JPH0743278Y2 - セグメントキャリア - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、セグメントをシールドフレーム内のエレクタ
（セグメント組立装置）部へ搬送するためのセグメント
キャリアに係り、特にこのセグメントキャリアをシール
ドフレームにより牽引走行される支持台車と、この支持
台車上を自走してセグメントを上記エレクタのセグメン
ト把持位置に搬送するキャリア台車とを有して構成した
セグメントキャリアに関するものである。

［従来の技術］ 一般に、地下鉄や下水道等のトンネルを掘削形成する工
法としてシールド工法が採用されている。シールド工法
は、シールドフレームと呼ばれる円筒状の構造物をその
後部に設置したジャッキで押圧し、その反力をシールド
フレームの前進力として利用しつつシールドフレームの
先端に取り付けられた回転カッタで地中を掘り進み、掘
り進む側からセグメントを壁にはめ込んでトンネルを作
る工法である。

セグメントは通常円弧状のピースとして形成され、既設
トンネル内に往復走行自在に設けられたセグメント台車
から天井ビーム上を走行するトロリ等に取り付けたチェ
ーンブロックまたは吊りワイヤでシールドフレーム内の
エレクタ部へ搬送された後、このエレクタによってトン
ネル円周方向の所定位置に搬送され、リング状に組み立
てられて最終的にトンネル壁を形成する。

「考案が解決しようとする課題」 ところで、シールドフレームの後部には一般にスクリュ
ーコンベア，各種油圧配管，電線，後続台車牽引用金具
等の多くの設備が設置されており、これによってセグメ
ントの移動空間が非常に狭くなっている。従って、チェ
ーンブロックまたは吊りワイヤによるセグメントの搬送
作業は、セグメントに別のワイヤを取り付けてその横ぶ
れを防ぎながら、足場の悪いところを往復して行ってい
る。エレクタ位置では、ワイヤで吊ったセグメントの位
置及び姿勢を上下左右方向に調整しつつ、セグメントを
エレクタのセグメント把持部下方の所定位置に着座させ
ている。このように重量物であるセグメントを吊架状態
で搬送する作業は非常な危険を伴うため、複数の作業者
が声を掛け合う等して安全を確認しつつ慎重に行わなけ
ればならない。現状においては、安全性を優先するがゆ
えに作業性を犠牲にしている。

本考案は上記課題を解消し、セグメントのシールドフレ
ーム内への搬送を能率良く、且つ安全に行えるセグメン
トキャリアを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、第１の考案にあっては、シー
ルドフレームのエレクタ近傍へセグメントを搬送するた
めのセグメントキャリアにおいて、トンネル内に上記シ
ールドフレームの後部に連結されて牽引される支持台車
を設け、その支持台車にセグメントを搭載して上記エレ
クタのセグメント把持位置にセグメントを搬送するため
のキャリア台車を走行自在に設け、そのキャリア台車を
上記セグメント把持位置に移動すべく、上記支持台車に
トンネル軸方向に沿ってラックを設け、上記キャリア台
車に上記ラックに噛合させてピニオン駆動機構を設けた
ものであり、また第２の考案にあっては、シールドフレ
ーム内のエレクタ近傍へセグメントを搬送するためのセ
グメントキャリアにおいて、トンネル内に上記シールド
フレームの後部に連結されて牽引される支持台車を設
け、その支持台車にセグメントを搭載して上記エレクタ
のセグメント把持位置にセグメントを搬送するためのキ
ャリア台車を走行自在に設け、そのキャリア台車を上記
セグメント把持位置に移動すべく、上記支持台車にトン
ネル軸方向に沿ってチェーン部材を張設し、上記キャリ
ア台車に上記チェーン部材に噛合させてチェーン歯車駆
動機構をを設けたものである。

［作用］ 上記構成による第１の考案によれば、キャリア台車は支
持台車に対して走行自在であるが、支持台車のラックに
キャリア台車のピニオン駆動機構を噛合させているの
で、このピニオン駆動機構が駆動されない限り一定の位
置に停止したままである。従って、シールドフレームが
掘進移動する際は、キャリア台車を一定の位置に固定し
たまま支持台車がシールドフレームによって牽引され
る。シールドフレームがセグメント組立位置に停止する
と支持台車も停止する。セグメントの組み立てを行う
際、上記ピニオン駆動機構を作動させてキャリア台車を
エレクタのセグメント把持位置まで走行移動させる。エ
レクタはセグメントを把持してトンネルの円周方向にセ
グメントを搬送し組み立てる。つまり本考案によれば、
従来のチェーンブロック等によるセグメント搬送作業と
比較して、安全且つ迅速で省力化されたセグメント搬送
作業を可能にする。

また、第２の考案では、上記ラックに替えてチェーン部
材が、上記ピニオン駆動機構に替えてチェーン歯車駆動
機構が採用されている。これは、チェーン部材として十
分な強度を有する市販のものを用いることを可能とする
ことで第１の考案に対してコストを安くし、メンテナン
スも容易とすることに着目したもので、第１の考案と同
様の機能を有する。

［実施例］ 次に、第１の考案の一実施例について説明する。

第１図において、トンネル１内にはトンネル掘削方向後
方からシールドフレーム２の近傍まで走行レール４が敷
設され、そのレール４上に牽引ロープ５で牽引されて往
復走行されるセグメント台車６が設けられている。走行
レール４とシールドフレーム２間には、本考案に係るセ
グメントキャリア７と、セグメント台車６によって搬送
されてきたセグメント３をセグメントキャリア７に積み
替えるためのセグメント積替え装置８とが設けられてい
る。セグメント積替え装置８は、シールド掘削機２のス
クリューコンベア９に連結されて牽引されるビーム台車
10にセグメント積替機構11が設けられて主に構成されて
おり、セグメント積替機構11を構成するブーム12の先端
でセグメント３を把持してセグメントキャリア７側に搬
送し、セグメント３をその曲率方向がトンネル軸方向に
対して直角になるようにしてセグメントキャリア７の後
端部に載せるように構成されている。

セグメントキャリア７は、第１図乃至第２図に示すよう
にシールドフレーム２の後部に連結されて牽引される支
持台車14と、支持台車14に取り付けられたセグメント３
をシールドフレーム２内のエレクタ13のセグメント把持
部13aの下部に搬送するキャリア台車15とで構成されて
いる。支持台車14は、トンネル内底部に設置できるよう
細長く形成されると共に下部に左右一対の走行用のそり
部材16が長手方向に沿って固定して設けられている。そ
り部材16は、セグメント３としてトンネル内壁側が中空
状に形成された鋼板製セグメントが使用される場合で
も、これに落ち込むことがないようセグメント３のピッ
チよりも十分に長く形成されている。これにより支持台
車14は、スクリューコンベア９に牽引されて既設トンネ
ル内を走行できるようになっている。支持台車14の上部
には、第２図に示すようにキャリア台車15と係合してこ
れを支持台車14に対して長手方向に相対移動自在に保持
するための一対のガイドレール17が形成されると共に、
これらガイドレール17の外側にセグメント３を受けて支
持台車14の先端側へ案内するための一対のガイドローラ
部18が形成されている。ガイドローラ部18は、ガイドレ
ール17に沿って形成されたローラ収容ブラケット19内に
複数のローラ20が並設されて構成されている。これら複
数のローラ20は、第２図乃至第３図（ａ），（ｂ）に示
すように支持台車14の後端7bから先端近傍7cにかけてロ
ーラ軌道面がガイドレール17の上端より上方に突出する
ようにして水平に設けられ、これより先端7aにかけてロ
ーラ軌道面が徐々に下方に傾斜するようにして配設され
ている。また、支持台車14上部の上記一対のガイドレー
ル17の中間位置には、上面にラック22が形成されたラッ
ク部材21が支持台車14の全長に亘って固定して設けられ
ている。

一方、キャリア台車15は、両側部に複数の走行車輪23を
有し、これら走行車輪23を上記一対のガイドレール17間
に係合させるようにして支持台車14に走行自在に取り付
けられている。キャリア台車15には上記ラック22と係合
するピニオン駆動機構24が形成されている。ピニオン駆
動機構24は、キャリア台車15下部のトンネル掘進方向後
方側の端部近傍に横置きに固定して設けられたモータ25
と、モータ25の回転軸に取り付けられたピニオン26とか
ら成り、ピニオン26をラック22に噛合させつつモータ25
の駆動力でキャリア台車15を往復移動させるように構成
されている。一方のガイドレール17の先端近傍には先端
側ストッパ部材27が設けられており、キャリア台車15の
下部に形成された当接部材（図示せず）がストッパ部材
27に当接するようになっている。この当接部材のキャリ
ア台車15に対する形成位置は、キャリア台車15の先端が
支持台車14の先端7aから少なくともセグメント３の幅１
以上突出した位置で先端側ストッパ部材27に当接してキ
ャリア台車15を停止させる位置に設定されている。これ
により、キャリア台車15はセグメント３を搭載した状態
で支持台車14の先端7aからシールドフレーム２内に突出
してエレクタ13のセグメント把持部13aの下部まで入り
込めるようになっている。また、ストッパ部材27が形成
されたガイドレール17の基端には基端側ストッパ部材28
が形成されており、これにキャリア台車15の下部に形成
された当接部材（図示せず）が当接するようになってい
る。この当接部材のキャリア台車15に対する形成位置
は、上記ピニオン26が上記ラック22の後端近傍まで移動
したときに後端側ストッパ部材28に当接してキャリア台
車15を停止させるように設定されている。キャリア台車
15の上部はセグメント３を安定な状態で搭載できるよう
湾曲形成されると共に上記ガイドローラ部18上に載置さ
れたセグメント３の下に入り込めるようガイドレール17
の上端より低く形成されている。また、キャリア台車15
には、支持台車14上に載置されたセグメント３と係合す
る一対の係合ピン29が設けられている。係合ピン29は、
第４図（ａ）〜（ｃ）に示すように基端がピン30でキャ
リア台車15に取り付けられてキャリア台車15の走行方向
に回動自在に支持されると共に、キャリア台車15に固定
されたスプリング31でキャリア台車15の後端側に付勢さ
れている。キャリア台車15の係合ピン29の取り付け位置
近傍には、係合ピン29用のストッパ32が固定して設けら
れている。このストッパ32は、第４図（ａ）に示すよう
にキャリア台車15の上端近傍に設けられ、係合ピン29が
垂直方向よりキャリア台車15の基端15a側へ回動するの
を規制している。係合ピン29のキャリア台車15からの突
出長さは、これが垂直方向を向いたときに先端29aがロ
ーラ20の先端位置より上方に突出するよう設定されてい
る。係合ピン29は、キャリア台車15の支持台車14の基端
14b側への移動によってセグメント３に当接すると、第
４図（ｂ）に示すようにスプリング31の付勢力に抗して
キャリア台車15の移動方向後方に転倒し、係合ピン29の
先端29aをセグメント３の外面に倣わせつつセグメント
３の反対側へ通り抜けられるように構成されている。ま
た係合ピン29は、セグメント３の下部を通過した後、ス
プリング31の付勢力で再び垂直に起立するよう構成され
ている。これにより係合ピン29は、キャリア台車15が再
び支持台車14の先端14a側へ移動することによりセグメ
ント３のトンネル掘進方向後方側の側面に当接し係合で
きるように構成されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

セグメント３は、セグメント台車６でトンネル掘削方向
後方からシールドフレーム２の近傍までの搬送された
後、セグメント積替え装置８によってセグメントキャリ
ア７に積み替えられる。セグメント積替え装置８による
セグメント３の積替えの際に、セグメント３をその曲率
方向がトンネル軸方向に対して直角になるようにして支
持台車14の後端部に載置する。

セグメント３のセグメントキャリア７に対する積替え終
了後、キャリア台車15を支持台車14の後端側に移動させ
る（第４図（ａ），（ｂ））。係合ピン29がセグメント
３を通過した時点でキャリア台車15を停止させ、再び支
持台車14の先端側に移動させる。これにより、係合ピン
29がセグメント３のトンネル掘進方向後方側の側面に当
接して係合する（第４図（ｃ））。キャリア台車15は、
この状態でセグメント３を保持しつつ支持台車14の先端
側に移動する。このときセグメント３は、第２図乃至第
３図（ａ）に示すようにキャリア台車15の移動によって
ローラ20上を移動し、支持台車14の先端近傍7cから先端
7aにかけてのローラ軌道面の傾斜に沿って下降してキャ
リア台車15上に搭載される。キャリア台車15は、セグメ
ント３を搭載した状態でさらにシールドフレーム２側に
移動し、支持台車14の先端7aからシールドフレーム２内
に突出してセグメント３をエレクタ13のセグメント把持
部13aの下部に搬送する。セグメント３は、エレクタ13
によってトンネル円周方向の所定位置に搬送され、リン
グ状に組み立てられて最終的にトンネル壁を形成する。

このように、セグメント台車６でシールドフレーム２近
傍に搬送されてきたセグメント３を支持台車14上の所定
位置に載置するだけで、シールドフレーム２内のエレク
タ13のセグメント把持部13aの下部にセグメント３を自
動的に搬送できるので作業性は大幅に向上する。セグメ
ント３のシールドフレーム２内への移動がキャリア台車
15上に搭載されて行われるので、セグメント３の横振れ
や落下が防止でき極めて安全である。

次に、第２の考案の一実施例について説明する。

セグメントキャリア７が、シールドフレーム２の後部に
連結されて牽引される支持台車14と、支持台車14に取り
付けられセグメント３をシールドフレーム２内のエレク
タ９近傍に搬送するキャリア台車15で構成される点は前
述の実施例に示したものと同様である。本実施例にあっ
ては、第５図に示すようにキャリア台車15を走行移動さ
せるための手段が、支持台車14上に張設されたチェーン
部材33と、キャリア台車15に設けられたチェーン歯車駆
動機構34とで構成される。チェーン歯車駆動機構34は、
キャリア台車15の下部に設けられたモータと、モータの
回転軸に取り付けられたチェーン歯車35とで構成されて
いる。チェーン歯車35の周縁には、第６図に示すように
上記チェーン部材33と係合するよう係合溝36が形成され
ており、チェーン歯車駆動機構34はチェーン歯車35をチ
ェーン部材33に係合させつつモータ駆動によってキャリ
ア台車15をガイド台車14に対して相対的に往復移動させ
るようになっている。チェーン部材として十分な強度を
有する市販のものを用いることにより製造コストが安く
でき、メンテナンスも容易になる。

［考案の効果］ 以上要するに、本考案によれば以下の如き優れた効果が
発揮できる。

（１）セグメント台車でシールドフレーム近傍に搬送さ
れてきたセグメントをガイド台車上の所定位置に載置す
るだけで、シールドフレーム内のエレクタのセグメント
把持位置にセグメントを安全且つ迅速に搬送できるので
作業能率を格段に向上させることができる。

（２）セグメントの移動がキャリア台車上に搭載された
状態で行なわれるので、セグメントの安全な搬送が達成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の考案の一実施例をを示す部分破断断面
図、第２図は第１図の要部を示す部分破断斜視図、第３
図（ａ），（ｂ）は第１図内し第２図に示すセグメント
キャリアによるセグメントの搬送動作を示す図、第４図
（ａ）〜（ｃ）は第３図（ａ），（ｂ）の要部動作を示
す図、第５図は第２の考案の一実施例を示す要部側面
図、第６図は第５図の要部断面図である。 図中、１はトンネル、２はシールドフレーム、３はセグ
メント、７はセグメントキャリア、13はエレクタ、14は
支持台車、15はキャリア台車、22はラック、24はピニオ
ン駆動機構、33はチェーン部材、34はチェーン歯車駆動
機構である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シールドフレームのエレクタ近傍へセグメ
   ントを搬送するためのセグメントキャリアにおいて、ト
   ンネル内に上記シールドフレームの後部に連結されて牽
   引される支持台車を設け、該支持台車にセグメントを搭
   載して上記エレクタのセグメント把持位置にセグメント
   を搬送するためのキャリア台車を走行自在に設け、該キ
   ャリア台車を上記セグメント把持位置に移動すべく、上
   記支持台車にトンネル軸方向に沿ってラックを設け、上
   記キャリア台車に上記ラックに噛合させてピニオン駆動
   機構を設けたことを特徴とするセグメントキャリア。
2. 【請求項２】シールドフレーム内のエレクタ近傍へセグ
   メントを搬送するためのセグメントキャリアにおいて、
   トンネル内に上記シールドフレームの後部に連結されて
   牽引される支持台車を設け、該支持台車にセグメントを
   搭載して上記エレクタのセグメント把持位置にセグメン
   トを搬送するためのキャリア台車を走行自在に設け、該
   キャリア台車を上記セグメント把持位置に移動すべく、
   上記支持台車にトンネル軸方向に沿ってチェーン部材を
   張設し、上記キャリア台車に上記チェーン部材に噛合さ
   せてチェーン歯車駆動機構を設けたことを特徴とするセ
   グメントキャリア。