(57)【要約】【課題】セグメントを安定して支持できる小径シールド用エレクタを提供する。【解決手段】シールド本体２に同軸上に回転自在に設けられた旋回フレーム３と、旋回フレーム３にリンク機構４を介して径方向に移動可能に設けられセグメント５を着脱自在に把持するセグメント把持部６と、セグメント把持部６に設けられセグメント把持部６に把持されたセグメント５を支持すべくセグメント５に当接するサポート部７とを備えた小径シールド用エレクタ１において、サポート部７が、セグメント５を弾発付勢するバネ２７を備えたものである。【選択図】図４
2011012467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド本体に同軸上に回転自在に設けられた旋回フレームと、該旋回フレームにリンク機構を介して径方向に移動可能に設けられセグメントを着脱自在に把持するセグメント把持部と、該セグメント把持部に設けられセグメント把持部に把持されたセグメントを支持すべく該セグメントに当接するサポート部とを備えた小径シールド用エレクタにおいて、前記サポート部が、前記セグメントを弾発付勢するバネを備えたことを特徴とする小径シールド用エレクタ。
【請求項２】
前記サポート部が、前記セグメント把持部に取り付けられた固定部と、該固定部にスライド可能に設けられ前記セグメントに当接する当接部と、該当接部と前記固定部との間に設けられ前記セグメントに前記当接部を弾発付勢するためのバネとを備えた請求項１記載の小径シールド用エレクタ。
【請求項３】
前記サポート部が、前記バネの弾性力を調整すべく前記バネを変形させるバネ力調整手段を備え、前記固定部が、前記セグメント把持部に前記バネの伸縮方向に位置調整可能に設けられた請求項２記載の小径シールド用エレクタ。
【請求項４】
前記当接部には、前記固定部に対する前記当接部の回転を規制する回り止めが設けられた請求項２又は３記載の小径シールド用エレクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小口径のトンネル掘進機に具備される小径シールド用エレクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
φ３ｍクラスより大口径のシールド掘進機では、セグメント組立用エレクタが油圧ジャッキ式のサポート部を備え、セグメント組立用エレクタでセグメントを把持したときサポート部を伸長させることでセグメントを押圧し、セグメントを安定して支持するようになっている。
【０００３】
また、φ３ｍクラスより小口径のシールド掘進機（以下、小径シールドという）では、狭隘な機内に油圧ジャッキ式のサポート部を装備することは配置上無理があるため、図８に示すような固定式のサポート部６０、６１を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−１８９９５号公報
【特許文献２】特開２００８−２４０４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、スチールセグメントの内周側にコンクリートからなるライニングを予め施した合成セグメントを小径シールドで組み立てる場合、固定式のサポート部６０、６１では合成セグメントを安定して支持することはできないため、合成セグメントを組み立てるとき合成セグメントがサポート部６０、６１にカタカタと当たり、合成セグメントのコンクリート部分に傷やクラックが入る虞があるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、セグメントを安定して支持できる小径シールド用エレクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、シールド本体に同軸上に回転自在に設けられた旋回フレームと、該旋回フレームにリンク機構を介して径方向に移動可能に設けられセグメントを着脱自在に把持するセグメント把持部と、該セグメント把持部に設けられセグメント把持部に把持されたセグメントを支持すべく該セグメントに当接するサポート部とを備えた小径シールド用エレクタにおいて、前記サポート部が、前記セグメントを弾発付勢するバネを備えたものである。
【０００８】
前記サポート部が、前記セグメント把持部に取り付けられた固定部と、該固定部にスライド可能に設けられ前記セグメントに当接する当接部と、該当接部と前記固定部との間に設けられ前記セグメントに前記当接部を弾発付勢するためのバネとを備えるとよい。
【０００９】
前記サポート部が、前記バネの弾性力を調整すべく前記バネを変形させるバネ力調整手段を備え、前記固定部が、前記セグメント把持部に前記バネの伸縮方向に位置調整可能に設けられるとよい。
【００１０】
前記当接部には、前記固定部に対する前記当接部の回転を規制する回り止めが設けられるとよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、セグメントを安定して支持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は小径シールドの要部拡大側断面図である。
【図２】図２は図１の背面図である。
【図３】図３は図２の要部拡大平面図である。
【図４】図４は図２の要部拡大図である。
【図５】図５（ａ）は小径シールド用エレクタのサポート部の背面断面図であり、図５（ｂ）はセグメントを支持しているときのサポート部の背面断面図である。
【図６】図６は図５（ｂ）の側面図である。
【図７】図７はキーセグメントを組み立てる状態の説明図である。
【図８】図８は従来のサポート部の背面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は小径シールドの坑口側を側方から視た側断面図である。図１において紙面左側が切羽側（掘進方向前側）であり、紙面右側が坑口側（掘進方向後側）である。図２は小径シールドを坑口側から視た背面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、小径シールド用エレクタ１は、シールド本体２に同軸上に回転自在に設けられた旋回フレーム３と、旋回フレーム３にリンク機構４を介して径方向に移動可能に設けられセグメント５を着脱自在に把持するセグメント把持部６と、セグメント把持部６に設けられセグメント把持部６に把持されたセグメント５を支持すべくセグメント５に当接するサポート部７と、シールド本体２に設けられ旋回フレーム３を駆動する駆動装置８とを備えて構成される。
【００１５】
シールド本体２は、φ３ｍより小口径のシールド掘進機９の外周壁を形成するシールドフレーム１０と、シールドフレーム１０の内周面に設けられたリングガーダー１１とを備える。
【００１６】
旋回フレーム３は、リング状に形成され、リングガーダー１１に支持ローラ１２、１３を介して回転可能に支持されている。旋回フレーム３は切羽側に駆動ギヤ１４を有し、駆動ギヤ１４には駆動装置８のピニオン１５が噛合される。
【００１７】
図１及び図３に示すように、リンク機構４は、一端を旋回フレーム３に周方向に延びる軸回り回動自在に設けられると共に他端をセグメント把持部６に前記軸と平行な軸回り回動自在に設けられた一対の平行なリンク１６、すなわち平行リンク１６からなる。平行リンク１６はセグメント把持部６と旋回フレーム３との間に旋回フレーム３の周方向に離間して一対設けられている。
【００１８】
セグメント把持部６は、セグメント５をピン結合にて揺動可能に把持するものであり、矩形枠状に形成された昇降フレーム１７と、昇降フレーム１７に左右（旋回フレームの周方向）に離間して設けられ前後に延びる一対の摺動ガイド１８と、これら摺動ガイド１８に前後に摺動自在に設けられた摺動フレーム１９と、昇降フレーム１７に設けられ摺動フレーム１９を摺動ガイド１８に沿って摺動させる摺動ジャッキ２０とを備える。図４に示すように、摺動フレーム１９には、セグメント５に設けられた吊り具２１にピン２２を介して結合される支持ブラケット２３が旋回フレーム３の径方向外方に延びて設けられている。支持ブラケット２３は、昇降フレーム１７の左右方向の中央に位置されており、ピン２２を前後方向に向けて挿通させるようになっている。図１及び図３に示すように、セグメント把持部６と旋回フレーム３との間には、セグメント把持部６を旋回フレーム３の径方向に駆動するための昇降ジャッキ２４が設けられている。
【００１９】
図４及び図５（ａ）に示すように、サポート部７は、セグメント把持部６の左右両側に設けられ、高さ方向（旋回フレーム３の径方向）の寸法をセグメント把持部６と略同じに形成される。サポート部７は、セグメント把持部６に取り付けられた固定部２５と、固定部２５に旋回フレーム３の径方向にスライド可能に設けられセグメント把持部６で把持したセグメント５に当接する当接部２６と、当接部２６と固定部２５との間に設けられセグメント５に当接部２６を弾発付勢するためのバネ２７と、バネ２７の弾性力を調整すべくバネ２７を変形させるバネ力調整手段２８とを備えて構成される。
【００２０】
固定部２５は、昇降フレーム１７の側面にバネ２７の伸縮方向（旋回フレーム３の径方向）に位置調整可能に設けられており、バネ２７を変形させて当接部２６がバネ２７の伸縮方向に移動したとき、固定部２５の取付位置を移動させることで当接部２６を元の位置に戻せるようになっている。固定部２５は、昇降フレーム１７に位置調整可能に取り付けられる取付板２９と、取付板２９に設けられ旋回フレーム３の径方向に延びる外筒３０と、旋回フレーム３の径方向内側の外筒３０の端部に設けられた天板３１を備える。図５（ａ）及び図６に示すように、取付板２９は、昇降フレーム１７に螺合されるボルト３２を挿通させるための複数の長穴３３を有する。長穴３３は、バネ２７の伸縮方向に延びて形成されており、ボルト３２を緩めることで固定部２５をバネ２７の伸縮方向に位置調整できるようになっている。天板３１には、後述するバネ力調整手段２８の止めネジ３４を挿通させるための第１挿通孔３５が形成されている。
【００２１】
当接部２６は、有底筒体状に形成され外筒３０内に軸方向スライド可能に挿入される内筒３６と、内筒３６の底板３７に設けられセグメント把持部６がセグメント５を把持したときセグメント５の内周面に当接されるシュー３８とを備える。内筒３６の底板３７には、後述するバネ力調整手段２８の止めネジ３４を挿通させるための第２挿通孔３９が形成されている。シュー３８は、内筒３６の底板３７に締結される鋼製の基部４０と、基部４０の底面に設けられる緩衝材４１とからなる。
【００２２】
バネ２７は、コイルバネからなり、固定部２５の天板３１と当接部２６の底板３７との間に圧縮された状態で設けられる。
【００２３】
バネ力調整手段２８は、第１挿通孔３５と第２挿通孔３９に挿通される止めネジ３４と、当接部２６の底板３７に設けられ止めネジ３４に螺合される固定ナット４２と、天板３１より上方（旋回フレーム３の径方向内方）の止めネジ３４に螺合され当接部２６の下端位置を位置調整可能に規制するための調整用ナット４３、４４とからなる。調整用ナット４３、４４は、当接部２６がセグメント５に当接しないとき固定部２５の天板３１に着座される第１ナット４３と、第１ナット４３の上面に着座される第２ナット４４とからなる。
【００２４】
また、当接部２６には、固定部２５に対する当接部２６の回転を規制する回り止め４５が設けられる。回り止め４５は、底板３７と基部４０とに固定部２５の取付板２９に摺接する摺接部４６、４７を形成してなる。摺接部４６、４７は止めネジ３４と直交すると共に取付板２９に沿う方向に延びて形成されている。
【００２５】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２６】
既設セグメント上に置かれたセグメント５を小径シールド用エレクタ１で把持する場合、図１に示すように、旋回フレーム３を回転させてセグメント把持部６をセグメント５の直上に移動させたのち、昇降ジャッキ２４を伸長させてセグメント把持部６を下方に移動させる。これにより、サポート部７のシュー３８がセグメント５の内周面に着座する。セグメント把持部６をさらに下方に移動させると、図５（ｂ）に示すように、当接部２６の内筒３６はバネ２７を縮退させながら固定部２５の外筒３０内に挿入される。
【００２７】
図４に示すように、セグメント把持部６が所定の位置に移動されたらセグメント把持部６の支持ブラケット２３とセグメント５に設けられた吊り具２１とをピン２２を介して結合する。しかるのち、セグメント５を所定の組立位置に移動させるべくセグメント把持部６を上昇させる。サポート部７はそれぞれバネ２７を縮退させた状態でセグメント５の内周面に当接しているため、セグメント５は所定の弾性力で押されて支持されている。このため、セグメント５がサポート部７等にカタカタと当たることはなく、セグメント５に傷やクラックが入るのを防ぐことができる。
【００２８】
また、サポート部７は、高さ方向の寸法をセグメント把持部６と略同じに形成されているため、φ３ｍに満たない小口径であって中央に排土装置等の機器が配置された狭隘な機内であっても機器等に干渉することはない。
【００２９】
把持するセグメント５の重さに応じてバネ２７の力を調整する場合、調整用ナット４３、４４を回してバネ２７の長さを伸縮する。具体的には、バネ２７の力を強くする場合、調整用ナット４３、４４を締めてバネ２７を縮退させると共に、セグメント把持部６にサポート部７を締結するボルト３２を緩め、バネ２７が縮退したことで上昇した当接部２６の高さを所定の高さに戻すようにサポート部７の取付位置を下げる。また、バネ２７の力を弱くする場合、調整用ナット４３、４４を緩めてバネ２７を伸長させると共に、セグメント把持部６にサポート部７を締結するボルト３２を緩め、バネ２７が伸長したことで下降した当接部２６の高さを所定の高さに戻すようにサポート部７の取付位置を上げる。
【００３０】
このように、サポート部７が、セグメント５を弾発付勢するバネ２７を備えるものとしたため、セグメント５を安定して支持でき、扱うセグメント５が合成セグメントであっても傷やクラックが入るのを防ぐことができる。
【００３１】
また、サポート部７が、セグメント把持部６に取り付けられた固定部２５と、固定部２５にスライド可能に設けられセグメント５に当接する当接部２６と、当接部２６と固定部２５との間に設けられセグメント５に当接部２６を弾発付勢するためのバネ２７とを備えるものとしたため、簡易な構造で確実にセグメント５を安定支持できる。
【００３２】
サポート部７が、バネ２７の弾性力を調整すべくバネ２７を変形させるバネ力調整手段２８を備え、固定部２５が、セグメント把持部６にバネ２７の伸縮方向に位置調整可能に設けられるものとしたため、簡易な構造でバネ２７の強さを調整でき、様々なセグメント５に対応することができる。例えば図７に示すように、周方向の両端がテーパ状に形成されたキーセグメント４８を既設セグメント４９間に軸方向に挿入して組み立てるときなど、把持したセグメント４８の姿勢を組み立てる相手のセグメント４９のガイド５０に倣って微小に変化させる必要がある場合であっても、バネ２７の弾性力の強さを調整することで容易にセグメント４８の姿勢変化を許容することができ、セグメント４８を容易に組み立てることができる。
【００３３】
当接部２６には、固定部２５に対する当接部２６の回転を規制する回り止め４５が設けられるものとしたため、セグメント５の内周面に当接部２６を常に同じ姿勢で当接させることができ、セグメント５を安定して支持できる。
【００３４】
なお、バネ力調整手段２８は、止めネジ３４と、固定ナット４２と、調整用ナット４３、４４とからなるものとしたが、第１挿通孔３５と第２挿通孔３９に挿通されると共に頭部が当接部２６の底板３７に設けられるボルト（図示せず）と、天板３１より上方の前記ボルトに螺合される調整用ナット４３、４４とからなるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  エレクタ
２  シールド本体
３  旋回フレーム
４  リンク機構
５  セグメント
６  セグメント把持部
７  サポート部
２５  固定部
２６  当接部
２７  バネ
２８  バネ力調整手段
４５  回り止め
【図１】
2011012467.tif 000003
【図２】
2011012467.tif 000004
【図３】
2011012467.tif 000005
【図４】
2011012467.tif 000006
【図５】
2011012467.tif 000007
【図６】
2011012467.tif 000008
【図７】
2011012467.tif 000009
【図８】
2011012467.tif 000010