(57)【要約】【目的】セグメントの組立位置に拘わらず、組立位置に隣接するセグメントを押圧することができると共に、構造的に安定した構造とする。【構成】シールド掘進機２内でその周方向に旋回する旋回リング４と、旋回リング４に設けられシールド径方向に移動する径方向移動部材５と、径方向移動部材５に設けられ組み立てるセグメントを把持するセグメント把持部材６とを備えたセグメント組立装置１において、旋回リング４にセグメント３の組立位置に隣接する既設のセグメント３を押圧すべくシールド径方向外方へ移動する押圧部材１７を設けると共に、押圧部材１７と反対方向に移動してその延長線上のセグメント３に当接して上記押圧の荷重をそのセグメント３へ伝達する支持部材１８を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機内でその周方向に旋回する旋回リングと、この旋回リングに設けられシールド径方向に移動する径方向移動部材と、この径方向移動部材に設けられ組み立てるセグメントを把持するセグメント把持部材とを備えたセグメント組立装置において、上記旋回リングにセグメントの組立位置に隣接する既設のセグメントを押圧すべくシールド径方向外方へ移動する押圧部材を設けると共に、この押圧部材と反対方向に移動してその延長線上の既設のセグメントに当接して上記押圧の荷重をそのセグメントへ伝達する支持部材を設けたことを特徴とするシールド掘進機のセグメント組立装置。
【請求項２】
シールド掘進機内でその周方向に旋回する旋回リングと、この旋回リングに設けられシールド径方向に移動する径方向移動部材と、この径方向移動部材に設けられ組み立てるセグメントを把持するセグメント把持部材とを備えたセグメント組立装置において、上記旋回リングにシールド軸方向に移動自在な軸方向移動部材を設け、その軸方向移動部材にセグメントの組立位置に隣接する既設のセグメントを押圧すべくシールド径方向外方へ移動する押圧部材を設けると共に、この押圧部材と反対方向に移動してその延長線上の既設のセグメントに当接して上記押圧の荷重をそのセグメントへ伝達する支持部材を設けたことを特徴とするシールド掘進機のセグメント組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シールド掘進機のセグメント組立装置に係り、特に、セグメントを組み立てる際にそのセグメントの組立位置と隣接する既設のセグメントを押圧する機構を備えたシールド掘進機のセグメント組立装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機におけるセグメントの組立は、１リング毎に複数のセグメントを順次接合することによって行う。その組立工程において、複数のセグメントのうち最後のセグメントを組み立てる際に、そのセグメントの組立位置と隣接するセグメント（以下隣接セグメントという）が自重により垂れ下がって組立スペースが狭くなっている場合がある。そのため、そのままの状態で最後のセグメントを組み立てようとすると、隣接セグメントと最後のセグメントとが干渉して、破損してしまうことがあった。
【０００３】
そこで、隣接セグメントをシールド径方向外側へ押圧する装置を備えたセグメント組立装置が用いられるようになっている。
【０００４】
隣接セグメントを押圧する装置としては、シールドフレームの内側に、隣接セグメントを押し上げる押し上げジャッキを備えたセグメント押し上げ装置が従来よりあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このセグメント押し上げ装置によれば、上記隣接セグメントをシールド径外側へ押し上げることによって、最後のセグメントの組立スペースを確保し、セグメントの破損を防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】
特公平６−３１５５７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のセグメント押し上げ装置では、押し上げジャッキをシールドフレームに固定しているために、シールド周方向における押し上げ位置が固定されてしまい、最後に組み立てるセグメントの組立位置を変えた場合に対応することができないといった問題があった。
【０００８】
また、上記セグメント押し上げ装置は、シールドフレームに片持ち状態で支持されているために構造的に厳しく、隣接セグメントを安定して押圧することが困難であるといった問題もあった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、セグメントの組立位置に拘わらず、組立位置に隣接するセグメントを安定して押圧することができるシールド掘進機のセグメント組立装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、シールド掘進機内でその周方向に旋回する旋回リングと、この旋回リングに設けられシールド径方向に移動する径方向移動部材と、この径方向移動部材に設けられ組み立てるセグメントを把持するセグメント把持部材とを備えたセグメント組立装置において、上記旋回リングにセグメントの組立位置に隣接する既設のセグメントを押圧すべくシールド径方向外方へ移動する押圧部材を設けると共に、この押圧部材と反対方向に移動してその延長線上の既設のセグメントに当接して上記押圧の荷重をそのセグメントへ伝達する支持部材を設けたシールド掘進機のセグメント組立装置である。
【００１１】
上記構成によれば、セグメントの組立位置に隣接するセグメントを押圧する押圧部材を旋回リングに設けたことによって、押圧部材によるセグメントの押圧位置をシールド周方向に移動させることができる。また、支持部材を設けたことによって、押圧部材が片持ち支持にならず、セグメントを押し上げるときの荷重を、支持部材を介して既設セグメントに直線的に伝達して支持できるので、セグメントを安定して押圧できる。
【００１２】
請求項２の発明は、シールド掘進機内でその周方向に旋回する旋回リングと、この旋回リングに設けられシールド径方向に移動する径方向移動部材と、この径方向移動部材に設けられ組み立てるセグメントを把持するセグメント把持部材とを備えたセグメント組立装置において、上記旋回リングにシールド軸方向に移動自在な軸方向移動部材を設け、その軸方向移動部材にセグメントの組立位置に隣接する既設のセグメントを押圧すべくシールド径方向外方へ移動する押圧部材を設けると共に、この押圧部材と反対方向に移動してその延長線上の既設のセグメントに当接して上記押圧の荷重をそのセグメントへ伝達する支持部材を設けたシールド掘進機のセグメント組立装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
まず、本実施の形態に係るシールド掘進機のセグメント組立装置の構成を説明する。
【００１５】
図１に示すように、かかるセグメント組立装置１は、シールド掘進機２の後部に設けられており、１リング毎に複数のセグメント３を順次接合することによってその組立を行う。一般に、セグメント３は、図２及び図３に示すように、周方向長さの違う三種類のものが用いられる。まず、三種類のセグメントの中で最も周方向長さの長いセグメント（以下Ａセグメントという）３ａを下部から複数個（本実施の形態では三つ）組み立て、その両端上部にＡセグメント３ａよりも周方向長さの短いセグメント（以下Ｂセグメントという）３ｂをそれぞれ組み立て、最後にこれら二つのＢセグメント３ｂ間に最も周方向長さの短いセグメント（Ｋセグメントという）３ｋを組み立てて、１リング分の組立が完了する。
【００１６】
図１及び図３に示すように、セグメント組立装置１は、シールド掘進機２内でその周方向に旋回する旋回リング４と、この旋回リング４に設けられシールド径方向に移動する径方向移動部材５と、この径方向移動部材５に設けられ、組み立てられるセグメント３を把持するセグメント把持部材６とを備えている。
【００１７】
旋回リング４は、シールドフレーム７の内方にその内周面から所定の間隔をあけて同軸上に配置されている。旋回リング４は、その外周面をシールドフレーム７に取り付けられた複数の支持ローラ８で回転自在に支持され、図示しない駆動モータによって回転されるようになっている。旋回リング４には、支持ブラケット１１を介して一対の支持ビーム９が設けられている。支持ビーム９は、シールド軸方向後方に延出しており、その後端には径方向移動部材５を支持するガイド筒３２がそれぞれ取り付けられている。これら、支持ビーム９及びガイド筒３２は、旋回リング４と共に一体的に回転するようになっている。
【００１８】
径方向移動部材５は、各ガイド筒３２にスライド可能に挿入された一対のガイドロッド３１と、これらガイドロッド３１同士を架け渡すように設けられたアーチ状の連結材１２と、連結材１２とガイド筒３２との間に架設され連結材１２をシールド径方向に移動させるための伸縮ジャッキ１４とを備えている。
【００１９】
セグメント把持部材６は、連結材１２の中間部にシールド軸方向に移動自在に支持されている。セグメント把持部材６と連結部材１２との間には、軸方向に伸縮する伸縮ジャッキ（図示せず）が架設されている。この伸縮ジャッキの伸縮によって、セグメント把持部材６が、セグメント搬送台車（図示せず）からセグメント３を受け取るセグメント受取位置と、その前方のセグメント組立位置との間で往復移動するようになっている。
【００２０】
図３に示すように、セグメント把持部材６は、連結部材１２に対してシールド周方向に移動自在に支持されている。セグメント把持部材６と連結部材１２との間には、シールド周方向に略沿って伸縮する伸縮ジャッキ１５が架設されている。この伸縮ジャッキ１５の伸縮によって、セグメント把持部材６を移動させ、セグメント３の取付時にセグメント３を組立位置に合わせる微調旋回を行うようになっている。
【００２１】
ところで、図１、図２及び図４に示すように、本実施の形態に係るセグメント組立装置１の旋回リング４には、シールド軸方向に移動自在な軸方向移動部材１６が設けられている。その軸方向移動部材１６には、最後に組み立てるＫセグメント３ｋの組立位置に隣接する既設のＢセグメント３ｂを押圧すべくシールド径方向外方へ移動する押圧部材１７と、この押圧部材１７と反対方向に移動してその延長線上の既設のＡセグメント３ａに当接して、押圧部材１７による押圧によって発生する荷重をそのＡセグメント３ａへ伝達する支持部材１８とが設けられている。
【００２２】
軸方向移動部材１６は、一対の支持ビーム９の内側面にシールド軸方向に沿って移動自在に支持される一対のガイド筒１９を備えている。ガイド筒１９は、支持部材１８及び押圧部材１７をシールド径方向に略沿って移動自在に支持する。
【００２３】
具体的には、支持ビーム９のシールド内側面に、シールド軸方向に延びるガイド溝部２１が形成されると共に、このガイド溝部２１内に、ガイド筒１９に形成された突状部２２が挿入されて、ガイド筒１９が支持されている。ガイド溝部２１と突状部２２との間にはローラ（図示せず）等が介設されており、突状部２２がガイド溝部２１内を移動することによって、ガイド筒１９が支持ビーム９に対して移動するようになっている。
【００２４】
ガイド溝部２１の幅方向両側端（図２中、上下端）には、上下方向に延びる係止溝部２３が形成されると共に、その係止溝部２３に相当する位置の突状部２２の幅方向両側端には、係止溝部２３に挿入される係止突状部２４が形成されている。この係止突状部２４は、係止溝部２３内でシールド軸方向以外の移動が規制されるので、ガイド筒１９が、支持ビーム９から離脱するのを防止できる。
【００２５】
ガイド筒１９と旋回リング４間には、ガイド筒１９をシールド軸方向に移動させるための伸縮ジャッキ３８が架設されている。この伸縮ジャッキ３８の伸縮によって、軸方向移動部材１６、押圧部材１７及び支持部材１８が、セグメント組立位置とその前方の待避位置との間で往復移動するようになっている。
【００２６】
押圧部材１７は、その基端側（支持ビーム９側）に位置する棒状の胴部２５と、先端側（径方向外側）に位置しＢセグメント３ｂを押圧する当接部２６とを備えている。一方、支持部材１８は、その基端側に位置する棒状の胴部２７と、先端側に位置しＡセグメント３ａを押圧する当接部２８とを備えている。
【００２７】
支持部材１８の胴部２７には、その長手方向に延びるガイド穴２９が形成されており、そのガイド穴２９に押圧部材１７の胴部２５がスライド可能に挿入されている。すなわち、支持部材１８の胴部２７がガイド筒となり、押圧部材１７の胴部２５がガイドロッドの役目を果たすこととなり、押圧部材１７と支持部材１８が同軸上で連結されている。
【００２８】
各支持ビーム９に取り付けられた一対のガイド筒１９には、支持部材１８の胴部２７がそれぞれスライド可能に挿入されている。この支持部材１８の胴部２７には押圧部材１７の胴部２５が挿入されているので、このガイド筒１９を介して押圧部材１７と支持部材１８とが一体的に支持ビーム９に支持されることとなる。各ガイド筒１９にそれぞれ支持された一体の押圧部材１７及び支持部材１８は、互いに平行に配置されている。
【００２９】
押圧部材１７と支持部材１８との間には伸縮ジャッキ３３が架設されており、その伸縮ジャッキ３３の伸縮によって、押圧部材１７と支持部材１８が相対移動し、その全長が変化する。伸縮ジャッキ３３が最も伸長したときに、押圧部材１７の当接部２６がＢセグメント３ｂを押圧し、支持部材１８の当接部２８がＡセグメント３ａを押圧するようになっている。
【００３０】
押圧部材１７の胴部２５には、ガイド筒１９の内周面よりも外側に突出する鍔状のストッパ３４が形成されている。一方、支持部材１８の胴部２７にもガイド筒１９の内周面よりも外側に突出する鍔状のストッパ３５が形成されている。
【００３１】
図５に示すように、これらストッパ３４，３５は、伸縮ジャッキ３３が最も縮退したとき（押圧部材１７と支持部材１８の全長が最も短くなったとき）に、ガイド筒１９をその両端から挟み込み、押圧部材１７と支持部材１８がガイド筒１９に対して固定されるようになっている。
【００３２】
図２に示すように、押圧部材１７の当接部２６は、その先端が、隣接する押圧部材１７の当接部２６と互いに向き合うように、内側に所定長さ屈曲して形成されている。その屈曲長さは、当接部２６間の距離がＫセグメント３ｋのシールド周方向長さよりも長くなるように設定されている。当接部２６の当接面３６はセグメント３の内周面と同等の曲率で湾曲している。この当接面３６の表面には、ゴムや樹脂等からなる緩衝材（図示せず）が設けられいる。
【００３３】
一方、支持部材１８の当接部２８は、その先端が、隣接する支持部材１８の当接部２８側に屈曲して、当接部２８同士がアーチ状に連結されて形成されている。連結された当接部２８の当接面３７はセグメント３の内周面と同等の曲率で湾曲している。この当接面３７の表面には、ゴムや樹脂等からなる緩衝材（図示せず）が設けられいる。
【００３４】
次に、セグメント３の組立工程を説明しながら、本実施形態の作用を説明する。
【００３５】
セグメント３を組み立てるに際しては、まず、伸縮ジャッキ３８を縮退させて、軸方向移動部材１６，押圧部材１７及び支持部材１８を待避位置に移動させると共に、伸縮ジャッキ３３を縮退させて、押圧部材１７と支持部材１８とを合わせた全長を最も短くしておく。このとき、押圧部材１７のストッパ３４と支持部材１８のストッパ３５とが、ガイド筒１９をその両端から挟み込んでいるので、押圧部材１７と支持部材１８が、ガイド筒１９及び支持ビーム９を介して、旋回リング４に固定されることとなる。
【００３６】
この状態で、旋回リング４を回転させると共に、径方向移動部材５及びセグメント把持部材６を適宜移動させて、Ａセグメント３ａ、Ｂセグメント３ｂを下部から順次組み立てていく。
【００３７】
このとき、押圧部材１７及び支持部材１８は、待避位置に移動されているので、組み立てられるＡセグメント３ａ及びＢセグメント３ｂと干渉することはない。また、押圧部材１７及び支持部材１８が、ガイド筒１９をその両側から挟み込んで、旋回リング４に固定されているので、旋回リング４を回転させても、押圧部材１７と支持部材１８は、ガイド筒１９からずれることがなく、旋回リング４の回転と共に安定して回転できる。
【００３８】
その後、Ａセグメント３ａ及びＢセグメント３ｂの組立が終わると、Ｋセグメント３ｋをセグメント把持部材６で把持し、伸縮ジャッキ３８を伸長させて、軸方向移動部材１６，押圧部材１７及び支持部材１８を待避位置からその後方のセグメント組立位置に移動させると共に、旋回リング４を回転させて、把持されたＫセグメント３ｋを上部の組立位置に対向させる。
【００３９】
このとき、押圧部材１７は、旋回リング４と共に回転し、自動的にＫセグメント３ｋの組立位置に隣接するＢセグメント３ｂに対向する位置に移動される。
【００４０】
そして、押圧部材１７と支持部材１８間の伸縮ジャッキ３３を伸長させる。このとき、まず、押圧部材１７のストッパ３４がガイド筒１９の上端に当接しているので、押圧部材１７はその位置が固定されたままで、支持部材１８が、下降して下部のＡセグメント３ａに当接する。ここで、支持部材１８はその位置が固定される。そして、さらなる伸縮ジャッキ３３の伸長によって、押圧部材１７が、支持部材１８を介してＡセグメント３ａから反力をとって上昇する。そして、押圧部材１７の当接部２６が、垂れ下がったＢセグメント３ｂに当接して、そのＢセグメント３ｂを所定位置まで押し上げたところで、伸縮ジャッキ３３の伸長を停止する。なお、この伸縮ジャッキ３３の伸縮量は、予め設定されている。
【００４１】
その後、径方向移動部材５を外側へ移動させると共に、セグメント把持部材６の微調旋回を行いながら、Ｋセグメント３ｋをその組立位置に挿入して組み立てる。
【００４２】
このとき、本実施の形態によれば、押圧部材１７でＢセグメント３ｂを押し上げて、その垂れ下がりをなくしてから、Ｋセグメント３ｋの組立を行うので、セグメント３ｂ，３ｋ同士が干渉することなく、その破損を防止できる。
【００４３】
また、一対の押圧部材１７の当接部２６間の距離がＫセグメント３ｋのシールド周方向長さよりも長くなるように、当接部２６の屈曲長さを設定しているので、Ｋセグメント３ｋと当接部２６が干渉することはない。
【００４４】
さらに、押圧部材１７の当接部２６が屈曲していると共に、当接面３６がセグメント３の内周面と同等の曲率で湾曲しているので、押圧部材１７は、Ｂセグメント３ｂに対して、面接触する。従って、Ｂセグメント３ｂは、傾くことはなくその組立位置へと正確に押し上げられる。
【００４５】
本実施の形態では、Ｋセグメント３ｋの組立位置がシールドフレーム７内の最上部に位置する場合を説明したが、Ｋセグメント３ｋの組立位置が変更された場合であっても、本発明に係るセグメント組立装置１は適用可能である。すなわち、かかるセグメント組立装置１では、押圧部材１７が旋回リング４に設けられているので、そのシールド周方向位置を自由に移動させることができ、シールド周方向において、あらゆる角度でＢセグメント３ｂを押圧することが可能となる。
【００４６】
また、押圧部材１７とセグメント把持部材６とは、同期して回転するので、押圧部材１７は、常にＫセグメント３ｋの組立位置に対して一定の位置でＢセグメント３ｂに当接する。従って、押圧部材１７は、両側のＢセグメント３ｂを均等に押し上げることができ、Ｋセグメント３ｋの組立スペースを確実に確保できる。
【００４７】
ここで、押圧部材１７を、セグメント把持部材６と同期して回転させるためには、セグメント把持部材６に直接取り付けることも考えられる。しかし、セグメント把持部材６は、Ｋセグメント３ｋの取付時に径方向移動部材５と共にシールド径方向に移動するため、Ｂセグメント３ｂを押圧しながらＫセグメント３ｋを組み立てることはできない。よって、径方向移動部材５の移動に影響されない旋回リング４に押圧部材１７を設けた本発明の構成が優れている。
【００４８】
本実施の形態によれば、押圧部材１７の押圧による荷重を、支持部材１８を介してＡセグメント３ａへと直線的に伝達できるので、Ｂセグメント３ｂを安定して押圧できる。また、押圧部材１７が片持ち支持にならず、これを支持する旋回リング４にかかるモーメント力を軽減することができ、構造的に安定した状態とすることができる。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、最後のＫセグメント３ｋを組み立てる際に、押圧部材１７でＢセグメント３ｂを押圧するようにしているが、押圧を行うのは最後のＫセグメント３ｋを組み立てるときに限られるものではない。例えば、Ａセグメント３ａ或いはＢセグメント３ｂの周方向長さが、押圧部材１７の当接部２６間の距離よりも短ければ、途中のＡセグメント３ａまたはＢセグメント３ｂを組み立てるときでも、その組立位置に隣接するＡセグメント３ａまたはＢセグメント３ｂを押圧しながら、その組立を行うことができる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、押圧部材１７と支持部材１８は一体的に軸方向移動部材１６に支持されているが、軸方向移動部材１６で、押圧部材１７と支持部材１８を個別に支持して、それぞれで移動させるように構成してもよい。
【００５１】
さらに、上記実施の形態では、伸縮ジャッキ３８を縮退させて、軸方向移動部材１６，押圧部材１７及び支持部材１８を待避位置に移動させるようにしているが、押圧部材１７の移動距離を長くして、組立時に把持されるＡセグメント３ａまたはＢセグメント３ｂと干渉しない位置（シールド径方向内側）まで、押圧部材１７を待避させるようにすれば、軸方向移動部材１６を介さずに押圧部材１７及び支持部材１８を支持ビーム９に取り付けるようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、セグメントの組立位置に拘わらず、組立位置に隣接するセグメントを安定して押圧することができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシールド掘進機のセグメント組立装置の好適な実施の形態を示した側方断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明に係るシールド掘進機のセグメント組立装置の好適な実施の形態を示した要部平面図である。
【図５】本発明に係るシールド掘進機のセグメント組立装置の好適な実施の形態を示した側方断面図である。
【符号の説明】
１  セグメント組立装置
１  シールド掘進機
３ａ  Ａセグメント
３ｂ  Ｂセグメント
３ｋ  Ｋセグメント
４  旋回リング
５  径方向移動部材
６  セグメント把持部材
１６  軸方向移動部材
１７  押圧部材
１８  支持部材
【図１】
2004346520.tif 000003
【図２】
2004346520.tif 000004
【図３】
2004346520.tif 000005
【図４】
2004346520.tif 000006
【図５】
2004346520.tif 000007