JPH06235300A - シールド機のエレクタ装置によるセグメント保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円弧状以外の部分をもつセグメントを吊り下
げる際に振れ止め用の押付け部材を均等に張り出しなが
ら、吊り用のピン等に無理な力が作用するのを防ぐ。 【構成】 曲率半径Ｒ１の第１円弧部分と曲率半径Ｒ２
（＜Ｒ１）の第２円弧部分とからなる複合円弧状の上部
セグメント３０５をセグメント保持装置４６で保持する
ための構造。上部セグメント３０５をその吊下げ治具２
０２で吊り下げ、かつ振れ止め用の左右押付けアーム１
８８を張り出した状態で、両アーム１８８先端の押付け
部材１９０がともに上記第１円弧部分の内周面に当接す
るように、上記吊下げ治具２０２の配設位置を上部セグ
メント３０５の重心位置Ｇから外す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円形以外の断面形状の
トンネルを連続して掘削することが可能なシールド機に
おいて、エレクタ装置によりセグメントを保持する構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、下水道、電力線、地下鉄のトンネ
ル等において円形以外の掘削断面が求められており、こ
のような断面形状をもつトンネルを掘削するための自由
断面シールド機の開発が進められている。

【０００３】例えば、特開平１−２５６６９７号公報に
は、シールド機中心軸回りに回転するセンタカッタで推
進方向前面の中央円形部分を掘削するのに加え、このセ
ンタカッタの周囲を公転する遊星カッタ（サイドカッ
タ）によって上記中央円形部分の外周部分を掘削し、全
体として所望形状の掘削断面を得るようにしたものが開
示されている。

【０００４】このようなシールド機による掘削では、ト
ンネル内周面に組上げられるセグメント３０の全体形状
も、全体が円以外の形状、すなわち掘削断面形状と略合
致する形状にする必要がある。ここで、上記形状が円に
近い形状であれば、従来のエレクタ装置、すなわちセグ
メントを円形に組み立てるエレクタ装置によっても対応
が可能であるが、円から大きくかけ離れた形状、例えば
中央直線部分の長い小判状や、偏心率の大きい楕円状に
セグメントを組上げる場合には、従来のエレクタ装置を
そのまま用いることは困難となる。

【０００５】そこで近年は、このような異形のトンネル
内周面にセグメントを組付けるべく、例えば図２７に示
すようなエレクタ装置の開発が進められている。この図
では、２種類の曲率半径Ｒ１，Ｒ２をもつ縦長楕円形に
７つのセグメント３０１〜３０７を組付ける例が示され
ている。図示のセグメント保持装置４００は、図の点Ｐ
１を中心に水平軸回りに旋回可能に構成されるととも
に、このセグメント保持装置４００とともにその旋回中
心が上記点Ｐ１から点Ｐ２まで上昇できるようにシール
ド機に設置されている。従って、上記点Ｐ１を中心にセ
グメント保持装置４００を旋回させることによって、下
部のセグメント（例えばセグメント３０１，３０２）を
組付けることができるとともに、この高さ位置で、台２
０８上に置かれたセグメント３０５をセグメント保持装
置４００により拾った後、上記旋回中心を点Ｐ１から点
Ｐ２まで上昇させ、点Ｐ２でセグメント保持装置４００
を旋回させることにより、上記セグメント３０５を上部
の所定位置に組付けることができる。

【０００６】図２８は、上記セグメント保持装置４００
によるセグメント（ここでは例としてセグメント３０５
を示す）の保持構造を示したものである。このセグメン
ト保持装置４００の下部には、保持部材４０２が突設さ
れる一方、セグメント３０５の上端には吊下げ治具４０
４が突設されており、両者を図の奥行き方向に貫通する
ようにしてピン４０６を挿入することにより、セグメン
ト保持装置４００にセグメント３０５が吊下げられるよ
うになっている。ここで、上記吊下げ治具４０４の配設
位置、すなわちセグメント保持装置４００によるセグメ
ント３０５の吊下げ位置は、吊下げ時のバランスを良好
に保つようにセグメント３０５の重心位置（すなわちセ
グメント３０５の左右方向の中心位置に極めて近い位
置）に設定されている。

【０００７】さらに、上記保持部材４０２の左右両翼に
はピン４０８回りに回動可能に押付けアーム４１０が設
けられ、各押付けアーム４１０の回動端部に下向き円弧
状の押付け部材４１２が設けられており、上記保持部材
４０２による吊下げ状態で各押付けアーム４１０を下向
きに回動させて押付け部材４１２によりセグメント３０
５を押し下げることにより、吊下げ時のセグメント３０
５の振れ、詳しくは上記ピン４０６を中心とする揺動が
規制されるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構造には、次のよ
うな解決すべき課題がある。

【０００９】Ａ）上記セグメント３０５は、その配設位
置の関係から、図２８に示すように、大きな曲率半径Ｒ
１をもつ部分と、小さな曲率半径Ｒ２をもつ部分とから
なっている。これに対し、セグメント保持装置４００に
よるセグメント３０５の吊り位置、すなわち、セグメン
ト３０５において吊下げ治具４０４が設けられている位
置は、セグメント３０５の重心位置、すなわち略中央位
置にあるので、吊り用のピン４０６から両押付け部材４
１２までの距離が比較的大きい場合には、押付けアーム
４１０を張り出した際、一方の押付け部材４１２は曲率
半径Ｒ１の領域に当たるのに対し、他方の押付け部材４
１２は曲率半径Ｒ２の領域に当たることになる。従っ
て、両押付けアーム４１０を均等に張り出した場合に
は、上記曲率半径Ｒ１，Ｒ２の差に起因して吊下げ支持
用のピン４０６にせん断応力が発生し、最悪の場合には
ピン４０６を破損するおそれがある。

【００１０】なお、このような不都合を回避する手段と
して、上記曲率半径Ｒ１，Ｒ２の差に対応する分だけ両
押付けアーム４１０の張出し量を異ならせることが考え
られるが、このような調節は非常に困難であり、構造の
複雑化は免れ得ない。

【００１１】Ｂ）上記セグメント３０５とこれに隣接す
るセグメント３０３との境界線ＢＬは、この境界部分の
曲率半径である曲率半径Ｒ１の方向に定められているの
に対し、セグメント保持装置４００がセグメント３０５
をトンネル内周面に押付ける方向（図２７矢印Ａ）は、
点Ｐ２を中心とするセグメント保持装置４００の旋回半
径方向と一致しているため、セグメント３０５が所定位
置に組付けられる前の状態では、図２７実線に示すよう
に、セグメント３０５の下面が既設のセグメント３０３
の上面よりも下方に位置することになる。従って、この
図２７に示す状態からそのまま単純にセグメント３０５
を上記矢印Ａ方向に押付けると、このセグメント３０５
と上記セグメント３０３との間に干渉が生じることにな
り、この干渉を防ぐためには、上記組付け位置近傍で複
雑な調節作業を行わなければならない。

【００１２】なお、このような不都合を回避する手段と
しては、セグメント保持装置４００の旋回中心を図示の
点Ｐ２よりもさらに上方の位置まで上昇させ、押付け前
のセグメント３０５及びセグメント保持装置４００を図
２７に示す位置よりもさらに高い位置にセットすること
が考えられるが、このセグメント保持装置４００の上下
方向のストロークは、シールド機内の他の機器（例えば
スクリュコンベアやホース、配線等）との干渉を防ぐた
めになるべく短くすることが好ましく、従って、上記セ
グメント保持装置４００をこれ以上上昇させずに組付け
作業性を高める技術の開発が大きな課題となっている。

【００１３】本発明は、このような事情に鑑み、単一円
弧とは異なる複合形状のセグメントを良好に保持するこ
とができ、さらに好ましくは、トンネル内周面上部に対
してセグメントを容易に組付けることができるセグメン
ト保持構造を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、一定の曲率半
径をもつ円弧状部分とこの円弧以外の形状をもつ部分と
が連続して形成され、内側面に被吊り部が突設され、円
以外の断面形状をもつトンネルの内周面上部に組付けら
れるセグメントと、シールド機に設けられ、上記セグメ
ントを上記被吊り部で吊下げ支持する吊り部及びこの吊
り部による吊り位置の両横部分を径方向外側に押圧する
ことにより上記セグメントの振れを規制する一対の振れ
止め部を有するエレクタ装置とを備え、上記セグメント
における円弧状部分と他の部分との境界位置から上記セ
グメントの重心位置までの距離が上記エレクタ装置の吊
り部による吊り位置から上記振れ止め部によるセグメン
ト押え位置までの距離よりも短いセグメント保持構造に
おいて、上記セグメントにおける被吊り部の位置を、こ
の被吊り部が上記吊り部により吊られた状態で両振れ止
め部がともに上記円弧状部分を押えるような位置までセ
グメントの重心位置からセグメントの周方向に外したも
のである（請求項１）。

【００１５】上記セグメントとしては、第１の曲率半径
をもつ第１円弧部分と、第１の曲率半径よりも小さな曲
率半径をもつ第２円弧部分とを有し、上記第１円弧部分
が下になる状態でトンネルの内周面上部に組付けられる
上部セグメントが特に好適であり、この上部セグメント
における被吊り部の位置を、この被吊り部が上記吊り部
に吊られた状態で両振れ止め部がともに上記第１円弧部
分を押える位置に設定することにより、後述のようなよ
り優れた効果が得られる（請求項２）。

【００１６】

【作用】まず、請求項１記載の装置によれば、エレクタ
装置の振れ止め部がセグメントにおける同一の円弧状部
分に当たる程度まで、セグメントの吊り位置がその重心
位置から外れた位置に設定されているので、両振れ止め
部を左右均等に張り出しても、吊り部や被吊り部に無理
な力は作用しない。

【００１７】さらに、請求項２記載の装置によれば、セ
グメントの組付け時に下になる第１円弧部分に両振れ止
め部が当たるようにセグメントの吊り位置が設定されて
いるので、上記組付け時のセグメントは、このセグメン
トが重心位置でエレクタ装置に吊られている場合よりも
上方に位置することとなり、その分、このセグメントと
同セグメントの下方に隣接するセグメントとの干渉が回
避される。

【００１８】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図２６に基づいて
説明する。

【００１９】図１及び図２は、本発明の一実施例におけ
るエレクタ装置の全体構造を示したものである。この実
施例では、縦長楕円状のスキンプレート１０をもつシー
ルド機内に設けられたエレクタ装置であって、前記図２
７に示されるように、周方向に７分割されたセグメント
３０１〜３０７を２つの曲率半径Ｒ１，Ｒ２をもつ縦長
円弧状に組み立てるエレクタ装置について示す。

【００２０】なお、上記７つのセグメント３０１〜３０
７のうち、セグメント３０３，３０４は曲率半径Ｒ１を
もつ単一円弧状、セグメント３０１，３０６，３０７は
曲率半径Ｒ２（＜Ｒ１）をもつ単一円弧状、セグメント
３０２，３０５は曲率半径Ｒ１をもつ円弧と曲率半径Ｒ
２をもつ円弧とが連続する複合円弧状に形成されてい
る。

【００２１】上記エレクタ装置は、セグメント３０１〜
３０７を保持するセグメント保持装置４６を備え、この
セグメント保持装置４６はエレクタリング４８に連結さ
れている。このエレクタリング４８は、エレクタリング
支持体５０により、シールド機の推進方向と平行な方向
（図２の左右方向）の軸回りに回転可能に支持されてお
り、このエレクタリング支持体５０は、スキンプレート
１０に固定された昇降支持体５２によって昇降可能に支
持されている。

【００２２】この昇降支持体５２は、図３，４に示すよ
うに、上下方向に延びる左右一対の固定フレーム５４を
備え、両固定フレーム５４の上下端はブラケット５６を
介してスキンプレート１０の内面に固定されている（図
１参照）。各固定フレーム５４の下部の内側面にはブラ
ケット５８が固定され、両ブラケット５８の上面には昇
降用油圧シリンダ６０の下端部が連結されている。両昇
降用油圧シリンダ６０の上端部、すなわちロッド端部６
２の外側にはスプロケット６６が回転可能に装着され、
内側には連結用ブラケット６４が固定されており、両連
結用ブラケット６４同士が連結部材６８で連結されてい
る。この連結部材６８は、各昇降用油圧シリンダ６０が
最も縮んだ状態、すなわち図３に示すようにロッド端部
６２が最も下降した状態でシールド機中央のスクリュー
コンベア２６との干渉を避けるように、中央部分が上方
に膨出した形状を有している。

【００２３】両固定フレーム５４の内側面には、図５〜
７にも示されるような、上下に延びるガイドレール７０
が固定されており、このガイドレール７０に沿って昇降
体７２が昇降駆動されるようになっている。この昇降体
７２は、図３に示されるように左右対称の位置に設けら
れ、これに前記エレクタリング支持体５０が固定される
ものである。

【００２４】図６〜図７に示されるように、各ガイドレ
ール７０はコ字状の断面形状を有し、その内面には、フ
ラット状の滑走面形成板７４が固定されている。一方、
各昇降体７２の外側面、すなわち上記ガイドレール７０
に対向する面には、シールド機の幅方向（図５，６の左
右方向）の軸７５を中心として回転可能にメインローラ
７６が装着されるとともに、ブラケット７８を介して、
シールド機の推進方向（図７の上下方向）の軸回りに回
転可能にサイドローラ８０が装着されており、上記図６
に示されるようにメインローラ７６がガイドレール７０
内に嵌合され、かつサイドローラ８０が上記滑走面形成
板７４の表側面（滑走面）に接触した状態で、昇降体７
２が上下方向に案内されるようになっている。

【００２５】図４に示されるように、各昇降体７２の裏
側面（図では右側面）にはブラケット８２を介してチェ
ーン８４の一端が固定されており、このチェーン８４の
中間部が上記スプロケット６６に掛けられた状態で他端
が連結具８６を介して固定フレーム５４側に固定されて
いる。すなわち、ここでは動滑車と同等の構造が形成さ
れており、上記昇降用油圧シリンダ６０の伸縮作動、す
なわちそのロッド端部６２及びスプロケット６６の昇降
作動により、その２倍のストロークで各昇降体７２及び
エレクタリング支持体５０が昇降駆動されるようになっ
ている。

【００２６】このエレクタリング支持体５０の構造を図
８，図９に示す。なお、図９では便宜上、後述の回転駆
動モータ９６を実際の位置から所定角度だけずらして描
かれている。

【００２７】上記エレクタリング支持体５０の本体８８
は、図８に示されるように中央に矩形状の大きな貫通穴
８７を有し、かつ周縁部の一部が取り除かれて終端８９
を有する正面形状を有している。このエレクタリング支
持体本体８８の周縁部には、多数のガイドローラ９０が
回転可能に装着されており、これらのガイドローラ９０
にエレクタリング４８の周端部が接触する状態で同エレ
クタリング４８が回転可能に保持されている。

【００２８】このエレクタリング４８において、後記セ
グメント保持装置４６が連結される位置から約１８０°
離れた位置にはバランスウエイト９２が設けられてお
り、このエレクタリング４８の裏側面（図９では右側
面）にはリングギヤ９４が固定されている。これに対
し、上記エレクタリング支持体本体８８の所定箇所の内
周面にはブラケット９５を介して回転駆動用モータ９６
が固定されており、その出力軸に固定されたピニオンギ
ヤ９８が上記リングギヤ９４に噛合されている。従っ
て、上記回転駆動用モータ９６の作動により、エレクタ
リング支持体５０に対してエレクタリング４８が相対的
に回転するようになっている。

【００２９】さらに、上記エレクタリング支持体５０の
本体８８には、図１０，１１に示されるようなロック装
置１００が設けられている。このロック装置１００は、
上記エレクタリング支持体５０を上段、中段、下段の３
段階の位置で昇降支持体５２側に固定しておくためのも
のである。具体的に、この装置１００はロック用シリン
ダ１０２を備え、そのロッド１０４に固定されたロック
ピン１０６が、上記エレクタリング支持体本体８８に設
けられた水平方向の貫通穴に挿通されている。そして、
上記ロックピン１０６が上記エレクタリング支持体本体
８８の裏面（図１１では上側面）から突出した状態（図
１１の二点鎖線に示される状態）で、このロックピン１
０６が図１，３に示されるように固定フレーム５４に設
けられた上下３段のロック穴９９に択一的に嵌入される
ことにより、エレクタリング支持体５０全体が昇降支持
体５２側に固定されるようになっている。

【００３０】上記エレクタリング４８と前記セグメント
保持装置４６とは図１２〜図１６に示すようにして連結
されている。

【００３１】上記エレクタリング４８の所定箇所には、
その回転接線方向（図１４では左右方向）にスライド可
能に移動体１１２が支持されており、この移動体１１２
に上記セグメント保持装置４６が据え付けられている。
このセグメント保持装置４６は、上記移動体１１２に連
結された駆動機構１１４と、保持装置本体１１６とによ
り構成されている。

【００３２】図１３に示されるように、上記移動体１１
２は、外側ブロック１１８、内側ブロック１２０、及び
連結板１２２で構成されており、上記外側ブロック１１
８及び内側ブロック１２０とにより、上記接線方向に延
びる上下一対の被ガイド溝１２４が形成されている。こ
れに対し、エレクタリング４８の表側面（図１３では右
側面）には、取付板１２６と、この取付板１２６に固定
された上記接線方向に延びる上下一対のガイドレール１
２８とからなるガイド部材１３０が固定されており、こ
のガイド部材１３０のガイドレール１２８が上記被ガイ
ド溝１２４に嵌合されることにより、移動体１１２が上
記エレクタリング４８に対してスライド可能に支持され
た状態となっている。

【００３３】さらに、この移動体１１２の内側ブロック
１２０中央部には、移動体１１２をスライドさせるスラ
イド駆動用シリンダ１３２が貫通している。このスライ
ド駆動用シリンダ１３２のロッド１３４の端部は、ピン
１３６を介して、エレクタリング４８側に固定されたブ
ラケット１３８に連結されており、同シリンダ１３２の
基端部は、図１５，１６にも示されるような構造によ
り、移動体１１２の連結板１２２に連結されている。

【００３４】具体的に、上記連結板１２２の裏側面（図
１５，１６（ｂ）では左側面）には、水平方向に延びる
上下一対の固定板１４０が固定され、その端部にピン１
４２によって支持板１４４が固定されている。これに対
し、上記スライド駆動用シリンダ１３２の基端部側には
図１６（ｂ）に示されるようなブラケット１４６が固定
されており、このブラケット１４６の上下面に突設され
たピン１４８が上記支持板１４４に設けられた貫通孔に
嵌入されることにより、上記スライド駆動用シリンダ１
３２の基端部が連結板１２２側に固定されている。従っ
て、このスライド駆動用シリンダ１３２のロッド１３４
が伸縮することにより、移動体１１２がガイドレール１
２８に沿ってスライド駆動されることとなる。

【００３５】上記セグメント保持装置４６の駆動機構１
１４は、左右３列（図１２では上下３列）及び上下２段
の計６本の互いに平行なリンク１５０を備えており、各
リンク１５０の一端が、水平方向のピン１５２を介して
回動可能に上記移動体１１２の連結板１２２に連結され
ており、各リンク１５０の他端が、水平方向のピン１５
４を介して回動可能に保持装置本体１１６に連結されて
いる。すなわち、上記各リンク１５０は、上記移動体１
１２に対して保持装置本体１１６を水平に保ったまま昇
降可能に支持する平行運動機構を構成している。

【００３６】さらに、左右両側のリンク１５０の裏面に
は、水平方向のピン１５６を介して回動可能にリンク駆
動用シリンダ１５８の基端部が連結されており、このリ
ンク駆動用シリンダ１５８のロッド１６０が水平方向の
ピン１６２を介して前記移動体１１２の連結板１２２に
連結されている。従って、上記駆動用シリンダ１５８の
ロッド１６０が伸縮することにより、各リンク１５０が
互いの相対位置を一定に保ったまま回動し、これにより
保持装置本体１１６が水平状態を保ちながら昇降するこ
ととなる（図１３実線及び二点鎖線参照）。

【００３７】この保持装置本体１１６の構造を図１７〜
図２０に示す。

【００３８】この保持装置本体１１６は、下方に開口す
るハウジング１６４を備え、このハウジング１６４内に
図１９に示されるような左右一対の支持軸１６６が水平
状態で固定されており、両支持軸１６６により両支持軸
１６６に沿ってスライド可能に（前後方向に移動可能
に）に保持部材（吊り部）１６８が支持されている。

【００３９】この保持部材１６８の中央部分には、これ
を貫通する状態で保持部材駆動用シリンダ１７０が固定
されている。このシリンダ１７０の向きは、そのロッド
１７２の先端が上記ハウジング１６４の外側まで突出し
て上記移動体１１２のある側（図１９，２０の左側）を
向くように設定されている。これに対し、上記ハウジン
グ１６４からは上記ロッド１７２の先端に対応する位置
までロッド支持部１７６が延設されており、このロッド
支持部１７６に設けられた左右一対の連結板１７８に上
記ロッド１７２の端部がピン１７４を介して連結されて
いる。従って、このロッド１７２の伸縮により、保持部
材駆動用シリンダ１７０の本体と一体に保持部材１６８
が前後方向（図１９，２０では左右方向）にスライド移
動することとなる（図２０二点鎖線参照）。

【００４０】この保持部材１６８の下端部は、図２０に
示されるように下方に開口する空間１８０をもつ断面コ
字状に形成されており、これに対して前後方向に貫通孔
１８２が設けられている。その両脇にはブラケット１８
４が固定されており、このブラケット１８４の下端部に
ピン１８６を介して回動可能に押付けアーム（振れ止め
部）１８８の基端が取付けられている。さらに、上記保
持部材１６８の左右両翼にはブラケット１９２及びピン
１９４を介して回動可能に上下方向のアーム駆動用シリ
ンダ１９６が取付けられており、このシリンダ１９６の
ロッド１９８の下端部が上記押付けアーム１８８の回動
端部にピン２００を介して連結されている。また、この
押付けアーム１８８の回動端部には、下向き円弧状の押
付け部材（振れ止め部）１９０が設けられている。

【００４１】一方、各セグメント３０１〜３０７の内側
面（図２０では上面）には、吊り上げ治具（被吊り部）
２０２が固定されている。そして、上記保持部材１６８
の下端部空間１８０に上記吊上げ治具２０２を挿入し、
この吊上げ治具２０２に設けられた貫通孔２０４と上記
保持部材１６８側の貫通孔１８２とを合致させて両者に
ピン２０６を挿通することにより、保持部材１６８でセ
グメント３０１〜３０７を吊下げることが可能な状態と
なり、さらに、この状態からアーム駆動用シリンダ１９
６のロッド１９８を伸長させて押付けアーム１８８の回
動端部の両押付け部材１９０を上記セグメント３０１〜
３０７の上面に押しつけることにより（図１８二点鎖
線）、上記ピン２０６を中心とするセグメント３０１〜
３０７の揺れを防ぐことができるようになっている。

【００４２】ここで、各セグメント３０１〜３０７のう
ち、セグメント３０１〜３０４及びセグメント３０６，
３０７における吊下げ治具２０２の位置は、これらセグ
メントの重心位置に設定されているが、セグメント３０
５、すなわち、トンネル内周面上部に組付けられ、か
つ、図１８に示すように第１の曲率半径Ｒ１をもつ部分
と第２の曲率半径Ｒ２（＜Ｒ１）をもつ部分（以下、第
１円弧部分と称する）とからなる形状の上部セグメント
３０５については、上記吊下げ治具２０２が重心位置Ｇ
から外れた位置に設けられている。具体的には、同図に
示すように、上記吊下げ治具２０２及び保持部材１６８
を連結した状態で両押付けアーム１８８を張り出した時
に、２つの押付け部材１９０がともに上部セグメント３
０５の第１円弧部分の内周面に当接する程度まで、上記
吊下げ治具２０２の配設位置が重心位置Ｇから第１円弧
部分より（図１８では右側より）に外れた位置に設定さ
れている。

【００４３】次に、このエレクタ装置を用いたセグメン
ト３０１〜３０７の組立て要領を説明する。ここでは、
例として、図２１に示す左右一対の下部セグメント３０
１，３０２、図２２に示す左右一対のサイドセグメント
３０３，３０４、図２３，２６に示す左側の上部セグメ
ント３０５、図２４に示す右側の上部セグメント３０
６、最後に、図２５に示すキーセグメント３０７を組み
立てる工程について説明する。

【００４４】(1) 下部セグメント３０１，３０２の組立
て（図２１（ａ）（ｂ）） 両下部セグメント３０１，３０２の組立て要領は同じで
あるので、ここでは例として下部セグメント３０２の組
立てについて説明する。

【００４５】まず、昇降用油圧シリンダ６０のロッドを
収縮させて昇降体７２とともにエレクタリング４８及び
エレクタリング支持体５０を最下段の位置まで移動さ
せ、この位置でロック装置１００によりエレクタリング
支持体５０を固定する。さらに、回転駆動用モータ９６
を作動させてエレクタリング４８をその支持体５０に対
して回転させ、セグメント把持装置４６を図１及び図２
１（ａ）に示されるような最下の位置にセットするとと
もに、スライド駆動用シリンダ１３２の作動で移動体１
１２をスライドさせることにより、この移動体１１２及
びセグメント保持装置４６をガイドレール１２８の中央
位置にセットする。この調節により、エレクタリング４
８の半径方向とセグメント保持装置４６の作動方向（す
なわち保持装置本体１１６の移動方向）とが合致するこ
とになる。

【００４６】次に、前述の要領でセグメント把持装置４
６の保持部材１６８にピン２０６を介して下部セグメン
ト３０２を吊下げ状態で取付け、この状態から駆動機構
１１４を作動させることにより下部セグメント３０２及
び保持装置本体１１６を一体にエレクタリング４８の回
転半径内側方向（この状態では上方向）に移動させる。
そして、再びエレクタリング４８を回転させ、上記下部
セグメント３０２を所望の組立て位置に対応する位置に
セットした後、上記駆動機構１１４を再び作動させるこ
とにより下部セグメント３０２を上記回転半径外側方向
に移動させることにより、この下部セグメント３０２を
所望の組立て位置にセットする（図２１（ｂ）参照）。

【００４７】(2) サイドセグメント３０３，３０４の組
立て（図２２（ａ）〜（ｆ）） 前記図１の状態からエレクタリング４８を回転させ、そ
の終端９１同士の間の空間を上へ向ける。この状態から
昇降用油圧シリンダ６０のロッドを伸長することにより
エレクタリング支持体５０を上昇させる。このとき、エ
レクタリング４８の終端９１同士の間及びエレクタリン
グ支持体５０の終端同士の間をスクリューコンベア２６
が通るため、このスクリューコンベア２６と干渉するこ
となくエレクタリング４８及びその支持体５０が上昇す
る。

【００４８】その後、エレクタリング支持体５０を図２
２（ａ）〜（ｆ）に示される中段位置で停止させ、ロッ
ク装置１００により固定する。この位置では、図２２
（ａ）〜（ｆ）に示されるようにスクリューコンベア２
６は完全にエレクタリング４８の内側に位置しており、
エレクタリング４８はスクリューコンベア２６と干渉す
ることなく自由に回転する。一方、シールド機の内部に
はセグメント受け梁２０８を設置し、上記サイドセグメ
ント３０２を受け取るためにエレクタリング４８を下降
させなくてもすむように、上記セグメント受け梁２０８
によって上記下部セグメント３０１の場合よりも一段高
い位置にサイドセグメント３０３を載置しておく（図２
２（ａ））。

【００４９】この状態で、セグメント受け梁２０８上の
サイドセグメント３０３を前述と同様の要領で保持部材
１６８の下端部に吊下げ固定し、さらに、この状態から
エレクタリング４８を回転させることにより、サイドセ
グメント３０３を所望の組立て位置へ向ける（図２２
（ｂ））。

【００５０】さらに、必要な場合には、スライド駆動用
シリンダ１３２を作動させて移動体１１２と一体にセグ
メント保持装置４６をエレクタリング４８の回転接線方
向にスライド移動させることにより、セグメント保持装
置４６の作動方向とスキンプレート１０内周面の法線方
向とを合致させる。この状態からセグメント保持装置４
６を実際に作動させてサイドセグメント３０３をエレク
タリング４８の回転半径外側方向に移動させることによ
り、前記下部セグメント３０１と同様にサイドセグメン
ト３０３の組込みを行う。

【００５１】また、これと同様の要領で他方のサイドセ
グメント３０４の組込みも行う。

【００５２】(3) 上部セグメント３０５の組立て（図２
３（ａ）〜（ｄ）、図２６） 上記サイドセグメント３０３の組立て時と同様に、セグ
メント受け梁２０８上の上部セグメント３０５をセグメ
ント保持装置４６により中段の位置で受け取る（図２３
（ａ））。次いで、このセグメント保持装置４６とエレ
クタリング４８とを一体に所定の角度まで回転させる
（同図（ｂ））とともに、昇降用油圧シリンダ６０のロ
ッドをさらに伸長してエレクタリング支持体５０を上段
の位置まで上記させ、この位置でロック装置１００によ
りエレクタリング４８及びその支持体５０を固定フレー
ム５４側に固定する。

【００５３】そして、上記サイドセグメント３０３，３
０４の組立て時と同様に、スライド駆動用シリンダ１３
２の作動で移動体１２２及びセグメント保持装置４６を
一体にスライドさせることにより、このセグメント保持
装置４６の作動方向とスキンプレート１０内周面の法線
方向とを合致させ（図２３（ｃ））、この状態からセグ
メント保持装置４６を作動させて上部セグメント３０５
をエレクタリング回転半径方向外側に移動させることに
より、上部セグメント３０５の組込を行う（同図
（ｄ））。

【００５４】この時、前記図１８で示したように、上部
セグメント３０５における吊下げ治具２０２の配設位置
は、従来の配設位置であった重心位置Ｇから曲率半径Ｒ
１の第１円弧部分側に外れた位置に設定されているの
で、図２３（ｃ）及び図２６に示すように上記第１円弧
部分を下にしてセグメント３０５を上方に持ち上げた状
態では、実際のセグメント３０５の位置（図２６実線位
置）は、従来のように上記重心位置Ｇで吊り下げた場合
の位置（同図二点鎖線位置）よりも高くなる。この分、
既設のサイドセグメント３０３の上端３０３ａと上部セ
グメント３０５の下端３０５ａとの干渉は生じにくくな
り、上部セグメント３０５を従来よりも円滑に所定位置
へ組付けることができる。

【００５５】また、上記のような吊り位置の設定によ
り、図１８二点鎖線に示すような保持装置１１６の押付
けアーム１８８の張出しの際、その先端の押付け部材１
９０は左右ともに共通の第１円弧部分の内周面に当接す
るので、両押付けアーム１８８を均等に張り出しても吊
り用のピン２０６等に無理な力が作用しない。

【００５６】(4) 上部セグメント３０６及びキーセグメ
ント３０７の組立て（図２４（ａ）〜（ｄ）及び図２
５） 上記と同様にして、図２４（ａ）〜（ｄ）の動作を行う
ことにより、もう一つの上部セグメント３０６の組込を
行うことができ、さらに、図２５に示される動作を行う
ことにより、キーセグメント３０７を圧入して一段のセ
グメント組立て工程を完了することができる。

【００５７】以上のように、このエレクタ装置では、複
合円弧状のセグメント３０５において、その吊り位置に
該当する吊下げ治具２０２の配設位置を、吊下げ状態で
両押付け部材１９０がともに共通の第１円弧部分に当接
する程度まで重心位置Ｇから外したものであるので、吊
り用のピン２０５等に無理な力を発生させることなく、
両押付け部材１９０を均等に張り出すことを可能にする
ことができる。

【００５８】しかも、この実施例装置では、上記セグメ
ント３０５がトンネル内周面の上部に組付けられる上部
セグメント３０５であり、上記第１円弧部分が下になっ
た状態で組付けられるものであるので、上記のように吊
り位置をずらした分だけ、セグメント３０５を持ち上げ
た時のセグメント３０５の高さ位置を高くすることがで
きる。従って、上記昇降用油圧シリンダ６０によるエレ
クタリング支持体５０の上昇ストロークを増長させるこ
となく（すなわちセグメント保持装置４６の上限位置を
さらに高くすることなく）、上部セグメント３０５の組
付け作業をより容易なものにすることができる。

【００５９】なお、本発明はこのような実施例に限定さ
れるものでなく、例として次のような態様をとることも
可能である。

【００６０】(1) 本発明において、トンネル内周面の形
状やセグメントの配設位置は問わず、特定の円弧状部分
以外の部分をもつセグメントであって、上記円弧状部分
とその他の部分との境界線からセグメント重心位置まで
の距離が、エレクタ装置によるセグメントの保持位置か
ら両振れ止め部（上記実施例では押付け部材１９０）ま
での距離よりも小さいセグメントの保持について広く適
用することができる。ただし、上記実施例で示したよう
に、第１円弧部分を下にした状態で組付けられる上部セ
グメント３０５に適用することにより、両振れ止め部の
張出し量を均等にできる効果に加え、この上部セグメン
ト３０５の組付け作業を容易化できる効果を同時に得る
ことができる。

【００６１】(2) 本願請求項１記載の構造において、円
弧状部分以外の部分の形状は必ずしも円弧でなくてもよ
く、その他の曲線あるいは直線状であってもよい。

【００６２】(3) 本発明において、エレクタ装置による
セグメントの具体的な吊下げ構造は特に問わず、セグメ
ントを特定位置で吊下げ、かつその両翼を振れ止め部で
押圧するような種々のエレクタ装置について本発明を適
用することができる。

【００６３】(4) 本発明では、シールド機自身の具体的
な構造や形式（全面開放型、密閉型、土圧式、泥水式な
ど）を問わず、円形以外のトンネルを掘削する種々のシ
ールド機に広く適用が可能である。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明は、円弧状部分とこ
の円弧状部分と異なる形状の部分とをもつ複合形状のセ
グメントにおいて、このセグメントの吊下げ状態でエレ
クタ装置の両振れ止め部がともに共通の上記円弧状部分
に当接する程度までセグメントの吊下げ位置をその重心
位置から外したものであるので、両振れ止め部を均等に
張り出しても、吊り部及び被吊り部に無理な力が作用す
ることがなくなり、この吊り部分の破損等を未然に防ぐ
ことができる効果がある。

【００６５】さらに、請求項２記載の構造では、第１円
弧部分と第２円弧部分とをもつ複合円弧状の上部セグメ
ントにおいて、上記両振れ止め部がともに共通の第１円
弧部分に当接する位置にセグメントの吊下げ位置を設定
しているので、上記第１円弧部分を下にしてセグメント
を組付ける際、エレクタ装置の上昇ストロークを増長さ
せることなくセグメントの保持位置を高くすることがで
きる。これにより、この上部セグメントとその下方に隣
接するセグメントとの干渉を避けることができ、上部セ
グメントの組付け作業をより容易なものにすることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるエレクタ装置を備え
たシールド機の断面正面図である。

【図２】図１のII-II線断面図である。

【図３】上記エレクタ装置における昇降支持体の正面図
である。

【図４】図３のIV-IV線断面図である。

【図５】上記エレクタ装置における昇降体及びその案内
機構を示す断面正面図である。

【図６】図５のVI-VI線断面図である。

【図７】図５のVII-VII線断面図である。

【図８】上記エレクタ装置におけるエレクタリング及び
その支持体の正面図である。

【図９】図８のIX-IX線断面図である。

【図１０】上記エレクタリング支持体に設けられたロッ
ク装置の正面図である。

【図１１】図１０のXI-XI線断面図である。

【図１２】上記エレクタリングに設けられたセグメント
保持装置の平面図である。

【図１３】上記セグメント保持装置の側面図である。

【図１４】上記セグメント保持装置の正面図である。

【図１５】上記セグメント保持装置におけるロッド端部
と連結板との連結構造を示す平面図である。

【図１６】（ａ）は図１５のＡ矢視図を左回りに回転さ
せた図、（ｂ）は図１５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１７】上記セグメント保持装置の本体の一部断面正
面図であり図１９のXVII-XVII線断面図を左回りに９０
°回転させた図である。

【図１８】上記保持装置本体の背面図でありこの保持装
置が上部セグメントを吊り下げた状態を示す図である。

【図１９】上記保持装置本体の断面平面図である。

【図２０】上記保持装置本体の断面側面図である。

【図２１】（ａ）（ｂ）は上記エレクタ装置を用いて下
部セグメントを組立てる工程を示す説明図である。

【図２２】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は上
記エレクタ装置を用いてサイドセグメントを組立てる工
程を示す説明図である。

【図２３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は上記エレクタ装
置を用いて一方の上部セグメントを組立てる工程を示す
説明図である。

【図２４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は上記エレクタ装
置を用いて他方の上部セグメントを組立てる工程を示す
説明図である。

【図２５】上記エレクタ装置を用いてキーセグメントを
組立てる工程を示す説明図である。

【図２６】上記上部セグメントを組付ける様子を描いた
断面正面図である。

【図２７】従来のシールド機におけるエレクタ装置の一
例を示す断面側面図である。

【図２８】上記エレクタ装置によるセグメントの保持構
造を示す正面図である。

【符号の説明】

４６ セグメント保持装置 １６８ 保持部材（吊り部） １８８ 押付けアーム（振れ止め部） １９０ 押付け部材（振れ止め部） ２０２ 吊下げ治具（被吊り部） ３０５ 上部セグメント Ｇ 上部セグメントの重心位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000229667 日本ヒューム管株式会社 東京都港区新橋５丁目33番11号 (71)出願人 000001199 株式会社神戸製鋼所 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 (72)発明者 千田 昌平 東京都台東区台東１丁目７番２号 財団法 人土木研究センター内 (72)発明者 前田 教昭 埼玉県春日部市豊町六丁目19番１号 (72)発明者 鰰田 実 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 岩沙 政治 東京都港区新橋五丁目33番11号 日本ヒュ ーム管株式会社内 (72)発明者 並木 和夫 神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式 会社神戸製鋼所神戸本社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の曲率半径をもつ円弧状部分とこの
   円弧以外の形状をもつ部分とが連続して形成され、内側
   面に被吊り部が突設され、円以外の断面形状をもつトン
   ネルの内周面上部に組付けられるセグメントと、シール
   ド機に設けられ、上記セグメントを上記被吊り部で吊下
   げ支持する吊り部及びこの吊り部による吊り位置の両横
   部分を径方向外側に押圧することにより上記セグメント
   の振れを規制する一対の振れ止め部を有するエレクタ装
   置とを備え、上記セグメントにおける円弧状部分と他の
   部分との境界位置から上記セグメントの重心位置までの
   距離が上記エレクタ装置の吊り部による吊り位置から上
   記振れ止め部によるセグメント押え位置までの距離より
   も短いセグメント保持構造において、上記セグメントに
   おける被吊り部の位置を、この被吊り部が上記吊り部に
   より吊られた状態で両振れ止め部がともに上記円弧状部
   分を押えるような位置までセグメントの重心位置からセ
   グメントの周方向に外したことを特徴とするシールド機
   のエレクタ装置によるセグメント保持構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシールド機のエレクタ装
   置によるセグメント保持構造において、上記セグメント
   は、第１の曲率半径をもつ第１円弧部分と、第１の曲率
   半径よりも小さな曲率半径をもつ第２円弧部分とを連続
   して有し、上記第１円弧部分が下になる状態でトンネル
   の内周面上部に組付けられる上部セグメントであって、
   この上部セグメントにおける被吊り部の位置を、この被
   吊り部が上記吊り部に吊られた状態で両振れ止め部がと
   もに上記第１円弧部分を押える位置に設定したことを特
   徴とするシールド機のエレクタ装置によるセグメント保
   持構造。