JPH1130096A - セグメント供給・搬送設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールド掘進機と一体的に移動する後方台車
を、施工セグメントの内面に支持案内させる形式で、セ
グメントのストック機能を構造簡単にかつコンパクトに
構成し得るセグメント供給・搬送設備を提供することを
目的とする。 【解決手段】 セグメント搬入台車65により搬入してき
たセグメント６を、移載装置60により後方台車20側に移
し、そして、後方台車20内で往復走行自在な搬送台車40
により先詰め状態になるように順送り搬送することによ
り、後方台車20内に、セグメント６を逐次供給（補充）
してストレージ（ストック）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばシールド
工事（シールド工法）において、地上側より立坑内を通
してトンネル坑側に搬入されたセグメント（トンネル覆
工材）を、このトンネル坑内において搬送したのちエレ
クタに供給するのに採用されるセグメント供給・搬送設
備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の設備としては、たとえば
特開平４−333800号公報に見られる覆工材搬送装置が提
供されている。この従来構成は、シールド機の後方にエ
レクタが配設され、このエレクタの後方に、シールド機
に連結部材を介して一体的に連結された後続台車が配設
され、この後続台車の下方空間部に、後続台車とともに
移動可能な覆工材搬送コンベヤが配設され、前記後続台
車の前部に前部クレーンが配設されるとともに、後部に
後部クレーンが配設されている。

【０００３】この従来構成によると、牽引車によりトロ
台車を走行させることで、このトロ台車上に載置した複
数枚の覆工材をトンネル内を通じて搬送し、この搬送し
てきた覆工材を、後部クレーンによって一枚ずつ搬送コ
ンベヤ上に移載させ、そして搬送コンベヤによりコレク
タ側に搬送した覆工材を、前部クレーンによって一枚ず
つエレクタに渡している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
構成によると、セグメントをストックするための搬送コ
ンベヤを別個に設けることで、機能が分散されて構造が
複雑になり、また搬送コンベヤは、ストックしている重
量大なセグメント群を一挙に送ることから、大型化かつ
駆動力が大となり、さらには騒音も大きくなる。しか
も、シールド機に連結部材を介して剛体化された後続台
車は、セグメント覆工の内面に支持案内される無軌道式
であることから、左右の段差を吸収できず、移動時の摩
擦抵抗が大きいものになる。

【０００５】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、セグメントのストック機能を構造簡単にかつコンパ
クトに構成し得るセグメント供給・搬送設備を提供する
ことを目的としたものである。

【０００６】また請求項４記載の発明は、シールド掘進
機に一体状の後方台車を、円滑にかつ摩擦抵抗を小さく
して移動し得るセグメント供給・搬送設備を提供するこ
とを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載のセグメント供給
・搬送設備は、施工セグメントの内面に支持案内され
て、シールド掘進機と一体的に移動される後方台車が配
設され、この後方台車には、移動方向に沿って往復走行
自在な自走式の搬送台車が組み込まれ、前記後方台車の
後部に、セグメント搬入台車で搬入されたセグメントを
後方台車側に移す移載装置が設けられていることを特徴
としたものである。

【０００８】したがって請求項１の発明によると、セグ
メント搬入台車により搬入してきたセグメントを、移載
装置により後方台車側に移し、そして、後方台車内で往
復走行自在な搬送台車により先詰め状態になるように順
送り搬送することにより、後方台車内に、セグメントを
逐次供給（補充）してストレージ（ストック）し得る。

【０００９】また本発明の請求項２記載のセグメント供
給・搬送設備は、上記した請求項１記載の構成におい
て、後方台車には、左右一対の支持体からなるセグメン
ト支持部が移動方向に沿って形成され、搬送台車は、左
右一対の支持体間で走行自在であるとともに、両支持体
間で昇降自在なセグメント受け体が設けられていること
を特徴としたものである。

【００１０】したがって請求項２の発明によると、セグ
メントを移載装置によりセグメント支持部上に移し得、
そして、搬送台車の後方台車内での往復走行動と、セグ
メント受け体の昇降動との組み合わせ動作により、この
搬送台車によって、セグメント支持部上のセグメント群
を先詰め状態になるように順送り搬送し得る。

【００１１】そして本発明の請求項３記載のセグメント
供給・搬送設備は、上記した請求項１または２記載の構
成において、搬送台車により供給されたセグメントをエ
レクタに移す受け渡し手段が設けられていることを特徴
としたものである。

【００１２】したがって請求項３の発明によると、最前
端のセグメントを、受け渡し手段を介してエレクタ側に
移して、新たな施工セグメントを形成し得る。さらに本
発明の請求項４記載のセグメント供給・搬送設備は、上
記した請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、
シールド掘進機と後方台車とは、ローリング防止機能を
有する自在継手を介して連結されていることを特徴とし
たものである。

【００１３】したがって請求項４の発明によると、シー
ルド掘進機の前進に伴って後方台車を無軌道式で移動さ
せる際に、左右の段差などにより生じようとする摩擦抵
抗を自在継手によって吸収し得、そして、後方台車のロ
ーリングは、自在継手のローリング防止機能により防止
し得る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図に基づいて説明する。図１、図２において、トンネル
坑１は、シールド掘進機10により掘進されたトンネルの
内面にセグメントが組み立てられることにより、すなわ
ち施工セグメント５により形成される。前記シールド掘
進機10の後方には、トンネル坑１の中央部分に位置され
る自在継手11を介して、このシールド掘進機10に連結さ
れた後方台車20が配設されている。

【００１５】図１〜図４において、前記後方台車20の本
体は、連結により一体化された前位本体21Ａと後位本体
21Ｂからなり、これら前位本体21Ａと後位本体21Ｂは、
正面視で施工セグメント５の内面５ａと同心状の下位円
弧状部22と、この下位円弧状部22の上に架設された上位
枠組み状部23などにより構成される。そして下位円弧状
部22には、前位本体21Ａから前方へ突出する前方突出部
22ａが形成されている。

【００１６】前記下位円弧状部22の下面側において、移
動方向（前後方向）の複数箇所でかつ左右方向で振り分
けた二箇所には、それぞれ左右方向ピン24を介してロー
ラ取り付け台25が揺動自在に取り付けられ、これらロー
ラ取り付け台25には、前後一対のローラ（車輪）26が、
左右方向のローラ軸27を介して遊転自在に設けられてい
る。そして各ローラ26が施工セグメント５の内面５ａに
支持案内されることで、後方台車20は、無軌道式でシー
ルド掘進機10と一体的に移動される。

【００１７】前記下位円弧状部22の上面側には、その左
右方向における中央部分に溝状の凹所28が形成されると
ともに、この凹所28の両側に位置される左右一対の支持
体29からなるセグメント支持部30が、移動方向に沿って
形成されている。両支持体29の上面は、正面視で円弧状
の支持面29ａに形成され、以てセグメント支持部30は、
移動方向の複数箇所（所定ピッチ状）において施工前の
セグメント６を支持すべく構成されている。前記凹所28
の底面は走行支持面31に形成され、そして両側面には、
ガイドレール32が移動方向に沿って設けられている。

【００１８】前記後方台車20には、移動方向に沿って往
復走行自在な自走式の搬送台車40が組み込まれている。
すなわち、搬送台車40は前記凹所28内に位置され、その
本体41の下部複数箇所には、前記走行支持面31上で転動
自在な走行車輪42が設けられるとともに、本体41の両側
部複数箇所には、前記ガイドレール32に案内されるガイ
ドローラ43が設けられる。さらに本体41には、前記走行
車輪42に連動されかつ正逆駆動自在な走行動装置（モー
タなど）44が設けられている。

【００１９】前記本体41の上方には、昇降動装置（ジャ
ッキ装置など）45を介してセグメント受け体46が設けら
れている。このセグメント受け体46は左右一対であっ
て、両支持体29間で昇降自在に構成されるとともに、そ
の昇降により支持面29ａに対して出退自在に構成され、
そしてセグメント６を支持し得る長さに設定されてい
る。

【００２０】なお、後方台車20の前位本体21Ａには、そ
の上部空間を利用して、油タンク34、ナット、座金など
搬送用のコンベヤ35、バルブスタンド36、バイパスユニ
ット37などの各種装置、機器が配設されるとともに、運
転室38が形成されている。

【００２１】図１、図５、図６において、前記シールド
掘進機10と後方台車20との間には、複数枚のセグメント
６を把持自在なエレクタ（セグメント組立装置）50が配
設されている。すなわち、シールド掘進機10の中央部か
らは作業台51が後方に連設され、この作業台51に対して
エレクタ50が、前後動自在ならびに回動自在に設けられ
ている。そして、エレクタ50には、昇降動自在なセグメ
ント把持手段（受け渡し手段の一例）52が設けられてい
る。

【００２２】前記自在継手11は、作業台51の後端と前位
本体21Ａの前端との間に設けられるもので、ローリング
に対応できる構成とされている。すなわち作業台51の後
端には、上下一対の支持部材12を介して上下方向ピン13
が設けられ、この上下方向ピン13に貫通孔14を介して外
嵌される連結板15が前位本体21Ａの前端に固定されてい
る。

【００２３】ここで両支持部材12の上下間隔に対して連
結板15の厚さは薄くされるとともに、上下方向ピン13の
径に対して貫通孔14の径を大きくされ、以て上下方向ピ
ン13に対して連結板15が上下動や回動を行えるように構
成されている。そして、貫通孔14の前後において連結板
15からは、両支持部材12の前後面に対して当接自在なブ
ラケット16が連設されている。以上の12〜16などにより
自在継手11が構成される。

【００２４】前記後方台車20の後部には、セグメント搬
入台車（後述する。）で搬入されたセグメント６を後方
台車20側に移す移載装置60が設けられている。すなわ
ち、図１、図３において、後位本体21Ｂの上部空間を利
用して前後方向に沿ったレール61が配設され、このレー
ル61はモノレールであって、上位枠組み状部23における
天井部材の下面間に固定されている。その際にレール61
の後端は、後位本体21Ｂから後方へ突出されている。そ
して前記レール61に支持案内される一台（または複数
台）の吊上げ移送体62が設けられる。この吊上げ移送体
62は自走形式であって、それぞれチェーンブロック形式
のセグメント吊り装置63が設けられる。

【００２５】前記後方台車20の後方には、床側軌条２に
支持案内されるセグメント搬入台車65が配設されてい
る。ここで床側軌条２は、施工セグメント５の中間下部
寄りのレベルに架設された足場装置３の上に、左右一対
に敷設されている。前記セグメント搬入台車65は、その
上面にセグメント載置部66が形成された台車本体67と、
この台車本体67の下面側で四隅部分に設けられた車輪68
などにより構成され、これら車輪68を介して床側軌条２
に支持案内される。

【００２６】以下に、上記した実施の形態における作用
を説明する。シールド掘進機10の前進に伴って、自在継
手11などを介して後方台車20を一体的に移動させる。こ
のとき後方台車20の移動は、ローラ26群が施工セグメン
ト５の内面５ａ上を転動することで、無軌道式で行われ
る。

【００２７】その際に、後方台車20は無軌道式で移動さ
れることで、左右の段差などにより摩擦抵抗が生じよう
とするが、これは、上下方向ピン13に対して連結板15が
相対的に上下動や回動することで吸収し得、以て後方台
車20を、円滑にかつ摩擦抵抗を小さくして移動し得る。
そして、後方台車20は構造上、大きくローリングしない
が、多少のローリングがあり、このローリングを自在継
手１により、シールド掘進機10に影響を与えないように
している。

【００２８】このような移動のとき、セグメント支持部
30は、複数枚のセグメント６を直線状で支持し、ストレ
ージ状（ストック状）としている。その際にセグメント
６群は、搬送台車40による順送り搬送（後述する。）に
よって、最前端を第１の位置（基準位置）として、第２
の位置、第３の位置というように、先詰め状態で支持さ
れている。

【００２９】まず、最前端である第１の位置のセグメン
ト６を、搬送台車40によってセグメント支持部30から取
り出し、セグメント把持手段52の作動域に供給する。す
なわち、図４実線に示すように、セグメント受け体46が
下降している搬送台車40を第１の位置へ走行させ、そし
て昇降動装置45の作動によりセグメント受け体46を上昇
させて、セグメント支持部30の両支持体29間で支持して
いた第１の位置のセグメント６を、図４仮想線に示すよ
うに、このセグメント受け体46により持ち上げる。次い
で搬送台車40を前方突出部22ａの部分へ走行させてセグ
メント６を作業台51の下方へ搬送させる。

【００３０】この前後において、エレクタ50は後方へ移
動されており、したがってセグメント把持手段52を作用
させることで、この搬送台車40上のセグメント６を把持
し得る。

【００３１】その後、セグメント受け体46を下降させ、
そして前述したように、搬送台車40を第２の位置へ走行
させて第２の位置のセグメント６をセグメント受け体46
により持ち上げる。次いで搬送台車40を前方突出部22ａ
の部分へ走行させてセグメント６を作業台51の下方へ搬
送させる。

【００３２】このとき、一つのセグメント把持手段52に
よりセグメント６を把持しているエレクタ50を回動させ
ることにより、別のセグメント把持手段52により、この
供給されてきたセグメント６を把持し得る。この繰り返
しにより、エレクタ50によって所定数（複数）のセグメ
ント６を把持し得る。そして所定数のセグメント６を把
持したエレクタ50を前方へ移動させ、掘削したトンネル
に対向して停止させたのち、所期の組立作動を行うこと
で、新たな施工セグメント５を形成し得る。

【００３３】なお、搬送台車40の走行は、走行動装置44
により走行車輪42を正逆に強制回転させることで、走行
車輪42が走行支持面31に支持され、かつガイドローラ43
がガイドレール32に案内される状態で、凹所28内におい
て一定経路上で行われる。

【００３４】このようなエレクタ50の組立作動中におい
て、セグメント支持部30の前端部側の複数の位置、すな
わち空の複数の位置に対して、中間部側から後端部側の
位置にあるセグメント６群を、搬送台車40の作動によっ
て先詰め状で順送りさせる。これは搬送台車40を前述し
たと同様に作動させることで、すなわち、セグメント受
け体46が下降している搬送台車40を後端部側の先頭位置
にあるセグメント６の下方へ走行させ、そしてセグメン
ト受け体46を上昇させて、セグメント支持部30の両支持
体29間で支持していたセグメント６を持ち上げ、次いで
搬送台車40を走行させてセグメント６を第１の位置へ搬
送して、この第１の位置において両支持体29間に降ろ
す。

【００３５】この繰り返しにより、セグメント支持部30
においてセグメント６を順送りすることになり、以て空
となったの位置をセグメント６で埋めることになる。そ
して、このような順送りにより、その後端部側の位置、
あるいは中間部側から後端部側へ亘っての位置が新たに
空の状態になり、この空の位置に対しては、移載装置60
などによってセグメント６を供給（補充）する。

【００３６】すなわち、たとえば、地上側より立坑内を
通してトンネル坑１側に搬入したセグメント６を、セグ
メント搬入台車65のセグメント載置部66に複数枚（所定
枚数）ずつ載置させる。そして、床側軌条２の支持案内
によりセグメント搬入台車65を走行させることで、セグ
メント６群をトンネル坑１内で搬送し得る。その際にセ
グメント搬入台車65の走行は、自走形式や他の装置（図
示せず。）による引っ張り形式などにより行える。

【００３７】このようにしてセグメント６群を搬送して
きたセグメント搬入台車65を、図１実線に示すように移
載装置60におけるレール61の下方で停止させる。そして
セグメント搬入台車65で支持しているセグメント６群の
うち、最上位の一枚のセグメント６を、移載装置60にお
ける吊上げ移送体62により、そのセグメント吊り装置63
を介して吊上げる。次いで、レール61の支持案内により
吊上げ移送体62を走行させることにより、図１仮想線に
示すように、このセグメント６を後位本体21Ｂ内に搬送
し得る。

【００３８】吊上げ移送体62は後位本体21Ｂ内で停止さ
せるが、その際に停止は、セグメント支持部30における
非支持領域、すなわち空の位置にセグメント６を対向さ
せて行われる。そして、セグメント吊り装置63の吊下げ
動により、セグメント６をセグメント支持部30上に降
す。

【００３９】次いで、空の吊上げ移送体62を復帰走行さ
せ、そして上述と同様の作動を繰り返して行うことで、
セグメント搬入台車65で支持している一台分のセグメン
ト６群を、次々と後位本体21Ｂ内に移送させ、セグメン
ト支持部30上に順並び状で載置させる。

【００４０】その後、セグメント支持部30上に支持させ
たセグメント６群は、必要に応じて、前述したように搬
送台車40により一枚ずつ、前端側へ順送りさせる。以上
のように、セグメント搬入台車65により搬入してきたセ
グメント６を、移載装置60の吊上げ移送体62によりセグ
メント支持部30上に移し、そして、後方台車20内で往復
走行自在な搬送台車40により、セグメント支持部30上の
セグメント６群を先詰め状態になるように順送り搬送
し、さらに最前端のセグメント６を、セグメント把持手
段52を介してエレクタ50側に把持させて、新たな施工セ
グメント５を形成し得る。

【００４１】なお、上述のような作業中において、シー
ルド掘進機10の前進に伴って、後方台車20が牽引走行さ
れることから、その分、セグメント搬入台車65用の床側
軌条２が延伸される。

【００４２】上記した実施の形態では、シールド掘進機
10と後方台車20とが自在継手11により連結されている
が、これは、剛体形式により連結される形式などであっ
てもよい。

【００４３】上記した実施の形態では、エレクタ50のセ
グメント把持手段52により受け渡し手段が兼用された形
式を示しているが、これは、たとえば前位本体21Ａの前
端部分に別な装置を配設した形式などであってもよい。

【００４４】上記した実施の形態では、移載装置60とし
て、モノレール形式のレール61に支持案内される吊上げ
移送体62を使用した形式が示されているが、これは左右
一対のレールに支持案内される吊上げ移送体を使用した
形式であってもよい。

【００４５】

【発明の効果】上記した本発明の請求項１によると、セ
グメント搬入台車により搬入してきたセグメントを、移
載装置により後方台車側に移したのち、後方台車内で往
復走行自在な搬送台車により先詰め状態になるように順
送り搬送することで、後方台車内に、セグメントを逐次
供給（補充）してストレージ（ストック）できる。した
がって、セグメントのストックは、機能を分散すること
なく構造を簡単にかつコンパクトに構成して行うことが
でき、また搬送台車はセグメントを一枚ずつ順送り搬送
することで、小型化できるとともに駆動力の小となり、
さらには騒音も小さくできる。

【００４６】また上記した本発明の請求項２によると、
搬送台車の後方台車内での往復走行動と、セグメント受
け体の昇降動との組み合わせ動作により、この搬送台車
によって、セグメント支持部上のセグメント群を先詰め
状態になるように、確実に順送り搬送できる。

【００４７】そして上記した本発明の請求項３による
と、最前端のセグメントを、受け渡し手段を介してエレ
クタ側に移すことで、新たな施工セグメントの形成を、
セグメントの移送・供給を停止させることなく、自由な
時間に行うことができ、これにより掘削・セグメント組
立の連続運転を可能として、施工の高速化、作業性の向
上を図ることができる。

【００４８】さらに上記した本発明の請求項４による
と、シールド掘進機の前進に伴って後方台車を無軌道式
で移動させる際に、左右の段差などにより生じようとす
る摩擦抵抗を自在継手によって吸収できるとともに、後
方台車により対応でき、以て後方台車を、安定して円滑
にかつ摩擦抵抗を小さくして移動できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、セグメント
供給・搬送設備の一部切り欠き側面図である。

【図２】同セグメント供給・搬送設備の前位本体部分で
の縦断背面図である。

【図３】同セグメント供給・搬送設備の後位本体部分で
の縦断背面図である。

【図４】同セグメント供給・搬送設備の前位本体部分で
の要部の縦断背面図である。

【図５】同セグメント供給・搬送設備の自在継手部分の
縦断側面図である。

【図６】同セグメント供給・搬送設備の自在継手部分の
横断平面図である。

【符号の説明】

１ トンネル坑 ２ 床側軌条 ５ 施工セグメント ５ａ 内面 ６ セグメント 10 シールド掘進機 11 自在継手 20 後方台車 21Ａ 前位本体 21Ｂ 後位本体 22 下位円弧状部 22ａ 前方突出部 23 上位枠組み状部 26 ローラ 28 凹所 29 支持体 29ａ 支持面 30 セグメント支持部 31 走行支持面 40 搬送台車 42 走行車輪 43 ガイドローラ 44 走行動装置 45 昇降動装置 46 セグメント受け体 50 エレクタ 51 作業台 52 セグメント把持手段（受け渡し手段） 60 移載装置 62 吊上げ移送体 65 セグメント搬入台車 66 セグメント載置部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 施工セグメントの内面に支持案内され
   て、シールド掘進機と一体的に移動される後方台車が配
   設され、この後方台車には、移動方向に沿って往復走行
   自在な自走式の搬送台車が組み込まれ、前記後方台車の
   後部に、セグメント搬入台車で搬入されたセグメントを
   後方台車側に移す移載装置が設けられていることを特徴
   とするセグメント供給・搬送設備。
2. 【請求項２】 後方台車には、左右一対の支持体からな
   るセグメント支持部が移動方向に沿って形成され、搬送
   台車は、左右一対の支持体間で走行自在であるととも
   に、両支持体間で昇降自在なセグメント受け体が設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載のセグメント供
   給・搬送設備。
3. 【請求項３】 搬送台車により供給されたセグメントを
   エレクタに移す受け渡し手段が設けられていることを特
   徴とする請求項１または２記載のセグメント供給・搬送
   設備。
4. 【請求項４】 シールド掘進機と後方台車とは、ローリ
   ング防止機能を有する自在継手を介して連結されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のセグ
   メント供給・搬送設備。