積的に大きくならざるを得ない。
【０００６】
しかし、このように重量的に重いカモメ部ｅを上記旋回式セグメント組立装置のセグメント把持部で把持し、これを軸方向および径方向に移動させようとすると、その伸縮ジャッキおよびガイドロッドに過大な負荷が加わるため、組立不能となることがある。また、上記カモメ部ｅは、容積的にも大きいため、中心ｂまわりの旋回リングによって旋回させようとしても、既設のカモメ部ｅと干渉して組立不能となる虞がある。
【０００７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、重量的に重く容積的に大きいカモメ部を的確に組み付けることができる多連型シールド掘進機のセグメント組立装置を提供することにある。
【０００８】
【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、多連型シールド掘進機のシールドフレーム内に、上下方向に掛け渡されたガイド棒に係合して移動する上下移動フレームを設けると共に、該上下移動フレームに形成された左右方向のガイド溝に係合して移動する左右移動フレームを設け、該左右移動フレームに、多連型トンネルの括れ部分のセグメントであるカモメ部を少なくとも把持するための把持機構を備えた把持部を設けた多連型シールド掘進機のセグメント組立装置であって、上記把持部は、上記左右移動フレームにトンネル周方向に回転自在に偏芯して取り付けられ、上記把持機構は、この把持部にトンネル周方向に間隔を隔てて複数備えられたものである。
【０００９】
この構成によれば、把持部に把持されたセグメントは、ガイド溝に沿って移動する左右移動フレームによって左右方向に移動され、ガイド棒に沿って移動する上下移動フレームによって上下方向に移動されて、所望の組付位置まで移動された後、組み付けられる。
【００１０】
かかるセグメント組立装置は、上下移動フレームがシールドフレームに掛け渡されたガイド棒に係合され、左右移動フレームが上下移動フレームのガイド溝に係合されているため、堅牢な支持構造となる。よって、重量的に重いカモメ部であっても、的確に組み付けることができる。
【００１１】
また、上記把持部が上記左右移動フレームにトンネル周方向に回転自在に偏芯して取り付けられ、この把持部に少なくともカモメ部を把持するための把持機構がトンネル周方向に間隔を隔てて複数備えられているので、上記把持部を上記左右移動フレームに対して偏芯回転させることで、上記複数の把持機構の内のいずれかに、容積が通常のセグメントよりも大きなカモメ部を把持するために必要となるスペースを、狭隘な坑内において確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本実施形態に係るセグメント組立装置を備えた多連型シールド掘進機の側断面図、図２はその多連型シールド掘進機の平断面図、図３は上記多連型シールド掘進機を後方からみた図、図４は上記セグメント組立装置の斜視図である。
【００１５】
図示するように、断面がピーナッツ状に形成された筒状のシールドフレーム１内に、上下方向に延出された４本のガイド棒２が、ブラケット３を介して掛け渡されている。これらガイド棒２は、上方からみて長方形状の頂点に配置されており、当該棒２に係合された上下移動フレーム４を案内するのみならず、シールドフレーム１の補強部材としての機能も兼ねている。
【００１６】
上下移動フレーム４は、上記ガイド棒２が挿通される穴５を備えた係合部４ａと、後述する左右移動フレーム６の凸部７が係合されるガイド溝８を備えた本体部４ｂとから構成されている。係合部４ａには、ガイド棒２が挿通される穴５の他に、ネジ棒９が螺合挿通されるネジ穴１０が形成されている。
【００１７】
ネジ棒９，９は、昇降モータ１１、第１ギヤボックス１２、駆動軸１３および第２ギヤボックス１４によって、同期して回転駆動されるようになっている。上記昇降モータ１１および第１ギヤボックス１２は、上記ブラケット３に設けられた平板１５上に取り付けられている。この構成によれば、昇降モータ１１を駆動させると、ネジ棒９，９が同期して回転し、上下移動フレーム４が４本のガイド棒２に案内されて昇降することになる。
【００１８】
本体部４ｂは、断面コ字状のビーム材からなり、その内側上下面に左右方向に形成されたガイド溝８を備えている。ガイド溝８には、左右移動フレーム６の凸部７が係合され、左右に案内されるようになっている。左右移動フレーム６の左右の側面には、それぞれ２本ずつ計４本のロープ１６の一端が接続されている。これらロープ１６の他端は、シーブ１７，１８に巻き掛けられて偏向され、巻取ドラム１９に左右逆方向に巻き付けられている。
【００１９】
シーブ１７は、本体部４ｂの左右端部に図示しないステーを介して取り付けられており、シーブ１８および巻取ドラム１９は、本体部４ｂに設けられたブラケット２０に取り付けられている。この構成によれば、巻取ドラム１９をモータ２１によって回転させることにより、左右いずれか一方のロープ１６が巻き取られ、他方のロープ１６が繰り出されるため、左右移動フレーム６がガイド溝８に案内されて左右に移動することになる。
【００２０】
左右移動フレーム６には、伸縮ジャッキ２２によってトンネル軸方向後方に移動する移動部材２３が、テレスコピック状に収容されている。移動部材２３には、セグメントを把持するための把持部２４が取り付けられている。把持部２４は、三辺にそれぞれ把持機構２５を有する略長方形状の板体からなり、その板体が上記移動部材２３にトンネル周方向に回転自在に偏芯して取り付けられている。各把持機構２５は、セグメントの把持金具と係合される凸部２６と、その両側の部分を押圧するサポートジャッキ２７とから構成されている。かかる把持部２４は、回転モータ２８によって偏芯回転される。
【００２１】
以上説明したセグメント組立装置には、図１および図２に示すセグメント供給装置によってセグメントが供給される。セグメント供給装置は、既設セグメント２９上をローラ３０によって走行する親台車３１と、親台車３１上を走行する子台車３２とから主に構成されている。子台車３２には、モータ３３によって昇降するフォーク３４が設けられている。フォーク３４には、図１に仮想線で示すように、ホイストビーム３５に沿って走行するホイスト３６に吊下されたセグメント、カモメ部または中柱３７が受け渡される（図６参照）。なお、中柱３７には、フォーク３４に掛けるためのピン３８が着脱自在に挿通されている。
【００２２】
その後、子台車３２は、図１の仮想線の位置から実線の位置まで移動する。そして、図５に示すように、子台車３２のフォーク３４に掛けられた中柱３７は、セグメント組立装置の把持部２４に空中で受渡しされる。このとき、把持部２４は、トンネルセンタに位置する中柱３７の邪魔にならないように側方に移動され、把持機構２５の一つが当該中柱３７の側面に臨むようになっている。
【００２３】
その後、フォーク３４に掛けられた中柱３７は、その係合金具７０が把持機構２５の凸部２６に係合され、その両側が把持機構２５のサポートジャッキ２７で押圧されることにより、支持固定される。このようにして把持部２４に固定された中柱３７は、ピン３８が抜かれた後、前述のセグメント組立装置によって左右方向、上下方向および軸方向に移動され、所望の組立位置に組み付けられる。
【００２４】
次に、図７および図８を用いて、セグメント３９，４０の受け渡しについて説明する。下部セグメント３９は、その係合金具４１がホイスト３６に吊下されて搬送され、一旦、子台車３２のフォーク３４に移載される（図１の仮想線を参照）。その後、下部セグメント３９は、子台車３２の図１に実線で示す位置への移動によって把持部２４に近付き、図７に示すように、フォーク３４が上昇されることによって把持部２４に受け渡される。このとき、把持部２４は、フォーク３４に載置された下部セグメント３９の邪魔にならないよう、また把持後に組み付けやすいように、上方に移動されている。
【００２５】
他方、上部セグメント４０も図８に示すように同様にしてフォーク３４から把持部２４に受け渡される。但し、上部セグメント４０は、その上下面にそれぞれ係合金具４２，４３が取り付けられている。上面の把持金具４２はホイスト３６の吊下用であり、下面の把持金具４３は把持部２４の把持用である。また、把持部２４は、フォーク３４に載置された上部セグメント４０の邪魔にならないよう、また把持後に組み付けやすいように、下方に移動されている。
【００２６】
次に、図９および図１０を用いて、下部カモメ部４４の受け渡しについて説明する。下部カモメ部４４は、その係合金具４５がホイスト３６に吊下されて搬送され、一旦、子台車３２のフォーク３４に移載される（図１の仮想線を参照）。その後、下部カモメ部４４は、子台車３２の図１に実線で示す位置への移動によって把持部２４に近付けられる。このとき、把持部２４は、フォーク３４に載置された下部カモメ部４４の邪魔にならないよう、また把持後に組み付けやすいように、予め上方に移動されて（逃がされて）いる。なお、図９中、把持部２４が上部カモメ部４９と干渉しているように見えるが、実際にはこの段階では上部カモメ部４９は組み付けられていないので、問題ない。
【００２７】
その後、フォーク３４を図１０に示すように下降させ、それに伴って生じたスペースに把持部２４を偏芯回転させて移動し、把持部２４の把持機構２５をフォーク３４上の下部カモメ部４４の把持金具４５に近付ける。そして、把持機構２５の凸部２６に下部カモメ部４４の係合金具４５を係合し、その両側をサポートジャッキ２７で押圧して、把持部２４に下部カモメ部４４を固定する。これにより、下部カモメ部４４の受け渡しが達成される。なお、図１０中、フォーク３４上の下部カモメ部４４が親台車３１のガイドブラケット４７および中柱３７に干渉しているように見えるが、実際には下部カモメ部４４はガイドブラケット４７の紙面垂直方向裏面側に位相がズレて位置しており、またこの段階では中柱３７は組み付けられていないので、問題ない。
【００２８】
次に、図１１を用いて、上部カモメ部４９の受け渡しについて説明する。この受け渡しは、基本的には図８で説明した上部セグメント４０の場合と同様である。すなわち、上部カモメ部４９は、その上面に取り付けられた把持金具５０がホイスト３６に吊下されて搬送され、一旦、子台車３２のフォーク３４に移載される（図１の仮想線を参照）。そして、上部カモメ部４９は、子台車３２の図１に実線で示す位置への移動によって把持部２４に近付く。その後、上部カモメ部４９は、図１１に示すように、その下面に取り付けられた把持金具５１が把持部２４の凸部２６に係合され、その両側がサポートジャッキ２７で押圧されることによって固定される。なお、図１１中、５２は既設のカモメ部４４に対するガイドローラ、５４は搬送するカモメ部４９に対するガイドローラである。
【００２９】
上述したセグメント組立装置は、図３において中央部分のセグメント３９，４０、カモメ部４４，４９および中柱３７を組み立てるものである。他方、左右部分のセグメント５５は、公知の回転式のセグメント組立装置によって組み立てられる（実公昭6-30959 号公報等）。
【００３０】
この回転式のセグメント組立装置は、スクリューコンベヤ５６を囲繞して中心まわりに回転する旋回リング５７と、旋回リング５７に取り付けられトンネル軸方向に移動する第１移動フレーム５８と、第１移動フレーム５８に取り付けられトンネル軸方向と直交方向に移動する第２移動フレーム５９と、第２移動フレーム５９に取り付けられたセグメント把持部６０とから主に構成されている。
【００３１】
なお、図３中、６１はホイストビーム、６２はホイスト、６３は推進ジャッキである。
【００３２】
以上の構成からなる本実施形態の作用について述べる。
【００３３】
掘削坑の内面には、次のようにしてセグメント３９，４０，５５、カモメ部４４，４９および中柱３７が組み付けられる。
【００３４】
まず、図１２の▲１▼に示すように、中央部分の下部セグメント３９を組み付ける。そして、図１２の▲２▼，▲３▼に示すように、下部カモメ部４４を組み付ける。このとき、図９に示すように、把持部２４を上方へ移動させると共にそれを偏芯回転させることにより、容積的に大きな下部カモメ部４４であっても、フォーク３４から把持部２４へ受け渡す際のスペースを十分確保できる。そして、その後、図１０に示すようにフォーク３４を下げ、これに伴なって生じたスペースに把持部２４を偏芯回転させる。こうすれば、容積の大きな下部カモメ部４４であっても、狭隘な坑内にて的確に把持部２４の把持機構２５に把持させることができる。
【００３５】
把持部２４に把持された下部カモメ部４４は、ガイド溝８に沿って移動する左右移動フレーム６によって左右方向に移動され、ガイド棒２に沿って移動する上下移動フレーム４によって上下方向に移動されて、所望の組付位置まで移動された後、組み付けられる。ここで、上下移動フレーム４がシールドフレーム１に掛け渡されたガイド棒２２に係合され、左右移動フレーム６が上下移動フレーム４のガイド溝８に係合されているため、堅牢な支持構造となり、重量的に重いカモメ部４４であっても、的確に組み付けることができる。また、上下・左右が独立して移動制御できるため、組み付けが容易となる。
【００３６】
その後、図１３の▲４▼に示すように上部カモメ部４９を組み付け、図１３の▲５▼に示すように中柱３７を組み付け、図１３の▲６▼に示すように残りの上部カモメ部４９を組み付ける。そして、図１４の▲７▼に示すように残りの中柱３７を組み付け、最後に図１４の▲８▼に示すように把持部２４によって上部セグメント４０を組付けると共に、左右の回転式セグメント組立装置によって左右のセグメント５５を組み付けて、完成となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る多連型シールド掘進機のセグメント組立装置によれば、重量的に重く容積的に大きいカモメ部を、狭隘な組み付けスペース内において、的確に組み付けることができるという優れた効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すセグメント組立装置を備えた多連型シールド掘進機の側断面図である。
【図２】上記多連型シールド掘進機の平断面図である。
【図３】上記多連型シールド掘進機を後方からみた図である。
【図４】上記セグメント組立装置の斜視図である。
【図５】図１の V-V線断面図である。
【図６】図１の VI-VI線断面図である。
【図７】図１の断面図である。
【図８】図１の断面図である。
【図９】図１の断面図である。
【図１０】図１の断面図である。
【図１１】図１の断面図である。
【図１２】セグメントの組立手順を示す図である。
【図１３】セグメントの組立手順を示す図である。
【図１４】セグメントの組立手順を示す図である。
【図１５】多連型シールド掘進機のトンネル断面を示す図である。
【符号の説明】
１  シールドフレーム
２  ガイド棒
４  上下移動フレーム
６  左右移動フレーム
８  ガイド溝
２４  把持部
２５  把持機構
３９、４０  セグメント
３７  中柱
４４、４９  カモメ部
【図１】
0003644089.tif 000002
【図２】
0003644089.tif 000003
【図３】
0003644089.tif 000004
【図４】
0003644089.tif 000005
【図５】
0003644089.tif 000006
【図６】
0003644089.tif 000007
【図７】
0003644089.tif 000008
【図８】
0003644089.tif 000009
【図９】
0003644089.tif 000010
【図１０】
0003644089.tif 000011
【図１１】
0003644089.tif 000012
【図１２】
0003644089.tif 000013
【図１３】
0003644089.tif 000014
【図１４】
0003644089.tif 000015
【図１５】
0003644089.tif 000016