説明

シールド掘進機のエレクタ

【課題】回転フレーム等を大型化することなく、大口径のシールド掘進機に用いられる大型のセグメントを組み立てる。
【解決手段】シールド掘進機のシールドフレーム内に配設された環状の支持フレーム3と、支持フレーム3の外周に装着され、上記シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレーム4と、回転フレーム4の外周に取り付けられ、上記シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビーム5と、吊りビーム5に設けられ、セグメントを把持する把持部6とを備え、支持フレーム3、回転フレーム4、吊りビーム5及び把持部6を、上記シールドフレームの径方向に沿って配設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シールド掘進機に設けられ、トンネルの内壁に沿ってセグメントを組み立てるためのシールド掘進機のエレクタに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来のシールド掘進機のエレクタは、例えば、シールド掘進機のシールドフレームに、そのシールドフレームの周方向に沿って複数設けられた支持ローラと、それら支持ローラの内方に支持され、シールドフレームの周方向に回転可能な回転フレームと、その回転フレームに取り付けられ、後方に突出するブラケットと、そのブラケットの先端に取り付けられ、シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビームと、その吊りビームに対してシールドフレームの前後方向に移動可能に設けられ、セグメントを把持する把持部とを備えている(特許文献1等参照)。
【0003】
このエレクタでは、まず、把持部が下方に向くように回転フレームを回転させた後に、吊りビームにより把持部を下降させて、把持部によりセグメントを把持する。そして、吊りビームにより把持部を上昇させて、把持部が所定の位置(セグメント組立位置)に対向するように回転フレームを回転させた後、吊りビームにより把持部をシールドフレームの径方向外側へ移動させて、セグメントをトンネルの内壁に沿って組み立てるようになっている。
【0004】
【特許文献1】特開平9−242494号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、従来のエレクタでは、セグメントが回転フレームに対して片持ちで支持されることとなるので、大口径のシールド掘進機に用いられる大型のセグメントを組み立てるためには、荷重(曲げモーメント)を受ける回転フレーム等を大型化する必要があるという問題があった。
【0006】
そこで、本発明の目的は、回転フレーム等を大型化することなく、大口径のシールド掘進機に用いられる大型のセグメントを組み立てることができるシールド掘進機のエレクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために本発明は、シールド掘進機のシールドフレーム内に配設された環状の支持フレームと、該支持フレームの外周に装着され、上記シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレームと、該回転フレームの外周に取り付けられ、上記シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビームと、該吊りビームに設けられ、セグメントを把持する把持部とを備え、上記支持フレーム、上記回転フレーム、上記吊りビーム及び上記把持部を、上記シールドフレームの径方向に沿って配設したものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、回転フレーム等を大型化することなく、大口径のシールド掘進機に用いられる大型のセグメントを組み立てることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0010】
図1は、本発明の一実施形態に係るエレクタの平面図である。図2は、図1のII−II線矢視図である。図3は、図1のIII−III線矢視図である。
【0011】
図1から図3に示すように、本実施形態に係るシールド掘進機のエレクタ1は、シールド掘進機のシールドフレーム(図示せず)に固定され、シールドフレームの前後方向(図1中の左右方向)に延出する基台フレーム2と、基台フレーム2に装着され、シールドフレームの前後方向に移動可能な環状の支持フレーム3と、支持フレーム3の外周に装着され、シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレーム4と、回転フレーム4の外周に取り付けられ、シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビーム5と、吊りビーム5に設けられ、組み立てるセグメント(図示せず)を把持する把持部6と、支持フレーム3を基台フレーム2に対してシールドフレームの前後方向に移動させるためのアクチュエータ7とを備えている。
【0012】
本実施形態では、基台フレーム2は、トンネル幅方向(図1中の上下方向)に一対設けられている。支持フレーム3は、シールドフレームの前後方向に一対設けられている。
【0013】
基台フレーム2には、シールドフレームの前後方向に沿ってレール8が敷設されている。支持フレーム3には、基台フレーム2に敷設されたレール8に沿って走行可能な脚部9が設けられている。
【0014】
レール8は、基台フレーム2の上下面に、互いに平行に設けられている。脚部9はそれぞれ、各レール8に沿って走行可能に設けられている。また、各脚部9はそれぞれ、一対の支持フレーム3間に架け渡して設けられている。
【0015】
回転フレーム4は、支持フレーム3に対して同心上に配置されている。また、回転フレーム4は、一対の支持フレーム3間に架け渡して設けられている。
【0016】
回転フレーム4には、支持フレーム3の外周面に当接する第一ローラ10が取り付けられている。第一ローラ10は、シールドフレームの周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる。これら第一ローラ10を介して、回転フレーム4は支持フレーム3に支持される。
【0017】
回転フレーム4には、支持フレーム3の外側面に当接する第二ローラ11が取り付けられている。第二ローラ11は、シールドフレームの周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる。これら第二ローラ11を介して、回転フレーム4は支持フレーム3に支持される。また、これら第二ローラ11は、回転フレーム4の支持フレーム3に対するシールドフレームの前後方向へのずれを規制するためのストッパとしても機能する。
【0018】
回転フレーム4には、一対の支持フレーム3間に位置させてギヤ(内歯ギヤ)12が取り付けられている。ギヤ12には、支持フレーム3に設けられた駆動モータ13(本実施形態では、油圧モータ)に装着されたピニオン14に歯合されている。駆動モータ13は、シールドフレームの周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる。
【0019】
これら駆動モータ13をそれぞれ駆動することによって、回転フレーム4が、支持フレーム3に対してシールドフレームの周方向に回転される。
【0020】
吊りビーム5には、回転フレーム4にスライド自在に支持されるガイドロッド15が設けられている。吊りビーム5とガイドロッド15との間には、ガイドロッド15に沿って平行に配置された伸縮ジャッキ16(本実施形態では油圧ジャッキ)が架け渡して設けられている。
【0021】
ガイドロッド15は、吊りビーム5の両端に、互いに平行に設けられている。伸縮ジャッキ16はそれぞれ、各ガイドロッド15に隣接して、吊りビーム5とガイドロッド15との間に架け渡して設けられている。
【0022】
これら伸縮ジャッキ16をそれぞれ、伸縮することによって、吊りビーム5が、回転フレーム4に対してシールドフレームの径方向に移動される。
【0023】
本実施形態では、把持部6として、セグメントの内面を吸着するバキューム機構を有するバキューム装置を用いている。
【0024】
本実施形態に係るアクチュエータ7は、基台フレーム2にシールドフレームの前後方向に沿って設けられたラック17と、支持フレーム3に取り付けられた駆動モータ18(本実施形態では、油圧モータ)に装着され、ラック17と歯合するピニオン19とを有するラックアンドピニオン機構から構成されている。
【0025】
ラック17は、各基台フレーム2の上面に、互いに平行に設けられている。駆動モータ18は、シールドフレームの周方向に所定間隔を隔てて複数設けられる。
【0026】
これら駆動モータ18をそれぞれ駆動することによって、支持フレーム3が、基台フレーム2に対してシールドフレームの前後方向に移動される。
【0027】
ここで、本実施形態では、一対の支持フレーム3、回転フレーム4、吊りビーム5及び把持部6を、シールドフレームの径方向に沿って配設している。詳しくは、一対の支持フレーム3、回転フレーム4、吊りビーム5及び把持部6を、一対の支持フレーム3におけるシールドフレームの前後方向の中心(重心)、回転フレーム4におけるシールドフレームの前後方向の中心(重心)、吊りビーム5におけるシールドフレームの前後方向の中心(重心)、及び、把持部6におけるシールドフレームの前後方向の中心(重心)がシールドフレームの前後方向に対してほぼ一致するように、配置している(図2参照)。
【0028】
また、本実施形態では、駆動モータ18を、その中心(ピニオン19)が一対の支持フレーム3におけるシールドフレームの前後方向の中心(重心)を通る直線上及び回転フレーム4におけるシールドフレームの前後方向の中心(重心)を通る直線上にあるように、配置している(図2参照)。
【0029】
次に、上記構成によるシールド掘進機のエレクタ1の作用を説明する。
【0030】
まず、把持部6が下方に向くように、駆動モータ13を作動させて回転フレーム4を回転させる。そして、伸縮ジャッキ16を伸長させて把持部6を下降させて、把持部6によりセグメントを把持する。
【0031】
次いで、伸縮ジャッキ16を一旦縮退させて把持部6を上昇させて、セグメントを持ち上げた後に、駆動モータ13を作動させて回転フレーム4及びセグメントを回転させると共に、駆動モータ18を作動させて支持フレーム3及びセグメントを前後移動させて、把持部6及びセグメントを、所定の位置(セグメント組立位置)まで移動させる。
【0032】
そして、セグメント組立位置において、伸縮ジャッキ16を伸長させて、把持部6及びセグメントをシールドフレームの径方向外側へ移動させて、セグメントをシールド掘進機により掘削したトンネルの内壁に沿って組み立てる。
【0033】
ここで、本実施形態では、シールド掘進機のシールドフレーム内に、一対の環状の支持フレーム3を配設し、一対の支持フレーム3の外周に、シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレーム4を装着し、回転フレーム4の外周に、シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビーム5を取り付け、吊りビーム5に、セグメントを把持する把持部6を設け、これら一対の支持フレーム3、回転フレーム4、吊りビーム5及び把持部6を、シールドフレームの径方向に沿って配設したことによって、把持部6がセグメントを把持した際に、回転フレーム4(第一ローラ10)には、シールドフレームの前後方向に垂直な方向の力のみが作用し、曲げモーメントはほとんど作用しないので、荷重支持の点で有利であり、回転フレーム4等のコンパクト化を達成することが可能となる。
【0034】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【0035】
例えば、把持部6は、上記構成(バキューム装置)には限定はされず、セグメントに装着された把持金物を把持する機構を有するものであっても良い。
【0036】
また、アクチュエータ7は、上記構成(ラックアンドピニオン機構)には限定はされず、基台フレーム2と支持フレーム3との間に架け渡して設けられる伸縮ジャッキを有するものであっても良い。
【0037】
また、吊りビーム5に、把持部6をシールドフレームの前後方向に移動させる機構を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】図1は、本発明の一実施形態に係るシールド掘進機のエレクタの平面図である。
【図2】図2は、図1のII−II線矢視図である。
【図3】図3は、図1のIII−III線矢視図である。
【符号の説明】
【0039】
1 エレクタ
3 支持フレーム
4 回転フレーム
5 吊りビーム
6 把持部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シールド掘進機のシールドフレーム内に配設された環状の支持フレームと、該支持フレームの外周に装着され、上記シールドフレームの周方向に回転可能な環状の回転フレームと、該回転フレームの外周に取り付けられ、上記シールドフレームの径方向に移動可能な吊りビームと、該吊りビームに設けられ、セグメントを把持する把持部とを備え、
上記支持フレーム、上記回転フレーム、上記吊りビーム及び上記把持部を、上記シールドフレームの径方向に沿って配設したことを特徴とするシールド掘進機のエレクタ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−240352(P2008−240352A)
【公開日】平成20年10月9日(2008.10.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−82182(P2007−82182)
【出願日】平成19年3月27日(2007.3.27)
【出願人】(000000099)株式会社IHI (5,014)
【Fターム(参考)】