(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内の既設セグメント上に敷設されたレール上を走行する台車によりセグメントをトンネル入口側から奥側に搬送し、上記レールの先端にスライド自在に設けられたスライドレールをエレクタの位置まで前進させ、そのスライドレール上に上記台車を移動させて台車上のセグメントを直接エレクタに受け渡し、その後上記スライドレールを既設セグメントの位置まで後退させてエレクタによるセグメントの組立スペースを形成するようにしたことを特徴とするセグメントの供給方法。
【請求項２】
セグメントを搬送する台車と、該台車が走行すべくトンネル内の既設セグメント上に敷設されたレールと、該レールの先端にスライド自在に設けられたスライドレールと、該スライドレールと上記レールとの間に設けられ、スライドレールをエレクタの位置まで前進させると共に既設セグメントの位置まで後退させるアクチュエータとを備えたことを特徴とするセグメントの供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメントを搬送する台車からセグメントを組み立てるエレクタへのセグメントの供給方法およびそれに用いる供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機によって掘削された掘坑の内面には、シールドフレーム内に設けられたエレクタによってセグメントが張設される。このセグメントは、トンネル内に敷設されたレール上を走行する台車によってトンネル入口側から奥側へと搬送され、その台車からホイストまたはセグメント供給装置（以下ホイスト等という）を介してエレクタに受け渡されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、台車とエレクタとの間にホイスト等を設けることは設備費の高騰に繋がる。また、ホイスト等を介してセグメントを台車からエレクタに受け渡すと、台車からホイスト、ホイストから台車への受け渡しが必要となるため、相当の受渡時間がかかってしまう。また、ホイスト等を設置する必要上、トンネル内空の通路スペースおよび作業スペースが小さくなってしまう。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上記ホイスト等による中継を廃止し、システム全体が安価になると共にエレクタへのセグメントの受け渡し時間が短縮化でき、且つ作業・通路スペースが広くなるセグメントの供給方法および供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るセグメント供給方法の概要は、上記目的を達成するために本発明に係るセグメントの供給方法は、トンネル内に敷設されたレール上を走行する台車によりセグメントをトンネル入口側から奥側に搬送し、その台車上のセグメントを直接エレクタに受け渡すようにしたものである。
【０００６】
詳しくは、トンネル内の既設セグメント上に敷設されたレール上を走行する台車によりセグメントをトンネル入口側から奥側に搬送し、上記レールの先端にスライド自在に設けられたスライドレールをエレクタの位置まで前進させ、そのスライドレール上に上記台車を移動させて台車上のセグメントを直接エレクタに受け渡し、その後上記スライドレールを既設セグメントの位置まで後退させてエレクタによるセグメントの組立スペースを形成するようにしたものである。
【０００７】
この供給方法は、セグメントを搬送する台車と、該台車が走行すべくトンネル内の既設セグメント上に敷設されたレールと、該レールの先端にスライド自在に設けられたスライドレールと、該スライドレールと上記レールとの間に設けられ、スライドレールをエレクタの位置まで前進させると共に既設セグメントの位置まで後退させるアクチュエータとを備えた供給装置によって達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図３に示すトンネルＴは、シールド掘進機により掘削された掘坑の内面に、シールドフレーム１内に設けられたエレクタ２によってセグメント３を組み立てることにより構築される。上記トンネルＴは、図５にも示すように断面矩形状となっている。トンネルＴ内の既設セグメント３ａ上には、セグメント３を搬送するための台車４が走行する一対のレール５が敷設されている。
【００１０】
上記レール５，５は、図２および図５に示すように、トンネルＴ底部の幅方向端部に所定間隔を隔ててそれぞれ敷設されている。レール５，５は、断面Ｉ字状に形成されており、その頂部５ａが台車４の車輪６の走行面６ａに当接し、下部５ｂが既設セグメント３ａに図示しない固定具を介して固定されるようになっている。各レール５，５の先端には、それぞれスライドレール７，７がスライド自在に設けられている。スライドレール７，７は、上記レール５，５の頂部５ａと下部５ｂとの間に嵌まる凸部７ａを有し、その凸部７ｂとリブ部７ｂとにより台車４の車輪６の外側の鍔部６ｂを案内するようになっている。
【００１１】
上記スライドレール７とレール５との間には、図２および図３に示すように、スライドレール７をエレクタ２の位置まで前進させると共に最前部の既設セグメント３ａの位置まで後退させるためのアクチュエータ８が設けられている。アクチュエータ８は、上記レール５，５間に配置された枠状のベース９を有している。ベース９は、前部部材９ａと後部部材９ｂと側部部材９ｃとが枠状に配置されて構成されている。側部部材９ｃには、図７(a) に示すように当該ベース９をレール５に係脱させるための係脱装置１０が設けられている。係脱装置１０は、三又形成された係脱ピン１１をシリンダ１２によってレール５のピン穴（図示せず）に挿入することによりベース９をレール５に固定し、係脱ピン１１をレール５のピン穴から引き抜くことによりベース９をレール５に対して自由にする。
【００１２】
ベース９の後部部材９ｂには、スライドレール７を前後方向に移動させるためのシリンダ１３が設けられている。シリンダ１３のヘッド部１３ａの前部は、上記ベース９の後部部材９ｂにピン１４を介してシーソの如く傾動自在に取り付けられている。他方、シリンダ１３のロッド部１３ｂは、ベース９の前部部材９ａの穴１５を貫通し、その先端部がスライドレール７，７の先端部に掛け渡された先端バー１６に、ピンを介して取り付けられている。この構成によれば、ベース９を係脱装置１０によってレール５に固定した状態でシリンダ１３を伸長させれば、図３に示すようにスライドレール７が前方のエレクタ２の位置まで押し出され、シリンダ１３を収縮させれば図２に示すように最前部の既設セグメント３ａの位置まで引き込まれる。
【００１３】
スライドレール７を前方のエレクタ２の位置まで押し出したとき、図１(b)(c)に示すようにスライドレール７の先端の先端バー１６は、シールドフレーム１に設けられたテーパ状の載置台１７に載せられるようになっている。載置台１７は、スライドレール７上を走行する台車４およびセグメント３の荷重を両端支持するものである。スライドレール７の先端部および先端バー１６の下面には、上記載置台１７と符合するテーパ部１８が設けられている。なお、テーパ部１８には、乗上用のコロ等を設けてもよい。また、本実施例にあっては、上記スライドレール７は、エレクタ２の高さに合わせてレール５より僅かに高く形成されており、そのため乗上部１９を有している。
【００１４】
これらレール５およびスライドレール７上を走行する台車４は、図１に示すようにバッテリーロコ２０に接続され、バッテリーロコ２０の牽引・押出により走行される。台車４は、図４および図５に示すように、上記車輪６が取り付けられた台車フレーム２１と、キャタピラコンベヤ２２（スラットコンベヤ、ベルトコンベヤ等）が設けられたコンベヤフレーム２３とを有している。コンベヤフレーム２３は、その前後方向の左右に設けられた４本の昇降ジャッキ２４を介して、台車フレーム２１に取り付けられている。また、コンベヤフレーム２３と台車フレーム２１との間には、その長手方向に所定間隔を隔てて配置された２本のスライドジャッキ２５が設けられている。
【００１５】
上記昇降ジャッキ２４は、鉛直に配置され、一端がコンベヤフレーム２３に取り付けられ、他端が台車フレーム２１に取り付けられている。他方、スライドジャッキ２５は、水平に配置され、一端がコンベヤフレーム２３に取り付けられ、他端が台車フレーム２１に設けられたブラケット２６に取り付けられている。この構成によれば、前後の昇降ジャッキ２４，２４，２４，２４を適宜伸縮することによりコンベヤフレーム２３がピッチング、ローリングおよび昇降し、各スライドジャッキ２５，２５を適宜伸縮することによりコンベヤフレーム２３がヨーイングおよび横移動する。
【００１６】
コンベヤフレーム２３の上面には、図５に示すようにキャタピラコンベヤ２２の非搬送面に設けられたローラ２７が係合するガイドレール２８が設けられている。ローラ２７は、キャタピラコンベヤ２２の周方向に沿って分割された各キャタピラ片に、それぞれ設けられている。また、コンベヤフレーム２３の両端部には、駆動用のスプロケット５０，５０が設けられている。このキャタピラコンベヤ２２には、図１、図５および図６に示すようにセグメント３が立てた状態で載置される。セグメント３は、トンネルＴが矩形状のため、略長方形状のものが用いられる。セグメント３の転倒は、台車フレーム２１の左右に取り付けられたガイド枠２９によって防止される。なお、図１では台車４を１両編成としたが、図６に示すように３両または複数両編成としてもよい。
【００１７】
以上の構成からなる本実施形態の作用について述べる。
【００１８】
シールド掘進機によってセグメント１リング分の掘進が終了したならば、図１および図２に示すように、セグメントを組み付ける部分のシールドジャッキ３０を収縮させて組立スペース３１を作る。そして、トンネル入口側にてセグメント３が載せられた台車４をバッテリーロコ２０によってトンネル奥側へと搬送し、図１(a) に示すように台車４をレール５の先端部まで移動させる。このとき、台車４の車輪６は、図２および図５に示すように、両鍔部６ｂがレール５を挟むようにして走行する。
【００１９】
次に、図１(b) および図３に示すようにアクチュエータ８のシリンダ１３を伸長させてスライドレール７をエレクタ２の位置まで前進させ、先端バー１６を載置台１７に載せる。そして、そのスライドレール７上に台車４を移動させ、台車４上のセグメント３を直接エレクタ２に受け渡す。このように、セグメント搬送用の台車４からセグメント３を直接エレクタ２に受け渡すことにより、台車４とエレクタ２との間に供給用のホイストや供給装置を設けていた従来の方式に比べ、システム全体が安価となり、受渡時間がスピードアップでき、作業・通路スペースが広くなる。
【００２０】
このとき、台車４の車輪６は、図５に示すように幅方向外側の鍔部６ｂがスライドレール７のリブ部７ｂに案内されて走行する。また、既設セグメント３ａ上に直接敷設されたレール５を走行する台車４とエレクタ２との高さの差は、スライドレール７をレール５より高くして乗上部１９を設けることで解消している。また、台車４およびセグメント３の荷重は、載置台１７と既設セグメント３ａとによって両端支持されるため、スライドレール７の支持剛性が高まり、セグメント３をエレクタ２の把持部２ａに対して正確に位置決めできる。
【００２１】
なお、上下左右方向のカーブ掘進等によって台車４上のセグメント３の位置とエレクタ２の把持部２ａの位置とが相対的にズレているときには、図４に示す昇降ジャッキ２４，２４，２４，２４を適宜伸縮させてセグメント３のピッチ方向、ロール方向および上下方向の姿勢を補正し、スライドジャッキ２５，２５を適宜伸縮させてセグメント３のヨー方向および左右方向の姿勢を補正し、その後、エレクタ２に受け渡せばよい。
【００２２】
セグメント３をエレクタ２の把持部２ａに把持させた後には、図１(d) に示すように台車４をバッテリーロコ２０によって後進させ、アクチュエータ８のシリンダ１３を収縮させてスライドレール７を最前部の既設セグメント３ａの位置まで後退させる（図２参照）。これにより、エレクタ２の把持させたセグメント３の組立スペース３１が形成されるため、その組立スペース３１にエレクタ２によってセグメント３を組み込めばよい。
【００２３】
すなわち、スライドレール７を図１(b) に示すように前方へ移動することは台車４をエレクタ２の位置まで移動させるためには必要なことではあるが、この状態のままではスライドレール７が邪魔になってエレクタ２によってセグメント３を組み付けることができないため、組立スペース３１を確保するためにスライドレール７を元の位置まで戻しているのである。
【００２４】
なお、セグメント３を把持したエレクタ２は、図１(c) の状態からトンネル前後方向の軸廻りに90度回転され、その後、トンネル上下方向の軸廻りに90度回転されて図１(d) の状態となる。また、図６に示すように、上記台車４を複数輌編成としたときには、先頭の台車４のセグメント３をエレクタ２に受け渡した後、後方の台車４のセグメント３を順次各台車４のキャタピラコンベヤ２２によって前送りすればよい。
【００２５】
上記アクチュエータ８によるスライドレール７の前方への移動の様子を図７および図８に示す。
【００２６】
図７(a) は、スライドレール７をレール５に最も大きく重ね合わせた状態を示す。この状態にて、係脱装置１０のシリンダ１２を伸長させて係脱ピン１１をレール５のピン穴に挿入してベース９をレール５に固定する。そして、アクチュエータ８のシリンダ１３を伸長させると図７(b) に示すように、スライドレール７が既設セグメント３ａに敷設されたレール５に対して前進する。この図７(a) と図７(b) の状態（前述の図２と図３の状態）を交互に繰り返しながら、台車４から直接エレクタ２にセグメント３を受け渡し、セグメント３を順次組み付けていく。このようにして１リング分のセグメント３の組み立てが終了したならば、シリンダ１３によってスライドレール７を更に前進させて同様の作業を繰り返す。
【００２７】
そして、図７(c) に示すようにシリンダ１３がフルストロークしたならば、スライドレール７の内側に図８(d) に示すように次のレール５ａを敷設する。そして、係脱装置１０のシリンダ１２を収縮させて係脱ピン１１をレール５のピン穴から引き抜き、ベース９をレール５に対して自由にする。そして、図８(e) に示すようにアクチュエータ８のシリンダ１３を収縮させて、新たに敷設されたレール５ａの端部５ｘに先端バー１６を押し付け、図８(f) に示すようにベース９を前方へ引き付ける。その後、ベース９を係脱装置１０によって新たに敷設したレール５ａに固定し、図７(a) の状態に戻る。このようにして、レール５を次々と延長することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では矩形断面のトンネルＴに適用した例を述べたが、図９に示すように円形のトンネルＴ´に適用してもよいことは勿論である。この場合、台車４上に平積みされるセグメント３とエレクタ２の把持部２ａとの間隔を確保するために、レール５の枕木４０の高さをなるべく低くする必要があり、底部セグメント上に直接レール５を敷設してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、台車とエレクタとの間に従来必要であったホイストや供給装置等を設ける必要がなくなるので、システム全体が安価になると共にエレクタへのセグメントの受け渡し時間が短縮化でき、且つ作業・通路スペースが広くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すセグメントの供給方法の説明図である。
【図２】上記供給方法に用いるセグメントの供給装置の平面図である。
【図３】上記供給装置の平面図である。
【図４】上記供給装置の台車を示す図であり、(a) は平面図、 (b)側面図である。
【図５】上記供給装置の台車、レールおよびスライドレールを示す断面図である。
【図６】上記台車の斜視図である。
【図７】上記レールおよびスライドレールの移動の様子を示す平面図である。
【図８】上記レールおよびスライドレールの移動の様子を示す平面図である。
【図９】変形実施形態を示す図である。
【符号の説明】
２  エレクタ
３  セグメント
３ａ  既設セグメント
４  台車
５  レール
７  スライドレール
８  アクチュエータ
３１  組立スペース
Ｔ  トンネル
【図１】
0003766723.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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