JPS6233837Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、シールド掘進機が掘削したトンネル
に構築されるセグメントの改良に関する。

従来、シールド掘進機がトンネルを掘削した
後、そのシールド本体後方のテールプレート内に
おいて作業者が手作業でまたはエレクタ装置を使
用して準機械的に各々のセグメントを組立てトン
ネル壁を構築している。

この組立て作業は、第１図に示すようなグラウ
ト穴１が穿設されたセグメント２を第２図に示す
ようにテールプート３内で円環状に組立て、作業
者が相互のセグメント２をその接続穴４にボルト
５を挿入して締結した後、各グラウト穴１より裏
込め剤６を全周に注入して行われる。

しかし、セグメントの組立ては粉塵等の飛散す
る作業環境の悪いトンネル内で行われ、かつエレ
クタ装置の駆動操作やセグメントのエレクタへの
装着、重量物であるセグメントの位置決めやその
支承さらには相互の接続といつた重労働が要求さ
れ、多数の作業者が連係をとつて行わねばならな
い欠点がある。

本考案は、上述の問題点を解決するためになさ
れたもので、悪作業環境下での重労働を排除する
ことができかつ自動的にセグメントを組立てるこ
とができるセグメント自動組立て装置に用いられ
る新規なセグメントを提供することを目的とす
る。

その特徴とするところは、円弧状セグメントの
前後端面に凹凸状の締結手段とセグメント内面の
円周方向に刻設された不連続溝を有するトンネル
壁構築用セグメントとしたことである。

以下、本考案をその実施例に基づいて詳細に説
明する。

第３図は、本考案のトンネル壁構築用セグメン
ト１０の一実施例である。

このセグメント１０は通常円弧状に形成されて
いて、その前後端面１０ａ，１０ｂには円弧に沿
つて成形された締結手段１１である凸起１２、凹
所１３が、また左右側端面１０ｃ，１０ｄには締
結手段１４である凸起１５および凹所１６が設け
られている。

このようなセグメント１０の内面１０Ａには例
えば歯車が噛合しうる不連続溝１７が円周方向全
長に亘つて、さらにその側方には位置決め穴１８
が刻設されている。

さらに、この不連続溝１７および位置決め穴１
８に離隔してグラウト穴１９が外面１０Ｂに貫通
するごとく穿設されている。

以上のように成形されたセグメント１０は例え
ば煉瓦質の陶器物であつたり鉄製であるので、構
築されたセグメント１０間の水密性を得るための
シールテープ２０が前後端面１０ａ，１０ｂ、左
右側端面１０ｃ，１０ｄをとり巻くように貼付さ
れている。

なお、セグメント１０の構築位置によつては、
第４図ａ，ｂに示すように左右側端面１０ｃ，１
０ｄの一方または両方に締結手段１４の凸起１
５、凹所１６を、また内面１０Ａに位置決め穴１
８を有しないセグメント１０も使用される。

本考案のセグメント１０は以上述べたように構
成されているので、次のようにして組立てされ
る。先ず、上述したセグメント１０を自動的に組
立てるシールド掘進機のセグメント自動組立て装
置２１を第５図に基づいて略述すると、前面にカ
ツタデイスク２１ａを有するシールド本体２１ｂ
に装着された適数個のシールドジヤツキ２２の後
方のテールプレート３内および既に組立てられた
セグメント１０Ｍ内に、セグメント自動組立て装
置２１が設置されている。

この組立て装置２１は主として、セグメント１
０を保持してこれをテールプレート３内のセグメ
ント組立て位置２３に搬入し加えてセグメント１
０をテールプレート３の周方向に移送するセグメ
ント搬入移送体２４と、前記セグメント１０をテ
ールプレート３内でその周方向に順次移送するた
めテールプレート３の内周部に適数個設置された
セグメント回送体２５と、テールプレート３の天
井近傍に設けられたトツプセグメント１０Ｎの位
置決め体２６と、第６図に示すように移送中のセ
グメント１０を案内するガイド体２７とで構成さ
れている。

このようなセグメント自動組立て装置２１によ
れば、トンネル壁７内の軌道２８を走行する台車
２９で所定の位置まで搬入されたセグメント１０
上に、シールド本体２１ｂの後部天井に架設され
た軌道３０に沿つて移動する前記セグメント搬送
移送体２４を、第７図に示す搬送手段３１の枠体
３１ａに装着された駆動モータ３２で車輪３３を
駆動して移動させる。

次に、昇降手段３４のシリンダ３５で保持手段
３６および移送手段３７を前記セグメント１０上
に下降させ、ギヤボツクス３８に垂下された検知
棒３９をセグメント１０の内面１０Ａに当接させ
る。そこで、セグメント１０のグラウト穴１９を
介して吊持すべく、保持手段３６のシリンダ４０
を徐々に伸長すると共に駆動モータ４１でギヤボ
ツクス３８の歯車を介して垂直軸４２を矢符４３
方向に回転させる。グラウト穴１９には雌ねじが
刻設されているので、前記垂直軸４２の下端のね
じ４２ａが螺合され、セグメント１０は保持手段
３６に吊持される。

この吊持作動と同時に移送手段３７の歯車４４
がシリンダ４５で徐々に降下され、歯車４４がセ
グメント１０の内面１０Ａに刻設された不連続溝
１７に噛合される。

以上の状態で、セグメント１０は昇降手段３４
のシリンダ３５で上昇され、搬入手段３１でもつ
て第５図に示すセグメント組立て位置２３に搬入
される。シリンダ３５でセグメント１０を第６図
に示すテールプレート３内の下側部３ａに静置す
ると、グラウト穴１９に螺合するねじ４２ａを駆
動モータ４１の逆回転により解脱する。その後、
移送手段３７の歯車４４を駆動モータ４６で回転
させると、セグメント１０はテールプレート３の
内面に装着されたガイド体２７の各ローラ４７に
乗載された状態で、不連続溝１７を介して矢符４
８ａまたは４８ｂ方向へ移送される。

テールプレート３内にはその周方向にいくつか
のセグメント回送体２５が設置されているので、
セグメント搬入移送体２４から移送されてきたセ
グメント１０が隣接するセグメント回送体２５に
受渡される。この後、セグメント搬入移送体２４
は台車２９より新しいセグメント１０を搬入すべ
く前述と逆の順序で移動する。

セグメント回送体２５に受渡されたセグメント
１０は、第８図に示すように前記不連続溝１７に
噛合し回送手段４９の駆動モータ５０により回転
する歯車５１で、矢符５２方向に回送される。こ
のとき、セグメント１０は前記歯車５１を支承す
る枠体５３内に枢支されたガイド手段５４の１対
のローラ５５，５５と前端面１０ａをガイドする
サイドローラ５６，５６および前記ガイド体２７
のローラ４７に案内され、移送中の蛇行が防止さ
れる。

いくつかのセグメント回送体２５を経て周方向
に移送されたセグメント１０が、第９図に示すよ
うに既に組立てられている他のセグメント１０Ｍ
に当接すると、相互の側端面１０ｃ，１０ｄに設
けられている締結手段１４の凸起１５と凹所１６
が嵌合し、セグメント１０が自動的に位置決めさ
れる。このとき、側近のセグメント回送体２５の
駆動モータ５０は、セグメント１０の停止を検出
した信号により停止され、セグメント１０は停止
した歯車５１によりその位置が保持される。

このようにして、セグメント１０が他のセグメ
ント１０Ｍに周方向で自動的に連結されるが、セ
グメント１０の移送のために既に円環状に組立て
られた後方のセグメント１０Ｐとの間に若干の間
隙５７（第５図参照）が残されている。そこで、
シールドジヤツキ２２でもつてセグメント１０を
矢符５８方向に押動すると、各セグメント１０の
前端面１０ａおよび後端面１０ｂに設けられてい
る締結手段１１の凸起１２が凹所１３に嵌合し、
シールド本体２１ｂの軸２１ｃ方向にも連結がな
される。

したがつて、従来のように作業者がセグメント
１０の位置決めをしたり相互の締結をする必要が
なく、極めて迅速かつ正確にセグメント１０の組
立てが行われる。

なお、第８図に示す歯車軸５９のスプラインに
はコイルバネ６０が外嵌され、これによつて歯車
５１の矢符６１方向への付勢がなされ歯車５１の
不連続溝１７からの逸脱が防止されているが、上
記したシールドジヤツキ２２でのセグメント１０
の押動操作の際、不連続溝１７に噛合した歯車５
１はコイルバネ６０に抗して矢符６２方向に摺動
変位するので、上述のようにセグメント１０を第
５図に示す矢符５８方向に移動させることが可能
になつている。

セグメント１０の相互の連結が完了すると、セ
グメント回送体２５は第８図に示すシリンダ６３
で矢符６４の上方向に回動され、セグメント１０
の内面１０Ａから離反される。

１つの円環状セグメントの組立てが完了した
後、第５図に示すようにシールド本体２１ｂがシ
ールドジヤツキ２２でトンネル壁７の前端７ａを
押圧して前進すると、次の円環状組立てのために
セグメント回送体２５も共に前進する。そこで、
前記シリンダ６３を駆動して回送手段４９とガイ
ド手段５４を元の状態に戻すと、前述のセグメン
ト搬入移送体２４で搬入された新たなセグメント
１０を移送することができる。

ところで、移送されるセグメントがトツプセグ
メント１０Ｎである場合は、上述と同様の手順で
それを組立てるべき所定位置近傍まで第１０図の
ように移送されてくると、トツプセグメント１０
Ｎの位置決め体２６の矢符６５方向に進退するシ
リンダ６６がローラピン６７をトツプセグメント
１０Ｎの内面１０Ａ付勢する。トツプセグメント
１０Ｎが矢符６８方向に移送されているので、シ
リンダ６６で付勢されたローラピン６７は回転
し、位置決め穴１８がローラピン６７の位置に来
ると、ローラピン６７がそれに嵌入する。この嵌
入したことを検出しこの信号で直近のセグメント
回送体２５の歯車５１を停止させると、トツプセ
グメント１０Ｎがその位置に保持される。

このように保持されたトツプセグメント１０Ｎ
に次々と他のセグメント１０が上述した手順で接
続され、最後に第１１図に示すようにキーセグメ
ント１０Ｒが嵌着される。

なお、上述のセグメントの組立てにおいて、例
えば右半円弧のセグメントを組立てた後左半円弧
のセグメントを組立てる場合、搬入されたセグメ
ントを第７図に示すシリンダ６９を用いてセグメ
ント搬入移送体２４と共に矢符７０方向に傾動さ
せると、キーセグメント１０Ｒが嵌入されるべき
位置に隣接する既に組立てられた下端のセグメン
ト１０Ｍの端部１０M′に干渉することなく円滑
に静置移送することができる。

なお、セグメント１０Ｍは第４図ｂに、キーセ
グメント１０Ｒは同図ａに示すように、その左右
側端面１０ｃ，１０ｄに凸起１５や凹所１６を有
しない嵌着容易なものであり、また、トツプセグ
メント１０Ｎ以外のセグメントは原則として位置
決め穴１８が刻設されていないものでよい。

セグメント１０が円環状に組立てられると、各
セグメントの前後端面１０ａ，１０ｂおよび左右
側端面１０ｃ，１０ｄに貼付された帯状のシール
テープ２０が相互に密着し、水密性が確保され
る。そして、各グラウト穴１９より裏込め剤６が
注入され、セグメント１０が強固にトンネル壁７
を形成する。

本考案は、以上詳細に述べたように各セグメン
トの前後端面にまた必要に応じて左右側端面に締
結手段を設けると共に、円弧状セグメント内面の
円周方向に例えば歯車などが噛合する不連続溝を
刻設したので、上述のセグメント自動組立て装置
を用いてトツプセグメントからキーセグメントに
至るまでの全セグメントを自動的に搬入、移送、
位置決めおよび締結でき、従来のような多数の作
業者が不要となり、また粉塵等の飛散する作業環
境の悪い場所での重労働が回避され、迅速かつ正
確にトンネル壁を自動的に組立てることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセグメントの斜視図、第２図は
従来のセグメント組立て状態を示す断面図、第３
図ａは本考案のセグメントの一実施例の斜視図、
第３図ｂは同図ａの−線断面図、第３図ｃは
同図ａの−線断面図、第４図ａ，ｂは前後端
部の一方または両方に締結手段を有しないセグメ
ントの断面図、第５図は本考案のセグメントを組
立てるセグメント自動組立て装置の設置図、第６
図は第５図の−線断面図、第７図はセグメン
ト搬入移送体の斜視図、第８図はセグメント回送
体の斜視図、第９図はセグメントの組立て状態を
示す断面図、第１０図はテールプレート天井部の
位置決め体の設置図、第１１図はキーセグメント
組立て状態を示す断面図である。 １０……セグメント、１０ａ……前端面、１０
ｂ……後端面、１０ｃ……左側端面、１０ｄ……
右側端面、１０Ａ……内面、１１，１４……締結
手段、１２，１５……凸起、１３，１６……凹
所、１７……不連続溝、１８……位置決め穴、２
０……シールテープ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 円弧状セグメントの前後端面に凹凸状の締結
   手段を有すると共に、セグメントの内面の円周
   方向に不連続溝を刻設したことを特徴とするト
   ンネル壁構築用セグメント。 (2) 前記セグメントの左右側端面に凹凸状の締結
   手段を有することを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のトンネル壁構築用セグメ
   ント。 (3) 前記内面に位置決め穴を刻設したことを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項または第
   ２項記載のトンネル壁構築用セグメント。 (4) 前記セグメントの前後端面および左右側端面
   にシールテープを貼付したことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれかに記載のトンネル壁構築用セグメント。