JPH0288893A - トンネル掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、トンネル掘削機（例えば、シールド掘進機
）によって掘削されたトンネル内にセグメントリングを
構築するためのエレクタ−をドラムを介してトンネル掘
削機の軸方向（以下、単に［軸方向Ｊという）に移動自
在に構成したトンネル掘削機に関する。

〔従来の技術］ トンネル掘削機の一つであるシールド掘進機のテールフ
レーム内面には、エレクタ−（セグメント組立装置）に
よって構築されたセグメントリングとの間のシールを行
うため、テールシールが軸方向に幾つか環装されている
（第２図参照）。このテールシールは、シールドフレー
ム内に水や土砂が入り込まないようにシール機能を果た
しており、トンネル掘削機の掘進によって、セグメント
リングに常に摺接するようになっている。そのため、掘
削期間中にテールシールが摩耗してシール機能が劣化し
たり、また、セグメントとテールシルとの間に異物をか
みこんでシール機能がその部分発汗されず、水や土砂が
トンネル掘削機内に侵入することがある。そこで、この
ような場合には該当箇所の既設セグメントを取り外して
テールシールを交換したり、異物を取り除いたりしてシ
ール機能を回復させる必要がある。

ところが、従来のシールド掘進機、例えば、特開昭６０
−２６１８９７号公報（第６図及び第７図参照）、実公
昭６１−１１．３５６号公報（第８図参照）に開示され
ているシールド掘進機においては、装置上チルシールＴ
ｓの交換等を容易にするのための特別な考慮がなされて
いない。

〔発明が解決しようとする課題〕

すなわち、ｉ１者の場合、エレクタ−３０の一構成要素
であるセグメント把持装置３８を軸方向に移動させるた
めに、シールドフレーム３１内周壁を旋回する旋回輪３
２に支持アーム３３が突設され、これに吊りビーム３４
が装着されており、この中央部に挿通されたガイドバー
３７を介して摺（す］自在に設けられた溝状のバランサ
３６と摺りＪンリンダ３５が設けられている。しかし、
セグメント把持装置３８の移動量がバランサ（３６の溝
範囲（略ガイドバー３７の長さ範囲）に止まり、既設セ
グメントＳ′を把持できるところまで移動させることは
でさない。勿論、エレクタ−３０全体が移動できるよう
になっていない。

一方、後者の場合は、旋回輪４２に突設された支持アー
ム４３に装着された吊りビーム４３下端中央部にガイド
棒４５が設けてあり、このガイド棒４５上を摺動ジヤツ
キ（図示路）により摺動できるセグメント把持装置４７
を有する摺動フレーム４６が設けである。この構成にお
いてセグメント把持装置４７は、略ガイド棒４５の長さ
範囲内で移動できる己こ止まり、既設セグメントＳ′を
把持できる位置まではｆ多動させることはできない。こ
の移動量を大さくしようとすると、ガイド棒４５を長く
しなければならず、これにより吊りビーム４４の下端部
も長大化し、旋回可ｖＪする部分が過大となり好ましく
ない。この従来技術においても、エレクタ−１１０全体
は軸方向に移動できるようになっていない。

このため、両者ともテールノールＴｓ交換時等には、例
え（よ、旋回輪３２（４２）と支持アーム３３（４３）
の間にスペーサ（図示路）を介装する作業を行って、セ
グメンＩ・把持装置３８　（４７）を既設セグメントＳ
′が把持できる位置まで持ってくる必要があるしかしな
がら、スペーサの若脱作業は狭隘な２／ル）・フレーム
３１（４１）内での作業であるから極めて困雛且つ手間
の掛かるものである。

そこで、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、テール
シールの交換等を容易にするため、セグメントリングを
構築するためのエレクタ−全体をトラムを介してトンネ
ル掘削機の軸方向に移動自在に構成したトンλ、ル掘削
殿を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的達成のため、本発明に係るトンネル掘削機は、
トンネル掘削機側に保持されたガイドビームを該トンネ
ル掘削機の軸方向に設け、該ガイドビームにドラムを設
け、このドラムにエレクタを配装すると共に、該トラム
とともに該エレクタ−全体を前記トンネル掘削機の軸方
向に移動可能にするだめの移＋）Ｊ機構を設けたことを
特徴とする。

更にまた、トンネル掘削機側に一端が固定されたガイド
ビームを該トンネル掘削機の軸方向に設け、該ガイドビ
ームにガイドアームを介して支持されたドラムを設け、
このドラムの前及び／又−ま後にエレクタ−を配装する
と共に、該ドラｌ、と前記ガイドビーム間に移１すＪジ
ヤツキを連結して該［・ラムとともに該エレクタ−全体
を前記トンネル掘削機の軸方向に移動可能にしたことを
特徴とする〔作用〕 上記構成において、移動機構によりドラムをトンネル掘
削機の軸方向に移動させると、トラムに配装されている
エレクタ−全体も軸方向にＢ’Ｐ）Ｊする。

更にまた、−態様として、移動ジヤツキの伸縮により、
ドラムはガイドビームに沿ってガイトアムに支持されつ
つ、トンネル掘削機の軸方向に移動し、これによりドラ
ムの前部又は後部に配装したエレクタ−（シングルエレ
クタ−）全体又は、前後部に配装したエレクタ−（ダブ
ルエレクタ−）全体も軸方向に移動する。この移動量は
、必要に応じて適宜設定でき、例えば、■（セグメント
）リング幅以上の移動量を持たせてテールシール交換作
業の容易化を図ることが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図乃至第３図は、本発明をダブルエレクタ−に適用
した場合の図であり、第５図は本発明をシングルエレク
タ−に適用した場合の図である。

すなわち、第１図はダブルエレクタ−全体の斜視図、第
２図はダブルエレクタ−を具備したトンネル掘削機の側
断面図、第３図は同背面図を示す。

第５図はシングルエレクタ−を具備したトンネル掘削機
の側断面図である。

第１図乃至第３図において、トンネル掘削機のシールド
フレームｌ内にはその内周壁に沿ってシールドフレーム
ｌの補強を兼ねた支持リング２が設けられている。この
支持リング２の内周壁に左右一対の支柱３．３が設けら
れており、この各々の支柱３．３に一端が固着された片
持ちのガイドビーム４．４がトンネル軸方向に略水平に
延びて設けである。この各ガイドビーム４．４は、断面
がボックス状をなしており、その上下面には軸方向に案
内溝４ａ’、　４ａが刻設されている。

上記ガイドビーム４．４に支持されたリング状のドラム
５がシールドフレーム１と同心状に設けられている。す
なわち、ドラム５の左右両側及び前後にはガイドビーム
４．４の案内溝４ａ、４ａに係合する凸部を有する上下
一対のガイドアーム５ａ、５ｂが取着されている。これ
らのガイドビーム５ａ、５ｂは、ドラム５に内周壁に設
けてあり、後述の駆動モータ９．９Ａの取付ブラケット
と一体をなしている。ガイドアームはドラム５前後のも
のを一体にしてもよい。このように、ガイドビーム４．
４を上下両側から挟持するようにガイドアーム５ａ、５
ｂを設けることにより、後述する旋回輪７．７Ａの回転
反力を支持するようになっている。

そして、下方のガイドアーム５ｂ、　５ｂとガイドビー
ム４．４間には、ドラム５をガイドビーム４．４に沿っ
てトンネル軸方向に移動自在に構成するための移動ジヤ
ツキ８．８がガイドビーム４．４に沿って設けられてい
る。従って、上記の場合、ドラム５の移動機構は、ガイ
ドビーム４に摺接するガイドアーム５ａ、５ｂと、移動
ジヤツキ８により構成される。

なお、上記実施例では、ガイドアーム５ａ、５ｂをドラ
ム５側に固設したが、左右のガイドアーム５ａ、５ｂを
支柱３．３側から後方に突設し、ガイドビーム４．４を
ドラム５側に一体的に設けるようにしてもよい。この場
合は、ドラム５はガイドビーム４．４と一体となって、
軸方向に移動自在に構成されることとなり、ガイドビー
ム４．４を上記実施例のようにドラム５後方に突出させ
る必要がない。

上記トンネル掘削機のシールドフレームｌのテールフレ
ームｌＡにはテールシールＴｓが装着され、既設セグメ
ントＳ′に当接して水や土砂等からシールしている。

上記ドラム５には二つのエレクタ−（ダブルエレクタ−
）　６Ａ、６が装備されている。図中、前エレクタ−６
Ａに対するものには、符号に添字「Ａ」を付して示す。

ドラム５の前後に対称的に設けられた前エレクタ−６Ａ
、後エレクタ−６は、それぞれ旋回輪７Ａ。

７、支持アームＩＩＡ　、　１１、吊りビーム１４Ａ、
　１４、セグメント把持装置１７Ａ　、　１７等から構
成されている。

以下、便宜上、後エレクタ−６の構成について詳述する
が、前エレクタ−６Ａの構成も特記以外は同じである。

上記ドラム５の後端に設けられた旋回輪７は、ベアリン
グ１０を介してドラム５に回動自在に支持されている。

この回動手段たる駆動モータ９は、各エレクタ−につき
４箇所配備されている。なお、図示はしていないが、旋
回輪７は従来と同様ラック＆ピニオン方式で駆動される
。

上記旋回輪７の外周には、左右一対の支持アーム１１．
１１が半径方向に突出して形成されており、この両支持
アーム１１．１１の頂部間に旋回輪７の外周面上をアー
チ状の吊りビーム１４が架設されている。この吊りビー
ム１４の両端部には伸縮ロッド１２（第３図）が突設さ
れ、支持アーム１１に摺動自在に嵌挿されている。すな
わち、吊りビーム１４と支持アーム１１の間に伸縮ジヤ
ツキ１３が設けてあり、この伸縮ジヤツキ１３の伸縮に
より、伸縮ロッド１２が支持アーム１１にガイドされつ
つ、吊りビーム１４が半径方向に移動するようになって
いる。

上記吊りビーム１４には一対の摺動ロッド１５．１５が
トラム５の外周面の上方にオーババングして、トンネル
前方向に突設されている。一方、前エレクタ−６への吊
りビーム１４Ａにも同様に一対の摺動ロンド１５Ａ　、
１５Ａがドラム５上方、トンネル後方に突設されている
から、前エレクタ−６Ａの摺動ロッド１５Ａ　、１５Ａ
　と後エレクタ−６の摺動ロンド１５．１５　　とは、
第３図に示すように、相対向した格好で、ドラム５周面
上同一旋回範囲を旋回移動するようになっている。

従って、両エレクタ−６，６Ａを同時使用してセグメン
ト組立作業を行う際、セグメント把持装置に把持された
セグメント同士が衝突しないよう近接スイッチとストラ
イカ−（図示略）により干渉防止装置が形成され、それ
らがケーブル／ホースリール２５．２５Ａ（第３図）の
取付台に設けられている。

上記摺動ロット１５．１５には、セグメント把持装置１
７を備えた摺動部材１８が摺動自在に嵌合されている。

すなわち、吊りビーム１４と摺動部材１８の間には摺動
ジヤノキ１６．１６が設けられていて、その伸縮により
摺動部材１８、即ち、セグメント把持装置１７が摺動口
、ドに沿ってトン矛ル軸方向に移動できるようになって
いる。また、セグメント把持装置１７は、摺動部材１８
にセグメントｓの姿勢制御を容易にするため球面軸受１
８ａを介して支承されている。

第４図は、このセグメント把持装置１７を示す要部斜視
図である。セグメントＳを把持するためのセグメント保
持板１９の背面（内側）側には、セグメント組立時、セ
グメントの姿勢制御のために作動されるボジショニング
ジャッキ２０、ロークリジヤツキ２１、キーセグメント
用のジヤノキ２２、セグメントの横滑り防止のためのビ
ン２３等が配装されている。なお、特に図示はしていな
いが、セグメントＳの把持はセグメント保持板１９の外
面に設けた吸着バンドで吸着して行うようになっている
。

なお、第２図中、２４はトンネル掘削機を掘進させるた
めのンールドジャノキである。

第５図は、本発明をシングルエレクタ−を装備したトン
ネル掘削機に適用した場合を示す。図示するように、ダ
ブルエレクタ−の場合と基本的構成は同一であるので、
同一構成のものは同符号で示して詳細な説明は省略する
。この実施例では、ドラム５の前部にのみエレクタ−６
を配装しており、トラム５のトンネル掘削機の軸方向の
移動手段の構成、及び、トンネル掘削機のテールフレー
ムＩＡにテールシールＴｓが装着されていること等はダ
ブルエレクタ−の場合と同様である。この実施例でも、
移動ジヤノキ８を伸縮させてドラム５をガイドビーム４
に沿って軸方向に移動させることにより、エレクタ−６
全体を軸方向に移動できるようになっている。

なお、シングルエレクターであるから、ドラム５の長さ
、ガイドビーム４の長さはその分短く形成されている。

また、ドラム５の前部にエレクタ−６を設ける代わりに
、後部にエレクタ−を設けてもよい。

上記実施例におけるエレクタ−全体の軸方向移動機能に
より、テールシールＴｓの交換等が容易且つ迅速にでき
る。すなわち、テールシールＴｓが摩耗してシール機能
が劣化した場合、移動ジヤノキ８を伸長してドラム５を
後方へ移動し、セグメント把持装置１７（１７Ａ）を既
設セグメンｌ−５’の真上に持って来て、伸縮ジヤノキ
１３（１３Ａ）を伸長して吊りビーム１４（１４Ａ）を
径方向に移動させ、セグメント保持板１９（１９Ａ）に
設けた吸着パッドで既設セグメントＳ′を吸着把持する
。そして、既設セグメント組立作業の締結を解除した後
、再び伸縮ジヤツキ１３（１３Ａ）を作動（短縮）させ
て既設セグメントＳ′を持ち上げ、取り除く。同様にし
て他の既設セグメントＳ′も取り除いた後、摩耗したテ
ールシールＴｓを交換する。この後再びエレクタ−６（
６Ａ）を作動させてセグメントリングを覆工する。

更にまた、キーセグメントを軸方向から他のノーマルセ
グメント間に嵌挿して組み入れる場合などにも、エレク
タ−全体移動機能を利用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、エレクタ−全体
の軸方向移動機能を利用することにより、テールシール
を交換する場合等において、従来のようにスペーサを介
装する作業が不要となり、交換作業を極めて容易且つ迅
速に行うことができる。

また、キーセグメントを組み入れる場合等にも利用でき
るから、その分摺動ロッドを短くでき、可動（旋回）部
分のコンパクト化を図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、本発明の詳細な説明するための図面
であって、第１図は本発明をダブルエレクタ−に適用し
た場合の斜視図、第２図はそのダブルエレクタ−を具備
したシールド掘削機の側断面図、第３図は同背面図を示
す。第４図はセグメント把持装置の要部斜視図、第５図
は本発明をシングルエレクタ−を具備したトンネル掘削
機に適用した場合の側断面図である。 第６図、第７図及び第８図は従来のトンネル掘削機の説
明図である。 ■・・・シールドフレーム、ＬＡ・・・テールフレーム
、２・・・支持リング、　　　　３・・・支柱、４・・
・　ガイドビーム、　　５・・・ドラム、５ａ、　５ｂ
・・・ガイドアーム、６・・・後エレクタ−６Ａ・・・
前エレクタ−７，７Ａ・・・旋回輪、８・・・移動ジヤ
ツキ、　　９．９Ａ・・・駆動モータ、１Ｏ１ＩＯＡ・
・・ベアリング、１１．　ＩＩＡ・・・支持アーム、１
４．１４Ａ・・・吊りビーム、１５．１５Ａ・・・摺動
ロッド、１７．１７Ａ・・・セグメント把持装置、Ｓ・
・・セグメント、　　　Ｓ′・・・既設セグメント、Ｔ
ｓ・・・テールシール。 ＄５図 に７ 図 コ３ 聞 ６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トンネル掘削機側に保持されたガイドビームを該
   トンネル掘削機の軸方向に設け、該ガイドビームにドラ
   ムを設け、このドラムにエレクターを配装すると共に、
   該ドラムとともに該エレクター全体を前記トンネル掘削
   機の軸方向に移動可能にするための移動機構を設けたこ
   とを特徴とするトンネル掘削機。
2. （２）トンネル掘削機側に一端が固定されたガイドビー
   ムを該トンネル掘削機の軸方向に設け、該ガイドビーム
   にガイドアームを介して支持されたドラムを設け、この
   ドラムの前及び／又は後にエレクターを配装すると共に
   、該ドラムと前記ガイドビーム間に移動ジャッキを連結
   して該ドラムとともに該エレクター全体を前記トンネル
   掘削機の軸方向に移動可能にしたことを特徴とするトン
   ネル掘削機。