JPH089279Y2 - シールド掘削機のセグメント供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は，坑口からセグメント搬送台車により搬送し
てきたセグメントをストツク台車からシールド掘削機本
体のエレクタへ供給するシールド掘削機のセグメント供
給装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のシールド掘削機のセグメント供給装置を第４図
により説明すると，（1a）（1b）（1c）がセグメント，
（2a）がシールド掘削機本体，（2b）が同シールド掘削
機本体（2a）のフレーム，（2c）がホイストレール（5
a）の前端部を上記フレーム（2b）に枢支するピン，（2
d）がエレクタ，（3a）がセグメント（1a）（1b）（1
c）をストツクするストツク台車，（3b）が同ストツク
台車（3a）の上部に取付けたホイストレール，（3c）が
上記ホイストレール（5a）の後端部を上記ストツク台車
（3a）の前端部に枢支するピンで，上記ホイストレール
（5a）は，ストツク台車（3a）の上部（ホイストレール
（3b））から上記シールド掘削機本体（2a）のフレーム
（2b）へ下向きに傾斜している。また（4a）がセグメン
ト搬送用ホイスト，（4b）が上記ホイストレール（3b）
上及び上記ホイストレール（5a）上を走行する同セグメ
ント搬送用ホイスト（4a）の走行部，（4c）が同セグメ
ント搬送用ホイスト（4a）のセグメント把持部，（6a）
が既設セグメントで，坑口からセグメント搬送台車（図
示せず）により搬送されてきたセグメントをシールド掘
削機の後部近傍で同セグメント搬送台車からストツク台
車（3a）上に移し替えて，一時的にストツクする（（1
a）（1b）（1c）参照）。このセグメント（1a）（1b）
（1c）のうち，最上段のセグメント（1a）をセグメント
搬送用ホイスト（4a）により掴持して，ホイストレール
（3b）（5a）上をシールド掘削機（2a）に向かい走行
し,A位置に達すると，セグメント（1a）を回転させて，
シールド掘削機本体（2a）のエレクタ（2d）により把持
可能な姿勢とし，次いでセグメント（1a）をＡ位置→Ｂ
位置（エレクタ（2d）の把持位置）へ移動させて，荷卸
しする。

（考案が解決しようとする課題） 前記第４図に示す従来のシールド掘削機のセグメント
供給装置には，次の問題があった。即ち，ホイストレー
ル（3b）のストツク台車（3a）上での設置高さH₁は，セ
グメント搬送用ホイスト（4a）が把持した最上段のセグ
メント（1a）を搬送するとき，このセグメント（1a）の
底部を次上段のセグメント（1b）の最頂部に接触させな
い高さに決められている。またホイストレール（5a）の
シールド掘削機本体フレーム（2b）上での取付け高さH₂
は，セグメント搬送用ホイスト（4a）をシールド掘削機
本体（2a）の関連機器や既設セグメント（6a）に接触さ
せない高さに決められている。またこの取付け高さH
₂は,B位置（エレクタ（2d）の把持位置）での荷卸し高
さを可能な限り小さくして，作業員の安全を確保する点
からも決められている。またホイストレール（5a）の下
り勾配αは，セグメント搬送用ホイスト（4a）がストツ
ク台車（3a）から出て下り勾配を走行する際，把持した
セグメント（1a）の上端部をホイストレール（3b）（5
a）に接触させない勾配に決められている。このため,B
位置（エレクタ（2d）の把持位置）とＣ位置（ストツク
台車（3a）の中心位置）との間の距離Ｌが長くなって，
小屈曲トンネルを掘削する場合，セグメント（1a）をセ
グメントストツク台車（3a）からシールド掘削機本体
（2a）へ搬送できなくなる。即ち， 第５図は,B位置（エレクタ（2d）の把持位置）付近で
のホイストレール（5a）とセグメント（1a）との関係を
示し，第６図は,C位置（ストツク台車（3a）の中心位
置）付近でのホイストレール（5a）とセグメント（1a）
との関係を示している。これらの第5,6図において，（h
₁）（h₂）（h₃）は，ホイストレール（5a）とセグメン
ト（1a）との間隔である。この間隔（h₁）（h₂）（h₃）
を比較すると，h₂＜h₁，h₃＜h₁になり，セグメント（1
a）の最上部をホイストレール（5a）に接触させないよ
うにホイストレール（5a）の下り勾配αを小さくする必
要がある。このことから,B位置（エレクタ（2d）の把持
位置）とＣ位置（ストツク台車（3a）の中心位置）との
間の距離Ｌが大きくなる。

第７図は，前記第４図のシールド掘削機のセグメント
供給装置を小屈曲半径のトンネルに適用した場合の平面
図である。同第７図から明らかなようにホイストレール
（5a）が既設セグメント（6a）に接触し，セグメント搬
送用ホイスト（4a）がホイストレール（5a）に沿って移
動できなくなって，セグメント（1a）のストツク台車
（3a）からエレクタ（2d）への搬送が不可能になる。

また第８図は，第４図のＡ位置でのホイスト（4a）及
びセグメント（1a）の状態を示しており，この部分で
は，セグメント（1a）の搬送も，回転も不可能になる。

また第９図は，第４図のＢ位置（エレクタ（2d）の把
持位置）でのセグメント（1a）の状態を示しており，こ
の部分では，セグメント（1a）が既設セグメント（6a）
に接触する。またこの位置では，第７図に示すようにエ
レクタ（2d）の回転軸の移動軌跡Ｄとセグメント（1a）
の進行方向軸線Ｅ（ホイストレール（5a）の軸線）との
間には，βの偏角があり，そのため，セグメント（1a）
を回転させて，エレクタ（2d）の回転面Ｂ′−Ｂ′にセ
グメント（1a）の径方向断面を合致させる必要がある。

以上の問題は，トンネルの屈曲半径と同一半径の円弧
状ホイストレール（5a）を使用することにより，解消で
きるが，この場合，円弧状ホイストレール（5a）に捻じ
りトルクを作用させて，強度的に問題を生じる。また直
線トンネル，逆半径トンネル，異半径トンネルの掘削時
には，これらのトンネルに応じた専用のホイストレール
（5a）に取り替える必要があり，実用上極めて不便であ
る。

本考案は前記の問題点に鑑み提案するものであり，そ
の目的とする処は，小屈曲トンネルでも，セグメントを
ストツク台車からシールド掘削機本体のエレクタ把持位
置へ既設セグメントに接触させることなく搬送できる。
またセグメントをエレクタ把持位置にエレクタ回転面と
セグメント半径方向断面とを一致させて荷卸しできる。
また直線トンネル，逆半径トンネル，異半径トンネル等
の掘削時，セグメントの供給に共用できて，セグメント
の巻建て能率を向上できるシールド掘削機のセグメント
供給装置を提供しようとする点にある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本考案のシールド掘削
機のセグメント供給装置は，セグメントをストツクする
ストツク台車（3a）とその前方に位置するレール昇降台
車（7a）とその前方に位置するシールド掘削機本体（2
a）とを有し、ストツク台車（3a）上部に取付けた連結
フレーム（3d）とレール昇降台車（7a）後上部に取付け
た連結フレーム（7b）とをピン（3c）により枢支し、ス
トツク台車（3a）上部にホイストレール（3b）を取付
け、レール昇降台車（7a）後上部にホイストレール（7
h）を取付け、これらのホイストレール（3b）（7h）を
接続するホイストレール（3f）を上記ピン（3c）により
旋回可能に支持し、上記ホイストレール（7h）に接続す
る中間ホイストレール（7i）をレール昇降台車（7a）に
昇降可能に設け、同中間ホイストレール（7i）に接続す
るホイストレール（7j）を上記ホイストレール（7h）に
昇降及び旋回可能に取付け、レール昇降台車（7a）前下
部の連結フレーム（5a）とシールド掘削機本体（2a）後
下部の連結フレーム（2b）とをピン（2c）により枢支
し、レール昇降台車（7a）前下部にホイストレール（5
b）を取付け、シールド掘削機本体（2a）後下部にホイ
ストレール（2g）を取付け、これらのホイストレール
（5b）（2g）を接続するホイストレール（2f）を上記ピ
ン（2c）により旋回可能に支持している。

（作用） 本考案のシールド掘削機のセグメント供給装置は前記
のように構成されており、ストツク台車（3a）とレール
昇降台車（7a）とシールド掘削機本体（2a）とがトンネ
ルの屈曲半径と同一半径の円弧に沿って並ぶ状態から、
セグメント搬送用ホイスト（4a）によりストツク台車
（3a）上のセグメントを吊り上げ支持し、次いでセグメ
ント搬送用ホイスト（4a）をストツク台車（3a）上部の
ホイストレール（3b）→旋回可能なホイストレール（3
f）→レール昇降台車（7a）後上部のホイストレール（7
h）→レール昇降台車（7a）の中間ホイストレール（7
i）→昇降及び旋回可能なホイストレール（7j）→レー
ル昇降台車（7a）前下部のホイストレール（5b）→旋回
可能なホイストレール（2f）を経てシールド掘削機本体
（2a）のエレクタ位置に走行させる。

（実施例） 次に本考案のシールド掘削機のセグメント供給装置を
第1,2,3図に示す一実施例により説明すると，（1a）（1
b）（1c）がセグメント，（2a）がシールド掘削機本
体，（2d）が同シールド掘削機本体（2a）内に設けたエ
レクタ，（7a）がレール昇降台車，（3a）がストツク台
車，（2b）が上記シールド掘削機本体（2a）のフレーム
に固定した連結フレーム，（5a）が同連結フレーム（2
b）にピン（2c）を介して連結した連結フレーム，（7
k）が上記レール昇降台車（7a）の前上部に取付けた連
結フレーム，（71）が同連結フレーム（7k）と上記連結
フレーム（5a）の後上端部とを枢支するピン，（7b）が
上記レール昇降台車（7a）の後上部に固定した連結フレ
ーム，（3d）が上記ストツク台車（3a）の上部に固定し
た連結フレーム，（3c）が上記連結フレーム（7b）（3
d）を枢支するピン，（2g）が上記シールド掘削機本体
（2a）のフレームに固定したホイストレール，（2f）が
上記ピン（2c）に軸受（2e）を介して取付けたホイスト
レール，（5b）が上記レール昇降台車（7a）の前下部に
固定したホイストレール，（7h）が上記レール昇降台車
（7a）の後上部に固定したホイストレール，（3f）が上
記ピン（3c）に軸受（3e）を介して取付けたホイストレ
ール，（3b）が上記ストツク台車（3a）の上部に固定し
たホイストレール，（7c）（7c）及び（7d）（7d）が上
記レール昇降台車（7a）に設けた昇降ガイドフレーム，
（7e）が上記昇降ガイドフレーム（7c）（7c）により昇
降可能に支持された昇降フレーム，（7i）が同昇降フレ
ーム（7e）に取付けた中間ホイストレール，（7f）が上
記昇降ガイドフレーム（7d）（7d）により昇降可能に支
持された昇降フレーム，（7j）が同昇降フレーム（7f）
に軸受（7g）を介して取付けたホイストレールである。

次に前記第1,2,3図に示すシールド掘削機のセグメン
ト供給装置の作用を具体的に説明する。第1,2,3図は、
ストツク台車（3a）とその前方に位置するレール昇降台
車（7a）とその前方に位置するシールド掘削機本体（2
a）とがトンネルの屈曲半径と同一半径の円弧に沿って
配列された状態を示している。この状態で，セグメント
をストツク台車（3a）→レール昇降台車（7a）→シール
ド掘削機本体（2a）に供給するには，先ず第１図のＡ位
置で，セグメント搬送用ホイスト（4a）によりセグメン
ト（1a），即ち，ストツク台車（3a）上にエレクタ（2
d）での巻建て方向と同じ方向にストツクされたセグメ
ント（1a）（1b）（1c）のうち，最上段のセグメント
（1a）を把持して，吊り上げる。このとき，セグメント
（1a）（1b）（1c）は，上記方向にストツクされてお
り，吊り上げる最上段セグメント（1a）は，次上段のセ
グメント（1b）の弧状の跳ね上がり代以上に吊り上げる
必要がなく，最上段セグメント（1a）の吊り上げ代が減
少して，ホイストレール（3b）の高さが低くてよくな
る。次いでセグメント搬送用ホイスト（4a）を互いに接
続しているホイストレール（3b）→ホイストレール（3
f）へ走行させ,B位置に達したら，ホイストレール（3
f）を軸受（3e）を中心に旋回させて，ホイストレール
（3f）の左端部をホイストレール（7h）の右端部に接続
させ、次いでセグメント搬送用ホイスト（4a）にホイス
トレール（3f）→ホイストレール（7h）に走行させ,C位
置に達したら，昇降フレーム（7e）とホイストレール
（7i）とセグメント搬送用ホイスト（4a）とを下降さ
せ，ホイストレール（7i）がホイストレール（7j）位置
まで下降したら，ホイストレール（7j）を軸受（7g）を
中心に旋回させて，同ホイストレール（7j）の右端部を
上記ホイストレール（7i）の左端部に接続させ，次いで
セグメント搬送用ホイスト（4a）をホイストレール（7
i）→ホイストレール（7j）に走行させ,D位置に達した
ら，昇降フレーム（7f）とホイストレール（7j）とセグ
メント搬送用ホイスト（4a）とを下降させ，ホイストレ
ール（7j）がホイストレール（5b）位置まで下降した
ら，ホイストレール（7j）を軸受（7g）を中心に旋回さ
せて，ホイストレール（7j）を左端部をホイストレール
（5b）の右端部に接続させ，次いでセグメント搬送用ホ
イスト（4a）をホイストレール（7j）→ホイストレール
（5b）→ホイストレール（2f）に走行させ,E位置に達し
たら，ホイストレール（2f）を軸受（2e）を中心に旋回
させて，ホイストレール（2f）の左端部をホイストレー
ル（2g）の右端部に接続させ，次いでセグメント搬送用
ホイスト（4a）をホイストレール（2f）→ホイストレー
ル（2g）に走行させ,F位置（エレクタ（2d）の把持位
置）に達したら，セグメント（1a）をセグメント搬送用
ホイスト（4a）から荷下ろしする。第2,3図から明らか
なようにホイストレール（3b）（3f）（7h）（7i）（7
j）（5b）（2f）（2g）に沿ったセグメント搬送用ホイ
スト（4a）の移動軌跡と，トンネルの屈曲半径と同一半
径の円弧との偏差は，小さく，エレクタ（2d）の回転面
に直角に取付けられたホイストレール（2g）上のセグメ
ント搬送用（4a）により把持されているセグメント（1
a）の向き（半径方向断面）がエレクタ（2d）の回転面
と平行になる。

（考案の効果） 本考案のシールド掘削機のセグメント供給装置は前記
のようにストツク台車とレール昇降台車とシールド掘削
機本体とがトンネルの屈曲半径と同一半径の円弧に沿っ
て並ぶ状態から，セグメント搬送用ホイストによりスト
ツク台車上のセグメントを吊り上げ支持し，次いでセグ
メント搬送用ホイストをストツク台車のホイストレール
→旋回可能なホイストレール→レール昇降台車後上部の
ホイストレール→レール昇降台車上の下降，旋回可能な
ホイストレール→レール昇降台車前下部のホイストレー
ル→旋回可能なホイストレールを経てシールド掘削機本
体のエレクタ位置に走行させるので，セグメントの向き
を供給の途中で変える必要がなくて，小屈曲トンネルで
も，セグメントをストツク台車からシールド掘削機本体
のエレクタ把持位置へ既設セグメントに接触させること
なく搬送できる上に，セグメントをエレクタ把持位置に
エレクタ回転面とセグメント半径方向断面とを一致させ
て荷卸しできる。

またストツク台車とレール昇降台車とシールド掘削機
本体との間に位置する各ホイストレールとレール昇降台
車上のホイストレールとを旋回させて，セグメント搬送
用ホイストをトンネルの屈曲半径と同一半径の円弧に沿
い走行させるようにしており，直線トンネル，逆半径ト
ンネル，異半径トンネル等の掘削時，上記セグメント供
給装置をセグメントの供給に共用できて，セグメントの
巻建て能率を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わるシールド掘削機のセグメント供
給装置の一実施例を示す側面図，第２図はその平面図，
第３図は第１図の矢視III−III線に沿う作用説明図，第
４図は従来のシールド掘削機のセグメント供給装置を示
す側面図，第5,6図は同セグメント供給装置のセグメン
ト吊り下げ支持状態を示す正面図，第７図は同セグメン
ト供給装置の平面図，第8,9図は同セグメント供給装置
での供給セグメントと既設セグメントとの関係を示す説
明図である。 （1a）（1b）（1c）……セグメント，（2a）……シール
ド掘削機本体，（3a）……ストツク台車，（7a）……レ
ール昇降台車，（2f）（2g）（3b）（3f）（7h）（7i）
（7j）（5b）……ホイストレール，（2b）（3d）（5a）
（7b）……連結フレーム，（4a）……セグメント搬送用
ホイスト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セグメントをストツクするストツク台車
   （3a）とその前方に位置するレール昇降台車（7a）とそ
   の前方に位置するシールド掘削機本体（2a）とを有し、
   ストツク台車（3a）上部に取付けた連結フレーム（3d）
   とレール昇降台車（7a）後上部に取付けた連結フレーム
   （7b）とをピン（3c）により枢支し、ストツク台車（3
   a）上部にホイストレール（3b）を取付け、レール昇降
   台車（7a）後上部にホイストレール（7h）を取付け、こ
   れらのホイストレール（3b）（7h）を接続するホイスト
   レール（3f）を上記ピン（3c）により旋回可能に支持
   し、上記ホイストレール（7h）に接続する中間ホイスト
   レール（7i）をレール昇降台車（7a）に昇降可能に設
   け、同中間ホイストレール（7i）に接続するホイストレ
   ール（7j）を上記ホイストレール（7h）に昇降及び旋回
   可能に取付け、レール昇降台車（7a）前下部の連結フレ
   ーム（5a）とシールド掘削機本体（2a）後下部の連結フ
   レーム（2b）とをピン（2c）により枢支し、レール昇降
   台車（7a）前下部にホイストレール（5b）を取付け、シ
   ールド掘削機本体（2a）後下部にホイストレール（2g）
   を取付け、これらのホイストレール（5b）（2g）を接続
   するホイストレール（2f）を上記ピン（2c）により旋回
   可能に支持したことを特徴とするシールド掘削機のセグ
   メント供給装置。