(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント組立装置（３）のサポート用ジャッキ（２３）に取付けられて、吊ビーム（１６）に枢着されたセグメント（５）を押えて固定するようにしたセグメントサポート（２８）において、セグメント（５）を押えるサポートパッド（３０）を、前後方向スライド体（３１）に取り付け、サポート用ジャッキ（２３）に直接固定されたサポート支持具（２９）と前記前後方向スライド体（３１）との間に介在されたヨーイング調整装置（３４）によって、前記前後方向スライド体（３１）及びサポートパッド（３０）をサポート支持具（２９）に対し、シールドフレーム（１）の前後方向（３３）へ移動自在としたことを特徴とするセグメントサポート。
【請求項２】
前後方向スライド体（３１）を中立位置へ戻すセンタリング装置（３５）をサポート支持具（２９）と前後方向スライド体（３１）の間に介在させた請求項１記載のセグメントサポート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメントサポートに関するものである。より詳しくは、セグメントの前後方向の傾きを調整させ得るようにしたセグメントサポートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
土中にトンネルを掘るために、従来より、シールド掘進機が使われている。
【０００３】
該シールド掘進機は、図８〜図１１に示すように、円筒形のシールドフレーム１の先端面に円板状のカッタ２を回転自在に取付けて、カッタ２を回転させることにより、土を掘削するようにし、シールドフレーム１の内部に設けたセグメント組立装置３により、カッタ２で掘削した掘削坑４内に円弧状をしたコンクリート製などのセグメント５を組立てて、コンクリート製のトンネル６を構築させるようにし、更に、シールドフレーム１の内部に設けたシールドジャッキ７により、トンネル６の既設部分の先端に反力を支持させて、シールドフレーム１を推進させるようにしたものである。
【０００４】
このうち、上記セグメント組立装置３は、図９〜図１１に詳細に示すように、複数個の支持ローラ８、及び、回転用モータ９、歯車１０、歯車１１を介してシールドフレーム１に周方向へ回転可能に支持された回転フレーム１２と、回転フレーム１２に、支持アーム１３、ガイドロッド１４、及び、半径方向伸縮ジャッキ１５を介して半径方向へ移動可能に取付けられた吊ビーム１６と、吊ビーム１６に、ガイドロッド１７、及び、前後方向移動ジャッキ１８を介して取付けられた前後方向摺動フレーム１９と、前後方向摺動フレーム１９に取付けられた、セグメント５の吊金具２０をピン２１を用いて枢支するための吊ピース２２と、前後方向摺動フレーム１９の吊ピース２２の両側にサポート用ジャッキ２３を介して取付けられた一対のセグメントサポート２４とで構成されている。
【０００５】
尚、２５は回転フレーム１２の吊ビーム１６とは反対側に取付けられたカウンターウエイトである。
【０００６】
上記セグメント組立装置３では、先ず、図示しないセグメント搬送装置によってシールドフレーム１内へ運ばれてきたセグメント５に対し、前後方向摺動フレーム１９に取付けられた吊ピース２２と、セグメント５に着脱自在に取付けられた吊金具２０とを位置合せしてピン２１を挿入することにより、吊ピース２２にセグメント５を枢支させ、この状態で、サポート用ジャッキ２３を伸長動させることにより、前後方向摺動フレーム１９の吊ピース２２の両側に取付けられた一対のセグメントサポート２４をセグメント５に押付けさせて、セグメント５を三点で支持させる。尚、サポート用ジャッキ２３の伸長量を左右で変えるようにすることにより、セグメント５をピン２１を中心として傾斜状態に支持させることが可能である。或いは、左右のサポート用ジャッキ２３の伸長量を調整することにより、セグメント５の傾きを調整することが可能である。
【０００７】
こうしてセグメント５が支持されたら、回転用モータ９を駆動することにより、歯車１０、歯車１１を介して、シールドフレーム１に複数個の支持ローラ８によって支持された回転フレーム１２を、シールドフレーム１の周方向へ回転させ、前後方向摺動フレーム１９の吊ピース２２に支持されたセグメント５を、挿入しようとする位置まで移動させる。
【０００８】
更に、必要に応じて、前後方向移動ジャッキ１８を伸縮動させることにより、ガイドロッド１７に沿って、吊ビーム１６に取付けられた前後方向摺動フレーム１９を、シールドフレーム１の前後方向へ移動させ、セグメント５の前後方向の位置を調整する。
【０００９】
最後に、半径方向伸縮ジャッキ１５を伸長動させることにより、ガイドロッド１４に沿って、吊ビーム１６を回転フレーム１２に対し半径方向へ移動させ、セグメント５を目的の位置へ挿入する。
【００１０】
上記を繰返して周方向にセグメント５を組み立てることにより、既設のトンネル６が延長されて行く。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のセグメント組立装置には、以下のような問題があった。
【００１２】
即ち、吊ピース２２にセグメント５をピン枢支させた状態で、吊ピース２２の両側に取付けられた一対のセグメントサポート２４をセグメント５に押付けさせることにより、セグメント５を三点で支持させるようにしているが、吊ピース２２とセグメント５との枢着部分には遊びがあるので、一対のセグメントサポート２４をセグメント５に押付けた時に、セグメント５が前後方向に傾いた状態に固定保持されてしまうことがある。
【００１３】
すると、図１２に示すように、セグメント５を所定の位置に挿入しようとした時に、傾いて保持されたセグメント５が、既設のセグメント５に干渉して挿入できないことになる。
【００１４】
尚、図１３に示すように、セグメント５が楔型をしているような場合や、セグメント５に相互係止用のホゾ２６，２７があるような場合には、特に、この問題が深刻となる。
【００１５】
反対に、トンネル６がカーブしているような場合には、図１４に示すように、セグメント５の前後方向の傾きを調整できないと、セグメント５をうまく組み立てることができない。
【００１６】
そこで、従来は、サポート用ジャッキ２３を収縮動させることにより、セグメントサポート２４による押さえを緩めて、人力により、セグメント５の前後方向の傾きを調整させるようにしていたが、セグメント５を挿入する度にこのような操作を人力で行うのは煩雑で時間が掛っていた。
【００１７】
本発明は、上述の実情に鑑み、セグメントの前後方向の傾きを調整させ得るようにしたセグメントサポートを提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、セグメント組立装置３のサポート用ジャッキ２３に取付けられて、吊ビーム１６に枢着されたセグメント５を押えて固定するようにしたセグメントサポート２８において、セグメント５を押えるサポートパッド３０を、前後方向スライド体３１に取り付け、サポート用ジャッキ２３に直接固定されたサポート支持具２９と前記前後方向スライド体３１との間に介在されたヨーイング調整装置３４によって、前記前後方向スライド体３１及びサポートパッド３０をサポート支持具２９に対し、シールドフレーム１の前後方向３３へ移動自在としたことを特徴とするセグメントサポートにかかるものである。
【００１９】
この場合において、前後方向スライド体３１を中立位置へ戻すセンタリング装置３５をサポート支持具２９と前後方向スライド体３１の間に介在させても良い。
【００２０】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００２１】
吊ビーム１６にセグメント５を枢着させた状態で、一対のセグメントサポート２８をセグメント５に押付けさせることにより、セグメント５を三点で支持させる。
【００２２】
この際、吊ビーム１６とセグメント５との枢着部分には遊びがあるので、一対のセグメントサポート２８をセグメント５に押付けた時に、セグメント５が前後方向に傾いた状態に固定保持されてしまうことがある。
【００２３】
すると、セグメント５を所定の位置に挿入しようとした時に、傾いて保持されたセグメント５が、既設のセグメント５に干渉して挿入できないことになるが、本発明では、前後方向スライド体３１を介して、サポートパッド３０が、シールドフレーム１の前後方向３３へ移動自在に支持されているので、ヨーイング調整装置３４を伸縮動させることにより、セグメント５の前後方向３３の傾きを、セグメントサポート２８にてセグメント５を固定した状態で、機械的に直させることができる。
【００２４】
これにより、他のセグメント５と干渉させずに、簡単且つ精度良く、セグメント５の挿入を行わせることができるようになり、セグメント５の欠けなどを防止することができる。
【００２５】
又、セグメント５が楔型をしているような場合や、セグメント５に相互係止用のホゾがあるような場合でも、セグメント５の前後方向３３の傾きを機械的に直させて、他のセグメント５と干渉しないよう簡単且つ精度良くセグメント５を挿入させることが可能となる。
【００２６】
反対に、トンネル６がカーブしているような場合でも、セグメント５の前後方向の傾きを機械的に調整させて、セグメント５を組み立てさせることができるようになる。
【００２７】
しかも、装置が小型なので、従来のセグメント組立装置に対して簡単に取付けることが可能である。
【００２８】
そして、セグメント５を挿入して、からセグメント５を切り離した後、ヨーイング調整装置３４を伸縮動させることにより、サポートパッド３０を中立位置へ戻すようにしても良いが、ヨーイング調整装置３４による前後方向３３の傾き調整量が実際には数１０ｍｍと極く僅かなものであるため、中立位置へ戻すための制御が却ってシビアなものとなるので、本発明では、ヨーイング調整装置３４の圧を抜かせるようにする。
【００２９】
すると、ヨーイング調整装置３４がフリーとなるので、センタリング装置３５が機能し、サポートパッド３０が中立位置へ戻される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００３１】
図１〜図７は、本発明の実施の形態の一例である。
【００３２】
シールド掘進機、及び、シールド掘進機の内部に設けられるセグメント組立装置の基本構造については、図８〜図１４と同様であるため、必要に応じてこれらの図を参照する。
【００３３】
尚、図中、１は円筒形をしたシールドフレーム、２はシールドフレーム１の先端に取付けられたカッタ、３はシールドフレーム１の内部に設けられたセグメント組立装置、６はセグメント組立装置３によってセグメント５を組み立てることにより構築されたトンネル、７はシールドフレーム１を推進させるためのシールドジャッキ、１２はセグメント組立装置３を構成する回転フレーム、１６は支持アーム１３とガイドロッド１４を介して回転フレーム１２に取付けられた吊ビーム、２０はセグメント５を吊ビーム１６の吊ピース２２にピン２１を介して支持させるための吊金具、２５は回転フレーム１２に取付けられたカウンターウエイトである。
【００３４】
そして、サポート用ジャッキ２３に取付けられるセグメントサポート２８は、サポート用ジャッキ２３に直接固定されるサポート支持具２９と、サポート支持具２９に取付けられるサポートパッド３０とによって構成されているが、本発明では、サポート支持具２９とサポートパッド３０との間に、前後方向スライド体３１、及び、軸受３２を介装して、サポートパッド３０を、シールドフレーム１の前後方向３３へ移動自在に支持し、サポート支持具２９と前後方向スライド体３１との間に、サポートパッド３０をシールドフレーム１の前後方向３３へ移動可能な、前後方向位置調整用ジャッキなどのヨーイング調整装置３４を介装する。
【００３５】
更に、サポート支持具２９と前後方向スライド体３１との間に、サポートパッド３０を前後方向３３の中立位置へ戻す、スプリング式のセンタリング装置３５を介装する。
【００３６】
該センタリング装置３５は、サポートパッド３０に関しヨーイング調整装置３４とは反対側の端部に設けられており、サポート支持具２９の対応する端部に形成された延長部３６にボルト３７などで固定された、内部にスプリング係止面３８を有するスプリングケース３９と、スプリングケース３９内にフランジ付ボス４０，４１を両端に嵌着した状態で収容されたスプリング４２と、スプリングケース３９を閉止するスプリング係止用ナット４３と、前後方向スライド体３１に一端を固定され、スプリングケース３９、及び、スプリング係止用ナット４３を移動自在に貫通して前記前後方向３３へ延びる案内ロッド４４と、案内ロッド４４におけるスプリング４２の両端に対応する位置に形成された付勢面４５，４６とで構成されている。
【００３７】
尚、左右のセグメントサポート２８に対し、ヨーイング調整装置３４とセンタリング装置３５は、互いに反対勝手となるように取付けて、ヨーイング調整装置３４を逆作動させるようにしても良い。
【００３８】
又、案内ロッド４４は、付勢面形成部材４７，４８と、付勢面形成部材４７，４８間を連結する連結ロッド４９とにより構成されている。
【００３９】
更に、図中、５０は前後方向スライド体３１に取付けられた案内ロッド用ストッパである。
【００４０】
次に、作動について説明する。
【００４１】
シールド掘進機及びセグメント組立装置の作動については図８〜図１４と同様なので説明を省略する。
【００４２】
本発明では、吊ビーム１６の吊ピース２２にセグメント５をピン枢支させた状態で、吊ピース２２の両側に取付けられた一対のセグメントサポート２８をセグメント５に押付けさせることにより、セグメント５を三点で支持させる。
【００４３】
この際、吊ピース２２とセグメント５との枢着部分には遊びがあるので、一対のセグメントサポート２８をセグメント５に押付けた時に、セグメント５が前後方向に傾いた状態に固定保持されてしまうことがある。
【００４４】
すると、図１２に示すように、セグメント５を所定の位置に挿入しようとした時に、傾いて保持されたセグメント５が、既設のセグメント５に干渉して挿入できないことになるが、本発明では、前後方向スライド体３１、及び、軸受３２を介して、サポートパッド３０が、シールドフレーム１の前後方向３３へ移動自在に支持されているので、前後方向位置調整用ジャッキなどのヨーイング調整装置３４を伸縮動させることにより、セグメント５の前後方向３３の傾きを、セグメントサポート２８にてセグメント５を固定した状態で、機械的に直させることができる。
【００４５】
これにより、他のセグメント５と干渉させずに、簡単且つ精度良く、セグメント５の挿入を行わせることができるようになり、セグメント５の欠けなどを防止することができる。
【００４６】
又、図１３に示すように、セグメント５が楔型をしているような場合や、セグメント５に相互係止用のホゾ２６，２７があるような場合でも、セグメント５の前後方向３３の傾きを機械的に直させて、他のセグメント５と干渉しないよう簡単且つ精度良くセグメント５を挿入させることが可能となる。
【００４７】
反対に、図１４に示すように、トンネル６がカーブしているような場合でも、セグメント５の前後方向の傾きを機械的に調整させて、セグメント５を組み立てさせることができるようになる。
【００４８】
しかも、装置が小型なので、従来のセグメント組立装置に対して簡単に取付けることが可能である。
【００４９】
そして、セグメント５を挿入して、吊ピース２２からセグメント５を切り離した後、前後方向位置調整用ジャッキなどのヨーイング調整装置３４を伸縮動させることにより、サポートパッド３０を中立位置へ戻すようにしても良いが、ヨーイング調整装置３４による前後方向３３の傾き調整量が実際には数１０ｍｍと極く僅かなものであるため、中立位置へ戻すための制御が却ってシビアなものとなるので、本発明では、ヨーイング調整装置３４の圧を抜かせるようにする。
【００５０】
すると、前後方向位置調整用ジャッキなどのヨーイング調整装置３４がフリーとなるので、センタリング装置３５が機能し、サポートパッド３０を中立位置へ戻す。
【００５１】
即ち、サポートパッド３０が中立位置にある時は、図２に示すように、スプリング４２は、両端のフランジ付ボス４０，４１が、スプリングケース３９のスプリング係止面３８と、スプリング係止用ナット４３とによって係止されて、案内ロッド４４の付勢面４５，４６を付勢しない状態となっているが、サポートパッド３０が中立位置から外れると、図６・図７に示すように、スプリングケース３９のスプリング係止面３８か、スプリング係止用ナット４３のどちらかと、案内ロッド４４の反対側の付勢面４５，４６との間で、スプリング４２が圧縮された状態となる。
【００５２】
この状態で、ヨーイング調整装置３４がフリーとなると、スプリング４２が元の長さに復帰しようとするので、前記スプリング４２に接している付勢面４５，４６が付勢され、案内ロッド４４が押し戻され、その結果、サポートパッド３０が中立位置に戻される。
【００５３】
これにより、電気的制御手段を用いずに、簡単にサポートパッド３０を中立位置に戻させることが可能となる。
【００５４】
尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のセグメントサポートによれば、以下のような優れた効果を奏し得る。
【００５６】
１）  サポートパッド３０で固定した状態で、セグメント５の前後方向の傾きを調整させることができ、これにより、欠けなどを生じることなく、且つ、精度良くセグメント５を組み立てることができる。
【００５７】
２）  よって、ホゾ付きのセグメントや楔型をしたセグメントなども簡単に組み立てることができ、且つ、カーブなどでも、セグメントを所要の角度に傾けさせることができる。
【００５８】
３）  セグメント５の前後方向の傾きを機械的に調整させることができるので、人手による作業がなくなって、効率良くセグメント５を組み立てることができる。
【００５９】
４）  セグメントサポート２８に対して、ヨーイング調整装置３４とセンタリング装置３５をコンパクトにまとめてあるので、既存のセグメント組立装置に対して簡単に取付けることができる。
【００６０】
５）  センタリング装置３５により、電気的制御手段を用いずに、簡単にサポートパッド３０を中立位置に戻させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を後方から見た一部破断した斜視図ある。
【図２】図１のＩＩ部分の拡大側方断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】センタリング装置の作動図である。
【図７】センタリング装置の他の作動図である。
【図８】従来例を後方から見た一部破断した斜視図ある。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ矢視図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ矢視図である。
【図１１】図１０のＸＩ部分拡大図である。
【図１２】セグメントが前後方向に傾いた状態を示す概略図である。
【図１３】楔型のセグメントやホゾ付きのセグメントが前後方向に傾いた状態を示す概略図である。
【図１４】トンネルがカーブしている状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１    シールドフレーム
３    セグメント組立装置
５    セグメント
１６  吊ビーム
２３  サポート用ジャッキ
２８  セグメントサポート
２９  サポート支持具
３０  サポートパッド
３１  前後方向スライド体
３３  前後方向
３４  ヨーイング調整装置
３５  センタリング装置
【図１】
0003752735.tif 000002
【図２】
0003752735.tif 000003
【図３】
0003752735.tif 000004
【図４】
0003752735.tif 000005
【図５】
0003752735.tif 000006
【図６】
0003752735.tif 000007
【図７】
0003752735.tif 000008
【図８】
0003752735.tif 000009
【図９】
0003752735.tif 000010
【図１０】
0003752735.tif 000011
【図１１】
0003752735.tif 000012
【図１２】
0003752735.tif 000013
【図１３】
0003752735.tif 000014
【図１４】
0003752735.tif 000015