(57)【要約】【課題】円周シールドトンネルのような環境においても、効率的に安全にセグメントを搬送するセグメント搬送装置をはじめとするトンネル工事用搬送装置を提供すること。【解決手段】リングレール８に対して移動方向に垂直な方向の移動を規制するとともに、リングレール８に沿って移動する移動装置２０と、水平位置と移動装置２０の移動方向に平行な平行位置とにわたって可動可能な荷台３０と、荷台３０を可動させる可動機構４０と、荷台３０に搭載されたセグメント４を固定する固定爪３３と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平および鉛直の方向にともに変化する移動路に対して移動方向に垂直な方向の移動を規制するとともに、前記移動路に沿って移動する移動装置と、
前記移動装置に設けられ、水平位置と前記移動装置の移動方向に平行な平行位置とにわたって変化することが可能な荷台と、
前記荷台を水平位置と前記移動装置の移動方向に平行な平行位置とにわたって変化させる可動機構と、
前記荷台に搭載された荷物を固定する固定装置と、
を備えたことを特徴とするトンネル工事用搬送装置。
【請求項２】
前記可動機構は、リンク機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載のトンネル工事用搬送装置。
【請求項３】
前記移動路は、ラックギアを有するレールであって、
前記移動装置は、前記ラックギアに噛み合うピニオンギアと、前記レールを上下から挟んで移動方向に垂直な方向の移動を規制するガイドローラと、を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトンネル工事用搬送装置。
【請求項４】
前記固定装置は、前記荷台に対して一対に設けられた固定爪であって、前記固定爪が前記荷台に対してスライドして近づくように移動することで、前記荷物を固定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のトンネル工事用搬送装置。
【請求項５】
前記移動路は、円周シールドトンネルの内面側に沿って設けられたレールであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載のトンネル工事用搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円周シールドで組み立てられるセグメントを円周シールド掘進機に搬送する円周シールドセグメント搬送装置をはじめとするトンネル工事用搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法は、シールド掘進機によって地盤を掘削し、セグメントを組み立ててトンネルを構築する工法である。セグメントは、発進立坑などの発進基地からシールド掘進機の後方まで搬送される。搬送されたセグメントは、シールド掘進機の後部に設けられたエレクタによって組立てられる。
発進基地からのセグメントの搬送は、台車によるセグメント搬送装置によって行われ、その後、セグメント移送装置に積み替えられてエレクタまで搬送されることが一般的である。
【０００３】
シールド工法の縦断方向のトンネル線形は、多少の勾配はあるがほぼ水平方向で計画されることが多い。このため搬送されるセグメントは、発進基地で台車に載せられるとき、トンネル内を搬送されるときなど、常にこのほぼ水平方向に姿勢を保った状態となっている。
【０００４】
一方、高速道路の本線トンネルとランプトンネルとの接合工事には、線形が円周のトンネルが採用される。この円周トンネルを構築する従来技術として特許文献１のようなものがある。これは、推進工法を用いたもので、発進基地に覆工体を配置してその後端を推進ジャッキで押圧して、覆工体の先端の掘進機を掘進させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１７６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような円周トンネルをシールド工法で施工しようとすると、円周の線形を掘進可能とするシールド掘進機（以下、円周シールド掘進機という。）まで、発進基地からセグメントを搬送する必要がある。
円周シールド掘進機は、例えば発進基地から下方に発進して時計回りに掘進する。このような掘進においては、セグメント搬送装置も円周シールド掘進機と同様にセグメントを受け取る発進基地から下方に移動し、時計回りに移動しなければならない。
【０００７】
円周シールド掘進機においても、セグメント搬送装置は、発進基地でセグメントを受け取る際には、水平に受け取る方がセグメントの損傷や作業の安全性の観点からも望ましい。
また、セグメント搬送装置は、セグメント移送装置にセグメントを積み替える際には、セグメントの幅方向もしくは長さ方向が、トンネル線形に平行である方が、効率性や安全性の観点からも望ましい。これは、セグメント移送装置を設けないでセグメント搬送装置から直接エレクタにセグメントを受け渡す際にも、トンネルの周方向に回転する形式のエレクタが多く採用されるため、同様である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、円周シールドトンネルのような環境においても、効率的に安全にセグメントを搬送するセグメント搬送装置をはじめとするトンネル工事用搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願請求項１に係る発明は、水平および鉛直の方向にともに変化する移動路に対して移動方向に垂直な方向の移動を規制するとともに、前記移動路に沿って移動する移動装置と、前記移動装置に設けられ、水平位置と前記移動装置の移動方向に平行な平行位置とにわたって変化することが可能な荷台と、前記荷台を水平位置と前記移動装置の移動方向に平行な平行位置とにわたって変化させる可動機構と、前記荷台に搭載された荷物を固定する固定装置と、を備えたことを特徴とするトンネル工事用搬送装置である。
【００１０】
本願請求項２に係る発明は、前記可動機構は、リンク機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載のトンネル工事用搬送装置である。
【００１１】
本願請求項３に係る発明は、前記移動路は、ラックギアを有するレールであって、前記移動装置は、前記ラックギアに噛み合うピニオンギアと、前記レールを上下から挟んで移動方向に垂直な方向の移動を規制するガイドローラと、を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトンネル工事用搬送装置である。
【００１２】
本願請求項４に係る発明は、前記固定装置は、前記荷台に対して一対に設けられた固定爪であって、前記固定爪が前記荷台に対してスライドして近づくように移動することで、前記荷物を固定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載のトンネル工事用搬送装置である。
【００１３】
本願請求項５に係る発明は、前記移動路は、円周シールドトンネルの内面側に沿って設けられたレールであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載のトンネル工事用搬送装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至５に係る構成により、円周シールドトンネルのような水平および鉛直の方向にともに変化する移動路において、セグメントのような荷物を水平に受け取ることができるとともに、搬送時には移動方向に平行に荷物を固定することができ、効率的に安全に荷物を搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるセグメント搬送装置が適用された円周シールドトンネルの説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるセグメント搬送装置の荷台の動作の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるセグメント搬送装置であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるセグメント搬送装置であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるセグメント搬送装置であって、（Ａ）は図４（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図６】図４（Ｂ）におけるＸ部拡大図である。
【図７】図４（Ｂ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるセグメント搬送装置の配置図である。
【図９】図８におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１０】図９におけるＹ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照する等して説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００１７】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明に係る第１の実施形態について図面の図１乃至図７と共に説明する。
図１は、本発明のセグメント搬送装置が適用された円周シールドトンネルを示した図である。
図示しない本線トンネルに並設されたランプトンネル１の側面が開口され、発進到達基地２が構築されている。円周シールド掘進機３は、発進到達基地２の底壁２ａから下方に向けて掘削を開始して、時計回りに掘進して、発進到達基地２の上壁２ｂに到達する。
図１では、円周シールド掘進機３が６時方向まで掘削が完了し、セグメント４が組み立てられた状態を示している。
【００１８】
ランプトンネル１には、軌条を備えた枕木１ａが設けられており、この軌条を走行する台車１ｂによって組立前のセグメント４が発進到達基地２まで搬送される。
発進到達基地２の底壁２ａおよび上壁２ｂは、図１に示すように円周シールド掘進機３が掘進する湾曲した線形に対して法線方向となるように形成されている。２ｃは、発進到達基地２の側壁、２ｄは、補強部である。
発進到達基地２の上壁２ｂには、テルハクレーン９が設けられている。テルハクレーン９は、台車１ｂから発進到達基地２内で停止した外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１にセグメント４を搬送するものである。また、枕木１ａとほぼ同じ高さにステージ２ｅが設けられている。
【００１９】
円周シールド掘進機３は、正面の断面形状が円形であって、トンネル軸方向が円周シールドトンネルの線形に沿って湾曲した形状となっている。また、後部にはセグメント４を組み立てるエレクタ５を備えている。エレクタ５によって組み立てられたセグメント４が円周トンネルを構成する。
エレクタ５の後方には、エレクタ５にセグメント４を受け渡すセグメント移送装置６が設けられている。セグメント移送装置６は、前端が円周シールド掘進機３に固定され後端が組み立てられたセグメント４に固定されたセグメント移送ガイドレール７に沿ってセグメント４を把持して移動する。組み立てられたセグメント４に固定されるセグメント移送ガイドレール７の後端は、掘進に伴いその固定を解除することができるようになっている。
【００２０】
発進到達基地２からセグメント移送装置６までセグメント４を搬送するものが、セグメント搬送装置である。セグメント搬送装置には、組み立てられたセグメント４で構成された円周トンネル内の外周側に配置される外周側セグメント搬送装置１０と内周側に配置される内周側セグメント搬送装置１１がある。
外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１は、円周トンネルの外周側および内周側であってトンネル線形に沿って設けられたリングレール８に対して移動可能に設けられる。リングレール８は、組み立てられたセグメント４に適宜の方向で固定されており、本発明の水平および鉛直の方向にともに変化する移動路に相当する。
【００２１】
外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１は、発進到達基地２内でテルハクレーン９からセグメント４を受け取り、リングレール８上を移動して、セグメント移送装置６に搭載されたセグメント４を受け渡す。外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１は、発進到達基地２内では、セグメント４の幅方向を水平にして受け取り、セグメント４の幅方向をトンネル線形に対して平行にしてトンネル内を移動する。
【００２２】
以下、セグメント搬送装置のうち外周側セグメント搬送装置１０について図２乃至図７と共に説明する。内周側セグメント搬送装置１１については、同様であるので説明を省略する。
図２に示すように、外周側セグメント搬送装置１０は、リングレール（不図示）に沿って移動する移動装置２０と、セグメント４を固定し移動装置２０に対しての角度が変更可能な荷台３０と、荷台３０の角度を変更する可動機構４０から構成されている。
【００２３】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は、外周側セグメント搬送装置１０のセグメント４を受け取るときの状態から円周トンネル内を移動するときの状態までを順に示したものである。
荷台３０は、セグメント４を受け取る水平位置（図２（Ａ））から移動装置２０の移動方向に平行な平行位置（図２（Ｃ））まで可動する。すなわち、荷台３０が図２（Ａ）に示す状態において発進到達基地２でセグメント４を受け取り、図２（Ｂ）に示すように荷台３０を移動装置２０の移動方向に平行な方向に可動させ、図２（Ｃ）に示す状態において移動装置２０が円周トンネル内を移動する。
なお、本明細書における「水平位置」、「平行位置」などの語は、厳密な角度を示すものではなく、技術常識を踏まえたものである。
【００２４】
図２に示すように移動装置２０は、本体である移動フレーム２１、駆動モータ２２、リングレール（不図示）を転動する従動輪ユニット２３ａおよび駆動輪ユニット２３ｂならびに油圧シリンダを作動させるための油圧ポンプユニット２４を備えている。駆動モータ２２は駆動輪ユニット２３ｂを回転駆動させる。
【００２５】
図２に示すように荷台３０は、本体である荷台フレーム３１、セグメント４を荷台３０に固定する固定爪３３を備えている。荷台フレーム３１は、後端部で移動フレーム２１に荷台回転軸３２によって軸支されている。固定爪３３は、セグメント４の幅方向（図２（Ｃ）での前後方向）両側に位置してセグメント４を荷台フレーム３１に固定する。
【００２６】
図２に示すように可動機構４０は、油圧シリンダ４１、第１リンク板４２および第２リンク板４３を備えるリンク機構で構成されている。油圧シリンダ４１の一端は移動フレーム２１の前端付近に回転可能に取付けられ、他端は第１リンク板４２に回転可能に取付けられている。第１リンク板４２の一端は移動フレーム２１の中心付近に回転可能に取付けられ、他端は第２リンク板４３の一端に回転可能に取付けられている。第２リンク板４３の一端は第１リンク板４２の他端に回転可能に取付けられ、他端は荷台フレーム３１の中心付近に回転可能に取付けられている。
【００２７】
油圧シリンダ４１が伸びることで第１リンク板４２および第２リンク板４３が開かれた状態となり、荷台フレーム３１が水平な状態となり（図２（Ａ））、油圧シリンダ４１が縮むことで荷台フレーム３１が反時計回りに回転して（図２（Ｂ））、第１リンク板４２および第２リンク板４３が畳まれた状態となり、荷台フレーム３１が移動装置２０の移動方向に平行な状態となる（図２（Ｃ））。
可動機構４０が可動しても、固定爪３３がセグメント４を荷台フレーム３１に固定しているので、セグメント４は荷台フレーム３１と同じように動く。
【００２８】
図３（Ａ）に示すように、外周側セグメント搬送装置１０の移動フレーム２１は、移動縦フレーム２１ａと移動横フレーム２１ｂとで枠状に形成されている。
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、移動フレーム２１の下部には、車輪支持部２１ｃが設けられており、従動輪ユニット２３ａおよび駆動輪ユニット２３ｂを回転可能に支持している。
駆動モータ２２は、移動フレーム２１の下方に取り付けられており、減速機２２ａを備えている。減速機２２ａには、後側の車輪支持部２１ｃに支持された駆動回転軸２２ｂが連結されている。このような構成によって、駆動モータ２２は、回転力を減速機２２ａ、駆動回転軸２２ｂを介して、駆動輪ユニット２３ｂに伝達させ、図３（Ａ）に示す駆動輪ユニット２３ｂの駆動輪上部ガイドローラ２３ｂ１およびピニオンギア２３ｂ３を回転させる。
図３（Ａ）に示すように、移動フレーム２１から左に張り出して油圧ポンプユニット２４が設けられており、右に張り出して制御盤２５が設けられている。
【００２９】
図３（Ａ）に示すように、荷台フレーム３１は、荷台縦フレーム３１ａと荷台横フレーム３１ｂとで枠状に形成されている。
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、荷台フレーム３１は、移動フレーム２１に対して荷台回転軸３２が設けられる後端側が揃えられており、前端側が短く構成されている。よって、平面視において前端側で荷台フレーム３１から移動フレーム２１の前端側がはみだしている。荷台回転軸３２が移動フレーム２１の後端側に設けられることで、発進到達基地２内で荷台３０がセグメント４を受け取るときの姿勢を水平とした際に、図１に示すように荷台３０より上方に飛び出す外周側セグメント搬送装置１０の部位をほとんどなくすことができる。よって、テルハクレーン９からのセグメント４の積み替え作業の効率性や安全性を高くすることができる。
なお、荷台フレーム３１のセグメント４が載置される載置面には、鋼板が張られており余分な開口を覆ってフラットになっているが、記載を省略している。
【００３０】
図３（Ｂ）に示すように、移動装置２０に対して荷台３０を可動させる可動機構４０は、左右方向の中心部付近であって駆動モータ２２の前方に設けられている。
【００３１】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、荷台フレーム３１には、固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃが設けられている。固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、荷台フレーム３１に搭載されたセグメント４を固定するものである。固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、前後方向に一対に設けられており、右側に固定爪３３ａ、左側に固定爪３３ｃ、中心から右側よりに固定爪３３ｂが設けられている。
本実施形態では、トンネル断面が円形であるので、通常の舟形のセグメント４が用いられるため固定爪３３ａ、３３ｃだけが使用される。後述する第２の実施形態のような複円形のトンネル断面で使用される異形のセグメント（Ｋセグメント）を固定する場合には、固定爪３３ａ、３３ｃよりも高い長さの固定爪３３ｂも使用される。
固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、図４（Ｂ）に示すように、セグメント４が上方に抜けないようにフック形状をしている。
【００３２】
図４（Ｂ）に示すように、荷台フレーム３１に前後方向に固定爪ガイド３４が設けられている。固定爪ガイド３４は、固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃの荷台フレーム３１側の基端部を貫通しており、固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、固定爪ガイド３４に沿って移動可能となっている。固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃの荷台フレーム３１側の基端部の下部には、固定爪油圧シリンダ３３ａ１、３３ｂ１、３３ｃ１の一端が取付けられている。固定爪油圧シリンダ３３ａ１、３３ｂ１、３３ｃ１の他端は、荷台フレーム３１に取付けられている。
図４（Ｂ）および図７に示すように、固定爪油圧シリンダ３３ａ１、３３ｂ１、３３ｃ１は、一対の固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃに対して、各々二段に二本配置されている。
図７に示すように、固定爪油圧シリンダ３３ａ１、３３ｂ１、３３ｃ１は、それぞれハウジング３３ａ２、３３ｂ２、３３ｃ２で保護されている。
【００３３】
固定爪油圧シリンダ３３ａ１、３３ｂ１、３３ｃ１を伸縮させると、固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、固定爪ガイド３４に沿って前後方向に移動する。図４（Ｂ）では、固定爪油圧シリンダ３３ａ１、３３ｂ１を縮めたときの一対の固定爪３３ａ、３３ｂを破線にて記載している。このように固定爪３３ａ、３３ｂ、３３ｃが、前後方向に移動することで、セグメント４を前後方向で挟んで固定する。
【００３４】
図４（Ｂ）、図５（Ａ）、図５（Ｂ）および図６に示すように、従動輪ユニット２３ａおよび駆動輪ユニット２３ｂは、リングレール８の上フランジ部を上下から挟み込んでおり、これによって移動装置２０は、移動方向に対して垂直方向の移動が規制されるとともにリングレール８に沿って移動可能となっている。
【００３５】
図５（Ａ）に駆動輪ユニット２３ｂの構成を示す。車輪支持部２１ｃに軸受けされた駆動回転軸２２ｂの両端には、駆動輪上部ガイドローラ２３ｂ１が取付けられている。駆動輪上部ガイドローラ２３ｂ１は、リングレール８の上フランジ部の上方に配置される。
駆動輪上部ガイドローラ２３ｂ１の内側には、ピニオンギア２３ｂ３が取付けられている。駆動輪上部ガイドローラ２３ｂ１は、リングレール８の上フランジ部の内側に設けられたラックギア８ｄの上方に配置される。
駆動回転軸２２ｂが回転すると、駆動輪上部ガイドローラ２３ｂ１およびピニオンギア２３ｂ３が共に回転するようになっている。なお、駆動輪上部ガイドローラ２３ｂ１はピニオンギア２３ｂ３と同時に回転させる必要はなく、フリーで回転させるようにしてもよい。
【００３６】
図５（Ａ）に示すように、車輪支持部２１ｃに軸受けされた駆動回転軸２２ｂの下方には、駆動輪下部ガイドローラ２３ｂ２が回転可能に取付けられている。駆動輪下部ガイドローラ２３ｂ２は、リングレール８の上フランジ部の下方に配置される。
これらの駆動輪上部ガイドローラ２３ｂ１と駆動輪下部ガイドローラ２３ｂ２とが、リングレール８の上フランジ部を上下から挟み込むことで、移動装置２０は、上下方向の移動が規制される。
図６に示すように、駆動回転軸２２ｂの回転によりピニオンギア２３ｂ３がラックギア８ｄと噛み合って回転し、移動装置２０がリングレール８に沿って移動することができる。
【００３７】
図５（Ｂ）に従動輪ユニット２３ａの構成を示す。車輪支持部２１ｃには、従動輪上部ガイドローラ２３ａ１と従動輪下部ガイドローラ２３ａ２が回転可能に上下二段に取付けられている。従動輪上部ガイドローラ２３ａ１は、リングレール８の上フランジ部の上方に配置される。従動輪下部ガイドローラ２３ａ２は、リングレール８の上フランジ部の下方に配置される。
これらの従動輪上部ガイドローラ２３ａ１と従動輪下部ガイドローラ２３ａ２とが、リングレール８の上フランジ部を上下から挟み込むことで、移動装置２０は、上下方向の移動が規制される。
【００３８】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、左右のリングレール８間には連結部材８ａが設けられ、上方に向けて取付片８ｂが設けられている。取付片８ｂには、レール側接点部８ｃが設けられている。また、移動フレーム２１からは下方に向けて取付ステイ２６が設けられており、取付ステイ２６には、移動側接点部２６ａが設けられている。レール側接点部８ｃと移動側接点部２６ａとは接触するようになっており、給電や制御信号の送受信が行えるようになっている。
【００３９】
図４（Ｂ）および図７に示すように、移動フレーム２１の左右から下方にはレール把持フレーム２７ａが設けられており、その先端には、レール把持部２７ｂが設けられている。レール把持部２７ｂは、Ｃ型の外形をしており、内蔵された油圧シリンダを作動させることでリングレール８の上フランジ部を外側から挟み込んだり、解除したりすることができるようになっている。レール把持部２７ｂによってリングレール８を把持することで、移動装置２０の移動を規制することができる。
駆動モータ２２を停止させたり、ブレーキ機構を設けることでも、ピニオンギア２３ｂ３を停止することはできるが、このような規制装置を併用することでさらに安全性を向上させることができる。特に、荷台３０を荷受位置である水平位置にするときには、移動装置２０を確実に停止させることが重要であるので、効果的である。
【００４０】
外周側セグメント搬送装置１０によるセグメント４の搬送について、主に図１を参照して説明する。
発進到達基地２でセグメント４をテルハクレーン９から受け取る。この際には、外周側セグメント搬送装置１０は、リングレール８の発進到達基地２の位置にて停止している。そして、図２（Ａ）に示すように可動機構４０を作動させて（油圧シリンダ４１を伸ばして）荷台３０を水平な状態にさせる。一対の固定爪３３は離れる方向に移動させてセグメント４を受け取る。水平な状態でセグメント４を受け取ることができるので安全で効率的な荷受作業ができる。
【００４１】
一対の固定爪３３を近づけるようにして、セグメント４を把持し荷台３０に固定して、図２（Ｂ）に示すように可動機構４０を作動させて（油圧シリンダ４１を縮めて）荷台３０を反時計方向に回転させる。このときには移動装置２０は停止させたままの方が、安定しているが、移動装置２０の移動を開始しながら荷台３０を回転させると、移動装置２０の移動を早く開始することができ、サイクルタイムを短縮することができる。
【００４２】
固定爪３３でセグメント４を荷台３０に固定し、図２（Ｃ）に示すように荷台３０を移動装置２０の移動方向（リングレール８の接線方向）に平行な状態として、円周トンネル内を移動してセグメント移送装置６までセグメント４を搬送する。外周側セグメント搬送装置１０は、リングレール８に沿って常に前後方向の角度が水平方向に対して変化するが、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、従動輪ユニット２３ａおよび駆動輪ユニット２３ｂとでリングレール８を挟み込むので、移動方向に対して垂直方向の移動が規制されて安全に移動することができる。また、固定爪３３でセグメント４を固定しているので、セグメント４を落とすことがない。さらに、荷台３０が移動装置２０の移動方向に平行な状態であるときは、重心とリングレール８との距離が短くなり、安定した移動が可能となる。
セグメント移送装置６にセグメント４を受け渡す際にもトンネルの線形と平行であるため、受渡しもスムーズに行うことができる。
【００４３】
内周側セグメント搬送装置１１については、外周側セグメント搬送装置１０と荷台３０の移動装置２０に対する可動方向が反対になること以外は同様である。具体的には、発進到達基地２内にて荷台３０が水平位置でセグメント４を受け取るために、外周側セグメント搬送装置１０では荷台３０を時計回りに可動させるに対して、内周側セグメント搬送装置１１では荷台３０を反時計回りに可動させる。また、移動装置２０の移動方向に平行に荷台３０を位置させるために、外周側セグメント搬送装置１０では荷台３０を反時計回りに可動させるのに対して、内周側セグメント搬送装置１１では荷台３０を時計回りに可動させる。
【００４４】
〔第２の実施形態〕
以下、本発明に係る第２の実施形態について図面の図８および図９と共に説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分については説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
本実施形態では、円周シールド掘進機３が第１カッターヘッド３ａおよび第２カッターヘッド３ｂを備えた断面形状が複円形の円周シールド掘進機３による円周トンネルに、外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１を適用したものである。本実施形態では、複円形の円周シールド掘進機３を用いるため、図９に示すように組み立てられたセグメント４ａ、４ｂで構成する円周トンネル断面は複円形となる。
【００４５】
図８では、円周シールド掘進機３が発進到達基地２の上壁２ｂに到達するときの状態を示している。図８では、本線トンネルＨを図示している。また、セグメント４が組み立てられて構築された円周シールドトンネルを発進基地として、本線トンネルＨおよびランプトンネル１に沿って構築される複数の外周壁シールドトンネルＴを破線で示している。
図８では、外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１が６時方向に位置する状態を実線で示し、１２時方向に位置する状態を点線で示している。
このように、到達位置付近までセグメント４を搬送するときは、外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１は、リングレール８に沿って移動して３６０度近く回転することになるが、この場合でもセグメント４を固定しリングレール８に沿って搬送することができる。
【００４６】
図９に示すように、円周トンネルは、Ａセグメント４ａ、特殊な形状のＫセグメント４ｂ、中柱４ｃで構成されて断面が複円形となっている。そして、中柱４ｃによって区切られた左右の空間に、外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１が各々配置される。外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１は、本実施形態においても、セグメントを１ピースずつ搬送する。左右それぞれの空間に外周側セグメント搬送装置１０および内周側セグメント搬送装置１１を配置してＡセグメント４ａ、Ｋセグメント４ｂを搬送するので、搬送時間を短くすることができる。
【００４７】
図９では、固定されたセグメントについて、Ａセグメント４ａである場合を破線で示し、Ｋセグメント４ｂである場合を実線で示している。図９に示すように、Ｋセグメント４ｂを搬送するときには、Ａセグメント４ａより高い位置で固定する必要があるので、その高さに合わせて構成された固定爪３３ｂも使用して、Ｋセグメント４ｂを荷台３０に固定する。中柱４ｃは、固定爪３３ａ、３３ｃで固定する。
図１０に示すように、搭載されたセグメント４ａ、４ｂ、中柱４ｃの上面に対向する固定爪３３ａ、３３ｃのフックの下側の形状３５は、各セグメントの形状にあわせた形状となっている。具体的には、Ａセグメント用３５ａおよびＫセグメント用３５ｂは傾斜しており、中柱用３５ｃおよびその他用３５ｄは平面の形状となっている。
【００４８】
図９に示すように、向って右側のトンネル空間から右方向に外周壁シールドトンネルＴが構築される。構築される外周壁シールドトンネルＴは、破線で示されている。
外周壁シールドトンネルＴが構築される際には、この外周壁シールドトンネルＴに当該外周壁シールドトンネルＴを構築するためのシールド掘進機、セグメントおよび資材などを、ランプトンネル１、発進到達基地２、円周トンネルを介して運搬しなければならない。これらの資材などの運搬には、円周トンネルのセグメントを搬送するときに用いたリングレール８がそのまま用いることができる。このようにすることで、作業を効率化することができる。
【００４９】
特に、外周壁シールドトンネルＴを構築するためのシールド掘進機は、円周トンネルの右側のトンネル空間を用いて運ばれるため、このシールド掘進機の直径も考慮して、図９に示すように、右側のトンネル空間に設けられるリングレール８は、左側のトンネル空間に設けられるリングレール８よりもセグメントにより近い位置に設けられる。こうすることで、リングレール８を用いて外周壁シールドトンネルＴを構築するためのシールド掘進機を搬送することが可能となっている。
【００５０】
〔その他の変形例〕
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば以下のようなものも含まれる。
【００５１】
本実施形態では、セグメントを搬送する装置であったが、セグメントを搬送するだけに限られない。中柱も搬送することができるのはもちろんのこと、配管や軌条設備などの搬送にも適用することができる。
【００５２】
本実施形態では、発進到達基地２を円周トンネルの３時方向に設けたが、任意の位置（例えば、５時方向や１０時方向）に設けてもよい。任意の位置に設けても、発進到達基地２において、荷台３０を水平にしてセグメント４、４ａ、４ｂを受け取ることができる。
【００５３】
本実施形態では、発進到達基地２から円周シールド掘進機３を下向きに発進させ時計回りに円周トンネルを施工したが、上向きに発進させて反時計回りに円周トンネルを施工するようにしてもよい。この場合においては、荷台の移動装置に対する可動方向を変更するとともに、搬送装置が移動する方向と荷台との方向が平行になった状態では、移動フレームと荷台フレームとの間にセグメントが位置するようにして対応する。
【００５４】
円周トンネルは、その線形すべての曲率が一定である必要もなく、変化するものや途中に直線が入るものでも良い。
また、本実施形態では、円周トンネルの搬送装置であったが、搬送装置が移動する移動路は、円周トンネルのような湾曲したものでなく、直線勾配の斜路であってもよい。この場合においても荷台を水平にして荷物を受け取り、移動の際に荷台を移動方向と平行にすることで同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
本実施形態では、セグメント搬送装置がセグメント移送装置を介してエレクタにセグメントを受け渡すものであったが、本発明はこれに限られず、エレクタに直接受け渡すものであってもよい。この場合には、例えば、エレクタがトンネルの周方向に回転するだけでなく、トンネルの前後方向に移動してセグメントを受け取るような構成であっても適用できる。
【００５６】
いずれの実施形態における各技術的事項を他の実施形態に適用して実施例としても良い。
【符号の説明】
【００５７】
１          ランプトンネル
２          発進到達基地
３          円周シールド掘進機
４          セグメント
５          エレクタ
６          セグメント移送装置
７          セグメント移送ガイドレール
８          リングレール
８ａ        連結部材
８ｂ        取付片
８ｃ        レール側接点部
８ｄ        ラックギア
９          テルハクレーン
１０        外周側セグメント搬送装置
１１        内周側セグメント搬送装置
２０        移動装置
２１        移動フレーム
２１ｃ      車輪支持部
２２        駆動モータ
２２ａ      減速機
２２ｂ      駆動回転軸
２３ａ      従動輪ユニット
２３ａ１    従動輪上部ガイドローラ
２３ａ２    従動輪下部ガイドローラ
２３ｂ      駆動輪ユニット
２３ｂ１    駆動輪上部ガイドローラ
２３ｂ２    駆動輪下部ガイドローラ
２３ｂ３    ピニオンギア
２４        油圧ポンプユニット
２５        制御盤
２６        取付ステイ
２６ａ      移動側接点部
２７ａ      レール把持フレーム
２７ｂ      レール把持部
３０        荷台
３１        荷台フレーム
３２        荷台回転軸
３３        固定爪
３４        固定爪ガイド
４０        可動機構
４１        油圧シリンダ
４２        第１リンク板
４３        第２リンク板
Ｈ          本線トンネル
Ｔ          外周壁シールドトンネル
【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】
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【図１０】
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