(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドフレームに、その後方の坑道から搬送されるセグメントを受け取って組み立てるエレクタを掘削方向前後に移動自在に設けたシールドにおいて、上記エレクタの後方に、上記エレクタの前後移動に連動して、上記シールドフレーム内に出没可能なセグメント組立作業用の可動足場を設け、上記可動足場は、その出没時に上記シールドフレームの側壁へ掛け渡されるべく、その幅を拡縮するものであることを特徴とするエレクタ連動式セグメント組立足場。
【請求項２】
上記エレクタの後方に、セグメントを搬送する台車の走行レールを一組左右一対で上下多段に設けると共に、左右一対の走行レール間に上記可動足場を掘削方向前後に移動自在に設けた請求項１記載のエレクタ連動式セグメント組立足場。
【請求項３】
上記エレクタは、上記シールドフレーム内に設けたガイドレールに沿って前後方向に移動自在に設けられ、上記可動足場は、上記ガイドレールの直上に出没自在となるように設けられた請求項１又は２記載のエレクタ連動式セグメント組立足場。
【請求項４】
上記可動足場は、その先端が上記エレクタと連結され、エレクタの前後移動と連動する請求項１から３いずれかに記載のエレクタ連動式セグメント組立足場。
【請求項５】
上記可動足場は、上記シールドフレーム内に進入した時に上記シールドフレームの側壁へ掛け渡されるべく、その幅を拡張し、上記シールドフレームの後方に移動した時に上記左右一対の走行レール間に収容すべく、その幅を縮小するものである請求項２記載のエレクタ連動式セグメント組立足場。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドフレームの内部で、セグメントの組立作業を行うために設けられるエレクタ連動式セグメント組立足場に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトンネル掘削機では、原則として高さや幅方向に無駄の多い円形断面のトンネルしか掘削することができないため、都市の道路下等の制約の多い地下空間に新たにトンネルを建設する場合には掘削自体又はその地下空間を有効利用することが困難な場合が多かった。また、巨大断面のトンネルを掘削するには、トンネル掘削機を巨大なものとしなければならず、トンネル掘削機の製造や搬入が非常に困難であり、大きさにも制限があった。
【０００３】
そのため、最近ではいわゆるＭＭＳＴ（マルチマイクロシールドトンネル）工法と称される新しい掘削工法が提案されている。この工法は、最初に掘削されるトンネルの外周部を断面長方形のシールド掘削機で掘削し、その外周トンネルにコンクリートを充填した後、トンネル内部をショベル等の一般の重機で掘削するようになっている。
【０００４】
外周部を掘削する断面長方形のシールド掘削機は、縦型シールドと横型シールドとがある。図１に縦型シールドを示す。この縦長の縦型シールドフレーム１内には、セグメント２を組み立てるためのエレクタ３が設けられている。このエレクタ３は、掘削方向に沿って設けられたガイドレール４上に設けられ、このガイドレール４に沿って前後に移動自在に設けられている。
【０００５】
縦型シールドフレーム１の後方には、組み立てられたセグメント２によって、坑道５が形成されており、その坑道５内には、その後方からセグメント２を搬送する搬送台車６が設けられている。搬送台車６はガイドレール４の後端まで延びた走行レール７上を走行するようになっている。
【０００６】
セグメント２を組み立てるに際しては、セグメント２を積んだ搬送台車６をガイドレール４の後部まで移動させると共に、エレクタ３をガイドレール４後端に移動させ、エレクタ３でセグメント２を把持する。そしてエレクタ３を前方に移動させて、セグメント２を所定位置にセットする。その後、作業員が位置合わせやボルト締めを行って、セグメント２が組み立てられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
シールドにおいては、セグメント２の組立作業を行うための足場が必要である。しかしながら、上述の縦型シールド或いは横型シールド等の断面長方形のシールドでは、組立作業位置でエレクタ３が前後に移動するため、固定足場が設けられなかった。そのため、エレクタ３が前方に移動した後に、作業員が仮設の足場を組んで組立作業を行うようになっていた。従って、エレクタ３の移動の度に、足場を組まなければならず、非常に手間と時間がかかってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、作業員がエレクタの移動の度にいちいち組まなくてもよいセグメントの組立作業用足場を提供することが望まれていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、シールドフレームに、その後方の坑道から搬送されるセグメントを受け取って組み立てるエレクタを掘削方向前後に移動自在に設けたシールドにおいて、上記エレクタの後方に、上記エレクタの前後移動に連動して、上記シールドフレーム内に出没可能なセグメント組立作業用の可動足場を設け、上記可動足場は、その出没時に上記シールドフレームの側壁へ掛け渡されるべく、その幅を拡縮するものである。
【００１０】
上記構成によれば、可動足場が自動的に出没するので、作業員がエレクタ３の移動の度に、足場をいちいち組まなくてもよく、その作業手間と時間を短縮することができる。
【００１１】
そして、上記エレクタの後方に、セグメントを搬送する台車の走行レールを一組左右一対で上下多段に設けると共に、左右一対の走行レール間に上記可動足場を掘削方向前後に移動自在に設けたものが望ましい。これによれば、従来利用されていなかった、レール間のスペースを有効に利用することができる。
【００１２】
また、上記エレクタは、上記シールドフレーム内に設けたガイドレールに沿って前後方向に移動自在に設けられ、上記可動足場は、上記ガイドレールの直上に出没自在となるように設けられたものが望ましい。
【００１３】
さらに、上記可動足場は、その先端が上記エレクタと連結され、エレクタの前後移動と連動するものが望ましい。これによれば、可動足場の駆動源を新たに設ける必要が無く、構造が簡易なものとなる。
【００１４】
そして、上記可動足場は、上記シールドフレーム内に進入した時に上記シールドフレームの側壁へ掛け渡されるべく、その幅を拡張し、上記シールドフレームの後方に移動した時に上記左右一対の走行レール間に収容すべく、その幅を縮小するものが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るエレクタ連動式セグメント組立足場の実施の形態を示した断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【００１７】
ここでは、縦型シールドを例に挙げて説明する。まず、縦型シールドの構成について説明する。
【００１８】
図示するように、縦長の縦型シールドフレーム１内には、シールドフレーム１先端に設けられたカッタ８によって掘削された掘削孔を内側から固定支持するセグメント２を組み立てるためのエレクタ３が設けられている。
【００１９】
このエレクタ３は、掘削方向に沿って上下二段に設けられたガイドレール４上にそれぞれ設けられ、このガイドレール４に沿って前後に移動自在に設けられている。ガイドレール４は、シールドフレーム１本体に接続されたエレクタ支持フレーム１６に取り付けられている。
【００２０】
エレクタ３は、上記ガイドレール４上を走行するための走行部１１と、セグメント３を把持するための把持部１２とからなっている。走行部１１には、上下方向に延びるガイドレール１４が設けられている。把持部１２は、走行部１１のガイドレール１４に沿って上下移動するようになっている。また、把持部１２は左右方向にも移動自在で且つ、掘削方向を軸として回転自在に設けられている。
【００２１】
縦型シールドフレーム１の後方には、エレクタ３で組み立てられたセグメント２によって、坑道５が形成されている。この坑道５内のエレクタ３の後方には、セグメント２をエレクタ３に供給すべく、その後方から搬送する搬送台車６が設けられている。この搬送台車６はガイドレール４の後端まで延びた走行レール７上を走行するようになっている。
【００２２】
走行レール７は、坑道５内で上下二段に設けられており、搬送台車６で上下の各エレクタ３にそれぞれセグメント２を供給するようになっている。坑道５内には、走行レール７を支持するために、前後方向に所定間隔をあけて、レール支持梁１５が両側面のセグメント２を掛け渡すように設けられている。なお、このレール支持梁１５は、推進ジャッキ９によってシールドフレーム１が前方に移動したときに、エレクタ３によって順次、セットされるようになっている。
【００２３】
レール支持梁１５の上端面は、上記エレクタ支持フレーム１６の上端面よりも若干上方に位置するように取り付けられている。
【００２４】
次に、本発明に係るエレクタ連動式セグメント組立足場の構成について説明する。
【００２５】
本発明においては、上記走行レール７の前端部分に、エレクタ３の前後移動に連動して、シールドフレーム１内に出没可能なセグメント組立作業用の可動足場１７を設けたことを特徴とする。
【００２６】
走行レール７間には、前方が開放された箱状の収容部１８が設けられており、この収容部１８内には、可動足場１７がシールドフレーム１側に出没自在に収容されている。なお、収容部１８内には可動足場１７をスライドして出没させるためのローラ（図示せず）が設けられている。
【００２７】
可動足場１７は、その先端が、エレクタ３の走行部１１に連結されており、エレクタ３の前後移動に連動して、可動足場１７がシールドフレーム１内に自動的に出没するようになっている。上記連結は、ピン等によって行われており、レール支持梁１５の取付けを行う際には、連結を解除することができるようになっている。
【００２８】
また、可動足場１７は、図５に示すように、上下２層に形成されている。上側足場板２１は、幅方向中心を境界として左右に分割されており、その外側端部が、下側足場板２２の外側端部よりも、若干内側にオフセットされ短く形成されている。上側足場板２１の外側端部は前後方向に延びるピン１９によって軸支されて、下側足場板２２に連結されており、上側足場板２１を、ピン１９を中心として回転させることによって、可動足場１７の幅を拡張するようになっている。
【００２９】
上側足場板２１を回転させて、拡張された可動足場１７の幅は、その回転された上側足場板２１の外側端部が、側壁に掛け渡されるように、側面のセグメント２と若干のクリアランスを有する場所に位置するように設定されている。
【００３０】
上側足場板２１は、アルミ等の軽量且つ足場としての強度を有する材質で形成されており、適宜前後方向に分割されている。これによって、上側足場板２１の一枚当たりの重量を低減させている。そして、上側足場板２１の両面には、作業員が回転させる際に把持する取手部２３が設けられている。
【００３１】
なお、上記可動足場１７は、その幅を拡縮するために上側足場板２１を折畳み式にしているが、これに限られるものではなく、足場板が幅方向にスライドするスライド式のものであってもよい。また、足場をすのこ状に２枚形成し、これらを向い合わせて歯合するように配設し、それぞれを幅方向外側へ広げて幅を拡張するようなものであってもよい。
【００３２】
次に、上記構成によるエレクタ連動式セグメント組立足場の作用をセグメント２を組み立てる工程に沿って、説明する。
【００３３】
セグメント２を組み立てるに際しては、まず、セグメント２を搬送台車６に載置して、坑道５の後方から、ガイドレール４の後端まで搬送する。そして、エレクタ３をガイドレール４の後端まで移動させ、把持部１２を搬送台車６上のセグメント２間に位置させて、所望のセグメント２を把持する。
【００３４】
次に、エレクタ３をガイドレール４に沿って前方に移動させると共に、把持部１２を回転及び左右移動させて、セグメント２を所定の位置に合わせてセットする。なお、ここでは、組立効率を向上させるために、上半分のセグメント２は上部のエレクタ３で、下半分のセグメント２は下部のエレクタ３で組み立てる。この作業を繰り返して行い、１リング分のセグメント２がセットされたなら、作業員が、セットされたセグメント２の位置合わせやボルト締め等を行う。
【００３５】
このとき、作業員が作業するための足場が必要となるが、本発明によれば、エレクタ３が前方に移動することによって、自動的に可動足場１７がガイドレール４の直上に突出する。これによって、従来のように、エレクタ３の移動の度に仮設の足場をいちいち組まなくてもよく、作業手間と時間を短縮することができると共に、組立作業が容易に行われる。
【００３６】
すなわち、可動足場１７は、移動するエレクタ３と干渉することがなく、必要な時に、必要な場所に設けることが可能となる。
【００３７】
また、可動足場１７は、その先端がエレクタ３と連結されているので、エレクタ３の前後移動と連動させるのに、特別な装置を設ける必要が無いと共に、可動足場の駆動源を新たに設ける必要が無く、装置の構造を簡易なものとすることができ、安価に作製できる。
【００３８】
さらに、走行レール７間に可動足場１７を設けたことによって、従来利用されていなかった、レール間のスペースを有効に利用することができ、可動足場１７の新たな収納スペースを設ける必要が無い。
【００３９】
また、可動足場１７は、その幅を拡縮することができるので、走行レール７間に収納できると共に、前方に突出した部分の外側を縦型シールドの側壁へ掛け渡すことができ、作業性を向上させることができる。
【００４０】
そして、１リング分のセグメント２の組立作業が終了したならば、可動足場１７とエレクタ３との連結を一旦解除し、推進ジャッキ９によって、シールドフレーム１を前進させる。その後、エレクタ３によってレール支持梁１５と走行レール７との取付けを行う。
【００４１】
可動足場１７を、収容部１８と共に、新たに取り付けられた走行レール７の先端まで移動させて、可動足場１７の先端をエレクタ３に連結する。以上の工程を繰り返し行って、坑道５が形成されていく。
【００４２】
なお、上記実施の形態においては、エレクタ３を上下多段に複数設けているが、これに限られること無く、エレクタ３が一基の縦型シールドにも適用することは可能である。
【００４３】
また、上記実施の形態においては、可動足場１７とエレクタ３とを連結させて連動させているが、収容部１８内に、シリンダ等の出没機構を設けて、可動足場１７を出没させるようにしてもよい。
【００４４】
さらに、本発明は、縦型シールドに限らず、横型シールドにも適応できることは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、作業員がいちいち組まなくても、エレクタの前後移動に連動して、必要な時に、必要な場所にセグメントの組立作業用足場を設けることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエレクタ連動式セグメント組立足場の実施の形態を示した断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】可動足場を示した（ａ）は平面図、（ｂ）は正面側から見た断面図である。
【符号の説明】
１  シールドフレーム
２  セグメント
３  エレクタ
４  ガイドレール
５  坑道
６  搬送台車（台車）
７  走行レール
１７  可動足場
【図１】
0004034442.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004034442.tif 000005
【図５】
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