JPH05248191A - 矩形断面トンネル用エレクター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 矩形断面のセグメントを小さいストローク
で、かつ単純な動作で組み立てられ、シールド本体後部
の空間を有効に利用できる。 【構成】 矩形断面シールド掘進機のシールド本体２の
後部に、シールド本体２の断面と相似形でコーナー部5a
が円弧状に形成された矩形ガイドレール５をシールド軸
心Ｏ位置でシールド軸心Ｏと直交する面内に設け、前記
矩形ガイドレール５に案内されて移動自在なエレクター
フレーム７を設け、このエレクターフレームの左右両側
に、エレクターフレーム７に連結ロッド19を介して回動
自在に連結され前記矩形ガイドレール５に沿って走行駆
動可能な走行フレーム８を設け、前記エレクターフレー
ム７にシールド軸心Ｏ方向に移動自在てかつ矩形ガイド
レール５の法線方向および接線方向に移動自在な保持フ
レーム25を設け、前記保持フレーム25にセグメント保持
装置24を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、矩形断面シールド掘進
機により掘削された矩形断面のトンネル内に、トンネル
内面に沿ってセグメントを組み立てるためのエレクター
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の円形トンネルを掘削するシールド
掘進機において、シールド本体の後部に設けられるエレ
クター装置（セグメント組立装置）は、シールド本体後
部にシールド軸心を中心とする円形のガイドレールを配
設し、このガイドレールに沿って移動自在なエレクター
フレームを設けるか、または周方向に移動自在に案内さ
れた円形レールにエレクターフレームを設け、このエレ
クターフレームに、セグメントを保持可能なセグメント
支持部材を半径方向に出退自在に設けたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のシールド工法で
は円形断面のトンネルを掘削するのが一般的であるが、
近年使用目的に応じて効率のよいトンネルを掘削するた
めに、繭形や矩形断面のトンネルを掘削するシールド掘
進機が多く提案されている。

【０００４】このうち、矩形断面トンネル掘削用のシー
ルド掘進機に設けられるエレクター装置に、円形シール
ド掘進機用のエレクター装置を適用した場合、ガイドレ
ールの直径がトンネル断面の短辺に対応するように形成
されることから、長辺側での出退ストロークが大きく必
要となり、この出退ストロークを大きくする機構がさら
にエレクター装置を大型化させて、排土装置を収容する
シールド本体後部の空間を極めて狭くすることになる。
また、コーナー部のセグメントの組立に複雑な動作が要
求される。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決して、矩形断
面のセグメントを小さいストロークで、かつ単純な動作
で組み立てられ、シールド本体後部の空間を有効に利用
できる矩形断面トンネル用エレクター装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の矩形断面トンネル用エレクター装置は、矩
形断面シールド掘進機のシールド本体後部に、シールド
本体断面と相似形でコーナー部が円弧状に形成された矩
形ガイドレールをシールド軸心と直交する面内でシール
ド軸心上に設け、前記矩形ガイドレールに案内されて移
動自在なエレクターフレームを設け、このエレクターフ
レームの左右両側に、エレクターフレームに連結ロッド
を介して回動自在に連結され前記矩形ガイドレールに沿
って走行駆動可能な走行フレームを設け、前記エレクタ
ーフレームにシールド軸心方向に移動自在で、かつ矩形
ガイドレールの法線方向および接線方向に移動自在な保
持フレームを設け、前記保持フレームにセグメント保持
装置を設けたものである。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、エレクターフレームは矩形
ガイドレールに沿って移動することから、どの位置でも
セグメント組立時の支持フレームの移動ストロークをほ
ぼ一定にすることができ、シールド本体内の空間を有効
に利用することができ、エレクター装置の構造および制
御とも簡単なものにすることができる。しかも、エレク
ターフレームをその左右両側に配置された走行フレーム
により連結ロッドを介して移動するように構成したの
で、直線部や湾曲を問わず駆動力を効果的に伝達してエ
レクターフレームをスムーズに移動させることができ、
矩形ガイドレールの特にコーナー部においてエレクター
フレームの移動が不安定になることもない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係るエレクター装置の第１実
施例を図１〜図３に基づいて説明する。

【０００９】図１において、１は矩形断面のシールド本
体２内でエレクター装置３により組み立てられた矩形セ
グメントリングで、複数のセグメント４により組み立て
られている。

【００１０】前記エレクター装置３は、前記シールド本
体２の後部内に、前記シールド本体２（トンネル）と略
相似形で四隅コーナー部５ａが円弧状に形成された矩形
ガイドレール５が取付部材６（図２）を介してシールド
軸心Ｏ上でシールド軸心Ｏに直交する面内に配設されて
いる。この矩形ガイドレール５にはエレクターフレーム
７が移動自在に配置されるとともに、エレクターフレー
ム７の左右両側にはそれぞれ走行フレーム８が配置され
ている。９はこのシールド掘進機の排土装置である。

【００１１】前記エレクターフレーム７は、図２に示す
ように、左右両側で少なくともコーナー部５ａの長さよ
り離れた位置に、矩形ガイドレール５の外周面に当接す
る２個の外ガイドローラー１１Ａとこれら外ガイドロー
ラー１１Ａの中間部対称位置で内周面に当接するガイド
ローラー１１Ｂがそれぞれローラー支持板１２に回転自
在に支持され、これら２組のローラー支持板１２はシー
ルド軸心Ｏに平行に突設された支軸１３がエレクターフ
レーム本体７ａの軸受１４に回動自在に支持されて、矩
形ガイドレール５のコーナー部５ａおよび直線部５ｂを
スムーズに移動するように構成されている。なお、これ
らガイドローラー１１Ａ，１１Ｂは矩形ガイドレール５
の直線部５ｂに間隔が設定されており、円弧状コーナー
部５ａではガイドローラー１１Ａ，１１Ｂに隙間が生じ
るため、コーナー部５ａの矩形ガイドレール５幅を大き
く形成して隙間が生じないように構成している。

【００１２】前記走行フレーム８は、図３に示すよう
に、走行フレーム本体８ａに矩形ガイドレール５の外周
面に当接する２個の外ガイドローラー１５Ａと外ガイド
ローラー１５Ａの中間部対称位置で矩形ガイドレール５
の内周面に当接する内ガイドローラー１５Ｂとが前記ロ
ーラー支持板１２と同様に設けられて移動自在に支持さ
れ、走行フレーム本体８ａに設けられた走行駆動モータ
ー１６の出力軸が内ガイドローラー１５Ｂの軸心位置を
貫通して先端部に走行スプロケット１７が取り付けら
れ、この走行スプロケット１７が矩形ガイドレール５に
沿って配設されたチェーンラック１８に噛合されてい
る。そして、これら走行フレーム８とエレクターフレー
ム７が連結ロッド１９を介してそれぞれ回動自在にピン
連結され、２台の走行フレーム８によりエレクターフレ
ーム７を矩形ガイドレール５に沿って走行駆動させるこ
とができる。

【００１３】前記エレクターフレーム７には、前後方向
にスライド自在なスライドフレーム２１と、このスライ
ドフレーム２１に押込装置２２を介して矩形ガイドレー
ル５の法線方向に出退自在に設けられた押込フレーム２
３と、この押込フレーム２３にシールド軸心Ｏと直交す
る面内で出退方向と直角方向（矩形ガイドレール５の接
線方向）にスライド自在に設けられてセグメント保持装
置２４を有する保持フレーム２５とを備えている。

【００１４】すなわち、前記エレクターフレーム本体７
ａの背面側には２本のスライド軸３１が所定間隔を開け
てシールド軸心Ｏ方向に突設され、これらスライド軸３
１にスライドフレーム２１のスライド軸受３２がスライ
ド自在に嵌合されている。そして、スライドフレームの
両側に設けられた前後スライドジャッキ３３の出力ロッ
ドがエレクターフレーム本体７ａに連結され、スライド
フレーム２１をシールド軸心Ｏ方向に移動させることが
できる。

【００１５】前記スライドフレーム２１と押込フレーム
２３との間には、中間部をピンを介してＸ字状に組み合
わされた一対で前後２組のリンクアーム３４，３４と、
これらリンクアーム３４，３４の基端部側をスライドフ
レーム２１内で互いに接近離間させる押込ジャッキ３５
からなるパンタグラフ式押込装置２２が介装されてい
る。この押込装置２２は、一方のリンクアーム３４の基
端部が接線方向にスライド自在にスライドフレーム２１
に取り付けられるとともに押込ジャッキ３５の出力ロッ
ドが連結され、一方のリンクアーム３４の先端部が接線
方向にスライド自在に押込フレーム２３に取り付けら
れ、押込ジャッキ３５により押込フレーム２３をスライ
ドフレーム２１に対して法線方向に平行移動させること
ができる。

【００１６】前記保持フレーム２５は押込フレーム２３
にリニアベヤリング３６を介して接線方向に移動自在に
支持され、保持フレーム２５と押込フレーム２３の前部
に設けられた左右スライドジャッキ３７が連結されて保
持フレーム２５を接線方向に移動させることができる。
前記セグメント保持装置２４は、保持用ねじ軸をセグメ
ント４に設けられたねじ孔に螺入してセグメント４を保
持する従来から公知の構造のものが使用される。

【００１７】上記構成において、セグメント４を矩形セ
グメントリング１に装着する場合は、セグメント搬入コ
ンベヤ装置（図示せず）により搬入されたセグメント４
をセグメント保持装置２４で保持し、走行駆動モーター
１６により走行フレーム８を所定方向に移動させてエレ
クターフレーム７を矩形ガイドレール５に沿って移動さ
せ、所定位置で停止させる。そして、前後スライドジャ
ッキ３３によりスライドフレーム２１を前後の目的位置
に移動させると共に、左右スライドジャッキ３７により
保持フレーム２５を左右方向または上下方向に移動して
セグメント４の組立位置の微調整を行い、押込ジャッキ
３５により押込フレーム２３を外側に突出移動してセグ
メント４を装着位置に嵌め合わせる。

【００１８】図４は第２実施例を示し、左右スライド機
構を第１実施例の押込装置２２とスライドフレーム２１
の間に設けたものである。すなわちスライドフレーム４
０には、リニアベヤリング４１を介してシールド軸心Ｏ
と直交する面内で出退方向と直角方向（上下左右方向）
にスライド自在な支持フレーム４２が設けられ、この支
持フレーム４２に支持アーム４３を介して押込装置４４
の固定側フレーム４４ａが設けられている。この押込装
置４４は一対のリンクアーム４４ｂを有するパンタグラ
フ式で、フレーム間に押込ジャッキ４５が対角線方向に
連結されたもので、この押込装置４４に直接、セグメン
ト保持装置２４を有する保持フレーム４６が設けられて
いる。

【００１９】上記実施例によれば、矩形ガイドレール５
にエレクターフレーム７を走行自在に設けたので、エレ
クターフレーム７からセグメント４の組立位置までの距
離が均一になり、押込装置２２，４４の出退ストローク
を一定にしてセグメント４の組み立て時の動作制御を簡
単にでき、押込装置２２，４４の機構も単純にできる。
また、エレクターフレーム７に左右両側で少なくともコ
ーナー部５ａの長さより離れた位置にガイドローラー１
１Ａ，１１Ｂを設け、このガイドローラー１１１１Ａ，
１１Ｂのローラー支持板１２を支軸１３を介して回動自
在に設けたので、小さい湾曲半径のコーナー部５ａであ
っても左右一方のガイドローラー１１Ａ，１１Ｂのみが
コーナー部５ａに係合し、他方が直線部５ｂにあってス
ムーズな移動を実現し、しかもエレクターフレーム７へ
の駆動力を連結ロッド１９を介して連結した走行フレー
ム８により左右両側から付与するので、確実に駆動力を
伝達して矩形ガイドレール５におけるコーナー部５ａお
よび直線部５ｂを安定して移動させることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の矩形断面ト
ンネル用エレクター装置によれば、エレクターフレーム
は矩形ガイドレールに沿って移動することから、どの位
置でもセグメント組立時の支持フレームの移動ストロー
クをほぼ一定にすることができ、シールド本体内の空間
を有効に利用することができ、エレクター装置の構造お
よび制御とも簡単なものにすることができる。しかも、
エレクターフレームをその左右両側に配置された走行フ
レームにより連結ロッドを介して移動するように構成し
たので、直線部や湾曲を問わず駆動力を効果的に伝達し
てエレクターフレームをスムーズに移動させることがで
き、矩形ガイドレールの特にコーナー部においてエレク
ターフレームの移動が不安定になることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエレクター装置の第１実施例を示
す背面図である。

【図２】図１に示すＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１に示すＢ−Ｂ断面図である。

【図４】第２実施例を示す中央縦断面図である。

【符号の説明】

１ 矩形セグメントリング ２ シールド本体 ３ エレクター装置 ４ セグメント ５ 矩形ガイドレール 5a コーナー部 ７ エレクターフレーム ８ 走行フレーム 11 ガイドローラー 12 ローラー支持板 13 支軸 15A,15B ガイドローラー 16 走行駆動モーター 17 走行スプロケット 18 チェーンラック 19 連結ロッド 21,40 スライドフレーム 22,44 押込装置 23 押込フレーム 24 セグメント保持装置 25,46 保持フレーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 矩形断面シールド掘進機のシールド本体
   後部に、シールド本体断面と相似形でコーナー部が円弧
   状に形成された矩形ガイドレールをシールド軸心と直交
   する面内でシールド軸心上に設け、前記矩形ガイドレー
   ルに案内されて移動自在なエレクターフレームを設け、
   このエレクターフレームの左右両側に、エレクターフレ
   ームに連結ロッドを介して回動自在に連結され前記矩形
   ガイドレールに沿って走行駆動可能な走行フレームを設
   け、前記エレクターフレームにシールド軸心方向に移動
   自在で、かつ矩形ガイドレールの法線方向および接線方
   向に移動自在な保持フレームを設け、前記保持フレーム
   にセグメント保持装置を設けたことを特徴とする矩形断
   面トンネル用エレクター装置。