JP2003247400A - シールドトンネル工事用仮設軌道 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セグメントが５分割仕様の小断面シールドに
使用することのできるシールドトンネル工事用仮設軌道
を提供することを目的とする。 【解決手段】 シールド機１に連行される坑内運搬車４
の仮設軌道３であって、シールド機１の掘進ごとに追従
する可動のＳ字形レール３２と、シールドトンネル１１
の掘削に伴って設置する固定レール３０と、前記Ｓ字形
レール３２と固定レール３０との間を橋渡しする抱き線
３１とからなる。Ｓ字形レール３２の可動に対応して抱
き線３１を逐次敷設して、Ｓ字形レール３２と固定レー
ル３０との変化した間隔を抱き線３１で橋渡しする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールドトンネル
工事用仮設軌道に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シールドトンネル等の工事においては、
発進立坑からシールド機の後端までセグメントをセグメ
ント台車で運搬し、そのセグメントをエレクタ装置によ
ってリング状に組み立てる。また、シールド機の後方に
は、シールド機の運転用油圧ユニットや制御盤などの付
属設備、あるいは裏込材注入設備等を載置した後続台車
が配設されている。このために、セグメント台車の走行
用レールと後続台車の走行用レールとを並列して敷設
し、セグメントを積載したセグメント台車を後続台車の
側方空間部を通過させてシールド機側に前進させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、小断面
シールドにおいては、次のような問題点があった。 ＜イ＞セグメントが５分割仕様であり、セグメント分割
数が６ピースから５ピースに減少することにより、セグ
メント１ピースの形状が大きくなり、トンネル坑内仮設
物との取り合いから制約が生じてくる。 ＜ロ＞狭いトンネル空間部においては、セグメントを積
載したセグメント台車が後続台車の側方を通過し、後続
台車前方にてセグメントを吊り、９０度回転することが
できない。このため、セグメント台車の上部載荷部のみ
をスライド可能にし、シールドセンターに移動する方法
があるが、スライド時の重心位置の変化により転倒する
危険があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は上記したような従来の問題点に
鑑みて考えられたもので、小断面シールドにおいてセグ
メント搬送をスムースに行うことのできるシールドトン
ネル工事用仮設軌道を提供することを目的とする。また
本発明は、セグメント台車の上部載荷部をスライドさせ
ることなく、セグメントをセグメント台車に載置してシ
ールドセンターヘ運搬することのできるシールドトンネ
ル工事用仮設軌道を提供することを目的とする。本発明
は、上記目的のうち少なくとも一つを達成するようにし
たものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明のシールドトンネル工事用仮設軌道
は、シールド機に連行される坑内運搬車の仮設軌道であ
って、前記シールド機の掘進ごとに追従する可動のＳ字
形レールと、シールドトンネルの掘削に伴ってシールド
トンネル抗内に設置された固定レールと、前記Ｓ字形レ
ールと固定レールとの間を橋渡しする抱き線とからな
り、前記Ｓ字形レールの可動に対応して前記抱き線を逐
次敷設することを特徴とするものである。

【０００６】また、本発明のシールドトンネル工事用仮
設軌道のＳ字形レールは、少なくとも坑内運搬車の上載
を可能とする直線部を備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００７】また、本発明のシールドトンネル工事用仮
設軌道は、Ｓ字形レールを鋼板と一体に形成したことを
特徴とするものである。

【０００８】

【本発明の実施の形態１】以下図面を参照しながら、本
発明に係る一実施の形態について説明する。

【０００９】＜イ＞全体の構成 図１は、シールド掘進機(以下、シールド機という)１が
掘削したシールドトンネル(以下、トンネルという)１１
に仮設軌道３を敷設し、坑内運搬車４を設置した状態を
概略的に示している。なお、破線部はシールド機１の掘
進前の各部材の状態を示す。セグメント２０の組立は、
トンネル軸中心１２にセグメント台車４０を設置して行
うが、小断面シールドにおいてはセグメント台車４０が
後続台車４４と支障しないように発進立坑(図示せず)か
ら組立位置までは、仮設軌道３をトンネル軸中心１２か
ら偏心して設置せざるを得ない。なお、後続台車４４
は、シールド機１への電源機器や油圧機器を搭載した設
備台車である。本発明では、トンネル軸中心１２から偏
心位置までを連続したＳ字形レール３２で接続するとと
もに、シールド機１の掘進に伴い、Ｓ字形レール３２を
前進させるようにしたものである。

【００１０】＜ロ＞シールド機 シールド機１は、公知のもので、前面に取り付けたカッ
タフェイス１０を回転させて地山を掘削しながら推進
し、これによって発生した掘削土を排泥管７(図２、図
３参照)によって、後方の発進立坑から地上へ排出す
る。掘削された坑内壁に多数のセグメント２０を組み立
てて、トンネル１１を構築する。本例では、セグメント
２０の外径が約３１５０ミリメートル、内径が約２７５
０ミリメートル程度の小断面シールドの場合について説
明しており、セグメント２０は５分割仕様である。な
お、トンネル坑内の覆工材として組立が完了しているセ
グメントは、符号２で示した。シールド機１で掘進した
トンネル１１に仮設軌道３を敷設して、セグメント台車
４０や、後続台車４４が走行できるようにする。

【００１１】＜ハ＞仮設軌道 仮設軌道３は、固定レール３０、Ｓ字形レール３２、及
びこれら固定レール３０とＳ字形レール３２との間を橋
渡しする抱き線３１とからなり、発進立坑からシールド
機１の後方近傍までの区間を敷設する。仮設軌道３は、
トンネル１１の底部の円弧状曲面に適宜架け渡した枕木
３５を介して敷設する。

【００１２】固定レール 固定レール３０は、セグメント台車４０、バッテリーロ
コ４３等が発進立坑から走行する本線部を構成する。セ
グメント台車４０や、これに上載したセグメント２０が
後続台車４４に突き当たることがないように、固定レー
ル３０をトンネル軸中心１２から偏心した位置に敷設す
る(図２、図５参照)。

【００１３】Ｓ字形レール Ｓ字形レール３２は、仮設軌道３(固定レール３０)をト
ンネル軸中心１２に位置させるためのレールである。Ｓ
字形レール３２は、偏心位置からトンネル軸中心１２ま
でセグメント台車４０等が無理なく走行できるように連
続したＳ字形に形成する。Ｓ字形レール３２のシールド
機１側は、トンネル軸中心１２と一致した直線部３３を
形成する。この直線部３３は、少なくともセグメント２
０の組立に必要なセグメント台車４０、バッテリロコ４
３の上載を可能とする(図１参照)。

【００１４】細長く矩形に形成した縞鋼板等の鋼板３４
にＳ字形レール３２を一体化することによって、鋼板３
４を足場として使用することができる。本例では直線部
３３に鋼板３４を一体化しているが、Ｓ字形レール３２
全体に鋼板３４を一体化してもよく、あるいは直線部３
３とは別にＳ字形の部分はＳ字形の鋼板３４と一体化し
てもよい。Ｓ字形レール部分の足場は、足場板を使用す
ると隙間が多くなり、安全管理上問題があったが、鋼板
３４と一体化することで解消する。

【００１５】Ｓ字形レール３２は、シールド機１の掘進
ごとに追従する可動のレールであり、鋼板３４とともに
前進する。Ｓ字形レール３２の前進は、公知の油圧ジャ
ッキや駆動手段を用いて行うことができる。

【００１６】抱き線 抱き線３１は、固定レール３０とＳ字形レール３２との
間を橋渡しするもので、シールド機１の掘進ごとに前進
していくＳ字形レール３２と固定レール３０との間の変
化する間隔を接続するものである。抱き線３１は、例え
ば長さを５メートル程度に切断したレールを横に倒し
て、その頭部を固定レール３０やＳ字形レール３２の柱
部の内側にはめ込み、底部を枕木３５に載せた状態でボ
ルト接合し、敷設する(図４参照)。車輪４１が抱き線３
１の柱部に乗って走行する。抱き線３１を固定レール３
０とダブらせて敷設し、Ｓ字形レール３２が前進するに
したがってボルトを外して抱き線３１を繰り出し、Ｓ字
形レール３２と固定レール３０との間の変化する間隔を
橋渡しする。

【００１７】＜ニ＞坑内運搬車 坑内運搬車４は、セグメント台車４０、バッテリーロコ
４３、後続台車４４等である。セグメント台車４０は、
台車に車軸４２を取り付け、車軸４２の両側に回転自在
の車輪４１、４１を備えた公知のものである。セグメン
ト台車４０に２乃至３ピース分のセグメント２０を、そ
の湾曲方向をトンネル軸方向に向けた状態で側面舟形状
に積載し(図３に示す２点鎖線)、後方の発進立坑側より
シールド機１側に向かって仮設軌道３上を走行し、セグ
メント２０を運搬する。バッテリーロコ４３は、掘削切
羽で出たずりの搬出や機材搬入のための公知の運搬車
で、本例ではセグメント台車４０の後方に連結する。後
続台車４４は、シールド機１への電源機器や油圧機器を
搭載した公知の設備台車で、シールド機１と連結し、シ
ールド機１の掘進に伴って適宜前進する。

【００１８】次に本発明の仮設軌道を、シールド機の掘
進に伴って敷設する手順を図５を参照して説明する。

【００１９】＜イ＞掘進前(図５(ａ)) 抱き線３１を固定レール３０とダブらせて敷設してお
く。セグメント台車４０に２乃至３ピースのセグメント
２を、その湾曲方向をトンネル軸方向に向けた状態で側
面舟形状に積載した後、セグメント台車４０をシールド
機１側に向かって固定レール３０上を走行させ、Ｓ字形
レール３２の手前で待機させておく。固定レール３０
は、トンネル軸中心１２から偏心した位置に敷設されて
いるので、セグメント台車４０及びこれに上載されてい
るセグメント２が後続台車４４に突き当たるなど支障を
起こすことがない。シールド機１後端とビーム受台車５
との間にホイストビーム６を架設しておく。

【００２０】＜ロ＞１メートル掘進後(図５(ｂ)) シールド機１のカッタフェイス１０を回転させて、地山
を掘削しながら１メートル掘進する。本例では、セグメ
ント２０の幅は１メートルである。シールド機１の掘進
前、または掘進中にセグメント台車４０及びバッテリー
ロコ４３をＳ字形レール３２の直線部３３まで前進する
(図１参照)。シールド機１の１メートル掘進に伴って、
Ｓ字形レール３２を１メートル前進する。Ｓ字形レール
３２を１メートル前進することによって、固定レール３
０との間隔が１メートル空くので、抱き線３１を１メー
トル繰り出して固定レール３０とＳ字形レール３２との
間を橋渡しする。

【００２１】ホイストビーム６によってセグメント２０
をセグメント組立位置へ移動する。図示していないが、
シールド機１後部にエレクタを装備しており、シールド
機１が１メートル掘進することで、セグメント２０を順
次組み立てて、円筒状のセグメント壁２を形成する。な
お、掘削した孔とセグメント壁２の外周面との間に形成
される隙間に充填剤を注入する。

【００２２】＜ハ＞２メートル掘進後(図５(ｃ)参照) 空になったセグメント台車４０に２乃至３ピースのセグ
メント２を積載した後、再びセグメント台車４０をシー
ルド機１側に向かって固定レール３０上を走行させ、Ｓ
字形レール３２の手前で待機させておく。同様にして、
シールド機１で地山を掘削しながら、さらに１メートル
掘進する。シールド機１の掘進前、または掘進中にセグ
メント台車４０及びバッテリーロコ４３をＳ字形レール
３２の直線部３３まで前進する。同様にシールド機１の
１メートル掘進に伴って、Ｓ字形レール３２を１メート
ル前進する。このため、固定レール３０との間隔が１メ
ートル空くので、抱き線３１を再び１メートル繰り出し
て、固定レール３０とＳ字形レール３２との間を橋渡し
する。本例のように５メートルの抱き線３１の場合は、
この手順を繰り返しながらシールド機１が５メートル掘
進したら、５メートルの固定レール３０を接続し、再び
抱き線３１を固定レール３０とダブらせて敷設する。

【００２３】構築中のトンネル１１内には、シールド機
１の掘進によって生じるズリを搬出したり、あるいは覆
工用のセグメント２０を搬送するために、坑内運搬車４
をシールド機１と発進坑口との間で走行させる必要があ
る。小断面シールドでは走行に支障があったが、本発明
によれば仮設軌道３を可動のＳ字形レール３２でトンネ
ル軸中心１２と偏心位置とを連続的に接続し、しかも前
進したＳ字形レール３２と固定レール３０との変化する
間隔を抱き線３１で橋渡ししているので、支障なく走行
することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態２】以上は、５メートルの抱き線３
１を１メートルごと繰り出して、Ｓ字形レール３２と固
定レール３０との間の間隔の変化に対応して接続する構
成としたが、本実施の形態で説明するように、１ｍレー
ル３７をかぶせ線３６で延長しながらＳ字形レール３２
と固定レール３０との間の間隔の変化に対応して接続す
る構成としてもよい(図６参照)。かぶせ線３６は、レー
ルの継目をかぶせてつなぐもので、レール頭部の形状に
沿って折り曲げた鋼板等からなり、車輪４１が走行する
(図６(ｂ)参照)。

【００２５】掘進前は、Ｓ字形レール３２と固定レール
３０とをかぶせ線３６で接続してもよい。シールド機１
の１メートル掘進に伴って、Ｓ字形レール３２を１メー
トル前進する。Ｓ字形レール３２を１メートル前進する
ことによって、固定レール３０との間隔が１メートル空
くので、固定レール３０とＳ字形レール３２との間に１
ｍレール３７を敷設し、両端に夫々かぶせ線３６、３６
をかぶせて接続する(図６(ａ)参照)。この手順を繰り返
しながらシールド機１が５メートル掘進したら、５メー
トルの固定レール３０を接続し、再びシールド機１の１
メートル掘進ごとに１ｍレール３７を敷設し、かぶせ線
３６をかぶせて接続していく。

【００２６】

【本発明の効果】本発明は、以上説明したようになるか
ら次のような効果を得ることができる。 ＜イ＞仮設軌道を可動のＳ字形レールでトンネル軸中心
と偏心位置とを連続的に接続し、しかも前進したＳ字形
レールと固定レールとの変化する間隔を抱き線で橋渡し
しているので、小断面シールドにおいてセグメント組立
位置へのセグメント搬送をスムースに行うことができ、
施工能率が向上する。 ＜ロ＞また、トンネル軸中心と偏心位置とを連続的に接
続するＳ字形レールにより、セグメント台車の上部載荷
部をスライドさせることなく、セグメントをセグメント
組立位置へ運搬することができる。 ＜ハ＞鋼板とＳ字形レールを一体化した足場の採用によ
り、安全性が高まるとともに作業性の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シールドトンネル工事用仮設軌道を示す概略構
成図。

【図２】Ｓ字形レールとセグメント台車との関係を示す
説明図。

【図３】シールドトンネルの一部を断面して示す側面
図。

【図４】抱き線の敷設状態を示す説明図。

【図５】掘進に伴って前進するＳ字形レールと抱き線と
の関係を示す説明図。

【図６】他の実施例を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・・シールド機 １１・・・トンネル ２・・・・セグメント ２０・・・セグメント ２１・・・セグメント ３・・・・仮設軌道 ３０・・・固定レール ３１・・・抱き線 ３２・・・Ｓ字形レール ３３・・・直線部 ３４・・・鋼板 ３６・・・かぶせ線 ４・・・・坑内運搬車 ４０・・・セグメント台車 ４４・・・後続台車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮原信吾 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 門脇直樹 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 BA01 GA04 LA17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド機に連行される坑内運搬車の仮設
   軌道であって、 前記シールド機の掘進ごとに追従する可動のＳ字形レー
   ルと、 シールドトンネルの掘削に伴ってシールドトンネル抗内
   に設置された固定レールと、 前記Ｓ字形レールと固定レールとの間を橋渡しする抱き
   線とからなり、 前記Ｓ字形レールの可動に対応して前記抱き線を逐次敷
   設することを特徴とする、 シールドトンネル工事用仮設軌道。
2. 【請求項２】請求項１に記載するシールドトンネル工事
   用仮設軌道において、前記Ｓ字形レールは、少なくとも
   坑内運搬車の上載を可能とする直線部を備えたことを特
   徴とする、シールドトンネル工事用仮設軌道。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載するシール
   ドトンネル工事用仮設軌道において、前記Ｓ字形レール
   を鋼板と一体に形成したことを特徴とする、シールドト
   ンネル工事用仮設軌道。