JP5074438B2

JP5074438B2 - セグメント供給装置

Info

Publication number: JP5074438B2
Application number: JP2009065506A
Authority: JP
Inventors: 広幸浜口
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2029-03-18
Also published as: JP2010216167A

Description

本発明は、吊り上げ位置からエレクター側へ供給されるセグメントの振れ動きを極力抑えることが可能なセグメント供給装置に関する。

従来、シールドトンネル内に搬入したセグメントをホイストで吊り上げ、セグメントを吊り上げたホイストをホイストレールに沿ってエレクター側へ走行させることにより、セグメントをエレクターもしくはその近傍へと供給するようにしたセグメント供給装置が知られている。

例えば、特許文献１の「セグメント搬送装置及びその方法」は、シールドトンネル、特に小口径のシールドトンネルにおいて、セグメント台車がシールドトンネルの中心線よりも平面的に側方にずれて配置される場合であっても、セグメント台車からエレクターの近傍までのセグメントの搬送を安全に行えるようにする課題を挙げ、シールドトンネルを構築する際に、セグメントを積載するセグメント台車がシールドトンネルの中心線より平面的に側方にずれて配置されている。セグメント搬送装置は、前記セグメント台車から前記エレクターの近傍まで延びるホイストレールと、セグメントを吊り下げて前記ホイストレールに沿って走行可能なホイストとを備える。前記ホイストレールは、平面的に、前端部がシールドトンネルの中心線上に位置し、中間部がＳ字状に曲がって、後端部が前記セグメント台車の中心線上に位置する。

具体的には、吊り下げられたセグメントを、ホイストレールに沿って、ローラーコンベヤの上方まで移動させるとき、Ｓ字状に曲げられたホイストレールの中間部において、ホイストがセグメント台車の中心線上からトンネルの中心線上へ移動してセグメントを搬送することになる。

特開２００７−２３１５６０号公報

ところで、特許文献１にあっては、相当の長さを有するホイストレールをシールドトンネル内でＳ字状に設置する必要があり、特に小口径のシールドトンネル内にこのようなＳ字状のホイストレールを設置することは、当該ホイストレールのために相当の幅のスペースをトンネル内に確保する必要があって、また他の設備との干渉についても配慮しなければならず、煩雑なものであった。

また、ホイストがホイストレールのＳ字状の中間部を通過する際、その曲がりのためにホイストで吊り下げているセグメントが振れ動いてしまうおそれがあって、安全性が懸念されるという課題があった。

他方、図３に示すように、シールドトンネルａの上下方向中心線位置Ｘとは異なる偏った吊り上げ位置Ｙに搬入されたセグメントｂを、トンネルａ内に設置したホイストレールｃに沿って走行するホイストｄに吊り下げ支持した吊り具ｅにより吊り上げる場合がある。吊り具ｅの中心は自然な状態で、トンネルａの中心線位置Ｘに設定されていることが好ましいことから、セグメントｂを吊るときに吊り上げ位置Ｙにずらされる。

このようなセグメントｂの吊り上げ操作でも、積載されているセグメントｂを吊り上げた瞬間から、セグメントｂはトンネルａの横断面に沿って左右に振れ動くこととなり、安全性が懸念されるという課題があった。

いずれにしても、トンネルの上下方向中心線位置に対し、セグメントの吊り上げ位置が異なる偏った位置となっているため、吊り上げ時にあっても、また搬送時にあっても、この偏りのためにセグメントが大きく振れ動いてしまうという問題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、吊り上げ位置からエレクター側へ供給されるセグメントの振れ動きを極力抑えることが可能なセグメント供給装置を提供することを目的とする。

本発明にかかるセグメント供給装置は、シールドトンネル内で、該トンネルの横断面の上下方向中心線位置とは異なる偏った吊り上げ位置に搬入されたセグメントを、該トンネル内に設置したホイストレールに沿って走行するホイストにより吊り上げてエレクターもしくはその近傍へ供給するためのセグメント供給装置において、上記ホイストに昇降自在に吊り下げられ、上記トンネルの横断面に沿って水平に支持されるレールと、該レールに往復移動自在に設けられ、上記セグメントを係止する吊りフックと、該吊りフックを上記セグメントの吊り上げ位置及び上記トンネルの上下方向中心線位置それぞれでロックするロック手段とを備えたことを特徴とする。

前記ホイストレールは、上記トンネルの上下方向中心線位置に合わせて設置されることを特徴とする。

本発明にかかるセグメント供給装置にあっては、吊り上げ位置からエレクター側へ供給されるセグメントの振れ動きを極力抑えることができる。

本発明に係るセグメント供給装置の好適な一実施形態を説明するためのシールドトンネルの縦断面図である。図１中、Ａ−Ａ線矢視横断面図である。従来のセグメント供給装置の一例を示すシールドトンネルの横断面図である。

以下に、本発明に係るセグメント供給装置の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。シールドトンネルは周知のように、小口径の電力、ガス、通信用のものから、その他、上下水道、鉄道、道路、共同溝など、各種のものが知られている。

シールドトンネル１は図１に示すように、シールド機２で掘進しつつ、スクリューコンベア３により搬出される掘削土を排土用コンベア４で送り出すとともに、エレクター５によってセグメント６を順次組み立てていくことで構築されていく。シールドトンネル１の上下方向中心線位置（図２中、Ｃ参照）にその中心を合わせて設置されたエレクター５には、ローラーコンベア７からセグメント６が送り込まれる。

セグメント６は、シールドトンネル１内に敷設された走行レール８上を走行するセグメント台車９に積載されて、シールドトンネル１内に搬入される。セグメント台車９は、ホイスト１０，１０によるセグメント６の吊り上げ位置Ｄに停止される。吊り上げ位置Ｄからエレクター５近傍のローラーコンベア７までのセグメント６の供給操作は、ホイスト１０，１０と当該ホイスト１０，１０を走行させる左右一対のホイストレール１１，１１によって行われる。

ホイストレール１１，１１は、シールドトンネル１の天井部に、当該シールドトンネル１の長さ方向に沿って設けられる。左右一対で一組のホイストレール１１，１１は、セグメント台車９側からローラーコンベア７側に向かって、エレクター５の中心、すなわちシールドトンネル１の上下方向中心線位置Ｃに合わせて真っ直ぐに設けられる。ホイストレール１１の本数は、左右一対に限らず何本であってもよく、いずれにあっても、設置されるホイストレール１１の中央となる位置が、シールドトンネル１の横断面の上下方向中心線位置Ｃに合わせて真っ直ぐに設定される。

図２には、シールドトンネル１の横断面が示されている。シールドトンネル１内部の下方には、セグメント台車９が走行する走行レール８とシールド機１の後続台車用走行レール１２が並設されている。

例えばこのように、後続台車用走行レール１２などの他の必要な設備を設置するスペースを確保するために、セグメント６の吊り上げ位置Ｄまでセグメント６を搬入するセグメント台車９用の走行レール１２がトンネル１の横断面において水平方向に偏って配置され、これにより、シールドトンネル１内で、搬入されたセグメント６の吊り上げ位置Ｄがシールドトンネル１の横断面の上下方向中心線Ｃに対し、これより水平方向左側に偏った、異なる位置となっている。

シールドトンネル１内部の天井部には、排土用コンベア４を挟んで左右一対でホイストレール１１，１１が配設されている。各ホイストレール１１，１１にはそれぞれ、これに沿って走行するホイスト１０，１０が横並びで左右一対設けられている。これら横並びのホイスト１０，１０は、平行状態を保って走行され、停止される。ホイスト１０，１０は、セグメント６を吊り上げて、ローラーコンベア７へと供給するようになっている。ホイスト１０，１０からエレクター５に直接供給しても良いことはもちろんである。

左右一対のホイスト１０，１０はそれぞれ、吊り上げ用のチェーン１３，１３を有し、これらチェーン１３，１３の端末には、チェーン１３，１３間に掛け渡して、Ｃ型チャンネル材などで成るレール１４が連結される。これにより、レール１４は、チェーン１３，１３を介して、ホイスト１０，１０に昇降自在に吊り下げられる。

またレール１４は、各ホイスト１０，１０による吊り下げ高さを一致させることで、シールドトンネル１の横断面に沿って、水平に支持される。レール１４の重心は、ホイスト１０，１０間の中央に設定することが好ましい。チェーン１３，１３に代えて、ワイヤーや圧縮力を支持することが可能なロッド状部材で吊り下げるようにしても良い。

レール１４には、その長さ方向、すなわちシールドトンネル１の横断面において左右方向に往復移動自在に１つの吊りフック１５が設けられる。吊りフック１５は、レール１４に沿って走行する２つの車輪１６と、車輪１６から吊り下げられたブラケット１７と、ブラケット１７にピン１８を介して回動自在に連結されたフック部１９とから構成される。車輪１６は、手動で転動させても、自走式としても良い。

自走式の場合には、セグメント６に大きな加速度が加わらないように、極低速度で移動させるようにすることが好ましい。フック部１９がセグメント６の係止部（図示せず）に係脱自在に係止される。従って、セグメント６をフック部１９に係止し、レール１４をホイスト１０，１０で上昇させることにより、セグメント６を吊り上げることができ、またレール１４を下降させてフック部１９を離脱させることで、セグメント６を降ろすことができる。

また、吊りフック１５をレール１４に沿って移動させることで、セグメント６の吊り位置を、シールドトンネル１内の右方向もしくは左方向へ移動することができる。

レール１４には、吊りフック１５を、セグメント台車９の停止位置に対応するセグメントの吊り上げ位置Ｄ及びシールドトンネル１の上下方向中心線位置Ｃそれぞれでロックするロック手段２０が設けられる。本実施形態にあっては、レール１４の左側端部が吊り上げ位置Ｄ、レール１４の長さ方向ほぼ中央が中心線位置Ｃに設定されている。

レール１４の左側端部には、Ｃ型チャンネルの端部を封鎖して、車輪１６が当接して制止するプレート２１が設けられている。レール１４の中央には、Ｃ型チャンネルの上片及び下片間にわたってレール１４を貫通させて、車輪１６が当接して制止する通しボルト２２が締結されている。また、レール１４には、車輪１６の移動経路に向かって下降する上下動自在なストッパ２３が設けられる。ロック手段２０は、これらプレート２１、通しボルト２２、並びにストッパ２３によって構成される。

車輪１６がセグメント６の吊り上げ位置Ｄであるレール１４の左側端部に移動したときに、ストッパ２３を下降させることにより、プレート２１とストッパ２３で車輪１６を挟んで、吊りフック１５を吊り上げ位置Ｄに固定することができる。また、車輪１６がシールドトンネル１の上下方向中心線位置Ｃであるレール１４の中央に移動したときに、ストッパ２３を下降させることにより、通しボルト２２とストッパ２３で車輪１６を挟んで、吊りフック１５を当該中心線位置Ｃに固定することができる。

次に、本実施形態にかかるセグメント供給装置の作用について説明する。まず、セグメント台車９により、セグメント６を吊り上げ位置Ｄへ搬入する。また、ホイストレール１１，１１に沿って走行するホイスト１０，１０は、吊り上げ位置Ｄに合わせて停止させておく。

次に、ロック手段２０を解除して、吊りフック１５を吊り上げ位置Ｄへ移動させ、停止させる。次に、ロック手段２０により、吊りフック１５を吊り上げ位置Ｄに固定する。次に、ホイスト１０，１０によりレール１４を下降させ、吊りフック１５のフック部１９にセグメント６を係止する。これにより、吊り上げ準備が完了する。

次に、ホイスト１０，１０によりレール１４を上昇させ、吊りフック１５を介してセグメント６を吊り上げ位置Ｄでその直上に向かって吊り上げる。必要高さまで吊り上げたら、ホイスト１０，１０によるレール１４の上昇を止める。次に、ロック手段２０を解除して、吊りフック１５を移動可能とする。この際、レール１４は、左右一対のホイスト１０，１０に吊り下げ支持されているので、ほとんど傾斜することはない。

次に、吊りフック１５をレール１４の中央、すなわちシールドトンネル１の上下方向中心線位置Ｃへ移動し、これにより、セグメント６を当該中心線位置Ｃに移す。この際も、左右一対のホイスト１０，１０に吊り下げ支持されているレール１４は、水平状態を維持する。吊りフック１５の移動は、極力緩やかに行うことが望ましく、これによりセグメント６の左右の揺れを押さえることができる。

吊りフック１５がレール１４の中央に達したら、ロック手段２０により、吊りフック１５を中心線位置Ｃに固定する。これにより、セグメント６の移動が完了する。

その後、ホイスト１０，１０をホイストレール１１，１１に沿って走行させることにより、セグメント６を、エレクター５もしくはその近傍のローラーコンベア７へと供給することができる。ローラーコンベア７上では、ロック手段２０で吊りフック１５の位置を固定したまま、ホイスト１０，１０によりレール１４をその直下へ向かって吊り降ろす。セグメント６をローラーコンベア７に移し替えたら、吊りフック１５のフック部１９によるセグメント６の係止を離脱させる。

その後、ホイスト１０，１０によりレール１４を吊り上げるとともに、ホイスト１０，１０をホイストレール１１，１１に沿ってセグメント台車９側へ向かって走行させる。

以上説明した本実施形態にかかるセグメント供給装置にあっては、ホイスト１０，１０に昇降自在に吊り下げられ、シールドトンネル１の横断面に沿って水平に支持されるレール１４と、レール１４に往復移動自在に設けられ、セグメント６を係止する吊りフック１５と、レール１４に設けられ、吊りフック１５をセグメント６の吊り上げ位置Ｄ及びシールドトンネル１の上下方向中心線位置Ｃそれぞれでロックするロック手段２０とを備えたので、セグメント６の吊り上げを、吊り上げ位置Ｄにおける直上への吊り上げ操作とすることができ、その後、レール１４を利用してセグメント６をシールドトンネル１の中心線位置Ｃに移すことができて、背景技術のようにエレクター側への搬送途中でセグメントが振れ動くこともなくて、従って、吊り上げ位置Ｄからエレクター５側への供給操作の中で、セグメント６が振れ動くことを極力押さえることができて、安全性を向上することができる。

本実施形態にあっては、吊りフック１５をロックするロック手段２０を備えているので、セグメント６の吊り上げ時や吊り降ろし時、さらにはホイストレール１１，１１でセグメント６を移送している途中でも、セグメント６がレール１４に沿って徒に遊動したり、揺れたりすることも防止することができる。

また、本実施形態では、ホイストレール１１，１１をシールドトンネル１の上下方向中心線位置Ｃに合わせて設置することが可能なので、背景技術のようにホイストレールをＳ字状にする場合に比べて、ホイストレール１１，１１の必要設置スペースを狭めることができ、特に小口径のシールドトンネル１に使用すれば、スペース効率を向上できるとともに、排土用コンベア４などの他の設備との干渉も適切に防止できる。

また、ホイストレール１１，１１を真っ直ぐに設置することが可能で、エレクター５側への供給途中でセグメント６が無駄に振れ動くことも防止できる。

また、チェーン１３，１３を介してレール１４を吊ることにより、ワイヤーで吊る場合に比べ、セグメント６の振れ動きを押さえることができる。

レール１４の中央でセグメント６を吊り上げている状態で、当該セグメント６を水平回転させることにより、エレクター５への供給姿勢を確保するようにしても良い。

吊りフック１５の移動やロック手段２０のロック及びその解除は、自動制御によっても良いことはもちろんである。また、吊りフック１５の移動は、車輪１６によらず、その他スライド方式などで行うようにしても良い。さらに、上記実施形態では、ロック手段２０をレール１４に備えるようにしたが、これに代えて、吊りフック１５に備えるようにし、当該吊りフック１５を各位置でレール１４に対しロックするようにしても良い。

１シールドトンネル
５エレクター
６セグメント
１０ホイスト
１１ホイストレール
１３チェーン
１４レール
１５吊りフック
２０ロック手段
Ｃシールドトンネルの上下方向中心線位置
Ｄセグメントの吊り上げ位置

Claims

シールドトンネル内で、該トンネルの横断面の上下方向中心線位置とは異なる偏った吊り上げ位置に搬入されたセグメントを、該トンネル内に設置したホイストレールに沿って走行するホイストにより吊り上げてエレクターもしくはその近傍へ供給するためのセグメント供給装置において、
上記ホイストに昇降自在に吊り下げられ、上記トンネルの横断面に沿って水平に支持されるレールと、
該レールに往復移動自在に設けられ、上記セグメントを係止する吊りフックと、
該吊りフックを上記セグメントの吊り上げ位置及び上記トンネルの上下方向中心線位置それぞれでロックするロック手段とを備えたことを特徴とするセグメント供給装置。
前記ホイストレールは、上記トンネルの上下方向中心線位置に合わせて設置されることを特徴とする請求項１に記載のセグメント供給装置。