JP3342634B2 - セグメントの搬送装置、供給装置および組立装置、並びにセグメントの組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セグメントの搬送
装置、供給装置および組立装置、並びにセグメントの組
立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セグメント搬送装置は、セグメントを立
坑側からセグメント組立装置（エレクタ）側に搬送する
ものである。従来、搬送装置としては、トンネル内を往
復移動するセグメント搬送台車が用いられ、その台車上
にセグメントを多段に平積みして搬送していた。

【０００３】セグメント供給装置は、上記搬送装置（セ
グメント搬送台車）からセグメントを受け取ってこれを
セグメント組立装置（エレクタ）に供給するものであ
る。従来、供給装置としては、ホイストレールに沿って
移動するホイストが用いられ、そのホイストにセグメン
ト搬送台車上のセグメントを吊下させ、前方のエレクタ
に受け渡していた。

【０００４】セグメント組立装置は、上記供給装置（ホ
イスト）から供給されたセグメントを把持し、これをシ
ールドマシンで掘削した掘削面に張設するものである。
従来、組立装置は、上記ホイストから受け渡され把持し
たセグメントをトンネルの周方向に回転させ、所望の場
所に組み込むようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記セグメン
ト搬送装置では、搬送台車上にセグメントを平積みして
いるため、トンネル内を上方から見ると少なくともセグ
メントの幅分だけトンネル内の通路・作業スペースが減
少してしまい、トンネル内空を有効利用できなかった。

【０００６】また、上記セグメント供給装置では、例え
ば偏平トンネル等の上下方向の高さの低いトンネルの場
合、セグメント搬送台車上のセグメントを吊下してこれ
をエレクタに受け渡すホイストを設ける高さ方向のスペ
ースがとれないことが多く、実現できないこともある。

【０００７】また、上記セグメント組立装置では、円形
以外のトンネル断面例えば偏平トンネル等のセグメント
の組み立てに対応できない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の事情を考慮して創
案された本発明は次の如きである。

【０００９】〔セグメント搬送装置〕について。

【００１０】トンネル内を往復移動するセグメント搬送
台車に、セグメントをトンネル前後方向に沿って、か
つ、トンネル前後方向の組付面を載置面として立てた状
態で載置するためのコンベヤを設けたセグメントの搬送
装置。この搬送装置によれば、トンネル内を上方から見
た場合、セグメントの厚さ分のスペースが犠牲になるの
みなので、トンネル内の通路・作業スペースが増加す
る。

【００１１】上記コンベヤが、上記台車上に載置された
セグメントを前方へ移送するための無端状の循環搬送面
を有するとよい。上下方向の高さが低くホイスト等を設
けることができないトンネルにおいても、セグメントを
コンベヤの循環搬送面によって前方のセグメント供給装
置へ移送できる。かかる移送時、セグメントは、循環搬
送面と面接触するため、荷重集中に因る破損が防止され
る。

【００１２】

【００１３】上記循環搬送面に、セグメントに設けられ
たシールを収容するための溝を形成してもよい。こうす
れば、立てて載置されたセグメントのシールが潰れるこ
とはない。

【００１４】〔セグメント供給装置〕について。

【００１５】トンネル内に、後方のセグメント搬送台車
からセグメントを受け取ってこれを前方のエレクタに受
け渡すべく移動するセグメント供給台車を設け、該セグ
メント供給台車に、セグメントをトンネル前後方向に沿
って、かつ、トンネル前後方向の組付面を載置面として
立てた状態で載置するためのコンベヤを設けたセグメン
トの供給装置。この供給装置によれば、トンネル内を上
方から見た場合、セグメントの厚さ分のスペースが犠牲
になるのみなので、トンネル内の通路・作業スペースが
増加する。

【００１６】上記コンベヤが、上記供給台車上に載置さ
れるセグメントを前方へ移送するための無端状の循環搬
送面を有するとよい。上下方向の高さが低くホイスト等
を設けることができないトンネルにおいても、セグメン
トをコンベヤの循環搬送面によって前方のエレクタへ移
送できる。かかる移送時、セグメントは、循環搬送面と
面接触するため、荷重集中に因る破損が防止される。

【００１７】

【００１８】上記循環搬送面に、セグメントに設けられ
たシールを収容するための溝を形成してもよい。こうす
れば、立てて載置されたセグメントのシールが潰れるこ
とはない。

【００１９】また、上記セグメント供給台車に設けられ
たコンベヤの循環搬送面の送り速度を、上記セグメント
搬送台車にセグメントを搬送すべく設けられたコンベヤ
の循環搬送面の送り速度と同期させてもよい。こうすれ
ば、セグメントがスムーズに搬送台車から供給台車に受
け渡され、セグメントのシールが保護される。

【００２０】〔セグメント組立装置〕について。

【００２１】セグメントをトンネル前後方向に沿って立
てた状態で把持する把持部と、該把持部をトンネル前後
方向の軸廻りに回転させて把持したセグメントを横倒し
の状態にする第１回転機構部と、上記把持部をトンネル
上下方向の軸廻りに回転させて横倒し状態としたセグメ
ントの向きを変える第２回転機構部とを備えたセグメン
トの組立装置。この組立装置によれば、円形以外のトン
ネル断面例えば偏平トンネル等のセグメントを組み立て
ることができる。

【００２２】〔セグメント組立方法〕について。

【００２３】セグメントをトンネル前後方向に沿って立
てた状態で把持し、そのセグメントをトンネル前後方向
の軸廻りに回転させて横倒し、そのセグメントをトンネ
ル上下方向の軸廻りに回転させて向きを変えた後、組み
付けるようにしたセグメントの組立方法。この組立方法
によれば、円形以外のトンネル断面例えば偏平トンネル
等のセグメントを組み立てることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２５】〔シールド掘進機〕について。

【００２６】図１はシールド掘進機の平断面図、図２は
側断面図、図３は正面図、図４は後面図、図５は掘削面
に張設されたセグメントおよび中柱を示す図である。

【００２７】図示するように、このシールド掘進機は、
断面矩形状のシールドフレーム１を有しており、断面矩
形のトンネルを構築する。シールドフレーム１の前面に
は、機内側と切羽側とを仕切る隔壁２が設けられ、隔壁
２には、切羽を掘削する３個の回転カッタ３が並設され
ている。各回転カッタ３は、それぞれカッタスポーク４
を有しており、それらカッタスポーク４が噛み合うよう
になっている。各回転カッタ４の掘削域から外れた堀残
し部分は、カッタスポーク４の先端から出没するコピー
カッタ５によって掘削される。

【００２８】回転カッタ３により掘削された土砂は、隔
壁２前方のカッタ室６に取り込まれ、カッタ室６に接続
された１次スクリューコンベヤ７および２次スクリュー
コンベヤ８によって排土され、土砂圧送装置９によって
後方に圧送される。土砂圧送装置９は、トンネル内に敷
設されたレール１０を走行する台車１１に設けられてお
り、この台車１１により１次・２次スクリューコンベヤ
７，８の自重の一部を支持する。図中、１２は推進ジャ
ッキ、１３はジャッキシューである。

【００２９】２次スクリューコンベヤ８の外筒部１４に
は、セグメント押上装置１５が設けられている。セグメ
ント押上装置１５は、外筒部１４にスライド自在に被嵌
されたリング１６と、一端がリング１６に他端が外筒部
１４に取り付けられた移動ジャッキ１７と、リング１６
に取り付けられ上下方向に伸縮して図５に示す上下のセ
グメントＡ，Ａの間隔を広げるように突っ張る突張ジャ
ッキ１８とを有している。

【００３０】セグメント押上装置１５は、上下のセグメ
ントＡ，Ｂを組み立てるときには邪魔にならないよう移
動ジャッキ１７を縮めて突張ジャッキ１８を後方に逃が
し、その後中柱ｘを組み立てるときには移動ジャッキ１
７を伸ばして突張ジャッキ１８を前方に移動させ、突張
ジャッキ１８を伸ばして土圧を受ける上下のセグメント
Ａ，Ａの間隔を広げて保持する。このとき突張ジャッキ
１８に加わる荷重は、上記リング１６が外筒１４にスラ
イド自在にフローティング支持されているため、外筒１
４に伝わることはない。

【００３１】セグメントＡ，Ｂおよび中柱ｘは、シール
ドフレーム１内に設けられたセグメント組立装置１９に
よって組み立てられる。セグメント組立装置１９は、２
次スクリューコンベヤ８を挟んでその左右配置された２
台のエレクタ２０，２０からなっている。セグメント
は、図５に示すように、略長方形状のセグメントＡと、
略正方形状のセグメントＢとがある。中柱ｘは、トンネ
ルを横断面で見た場合中央部分の２か所を支持するよう
に配置され、図１に示すようにトンネルを上方からみた
場合２本の中柱ｘ，ｘが背中合わせに配置される。な
お、２本の中柱ｘを背中合わせに配置せず、１本として
もよい。

【００３２】〔セグメント搬送装置〕について。

【００３３】上記セグメントＡ，Ｂおよび中柱ｘは、セ
グメント搬送装置によってトンネル内を立坑側からエレ
クタ側に搬送される。セグメント搬送装置は、図６およ
び図７に示すように、トンネル内を往復移動するセグメ
ント搬送台車２１からなっている。セグメント搬送台車
２１は、１台の駆動台車２２（バッテリーロコ）と３台
の従動台車２３とが連結されて構成されており、トンネ
ル底面に付設されたレール２４上を走行する。レール２
４は、断面矩形状の偏平トンネルの左右側壁２５に近接
させて、トンネル底面の左右にそれぞれ敷設されてい
る。

【００３４】従動台車２３の断面図を図８に示す。図示
するように、従動台車２３は、レール２４上を走行する
車輪２５が設けられた基盤部２６と、基盤部２６の凹部
２７にバネ２８を介して上下方向に移動自在に係合され
た中間部２９と、中間部２９の凹部３０に水平方向に移
動自在に収容された移動部３１とを有している。移動部
３１の上面には、その長手方向に沿ってレール３２が設
けられている。

【００３５】レール３２には、無端状の循環搬送面を有
するベルトコンベヤ（キャタピラコンベヤ３３、又はス
ラットコンベヤ）のキャタピラ３４の反搬送面に設けら
れた車輪３５が係合する。キャタピラ３４は、複数の板
状の駒部材がピンによって無端状に連結されており、移
動部３１の前後端部に設けられたスプロケット３６によ
って循環駆動される（図７参照）。各従動台車２３のキ
ャタピラコンベヤ３３は、ＡＣサーボによって同期運転
される。

【００３６】キャタピラ３４の搬送面には、セグメント
Ａ，Ｂが立てた状態で載置される（図６及び図７参
照）。詳しくは、セグメントＡ，Ｂは、図５に示すよう
に略長方形状のものＡと略正方形状のものＢとがある
が、略長方形状のものＡはその長辺側（トンネル前後方
向の組付面Ａ₁）を載置面とし短辺側（トンネル周方向
の組付面Ａ₂）を起立させて載置され、同様に略正方形
状のものＢもトンネル前後方向の組付面Ｂ₁を載置面と
しトンネル周方向の組付面Ｂ₂を起立させて載置され
る。よって、図７に示すように、起立されたセグメント
Ａ，Ｂの高さは同一となる。

【００３７】各従動台車２３および駆動台車２２の幅
は、セグメントＡ，Ｂを立てて載置できる範囲で、出来
るだけ狭く形成されている。トンネル内の有効スペース
（通路・作業スペース）を広げるためである。なお、最
後尾の従動台車２３のキャタピラ３４の搬送面には、略
正方形状のセグメントＢが載置されると共に、図５に示
す中柱Ｘが載置台３７上に載置される。

【００３８】上記キャタピラ３４の搬送面には、図８に
示すようにセグメントＡ，Ｂの組付面に設けられたシー
ル３８を収容するための溝３９が、キャタピラ３４の長
手方向に沿って形成されている。中間部２９には、キャ
タピラ３４の搬送面に載置されたセグメントＡ，Ｂの転
倒を防止すると共に、キャタピラ３４を循環させてセグ
メントＡ，Ｂを移送するときの案内となるガイド板４０
が、セグメントＡ，Ｂを挟むようにして設けられている
（図６参照）。

【００３９】以上の構成からなるセグメント搬送装置の
作動を述べる。

【００４０】各従動台車２３にセグメントＡ，Ｂをトン
ネル前後方向に沿って立てた状態で載置し、しかもそれ
ら各従動台車２３を偏平矩形状トンネルの左右両端部を
走行させているため、図６に示すようにトンネル内を上
方から見た場合、トンネル内の中央部分４１に広い通路
・作業スペースを確保することができる。

【００４１】各従動台車２３に、その上に載置されたセ
グメントＡ，Ｂを前方へ移送するためのキャタピラコン
ベヤ３３を設けたので、図７に示すように上下方向の高
さが低くホイスト等を設けることができない偏平矩形状
トンネルにおいても、台車２３のキャタピラ３４を循環
させることによってセグメントＡ，Ｂを前方のセグメン
ト供給台車４２（後述する）へ移送できる。

【００４２】この移送時、セグメントＡ，Ｂは、キャタ
ピラ３４と面接触するため、転倒することなく安定して
移送されると共に、荷重集中に因る破損が防止される。
また、移送中のセグメントＡ，Ｂは、ガイド板４０によ
って転倒が防止される。なお、セグメントＡ，Ｂの自重
は、図８に示すキャタピラ３４、車輪３５、レール３２
を介して移動部３１に伝達される。

【００４３】また、キャタピラ３４には、図８に示すよ
うにセグメントＡ，Ｂの組付面に設けられたシール３８
を収容するための溝３９が形成されているので、搬送中
に組付面を下にして立てて載置されたセグメントＡ，Ｂ
のシール３８が潰れることはない。

【００４４】従動台車２３の基盤部２６と中間部２９と
の間に設けられたバネ２８は、キャタピラ３４にセグメ
ントＡ，Ｂを載せるときに生じる衝撃を緩衝する。すな
わち、従動台車２３にセグメントＡ，Ｂを積み込むとき
には、従動台車２３を立坑内に移動させ、立坑の上方か
らセグメントＡ，Ｂを下ろしてキャタピラ３４上に載せ
るが、このとき生じる衝撃は上記バネ２８によって緩衝
される。

【００４５】ところで、カーブ掘進する場合には、搬送
台車２１のレール２４もカーブするため図１０に示すよ
うに各従動台車２３が連結部にて折れ曲がり、各台車２
３のキャタピラコンベヤ３３もその移送方向に角度が付
き、キャタピラコンベヤ３３によって移送されるセグメ
ントＡ，Ｂが各台車２３の連結部にてガイド板４０に突
っ掛かってしまうことが想定される。

【００４６】これを解消するために、本実施形態では、
図１０に示すように各移動台車２３の基盤部２６を連結
器を介して屈曲自在に連結すると共に、キャタピラコン
ベヤ３３が設けられる各移動台車２３の移動部３１を直
線状に連結固定し、図８及び図９に示すように各移動部
３１をバネ内蔵シリンダ４３を介して中間部２９に連結
している。各シリンダ４３は、移動部３１に外力が加わ
らないときには図９に示すように移動部３１を中間部２
９の中央に保持し、移動部３１に外力が加わったときに
はその外力によって適宜伸縮され、隙間４４の範囲で移
動部３１の水平面内の移動を許容する。

【００４７】この構成によれば、図１０に示すように従
動台車２３がカーブする場合には、連結器によって連結
された基盤部２６はカーブしたレール２４に沿って連結
角がついても、キャタピラコンベヤ３３が設けられる移
動部３１は３個直線状に保持され、キャタピラコンベヤ
３３によるセグメントＡ，Ｂの移送が直線状に行える。
その後、トンネルが直線状態になれば、シリンダ４３の
復元力によって各移動部３１が中間部２９の中央に戻さ
れる。

【００４８】別の実施形態を図１１に示す。このもの
は、各従動台車２３の基盤部２６の四隅と移動部３１の
四隅とが図１１に示すダブルリンク機構４４によって連
結されている。このダブルリンク機構４４は、基盤部２
６の穴４５にブッシュ４６を介して第１中間部４７に設
けられたピン４８ａを係合し、第１中間部４７の穴４８
にブッシュ４９を介して第２中間部５０に設けられたピ
ン５１を係合し、第２中間部５０のピン５２に設けられ
た球面部５３に球面軸受５４を介して移動部３１を設
け、移動部３１にピン５２を囲繞して取り付けられた筒
部材５５の頂面５６と移動部３１の上面との間に皿バネ
５７を設けて構成されている。

【００４９】上記基盤部２６には図８に示すレール２４
上を走行する車輪２５が設けられ、上記移動部３１には
キャタピラコンベヤ３３が設けられる。各従動台車２３
の基盤部２６は連結器を介して屈曲自在に連結され、各
移動部３１は直線状に連結固定されている。

【００５０】かかるダブルリンク機構４４においても、
従動台車２３が図１０に示すようにカーブ走行する場
合、各従動台車２３の基盤部２６がカーブに沿って角度
が付き、各移動部３１が直線状に保持される。また、上
記皿バネ５７は、移動部３１のキャタピラコンベヤ３３
上にセグメントＡ，Ｂを載せるときの衝撃を緩衝する機
能を発揮する。

【００５１】〔セグメント供給装置〕について。

【００５２】上述のセグメント搬送装置によって立坑側
からトンネル奥側へ搬送されたセグメントＡ，Ｂは、以
下の述べるセグメント供給装置を介してセグメント組立
装置（エレクタ）に供給される。すなわち、上記セグメ
ント搬送装置（セグメント搬送台車２１）上のセグメン
トＡ，Ｂは、セグメント供給装置（セグメント供給台車
４２）を介してセグメント組立装置（エレクタ２０）に
供給される。

【００５３】セグメント供給装置は、図６および図７に
示すように、エレクタ２０とセグメント搬送台車２１と
の間に設けられ、トンネル内に敷設されたレール２４上
をトンネルの前後方向に移動するセグメント供給台車４
２から構成されている。セグメント供給台車４２のレー
ル２４は、セグメント搬送台車２１のレール２４と兼用
される。すなわち、セグメント供給台車４２は、断面矩
形状の偏平トンネルの幅方向の左右端部を走行する。

【００５４】セグメント供給台車４２は、前述したセグ
メント搬送台車２１の従動台車２３と略同様の構成とな
っている。すなわち、セグメント供給台車４２には、そ
の上に載置されるセグメントＡ，Ｂを前方へ移送するた
めのキャタピラコンベヤ３３が設けられている。キャタ
ピラコンベヤ３３のキャタピラ３４上には、セグメント
Ａ，Ｂがトンネル前後方向に沿って立てた状態で載置さ
れる。キャタピラ３４の搬送面には、セグメントＡ，Ｂ
のシール３８を収容するための溝３９が、キャタピラ３
４の長手方向に沿って形成されている。

【００５５】セグメント供給台車４２の幅方向の両端部
には、立てて載置されたセグメントＡ，Ｂの転倒を防止
するためのガイド板４０ａ，４０ｂが設けられている。
トンネル外側のガイド板４０ａはセグメント供給台車４
２の後端から前端まで形成されているが、トンネル中心
側のガイド板４０ｂはセグメント供給台車４２の後端か
ら中央部までしか形成されていない。セグメントＡ，Ｂ
をエレクタ２０に受け渡す際に邪魔にならないようにす
るためである。

【００５６】以上の構成からなるセグメント供給装置の
作動を述べる。

【００５７】セグメント供給台車４２には、後方から進
行してきたセグメント搬送台車２１が当接する。そし
て、セグメント搬送台車２１のキャタピラコンベヤ３３
とセグメント供給台車４２のキャタピラコンベヤ３３と
が同速度で駆動され、これにより、セグメントＡ，Ｂが
搬送台車２１から供給台車４２の後半部分４２ａに載置
される。

【００５８】その後、セグメント供給台車４２は、車輪
２５によってレール２４上を自走する。但し、レール２
４は、セグメントＡ，Ｂの組立の邪魔にならないように
エレクタ２０の後方までしか敷設されないため、図６上
側の状態ではセグメント供給台車４２の前半部分４２ｂ
は、その下方にレール２４がなく、空中に浮いた状態と
なる。しかし、このときセグメントＡ，Ｂがセグメント
供給台車４２の後半部分４２ａに載置されているので、
重心位置の関係からセグメント供給台車４２が前方に転
落することはない。

【００５９】その後、セグメント供給台車４２の前端部
に設けられた荷重支持ジャッキ５８を下方に伸長させ、
その先端部をシールドフレーム１に当接させる。そし
て、セグメント供給台車４２のキャタピラコンベヤ３３
を駆動させ、その上に立てて載置されたセグメントＡ，
Ｂを前方へ移送する。このときセグメントＡ，Ｂの自重
は、上記荷重支持ジャッキ５８によって支持される。

【００６０】その後、セグメントＡ，Ｂは、後述するエ
レクタ２０に把持されセグメント供給台車４２上から除
去される。その後、上記荷重支持ジャッキ５８を引き込
め、セグメント供給台車４２が後方に移動し、セグメン
ト搬送台車２１から次のセグメントＡ，Ｂを受け取る。
次のセグメントＡ，Ｂの前方への送り出しは、セグメン
ト搬送台車２１の各従動台車２３のキャタピラコンベヤ
３３を同速度で駆動することにより、後方側の従動台車
２３上のセグメントＡ，Ｂを順次前方の従動台車２３に
送り出すことによってなされる。

【００６１】以下、同様の手順を繰り返して、セグメン
ト搬送台車２１上のセグメントＡ，Ｂおよび中柱ｘが順
次セグメント供給台車４２に送り出され、セグメント供
給台車４２がこれらを順次エレクタ２０に供給する。

【００６２】なお、上記セグメント供給台車４２のキャ
タピラ３４の送り速度は、上記セグメント搬送台車２１
のキャタピラ３４の送り速度と同期されている。これに
より、セグメントＡ，Ｂがスムーズに搬送台車２１から
供給台車４２に受け渡され、セグメントＡ，Ｂのシール
３８が保護される。

【００６３】〔セグメント組立装置〕について。

【００６４】上述のセグメント供給台車４２によって供
給されたセグメントＡ，Ｂは、エレクタ２０によって掘
削面に組み立てられる。エレクタ２０は、２次スクリュ
ーコンベヤ８を挟んで２台配置されている。

【００６５】エレクタ２０は、図４および図１２に示す
ように、断面矩形状に形成された偏平シールドフレ−ム
１内に、上下方向に掛け渡された基盤フレーム６０を有
している。基盤フレーム６０には、上下方向に形成され
たガイドレール６１およびこれに係合するガイド駒６２
を介し、上下方向に移動する上下移動部材６３が設けら
れている。上下移動部材６３は、基盤フレーム６０内に
設けられたネジ棒６４に螺合するナット部材６５を有し
ており、ネジ棒６４の回転によって昇降する。

【００６６】上下移動部材６３には、左右方向（トンネ
ル幅方向）に移動する左右移動部材６６が設けられてい
る。左右移動部材６６には左右方向に沿ったガイドレー
ル６７が設けられており、上下移動部材６３にはガイド
レール６７に係合するガイド駒６８が設けられている。
左右移動部材６６の内部には、一端が上下移動部材６３
に接続され他端が左右移動部材６６に接続されたジャッ
キ６９が設けられている。このジャッキ６９の伸縮によ
り、左右移動部材６６が上下移動部材６３に対して左右
方向に移動する。

【００６７】左右移動部材６６には、トンネル前後方向
に沿って外筒６９ａが設けられており、外筒６９ａの内
部には、軸受７０を介して内筒７１が回転自在に設けら
れている。内筒７１には外歯ギヤ７２が設けられてお
り、外筒６９ａには外歯ギヤ７２に噛合するピニオン７
３を有するモータ７４が設けられている。モータ７４を
駆動すると、内筒７１が回転することになる。モータ７
４は、駆動トルクを考慮して、図４に示すように４か所
設けられている。

【００６８】内筒７１の先端部には、トンネルの前後方
向に移動する円筒状の前後移動部材７５が、スライド自
在に被嵌されている。内筒７１と前後移動部材７５とは
ジャッキ７６で接続されており、ジャッキ７６を伸縮さ
せると前後移動部材７５が前後移動する。

【００６９】前後移動部材７５には支持部材７９が設け
られ、支持部材７９にはトンネル前後方向と直交方向の
軸Ｚ廻りに回転する回転部材７７が設けられている。回
転部材７７には外歯ギヤ７８ａが設けられ、支持部材７
９にはその外歯ギヤ７８ａと噛合するピニオン８０を有
するモータ８１が設けられている。よって、モータ８１
を駆動すると、回転部材７７が前後移動部材７５に対し
て回転する。

【００７０】回転部材７７には、セグメントＡ，Ｂを把
持する把持部７８が設けられている。把持部７８は２個
の爪からなり、その爪によりセグメントＡ，ＡＢに凹設
された窪み部７９を把持する。また、爪にはオンオフ自
在な電磁石（図示せず）が設けられており、鋼製の中柱
ｘを吸着保持できる。

【００７１】外筒６９ａ、内筒７１、ギヤ７２、ピニオ
ン７３およびモータ７４は、把持部７８をトンネル前後
方向の軸廻りに回転させて立てた状態で把持したセグメ
ントＡ，Ｂを横倒しの状態にする第１回転機構部に相当
する。前後移動部材７５、回転部材７７、支持部材７
９、ギヤ７８ａ、ピニオン８０、モータ８１および軸Ｚ
は、横倒し状態としたセグメントＡ，Ｂの向きを組付方
向に変える第２回転機構部に相当する。

【００７２】〔セグメント組立方法〕について。

【００７３】上述のセグメント組立装置を用いてセグメ
ントＡ，Ｂは次のようにして組み立てられる。

【００７４】まず、略長方形状のセグメントＡの組立を
説明する。図６上側および図１２上側に示すように、セ
グメント供給台車２１によってエレクタ２０側に供給さ
れたセグメントＡは、立てた状態となっている。

【００７５】このセグメントＡには、図１３(a),(b) に
示すように、エレクタ２０の左右移動部材６６を移動さ
せることにより、把持部７８が押し付けられる。これに
より、セグメントＡは、図６に示すガイド板４０ａに押
し付けられ、位置決めされる（基準出し）。そして、セ
グメントＡの窪み部７９を把持部７８の爪によって把持
する。

【００７６】そして、図１３(c) に示すように、上下移
動部材６３を上昇させて把持したセグメントＡを上方に
移動させる。これは、次のステップでのセグメント旋回
スペースを確保するためである。そして、図１３(d) に
示すように、内筒７１を90度回転させてセグメントＡを
横倒しの状態にする（図６下側および図１２下側参
照）。そして、図１４(e) に示すように、上下移動部材
６３を下降させてセグメントＡを引き下げ、図１４(f),
(g) に示すように、回転部材７７を90度回転させてセグ
メントＡの向きを変える（図６下側および図１２下側参
照）。これにより、セグメントＡの方向が組付方向に一
致される。

【００７７】最後に、上下移動部材６３および左右移動
部材６６を移動させてセグメントＡを所定の組付スペー
スに組み込む。図例では、左右のセグメントＡを同時に
組み付けているが、別々に行ってもよい。

【００７８】次に、図１５〜図１７により、略正方形状
のセグメントＢの組立を説明する。図１５(a) 〜(d) に
示す工程は略長方形状のセグメントＡと同様である。す
なわち、図１５(a),(b) に示すように、セグメント供給
台車４２上の立てられたセグメントＢに把持部７８を押
し付け、セグメントＢをガイド板４０ａに押し付けて位
置決めをした後、セグメントＢを把持する。そして、図
１５(c) に示すようにセグメントＢを上方へ引上げ、図
１５(d) に示すように内筒７１を90度旋回させてセグメ
ントＢを横倒しとする。

【００７９】そして、図１６(a) に示すように、回転部
材７７を90度回転させてセグメントＢの向きを変える。
これにより、セグメントＢの方向が組付方向に一致され
る。そして、図１６(f) に示すように、内筒７１を回転
させて図１６(g) の状態とし、その後、上下移動部材６
３を下降させつつ、図１６(h) に示すように内筒７１を
さらに回転させてセグメントＢを立てた状態とする。ト
ンネル内の上下左右方向のスペースが狭いため、このよ
うな複雑な動きをさせているのである。

【００８０】最後に、図１７(i),(j) に示すように、左
右移動部材６６を移動させてセグメントＢを所定の組立
スペースに嵌め込む。なお、セグメントＢの対角線の寸
法が偏平トンネルの高さより小さければ、図１５(b) の
次のステップとして、回転部材７７を90度回転させ、セ
グメントＢをいきなり図１７(i) の状態に回転させても
よい。

【００８１】エレクタ２０は、図５に示す中柱ｘも組み
立てる。中柱ｘの組立を図１８〜図２０を用いて説明す
る。中柱ｘは、セグメントＡ，Ｂを１リング分組立てた
後に組み立てられる。

【００８２】中柱ｘは、図６および図７に示すように、
従動台車２３のキャタピラコンベヤ３３上に載置台３７
を介して載せられており、セグメントＡ，Ｂと同様にキ
ャタピラ３４の循環により載置台３７ごと前方に移送さ
れ、セグメント供給台車４２によって図１８(a)(A)に示
す位置に移送される。

【００８３】その後、エレクタ２０の把持部７８は、図
１８(b)(B)に示すように、左右移動部材６６の移動によ
り載置台３７上の中柱ｘに近接し、把持部７８に設けら
れた電磁石によって中柱ｘを吸着保持する。その後、図
１８(c)(C)に示すように、内筒７１を90度回転させ、中
柱ｘをトンネル前後方向の軸廻りに旋回させる。

【００８４】その後、回転部材７７を90度回転させて、
図１９(a)(A)に示すように、中柱ｘをトンネル上下方向
の軸廻りに旋回させる。その後、左右移動部材６６の移
動により中柱ｘをトンネル側壁側に異動させ、図１９
(e)(E)に示すように内筒７１を回転させて図１９(f)(F)
に示すように中柱ｘを立てた状態とする。

【００８５】最後に、セグメント押上装置１５のジャッ
キ１８（図１及び図２参照）を伸長させ、土圧で押され
て撓んでいる上下のセグメントＡ，Ａの間隔を広げ、左
右移動部材６６を移動させて中柱ｘを所定の位置に組み
付ける。そして図５に示すコッタｙを組み込んで作業終
了となる。

【００８６】以上説明したように、本実施形態に係るセ
グメント搬送・供給・組立装置は、上下方向に高さが低
い偏平シールドに好適なものとなる。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ような優れた効果を発揮できる。

【００８８】(1)請求項１記載の搬送装置によれば、ト
ンネル内の有効スペースが広がる。

【００８９】(2)請求項２記載の搬送装置によれば、ホ
イスト等が設けられない高さの低いトンネルにも適用で
きる。

【００９０】

【００９１】(3)請求項３記載の搬送装置によれば、セ
グメントのシールを潰すことなく移送できる。

【００９２】(4)請求項４記載の供給装置によれば、ト
ンネル内の有効スペースが広がる。

【００９３】(5)請求項５記載の供給装置によれば、ホ
イスト等が設けられない高さの低いトンネルにも適用で
きる。

【００９４】

【００９５】(6)請求項６記載の供給装置によれば、セ
グメントのシールを潰すことなく移送できる。

【００９６】(7)請求項７記載の供給装置によれば、セ
グメントを搬送台車から供給台車へスムーズに受け渡す
ことができ、セグメントのシールを保護できる。

【００９７】(8)請求項８記載の組立装置によれば、円
形断面以外のトンネルのセグメントを組み立てることが
できる。

【００９８】(9)請求項９記載の組立方法によれば、円
形断面以外のトンネルのセグメントを組み立てることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る搬送装置、供給装
置、組立装置を有する偏平シールド掘進機の平断面図で
ある。

【図２】上記シールド掘進機の側断面図である。

【図３】上記シールド掘進機の正面図である。

【図４】上記シールド掘進機の後面図である。

【図５】上記シールド掘進機により形成される偏平トン
ネルの断面図である。

【図６】上記搬送装置、供給装置、組立装置を示す平面
図である。

【図７】図６の VII-VII線矢視図である。

【図８】セグメント搬送台車の断面図である。

【図９】図８の IX-IX線断面図である。

【図１０】セグメント搬送台車がカーブ走行する様子を
示す図である。

【図１１】セグメント搬送台車の別の実施形態を示す図
である。

【図１２】セグメント組立装置を示す平面図である。

【図１３】セグメント組立方法を示す図である（略長方
形セグメント）。

【図１４】セグメント組立方法を示す図である。

【図１５】セグメント組立方法を示す図である（略正方
形セグメント）。

【図１６】セグメント組立方法を示す図である。

【図１７】セグメント組立方法を示す図である。

【図１８】中柱の組立方法を示す図である。

【図１９】中柱の組立方法を示す図である。

【図２０】中柱の組立方法を示す図である。

【符号の説明】

２０ エレクタ ２１ セグメント搬送台車 ３３ キャタピラコンベヤ ３９ 溝 ４２ セグメント供給台車 ７１ 第１回転機構部 ７７ 第２回転機構部 Ａ セグメント Ｂ セグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 泰司 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 渡辺 治 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 望月 修 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 伊野 敏美 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−173600（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−66300（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−239997（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/40

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内を往復移動するセグメント搬
   送台車に、セグメントをトンネル前後方向に沿って、か
   つ、トンネル前後方向の組付面を載置面として立てた状
   態で載置するためのコンベヤを設けたセグメントの搬送
   装置。
2. 【請求項２】 上記コンベヤが、上記台車上に載置され
   たセグメントを前方へ移送するための無端状の循環搬送
   面を有する請求項１記載のセグメントの搬送装置。
3. 【請求項３】 上記コンベヤの循環搬送面に、セグメン
   トに設けられたシールを収容するための溝を形成した請
   求項２記載のセグメントの搬送装置。
4. 【請求項４】 トンネル内に、後方のセグメント搬送台
   車からセグメントを受け取ってこれを前方のエレクタに
   受け渡すべく移動するセグメント供給台車を設け、該セ
   グメント供給台車に、セグメントをトンネル前後方向に
   沿って、かつ、トンネル前後方向の組付面を載置面とし
   て立てた状態で載置するためのコンベヤを設けたセグメ
   ントの供給装置。
5. 【請求項５】 上記コンベヤが、上記供給台車上に載置
   されたセグメントを前方へ移送するための無端状の循環
   搬送面を有する請求項４記載のセグメントの供給装置。
6. 【請求項６】 上記コンベヤの循環搬送面に、セグメン
   トに設けられたシールを収容するための溝を形成した請
   求項５記載のセグメントの供給装置。
7. 【請求項７】 上記セグメント供給台車に設けられたコ
   ンベヤの循環搬送面の送り速度を、上記セグメント搬送
   台車にセグメントを搬送すべく設けられたコンベヤの循
   環搬送面の送り速度と同期させた請求項５又は６記載の
   セグメントの供給装置。
8. 【請求項８】 セグメントをトンネル前後方向に沿って
   立てた状態で把持する把持部と、該把持部をトンネル前
   後方向の軸廻りに回転させて把持したセグメントを横倒
   しの状態にする第１回転機構部と、上記把持部をトンネ
   ル上下方向の軸廻りに回転させて横倒し状態としたセグ
   メントの向きを変える第２回転機構部とを備えたセグメ
   ントの組立装置。
9. 【請求項９】 セグメントをトンネル前後方向に沿って
   立てた状態で把持し 、そのセグメントをトンネル前後方
   向の軸廻りに回転させて横倒し、そのセグメントをトン
   ネル上下方向の軸廻りに回転させて向きを変えた後、組
   み付けるようにしたセグメントの組立方法。