特許 6578752 セグメント荷卸装置

(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】6578752

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】セグメント荷卸装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/40 20060101AFI20190912BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/40 C

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-117161(P2015-117161)

(22)【出願日】2015年6月10日

(65)【公開番号】特開2017-2558(P2017-2558A)

(43)【公開日】2017年1月5日

【審査請求日】2018年5月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】野口 宏治

(72)【発明者】

【氏名】久田 英貴

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１１７１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２１４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１２９０９９（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】

シールド機内に供給されるべくセグメントを搬送してきた搬送車から、前記セグメントを荷卸しするセグメント荷卸装置であって、
前記シールド機の後方に配置される後方設備と、
前記後方設備に設けられ、前記搬送車上の前記セグメントを吊り上げ状態で仮受する仮受装置と、
前記搬送車を積載するための積載架台と、を備え、
前記積載架台は、前記シールド機の掘進方向に前記後方設備と一体的に移動し、
前記仮受装置は、垂直方向に移動可能で、先端が前記セグメントに引っ掛かるフックとなっている４つで１組のアームを備える
ことを特徴とするセグメント荷卸装置。

【請求項2】

前記仮受装置が、前記シールド機の掘進方向に複数配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のセグメント荷卸装置。

【請求項3】

前記積載架台は、前記搬送車の昇降を案内するガイド溝を備えている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のセグメント荷卸装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールド機の後部に連結された後方設備に対して搬送されるセグメントを荷卸しするセグメント荷卸装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シールド機により地盤を掘削し、掘削内周面にセグメントを順次組み立てて周方向に接続しながら掘削の進行方向に連結することで覆工体を構築すると共に、その形成した覆工体から推進反力を得てシールド機により掘進作業を進めるシールド工法が知られている。

【0003】

具体的に、シールド工法では、シールド機の外殻体の内部でセグメントの組立て作業を行うため、セグメントをシールドトンネルの坑内を経てシールド機の後方に連結された後方設備まで搬送供給する必要がある。既構築の覆工体内に運び込まれたセグメントは搬送台車に積載され、当該既構築の覆工体内に敷設されたレール上に沿って前方に位置する後方設備まで搬入されるようになっている。このとき、後方設備まで搬送されたセグメントは、後方設備に設けられたホイスト式クレーン等によって吊り上げられることで荷卸される。このように荷卸しされたセグメントは、テルハ（ホイスト式クレーン）等によって、シールド機の後端部に設けられたセグメント組立機であるエレクターへと供給され、当該エレクターによって筒状の覆工体として組み立てられる。

【0004】

ここで、後方設備とはシールド機の付帯設備を搭載するものであり、エレクターに供給するためのセグメントを保持（一時的に保管）する仮置き場を備えている。この仮置き場には、搬送されたセグメントを仮受する仮受装置が備えられている。この仮受装置は、例えばホイスト式クレーンからなり、前述の如く仮置き場まで搬送されたセグメントを吊り上げて荷卸するものである。また、後方設備は、油圧ポンプ、油圧タンク等の油圧ユニット関係の機器、トランス等の電源関係の機器、油圧バルブ、操作盤、動力盤等の種々の機器を搭載して移送する後続台車や、中継ポンプ等を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０８−３１２２９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、近年、工期の短縮化を図るべく、切羽の掘削すなわち掘進とエレクターによるセグメントの組立とを同時に行うシールド機（所謂、同時掘進シールド）が用いられる傾向にあり、これに伴って、シールド機の掘進と同時にセグメントの荷卸しを行う必要が生じている。

【0007】

それに対して、特許文献１には、シールド機の後方にホイストビームと一体的に前進する位置決め台車を連結し、該位置決め台車と搬送台車とをシールド機の掘進に伴って一体的に前進させる追従手段を設け、シールド機の掘進に伴って前進するホイストまたは仮受フォークと、搬送台車上のセグメントとの相対的な位置を固定することで、シールド機の掘進と同時にセグメントの荷卸しを可能にすることが記載されている。

【0008】

ところが、特許文献１に記載された搬送台車は、バンパーにリミットスイッチ等の追従手段が設けられ、当該バンパーが後方設備としての位置決め台車のフレームに設けられた位置決め金具に当接することでシールド機に牽引される位置決め台車の走行に追随して前進するようになっている。または、バンパーと位置決め台車のフレームとに電磁石を設けて磁気的に接続・離間を行うことで、搬送台車を位置決め台車の走行に追随させて前進させるようにしている。そのため、搬送台車を位置決め台車の走行に追随させるための追従手段の構成が複雑となると共に、精度よく位置決めするための制御が必要となり、位置決め作業が煩雑となる問題があった。

【0009】

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、シールド機が掘進移動しているときでも後方設備と搬送車との位置関係を相対的に静止した状態とすることができ、よって高精度な位置決めを容易とすることで、セグメントの荷卸作業の安全性を確保しつつ、作業効率の向上を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

以上の課題を解決するべく、本発明に係るセグメント荷卸装置は、シールド機内に供給されるべくセグメントを搬送してきた搬送車から、前記セグメントを荷卸しするセグメント荷卸装置であって、前記シールド機の後方に配置される後方設備と、前記後方設備に設けられ、前記搬送車上の前記セグメントを吊り上げ状態で仮受する仮受装置と、前記搬送車を積載するための積載架台と、を備え、前記積載架台は、前記シールド機の掘進方向に前記後方設備と一体的に移動し、前記仮受装置は、垂直方向に移動可能で、先端が前記セグメントに引っ掛かるフックとなっている４つで１組のアームを備えることを特徴とする。

【0011】

本発明によれば、搬送車を積載する積載架台がシールド機の掘進方向に後方設備と一体的に移動するので、シールド機が掘進移動していても、搬送車に対して後方設備を相対的に静止させた状態とすることができる。かくして、高精度な位置決めを容易とすることで、セグメントの荷卸作業の安全性を確保しつつ、作業効率の向上を図ることができる。

【0012】

このとき、前記仮受装置が、前記シールド機の掘進方向に複数配置されていることが好ましい。これによれば、後方設備の積載架台に対して搬送車をスムーズに昇降させることができる。

【0013】

また、前記積載架台は、前記搬送車の昇降を案内するガイド溝を備えていることが好ましい。
これによれば、後方設備の積載架台に対してガイド溝に沿って搬送車を進入させるだけで、積載した搬送車と後方設備との幅方向における高精度な位置決めを容易に行うことができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、シールド機が掘進移動しているときでも搬送車に対して後方設備を相対的に静止した状態とすることができ、よって高精度な位置決めを容易とすることで、セグメントの荷卸作業の安全性を確保しつつ、作業効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態におけるセグメント荷卸装置を示し、後方設備に搬送車を積載した状態を示すシールドトンネルの縦断面図である。

【図2】図１をＡ−Ａ方向から見て示す部分的断面図である。

【図3】アンローダ装置でセグメントを吊り下げる状態を図１のＡ−Ａ方向から見て示す部分的断面図である。

【図4】実施形態におけるセグメント荷卸装置を示し、後方設備から搬送車が降りた状態を示すシールドトンネルの縦断面図である。

【図5】図４をＢ−Ｂ方向から見て示す部分的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係るセグメント荷卸装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うセグメント荷卸装置もまた本発明の技術思想に含まれる。また、以下の説明において、後部および後方とは、シールド機の掘進方向前方とは反対側の部位，方向を示すものとする。
＜シールド工法＞

【0017】

まず、シールド工法について説明する。図１に示すように、かかるシールド工法においてシールドトンネル１は、シールド機２により地盤を掘削しつつ、スクリューコンベア３により搬出される掘削土を排土用コンベア（不図示）で送り出すと共に、シールド機２の後部に備えられたセグメント組立機としてのエレクター４によってセグメント５を順次組み立て、それを周方向に接続しながら掘進の進行方向に連結して掘削内周面を覆う筒状の覆工体６を形成することにより構築される。

【0018】

このシールド工法において、シールド機２は、筒状のマシン本体２ａと、推進ジャッキ２ｂとを有している。マシン本体２ａの先端には多数のカッタービット（掘削ビット）２ｃが立設されてなり、回転駆動されるカッター面板２ｄが設けられ、このカッター面板２ｄの背面側にチャンバ２ｅが画成されている。チャンバ２ｅには、掘削土砂の排出用のスクリューコンベア３が連通接続されている。具体的に、シールド機２は、カッター面板２ｄを回転させながらこれに対向する地山の切羽（不図示）を切り崩し、その掘削土をカッター面板２ｄ後方のチャンバ２ｅ内に取り込む。そして、チャンバ２ｅの下部に設けたスクリューコンベア３により掘削土を後方に搬送排出しながら前進（掘進移動）する。
＜セグメント荷卸装置＞

【0019】

図１，図４に示すように、本発明の一実施形態に係るセグメント荷卸装置１０は、搬送されるセグメント５を荷卸しするもので、シールド機２の後部に連結された後方設備１１を備えている。この後方設備１１には、セグメント５を搬送する搬送車１２から当該セグメント５を仮受する仮受装置としてのアンローダ装置１３が設けられている。

【0020】

具体的に後方設備１１は、図２に示すように、シールド機２（図１）の掘進方向に直交するトンネル幅方向に所定の間隔を空けて一対で設けられる矩形状の枠体１１ａ，１１ａからなり、シールド機２の後方のエレクター４近傍に配置されている。かかる後方設備１１には、下方の端面１１ｂにローラ１１ｃを回転自在に保持する脚部１１ｄが設けられている。後方設備１１は、ローラ１１ｃが既構築の覆工体６内面に沿って回転することで、シールド機２の掘進に伴ってシールドトンネル１の坑内を移動するようになっている。また、これら枠体１１ａ，１１ａは、トンネル幅方向に延設される梁部１１ｅによって、前記所定の間隔を保持するように連結されている。このとき、これら枠体１１ａ，１１ａ間の間隔は、搬送車１２の車幅（より詳細には、搬送車１２に積載されるセグメント５のトンネル幅方向の寸法）に対応して設定されることが好ましい。

【0021】

また、後方設備１１は、トンネル幅方向に一対で設けられる枠体１１ａ，１１ａ間の対向する側面に設けられたアンローダ装置１３がエレクター４に対して供給されるセグメント５を仮受することで、このセグメント５を保持（一時的に保管）する。つまり、後方設備１１はセグメント５を一時的に保管する仮置き場として機能する。

【0022】

シールド機２と後方設備１１との間には、アンローダ装置１３によって仮受されたセグメント５をエレクター４へと供給するための供給装置が設けられている。なお、供給装置は、一端がシールド機の後部に連結され、他端が後方設備へと延設されるホイストビームと、当該ホイストビームに沿ってスライド自在に設けられるホイストと、を備えるホイスト式クレーン装置によって構成される一般的な構造であるため、ここでは便宜上、図示省略するものとする。

【0023】

図２，図３，図５等に示すように、後方設備１１にはシールド機２の付帯設備（例えば油圧ポンプ、油圧タンク等の油圧ユニット関係の機器、トランス等の電源関係の機器、油圧バルブ、操作盤、動力盤等の種々の機器を搭載して移送する後続台車や、中継ポンプ（いずれも図示省略）等）が搭載されている。

【0024】

搬送車１２は、この場合タイヤ１２ａによって走行する車両からなり、不図示の坑口から搬入されたセグメント５を荷台１２ｂに積載してシールドトンネル１の坑内を経てシールド機２の後方設備１１まで搬送する。

【0025】

アンローダ装置１３は、シールド機２の掘進方向およびトンネル幅方向に、それぞれ所定の間隔で設けられた４つで１組のアーム１３ａと、これらアーム１３ａのうち掘進方向の一対のアーム１３ａ，１３ａを垂直方向に移動可能に支持するスライダ１３ｂと、これらを駆動するアクチュエータ１３ｃとを備えている。そして、スライダ１３ｂやアクチュエータ１３ｃが、枠体１１ａにおいて垂直方向に立設された柱部１１ｆに取り付けられている。なお、図１，図４では掘進方向に隣接する一対のアーム１３ａ，１３ａを、図２，図３，図５ではトンネル幅方向に対向した一対のアーム１３ａ，１３ａを示している。

【0026】

各アーム１３ａは先端が鉤状のフックとなっており、シールド機２の掘進方向に隣接する一対のアーム１３ａ，１３ａは、それぞれトンネル幅方向に対峙した反対側の一対のアーム１３ａ，１３ａと対向するように配置されている。そして、アンローダ装置１３は、これら４つのアーム１３ａのフックにより、搬送車１２上の複数積み重ねられたセグメント５をその下方の四隅に引っ掛けるようにして吊り上げるようになっている（図２，図３，図５参照）。

【0027】

搬送車１２によって搬送されたセグメント５を、後方設備１１のアンローダ装置１３によって仮受する荷卸作業時には、これら搬送車１２上のセグメント５とアンローダ装置１３のアーム１３ａ（先端のフック）とが正確に位置決めされなくてはならない。このとき、後方設備１１はシールド機２の掘進移動に伴って前進している。

【0028】

そこで、本実施形態のセグメント荷卸装置１０の場合、後方設備１１に搬送車１２を積載するための積載架台１５を一体的に設けるようにした。この積載架台１５は、後方設備１１の枠体１１ａに対して、例えば溶接等によって固定されている。

【0029】

かかる積載架台１５には、搬送車１２の昇降用のスロープ１５ａが設けられており、搬送車１２をスムーズに昇降させることが可能になっている。また、積載架台１５には、搬送車１２が昇降する床面１５ｂに当該搬送車１２の昇降を案内するガイド溝１５ｃが設けられている。これにより、後方設備１１の積載架台１５に対してガイド溝１５ｃに沿って搬送車１２を進入させるだけで、積載した搬送車１２と後方設備１１との幅方向の高精度な位置決めが容易に行えるようになっている。さらに、積載架台１５は、裏面側（トンネル坑内側）に転がり部材（この場合、ローラ１５ｄが適用されているが、タイヤ等であっても良い）が設けられており、シールド機２の掘進移動に追随して後方設備１１と一体的に移動するようになっている。

【0030】

次に、セグメント５の荷卸作業について説明する。まず、図１および図２に示すように、後方設備１１の積載架台１５に対して搬送車１２を進入させ、当該搬送車１２によって搬送されたセグメント５の荷卸作業開始時に、搬送車１２に対して後方設備１１を相対的に静止させた状態とする。このとき、積載架台１５は、前述のように後方設備１１がシールド機２の掘進移動に伴って前進しているため、当該後方設備１１と共に前進している。

【0031】

そして、図３に示すように、搬送車１２上のセグメント５をアンローダ装置１３によって後方設備１１に仮受した後、荷卸作業が終了すると、図４および図５に示すように、積載していた全てのセグメント５の荷卸しが済んだ空の搬送車１２が積載架台１５からスロープ１５ａに沿ってトンネル坑内へと進出していく。この後、この搬送車１２は、後方設備１１から離脱し、次に搬送するセグメント５を積載するべく再び坑口に向けて戻っていく。

【0032】

以上、説明したように、本実施形態のセグメント荷卸装置１０によれば、後方設備１１と一体的に設けられる積載架台１５に搬送車１２が積載されるので、シールド機２の掘進移動に伴い後方設備１１が前進していても、搬送車１２に対して後方設備１１を相対的に静止させた状態とすることができる。かくして、高精度な位置決めを容易とすることで、セグメント５の荷卸作業の安全性を確保しつつ、作業効率の向上を図ることができる。

【0033】

このとき、セグメント５を搬送する搬送車１２としては、積載架台１５上にシールドトンネル１の坑内に敷設されたレールに対応したレールを敷設しておくことで、当該レール上を走行する台車を適用することも可能である。但し、搬送車１２を、タイヤで走行する車両で構成することにより、シールドトンネル１の坑内および積載架台１５上にレールを敷設する煩わしさを解消することができる上、搬送車１２における走行の自由度を増すことができる。

【0034】

また、積載架台１５に搬送車１２の昇降側にスロープ１５ａを備えることにより、後方設備１１の積載架台１５に対して搬送車１２をスムーズに昇降させることができる。

【0035】

さらに、積載架台１５の床面１５ｂに搬送車１２の昇降を案内するガイド溝１５ｃを備えることにより、後方設備１１の積載架台１５に対してガイド溝１５ｃに沿って搬送車１２を進入させるだけで、搭載した搬送車１２と後方設備１１との幅方向の高精度な位置決めを容易に行うことができる。

【0036】

なお、上述した実施形態では、後方設備１１の仮受装置としてアンローダ装置１３を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、仮受装置としてはこの他種々のクレーン装置を適用することができる。

【0037】

また、上述した実施形態では、不図示の供給装置が、一端がシールド機２の後部に連結され、他端が後方設備１１へと延設されるホイストビームと、当該ホイストビームに沿ってスライド自在に設けられるホイストと、を備えて構成される場合について述べたが、本発明はこれに限らず、供給装置としてはこの他種々のクレーン装置を適用することができる。

【符号の説明】

【0038】

１…シールドトンネル， ２…シールド機， ３…スクリューコンベア， ４…エレクター（セグメント組立機）， ５…セグメント， ６…覆工体， １０…セグメント荷卸装置， １１…後方設備， １１ａ…枠体， １１ｂ…端面， １１ｃ…ローラ， １１ｄ…脚部， １１ｅ…梁部， １１ｆ…柱部， １２…搬送車， １３…アンローダ装置（仮受装置）， １３ａ…アーム， １３ｂ…スライダ， １３ｃ…アクチュエータ， １４…連結部材， １５…積載架台， １５ａ…スロープ， １５ｂ…床面， １５ｃ…ガイド溝， １５ｄ…ローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】