(57)【要約】【課題】セグメント搬送時にセグメントを容易に水平に保てるとセグメントを容易に縦吊りにすること。【解決手段】セグメント吊り治具３０は、シールド掘削機により掘削された掘削穴においてトンネル壁面を構成するためのブロック体であるセグメント３０１の搬送用としてセグメント３０１に形成された保持孔３０１ａと嵌合するジョイントピン３３１と、支点部３７・力点部３９及び作用点部４１を有し、支点部３７にてジョイントピン３３１が回動自在に支持され、力点部３９にてワイヤ５４が取り付けられ、作用点部４１にはセグメント３０１を押下する押下部３６が取り付けられた一対のアーム３５Ａ・３５Ｂとを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘削機により掘削された掘削穴においてトンネル壁面を構成するためのブロック体であるセグメントの搬送用として前記セグメントに形成された保持孔と嵌合するジョイントピンと、
支点部・力点部及び作用点部を有し、前記支点部にて前記ジョイントピンが回動自在に支持され、前記力点部にて鋼索が取り付けられ、前記作用点部にはセグメントを押下する押下部が取り付けられた一対のアームと、を備えたセグメント吊り治具。
【請求項２】
前記ジョイントピンに対して前記一対のアームを回動自在にかつ側方から見て交差した状態で取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のセグメント吊り治具。
【請求項３】
前記一対のアームはこれを側方で見た時に同一形状であるとともに線対称に組み合わされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセグメント吊り治具。
【請求項４】
前記力点部に取り付けられた鋼索のうち一方のアームに係る鋼索は起重機の吊下用具に係止され、他方のアームに係る鋼索は、当該鋼索にその長さ調整を行う長さ調整具を介在した状態で前記吊下用具に係止されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセグメント吊り治具。
【請求項５】
前記長さ調整具は、重量物の上げ下げに用いるチェーンブロックであることを特徴とする請求項４に記載のセグメント吊り治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシールド掘削機により掘削された掘削穴の内壁面にセグメントを構築するセグメント構築技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法は、過密化した都市部においてトンネルを構築する方法として近年主流となっている工法であり、シールド掘削機で地山を掘削した後に掘削穴にＲＣ：Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ（鉄筋コンクリート）製のセグメント（トンネル内壁面を構成するブロック体のこと）を多数組んでトンネルを形成していく工法である。シールド工法で構築されたトンネルのことをシールドトンネルという。
【０００３】
図７は、シールドトンネル２２０の概念図である。
同図から分かるように、シールド掘削機で掘削した掘削穴３００の周方向及び軸方向にセグメント３０１を多数接続して、円筒形状のシールドトンネル２２０の内壁面を形成する（図面では円筒形の一部のみ示す。）。
【０００４】
セグメント３０１は、シールドトンネル２２０の軸方向に対する横断面形状が弧状をなし、同じく縦断面が長方形状をしている曲面体である。セグメント３０１の横断面には、セグメント３０１同士を連結する連結棒とこの連結棒が嵌合する嵌合孔が複数対設けられている（連結棒及び嵌合孔は共に図示せず）。なお、図７に符号２２９で示すものは地山の一部である。
【０００５】
セグメントのトンネル内への供給は、縦坑経由で行われ、その時セグメントはワイヤを用いて起重機で吊下してトンネル内に降下させて行く。図８は、セグメント３０１を吊下している状態を示す斜視図である。
【０００６】
図示しない起重機のフックには、セグメント３０１を吊下するためのジョイントピン３３１が取り付けられている。
そして、セグメント３０１には、ジョイントピン３３１と嵌合してセグメント３０１を保持するセグメント保持孔３０１ａが形成されている。
【０００７】
ジョイントピン３３１は、そのレバー３３１ａを操作することにより、当該ピンの外周面から図示しないボールが出没し、当該ボールが出た時に、当該ボールが、セグメント保持孔３０１ａ内に設けられた凹部（図示せず）に嵌合することで、ジョイントピン３３１のセグメント保持孔３０１ａからの抜けが防止され、その結果、セグメント３０１を起重機によって吊り上げることができる。
【０００８】
ところで、図８から明らかなように、セグメント３０１にはセグメント３０１を吊るための箇所となるセグメント保持孔が一つしかないので、セグメントを吊り上げた時に水平または図８のように幾分傾斜した状態の横吊り状態になる。
【０００９】
しかしながら、縦抗が狭かったり等、セグメントの吊り上げた後、トンネルに至るまでの間に通路が狭かったりした場合には、セグメントを縦吊りの状態にしなければ搬送できない場合もあり得る。
【００１０】
ところがセグメントを吊るための箇所がセグメント保持孔のみ一つしかないセグメント
にあっては、セグメントを容易に縦吊りにすることができなかった。また、譬え縦吊りにしても吊り上げている状態で縦吊り状態から横吊り状態にしたり、反対に横吊り状態から縦吊り状態にしたりすることは到底無理であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような実情に鑑みて為されたものであり、その解決しようとする課題は、
セグメントを吊る箇所が、セグメント保持孔のみ一つしかないセグメントであってもセグメントを容易に縦吊りにすることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明では次の手段を採用した。
すなわち、本発明のセグメント吊り治具は、シールド掘削機により掘削された掘削穴においてトンネル壁面を構成するためのブロック体であるセグメントの搬送用として前記セグメントに形成された保持孔と嵌合するジョイントピンと、支点部・力点部及び作用点部を有し、前記支点部にて前記ジョイントピンが回動自在に支持され、前記力点部にて鋼索が取り付けられ、前記作用点部にはセグメントを押下する押下部が取り付けられた一対のアームと、を備える。
【００１３】
本発明のセグメント吊り治具において、アームは、その支点部にて、セグメントの保持孔に嵌合されたジョイントピンと回動自在に支持されかつ力点部にて鋼索が取り付けられているから、例えば起重機で鋼索を引き上げると、前記アームは、前記支点部に対して前記力点部が上昇し、それに対応するように前記作用点部に設けた押下部が支点部に対して下降し、もってセグメントを押下するようになる。そして、このようなアームが一対あるから、セグメントは各アームの押下部による複数箇所で押下されるようになる。
【００１４】
また前記ジョイントピンに対して前記一対のアームを回動自在にかつ側方から見て交差した状態で取り付けておけば、前記一対のアームの各作用点部に備えられている押下部は、前記保持孔に嵌合されたジョイントピンを中心にその両側で前記セグメントを押下するようになる。前記一対のアームによる押下が均等になるように、前記一対のアームはこれを側方で見た時に同一形状であるとともに線対称に組み合わされていると好適である。
【００１５】
よって、セグメントの保持孔にジョイントピンを嵌合してセグメントを搬送する際に、セグメントのうち上方へ傾く（変位する）側にあるアームの押下部によりセグメントを押圧する力が強まれば、当該上方へ傾く側はその上方への移動が抑制されるので、セグメントはその姿勢制御され、不釣り合いになり難くなる。
【００１６】
また、押下部によりセグメントが押下される箇所を適宜調整することで、セグメントをより一層水平にした状態で吊り上げられるようになる。セグメントが水平であれば、ジョイントピンやセグメントのうちセグメント保持孔を形成する面（セグメント保持孔形成面）に集中応力を生じにくくなる。この結果、ジョイントピンやセグメントに破損や変形を招来することもない。
【００１７】
水平状態にあっては、搬送中にセグメントが傾きにくくなるので、周囲の物にセグメントが衝突してしまわないかと作業者が極端に注意する必要もなくなり、作業者の負担が軽減される。よって作業効率の増大を期待できる。
【００１８】
前記力点部に取り付けられた鋼索のうち一方のアームに係る鋼索は起重機の吊下用具に係止され、他方のアームに係る鋼索は、当該鋼索にその長さ調整を行う長さ調整具を介在した状態で前記吊下用具に係止される。長さ調整具としては、重量物の上げ下げを行うチ
ェーンブロックが挙げられる。
【００１９】
チェーンブロックは、上フックを有するチェーンブロック本体とこの本体内に設けられているプーリと、このプーリによって当該プーリに巻回されるチェーンを巻き出し又は巻き取ることによってチェーン先端の下フックを昇降させるというものであり、この下フックに重量物を取り付けることで重量物の昇降を行うものである。そしてこのようなチェーンブロックの前記上フックを鋼索を介して起重機のフックに取り付け前記一対のアームのうちの一方のアームの力点部に連結された鋼索も起重機のフックに取り付け、チェーンブロックの下フックに他方のアームの力点部に連結された鋼索を係合する。
【００２０】
このような状態で前記セグメントを水平から縦吊りにする場合には、前記チェーンブロックのプーリを時計回り又は反時計回りに回転することで、チェーンブロックのチェーンの長さが変わるため、他方のアームの力点部と起重機のフックとの間の距離が変化し、セグメントが水平状態から傾斜状態に変化して行き、やがて縦吊り状態になる。セグメントを水平にするには、前記チェーンブロックのプーリを反時計回り又は時計回りに回転することで、一方のアームの力点部と起重機のフックとの間の距離と、他方のアームの力点部と起重機のフックとの間の距離とを均一にする。
【００２１】
いずれの場合でも、同一形状で線対称な一対のアームがその押下部でセグメントの複数箇所を均等に押下するようになるので、セグメント保持孔の形成面やジョイントピンに集中応力を生じないようにできる。なお、チェーンの巻き出し又は巻き取り操作を遠隔操作できる無線式チェーンブロックが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、セグメント保持孔のみ一つしかないセグメントであってもセグメントを縦吊りにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態）を添付した図面を参照して説明する。
図１〜図６は本願発明の一実施例を示す。
図１は、本発明に係るセグメント吊り治具の全体斜視図であり、セグメントが水平状態にあるときのものである。また、図２は本発明に係るセグメント吊り治具の正面図であり、図３は同平面図であり、図４は図２の矢印Ａ方向から見た図であり、図５は本発明に係るセグメント吊り治具を用いてセグメントを縦吊りにした状態を示す正面図であり、図６はセグメント吊り治具でセグメントを吊り上げる前の状態を示す図である。なお、従来技術の説明で述べたと同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２４】
セグメント吊り治具３０は、縦坑を介してトンネル内にセグメント３０１を搬送する際にセグメントの吊下状態を保持するものである。当該保持の実現にあたり、セグメント吊り治具３０は、セグメント３０１の内表面３０１ｂに形成されたセグメント保持孔３０１ａと嵌合するジョイントピン３１と、このジョイントピン３１と組み合わせられるアーム部３３とを備えている。
【００２５】
ジョイントピン３１は、その基本構造はジョイントピン３３１と同じであり、レバー３１ａ（図２参照）の操作によって、セグメント３０１との結合を図れるようになっている。
【００２６】
アーム部３３は、角パイプを組み合わせて形成される一対のアーム３５Ａ・３５Ｂからなる。アーム３５Ａと３５Ｂとを機能的に述べると、両アームは、支点部３７・力点部３９及び作用点部４１を有し、支点部３７にてジョイントピン３１を支持し、力点部３９に
て鋼索であるワイヤ５４Ｌ・５４Ｓを介して図示しない起重機のフック（吊下用具）３３０に連結され、作用点部４１ではセグメント３０１を直接押下する押下部３６を有する。なお、ワイヤ５４Ｌ・５４Ｓを総称して符号５４で示す。なお、支点部３７，力点部３９及び作用点部４１はそれらの名称に各々”点”という語句を含むが数学上いうところの点ではなく、アーム３５Ａ・３５Ｂにおける特定の領域部分をいう。
【００２７】
また、力点部３９及び作用点部４１はこれを平面（図３）で見ると、アーム部３３の長手方向（以下、軸方向）において背中合わせの状態でそれぞれが反対方向に開口する如き矩形状とされている。そして、力点部３９の開口寄り内側には補強用の角パイプ４３が設けられ、作用点部４１の開口端にはセグメント３０１を把持するように保持するセグメント保持用パイプ構造体４５が作用点部４１の側方へ突出し、力点部３９の幅寸法とほぼ同寸法の状態にされている。パイプ構造体４５は、セグメント３０１をその上面および側面で把持するために図４に示すように一方向（下方向）に開口しかつ扁平なコ字形状をしている。
【００２８】
パイプ構造体４５のうちセグメント３０１の内表面３０１ｂおよび側面３０１ｃに対応する箇所には、前記押下部３６が４つ設けられている。押下部３６は、押下部３６によりセグメント３０１を押下したときに、セグメント３０１との間に生じる摩擦抵抗を高めるためのゴム板等の摩擦材で形成されている。押下部３６は、セグメント３０１の内表面３０１ｂおよび側面３０１ｃに密着状に接する。
【００２９】
力点部３９及び作用点部４１は、支点部３７を介して接続され、図２に示すように、セグメント吊り治具３０を正面で見た時に段差を形成するごとき形態をしている。
支点部３７は、一対の角パイプを平面（図３）で見て軸方向に平行にかつ正面（図２）で見て斜めに配置してなるものであり、その中心部には前記ジョイントピン３１が吊下された状態で取り付けられている。なお、アーム３５Ａの支点部とアーム３５Ｂの支点部とをそれぞれ符号３７Ａおよび３７Ｂで示す（なお、これらを総称したものを符号３７で示す。）。支点部３７Ａと支点部３７Ｂとでは、各支点部を構成する角パイプ同士の間の距離が異なり、支点部３７Ａの方が角パイプ同士の間の距離がなく、支点部３７Ｂの間に支点部３７Ａが挟まれており、正面（側方）から見て交差するように両アームは組み合わされている。このようにしたのは、支点部３７Ａと支点部３７Ｂの両方が同軸上にある状態で、ジョイントピン３１を支持する構造が採用されていることと、両アームを組み合わせた時に相互に他のアームの邪魔にならないようにするためである。
【００３０】
ジョイントピン３１は、その上端部で支点部３７Ａと支点部３７Ｂとに回動自在になるように取り付けられている。すなわち、ジョイントピン３１の上部には、回転軸４９とこの回転軸４９に固定された４つのアーム支持台５１とが設けられている（図１，図２参照）。４つのアーム支持台５１は、各支点部３７Ａ・３７Ｂを構成する角パイプの下面にそれぞれ一つずつ固定されている。このようにジョイントピン３１にアーム支持台５１を介して支点部３７Ａ・３７Ｂを固定することで、アーム３５Ａ・３５Ｂは、ジョイントピン３１に対してシーソのように上下動可能となる。
【００３１】
また、両アーム３５Ａ・３５Ｂの力点部３９の開口側先端には、それぞれ一対で板状の吊りフック５３・５３が回動自在に取り付けられている。板状の吊りフック５３は、その先端部にワイヤ５４を括り付けるためのワイヤ通し穴が形成されている。
【００３２】
このようなアーム３５Ａ・３５Ｂは、ボルト等の組み付け具で一体にされてアーム部３３を構成する。そして一方のアーム３５Ａの板状の吊りフック５３・５３には、長めのワイヤ５４Ｌ・５４Ｌの一端が取り付けられ、ワイヤ５４Ｌ・５４Ｌの他端は起重機のフック３３０に係止される。また他方のアーム３５Ｂの板状の吊りフック５３・５３には、短
めのワイヤ５４Ｓ・５４Ｓの一端が取り付けられ、ワイヤ５４Ｓ・５４Ｓの他端は、重量物の上げ下げを行うための電動チェーンブロック６０の下フック６０ｄに掛止される。そして電動チェーンブロック６０の上フック６０ｕと起重機のフック３３０との間ではおよびさらに別のワイヤ５４Ｓが係止された状態にある。
【００３３】
電動チェーンブロック６０は、上フック６０ｕを有するチェーンブロック本体６２と、この本体内に設けられている図示しないプーリと、当該プーリに巻回されかつ下フック６０ｄを有するチェーン６６とを備え、チェーン６６を巻き出し又は巻き取ることによってチェーン先端に取り付けられている下フック６０ｄを昇降させるというものであり、この下フック６０ｄにセグメントその他の重量物を取り付けることで重量物の昇降を行う。なお、チェーンの巻き出し又は巻き取り操作が遠隔操作できる無線式チェーンブロックが望ましい。
【００３４】
なお、説明の便宜上、一方のアーム３５Ａの力点部３９の板状の吊りフック５３と起重機のフック３３０との間の直線距離、及び他方のアーム３５Ｂの力点部３９の板状の吊りフック５３と同フック３３０との間の直線距離を、それぞれ符号Ｗｌ１およびＷｌ２で示す（図２、５参照）。
【００３５】
次にこのようなセグメント吊り治具３０の作用効果を述べる。
セグメント吊り治具３０において、アーム３５Ａ・３５Ｂは、それらの支点部３７にて、セグメント３０１の保持孔３０１ａに嵌合されたジョイントピン３１が回動自在に支持されかつ力点部３９にて起重機のフック３３０にワイヤ５４Ｌ・５４Ｓを介して取り付けられているから、起重機のフック３３０を上昇させたなら、アーム３５Ａ・３５Ｂは、それぞれ支点部３７に対して力点部３９が上昇し、それに対応するように作用点部４１が支点部３７に対して下降し、もってセグメント３０１をその内表面に対応する２つの押下部３６で押下すると共にセグメント３０１の側面に対応する２つの押下部３６では横方向への揺れを抑制するようになる。セグメント３０１はアーム３５Ａ・３５Ｂの押下部３６により複数箇所で押下される。
【００３６】
またジョイントピン３１に対して一対のアーム３５Ａ・３５Ｂを回動自在にかつ正面から見て交差した状態で取り付けてあるから、一対のアーム３５Ａ・３５Ｂの各作用点部４１に備えられセグメント３０１の内表面に対応する２つの押下部３６は、保持孔３０１ａに嵌合されたジョイントピン３１を中心にその両側でセグメント３０１を押下するようになる。
【００３７】
一対のアーム３５Ａ・３５Ｂによる押下が均等になるように、一対のアーム３５Ａ・３５Ｂはこれを正面（側方）で見た時に同一形状であるとともに線対称に組み合わされているから、セグメント３０１の保持孔３０１ａにジョイントピン３１を嵌合した状態でセグメント３０１をワイヤにて水平状態で吊り上げて搬送する際に、セグメント３０１のうち上方へ傾く（変位する）側にあるアーム３５Ａ（又は３５Ｂ）の押下部３６によりセグメント３０１を押圧する力が強まれば、当該上方へ傾く側はその上方への移動が抑制されるので、セグメント３０１は不釣り合いになり難くなり、水平状態を維持する。
【００３８】
セグメント３０１が水平であれば、ジョイントピン３１やセグメント３０１のうちセグメント保持孔３０１ａを形成する面であるセグメント保持孔形成面に集中応力を生じにくくなる。この結果、ジョイントピン３１やセグメント３０１に破損や変形を招来することもない。また、セグメントの水平搬送中にセグメント３０１が傾きにくくなるので、周囲の物にセグメント３０１が衝突してしまわないかと作業者が極端に注意する必要もなくなり、作業者の負担が軽減される。よって作業効率の増大を期待できる。
【００３９】
セグメント吊り治具３０を用いてセグメント３０１を水平から縦吊りにする場合には、電動チェーンブロック６０のプーリをチェーン６６が伸びる方向に時計回り又は反時計回りに回転することで、アーム３５Ａの力点部３９と起重機のフック３３０との間の直線距離Ｗｌ１と、アーム３５Ｂの力点部３９とフック３３０との間の直線距離Ｗｌ２とを不均一にする。このようにすることで相対的に短くなったＷｌ１の側のアーム３５Ａの力点部３９が上昇し、セグメント３０１を水平から縦吊りにすることができる。
【００４０】
よってセグメント３０１の吊り上げた後、トンネルに至るまでの間において通路が狭かったりした場合でも、セグメント３０１を縦吊り状態に簡単にできるのでセグメント３０１の搬送に問題ない。
【００４１】
セグメント３０１を水平にするには、電動チェーンブロック６０のプーリをチェーン６６が縮める方向に反時計回り又は時計回りに回転することで、一方のアーム３５Ａの力点部３９と起重機のフック３３０との間の直線距離Ｗｌ１と、他方のアーム３５Ｂの力点部３９とフック３３０との間の直線距離Ｗｌ２とを均一にする。よって電動チェーンブロック６０は、他方のアーム３５Ｂの力点部３９とフック３３０との間のワイヤ５４Ｓの直線距離Ｗｌ２の長さ調整を行う長さ調整具といえる。
【００４２】
セグメント３０１を傾ける場合でも水平にする場合でも、同一形状で線対称な一対のアーム３５Ａ・３５Ｂがその押下部３６でセグメント３０１の複数箇所を均等に押下するようになるので、セグメント保持孔３０１ａの形成面やジョイントピン３３１に集中応力を生じないようにできる。
【００４３】
なお、本発明は上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種種変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るセグメント吊り治具の全体斜視図である。
【図２】本発明に係るセグメント吊り治具の正面図である。
【図３】本発明に係るセグメント吊り治具の平面図である。
【図４】本発明に係るセグメント吊り治具の側面図である。
【図５】本発明に係るセグメント吊り治具によりセグメントを縦吊りにした状態を示す図である。
【図６】本発明に係るセグメント吊り治具でセグメントを押下する前の正面図である。
【図７】セグメントを複数組み立てて形成したシールドトンネルの概念図である。
【図８】セグメントをほぼ水平に吊り下げている状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
３０  セグメント吊り治具
３１  ジョイントピン
３１ａ  ジョイントピンのレバー
３３  アーム部
３５Ａ・３５Ｂ  アーム
３６  押下部
３７  支点部
３７Ａ・３７Ｂ  アームの支点部
３９  力点部
４１  作用点部
４３  補強用の角パイプ
４５  セグメント保持用パイプ構造体
４９  回転軸
５１  アーム支持台
５３  吊りフック
５４  ワイヤ
５４Ｌ  長めのワイヤ
５４Ｓ  短めのワイヤ
６０  電動チェーンブロック
６０ｕ  電動チェーンブロックの上フック
６０ｄ  電動チェーンブロックの下フック
６２  チェーンブロック本体
６４  電動チェーンブロックのプーリ
６６  チェーン
２２０  シールドトンネル
２２９  地山の一部
３００  掘削穴
３０１  セグメント
３０１ａ  セグメント保持孔
３０１ｂ  セグメントの内表面
３０１ｃ  セグメントの側面
３３１  ジョイントピン
３３１ａ  ジョイントピンのレバー
３３０  フック（吊下用具）
Ｗｌ１・Ｗｌ２  吊りフックと吊下用具との間の直線距離
【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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