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技術 シールド掘進機のセグメント供給および組立装置

出願人 大成建設株式会社
発明者 森田泰司望月修輪違隆志佐久間裕治
出願日 1998年8月21日 (23年2ヶ月経過) 出願番号 1998-235959
公開日 2000年2月29日 (21年7ヶ月経過) 公開番号 2000-064796
状態 拒絶査定
技術分野 トンネルの覆工・支保
主要キーワード 円盤体 伸縮軸 次固定 横断面内 搬入路 セグメント把持装置 アイボルト 把持具
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年2月29日)のものです。
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図面 (8)

課題

縦長形状、あるいは横長形状トンネルにおいても、セグメントを所定の位置まで迅速に供給および組立することができる、シールド掘進機のセグメント供給および組立装置を提供することを目的とする。

解決手段

シールド掘進機内部に複数のセグメント供給および組立装置を設置する。セグメント供給および組立装置はセグメント把持具を備えている。複数のセグメント供給および組立装置の配置間隔は、ひとつのセグメント供給および組立装置の把持具によって把持したセグメントを、隣接するセグメント供給および組立装置の把持具で把持できる距離に配置して構成する。

概要

背景

シールドトンネルは、シールド掘進機によって掘削した後、その掘削面セグメントを組み立てて構築する構造である。そのために掘進直後のシールド掘進機内にセグメントを搬入し、これをセグメント供給および組立装置によって把持し、所定の取り付け位置まで供給および組立し、隣接するセグメント間をボルトで順次固定してトンネルを構築して行くものである。そのために従来は、シールド掘進機内部にセグメント供給および組立装置を設けている。この装置は、トンネルの延長方向の軸を中心に回転する回転体の一部に、回転体と一体で回転軌跡上を移動するセグメント把持具を取り付けて構成している。この把持具によって坑口側から運搬してきたセグメントを把持し、回転体の回転にともなって所定の設置位置まで供給および組立した後、放射方向に押し出す。 その状態で位置を保持したまま、ボルトによって隣接するセグメントと締結して1リングのセグメントを構成する方法を採用している。

概要

縦長形状、あるいは横長形状のトンネルにおいても、セグメントを所定の位置まで迅速に供給および組立することができる、シールド掘進機のセグメント供給および組立装置を提供することを目的とする。

シールド掘進機内部に複数のセグメント供給および組立装置を設置する。セグメント供給および組立装置はセグメント把持具を備えている。複数のセグメント供給および組立装置の配置間隔は、ひとつのセグメント供給および組立装置の把持具によって把持したセグメントを、隣接するセグメント供給および組立装置の把持具で把持できる距離に配置して構成する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

シールド掘進機内部に複数のセグメント供給および組立装置を設置し、セグメント供給および組立装置はセグメント把持具を備え、複数のセグメント供給および組立装置の配置間隔を、ひとつのセグメント供給および組立装置の把持具によって把持したセグメントを、隣接するセグメント供給および組立装置の把持具で把持できる距離に配置して構成した、シールド掘進機のセグメント供給および組立装置。

請求項2

シールド掘進機内部に複数の回転式セグメント供給および組立装置を設置し、回転式セグメント供給および組立装置は、トンネル延長方向の軸を中心に回転自在の回転体と、回転体と一体で回転軌跡上を移動し、かつ放射方向に出入り可能なセグメント把持具とによって構成し、複数のセグメント供給および組立装置の配置間隔を、ひとつの回転式セグメント供給および組立装置の把持具によって把持したセグメントを、隣接する回転式セグメント供給および組立装置の把持具で把持できる距離に配置して構成した、シールド掘進機のセグメント供給および組立装置。

請求項3

シールド掘進機内部に複数のセグメント供給および組立装置を設置し、セグメント供給および組立装置は、移動式セグメント把持装置によって構成し、 移動式セグメント供給および組立装置は、トンネルの延長方向を横断する面を移動する移動体と、この移動体に一体で、トンネルの横断面内を移動するセグメント把持具とによって構成し、移動式セグメント供給および組立装置の配置間隔を、ひとつの移動式セグメント供給および組立装置の把持具によって把持したセグメントを、 隣接する移動式セグメント供給および組立装置の把持具で把持できる距離に配置して構成した、シールド掘進機のセグメント供給および組立装置。

請求項4

シールド掘進機内部に複数のセグメント供給および組立装置を設置し、セグメント供給および組立装置は、回転式セグメント把持装置と、移動式セグメント把持装置によって構成し、回転式セグメント供給および組立装置は、トンネルの延長方向の軸を中心に回転自在の回転体と、回転体と一体で回転軌跡上を移動し、かつ放射方向に出入り可能なセグメント把持具とによって構成し、移動式セグメント供給および組立装置は、トンネルの延長方向を横断する面を移動する移動体と、この移動体に一体で、トンネルの横断面内を移動するセグメント把持具とによって構成し、回転式セグメント供給および組立装置と、移動式セグメント供給および組立装置の配置間隔を、ひとつのセグメント供給および組立装置の把持具によって把持したセグメントを、隣接するセグメント供給および組立装置の把持具で把持できる距離に配置して構成した、シールド掘進機のセグメント供給および組立装置。

技術分野

<ニ>搬入路から取り上げセグメントの供給および組立に際して、人力重量物を引きずるような不安全で効率の悪い作業を介在させる必要がない。したがって完全な自動化、円滑な高速化を達成することが可能である。

背景技術

0001

本発明は、シールド掘進機のセグメント供給および組立装置に関するものである。

0002

シールドトンネルは、シールド掘進機によって掘削した後、その掘削面にセグメントを組み立てて構築する構造である。そのために掘進直後のシールド掘進機内にセグメントを搬入し、これをセグメント供給および組立装置によって把持し、所定の取り付け位置まで供給および組立し、隣接するセグメント間をボルトで順次固定してトンネルを構築して行くものである。そのために従来は、シールド掘進機内部にセグメント供給および組立装置を設けている。この装置は、トンネルの延長方向の軸を中心に回転する回転体の一部に、回転体と一体で回転軌跡上を移動するセグメント把持具を取り付けて構成している。この把持具によって坑口側から運搬してきたセグメントを把持し、回転体の回転にともなって所定の設置位置まで供給および組立した後、放射方向に押し出す。 その状態で位置を保持したまま、ボルトによって隣接するセグメントと締結して1リングのセグメントを構成する方法を採用している。

0003

前記した従来の供給および組立装置の構成は、回転運動主体であるから、シールド掘進機の断面が円形あるいは正方形に近い矩形の場合には有効である。しかしトンネルの断面が幅が狭く、幅に比較して高さが高い縦長形状の場合、あるいは幅が広く、高さが低い横長形状の場合、回転運動を中心とした従来のセグメント供給および組立装置ではセグメントを所定の位置まで供給および組立することができない。そのために例えばセグメントを多数の段に分割し、搬入路を多数の位置に設けて、各段から別個にセグメントを搬入、取付するような手段を採用している。

課題を解決するための手段

0004

本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、縦長形状、あるいは横長形状のトンネルにおいても、セグメントを所定の位置まで迅速に搬送、取付することができる、シールド掘進機のセグメント供給および組立取り付け装置を提供することを目的とする。また本発明は、セグメントの搬入路を多数の段に設けることなく搬送、取付を行うことができる、シールド掘進機のセグメント供給および組立取り付け装置を提供することを目的とする。

0005

上記のような目的を達成するために、本発明のシールド掘進機のセグメント供給および組立装置は、シールド掘進機内部に複数のセグメント供給および組立装置を設置し、セグメント供給および組立装置はセグメント把持具を備え、複数のセグメント供給および組立装置の配置間隔を、ひとつのセグメント供給および組立装置の把持具によって把持したセグメントを、隣接するセグメント供給および組立装置の把持具で把持できる距離に配置して構成した、シールド掘進機のセグメント供給および組立装置を特徴としたものである。

0006

下図面を参照しながら本発明のシールド掘進機のセグメント供給および組立装置の実施例について説明する。

0007

<イ>回転式セグメント供給および組立装置。(図1、2)
シールド掘進機内部に複数基のセグメント供給および組立装置を設置する。この供給および組立装置として、図1、2に例では回転式セグメント供給および組立装置1を設置する。(なお各図では複数の回転式セグメント供給および組立装置1を同一の鉛直基盤上に設置した状態を示しているが、これは説明のための模式図であり、実際には同一の基盤上に設置する必要はない。)
回転式セグメント供給および組立装置1は、回転体11と、セグメント把持具12とによって構成する。回転体11は、トンネルの延長方向の軸を中心に回転自在の躯体であるが、図の実施例のような円盤体である必要はなく、他の各種の公知の構造を使用することができる。セグメント把持具12は、回転体11と一体で回転軌跡上を移動し、かつジャッキ13によってトンネル中心軸に対して放射方向に出入り可能な固定部材である。この把持具12としては例えばボルトを使用し、一方セグメントAにはナットを設けて、このボルトとナットとの連結によってセグメントAを把持するような簡単な構造を採用できる。

0008

<ロ>セグメント供給および組立装置の間隔。
シールド掘進機内部に設置した複数の回転式セグメント供給および組立装置1は、一定の間隔を保った状態で配置する。すなわち、ひとつの回転式セグメント供給および組立装置1の把持具12によって把持したセグメントAを回転供給および組立した場合に、同一のセグメントAを、隣接する回転式セグメント供給および組立装置1の把持具12で把持できる距離に配置する。その場合にセグメントAは裏面、表面の両面から把持できるように構成する。例えばアイボルトピン、爪、バキュウムなど、公知の各種の把持装置を利用することができる。

0009

<ハ>セグメントの供給および組立作業
例えば縦長のシールド掘進機において、図1に示すように縦方向に3層にわたってセグメント供給および組立装置1を設置した場合の作動を図2において説明する。例えば最下段にセグメントAの搬入路Bを設けた場合に、台車によって運搬してきたセグメントAを、まず最下段の回転式セグメント供給および組立装置1の把持具12によって把持する。その後、回転体11を180度回転して中段のセグメント供給および組立装置1Mの側に向けて停止する。このセグメントAを、中段のセグメント把持装置1Mによって把持し、回転体11を180度回転して上段のセグメント供給および組立装置1Hの側に向けて停止する。 このセグメントAを、上段のセグメント把持装置1Hによって把持する。回転式セグメント供給および組立装置1は、回転体11と一体で回転軌跡上を移動し、かつ放射方向に出入り可能なセグメント把持具12を備えているから、回転体11を所定の位置で停止し、次に放射方向へ延長することによってセグメントAを所定の位置に仮固定できる。 その状態のセグメントAを、隣接するセグメントにボルトで連結することによって、1リング分のセグメントリングを形成することができる。

0010

<ホ>移動式セグメント供給および組立装置。(図3、4)
シールド掘進機内部に、複数のセグメント供給および組立装置を設置する。図3、4の例はセグメント供給および組立装置として、移動式セグメント把持装置2を採用する実施例である。この移動式セグメント供給および組立装置2は、トンネルの延長方向を横断する面上を移動する移動体21と、この移動体21に一体で、トンネルの横断面内を移動するセグメント把持具22とによって構成する。移動体21は、例えばトンネルの横断面に平行な支柱23にスライド可能に取り付けた基台と、基台に対して直交方向に移動可能な滑台とによって構成すれば、モーターなどの駆動によって、トンネルの横断面内をX,Y方向に移動可能に構成することができる。この移動体21には、さらにトンネルの中心軸方向に平行な回転伸縮軸24を、坑口側に向けて突設する。そしてこの回転伸縮軸24の先端に、セグメント把持具22を取り付ける。すると、移動体21はトンネルの横断面においてX,Y方向に移動可能であり、かつ移動体21に取り付けた把持具22は回転自在であり、さらにトンネルの軸方向に伸縮自在であるから、各装置の可移範囲内においてセグメントAを所望の姿勢で移動したり、所望の位置まで供給および組立することが可能となる。

0011

<ヘ>セグメント供給および組立装置の配置間隔。
移動式セグメント供給および組立装置2の配置間隔は、ひとつの移動式セグメント供給および組立装置2の把持具22によって把持したセグメントAを、隣接する移動式セグメント供給および組立装置2の把持具22で把持できる距離に配置して構成する。

0012

<ト>セグメントの供給および組立作業。
例えば縦長のシールド掘進機において、図3,4に示すように縦方向に2層にわたってセグメント供給および組立装置2を設置した場合について説明する。例えば最下部にセグメント搬入路Bを設けた場合に、台車によって運搬してきたセグメントAを、まず下段の移動式セグメント供給および組立装置2Lによって把持する。 その後、回転伸縮軸24を介して把持具を180度回転し、下段の移動式セグメント供給および組立装置2Lの移動体21を移動可能な最上部まで上昇する。 一方、上段の移動式セグメント供給および組立装置2Hは、その移動体21を最下部に下ろして待機させておき、下段の供給および組立装置2Lの最上部に達したセグメントAを把持する。移動式セグメント把持装置2は、移動体と、回転伸縮軸24を備えているから、移動体21を所定の位置で停止し、回転伸縮軸24を回転、伸縮させることによってセグメントAを所定の位置に仮固定できる。その状態のセグメントAを、隣接するセグメントAにボルトで連結することによって、1リング分のセグメントリングを形成することができる。

0013

<チ>回転式、移動式供給および組立装置の組み合わせ。(図5、6、7)
シールド掘進機の内部に、セグメント供給および組立装置として、前記した回転式セグメント供給および組立装置1と、移動式セグメント供給および組立装置2を配置する例であり、図7には実際にシールド掘進機内部に設置した例を示す。 両供給および組立装置1、2の設置間隔は、ひとつの回転式セグメント供給および組立装置1(もしくは移動式)の把持具12によって把持したセグメントAを、隣接する移動式セグメント供給および組立装置2(もしくは回転式)の把持具22で把持できる距離に配置して構成する。供給および組立の際には、例えば最下部にセグメント搬入路Bを設け、かつ下段に回転式セグメント供給および組立装置1を、上段に移動式セグメント供給および組立装置2を設けた場合に、台車によって運搬してきたセグメントAを、まず下段の回転式セグメント供給および組立装置1によって把持する。その後、下段の回転式セグメント供給および組立装置1の回転体11を180度回転する。一方、上段の移動式セグメント供給および組立装置2は、その移動体21を最下部に下ろして待機させておき、下段の回転式セグメント供給および組立装置1の最上部に達したセグメントAを把持する。上段の移動式セグメント把持装置2は、移動体21と、回転伸縮軸24を備えているから、移動体21を所定の位置で停止し、回転伸縮軸24を回転することによってセグメントAを所定の位置に仮固定できる。その状態のセグメントAを、隣接するセグメントAにボルトで連結することによって、1リング分のセグメントリングを形成することができる。下段に移動式セグメント供給および組立装置2を、上段に回転式セグメント供給および組立装置1を配置した場合、あるいは両供給および組立装置1、2をさらに3段、4段と交互に配置した場合も同様である。

0014

<リ>横長のトンネルの場合。以上の例では、縦長のトンネルにおけるセグメントの搬送、固定について説明した。しかし横長のトンネルにおいて、例えば右端にセグメントAの搬入路Bを設けた場合でも同様にして、セグメントAを順次受け渡して搬入路Bから離れた位置までセグメントAを搬送して固定することができる。

図面の簡単な説明

0015

本発明のシールド掘進機のセグメント供給および組立装置は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
<イ>縦長、横長のシールドトンネルにおいても、セグメントの複数本の搬入路を設置する必要がなく、1本の搬入路を利用して1系統搬送経路を介して、どのような位置のセグメントであっても、確実に供給でき、組み立てることができる。
<ロ>複数本の搬入路を設ける場合に比較して、1本の搬入路であればコスト的に有利となり、同時に複数本の搬入路を設ける場合に比較して坑内占有面積が減少するから、スペースを有効に利用することができる。
<ハ>縦長のセグメントの場合にはセグメントを高所で取り扱う必要があるが、本発明の供給および組立装置であれば、供給および組立の同一動作の繰り返しであるから、安全で高速に供給および組立作業を行うことができる。

0016

図1本発明のシールド掘進機のセグメント供給および組立装置の実施例の説明図。
図2図1に示すセグメント供給および組立装置の作動の説明図。
図3セグメント供給および組立装置の他の実施例の説明図。
図4図3に示すセグメント供給および組立装置の作動の説明図。
図5セグメント供給および組立装置の他の実施例の説明図。
図6図5に示すセグメント供給および組立装置の作動の説明図。
図7シールド掘進機に設置した状態の実施例の説明図。

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