シールドマシンの解体方法、及び、リングガータ
【課題】シールドジャッキ及びリングガータを有するシールドマシンにおいて、その解体を容易に行えるようにする。
【解決手段】
スキンプレート２１の底部に位置する底部ブロック２２ｇについて隣接ブロック２２ｆ、２２ｈとの連結状態を解き、底部ブロック２２ｇを取り外す底部ブロック取り外し工程と、残りのブロック２２ａ〜２２ｆをスキンプレート２１の内面に沿って周方向に移動させ、端部に位置する端部ブロック２２ｆをスキンプレート２１の底部に位置付けるブロック移動工程と、端部ブロック２２ｆの隣接ブロック２２ｅとの連結状態を解き、端部ブロック２２ｆを取り外す端部ブロック取り外し工程とを行う。
【解決手段】
スキンプレート２１の底部に位置する底部ブロック２２ｇについて隣接ブロック２２ｆ、２２ｈとの連結状態を解き、底部ブロック２２ｇを取り外す底部ブロック取り外し工程と、残りのブロック２２ａ〜２２ｆをスキンプレート２１の内面に沿って周方向に移動させ、端部に位置する端部ブロック２２ｆをスキンプレート２１の底部に位置付けるブロック移動工程と、端部ブロック２２ｆの隣接ブロック２２ｅとの連結状態を解き、端部ブロック２２ｆを取り外す端部ブロック取り外し工程とを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドジャッキ及びリングガータの解体を容易に行えるようにしたシールドマシンの解体方法、及び、この解体方法に適した構造のリングガータに関する。
【背景技術】
【０００２】
シールドマシンはシールドトンネルを構築するための掘削機である。シールドトンネルの構築が完了すると、シールドマシンは坑内で解体されて搬出される。この解体には、ガス切断機を用いることが一般的である。このため、シールドジャッキを撤去する際には、シールドジャッキを固定しているリングガータの鋼材部分をガス切断機で切断することが行われている。例えば、シールドジャッキに吊り環を複数個溶接し、チェーンブロック等によって落下防止対策を施した後、ガス切断機で切断することが行われている。そして、切断部分については吊り降ろし、台車等に積載して搬出している。
【０００３】
このような解体作業は、吊り代の全くない状態での吊り切り作業であり、荷振れ落下が生じないように、作業には細心の注意が必要になる。また、作業足場が設置し難い環境であるため、作業の効率化が難しいなどの問題がある。さらに、再利用可能なシールドジャッキを損傷させてしまう可能性がある。
【０００４】
ここで、特許文献１には、リング状のシールドシェル（リングガータに相当する）を複数のブロックに分割し、ブロックごとに搬出するようにしたトンネル掘削機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置は、シールドシェルが複数のブロックに分割されているので、坑内での切断作業が不要となり、解体作業が容易になると考えられる。しかし、分割されているとはいえ、ブロックそれ自体も重量物である。このため、ブロックの運搬について改善する余地があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、シールドジャッキ及びリングガータを有するシールドマシンにおいて、その解体を容易に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、円筒状外殻部の内面に沿って設けられ、複数のブロックに分割されると共に、隣接するブロック同士が連結部材によってリング状に連結されたリングガータと、一端が前記リングガータに固定された状態で前記ブロックのそれぞれに収容され、かつ、既設のセグメントから反力を得て推進力とするシールドジャッキとを有するシールドマシンの解体方法であって、前記外殻部の底部に位置する底部ブロックについて隣接ブロックとの連結状態を解き、前記底部ブロックを取り外す底部ブロック取り外し工程と、残りのブロックを前記外殻部の内面に沿って周方向に移動させ、端部に位置する端部ブロックを前記外殻部の底部に位置付けるブロック移動工程と、前記端部ブロックについて隣接ブロックとの連結状態を解き、前記端部ブロックを取り外す端部ブロック取り外し工程とを行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、リングガータを複数のブロックで構成し、外殻部の内面に沿って周方向に移動させることで、取り外し対象となる端部ブロックを、取り外し作業が容易な外殻部の底部に位置付けることができる。そして、端部ブロックの取り外しが完了したならば、残りのブロック群をさらに移動させることで、新たな端部ブロックを外殻部の底部に位置付けることができる。これにより、端部ブロックの取り外しが容易になり、ひいてはシールドジャッキやリングガータの解体作業を容易に行うことができる。
【００１０】
前述したシールドマシンの解体方法において、前記ブロック移動工程では、前記外殻部の頂部に位置する隣接ブロック同士の連結状態を解き、一方の片側半部に位置するブロックを固定した状態で、他方の片側半部に位置するブロックを前記外殻部の内面に沿って周方向に移動させることが好ましい。この方法を採ることで、ブロック群の移動時にその自重を利用することができ、移動作業の容易化が図れる。
【００１１】
前述したシールドマシンの解体方法において、前記リングガータを内周面側にガイド溝が形成された複数のブロックに分割し、円弧状のガイドレールを前記ガイド溝に嵌合させた状態で取り付けるガイドレール取り付け工程を、前記ブロック移動工程よりも前に行うことが好ましい。この方法を採ることで、ブロック群を外殻部とガイドレールによって案内でき、ブロック群の移動方向を定めることができる。
【００１２】
前述したシールドマシンの解体方法において、前記リングガータの各ブロックを外周側に位置する外周側ブロックと内周側に位置する内周側ブロックとに分割し、外周側ブロックと内周側ブロックとを連結部材によって連結し、かつ、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士を連結部材によって連結し、前記ブロック移動工程では、外周側ブロック群と内周側ブロック群の連結状態を解き、前記外殻部と前記内周側ブロック群とによって前記外周側ブロック群をガイドしつつ前記外周側ブロック群を移動させることが好ましい。この方法を採ることで、外周側ブロック群を外殻部と内周側ブロック群によって案内でき、外周側ブロック群の移動方向を定めることができる。
【００１３】
また、本発明は、シールドマシンが備える円筒状外殻部の内面に沿って設けられるリングガータであって、複数のブロックに分割されると共に隣接するブロック同士が連結部材によって連結されることで全体がリング状とされ、前記外殻部の底部に位置する底部ブロックが、マシン中心側に取り外し可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のリングガータでは、底部ブロックがマシン中心側に取り外し可能とされているので、底部ブロックを容易に取り外すことができる。そして、残りのブロック群を移動させて順次取り外す解体作業に、速やかに移行できる。
【００１５】
前述したリングガータにおいて、前記複数のブロックの内周面に、円弧状のガイドレールが嵌合されるガイド溝が形成されている場合には、ブロック群を外殻部とガイドレールによって案内でき、ブロック群の移動方向を定めることができる。
【００１６】
前述したリングガータにおいて、前記複数のブロックが外周側に位置する外周側ブロックと内周側に位置する内周側ブロックとに分割され、外周側ブロックと内周側ブロックが連結部材によって連結され、かつ、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士が連結部材によって連結されている場合には、外周側ブロック群を外殻部と内周側ブロック群によって案内でき、外周側ブロック群の移動方向を定めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シールドジャッキ及びリングガータを有するシールドマシンにおいて、その解体を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】シールドマシンの断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】（ａ）はリングガータを後方側から見た図である。（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、底部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図５】端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図６】残りのブロック群を移動させた状態を説明する図である。
【図７】新たな端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図８】残りのブロック群を移動させた状態を説明する図である。
【図９】新たな端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１０】第２実施形態を説明する図である。
【図１１】底部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１２】外周側ブロック群を移動させ、外周側ブロック群の端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１３】外周側ブロック群を移動させ、外周側ブロック群の新たな端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１４】外周側ブロック群を移動させ、外周側ブロック群の新たな端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、リングガータの変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、シールドマシンの構成について説明する。図１に示すシールドマシンは、前胴部１０と、後胴部２０と、後方台車３０と、グリッパーユニット４０とを有している。なお、以下の説明では、シールドマシンの掘進方向を前方と、掘進方向とは反対の発進立坑側を後方ともいう。
【００２０】
前胴部１０はシールドマシンの前側に位置する部分であり、後胴部２０はシールドマシンの後側に位置する部分である。後胴部２０の前端部分は前胴部１０の後端部分の内側に嵌めあわされており、前胴部１０と後胴部２０とが屈曲可能な状態で取り付けられる。
【００２１】
前胴部１０の外周部分には外殻部としての円筒状スキンプレート１１が設けられ、前胴部１０の前端部分には、地盤を掘削するためのカッター部１２が設けられている。このカッター部１２は、多数のカッタービットが設けられた円盤状部材１２ａと、この円盤状部材１２ａを支持するアーム部材１２ｂとを有している。
【００２２】
スキンプレート１１の内面に沿って前胴中殻部１３が周方向に取り付けられている。前胴中殻部１３は、鋼製のリング状部材であり、スキンプレート１１の全周に亘って設けられている。この前胴中殻部１３には複数の中折れジャッキ１４が後方側に向けて取り付けられている。
【００２３】
前胴中殻部１３の内周側空間には、カッター部１２を回転駆動させるカッター駆動部１５が設けられている。このカッター駆動部１５はカッター駆動モータ１５ａを有しており、アーム部材１２ｂを介して回転力を伝達し、円盤状部材１２ａを回転駆動させる。
【００２４】
後胴部２０の外周部分には外殻部としての円筒状スキンプレート２１が設けられ、後胴部２０の前端部分にはリングガータ（後胴中殻部）２２がスキンプレート２１の内面に沿って設けられている。図２に示すように、リングガータ２２は、鋼製のリング状部材であり、スキンプレート２１の全周に亘って設けられている。なお、リングガータ２２については後で詳しく説明する。そして、リングガータ２２には複数の小室が設けられ、各小室にはシールドジャッキ２３が収容されている。これらのシールドジャッキ２３は、既設のセグメントＴ（図１を参照）から反力を得て、収縮状態から伸長することでシールドマシンを推進させる。
【００２５】
図１に示すように、リングガータ２２の内周側空間には、エレクター２４が設けられている。このエレクター２４は、設置前のセグメントを把持し、所定の角度位置まで移送するための機構である。エレクター２４には様々な種類があるが、例示したエレクター２４は、図２に示すように、リング状の支持フレーム２４ａと、回転フレーム２４ｂと、駆動モータ２４ｃと、把持機構２４ｄと、スライドジャッキ２４ｅとを有している。
【００２６】
図１に示すように、中折れジャッキ１４の後端部は支持フレーム２４ａに取り付けられている。すなわち、カッター駆動部１５とエレクター２４とは、複数の中折れジャッキ１４によって取り付けられている。そして、各中折れジャッキ１４の伸縮量を調整することにより、カッター駆動部１５とエレクター２４との間の屈曲状態を調整することができる。
【００２７】
エレクター２４から後方側に向けて連結フレーム２５が設けられている。この連結フレーム２５は、後方台車３０と連結するための部分である。本実施形態では、連結フレーム２５の後端部と後方台車３０のそれぞれにピン結合部ＰＪを設け、互いに回転可能な状態で取り付けている。これにより、エレクター２４と後方台車３０とが左右に首振り可能な状態で連結される。
【００２８】
また、カッター駆動部１５の下端から後方側の斜め上方に向けてスクリューコンベアＳＣが配置されている。このスクリューコンベアＳＣは、掘削された土砂を後方に向けて搬出するための装置である。
【００２９】
後方台車３０は、後胴部２０によって牽引される台車であり、操作盤などの必要な設備が搭載される。この後方台車３０の底部には、既設のセグメントＴにおける内面に接する搬送用ローラ３１が設けられている。
【００３０】
後方台車３０の前端部にはピン結合部ＰＪが設けられており、連結フレーム２５とピン結合されている。一方、後方台車３０の後端部にはスライド支持部３２が後方へ向けて突設されている。このスライド支持部３２は、グリッパーユニット４０を前後方向に移動可能な状態で支持する部材であり、例えば矩形枠状に組み立てた鋼製フレームによって構成される。
【００３１】
グリッパーユニット４０は、摺動フレーム４１と、グリッパー固定フレーム４２と、グリッパー４３とを有している。摺動フレーム４１は、スライド支持部３２に対して摺動する部分であり、角筒部材によって作製されている。グリッパー固定フレーム４２は、グリッパー４３と摺動フレーム４１との間に設けられる筒状部材である。このグリッパー固定フレーム４２は、連結部材を介して摺動フレーム４１に取り付けられる。
【００３２】
グリッパー４３は、グリッパージャッキ４３ａとグリッパーシュー４３ｂとを備えている。グリッパージャッキ４３ａは、伸縮によってグリッパーシュー４３ｂを進退方向に移動させる部分である。そして、グリッパージャッキ４３ａの伸長によって、グリッパーシュー４３ｂが既設のセグメントＴにおける内面に押圧されると、グリッパー４３が固定される。
【００３３】
スライド支持部３２の内側には、牽引ジャッキ４４が設けられている。この牽引ジャッキ４４は、グリッパーユニット４０をスライド支持部３２上で移動させるためのものである。牽引ジャッキ４４とグリッパー４３とを連動させることで、シールドトンネルの構築後に、シールドマシンの内殻部（カッター駆動部１５やスクリューコンベアＳＣ等）を発進立坑側へと引き戻すことができる。
【００３４】
次に、リングガータ２２について説明する。図３（ａ）に示すように、リングガータ２２は、複数のブロック２２ａ〜２２ｍに分割されており、隣接するブロック同士を連結部材２６によって連結することで、円形リング状となる。また、リングガータ２２が有する各ブロック２２ａ〜２２ｍは、スキンプレート２１に対し、ボルト止め等の着脱可能な固定具（図示せず）によって固定されている。
【００３５】
スキンプレート２１（外殻部）の底部に位置する底部ブロック２２ｇに関し、その両端面が鉛直方向に設けられている。これは、底部ブロック２２ｇをシールドマシンの中心側に引き上げることで、底部ブロック２２ｇを他のブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍから取り外せるようにするためである。また、スキンプレート２１の頂部で隣接する２つの扇状ブロック２２ａ，２２ｍは、連結面が鉛直方向となる状態で取り付けられている。このため、底部ブロック２２ｇ以外の各ブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍは、頂部のブロック２２ａ，２２ｍ同士の連結状態を解くことで、シールドマシンの中心を境に左右に分割される。すなわち、図中左側に位置する左側ブロック群２２Ｌ（２２ｈ〜２２ｍ）と、図中右側に位置する右側ブロック群２２Ｒ（２２ａ〜２２ｆ）とに分割される。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、各ブロック２２ａ〜２２ｍの内周面側にはガイド溝ＧＣが形成されている。このガイド溝ＧＣはガイドレールＧＲが嵌合される部分である。ガイドレールＧＲは、リングガータ２２の解体時において、解体対象となるブロック群２２Ｌ，２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向に移動させるための案内部材である。すなわち、ブロック群２２Ｌ，２２Ｒは、スキンプレート２１の内面とガイドレールＧＲとによって、その移動方向がスキンプレート２１の周方向に制限される。
【００３７】
ガイドレールＧＲは、角型鋼材を円弧状に湾曲させたレール部材によって構成され、底部ブロック２２ｇの位置には設けられていない。これは、リングガータ２２の分解時に各ブロックを底部ブロック２２ｇの位置で取り外すからである。なお、リングガータ２２の分解時における作業については後述する。このガイドレールＧＲは、例えばステー（図示せず）を介してスキンプレート２１に固定される。また、左側ブロック群２２Ｌと右側ブロック群２２Ｒとに分けてリングガータ２２を分解する場合、ガイドレールＧＲを後に分解されるブロック群（例えば左側ブロック群２２Ｌ）に固定することで、先に分解されるブロック群（例えば右側ブロック群２２Ｒ）を案内させるようにしてもよい。
【００３８】
連結部材２６は、ブロック同士を連結できるものであれば形式は問わないが、着脱が容易なもの、例えばボルトとナットの組が好適に用いられる。この場合、ボルトとナットを取り外すことで、各ブロックにおける連結状態を容易に解除できる。
【００３９】
なお、図３（ａ）の例では、リングガータ２２を１つの底部ブロック２２ｇと１２個の扇形ブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍとに分割している。そして、底部ブロック２２ｇは、４つの小室が設けられており、４本のシールドジャッキ２３が収容されている。また、扇形ブロックには、３つの小室が設けられたものと、２つの小室が設けられたものとがあり、それぞれ３本と２本のシールドジャッキ２３が収容されている。なお、ブロックの分割数は、この例の数に限定されない。スキンプレート２１の底部から引き上げられる大きさ及び重さであれば、分割数は適宜定めることができる。
【００４０】
次に、以上の構成を有するシールドマシンによる作業について説明する。このシールドマシンは、シールドトンネルの構築を完了した後のリングガータ２２の解体作業に特徴を有している。このため、リングガータ２２の解体作業について説明する。
【００４１】
最後のセグメントを組み付けたならば、図３（ｂ）に示すように、ガイドレールＧＲを各ブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍのガイド溝ＧＣに嵌めあわせた状態で取り付ける（ガイドレール取り付け工程）。例示した解体作業では、右側ブロック群２２Ｒを先に解体するため、ガイドレールＧＲを左側ブロック群２２Ｌに取り付けている。なお、ステーを介してスキンプレート２１（外殻部）に直接取り付けてもよい。
【００４２】
ガイドレールＧＲを取り付けたならば、底部ブロック２２ｇと隣接ブロック２２ｆ，２２ｈとを連結している連結部材２６を取り外し、底部ブロック２２ｇと隣接ブロック２２ｆ，２２ｈとの間の連結状態を解く。これにより、底部ブロック２２ｇが各ブロック群２２Ｌ，２２Ｒから取り外し可能な状態になる。そして、図４に示すように、揚重装置（図示せず）によって底部ブロック２２ｇを上方に吊り上げ、底部ブロック２２ｇを他のブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍから取り外す（取り外し工程）。なお、取り外された底部ブロック２２ｇは搬出装置に載せられ、立坑へと搬出される。
【００４３】
底部ブロック２２ｇを取り外した後、右側ブロック群２２Ｒを移動可能な状態にする。ここでは、右側ブロック群２２Ｒに属する各ブロック２２ａ〜２２ｆを、スキンプレート２１に対して移動可能な状態にするとともに、右側ブロック群２２Ｒと左側ブロック群２２Ｌとの連結状態を解く。具体的には、右側ブロック群２２Ｒに属する各ブロック２２ａ〜２２ｆについて、スキンプレート２１に対して固定するためのボルトを取り外す。また、右側ブロック群２２Ｒと左側ブロック群２２Ｌとを連結している頂部の連結部材２６を取り外す。このとき、左側ブロック群２２Ｌは、スキンプレート２１に対してボルト固定されている。なお、右側ブロック群２２Ｒが自重で下方向へ移動しないよう、底部ブロック２２ｇが取り外された空間に支持ジャッキＪＫを配置して支えておくことが好ましい。
【００４４】
右側ブロック群２２Ｒを移動可能な状態にしたならば、この右側ブロック群２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側（図では時計回り）に移動させる（ブロック移動工程）。この場合、例えば支持ジャッキＪＫを収縮させて右側ブロック群２２Ｒの自重で移動させることができる。また、自重では移動しない場合、別に用意したジャッキ（図示せず）によって右側ブロック群２２Ｒを押し下げて移動させればよい。
【００４５】
そして、図５に示すように、右側ブロック群２２Ｒの下端部に位置する扇形ブロックを、スキンプレート２１の底部に位置する取り外し位置（底部ブロック２２ｇが配置されていた空間）まで移動させたならば連結部材２６を外し、下端部に位置する端部ブロック２２ｆと隣接するブロック２２ｅとの連結状態を解く。さらに、端部ブロック２２ｆを揚重装置で吊り上げ、右側ブロック群２２Ｒから取り外す（端部ブロック取り外し工程）。
【００４６】
他のブロックも同様の手順で取り外す。すなわち、図６に示すように、右側ブロック群２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向に移動させ、取り外し対象となる端部ブロック２２ｅを取り外し位置に位置付ける。その後、図７に示すように、端部ブロック２２ｅと隣接ブロック２２ｄの連結状態を解き、端部ブロック２２ｅを揚重装置で吊り上げる。同様に、図８に示すように、右側ブロック群２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向へ移動させ、図９に示すように、新たな端部ブロック２２ｄを揚重装置で吊り上げる。
【００４７】
最後のブロック２２ａまで吊り上げたならば、右側ブロック群２２Ｒの解体を終了し、左側ブロック群２２Ｌの解体を行う。この場合、それまで右側ブロック群２２Ｒがあった位置にステーを設置する等してガイドレールＧＲをスキンプレート２１に取り付ける。その後、ガイドレールＧＲと左側ブロック群２２Ｌとの接続状態を解くとともに、左側ブロック群２２Ｌとスキンプレート２１との接続状態を解く。これにより、左側ブロック群２２Ｌがスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側（図４（ａ）では反時計回り）に移動可能な状態になる。その後の処理は、右側ブロック群２２Ｒの解体処理と同じであるので、説明は省略する。
【００４８】
このように、本実施形態では、リングガータ２２を複数のブロック２２ａ〜２２ｍで構成し、円筒状のスキンプレート（外殻部）２１の内面に沿って周方向下側に移動させることで、取り外し対象となる端部ブロックを、取り外し作業が容易な底部に位置付けている。そして、端部ブロックの取り外しが完了したならば、残りのブロック群をさらに移動させることで、新たな端部ブロックを底部に位置付けることができる。これにより、端部ブロックの取り外しが容易になり、ひいてはシールドジャッキ２３やリングガータ２２の解体作業を容易に行うことができる。
【００４９】
また、ブロック移動工程において、スキンプレート２１の頂部に位置する隣接ブロック２２ａ，２２ｍ同士の連結状態を解き、左側半部に位置する左側ブロック群２２Ｌを固定した状態で、右側半部に位置する右側ブロック群２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側に移動させているので、右側ブロック群２２Ｒの移動時にその自重を利用することができ、移動作業の容易化が図れる。なお、左側ブロック群２２Ｌの取り外しにおいても、その自重を利用することができるので、同様の作用効果を奏する。
【００５０】
また、ブロック移動工程よりも前にガイドレール取り付け工程を行い、円弧状のガイドレールＧＲを取り付けているので、各ブロック群をスキンプレート２１とガイドレールＧＲによって案内でき、各ブロック群２２Ｒ，２２Ｌの移動方向を定めることができる。
【００５１】
なお、本実施形態において、ブロック群の分割位置は、底部を除いた任意の位置に定めることができる。例えば、時計の針で１時の位置で分割してもよいし、１１時の位置で分割してもよい。また、８時の位置で分割し、大半のブロックを時計回りにスライドさせて、底部で取り外してもよい。
【００５２】
以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１０に示すように、この第２実施形態では、リングガータ５０を構成する複数のブロック５１〜６１に関し、各ブロック５１〜６１をさらに外周側に位置する外周側ブロック５１ａ〜６１ａと内周側に位置する内周側ブロック５１ｂ〜６１ｂとに分割し、これらの外周側ブロック５１ａ〜６１ａと内周側ブロック５１ｂ〜６１ｂとを連結部材２６で連結している。さらに、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士を連結部材２６によって連結している。なお、連結部材２６に関しては、第１実施形態の連結部材２６と同様、ボルトとナットの組のように着脱可能な部材が好適に用いられる。
【００５４】
この第２実施形態では、ブロック移動工程において、外周側ブロック群（外周側ブロック５１ａ〜６１ａ）と内周側ブロック群（内周側ブロック５１ｂ〜６１ｂ）の連結状態を解き、スキンプレート２１と内周側ブロック群とによって外周側ブロック群をガイドしつつ、この外周側ブロック群を移動させている。以下、リングガータ２２の分解作業について簡単に説明する。
【００５５】
この場合、図１１に示すように、まず底部ブロック５６を取り外す。底部ブロック５６の取り外しまでの手順は、ガイドレールＧＲの有無に差はあるものの第１実施形態と概ね同じである。すなわち、底部ブロック５６と隣接ブロック５５，５７とについて連結部材２６による連結状態を解き、揚重装置で底部ブロック５６を吊り上げる。
【００５６】
底部ブロック５６を吊り上げて搬出したならば、シールドマシンの右側半部に位置する右外周側ブロック群５０ＲＯについて、スキンプレート２１の内面に沿って移動可能な状態にする。すなわち、右外周側ブロック群５０ＲＯに属する外周側ブロック同士については連結部材２６で連結されたままとする一方、右内周側ブロック５０ＲＩと右外周側ブロック５０ＲＯとの間、及び、右外周側ブロック５０ＲＯとスキンプレート２１との間については連結状態を解く。さらに、頂部において、右外周側ブロック５０ＲＯと左外周側ブロック５０ＬＯとの連結状態を解く。
【００５７】
右外周側ブロック群５０ＲＯを移動可能な状態にしたならば、この右外周側ブロック群５０ＲＯをスキンプレート２１の内面に沿って下方向（時計回り）に移動させる。この場合も右外周側ブロック群５０ＲＯの自重で移動させる。もし、自重で移動できなければ、ジャッキを用いて右外周側ブロック群５０ＲＯを下方向に移動させる。
【００５８】
図１２に示すように、右外周側ブロック群５０ＲＯの下端部に位置するブロック５５ａを、スキンプレート２１の底部に位置する取り外し位置まで移動させたならば、この端部ブロック５５ａと隣接するブロック５４ａとの連結状態を解き、端部ブロック５５ａを揚重装置で吊り上げて右外周側ブロック群５０ＲＯから取り外す。そして、残りの右外周側ブロック群５０ＲＯも同様の手順で取り外す。例えば、図１３に示すように、残りの右外周側ブロック群５０ＲＯをスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側へ移動させ、取り外し対象となる端部ブロック５４ａを取り外し位置に位置付けた後、隣接ブロック５３ａとの連結状態を解いて揚重装置で吊り上げる。また、図１４に示すように、残りの右外周側ブロック群５０ＲＯもスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側へ移動させ、新たな端部ブロック５３ａを取り外し位置に位置付けた後、隣接ブロック５２ａとの連結状態を解いて揚重装置で吊り上げる。
【００５９】
右外周側ブロック群５０ＲＯについて解体が終了したならば、右内周側群ブロック５０ＲＩについて解体を行う。この場合、厚みが半分になって１つのブロックの重量が軽くなっていることから、下側の右内周側群ブロック５０ＲＩに属する内周側ブロックを下側から順に揚重装置で吊り、搬出装置の上に載置する。
【００６０】
以上は、右側半部に位置するブロック群５０ＲＯ，５０ＲＩに対する解体作業について説明したが、左側半部に位置するブロック群（左外周側ブロック５０ＬＯ，左内周側ブロック５０ＬＩ）に対する解体作業も同様の手順で行うことができる。そして、このような解体方法を行うことで、外周側ブロック群を外殻部と内周側ブロック群によって案内でき、外周側ブロック群の移動方向を定めることができる。その結果、作業効率が向上し、解体作業の工期を短縮できる。
【００６１】
図１５は、第２実施形態のリングガータ５０に関する変形例を説明する図である。変形例のリングガータでは、第２実施形態のリングガータ５０と同様に、扇形ブロック７１が外周側ブロック７１ａと内周側ブロック７１ｂとに分割されている。なお、一部のブロックしか図示しないが、他のブロックについても同様である。さらに、この変形例では、外周側ブロック７１ａと内周側ブロック７１ｂのそれぞれに、シールドジャッキ２３が取り付けられるように構成されている。具体的には、図１５（ａ）に示すように、外周側ブロック７１ａと内周側ブロック７１ｂとの間でシールドジャッキ２３を移動可能に保持するための長穴部７１ｃを、各小室に設けている。
【００６２】
変形例のリングガータでは、外周側ブロック７１ａに位置するシールドジャッキ２３を、図１５（ｂ）に示すように、内周側ブロック７１ｂへ移動させて固定する。そして、図１５（ｃ）に示すように、内周側ブロック７１ｂと外周側ブロック７１ａとを分離し、内周側ブロック７１ｂをシールドジャッキ２３と共に移動させる。
【００６３】
このように構成することで、シールドジャッキ２３が取り付けられた内周側ブロック７１ｂを、小径のシールドマシンに対して簡単に転用できる。すなわち、使用済みシールドマシンの他のシールドマシンへの効率的な部品転用が実現できる。
【００６４】
なお、第２実施形態及びその変形例において、第１実施形態と同様にガイドレールを設置し、各内周側ブロック７１ｂをスライドさせて取り外すように構成してもよい。また、リングガータ５０における半径方向の分割数は２つに限られない、３以上に分割してもよい。
【００６５】
また、各実施形態における底部ブロック２２ｇ，５６に関し、隣接ブロック側の端面が鉛直方向に形成されたものを例示したが、シールドマシンの中心側に取り外し可能に構成されていれば、この形状に限定されない。例えば、外周側に向けて先細りした楔状ブロック（図示せず）を別に用意して、底部ブロック５６と隣接ブロックとの間に配置し、この楔状ブロックを介して底部ブロック５６と隣接ブロックとを連結するようにしてもよい。
【００６６】
また、各実施形態において、スキンプレート１１の内表面に沿ってガイドレールを取り付けてもよいし、ガイドレールと同等の機能を発揮するガイド溝を設けてもよい。ガイド溝を設けた場合には、ガイドレールをなくすことができる。
【００６７】
さらに、各実施形態に記載された技術事項を組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態及びその変形例において、内周側に設置したガイドレールＧＲを用い、先に内周側ブロック群を周方向にスライドさせて分解し、後に外周側ブロック群を周方向にスライドさせて分解してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…前胴部，１１…スキンプレート，１２…カッター部，１２ａ…円盤状部材，１２ｂ…アーム部材，１３…前胴中殻部，１４…中折れジャッキ，１５…カッター駆動部，１５ａ…カッター駆動モータ，２０…後胴部，２１…スキンプレート，２２…リングガータ，２２ａ〜２２ｍ…ブロック（２２ｇ…底部ブロック），２２Ｒ（２２ａ〜２２ｆ）…右側ブロック群，２２Ｌ（２２ｈ〜２２ｍ）…左側ブロック群，２３…シールドジャッキ，２４…エレクター，２４ａ…支持フレーム，２４ｂ…回転フレーム，２４ｃ…駆動モータ，２４ｄ…把持機構，２４ｅ…スライドジャッキ，２５…連結フレーム，２６…連結部材，３０…後方台車，３１…搬送用ローラ，３２…スライド支持部，４０…グリッパーユニット，４１…摺動フレーム，４２…グリッパー固定フレーム，４３…グリッパー，４３ａ…グリッパージャッキ，４３ｂ…グリッパーシュー，４４…牽引ジャッキ，５０…リングガータ，５０ＲＯ…右外周側ブロック群，５０ＲＩ…右内周側ブロック，５０ＬＯ…左外周側ブロック，５０ＬＩ…左内周側ブロック，５１〜６１…ブロック，５１ａ〜６１ａ…外周側ブロック，５１ｂ〜６１ｂ…内周側ブロック，５６…底部ブロック，７１…扇形ブロック，７１ａ…外周側ブロック，７１ｂ…内周側ブロック，Ｔ…既設のセグメント，ＰＪ…ピン結合部，ＳＣ…スクリューコンベア，ＧＣ…ガイド溝，ＧＲ…ガイドレール，ＪＫ…支持ジャッキ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドジャッキ及びリングガータの解体を容易に行えるようにしたシールドマシンの解体方法、及び、この解体方法に適した構造のリングガータに関する。
【背景技術】
【０００２】
シールドマシンはシールドトンネルを構築するための掘削機である。シールドトンネルの構築が完了すると、シールドマシンは坑内で解体されて搬出される。この解体には、ガス切断機を用いることが一般的である。このため、シールドジャッキを撤去する際には、シールドジャッキを固定しているリングガータの鋼材部分をガス切断機で切断することが行われている。例えば、シールドジャッキに吊り環を複数個溶接し、チェーンブロック等によって落下防止対策を施した後、ガス切断機で切断することが行われている。そして、切断部分については吊り降ろし、台車等に積載して搬出している。
【０００３】
このような解体作業は、吊り代の全くない状態での吊り切り作業であり、荷振れ落下が生じないように、作業には細心の注意が必要になる。また、作業足場が設置し難い環境であるため、作業の効率化が難しいなどの問題がある。さらに、再利用可能なシールドジャッキを損傷させてしまう可能性がある。
【０００４】
ここで、特許文献１には、リング状のシールドシェル（リングガータに相当する）を複数のブロックに分割し、ブロックごとに搬出するようにしたトンネル掘削機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置は、シールドシェルが複数のブロックに分割されているので、坑内での切断作業が不要となり、解体作業が容易になると考えられる。しかし、分割されているとはいえ、ブロックそれ自体も重量物である。このため、ブロックの運搬について改善する余地があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、シールドジャッキ及びリングガータを有するシールドマシンにおいて、その解体を容易に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、円筒状外殻部の内面に沿って設けられ、複数のブロックに分割されると共に、隣接するブロック同士が連結部材によってリング状に連結されたリングガータと、一端が前記リングガータに固定された状態で前記ブロックのそれぞれに収容され、かつ、既設のセグメントから反力を得て推進力とするシールドジャッキとを有するシールドマシンの解体方法であって、前記外殻部の底部に位置する底部ブロックについて隣接ブロックとの連結状態を解き、前記底部ブロックを取り外す底部ブロック取り外し工程と、残りのブロックを前記外殻部の内面に沿って周方向に移動させ、端部に位置する端部ブロックを前記外殻部の底部に位置付けるブロック移動工程と、前記端部ブロックについて隣接ブロックとの連結状態を解き、前記端部ブロックを取り外す端部ブロック取り外し工程とを行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、リングガータを複数のブロックで構成し、外殻部の内面に沿って周方向に移動させることで、取り外し対象となる端部ブロックを、取り外し作業が容易な外殻部の底部に位置付けることができる。そして、端部ブロックの取り外しが完了したならば、残りのブロック群をさらに移動させることで、新たな端部ブロックを外殻部の底部に位置付けることができる。これにより、端部ブロックの取り外しが容易になり、ひいてはシールドジャッキやリングガータの解体作業を容易に行うことができる。
【００１０】
前述したシールドマシンの解体方法において、前記ブロック移動工程では、前記外殻部の頂部に位置する隣接ブロック同士の連結状態を解き、一方の片側半部に位置するブロックを固定した状態で、他方の片側半部に位置するブロックを前記外殻部の内面に沿って周方向に移動させることが好ましい。この方法を採ることで、ブロック群の移動時にその自重を利用することができ、移動作業の容易化が図れる。
【００１１】
前述したシールドマシンの解体方法において、前記リングガータを内周面側にガイド溝が形成された複数のブロックに分割し、円弧状のガイドレールを前記ガイド溝に嵌合させた状態で取り付けるガイドレール取り付け工程を、前記ブロック移動工程よりも前に行うことが好ましい。この方法を採ることで、ブロック群を外殻部とガイドレールによって案内でき、ブロック群の移動方向を定めることができる。
【００１２】
前述したシールドマシンの解体方法において、前記リングガータの各ブロックを外周側に位置する外周側ブロックと内周側に位置する内周側ブロックとに分割し、外周側ブロックと内周側ブロックとを連結部材によって連結し、かつ、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士を連結部材によって連結し、前記ブロック移動工程では、外周側ブロック群と内周側ブロック群の連結状態を解き、前記外殻部と前記内周側ブロック群とによって前記外周側ブロック群をガイドしつつ前記外周側ブロック群を移動させることが好ましい。この方法を採ることで、外周側ブロック群を外殻部と内周側ブロック群によって案内でき、外周側ブロック群の移動方向を定めることができる。
【００１３】
また、本発明は、シールドマシンが備える円筒状外殻部の内面に沿って設けられるリングガータであって、複数のブロックに分割されると共に隣接するブロック同士が連結部材によって連結されることで全体がリング状とされ、前記外殻部の底部に位置する底部ブロックが、マシン中心側に取り外し可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明のリングガータでは、底部ブロックがマシン中心側に取り外し可能とされているので、底部ブロックを容易に取り外すことができる。そして、残りのブロック群を移動させて順次取り外す解体作業に、速やかに移行できる。
【００１５】
前述したリングガータにおいて、前記複数のブロックの内周面に、円弧状のガイドレールが嵌合されるガイド溝が形成されている場合には、ブロック群を外殻部とガイドレールによって案内でき、ブロック群の移動方向を定めることができる。
【００１６】
前述したリングガータにおいて、前記複数のブロックが外周側に位置する外周側ブロックと内周側に位置する内周側ブロックとに分割され、外周側ブロックと内周側ブロックが連結部材によって連結され、かつ、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士が連結部材によって連結されている場合には、外周側ブロック群を外殻部と内周側ブロック群によって案内でき、外周側ブロック群の移動方向を定めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シールドジャッキ及びリングガータを有するシールドマシンにおいて、その解体を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】シールドマシンの断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】（ａ）はリングガータを後方側から見た図である。（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、底部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図５】端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図６】残りのブロック群を移動させた状態を説明する図である。
【図７】新たな端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図８】残りのブロック群を移動させた状態を説明する図である。
【図９】新たな端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１０】第２実施形態を説明する図である。
【図１１】底部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１２】外周側ブロック群を移動させ、外周側ブロック群の端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１３】外周側ブロック群を移動させ、外周側ブロック群の新たな端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１４】外周側ブロック群を移動させ、外周側ブロック群の新たな端部ブロックを取り外した状態を説明する図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、リングガータの変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、シールドマシンの構成について説明する。図１に示すシールドマシンは、前胴部１０と、後胴部２０と、後方台車３０と、グリッパーユニット４０とを有している。なお、以下の説明では、シールドマシンの掘進方向を前方と、掘進方向とは反対の発進立坑側を後方ともいう。
【００２０】
前胴部１０はシールドマシンの前側に位置する部分であり、後胴部２０はシールドマシンの後側に位置する部分である。後胴部２０の前端部分は前胴部１０の後端部分の内側に嵌めあわされており、前胴部１０と後胴部２０とが屈曲可能な状態で取り付けられる。
【００２１】
前胴部１０の外周部分には外殻部としての円筒状スキンプレート１１が設けられ、前胴部１０の前端部分には、地盤を掘削するためのカッター部１２が設けられている。このカッター部１２は、多数のカッタービットが設けられた円盤状部材１２ａと、この円盤状部材１２ａを支持するアーム部材１２ｂとを有している。
【００２２】
スキンプレート１１の内面に沿って前胴中殻部１３が周方向に取り付けられている。前胴中殻部１３は、鋼製のリング状部材であり、スキンプレート１１の全周に亘って設けられている。この前胴中殻部１３には複数の中折れジャッキ１４が後方側に向けて取り付けられている。
【００２３】
前胴中殻部１３の内周側空間には、カッター部１２を回転駆動させるカッター駆動部１５が設けられている。このカッター駆動部１５はカッター駆動モータ１５ａを有しており、アーム部材１２ｂを介して回転力を伝達し、円盤状部材１２ａを回転駆動させる。
【００２４】
後胴部２０の外周部分には外殻部としての円筒状スキンプレート２１が設けられ、後胴部２０の前端部分にはリングガータ（後胴中殻部）２２がスキンプレート２１の内面に沿って設けられている。図２に示すように、リングガータ２２は、鋼製のリング状部材であり、スキンプレート２１の全周に亘って設けられている。なお、リングガータ２２については後で詳しく説明する。そして、リングガータ２２には複数の小室が設けられ、各小室にはシールドジャッキ２３が収容されている。これらのシールドジャッキ２３は、既設のセグメントＴ（図１を参照）から反力を得て、収縮状態から伸長することでシールドマシンを推進させる。
【００２５】
図１に示すように、リングガータ２２の内周側空間には、エレクター２４が設けられている。このエレクター２４は、設置前のセグメントを把持し、所定の角度位置まで移送するための機構である。エレクター２４には様々な種類があるが、例示したエレクター２４は、図２に示すように、リング状の支持フレーム２４ａと、回転フレーム２４ｂと、駆動モータ２４ｃと、把持機構２４ｄと、スライドジャッキ２４ｅとを有している。
【００２６】
図１に示すように、中折れジャッキ１４の後端部は支持フレーム２４ａに取り付けられている。すなわち、カッター駆動部１５とエレクター２４とは、複数の中折れジャッキ１４によって取り付けられている。そして、各中折れジャッキ１４の伸縮量を調整することにより、カッター駆動部１５とエレクター２４との間の屈曲状態を調整することができる。
【００２７】
エレクター２４から後方側に向けて連結フレーム２５が設けられている。この連結フレーム２５は、後方台車３０と連結するための部分である。本実施形態では、連結フレーム２５の後端部と後方台車３０のそれぞれにピン結合部ＰＪを設け、互いに回転可能な状態で取り付けている。これにより、エレクター２４と後方台車３０とが左右に首振り可能な状態で連結される。
【００２８】
また、カッター駆動部１５の下端から後方側の斜め上方に向けてスクリューコンベアＳＣが配置されている。このスクリューコンベアＳＣは、掘削された土砂を後方に向けて搬出するための装置である。
【００２９】
後方台車３０は、後胴部２０によって牽引される台車であり、操作盤などの必要な設備が搭載される。この後方台車３０の底部には、既設のセグメントＴにおける内面に接する搬送用ローラ３１が設けられている。
【００３０】
後方台車３０の前端部にはピン結合部ＰＪが設けられており、連結フレーム２５とピン結合されている。一方、後方台車３０の後端部にはスライド支持部３２が後方へ向けて突設されている。このスライド支持部３２は、グリッパーユニット４０を前後方向に移動可能な状態で支持する部材であり、例えば矩形枠状に組み立てた鋼製フレームによって構成される。
【００３１】
グリッパーユニット４０は、摺動フレーム４１と、グリッパー固定フレーム４２と、グリッパー４３とを有している。摺動フレーム４１は、スライド支持部３２に対して摺動する部分であり、角筒部材によって作製されている。グリッパー固定フレーム４２は、グリッパー４３と摺動フレーム４１との間に設けられる筒状部材である。このグリッパー固定フレーム４２は、連結部材を介して摺動フレーム４１に取り付けられる。
【００３２】
グリッパー４３は、グリッパージャッキ４３ａとグリッパーシュー４３ｂとを備えている。グリッパージャッキ４３ａは、伸縮によってグリッパーシュー４３ｂを進退方向に移動させる部分である。そして、グリッパージャッキ４３ａの伸長によって、グリッパーシュー４３ｂが既設のセグメントＴにおける内面に押圧されると、グリッパー４３が固定される。
【００３３】
スライド支持部３２の内側には、牽引ジャッキ４４が設けられている。この牽引ジャッキ４４は、グリッパーユニット４０をスライド支持部３２上で移動させるためのものである。牽引ジャッキ４４とグリッパー４３とを連動させることで、シールドトンネルの構築後に、シールドマシンの内殻部（カッター駆動部１５やスクリューコンベアＳＣ等）を発進立坑側へと引き戻すことができる。
【００３４】
次に、リングガータ２２について説明する。図３（ａ）に示すように、リングガータ２２は、複数のブロック２２ａ〜２２ｍに分割されており、隣接するブロック同士を連結部材２６によって連結することで、円形リング状となる。また、リングガータ２２が有する各ブロック２２ａ〜２２ｍは、スキンプレート２１に対し、ボルト止め等の着脱可能な固定具（図示せず）によって固定されている。
【００３５】
スキンプレート２１（外殻部）の底部に位置する底部ブロック２２ｇに関し、その両端面が鉛直方向に設けられている。これは、底部ブロック２２ｇをシールドマシンの中心側に引き上げることで、底部ブロック２２ｇを他のブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍから取り外せるようにするためである。また、スキンプレート２１の頂部で隣接する２つの扇状ブロック２２ａ，２２ｍは、連結面が鉛直方向となる状態で取り付けられている。このため、底部ブロック２２ｇ以外の各ブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍは、頂部のブロック２２ａ，２２ｍ同士の連結状態を解くことで、シールドマシンの中心を境に左右に分割される。すなわち、図中左側に位置する左側ブロック群２２Ｌ（２２ｈ〜２２ｍ）と、図中右側に位置する右側ブロック群２２Ｒ（２２ａ〜２２ｆ）とに分割される。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、各ブロック２２ａ〜２２ｍの内周面側にはガイド溝ＧＣが形成されている。このガイド溝ＧＣはガイドレールＧＲが嵌合される部分である。ガイドレールＧＲは、リングガータ２２の解体時において、解体対象となるブロック群２２Ｌ，２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向に移動させるための案内部材である。すなわち、ブロック群２２Ｌ，２２Ｒは、スキンプレート２１の内面とガイドレールＧＲとによって、その移動方向がスキンプレート２１の周方向に制限される。
【００３７】
ガイドレールＧＲは、角型鋼材を円弧状に湾曲させたレール部材によって構成され、底部ブロック２２ｇの位置には設けられていない。これは、リングガータ２２の分解時に各ブロックを底部ブロック２２ｇの位置で取り外すからである。なお、リングガータ２２の分解時における作業については後述する。このガイドレールＧＲは、例えばステー（図示せず）を介してスキンプレート２１に固定される。また、左側ブロック群２２Ｌと右側ブロック群２２Ｒとに分けてリングガータ２２を分解する場合、ガイドレールＧＲを後に分解されるブロック群（例えば左側ブロック群２２Ｌ）に固定することで、先に分解されるブロック群（例えば右側ブロック群２２Ｒ）を案内させるようにしてもよい。
【００３８】
連結部材２６は、ブロック同士を連結できるものであれば形式は問わないが、着脱が容易なもの、例えばボルトとナットの組が好適に用いられる。この場合、ボルトとナットを取り外すことで、各ブロックにおける連結状態を容易に解除できる。
【００３９】
なお、図３（ａ）の例では、リングガータ２２を１つの底部ブロック２２ｇと１２個の扇形ブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍとに分割している。そして、底部ブロック２２ｇは、４つの小室が設けられており、４本のシールドジャッキ２３が収容されている。また、扇形ブロックには、３つの小室が設けられたものと、２つの小室が設けられたものとがあり、それぞれ３本と２本のシールドジャッキ２３が収容されている。なお、ブロックの分割数は、この例の数に限定されない。スキンプレート２１の底部から引き上げられる大きさ及び重さであれば、分割数は適宜定めることができる。
【００４０】
次に、以上の構成を有するシールドマシンによる作業について説明する。このシールドマシンは、シールドトンネルの構築を完了した後のリングガータ２２の解体作業に特徴を有している。このため、リングガータ２２の解体作業について説明する。
【００４１】
最後のセグメントを組み付けたならば、図３（ｂ）に示すように、ガイドレールＧＲを各ブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍのガイド溝ＧＣに嵌めあわせた状態で取り付ける（ガイドレール取り付け工程）。例示した解体作業では、右側ブロック群２２Ｒを先に解体するため、ガイドレールＧＲを左側ブロック群２２Ｌに取り付けている。なお、ステーを介してスキンプレート２１（外殻部）に直接取り付けてもよい。
【００４２】
ガイドレールＧＲを取り付けたならば、底部ブロック２２ｇと隣接ブロック２２ｆ，２２ｈとを連結している連結部材２６を取り外し、底部ブロック２２ｇと隣接ブロック２２ｆ，２２ｈとの間の連結状態を解く。これにより、底部ブロック２２ｇが各ブロック群２２Ｌ，２２Ｒから取り外し可能な状態になる。そして、図４に示すように、揚重装置（図示せず）によって底部ブロック２２ｇを上方に吊り上げ、底部ブロック２２ｇを他のブロック２２ａ〜２２ｆ，２２ｈ〜２２ｍから取り外す（取り外し工程）。なお、取り外された底部ブロック２２ｇは搬出装置に載せられ、立坑へと搬出される。
【００４３】
底部ブロック２２ｇを取り外した後、右側ブロック群２２Ｒを移動可能な状態にする。ここでは、右側ブロック群２２Ｒに属する各ブロック２２ａ〜２２ｆを、スキンプレート２１に対して移動可能な状態にするとともに、右側ブロック群２２Ｒと左側ブロック群２２Ｌとの連結状態を解く。具体的には、右側ブロック群２２Ｒに属する各ブロック２２ａ〜２２ｆについて、スキンプレート２１に対して固定するためのボルトを取り外す。また、右側ブロック群２２Ｒと左側ブロック群２２Ｌとを連結している頂部の連結部材２６を取り外す。このとき、左側ブロック群２２Ｌは、スキンプレート２１に対してボルト固定されている。なお、右側ブロック群２２Ｒが自重で下方向へ移動しないよう、底部ブロック２２ｇが取り外された空間に支持ジャッキＪＫを配置して支えておくことが好ましい。
【００４４】
右側ブロック群２２Ｒを移動可能な状態にしたならば、この右側ブロック群２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側（図では時計回り）に移動させる（ブロック移動工程）。この場合、例えば支持ジャッキＪＫを収縮させて右側ブロック群２２Ｒの自重で移動させることができる。また、自重では移動しない場合、別に用意したジャッキ（図示せず）によって右側ブロック群２２Ｒを押し下げて移動させればよい。
【００４５】
そして、図５に示すように、右側ブロック群２２Ｒの下端部に位置する扇形ブロックを、スキンプレート２１の底部に位置する取り外し位置（底部ブロック２２ｇが配置されていた空間）まで移動させたならば連結部材２６を外し、下端部に位置する端部ブロック２２ｆと隣接するブロック２２ｅとの連結状態を解く。さらに、端部ブロック２２ｆを揚重装置で吊り上げ、右側ブロック群２２Ｒから取り外す（端部ブロック取り外し工程）。
【００４６】
他のブロックも同様の手順で取り外す。すなわち、図６に示すように、右側ブロック群２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向に移動させ、取り外し対象となる端部ブロック２２ｅを取り外し位置に位置付ける。その後、図７に示すように、端部ブロック２２ｅと隣接ブロック２２ｄの連結状態を解き、端部ブロック２２ｅを揚重装置で吊り上げる。同様に、図８に示すように、右側ブロック群２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向へ移動させ、図９に示すように、新たな端部ブロック２２ｄを揚重装置で吊り上げる。
【００４７】
最後のブロック２２ａまで吊り上げたならば、右側ブロック群２２Ｒの解体を終了し、左側ブロック群２２Ｌの解体を行う。この場合、それまで右側ブロック群２２Ｒがあった位置にステーを設置する等してガイドレールＧＲをスキンプレート２１に取り付ける。その後、ガイドレールＧＲと左側ブロック群２２Ｌとの接続状態を解くとともに、左側ブロック群２２Ｌとスキンプレート２１との接続状態を解く。これにより、左側ブロック群２２Ｌがスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側（図４（ａ）では反時計回り）に移動可能な状態になる。その後の処理は、右側ブロック群２２Ｒの解体処理と同じであるので、説明は省略する。
【００４８】
このように、本実施形態では、リングガータ２２を複数のブロック２２ａ〜２２ｍで構成し、円筒状のスキンプレート（外殻部）２１の内面に沿って周方向下側に移動させることで、取り外し対象となる端部ブロックを、取り外し作業が容易な底部に位置付けている。そして、端部ブロックの取り外しが完了したならば、残りのブロック群をさらに移動させることで、新たな端部ブロックを底部に位置付けることができる。これにより、端部ブロックの取り外しが容易になり、ひいてはシールドジャッキ２３やリングガータ２２の解体作業を容易に行うことができる。
【００４９】
また、ブロック移動工程において、スキンプレート２１の頂部に位置する隣接ブロック２２ａ，２２ｍ同士の連結状態を解き、左側半部に位置する左側ブロック群２２Ｌを固定した状態で、右側半部に位置する右側ブロック群２２Ｒをスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側に移動させているので、右側ブロック群２２Ｒの移動時にその自重を利用することができ、移動作業の容易化が図れる。なお、左側ブロック群２２Ｌの取り外しにおいても、その自重を利用することができるので、同様の作用効果を奏する。
【００５０】
また、ブロック移動工程よりも前にガイドレール取り付け工程を行い、円弧状のガイドレールＧＲを取り付けているので、各ブロック群をスキンプレート２１とガイドレールＧＲによって案内でき、各ブロック群２２Ｒ，２２Ｌの移動方向を定めることができる。
【００５１】
なお、本実施形態において、ブロック群の分割位置は、底部を除いた任意の位置に定めることができる。例えば、時計の針で１時の位置で分割してもよいし、１１時の位置で分割してもよい。また、８時の位置で分割し、大半のブロックを時計回りにスライドさせて、底部で取り外してもよい。
【００５２】
以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。
【００５３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１０に示すように、この第２実施形態では、リングガータ５０を構成する複数のブロック５１〜６１に関し、各ブロック５１〜６１をさらに外周側に位置する外周側ブロック５１ａ〜６１ａと内周側に位置する内周側ブロック５１ｂ〜６１ｂとに分割し、これらの外周側ブロック５１ａ〜６１ａと内周側ブロック５１ｂ〜６１ｂとを連結部材２６で連結している。さらに、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士を連結部材２６によって連結している。なお、連結部材２６に関しては、第１実施形態の連結部材２６と同様、ボルトとナットの組のように着脱可能な部材が好適に用いられる。
【００５４】
この第２実施形態では、ブロック移動工程において、外周側ブロック群（外周側ブロック５１ａ〜６１ａ）と内周側ブロック群（内周側ブロック５１ｂ〜６１ｂ）の連結状態を解き、スキンプレート２１と内周側ブロック群とによって外周側ブロック群をガイドしつつ、この外周側ブロック群を移動させている。以下、リングガータ２２の分解作業について簡単に説明する。
【００５５】
この場合、図１１に示すように、まず底部ブロック５６を取り外す。底部ブロック５６の取り外しまでの手順は、ガイドレールＧＲの有無に差はあるものの第１実施形態と概ね同じである。すなわち、底部ブロック５６と隣接ブロック５５，５７とについて連結部材２６による連結状態を解き、揚重装置で底部ブロック５６を吊り上げる。
【００５６】
底部ブロック５６を吊り上げて搬出したならば、シールドマシンの右側半部に位置する右外周側ブロック群５０ＲＯについて、スキンプレート２１の内面に沿って移動可能な状態にする。すなわち、右外周側ブロック群５０ＲＯに属する外周側ブロック同士については連結部材２６で連結されたままとする一方、右内周側ブロック５０ＲＩと右外周側ブロック５０ＲＯとの間、及び、右外周側ブロック５０ＲＯとスキンプレート２１との間については連結状態を解く。さらに、頂部において、右外周側ブロック５０ＲＯと左外周側ブロック５０ＬＯとの連結状態を解く。
【００５７】
右外周側ブロック群５０ＲＯを移動可能な状態にしたならば、この右外周側ブロック群５０ＲＯをスキンプレート２１の内面に沿って下方向（時計回り）に移動させる。この場合も右外周側ブロック群５０ＲＯの自重で移動させる。もし、自重で移動できなければ、ジャッキを用いて右外周側ブロック群５０ＲＯを下方向に移動させる。
【００５８】
図１２に示すように、右外周側ブロック群５０ＲＯの下端部に位置するブロック５５ａを、スキンプレート２１の底部に位置する取り外し位置まで移動させたならば、この端部ブロック５５ａと隣接するブロック５４ａとの連結状態を解き、端部ブロック５５ａを揚重装置で吊り上げて右外周側ブロック群５０ＲＯから取り外す。そして、残りの右外周側ブロック群５０ＲＯも同様の手順で取り外す。例えば、図１３に示すように、残りの右外周側ブロック群５０ＲＯをスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側へ移動させ、取り外し対象となる端部ブロック５４ａを取り外し位置に位置付けた後、隣接ブロック５３ａとの連結状態を解いて揚重装置で吊り上げる。また、図１４に示すように、残りの右外周側ブロック群５０ＲＯもスキンプレート２１の内面に沿って周方向下側へ移動させ、新たな端部ブロック５３ａを取り外し位置に位置付けた後、隣接ブロック５２ａとの連結状態を解いて揚重装置で吊り上げる。
【００５９】
右外周側ブロック群５０ＲＯについて解体が終了したならば、右内周側群ブロック５０ＲＩについて解体を行う。この場合、厚みが半分になって１つのブロックの重量が軽くなっていることから、下側の右内周側群ブロック５０ＲＩに属する内周側ブロックを下側から順に揚重装置で吊り、搬出装置の上に載置する。
【００６０】
以上は、右側半部に位置するブロック群５０ＲＯ，５０ＲＩに対する解体作業について説明したが、左側半部に位置するブロック群（左外周側ブロック５０ＬＯ，左内周側ブロック５０ＬＩ）に対する解体作業も同様の手順で行うことができる。そして、このような解体方法を行うことで、外周側ブロック群を外殻部と内周側ブロック群によって案内でき、外周側ブロック群の移動方向を定めることができる。その結果、作業効率が向上し、解体作業の工期を短縮できる。
【００６１】
図１５は、第２実施形態のリングガータ５０に関する変形例を説明する図である。変形例のリングガータでは、第２実施形態のリングガータ５０と同様に、扇形ブロック７１が外周側ブロック７１ａと内周側ブロック７１ｂとに分割されている。なお、一部のブロックしか図示しないが、他のブロックについても同様である。さらに、この変形例では、外周側ブロック７１ａと内周側ブロック７１ｂのそれぞれに、シールドジャッキ２３が取り付けられるように構成されている。具体的には、図１５（ａ）に示すように、外周側ブロック７１ａと内周側ブロック７１ｂとの間でシールドジャッキ２３を移動可能に保持するための長穴部７１ｃを、各小室に設けている。
【００６２】
変形例のリングガータでは、外周側ブロック７１ａに位置するシールドジャッキ２３を、図１５（ｂ）に示すように、内周側ブロック７１ｂへ移動させて固定する。そして、図１５（ｃ）に示すように、内周側ブロック７１ｂと外周側ブロック７１ａとを分離し、内周側ブロック７１ｂをシールドジャッキ２３と共に移動させる。
【００６３】
このように構成することで、シールドジャッキ２３が取り付けられた内周側ブロック７１ｂを、小径のシールドマシンに対して簡単に転用できる。すなわち、使用済みシールドマシンの他のシールドマシンへの効率的な部品転用が実現できる。
【００６４】
なお、第２実施形態及びその変形例において、第１実施形態と同様にガイドレールを設置し、各内周側ブロック７１ｂをスライドさせて取り外すように構成してもよい。また、リングガータ５０における半径方向の分割数は２つに限られない、３以上に分割してもよい。
【００６５】
また、各実施形態における底部ブロック２２ｇ，５６に関し、隣接ブロック側の端面が鉛直方向に形成されたものを例示したが、シールドマシンの中心側に取り外し可能に構成されていれば、この形状に限定されない。例えば、外周側に向けて先細りした楔状ブロック（図示せず）を別に用意して、底部ブロック５６と隣接ブロックとの間に配置し、この楔状ブロックを介して底部ブロック５６と隣接ブロックとを連結するようにしてもよい。
【００６６】
また、各実施形態において、スキンプレート１１の内表面に沿ってガイドレールを取り付けてもよいし、ガイドレールと同等の機能を発揮するガイド溝を設けてもよい。ガイド溝を設けた場合には、ガイドレールをなくすことができる。
【００６７】
さらに、各実施形態に記載された技術事項を組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態及びその変形例において、内周側に設置したガイドレールＧＲを用い、先に内周側ブロック群を周方向にスライドさせて分解し、後に外周側ブロック群を周方向にスライドさせて分解してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…前胴部，１１…スキンプレート，１２…カッター部，１２ａ…円盤状部材，１２ｂ…アーム部材，１３…前胴中殻部，１４…中折れジャッキ，１５…カッター駆動部，１５ａ…カッター駆動モータ，２０…後胴部，２１…スキンプレート，２２…リングガータ，２２ａ〜２２ｍ…ブロック（２２ｇ…底部ブロック），２２Ｒ（２２ａ〜２２ｆ）…右側ブロック群，２２Ｌ（２２ｈ〜２２ｍ）…左側ブロック群，２３…シールドジャッキ，２４…エレクター，２４ａ…支持フレーム，２４ｂ…回転フレーム，２４ｃ…駆動モータ，２４ｄ…把持機構，２４ｅ…スライドジャッキ，２５…連結フレーム，２６…連結部材，３０…後方台車，３１…搬送用ローラ，３２…スライド支持部，４０…グリッパーユニット，４１…摺動フレーム，４２…グリッパー固定フレーム，４３…グリッパー，４３ａ…グリッパージャッキ，４３ｂ…グリッパーシュー，４４…牽引ジャッキ，５０…リングガータ，５０ＲＯ…右外周側ブロック群，５０ＲＩ…右内周側ブロック，５０ＬＯ…左外周側ブロック，５０ＬＩ…左内周側ブロック，５１〜６１…ブロック，５１ａ〜６１ａ…外周側ブロック，５１ｂ〜６１ｂ…内周側ブロック，５６…底部ブロック，７１…扇形ブロック，７１ａ…外周側ブロック，７１ｂ…内周側ブロック，Ｔ…既設のセグメント，ＰＪ…ピン結合部，ＳＣ…スクリューコンベア，ＧＣ…ガイド溝，ＧＲ…ガイドレール，ＪＫ…支持ジャッキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状外殻部の内面に沿って設けられ、複数のブロックに分割されると共に、隣接するブロック同士が連結部材によってリング状に連結されたリングガータと、
一端が前記リングガータに固定された状態で前記ブロックのそれぞれに収容され、かつ、既設のセグメントから反力を得て推進力とするシールドジャッキとを有するシールドマシンの解体方法であって、
前記外殻部の底部に位置する底部ブロックについて隣接ブロックとの連結状態を解き、前記底部ブロックを取り外す底部ブロック取り外し工程と、
残りのブロックを前記外殻部の内面に沿って周方向に移動させ、端部に位置する端部ブロックを前記外殻部の底部に位置付けるブロック移動工程と、
前記端部ブロックについて隣接ブロックとの連結状態を解き、前記端部ブロックを取り外す端部ブロック取り外し工程と
を行うことを特徴とするシールドマシンの解体方法。
【請求項２】
前記ブロック移動工程では、前記外殻部の頂部に位置する隣接ブロック同士の連結状態を解き、一方の片側半部に位置するブロックを固定した状態で、他方の片側半部に位置するブロックを前記外殻部の内面に沿って周方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のシールドマシンの解体方法。
【請求項３】
前記リングガータは、内周面側にガイド溝が形成された複数のブロックに分割され、
円弧状のガイドレールを前記ガイド溝に嵌合させた状態で取り付けるガイドレール取り付け工程を、前記ブロック移動工程よりも前に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のシールドマシンの解体方法。
【請求項４】
前記リングガータは、各ブロックが外周側に位置する外周側ブロックと内周側に位置する内周側ブロックとに分割され、外周側ブロックと内周側ブロックが連結部材によって連結され、かつ、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士が連結部材によって連結され、
前記ブロック移動工程では、外周側ブロック群と内周側ブロック群の連結状態を解き、前記外殻部と前記内周側ブロック群とによって前記外周側ブロック群をガイドしつつ前記外周側ブロック群を移動させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のシールドマシンの解体方法。
【請求項５】
シールドマシンが備える円筒状外殻部の内面に沿って設けられるリングガータであって、
複数のブロックに分割されると共に隣接するブロック同士が連結部材によって連結されることで全体がリング状とされ、
前記外殻部の底部に位置する底部ブロックが、マシン中心側に取り外し可能に構成されていることを特徴とするリングガータ。
【請求項６】
前記複数のブロックの内周面に、円弧状のガイドレールが嵌合されるガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のリングガータ。
【請求項７】
前記複数のブロックは、外周側に位置する外周側ブロックと内周側に位置する内周側ブロックとに分割され、外周側ブロックと内周側ブロックが連結部材によって連結され、かつ、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士が連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項５に記載のリングガータ。
【請求項１】
円筒状外殻部の内面に沿って設けられ、複数のブロックに分割されると共に、隣接するブロック同士が連結部材によってリング状に連結されたリングガータと、
一端が前記リングガータに固定された状態で前記ブロックのそれぞれに収容され、かつ、既設のセグメントから反力を得て推進力とするシールドジャッキとを有するシールドマシンの解体方法であって、
前記外殻部の底部に位置する底部ブロックについて隣接ブロックとの連結状態を解き、前記底部ブロックを取り外す底部ブロック取り外し工程と、
残りのブロックを前記外殻部の内面に沿って周方向に移動させ、端部に位置する端部ブロックを前記外殻部の底部に位置付けるブロック移動工程と、
前記端部ブロックについて隣接ブロックとの連結状態を解き、前記端部ブロックを取り外す端部ブロック取り外し工程と
を行うことを特徴とするシールドマシンの解体方法。
【請求項２】
前記ブロック移動工程では、前記外殻部の頂部に位置する隣接ブロック同士の連結状態を解き、一方の片側半部に位置するブロックを固定した状態で、他方の片側半部に位置するブロックを前記外殻部の内面に沿って周方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のシールドマシンの解体方法。
【請求項３】
前記リングガータは、内周面側にガイド溝が形成された複数のブロックに分割され、
円弧状のガイドレールを前記ガイド溝に嵌合させた状態で取り付けるガイドレール取り付け工程を、前記ブロック移動工程よりも前に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のシールドマシンの解体方法。
【請求項４】
前記リングガータは、各ブロックが外周側に位置する外周側ブロックと内周側に位置する内周側ブロックとに分割され、外周側ブロックと内周側ブロックが連結部材によって連結され、かつ、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士が連結部材によって連結され、
前記ブロック移動工程では、外周側ブロック群と内周側ブロック群の連結状態を解き、前記外殻部と前記内周側ブロック群とによって前記外周側ブロック群をガイドしつつ前記外周側ブロック群を移動させることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のシールドマシンの解体方法。
【請求項５】
シールドマシンが備える円筒状外殻部の内面に沿って設けられるリングガータであって、
複数のブロックに分割されると共に隣接するブロック同士が連結部材によって連結されることで全体がリング状とされ、
前記外殻部の底部に位置する底部ブロックが、マシン中心側に取り外し可能に構成されていることを特徴とするリングガータ。
【請求項６】
前記複数のブロックの内周面に、円弧状のガイドレールが嵌合されるガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のリングガータ。
【請求項７】
前記複数のブロックは、外周側に位置する外周側ブロックと内周側に位置する内周側ブロックとに分割され、外周側ブロックと内周側ブロックが連結部材によって連結され、かつ、隣接する各ブロックの内周側ブロック同士が連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項５に記載のリングガータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２４１４２０（Ｐ２０１２−２４１４２０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１２７８３（Ｐ２０１１−１１２７８３）
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]