JPH0285499A - セグメントおよびエレクタのセグメント保持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はトンネル覆工用のセグメントと、該セグメント
をトンネルの壁面に沿って組み立てるためにシールド掘
進機のようなトンネル掘削機に装置されるエレクタのセ
グメント保持機構に関する。

（従来技術） 従来、セグメントは、セグメント本体と、該本体に設け
られたグラウト注入用孔の一部をなす雌ねじ部材に前記
本体の内周面側からねじ込まれたアイボルト状の一対の
被吊持用部材とを有し、また、前記エレクタは、前記被
吊持用部材の孔に整合可能の孔を有する一対のブラケッ
トと、互いに整合する前記被吊持用部材および前記ブラ
ケットに通されるピンとを有する保持機構を備える。

（発明が解決しようとする課題） 前記セグメントの前記エレクタへの取り付けは、該エレ
クタの保持機構をその下方に配置されたセグメントに向
けて下降させ、該セグメントの一対の被吊持用部材の孔
と前記保持機構のブラケットの孔とを整合させた後、こ
れらに前記ピンを通すことにより行なわれる。

ところで、前記セグメントの被吊持用部材の孔と前記保
持機構のブラケットの孔とを整合状態におくことまでは
前記エレクタの保持機構を機械的に操作することによっ
て行なうことができる。

しかし、その後の前記ビンの挿入作業に人手の介在を必
要とし、これが、セグメントの組立の作業能率を向上さ
せるうえでの阻害要因となっていた。

本発明の目的は、エレクタを用いたセグメントの組み立
て作業の能率を向上させることにある。

（課題を解決するための手段） 請求項１に記載の発明はセグメントに関し、セグメント
本体と、該本体に互いに間隔をおいて配置されかつ固定
された複数の被吊持用部材とを含み、各被吊持用部材が
前記本体の内周面から突出する軸部と、前記本体から間
隔をおいて前記軸部に連なるフランジ部とから成ること
を特徴とする 請求項２に記載の発明は、前記被吊持用部材の軸部を、
内ねじが設りられた一方の端部と前記セグメント本体の
外周面で開放する他方の端部とを有する管部材で構成し
たことを特徴とする請求項３に記載の発明は請求項１に
記載のセク′メントの組立に用いられるエレクタのセグ
メント保持機構に関し、支持部材と、該支持部材に支持
され、一直線上を移動可能の一対の係止部材であって前
記セグメント本体と前記被吊持用部材のフランジ部との
間に挿入可能でありかつ前記被吊持用部材の軸部および
前記フランジ部に係止可能の一対の係止部材と、該係止
部材の駆動手段とを備えることを特徴とする 請求項４に記載の発明は、前記支持部材に支持され、各
係止部材を貫通して前記一直線と平行に伸びるガイドロ
ッドを有することを特徴とする。

（作用および効果） 請求項１に記載の発明によれば、セグメントは、前記フ
ランジ部と前記セグメント本体との間への差し込みおよ
び前記フランジ部に係止可能の係止手段を介して保持す
ることができる。このことから、前記従来におけるエレ
クタの保持機構へのセグメントの取り付けに必要であっ
たピンの挿入操作および該操作を行なう操作員を不要と
することができ、これにより、セグメント組立の作業能
率の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、前記被吊持用部材の軸
部をセグメント本体をその厚さ方向に貫通するクラウド
注入用孔として利用することができる。

請求項３に記載の発明によれば、エレクタの保持機構を
その下方に配置されたセグメントの被吊持用部材間に下
降させ、一対の係止部材を直線運動させてこれらをセグ
メントの被吊持用部材の軸部にそれぞれ係合させた後、
前記保持機構を上昇させるとき、前記係止部材が前記被
吊持用部材のフランジ部に係止し、前記セグメントが吊
持または保持される。この一連の機械的操作により、前
記エレクタの保持機構への前記セグメントの取り付は操
作を短時間で行なうことができ、その結果、セグメント
の組立作業の能率は高められる。

また、前記セグメントの取り付は作業の機械的操作によ
り、人手が介在する場合の人身事故の発生を回避するこ
とができる。

請求項４に記載の発明によれば、係止部材をカイトロッ
ドに沿って円滑に移動させることができる。

（実施例） 本発明が特徴とするところは、図示の実施例についての
以下の説明により、さらに明らかとなろう。

第１図および第２図に示すように、シールド掘進機１０
を使用して掘削されたトンネルに覆工１２を施すため、
シールド掘進機１０の後端部、より詳細にはシールド掘
進機１０の推進のためにシールド本体１３内に周方向へ
間隔をおいて配置された複数のジヤツキ１４に近接して
、本発明に係るセグメント１６の組立装置であるエレク
タ１８が配置されている。

エレクタ１８は、シールド本体１３内に周方向に間隔を
おいて配置されかつシールド本体１３に回転可能に支持
された複数のローラ２０を介してシールド本体１３の軸
線の周りに回転可能に支持されたエレクタリング２２を
備える。エレクタリング２２にはシールド本体１３を後
方に伸びる一対のアーム２４が取り付りられ、該アーム
には門形部材２６が図上を上下方向へ移動可能に取り付
けられている。門形部材２６の中央部には、スライド装
置２８を介して、本発明の対象であるセグメント保持機
構３０が取り付けられている。

リング２２には歯が設けられており、シールド本体１３
に支持されたモータ（図示せず）を駆動源とする、前記
歯と咬み合う歯車３２により回転駆動される。この回転
駆動により、保持機構３０はシールド本体１３の軸線の
周りに所定の回転角度まで移動される。また、保持機構
３０は、アーム２４および門形部材２６の双方に連結さ
れた一対のジヤツキ３４の伸縮動作による門形部材２６
の移動によりシールド本体１３の径方向に移動される。

さらに、スライド装置２８の操作により、保持機構３０
はシールド本体１３すなわち円筒の軸線とほぼ平行に移
動される。

第３図および第４図に示すように、本発明に係るセグメ
ント１６は、コンクリート族のセグメント本体３６と、
該本体に部分的に埋め込まれた複数（図示の例では一対
）の被吊持用部材３８とを含む。

被吊持用部材３８はセグメント本体３６の周方向におり
る中央位置に、その軸線方向に間隔をおいて配置されて
いる。各被吊持用部材３８はセグメント本体内を半径方
向に伸びる軸部４０と、該軸部に連なるフランジ部４２
とから成る。

図示の軸部４０はセグメント本体３６の厚さ寸法よりわ
ずかに大きい長さ寸法を有し、その一端部４０ａはセグ
メント本体３６の内周面３６ａから突出しまたその他端
部４０ｂはセグメント本体の外周面３６ｂに露出し、該
外周面の一部を規定している。他端部４０ｂがセグメン
ト本体の外周面３６ｂに至らない長さ寸法を有する被吊
持用部材の使用も可能である。

フランジ部４２は軸部の一端部４０ａを取り巻きかつこ
れと直交する環状の板から成り、セグメント本体の内周
面３６ａから間隔をおかれている。セグメント本体の内
周面３６ａからの軸部４０の突出量を少なくしかつフラ
ンジ部４２とセグメント本体の内周面３６ａとの間に適
当な間隔を確保するため、図示の例では、軸部４０が伸
びる、内周面３６ａに開放しかつ平坦な底面を有する凹
所４８が形成されている。言うまでもなく、このような
凹所を設けるか否かは任意である。

第５図に示すように、軸部４０を管で構成することがで
きる。軸部４０を管で構成するとき、該管をクラウドの
ような裏込材の注入用孔として利用することができる。

好ましくは、前記管の一端部の内周面にねし溝すなわち
内ねじ４４を設ける。軸部４０は、適当なアンカー筋例
えば軸部４０を部分的に取り巻く一対のく字形状のアン
カー筋４６とともにセグメント本体３６に埋設すること
が望ましい。

第６図に示すように、被吊持用部材の軸部４０を、前記
セグメント本体の外周面から内周面に向けて直径か漸減
する減径管５０ａとその大径の端部に連なるフランジ５
０ｂとで構成することができる。

フランジ部４２は、円形の外形形状のほか楕円や矩形の
ような多角形の外形形状を有するものとすることができ
る。軸部４０およびフランジ部４２は双方を鋼、鉄、強
化プラスチック等で形成することができる。また、前記
セグメント本体は、これをコンクリート族とする図示の
例のほか、スチール製のものとすることができる。スチ
ール製セグメント本体の場合、前記被吊持用部材の軸部
をセグメント本体の補強リブに溶接することにより、前
記被吊持用部材をセグメント本体に固定することができ
る。

被吊持用部材として、前記管のような中空の軸部を有す
るもののほか、中実の軸部を有するもの、例えばボルト
とすることができる。複数の被吊持用部材は、周方向に
間隔をおいて、望ましくは前記軸線方向における中央部
に配置することができる。また、前記被吊持用部材は、
軸部とフランジ部とが互いに溶接して成るもの、一体成
形して成るもの等を用いることができる。

前記セグメント１６は保持機構３０に保持され、該保持
機構の移動操作により所定位置に配置される。

、　　　　　第７図ないし第１０図に保持機構３０の一
例を示す。この保持機構３０は、支持部材の一例である
チャンネル形の横断面形状を有するフレーム５２を有す
る。

フレーム５２は、互いに滑動可能の二重管を成す管部材
５４．５６と、両管部材５４．５６内に配置され、これ
らの両管部材を相互に連結する液圧ジヤツキ５８とを介
して、スライド装置２８に取り付けられている。より詳
細には、矩形の横断面形状を有する内方の管部材５４が
フレーム５２の開放端部５２ａに相対する頂部５２ｂの
長手方向中央部に固定されており、また、矩形の横断面
形状を有する外方の管部材５６が前記スライド装置２８
に固定される。液圧ジヤツキ５８は、その両端部に取り
付けられた継手６４．６６が、ビン６８を介して、各管
部材５４．５６の端部に固定されたブラケット７０．７
２に枢着されている。液圧ジヤツキ５８を操作すること
により、フレーム５２は内方の管部材５４とともにその
軸線方向へ移動する。

フレーム５２にはその内部に一対の係止部材７４が配置
されている。

第８図を参照すると、各係止部材７４は全体に逆凸形の
横断面形状を有する。各係止部材７４には、その頂面７
４ａおよび横断面に直角な一対の側面７４ｂの一方で開
放する直方体形状の空間７６と、該空間に連なりがっ底
面７４ｃおよび一方の側面７４ｂで開放する半円筒形の
孔７８と、空間７６に連なりかつ他方の側面７４ｂの中
央に開口する孔８０とが設けられている。

孔７８は、前記セグメント１６の被吊持用部材の軸部４
０とほぼ同じ直径を有する。

一対の係止部材７４は、フレーム５２内に、空間７６の
一部および孔７８の一部が開放する一方の側面７４ｂを
フレーム５２の長手方向両端部にそれぞれ向けて配置さ
れている。フレーム５２内において、各係止部材７４の
一対の段部７４ｄはフレーム５２の開放端部５２ａを規
定する一対のフランジ部分に接し、これにより、各係止
部材７４はフレーム５２に支持されている。また、各係
止部材７４の頂面７４ａと、側面７４ｂに隣接する一対
の他の側面７４ｅとが、それぞれ、フレームの頂部５２
ｂと相対する側部５２ｃとに当接し、これにより、各係
止部材はフレーム５２の長手方向へ一直線上を移動可能
である。

フレームの開放端部５２ａ間を経て各係止部材７４の突
出部８２が伸長している。また、各係止部材７４の底面
すなわち突出部８２の底面７４ｃと、前記空間７６を規
定する、底面７４ｃに平行な面７６ａとの間の厚さ寸法
は、前記セグメント１６の内周面と、被吊持用部材３８
のフランジ部４２との間の距離より幾分小さい。このこ
とから、両面７４ｃ、７６ａ間の部分すなわち係止部を
前記セグメント１６の内周面と、被吊持用部材３８のフ
ランジ部４２との間に差し込むことがてきる。

各係止部材７４は液圧ジヤツキ８４を駆動手段としてそ
の操作により移動させることができる。

各液圧ジヤツキ８４はシリンダとピストンロッドとを有
し、シリンダ８４ａはその−・部が係止部材７４の孔８
０内に受は入れられ、また、シリンダ８４ａは空間７６
において係止部材７４に連結されている。液圧ジヤツキ
のピストンロット８４ｂはフレーム５２の前記長手方向
端部に軸８６を介して枢着されている。

セグメント１６を吊持するために、保持機構３０は係止
部材７４の突出部８２が一対の被吊持用部材３８間に位
置するように、セグメント１６上に下降される。液圧ジ
ヤツキ８４は、予め、伸長状態（第７図に想像線で示す
）におかれる。次に、液圧ジヤツキ８４が収縮動作され
る。これにより、各係止部材７４の孔７８の周縁部（係
止部）が被吊持用部材３８の軸部４ｏに係止する。次に
、液圧ジヤツキ８４の収縮状態を維持する間に、エレク
タ１８の他の部分を作動させて保持機構３０に保持され
たセグメント１６を所定の位置へ移動する。この間、各
係止部材７４の前記係止部は被吊持用部材３８のフラン
ジ部４２に係止する。これにより、セグメント１６と保
持機構３０との間に相対変位がほとんど生しないように
、セグメント１６を保持することができる。

ここまでの動作は、作業員の介在なしに、全て機械的に
行なうことができる。これにより、セク゛メント１６を
保持機構３０に取り付ける作業を効率的にまた安全に進
めることができる。

ところで、一対の液圧ジヤツキ８４のシリンダの引き戻
し速度は一様であるとは限らない。したがって、フレー
ム５２の長手方向における中心と内被吊持用部材３８間
の中心とが一致せず、後のエレクタの操作によるセグメ
ント１６の配置位置に誤差を生じるおそれがある。しか
し、誤差の補正のためには、各ジヤツキ８４のシリンダ
の引き戻し量を圧液の吐出量等を測定しておくことで足
りる。

この例では、各係止部材７４の底面７４ｃがセグメント
１６の内周面に当接する。このため、これらの間に摩擦
力が生じる。この摩擦力の発生を回避すべく、第１１図
〜第１４図に示す例におけるように、セグメント１６の
取り付は時に各係止部材７４をセグメント１６に近接さ
せてその直上に位置させるとともに、予め航記係止部の
厚さ寸法を小さく設定するかまたは被吊持用部材３８の
フランジ部４２とセグメント本体との間の距離を大きく
設定しておくことができる。

第１１図〜第１４図に示す例では、さらに、各係止部材
７４の移動を円滑にすべく、各係止部材７４が一対のガ
イドロッド８６を介してフレーム５２に支持されている
。

前記ガイドロッド８６の配置のため、フレーム５２にそ
の長手方向における中央部近傍に互いに間隔をおいて一
対のブラケット８８が設けられている。各対のガイドロ
ッド８６は、一対のブラケット８８と、フレーム５２の
各長手方向端部９０とに支承され、フレーム５２の長手
方向に伸びる。また、第１２図に示すように、各係止部
材７４には、一対のガイドロッド８６を通すための貫通
孔９２が穿たれている。第１３図に示すように、貫通孔
９２に軸受９４を配置することが好ましい。これにより
、各係止部材７４と各対のガイドロッド８６との間の相
対運動をより円滑にすることができる。

なお、この例では、第８図に示す空間７６と異なり、該
空間７６に対応する空間９６は係止部材７４の頂面７４
ａには開放していない。

第１５図〜第１７図に示すように、各係止部材７４の駆
動源としてモータ９８を用いることができる。モータ９
８はこれに接続されたカップリング１００のカバーに支
持されている。フレーム５２の長手方向両端部９ｏと、
該フレームの長手方向中央部に設けられたブラケット１
０２とにおいて、これらの中央部を貫通してフレーム５
２の長平方向に伸びるねじ棒１０４が回転可能に支承さ
れている。ねじ棒１０４の一端部はカップリング１００
に接続されており、カップリング１００を介して、モー
タ９８の回転力がねじ棒１０４に伝達され、回転される
。

この例では、各係止部材７４の孔８ｏに、軸部および頭
部とこれらを貫通するねし溝とを有するねじ部材１０６
がその軸部において嵌合され、また、その頭部において
ボルト（図示せず）で係止部材７４に固定されている。

各ねじ部材１０６のねし溝と、各ねじ部材を貫通するね
し棒１０４のねし山とは互いに係合しており、ねじ棒１
０４を一方向に回転させるとき、各ねじ部材１０６とと
もに各係止部材７４は互いに他の一方に向けて移動し、
またねし棒１０４を他方向に回転させるとき、各ねじ部
材１０６とともに各容体止部材７４は互いに相互間隔を
増大する方向へ移動する。この移動により、各係止部材
７４と被吊持用部材３８とが係止され、また、これが解
除される。モータ９８、カップリング１００、ねじ棒１
０４、ねじ部材１０６は各係止部材の駆動手段を構成す
る。

なお、他の構成事項については、第１２図〜１４図に示
す例におけると同様であり、説明の重複を避けるため、
図面に同じ符号を付するにとどめる。

前記した各側においては、一対の係止部材７４を一対の
被吊持用部材３８の間に位置させ、これらを被吊持用部
材３８に向けて移動したが、これに代えて、一対の係止
部材をこれらで一対の被吊持用部材を挟むように位置さ
せ、次いで該被吊持用部材に向けて移動するようにして
もよい。但し、この場合は、゛長さ寸法の大きいフレー
ムを準備するか、または、前記被吊持用部材間を小さい
間隔に設定する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はエレクタの概略的な部分縦断面図
および正面図、第３図は本発明に係るセグメントの内周
面側の平面図、第４図は第３図の線４−４に沿って得た
縦断面図、第５図はセグメントの部分拡大断面図、第６
図は他の例の被吊持用部材の縦断面図、第７図は本発明
に係る保持機構の縦断面図、第８図は係止部材の斜視図
、第９図および第１０図はそれぞれ第７図の線９−９お
よび線１０−１０に沿って得た縦断面図、第１１図、第
１２図、第１３図および第１４図は他の例の保持機構の
縦断面図、係止部材の斜視図、第１１図の線１３−１３
および線１４−１４に沿って得た縦断面図、第１５図、
第１６図および第１７図はさらに他の例の保持機構の縦
断面図、第１５図の線１６−１６および線１７−１７に
沿って得た縦断面図である。 １６：セグメント、 １８：エレクタ、 ３０：セグメント保持機構、 ３６：セグメント本体、 ３８：被吊持用部材、 ４０．４２：被吊持用部材の軸部およびフランジ部、 ５２：フレーム（支持部材）、 ７４・係止部材、 ８４：液圧ジヤツキ（駆動手段）、 ８６：ガイトロラド、 ９８．１００，１０４．１０６：モータ、カップリング
、ねじ棒およびねじ部材（駆動手段）。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第１図 第６図 第４図 第５図 第６図 ０ｂ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）セグメント本体と、該本体に互いに間隔をおいて
   配置されかつ固定された複数の被吊持用部材とを含み、
   各被吊持用部材が、前記セグメント本体の内周面から突
   出する軸部と、前記軸部に連なりかつ前記セグメント本
   体との間に間隔を有するフランジ部とから成る、セグメ
   ント。
2. （２）前記軸部は管から成り、その一方の端部に内ねじ
   が設けられまた他方の端部が前記セグメント本体の外周
   面で開放している、請求項（１）に記載のセグメント。
3. 　 （３）請求項１に記載のセグメントの組立に用いられる
   エレクタのセグメント保持機構であって、支持部材と、
   該支持部材に支持され、一直線に沿って移動可能の一対
   の係止部材であって前記セグメント本体と前記被吊持用
   部材のフランジ部との間に挿入可能でありかつ前記被吊
   持用部材の軸部およびそのフランジ部に係止可能の一対
   の係止部材と、該係止部材の駆動手段とを含む、エレク
   タのセグメント保持機構。
4. （４）前記支持部材に支持され、各係止部材を貫通して
   前記一直線と平行に伸びるガイドロッドを有する、請求
   項（３）に記載のエレクタのセグメント保持機構。