JPH0743486U - ルーフシールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ルーフシールド等における上下間隔が狭い空
間でもセグメントの組立が容易に行えるようにする。 【構成】 左右に所要の間隔を配して掘削された２本の
底設導坑２，３のそれぞれに敷設した走行レール４，５
と、該両走行レール４，５に跨がって走行可能に設置し
たフレーム本体１１と、該フレーム本体１１の前側に前
記走行レール４，５を跨ぐように配置した横行レール２
２と、該横行レール２２に沿って横行しつつトンネル前
面の部分掘削を行う掘削装置とを備えたルーフシールド
装置１０であって、前記フレーム本体１１の後部に、走
行レール４，５を跨ぐように設置した組立装置用レール
１８と、該組立装置用レール１８に沿って横行駆動可能
な横行台２８と、該横行台２８に上下方向位置を調整可
能に支持された昇降台３４と、該昇降台３４に平行リン
ク機構４０を介して上下に平行移動可能に取り付けられ
上面にセグメントクランプ具３６を備えたセグメント掴
み装置３９と、前記平行リンク機構４０を上下に回動す
る回動駆動装置４４とからなるセグメント組立装置２０
を備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はルーフシールド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、幅員の大きい（扁平形状の）トンネルを構築する工法としては、図８乃 至図１１に示すような工法が用いられている。すなわち、まず図８に示すように 、左右に所要の間隔を配して平行に延びる２本の底設導坑ａ，ｂを公知の手段に よって掘削した後、両底設導坑ａ，ｂの各外側と下側の隅角部には、図９に示す ように、後にトンネルの側壁および道床の一部となる略Ｌ字型のコンクリート壁 ｃが打設により形成される。

【０００３】 次に、この両コンクリート壁ｃ，ｃの底面間を直線状に結ぶ線と、両コンクリ ート壁ｃ，ｃの外側面間上方を半円状に結ぶ線により囲まれた範囲ｆ全体の土砂 を手掘り、或いはバックホー等の掘削機械により掘削し、図１０に示すように、 両コンクリート壁ｃ，ｃの上側間に亘って半円状のシールド掘進装置Ａが掘削方 向へ移動自在に設置される。このシールド掘進装置Ａをトンネルの掘削に応じて 前進させつつ、シールド掘進装置Ａ後方で上記両コンクリート壁ｃ，ｃの下方の 水平部分間と上方の半円状部分間に亘ってそれぞれ公知の手段によりコンクリー トを打設し、図１１に示すような幅員の大きなトンネルＥを構築する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前記従来のトンネル構築工法においては、左右両コンクリート壁の上 方向および下方向をそれぞれ結ぶ範囲、すなわちトンネルのほぼ全断面に相当す る広範囲の土砂を同時に掘削するために、掘削断面積が大となって切羽の土砂が 崩壊して崩れ落ちる危険性があり、作業の安全上に問題を有するとともに、この 広範囲な土砂を同時に掘削するためにはシールド掘進装置を大型としなければな らず、その製作費が高価となり、工事費が嵩む原因となっていた。

【０００５】 このため、両底設導坑を結ぶルーフ下部の土砂を上側部分と下側部分のように 部分的に掘削し、上側部分の掘削後、後部で自動的にセグメントを組立てるよう にしたルーフシールド装置によりルーフシールドを実施することが考えられるが 、部分掘削した場合のルーフの下部は間隔が狭く充分な作業スペースを確保する ことができないために、通常のシールド掘進装置に備えられるようなセグメント 組立装置を適用することはできないという問題点がある。

【０００６】 本考案は、上記従来の問題点を解決するため案出したもので、ルーフトンネル を安全且つ可及的廉価に構築でき、しかもルーフシールドにおける上下間隔が狭 い空間でもセグメントの組立てが容易に行えるようにしたセグメント組立装置を 備えたルーフシールド装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、左右に所要の間隔を配して掘削された２本の底設導坑のそれぞれに 敷設した走行レールと、該両走行レールに跨がって走行可能に設置したフレーム 本体と、該フレーム本体の前側に前記走行レールを跨ぐように配置した横行レー ルと、該横行レールに沿って横行しつつトンネル前面の部分掘削を行う掘削装置 とを備えたルーフシールド装置であって、前記フレーム本体の後部に、前記走行 レールを跨ぐように設置した組立装置用レールと、該組立装置用レールに沿って 横行駆動可能な横行台と、該横行台に上下方向位置を調整可能に支持された昇降 台と、該昇降台に平行リンク機構を介して上下に平行移動可能に取り付けられ、 上面にセグメントクランプ具を備えたセグメント掴み装置と、前記平行リンク機 構を上下に回動する回動駆動装置とからなるセグメント組立装置を備えたことを 特徴とするルーフシールド装置、に係るものである。

【０００８】

【作用】

本考案では、ルーフシールド装置における掘削装置のカッタによりその前面の 土砂を掘削した後、掘削装置を横行レールに沿って所定位置まで横行させ、再び その前面の土砂を掘削する。この掘削を繰返すことにより横行レール全幅、すな わち底設導坑間の前面の土砂をリング状に掘削する。

【０００９】 この掘削工程の間、セグメント組立装置によってルーフシールド装置背後のリ ング状掘削部外周面にセグメントを組立てる。すなわち、セグメント搬送装置か らのセグメントをセグメント組立装置に受けるに当り、先ず昇降台を下降すると 共に、平行リンク機構を下方に回動させてセグメント掴み装置を最下降位置とす る。 セグメント搬送台車を天井レールに沿って走行させ、該セグメント走行台車に吊 下げられたセグメントが前記セグメント掴み装置の直上位置になるようにし、続 いて、セグメント搬送装置によりセグメントを下降してセグメント掴み装置によ りセグメントを掴み、その後セグメント搬送台車を後退させる。 続いて、平行リンク機構を上方に回動させてセグメントの前後位置を調節した後 、昇降台を上昇させてセグメントを既設セグメントの前側に配置させて組付けを 行う。前記セグメント掴み装置を下降させ、再び前記と同様の作動を行って次の セグメントの組付けを行う。

【００１０】

【実施例】

以下本考案に係るルーフシールド装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。 図４乃至図７は本考案を適用するルーフシールド装置の一例を示したもので、図 ７に示すように地上から縦方向に掘削された立坑１から、図４に示すように左右 に所要の間隔を配して平行に延びる２本の底設導坑２，３を手掘り或いは機械式 手段によって掘削し、該底設導坑２，３のそれぞれに、左右の走行レール４，５ を敷設し、この走行レールに沿って走行してルーフトンネルの掘削を行う場合に 適用したルーフシールド装置を示している。

【００１１】 底設導坑２，３は、通常行われている公知の補強手段によって補強されながら 先行的に掘削され、掘削された底設導坑２，３には後にトンネル壁の一部となる コンクリート壁面６が打設により形成される。又このコンクリート打設時に、固 定金具７の基部を一緒に埋設し、該固定金具７にレール台８を固定して該レール 台８上に前記走行レ−ル４，５を敷設するようにしている。また前記レール台８ には、掘削土砂を外部に排出するための排出コンベア９を走行自在に取り付ける 。

【００１２】 前記底設導坑２，３の走行レール４，５上に、ルーフシールド装置１０を載置 する。ルーフシールド装置１０は、前記底設導坑２，３の上部間に跨がって延び る中高の湾曲したフレーム本体１１を有しており、該フレーム本体１１の両側下 端に支持脚１２を介して取り付けた走行台１３が前記走行レール４，５上を走行 車輪１４を介して走行するように載置されている。前記フレーム本体１１の上側 には、前記底設導坑２，３の上部間に延びる湾曲したルーフ１５が一体に固定さ れており、該ルーフ１５の前側には油圧ジャッキ１６を備えたムーバブルフード １７が備えられ、更に後側には、湾曲した組立装置用レール１８に沿って横行し ながらルーフ１５の後部にセグメント１９を組立てるセグメント組立装置２０、 及び組立てられた既設セグメント１９ａに反力をとってルーフシールド装置１０ を推進するための推進ジャッキ２１が備えられている。

【００１３】 また、前記ルーフシールド装置１０には前記フレーム本体１１に沿って湾曲し た横行レール２２が取りつけられており、該横行レール２２に掘削装置２３が備 えられている。図示の場合、２台の掘削装置２３が備えられている。 掘削装置２３は、図４乃至図７に示すように、前記横行レール２２に沿って横行 駆動される横行台２４と、該横行台２４に対して前後に移動可能に支持された移 動ロッド２５と、該移動ロッド２５の前端に上下に傾動可能に取付けられ回転に よって前面の土砂を掘削するようにした回転カッタ２６とを備えている。図中、 ２７は底設導坑２，３間に形成されたリング状のルーフトンネルを示す。

【００１４】 図１乃至図３は、前記ルーフシールド装置の後部に備えられるセグメント組立 装置２０の一実施例を示すもので、前記フレーム本体１１の後部に、走行レール ４，５を跨ぐように組立装置用レール１８を設置し、該組立装置用レール１８に 横行台２８を横行可能に設けると共に、組立装置用レール１８に設けた歯車２９ （ラック）と該歯車２９に噛合するピニオン３０を有した駆動モータ３１とから なる横行駆動装置３２によって前記横行台２８の横行駆動を行うようにしている 。 前記横行台２８に、上下スライドガイド３３を介して昇降台３４を昇降可能に取 り付け、且つ該昇降台３４と前記横行台２８との間に、昇降台３４を昇降して上 下位置を調整するための昇降ジャッキ等からなる昇降駆動装置３５を設ける。

【００１５】 更に、前記昇降台３４の後方に、上面にセグメントクランプ具３６を備えた摺 動フレーム３７を摺動ロッド３８に沿って前後に位置調整可能に構成したセグメ ント掴み装置３９を配置し、該セグメント掴み装置３９と前記昇降台３４との間 を、セグメント掴み装置３９を水平に保持した儘上下に平行移動させ得るように した平行リンク機構４０を介して接続している。平行リンク機構４０は、昇降台 ３４とセグメント掴み装置３９との間を上下に回動自在に接続する上部リンク４ １と、該上部リンク４１の下側位置に平行に配置されて同様に上下に回動自在に 接続する同一長さを有した下部リンク４２とから構成されており、このように構 成された平行リンク機構４０が幅方向に複数（図示では２個）備えられている。

【００１６】 又、前記上部リンク４１の長手方向中間位置の相互間には、下方に突出したブ ラケット４３が設けてあり、該ブラケット４３の下部位置と前記昇降台３４との 間には前記平行リンク機構４０を上下に回動させて前記セグメント掴み装置３９ を上下に平行移動させるための回動駆動装置４４を設けている。

【００１７】 又、前記セグメント組立装置２０の後方には、前記セグメント組立装置２０に よって組立てられた既設セグメント１９ａの下面に固定した天井レール４５に沿 ってトンネル掘進方向に走行し、吊り点４６を介して吊下げたセグメント１９を 前記セグメント組立装置２０のセグメント掴み装置３９上に降ろすように供給す るセグメント搬送台車４７が設けられている。

【００１８】 次に、セグメント１９を組立てる手順を説明する。 セグメント搬送台車４７によって運ばれてきたセグメント１９をセグメント組立 装置２０に受けるに当っては、先ず昇降台３４を下降すると共に、平行リンク機 構４０を下方に回動させてセグメント掴み装置３９を最下降位置（図１中仮想線 位置）とする。セグメント搬送台車４７を天井レール４５に沿って走行させ、該 セグメント搬送台車４７に吊下げられたセグメント１９が前記セグメント掴み装 置３９の直上位置になるようにする。

【００１９】 次に、セグメント搬送台車４７によりセグメント１９を下降させてセグメント 掴み装置３９上に載置し、セグメントクランプ具３６によりクランプする。セグ メント１９がセグメント掴み装置３９に受け渡されたらセグメント搬送台車４７ を天井レール４５に沿って後退させる。

【００２０】 続いて、回動駆動装置４４を駆動して平行リンク機構４０を上方に回動させて セグメント掴み装置３９に支持されたセグメント１９が既設セグメント１９ａの 前側位置になるように前後位置を調節した後、昇降ジャッキによる昇降駆動装置 ３５を縮小させて昇降台３４を上昇させ、セグメント１９を既設セグメント１９ ａに組付ける。セグメント掴み装置３９を下降させ、再び前記と同様の作動を行 って次のセグメント１９の組付けを行う。

【００２１】

【考案の効果】

本考案のルーフシールド装置によれば、２本の底設導坑間のルーフトンネルを ルーフシールド装置により必要最小限の範囲で部分掘削することにより、その掘 削断面積を可及的に小さくし、切羽での土砂崩れを防止することができてルーフ トンネルを安全に掘削できるばかりでなく、従来より小型のシールド掘進装置で トンネルを構築できるので、それだけトンネル全体の工事費を低廉とすることが できると共に、ルーフシールド装置の後部に横行するように設けたセグメント組 立装置のセグメント掴み装置を、平行リンク機構の回動による上下の平行移動と 、昇降台による昇降とを組合わせて行うようにしているので、コンパクトな構成 でセグメントの受け取り及び前後位置の調節を行って組付けを行うことができ、 ルーフ下部の上下間隔が狭いスペースにおいても、容易且つ効率的な自動組立作 業を行うことができる優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るルーフシールド装置におけるセグ
メント組立装置の一実施例を示す側面図である。

【図２】図１のＡ方向矢視図である。

【図３】図１のＢ方向矢視図である。

【図４】トンネル掘進方向に向かって見たルーフシール
ド装置の一例を示すもので、図中左半分と右半分は異な
った位置から見た正面図である。

【図５】図４のＣーＣ矢視図である。

【図６】一部を省略して示す図５のＤーＤ矢視図であ
る。

【図７】本考案を適用するルーフシールド工法の一例を
示す側面図である。

【図８】従来のシールド工法の一例を示すもので、平行
した２本の底設導坑の施工を示す正面図である。

【図９】図８の作業後に実施する底設導坑内のコンクリ
ート壁形成状態を示す正面図である。

【図１０】図９の作業の後に実施するシールド掘進装置
の設置状態を示す正面図である。

【図１１】図１０の後に実施するシールド工法によって
施工された幅員の大きなトンネルの正面図である。

【符号の説明】

２，３・・・底設導坑 ４，５・・・走行レール １０・・・・ルーフシールド装置 １１・・・・フレーム本体 １５・・・・ルーフ １８・・・・組立装置用レール １９・・・・セグメント ２０・・・・セグメント組立装置 ２２・・・・横行レール ２３・・・・掘削装置 ２８・・・・横行台 ３４・・・・昇降台 ３６・・・・セグメントクランプ具 ３９・・・・セグメント掴み装置 ４０・・・・平行リンク機構 ４４・・・・回動駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 渡邉 健 東京都保谷市下保谷４丁目２番13号

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右に所要の間隔を配して掘削された２
   本の底設導坑のそれぞれに敷設した走行レールと、該両
   走行レールに跨がって走行可能に設置したフレーム本体
   と、該フレーム本体の前側に前記走行レールを跨ぐよう
   に配置した横行レールと、該横行レールに沿って横行し
   つつトンネル前面の部分掘削を行う掘削装置とを備えた
   ルーフシールド装置であって、前記フレーム本体の後部
   に、前記走行レールを跨ぐように設置した組立装置用レ
   ールと、該組立装置用レールに沿って横行駆動可能な横
   行台と、該横行台に上下方向位置を調整可能に支持され
   た昇降台と、該昇降台に平行リンク機構を介して上下に
   平行移動可能に取り付けられ、上面にセグメントクラン
   プ具を備えたセグメント掴み装置と、前記平行リンク機
   構を上下に回動する回動駆動装置とからなるセグメント
   組立装置を備えたことを特徴とするルーフシールド装
   置。