セグメント搬送装置及びセグメント搬送方法
【課題】エレクタにセグメントの組み立ての待ち時間が生じないセグメント搬送装置及びセグメント搬送方法を提供する。
【解決手段】セグメント６がトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメント６を先頭のものから順にエレクタ７に供給すべく、各セグメント６をトンネル軸方向前方に移送する送り機構（ローラコンベヤ２１）を有するセグメント供給装置１８と、セグメント台車１５に多段に積載されたセグメント６を、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、セグメント供給装置１８に多段状態で吊り降ろす第１ホイスト装置１９と、吊り降ろされたセグメント６の内、最下段のセグメント６を除きそれよりも上段のセグメント６を吊り上げ、最下段のセグメント６をセグメント供給装置１８の送り機構２１によってトンネル軸方向前方に移送することを許容するための第２ホイスト装置２０とを備えたもの。
【解決手段】セグメント６がトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメント６を先頭のものから順にエレクタ７に供給すべく、各セグメント６をトンネル軸方向前方に移送する送り機構（ローラコンベヤ２１）を有するセグメント供給装置１８と、セグメント台車１５に多段に積載されたセグメント６を、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、セグメント供給装置１８に多段状態で吊り降ろす第１ホイスト装置１９と、吊り降ろされたセグメント６の内、最下段のセグメント６を除きそれよりも上段のセグメント６を吊り上げ、最下段のセグメント６をセグメント供給装置１８の送り機構２１によってトンネル軸方向前方に移送することを許容するための第２ホイスト装置２０とを備えたもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行するセグメント台車上のセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するためのセグメント搬送装置及びセグメント搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機は、筒状のシールドフレームを有する掘進機本体と、掘進機本体の前部に切羽を切削するために配設されたカッタと、カッタで切削された土砂を掘進機本体の内部に取り込むための排土装置と、セグメントをシールドフレームの内周面に沿ってリング状に組み立てるために掘進機本体の内部に設けられたエレクタと、リング状に組み立てられたセグメントに反力を取って掘進機本体を前進させるためにシールドフレームの内周面にその周方向に間隔を隔てて複数設けられたシールドジャッキとを備えている。
【０００３】
かかるシールド掘進機は、シールドジャッキを伸長させてカッタを切羽に押し付けてそのカッタで切羽を切削し、掘削された土砂を排土装置（スクリューコンベヤ等）によって掘進機本体の内部に取り込み、掘進機本体をシールドジャッキの伸長ストロークに応じて前進（掘進）させ、爾後、シールドジャッキを収縮させて既設のセグメントとシールドジャッキとの間にスペースを形成し、そのスペースにエレクタによってセグメントをリング状に組み立て、トンネルを構築するものである。
【０００４】
セグメントは、掘進機本体の後方に構築されたトンネル内を走行するセグメント台車に積載されて坑口側から切羽側に搬送され、セグメント台車上からセグメント搬送装置によってエレクタに搬送される。セメント搬送装置として、セグメント台車に積載されたセグメントをホイストで一個ずつ吊り上げて前方に搬送し、エレクタの背後に配置されたセグメント供給装置に吊り降ろすようにしたものが知られている。吊り降ろされたセグメントは、セグメント供給装置に備えられた送り機構によって前方に移送され、エレクタに供給される。
【０００５】
詳しくは、ホイストによってセグメント供給装置に吊り降ろされたセグメントは、該セグメント供給装置に内蔵された上記送り機構によって前方に移送され、これによりセグメントが初めに吊り降ろされた箇所にスペースが形成される。そのスペースに上記ホイストによって上記セグメント台車上の次のセグメントが同様して吊り降ろされ、そのセグメントも上記送り機構によって最初のセグメントと共に前方に移送される。かかる手順を繰り返すことで、セグメント供給装置には、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置された状態となる。その後、各セグメントを上記送り機構によってトンネル軸方向前方に移送することで、先頭のセグメントから順にエレクタに供給される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１６６４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、エレクタにセグメントを待ち時間なく次々と供給するためには、上記セグメント供給装置に所定数のセグメントを所定間隔を隔てて複数ストレージしておく必要がある。このためには、セグメント供給装置上の各セグメントを上記送り機構によって前方に移送して先頭のセグメントをエレクタに供給する毎に、セグメント供給装置の最後尾に形成されるスペースに、セグメント台車上の次のセグメントを上記ホイストによって移送しなければならない。
【０００８】
しかし乍ら、従来、セグメント台車上のセグメントをホイストで一個ずつセグメント供給装置の上記スペースに移送していたため、エレクタによる一個のセグメントの組立時間が上記ホイストによるセグメント台車上の一個のセグメントをセグメント供給装置の上記スペースに移送する時間よりも短い場合等には、エレクタが把持したセグメントを組み立て終わって次のセグメントを把持する態勢となっているにも拘わらず、ホイストによるセグメント台車上の次のセグメントをセグメント供給装置の上記スペースへ移送する工程が完了していない状態となり、セグメント供給装置上の各セグメントを送り機構によって前送りできない。このため、エレクタによるセグメントの組み立てに待ち時間が生じ、高速施行が妨げられていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、セグメント供給装置からセグメントを次々とエレクタに供給でき、エレクタにセグメントの組み立ての待ち時間が生じないセグメント搬送装置及びセグメント搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明は、シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行し所定位置で停車するセグメント台車上に多段に積載されたセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するためのセグメント搬送装置であって、上記エレクタの背後に配置され、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメントを先頭のものから順に上記エレクタに供給すべく、各セグメントをトンネル軸方向前方に移送する送り機構を有するセグメント供給装置と、該セグメント供給装置よりもトンネル軸方向後方の所定位置にて停車した上記セグメント台車に多段に積載されたセグメントを、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろす第１ホイスト装置と、該第１ホイスト装置により上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろされたセグメントの内、最下段のセグメントを除きそれよりも上段のセグメントを吊り上げる第２ホイスト装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、第２の発明は、シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行し所定位置で停車するセグメント台車上に多段に積載されたセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するセグメント搬送方法であって、上記エレクタの背後に配置され、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメントを先頭のものから順に上記エレクタに供給すべく、各セグメントをトンネル軸方向前方に移送するセグメント供給装置を備え、上記セグメント台車を上記セグメント供給装置よりもトンネル軸方向後方の所定位置にて停車させる工程、そのセグメント台車に多段に積載されたセグメントを、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろす工程、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろされたセグメントの内、最下段のセグメントを除きそれよりも上段のセグメントを吊り上げる工程、取り残された最下段のセグメントを上記セグメント供給装置によってトンネル軸方向前方に移送し、最下段のセグメントが初めに吊り降ろされた箇所にスペースを形成する工程、上記スペースに、それまで吊り上げられていた上段のセグメントを吊り降ろす工程を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、セグメント供給装置からセグメントを次々とエレクタに供給でき、エレクタにセグメントの組み立ての待ち時間が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、シールド掘進機１は、筒状のシールドフレーム２を有する掘進機本体３と、掘進機本体３の前部に切羽を切削するために配設されたカッタ４と、カッタ４で切削された土砂をシールドフレーム２内に設けられた隔壁５の後方に移送する排土装置（図示せず）と、セグメント６をシールドフレーム２の内周面に沿ってリング状に組み立てるために掘進機本体３の内部に設けられたエレクタ７と、リング状に組み立てられたセグメント６に反力を取って掘進機本体３を前進させるためにシールドフレーム２の内周面にその周方向に間隔を隔てて複数設けられたシールドジャッキ８とを備えている。
【００１５】
かかるシールド掘進機１は、シールドジャッキ８を伸長させてカッタ４を切羽に押し付け、カッタ４を掘進方向と平行な軸廻りに回転させる等してそのカッタ４で切羽を切削し、掘削された土砂を排土装置（スクリューコンベヤ等）によって隔壁５の後方に取り込み、掘進機本体３をシールドジャッキ８の伸長ストロークに応じて前進（掘進）させ、爾後、シールドジャッキ８を収縮させて既設のセグメント６とシールドジャッキ８との間にスペースを形成し、そのスペースにエレクタ７によってセグメント６をリング状に組み立て、トンネル９を構築するものである。
【００１６】
エレクタ７は、トンネル軸方向に沿って形成されたベースフレーム１０に、トンネル軸方向に移動可能且つトンネル軸廻りに回転不能に装着されたスライド部１１と、スライド部１１にトンネル軸廻りに回転可能に被嵌されたリング状の旋回部１２と、旋回部１２に設けられ、セグメント６を把持する把持部１３とを備えている。ベースフレーム１０は、シールドフレーム２に設けられた基部１４に固定されている。エレクタ７は、把持部１３に把持したセグメント６を、トンネル径方向内方引き込み、スライド部１１をトンネル軸方向に適宜移動させ、旋回部１２をトンネル軸廻りに適宜回転させることで、所望の組立位置に移動させ、組み立てを行う。
【００１７】
エレクタ７に供給されるセグメント６は、掘進機本体３の後方に構築されたトンネル９内をセグメント台車１５に多段に積載された状態で、坑口側から切羽側に搬送されて来る。セグメント台車１５は、本実施形態では、三両編成となっており、先頭台車１５ａには、カルバード１６（セグメント台車１５の走行路となる）が横向に積載され、中間台車１５ｂ及び後尾台車１５ｃには、夫々セグメント６が二段重ねて積載されている。セグメント台車１５は、図２に示すように、トンネル９の底部に敷設されたカルバート１６上を走行する。セグメント台車１５上のセグメント６は、以下に説明するセグメント搬送装置１７によってエレクタ７まで搬送される。
【００１８】
図１に示すように、セグメント搬送装置１７は、エレクタ７の背後のトンネル底部に配置されたセグメント供給装置１８と、セグメント台車１５上のセグメント６を二段積み状態のままセグメント供給装置１８に搬送する第１ホイスト装置１９と、第１ホイスト装置１９によりセグメント供給装置１８の上に載せられた二段積み状態のセグメント６の内の上段のセグメント６のみを吊り上げる第２ホイスト装置２０とを備えている。
【００１９】
セグメント供給装置１８は、エレクタ７の背後からトンネル軸方向後方に延出されたローラコンベヤ２１を有し、ローラコンベヤに２１は、セグメント６が横向で下に凸の状態でトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置される。ローラコンベヤ２１を駆動すると、ローラコンベヤ２１上の各セグメント６がトンネル軸方向前方に移送され、先頭のセグメント６から順にエレクタ７に供給される。ローラコンベヤ２１は、特許請求の範囲の送り機構に相当する。
【００２０】
図１、図３に示すように、ローラコンベヤ２１は、セグメント６の下面を支持する複数の送りローラ２２と、各送りローラ２２を軸支する支持フレーム２３と、各送りローラ２２を連動するチェーン及び駆動モータ（図示せず）と、支持フレーム２３の下面に設けられた走行車輪２４とを備えている。走行車輪２４は、トンネル９の底部に敷設されたインバート２５に設けられたレール２６上を走行する。インバート２５には、第１後続台車２７の走行車輪２８用のレール５９も設けられている。第１後続台車２７は、その前端がベースフレーム１０の後端に連結され、下端が連結部材２９（棹、索など）を介してセグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１に連結され、上端が第１ホイスト装置１９のホイストレール３０の支持フレーム３１に連結されている。
【００２１】
第１ホイスト装置１９は、図１〜図３に示すように、トンネル９内の上部にて、セグメント供給装置１８（ローラコンベヤ２１）の上方からセグメント台車１５が停車する所定位置の上方まで延出された一対のホイストレール３０と、各ホイストレール３０を支持する支持フレーム３１と、ホイストレール３０の上を走行する走行車輪３２を有するホイスト台車３３と、ホイスト台車３３に巻上下ワイヤ３４を介して吊下されたセグメント保持部３５とを備えている。支持フレーム３１は、前端側が第１後続台車２７に支持され、後端側が第２後続台車３６に支持されている。第２後続台車３６は、カルバート１６をトンネル幅方向の左右から挟むようにしてトンネル底部にブロック３７を介して敷設されたレール３８上を走行するものであり、図示しない連結部材（棹、索など）を介して第１後続台車２７に連結されている。
【００２２】
第１ホイスト装置１９のセグメント保持部３５は、ホイスト台車３３に巻上下ワイヤ３４を介して水平に吊下された略長方形板状の基部３９と、基部３９の四隅から下方に延出された脚部４０と、脚部４０の下端に脚部４０と直交する方向に延出して設けられ脚部４０の長手方向（鉛直方向）に沿った軸廻りに回動可能な爪部４１とを有する。脚部４０は、図２における左右のもの同士の間隔がセグメント６の幅（組付後のトンネル軸方向の寸法）より所定距離広く設定され、図１における左右のもの同士の間隔がセグメント６の長さ（組付後のトンネル周方向の寸法）よりも所定距離狭く設定されている。セグメント６をバランス良く持ち上げるためである。
【００２３】
第１ホイスト装置１９は、次のようにして、セグメント台車１５（中間台車１５ｂ又は後尾台車１５ｃ）に二段積みされたセグメント６を二段積みのまま持ち上げる。
【００２４】
先ず、第１ホイスト装置１９のホイスト台車３３をセグメント台車１５の上方に移動させ、脚部４０の爪部４１を回動してトンネル軸方向に沿った状態とし、ホイスト台車３３から基部３９を吊り降ろす。これにより、脚部４０がセグメント台車１５上のセグメント６の両側部に位置する。次に、脚部４０の爪部４１を９０度回動し、爪部４１をセグメント台車１５上の下段側のセグメント６の下方に位置させた後、基部３９を巻上下ワイヤ３４で上方に巻き上げる。これにより、セグメント台車１５上に二段積みされたセグメント６が爪部４１によって下方から抱き込まれるようにして二段積みのまま持ち上げられる。
【００２５】
巻上下ワイヤ３４を巻き上げることによる基部３９の上昇は、図２に示すように、基部３９の上縁がホイスト台車３３に形成されたストッパ４２に押し当てられるまで継続される。基部３９がストッパ４２に押し当てられることで、巻上下ワイヤ３４に吊下された基部３９の揺動が防止される。その後、ホイスト台車３３は、ホイストレール３０に沿って前進し、図１に示すように、セグメント供給装置１８（ローラコンベヤ２１）の後部の上方の位置にて停車する。そして、図３に示すように巻上下ワイヤ３４を繰り出し、基部３９を下降させる。下降の途中でその下降を一時止め、基部３９を回転機構（図示せず）により鉛直軸廻りに９０度回転させ、基部３９に脚部４０を介して爪部４１で保持されたセグメント６を縦向きから横向とする。なお、回転機構は、ホイスト台車３３又は基部３９に備えられている。
【００２６】
基部３９の下降は、基部３９に保持されたセグメント６の底面がセグメント供給装置１８（ローラコンベヤ２１）の送りローラ２２に当接されるまで継続される。セグメント６の底面が送りローラ２２に当接すると、爪部４１がセグメント６の底面から離間するので、爪部４１を９０度回動して下段側のセグメント６の下方から離脱させる。そして、巻上下ワイヤ３４を巻き上げて基部３９の上昇させる。こうして、第１ホイスト装置１９は、セグメント台車１５に二段積みされたセグメント６を、二段積みのまま持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、セグメント供給装置１８に二段積みの状態で吊り降ろす。
【００２７】
第１ホイスト装置１９のホイストレール３０を支持する支持フレーム３１には、図１、図２に示すように、カルバート１６を搬送するためのホイスト４３が設けられている。このホイスト４３は、支持フレーム３１の両側部にトンネル軸方向に沿って延出された一対のホイストレール４４と、ホイストレール４４上を走行する車輪を有し支持フレーム３１に吊り下げられるように形成されたホイスト台車４５と、ホイスト台車４５に設けられ先頭台車１５ａに横置きされたカルバート１６を巻上下ワイヤを介して把持する把持部とを備えている。
【００２８】
このホイスト４３は、先頭台車１５ａ上に横置きされたカルバート１６を把持部でトンネル軸方向に間隔を隔てて二カ所で吊り上げ、ホイスト台車４５を前進させ、所定の組付位置の上方にて一方（前方）の把持部の巻上下ワイヤを弛めることで、カルバート１６を縦向きとし、所定の組付位置に組み付ける。
【００２９】
また、第２後続台車３６用の走行レール３８及びその走行レール３８を支持するブロック３７は、先頭台車１５ａに載置されており、第２後続台車３６の前部に設けられた図示しない別のホイストに把持されてトンネル幅方向の左右に搬送され、所定の組付位置に設置される。
【００３０】
次に、第２ホイスト装置２０は、図４に示すように、第１ホイスト装置１９によりセグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１に二段積みの状態で吊り降ろされたセグメント６の内、下段のセグメント６をそのままとして上段のセグメント６のみを吊り上げ、下段のセグメント６をローラコンベヤ２１によってトンネル軸方向前方に移送することを許容するための手段である。
【００３１】
第２ホイスト装置２０は、図１、図３、図４に示すように、第１後続台車２７の後部にトンネル幅方向に間隔を隔てて装着され、トンネル軸方向後方に延出された一対の縦ビーム４６と、各縦ビーム４６に係合してそれに沿って走行する縦ホイスト台車４７と、縦ホイスト台車４７同士を接続するようにしてトンネル幅方向に延出された横ビーム４８と、横ビーム４８に係合してそれに沿って走行する横ホイスト台車４９と、横ホイスト台車４９に巻上下ワイヤ５０を介して吊下された吊りベルト５１とを備えている。
【００３２】
縦ビーム４６同士のトンネル幅方向の間隔は、第１ホイスト装置１９によってセグメント供給装置１８の後部の上方から下方に搬送されるセグメント６が縦ビーム４７と干渉しない間隔に設定され、横ビーム４８のトンネル軸方向の移動範囲は、同様に第１ホイスト装置１９によってセグメント供給装置１８の後部の上方から下方に搬送されるセグメントが横ビーム４８と干渉しない範囲に設定されている。
【００３３】
横ビーム４８は、第１ホイスト装置１９によってセグメント６をセグメント供給装置１８の後部の上方から下方に搬送する際には、トンネル軸方向の前方又は後方に移動されて邪魔にならないようになっているが、第１ホイスト装置１９がセグメント６をセグメント供給装置１８の後部に二段積みの状態で吊り降ろした後、そのセグメント６の上方の位置までトンネル軸方向に沿って移動される。
【００３４】
その後、図４に示すように、吊りベルト５１を二段積み状態のセグメント６の上段のセグメント６のみに巻き掛け、上段のセグメント６のみを吊り上げる。これにより、下段のセグメント６を、セグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によってトンネル軸方向前方に移送することが許容される。
【００３５】
上述したセグメント搬送装置１７を用いたセグメント搬送方法について述べる。
【００３６】
図１に示すように、セグメント６が二段積みされたセグメント台車１５は、坑口側から切羽側に走行し、第２後続台車３６の位置で停車する。セグメント台車１５の後尾台車１５ｃ上のセグメント６は、第１ホイスト装置１９によって二段積みのまま持ち上げられ、トンネル軸方向前方に移送され、セグメント供給装置１８の後部に二段積みの状態で吊り降ろされる。
【００３７】
セグメント供給装置１８の後部に吊り降ろされた二段積みのセグメント６は、下段のセグメント６がそのままとされ、上段のセグメント６のみが第２ホイスト装置２０によって吊り上げられる。その後、下段のセグメント６は、セグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によって所定距離トンネル軸方向前方に搬送される。これにより、下段のセグメント６が初めに吊り降ろされた箇所（セグメント供給装置１８の後部）にスペースが形成される。
【００３８】
このスペースに、第２ホイスト装置２０によって吊り上げられていた上段のセグメント６が吊り降ろされる。吊り降ろされた上段のセグメント６は、セグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によって、先に移送された下段のセグメント６と共に所定距離トンネル軸方向前方に搬送される。これにより、上段のセグメント６が吊り降ろされた箇所（セグメント供給装置１８の後部）に再びスペースが形成される。
【００３９】
このスペースには、第１ホイスト装置１９によって、同様にして、セグメント台車１５の中間台車１５ｂ上のセグメント６が二段積みのまま移送される。
【００４０】
ここで、第１ホイスト装置１９は、上述のようにセグメント台車１５の後尾台車１５ｃ上のセグメント６をセグメント供給装置１８の後部に二段積み状態で吊り降ろした後はフリーとなるので、その後直ちにセグメント台車１５の中間台車１５ｂ上のセグメント６を取りにいき、二個のセグメント６を保持した状態でセグメント供給装置１８の後部の上方で待機している。
【００４１】
すなわち、第１ホイスト装置１９は、セグメント供給装置１８の後部にセグメント６を二段積み状態で吊り降ろしてフリーとなった後、第２ホイスト装置２０が二段積み状態で吊り降ろされた二つのセグメント６の内の上段のセグメント６を吊り上げ、セグメント供給装置１８が残された下段のセグメント６をトンネル軸方向前方に移送し、第２ホイスト装置２０が吊り上げていた上段のセグメント６を吊り降ろし、セグメント供給装置１８が吊り降ろされた上段のセグメント６をトンネル軸方向前方に移送するまでの時間を利用して、セグメント台車１５の中間台車１５ｂ上のセグメント６を二段積みのまま持ち上げ、トンネル軸方向前方に移送し、セグメント供給装置１８の後部の上方で待機している。
【００４２】
よって、セグメント台車１５の後尾台車１５ｃ上のセグメント６及び中間台車１５ｂ上のセグメント６を連続して次々とセグメント供給装置１８に移送できる。
【００４３】
なお、第２ホイスト装置２０の横ビーム４８は、トンネルの高さ方向の略中間部に配置され、第１ホイスト装置１９のホイストレール３０は、トンネルの高さ方向の上部に配置されているので、第１ホイスト装置１９により吊下されセグメント供給装置１８の後部の上方で待機状態にあるセグメント６が、第２ホイスト装置２０の横ビーム４８と干渉することはない。
【００４４】
また、セグメント台車１５の先頭台車１５ａ上のカルバート１６は、第１ホイスト装置１９のホイストレール３０を支持する支持フレーム３１に吊り下がるようにして取り付けられたホイスト４３によって吊り上げられ、トンネル軸方向前方に移送され、所定の組付位置（既に組み付けられたカルバート１６の前の位置）に組み付けられる。
【００４５】
カルバート１６を搬送するホイスト４３は、図２に示すように、第１ホイスト装置１９によって搬送されるセグメント６の下方に配設されているので、その搬送中のセグメント６と干渉することはない。よって、ホイスト４３によるカルバート１６の搬送と、第１ホイスト装置１９によるセグメント６の搬送とを、同時に行うことができる。
【００４６】
先頭台車１５ａ上のカルバート１６をホイスト４３によって吊り上げる時期は、後尾台車１５ｃ及び中間台車１５ｂ上の全てのセグメント６を第１ホイスト装置１９によって吊り上げ終わるまでとしている。よって、第１ホイスト装置１９によって後尾台車１５ｃ上のセグメント６に次いで中間台車１５ｂ上のセグメント６が吊り上げられた後は、セグメント台車１５（先頭台車１５ａ、中間台車１５ｂ、後尾台車１５ｃ）は、空荷となり、フリーとなる。
【００４７】
フリーとなった空荷のセグメント台車１５は、速やかに坑口側に戻り、入れ替わりに、実荷のセグメント台車１５が第２後続台車３６の位置に進入してくる。そして、同様にして、実荷のセグメント台車１５の後尾台車１５ｃ及び中間台車１５ｂ上のセグメント６が第１ホイスト装置１９によって搬送され、セグメント台車１５の先頭台車１５ａのカルバート１６がホイスト４３によって搬送される。
【００４８】
詳しくは、第１ホイスト装置１９が中間台車１５ｂ上のセグメント６を二段積みのまま吊り上げることでフリーとなった空荷のセグメント台車１５は、その後、第１ホイスト装置１９が吊り上げたセグメント６をトンネル軸方向前方に移送して二段積みのままセグメント供給装置１８の後部に吊り降ろし、第２ホイスト装置２０が二段積みのまま吊り降ろされた二つのセグメント６の内の上段のセグメント６を吊り上げ、セグメント供給装置１８が残された下段のセグメント６をトンネル軸方向前方に移送し、第２ホイスト装置２０が吊り上げていた上段のセグメント６を吊り降ろし、セグメント供給装置１８が吊り降ろされた上段のセグメント６をトンネル軸方向前方に移送するまでの間の時間を利用して、実荷のセグメント台車１５と入れ替わる。
【００４９】
こうして、実荷のセグメント台車１５を空荷のセグメント台車１５と入れ替えるようにして次々と坑口側から第２後続台車３６の位置に進入させることができる。すなわち、第２後続台車３６の位置にて空荷となったセグメント台車１５を、上述のようにセグメント６の搬送時間を利用して実荷のセグメント台車１５と入れ替えることができるので、効率がよい。
【００５０】
以上説明したように本実施形態にかかるセグメント搬送装置１７及びそれを用いたセグメント搬送方法によれば、第２後続台車３６の位置に停車したセグメント供給台車１５上のセグメント６を、次々と連続的にセグメント供給装置１８に搬送できる。これにより、セグメント供給装置１８に常に所定数のセグメント６を所定間隔を隔てて格納（ストレージ）することができる。よって、セグメント供給装置１８からセグメント６を次々とエレクタ７に供給でき、エレクタ７に供給されるセグメント６が不足する事態を回避でき、エレクタ７にセグメント６の組み立ての待ち時間が生じない。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲で様々な変形例が考えられる。
【００５２】
例えば、セグメント台車１５にセグメント６を二段積みではなく三段積み以上としておき、それらの内の複数（三段以上）を第１ホイスト装置１９によって吊り上げてトンネル軸方向前方に移送してセグメント供給装置１８の後部に吊り降ろし、第２ホイスト装置２０が最下段のセグメント６を除いてそれよりも上段のセグメント６を全て吊り上げ、最下段のセグメント６をセグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によってトンネル軸方向前方に移送してセグメント供給装置１８の後部にスペースを形成し、そのスペースに第２ホイスト装置２０が吊り上げていた複数のセグメント６を吊り降ろし、その最下段のセグメント６を除いてそれよりも上段のセグメント６を第２ホイスト装置２０が再び吊り上げ、残された最下段のセグメント６をセグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によってトンネル軸方向前方に移送しという工程を繰り返すようにしてもよい。これにより、セグメント供給装置１８の後部に三段以上のセグメント６を載置した場合であっても、それらセグメント６を一つずつトンネル軸方向前方に移送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係るセグメント搬送装置の概要を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３の後の工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ シールド掘進機
６ セグメント
７ エレクタ
９ トンネル
１５ セグメント台車
１７ セグメント搬送装置
１８ セグメント供給装置
１９ 第１ホイスト装置
２０ 第２ホイスト装置
２１ 送り機構としてのローラコンベヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行するセグメント台車上のセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するためのセグメント搬送装置及びセグメント搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機は、筒状のシールドフレームを有する掘進機本体と、掘進機本体の前部に切羽を切削するために配設されたカッタと、カッタで切削された土砂を掘進機本体の内部に取り込むための排土装置と、セグメントをシールドフレームの内周面に沿ってリング状に組み立てるために掘進機本体の内部に設けられたエレクタと、リング状に組み立てられたセグメントに反力を取って掘進機本体を前進させるためにシールドフレームの内周面にその周方向に間隔を隔てて複数設けられたシールドジャッキとを備えている。
【０００３】
かかるシールド掘進機は、シールドジャッキを伸長させてカッタを切羽に押し付けてそのカッタで切羽を切削し、掘削された土砂を排土装置（スクリューコンベヤ等）によって掘進機本体の内部に取り込み、掘進機本体をシールドジャッキの伸長ストロークに応じて前進（掘進）させ、爾後、シールドジャッキを収縮させて既設のセグメントとシールドジャッキとの間にスペースを形成し、そのスペースにエレクタによってセグメントをリング状に組み立て、トンネルを構築するものである。
【０００４】
セグメントは、掘進機本体の後方に構築されたトンネル内を走行するセグメント台車に積載されて坑口側から切羽側に搬送され、セグメント台車上からセグメント搬送装置によってエレクタに搬送される。セメント搬送装置として、セグメント台車に積載されたセグメントをホイストで一個ずつ吊り上げて前方に搬送し、エレクタの背後に配置されたセグメント供給装置に吊り降ろすようにしたものが知られている。吊り降ろされたセグメントは、セグメント供給装置に備えられた送り機構によって前方に移送され、エレクタに供給される。
【０００５】
詳しくは、ホイストによってセグメント供給装置に吊り降ろされたセグメントは、該セグメント供給装置に内蔵された上記送り機構によって前方に移送され、これによりセグメントが初めに吊り降ろされた箇所にスペースが形成される。そのスペースに上記ホイストによって上記セグメント台車上の次のセグメントが同様して吊り降ろされ、そのセグメントも上記送り機構によって最初のセグメントと共に前方に移送される。かかる手順を繰り返すことで、セグメント供給装置には、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置された状態となる。その後、各セグメントを上記送り機構によってトンネル軸方向前方に移送することで、先頭のセグメントから順にエレクタに供給される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１６６４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、エレクタにセグメントを待ち時間なく次々と供給するためには、上記セグメント供給装置に所定数のセグメントを所定間隔を隔てて複数ストレージしておく必要がある。このためには、セグメント供給装置上の各セグメントを上記送り機構によって前方に移送して先頭のセグメントをエレクタに供給する毎に、セグメント供給装置の最後尾に形成されるスペースに、セグメント台車上の次のセグメントを上記ホイストによって移送しなければならない。
【０００８】
しかし乍ら、従来、セグメント台車上のセグメントをホイストで一個ずつセグメント供給装置の上記スペースに移送していたため、エレクタによる一個のセグメントの組立時間が上記ホイストによるセグメント台車上の一個のセグメントをセグメント供給装置の上記スペースに移送する時間よりも短い場合等には、エレクタが把持したセグメントを組み立て終わって次のセグメントを把持する態勢となっているにも拘わらず、ホイストによるセグメント台車上の次のセグメントをセグメント供給装置の上記スペースへ移送する工程が完了していない状態となり、セグメント供給装置上の各セグメントを送り機構によって前送りできない。このため、エレクタによるセグメントの組み立てに待ち時間が生じ、高速施行が妨げられていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、セグメント供給装置からセグメントを次々とエレクタに供給でき、エレクタにセグメントの組み立ての待ち時間が生じないセグメント搬送装置及びセグメント搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明は、シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行し所定位置で停車するセグメント台車上に多段に積載されたセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するためのセグメント搬送装置であって、上記エレクタの背後に配置され、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメントを先頭のものから順に上記エレクタに供給すべく、各セグメントをトンネル軸方向前方に移送する送り機構を有するセグメント供給装置と、該セグメント供給装置よりもトンネル軸方向後方の所定位置にて停車した上記セグメント台車に多段に積載されたセグメントを、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろす第１ホイスト装置と、該第１ホイスト装置により上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろされたセグメントの内、最下段のセグメントを除きそれよりも上段のセグメントを吊り上げる第２ホイスト装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、第２の発明は、シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行し所定位置で停車するセグメント台車上に多段に積載されたセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するセグメント搬送方法であって、上記エレクタの背後に配置され、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメントを先頭のものから順に上記エレクタに供給すべく、各セグメントをトンネル軸方向前方に移送するセグメント供給装置を備え、上記セグメント台車を上記セグメント供給装置よりもトンネル軸方向後方の所定位置にて停車させる工程、そのセグメント台車に多段に積載されたセグメントを、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろす工程、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろされたセグメントの内、最下段のセグメントを除きそれよりも上段のセグメントを吊り上げる工程、取り残された最下段のセグメントを上記セグメント供給装置によってトンネル軸方向前方に移送し、最下段のセグメントが初めに吊り降ろされた箇所にスペースを形成する工程、上記スペースに、それまで吊り上げられていた上段のセグメントを吊り降ろす工程を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、セグメント供給装置からセグメントを次々とエレクタに供給でき、エレクタにセグメントの組み立ての待ち時間が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、シールド掘進機１は、筒状のシールドフレーム２を有する掘進機本体３と、掘進機本体３の前部に切羽を切削するために配設されたカッタ４と、カッタ４で切削された土砂をシールドフレーム２内に設けられた隔壁５の後方に移送する排土装置（図示せず）と、セグメント６をシールドフレーム２の内周面に沿ってリング状に組み立てるために掘進機本体３の内部に設けられたエレクタ７と、リング状に組み立てられたセグメント６に反力を取って掘進機本体３を前進させるためにシールドフレーム２の内周面にその周方向に間隔を隔てて複数設けられたシールドジャッキ８とを備えている。
【００１５】
かかるシールド掘進機１は、シールドジャッキ８を伸長させてカッタ４を切羽に押し付け、カッタ４を掘進方向と平行な軸廻りに回転させる等してそのカッタ４で切羽を切削し、掘削された土砂を排土装置（スクリューコンベヤ等）によって隔壁５の後方に取り込み、掘進機本体３をシールドジャッキ８の伸長ストロークに応じて前進（掘進）させ、爾後、シールドジャッキ８を収縮させて既設のセグメント６とシールドジャッキ８との間にスペースを形成し、そのスペースにエレクタ７によってセグメント６をリング状に組み立て、トンネル９を構築するものである。
【００１６】
エレクタ７は、トンネル軸方向に沿って形成されたベースフレーム１０に、トンネル軸方向に移動可能且つトンネル軸廻りに回転不能に装着されたスライド部１１と、スライド部１１にトンネル軸廻りに回転可能に被嵌されたリング状の旋回部１２と、旋回部１２に設けられ、セグメント６を把持する把持部１３とを備えている。ベースフレーム１０は、シールドフレーム２に設けられた基部１４に固定されている。エレクタ７は、把持部１３に把持したセグメント６を、トンネル径方向内方引き込み、スライド部１１をトンネル軸方向に適宜移動させ、旋回部１２をトンネル軸廻りに適宜回転させることで、所望の組立位置に移動させ、組み立てを行う。
【００１７】
エレクタ７に供給されるセグメント６は、掘進機本体３の後方に構築されたトンネル９内をセグメント台車１５に多段に積載された状態で、坑口側から切羽側に搬送されて来る。セグメント台車１５は、本実施形態では、三両編成となっており、先頭台車１５ａには、カルバード１６（セグメント台車１５の走行路となる）が横向に積載され、中間台車１５ｂ及び後尾台車１５ｃには、夫々セグメント６が二段重ねて積載されている。セグメント台車１５は、図２に示すように、トンネル９の底部に敷設されたカルバート１６上を走行する。セグメント台車１５上のセグメント６は、以下に説明するセグメント搬送装置１７によってエレクタ７まで搬送される。
【００１８】
図１に示すように、セグメント搬送装置１７は、エレクタ７の背後のトンネル底部に配置されたセグメント供給装置１８と、セグメント台車１５上のセグメント６を二段積み状態のままセグメント供給装置１８に搬送する第１ホイスト装置１９と、第１ホイスト装置１９によりセグメント供給装置１８の上に載せられた二段積み状態のセグメント６の内の上段のセグメント６のみを吊り上げる第２ホイスト装置２０とを備えている。
【００１９】
セグメント供給装置１８は、エレクタ７の背後からトンネル軸方向後方に延出されたローラコンベヤ２１を有し、ローラコンベヤに２１は、セグメント６が横向で下に凸の状態でトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置される。ローラコンベヤ２１を駆動すると、ローラコンベヤ２１上の各セグメント６がトンネル軸方向前方に移送され、先頭のセグメント６から順にエレクタ７に供給される。ローラコンベヤ２１は、特許請求の範囲の送り機構に相当する。
【００２０】
図１、図３に示すように、ローラコンベヤ２１は、セグメント６の下面を支持する複数の送りローラ２２と、各送りローラ２２を軸支する支持フレーム２３と、各送りローラ２２を連動するチェーン及び駆動モータ（図示せず）と、支持フレーム２３の下面に設けられた走行車輪２４とを備えている。走行車輪２４は、トンネル９の底部に敷設されたインバート２５に設けられたレール２６上を走行する。インバート２５には、第１後続台車２７の走行車輪２８用のレール５９も設けられている。第１後続台車２７は、その前端がベースフレーム１０の後端に連結され、下端が連結部材２９（棹、索など）を介してセグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１に連結され、上端が第１ホイスト装置１９のホイストレール３０の支持フレーム３１に連結されている。
【００２１】
第１ホイスト装置１９は、図１〜図３に示すように、トンネル９内の上部にて、セグメント供給装置１８（ローラコンベヤ２１）の上方からセグメント台車１５が停車する所定位置の上方まで延出された一対のホイストレール３０と、各ホイストレール３０を支持する支持フレーム３１と、ホイストレール３０の上を走行する走行車輪３２を有するホイスト台車３３と、ホイスト台車３３に巻上下ワイヤ３４を介して吊下されたセグメント保持部３５とを備えている。支持フレーム３１は、前端側が第１後続台車２７に支持され、後端側が第２後続台車３６に支持されている。第２後続台車３６は、カルバート１６をトンネル幅方向の左右から挟むようにしてトンネル底部にブロック３７を介して敷設されたレール３８上を走行するものであり、図示しない連結部材（棹、索など）を介して第１後続台車２７に連結されている。
【００２２】
第１ホイスト装置１９のセグメント保持部３５は、ホイスト台車３３に巻上下ワイヤ３４を介して水平に吊下された略長方形板状の基部３９と、基部３９の四隅から下方に延出された脚部４０と、脚部４０の下端に脚部４０と直交する方向に延出して設けられ脚部４０の長手方向（鉛直方向）に沿った軸廻りに回動可能な爪部４１とを有する。脚部４０は、図２における左右のもの同士の間隔がセグメント６の幅（組付後のトンネル軸方向の寸法）より所定距離広く設定され、図１における左右のもの同士の間隔がセグメント６の長さ（組付後のトンネル周方向の寸法）よりも所定距離狭く設定されている。セグメント６をバランス良く持ち上げるためである。
【００２３】
第１ホイスト装置１９は、次のようにして、セグメント台車１５（中間台車１５ｂ又は後尾台車１５ｃ）に二段積みされたセグメント６を二段積みのまま持ち上げる。
【００２４】
先ず、第１ホイスト装置１９のホイスト台車３３をセグメント台車１５の上方に移動させ、脚部４０の爪部４１を回動してトンネル軸方向に沿った状態とし、ホイスト台車３３から基部３９を吊り降ろす。これにより、脚部４０がセグメント台車１５上のセグメント６の両側部に位置する。次に、脚部４０の爪部４１を９０度回動し、爪部４１をセグメント台車１５上の下段側のセグメント６の下方に位置させた後、基部３９を巻上下ワイヤ３４で上方に巻き上げる。これにより、セグメント台車１５上に二段積みされたセグメント６が爪部４１によって下方から抱き込まれるようにして二段積みのまま持ち上げられる。
【００２５】
巻上下ワイヤ３４を巻き上げることによる基部３９の上昇は、図２に示すように、基部３９の上縁がホイスト台車３３に形成されたストッパ４２に押し当てられるまで継続される。基部３９がストッパ４２に押し当てられることで、巻上下ワイヤ３４に吊下された基部３９の揺動が防止される。その後、ホイスト台車３３は、ホイストレール３０に沿って前進し、図１に示すように、セグメント供給装置１８（ローラコンベヤ２１）の後部の上方の位置にて停車する。そして、図３に示すように巻上下ワイヤ３４を繰り出し、基部３９を下降させる。下降の途中でその下降を一時止め、基部３９を回転機構（図示せず）により鉛直軸廻りに９０度回転させ、基部３９に脚部４０を介して爪部４１で保持されたセグメント６を縦向きから横向とする。なお、回転機構は、ホイスト台車３３又は基部３９に備えられている。
【００２６】
基部３９の下降は、基部３９に保持されたセグメント６の底面がセグメント供給装置１８（ローラコンベヤ２１）の送りローラ２２に当接されるまで継続される。セグメント６の底面が送りローラ２２に当接すると、爪部４１がセグメント６の底面から離間するので、爪部４１を９０度回動して下段側のセグメント６の下方から離脱させる。そして、巻上下ワイヤ３４を巻き上げて基部３９の上昇させる。こうして、第１ホイスト装置１９は、セグメント台車１５に二段積みされたセグメント６を、二段積みのまま持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、セグメント供給装置１８に二段積みの状態で吊り降ろす。
【００２７】
第１ホイスト装置１９のホイストレール３０を支持する支持フレーム３１には、図１、図２に示すように、カルバート１６を搬送するためのホイスト４３が設けられている。このホイスト４３は、支持フレーム３１の両側部にトンネル軸方向に沿って延出された一対のホイストレール４４と、ホイストレール４４上を走行する車輪を有し支持フレーム３１に吊り下げられるように形成されたホイスト台車４５と、ホイスト台車４５に設けられ先頭台車１５ａに横置きされたカルバート１６を巻上下ワイヤを介して把持する把持部とを備えている。
【００２８】
このホイスト４３は、先頭台車１５ａ上に横置きされたカルバート１６を把持部でトンネル軸方向に間隔を隔てて二カ所で吊り上げ、ホイスト台車４５を前進させ、所定の組付位置の上方にて一方（前方）の把持部の巻上下ワイヤを弛めることで、カルバート１６を縦向きとし、所定の組付位置に組み付ける。
【００２９】
また、第２後続台車３６用の走行レール３８及びその走行レール３８を支持するブロック３７は、先頭台車１５ａに載置されており、第２後続台車３６の前部に設けられた図示しない別のホイストに把持されてトンネル幅方向の左右に搬送され、所定の組付位置に設置される。
【００３０】
次に、第２ホイスト装置２０は、図４に示すように、第１ホイスト装置１９によりセグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１に二段積みの状態で吊り降ろされたセグメント６の内、下段のセグメント６をそのままとして上段のセグメント６のみを吊り上げ、下段のセグメント６をローラコンベヤ２１によってトンネル軸方向前方に移送することを許容するための手段である。
【００３１】
第２ホイスト装置２０は、図１、図３、図４に示すように、第１後続台車２７の後部にトンネル幅方向に間隔を隔てて装着され、トンネル軸方向後方に延出された一対の縦ビーム４６と、各縦ビーム４６に係合してそれに沿って走行する縦ホイスト台車４７と、縦ホイスト台車４７同士を接続するようにしてトンネル幅方向に延出された横ビーム４８と、横ビーム４８に係合してそれに沿って走行する横ホイスト台車４９と、横ホイスト台車４９に巻上下ワイヤ５０を介して吊下された吊りベルト５１とを備えている。
【００３２】
縦ビーム４６同士のトンネル幅方向の間隔は、第１ホイスト装置１９によってセグメント供給装置１８の後部の上方から下方に搬送されるセグメント６が縦ビーム４７と干渉しない間隔に設定され、横ビーム４８のトンネル軸方向の移動範囲は、同様に第１ホイスト装置１９によってセグメント供給装置１８の後部の上方から下方に搬送されるセグメントが横ビーム４８と干渉しない範囲に設定されている。
【００３３】
横ビーム４８は、第１ホイスト装置１９によってセグメント６をセグメント供給装置１８の後部の上方から下方に搬送する際には、トンネル軸方向の前方又は後方に移動されて邪魔にならないようになっているが、第１ホイスト装置１９がセグメント６をセグメント供給装置１８の後部に二段積みの状態で吊り降ろした後、そのセグメント６の上方の位置までトンネル軸方向に沿って移動される。
【００３４】
その後、図４に示すように、吊りベルト５１を二段積み状態のセグメント６の上段のセグメント６のみに巻き掛け、上段のセグメント６のみを吊り上げる。これにより、下段のセグメント６を、セグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によってトンネル軸方向前方に移送することが許容される。
【００３５】
上述したセグメント搬送装置１７を用いたセグメント搬送方法について述べる。
【００３６】
図１に示すように、セグメント６が二段積みされたセグメント台車１５は、坑口側から切羽側に走行し、第２後続台車３６の位置で停車する。セグメント台車１５の後尾台車１５ｃ上のセグメント６は、第１ホイスト装置１９によって二段積みのまま持ち上げられ、トンネル軸方向前方に移送され、セグメント供給装置１８の後部に二段積みの状態で吊り降ろされる。
【００３７】
セグメント供給装置１８の後部に吊り降ろされた二段積みのセグメント６は、下段のセグメント６がそのままとされ、上段のセグメント６のみが第２ホイスト装置２０によって吊り上げられる。その後、下段のセグメント６は、セグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によって所定距離トンネル軸方向前方に搬送される。これにより、下段のセグメント６が初めに吊り降ろされた箇所（セグメント供給装置１８の後部）にスペースが形成される。
【００３８】
このスペースに、第２ホイスト装置２０によって吊り上げられていた上段のセグメント６が吊り降ろされる。吊り降ろされた上段のセグメント６は、セグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によって、先に移送された下段のセグメント６と共に所定距離トンネル軸方向前方に搬送される。これにより、上段のセグメント６が吊り降ろされた箇所（セグメント供給装置１８の後部）に再びスペースが形成される。
【００３９】
このスペースには、第１ホイスト装置１９によって、同様にして、セグメント台車１５の中間台車１５ｂ上のセグメント６が二段積みのまま移送される。
【００４０】
ここで、第１ホイスト装置１９は、上述のようにセグメント台車１５の後尾台車１５ｃ上のセグメント６をセグメント供給装置１８の後部に二段積み状態で吊り降ろした後はフリーとなるので、その後直ちにセグメント台車１５の中間台車１５ｂ上のセグメント６を取りにいき、二個のセグメント６を保持した状態でセグメント供給装置１８の後部の上方で待機している。
【００４１】
すなわち、第１ホイスト装置１９は、セグメント供給装置１８の後部にセグメント６を二段積み状態で吊り降ろしてフリーとなった後、第２ホイスト装置２０が二段積み状態で吊り降ろされた二つのセグメント６の内の上段のセグメント６を吊り上げ、セグメント供給装置１８が残された下段のセグメント６をトンネル軸方向前方に移送し、第２ホイスト装置２０が吊り上げていた上段のセグメント６を吊り降ろし、セグメント供給装置１８が吊り降ろされた上段のセグメント６をトンネル軸方向前方に移送するまでの時間を利用して、セグメント台車１５の中間台車１５ｂ上のセグメント６を二段積みのまま持ち上げ、トンネル軸方向前方に移送し、セグメント供給装置１８の後部の上方で待機している。
【００４２】
よって、セグメント台車１５の後尾台車１５ｃ上のセグメント６及び中間台車１５ｂ上のセグメント６を連続して次々とセグメント供給装置１８に移送できる。
【００４３】
なお、第２ホイスト装置２０の横ビーム４８は、トンネルの高さ方向の略中間部に配置され、第１ホイスト装置１９のホイストレール３０は、トンネルの高さ方向の上部に配置されているので、第１ホイスト装置１９により吊下されセグメント供給装置１８の後部の上方で待機状態にあるセグメント６が、第２ホイスト装置２０の横ビーム４８と干渉することはない。
【００４４】
また、セグメント台車１５の先頭台車１５ａ上のカルバート１６は、第１ホイスト装置１９のホイストレール３０を支持する支持フレーム３１に吊り下がるようにして取り付けられたホイスト４３によって吊り上げられ、トンネル軸方向前方に移送され、所定の組付位置（既に組み付けられたカルバート１６の前の位置）に組み付けられる。
【００４５】
カルバート１６を搬送するホイスト４３は、図２に示すように、第１ホイスト装置１９によって搬送されるセグメント６の下方に配設されているので、その搬送中のセグメント６と干渉することはない。よって、ホイスト４３によるカルバート１６の搬送と、第１ホイスト装置１９によるセグメント６の搬送とを、同時に行うことができる。
【００４６】
先頭台車１５ａ上のカルバート１６をホイスト４３によって吊り上げる時期は、後尾台車１５ｃ及び中間台車１５ｂ上の全てのセグメント６を第１ホイスト装置１９によって吊り上げ終わるまでとしている。よって、第１ホイスト装置１９によって後尾台車１５ｃ上のセグメント６に次いで中間台車１５ｂ上のセグメント６が吊り上げられた後は、セグメント台車１５（先頭台車１５ａ、中間台車１５ｂ、後尾台車１５ｃ）は、空荷となり、フリーとなる。
【００４７】
フリーとなった空荷のセグメント台車１５は、速やかに坑口側に戻り、入れ替わりに、実荷のセグメント台車１５が第２後続台車３６の位置に進入してくる。そして、同様にして、実荷のセグメント台車１５の後尾台車１５ｃ及び中間台車１５ｂ上のセグメント６が第１ホイスト装置１９によって搬送され、セグメント台車１５の先頭台車１５ａのカルバート１６がホイスト４３によって搬送される。
【００４８】
詳しくは、第１ホイスト装置１９が中間台車１５ｂ上のセグメント６を二段積みのまま吊り上げることでフリーとなった空荷のセグメント台車１５は、その後、第１ホイスト装置１９が吊り上げたセグメント６をトンネル軸方向前方に移送して二段積みのままセグメント供給装置１８の後部に吊り降ろし、第２ホイスト装置２０が二段積みのまま吊り降ろされた二つのセグメント６の内の上段のセグメント６を吊り上げ、セグメント供給装置１８が残された下段のセグメント６をトンネル軸方向前方に移送し、第２ホイスト装置２０が吊り上げていた上段のセグメント６を吊り降ろし、セグメント供給装置１８が吊り降ろされた上段のセグメント６をトンネル軸方向前方に移送するまでの間の時間を利用して、実荷のセグメント台車１５と入れ替わる。
【００４９】
こうして、実荷のセグメント台車１５を空荷のセグメント台車１５と入れ替えるようにして次々と坑口側から第２後続台車３６の位置に進入させることができる。すなわち、第２後続台車３６の位置にて空荷となったセグメント台車１５を、上述のようにセグメント６の搬送時間を利用して実荷のセグメント台車１５と入れ替えることができるので、効率がよい。
【００５０】
以上説明したように本実施形態にかかるセグメント搬送装置１７及びそれを用いたセグメント搬送方法によれば、第２後続台車３６の位置に停車したセグメント供給台車１５上のセグメント６を、次々と連続的にセグメント供給装置１８に搬送できる。これにより、セグメント供給装置１８に常に所定数のセグメント６を所定間隔を隔てて格納（ストレージ）することができる。よって、セグメント供給装置１８からセグメント６を次々とエレクタ７に供給でき、エレクタ７に供給されるセグメント６が不足する事態を回避でき、エレクタ７にセグメント６の組み立ての待ち時間が生じない。
【００５１】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲で様々な変形例が考えられる。
【００５２】
例えば、セグメント台車１５にセグメント６を二段積みではなく三段積み以上としておき、それらの内の複数（三段以上）を第１ホイスト装置１９によって吊り上げてトンネル軸方向前方に移送してセグメント供給装置１８の後部に吊り降ろし、第２ホイスト装置２０が最下段のセグメント６を除いてそれよりも上段のセグメント６を全て吊り上げ、最下段のセグメント６をセグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によってトンネル軸方向前方に移送してセグメント供給装置１８の後部にスペースを形成し、そのスペースに第２ホイスト装置２０が吊り上げていた複数のセグメント６を吊り降ろし、その最下段のセグメント６を除いてそれよりも上段のセグメント６を第２ホイスト装置２０が再び吊り上げ、残された最下段のセグメント６をセグメント供給装置１８のローラコンベヤ２１によってトンネル軸方向前方に移送しという工程を繰り返すようにしてもよい。これにより、セグメント供給装置１８の後部に三段以上のセグメント６を載置した場合であっても、それらセグメント６を一つずつトンネル軸方向前方に移送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係るセグメント搬送装置の概要を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３の後の工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ シールド掘進機
６ セグメント
７ エレクタ
９ トンネル
１５ セグメント台車
１７ セグメント搬送装置
１８ セグメント供給装置
１９ 第１ホイスト装置
２０ 第２ホイスト装置
２１ 送り機構としてのローラコンベヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行し所定位置で停車するセグメント台車上に多段に積載されたセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するためのセグメント搬送装置であって、
上記エレクタの背後に配置され、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメントを先頭のものから順に上記エレクタに供給すべく、各セグメントをトンネル軸方向前方に移送する送り機構を有するセグメント供給装置と、
該セグメント供給装置よりもトンネル軸方向後方の所定位置にて停車した上記セグメント台車に多段に積載されたセグメントを、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろす第１ホイスト装置と、
該第１ホイスト装置により上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろされたセグメントの内、最下段のセグメントを除きそれよりも上段のセグメントを吊り上げる第２ホイスト装置と
を備えたことを特徴とするセグメント搬送装置。
【請求項２】
シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行し所定位置で停車するセグメント台車上に多段に積載されたセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するセグメント搬送方法であって、
上記エレクタの背後に配置され、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメントを先頭のものから順に上記エレクタに供給すべく、各セグメントをトンネル軸方向前方に移送するセグメント供給装置を備え、
上記セグメント台車を上記セグメント供給装置よりもトンネル軸方向後方の所定位置にて停車させる工程、
そのセグメント台車に多段に積載されたセグメントを、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろす工程、
上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろされたセグメントの内、最下段のセグメントを除きそれよりも上段のセグメントを吊り上げる工程、
取り残された最下段のセグメントを上記セグメント供給装置によってトンネル軸方向前方に移送し、最下段のセグメントが初めに吊り降ろされた箇所にスペースを形成する工程、
上記スペースに、それまで吊り上げられていた上段のセグメントを吊り降ろす工程
を有することを特徴とするセグメント搬送方法。
【請求項１】
シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行し所定位置で停車するセグメント台車上に多段に積載されたセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するためのセグメント搬送装置であって、
上記エレクタの背後に配置され、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメントを先頭のものから順に上記エレクタに供給すべく、各セグメントをトンネル軸方向前方に移送する送り機構を有するセグメント供給装置と、
該セグメント供給装置よりもトンネル軸方向後方の所定位置にて停車した上記セグメント台車に多段に積載されたセグメントを、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろす第１ホイスト装置と、
該第１ホイスト装置により上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろされたセグメントの内、最下段のセグメントを除きそれよりも上段のセグメントを吊り上げる第２ホイスト装置と
を備えたことを特徴とするセグメント搬送装置。
【請求項２】
シールド掘進機の後方に構築されたトンネル内を走行し所定位置で停車するセグメント台車上に多段に積載されたセグメントを、シールド掘進機の内部に備えられたエレクタに搬送するセグメント搬送方法であって、
上記エレクタの背後に配置され、セグメントがトンネル軸方向に間隔を隔てて複数載置され、それらセグメントを先頭のものから順に上記エレクタに供給すべく、各セグメントをトンネル軸方向前方に移送するセグメント供給装置を備え、
上記セグメント台車を上記セグメント供給装置よりもトンネル軸方向後方の所定位置にて停車させる工程、
そのセグメント台車に多段に積載されたセグメントを、複数持ち上げてトンネル軸方向前方に移送し、上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろす工程、
上記セグメント供給装置に多段状態で吊り降ろされたセグメントの内、最下段のセグメントを除きそれよりも上段のセグメントを吊り上げる工程、
取り残された最下段のセグメントを上記セグメント供給装置によってトンネル軸方向前方に移送し、最下段のセグメントが初めに吊り降ろされた箇所にスペースを形成する工程、
上記スペースに、それまで吊り上げられていた上段のセグメントを吊り降ろす工程
を有することを特徴とするセグメント搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２４０４５３（Ｐ２００８−２４０４５３Ａ）
【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２００７−８５３０２（Ｐ２００７−８５３０２）
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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