特許 6092588 真円保持装置

(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】6092588

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】真円保持装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/40 20060101AFI20170227BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/40 A

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-252480(P2012-252480)

(22)【出願日】2012年11月16日

(65)【公開番号】特開2014-101632(P2014-101632A)

(43)【公開日】2014年6月5日

【審査請求日】2015年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】梶 朋樹

(72)【発明者】

【氏名】折出 健一

(72)【発明者】

【氏名】平山 真治

【審査官】 須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０３−０２５６９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１２−１６２８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１５７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０４１５９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−０３２７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９２７９３（ＪＰ，Ａ）

(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】

シールド掘進機で掘削されたトンネル内面にリング状に覆工されたセグメントの内面を押圧して形状保持する真円保持装置において、
シールド掘進機軸心と平行方向に延びる支持部材上に配設された左右１対のレール上を移動可能な左右１対の移動台と、
前記１対の移動台に夫々立設された上下に伸縮可能な左右1対の伸縮コラムと、
前記1対の伸縮コラムの上端部に亙って架設された上部アーチと、
前記１対の移動台を前記支持部材上を前記軸心と平行方向へ夫々移動駆動する左右１対の移動駆動機構とを備え、
各移動駆動機構は、鉛直面内で屈曲状態と伸長状態とに亙って屈伸可能な１つのリンク機構であって一端部が前記移動台に連結され且つ他端部が前記支持部材に連結されたリンク機構と、このリンク機構を屈曲状態と伸長状態とに亙って駆動可能なアクチュエータとを有することを特徴とする真円保持装置。

【請求項2】

前記リンク機構は、２つのリンク部材を左右方向向きのピン部材によりピン結合して構成され、前記リンク機構の一端部が前記移動台に左右方向向きのピン部材によりピン結合され、前記リンク機構の他端部が前記支持部材に左右方向向きのピン部材によりピン結合されたことを特徴とする請求項１に記載の真円保持装置。

【請求項3】

前記リンク機構は前記移動台の後側に配設され、前記リンク機構の前記他端部は前記支持部材の後端部上に固定された連結台に連結されたことを特徴とする請求項２に記載の真円保持装置。

【請求項4】

前記アクチュエータは前記リンク機構の後側に配設された油圧シリンダからなり、この油圧シリンダの一端部が後側のリンク部材の上部に連結され且つ他端部が前記連結台に連結されたことを特徴とする請求項３に記載の真円保持装置。

【請求項5】

前記アクチュエータ及び前記リンク機構に対して前記移動台と反対側において前記支持部材上に連結台が立設され、前記連結台は前記アクチュエータ及び前記リンク機構に対向するように傾斜した傾斜板を有し、
前記リンク機構の前記他端部と前記アクチュエータの端部が、前記傾斜板に連結されていることを特徴とする請求項1に記載の真円保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールド掘進機で掘削されたトンネル内面にリング状に覆工されたセグメントの内面を押圧して形状保持する真円保持装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

シールド掘進機で掘削されたトンネル内面にリング状に覆工されたセグメントの内面を押圧して真円形状に保持する真円保持装置は、シールド掘進機軸心と平行方向に延びる支持部材（左右１対のサポートビーム）上を前後方向に移動可能な左右１対の移動台と、１対の移動台に夫々立設された左右１対の伸縮コラムと、これらコラムの上端部間に架着された上部アーチと、１対の移動台を前後方向へ移動駆動する左右１対の移動駆動手段とを備えている。

【0003】

シールド掘進機が複数のシールドジャッキの推進力で前進しながら１リング分掘進し、その１リング分の内面にセグメントを覆工する間、真円保持装置は、覆工済の最新の１リング分のセグメントの内面を形状保持する。このとき、真円保持装置はトンネルに対しては定位置を維持し、シールド掘進機のみが前進していく。

【0004】

その後、シールド掘進機が次の１リング分の掘進を開始したとき、次の１リング分のセグメントを形状保持する為に、真円保持装置は、前記１対の移動駆動手段により前記支持部材上を１リング分だけ前進方向へ移動駆動され、次の１リング分のセグメントの内面を形状保持する。従来の真円保持装置においては、前記移動駆動手段として大ストロークの油圧シリンダ（又は油圧ジャッキ）を採用し、その油圧シリンダによって移動台を直接移動駆動していた。

【0005】

特許文献１に記載のセグメントの真円保持装置２０においては、左右１対の支持台車４Ｒ，４Ｌ（移動台）を夫々移動駆動する前後方向向きの左右１対の同調用シリンダ５Ｒ，５Ｌを採用している。これら１対の同調用シリンダ５Ｒ，５Ｌは支持台車４Ｒ，４Ｌが走行するレール２ａの側方近傍に前後方向向きに配設されている。

【0006】

特許文献２に記載の形状保持装置においては、張り出し台１３（支持部材）上に左右１対の移動台１５を移動させる為の左右１対のレール１４を設け、これらレール１４の側方近傍部に前後方向向きの左右１対の移動ジャッキ１７（油圧シリンダ）を設け、これら移動ジャッキ１７により形状保持装置を前後方向へ移動駆動するように構成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平２０００−１９２７９３号公報

【特許文献2】特開平２００１−１１５７９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１，２のセグメントの真円保持装置においては、移動駆動手段として、レールの側方近傍に配置した前後方向向きの油圧シリンダ（移動ジャッキ）を採用しているが、油圧シリンダにより移動台を直接移動駆動する構成であるため、大ストロークの高価な油圧シリンダと、大きな設置スペースが必要となる。例えば、移動台の移動ストローク（油圧シリンダのストローク）をＬとした場合、その油圧シリンダの設置スペースとして約２Ｌ以上の長さのスペースが必要となる。

【0009】

しかも、油圧シリンダの出力ロッドを損傷しないように、機器配置や作業面で種々の配慮が必要となる。特に、特許文献２の形状保持装置のように、油圧シリンダ（移動ジャッキ）が張り出し台の後端外へ張り出すような配置になるケースも多いが、その場合油圧シリンダが損傷しやすく、また損傷防止の為に作業上の制約も多くなる。
本発明の目的は、簡単かつ小型の構成で且つ小型のアクチュエータによって駆動可能な移動駆動手段を備えた真円保持装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１の真円保持装置は、シールド掘進機で掘削されたトンネル内面にリング状に覆工されたセグメントの内面を押圧して形状保持する真円保持装置において、シールド掘進機軸心と平行方向に延びる支持部材上に配設された左右１対のレール上を移動可能な左右１対の移動台と、前記１対の移動台に夫々立設された上下に伸縮可能な左右1対の伸縮コラムと、前記1対の伸縮コラムの上端部に亙って架設された上部アーチと、前記１対の移動台を前記支持部材上を前記軸心と平行方向へ夫々移動駆動する左右１対の移動駆動機構とを備え、各移動駆動機構は、鉛直面内で屈曲状態と伸長状態とに亙って屈伸可能な１つのリンク機構であって一端部が前記移動台に連結され且つ他端部が前記支持部材に連結されたリンク機構と、このリンク機構を屈曲状態と伸長状態とに亙って駆動可能なアクチュエータとを有することを特徴としている。

【0011】

請求項２の真円保持装置は、請求項１の発明において、前記リンク機構は、２つのリンク部材を左右方向向きのピン部材によりピン結合して構成され、前記リンク機構の一端部が前記移動台に左右方向向きのピン部材によりピン結合され、前記リンク機構の他端部が前記支持部材に左右方向向きのピン部材によりピン結合されたことを特徴としている。

【0012】

請求項３の真円保持装置は、請求項２の発明において、前記リンク機構は前記移動台の後側に配設され、前記リンク機構の前記他端部は前記支持部材の後端部上に固定された連結台に連結されたことを特徴としている。

【0013】

請求項４の真円保持装置は、請求項３の発明において、前記アクチュエータは前記リンク機構の後側に配設された油圧シリンダからなり、この油圧シリンダの一端部が後側のリンク部材の上部に連結され且つ他端部が前記連結台に連結されたことを特徴としている。
請求項５の真円保持装置は、請求項１の発明において、前記アクチュエータ及び前記リンク機構に対して前記移動台と反対側において前記支持部材上に連結台が立設され、前記連結台は前記アクチュエータ及び前記リンク機構に対向するように傾斜した傾斜板を有し、前記リンク機構の前記他端部と前記アクチュエータの端部が、前記傾斜板に連結されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0014】

請求項１の発明によれば、１対の移動台を夫々移動駆動する左右１対の移動駆動機構を設け、各移動駆動機構は、鉛直面内で屈曲状態と伸長状態とに亙って屈伸可能な１つのリンク機構であって一端部が前記移動台に連結され且つ他端部が前記支持部材に連結されたリンク機構と、このリンク機構を屈曲状態と伸長状態とに亙って駆動可能なアクチュエータとを有する。

【0015】

それ故、例えば移動駆動機構を移動台の後側に配置する場合、アクチュエータにより、リンク機構を屈曲状態にすることで移動台を後退位置に切換え、リンク機構を伸長状態にすることで移動台を前進位置に切換えることができる。このリンク機構は簡単な小型の構成のもので安価に製作できる。しかも、アクチュエータの出力部材のストロークを増幅して移動台に伝達できるから、アクチュエータも小ストロークの小型・安価なものでよい。

【0016】

しかも、このリンク機構の作動領域が移動台の移動領域と大幅に重複する態様でリンク機構を配置することができるため、シールド掘進機内の狭隘なスペースを有効利用する上で非常に有利である。

【0017】

請求項２の発明によれば、リンク機構の２つのリンク部材を連結するピン結合、リンク機構の一端部を移動台に連結するピン結合、リンク機構の他端部を支持部材に連結するピン結合に、夫々、左右方向向きのピン部材を採用しているため、リンク機構は鉛直面内で
屈曲状態と伸長状態とに亙って屈伸可能なる。

【0018】

請求項３の発明によれば、移動台の後側のスペースを活用して移動駆動機構を配置することができる。
請求項４の発明によれば、アクチュエータである油圧シリンダを後側のリンク部材の後側近傍位置に配置できるため、移動駆動機構のコンパクト化を図る上で有利である。
請求項５の発明によれば、アクチュエータとリンク機構を狭いスペースで屈伸させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施例に係るシールド掘進機の後部と真円保持装置の側面図である。

【図2】セグメントと真円保持装置の背面図である。

【図3】サポートビーム後部と移動台と伸縮コラムと移動駆動機構等の平面図である。

【図4】移動台と伸縮コラムとピン結合機構と付勢機構の側面図である。

【図5】移動台と伸縮コラムとピン結合機構の一部縦断背面図である。

【図6】上部アーチと伸縮コラムとピン結合機構と付勢機構の要部背面図である。

【図7】上部アーチと伸縮コラムとピン結合機構と付勢機構の要部背面図である。

【図8】移動台と伸縮コラムと移動駆動機構の側面図である。

【図9】形状保持開始前のセグメントと真円保持装置の背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を実施するための形態について、実施例に基づいて説明する。

【実施例】

【0021】

図１、図２に示すように、本実施例に係るシールド掘進機１においては、その後胴部材２の内部に、トンネル内面にセグメントを覆工するエレクタ（図示略）と、真円保持装置１０とが設けられている。尚、以下、トンネル掘進の前進方向を前方（図１における左方）、この前方に向いたときの左右方向を左右方向として説明する。

【0022】

真円保持装置１０は、シールド掘進機１の軸心Ａと平行な左右１対のサポートビーム３上に装備される。これら１対のサポートビーム３の前端部は、後胴部材２に固定された本体構造部材４（リングガーダ）に固定されている。トンネルを掘進する際、複数のシールドジャッキ５により覆工済みセグメントＳのうちの前端のセグメントＳに反力をとってシールド掘進機１を前進させ、１リング分掘進する毎に掘進を停止した状態で、１リング分のセグメントＳをトンネル内面に覆工してから、次の１リング分の掘進行なう。尚、１リング分の掘進とその１リング分のセグメント覆工とがトンネル掘進の１サイクルである。この真円保持装置１０は、リング状に覆工済みの最新の１リング分のセグメントの上端側部分を下方から押圧して、トンネル掘進の約１サイクルの間（セグメントＳの外面側に注入されたモルタルの硬化期間を含む）真円形状に保持する装置である。

【0023】

真円保持装置１０は、左右１対のサポートビーム３（これが支持部材に相当する）上を夫々前後方向へ移動自在の左右１対の移動台２０と、これら１対の移動台２０に夫々立設された左右１対の伸縮コラム３０と、１対の伸縮コラム３０の上端部に亙って架設された上部アーチ４０と、１対の伸縮コラム３０の上端部を上部アーチ４０にピン結合する１対のピン結合機構５０と、１対の伸縮コラム３０が鉛直姿勢になるように付勢する左右１対の付勢機構６０（付勢手段）と、左右１対の移動台２０を夫々前後方向へ移動駆動するための左右１対の移動駆動機構７０などを備えている。

【0024】

最初に、移動台２０について説明する。
図１〜図３に示すように、左右のサポートビーム３及び左右の移動台２０は左右対称の構成であるので、右側のサポートビーム３と右側の移動台２０について説明する。
サポートビーム３の後部側部分であるサポートビーム後部３ａの上には、レール６が前後方向に所定長さ（約２リング分の長さ）延びるように配設され、移動台２０の前後１対の遊転輪２１がレール６上を転動して移動台２０がレール６に沿って前後方向へ移動可能である。

【0025】

次に、伸縮コラム３０について説明する。
図１〜図５に示すように、左右１対の伸縮コラム３０は、左右１対の移動台２０に夫々立設され、上下方向に伸縮可能に構成されている。左右の伸縮コラム３０は左右対称のものであるため、右側の伸縮コラム３０について説明する。

【0026】

伸縮コラム３０は、移動台２０に下端部が固定された鉛直姿勢の円筒状の内筒部材３１と、この内筒部材３１に上方から伸縮自在且つ摺動自在に外嵌された円筒状の外筒部材３２と、内筒部材３１と外筒部材３２の内部に鉛直向きに配置されて外筒部材３２を昇降駆動可能な油圧シリンダ３３とを備えている。

【0027】

移動台２０の上端にベース板２２が固定されており、油圧シリンダ３３のシリンダ本体３３ａの下端に固定された連結金具３３ｂは、ベース板２２に固定された連結金具３４に左右方向向きのピン３５を介してピン結合されている。
油圧シリンダ３３の出力ロッド３３ｃの先端の連結金具３６は、外筒部材３２の上端の蓋板３２ａの裏面に固定された連結金具３７に左右方向向きのピン３８を介してピン結合されている。油圧シリンダ３３の出力ロッド３３ｃを退入させると外筒部材３２が下降して図４、図５に示す収縮状態になる。この状態から、油圧シリンダ３３の出力ロッド３３ｃを伸長させると外筒部材３２が上方へ伸長して油圧シリンダ３３のストローク分だけ伸長する。

【0028】

油圧シリンダ３３の往動油室に油圧を供給・排出する油圧ホース３９ａと、油圧シリンダ３３の復動油室に油圧を供給・排出する油圧ホース３９ｂとが接続され、油圧ホース３９ａ，３９ｂを通過させる為のスリット３２ｃ，３２ｂが外筒部材３２に形成されている。

【0029】

次に、上部アーチ４０について説明する。
図１〜図５に示すように、上部アーチ４０は、覆工されたセグメントＳの内径と等しい外径を有する円弧状のもので、円周の約１／５〜１／４程度の周方向長さを有するもので、左右１対の伸縮コラム３０の上端部に亙って架設されている。
上部アーチ４０は、２つのウェブ板４１と内径側フランジ４２と外径側フランジ４３とで断面矩形の閉断面部材に構成されている。セグメントＳを押圧する際にセグメントＳを傷つけないようにするため、上部アーチ４０の外径側フランジ４３の外面には、合成樹脂（例えば、ポリウレタン）製の弾力性のある緩衝板４４が取り付けられている。

【0030】

次に、ピン結合機構５０について説明する。
図２、図４〜図７に示すように、１対の伸縮コラム３０の上端部を、上部アーチ４０にシールド掘進機軸心Ａと平行な軸心回りに回動可能に夫々ピン結合する左右１対のピン結合機構５０が設けられている。左右のピン結合機構５０は左右対称の構成であるため、右側のピン結合機構５０について説明する。

【0031】

このピン結合機構５０は、伸縮コラム３０の外筒部材３２の蓋板３２ａに固定された前後１対の枢支金具５１と、上部アーチ４０の２つのウェブ板４１の右端部に固着された筒状の軸受部材５３と、１対の枢支金具５１と軸受部材５３とに挿通されてそれらをピン結合する前後方向向きの枢支ピン５４とを備えている。
上部アーチ４０の左右の両端部が、１対の伸縮コラム３０の上端にピン結合機構５０で夫々連結されているため、１対の伸縮コラム３０の伸長量を夫々適宜調整することにより、上部アーチ４０を左下り又は右下りの傾斜姿勢にすることが可能になっている。

【0032】

次に、付勢機構６０（付勢手段）について説明する。
図２、図４〜図７に示すように、１対の伸縮コラム３０が鉛直姿勢になるように付勢する左右１対の付勢機構６０が設けられている。左右の付勢機構６０は左右対称の構成であるため、右側の付勢機構６０について説明する。この付勢機構６０は、アーム部材６１と、１対のスプリング手段６６とを備えている。

【0033】

アーム部材６１の上端部は上部アーチ４０の右端近傍部に固定され、アーム部材６１は下方へ伸縮コラム３０の上部の後側まで延びている。アーム部材６１は、上部アーチ４０の右端近傍部に固定された後方へ突出する筒部材６４に上端部が固定され且つ下方ほど狭幅となるテーパ状のアーム板６２（上部アーチ４０のウェブ板４１と平行なアーム板）の後面にそれと直交状の補強リブ６３を固定した構成のものである。

【0034】

１対のスプリング手段６６は、アーム部材６１の下端部の左右両側に水平に対向状に配設され、伸縮コラム３０の外筒部材３２に固定されたベース部材６５に取り付けられている。各スプリング手段６６は、ベース部材６５に固定されたガイド部材６７と、このガイド部材６７に左右方向へ摺動自在に挿通されたプッシュロッド６８と、このプッシュロッド６８に外装されてプッシュロッド６８をアーム部材６１の方へ弾性付勢する圧縮スプリング６９とを有する。尚、プッシュロッド６８の端部には圧縮スプリング６９の端部を受け止める為の２つのナット６８ａが固定されている。

【0035】

図６に示すように、上部アーチ４０が中立姿勢（水平姿勢）にある場合には、アーム部材６１に両側のスプリング手段６６から対称に小さな押圧力が作用し、伸縮コラム３０が鉛直姿勢を保持する。図７に示すように、上部アーチ４０が左上がりの傾斜姿勢になった場合には、外側のスプリング手段６６から付勢力が作用しなくなり、内側のスプリング手段６６の圧縮スプリング６９の付勢力が増大するため、上部アーチ４０が水平姿勢に復帰する方向へ付勢され、伸縮コラム３０が鉛直姿勢に復帰する方向へ付勢される。
前記のように、圧縮スプリング６９を採用しているため、アーム部材６１の下端部の変位が小さいときにも大きな付勢力を発生させることができる。

【0036】

次に、移動台２０を前後方向へ移動駆動する移動駆動機構７０について説明する。
左右の移動駆動機構７０は同様のものであるため、右側の移動駆動機構７０について説明する。図１、図８に示すように、この移動駆動機構７０は、サポートビーム後部３ａの後端部の上面に固定された連結台７１と、この連結台７１と移動台２０とを連結するスライダリンクからなるリンク機構７２と、このリンク機構７２を鉛直面内で屈曲状態と伸長時とに亙って駆動可能なアクチュエータ７５とを有する。

【0037】

前記リンク機構７２は、移動台２０の後側に直列的に配設されている。
前記リンク機構７２は、前後に並べた２つのリンク部材（前側リンク部材７３，後側リンク部材７４）をピン結合したものである。
前側リンク部材７３は例えばパイプ材など必要な剛性を有する部材で構成され、その前後両端部には連結金具７３ａ，７３ｂが固着されている。後側リンク部材７４も例えばパイプ材など必要な剛性を有する部材で構成されている。リンク機構７２を鎖線で図示のように、屈曲状態にしたとき前側リンク部材７３と緩衝しないように、後側リンク部材７４の前端部には鋭角的に傾斜した傾斜板７４ａが固着され、この傾斜板７４ａの上部に連結金具７４ｂが固着され、後側リンク部材７４の後端部には連結金具７４ｃが固着されている。

【0038】

前側リンク部材７３の後端部の連結金具７３ｂと後側リンク部材７４の前端部の連結金具７４ｂは左右方向向きのピン部材７６でピン結合されて、鉛直面内で屈曲状態と伸長状態とに亙って屈伸可能なリンク機構７２が構成されている。
連結台７１は側面視にて直角三角形で、その前面には前記リンク機構７２とアクチュエータ７５に対向するように後方上がり傾斜状に傾斜した傾斜板７１ａが設けられ、この傾斜板７１ａの下部に１対の連結金具７１ｂが固着され、傾斜板７１ａの上端部に連結金具７１ｃが固着されている。

【0039】

リンク機構７２の前端部の連結金具７３ａは、移動台２０の後端部の連結金具７７に左右方向向きのピン部材７８によりピン結合されている。リンク機構７２の後端部の連結金具７４ｃは、連結台７１の下部の１対の連結金具７１ｂに左右方向向きのピン部材７９によりピン結合されている。
アクチュエータ７５は複動型の油圧シリンダ７５で構成されている。油圧シリンダ７５のシリンダ本体の端部の連結金具７５ａは、連結台７１の上端部の連結金具７１ｃに左右方向向きのピン部材８０によりピン結合され、油圧シリンダ７５の出力ロッド７５ｃの先端の連結金具７５ｂは、後側リンク部材７４の後面の上部に固着された連結金具７４ｄに左右方向向きのピン部材８１によりピン結合されている。

【0040】

油圧シリンダ７５の出力ロッド７５ｃを退入させた状態では、図８に鎖線で図示のようにリンク機構７２が屈曲状態になって後側リンク部材７４がほぼ鉛直姿勢になり、前側リンク部材７３が後方へ引っ張られるため、移動台２０が後退限位置になる。
この状態から油圧シリンダ７５の出力ロッド７５ｃを伸長させていくと、後側リンク部材７４が起立姿勢から倒伏姿勢に徐々に移行し、リンク機構７２が次第に伸長して、前側リンク部材７３が前方へ押動されていく。図８に実線で図示のように、油圧シリンダ７５の出力ロッド７５ｃを最大限伸長させた状態では、移動台２０が前進限位置になる。尚、左右１対の油圧シリンダ７５は同期作動するように制御される。

【0041】

次に、上記の真円保持装置１０の作用、効果について説明する。
トンネルをストレートに掘進する場合、図２に示すように、形状保持対象のセグメントＳの縦中心線と上部アーチ４０の縦中心線とが一致しているため、１対の伸縮コラム３０を伸長させていくことで、上部アーチ４０をセグメントＳの内面に均等の押圧力で当接させて形状保持することができる。

【0042】

例えば左方へ湾曲状に掘進する曲進区間において、形状保持対象のセグメントＳと、真円保持装置１０の関係は図９のようになる。但し、真円保持装置１０の縦中心線Ｂと、セグメントＳの縦中心線Ｃのズレ量、上部アーチ４０の外径の中心ＡとセグメントＳの内径の中心Ｄのズレ量などは誇張して図示してある。

【0043】

図９の状態から左右の伸縮コラム３０を均等に伸長させていくと、上部アーチ４０の右端部がセグメントＳの内面に当接した状態になる。その状態で、右側の伸縮コラム３０はそれ以上伸長しなくなり、左側の伸縮コラム３０のみを伸長させていくと、右側のピン結合機構５０を中心にして、上部アーチ４０が左上がりの姿勢に傾いて上部アーチ４０がその全長に亙ってセグメントＳの内面に均一の押圧力で当接する。その状態でセグメントＳを真円形状に形状保持することができる。

【0044】

このとき、上部アーチ４０がセグメントＳに片当りして偏荷重が作用したりすることがないから、セグメントＳを傷つけることもなく、真円保持装置１０に無理な荷重が作用したりすることもなく、作動信頼性と耐久性を高めることができる。

【0045】

このとき、左右の移動台２０の遊転輪２１はレール６に対して夫々傾き得るため、左右の伸縮コラム３０又は左側の伸縮コラム３０が右方へ僅かに傾きながら、上部アーチ４０が左上がりの傾斜姿勢になる。この状態において、左側の付勢機構６０の外側のスプリング手段６６と、右側の付勢機構６０の内側のスプリング手段６６の圧縮が一層進行し、付勢力が強化されている（図７参照）。

【0046】

左右の付勢機構６０により、上部アーチ４０が水平姿勢に復帰するように、また、左右の伸縮コラム３０が鉛直姿勢に復帰するように付勢されているため、真円保持を解除する際に、左右の伸縮コラム３０を収縮させていき、上部アーチ４０がセグメントＳから離れた後、左右の伸縮コラム３０の高さが等しくなったときに上部アーチ４０が水平姿勢に自動的に復帰し、左右の伸縮コラム３０が鉛直姿勢に自動的に復帰し、真円保持装置１０の縦中心線Ｂと上部アーチ４０の縦中心線Ｂとが一致した中立位置に自動的に復帰する。

【0047】

真円保持装置１０によりセグメントＳの形状保持を行うとき、１対の移動駆動機構７０は、最初図８に実線で図示の状態になっているが、シールド掘進機１がトンネル掘進のため前進していくと、真円保持装置１０はセグメントＳに対して定位置を維持したまま、１対の移動台２０の遊転輪２１の転動を介して、サポートビーム３も前進移動していく。
このとき、１対の油圧シリンダ７５を伸縮自在のフリー状態に切換えておくと、サポートビーム３及び連結台７１の前方移動に応じてリンク機構７２が徐々に屈曲していき、１リング分の掘削終了時には、図８に鎖線で図示の屈曲状態になる。その後、次の１リング分の掘削開始までに、１対の伸縮コラム３０を縮小して形状保持を解除した状態で、油圧シリンダ７５の出力ロッド７５ｃを伸長させることで、リンク機構７２を図８に実線で図示の伸長状態に切換えて、真円保持装置１０を前進限位置に切換え、次のセグメントＳの形状保持を行う。

【0048】

この移動駆動機構７０のリンク機構７２は２つのリンク部材７３，７４をピン結合した簡単な小型の構成のもので安価に製作できる。しかも、油圧シリンダ７５の出力ロッド７５ｃのストロークを増幅して移動台２０に伝達できるから、油圧シリンダ７５も小ストロークの小型・安価なものでよい。

【0049】

しかも、このリンク機構７２を移動台２０の後側に配置し、リンク機構７２の作動領域が移動台２０の移動領域と大幅に重複する状態にリンク機構７２を配置することができる上、リンク機構７２をサポートビーム３の後端から後方へ張り出さない状態に配置できるため、シールド掘進機１内の狭隘なスペースを有効利用する上で非常に有利である。
リンク機構７２の後端部とアクチュエータ７５のシリンダ本体の端部を連結台７１の傾斜板７１ａにピン結合するため、リンク機構７２とアクチュエータ７５を狭いスペースで屈伸させることができる。

【0050】

リンク機構７２の途中部を連結するピン結合と、リンク機構７２の一端部を移動台２０に連結するピン結合、リンク機構７２の他端部を連結台７１の傾斜板７１ａに連結するピン結合に、夫々、左右方向向きのピン部材７６，７８，７９を採用しているため、リンク機構７２は鉛直面内で屈曲状態と伸長状態とに亙って屈伸可能である。
上記のように移動台２０の後側のスペースを活用して移動駆動機構７０を配置することができる。アクチュエータである油圧シリンダ７５を後側リンク部材７４の後側近傍位置に配置できるため、移動駆動機構７０のコンパクト化を図る上で有利である。

【0051】

次に、前記真円保持装置１０を部分的に変更する変更例について説明する。
（１）前記実施例では、移動駆動機構７０を移動台２０の後側に配置したが、移動駆動機構７０を移動台２０の前側に配置することもできる。
（２）前記移動駆動機構７０のリンク機構７２を油圧ホースや電線ケーブルの為のホース やケーブルの敷設構造に兼用することも可能である。

【0052】

（３）移動駆動機構７０のリンク機構７２を駆動する油圧シリンダ７５の出力ロッド７５ｃの先端部を前側リンク７３の下面側にピン結合し、油圧シリンダ７５のシリンダ本体の端部の連結金具を後側リンク７４の下面側にピン結合してもよい。尚、アクチュエータとしては、油圧シリンダ以外に、エアシリンダ、電動シリンダ、その他のアクチュエータなども適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明に係る真円保持装置は、トンネル掘削時にセグメントの形状を保持するため装置であり、種々のシールド掘進機 に適用することができる。

【符号の説明】

【0054】

１ シールド掘進機
３ サポートビーム（支持部材）
１０ 真円保持装置
２０ 移動台
２１ 遊転輪
３０ 伸縮コラム
３１ 内筒部材
３２ 外筒部材
３３ 油圧シリンダ
４０ 上部アーチ
５０ ピン結合機構
６０ 付勢機構
６１ アーム部材
６６ スプリング手段
７０ 移動駆動機構
７１ 連結台
７１ａ 傾斜板
７２ リンク機構
７３ 前側リンク
７４ 後側リンク
７５ 油圧シリンダ（アクチュエータ）
７６，７８，７９ ピン部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】