特許 6042735 セグメント送込み装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6042735

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】セグメント送込み装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/40 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/40 C

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-14397(P2013-14397)

(22)【出願日】2013年1月29日

(65)【公開番号】特開2014-145194(P2014-145194A)

(43)【公開日】2014年8月14日

【審査請求日】2015年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000140292

【氏名又は名称】株式会社奥村組

(73)【特許権者】

【識別番号】390026549

【氏名又は名称】小西咲株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002170

【氏名又は名称】特許業務法人翔和国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076532

【弁理士】

【氏名又は名称】羽鳥 修

(74)【代理人】

【識別番号】100107205

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 秀一

(72)【発明者】

【氏名】根来 将司

(72)【発明者】

【氏名】中辻 康智

(72)【発明者】

【氏名】宇留間 高広

(72)【発明者】

【氏名】有川 健

(72)【発明者】

【氏名】粟井 光夫

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０４−０３７６９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−３３６４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０３１５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０３２２２０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ １１／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シールド工法によるシールド工事において、シールド掘進機に後続して形成されたセグメントによるトンネル覆工体の内部を経て、搬送台車によってシールド掘進機の後方まで搬送されてきたセグメントを、スキンプレートの内部に配置されたセグメント組立て用のエレクタ装置の近傍まで送り込むセグメント送込み装置であって、
前記トンネル覆工体のインバート部に設置される固定ガイド部と、該固定ガイド部に案内されて前記トンネル覆工体の軸方向にスライド移動するスライド移動部とからなり、
前記固定ガイド部は、円弧状の断面形状を備える前記セグメントの外周面の中央部分を挟んだ両側が載置されて前記セグメントを摺動可能に支持する固定側支持レール部を有すると共に、前記トンネル覆工体の軸方向に所定の間隔をおいて、逆送防止用爪部材を複数箇所に備えており、
前記スライド移動部は、円弧状の断面形状を備える前記セグメントの外周面の中央部分を挟んだ両側が載置されて前記セグメントを摺動可能に支持するスライド側支持レール部を有すると共に、前記トンネル覆工体の軸方向に所定の間隔をおいて、供給用爪部材を複数箇所に備えており、
前記逆送防止用爪部材と前記供給用爪部材とは、前記固定側支持レール部や前記スライド側支持レール部のセグメント載置面に対して上下に進退可能に突出して設けられていると共に、前記エレクタ装置に向けた前記トンネル覆工体の軸方向前方側にセグメント当接面を有しており、且つ該セグメント当接面から前記トンネル覆工体の軸方向後方に向って下方に傾斜する傾斜部を備えていることで、軸方向後方から前記セグメントが前記傾斜部を乗り越えるようにして前記逆送防止用爪部材や前記供給用爪部材の上方を通過する際に、前記逆送防止用爪部材や前記供給用爪部材は、前記セグメント載置面より下方に没入するようになっているセグメント送込み装置。

【請求項2】

前記固定側支持レール部や前記スライド側支持レール部の前記セグメント載置面に、摺動促進層が設けられている請求項１記載のセグメント送込み装置。

【請求項3】

前記摺動促進層が、前記セグメント載置面に取り付けられたナイロンプレート又はテフロン（登録商標）シートによって形成されている請求項２記載のセグメント送込み装置。

【請求項4】

前記逆送防止用爪部材や前記供給用爪部材は、前記スライド移動部のスライド方向と垂直な方向に延設する回転軸を中心に回転するプレート状金具からなり、前記セグメントが上方を通過していない状態で、前記セグメント当接面が前記セグメント載置面より上方に突出するように付勢されている請求項１〜３のいずれか１項記載のセグメント送込み装置。

【請求項5】

前記スライド移動部は、油圧によって作動して前記トンネル覆工体の軸方向にスライド移動するようになっている請求項１〜４のいずれか１項記載のセグメント送込み装置。

【請求項6】

前記シールド掘進機は、泥土圧式シールド掘進機となっており、前記スライド移動部を作動させる油圧を、スクリュウコンベアの油圧系統から得るようになっている請求項５項記載のセグメント送込み装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セグメント送込み装置に関し、特に、搬送台車によってシールド掘進機の後方まで搬送されてきたセグメントを、スキンプレートの内部に配置されたセグメント組立て用のエレクタ装置の近傍まで送り込むセグメント送込み装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シールド工法は、シールド掘進機の先端の切端面を、泥土、泥水、圧気等による圧力によって押え付けつつカッターによって地山を掘削すると共に、シールド掘進機の後方にセグメントによるトンネル覆工体を順次組み立てながら地中にトンネルを掘進してゆく工法である。また、シールド工法では、円筒状の外殻体であるスキンプレートの内部に、切端面を切削するカッターや、掘削土砂が充填される隔室や、掘削土砂の排出装置や、伸縮可能なシールドジャッキや、セグメントを組み立てるエレクタ装置等を備えており、スキンプレートの内部で組み立てた、直前のトンネル覆工体から反力を取りながら、シールドジャッキよってスキンプレートを掘進方向前方に押し出し、押し出した後のスキンプレートの内側面にさらにトンネル覆工体を組み立てる作業を繰り返すことで、シールドトンネルを形成して行くようになっている。

【0003】

そして、シールド工法によるシールド工事では、シールド掘進機の前進に伴って、スキンプレートの内部に設置されたエレクタ装置の近傍まで、セグメントを送り込む必要がある一方で、エレクタ装置の後方の作業空間は、掘削土砂の排出装置や各種の駆動・制御装置等が設けられていて、狭隘な空間となっており、複数のセグメントをエレクタ装置の近傍まで一度に搬送することは困難である。このため、シールド掘進機に後続して形成されたトンネル覆工体の内部を経て、搬送台車によってシールド掘進機の後方まで搬送されてきた複数のセグメントを、１ピースづつ、ローラコンベアやホイスト式の搬送装置を用いて、エレクタ装置の近傍まで送り込む方法が採用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３０３８３５５号公報

【特許文献2】特許第３０９８７４５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、従来のセグメントを１ピースづつエレクタ装置の近傍まで送り込む方法では、特にトンネル覆工体の内径が、例えば２０００〜３０００ｍｍ程度の小口径や中口径のものであると、ホイスト式の搬送装置は、吊り代を確保できなくなるため採用することが困難になる。また、トンネル覆工体のインバート部に設置したローラコンベア上を滑らせながらセグメントを送り込む方法では、重量物であるセグメントを、狭隘な空間で作業員の手作業によって押しながら搬送することになるため、作業員の身体的負担が大きくなると共に、トンネルに勾配がある場合には、セグメントの逸送や滑動を生じることがある。さらに、セグメント同士の接触等が生じやすくなるため、特にセグメントが鉄筋コンクリート製のものであると、割れや欠けが生じて品質上の問題を生じることことがある。

【0006】

本発明は、搬送台車によってシールド掘進機の後方まで搬送されてきたセグメントを、エレクタ装置の近傍まで送り込む際に、作業員の手作業を大幅に軽減できると共に、トンネルに勾配がある場合でもセグメントの逸送や滑動が生じるのを回避することができ、またセグメント同士の接触等が生じるのを回避することのできるセグメント送込み装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、シールド工法によるシールド工事において、シールド掘進機に後続して形成されたセグメントによるトンネル覆工体の内部を経て、搬送台車によってシールド掘進機の後方まで搬送されてきたセグメントを、スキンプレートの内部に配置されたセグメント組立て用のエレクタ装置の近傍まで送り込むセグメント送込み装置であって、前記トンネル覆工体のインバート部に設置される固定ガイド部と、該固定ガイド部に案内されて前記トンネル覆工体の軸方向にスライド移動するスライド移動部とからなり、前記固定ガイド部は、円弧状の断面形状を備える前記セグメントの外周面の中央部分を挟んだ両側が載置されて前記セグメントを摺動可能に支持する固定側支持レール部を有すると共に、前記トンネル覆工体の軸方向に所定の間隔をおいて、逆送防止用爪部材を複数箇所に備えており、前記スライド移動部は、円弧状の断面形状を備える前記セグメントの外周面の中央部分を挟んだ両側が載置されて前記セグメントを摺動可能に支持するスライド側支持レール部を有すると共に、前記トンネル覆工体の軸方向に所定の間隔をおいて、供給用爪部材を複数箇所に備えており、前記逆送防止用爪部材と前記供給用爪部材とは、前記固定側支持レール部や前記スライド側支持レール部のセグメント載置面に対して上下に進退可能に突出して設けられていると共に、前記エレクタ装置に向けた前記トンネル覆工体の軸方向前方側にセグメント当接面を有しており、且つ該セグメント当接面から前記トンネル覆工体の軸方向後方に向って下方に傾斜する傾斜部を備えていることで、軸方向後方から前記セグメントが前記傾斜部を乗り越えるようにして前記逆送防止用爪部材や前記供給用爪部材の上方を通過する際に、前記逆送防止用爪部材や前記供給用爪部材は、前記セグメント載置面より下方に没入するようになっているセグメント送込み装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。

【0008】

そして、本発明のセグメント送込装置は、前記固定側支持レール部や前記スライド側支持レール部の前記セグメント載置面に、摺動促進層が設けられていることが好ましい。

【0009】

また、本発明のセグメント送込み装置は、前記摺動促進層が、前記セグメント載置面に取り付けられたナイロンプレート又はテフロン（登録商標）シートによって形成されていることが好ましい。

【0010】

さらに、本発明のセグメント送込み装置は、前記逆送防止用爪部材や前記供給用爪部材が、前記スライド移動部のスライド方向と垂直な方向に延設する回転軸を中心に回転するプレート状金具からなり、前記セグメントが上方を通過していない状態で、前記セグメント当接面が前記セグメント載置面より上方に突出するように付勢されていることが好ましい。

【0011】

さらにまた、本発明のセグメント送込み装置は、前記スライド移動部が、油圧によって作動して前記トンネル覆工体の軸方向にスライド移動するようになっていることが好ましい。

【0012】

また、本発明のセグメント送込み装置は、前記シールド掘進機が、泥土圧式シールド掘進機となっており、前記スライド移動部を作動させる油圧を、スクリュウコンベアの油圧系統から得るようになっていることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明のセグメント送込み装置によれば、搬送台車によってシールド掘進機の後方まで搬送されてきたセグメントを、エレクタ装置の近傍まで送り込む際に、作業員の手作業を大幅に軽減できると共に、トンネルに勾配がある場合でもセグメントの逸送や滑動が生じるのを回避することができ、またセグメント同士の接触等が生じるのを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の好ましい一実施形態に係るセグメント送込み装置によって、シールド掘進機に設けられたエレクタ装置の近傍までセグメントを送り込む情況を説明する略示縦断面図である。

【図2】本発明の好ましい一実施形態に係るセグメント送込み装置の構成を説明する、一部を透視した状態で示す分解斜視図ある。

【図3】逆送防止用爪部材及び供給用爪部材の構成を説明する拡大断面図である。

【図4】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図5】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図6】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図7】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図8】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図9】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図10】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図11】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図12】セグメント送込み装置によってセグメントを送り込む工程を説明する、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の好ましい一実施形態に係るセグメント送込み装置１０は、図１に示すように、例えば泥土圧式のシールド工法によるシールド工事において、シールド掘進機３０に後続して形成されるトンネル覆工体３１を構成するセグメント３３を、搬送台車３２によって搬送されて来たシールド掘進機３０の後方の位置から、シールド掘進機３０のスキンプレート３４の内部に設けられた、セグメントをリング状に組み立てる装置であるエレクタ装置３５の近傍まで、掘削土砂の排出装置３６等との干渉を避けながら一ピースづつ送り込むための装置として採用されたものである。また、本実施形態のセグメント送込み装置１０は、作業員の手作業によることなく、セグメント３３を機械操作によって効率良く安全に送り込むことができるようになっていると共に、トンネルに勾配がある場合でもセグメント３３の逸送や滑動が生じるのを防止できるようなっている。

【0016】

そして、本実施形態のセグメント送込み装置１０は、例えば泥土圧式のシールド工法によるシールド工事において、シールド掘進機３０に後続して形成されたセグメント３３によるトンネル覆工体３１の内部を経て、搬送台車３２によってシールド掘進機３０の後方まで搬送されてきたセグメント３３を、スキンプレート３４の内部に配置されたセグメント組立て用のエレクタ装置３５の近傍まで送り込むための装置であって、図２にも示すように、トンネル覆工体３１のインバート部３１ａに設置される固定ガイド部１１と、固定ガイド部１１に案内されてトンネル覆工体３１の軸方向Ｘにスライド移動するスライド移動部１２とからなる。

【0017】

固定ガイド部１１は、円弧状の断面形状を備えるセグメント３３の外周面の中央部分を挟んだ両側が載置されてセグメント３３を摺動可能に支持する固定側支持レール部１３を有すると共に、トンネル覆工体３１の軸方向Ｘに所定の間隔をおいて、逆送防止用爪部材１４を複数箇所に備えている。スライド移動部１２は、円弧状の断面形状を備えるセグメント３３の外周面の中央部分を挟んだ両側が載置されてセグメント３３を摺動可能に支持するスライド側支持レール部１５を有すると共に、トンネル覆工体３１の軸方向Ｘに所定の間隔をおいて、供給用爪部材１６を複数箇所に備えている。

【0018】

これらの逆送防止用爪部材１４と供給用爪部材１６とは、図３にも示すように、固定側支持レール部１３やスライド側支持レール部１５のセグメント載置面１３ａ，１５ａに対して上下に進退可能に突出して設けられていると共に、エレクタ装置３５に向けたトンネル覆工体３１の軸方向Ｘの前方側にセグメント当接面１４ａ，１６ａを有しており、且つこのセグメント当接面１４ａ，１６ａからトンネル覆工体３１の軸方向Ｘの後方に向って下方に傾斜する傾斜部１４ｂ，１６ｂを備えていることで、軸方向Ｘの後方からセグメント３３が傾斜部１４ｂ，１６ｂを乗り越えるようにして逆送防止用爪部材１４や供給用爪部材１６の上方を通過する際に、逆送防止用爪部材１４や供給用爪部材１６は、セグメント載置面１３ａ，１５ａより下方に没入するようになっている（図３の２点鎖線参照）。

【0019】

また、本実施形態では、固定側支持レール部１３やスライド側支持レール部１５のセグメント載置面１３ａ，１５ａに、摺動促進層１３ｂ，１５ｂが設けられている（図２参照）。

【0020】

さらに、本実施形態では、逆送防止用爪部材１４や供給用爪部材１６は、スライド移動部１２のスライド方向でもあるトンネル覆工体３１の軸方向Ｘと垂直又は略垂直な方向に延設する回転軸１７を中心に回転するプレート状金具からなり、セグメント３３が上方を通過していない状態で、セグメント当接面１４ａ，１６ａがセグメント載置面１３ａ，１５ａより上方に突出するように、例えばバネ１８によって付勢された状態となっている（図３参照）。

【0021】

本実施形態では、シールド掘進機３０は、内径が例えば２０００〜３０００ｍｍ程度のトンネル覆工体を形成することが可能な、好ましくは泥土圧式の、小口径や中口径のシールド掘進機となっている。シールド掘進機３０は、外殻体を構成する円筒状のスキンプレート３４の内部に、掘削土砂が充填収容される隔室３７ａを形成する隔壁３７や、回転カッター３８を回転駆動する駆動装置３９や、シールドジャッキ４０や、エレクタ装置３５や、排出装置３６を構成するスクリューコンベア３６ａ、排泥管３６ｂ等を備えている。シールド掘進機３０には、スキンプレート３４の先端開口面を覆うようにして、回転カッター３８が、隔壁３７によって回転可能に支持された状態で設けられている。

【0022】

また、本実施形態では、シールド掘進機３０に後続して形成されたトンネル覆工体３１の内部には、敷設された軌道４１に沿って走行可能な搬送台車３２が設けられており、この搬送台車３２によって、例えば発進立坑で積み込まれたセグメント３３を、シールド掘進機３０の後方まで、複数ピース同時に搬送できるようになっている。搬送されてきたセグメント３３は、トンネル覆工体３１の内部に設置された例えばホイスト式の搬送装置４２によって、一ピースづつ吊り上げられて９０°方向転換された後に、トンネル覆工体３１のインバー部３１ａに排出装置３６等との干渉を避けた状態で設置されたセグメント送込み装置１０の上に、順次載置され、このセグメント送込み装置１０を用いて、一ピースづつ、エレクタ装置３５の近傍まで送り込まれることになる。

【0023】

そして、本実施形態では、セグメント送込み装置１０は、上述のように、固定ガイド部１１とスライド移動部１２とからなり、トンネル覆工体３１のインバー部３１ａに、掘削土砂の排出装置３６等との干渉を避けた状態で設置されて、例えばホイスト式の搬送装置４２によって一ピースづつ供給されるセグメント３３を、エレクタ装置３５の近傍まで順次送り込むようになっている。

【0024】

固定ガイド部１１は、図２に示すように、例えば縦長矩形の平面形状を備える、セグメント３３の軸方向Ｘの幅（長さ）Ｌ1の３倍以上の長さを有する鋼製のプレート状の部材であって、底面プレート部１９と、底面プレート部１９の両側の長辺に沿った側縁部に、当該長辺の全長に亘って各々設けられた、一対の固定側支持レール部１３とを含んで構成されている。底面プレート部１９の底面１９ａは、トンネル覆工体３１のインバー部３１ａの湾曲形状に沿った、断面が円弧状の湾曲面となっている。

【0025】

固定側支持レール部１３は、底面プレート部１９の上面よりも段状に高く突出して設けられており、その上面は、セグメント載置面１３ａとなっている。セグメント載置面１３ａは、本実施形態では、セグメント３３の外周面の湾曲形状に沿った、断面が円弧状の湾曲面となっている。またセグメント載置面１３ａには、爪用開口２０が、セグメント３３の軸方向Ｘの幅Ｌ1よりも僅かに大きな所定の間隔をおいて、固定側支持レール部１３を長さ方向に略三等分割する位置に、各々２箇所に形成されている。これらの爪用開口２０を介して、逆送防止用爪部材１４が、セグメント載置面１３ａに対して上下に進退可能に突出して設けられる。固定側支持レール部１３の内側は、好ましくは中空部分となっており、この中空部分に、逆送防止用爪部材１４や回転軸１７やバネ１８が配置されている。

【0026】

本実施形態では、固定ガイド部１１の底面プレート部１９の上面における、両側の一対の固定側支持レール部１３によって挟まれる凹状部分は、スライド移動部１２のスライド移動を案内するガイド凹部２１となっており、このガイド凹部２１に、スライド移動部１２が、スライド移動可能に収容される。ガイド凹部２１には、両側の固定側支持レール部１３の基端内側面に沿って、上面が平坦な面となった帯状走行プレート２２が、固定側支持レール部１３の全長に亘って延設して各々設けられている。この帯状走行プレート２２の上面を、スライド移動部１２の側面部に取り付けた走行車輪２３が走行することで、スライド移動部１２は、ガイド凹部２１によって案内されて、トンネル覆工体３１の軸方向Ｘにスムーズにスライド移動することが可能になる。

【0027】

また、本実施形態では、両側の固定側支持レール部１３の上面のセグメント載置面１３ａには、各々、摺動促進層１３ｂが設けられている。摺動促進層１３ｂは、表面が滑り易くなる材料や部材として、好ましくはナイロンプレートやテフロン（登録商標）シートを用いて形成することができる。ナイロンプレートやテフロン（登録商標）シート等からなる摺動促進層１３ｂは、これらをセグメント載置面１３ａに沿って敷設すると共に、接着したり固定したりすることによって容易に取り付けることができる。固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａに摺動促進層１３ｂが設けられていることで、スライド移動部１２を軸方向Ｘにスライド移動して、載置されたセグメント３３をエレクタ装置３５に向けて送り込む際に（図５、図８、図１１参照）、セグメント３３の外周面との間の摩擦力を軽減して滑らかに摺動させながら、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａに沿って、セグメント３３を前方に容易に移動させることが可能になる。

【0028】

なお、固定ガイド部１１には、当該固定ガイド部１１をトンネル覆工体３１のインバー部３１ａに固定するための、ボルト定着孔等による固定手段適宜の位置に設けられている。

【0029】

スライド移動部１２は、例えば縦長矩形の平面形状を備える、セグメント３３の軸方向Ｘの幅（長さ）Ｌ1の３倍以上の長さを有する鋼製のプレート状の部材であって、底面プレート部２４と、底面プレート部２４の両側の長辺に沿った側縁部に、当該長辺の全長に亘って各々設けられた、一対のスライド側支持レール部１５とを含んで構成されている。底面プレート部２４の底面２４ａは、平坦な面となっている。

【0030】

スライド側支持レール部１５は、底面プレート部２４の上面よりも段状に高く突出して設けられており、その上面は、セグメント載置面１５ａとなっている。セグメント載置面１５ａは、本実施形態では、セグメント３３の外周面の湾曲形状に沿った、断面が円弧状の湾曲面となっている。またスライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａは、同じように断面が円弧状の湾曲面となっている固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａと共に、同心円弧状の湾曲面を形成している。これによって、セグメント送込み装置１０の上に載置されるセグメント３３は、固定側支持レール部１３とスライド側支持レール部１５とが並設される部分では、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａとスライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａとに跨って、これらの上に同時に載置されることが可能になる。

【0031】

さらに、セグメント載置面１５ａには、爪用開口２０が、セグメント３３の軸方向Ｘの幅Ｌ1よりも僅かに大きな所定の間隔をおいて、スライド側支持レール部１５を長さ方向に略三等分割する位置に、各々２箇所に形成されている。これらの爪用開口２０を介して、供給用爪部材１６が、セグメント載置面１５ａに対して上下に進退可能に突出して設けられる。スライド側支持レール部１５の内側は、好ましくは中空部分となっており、この中空部分に、供給用爪部材１６や回転軸１７やバネ１８が配置されている。

【0032】

本実施形態では、スライド移動部１２の両側のスライド側支持レール部１５の外側の側面部には、軸方向Ｘに所定の間隔をおいて、走行車輪２３が、複数箇所に各々取り付けられている。これらの走行車輪２３が、固定ガイド部１１のガイド凹部２１の両側に設けられた帯状走行プレート２２の上面を走行することで、スライド移動部１２は、ガイド凹部２１によって案内されて、トンネル覆工体３１の軸方向Ｘにスムーズにスライド移動することが可能になる。

【0033】

また、本実施形態では、スライド移動部１２の両側のスライド側支持レール部１５の後端部には、軸方向Ｘの後側に配置された供給用爪部材１６との間に、セグメント３３の軸方向Ｘの幅Ｌ1よりも僅かに大きな所定の間隔をおいて、押込み支持台２５が、セグメント載置面１５ａから上方に突出して各々設けられている。これらの押込み支持台２５をセグメント３３の後端面に当接させることによって、当該押込み支持台２５と後側の供給用爪部材１６との間に配置されるセグメント３３を、スライド移動部１２の前方へのスライド移動に伴って、エレクタ装置３５に向けて押し込むことができるようになっている。

【0034】

さらに、本実施形態では、両側のスライド側支持レール部１５の上面のセグメント載置面１５ａには、各々、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａと同様に、摺動促進層１５ｂが設けられている。スライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａに摺動促進層１５ｂが設けられていることで、スライド移動部１２を軸方向Ｘにスライド移動した後に、送り込んだセグメント３３を固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａに載置させた状態のまま、スライド移動部１２のみを固定ガイド部１１側に引き戻す際に（図６、図９、図１２参照）、、セグメント載置面１５ａとセグメント３３の外周面との間の摩擦力を軽減して滑らかに摺動させながら、スライド移動部１２のみを、固定ガイド部１１側に容易にスライド移動させることが可能になる。

【0035】

なお、スライド移動部１２には、例えば底面プレート部２４の下方に配置されて、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対してスライド移動させるための、各種の駆動機構が設けられている。

【0036】

ここで、スライド移動部１２の駆動機構は、油圧によって作動してスライド移動部１２をトンネル覆工体３１の軸方向Ｘにスライド移動させるものとなっていることが好ましい。本実施形態では、シールド掘進機３０は、泥土圧式のシールド掘進機となっており（図１参照）、またエレクタ装置３５によってセグメント３３を組み立ててトンネル覆工体３１を形成する工程では、シールド掘進機３０の例えばスクリューコンベア３６ａは、作動させる必要はないので、セグメント３３の組立て時にスライド移動部１２の駆動機構を作動させる油圧を、スクリューコンベア３６ａの油圧系統から得ることが可能になって、油圧ポンプ等を新たに設けることなく、スライド移動部１２を効率良く駆動することが可能になる。

【0037】

上述の構成を備える本実施形態のセグメント送込み装置１０によれば、以下のようにして、トンネル覆工体３１を形成するためのセグメント３３を、シールド掘進機３０の後方から、エレクタ装置３５に向けて、１ピースづつ順次容易に送り込むことができる。

【0038】

すなわち、本実施形態では、図１に示すように、一部がシールド掘進機３０のスキンプレート３４の内部に形成されている、トンネル覆工体３１の先端部分のインバー部３１ａにおいて、セグメント送込み装置１０を、排出装置３６等との干渉を避けつつ、エレクタ装置３５の近傍から排出装置３６をかわした位置まで後方に延設させた状態で、固定ガイド部１１をインバー部３１ａに固定することで、当該セグメント送込み装置１０を排出装置３６等の下方のインバー部３１ａに設置する。

【0039】

しかる後に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２を固定ガイド部１１の軸方向Ｘの後端部まで後退させた状態で、ホイスト式の搬送装置４２によって吊り上げられて１ピースづつ搬送されてきたセグメント３３を、これの軸方向をトンネル覆工体３１の軸方向Ｘに沿わせると共に、円弧状の外周面を、固定ガイド部１１の固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａ及びスライド移動部１２のスライド側支持レール部１５の載置面１５ａに載置して、セグメント送込み装置１０における、軸方向Ｘの後側に配置された逆送防止用爪部材１４及び供給用爪部材１６と、スライド側支持レール部１５の後端部の押込み支持台２５との間の部分に設置する。

【0040】

次に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して、当該スライド移動部１２の１／３程度の長さ分、軸方向Ｘの前方にスライド移動させることにより、セグメント３３を、後端面に押込み支持台２５を当接させつつ、固定ガイド部１１の固定側支持レール部１３における、後側の逆送防止用爪部材１４と前側の逆送防止用爪部材１４との間の部分まで前進させる。このようにしてセグメント３３を前進させる際に、セグメント３３は、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａに、外周面を摺動させながら移動してゆくことになる。

【0041】

また、セグメント３３は、固定側支持レール部１３に沿って前進してゆく際に、セグメント載置面１３ａから上方に突出する後側の逆送防止用爪部材１４を通過することになるが、セグメント３３は、軸方向Ｘの後方から傾斜部１４ｂを乗り越えるようにして、逆送防止用爪部材１４の上方を通過することになるので、逆送防止用爪部材１４は、セグメント３３の重量によってセグメント載置面１３ａより下方に没入することになる（図３参照）。これによって、セグメント３３の摺動を逆送防止用爪部材１４によって阻害することなく、セグメント３３をセグメント載置面１３ａに沿ってスムーズに前進させることが可能になる。セグメント３３が通過した後、逆送防止用爪部材１４は、例えばバネ１８の付勢力によって、セグメント載置面１３ａから突出する状態に復帰する。

【0042】

次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して、軸方向Ｘの後方にスライド移動させることにより、前進させたセグメント３３を残置したまま、スライド移動部１２のみを固定ガイド部１１の軸方向Ｘの後端部まで後退させる。このようにしてスライド移動部１２のみを後退させる際に、スライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａは、前進させたセグメント３３を固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａに載置した状態のまま、セグメント３３の外周面に沿って摺動しながら後方にスライド移動してゆくことになる。

【0043】

ここで、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して軸方向Ｘの後方にスライド移動させる際に、セグメント３３が、スライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａとの摩擦力によって、セグメント載置面１５ａに載置された状態のまま、スライド移動部１２と共に後方に移動しようとした場合でも、セグメント３３の後端面が、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａから突出する状態に復帰した、逆送防止用爪部材１４のセグメント当接面１４ａに当接することで、後方への移動が阻止されて、セグメント３３は、逆送りされることなく、固定側支持レール部１３の後側の逆送防止用爪部材１４と前側の逆送防止用爪部材１４との間の部分に残置された状態を保持することになる。

【0044】

また、スライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａから突出する後側の供給用爪部材１６は、スライド移動部１２が軸方向Ｘの後方にスライド移動する際に、残置されたセグメント３３の端面と干渉することになるが、スライド移動部１２の軸方向Ｘの後方へのスライド移動に伴って、残置されたセグメント３３は、軸方向Ｘの後方から後側の供給用爪部材１６の傾斜部１６ｂを乗り越えるようにして、供給用爪部材１６の上方を通過することになるので、供給用爪部材１６は、セグメント３３の重量によってセグメント載置面１５ａより下方に没入することになる（図３参照）。これによって、セグメント載置面１５ａの摺動を供給用爪部材１６によって阻害することなく、スライド移動部１２を後退さることが可能になる。セグメント３３を通過した後、供給用爪部材１６は、例えばバネ１８の付勢力によって、セグメント載置面１５ａから突出する状態に復帰する。

【0045】

次に、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２を固定ガイド部１１の軸方向Ｘの後端部まで後退させた状態で、セグメント送込み装置１０における、残置されたセグメント３３の後方の、軸方向Ｘの後側に配置された逆送防止用爪部材１４及び供給用爪部材１６と、スライド側支持レール部１５の後端部の押込み支持台２５との間の部分に、ホイスト式の搬送装置４２によって吊り上げられて１ピースづつ搬送されてきたセグメント３３を、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａ及びスライド側支持レール部１５の載置面１５ａに載置することで設置する。

【0046】

次に、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して、当該スライド移動部１２の１／３程度の長さ分、軸方向Ｘの前方にスライド移動させることにより、２ピースのセグメント３３を、後端面に後側の供給用爪部材１６のセグメント当接面１６ａや押込み支持台２５を当接させつつ、固定ガイド部１１の固定側支持レール部１３における前側の逆送防止用爪部材１４よりも前方側の部分や、前側の逆送防止用爪部材１４と後側の逆送防止用爪部材１４の間の部分まで前進させる。このようにして２ピースのセグメント３３を同時に前進させる際に、各々のセグメント３３は、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａに、外周面を摺動させながら移動してゆくことになる。

【0047】

また、２ピースのセグメント３３は、固定側支持レール部１３に沿って前進してゆく際に、セグメント載置面１３ａから上方に突出する前側や後側の逆送防止用爪部材１４を通過することになる。２ピースのセグメント３３は、上述と同様に、軸方向Ｘの後方から傾斜部１４ｂを乗り越えるようにして、前側や後側の逆送防止用爪部材１４の上方を通過することになるので、これらの逆送防止用爪部材１４は、セグメント３３の重量によってセグメント載置面１３ａより下方に没入することになる（図３参照）。これによって、２ピースのセグメント３３の摺動を逆送防止用爪部材１４によって阻害することなく、各々のセグメント３３をセグメント載置面１３ａに沿って前進させることが可能になる。セグメント３３が通過した後、各々の逆送防止用爪部材１４は、例えばバネ１８の付勢力によって、セグメント載置面１３ａから突出する状態に復帰する。

【0048】

次に、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して、軸方向Ｘの後方にスライド移動させることにより、前進させた２ピースのセグメント３３を残置したまま、スライド移動部１２のみを固定ガイド部１１の軸方向Ｘの後端部まで後退させる。このようにしてスライド移動部１２のみを後退させる際に、スライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａは、前進させた２ピースセグメント３３を固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａに各々載置した状態のまま、これらのセグメント３３の外周面に沿って摺動しながら後方にスライド移動してゆくことになる。

【0049】

ここで、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して軸方向Ｘの後方にスライド移動させる際に、各々のセグメント３３が、スライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａとの摩擦力によって、セグメント載置面１５ａに載置された状態のまま、スライド移動部１２と共に後方に移動しようとした場合でも、これらのセグメント３３の後端面が、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａから突出する状態に復帰した、前側や後側の逆送防止用爪部材１４のセグメント当接面１４ａに当接することで、後方への移動が阻止されて、２ピースのセグメント３３は、逆送りされることなく、固定側支持レール部１３の前側の逆送防止用爪部材１４よりも前方側の部分や、前側の逆送防止用爪部材１４と後側の逆送防止用爪部材１４の間の部分に残置された状態を保持することになる。

【0050】

また、スライド側支持レール部１５のセグメント載置面１５ａから突出する前側及び後側の供給用爪部材１６は、スライド移動部１２が軸方向Ｘの後方にスライド移動する際に、残置された２ピースのセグメント３３の端面と各々干渉することになるが、スライド移動部１２の軸方向Ｘの後方へのスライド移動に伴って、残置された各々のセグメント３３は、軸方向Ｘの後方から前側や後側の供給用爪部材１６の傾斜部１６ｂを乗り越えるようにして、供給用爪部材１６の上方を各々通過することになるので、こられの供給用爪部材１６は、セグメント３３の重量によってセグメント載置面１５ａより下方に没入することになる（図３参照）。これによって、セグメント載置面１５ａの摺動を供給用爪部材１６によって阻害することなく、スライド移動部１２を後退さることが可能になる。セグメント３３を通過した後、各々の供給用爪部材１６は、例えばバネ１８の付勢力によって、セグメント載置面１５ａから突出する状態に復帰する。

【0051】

次に、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２を固定ガイド部１１の軸方向Ｘの後端部まで後退させた状態で、セグメント送込み装置１０における、残置された２ピースのセグメント３３の後方の、軸方向Ｘの後側に配置された逆送防止用爪部材１４及び供給用爪部材１６と、スライド側支持レール部１５の後端部の押込み支持台２５との間の部分に、ホイスト式の搬送装置４２によって吊り上げられて１ピースづつ搬送されてきたセグメント３３を、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａ及びスライド側支持レール部１５の載置面１５ａに載置することで設置する。

【0052】

次に、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して、当該スライド移動部１２の１／３程度の長さ分、軸方向Ｘの前方にスライド移動させることにより、３ピースのセグメント３３を、後端面に前側の供給用爪部材１６のセグメント当接面１６ａや後側の供給用爪部材１６のセグメント当接面１６ａや押込み支持台２５を当接させつつ、固定ガイド部１１よりも前方に張り出した、エレクタ装置３５の周方向の軌道の直下部分や（図１参照）、固定ガイド部１１の固定側支持レール部１３における前側の逆送防止用爪部材１４よりも前方側の部分や、前側の逆送防止用爪部材１４と後側の逆送防止用爪部材１４の間の部分まで前進させる。このようにして３ピースのセグメント３３を同時に前進させる際に、各々のセグメント３３は、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａに、外周面を摺動させながら移動してゆくことになる。

【0053】

また、３ピースのセグメント３３が固定側支持レール部１３に沿って前進してゆく際に、後方の２ピースのセグメント３３は、セグメント載置面１３ａから上方に突出する前側や後側の逆送防止用爪部材１４を通過することになる。後方の２ピースのセグメント３３は、上述と同様に、軸方向Ｘの後方から傾斜部１４ｂを乗り越えるようにして、前側や後側の逆送防止用爪部材１４の上方を通過することになるので、これらの逆送防止用爪部材１４は、セグメント３３の重量によってセグメント載置面１３ａより下方に没入することになる（図３参照）。これによって、後方の２ピースのセグメント３３の摺動を逆送防止用爪部材１４によって阻害することなく、各々のセグメント３３をセグメント載置面１３ａに沿って前進させることが可能になる。セグメント３３が通過した後、各々の逆送防止用爪部材１４は、例えばバネ１８の付勢力によって、セグメント載置面１３ａから突出する状態に復帰する。

【0054】

上述のようにして同時に前進した３ピースのセグメント３３のうち、前端部に位置する、固定ガイド部１１よりも前方に張り出した部分に配置されたセグメント３３は、エレクタ装置３５の近傍として、エレクタ装置３５の周方向の軌道の直下部分に送り込まれることになるので、送り込まれた前端部のセグメ３３を、エレクタ装置３５によって把持することで、トンネル覆工体３１の組立作業を容易に且つスムーズに行うことが可能になる。

【0055】

セグメント３３をエレクタ装置３５によって把持したら、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して、軸方向Ｘの後方にスライド移動させることにより、残りの２ピースのセグメント３３を残置したまま、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、スライド移動部１２のみを固定ガイド部１１の軸方向Ｘの後端部まで後退させる。これによって、セグメント送込み装置１０は、図９（ａ）、（ｂ）と同様に、軸方向Ｘの後側に配置された逆送防止用爪部材１４及び供給用爪部材１６と、スライド側支持レール部１５の後端部の押込み支持台２５との間の部分に、ホイスト式の搬送装置４２によって吊り上げられて１ピースづつ搬送されてきたセグメント３３を設置することが可能な状態になるので、以後、図１０（ａ）、（ｂ）〜図１２（ａ）、（ｂ）に示す工程を繰り返すことで、エレクタ装置３５の近傍にセグメント３３を１ピースづつ順次スムーズに送り込みながら、トンネル覆工体３１をリング状に効率良く組み立てて行くことが可能になる。

【0056】

ここで、トンネル覆工体３１をリング状に組み立てて行く際に、最後に組み付けられるセグメントであるＫセグメントは、他のセグメント３３よりも周方向の長さが短い、異なる形状のセグメントとなっているが、Ｋセグメントの後端面に、例えば他のセグメントの断面形状と略同様の形状を有する押込治具を、着脱可能に一体として取り付けておくことにより、この押込治具に、スライド側支持レール部１５の押込み支持台２５や供給用爪部材１６のセグメント当接面１６ａを当接させることで、他のセグメント３３と同様に、Ｋセグメントを、セグメント送込み装置１０によって、シールド掘進機３０の後方から、エレクタ装置３５の近傍まで、容易に送り込むことができる。

【0057】

そして、上述の構成を備える本実施形態のセグメント送込み装置１０によれば、搬送台車３２によってシールド掘進機３０の後方まで搬送されてきたセグメント３３を、エレクタ装置３５の近傍まで送り込む際に、作業員の手作業を大幅に軽減することが可能になると共に、トンネルに勾配がある場合でもセグメント３３の逸送や滑動が生じるのを回避することが可能になり、またセグメント３３同士の接触等が生じるのを回避することが可能になる。

【0058】

すなわち、本実施形態によれば、セグメント送込み装置１０は、トンネル覆工体３１のインバート部３１ａに設置される固定ガイド部１１と、トンネル覆工体３１の軸方向Ｘにスライド移動するスライド移動部１２とからなり、固定ガイド部１１は、セグメント３３を摺動可能に支持する固定側支持レール部１３を有すると共に、逆送防止用爪部材１４を備えており、スライド移動部１２は、セグメント３３を摺動可能に支持するスライド側支持レール部１５を有すると共に、トンネル覆工体３１の軸方向Ｘに所定の間隔をおいて、供給用爪部材１６を備えている。また、逆送防止用爪部材１４と供給用爪部材１６とは、固定側支持レール部１３やスライド側支持レール部１５のセグメント載置面１３ａ，１５ａに対して上下に進退可能に突出して設けられていると共に、前方側のセグメント当接面１４ａ，１６ａと、後方に向って下方に傾斜する傾斜部１４ｂ，１６ｂを備えており、後方からセグメント３３が傾斜部１４ｂ，１６ｂを乗り越えるようにして逆送防止用爪部材１４や供給用爪部材１６の上方を通過する際に、逆送防止用爪部材１４や供給用爪部材１６は、セグメント載置面１３ａ，１５ａより下方に没入するようになっている。

【0059】

これらによって、本実施形態によれば、上述の工程にしたがって、搬送装置４２によって１ピースづつ搬送されてきたセグメント３３を、セグメント送込み装置１０の所定の位置に順次供給しつつ、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して前進させたり後退させたりするだけの簡単な機械操作によって、作業員の手作業によることなく、セグメント３３を１ピースづつ、エレクタ装置３５の近傍まで、効率良く安全に送り込むことが可能になる。

【0060】

また、本実施形態によれば、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して前方にスライド移動することで前進したセグメント３３は、固定側支持レール部１３のセグメント載置面１３ａから突出する逆送防止用爪部材１４のセグメント当接面１４ａに当接することで、後方への移動が阻止されるので、スライド移動部１２を固定ガイド部１１に対して後方に後退させる際のセグメント３３の逆送りを回避できることに加えて、トンネルに勾配がある場合でも、セグメント３３に逸送や滑動が生じるのを、逆送防止用爪部材１４によって阻止して確実に回避することが可能になる。

【0061】

さらに、本実施形態によれば、セグメント送込み装置１０に載置されるセグメント３３は、所定の間隔をおいて配置された逆送防止用爪部材１４や供給用爪部材１６によって区画された、固定側支持レール部１３やスライド側支持レール部１５のセグメント載置面１３ａ，１５ａの３箇所の領域に並べて設置されるので、隣接するセグメント３３の間に逆送防止用爪部材１４や供給用爪部材１６が介在することで、これらのセグメント３３の接触が回避されることになって、当該セグメント送込み装置１０を用いてセグメントを送り込む際に、セグメント３３同志の接触によりセグメント３３に割れや欠けが生じて品質が低下するのを、確実に回避することが可能になる。

【0062】

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、固定ガイド部やスライド移動部は、プレート状の部材である必要は必ずしも無く、枠状の部材等であっても良い。固定ガイド部やスライド移動部に設けられる逆送防止用爪部材や供給用爪部材は、トンネル覆工体の軸方向に所定の間隔をおいて、各々２箇所に設ける必要は必ずしも無く、送り出すセグメントのピース数等に応じて、軸方向に所定の間隔をおいて各々３箇所以上に設けることもできる。逆送防止用爪部材や供給用爪部材は、固定側支持レール部やスライド側支持レール部のセグメント載置面に爪用開口を形成して、この爪用開口を介して上下に進退可能に突出させる必要は必ずしも無く、逆送防止用爪部材や供給用爪部材を、固定側支持レール部やスライド側支持レール部に隣接して設けて、進退可能にセグメント載置面よりも突出させることもできる。

【0063】

また、固定ガイド部の固定側支持レール部の内側に、スライド移動部のスライド側支持レール部を設ける必要は必ずしも無く、固定ガイド部の固定側支持レール部の外側に、スライド移動部のスライド側支持レール部を設けることもできる。固定側支持レール部やスライド側支持レール部は、固定ガイド部やスライド移動部の両側に一対設けられている必要は必ずしも無く、スライド移動部がスライド移動可能な状態で１本又は３本以上設けられていても良い。

【0064】

さらに、シールド掘進機は、泥土圧式シールド掘進機である必要は必ずしも無く、泥水式シールド掘進機等であって良い。スライド移動部は、油圧以外のその他の駆動機構によって作動するものであっても良く、固定側支持レール部やスライド側支持レール部のセグメント載置面に、摺動促進層を設ける必要は必ずも無い。逆送防止用爪部材や供給用爪部材は、ばね以外の付勢手段によってセグメント載置面より上方に突出するように付勢されていても良く、例えば自重の作用によって上方に突出するように付勢されていても良い。

【符号の説明】

【0065】

１０ セグメント送込み装置
１１ 固定ガイド部
１２ スライド移動部
１３ 固定側支持レール部
１３ａ，１５ａ セグメント載置面
１３ｂ，１５ｂ 摺動促進層
１４ 逆送防止用爪部材
１４ａ，１６ａ セグメント当接面
１４ｂ，１６ｂ 傾斜部
１５ スライド側支持レール部
１６ 供給用爪部材
１７ 回転軸
１８ バネ
２５ 押込み支持台
３０ シールド掘進機
３１ トンネル覆工体
３１ａ インバート部
３２ 搬送台車
３３ セグメント
３４ スキンプレート
３５ エレクタ装置
３６ 掘削土砂の排出装置
３６ａ スクリューコンベア
Ｘ トンネル覆工体の軸方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】