JPH084496A - リングシールド機のセグメント組立て装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業坑が一か所でも、この作業坑からセグメ
ントをリングシールド機全体の周方向に確実に移送して
効率良く順次配設でき、しかも推進ジャッキの邪魔にな
らないように移送の設備を設けることができる。 【構成】 単位掘削機６ａ，６ｂをリング状に連結して
内外２重のスキンプレート11ａ，11ｂを有するシールド
機とするリングシールド機１において、単位掘削機６
ａ，６ｂは間隔を存して上下に推進ジャッキ８を設け、
この推進ジャッキ８間を通過するようにリングシールド
機１の全体の周方向にリング状ガイトレール18を配設
し、ガイトレール18を走行するセグメント保持体19に
は、セグメント10を掴み、該保持体19よりも上および下
に位置付ける平行リンクアーム23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、大断面任意形状のトン
ネルを効率的に構築するリングシールド工法で使用する
リングシールド機のセグメント組立て装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】通常のシールド工法が、全断面を円形掘
削してトンネルを構築しているのに対し、リングシール
ド工法は任意形状の外殻部のみをリング状に先行掘削
し、シールド機内のテール部で覆工体を構築し、その後
に内部の土砂掘削を行いトンネルを完成させる工法であ
る。

【０００３】図９はかかるリングシールド工法の概要を
示すもので、図中１はリングシールド機であり、これに
は覆工体部分のみを先行掘削するため、内外二重のスキ
ンプレートをもつリング状の掘削機が使用される。

【０００４】２はシールド機１に組み込む作業坑で、掘
削土砂の搬出、後述のセグメント３の搬送・組立、コン
クリート打設等の施工に必要な空間である。この作業坑
２はシールド機１の後方でセグメント３により後方へ連
通する導孔として確保され、トンネル完成後は、共同溝
等の用途に利用される。

【０００５】前記セグメント３は作業坑２からリング周
方向に押し出しながら組立てられる。このような組立は
内部地山５の掘削前ではリング内外から覆工に作用する
水圧がほぼ釣り合い、発生断面力が非常に小さくなるこ
とから可能となる。さらに、内部地山５の掘削前にセグ
メント３内を超流動なコンクリート４等で充填して合成
セグメントとする。

【０００６】前記内部地山５の掘削は、リング状覆工体
の完成後に掘削するが、そのため掘削土は産業廃棄物と
ならず処理は容易になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９のリングシールド
機１では作業坑２からリング周方向に順次押し出される
が、セグメント３のスライド長をなるべく短くしてスム
ーズな押し出しを確保するため作業坑２は上下左右で４
個を等間隔で配置している。また、セグメント３のスラ
イドは図示は省略するが、一方のセグメント３の後端面
に係合溝を設け、リング間では連続する係合溝に他方の
グメント３の前端面に突設した係合突条を嵌めそのまま
係合溝をガイドとして行う。

【０００８】このように従来のように作業坑２を複数設
けるのでは、各作業坑２毎にセグメント３の搬入装置や
リフターなどを設けなければならず、リングシールド機
１の全体構造が複雑となる。

【０００９】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、一か所の作業坑からセグメントをリングシールド機
全体の周方向に確実に移送して順次配設でき、しかも推
進ジャッキの邪魔にならないように設けることができる
リングシールド機のセグメント組立て装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、単位掘削機をリング状に連結して内外２重の
スキンプレートを有するシールド機とするリングシール
ド機において、単位掘削機は間隔を存して上下に推進ジ
ャッキを設け、この推進ジャッキ間を通過するようにリ
ングシールド機全体の周方向にリング状ガイドレールを
配設し、ガイドレールを走行するセグメント保持体に
は、セグメントを掴み、該保持体よりも上および下に位
置付ける平行リンクアームを設けたこと、および、平行
リンクアームはセグメントに内設する締結長尺ボルトの
回動手段を備えること、さらに、リング状ガイドレール
は、単位掘削機毎にそのピースが設けられ、単位掘削機
をリング状に連結した際にピース相互でリング状に組立
られることを要旨とするものである。

【００１１】

【作用】請求項１記載の本発明によれば、作業坑内を搬
送されてきたセグメントはリフターで上昇され、ここで
平行リンクアームに掴まれる。そして、そのままガイド
レールに沿ってリングシールド機全体の周方向に移動さ
れ、組む位置までセグメント保持体により搬送される。
その際、セグメントはセグメント保持体と同れレベルの
中間位置を保つでの単位掘削機の比較的幅の狭い内外２
重のスキンプレート間をゆとりをもって移送できる。

【００１２】セグメントを組む位置まで移送したなら
ば、平行リンクアームを上および下に位置付けて組立て
るが、このようにセグメントはアウター用とインナー用
の２重の配列を行うことで、搬送し易い小型のもので
も、必要な覆工厚さを確保できることになる。

【００１３】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、平行リンクアームはセグメントに内設する締
結長尺ボルトの回動手段を有するので、そのままセグメ
ントの締結をこれで行うことができ、一層の自動化が実
現できる。

【００１４】請求項３記載の本発明によれば、リングシ
ールド機自体は単位掘削機をリング状に連結することで
簡単に大型のものが組立られるが、リング状ガイドレー
ルもこの単位掘削機相互の組立とともに、ピース相互で
リング状に組立られるので設置の手数を簡素化すること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明のセグメント組立て装置を備え
たリングシールド機の１例を示す縦断正面図、図２は同
上縦断側面図、図３は同上斜視図である。

【００１６】先にリングシールド機１の全体について説
明すると、図３に示すように上半分分がフード状に突設
した筒形状のものであるが、この筒形状は多数の単位掘
削機６ａと一個の単位掘削機６ｂを連結して形成した。
この単位掘削機６ａは筒を軸方向に縦割りにした断面湾
曲短冊形状であり、単位掘削機６ｂは作業坑２を形成す
るものとして頂部に位置し、掘削面積の広い断面扇型の
形状である。

【００１７】この単位掘削機６ａ，６ｂは、前端に異形
のカッタヘッド７を設け、また、推進ジャッキ８を後方
に向けて上下に間隔を存して配置した。図中９はカッタ
ヘッド７の駆動モータ、10はセグメントである。さら
に、単位掘削機６ａ，６ｂは外側スキンプレート11ａ、
内側スキンプレート11ｂを有する。

【００１８】前記カッタヘッド７の駆動機構としては、
ベアリング軸受けで回転自在に支承され、駆動モータ９
で回転駆動される第１の回転ドラム12と、この第１の回
転ドラム12に偏心調整用ジャッキ16により偏心可能に継
節される第２の回転ドラム14と、該第２の回転ドラム14
とカッタヘッド７とを連結する駆動軸15とからなる揺動
機構である。

【００１９】掘削を行うには駆動モータ９を始動すると
これにより第１の回転ドラム12が回転駆動される。そし
て、第１の回転ドラム12の回転駆動は第２の回転ドラム
14に伝わり、この第２の回転ドラム14も回転するが、該
第２の回転ドラム14の回転は第１の回転ドラム12とは軸
芯を一致させているので、第２の回転ドラム14はベアリ
ング軸受け13を介して継節するカッタヘッド７の駆動軸
15を回転させることはなく、カッタヘッド７は停止状態
のままである。

【００２０】そこで、偏心調整用ジャッキ16を伸長して
第１の回転ドラム12に対して第２の回転ドラム14を偏心
させ、この第２の回転ドラム14を偏心回転させる。その
結果、カッタヘッド７の駆動軸15にはこの第２の回転ド
ラム14の偏心量分の揺動が加えられ、カッタヘッド７は
揺動駆動により掘削を行う。また、各単位掘削機６ａ、
単位掘削機６ｂのカッタヘッド７はこれらを相互に密に
ならべて一枚のリング状の大型異形カッタヘッドをなす
ようにしたものであり、同一方向に揺動させることで未
掘削部分がない状態で掘削することができる。

【００２１】前記単位掘削機６ａ，６ｂの上下に間隔を
存する推進ジャッキ８間を通過するようにリングシール
ド機１の全体周方向にリング状ガイドレール18を配設
し、このガイドレール18にセグメント保持体19を走行自
在に設置する。該リング状ガイドレール18は各単位掘削
機６ａ，６ｂ毎にそのピース18ａが予め組み込まれてお
り、単位掘削機６ａ，６ｂを連結する際にはこのピース
18ａ同士も自動的に連結されてリング状ガイドレール18
の全体を形成するようにした。

【００２２】該セグメント保持体19の走行機構としては
駆動ローラによる自走台車としてもいが、本実施例では
図６〜図８に示すようにチエーン20をガイドレール18に
並ぶようにリング状に配置してあり、このチエーン20を
単位掘削機６ａ，６ｂ側に駆動歯車として設けたスプロ
ケット21で回動するようにした。そして、セグメント保
持体19を該チエーン20で牽引するものとする。図中22は
前記スプロケット21の駆動モータである。

【００２３】セグメント保持体19はセグメント10を掴む
平行リンクアーム23をシリンダ24で前後動自在に設け、
さらに平行リンクアーム23には、セグメント10の掴み具
を兼ねるものとしてセグメント10に内設する締結長尺ボ
ルト25の回動手段としてのドライバー26を取り付ける。

【００２４】単位掘削機６ｂの下部では、前記ガイドレ
ール18の下方に単位掘削機６ｂの長さ方向にレール29を
敷設し、昇降ジャッキ27ａによるリフター27を有する台
車28をこのレール29上に走行可能に配置する。

【００２５】図中30は図示は省略するセグメントの搬入
手段からセグメント10を受けるセングメント送り装置
で、これは、本体30ａに対し、モータ30ｆで回転し、シ
リンダ30ｂで前後動するスライドアーム30ｃと、このス
ライドアーム30ｃのヘッド部に設けた昇降シリンダ30ｄ
で昇降するセグメント掴み部30ｅからなり、このセグメ
ント送り装置30は前記リフター27を有する台車28に対応
して設置される。

【００２６】次に、使用法および動作について説明する
と、セグメント10は作業坑２を図示しないトロッコ等の
セグメントの搬入手段で後方から運ばれてきて、セグメ
ント送り装置30の上に置かれ、セグメント掴み部30ｅで
ロックされる。

【００２７】そして、このセグメント掴み部30ｅでロッ
クされたセグメント10は、スライドアーム30ｃと昇降シ
リンダ30ｄにより前後および上下に移動し、台車28のリ
フター27に渡される。

【００２８】リフター27が上昇してセグメント10をセグ
メント保持体19に近づけると、このセグメント保持体19
では平行リンクアーム23がシリンダ24で前後動して、先
端のドライバー26がセグメント10に内設する締結長尺ボ
ルト25の端に嵌まり、セグメント10をロックする。図８
に示すように、その際、セットピン31を介在させるよう
にしてもよい。

【００２９】このように平行リンクアーム23でセグメン
ト10を掴んだセグメント保持体19は、駆動モータ22で回
動するスプッロケット21でチエーン20が牽引されるとこ
れに引きずられてガイドレール18に沿って移動し、単位
掘削機６ｂから出て該セグメント10を組立てるべき場所
の単位掘削機６ａまで、リングシールド機１を周方向に
移動する。

【００３０】その際、平行リンクアーム23は中間位置を
保つのでセグメント10はセグメント保持体19と同レベル
の中間位置となり、単位掘削機６ａの比較的幅の狭い内
外２重の外側スキンプレート11ａと内側スキンプレート
11ｂ間をゆとりをもって移送できる。

【００３１】セグメント10を組む位置まで移送したなら
ば、このセグメント10がアウター用のものかインナー用
のものかで、セグメント10を上もしくは下に位置付ける
ようにし、そのままドライバー26を駆動すれば、セグメ
ント10は締結長尺ボルト25同士の結合でリング間接合が
なされる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明のリングシール
ド機のセグメント組立て装置は、作業坑が一か所でも、
この作業坑からセグメントをリングシールド機全体の周
方向に確実に移送して効率良く順次配設でき、しかも推
進ジャッキの邪魔にならないように移送の設備を設ける
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセグメント組立て装置を備えたリング
シールド機の１例を示す縦断正面図である。

【図２】本発明のセグメント組立て装置を備えたリング
シールド機の１例を示す縦断側面図である。

【図３】本発明のセグメント組立て装置を備えたリング
シールド機の１例を示す斜視図である。

【図４】本発明のセグメント組立て装置のアウター用セ
グメントの組立状態を示す縦断背面図である。

【図５】本発明のセグメント組立て装置のインナー用セ
グメントの組立状態を示す縦断背面図である。

【図６】本発明のセグメント組立て装置の縦断側面図で
ある。

【図７】本発明のセグメント組立て装置の平面図であ
る。

【図８】本発明のセグメント組立て装置のセグメントを
掴んた状態の１部切欠いた平面図である。

【図９】リングシールド工法の一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…リングシールド機 ２…作業坑 ３…セグメント ４…コンクリー
ト ５…内部地山 ６ａ，６ｂ…単
位掘削機 ７…カッタヘッド ８…推進ジャッ
キ ９…駆動モータ 10…セグメント 11ａ，11ｂ…スキンプレート 12…第１の回転
ドラム 13…ベアリング軸受け 14…第２の回転
ドラム 15…駆動軸 16…偏心調整用
ジャッキ 18…ガイドレール 18ａ…ピース 19…セグメント
保持体 20…チエーン 21…スプロケッ
ト 22…駆動モータ 23…平行リンク
アーム 24…シリンダ 25…締結長尺ボ
ルト 26…ドライバー 27…リフター 27ａ…昇降ジャッキ 28…台車 29…レール 30…セングメン
ト送り装置 30ａ…本体 30ｂ…シリンダ 30ｃ…スライドアーム 30ｄ…昇降シリ
ンダ 30ｅ…セグメント掴み部 30ｆ…モータ 31…セットピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単位掘削機をリング状に連結して内外２
   重のスキンプレートを有するシールド機とするリングシ
   ールド機において、単位掘削機は間隔を存して上下に推
   進ジャッキを設け、この推進ジャッキ間を通過するよう
   にリングシールド機全体の周方向にリング状ガイドレー
   ルを配設し、ガイドレールを走行するセグメント保持体
   には、セグメントを掴み、該保持体よりも上および下に
   位置付ける平行リンクアームを設けたことを特徴とする
   リングシールド機のセグメント組立て装置。
2. 【請求項２】 平行リンクアームは、セグメントに内設
   する締結長尺ボルトの回動手段を備える請求項１記載の
   リングシールド機のセグメント組立て装置。
3. 【請求項３】 リング状ガイドレールは、単位掘削機毎
   にそのピースが設けられ、単位掘削機をリング状に連結
   した際にピース相互でリング状に組立られる請求項１お
   よび請求項２記載のリングシールド機のセグメント組立
   て装置。