形状保持装置
【課題】セグメントの厚さが変化してもセグメントの形状を確保でき、セグメントの厚さの変化に対応できる形状保持装置を提供する。
【解決手段】上下方向に拡張する上下フレーム2、3間に上下フレーム2、3を拡縮するジャッキ4を設け、セグメント組立完了後のセグメント5に上下フレーム2、3が位置したときジャッキ4を伸張させて上下フレーム2、3でセグメント5の形状を確保するための形状保持装置1において、組立完了後のセグメント5の厚さが変化したとき、ジャッキ4のストロークを変えず、上下フレーム2、3のいずれか一方又は両方の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段16を、上下フレーム2、3に設けた。
【解決手段】上下方向に拡張する上下フレーム2、3間に上下フレーム2、3を拡縮するジャッキ4を設け、セグメント組立完了後のセグメント5に上下フレーム2、3が位置したときジャッキ4を伸張させて上下フレーム2、3でセグメント5の形状を確保するための形状保持装置1において、組立完了後のセグメント5の厚さが変化したとき、ジャッキ4のストロークを変えず、上下フレーム2、3のいずれか一方又は両方の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段16を、上下フレーム2、3に設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セグメント組立完了後のセグメントの形状を確保するための形状保持装置に係り、特にセグメントの厚さの変化に対応できる形状保持装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般にシールド掘進機で掘削された坑道は、その内周に沿ってセグメントが組み立てられ、そのセグメントの裏側に裏込材を注入してセグメントを固定するが、裏込材が固化するまで、坑道の形状を保持しなければならない。
【0003】
そこで、シールド掘進機には、坑道の内周に沿って組み立てられたセグメントの内周面を押圧保持する形状保持装置が設けられている。
【0004】
形状保持装置は、上下に拡縮自在に形成されており、坑道の内周面に組み立てられたセグメントの上下の内周面を押圧保持するようになっている。
【0005】
【特許文献1】特開平11−210397号公報
【特許文献2】実公平7−47516号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、近年、トンネルを分岐させる時などシールド掘進機で構築したトンネル壁を地中で開削する工法が開発され始めている。この工法を用いる場合、開削時のトンネル強度を確保するためにセグメントの厚さを他の工区より厚くする必要があるが、在来工法では同一のトンネルでセグメントの厚さを変えるようなことはなく、セグメントの厚さの変化に対応できる形状保持装置は存在しないという問題があった。すなわち、セグメントの厚さを変化させる場合、シールドフレームの内径でトンネル壁の外径が決定されるため、トンネル壁の内径を変化させることとなり、内径が小さなトンネル壁と内径が大きなトンネル壁とを同一の形状保持装置で保持することとなるが、トンネル壁の内径差が大きい場合、形状保持装置の上下伸縮用のジャッキをストロークの長いものにしてトンネル壁の内径差に対応しようとすると、内径が大きなトンネル壁でジャッキを最大伸張させるとき、ジャッキのロッドに過大な横力が作用してしまい、ジャッキがもたないという課題があった。
【0007】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、セグメントの厚さが変化してもセグメントの形状を確保でき、セグメントの厚さの変化に対応できる形状保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために本発明は、上下方向に拡張する上下フレーム間に上下フレームを拡縮するジャッキを設け、セグメント組立完了後のセグメントに上下フレームが位置したときジャッキを伸張させて上下フレームで上記セグメントの形状を確保するための形状保持装置において、組立完了後のセグメントの厚さが変化したとき、上記ジャッキのストロークを変えず、上下フレームのいずれか一方又は両方の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段を、上下フレームに設けたものである。
【0009】
上記高さ調整手段は、上下にテレスコピック状に伸縮する伸縮部と、伸縮部を縮退した長さで固定する縮退側固定部材と、伸縮部を伸張した長さで固定する伸張側固定部材とを備えるとよい。
【0010】
上記縮退側固定部材は、上記伸縮部の外周部と内周部とに設けられ伸縮部を縮めたとき上下に重なって締結される一対のフランジからなるとよい。
【0011】
伸張側固定部材は、上記伸縮部を伸張させて上記フランジ同士が離間したとき上記フランジ間に設けられるパネル部材からなるとよい。
【0012】
上記フランジの一方に取り付けられ上記伸縮部が縮退しているとき上記パネル部材をフランジに臨んで固定しておくパネル仮設部材を備えるとよい。
【0013】
上記パネル仮設部材は、上記パネル部材を固定する面を上記フランジのフランジ面と面一に形成され、一対のフランジ間にパネル部材を設けるとき、パネル部材をガイドするように構成されるとよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、セグメントの厚さが変化してもセグメントの形状を確保でき、セグメントの厚さの変化に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【0016】
図1及び図5に示すように、形状保持装置1は、上下方向に拡張する上下フレーム2、3間に上下フレーム2、3を拡縮するジャッキ4を設けて構成されており、セグメント組立完了後のセグメント5に上下フレーム2、3が位置したときジャッキ4を伸張させて上下フレーム2、3でセグメント5の形状を確保するようになっている。上部フレーム2は、幅方向に延びて形成され、複数のセグメント5で形成されるトンネル壁6の上部内周面7に当接される上部当接部8と、上部当接部8の両端から垂下して形成され下部フレーム3と上下スライド自在に係合される上部支柱部9と、上部支柱部9に幅方向内側に延びて設けられシールドフレームSの後方から延出された後方デッキ10にローラ11を介して前後走行可能に載置される内梁部12とを備えて構成されている。上部当接部8は、セグメント5の厚さが最も薄いときのトンネル壁6の上部内周面7に沿うように湾曲して形成されており、セグメント5を幅広い面で受けるようになっている。
【0017】
下部フレーム3は、トンネル壁6の下部内周面13に当接される下部当接部14と、下部当接部14の両端に脱着可能に設けられ上方に延びて上部フレーム2の上部支柱部9に上下スライド自在に係合される下部支柱部15とを備えて構成されている。下部当接部14は、上部当接部8と同様にセグメント5の厚さが最も薄いときのトンネル壁6の下部内周面13に沿うように湾曲して形成されており、セグメント5を幅広い面で支えるようになっている。
【0018】
ジャッキ4は、従来のジャッキ(図示せず)と略同等のストローク及びロッド径に形成されており、セグメント5から受ける荷重に対して必要十分の最適な強度に形成されている。すなわち、ジャッキ4は、セグメント5の厚さが最も薄いとき伸張してセグメント5を支え、又は縮退して後方デッキ10上に内梁部12を載置させるのに必要最小限のストローク及びロッド径に形成されており、セグメント5の厚さの差を吸収するようなストロークの変更はなされていない。
【0019】
また、上部フレーム2には、組立完了後のセグメント5の厚さが変化したとき、ジャッキ4のストロークを変えず、上部フレーム2の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段16が予め設けられている。
【0020】
図2、図3及び図4に示すように、高さ調整手段16は、上部フレーム2に形成され上下にテレスコピック状に伸縮する伸縮部17と、伸縮部17を縮退した長さで固定する縮退側固定部材18と、伸縮部17を伸張した長さで固定する伸張側固定部材19とを備えて構成されている。具体的には、伸縮部17は、上部支柱部9を上下に分断すると共に、一方の切断端に他方の切断端内にスライド自在に嵌入される内周部20を設けて形成されている。図2及び図3に示すように、縮退側固定部材18は、伸縮部17の内周部20と、内周部20を嵌入させる外周部21とに設けられ伸縮部17を縮めたとき上下に重なって締結される一対のフランジ22、23からなる。フランジ22、23は、それぞれ平面視矩形状に形成されている。伸張側固定部材19は、伸縮部17を伸張させてフランジ22、23同士が離間したときフランジ22、23間に設けられるパネル部材24、25からなる。パネル部材24、25は、矩形板状に形成された鋼材からなり、フランジ22、23間に設けられるとき、フランジ22、23の四辺にそれぞれ起立して締結されるようになっている。パネル部材24、25は、上下のセグメント5の厚さの差、すなわち、トンネル壁6の内径差と同じ高さに設定されており、フランジ22、23間に設けたとき、上部フレーム2をトンネル壁6の内径差だけ延ばすようになっている。また、パネル部材24、25は、伸縮部17が縮退しているとき、パネル仮設部材26、27を介してフランジ22、23に臨んで固定されるようになっている。
【0021】
パネル仮設部材26、27は、上側のフランジ22の外周端にフランジ22の延長方向に延びて設けられており、フランジ22のフランジ面(図示せず)と面一に形成されると共にパネル部材24、25の上端面28を固定するための固定面29を有する。具体的には、パネル仮設部材26、27は、固定面29にパネル部材24、25の上端面28を当接させてパネル部材24、25にボルト等で締結されるように形成されている。固定面29は、一対のフランジ22、23間にパネル部材24、25を設けるとき、パネル部材24、25をフランジ22、23間に向けてガイドするように構成されている。また、伸縮部17が縮退しているときパネル部材24、25は、その下端部を取付プレート30、31を介して上部フレーム2の各部に締結されており、縮退した上部フレーム2と一体となっている。
【0022】
図8及び図10に示すように、高さ調整手段16は、伸縮部17を伸縮させるとき、伸縮部17の上側の上部フレーム2を支持するための受け架台32と、上下に離間したフランジ22、23間にパネル部材24、25を設けるとき、パネル部材24、25をフランジ22、23間に送る送り装置33とを有する。
【0023】
受け架台32は、上部当接部8直下の後方デッキ10上に載置した状態で、上部フレーム2を降下させたとき、上部当接部8を支持するようになっており、このようにして上側のフランジ22の高さを固定することで、フランジ22、23間からパネル部材24、25を取り外せるようにすると共に、ジャッキ4による上下フランジ22、23の相対移動(近接離間)を可能とする。また特に、上述のように上部当接部8を受け架台32で支持しつつジャッキ4を縮退させて後方デッキ10上に上部フレーム2を載置したとき、受け架台32は、上下のフランジ22、23をパネル部材24、25の高さと同じ長さだけ離間させるように高さを設定されている。
【0024】
送り装置33は、下側のフランジ23に着脱自在に取り付けられる基部34と、基部34にフランジ23の延長方向に沿ってスライド自在に設けられパネル部材24、25をガイドするためのガイドロッド35と、ガイドロッド35と平行に延びて基部34に螺合され、パネル部材24、25をフランジ22、23間に向けて押し込むための押込ボルト36とを備えて構成されている。基部34は、下側のフランジ23の外周端にフランジ23の延長方向に延びて取り付けられる延出部37と、延出部37の延出端に起立して設けられる起立部38とからなる。延出部38は、フランジ23のフランジ面と面一に形成されると共にパネル部材24、25の下端面41をスライドさせるためのガイド面39を有する。起立部38には、ガイドロッド35がスライド自在に挿通されると共に、押込ボルト36が水平方向に貫通して螺合されている。
【0025】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【0026】
図7及び図8に示すように、セグメント5の厚さが厚い工区から薄い工区に移行する場合、後方デッキ10上で形状保持装置1を走行させ、形状保持装置1をセグメント5の厚さの薄い工区に移動させたのち、ジャッキ4を伸張させて上部フレーム2を上昇させる。このとき、ジャッキ4はセグメント5の厚さの差に対応するようにストロークを決定されていないため、上部フレーム2がセグメント5に届くことはない。この状態で上部フレーム2直下の後方デッキ10上に受け架台32を載置すると共にフランジ22、23同士の締結を解除し、ジャッキ4を縮退させる。これにより、上側のフランジ22の高さを保ちつつ下側のフランジ23を降下させることができ、図9に示すように、フランジ22、23同士を離間させることができる。上部フレーム2が後方デッキ10上に載置されたら、後方デッキ10に伸縮部17周辺の作業を行うための仮足場40を設置し、図10に示すように、下側のフランジ23とパネル部材24、25とに送り装置33を取り付ける。このとき、上部フレーム2が後方デッキ10上に載置されることで、上下のフランジ22、23はパネル部材24、25の高さと同じ長さだけ正確に離間される。また、パネル部材24、25は、上側のフランジ22から延出するパネル仮設部材26、27の下面(固定面29)に吊り下げられるようにして取り付けられているため、上下のフランジ22、23間の外側に取付時の姿勢と同じ姿勢で位置されることとなる。
【0027】
この後、パネル仮設部材26、27に対するパネル部材24、25の固定を解除し、パネル部材24、25を送り装置33でフランジ22、23間の隙間に送る。具体的には、送り装置33の基部34を下側のフランジ23の外周端にボルト等で取り付け、ガイドロッド35の一端をパネル部材24、25に溶接又は螺合等の方法で取り付けた後、パネル仮設部材26、27とパネル部材24、25との締結を解除する。パネル部材24、25は、下端面41を送り装置33のガイド面39に当接されると共に上端面28をパネル仮設部材26、27の固定面29に当接されているため、締結を解除されても動くことはない。パネル部材24、25をフランジ22、23間に送るときは、押込ボルト36を回転させてパネル部材24、25をフランジ22、23側に押し込む。押込ボルト36に押されたパネル部材24、25は、上下両端面28、41をパネル仮設部材26、27と送り装置33とにガイドされると共に、ガイドロッド35を介して送り装置33の基部34にガイドされるため、傾くことなく安定してフランジ22、23間の隙間に送られることとなる。
【0028】
この後、上下のフランジ22、23とそれぞれのパネル部材24、25とをボルト等で締結すると共に、フランジ22、23の四隅で隣接するパネル部材24、25同士をボルト等で締結して伸縮部17を伸張した状態に固定する。これにより、図10に示すように、上部フレーム2の高さを嵩上げすることができる。このようにして伸縮部17の伸張作業が完了したら、受け架台32を撤去する。また、セグメント5の厚さが薄くなるとセグメント5の内周面の曲率も大きくなり、上下フレーム2、3の上部当接部8及び下部当接部14の曲率と一致しなくなるため、図11に示すように、上部当接部8の上面にテーパアタッチメント43を取り付けて上部当接部8の当接面の曲率を調整すると共に、図6に示すように、下部当接部14の下面にテーパアタッチメント43を取り付けて下部当接部14の当接面の曲率を調整する。またさらに、仮足場40を撤去する。これにより、図12及び図6に示すようにジャッキ4を通常通り伸張させることで、セグメント5を保持することができ、ジャッキ4のストロークを変えずともセグメント5の厚さの差に対応することができる。
【0029】
また、伸縮部17の縮退は、上述と同様に受け架台32上に上部フレーム2を載せたのち、上下フランジ22、23からパネル部材24、25を取り外してフランジ22、23の外側に移動させると共にそのパネル部材24、25をパネル仮設部材26、27に締結し、ジャッキ4を伸張させて上下フランジ22、23を重ね合わせ、しかるのち、上下フランジ22、23を締結することで容易になし得る。
【0030】
このように、組立完了後のセグメント5の厚さが変化したとき、ジャッキ4のストロークを変えず、上部フレーム2の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段16を、予め上部フレーム2に設けたため、セグメント5の厚さが変化しても高さ調整手段16で上部フレーム2の高さ方向の長さを調整することでセグメント5の形状を確保でき、ジャッキ4のストロークによることなく、セグメント5の厚さの変化に対応することができる。
【0031】
高さ調整手段16は、上下にテレスコピック状に伸縮する伸縮部17と、伸縮部17を縮退した長さで固定する縮退側固定部材18と、伸縮部17を伸張した長さで固定する伸張側固定部材19とを備えるものとしたため、上部フレーム2の高さ方向の長さを所定の長さに確実に調整することができる。
【0032】
縮退側固定部材18は、伸縮部17の外周部21と内周部20とに設けられ伸縮部17を縮めたとき上下に重なって締結される一対のフランジ22、23からなるものとしたため、伸縮部17を縮退した所定の長さに簡単な構造で確実に固定することができる。
【0033】
伸張側固定部材19は、伸縮部17を伸張させてフランジ22、23同士が離間したときフランジ22、23間に設けられるパネル部材24、25からなるものとしたため、伸縮部17を伸張した所定の長さに簡単な構造で確実に固定することができる。
【0034】
また、上側のフランジ22に取り付けられ伸縮部17が縮退しているときパネル部材24、25をフランジ22に臨んで固定しておくパネル仮設部材26、27を備えたため、伸縮部17を伸縮する度に1個100〜150Kgの重量があるパネル部材24、25を伸縮部17まで運び、又は回収する手間を省くことができ、伸縮部17を効率よく伸縮させることができる。
【0035】
パネル仮設部材26、27は、パネル部材24、25を固定する固定面29をフランジ22のフランジ面と面一に形成され、一対のフランジ22、23間にパネル部材24、25を設けるとき、固定面29でパネル部材24、25をガイドするように構成されたため、フランジ22、23間とパネル仮設位置との間でパネル部材24、25を容易に移動させることができ、伸縮部17を効率よく伸縮させることができる。
【0036】
なお、高さ調整手段16は上部フレーム2に設けるものとしたが、下部フレーム3に設けてもよく、上部フレーム2と下部フレーム3の両方に設けてもよい。
【0037】
また、パネル仮設部材26、27は上側のフランジ22に設けるものとしたが、下側のフランジ23に設けてもよい。この場合、上側のフランジ22に送り装置33を設けるとよい。
【0038】
受け架台32は、伸縮部17の上側の上部フレーム2を支持するものとしたが、伸縮部17が下部フレーム3に形成される場合、伸縮部17の下側の下部フレーム3を支持するものにするとよい。
【0039】
また、受け架台32は、上下に伸縮する受け用ジャッキ(図示せず)としてもよい。この場合、フランジ22、23同士の締結を解除したのち、受け用ジャッキを伸縮させることでフランジ22、23同士を離間させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の好適実施の形態を示す形状保持装置の正面断面図である。
【図2】高さ調整手段の斜視図である。
【図3】高さ調整手段の正面図である。
【図4】図3のA−A線矢視断面図である。
【図5】図1の側面図である。
【図6】セグメントの厚さが薄くなったときの形状保持装置の正面断面図である。
【図7】セグメントの厚さが厚いときの形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図8】セグメントの厚さが薄くなったとき、高さ調整手段で上部フレームの高さを調整する第1工程の形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図9】高さ調整手段で上部フレームの高さを調整する第2工程の形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図10】高さ調整手段で上部フレームの高さを調整する第3工程の形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図11】高さ調整手段で上部フレームの高さを調整する第4工程の形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図12】高さを調整した上部フレームでセグメントを保持する形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【符号の説明】
【0041】
1 形状保持装置
2 上部フレーム
3 下部フレーム
4 ジャッキ
5 セグメント
16 高さ調整手段
17 伸縮部
18 縮退側固定部材
19 伸張側固定部材
20 内周部
21 外周部
22 フランジ(上側のフランジ)
23 フランジ(下側のフランジ)
24 パネル部材
25 パネル部材
26 パネル仮設部材
27 パネル仮設部材
29 固定面
【技術分野】
【0001】
本発明は、セグメント組立完了後のセグメントの形状を確保するための形状保持装置に係り、特にセグメントの厚さの変化に対応できる形状保持装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般にシールド掘進機で掘削された坑道は、その内周に沿ってセグメントが組み立てられ、そのセグメントの裏側に裏込材を注入してセグメントを固定するが、裏込材が固化するまで、坑道の形状を保持しなければならない。
【0003】
そこで、シールド掘進機には、坑道の内周に沿って組み立てられたセグメントの内周面を押圧保持する形状保持装置が設けられている。
【0004】
形状保持装置は、上下に拡縮自在に形成されており、坑道の内周面に組み立てられたセグメントの上下の内周面を押圧保持するようになっている。
【0005】
【特許文献1】特開平11−210397号公報
【特許文献2】実公平7−47516号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、近年、トンネルを分岐させる時などシールド掘進機で構築したトンネル壁を地中で開削する工法が開発され始めている。この工法を用いる場合、開削時のトンネル強度を確保するためにセグメントの厚さを他の工区より厚くする必要があるが、在来工法では同一のトンネルでセグメントの厚さを変えるようなことはなく、セグメントの厚さの変化に対応できる形状保持装置は存在しないという問題があった。すなわち、セグメントの厚さを変化させる場合、シールドフレームの内径でトンネル壁の外径が決定されるため、トンネル壁の内径を変化させることとなり、内径が小さなトンネル壁と内径が大きなトンネル壁とを同一の形状保持装置で保持することとなるが、トンネル壁の内径差が大きい場合、形状保持装置の上下伸縮用のジャッキをストロークの長いものにしてトンネル壁の内径差に対応しようとすると、内径が大きなトンネル壁でジャッキを最大伸張させるとき、ジャッキのロッドに過大な横力が作用してしまい、ジャッキがもたないという課題があった。
【0007】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、セグメントの厚さが変化してもセグメントの形状を確保でき、セグメントの厚さの変化に対応できる形状保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために本発明は、上下方向に拡張する上下フレーム間に上下フレームを拡縮するジャッキを設け、セグメント組立完了後のセグメントに上下フレームが位置したときジャッキを伸張させて上下フレームで上記セグメントの形状を確保するための形状保持装置において、組立完了後のセグメントの厚さが変化したとき、上記ジャッキのストロークを変えず、上下フレームのいずれか一方又は両方の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段を、上下フレームに設けたものである。
【0009】
上記高さ調整手段は、上下にテレスコピック状に伸縮する伸縮部と、伸縮部を縮退した長さで固定する縮退側固定部材と、伸縮部を伸張した長さで固定する伸張側固定部材とを備えるとよい。
【0010】
上記縮退側固定部材は、上記伸縮部の外周部と内周部とに設けられ伸縮部を縮めたとき上下に重なって締結される一対のフランジからなるとよい。
【0011】
伸張側固定部材は、上記伸縮部を伸張させて上記フランジ同士が離間したとき上記フランジ間に設けられるパネル部材からなるとよい。
【0012】
上記フランジの一方に取り付けられ上記伸縮部が縮退しているとき上記パネル部材をフランジに臨んで固定しておくパネル仮設部材を備えるとよい。
【0013】
上記パネル仮設部材は、上記パネル部材を固定する面を上記フランジのフランジ面と面一に形成され、一対のフランジ間にパネル部材を設けるとき、パネル部材をガイドするように構成されるとよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、セグメントの厚さが変化してもセグメントの形状を確保でき、セグメントの厚さの変化に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【0016】
図1及び図5に示すように、形状保持装置1は、上下方向に拡張する上下フレーム2、3間に上下フレーム2、3を拡縮するジャッキ4を設けて構成されており、セグメント組立完了後のセグメント5に上下フレーム2、3が位置したときジャッキ4を伸張させて上下フレーム2、3でセグメント5の形状を確保するようになっている。上部フレーム2は、幅方向に延びて形成され、複数のセグメント5で形成されるトンネル壁6の上部内周面7に当接される上部当接部8と、上部当接部8の両端から垂下して形成され下部フレーム3と上下スライド自在に係合される上部支柱部9と、上部支柱部9に幅方向内側に延びて設けられシールドフレームSの後方から延出された後方デッキ10にローラ11を介して前後走行可能に載置される内梁部12とを備えて構成されている。上部当接部8は、セグメント5の厚さが最も薄いときのトンネル壁6の上部内周面7に沿うように湾曲して形成されており、セグメント5を幅広い面で受けるようになっている。
【0017】
下部フレーム3は、トンネル壁6の下部内周面13に当接される下部当接部14と、下部当接部14の両端に脱着可能に設けられ上方に延びて上部フレーム2の上部支柱部9に上下スライド自在に係合される下部支柱部15とを備えて構成されている。下部当接部14は、上部当接部8と同様にセグメント5の厚さが最も薄いときのトンネル壁6の下部内周面13に沿うように湾曲して形成されており、セグメント5を幅広い面で支えるようになっている。
【0018】
ジャッキ4は、従来のジャッキ(図示せず)と略同等のストローク及びロッド径に形成されており、セグメント5から受ける荷重に対して必要十分の最適な強度に形成されている。すなわち、ジャッキ4は、セグメント5の厚さが最も薄いとき伸張してセグメント5を支え、又は縮退して後方デッキ10上に内梁部12を載置させるのに必要最小限のストローク及びロッド径に形成されており、セグメント5の厚さの差を吸収するようなストロークの変更はなされていない。
【0019】
また、上部フレーム2には、組立完了後のセグメント5の厚さが変化したとき、ジャッキ4のストロークを変えず、上部フレーム2の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段16が予め設けられている。
【0020】
図2、図3及び図4に示すように、高さ調整手段16は、上部フレーム2に形成され上下にテレスコピック状に伸縮する伸縮部17と、伸縮部17を縮退した長さで固定する縮退側固定部材18と、伸縮部17を伸張した長さで固定する伸張側固定部材19とを備えて構成されている。具体的には、伸縮部17は、上部支柱部9を上下に分断すると共に、一方の切断端に他方の切断端内にスライド自在に嵌入される内周部20を設けて形成されている。図2及び図3に示すように、縮退側固定部材18は、伸縮部17の内周部20と、内周部20を嵌入させる外周部21とに設けられ伸縮部17を縮めたとき上下に重なって締結される一対のフランジ22、23からなる。フランジ22、23は、それぞれ平面視矩形状に形成されている。伸張側固定部材19は、伸縮部17を伸張させてフランジ22、23同士が離間したときフランジ22、23間に設けられるパネル部材24、25からなる。パネル部材24、25は、矩形板状に形成された鋼材からなり、フランジ22、23間に設けられるとき、フランジ22、23の四辺にそれぞれ起立して締結されるようになっている。パネル部材24、25は、上下のセグメント5の厚さの差、すなわち、トンネル壁6の内径差と同じ高さに設定されており、フランジ22、23間に設けたとき、上部フレーム2をトンネル壁6の内径差だけ延ばすようになっている。また、パネル部材24、25は、伸縮部17が縮退しているとき、パネル仮設部材26、27を介してフランジ22、23に臨んで固定されるようになっている。
【0021】
パネル仮設部材26、27は、上側のフランジ22の外周端にフランジ22の延長方向に延びて設けられており、フランジ22のフランジ面(図示せず)と面一に形成されると共にパネル部材24、25の上端面28を固定するための固定面29を有する。具体的には、パネル仮設部材26、27は、固定面29にパネル部材24、25の上端面28を当接させてパネル部材24、25にボルト等で締結されるように形成されている。固定面29は、一対のフランジ22、23間にパネル部材24、25を設けるとき、パネル部材24、25をフランジ22、23間に向けてガイドするように構成されている。また、伸縮部17が縮退しているときパネル部材24、25は、その下端部を取付プレート30、31を介して上部フレーム2の各部に締結されており、縮退した上部フレーム2と一体となっている。
【0022】
図8及び図10に示すように、高さ調整手段16は、伸縮部17を伸縮させるとき、伸縮部17の上側の上部フレーム2を支持するための受け架台32と、上下に離間したフランジ22、23間にパネル部材24、25を設けるとき、パネル部材24、25をフランジ22、23間に送る送り装置33とを有する。
【0023】
受け架台32は、上部当接部8直下の後方デッキ10上に載置した状態で、上部フレーム2を降下させたとき、上部当接部8を支持するようになっており、このようにして上側のフランジ22の高さを固定することで、フランジ22、23間からパネル部材24、25を取り外せるようにすると共に、ジャッキ4による上下フランジ22、23の相対移動(近接離間)を可能とする。また特に、上述のように上部当接部8を受け架台32で支持しつつジャッキ4を縮退させて後方デッキ10上に上部フレーム2を載置したとき、受け架台32は、上下のフランジ22、23をパネル部材24、25の高さと同じ長さだけ離間させるように高さを設定されている。
【0024】
送り装置33は、下側のフランジ23に着脱自在に取り付けられる基部34と、基部34にフランジ23の延長方向に沿ってスライド自在に設けられパネル部材24、25をガイドするためのガイドロッド35と、ガイドロッド35と平行に延びて基部34に螺合され、パネル部材24、25をフランジ22、23間に向けて押し込むための押込ボルト36とを備えて構成されている。基部34は、下側のフランジ23の外周端にフランジ23の延長方向に延びて取り付けられる延出部37と、延出部37の延出端に起立して設けられる起立部38とからなる。延出部38は、フランジ23のフランジ面と面一に形成されると共にパネル部材24、25の下端面41をスライドさせるためのガイド面39を有する。起立部38には、ガイドロッド35がスライド自在に挿通されると共に、押込ボルト36が水平方向に貫通して螺合されている。
【0025】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【0026】
図7及び図8に示すように、セグメント5の厚さが厚い工区から薄い工区に移行する場合、後方デッキ10上で形状保持装置1を走行させ、形状保持装置1をセグメント5の厚さの薄い工区に移動させたのち、ジャッキ4を伸張させて上部フレーム2を上昇させる。このとき、ジャッキ4はセグメント5の厚さの差に対応するようにストロークを決定されていないため、上部フレーム2がセグメント5に届くことはない。この状態で上部フレーム2直下の後方デッキ10上に受け架台32を載置すると共にフランジ22、23同士の締結を解除し、ジャッキ4を縮退させる。これにより、上側のフランジ22の高さを保ちつつ下側のフランジ23を降下させることができ、図9に示すように、フランジ22、23同士を離間させることができる。上部フレーム2が後方デッキ10上に載置されたら、後方デッキ10に伸縮部17周辺の作業を行うための仮足場40を設置し、図10に示すように、下側のフランジ23とパネル部材24、25とに送り装置33を取り付ける。このとき、上部フレーム2が後方デッキ10上に載置されることで、上下のフランジ22、23はパネル部材24、25の高さと同じ長さだけ正確に離間される。また、パネル部材24、25は、上側のフランジ22から延出するパネル仮設部材26、27の下面(固定面29)に吊り下げられるようにして取り付けられているため、上下のフランジ22、23間の外側に取付時の姿勢と同じ姿勢で位置されることとなる。
【0027】
この後、パネル仮設部材26、27に対するパネル部材24、25の固定を解除し、パネル部材24、25を送り装置33でフランジ22、23間の隙間に送る。具体的には、送り装置33の基部34を下側のフランジ23の外周端にボルト等で取り付け、ガイドロッド35の一端をパネル部材24、25に溶接又は螺合等の方法で取り付けた後、パネル仮設部材26、27とパネル部材24、25との締結を解除する。パネル部材24、25は、下端面41を送り装置33のガイド面39に当接されると共に上端面28をパネル仮設部材26、27の固定面29に当接されているため、締結を解除されても動くことはない。パネル部材24、25をフランジ22、23間に送るときは、押込ボルト36を回転させてパネル部材24、25をフランジ22、23側に押し込む。押込ボルト36に押されたパネル部材24、25は、上下両端面28、41をパネル仮設部材26、27と送り装置33とにガイドされると共に、ガイドロッド35を介して送り装置33の基部34にガイドされるため、傾くことなく安定してフランジ22、23間の隙間に送られることとなる。
【0028】
この後、上下のフランジ22、23とそれぞれのパネル部材24、25とをボルト等で締結すると共に、フランジ22、23の四隅で隣接するパネル部材24、25同士をボルト等で締結して伸縮部17を伸張した状態に固定する。これにより、図10に示すように、上部フレーム2の高さを嵩上げすることができる。このようにして伸縮部17の伸張作業が完了したら、受け架台32を撤去する。また、セグメント5の厚さが薄くなるとセグメント5の内周面の曲率も大きくなり、上下フレーム2、3の上部当接部8及び下部当接部14の曲率と一致しなくなるため、図11に示すように、上部当接部8の上面にテーパアタッチメント43を取り付けて上部当接部8の当接面の曲率を調整すると共に、図6に示すように、下部当接部14の下面にテーパアタッチメント43を取り付けて下部当接部14の当接面の曲率を調整する。またさらに、仮足場40を撤去する。これにより、図12及び図6に示すようにジャッキ4を通常通り伸張させることで、セグメント5を保持することができ、ジャッキ4のストロークを変えずともセグメント5の厚さの差に対応することができる。
【0029】
また、伸縮部17の縮退は、上述と同様に受け架台32上に上部フレーム2を載せたのち、上下フランジ22、23からパネル部材24、25を取り外してフランジ22、23の外側に移動させると共にそのパネル部材24、25をパネル仮設部材26、27に締結し、ジャッキ4を伸張させて上下フランジ22、23を重ね合わせ、しかるのち、上下フランジ22、23を締結することで容易になし得る。
【0030】
このように、組立完了後のセグメント5の厚さが変化したとき、ジャッキ4のストロークを変えず、上部フレーム2の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段16を、予め上部フレーム2に設けたため、セグメント5の厚さが変化しても高さ調整手段16で上部フレーム2の高さ方向の長さを調整することでセグメント5の形状を確保でき、ジャッキ4のストロークによることなく、セグメント5の厚さの変化に対応することができる。
【0031】
高さ調整手段16は、上下にテレスコピック状に伸縮する伸縮部17と、伸縮部17を縮退した長さで固定する縮退側固定部材18と、伸縮部17を伸張した長さで固定する伸張側固定部材19とを備えるものとしたため、上部フレーム2の高さ方向の長さを所定の長さに確実に調整することができる。
【0032】
縮退側固定部材18は、伸縮部17の外周部21と内周部20とに設けられ伸縮部17を縮めたとき上下に重なって締結される一対のフランジ22、23からなるものとしたため、伸縮部17を縮退した所定の長さに簡単な構造で確実に固定することができる。
【0033】
伸張側固定部材19は、伸縮部17を伸張させてフランジ22、23同士が離間したときフランジ22、23間に設けられるパネル部材24、25からなるものとしたため、伸縮部17を伸張した所定の長さに簡単な構造で確実に固定することができる。
【0034】
また、上側のフランジ22に取り付けられ伸縮部17が縮退しているときパネル部材24、25をフランジ22に臨んで固定しておくパネル仮設部材26、27を備えたため、伸縮部17を伸縮する度に1個100〜150Kgの重量があるパネル部材24、25を伸縮部17まで運び、又は回収する手間を省くことができ、伸縮部17を効率よく伸縮させることができる。
【0035】
パネル仮設部材26、27は、パネル部材24、25を固定する固定面29をフランジ22のフランジ面と面一に形成され、一対のフランジ22、23間にパネル部材24、25を設けるとき、固定面29でパネル部材24、25をガイドするように構成されたため、フランジ22、23間とパネル仮設位置との間でパネル部材24、25を容易に移動させることができ、伸縮部17を効率よく伸縮させることができる。
【0036】
なお、高さ調整手段16は上部フレーム2に設けるものとしたが、下部フレーム3に設けてもよく、上部フレーム2と下部フレーム3の両方に設けてもよい。
【0037】
また、パネル仮設部材26、27は上側のフランジ22に設けるものとしたが、下側のフランジ23に設けてもよい。この場合、上側のフランジ22に送り装置33を設けるとよい。
【0038】
受け架台32は、伸縮部17の上側の上部フレーム2を支持するものとしたが、伸縮部17が下部フレーム3に形成される場合、伸縮部17の下側の下部フレーム3を支持するものにするとよい。
【0039】
また、受け架台32は、上下に伸縮する受け用ジャッキ(図示せず)としてもよい。この場合、フランジ22、23同士の締結を解除したのち、受け用ジャッキを伸縮させることでフランジ22、23同士を離間させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の好適実施の形態を示す形状保持装置の正面断面図である。
【図2】高さ調整手段の斜視図である。
【図3】高さ調整手段の正面図である。
【図4】図3のA−A線矢視断面図である。
【図5】図1の側面図である。
【図6】セグメントの厚さが薄くなったときの形状保持装置の正面断面図である。
【図7】セグメントの厚さが厚いときの形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図8】セグメントの厚さが薄くなったとき、高さ調整手段で上部フレームの高さを調整する第1工程の形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図9】高さ調整手段で上部フレームの高さを調整する第2工程の形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図10】高さ調整手段で上部フレームの高さを調整する第3工程の形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図11】高さ調整手段で上部フレームの高さを調整する第4工程の形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【図12】高さを調整した上部フレームでセグメントを保持する形状保持装置の要部拡大正面断面図である。
【符号の説明】
【0041】
1 形状保持装置
2 上部フレーム
3 下部フレーム
4 ジャッキ
5 セグメント
16 高さ調整手段
17 伸縮部
18 縮退側固定部材
19 伸張側固定部材
20 内周部
21 外周部
22 フランジ(上側のフランジ)
23 フランジ(下側のフランジ)
24 パネル部材
25 パネル部材
26 パネル仮設部材
27 パネル仮設部材
29 固定面
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上下方向に拡張する上下フレーム間に上下フレームを拡縮するジャッキを設け、セグメント組立完了後のセグメントに上下フレームが位置したときジャッキを伸張させて上下フレームで上記セグメントの形状を確保するための形状保持装置において、組立完了後のセグメントの厚さが変化したとき、上記ジャッキのストロークを変えず、上下フレームのいずれか一方又は両方の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段を、上下フレームに設けたことを特徴とする形状保持装置。
【請求項2】
上記高さ調整手段は、上下にテレスコピック状に伸縮する伸縮部と、伸縮部を縮退した長さで固定する縮退側固定部材と、伸縮部を伸張した長さで固定する伸張側固定部材とを備える請求項1記載の形状保持装置。
【請求項3】
上記縮退側固定部材は、上記伸縮部の外周部と内周部とに設けられ伸縮部を縮めたとき上下に重なって締結される一対のフランジからなる請求項2記載の形状保持装置。
【請求項4】
伸張側固定部材は、上記伸縮部を伸張させて上記フランジ同士が離間したとき上記フランジ間に設けられるパネル部材からなる請求項3記載の形状保持装置。
【請求項5】
上記フランジの一方に取り付けられ上記伸縮部が縮退しているとき上記パネル部材をフランジに臨んで固定しておくパネル仮設部材を備えた請求項1〜4いずれかに記載の形状保持装置。
【請求項6】
上記パネル仮設部材は、上記パネル部材を固定する面を上記フランジのフランジ面と面一に形成され、一対のフランジ間にパネル部材を設けるとき、パネル部材をガイドするように構成された請求項5記載の形状保持装置。
【請求項1】
上下方向に拡張する上下フレーム間に上下フレームを拡縮するジャッキを設け、セグメント組立完了後のセグメントに上下フレームが位置したときジャッキを伸張させて上下フレームで上記セグメントの形状を確保するための形状保持装置において、組立完了後のセグメントの厚さが変化したとき、上記ジャッキのストロークを変えず、上下フレームのいずれか一方又は両方の高さ方向の長さを可変に調整する高さ調整手段を、上下フレームに設けたことを特徴とする形状保持装置。
【請求項2】
上記高さ調整手段は、上下にテレスコピック状に伸縮する伸縮部と、伸縮部を縮退した長さで固定する縮退側固定部材と、伸縮部を伸張した長さで固定する伸張側固定部材とを備える請求項1記載の形状保持装置。
【請求項3】
上記縮退側固定部材は、上記伸縮部の外周部と内周部とに設けられ伸縮部を縮めたとき上下に重なって締結される一対のフランジからなる請求項2記載の形状保持装置。
【請求項4】
伸張側固定部材は、上記伸縮部を伸張させて上記フランジ同士が離間したとき上記フランジ間に設けられるパネル部材からなる請求項3記載の形状保持装置。
【請求項5】
上記フランジの一方に取り付けられ上記伸縮部が縮退しているとき上記パネル部材をフランジに臨んで固定しておくパネル仮設部材を備えた請求項1〜4いずれかに記載の形状保持装置。
【請求項6】
上記パネル仮設部材は、上記パネル部材を固定する面を上記フランジのフランジ面と面一に形成され、一対のフランジ間にパネル部材を設けるとき、パネル部材をガイドするように構成された請求項5記載の形状保持装置。
【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2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2007−100468(P2007−100468A)
【公開日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−295002(P2005−295002)
【出願日】平成17年10月7日(2005.10.7)
【出願人】(000000099)石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年10月7日(2005.10.7)
【出願人】(000000099)石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Fターム(参考)】
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