JP2953656B1 - シールド掘進機の真円保持装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 従来の真円保持装置では、基本的に保持体を
シールド掘進機の軸心と直交する鉛直面内に位置させる
ように構成してあるため、初期位置の時の保持体を湾曲
状のトンネルの軸心と直交する鉛直面内に位置させるこ
となく、楕円断面状のトンネル内面を真円保持するため
真円保持性能が低下しがちであった。 【解決手段】 左右１対のロッド５１の後部作業デッキ
１２に対する前後方向位置を、トンネルの曲率半径に適
合するように夫々独立に設定可能な左右１対のロッド位
置設定機構５８を設け、各ロッド位置設定機構５８は、
保持体５０の連結部材５３が載置支持されたガイド部材
５５に、連結部材５５を挟んで前後に取付けられた１対
の位置決め用油圧ジャッキ７０，７１を有し、両位置決
め用油圧ジャッキ７０，７１の出力部７０ａ，７１ａで
連結部材５５を挟持してロッド５１の前後方向位置を設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明はシールド掘進機の
真円保持装置に関し、特に、トンネルを湾曲状に掘進す
る際にも確実に真円保持できるように、保持体の左右１
対のロッドの前後方向位置を夫々独立に設定可能なロッ
ド位置設定手段を設けた真円保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、シールド掘進機でトンネルを掘
進していく際、トンネルを１リング分掘進する毎にエレ
クタ装置によりトンネル内面にセグメントを覆工し、セ
グメントとトンネル地山間にはモルタルが注入される。
その覆工したセグメントには外側から土水圧が作用して
円形の断面形状が崩れると、次のセグメントを円形断面
状に覆工しにくくなる。そこで、シールド掘進機には、
覆工した最新の１リング分のセグメントを内面側から支
持して真円に保持する真円保持装置が設けられており、
最新の１リング分のセグメントを真円に保持すること
で、その１リング分のセグメントに連なる次の１リング
分のセグメントを真円状に覆工しやすくなる。

【０００３】従来、真円保持装置は、シールド掘進機の
後部作業デッキに装備され、トンネルの各リング分掘進
する間、シールド掘進機と後部作業デッキに対して相対
的に後方へ移動するようになっている。

【０００４】一般的な真円保持装置は、左右１対のロッ
ドとこれらロッドの上端部と下端部とに夫々連結された
上下１対の押え部材とを有し後部作業デッキに前後方向
に移動自在に支持された保持体と、この保持体を後部作
業デッキに対して、真円保持を解除する解除位置から、
この解除位置から所定ストローク前進させた真円保持を
開始する開始位置へ移動駆動する前後駆動ジャッキと、
１対のロッドを介して上下１対の押え部材をセグメント
に押圧駆動する拡張ジャッキ等を有する。

【０００５】エレクタ装置によりセグメントを組付ける
際、１リング分のセグメントの組付けが完了する毎に、
１対の押え部材によるセグメントの押圧を解除してか
ら、前後駆動ジャッキにより保持体を解除位置から開始
位置へ移動駆動し、その後拡張ジャッキにより１対の押
え部材を押圧駆動し、トンネル内面に覆工された最新の
１リング分のセグメントを真円に保持する。

【０００６】その状態で、シールド掘進機が１リング分
掘進すると、シールド掘進機に対して保持体が相対的に
後退して保持体が開始位置から解除位置に達し、その
後、最新の１リング分のセグメントを真円に保持した状
態で、次の１リング分のセグメントが組付けられる。こ
の動作を繰返し行い、順次覆工した最新の１リング分の
セグメントを真円に保持し、その真円に保持した１リン
グ分のセグメントに合わせて次の１リング分のセグメン
トを組付けていく。

【０００７】ところで、保持体は左右対称構造であり、
押え部材の外周部はセグメントの内面を押圧可能な円弧
形状に構成され、覆工した最新の１リング分のセグメン
トに１対の押え部材の外周部全体を確実に押圧して、そ
の１リング分のセグメントを確実に真円に保持する為に
は、トンネルを真っ直ぐに掘進する際にも、トンネルを
湾曲状に掘進する際にも、開始位置にあるときの保持体
をトンネルの軸心と直交する鉛直面内に位置させておく
必要がある。

【０００８】従来の真円保持装置では、保持体を通常の
場合シールド掘進機の軸心と直交する鉛直面内に維持し
てシールド掘進機に対して相対的に前後移動させるよう
になっている。そのため、トンネルを真っ直ぐに掘進す
る際には、何ら問題なくセグメントの真円保持を行うこ
とができる（例えば、実公平１−３１６７０号公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】 従来の真円保持装置
では、トンネルを真っ直ぐに掘進する際には、何ら問題
なくセグメントの真円保持を行うことができる。しか
し、トンネルを左方又は右方へ湾曲状に掘進する際に
は、真円保持を開始する初期位置の時の保持体を、掘進
するトンネルの軸心と直交する鉛直面（トンネルの旋回
中心を通りトンネルの軸心と直交する鉛直面）内に位置
させる必要があるが、従来の真円保持装置では、基本的
に保持体をシールド掘進機の軸心と直交する鉛直面内に
位置させるように構成してあるため、初期位置の時の保
持体を湾曲状のトンネルの軸心と直交する鉛直面内に位
置させることなく、楕円断面状のトンネル内面を真円保
持するため真円保持性能が低下しがちであった。

【００１０】一方、保持体を鉛直軸心回りにも回動可能
に構成すれば、湾曲状のトンネルを掘進する際の真円保
持を行うのに有利であるが、湾曲状のトンネルを掘進す
る際の真円保持性能を高める為に、真円保持を開始する
時の開始位置における保持体の姿勢を簡単に調節可能に
する技術は実用に供されていない。

【００１１】本発明の目的は、トンネルを湾曲状に掘進
する際の真円保持性能を格段に向上させ得るシールド掘
進機の真円保持装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】 請求項１のシールド掘
進機の真円保持装置は、シールド掘進機のエレクタ装置
で組付けたセグメントを真円に保持する為の真円保持装
置において、左右１対のロッドと、これらロッドの上端
部と下端部とに夫々連結されセグメントの内面を押える
上下１対の押え部材とを備え、シールド掘進機の後部作
業デッキに前後方向に移動自在に支持された保持体と、
前記左右１対のロッドを介して上下１対の押え部材をセ
グメントに押圧駆動する押圧駆動手段と、前記後部作業
デッキに対して保持体を真円保持を解除する解除位置か
ら、この解除位置から所定ストローク前進させた真円保
持を開始する開始位置へ移動駆動可能な移動駆動手段
と、前記開始位置における左右１対のロッドの後部作業
デッキに対する前後方向位置を、トンネルの曲率半径に
適合するように夫々独立に設定可能な左右１対のロッド
位置設定手段であって前記移動駆動手段とは別の左右１
対のロッド位置設定手段とを備えたものである。

【００１３】シールド掘進機によリトンネルが１リング
分掘進される毎に、真円保持装置の保持体は解除位置に
なり、エレクタ装置による１リング分のセグメントの組
付けが実行される。１リング分のセグメントの組付けが
完了する毎に、１対の押え部材によるセグメントの押圧
が解除され、移動駆動手段により保持体が解除位置から
所定ストローク前進させた開始位置へ移動駆動されて覆
工された最新の１リング分のセグメントを保持可能な位
置になる。次に、前記移動駆動手段とは別の左右１対の
ロッド位置設定手段により、開始位置における左右１対
のロッドの後部作業デッキに対する前後方向位置が、ト
ンネルの曲率半径に適合するように夫々独立に設定され
る。

【００１４】この場合、トンネルを直進状に掘進する際
には、左右１対のロッドの後部作業デッキに対する前後
方向位置が左右対称に設定されるので、開始位置におけ
る保持体がトンネル軸心と直交する鉛直面内に位置する
ように設定される。トンネルを湾曲状に掘進する際に
は、左右１対のロッドの後部作業デッキに対する前後方
向位置が左右非対称に設定され、開始位置における保持
体がトンネル軸心と直交する鉛直面内に位置するように
設定される。

【００１５】その後、上下１対の押え部材によるセグメ
ントの押圧が行われて真円保持がなされ、その状態でシ
ールド掘進が再開されると、セグメントを保持している
保持体は、シールド掘進機の後部作業デッキに対して相
対的に開始位置から後方へ移動する。尚、左右両側にお
いて後部作業デッキに前後方向に移動自在に支持された
保持体は、鉛直軸心回りにも回動可能であるが、トンネ
ルを湾曲状に掘進する場合には、シールド掘進機が曲進
するため、保持体は、後部作業デッキに対して相対的
に、鉛直軸心回りに微小角度回動しながら後方へ移動す
る。

【００１６】そして、シールド掘進機が１リング分掘進
すると保持体が相対的に後退して解除位置に達し、その
後、最新の１リング分のセグメントが真円に保持された
状態で、その１リング分のセグメントに対して次のセグ
メントがエレクタ装置により組付けられる。この動作を
繰返し実行し、順次、組付けた最新の１リング分のセグ
メントを真円に保持し、その１リング分のセグメントに
対して次の１リング分のセグメントを組付けることにな
る。

【００１７】請求項２のシールド掘進機の真円保持装置
は、請求項１の発明において、１対のロッドに対応し且
つそれらロッドを夫々ガイドする１対のガイド部材を設
け、それらガイド部材を後部作業デッキに前後に移動自
在に夫々支持し、前記移動駆動手段は１対のガイド部材
を介して１対のロッドを駆動するように構成し、各ロッ
ド位置設定手段は、ガイド部材に対してロッドを前後方
向へ移動させてその前後方向位置を設定することを特徴
とするものである。

【００１８】この真円保持装置では、移動駆動手段によ
り、保持体の１対のロッドを１対のガイド部材を介して
前後方向へ移動駆動し、各ロッド位置設定手段により、
開始位置におけるロッドをガイド部材に対して前後方向
へ移動させ、その前後方向位置を設定することができ
る。それ故、左右１対のロッドの後部作業デッキに対す
る前後方向位置をトンネルの曲率半径に適合するように
容易に設定することができる。

【００１９】請求項３のシールド掘進機の真円保持装置
は、請求項２の発明において、各ロッド位置設定手段は
ガイド部材にロッド又はロッドに連結された連結部材を
挟んで前後に取付けられた１対の位置決め用油圧ジャッ
キを有し、両位置決め用油圧ジャッキの出力部でロッド
又は連結部材を挟持してロッドの前後方向位置を設定す
ることを特徴とするものである。

【００２０】従って、各ロッド位置設定手段における１
対の位置決め用油圧ジャッキの出力部でロッド又は連結
部材を挟持して、各ロッド位置設定手段に対応するロッ
ドの前後方向位置を簡単に設定することができる。尚、
ガイド部材にロッド又は連結部材を前後方向へ移動自在
に載置支持してもよい。

【００２１】請求項４のシールド掘進機の真円保持装置
は、請求項３の発明において、各ロッド位置設定手段の
１対の位置決め用油圧ジャッキのうちの少なくとも一方
のガイド部材への取付け位置を前後に変更可能に構成し
たことを特徴とするものである。従って、トンネルの曲
率半径に適合するように、各ロッド位置設定手段の１対
の位置決め用油圧ジャッキのうちの少なくとも一方のガ
イド部材への取付け位置を前後に変更して、開始位置に
おける左右１対のロッドの後部作業デッキに対する前後
方向位置を簡単に変更することができる。

【００２２】請求項５のシールド掘進機の真円保持装置
は、請求項２の発明において、各ロッド位置設定手段
は、ガイド部材にロッド又はロッドに連結された連結部
材を挟んで前後に取付けられた位置決め用油圧ジャッキ
及び位置決め部材を有し、位置決め用油圧ジャッキの出
力部と位置決め部材とでロッド又は連結部材を挟持して
ロッドの前後方向位置を設定することを特徴とするもの
である。

【００２３】各ロッド位置設定手段に、ガイド部材にロ
ッド又はロッドに連結された連結部材を挟んで前後に取
付けられた位置決め用油圧ジャッキ及び位置決め部材を
設けることにより、位置決め用油圧ジャッキの出力部と
位置決め部材とでロッド又はロッドに連結された連結部
材を挟持してその前後方向位置を確実に設定することが
できる。尚、ガイド部材にロッド又は連結部材を前後方
向へ移動自在に載置支持してもよい。

【００２４】請求項６のシールド掘進機の真円保持装置
は、請求項５の発明において、各ロッド位置設定手段に
おける位置決め部材のガイド部材への取付け位置を前後
に変更可能に構成したことを特徴とするものである。従
って、トンネルの曲率半径に適合するように、各ロッド
位置設定手段における位置決め部材のガイド部材への取
付け位置を前後に変更して、開始位置における左右１対
のロッドの後部作業デッキに対する前後方向位置を簡単
に設定することができる。

【００２５】請求項７のシールド掘進機の真円保持装置
は、請求項３〜６の何れか１項の発明において、前記開
始位置において押圧駆動手段により上下１対の押え部材
をセグメントの内面に押圧させ、位置決め用油圧ジャッ
キの出力部を退入させた状態でシールド掘進することを
特徴とするものである。

【００２６】押圧駆動手段により開始位置における上下
１対の押え部材をセグメントの内面に押圧させた状態
で、湾曲状のトンネルをシールド掘進すると、保持体は
後部作業デッキに対して後方へ移動しつつ鉛直軸心回り
に回動するが、位置決め用油圧ジャッキの出力部を退入
させた状態でシールド掘進することにより、保持体の鉛
直軸心回りの回動を許容することができ、それらの損傷
等を確実に防止できる。

【００２７】請求項８のシールド掘進機の真円保持装置
は、請求項１〜７の何れか１項の発明において、前記保
持体の左右方向中心をトンネルの軸心にセンタリングす
るセンタリング手段を設けたことを特徴とするものであ
る。センタリング手段により、開始位置における保持体
の左右方向中心をトンネルの軸心にセンタリングするこ
により、上下１対の押え部材によりセグメントの内面を
確実に押圧できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態は、シールド掘
進機のエレクタ装置で組付けたセグメントを真円に保持
する為の真円保持装置に本発明を適用した場合の例であ
る。尚、シールド掘進機の掘進方向に向かって前後左右
を前後左右として説明する。

【００２９】図１、図２に示すように、シールド掘進機
１は、カッターヘッド２、中折れ可能に連結された前胴
４と後胴５とを有する胴部材３、カッターヘッド２を回
転可能に支持する回転支持機構６、カッターヘッド２を
回転駆動する回転駆動機構７、複数のシールドジャッキ
８、複数の中折れジャッキ９、スクリューコンベア１
０、エレクタ装置１１、後部作業デッキ１２と、本願特
有の真円保持装置１３等を備えている。

【００３０】カッターヘッド２は複数のカッタースポー
ク１５を有し、その前面部に多数のカッタービット１６
が取付けられ、複数のカッタースポーク１５の一部又は
全ての先端部分に、カッタースポーク１５に対して進退
可能なコピーカッター１７と、コピーカッター１７を進
退駆動する油圧シリンダ１８が夫々組込まれている。

【００３１】前胴４の内部の前後方向中央部分に、隔壁
２１を含む本体フレーム２０が固着され、この本体フレ
ーム２０に回転支持機構６と回転駆動機構７が設けられ
ている。隔壁２１の前側においてカッターヘッド２と前
胴４に囲まれた部分が、カッターヘッド２により掘削さ
れた掘削土を回収するチャンバー２３であり、チャンバ
ー２３の下端部分にスクリューコンベア１０の先端部分
が達している。

【００３２】回転支持機構６は、カッターヘッド２の後
側において、カッターヘッド２に連結部材２５を介して
連結されたリングフレーム２６を有し、このリングフレ
ーム２６が、本体フレーム２０に前側が開放状の環状凹
部２７に摺動自在に係合されて、カッターヘッド２が本
体フレーム２０に回転自在に支持されている。

【００３３】回転駆動機構７は、本体フレーム２０に固
定された複数の電動モータ３０を有し、これら電動モー
タ３０の出力軸に夫々固着された複数の駆動ギヤ３１
が、リングフレーム２６の後端部に固着されたリングギ
ヤ３２に噛合し、これら電動モータ３０が同期駆動され
ると、リングギヤ３２とリングフレーム２６と連結部材
２５を介して、カッターヘッド２が回転駆動される。
尚、リングギヤ３２の背面は、環状凹部２７の底面（鉛
直面）に摺動自在に接している。

【００３４】後胴５の前端部分の内面部には環状フレー
ム３５が固着され、この環状フレーム３５に、後方向き
の複数のシールドジャッキ８が周方向適当間隔おきに挿
通状に固定されている。各シールドジャッキ８のピスト
ンロッド８ａの後端部にスプレッダー８ｂが連結され、
シールドジャッキ８によりスプレッダー８ｂを介してセ
グメントＳの前端を後方へ押すことで、シールド掘進機
１を前進させる為の推力を発生させる。

【００３５】環状フレーム３５と本体フレーム２０と
に、複数の中折れジャッキ９の両端部が連結され、これ
ら中折れジャッキ９により、湾曲トンネルを掘進する
際、後胴５に対して前胴４を首振りできるように構成し
てある。

【００３６】エレクタ装置１１は、カッターディスク２
で掘削されたトンネルの内面にセグメントＳを組付ける
一般的な構造のものであり、環状フレーム３５にブラケ
ット４０を介して夫々回転自在に装着された複数の支持
ローラ４１により回転可能に支持された可動フレーム４
２と、可動フレーム４２を回転駆動する駆動モータ（図
示略）と、可動フレーム４２に取付けられたエレクタ本
体４３等を有する。

【００３７】可動フレーム４２の中央部分には開口４４
が形成され、後部作業デッキ１２の前端部分はこの開口
４４を挿通し、支持フレーム３６に連結されている。
尚、カッターヘッド２の背面部には、複数の攪拌羽１９
が取付けられ、後胴５には、トンネルと組付けられたセ
グメントＳの間に注入される裏込め剤の供給通路３７が
設けられ、後胴５の後端部には複数のテールシール３８
が設けられている。また、隔壁２１には、カッターヘッ
ド２の複数の油圧シリンダ１８に油圧を供給する為のス
イベルジョイント２９が設けられている。

【００３８】真円保持装置１３について説明する。図１
〜図７に示すように、真円保持装置１３は、左右１対の
鉛直向きのロッド５１と、１対のロッド５１の上端部と
下端部とに夫々連結されセグメントＳの内面を押える上
下１対の押え部材５２と、１対のロッド５１の上下方向
中央部に夫々連結され左右対称に相対向状に伸びる１対
の水平向きの連結部材５３とを備えた保持体５０を有
し、この保持体５０はシールド掘進機１の後部作業デッ
キ１２に前後方向に移動自在に支持されている。

【００３９】この真円保持装置１３は、左右１対のロッ
ド５１を介して上下１対の押え部材５２をセグメントＳ
に押圧駆動する押圧駆動機構５４、１対のロッド５１に
対応し且つそれらロッド５１を夫々ガイドする１対のガ
イド部材５５、後部作業デッキ１２に対して保持体５０
を真円保持を解除する解除位置（図１、図３、図４に鎖
線で示す）から、この解除位置から所定ストローク前進
させた真円保持を開始する開始位置（図１、図３、図４
に実線で示す）へ移動駆動可能な移動駆動機構５６、前
記開始位置における左右１対のロッド５１の後部作業デ
ッキ１２に対する前後方向位置をトンネルＴの曲率半径
に適合するように夫々独立に設定可能な左右１対のロッ
ド位置設定機構５７、保持体５０の左右方向中心をトン
ネルＴの軸心Ａｔにセンタリングするセンタリング機構
５８等を備えている。

【００４０】前記保持体５０は左右対称の構造であり、
上下１対の押え部材５２は夫々約９０度の角度にわたる
円弧状に構成されている。真円保持を開始する開始位置
における保持体５０がトンネルの軸心Ａｔと直交する鉛
直面であって湾曲状のトンネルＴの旋回中心を通る鉛直
面内に位置すると、そのトンネルＴの内面を覆工したセ
グメントＳの内面を上下１対の押え部材５２により押圧
して真円保持することができる。前記押圧駆動機構５４
は、保持体５０の１対のロッド５１に夫々組込まれた１
対の上下方向向きの拡張ジャッキ（図示略）を有し、こ
れら拡張ジャッキが同期駆動され、左右１対のロッド５
１を介して上下１対の押え部材５２がセグメントＳに押
圧駆動される。

【００４１】左右１対のガイド部材５５は、図５〜図７
に示すように、後部作業デッキ１２に固定された前後方
向向きの左右１対のレール６０に夫々係合して前後に移
動自在に支持されている。各ガイド部材５５は、保持体
５０の連結部材５３の前後幅の約２倍の長さの載置支持
部６１と、載置支持部６１の前後両端部に設けられた１
対の取付部６２，６３とを有し、載置支持部６１に連結
部材５３が摺動自在に載置支持されている。

【００４２】前記移動駆動機構５６は、図３、図４に示
すように、１対のガイド部材５５の前側において後部作
業デッキ１２に装着された左右１対の前後摺動ジャッキ
６５を有し、各前後摺動ジャッキ６５から後方へ延びる
ピストンロッド６５ａの先端部が対応するガイド部材５
５の側面部に連結されている（図５参照）。

【００４３】ガイド部材５５の下側において後部作業デ
ッキ１２の側面部には、保持体５０の開始位置の前側に
位置する左右１対のスプロケット６６と、保持体５０の
解除位置の後側に位置する左右１対のスプロケット６７
が装着されている。各前後摺動ジャッキ６５に対応する
前後１組のスプロケット６６，６７にはチェーン部材６
８が掛装され、そのチェーン部材６８の両端部が、ガイ
ド部材５５の前後両端部に取付板６８ａ（図６参照）を
介して連結されている。

【００４４】前側の左右１対のスプロケット６６は連結
ロッド（図示略）にて同期回転するように連結されてい
る。１対の前後摺動ジャッキ６５が駆動されると、スプ
ロケット６６，６７と１対のチェーン部材６８を介し
て、１対のガイド部材５５が同期して前方へ移動駆動さ
れ、これらガイド部材５５を介して保持体５０の１対の
ロッド５１が前方へ移動駆動される。

【００４５】前記左右１対のロッド位置設定機構５７に
ついて説明する。図３〜図６に示すように、各ロッド位
置設定機構５７は、ガイド部材５５に保持体５０の連結
部材５３を挟んで前後に取付けられた１対の位置決め用
油圧ジャッキ７０，７１を有し、両位置決め用油圧ジャ
ッキ７０，７１の出力部７０ａ，７１ａで連結部材５３
を挟持しロッド５１の前後方向位置を設定するように構
成されている。各位置決め用油圧ジャッキ７０，７１の
フランジ７０ｂ，７１ｂが、ブラケット７５，７６の鉛
直部７５ｂ，７６ｂにボルトにより固定され、位置決め
用油圧ジャッキ７０，７１の出力部７０ａ，７１ａが、
鉛直部７５ｂ，７６ｂを挿通して保持体５０の連結部材
５３側へ延びている。

【００４６】各ブラケット７５，７６の水平固定部７５
ａ，７６ａには、左右１対のボルト穴７５ｄ，７６ｄを
１組として例えば７組のボルト穴７５ｄ，７６ｄが前後
方向に所定小間隔おきに形成され、これらボルト穴７５
ｄ，７６ｄのうちの４つのボルト穴７５ｄ，７６ｄに挿
通された４つのボルト７５ｅ，７６ｅが、ガイド部材５
５の取付部６２，６３に形成された４つボルト孔に締結
されている。各位置決め用油圧ジャッキ７０，７１のガ
イド部材５５の取付部６２，６３への取付け位置は、４
つのボルト７５ｅ，７６ｅを挿通させて油圧ジャッキ７
０，７１の固定に使用する４つのボルト穴７５ｄ，７６
ｄを変えることで変更可能である。

【００４７】ほぼ直進状のトンネルＴの内面に覆工した
セグメントＳを真円に保持する場合には、図５、図６、
図１０に示すように、各ロッド位置設定機構５７の位置
決め用油圧ジャッキ７０，７１はガイド部材５５に対し
て前後方向中央の基本位置に取付けられ、例えば左方へ
湾曲状のトンネルの内面に覆工したセグメントＳを真円
に保持する場合には、図１２に示すように、左側のロッ
ド位置設定機構５７の位置決め用油圧ジャッキ７０，７
１は前記基本位置よりも前側へ取付けられ、右側のロッ
ド位置設定機構５７の位置決め用油圧ジャッキ７０，７
１は前記基本位置よりも後側へ取付けられる。但し、前
記基本位置から前後へのシフト量は、湾曲状のトンネル
の旋回半径に応じて適宜設定するが、旋回半径が小さく
なる程シフト量が大きくなる。

【００４８】このように、湾曲状のトンネルの内面に覆
工したセグメントＳを真円に保持する場合には、湾曲状
のトンネルの平面視における曲率半径（旋回半径）に応
じて、各ロッド位置設定機構５７の両位置決め用油圧ジ
ャッキ７０，７１の出力部７０ａ，７１ａで連結部材５
３を挟持した状態で、真円保持を開始する開始位置にあ
る保持体５０が、トンネルＴの軸心Ａｔと直交し且つト
ンネルの旋回中心を通る鉛直面の面内にほぼ位置するよ
うに、各ロッド位置設定機構５７の位置決め用油圧ジャ
ッキ７０，７１が適切な位置に取付けるものとする。

【００４９】そのため、トンネルの旋回半径をパラメー
タとして油圧ジャッキ７０，７１の取付け位置（つま
り、使用するボルト穴の位置）を予め演算設定したチャ
ートを準備しておき、そのチャートに基づいて油圧ジャ
ッキ７０，７１の取付け位置を決めるものとする。

【００５０】次に、ロッド位置設定機構５７の油圧系に
ついて説明する。但し、左側のロッド位置設定機構５７
の油圧回路と、右側のロッド位置設定機構５７の油圧回
路とは同様のもので並列的に設けられているため、一方
のロッド位置設定機構５７の油圧回路について説明す
る。図８に示すように、油圧供給ユニット８０から伸び
る供給油路８１と油圧供給ユニット８０の油タンクに連
なるリターン油路８２が、制御装置９５により制御され
る電磁方向切換弁８３に接続され、電磁方向切換弁８３
から油圧ジャッキ７０，７１の第１油室７０ｃ，７１ｃ
へ伸びる第１油路８４に、パイロットチェック弁８５と
チェック弁８７とが直列接続され、チェック弁８７には
流量制御弁８６が並列接続されている。

【００５１】電磁方向切換弁８３から油圧ジャッキ７
０，７１の第２油室７０ｄ，７１ｄへ伸びる第２油路８
８に、パイロットチェック弁８９とチェック弁９１とが
直列接続され、チェック弁９１に流量制御弁９０が並列
接続され、その第２油路８８とリターン油路８２とを接
続する油路９２に、所定油圧（例えば、８０Kgf/cm² ）
で作動するレギュレータ９３が設けられている。

【００５２】電磁方向切換弁８３が切換えられ、供給油
路８１と第１油路８４、リターン油路８２と第２油路８
８が夫々接続されると、第１油室７０ｃ，７１ｃに油圧
が供給されて出力部７０ａ，７１ａが退入駆動され、ま
た、供給油路８１と第２油路８８、リターン側油路８２
と第１油路８４が夫々接続されると、第２油室７０ｄ，
７１ｄに油圧が供給されて出力部７０ａ，７１ａが進出
駆動される。

【００５３】尚、供給油路８１に接続された第１油路８
４（第２油路８８）のパイロット圧を受けて、リターン
側油路８８に接続された第２油路８８（第１油路８４）
に設けられたパイロットチェック弁８９（８５）が連通
位置に切換わる。レギュレータ９３を設けるので、供給
油路８１と第２油路８８、リターン油路８２と第１油路
８４が夫々接続された状態で、出力部７０ａ，７１ａに
よりガイド部材５３を損傷させるのを防止できる。

【００５４】前記センタリング機構５８は、図３、図５
に示すように、保持体５０の左右１対の連結部材５３に
夫々取付けられた左右１対のセンタリングジャッキ９６
を有する。各センタリングジャッキ９６は、連結部材５
３の背面部にガイド部材５５側へ向けてガイド部材５５
と同じ高さ位置に取付けられ、１対のセンタリングジャ
ッキ９６の出力部９６ａがガイド部材５５を押圧するこ
とで、保持体５０を左右方向へ移動させ、その左右方向
中心をトンネルの軸心にセンタリングするように構成し
てある。

【００５５】ここで、各センタリングジャッキ９６の連
結部材５３への取付け位置は左右に変更可能に構成さ
れ、トンネルの曲率半径に応じて適切な取付け位置に取
付けることにより、両センタリングジャッキ９６を駆動
しそれらの出力部９６ａがガイド部材５５の側面部を押
圧して、保持体５０の左右方向中心をトンネルの軸心に
センタリングできるようになっている。

【００５６】次に、真円保持装置１３の作用について説
明する。最初に、ほぼ直進状のトンネルの内面に覆工し
たセグメントＳを真円に保持する場合の動作について図
９の作動工程図に基づいて説明する。この場合、前述し
たように、各ロッド位置設定機構５７の油圧ジャッキ７
０，７１を前記基本位置に取付けた状態で行う。

【００５７】シールド掘進機１が１リング分掘進し、エ
レクタ装置１１によりセグメントＳを組付ける際には、
保持体５０は解除位置にあり、エレクタ装置１１による
１リング分のセグメントＳの組付けが完了すると、先
ず、押圧駆動機構５４の１対の拡張ジャッキが収縮さ
れ、上下１対の押え部材５２によるセグメントＳの押圧
が解除された後、センタリング機構５８により１対のセ
ンタリングジャッキ９６が伸長され、保持体５０の左右
方向中心がトンネルＴの軸心Ａｔにセンタリングされ
る。

【００５８】次に、移動駆動機構５６の１対の前後摺動
ジャッキ６５が収縮され、保持体５０が１対のガイド部
材５５を介して解除位置から開始位置へ前方へ所定距離
だけ移動駆動される。このとき図１０に示すように、各
ロッド位置設定機構５７の位置決め用油圧ジャッキ７
０，７１は伸長状態に保持され、保持体５０はシールド
掘進機１の軸心つまりトンネルの軸心と直交する鉛直姿
勢のまま、１対のガイド部材５５と一体的に前後に移動
する。

【００５９】保持体５０が開始位置に位置すると組付け
た最新の１リング分のセグメントＳと略同じ前後位置に
なり、その後、センタリング機構５８の１対のセンタリ
ングジャッキ９６が収縮された後、押圧駆動機構５４に
より１対の拡張ジャッキが伸長され、組付けた最新の１
リング分のセグメントＳの内面に、上下１対の押え部材
５２が押圧され、その１リング分のセグメントＳを真円
に保持する。その状態で、シールド掘進機１に対する保
持体５０の相対移動を許容した状態で、シールド掘進機
１が次の１リング分掘進すると、保持体５０はシールド
掘進機１に対して相対移動して解除位置になり、エレク
タ装置１１により次の１リング分のセグメントＳが組付
けられる。

【００６０】次に、例えば左方へ湾曲した湾曲状トンネ
ルの内面に覆工したセグメントＳを真円に保持する場合
について図１１の作動工程図に基づいて説明する。この
場合、前述したように、左側のロッド位置設定機構５７
の位置決め用油圧ジャッキ７０，７１を前記初期位置よ
りも前側へ取付け、右側のロッド位置設定機構５７の位
置決め用油圧ジャッキ７０，７１を前記初期位置よりも
後側へ取付けた状態で行う。

【００６１】シールド掘進機１が１リング分掘進し、エ
レクタ装置１１によりセグメントＳを組付ける際、保持
体５０は解除位置に位置にあり、エレクタ装置１１によ
り１リング分のセグメントＳの組付けが完了すると、先
ず、押圧駆動機構５４により１対の拡張ジャッキが収縮
され、上下１対の押え部材５２によるセグメントＳの押
圧が解除された後、図１２に示すように、各ロッド位置
設定機構５７の位置決め用油圧ジャッキ７０，７１が伸
長され、それらの出力部７０ａ，７１ａにより保持体５
０の連結部材５３が挟持される。

【００６２】次に、センタリング機構５８により１対の
センタリングジャッキ９６が伸長された後、移動駆動機
構５６の１対の前後摺動ジャッキ６５が収縮され、保持
体５０が１対のガイド部材５５を介して解除位置から開
始位置へ前方へ所定距離移動駆動される。保持体５０が
開始位置に達すると、保持体５０が両ロッド位置設定機
構５７によりトンネルの軸心と直交し且つトンネルの旋
回中心を通る鉛直面のほぼ面内に位置する状態になり、
保持体５０の左右方向中心がセンタリング機構５８によ
りトンネルの軸心にセンタリングされた状態になる。

【００６３】その後、各ロッド位置設定機構５７の位置
決め用油圧ジャッキ７０，７１が収縮され、次にセンタ
リング機構５８の１対のセンタリングジャッキ９６が収
縮され、次に押圧駆動機構５４により１対の拡張ジャッ
キが伸長され、組付けた最新の１リング分のセグメント
Ｓの内面に、上下１対の押え部材５２が押圧され、その
１リング分のセグメントＳを真円に保持する。

【００６４】次に、その状態で、シールド掘進機１に対
する保持体５０の相対移動を許容した状態で、シールド
掘進機１が１リング分掘進すると、保持体５０はセグメ
ントＳを保持した状態であるため、保持体５０はシール
ド掘進機１の後部作業デッキ１２に対して後方へ相対移
動しつつ、鉛直軸心回りに微小角度時計回りに回動して
いき、解除位置になる。尚、位置決め用油圧ジャッキ７
０，７１の出力部７０ａ，７１ａが退入しているため、
保持体５０の回動が許容される。

【００６５】尚、シールド掘進機１が１リング分の掘進
を行うとき、図１３に実線で示すように、右側の連結部
材５３に、右側のロッド位置設定機構５７の後側ブラケ
ット７６の支持部７６ｃが当接し、ガイド部材５５は連
結部材５３により前方への移動が規制され、前後摺動ジ
ャッキ６５のジャッキ本体は後部作業デッキ１２と一体
的に前進するため、前後摺動ジャッキ６５のピストンロ
ッド６５ａが伸長していく。

【００６６】このように、この真円保持装置１３によれ
ば、特に、開始位置における保持体５０の左右１対のロ
ッド５１の後部作業デッキ１２に対する前後方向位置
を、トンネルの曲率半径に適合するように夫々独立に設
定可能な左右１対のロッド位置設定機構５７を設けたの
で、直進状のトンネルを掘進する場合は勿論、湾曲状ト
ンネルを掘進する場合にも、トンネル内面に覆工された
セグメントの内面を確実に押圧して真円に保持すること
ができ、それ故エレクタ装置１１により各リングのセグ
メントを円形断面状に組付ける作業が簡単化し作業能率
が向上する。

【００６７】移動駆動機構５６により、保持体５０の１
対のロッド５１を１対のガイド部材５５を介して前後方
向へ移動駆動し、各ロッド位置設定機構５７により、開
始位置におけるロッド５１をガイド部材５５に対して前
後方向へ移動させ、その前後方向位置を設定することが
できるため、左右１対のロッド５１の後部作業デッキ１
２に対する前後方向位置をトンネルの曲率半径に適合す
るように容易に設定することができる。

【００６８】各ロッド位置設定機構５７にガイド部材５
５にロッド５１に連結された連結部材５３を挟んで前後
に取付けられた１対の位置決め用油圧ジャッキ７０，７
１を設けることにより、両位置決め用油圧ジャッキ７
０，７１の出力部７０ａ，７１ａで連結部材５３を挟持
してロッド５１の前後方向位置を確実に設定することが
できる。しかも、トンネルの曲率半径に適合するよう
に、各ロッド位置設定機構５７の１対の位置決め用油圧
ジャッキ７０，７１のガイド部材５５への取付け位置を
前後に変更して、開始位置における左右１対のロッド５
１の後部作業デッキ１２に対する前後方向位置を簡単に
設定できる。

【００６９】開始位置において押圧駆動機構５４により
上下１対の押え部材５２をセグメントＳの内面に押圧さ
せ、位置決め用油圧ジャッキ７０，７１の出力部７０
ａ，７１ａを退入させた状態でシールド掘進するので、
保持体５０の鉛直軸心回りの回動を許容することがで
き、それらの損傷等を防止することができる。

【００７０】保持体５０の左右方向中心をトンネルの軸
心にセンタリングするセンタリング機構５８を設けたの
で、開始位置における保持体５０の左右方向中心をトン
ネルの軸心にセンタリングし、上下１対の押え部材５２
によりセグメントの内面を確実に押圧することができ
る。

【００７１】尚、各ロッド位置設定機構５７を次のよう
に変更してもよい。図１４に示すように、各ロッド位置
設定機構５７Ａを、連結部材５３を挟んで前後に取付け
られた位置決め用油圧ジャッキ100 と位置決め部材101
を設け、位置決め用油圧ジャッキ100 の出力部100aと位
置決め部材101 とで連結部材５３を挟持してロッド５１
の前後方向位置を設定するように構成する。

【００７２】更にこの場合、各ロッド位置設定機構５７
Ａにおける位置決め部材101 のガイド部材５５への取付
け位置を前後に変更可能に構成してもよい。トンネルの
曲率半径に適合するように、各ロッド位置設定機構５７
Ａにおける位置決め部材101のガイド部材５５への取付
け位置を前後に変更して、位置決め用油圧ジャッキ100
の出力部100aと位置決め部材101 とで連結部材５３を挟
持する挟持位置を変更して、前記開始位置における左右
１対のロッド５１の後部作業デッキ１２に対する前後方
向位置を容易に変更できる。

【００７３】尚、前記実施形態に係る真円保持装置は一
例を示すものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
において種々の変更を付加した形態の真円保持装置にす
ることもある。

【００７４】

【発明の効果】 請求項１の発明によれば、保持体と押
圧駆動手段と移動駆動手段を設けるとともに、開始位置
における左右１対のロッドの後部作業デッキに対する前
後方向位置を、トンネルの曲率半径に適合するように夫
々独立に設定可能な左右１対のロッド位置設定手段であ
って前記移動駆動手段とは別の左右１対のロッド位置設
定手段を設けたので、トンネルを真っ直ぐ掘進する際に
も、トンネルを湾曲状に掘進する際にも、開始位置にお
ける保持体を、トンネル軸心と直交する鉛直面内に位置
させて、セグメントを真円に保持することができ、特に
湾曲状トンネルを掘進する際における真円保持性能を高
めることができる。

【００７５】請求項２の発明によれば、移動駆動手段に
より保持体の１対のロッドを１対のガイド部材を介して
前後方向へ移動駆動し、各ロッド位置設定手段により、
開始位置におけるロッドをガイド部材に対して前後方向
へ移動させ、その前後方向位置を設定することができる
ため、左右１対のロッドの後部作業デッキに対する前後
方向位置をトンネルの曲率半径に適合するように容易に
設定することができる。その他請求項１と同様の効果を
奏する。

【００７６】請求項３の発明によれば、各ロッド位置設
定手段における１対の位置決め用油圧ジャッキの出力部
でロッド又は連結部材を挟持して、各ロッド位置設定手
段に対応するロッドの前後方向位置を簡単に設定するこ
とができる。尚、ガイド部材にロッド又は連結部材を前
後方向へ移動自在に載置支持してもよい。その他、請求
項２と同様の効果を奏する。

【００７７】請求項４の発明によれば、トンネルの曲率
半径に適合するように、各ロッド位置設定手段の１対の
位置決め用油圧ジャッキのうちの少なくとも一方のガイ
ド部材への取付け位置を前後に変更して、開始位置にお
ける左右１対のロッドの後部作業デッキに対する前後方
向位置を簡単に設定することができる。その他請求項３
と同様の効果を奏する。

【００７８】請求項５の発明によれば、各ロッド位置設
定手段に、ガイド部材にロッド又はロッドに連結された
連結部材を挟んで前後に取付けられた位置決め用油圧ジ
ャッキ及び位置決め部材を設けることにより、位置決め
用油圧ジャッキの出力部と位置決め部材とでロッド又は
ロッドに連結された連結部材を挟持してその前後方向位
置を確実に設定することができる。その他請求項２と同
様の効果を奏する。

【００７９】請求項６の発明によれば、トンネルの曲率
半径に適合するように、各ロッド位置設定手段における
位置決め部材のガイド部材への取付け位置を前後に変更
して、開始位置における左右１対のロッドの後部作業デ
ッキに対する前後方向位置を簡単に設定することができ
る。その他請求項５と同様の効果を奏する。

【００８０】請求項７の発明によれば、前記開始位置に
おいて押圧駆動手段により上下１対の押え部材をセグメ
ントの内面に押圧させ、位置決め用油圧ジャッキの出力
部を退入させた状態でシールド掘進するので、保持体の
鉛直軸心回りの回動を許容することができ、それらの損
傷等を確実に防止することができる。その他請求項３〜
６の何れか１項と同様の効果を奏する。

【００８１】請求項８の発明によれば、保持体の左右方
向中心をトンネルの軸心にセンタリングするセンタリン
グ手段を設けたので、開始位置における保持体の左右方
向中心をトンネルの軸心にセンタリングし、上下１対の
押え部材によりセグメントの内面を確実に押圧すること
ができる。その他請求項１〜７の何れか１項と同様の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るシールド掘進機の縦
断面図である。

【図２】シールド掘進機の右半部の背面図である。

【図３】シールド掘進機の要部平面図である。

【図４】シールド掘進機の要部側面図である。

【図５】ロッド位置設定機構を含む要部平面図である。

【図６】ロッド位置設定機構を含む要部側面図である。

【図７】図５のVII −VII 線断面図である。

【図８】ロッド位置設定機構の油圧回路図である。

【図９】真円保持装置の直進トンネルに対する作動工程
図である。

【図１０】真円保持装置の作動説明図である。

【図１１】真円保持装置の湾曲トンネルに対する作動工
程図である。

【図１２】真円保持装置（ロッド位置設定機構作動時）
の作動説明図である。

【図１３】真円保持装置（ロッド位置設定機構不作動
時）の作動説明図である。

【図１４】変形例に係るロッド位置設定機構を含む要部
側面図である。

【符号の説明】

Ｓ セグメント １ シールド掘進機 １１ エレクタ装置 １２ 後部作業デッキ １３ 真円保持装置 ５０ 保持体 ５１ ロッド ５２ 押え部材 ５３ 連結部材 ５４ 押圧駆動機構 ５５ ガイド部材 ５６ 移動駆動機構 ５７，５７Ａ ロッド位置設定機構 ５８ センタリング機構 ７０，７１，100 位置決め用油圧ジャッキ ７０ａ，７１ａ，100a 出力部 101 位置決め部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 11/40

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機のエレクタ装置で組付け
   たセグメントを真円に保持する為の真円保持装置におい
   て、 左右１対のロッドと、これらロッドの上端部と下端部と
   に夫々連結されセグメントの内面を押える上下１対の押
   え部材とを備え、シールド掘進機の後部作業デッキに前
   後方向に移動自在に支持された保持体と、 前記左右１対のロッドを介して上下１対の押え部材をセ
   グメントに押圧駆動する押圧駆動手段と、 前記後部作業デッキに対して保持体を真円保持を解除す
   る解除位置から、この解除位置から所定ストローク前進
   させた真円保持を開始する開始位置へ移動駆動可能な移
   動駆動手段と、 前記開始位置における左右１対のロッドの後部作業デッ
   キに対する前後方向位置を、トンネルの曲率半径に適合
   するように夫々独立に設定可能な左右１対のロッド位置
   設定手段であって前記移動駆動手段とは別の左右１対の
   ロッド位置設定手段と、 を備えたことを特徴とするシールド掘進機の真円保持装
   置。
2. 【請求項２】 １対のロッドに対応し且つそれらを夫々
   ガイドする１対のガイド部材を設け、それらガイド部材
   を後部作業デッキに前後に移動自在に夫々支持し、前記
   移動駆動手段は１対のガイド部材を介して１対のロッド
   を駆動するように構成し、 各ロッド位置設定手段は、ガイド部材に対してロッドを
   前後方向へ移動させてその前後方向位置を設定すること
   を特徴とする請求項１に記載のシールド掘進機の真円保
   持装置。
3. 【請求項３】 各ロッド位置設定手段は、ガイド部材に
   ロッド又はロッドに連結された連結部材を挟んで前後に
   取付けられた１対の位置決め用油圧ジャッキを有し、両
   位置決め用油圧ジャッキの出力部でロッド又は連結部材
   を挟持してロッドの前後方向位置を設定することを特徴
   とする請求項２に記載のシールド掘進機の真円保持装
   置。
4. 【請求項４】 各ロッド位置設定手段の１対の位置決め
   用油圧ジャッキのうちの少なくとも一方のガイド部材へ
   の取付け位置を前後に変更可能に構成したことを特徴と
   する請求項３に記載のシールド掘進機の真円保持装置。
5. 【請求項５】 各ロッド位置設定手段は、ガイド部材に
   ロッド又はロッドに連結された連結部材を挟んで前後に
   取付けられた位置決め用油圧ジャッキ及び位置決め部材
   を有し、位置決め用油圧ジャッキの出力部と位置決め部
   材とでロッド又は連結部材を挟持してロッドの前後方向
   位置を設定することを特徴とする請求項２に記載のシー
   ルド掘進機の真円保持装置。
6. 【請求項６】 各ロッド位置設定手段における位置決め
   部材のガイド部材への取付け位置を前後に変更可能に構
   成したことを特徴とする請求項５に記載のシールド掘進
   機の真円保持装置。
7. 【請求項７】 前記開始位置において押圧駆動手段によ
   り上下１対の押え部材をセグメントの内面に押圧させ、
   位置決め用油圧ジャッキの出力部を退入させた状態でシ
   ールド掘進することを特徴とする請求項３〜６の何れか
   １項に記載のシールド掘進機の真円保持装置。
8. 【請求項８】 前記保持体の左右方向中心をトンネルの
   軸心にセンタリングするセンタリング手段を設けたこと
   を特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のシール
   ド掘進機の真円保持装置。