(57)【要約】【課題】エレクタを用いてセグメントを後方から供給する。【解決手段】シールド掘進機のシールドフレーム内に配設され、上記シールドフレームの前後方向に延出する基台フレーム２と、基台フレーム２に装着され、上記シールドフレームの前後方向に移動可能な環状の支持フレーム３と、支持フレーム３の外周に装着され、上記シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレーム４と、回転フレーム４の外周に取り付けられ、上記シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビーム５と、吊りビーム５に設けられ、セグメントを把持する把持部６と、支持フレーム３を基台フレーム２に対して上記シールドフレームの前後方向に移動させるためのアクチュエータ７とを備える。【選択図】図２
2008240351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機のシールドフレーム内に配設され、上記シールドフレームの前後方向に延出する基台フレームと、該基台フレームに装着され、上記シールドフレームの前後方向に移動可能な環状の支持フレームと、該支持フレームの外周に装着され、上記シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレームと、該回転フレームの外周に取り付けられ、上記シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビームと、該吊りビームに設けられ、セグメントを把持する把持部と、上記支持フレームを上記基台フレームに対して上記シールドフレームの前後方向に移動させるためのアクチュエータとを備えたことを特徴とするシールド掘進機のエレクタ。
【請求項２】
上記アクチュエータが、上記基台フレームに上記シールドフレームの前後方向に沿って設けられたラックと、上記支持フレームに取り付けられた駆動モータに装着され、上記ラックと歯合するピニオンとを有するラックアンドピニオン機構からなる請求項１に記載のシールド掘進機のエレクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機に設けられ、トンネルの内壁に沿ってセグメントを組み立てるためのシールド掘進機のエレクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシールド掘進機のエレクタは、例えば、シールド掘進機のシールドフレームに、そのシールドフレームの周方向に沿って複数設けられた支持ローラと、それら支持ローラの内方に支持され、シールドフレームの周方向に回転可能な回転フレームと、その回転フレームに取り付けられ、後方に突出するブラケットと、そのブラケットの先端に取り付けられ、シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビームと、その吊りビームに対してシールドフレームの前後方向に移動可能に設けられ、セグメントを把持する把持部とを備えている（特許文献１等参照）。
【０００３】
このエレクタでは、まず、把持部が下方に向くように回転フレームを回転させた後に、吊りビームにより把持部を下降させて、把持部によりセグメントを把持する。そして、吊りビームにより把持部を上昇させて、把持部が所定の位置（セグメント組立位置）に対向するように回転フレームを回転させた後、吊りビームにより把持部をシールドフレームの径方向外側へ移動させて、セグメントをトンネルの内壁に沿って組み立てるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２４２４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、コスト削減等のために、セグメントを後方からエレクタに供給するセグメント供給装置を省略したいという要望がある。そこで、セグメント供給装置を省略し、把持部におけるシールドフレームの前後方向への移動量を長くして、エレクタを用いてセグメントを供給することが考えられるが、従来、把持部をシールドフレームの前後方向に移動させるために伸縮ジャッキを用いており、把持部におけるシールドフレームの前後方向への移動量を長くすると、把持部をシールドフレームの前後方向に移動させる伸縮ジャッキが長くなってしまうので、困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、セグメントを後方から供給することができるシールド掘進機の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】
上記目的を達成するために本発明は、シールド掘進機のシールドフレーム内に配設され、上記シールドフレームの前後方向に延出する基台フレームと、該基台フレームに装着され、上記シールドフレームの前後方向に移動可能な環状の支持フレームと、該支持フレームの外周に装着され、上記シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレームと、該回転フレームの外周に取り付けられ、上記シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビームと、該吊りビームに設けられ、セグメントを把持する把持部と、上記支持フレームを上記基台フレームに対して上記シールドフレームの前後方向に移動させるためのアクチュエータとを備えたものである。
【０００８】
ここで、上記アクチュエータが、上記基台フレームに上記シールドフレームの前後方向に沿って設けられたラックと、上記支持フレームに取り付けられた駆動モータに装着され、上記ラックと歯合するピニオンとを有するラックアンドピニオン機構からなっても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エレクタを用いてセグメントを後方から供給することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係るエレクタの平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【００１２】
図１から図３に示すように、本実施形態に係るシールド掘進機のエレクタ１は、シールド掘進機のシールドフレーム（図示せず）に固定され、シールドフレームの前後方向（図１中の左右方向）に延出する基台フレーム２と、基台フレーム２に装着され、シールドフレームの前後方向に移動可能な環状の支持フレーム３と、支持フレーム３の外周に装着され、シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレーム４と、回転フレーム４の外周に取り付けられ、シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビーム５と、吊りビーム５に設けられ、組み立てるセグメント（図示せず）を把持する把持部６と、支持フレーム３を基台フレーム２に対してシールドフレームの前後方向に移動させるためのアクチュエータ７とを備えている。
【００１３】
本実施形態では、基台フレーム２は、トンネル幅方向（図１中の上下方向）に一対設けられている。支持フレーム３は、シールドフレームの前後方向に一対設けられている。
【００１４】
基台フレーム２には、シールドフレームの前後方向に沿ってレール８が敷設されている。支持フレーム３には、基台フレーム２に敷設されたレール８に沿って走行可能な脚部９が設けられている。
【００１５】
レール８は、基台フレーム２の上下面に、互いに平行に設けられている。脚部９はそれぞれ、各レール８に沿って走行可能に設けられている。また、各脚部９はそれぞれ、一対の支持フレーム３間に架け渡して設けられている。
【００１６】
回転フレーム４は、支持フレーム３に対して同心上に配置されている。また、回転フレーム４は、一対の支持フレーム３間に架け渡して設けられている。
【００１７】
回転フレーム４には、支持フレーム３の外周面に当接する第一ローラ１０が取り付けられている。第一ローラ１０は、シールドフレームの周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる。これら第一ローラ１０を介して、回転フレーム４は支持フレーム３に支持される。
【００１８】
回転フレーム４には、支持フレーム３の外側面に当接する第二ローラ１１が取り付けられている。第二ローラ１１は、シールドフレームの周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる。これら第二ローラ１１を介して、回転フレーム４は支持フレーム３に支持される。また、これら第二ローラ１１は、回転フレーム４の支持フレーム３に対するシールドフレームの前後方向へのずれを規制するためのストッパとしても機能する。
【００１９】
回転フレーム４には、一対の支持フレーム３間に位置させてギヤ（内歯ギヤ）１２が取り付けられている。ギヤ１２には、支持フレーム３に設けられた駆動モータ１３（本実施形態では、油圧モータ）に装着されたピニオン１４に歯合されている。駆動モータ１３は、シールドフレームの周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる。
【００２０】
これら駆動モータ１３をそれぞれ駆動することによって、回転フレーム４が、支持フレーム３に対してシールドフレームの周方向に回転される。
【００２１】
吊りビーム５には、回転フレーム４にスライド自在に支持されるガイドロッド１５が設けられている。吊りビーム５とガイドロッド１５との間には、ガイドロッド１５に沿って平行に配置された伸縮ジャッキ１６（本実施形態では油圧ジャッキ）が架け渡して設けられている。
【００２２】
ガイドロッド１５は、吊りビーム５の両端に、互いに平行に設けられている。伸縮ジャッキ１６はそれぞれ、各ガイドロッド１５に隣接して、吊りビーム５とガイドロッド１５との間に架け渡して設けられている。
【００２３】
これら伸縮ジャッキ１６をそれぞれ、伸縮することによって、吊りビーム５が、回転フレーム４に対してシールドフレームの径方向に移動される。
【００２４】
本実施形態では、把持部６として、セグメントの内面を吸着するバキューム機構を有するバキューム装置を用いている。
【００２５】
本実施形態に係るアクチュエータ７は、基台フレーム２にシールドフレームの前後方向に沿って設けられたラック１７と、支持フレーム３に取り付けられた駆動モータ１８（本実施形態では、油圧モータ）に装着され、ラック１７と歯合するピニオン１９とを有するラックアンドピニオン機構から構成されている。
【００２６】
ラック１７は、各基台フレーム２の上面に、互いに平行に設けられている。駆動モータ１８は、シールドフレームの周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる。
【００２７】
これら駆動モータ１８をそれぞれ駆動することによって、支持フレーム３が、基台フレーム２に対してシールドフレームの前後方向に移動される。
【００２８】
ここで、本実施形態では、一対の支持フレーム３、回転フレーム４、吊りビーム５及び把持部６を、シールドフレームの径方向に沿って配設している。詳しくは、一対の支持フレーム３、回転フレーム４、吊りビーム５及び把持部６を、一対の支持フレーム３におけるシールドフレームの前後方向の中心（重心）、回転フレーム４におけるシールドフレームの前後方向の中心（重心）、吊りビーム５におけるシールドフレームの前後方向の中心（重心）、及び、把持部６におけるシールドフレームの前後方向の中心（重心）がシールドフレームの前後方向に対してほぼ一致するように、配置している（図２参照）。
【００２９】
また、本実施形態では、駆動モータ１８を、その中心（ピニオン１９）が一対の支持フレーム３におけるシールドフレームの前後方向の中心（重心）を通る直線上及び回転フレーム４におけるシールドフレームの前後方向の中心（重心）を通る直線上にあるように、配置している（図２参照）。
【００３０】
次に、上記構成によるシールド掘進機のエレクタ１の作用を説明する。
【００３１】
まず、把持部６が下方に向くように、駆動モータ１３を作動させて回転フレーム４を回転させる。そして、伸縮ジャッキ１６を伸長させて把持部６を下降させて、把持部６によりセグメントを把持する。
【００３２】
次いで、伸縮ジャッキ１６を一旦縮退させて把持部６を上昇させて、セグメントを持ち上げた後に、駆動モータ１３を作動させて回転フレーム４及びセグメントを回転させると共に、駆動モータ１８を作動させて支持フレーム３及びセグメントを前後移動させて、把持部６及びセグメントを、所定の位置（セグメント組立位置）まで移動させる。
【００３３】
そして、セグメント組立位置において、伸縮ジャッキ１６を伸長させて、把持部６及びセグメントをシールドフレームの径方向外側へ移動させて、セグメントをシールド掘進機により掘削したトンネルの内壁に沿って組み立てる。
【００３４】
ここで、本実施形態では、シールド掘進機のシールドフレーム内に、シールドフレームの前後方向に延出する基台フレーム２を配設し、基台フレーム２に、シールドフレームの前後方向に移動可能な一対の環状の支持フレーム３を装着し、一対の支持フレーム３の外周に、シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレーム４を装着し、回転フレーム４の外周に、シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビーム５を取り付け、吊りビーム５に、セグメントを把持する把持部６を設け、一対の支持フレーム３を基台フレーム２に対してシールドフレームの前後方向に移動させるためのアクチュエータ７を備えたことによって、セグメントを後方からエレクタ１に供給するセグメント供給装置を省略し、アクチュエータ７によって一対の支持フレーム３及び回転フレーム４をシールドフレームの前後方向に移動させることで、エレクタ１を用いてセグメントを後方から直接供給することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、アクチュエータ７が、基台フレーム２にシールドフレームの前後方向に沿って設けられたラック１７と、支持フレーム３に取り付けられた駆動モータ１８に装着され、ラック１７と歯合するピニオン１９とを有するラックアンドピニオン機構からなるので、ラック１７の長さを支持フレーム３（把持部６）におけるシールドフレームの前後方向への移動量とほぼ等しく設定すれば良く、アクチュエータ７として、長さが支持フレーム３（把持部６）におけるシールドフレームの前後方向への移動量の約二倍程度となる伸縮ジャッキを用いた場合に比べて、エレクタ１全体をシールドフレームの前後方向に関してコンパクトにすることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、一対の支持フレーム３、回転フレーム４、吊りビーム５及び把持部６を、シールドフレームの径方向に沿って配設したことによって、把持部６がセグメントを把持した際に、回転フレーム４（第一ローラ１０）には、シールドフレームの前後方向に垂直な方向の力のみが作用し、曲げモーメントはほとんど作用しないので、荷重支持の点で有利であり、回転フレーム４等のコンパクト化を達成することが可能となる。これに対して、背景技術の欄で説明した従来のエレクタでは、セグメントが回転フレームに対して片持ちで支持されることとなるので、大口径のシールド掘進機に用いられる大型のセグメントを組み立てるためには、荷重（曲げモーメント）を受ける回転フレーム等を大型化する必要がある。
【００３７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【００３８】
例えば、把持部６は、上記構成（バキューム装置）には限定はされず、セグメントに装着された把持金物を把持する機構を有するものであっても良い。
【００３９】
また、吊りビーム５に、把持部６をシールドフレームの前後方向に移動させる機構を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るシールド掘進機のエレクタの平面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  エレクタ
２  基台フレーム
３  支持フレーム
４  回転フレーム
５  吊りビーム
６  把持部
７  アクチュエータ
【図１】
2008240351.tif 000003
【図２】
2008240351.tif 000004
【図３】
2008240351.tif 000005