(57)【要約】【課題】無人搬送車両の誘導に係る配線作業を削減し、坑道の工期の短縮化を図れる坑道内セグメントを提供する。【解決手段】セグメント１は、掘削により延長される坑道２の内周面に、両端に各々形成した両端の隣接面３を相互に突き合わせた状態で、坑道２の延長方向に並べて敷設されるものである。その特徴とするところは、円弧状のコンクリートブロックを主体としたセグメント本体１０と、矢印Ｅで指した延長方向に延びる２本の誘導電線４と、これら２本の誘導電線４の両端に各々接続し両端の隣接面３に各々配置されたプラグ５及びソケット６を含みコネクタとから構成されることにある。【選択図】  図１
2004278029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削により延長される坑道の内周面に、両端に各々形成した隣接面を相互に突き合わせた状態で、前記坑道の延長方向に並べて敷設される坑道内セグメントであって、
前記延長方向に延びる誘導電線と、該誘導電線の両端に各々接続し前記両端の隣接面に各々配置されたコネクタとを備えることを特徴とする坑道内セグメント。
【請求項２】
前記誘導電線を、前記坑道の内周方向に隔てて複数本配置したことを特徴とする請求項１に記載の坑道内セグメント。
【請求項３】
前記コネクタが、前記両端の隣接面の一方に設けられ前記延長方向に突出したプラグと、前記両端の隣接面の他方に設けられ前記プラグが前記延長方向又は前記坑道の内側から嵌入可能なソケットとを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の坑道内セグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド工法において内壁を形成するために適用される坑道内セグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、掘削機にて掘削した坑道の内周面にセグメントを敷設するには、セグメントを坑道の内周面に沿わせて配置し、掘削が進むにつれて新たに延長した部分に順次セグメントを敷設する。従って、坑道が延長した分、新たなセグメントを坑道の奥方へ搬入する必要がある。
【０００３】
上記のセグメントの搬送を無人搬送車両（ＡＧＶ）に担わせる場合、図４及び図５に示すように、掘削により坑道２が延長された方向（以下、「延長方向」と記す。）に延びる２本の電線１０２，１１２を、既に敷設された幾つかのセグメント１０３の内面に配線し、片方の電線１１２の周囲に生じる磁界を、無人搬送車両（図示省略）に設けたセンサー等で検知しつつ、同無人搬送車両を電線１１２に沿って真っ直ぐに走行させる技術が周知である。
【０００４】
無人搬送車両の誘導に実質的に供するのは、片方の電線１１２だけである。これは、電線１１２の電流を供給する発信機１０４が設置されるのは、坑道の一端寄りの例えば入口付近であることが多く、２本の電線１０２，１１２の一方に発信機１０４から供給された電流が、他方を経て発信機１０４へ回帰するよう構成している。最も坑道２の奥方に位置するセグメント１０３では、２本の電線１０２，１１２は接続線１２２を介して短絡される。電線１０２，１１２及び接続線１２２は複数の電線等を繋ぎ合わせたもの又は一本の電線等であっても良い。また、セグメントを坑道２内で搬送する車両等に係る技術は、下記文献に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１１９３９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、２本の電線１０２，１１２をセグメント１０３に配線するには、矢印Ｅで指した方向へ坑道２が延長するにつれて、セグメント１０３も同方向へ順次敷設する。電線１０２，１１２は、発信機１０４の付近でドラム等に巻付けて待機させておき、セグメント１０３の敷設が進むにつれて、矢印Ｅで指した方向へ繰り出すようにする。
【０００７】
そして、延長した電線１０２，１１２をセグメント１０３の内面にビス等を用いて固定する。この固定作業が煩雑な手作業であることに加え、坑道２の掘削距離が徐々に長くなるに伴って坑道２内に敷設するセグメント１０３の個数が倍増すると、同様の固定作業を膨大な回数繰り返さなければならない。これが、坑道２の工期を遅延する要因になる。また、坑道２の掘削距離が長くなると、電線１０２，１１２を１本の電線で構成することが困難になるので、電線同士を複数の箇所で半田付けする等して接合しなければならない。この接続作業がセグメント１０３の敷設を更に複雑化することになる。
【０００８】
本発明の目的は、無人搬送車両の誘導に係る配線作業を削減し、坑道の工期の短縮化を図れる坑道内セグメントを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る坑道内セグメントは、掘削により延長される坑道の内周面に、両端に各々形成した隣接面を相互に突き合わせた状態で、前記坑道の延長方向に並べて敷設されるセグメントであって、
前記延長方向に延びる誘導電線と、該誘導電線の両端に各々接続し前記両端の隣接面に各々配置されたコネクタとを備えることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明に係る坑道内セグメントは、前記誘導電線を、前記坑道の内周方向に隔てて複数本配置したことを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明に係る坑道内セグメントは、前記コネクタが、前記両端の隣接面の一方に設けられ前記延長方向に突出したプラグと、前記両端の隣接面の他方に設けられ前記プラグが前記延長方向又は前記坑道の内側から嵌入可能なソケットとを備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係るセグメントについて説明する。以下で、従来と同様の構成については、その図示又は詳細な説明を省略する。
【００１３】
図１に示すように、当該セグメント１は、掘削により延長される坑道２の内周面に、両端に各々形成した両端の隣接面３を相互に突き合わせた状態で、坑道２の延長方向に並べて敷設されるものである。その特徴とするところは、円弧状のコンクリートブロックを主体としたセグメント本体１０と、矢印Ｅで指した延長方向に延びる２本の誘導電線４と、これら２本の誘導電線４の両端に各々接続し両端の隣接面３に各々配置された複数のコネクタとを備えることにある。コネクタは後述のプラグ５とソケット６とから構成される。
【００１４】
セグメント本体１０は、延長方向の両端で対を成す隣接面３の間に、２本の誘導電線４を、互いに坑道２の矢印Ｃで指した内周方向に隔てて平行に配置し、内周方向の両端に両端の接合面１１を形成している。このようにセグメント本体１０の四方に各々設けた隣接面３及び接合面１１は、相互に延長方向又は内周方向に並んで隣接するセグメント本体１０同士が、殆ど隙間を開けることなく突き合わせられる平面の部分である。
【００１５】
個々の誘導電線４としては、セグメント本体１０に埋め込んだ銅又は真鍮等の導体から成る寄り線又は単線が適用できる。プラグ５は、両端の隣接面３の一方に設けられ延長方向に突出した導体から成る端子である。ソケット６は、両端の隣接面３の他方に設けられ、プラグ５が延長方向及び坑道３の内側、言い換えるとセグメント本体１０の内面１２側から嵌入可能な凹状の導体である。
【００１６】
詳しくは、図２に示すように、プラグ５は、一方の隣接面３から所定の寸法突出する突片５０と、突片５０の根元を拡幅して成りセグメント本体１０に埋め込まれた基端部５１とを一体に形成したものである。ソケット６は、上記のプラグ５が一方の隣接面３から突出する所定の寸法より僅かに長い長手寸法を有する溝部６０を形成した方形塊６１である。方形塊６１は、その表面と端面の２面を、セグメント本体１０の内面１２と他方の接合面３にそれぞれ面一としている。プラグ５の基端部５１には、誘導電線４の一端が圧入等により接続され、ソケット６の方形塊６１には、誘導電線４の他端が圧入等により接続されている。
【００１７】
プラグ５及びソケット６の材料としては銅又は真鍮等の導体が適用できる。プラグ５及びソケット６は相互に接触する部分を除いて、塩化ビニル等の絶縁材料７で被覆するのが好ましい。これは、セグメント本体１０の主な材料であるコンクリートが含有する微量の水分によりプラグ５及びソケット６が腐食するのを防止するためである。同様に、誘導電線４にも塩化ビニル等で被覆済みの電線を適用するのが好ましい。また、ソケット６の溝部６０の内側に、プラグ５を挟み込む板バネ等を装着しても良い。
【００１８】
図１に示すように、セグメント１を並べつつ敷設する過程で、最も坑道２の奥方に位置するセグメント１では、従来の技術として述べた通り、２本の誘導電線４本を短絡される必要がある。この場合、門形の導体８０の両端に、２本の誘導電線４のソケット６に各々対応するよう両端のプラグ５を接続して成る接続部材８を適用する。具体的には以下で述べる。
【００１９】
次に、当該セグメント１の敷設方法について説明する。以下で、掘削機によって坑道２を掘削する点、及びセグメント１を坑道２の内周面にロックボルトで固定する点は、従来の技術と同様である。
【００２０】
先ず、第１に、複数のセグメント１を準備し、坑道２が延長するに従ってセグメント１を順次坑道２の延長方向（奥方）へ搬入する。この作業は、ある程度の個数のセグメント１の敷設が終了するまでは、台車等を使用して行う。これは、坑道２の距離が短い場合には、無人搬送車両を走行させるまでもなく、セグメント１の搬送を容易に行えるからである。
【００２１】
第２に、複数個のセグメント１の中の一のセグメント１を、坑道２の内周面に固定する。これは、一のセグメント１を坑道２の入口付近に敷設した上で、ここから坑道２の奥方へ向かって以後のステップを実行するためである。セグメント１の具体的な固定の手順は、既述のロックボルトに係る作業であるので説明を省略する。
【００２２】
第３に、上記の一のセグメント１の両端の隣接面３の一方に、他のセグメント１の両端の隣接面３の他方を近接する。この過程で、一のセグメント１の両端の隣接面３の一方に配置したソケット６（又はプラグ５）に、他のセグメント１の両端の隣接面３の他方に配置したプラグ５（又はソケット６）を対応させる。これにより、一のセグメント１の隣接面３の一方に配置したプラグ５の突片５０を、他のセグメント２の隣接面３の他方に配置したソケット６の溝部６０内へ嵌入させる。
【００２３】
上記の第３のステップにおいて、プラグ５とソケット６との電気的な接続が完了するのと同時に、一のセグメント１に対して他のセグメント１を位置決めすることも達成できる。これにより、他のセグメント１を坑道２の内周面に対して改めて位置決めする手間が省け、施工時間の大幅な短縮を図ることができる。
【００２４】
第４に、他のセグメント１を、坑道２の内周面に既述の要領で固定する。この後、上記第１のステップ以降を繰り返すことにより、他のセグメント１に隣接して、更に別のセグメント１を敷設する。以上のステップを繰り返すことにより、多数のセグメント１を延長方向へ順次敷設する。
【００２５】
そして、幾つかのセグメント１が延長方向に並んだ状態で、これらのセグメント１の内面１２に沿って、図に表していない無人搬送車両を走行させる。この場合、最も坑道２の奥方に位置するセグメント１の隣接面３に配置した両端のソケット６に、上記の接続部材８の両端のプラグ５を各々嵌入する。これにより、２本の誘導電線４を短絡させると、２本の誘導電線４の一方に図に表していない発信機から供給された電流が、他方を経て同発信機へ回帰する。
【００２６】
上記の無人搬送車両は、新たに敷設されるべき複数のセグメントを積載し、誘導電線４の一方によって誘導されつつ、最も坑道２の奥方に位置するセグメント１まで到達できる。上記の無人搬送車両が、確実に誘導電線４の一方に誘導されて真っ直ぐに走行するためには、２本の誘導電線４の磁界が互いに打ち消すことのないように、２本の誘導電線４を３０〜５０ｃｍ以上離すのが望ましい。
【００２７】
また、以上の説明では、１体のセグメント１が２本の誘導電線４を備える構成を述べたが、１体のセグメント１が誘導電線４を１本しか備えなくても良い。この場合、一のセグメント１の誘導電線４に図に表していない発信機から供給される電流は、この一のセグメント１に対して坑道２の内周方向に位置を違えて配置する別のセグメント１の誘導電線４を経て同発信機へ回帰する。
【００２８】
或いは、１体のセグメント１が３本以上の誘導電線４を備えるよう構成しても良い。例えば、図３に示すように、相隣接するセグメント１同士を、所定のピッチで坑道２の内周方向にずらして互い違いに配置する場合、これら相隣接するセグメント１が備える３本以上の誘導電線４を、互いに所定のピッチずつ位置を違えて配置しておけば、図示の通り、相隣接するセグメント１のそれぞれの３本中の１本の誘導電線４を一直線に接続することができる。
【００２９】
尚、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できるものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係るセグメントを、掘削により延長される坑道の内周面に、延長方向に並べて敷設するに際して、個々の当該セグメントの両端に各々形成した両端の隣接面を相互に突き合わせることにより、相隣接する当該セグメント同士の誘導電線を、個々の当該セグメントの隣接面に各々配置されたコネクタを介して接続できる。
【００３１】
このため、従来のように電線等をビス等を用いて坑道内に固定する手間が省けることに加え、坑道の掘削距離が長くなって坑道内に敷設する多数のセグメントを敷設する場合でも、坑道の構築を速やかに行うことができる。
【００３２】
更に、本発明に係るセグメントに、坑道の内周方向に隔てて２本の誘導電線を配置した場合、その中の一の誘導電線に発信機等から供給された電流が、他の誘導電線を経て発信機等へ回帰させられる。このため、従来のように２本の電線等をビス等を用いて坑道内に固定する必要がない。従って、上記の効果を更に顕著に達成することができる。
【００３３】
更に、本発明に係るセグメントに、坑道の内周方向に隔てて所定のピッチで３本以上の誘導電線を配置すれば、例えば、セグメントの配置の都合等により、一のセグメントに隣接する他のセグメントの位置が、一のセグメントに対して坑道の周方向に所定のピッチ分ずれることがあっても、これら相隣接するセグメントのそれぞれの誘導電線同士を一直線に接続することができる。
【００３４】
従って、相隣接するセグメント同士を、その全長の例えば半分又は四分の一ずつ坑道の内周方向にずらして互い違いに配置する場合においても、上記の効果を更に顕著に達成することができる。
【００３５】
更に、本発明に係るセグメントによれば、両端の隣接面の一方に設けられ延長方向に突出したプラグと、両端の隣接面の他方に設けられプラグが延長方向及び坑道の内側から嵌入可能なソケットとからコネクタを構成しているので、坑道内に先に敷設した一のセグメントと、この次に敷設する他のセグメントのそれぞれの誘導電線同士の接続が極めて容易に行える。
【００３６】
即ち、一のセグメントの両端の隣接面の一方に、他のセグメントの両端の隣接面の他方を近接することにより、隣接面の一方に配置したコネクタを、隣接面の他方に配置したコネクタに接合できる。従って、誘導電線同士を半田付けする等の手間が不要になるという利点を得ることができる。
【００３７】
更に、本発明に係るセグメントの敷設方法によれば、一のセグメントを坑道の内周面に固定した後で、この一のセグメントの両端の隣接面の一方に、他のセグメントの両端の隣接面の他方を近接することにより、一のセグメントの隣接面の一方に配置したコネクタを、他のセグメントの隣接面の他方に配置したコネクタに接合できる。
【００３８】
このため、一のセグメントに対して他のセグメントを位置決めするのと同時に、個々のセグメントが備える誘導電線同士を接続することもできる。従って、誘導電線の配線を含むセグメントの敷設に要する施工時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るセグメントの斜視図、及びその敷設状態を表す内面図。
【図２】本発明の実施の形態に係るセグメント同士の接続部の内面図、その分解斜視図、及びその敷設に適用する通電具の斜視図。
【図３】本発明の実施の形態に係るセグメントの変形例、及びその敷設状態を表すの斜視図。
【図４】従来例のセグメントの敷設方法の手順を示す分解斜視図。
【図５】従来例のセグメントの敷設方法の手順を示した内面図。
【符号の説明】
１：セグメント
２：坑道
３：隣接面
４：誘導電線
５：プラグ（コネクタ）
６：ソケット（コネクタ）
【図１】
2004278029.tif 000003
【図２】
2004278029.tif 000004
【図３】
2004278029.tif 000005
【図４】
2004278029.tif 000006
【図５】
2004278029.tif 000007