(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非円形シールドフレーム内に方形の結合フレームを断面方向でスライド自在に設け、その結合フレーム内に、セグメントを組み立てるエレクタを回転自在に設けたスライド式エレクタにおいて、シールドフレームの上下には、結合フレームをスライド自在に支持するスライド板が設けられ、シールドフレームの左右には、結合フレームを摺動させるスライドジャッキが設けられ、上記結合フレーム内に、回転フレームを回転自在に設け、該回転フレームに、その回転フレームから水平に延びた支持部材を設け、その支持部材に案内ロッドにて径方向に移動自在に基部を設け、その基部に、セグメントを把持する把持部を、ピンにて揺動自在に設け、支持部材に基部を伸縮移動させる伸縮シリンダを設け、基部に、上記把持部を傾動させる傾動くシリンダを設けたことを特徴とするスライド式エレクタ。
【請求項２】
回転フレームは、その外周が、結合フレームに設けた支持ローラで回転自在に支持される請求項１記載のスライド式エレクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非円形シールド掘進機においてセグメントを組み立てるためのスライド式エレクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機においては、断面円形のトンネルしか掘削することができなかったが、近年、偏芯多軸シールド掘進機が提案されており、この非円形に対応可能なシールド掘進機が、種々提案されている。
【０００３】
従来、セグメントを組み立てるエレクタは、断面円形であれば、シールドフレーム内のエレクタリングを回転させるだけでよいが、非円形断面の場合には、単にエレクタを回転させてもセグメントの組立は行えない。そこで、エレクタ先端の把持フレームの伸縮量を増大させて対応することが提案されている（土木技術，１９９５，１０月号，６９頁，異形断面エレクタ）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非円形断面で、短辺と長辺の長さが大きく異なる場合、長辺側のセグメント組立位置まで伸縮させると、その伸縮量が長くなり、実際にエレクタを装備することが困難となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、非円形断面においてもセグメントを良好に組み立てできるスライド式エレクタを提供することにある。
【０００６】
【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、非円形シールドフレーム内に方形の結合フレームを断面方向でスライド自在に設け、その結合フレーム内に、セグメントを組み立てるエレクタを回転自在に設けたスライド式エレクタにおいて、シールドフレームの上下には、結合フレームをスライド自在に支持するスライド板が設けられ、シールドフレームの左右には、結合フレームを摺動させるスライドジャッキが設けられ、上記結合フレーム内に、回転フレームを回転自在に設け、該回転フレームに、その回転フレームから水平に延びた支持部材を設け、その支持部材に案内ロッドにて径方向に移動自在に基部を設け、その基部に、セグメントを把持する把持部を、ピンにて揺動自在に設け、支持部材に基部を伸縮移動させる伸縮シリンダを設け、基部に、上記把持部を傾動させる傾動シリンダを設けたスライド式エレクタである。
【０００７】
請求項２の発明は、回転フレームは、その外周が、結合フレームに設けた支持ローラで回転自在に支持される請求項１記載のスライド式エレクタである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１０】
図１は、本発明のスライド式エレクタが適用される偏芯多軸シールド掘進機の全体図を示し、図２はその右側面を示したものである。
【００１１】
シールドフレーム１０は、中折れ式で、前胴１１と後胴１２とからなり、その間に中折れジャッキ１３と中折れシール１４が設けられる。
【００１２】
シールドフレーム１０は、矩形，弓状矩形、楕円形、馬蹄形等の非円形断面に、例えば、図２に示したように四隅に丸みを持たせた断面長方形状に形成され、そのカッター室１５の前方に偏芯回転運動するカッター１６が設けられる。
【００１３】
カッター１６は、長方形状のフレーム１７に多数のカッタビット１８が取り付けられて形成され、フレーム１７に設けた多芯軸１９が、それぞれカッター室１５内の回転体２０に偏芯して取り付けられ、各回転体２０がシールドフレーム１０内に設けた回転駆動手段２１により回転されるようになっている。
【００１４】
シールドフレーム１０内には、カッター室１５内の土砂を取り込む一次スクリューコンベア２２が設けられ、そのスクリューコンベア２２に二次スクリューコンベア２３が接続される。
【００１５】
シールドフレーム１０の前胴１１には、構築したセグメントＳを押圧してシールドフレーム１０を掘進させるシールドジャッキ２４が設けられる。
【００１６】
シールドフレーム１０の後胴１２の前端には、図３、図４に示すように、方形の結合フレーム２５が断面方向でスライド自在に設けられる。
【００１７】
すなわち、後胴１２の左右上下には、結合フレーム２５の上下両側部に接して結合フレーム２５を幅方向にスライド自在に支持するスライド板２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが設けられ、後胴１２の左右には、結合フレーム２５を摺動させるスライドジャッキ２７ａ，２７ｂが設けられる。スライド板２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの外側端は、結合フレーム２５の隅部の曲率に合わせて曲げられて結合フレーム２５の移動範囲を規制できるようになっている。
【００１８】
結合フレーム２５内の四隅には支持ローラ２８が設けられ、その支持ローラ２８にてエレクタ３０の回転フレーム３１が回転自在に支持される。この回転フレーム３１の中心には、２次スクリューコンベア２３が挿通するように設けられる。
【００１９】
図５〜図７に示すようにエレクタ３０は、セグメントＳを把持して組み立てるエレクタ本体３２と、そのエレクタ本体３２を支持部材３３を介して支持し、支持ローラ２８で回転自在に支持される回転フレーム３１とから構成される。
【００２０】
このエレクタ本体３２を、更に詳しく説明する。
【００２１】
回転フレーム３１から水平に延びた支持部材３３には、一対の案内ロッド３４にて移動自在に基部３５が設けられ、その基部３５にピン３６にて把持部３７が揺動自在に設けられる。支持部材３３には、基部３５を、伸縮移動させる一対の伸縮シリンダ３８が設けられ、基部３５には、把持部３７を傾動させる傾動シリンダ３９が設けられる。
【００２２】
把持部３７は、詳細は省略するが、摺動ジャッキ、引き込みジャッキ、引き上げジャッキなど、把持したセグメントＳを組立の際に、その組み付け位置を微調整するための組付位置調整手段４０が設けられる。
【００２３】
なお、図１，図２において、４１は、カッター１６に設けた土砂の練り混ぜ翼、４２はカッター室１５に設けたマンホール、４３はテールシールである。
【００２４】
次に本発明の作用を述べる。
【００２５】
先ず、掘進時、回転駆動手段２１より回転体２０が回転され、その各回転体２０に偏芯して設けられた多芯軸１９が偏芯回転することでカッター１６が、所定の半径で偏芯回転して地山を掘削し、取り込まれた土砂がカッター室１５より、一次スクリューコンベア２２，二次スクリューコンベア２３により搬出される。
【００２６】
この掘進中、推進ジャッキ２４がシールドフレーム１０を推進させ、所定長さ掘進したならば、セグメントＳを組み立てて行く。
【００２７】
このセグメントＳの組立は、本発明のスライド式エレクタによって行う。
【００２８】
先ず、結合フレーム２５は、図３に示すようにシールドフレーム１０の中心位置から、例えば左側のスライドジャッキ２７ｂを伸張し、右側のスライドジャッキ２７ａを縮退させることで、図４に示すように図で見て右側に移動することで、その右側のセグメントＳの組立を行い、左側に移動することで、左側のセグメントＳの組立を行う。
【００２９】
また、エレクタ３０の回転フレーム３１は、結合フレーム２５内で支持ローラ２８に支持されて回転することで、エレクタ本体３２が回転し、その把持部３６が回転フレーム３１と共に回転する。この際、図３に示すように旋回中心Ｏよりもっとも近い支持部材３３の回転軌跡Ｃは、二次スクリューコンベア２３の径より十分大きくしておき、図４に示すように結合フレーム２５が右方向に移動しても、二次スクリューコンベア２３に当たらないで回転できるようになっている。
【００３０】
セグメントＳの組立は、搬送されるセグメントＳの受取位置にエレクタ３０を待機させ、その位置でセグメントＳを受け取って把持した後、結合フレーム２５をスライドさせると共に回転フレーム３１を回転させて組み付ける位置まで移動した後、伸縮シリンダ３８と傾動シリンダ３９を伸張させ、かつ位置調整手段４０で組み付け位置を微調整して組み立てる。
【００３１】
このエレクタ３０による組立手順を図８〜図１５により説明する。
【００３２】
図８〜図１５は、組み立てるセグメントＳ順に、エレクタ３０の受取位置Ｐ0 から組立位置Ｐ１〜Ｐ８までの動きを示したものである。
【００３３】
図８に示すように、受取位置Ｐ０でセグメントＳ１を受け取って把持した後、組立位置Ｐ１までエレクタ３０をスライドさせると共に回転させてセグメントＳ１を移動した後、伸縮シリンダ３８と傾動シリンダ３９を伸張させて姿勢を調整し、かつ位置調整手段４０で位置合わせして、その位置の既設セグメントＳ１とボルトで連結して組み立てる。
【００３４】
このスライドと回転の際には、セグメントＳ１は、図９に示したセグメントＳ２の組立位置Ｐ２を通るが、セグメントＳ２は未だ組み立ていないため、障害となることはない。
【００３５】
図９に示すように、セグメントＳ２を受取位置Ｐ０で受け取り、組立位置Ｐ２まで移動して組み立て、同様に図１０に示すように、セグメントＳ３を受取位置Ｐ０で受け取り、組立位置Ｐ３まで移動して組み立てる。
【００３６】
以下同様に、図１１〜図１４に示すようにセグメントＳ４〜Ｓ７をそれぞれ受取位置Ｐ０で受け取って順次左右交互に組立位置Ｐ４〜Ｐ７まで移動してセグメントＳ４〜Ｓ７を組み立て、最後に図１５に示すように中央上部のセグメントＳ８を受取位置Ｐ０で受け取り、これを図示のようにエレクタ３０を旋回しながら組立位置Ｐ８まで移動して組み立てる。
【００３７】
このエレクタ３０による移動の際には、結合フレーム２５のスライドと回転フレーム３１の回転により把持したセグメントＳを組立位置Ｐ１〜Ｐ８に移動して行い、セグメントＳ１〜Ｓ８は、シールドフレーム１０の外周形状に応じてその分割形状を決定する。この際、コーナのセグメントＳ１，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７の内、対角に位置するセグメントＳ１，Ｓ７を同じ形状とし、他方の対角に位置するセグメントＳ３，Ｓ６は同じ形状とするが、一方の対角のセグメントＳ１，Ｓ７とは別形状とし、掘進方向に組み立てる際に、その左右を逆にして千鳥状に組み立てて行く。
【００３８】
またシールドフレーム１０の中央には、二次スクリューコンベア２３が位置しスペースが狭いため、上述したコーナのセグメントＳ１，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７は、スライド，回転移動時に障害にならない形状と寸法に形成しておく。
【００３９】
以上において、結合フレーム２５を幅方向にスライド自在に設けることで長辺側のセグメントの組立が可能となる。
【００４０】
尚、上述の実施の形態においては、シールド掘進機を多芯多軸の例で説明したが、多芯多軸でなくとも非円形に対応できる掘進機であればいずれにも適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、エレクタをシールドフレームに対してスライド自在な結合フレームに回転自在に設け、回転フレームから水平に延びた支持部材に案内ロッドにて径方向に移動自在に基部を設け、その基部に、セグメントを把持する把持部を、ピンにて揺動自在に設け、支持部材に基部を伸縮移動させる伸縮シリンダを設け、基部に、上記把持部を傾動させる傾動シリンダを設けたことで、セグメントの姿勢を調整しつつ非円形断面のセグメント組立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】本発明の要部を示す断面図である。
【図４】図３においてエレクタをスライドした状態を示す図である。
【図５】本発明において、エレクタの要部を示す図である。
【図６】図５の右側面図である。
【図７】図５の平面図である。
【図８】本発明において、セグメントＳ１を組立る状態を示す図である。
【図９】本発明において、セグメントＳ２を組立る状態を示す図である。
【図１０】本発明において、セグメントＳ３を組立る状態を示す図である。
【図１１】本発明において、セグメントＳ４を組立る状態を示す図である。
【図１２】本発明において、セグメントＳ５を組立る状態を示す図である。
【図１３】本発明において、セグメントＳ６を組立る状態を示す図である。
【図１４】本発明において、セグメントＳ７を組立る状態を示す図である。
【図１５】本発明において、セグメントＳ８を組立る状態を示す図である。
【符号の説明】
１０  非円形シールドフレーム
２５  結合フレーム
３０  エレクタ
【図１】
0004010653.tif 000002
【図２】
0004010653.tif 000003
【図３】
0004010653.tif 000004
【図４】
0004010653.tif 000005
【図５】
0004010653.tif 000006
【図６】
0004010653.tif 000007
【図７】
0004010653.tif 000008
【図８】
0004010653.tif 000009
【図９】
0004010653.tif 000010
【図１０】
0004010653.tif 000011
【図１１】
0004010653.tif 000012
【図１２】
0004010653.tif 000013
【図１３】
0004010653.tif 000014
【図１４】
0004010653.tif 000015
【図１５】
0004010653.tif 000016