JPS601480B2 - セグメントの真円保持方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シールド掘進の際に使用するセグメントの真
円保持方法及びその装置に関する。

シールド掘進においては、土砂の掘削によりシールド掘
進機が所定寸法前進すると、シールド掘進機に設けてあ
るシールドジャッキを縮め、該ジャッキとすでに取付け
てあるセグメントとの間に新たなセグメントを挿入し、
セグメント相互をボルトで連結し、シールドジャッキを
新たに設けたセグメントに当接し、再びシールド掘進を
行っている。しかるにセグメントの外周には、土砂との
間に多少の隙間があり、該隙間を放置しておくと±砂が
下降してセグメント上部を大きな力で押し、そのためセ
グメントが上下方向を短軸とした楕円形に変形してしま
う。

この変形はセグメントの組立物を下水管として使用する
ような場合には、特に問題はないが、鉄道用トンネルと
して使用する場合には、変形により車輪の通過に必要な
上下方向の寸法を確保できなくなってしまうおそれがあ
る。そこでセグメントを絹立てたら、該セグメントに設
けてある小孔からモルタルをセグメント外周と±砂との
間に注入し、該モルタルを固化させてセグメントを固定
し、該セグメントの変形を防止することが行われている
が、モルタルが固化するまでにセグメントに荷重がかか
るためセグメントの変形を防止するのは困難である。

斯かる問題点を解決するため、従来は第１図及び第２図
に示すごとき真円保持装置が使用されている。

図中ａ，ｂは真円保持のための部村であＺり、該部材ａ
，ｂの外周はセグメントｃの内周と同一曲率で且つ該部
材ａ，ｂ間に設けた流体圧シリンダｄによって部材ａは
昇降し得るようになっている。又都材ａ側には台車ｅが
設けてあり、該台車ｅは流体圧シリンダｆによってシー
ルド掘進２機の後方作業台ｇに設けたレール上を走行し
得るようになっている。部材ａ，ｂをセグメントｃ，ｃ
間に組立てる場合には、流体圧シリンダｄのロッドを短
縮した状態にして、部材ａ，ｂの外周をセグメントｃの
内２周と衝突しないようにし、流体圧シリンダｆのロッ
ドを短縮させることにより台車ｅをレール上に移動させ
て部材ａ，ｂを所要位置に位置させ、流体圧シリンダｄ
を作動させて部材ａ，ｂを上下のセグメントｃに一定の
力で当援する。

都材ａ，ｂ３が組立てられると台車ｅの車輪はしールか
ら浮上るから、シールド掘進機の前進に合せ流体圧シリ
ンダｆのロッドを突出させれば、部材ａ，ｂはセグメン
トを支持したまま静止状態を維持する。しかるに上述の
真円保持装置にあっては、トン３ネルのカーブ施工が伴
う場合等ではしール部長さが制限され、部村ａ，ｂは１
組か２組しか使用できないため、セグメントｃ外周と土
砂との間に注入したモルタルが固化しないうちに部材ａ
，ｂを撤去しなければならず、従ってセグメントの変形
子を完全に防止することができず、一方セグメントを多
数設ける場合には、流体圧シリンダｄも多数必要となり
、価格が高くなるうえ操作や保守、点検も困難となる、
等種々の問題点があった。本発明は従来手段の有する上
述の欠点を除去することを目的としてなしたもので、シ
ールド掘進機の後方作業台上に坑道髄線と平行に設けた
２組のレール上に、夫々複数の真円保持台車を戦層し、
最先端のセグメントを組立てる間すべての真円保持台車
によってすでに組立てられた後方のセグメントの所要位
置を支持せしめ、最先端のセグメント組立後真円保持台
車のうち最も後方にある真円保持台車とセグメントとの
当援を解放し、他の真円保持台車によるセグメントの支
持は維持したままシールド掘進機を前進させ、前記解放
した真円保持台車と同一レールにある真円保持台車を解
放し、これら解放した真円保持台車を所要位置に位置せ
しめて再びセグメントを支持させた後次のセグメントを
組立て、上記作業を順次行う一方、すべての真円保持台
車でセグメントを支持している間に、運搬してきた真円
保持支柱を後方作業台上にあるウィンチで吊下げ、真円
保持台車のうち最も後方にある真円保持台車が支持して
いるセグメントと同じセグメントを支持するよう、前記
吊下げた真円保持支柱を立てて下部ピラーを下側セグメ
ント内周に当接せしめ、下部ピラーよりも上方の各ピラ
ーをテｔノスコープ状に伸長せしめて各ピラーの係合部
を連結、固定し、上部ピラー頂部を上部セグメント内周
に当援せしめてセグメントの真円を保持することを特徴
とするものである。以下本発明の実施例を図面を参照し
つつ説明する。

第３図〜第５図は真円保持台車を示しており、シールド
掘進機の後方作業台１上に、坑道に平行に２組のレール
２ａ，２ｂを敷設し、レール２ａに真円保持台車３ａ，
４ａを、又し−ル２ｂに真円保持台車３ｂ，４ｂを夫々
配設する。

真円保持台車の台車本体５に前記レール２ａ，２ｂ上を
回敷する車輪６を装着すると共に該台車本体５にトラニ
オン７を介して昇降可能なラムジャッキ８を取付け、該
ラムジャッキ８の上部に、鞄線を坑道と平行にした複数
の硬質ゴムコーティングを施せるローラ９をセグメント
Ｓの内周に接触して回転し得るよう取付ける。

又レール２ａ，２ｂの端部には、真円保持台車が下方に
落下しないようストッパ１０を配設する。第６図及び第
７図は後方作業台１よりも後方に多数配設する真円保持
支柱１１を示し、第６図は真円保持支柱１１が伸長した
状態、第７図は夏円保持支柱１１が短縮した状態を示す
。

真円保持支柱１１は下部のセグメントＳ上に立てられる
下部ピラ−１２、該下部ピラー１２の中空部内を情動す
ることにより上下する中央部ピラー１３、該中央部ピラ
−１３の中空部内を摺動することにより上下する上部ピ
ラー１４から成り、テレスコープ状に伸縮し得るように
なっている。

下部ピラー１２の底部に、ウレタンゴム製の穣Ｚ衝プレ
ート１５を取付けると共に下部ピラ−１２の上端に、第
９図及び第１０図に示すごとく、ボルト１６取付け用の
きり穴１７と後述する固定金具３４取付け用の切欠穴１
８を有するフランジー９を固着し、下部ピラー１２の中
空部に挿入した中央部ピラー１３の下部適宜位置に第９
図に示すごときリング状の溝２０を設け、該溝２０１こ
ボルト穴２１を有する四つ割のコッター２２を鉄合せし
め、前記きり穴１７とボルト穴＼２１とにボルト１６を
挿通せしめ、ナット２３を締付けることにより下部ピラ
−１２と中央部ピラ−１３とを強固に固定し得るように
なっている。中央部ピラー１３の上端に、下部ピラー１
２上端に取付けたと同様な構造のフランジ１９を固着し
、下部ピラー１４の下部適宜位置に、中央部ピラー１３
と同様な溝２０を設け、該溝２０１こ四つ割のコッター
２２を接合せしめ、ボルト１６、ナット２３によって中
央部ピラー１３と上部ピラー１４とを強固に固定し得る
ようになっている。

上部ピラー１４の上端に雌ねじ部を設け、該雌ねじ部に
、第８図に示すごとくガイド２５に蝿着せしめたねじ棒
２４を螺着し、ガイド２５上端に、上部ピラー１４軸線
に対し直角方向に移動し得るようにしたコッター２６を
介して連結棒２７を取付け、該連結棒２７の上端に、ウ
レタンゴム製の緩衝プレート２８を取付けた台枠２９を
安全ピン３０‘こよって枢着する。又前記ねじ棒２４の
中途部に、手まわし用のハンドル３１を挿通せしめる穴
３２を設ける。下部ピラー１２の上端に固着したフラン
ジ１９部に近接して、ブラケット３３を固着し、該ブラ
ケット３３に固定金具３４をピン枢着する。

固定金具３４の詳細は、第１２図及び第１３図に示され
ており、ブラケツト３３にピン３６を介して、操作用の
ハンドル３７を挿通せしめる穴３８を有するブロック３
９を枢着し、該ブロック３９下部にピン４０を介してフ
オーク４１を枢着する。フオーク４１は二股状をし、前
記ブロック３９を包囲しており、該フオーク４１の上部
には、上端にねじ部を有するロッド４２が固着してある
。ロッド４２のねじ部にはナット４３が螺合してあり、
該ナット４３の下面に平座金４４で挟まれたゴム製のり
ング状の弾性体４６を取付け、該弾性体４５を中央部ピ
ラー１３若しくは上部ピラー１４のフランジ１９に係合
させることにより、真円保持支柱１１を台車に載せて運
搬中に上部ピラー１４、中央部ピラー１３が突出しない
ようになつている。

次に本発明の作動について説明する。

シールド掘進機４６が所定量前進したら第１４図イに示
すごとく、シールドジャッキ４７をセグメントＳの側部
から後退させ、後方作業台１上で作業員が従来の場合と
同様にして二点鎖線で示すごとく位置Ｗ〜肌間に新たな
セグメントＳを組立て、セグメント円周方向をボルト締
結してリング状物体を作ると共に後方をすでに組立てて
あるセグメントＳと連結して筒状体とする。

この作業の間４組の真円保持台車４ｂ，４ａ，３ｂ，３
ａをすべて後方作業台１の所要位置（図の０，ｍ，Ｗ，
Ｖの位置）に停止させ、すべての真円保持台車４ｂ，４
ａ，３ｂ，３ａのラムジャッキ８に圧油を供給してロー
ラ９を上昇せしめ、各ローラ９によって坑道軸線方向の
セグメントＳ，Ｓ間の継ぎ目を支持させ、セグメントの
真円を保持させる。真円保持台車４ｂ，４ａ，３ｂ，３
ａによって支持されるセグメントの重量は後方作業台１
で支えられる。真円保持台車４ｂ，４ａ，３ｂ，３ａが
支持しているセグメントがシールド掘進中にローリング
を起こしても、ローラ９がセグメントのローリングに追
随して回動し、又セグメントがピッチングを起こしても
ラムジヤツキ８はトラニオン７を介して台車本体５に枢
着してあるため、台車本体５は多少前後に移動する。

従って真円保持台車４ｂ，４ａ，３ｂ３ａによるセグメ
ントの真円保持は円滑に行われ、セグメントに傷の付く
ことはない。真円保持台車のうち最も上流側（後方）の
位置ローこある真円保持台車４ｂよりも上流側の位置１
には真円保持台車４ｂにより支持されるセグメントと該
セグメントの上流側にあるセグメントとの継ぎ目を支持
し真円を保持する真円保持支柱１１（組立方は後に説明
）が立設してあり、その位置より上流側へ向って真円保
持支柱１１はセグメント２ピッチごとに１組あて合計約
３０仇の範囲にわたって設けられている。

真円保持台車４ｂ，４ａ，３ｂ，３ａや真円保持支柱１
１によって支持する個所をセグメントの坑道軸線方向の
継ぎ目とするのは、セグメント間に目違いが発生するの
を防止するためである。

新らしいセグメントの組立てが完了したら、位置川こあ
る真円保持台車４ｂのラムジャッキ８を下降させてロー
ラ９とセグメント内周との接触を解放し（第１４図口参
照）、シールド掘進機４６のシールドジャッキ４７を最
下流側にある新たに組立てたセグメントの側部に当接し
、シールドジャッキ４７によってシールド掘進機４６を
第１４図ハに示すごとくセグメントの長さ分だけ前進さ
せる。シールド掘進機４６の前進により、位置０‘こあ
った真円保持台車４ｂは、後方作業台１と共に前進して
位置ｍに達する。

一方位置ｍ，Ｗ，Ｖにある真円保持台車４ａ，３ｂ，３
ａは、後方作業台１の前進により車輪６が回転するが、
ローラ９をセグメント内周に当緩させてあるため移動で
きず、位置ｍ，Ｎ。Ｖに停止している。シールド掘進機
４６が所要距離前進したら位置Ｗにある真円保持台車３
ｂのラムジャッキ８を下降させてローラ９とセグメント
内周との接触を解放し、作業員が後方作業台１上から真
円保持台車３ｂ，４ｂを適宜の手段によりレール２ｂ上
を走行させ、真円保持台車３ｂを位置のに、又真円保持
台車４ｂを位置Ｗに位置させ、ラムジヤツキ８を上昇さ
せてローラ９をセグメント内周に当緩させ、他の真円保
持台車４ａ，３ａと共に真円の保持を行わせる（第１４
図二参照）。

真円保持台車４ａ，４ｂ，３ａ，３ｂによって位置ｍ，
Ｗ，Ｖ，Ｗの部分のセグメントの継ぎ目が支持されたら
、シールドジャッキ４７をセグメント側部から離して最
先端のセグメントの前方の位置皿〜皿間に新たなセグメ
ントを組立て、セグメント内周方向をボルト締結してリ
ング状物体を作ると共に後方をすでに細立ててあるセグ
メントと連結して節状体とし、一方この作業の間に位置
ｍにおいては、真円保持支柱１１が組立てられる（第１
４図木参照）。

真円保持支柱１１の組立が終了したら、位置ｍにある真
円保持台車４ａのラムジャッキ８を下降させてローラ９
とセグメント内周との接触を解放し、位置ｍの部分のセ
グメントの保持を真円保持支柱１１によって行うように
し（第１４図へ参照）、セグメントの組立が終了したら
シールドジャッキ４７を新たに組立てられたセグメント
の側部に当俵し、シールドジャッキ４７によってシール
ド掘進機４６をセグメントの長さ分だけ前進させる（第
１４図ト参照）。

シールド掘進機４６の前進により、位置ｍにあった真円
保持台車４ａは後方作業台１と共に前進して位置Ｎに達
する。

一方位置Ｗ，Ｖ，Ｗにある真円保持台車４ｂ，３ａ，３
ｂは後方作業台１の前進により車輪６が回転するが、ロ
ーラ９をセグメント内周に当援させてあるため移動でき
ず、位置Ｗ，Ｖ，Ｗに停止している。シールド掘進機４
６が所要距離前進したら位置Ｖにある真円保持台車３ａ
のラムジャッキ８を下降させてローラ９とセグメント内
周との援解を解放し、作業員が後方作業台１上から夏円
保持台車３ａ，４ａを適宜の手段によりレール２ａ上を
走行させ、真円保持台車３ａを位置肌に、又真円保持台
車４ａを位置Ｖに位置させ、ラムジヤッキ８を上昇させ
てローラ９をセグメント内周に当援させ、他の真円保持
台車４ｂ，３ｂと共に真円の保持を行わせる（第１４図
チ参照）。

以上で１サイクルの作業が終了し、第１４図イの状態に
戻るので、以後の作業は前述と同様にして行われる。

次に真円保持支柱１１の組立について説明すると、この
作業は前述したごとく、第１４図ホの段階において行わ
れ、組立てるべき真円保持支柱１１は、第１５図に示す
ごとく坑道４８内に敷設したレール４９上を台車５川こ
載層されて予め後方作業台１の直後に送られ待避してい
る。

組立に際しては、先ず後方作業台１のウィンチからワイ
ヤーロープ５１を繰出して該ワイヤーロープ５１を真円
保持支柱１１の上部ピラー１４のブラケットに固着し、
ワイヤーロープ５１を巻取って真円保持支柱１１を第１
５図のＡに示すように吊上げ、しかる後ワイヤーロープ
５１を線出し、真円保持支柱１１を下降させてＢに示す
ごとく所要位置に立て、下部ピラー１２と上部ピラー１
４とを締結している固定金具３４のブロック３９に設け
た穴３８にハンドル３７を第１２図に示すごとく下方に
向けて挿通し、該ハンドル３７を上方に回転させてブロ
ック３９を第１２図の二点鎖線に示すごとくピン３６を
中心として多少上方Ｚに回動させ、ロッド４２を第１２
図の二点鎖線の位置に位置させる。

そうするとロッド４２は上部ピラー１４のフランジ１９
に締結した状態からゆるくなるため、作業員がロッド４
２をピラー外周側へ押せば、ロッド４２はフランジ１９
から外Ｚれ、下部ピラー１２と上部ピラー１４との締結
が解放される。下部ピラー１２と上部ピラー１４との締
結が解放されたらウインチによってワイヤーロープ５１
を巻取る。

そうすると上部ピラー１４のみがワイヤーロープ５１に
引張られて上昇する。上部ピラー１４が所定量上昇する
と、上部ピラ−１４の溝２０が第９図に示すごとく所要
位置に位置するから四つ割のコッター２２を溝２０１こ
鉄合させ、ボルト１６及びナット２３によってフランジ
１９とコッター２２とを綿付ける。コッター２２を４個
ともフランジ１９に固定すれば、上部ピラー１４と中央
部ピラー１３とは強固に固定される（第１６図口参照）
。この連結作業はしール４９と同一レベルに床を設けて
行う。上部ピラー１４と中央部ピラー１３とが連結され
たら、下部ピラー１２と中央部ピラー１３とを締結して
いる固定金具３４を前述と同様にして取外し、ワイヤー
ロープ５１を巻取る。

そうすると上部ピラ−１４と中央部ピラ−１３とは一体
的に上昇する。上部ピラー１４と中央部ピラー１３とが
所定量上昇すると、中央部ピラー１３の溝２０が第９図
に示すごとく所要位置に位置するから、四つ割のコッタ
ー２２を溝２０１こ鉄合させ、前述の場合と同様、ボル
ト１６及びナット２３によってフランジ１９とコツター
２２とを締付ける。コツター２２を４個ともフランジー
９に固定すれば、中央部ピラー１３と下部ピラー１２と
は強固に固定される。各ピラーが夫々所要状態になった
ら、後方作業台１上で作業員がねじ棒２４の穴３２にハ
ンドル３１を挿通せしめてねじ榛２４を回転、突出させ
、緩衝プレート２８を上部にあるセグメントの内周に当
接させ、ピラーが倒れない程度に上下端をセグメントに
押付ける（第１６図ハ参照）。

これで真門保持支柱１１の組立は終了する。真円保持支
柱１１は真円保持を行うべきセグメントに対応して坑道
４８内に多数立設してあるが、最も上流側にある真円保
持支柱１１は順次撤去され、台車５０１こ戦層されてシ
ールド掘進機側へ送られる。

真円保持支柱１１の撤去は次のようにして行う。すなわ
ち第８図に示すコッター２６をたたいてずらし、連結榛
２７をガイド２５に沿って下方へ落下させ、上部のセグ
メントと緩衝プレート２８との間に隙間を設け、下部ピ
ラー１２と中央部ピラー１３とを連結しているボルト１
６を外してコッター２２を除去し、中央部ピラー１３を
下部ピラー１２内に下降せしめて格納し、中央部ピラー
１３が所要量下降したら固定金具３４により中央部ピラ
ー１３と下部ピラー１２とを締結し、中央部ピラー１３
と上部ピラー１４とを連結しているボルト１６を外して
コッター２２を除去し、上部ピラー１４を中央部ピラー
１３内に下降せしめて格納し、上部ピラー１４が所要量
下降したら固定金具３４により上部ピラ−１４と下部ピ
ラー１２とを締結し、上部ピラー１４や中央部ピラー１
３が運搬途中に抜けないようにし、台車５川こ教層し、
レール４９上を前方へ送り、前方所要位置で再び組立て
、セグメントの真円の保持に供する。なお本発明は上述
の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である
。

本発明のセグメントの真円保持方法及びその装置は前述
のごとき構成を有するので、セグメントの真円を確実に
保持でき変形を有効に防止できるうえ、真円保持支柱は
油圧装置を不要とするので価格も安価である。

等種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のセグメントの真円保持方法の
説明図、第３図は本発明の真円保持方法及びその装置の
うち真円保持台車の説明用正面図、第４図は第３図のＸ
‐Ｘ方向矢視図、第５図は第４図の平面図、第６図及び
第７図は本発明の真円保持方法及びその装置のうち真円
保持支柱の説明図、第８図は真円保持支柱の上部ピラー
の説明用縦断面図、第９図は真円保持支柱の下部ピラー
と中央部ピラーとの連結部、中央部ピラーと上部ピラー
との連結部の説明図、第１０図は連結部に使用するフラ
ンジの説明用平面図、第１１図は連結部に使用するコッ
タ−の説明用平面図。 第１２図は下部ピラーと上部ピラー及び下部ピラーと中
央部ピラーとの締結用の固定金具の説明用側面図、第１
３図は第１２図のＹ−Ｙ方向矢視図、第１４図イ〜チは
本発明のセグメントの真円保持方法及びその装置におい
て真円保持台車によってセグメントの真円を保持する場
合の説明図、第１５図及び第１６図イ，口，ハは本発明
のセグメントの真円保持方法及びその装置において真円
保持支柱によってセグメントの真円を保持する場合の説
明図である。図中１は後方作業台、３ａ，４ａ，３ｂ，
４ｂは真円保持台車、５は台車本体、８はラムジャツキ
、９はローラ、１１は真円保持支柱、１２は下部ピラー
、１３は中央部ピラー、１４は上部ピラー、１９はフラ
ンジ、２０は溝、２２はコッター、２４はねじ陣、２５
はガイド、２６はコッター、２７は連結棒、３４は固定
金具、４６はシールド掘進機、４７はシールドジャッキ
を示す。 第１図第２図 第３図 図 寸 舷 図 山 ※ 第６図 第７図 第９図 第８図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 図 寸 船 第１５図 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シールド掘進機の後方作業台上に坑道軸線と平行に
   設けた２組のレール上に、夫々複数の真円保持台車を載
   置し、最先端のセグメントを組立てる間すべての真円保
   持台車によってすでに組立てられた後方のセグメントの
   所要位置を支持せしめ、最先端のセグメント組立後真円
   保持台車のうち最も後方にある真円保持台車とセグメン
   トとの当接を解放し、他の真円保持台車によるセグメン
   トの支持は維持したままシールド掘進機を前進させ、前
   記解放した真円保持台車と同一レールにある真円保持台
   車を解放し、これら解放した真円保持台車を所要位置に
   位置させて再びセグメントを支持せしめた後次のセグメ
   ントを組立て、上記作業を順次行う一方、すべての真円
   保持台車でセグメントを支持している間に、運搬してき
   た真円保持支柱を後方作業台上にあるウインチで吊下げ
   、真円保持台車のうち最も後方にある真円保持台車が支
   持しているセグメントと同じセグメントを支持するよう
   、前記吊下げた真円保持支柱を立てて下部ピラーを下側
   セグメント内周に当接せしめ、下部ピラーよりも上方の
   各ピラーをテレスコーブ状に伸長せしめて各ピラーの係
   合部を連結、固定し、上部ピラー頂部を上部セグメント
   内周に当接せしめてセグメントの真円を保持することを
   特徴とするセグメントの真円保持方法。 ２ シールド掘進機の後方作業台上に坑道軸線と平行に
   設置された２組のレールと昇降自在なラムジヤツキと該
   ラムジヤツキ上端に設けたローラから成り且つ前記レー
   ル上を走行し得る真円保持台車、及びテレスコープ状に
   伸縮する複数のピラーと上下ピラー係合部の連結固定具
   とから成る真円保持支柱を設けたことを特徴とするセグ
   メントの真円保持装置。