(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介して既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、該複数のグリップ装置によって前記既設トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記複数のグリップ装置には、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されると共に、該バキュームパッドに真空ポンプが接続され、かつ各ガイドフレームの中央部に前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンが伸縮自在に設けられたことを特徴とするセグメントエレクタ装置。
【請求項２】
トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介して既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、該複数のグリップ装置によって前記既設トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記複数のグリップ装置には、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されると共に、該バキュームパッドに真空ポンプが接続され、かつ各ガイドフレームはトンネル掘削方向に対する左右方向の一方で球面軸受によって支持されて他方でローリング用ジャッキによってそれぞれ前記グリップ装置に支持され、トンネル掘削方向に対する前後方向の少なくとも一方でピッチング用ジャッキによって前記グリップ装置に支持されることで、前記ガイドフレームが姿勢制御可能に支持されたことを特徴とするセグメントエレクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機によって掘削形成された既設トンネルの内壁面にセグメントを組付けるセグメントエレクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に従来の一般的なシールド掘削機の概略を示す。
【０００３】
図７に示すように、地盤を掘削するシールド掘削機において、掘削機本体としての円筒形状をなすスキンプレート１０１の前部にはカッタヘッド１０２が回転自在に装着されており、このカッタヘッド１０２の前面には放射状をなしてスポーク１０３が固定され、このスポーク１０３に多数のカッタビット１０４が固定されている。そして、カッタヘッド１０２の後部にはリングギア１０５が固定される一方、スキンプレート１０１には油圧モータ１０６が取付けられ、この油圧モータ１０６の駆動ギア１０７がこのリングギア１０５に噛み合っている。従って、油圧モータ１０６を駆動して駆動ギア１０７を回転駆動すると、リングギア１０５を介してカッタヘッド１０２を回転することができる。
【０００４】
また、スキンプレート１０１にはカッタヘッド１０２の後方に位置してバルクヘッド１０８が取付けられており、カッタヘッド１０２とこのバルクヘッド１０８との間にチャンバ室１０９が形成されている。そして、このチャンバ室１０９には一端がシールド掘削機の外部に延設された送泥管１１０及び排泥管１１１の他端が開口しており、排泥管１１１の開口部分の近傍には掘削土砂と泥水とを攪拌、混合するアジテータ１１２が設置されている。
【０００５】
更に、スキンプレート１０１の後部外周辺には円周方向に複数のシールドジャッキ１１３が並設されており、このシールドジャッキ１１３がシールド掘削機の掘進方向後方に伸長して掘削したトンネル内周面に構築された図示しない既設のセグメントＳに押し付けることで、その反力によりスキンプレート１０１、即ち、シールド掘削機全体を前進することができる。一方、スキンプレート１０１の後部中央部にはセグメントエレクタ１１４が設けられており、このセグメントエレクタ１１４はシールドジャッキ１１３によって前進したスキンプレート１０１と既設のセグメントＳとの間の空所に新しいセグメントＳを装着してトンネルを構築することができる。
【０００６】
従って、図７に示すように、トンネルを掘削形成するには、まず、複数のシールドジャッキ１１３を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力によってスキンプレート１０１を前進させる一方、油圧モータ１０６によりカッタヘッド１０２を回転させ、多数のカッタビット１０４によって前方の地盤を掘削する。そして、カッタビット１０４によって掘削された土砂はチャンバ室１０９内に取り込まれ、送泥管１１０から給水されてアジテータ１１２により掘削土砂と送水とが攪拌、混合され、排泥管１１１により外部に排出される。次に、シールドジャッキ１１３の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、セグメントエレクタ１１４によってこの空所に新しいセグメントＳを装着する。この作業の繰り返しによって所定長さのトンネルを掘削形成していく。
【０００７】
ところで、セグメントＳは図示しない搬送台車などによって既設のトンネル内に搬入されるようになっており、前述したセグメントエレクタ１１４のグリップ装置がこの搬入されたセグメントを保持してトンネル内を移動し、トンネル内壁面の所定の箇所にこのセグメントを組付けていく。この場合、従来は、グリップ装置に設けられた保持ピンがセグメントの形成された保持孔に嵌入して係止することで、このセグメントを保持して吊上げ可能としていた。ところが、このようなセグメントエレクタ１１４には、既設トンネル内の有効中空径の減少や装置の大型化、作業の複雑化などの問題があった。そこで、これらの問題を解消するものとして、例えば、実開平２−５０５００号公報に開示されたものがある。
【０００８】
この公報に開示されたバキューム方式のセグメントグリップ装置は、トンネル掘削機の後部に掘削方向前後に移動自在なドラムを設け、このドラムに前後に周方向旋回自在な旋回輪を設け、各旋回輪にそれぞれ掘削方向前後及び径方向に移動自在なグリッパ装置が設けられている。そして、このグリッパ装置はノーマルセグメント用の保持板とキーセグメント用保持板とに３分割された保持板を有し、この各保持板にはバキュームパッドが装着されている。従って、セグメントの種類によって保持板を選択し、対応する保持板のバキュームパッドがセグメントを吸着保持し、所定の位置に移動してトンネル内壁面にこのセグメントを組付けていく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した実開平２−５０５００号公報のバキューム方式のセグメントグリップ装置にあっては、種々の問題点がある。即ち、このバキューム方式のセグメントグリップ装置において、グリッパ装置はセグメントの種類に合わせて３つの保持板を有しており、幅の広いノーマルセグメントに対しては左右の側部保持板及び中央部保持板を用い、幅の狭いキーセグメントに対しては中央部保持板のみを使用しており、この中央部保持板を使用する場合には、側部保持板が邪魔にならないようにキーセグメント用ジャッキによって中央部保持板を突出させている。しかし、保持したセグメントを組付けるセグメントエレクタ装置の既設トンネル内での有効中空径を考慮すると、側部保持板に対する中央部保持板の突出量には限界があり、十分な突出量を得ることができない。また、側部保持板と中央部保持板との間に十分な隙間がないため、このキーセグメントを固定する際に、側部保持板が邪魔になってボルト締結作業などを行うことが困難となってしまう。
【００１０】
また、前述したように、幅の広いノーマルセグメントを保持するには、左右の側部保持板及び中央部保持板を用いるため、キーセグメント用ジャッキによって中央部保持板を移動して３つの保持板を同一曲面上に配置する必要がある。しかし、キーセグメント用ジャッキによる中央部保持板の位置決めは困難であり、位置ずれが発生した場合には、パッドによってセグメントを吸着できない虞もあった。
【００１１】
更に、グリップ装置には、セグメントの保持時に、このセグメントの横ずれによるパッドの損傷やパッド面からのはみだしを抑止してセグメントの脱落を防止するためのセフティピンが設けられている。ところが、このセフティピンは保持板の両側部に装着されており、幅の狭いキーセグメントに対しては使用することができない。そして、この幅の狭いキーセグメントをトンネル内壁面に組付ける場合、多数のノーマルセグメントによって形成された空所にグリップ装置が保持したセグメントを押し込んで組付ける必要がある。即ち、キーセグメントの組付時にはセグメントを狭い空所に押し込む際にグリップ装置にせん断反力が作用することとなり、前述したグリップ装置にようなパッドによる吸着保持だけでは不十分であり、確実にキーセグメントを組付けることができない。
【００１２】
そして、このグリップ装置は球面軸受を介して保持板を支持していると共に、４つのポジショニングジャッキとロータリジャッキによってこの保持板を姿勢を制御している。そのため、保持板のローリングとピッチングの動作制御が分離されておらず、一方のみの制御を行うのが困難であり、姿勢制御を複雑化している。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決するものであって、異なる形状の複数のセグメントを確実に保持して組付けることで作業性及び安全性の向上を図ったセグメントエレクタ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【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エレクタ装置は、トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介して既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、該複数のグリップ装置によって前記既設トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記複数のグリップ装置には、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されると共に、該バキュームパッドに真空ポンプが接続され、かつ各ガイドフレームの中央部に前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンが伸縮自在に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
また、トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介して既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、該複数のグリップ装置によって前記既設トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記複数のグリップ装置には、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されると共に、該バキュームパッドに真空ポンプが接続され、かつ各ガイドフレームはトンネル掘削方向に対する左右方向の一方で球面軸受によって支持されて他方でローリング用ジャッキによってそれぞれ前記グリップ装置に支持され、トンネル掘削方向に対する前後方向の少なくとも一方でピッチング用ジャッキによって前記グリップ装置に支持されることで、前記ガイドフレームが姿勢制御可能に支持されたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
本発明のセグメントエレクタ装置はトンネル掘削機の後部に装着され、掘削形成された既設のトンネル内に搬入されたセグメントをグリップ装置が保持し、このグリップ装置が移動することで保持したセグメントをトンネル内壁面の所定の箇所に組付けることができる。
【００１８】
トンネル掘削機本体の後部には、掘削した既設のトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが装着され、この旋回リングには掘削方向後部に延設された複数の支持体が固定されている。そして、この複数の支持体にはそれぞれ既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、この各グリップ装置は異なる形状のセグメントをそれぞれ保持することができる。即ち、複数の支持体にはそれぞれグリップ装置本体が既設トンネルの径方向に沿って移動自在に装着され、このグリップ装置本体には移動体が既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持されている。この移動体には異なる形状のセグメントに合わせて形状設定されたガイドフレームがそれぞれ装着され、このガイドフレームは複数のジャッキ等によって姿勢を制御できるようになっている。そして、各ガイドフレームの外表面には各形状のセグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着され、このバキュームパッドに真空ポンプが接続されている。
【００１９】
通常、トンネル内壁面に組付けられるセグメントは周方向における組付位置によってその形状が異なっている。例えば、既設のトンネル内周面の上部や下部に組付けられるノーマルセグメントに対して、周方向の１リングうちの最後に組付けられるキーセグメントはその周方向における幅が狭くなっている。
【００２０】
従って、トンネル掘削機がトンネルを掘削形成するのに伴って、この既設トンネル内には少なくともノーマルセグメントやキーセグメントを含む複数種類のセグメントが搬入されており、ノーマルセグメントに対してはこのノーマルセグメント用のグリップ装置が対応し、また、キーセグメントに対してはこのキーセグメント用のグリップ装置が対応し、各グリップ装置が対応するセグメントを保持して所定の箇所に組付ける。
【００２１】
即ち、グリップ装置は既設トンネルの長手方向及び径方向、周方向に移動して対応するセグメントに対して接近し、ガイドフレームの外表面に装着されたバキュームパッドをセグメントの内周面に密着する。このとき、ガイドフレームは複数のジャッキ等を伸縮させることでその姿勢を調整し、セグメントに適合させる。この状態で真空ポンプを作動させ、バキュームパッドによってセグメントを吸着保持する。そして、このグリップ装置がセグメントを吸着保持した状態で既設トンネル内を移動し、トンネル内壁面の所定の箇所に保持したセグメントを組付ける。
【００２２】
このようにノーマルセグメントやキーセグメントなど異なる形状のセグメントを正確に、且つ、脱落することなく強固に保持することができる。
【００２３】
また、本発明のセグメントエレクタ装置において、グリップ装置に支持されたガイドフレームにの中央部にセグメントの保持孔に嵌入してセグメントの保持を補助するセーフティピンを設けると効果的である。
【００２４】
即ち、グリップ装置のガイドフレームは外表面のバキュームパッドがセグメントを吸着して保持するが、例えば、幅の狭いキーセグメントを組付ける場合、セグメントを狭い空所に押し込むのでせん断反力が作用することとなり、吸着保持だけでは十分とは言えない。そこで、バキュームパッドがセグメントを吸着保持するときに、セーフティピンがセグメントの保持孔に嵌入して補助することで、セグメントを確実に保持でき、セグメント組付時に作用する力に対してこのセグメントの横ずれや脱落を防止できる。
【００２５】
また、本発明のセグメントエレクタ装置において、グリップ装置はトンネル掘削方向の左右方向の一方側で球面軸受によってガイドフレームを支持し、他方側でローリング用ジャッキによってガイドフレームを支持し、また、グリップ装置はトンネル掘削方向の前後方向の少なくとも一方側でピッチング用ジャッキによってガイドフレームを支持すると良い。
【００２６】
即ち、セグメントの吸着時や組付時に、ローリング用ジャッキを作動してガイドフレームを傾動させることでローリング補正し、また、ピッチング用ジャッキを作動してガイドフレームを傾動させることでピッチング補正することができ、それぞれ各方向の調整が単独で可能となり、ガイドフレームの姿勢制御が容易となる。
【００２７】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２８】
図１に本発明の一実施例に係るシールド掘削機に装着されたセグメントエレクタ装置の概略側面視、図２に本実施例のセグメントエレクタ装置の正面視、図３にグリップ装置の要部断面、図４に図３のＩＶ−ＩＶ断面、図５に図４のＶ−Ｖ断面、図６にガイドフレームに装着されたバキュームパッドの配置を示す。
【００２９】
本実施例のセグメントエレクタ装置が装着されたシールド掘削機は、前述した従来技術で説明したものとほぼ同様のものであり、詳細な説明は省略する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、本実施例のセグメントエレクタ装置１０において、掘削機本体を構成する円筒状のスキンプレート１１の後部にはリング状の固定板１２が固定されており、この固定板１２には周方向に並設された複数のシールドジャッキ１３が取付けられている。この固定板１２には支持ブラケット１４を介して周方向に沿ってラジアルローラ１５が設けられており、このラジアルローラ１５によって旋回リング１６が回転自在に支持され、この旋回リング１６には内歯１７が形成されている。また、固定板１２にはブラケット１８によって油圧モータ１９が固定されており、この油圧モータ１９の駆動ギヤ２０が旋回リング１６の内歯１７に噛み合っている。
【００３１】
また、旋回リング１６の左右両側には掘削方向後方に支持ブロック２１が延設され、この左右の支持ブロック２１にはそれぞれ支持筒２２が固定されている。この左右の支持筒２２にはそれぞれ前後の２つのガイドロッド２３ａ，２３ｂが既設トンネルの径方向に沿って移動自在に嵌合し、前部ガイドロッド２３ａは両側が下部アーム２４ａによって連結され、後部ガイドロッド２３ｂは両側が上部アーム２４ｂによって連結されている。そして、この各アーム２４ａ，２４ｂは支持筒２２に装着された昇降ジャッキ２５ａ，２５ｂによって移動することができる。このように支持された下部アーム２４ａには横幅の広いセグメントＳ１を保持する第１グリップ装置２６ａが装着され、上部アーム２４ｂには横幅の狭いセグメントＳ２を保持する第２グリップ装置２６ｂが装着されている。
【００３２】
従って、油圧モータ１９を駆動して駆動ギヤ２０を回転駆動すると、この駆動ギヤ２０が内歯１７に噛み合うことで旋回リング１６を旋回し、第１グリップ装置２６ａ及び第２グリップ装置２６ｂを既設トンネルの内周面に沿って周方向に移動することができる。また、所定の位置で、昇降ジャッキ２５ａあるいは２５ｂを伸縮すると、各アーム２４ａ、２４ｂを介して第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂを既設トンネルの内周面に対して径方向に移動することができる。
【００３３】
なお、この第１グリップ装置２６ａと第２グリップ装置２６ｂとは、保持するセグメントＳ１，Ｓ２の幅が異なるため、後述するガイドフレーム３５ａ，３５ｂの大きさやバキュームパッド４４ａ，４４ｂの装着位置等が異なるだけで、その他の構造はほぼ同様となっているため、以下では、第１グリップ装置２６ａについてのみ詳細に説明する。
【００３４】
第１グリップ装置２６ａにおいて、図３乃至図５に示すように、下部アーム２４ａの中央部には箱型の昇降台３１が固定されており、この昇降台３１の内部にはスライドロッド３２によってスライドボックス３３が移動自在に嵌合しており、このスライドボックス３３はスライドジャッキ３４によって移動することができる。ガイドフレーム３５ａは横幅の広いセグメントＳ１を保持できようにこのセグメントＳ１とほぼ同様の大きさで、且つ、ほぼ同一の曲面に形成されている。
【００３５】
スライドボックス３３の左側下部には支持板３６が突設されており、このガイドフレーム３５ａの左側上部には支持板３７が突設されており、各支持板３６，３７はローリング軸３８及び球面軸受３９を介して連結されている。一方、スライドボックス３３の右側下部には支持台４０が形成され、ガイドフレーム３５ａの右側上部にはローリング用ジャッキ４１が装着されており、このローリング用ジャッキ４１の駆動ロッドの先端が支持台４０に連結されている。また、ガイドフレーム３５ａの前後下部にはそれぞれピッチング用ジャッキ４２が装着されており、各ピッチング用ジャッキ４２の駆動ロッドの先端が支持台４０に連結されている。
【００３６】
従って、ローリング用ジャッキ４１を伸縮することで、ガイドフレーム３５ａのローリングの調整を行うことができ、また、各ピッチング用ジャッキ４２をそれぞれ伸縮することで、ガイドフレーム３５ａのピッチングの調整を行うことができる。
【００３７】
そして、ガイドフレーム３５ａの外表面にはこのガイドフレーム３５ａと同じ大きさのパッド板４３が図示しないボルト等によって固定されており、このパッド板４３には、図６に詳細に示すように、所定形状のバキュームパッド４４ａが貼り付けられている。そして、パッド板４３にはこのバキュームパッド４４ａに囲まれた箇所にそれぞれ吸引孔４５が形成されており、この吸引孔４５には図示しない配管を介して真空ポンプが接続されている。
【００３８】
従って、ガイドフレーム３５ａを保持するセグメントＳ１に密着された状態で、真空ポンプを駆動して配管を介して吸引すると、パッド板４３とバキュームパッド４４ａとセグメントＳ１とで密閉された部屋が負圧となり、ガイドフレーム３５ａはセグメントＳ１を吸着保持することができる。
【００３９】
また、図３及び図４に示すように、スライドボックス３３及びガイドフレーム３５ａの中央部には縦方向に貫通して取付台４６が固定されており、この取付台４６内にはガイド筒４７によってセーフティジャッキ４８の本体が移動自在にされている。そして、このセーフティジャッキ４８の駆動ロッドの先端は取付台４６の上部に連結される一方、セーフティジャッキ４８の下端部にはセーフティピン４９が固定されている。このセーフティピン４９はパッド板４３を貫通して下方に突出自在となっており、セグメントＳ１に形成されたグラウトホールＳ１ａに嵌入することができる。
【００４０】
このように第１グリップ装置２６ａについて説明したが、前述したように、第２グリップ装置２６ｂもほぼ同様の構造となっているが、図１及び図２に示すように、保持するセグメントＳ２がＳ１よりも幅が狭くなっており、それに合わせてガイドフレーム３５ｂの大きさやバキュームパッド４４ｂの装着位置が異なっている。また、図１において、支持ブロック２１には各グリップ装置２６ａ，２６ｂなどの動力源としてのパワーユニット５０が設けられている。
【００４１】
ここで、上述した本実施例のシールド掘削機及びこのシールド掘削機に装着されたセグメントエレクタ装置１０の作用について説明する。
【００４２】
トンネルを掘削形成する場合、複数のシールドジャッキ１３を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力によってスキンプレート１１を前進させる一方、図示しないカッタヘッドを回転させて多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削する。次に、シールドジャッキ１３の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、セグメントエレクタ装置１０によってこの空所に新しいセグメントＳ１，Ｓ２を装着する。
【００４３】
即ち、各セグメントＳ１，Ｓ２は図示しない台車によって既設のトンネル内に搬入され、作業者はこのセグメントエレクタ装置１０を操作して作業を行う。まず、図１及び図２に示すように、油圧モータ１９を駆動して旋回リング１６を旋回し、第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂを既設トンネルの内周面に沿って周方向に移動する一方、昇降ジャッキ２５ａあるいは２５ｂを伸縮してこの第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂを既設トンネルの径方向に移動し、各セグメントＳ１，Ｓ２に接近させて位置決めをする。
【００４４】
そして、第１グリップ装置２６ａがセグメントＳ１を保持する場合、昇降ジャッキ２５ａを伸長し、図３及び図４に示すように、ガイドフレーム３５ａの外表面に装着されたパッド板４３の各バキュームパッド４４ａをセグメントＳ１の内周面に押圧する。このとき、ローリング用ジャッキ４１を伸縮してガイドフレーム３５ａのローリングの調整を行うと共に、ピッチング用ジャッキ４２を伸縮してガイドフレーム３５ａのピッチングの調整を行う。この状態で真空ポンプを駆動して配管を介して吸引すると、パッド板４３とバキュームパッド４４ａとセグメントＳ１とで密閉された部屋が負圧となり、ガイドフレーム３５ａがセグメントＳ１を吸着保持する。
【００４５】
また、バキュームパッド４４ａによるセグメントＳ１の吸着保持と同時に、セーフティジャッキ４８を伸長すると、このセーフティジャッキ４８本体がガイド筒４７に沿って下降し、セーフティピン４９が下方に突出してセグメントＳ１のグラウトホールＳ１ａに嵌入することで、セグメントＳ１に作用するせん断力等に対してこのセグメントＳ１の横ずれや脱落を防止できる。
【００４６】
このように第１グリップ装置２６ａのガイドフレーム３５ａによってセグメントＳ１が保持されると、昇降ジャッキ２５ａを収縮してセグメントＳ１を持ち上げる。そして、再び、油圧モータ１９及び昇降ジャッキ２５ａを駆動し、第１グリップ装置２６ａを既設トンネルの周方向及び径方向に移動し、保持したセグメントＳ１をトンネル内壁面の所定の組付位置に移動する。ここで、図示しない固定ボルトなどによってセグメントＳ１を隣接するセグメントＳに締結固定する。そして、真空ポンプの駆動を停止してパッド板４３とバキュームパッド４４ａとセグメントＳ１とで密閉された部屋を大気開放すると、ガイドフレーム３５ａはセグメントＳ１の吸着保持を解除し、また、セーフティジャッキ４８を収縮してセーフティピン４９をセグメントＳ１のグラウトホールＳ１ａから抜き取る。
【００４７】
このようにしてガイドフレーム３５ａによるセグメントＳ１の保持が解除されると、油圧モータ１９及び昇降ジャッキ２５ａを駆動して第１グリップ装置２６ａを移動し、元位置に戻す。この繰り返しによってトンネルを構築していく。なお、第２グリップ装置２６ｂについても同様の動作となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明のセグメントエレクタ装置によれば、セグメントを保持する複数のグリップ装置に、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームを姿勢制御可能で且つ既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持し、各ガイドフレームの外表面にセグメントを吸着保持可能なバキュームパッドを装着すると共にこのバキュームパッドに真空ポンプを接続し、かつ各ガイドフレームの中央部に前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンが伸縮自在に設けられたので、異なる形状の複数のセグメントを正確に、且つ、確実に保持して組付けることができ、その結果、信頼性及び作業性の向上を図ることができると共に、作業の安全性の向上を図ることができる。また、バキュームパッドがセグメントを吸着保持するときに、セーフティピンがセグメントの保持孔に嵌入することでセグメントを確実に保持でき、セグメント組付時の横ずれや脱落を防止することができる。
【００４９】
また、本発明のセグメントエレクタ装置によれば、トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介して既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、該複数のグリップ装置によって前記既設トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記複数のグリップ装置には、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されると共に、該バキュームパッドに真空ポンプが接続され、かつ各ガイドフレームはトンネル掘削方向に対する左右方向の一方で球面軸受によって支持されて他方でローリング用ジャッキによってそれぞれ前記グリップ装置に支持され、トンネル掘削方向に対する前後方向の少なくとも一方でピッチング用ジャッキによって前記グリップ装置に支持されることで、前記ガイドフレームが姿勢制御可能に支持されたので、異なる形状の複数のセグメントを正確に、且つ、確実に保持して組付けることができ、その結果、信頼性及び作業性の向上を図ることができると共に、作業の安全性の向上を図ることができる。また、セグメントの吸着時や組付時に、ローリングの調整及びピッチングの調整をそれぞれ単独で行うことが可能となり、ガイドフレームの姿勢制御を容易とすることができる。
【００５０】
また、本発明のセグメントエレクタ装置によれば、ガイドフレームをトンネル掘削方向に対する左右方向の一方で球面軸受により、他方でローリング用ジャッキによりそれぞれグリップ装置に支持し、トンネル掘削方向に対する前後方向の少なくとも一方でピッチング用ジャッキによってグリップ装置に支持することで、ガイドフレームを姿勢制御可能としたので、セグメントの吸着時や組付時に、ローリングの調整及びピッチングの調整をそれぞれ単独で行うことが可能となり、ガイドフレームの姿勢制御を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るシールド掘削機に装着されたセグメントエレクタ装置の概略側面図である。
【図２】本実施例のセグメントエレクタ装置の正面図である。
【図３】グリップ装置の要部断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】ガイドフレームに装着されたバキュームパッドの配置図である。
【図７】従来の一般的なシールド掘削機の概略図である。
【符号の説明】
１０  セグメントエレクタ装置
１１  スキンプレート
１６  旋回リング
１９  油圧モータ
２２  支持筒（支持体）
２５ａ，２５ｂ  昇降ジャッキ
２６ａ  第１グリップ装置
２６ｂ  第２グリップ装置
３５ａ，３５ｂ  ガイドフレーム
３８  ローリング軸
３９  球面軸受
４１  ローリング用ジャッキ
４２  ピッチング用ジャッキ
４４ａ，４４ｂ  バキュームパッド
４８  セーフティジャッキ
４９  セーフティピン
Ｓ１，Ｓ２  セグメント
Ｓ１ａ  グラウトホール（保持孔）
【図１】
0003592818.tif 000002
【図２】
0003592818.tif 000003
【図３】
0003592818.tif 000004
【図４】
0003592818.tif 000005
【図５】
0003592818.tif 000006
【図６】
0003592818.tif 000007
【図７】
0003592818.tif 000008