セグメント搬送方法及びセグメント搬送装置
【課題】トンネル底部の既設セグメントが内面に突起を有する特殊セグメントである等、ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないときであってもセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができると共に、コストアップを防ぐことができるセグメント搬送方法とセグメント搬送装置を提供する。
【解決手段】主ホイスト１７の後方のホイスト用レール１６に副ホイスト１７を走行自在に設け、ストックエリア６４が平滑なとき、ストックエリア６４上に、セグメント順送り装置２３を設置し、セグメント順送り装置２３の後端部に供給されるセグメント８、９を順次セグメント供給装置２３の前端位置に送り、ストックエリア６４上でセグメント順送り装置２３を使用できないとき、ストックエリア６４の後端位置に供給されるセグメント８、９を副ホイスト１８で順次ストックエリア６４の前端位置に送る。
【解決手段】主ホイスト１７の後方のホイスト用レール１６に副ホイスト１７を走行自在に設け、ストックエリア６４が平滑なとき、ストックエリア６４上に、セグメント順送り装置２３を設置し、セグメント順送り装置２３の後端部に供給されるセグメント８、９を順次セグメント供給装置２３の前端位置に送り、ストックエリア６４上でセグメント順送り装置２３を使用できないとき、ストックエリア６４の後端位置に供給されるセグメント８、９を副ホイスト１８で順次ストックエリア６４の前端位置に送る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル底部の既設セグメントが上方に突出する突起を有する等、ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できない場合のセグメント搬送方法とそのセグメント搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機の後方から供給されるセグメントをエレクタに搬送する搬送装置には、シールド本体に掘進方向後方に延びるホイスト用レールを設け、このホイスト用レールの後部直下の既設セグメント上にセグメントをストックするためのストックエリアを形成し、このストックエリアに供給されるセグメントを上記ホイストレールに走行自在に設けられた主ホイストでエレクタに搬送するものがある。
【０００３】
また、一般に主ホイストの移動距離を短くすることによりセグメント搬送のサイクルタイムを短くできるため、上記ストックエリア上に前後方向に複数のセグメントを並べて載置すると共にこれらセグメントを順次前方に送るセグメント順送り装置を設置している。これによれば、セグメント順送り装置の後端位置に供給されるセグメントを順次前方に送ることができ、セグメント順送り装置の前端位置から主ホイストにセグメントを受け渡すことで主ホイストの移動距離を短くできる。また、セグメント搬送作業を簡素化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６３５６６号公報
【特許文献２】特開平１１−１６６４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、セグメント順送り装置はストックエリアを形成する既設セグメントの内面に設置されるものであるため、図８に示すように、既設セグメントが内面に突起を有する特殊セグメント９である場合、既設セグメント上に設置できず、ストックエリア６４上で使用できないという課題があった。また、かかる課題を解決するために、セグメント順送り装置２３を特殊セグメント９の形状に対応させることも考えられるが、セグメント順送り装置２３が複雑な構造となり、コストアップを招くという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、トンネル底部の既設セグメントが内面に突起を有する特殊セグメントである等、ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないときであってもセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができると共に、コストアップを防ぐことができるセグメント搬送方法とセグメント搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、シールド本体に掘進方向後方に延びるホイスト用レールを設け、該ホイスト用レールの後部直下の既設セグメント上にセグメントをストックするための前後に長いストックエリアを形成し、上記ホイスト用レールに主ホイストを走行自在に設け、上記シールド本体に設けられたエレクタに上記ストックエリアに供給されるセグメントを上記主ホイストで搬送するセグメント搬送方法において、上記主ホイストの後方のホイスト用レールに副ホイストを走行自在に設け、上記ストックエリアが平滑なとき、該ストックエリア上に、前後方向に複数のセグメントを列べて載置すると共にこれらセグメントを順次前方に送るセグメント順送り装置を設置し、該セグメント順送り装置の後端部に供給されるセグメントを順次セグメント供給装置の前端位置に送り、上記ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないとき、上記ストックエリアの後端位置に供給されるセグメントを上記副ホイストで順次ストックエリアの前端位置に送るものである。
【０００８】
上記ホイスト用レールの後端部に上記副ホイストを待機させるための待機部を形成し、上記ストックエリアが平滑なとき、上記待機部に上記副ホイストを待機させるとよい。
【０００９】
上記主ホイストと上記副ホイストの少なくともいずれか一方のホイストに他方のホイストを検出する近接センサを設け、該近接センサが上記他方のホイストを検出したとき両方のホイストを停止させるとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トンネル底部の既設セグメントが内面に突起を有する特殊セグメントである等、ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないときであってもセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができると共に、コストアップを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１はセグメント搬送装置の概略側面図である。
【図２】図２は副ホイストの側面図である。
【図３】図３は特殊セグメントの上方でセグメントを搬送する副ホイストの正面図である。
【図４】図４（ａ）はセグメント搬送中の主ホイストの側面図であり、図４（ｂ）はセグメントを把持する前の主ホイストの側面図である。
【図５】図５はセグメント順送り装置の側面説明図である。
【図６】図６はセグメント順送り装置の平面説明図である。
【図７】図７はセグメント順送り装置の正面説明図である。
【図８】図８は既設セグメント上にセグメント順送り装置を設置できない状態を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、セグメント搬送装置６５は、シールド本体１ａに設けられ掘進方向後方に延びるホイスト用レール１６と、ホイスト用レール１６の後部直下の既設セグメント６３上に形成されセグメント８、９をストックするための前後に長いストックエリア６４と、ホイスト用レール１６に走行自在に設けられストックエリア６４からシールド本体１ａに設けられたエレクタ１０にセグメント８、９を搬送するための主ホイスト１７と、ストックエリア６４が平滑なときストックエリア６４上に設置され、前後方向に複数のセグメント８、９を列べて載置すると共にこれらセグメント８、９を順次前方に送るセグメント順送り装置２３と、主ホイスト１７の後方のホイスト用レール１６に走行自在に設けられストックエリア６４の既設セグメント６３が上方に突出する突起を有する等、ストックエリア６４上でセグメント順送り装置２３を使用できないときセグメント順送り装置２３に代わってストックエリア６４の前端位置にセグメント８、９を送る副ホイスト１８とを備える。
【００１３】
シールド掘進機１は、シールド本体１ａと、シールド本体１ａに設けられた各種機器とからなる。
【００１４】
シールド本体１ａは、機体外周部を構成するシールドフレーム２と、シールドフレーム２の前端を塞ぐ隔壁３と、シールドフレーム２に設けられ径方向内側に延びる支持フレーム７と、支持フレーム７に掘進方向後方に延びて設けられた後方デッキ１１とを備える。後方デッキ１１は、長尺の鋼材を箱状に組み付けて構成されており、シールドフレーム２の中心に配置されている。また、後方デッキ１１の上端後部には、後方に延びる後方レール２７が設けられており、後方からストックエリア６４にセグメント８、９を搬送するための搬送用ホイスト２８を後方レール２７に沿って走行させるようになっている。
【００１５】
各種機器には、隔壁３に回転自在に設けられ前方の地山を掘削するカッタ４、隔壁３に前方に貫通して設けられカッタ４と隔壁の間に形成されるカッタ室５内の土砂を取り込むための排土装置たるスクリューコンベア６、支持フレーム７に設けられシールドフレーム２内でセグメント８、９を組み立てるエレクタ１０、後方デッキ１１に設けられセグメント８、９を組み立てて構築されるトンネル壁１２の上部内面１３と下部内面１４を径方向外方に押す形状保持装置１５等がある。エレクタ１０は、支持フレーム７にシールドフレーム２と同軸上で回転するように設けられたリング状の旋回フレーム１９と、旋回フレーム１９に径方向に移動可能に設けられた吊りビーム２０と、吊りビーム２０に設けられセグメント８、９を把持する第１セグメント把持部２１とを備えて構成されている。
【００１６】
図１及び図８に示すように、ホイスト用レール１６は、後方デッキ１１の両側下面にエレクタ１０の前方に延びると共に後方デッキ１１の後方に延出して設けられている。ホイスト用レール１６は、断面Ｉ型に形成されており、下端に側方に延出する鍔部３５を有する。ホイスト用レール１６の後端部には、副ホイスト１８を待機させるための待機部３６が形成されている。待機部３６は、ストックエリア６４より後方のホイスト用レール１６に形成される。
【００１７】
図１及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、主ホイスト１７は、ホイスト用レール１６に沿って走行する第１走行部３７と、第１走行部３７に昇降自在に吊設されエレクタ１０にセグメント８、９を空中にて直接受け渡すべくセグメント８、９を吊持するセグメント把持棒３８と、セグメント把持棒３８が所定高さに上昇されたときセグメント把持棒３８を第１走行部３７に保持する保持機構３９とを備える。
第１走行部３７は、ホイスト用レール１６の鍔部３５上を走行する支持用車輪４０と、鍔部３５の下面に押圧され駆動装置４１で駆動される駆動輪４２とを有する。また、第１走行部３７には、セグメント把持棒３８をワイヤ４３を介して昇降自在に吊る吊上装置４４が設けられている。セグメント把持棒３８は、ワイヤ４３に係合されるプーリ４５を有し吊上装置４４にワイヤ４３を介して吊持される板状の昇降基部４６と、昇降基部４６に下方に延びて設けられる棒状の垂下部４７と、垂下部４７の下端部に設けられセグメント８、９の取っ手４８を把持する把持装置４９と、垂下部４７に設けられセグメント８、９の側面に当接してセグメント８、９を支持する支持アーム５０とを備える。保持機構３９は、第１走行部３７の下面に形成され昇降基部４６を収容するように窪む凹部５１と、昇降基部４６の外縁に上方に突出して設けられ昇降基部４６が凹部５１に収容されたとき凹部５１の縁部に嵌合されるテーパ部材５２とからなる。
【００１８】
また、主ホイスト１７には、副ホイスト１８が所定距離以内に接近したとき副ホイスト１８を検出して制御装置５３に信号を発する第１近接センサ５４が設けられている。制御装置５３は、第１近接センサ５４から信号を受けたとき、副ホイスト１８と主ホイスト１７との両方を停止させるようにプログラムされている。
【００１９】
図５、図６及び図７に示すように、セグメント順送り装置２３は、ストックエリア６４上に敷設された仮設レール２４上に走行可能に設けられ前後に延びるベース部２５と、ベース部２５上に昇降自在に、かつ、長手方向に沿って複数設けられセグメント８、９を載置するためのリフトアップ部２６と、ベース部２５上に前後スライド可能に設けられそれぞれのリフトアップ部２６が下降されたときセグメント８、９を一括して受けるスライド部６６とを備える。ベース部２５には、仮設レール２４から反力をとってベース部２５を前進させる推進用ジャッキ７２の一端が設けられると共に、それぞれのリフトアップ部２６上にセグメント８、９が載置されているか否かを検出するためのセグメント在席センサ７４が設けられている。セグメント在席センサ７４は制御装置５３に接続されている。制御装置５３は、それぞれのリフトアップ部２６上のセグメント８、９を順次前方のリフトアップ部２６上に送るようにセグメント順送り装置２３を制御する。推進用ジャッキ７２の他端には仮設レール２４を係脱可能に把持するクランプ７３が設けられている。リフトアップ部２６は、ベース部２５上に前後左右に離間して設けられた４つの昇降ジャッキ６８と、ベース部２５の左右両側にて前後に離間する昇降ジャッキ６８の上端間に掛け渡して設けられたリフトアップパッド６９とからなる。スライド部６６は、前後に長い枠状に形成されており、ベース部２５上に設けられたスライドレール７０に沿って前後方向に走行するようになっている。また、ベース部２５には、スライド部６６をスライドレール７０に沿って走行させるためのスライド用ジャッキ７１が設けられている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、副ホイスト１８は、それぞれのホイスト用レール１６に走行自在に設けられた一対の第２走行部５５と、これら第２走行部５５に設けられセグメント８、９を吊り上げるためのセグメント吊り装置５６とからなる。セグメント吊り装置５６は、それぞれの第２走行部５５に設けられたチェーンブロック５７と、これらチェーンブロック５７に昇降自在に吊り下げられる第１フック５８と、これら第１フック５８に着脱自在に係合され第１フック５８間に掛け渡される連結部材５９と、連結部材５９にチェーン６０を介して連結されセグメント８、９に着脱自在に係合される第２フック６１とからなる。また、副ホイスト１８には、主ホイスト１７が所定距離以内に接近したとき主ホイスト１７を検出して制御装置５３に信号を発する第２近接センサ６２が設けられている。制御装置５３は、第２近接センサ６２から信号を受けたとき、副ホイスト１８と主ホイスト１７との両方を停止させるようにプログラムされている。
【００２１】
次にセグメント搬送装置６５を用いたセグメント搬送方法について述べる。
【００２２】
ストックエリア６４の既設セグメント６３が通常のセグメント８からなり、内面が平滑な場合、ストックエリア６４上にセグメント順送り装置２３を設置し、搬送用ホイスト２８で後方から搬送されるセグメント８、９をセグメント順送り装置２３を介して主ホイスト１７に受け渡す。具体的には、セグメント８、９を吊持した搬送用ホイスト２８がセグメント順送り装置２３の後端に位置されるリフトアップ部２６上に到達したら、搬送用ホイスト２８からセグメントを下降させてリフトアップ部２６上にセグメント８、９を載置する。この後、全てのリフトアップ部２６を下降させてセグメント８、９をスライド部６６に受け渡し、スライド部６６を前進させてセグメント８、９を一つ前のリフトアップ部２６の直上に移動させ、全てのリフトアップ部２６を再び上昇さてリフトアップ部２６上にセグメント８、９を移載し、空荷になったスライド部６６を後退させるという一連の動作を行う。そして、後端に位置されるリフトアップ部２６上にセグメント８、９が載置される度に上述の一連の動作を繰り返してセグメント８、９を順次前方に送り、前端に位置されるリフトアップ部２６上にセグメントが受け渡されたら、セグメント８、９を前方に送る動作をやめる。このとき副ホイスト１８は待機部３６に待機させておき、搬送用ホイスト２８からセグメント順送り装置２３に降ろされるセグメント８、９に干渉しないようにする。
【００２３】
この後、セグメント順送り装置２３の前端に位置されるリフトアップ部２６の直上まで主ホイスト１７を走行させ、リフトアップ部２６上のセグメント８、９を主ホイスト１７で吊持し、主ホイスト１７を前方に走行させ、主ホイスト１７からエレクタ１０にセグメント８、９を空中にて直接受け渡す。主ホイスト１７は前端に位置されるリフトアップ部２６（ストックエリア６４の前端）とエレクタ１０との間のみを往復走行すればよく、エレクタ１０にセグメント８、９を効率よく供給できる。また、セグメント８、９は、主ホイスト１７にエレクタ１０の受け渡し高さと同じ高さに吊持される。
【００２４】
ストックエリア６４の既設セグメント６３が特殊セグメント９からなり、内面に上方に突出する突起を有し、ストックエリア６４上でセグメント順送り装置２３を使用できない場合、セグメント順送り装置２３を使用せず、搬送用ホイスト２８からのセグメント８、９を副ホイスト１８を介して主ホイスト１７に受け渡す。具体的には、セグメント８、９を吊持した搬送用ホイスト２８がストックエリア６４の後端位置に到達したら、搬送用ホイスト２８からセグメント８、９を下降させてストックエリア６４の後端位置にセグメント８、９を載置する。この後、副ホイスト１８を用いてストックエリア６４の後端位置からストックエリア６４の前端位置にセグメント８、９を順次移送しつつ、主ホイスト１７でストックエリア６４の前端位置からエレクタ１０までセグメント８、９を移送し、主ホイスト１７からエレクタ１０にセグメント８、９を空中にて直接受け渡す。セグメント順送り装置２３を使用して主ホイスト１７にセグメント８、９を受け渡すときと同様にストックエリア６４の前端位置とエレクタ１０との間のみを往復走行すればよく、エレクタ１０にセグメント８、９を効率よく供給できる。また、主ホイスト１７と副ホイスト１８が所定距離を超えて接近したら、主ホイスト１７又は副ホイスト１８に設けられた近接センサ５４、６２が制御装置５３に信号を発し、制御装置５３が主ホイスト１７と副ホイスト１８の両方を停止させるため、主ホイスト１７と副ホイスト１８が衝突することはない。
【００２５】
このように、主ホイスト１７の後方のホイスト用レール１６に副ホイスト１７を走行自在に設け、ストックエリア６４が平滑なとき、ストックエリア６４上に、セグメント順送り装置２３を設置し、セグメント順送り装置２３の後端部に供給されるセグメント８、９を順次セグメント供給装置２３の前端位置に送り、ストックエリア６４上でセグメント順送り装置２３を使用できないとき、ストックエリア６４の後端位置に供給されるセグメント８、９を副ホイスト１８で順次ストックエリア６４の前端位置に送るため、トンネル底部の既設セグメント６３が内面に突起を有する特殊セグメント９からなり、ストックエリア６４上にセグメント順送り装置２３を設置できないときであってもセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができ、セグメント順送り装置２３を特殊セグメント９の形状に対応させる必要がなくコストアップを防ぐことができる。また、セグメント順送り装置２３が故障した場合であっても、同様にセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができる。
【００２６】
ホイスト用レール１６の後端部に副ホイスト１８を待機させるための待機部３６を形成し、ストックエリア６４が平滑なとき、待機部３６に副ホイスト１８を待機させるため、セグメント８、９をストックエリア６４に搬送するとき副ホイスト１８がセグメント搬送の邪魔になるのを容易に防ぐことができる。
【００２７】
主ホイスト１７と副ホイスト１８の一方に他方のホイストを検出する近接センサ５４、６２を設け、近接センサ５４、６２が他方のホイストを検出したとき両方のホイスト１７、１８を停止させるため、主ホイスト１７と副ホイスト１８との衝突を確実に防ぐことができる。
【００２８】
なお、主ホイスト１７に第１近接センサ５４を設け、副ホイスト１８に第２近接センサ６２を設けるものとしたが、近接センサ５４、６２は主ホイスト１７又は副ホイスト１８のいずれか一方にのみ設けられるものとしてもよい。
【００２９】
また、主ホイスト１７は、エレクタ１０に空中にて直接セグメント８、９を受け渡せるものとしたが、これに限るものではない。例えば副ホイスト１８と同様のものであってもよい。副ホイスト１８は、ストックエリア６４の後端位置から前端位置までセグメント８、９を移送できるものであれば上述のものに限るものではない。
【符号の説明】
【００３０】
１ａ シールド本体
８ セグメント
９ 特殊セグメント
１０ エレクタ
１６ ホイスト用レール
１７ 主ホイスト
１８ 副ホイスト
２３ セグメント順送り装置
３６ 待機部
５３ 制御装置
５４ 第１近接センサ
６２ 第２近接センサ
６３ 既設セグメント
６４ ストックエリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル底部の既設セグメントが上方に突出する突起を有する等、ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できない場合のセグメント搬送方法とそのセグメント搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機の後方から供給されるセグメントをエレクタに搬送する搬送装置には、シールド本体に掘進方向後方に延びるホイスト用レールを設け、このホイスト用レールの後部直下の既設セグメント上にセグメントをストックするためのストックエリアを形成し、このストックエリアに供給されるセグメントを上記ホイストレールに走行自在に設けられた主ホイストでエレクタに搬送するものがある。
【０００３】
また、一般に主ホイストの移動距離を短くすることによりセグメント搬送のサイクルタイムを短くできるため、上記ストックエリア上に前後方向に複数のセグメントを並べて載置すると共にこれらセグメントを順次前方に送るセグメント順送り装置を設置している。これによれば、セグメント順送り装置の後端位置に供給されるセグメントを順次前方に送ることができ、セグメント順送り装置の前端位置から主ホイストにセグメントを受け渡すことで主ホイストの移動距離を短くできる。また、セグメント搬送作業を簡素化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６３５６６号公報
【特許文献２】特開平１１−１６６４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、セグメント順送り装置はストックエリアを形成する既設セグメントの内面に設置されるものであるため、図８に示すように、既設セグメントが内面に突起を有する特殊セグメント９である場合、既設セグメント上に設置できず、ストックエリア６４上で使用できないという課題があった。また、かかる課題を解決するために、セグメント順送り装置２３を特殊セグメント９の形状に対応させることも考えられるが、セグメント順送り装置２３が複雑な構造となり、コストアップを招くという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、トンネル底部の既設セグメントが内面に突起を有する特殊セグメントである等、ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないときであってもセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができると共に、コストアップを防ぐことができるセグメント搬送方法とセグメント搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、シールド本体に掘進方向後方に延びるホイスト用レールを設け、該ホイスト用レールの後部直下の既設セグメント上にセグメントをストックするための前後に長いストックエリアを形成し、上記ホイスト用レールに主ホイストを走行自在に設け、上記シールド本体に設けられたエレクタに上記ストックエリアに供給されるセグメントを上記主ホイストで搬送するセグメント搬送方法において、上記主ホイストの後方のホイスト用レールに副ホイストを走行自在に設け、上記ストックエリアが平滑なとき、該ストックエリア上に、前後方向に複数のセグメントを列べて載置すると共にこれらセグメントを順次前方に送るセグメント順送り装置を設置し、該セグメント順送り装置の後端部に供給されるセグメントを順次セグメント供給装置の前端位置に送り、上記ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないとき、上記ストックエリアの後端位置に供給されるセグメントを上記副ホイストで順次ストックエリアの前端位置に送るものである。
【０００８】
上記ホイスト用レールの後端部に上記副ホイストを待機させるための待機部を形成し、上記ストックエリアが平滑なとき、上記待機部に上記副ホイストを待機させるとよい。
【０００９】
上記主ホイストと上記副ホイストの少なくともいずれか一方のホイストに他方のホイストを検出する近接センサを設け、該近接センサが上記他方のホイストを検出したとき両方のホイストを停止させるとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トンネル底部の既設セグメントが内面に突起を有する特殊セグメントである等、ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないときであってもセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができると共に、コストアップを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１はセグメント搬送装置の概略側面図である。
【図２】図２は副ホイストの側面図である。
【図３】図３は特殊セグメントの上方でセグメントを搬送する副ホイストの正面図である。
【図４】図４（ａ）はセグメント搬送中の主ホイストの側面図であり、図４（ｂ）はセグメントを把持する前の主ホイストの側面図である。
【図５】図５はセグメント順送り装置の側面説明図である。
【図６】図６はセグメント順送り装置の平面説明図である。
【図７】図７はセグメント順送り装置の正面説明図である。
【図８】図８は既設セグメント上にセグメント順送り装置を設置できない状態を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、セグメント搬送装置６５は、シールド本体１ａに設けられ掘進方向後方に延びるホイスト用レール１６と、ホイスト用レール１６の後部直下の既設セグメント６３上に形成されセグメント８、９をストックするための前後に長いストックエリア６４と、ホイスト用レール１６に走行自在に設けられストックエリア６４からシールド本体１ａに設けられたエレクタ１０にセグメント８、９を搬送するための主ホイスト１７と、ストックエリア６４が平滑なときストックエリア６４上に設置され、前後方向に複数のセグメント８、９を列べて載置すると共にこれらセグメント８、９を順次前方に送るセグメント順送り装置２３と、主ホイスト１７の後方のホイスト用レール１６に走行自在に設けられストックエリア６４の既設セグメント６３が上方に突出する突起を有する等、ストックエリア６４上でセグメント順送り装置２３を使用できないときセグメント順送り装置２３に代わってストックエリア６４の前端位置にセグメント８、９を送る副ホイスト１８とを備える。
【００１３】
シールド掘進機１は、シールド本体１ａと、シールド本体１ａに設けられた各種機器とからなる。
【００１４】
シールド本体１ａは、機体外周部を構成するシールドフレーム２と、シールドフレーム２の前端を塞ぐ隔壁３と、シールドフレーム２に設けられ径方向内側に延びる支持フレーム７と、支持フレーム７に掘進方向後方に延びて設けられた後方デッキ１１とを備える。後方デッキ１１は、長尺の鋼材を箱状に組み付けて構成されており、シールドフレーム２の中心に配置されている。また、後方デッキ１１の上端後部には、後方に延びる後方レール２７が設けられており、後方からストックエリア６４にセグメント８、９を搬送するための搬送用ホイスト２８を後方レール２７に沿って走行させるようになっている。
【００１５】
各種機器には、隔壁３に回転自在に設けられ前方の地山を掘削するカッタ４、隔壁３に前方に貫通して設けられカッタ４と隔壁の間に形成されるカッタ室５内の土砂を取り込むための排土装置たるスクリューコンベア６、支持フレーム７に設けられシールドフレーム２内でセグメント８、９を組み立てるエレクタ１０、後方デッキ１１に設けられセグメント８、９を組み立てて構築されるトンネル壁１２の上部内面１３と下部内面１４を径方向外方に押す形状保持装置１５等がある。エレクタ１０は、支持フレーム７にシールドフレーム２と同軸上で回転するように設けられたリング状の旋回フレーム１９と、旋回フレーム１９に径方向に移動可能に設けられた吊りビーム２０と、吊りビーム２０に設けられセグメント８、９を把持する第１セグメント把持部２１とを備えて構成されている。
【００１６】
図１及び図８に示すように、ホイスト用レール１６は、後方デッキ１１の両側下面にエレクタ１０の前方に延びると共に後方デッキ１１の後方に延出して設けられている。ホイスト用レール１６は、断面Ｉ型に形成されており、下端に側方に延出する鍔部３５を有する。ホイスト用レール１６の後端部には、副ホイスト１８を待機させるための待機部３６が形成されている。待機部３６は、ストックエリア６４より後方のホイスト用レール１６に形成される。
【００１７】
図１及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、主ホイスト１７は、ホイスト用レール１６に沿って走行する第１走行部３７と、第１走行部３７に昇降自在に吊設されエレクタ１０にセグメント８、９を空中にて直接受け渡すべくセグメント８、９を吊持するセグメント把持棒３８と、セグメント把持棒３８が所定高さに上昇されたときセグメント把持棒３８を第１走行部３７に保持する保持機構３９とを備える。
第１走行部３７は、ホイスト用レール１６の鍔部３５上を走行する支持用車輪４０と、鍔部３５の下面に押圧され駆動装置４１で駆動される駆動輪４２とを有する。また、第１走行部３７には、セグメント把持棒３８をワイヤ４３を介して昇降自在に吊る吊上装置４４が設けられている。セグメント把持棒３８は、ワイヤ４３に係合されるプーリ４５を有し吊上装置４４にワイヤ４３を介して吊持される板状の昇降基部４６と、昇降基部４６に下方に延びて設けられる棒状の垂下部４７と、垂下部４７の下端部に設けられセグメント８、９の取っ手４８を把持する把持装置４９と、垂下部４７に設けられセグメント８、９の側面に当接してセグメント８、９を支持する支持アーム５０とを備える。保持機構３９は、第１走行部３７の下面に形成され昇降基部４６を収容するように窪む凹部５１と、昇降基部４６の外縁に上方に突出して設けられ昇降基部４６が凹部５１に収容されたとき凹部５１の縁部に嵌合されるテーパ部材５２とからなる。
【００１８】
また、主ホイスト１７には、副ホイスト１８が所定距離以内に接近したとき副ホイスト１８を検出して制御装置５３に信号を発する第１近接センサ５４が設けられている。制御装置５３は、第１近接センサ５４から信号を受けたとき、副ホイスト１８と主ホイスト１７との両方を停止させるようにプログラムされている。
【００１９】
図５、図６及び図７に示すように、セグメント順送り装置２３は、ストックエリア６４上に敷設された仮設レール２４上に走行可能に設けられ前後に延びるベース部２５と、ベース部２５上に昇降自在に、かつ、長手方向に沿って複数設けられセグメント８、９を載置するためのリフトアップ部２６と、ベース部２５上に前後スライド可能に設けられそれぞれのリフトアップ部２６が下降されたときセグメント８、９を一括して受けるスライド部６６とを備える。ベース部２５には、仮設レール２４から反力をとってベース部２５を前進させる推進用ジャッキ７２の一端が設けられると共に、それぞれのリフトアップ部２６上にセグメント８、９が載置されているか否かを検出するためのセグメント在席センサ７４が設けられている。セグメント在席センサ７４は制御装置５３に接続されている。制御装置５３は、それぞれのリフトアップ部２６上のセグメント８、９を順次前方のリフトアップ部２６上に送るようにセグメント順送り装置２３を制御する。推進用ジャッキ７２の他端には仮設レール２４を係脱可能に把持するクランプ７３が設けられている。リフトアップ部２６は、ベース部２５上に前後左右に離間して設けられた４つの昇降ジャッキ６８と、ベース部２５の左右両側にて前後に離間する昇降ジャッキ６８の上端間に掛け渡して設けられたリフトアップパッド６９とからなる。スライド部６６は、前後に長い枠状に形成されており、ベース部２５上に設けられたスライドレール７０に沿って前後方向に走行するようになっている。また、ベース部２５には、スライド部６６をスライドレール７０に沿って走行させるためのスライド用ジャッキ７１が設けられている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、副ホイスト１８は、それぞれのホイスト用レール１６に走行自在に設けられた一対の第２走行部５５と、これら第２走行部５５に設けられセグメント８、９を吊り上げるためのセグメント吊り装置５６とからなる。セグメント吊り装置５６は、それぞれの第２走行部５５に設けられたチェーンブロック５７と、これらチェーンブロック５７に昇降自在に吊り下げられる第１フック５８と、これら第１フック５８に着脱自在に係合され第１フック５８間に掛け渡される連結部材５９と、連結部材５９にチェーン６０を介して連結されセグメント８、９に着脱自在に係合される第２フック６１とからなる。また、副ホイスト１８には、主ホイスト１７が所定距離以内に接近したとき主ホイスト１７を検出して制御装置５３に信号を発する第２近接センサ６２が設けられている。制御装置５３は、第２近接センサ６２から信号を受けたとき、副ホイスト１８と主ホイスト１７との両方を停止させるようにプログラムされている。
【００２１】
次にセグメント搬送装置６５を用いたセグメント搬送方法について述べる。
【００２２】
ストックエリア６４の既設セグメント６３が通常のセグメント８からなり、内面が平滑な場合、ストックエリア６４上にセグメント順送り装置２３を設置し、搬送用ホイスト２８で後方から搬送されるセグメント８、９をセグメント順送り装置２３を介して主ホイスト１７に受け渡す。具体的には、セグメント８、９を吊持した搬送用ホイスト２８がセグメント順送り装置２３の後端に位置されるリフトアップ部２６上に到達したら、搬送用ホイスト２８からセグメントを下降させてリフトアップ部２６上にセグメント８、９を載置する。この後、全てのリフトアップ部２６を下降させてセグメント８、９をスライド部６６に受け渡し、スライド部６６を前進させてセグメント８、９を一つ前のリフトアップ部２６の直上に移動させ、全てのリフトアップ部２６を再び上昇さてリフトアップ部２６上にセグメント８、９を移載し、空荷になったスライド部６６を後退させるという一連の動作を行う。そして、後端に位置されるリフトアップ部２６上にセグメント８、９が載置される度に上述の一連の動作を繰り返してセグメント８、９を順次前方に送り、前端に位置されるリフトアップ部２６上にセグメントが受け渡されたら、セグメント８、９を前方に送る動作をやめる。このとき副ホイスト１８は待機部３６に待機させておき、搬送用ホイスト２８からセグメント順送り装置２３に降ろされるセグメント８、９に干渉しないようにする。
【００２３】
この後、セグメント順送り装置２３の前端に位置されるリフトアップ部２６の直上まで主ホイスト１７を走行させ、リフトアップ部２６上のセグメント８、９を主ホイスト１７で吊持し、主ホイスト１７を前方に走行させ、主ホイスト１７からエレクタ１０にセグメント８、９を空中にて直接受け渡す。主ホイスト１７は前端に位置されるリフトアップ部２６（ストックエリア６４の前端）とエレクタ１０との間のみを往復走行すればよく、エレクタ１０にセグメント８、９を効率よく供給できる。また、セグメント８、９は、主ホイスト１７にエレクタ１０の受け渡し高さと同じ高さに吊持される。
【００２４】
ストックエリア６４の既設セグメント６３が特殊セグメント９からなり、内面に上方に突出する突起を有し、ストックエリア６４上でセグメント順送り装置２３を使用できない場合、セグメント順送り装置２３を使用せず、搬送用ホイスト２８からのセグメント８、９を副ホイスト１８を介して主ホイスト１７に受け渡す。具体的には、セグメント８、９を吊持した搬送用ホイスト２８がストックエリア６４の後端位置に到達したら、搬送用ホイスト２８からセグメント８、９を下降させてストックエリア６４の後端位置にセグメント８、９を載置する。この後、副ホイスト１８を用いてストックエリア６４の後端位置からストックエリア６４の前端位置にセグメント８、９を順次移送しつつ、主ホイスト１７でストックエリア６４の前端位置からエレクタ１０までセグメント８、９を移送し、主ホイスト１７からエレクタ１０にセグメント８、９を空中にて直接受け渡す。セグメント順送り装置２３を使用して主ホイスト１７にセグメント８、９を受け渡すときと同様にストックエリア６４の前端位置とエレクタ１０との間のみを往復走行すればよく、エレクタ１０にセグメント８、９を効率よく供給できる。また、主ホイスト１７と副ホイスト１８が所定距離を超えて接近したら、主ホイスト１７又は副ホイスト１８に設けられた近接センサ５４、６２が制御装置５３に信号を発し、制御装置５３が主ホイスト１７と副ホイスト１８の両方を停止させるため、主ホイスト１７と副ホイスト１８が衝突することはない。
【００２５】
このように、主ホイスト１７の後方のホイスト用レール１６に副ホイスト１７を走行自在に設け、ストックエリア６４が平滑なとき、ストックエリア６４上に、セグメント順送り装置２３を設置し、セグメント順送り装置２３の後端部に供給されるセグメント８、９を順次セグメント供給装置２３の前端位置に送り、ストックエリア６４上でセグメント順送り装置２３を使用できないとき、ストックエリア６４の後端位置に供給されるセグメント８、９を副ホイスト１８で順次ストックエリア６４の前端位置に送るため、トンネル底部の既設セグメント６３が内面に突起を有する特殊セグメント９からなり、ストックエリア６４上にセグメント順送り装置２３を設置できないときであってもセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができ、セグメント順送り装置２３を特殊セグメント９の形状に対応させる必要がなくコストアップを防ぐことができる。また、セグメント順送り装置２３が故障した場合であっても、同様にセグメント搬送のサイクルタイムが長くなるのを防ぐことができる。
【００２６】
ホイスト用レール１６の後端部に副ホイスト１８を待機させるための待機部３６を形成し、ストックエリア６４が平滑なとき、待機部３６に副ホイスト１８を待機させるため、セグメント８、９をストックエリア６４に搬送するとき副ホイスト１８がセグメント搬送の邪魔になるのを容易に防ぐことができる。
【００２７】
主ホイスト１７と副ホイスト１８の一方に他方のホイストを検出する近接センサ５４、６２を設け、近接センサ５４、６２が他方のホイストを検出したとき両方のホイスト１７、１８を停止させるため、主ホイスト１７と副ホイスト１８との衝突を確実に防ぐことができる。
【００２８】
なお、主ホイスト１７に第１近接センサ５４を設け、副ホイスト１８に第２近接センサ６２を設けるものとしたが、近接センサ５４、６２は主ホイスト１７又は副ホイスト１８のいずれか一方にのみ設けられるものとしてもよい。
【００２９】
また、主ホイスト１７は、エレクタ１０に空中にて直接セグメント８、９を受け渡せるものとしたが、これに限るものではない。例えば副ホイスト１８と同様のものであってもよい。副ホイスト１８は、ストックエリア６４の後端位置から前端位置までセグメント８、９を移送できるものであれば上述のものに限るものではない。
【符号の説明】
【００３０】
１ａ シールド本体
８ セグメント
９ 特殊セグメント
１０ エレクタ
１６ ホイスト用レール
１７ 主ホイスト
１８ 副ホイスト
２３ セグメント順送り装置
３６ 待機部
５３ 制御装置
５４ 第１近接センサ
６２ 第２近接センサ
６３ 既設セグメント
６４ ストックエリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド本体に掘進方向後方に延びるホイスト用レールを設け、該ホイスト用レールの後部直下の既設セグメント上にセグメントをストックするための前後に長いストックエリアを形成し、上記ホイスト用レールに主ホイストを走行自在に設け、上記シールド本体に設けられたエレクタに上記ストックエリアに供給されるセグメントを上記主ホイストで搬送するセグメント搬送方法において、上記主ホイストの後方のホイスト用レールに副ホイストを走行自在に設け、上記ストックエリアが平滑なとき、該ストックエリア上に、前後方向に複数のセグメントを列べて載置すると共にこれらセグメントを順次前方に送るセグメント順送り装置を設置し、該セグメント順送り装置の後端部に供給されるセグメントを順次セグメント供給装置の前端位置に送り、上記ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないとき、上記ストックエリアの後端位置に供給されるセグメントを上記副ホイストで順次ストックエリアの前端位置に送ることを特徴とするセグメント搬送方法。
【請求項２】
上記ホイスト用レールの後端部に上記副ホイストを待機させるための待機部を形成し、上記ストックエリアが平滑なとき、上記待機部に上記副ホイストを待機させる請求項１記載のセグメント搬送方法。
【請求項３】
上記主ホイストと上記副ホイストの少なくともいずれか一方のホイストに他方のホイストを検出する近接センサを設け、該近接センサが上記他方のホイストを検出したとき両方のホイストを停止させる請求項１又は２記載のセグメント搬送方法。
【請求項４】
シールド本体に掘進方向後方に延びるホイスト用レールを設け、該ホイスト用レールの後部直下の既設セグメント上にセグメントをストックするための前後に長いストックエリアを形成し、上記ホイスト用レールに、上記ストックエリアから上記シールド本体に設けられたエレクタにセグメントを搬送するための主ホイストを設けたセグメント搬送装置において、上記ストックエリアが平滑なときストックエリア上に設置され、前後方向に複数のセグメントを列べて載置すると共にこれらセグメントを順次前方に送るセグメント順送り装置と、上記主ホイストの後方のホイスト用レールに走行自在に設けられ上記ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないとき上記セグメント順送り装置に代わってストックエリアの前端位置にセグメントを送る副ホイストとを備えたことを特徴とするセグメント搬送装置。
【請求項５】
上記ホイスト用レールの後端部に上記副ホイストを待機させるための待機部が形成された請求項４記載のセグメント搬送装置。
【請求項６】
上記主ホイストと上記副ホイストの少なくともいずれか一方のホイストに設けられ他方のホイストを検出する近接センサと、該近接センサに接続されると共に上記両方のホイストに接続され近接センサが上記他方のホイストを検出したとき両方のホイストを停止させる制御装置とを備えた請求項４又は５記載のセグメント搬送装置。
【請求項１】
シールド本体に掘進方向後方に延びるホイスト用レールを設け、該ホイスト用レールの後部直下の既設セグメント上にセグメントをストックするための前後に長いストックエリアを形成し、上記ホイスト用レールに主ホイストを走行自在に設け、上記シールド本体に設けられたエレクタに上記ストックエリアに供給されるセグメントを上記主ホイストで搬送するセグメント搬送方法において、上記主ホイストの後方のホイスト用レールに副ホイストを走行自在に設け、上記ストックエリアが平滑なとき、該ストックエリア上に、前後方向に複数のセグメントを列べて載置すると共にこれらセグメントを順次前方に送るセグメント順送り装置を設置し、該セグメント順送り装置の後端部に供給されるセグメントを順次セグメント供給装置の前端位置に送り、上記ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないとき、上記ストックエリアの後端位置に供給されるセグメントを上記副ホイストで順次ストックエリアの前端位置に送ることを特徴とするセグメント搬送方法。
【請求項２】
上記ホイスト用レールの後端部に上記副ホイストを待機させるための待機部を形成し、上記ストックエリアが平滑なとき、上記待機部に上記副ホイストを待機させる請求項１記載のセグメント搬送方法。
【請求項３】
上記主ホイストと上記副ホイストの少なくともいずれか一方のホイストに他方のホイストを検出する近接センサを設け、該近接センサが上記他方のホイストを検出したとき両方のホイストを停止させる請求項１又は２記載のセグメント搬送方法。
【請求項４】
シールド本体に掘進方向後方に延びるホイスト用レールを設け、該ホイスト用レールの後部直下の既設セグメント上にセグメントをストックするための前後に長いストックエリアを形成し、上記ホイスト用レールに、上記ストックエリアから上記シールド本体に設けられたエレクタにセグメントを搬送するための主ホイストを設けたセグメント搬送装置において、上記ストックエリアが平滑なときストックエリア上に設置され、前後方向に複数のセグメントを列べて載置すると共にこれらセグメントを順次前方に送るセグメント順送り装置と、上記主ホイストの後方のホイスト用レールに走行自在に設けられ上記ストックエリア上でセグメント順送り装置を使用できないとき上記セグメント順送り装置に代わってストックエリアの前端位置にセグメントを送る副ホイストとを備えたことを特徴とするセグメント搬送装置。
【請求項５】
上記ホイスト用レールの後端部に上記副ホイストを待機させるための待機部が形成された請求項４記載のセグメント搬送装置。
【請求項６】
上記主ホイストと上記副ホイストの少なくともいずれか一方のホイストに設けられ他方のホイストを検出する近接センサと、該近接センサに接続されると共に上記両方のホイストに接続され近接センサが上記他方のホイストを検出したとき両方のホイストを停止させる制御装置とを備えた請求項４又は５記載のセグメント搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１９６４４２（Ｐ２０１０−１９６４４２Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４５９１３（Ｐ２００９−４５９１３）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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