JP6325973B2

JP6325973B2 - Segment supply device and shield excavator

Info

Publication number: JP6325973B2
Application number: JP2014246478A
Authority: JP
Inventors: 義光熊尾
Original assignee: Ｊｉｍテクノロジー株式会社
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2034-12-05
Also published as: JP2016108803A

Description

本発明は、セグメントをトンネルの内壁面に沿って組み立てるエレクタ装置に、セグメントを供給するためのセグメント供給装置に関する。 The present invention relates to a segment supply device for supplying a segment to an erector apparatus that assembles a segment along an inner wall surface of a tunnel.

一般に、シールド掘削機においては、掘削機本体の前端部に、カッタヘッドが回転可能に支持される一方、その掘削機本体の後端部内に、多数のシールドジャッキがトンネル周方向に沿って設けられると共に、エレクタ装置が装着されている。従って、カッタヘッドを回転させながら、シールドジャッキを伸長させると、掘削機本体が、既設セグメントから推進反力（掘削反力）を得て、前進すると共に、カッタヘッドが、前方の地盤を掘削する。また、これと同時に、エレクタ装置の駆動によって、供給されたセグメントが、トンネルの内壁面に沿って組み立てられる。 In general, in a shield excavator, a cutter head is rotatably supported at the front end portion of the excavator body, and a number of shield jacks are provided along the circumferential direction of the tunnel in the rear end portion of the excavator body. At the same time, an erector device is mounted. Accordingly, when the shield jack is extended while rotating the cutter head, the excavator body obtains a propulsion reaction force (excavation reaction force) from the existing segment and moves forward, and the cutter head excavates the ground in front. . At the same time, the supplied segments are assembled along the inner wall surface of the tunnel by driving the erector device.

ここで、トンネル施工時におけるエレクタ装置へのセグメントの供給については、トンネル施工期間の短縮化やトンネル施工コストの抑制化等を図ることを目的として、セグメント供給装置によって行われることがある。このセグメント供給装置においては、トンネル後方から搬入されたセグメントを、エレクタ装置に向けて、１個ずつ自動的に供給するようになっている。そして、このような、従来のセグメント供給装置については、例えば、特許文献１に開示されている。 Here, the segment supply to the erector apparatus at the time of tunnel construction may be performed by the segment supply apparatus for the purpose of shortening the tunnel construction period or suppressing the tunnel construction cost. In this segment supply device, segments carried in from the rear of the tunnel are automatically supplied one by one toward the erector device. Such a conventional segment supply device is disclosed in Patent Document 1, for example.

特開平１１−８１８９４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-81894

上記従来のセグメント供給装置では、装置本体となるコンベヤが、既設セグメント上において、トンネル前後方向に移動可能となっており、更に、セグメントを搭載可能とする複数の移動架台が、そのコンベヤ上を、トンネル前後方向に移動可能となっている。そして、コンベヤ上において先頭に位置する移動架台を、エレクタ装置に向けて移動させることにより、その移動架台に搭載されたセグメントを、エレクタ装置に供給することができる。 In the above conventional segment supply device, the conveyor that is the main body of the device is movable in the longitudinal direction of the tunnel on the existing segment, and further, a plurality of movable platforms that can mount the segment are on the conveyor. It can move in the longitudinal direction of the tunnel. Then, the segment mounted on the movable gantry can be supplied to the erector apparatus by moving the movable gantry located at the head on the conveyor toward the erector apparatus.

しかしながら、上述したように、従来のセグメント供給装置は、既設セグメント上を移動するものであるため、このようなセグメント供給装置においては、掘削機本体に支持されたエレクタ装置に対して、その移動架台に搭載されたセグメントを、位置精度良く供給することができないおそれがある。近年、エレクタ装置の自動化に伴って、当該エレクタ装置にセグメントを供給する際のセグメント位置決め精度の向上が要求されており、上記従来のセグメント供給装置においては、供給したセグメントをエレクタ装置よって自動把持することが、非常に困難となっている。 However, as described above, the conventional segment supply device moves on the existing segment. Therefore, in such a segment supply device, the moving platform is compared with the erector device supported by the excavator body. There is a possibility that the segments mounted on the can not be supplied with high positional accuracy. In recent years, with the automation of an erector device, it has been required to improve segment positioning accuracy when a segment is supplied to the erector device. In the conventional segment supply device, the supplied segment is automatically gripped by the erector device. It has become very difficult.

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、セグメントをエレクタ装置に供給する際のセグメント位置決め精度を向上させて、エレクタ装置によるセグメントの自動把持を可能とすることにより、セグメントの組み立ての高速化を図ることができるセグメント供給装置及びシールド掘削機を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention solves the above-described problem, and improves segment positioning accuracy when supplying a segment to an erector device, and enables the segment to be automatically gripped by the erector device. An object of the present invention is to provide a segment supply device and a shield excavator capable of increasing the speed.

上記課題を解決する第１の発明に係るセグメント供給装置は、
セグメントを、シールド掘削機によって掘削されたトンネルの内壁面に沿って組み立てるエレクタ装置に対して、前記シールド掘削機の後方から搬入された複数のセグメントを、順次供給するセグメント供給装置において、
前端が前記シールド掘削機の本体に懸架される一方、後端が前記エレクタ装置によって組み立てられた既設セグメント上をトンネル前後方向に走行する外側フレームと、
複数のセグメントをトンネル前後方向に所定の間隔で並べて搭載し、前記外側フレーム上をトンネル前後方向に走行する内側フレームと、
前記外側フレームに設けられ、前記内側フレームに搭載された複数のセグメントを、前記内側フレームから上方に持ち上げる持ち上げ手段と、
前記外側フレームに設けられ、前記内側フレームを、セグメント搭載間隔の長さの分だけ、トンネル前後方向に走行させるフレーム走行手段と、
前記外側フレームの前端に、トンネル前方に向けて摺動可能に支持され、前記内側フレームの最先端に搭載されたセグメントを受け取って、前記エレクタ装置に供給する可動フレームと、
前記可動フレームに設けられ、前記内側フレームの最先端に搭載されたセグメントを、トンネル前後方向及びトンネル幅方向に位置決めする位置決め手段とを備える
ことを特徴とする。 A segment supply apparatus according to a first invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the segment supply device for sequentially supplying a plurality of segments carried from the rear of the shield excavator to the erector apparatus that assembles the segments along the inner wall surface of the tunnel excavated by the shield excavator,
An outer frame that travels in the longitudinal direction of the tunnel on an existing segment whose front end is suspended from the main body of the shield excavator and whose rear end is assembled by the erector device;
A plurality of segments are arranged side by side at a predetermined interval in the tunnel front-rear direction, an inner frame that travels in the tunnel front-rear direction on the outer frame, and
Lifting means provided on the outer frame and lifting the plurality of segments mounted on the inner frame upward from the inner frame;
Frame running means provided on the outer frame, and running the inner frame in the longitudinal direction of the tunnel by the length of the segment mounting interval;
A movable frame that is supported at the front end of the outer frame so as to be slidable toward the front of the tunnel, receives a segment mounted at the forefront of the inner frame, and supplies the segment to the erector device;
Positioning means provided on the movable frame and for positioning a segment mounted at the forefront of the inner frame in the tunnel front-rear direction and the tunnel width direction is provided.

上記課題を解決する第２の発明に係るセグメント供給装置は、
前記内側フレームの最先端に設けられ、セグメントを載置する載置テーブルと、
前記載置テーブルをトンネル前後方向及びトンネル幅方向に揺動可能に支持する揺動手段と、
前記載置テーブルを、前記位置決め手段の位置決め動作前の元の位置に復帰させる復帰手段とを備える
ことを特徴とする。 A segment supply apparatus according to a second invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
A mounting table which is provided at the forefront of the inner frame and mounts a segment;
A swinging means for supporting the mounting table so as to be swingable in the tunnel longitudinal direction and the tunnel width direction;
Returning means for returning the mounting table to the original position before the positioning operation of the positioning means is provided.

上記課題を解決する第３の発明に係るセグメント供給装置は、
前記外側フレームは、
前記本体に懸架される懸架式フレームと、
前記懸架式フレームの後部に連結し、既設セグメント上をトンネル前後方向に走行する牽引式フレームと、
前記牽引式フレームの後部に連結し、既設セグメント上をトンネル前後方向に走行する走行式フレームとから構成される
ことを特徴とする。 A segment supply apparatus according to a third invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
The outer frame is
A suspended frame suspended on the body;
A towable frame that is connected to the rear of the suspension frame and travels in the longitudinal direction of the tunnel over the existing segment;
It is connected to the rear part of the towable frame, and comprises a traveling frame that travels in the longitudinal direction of the tunnel on the existing segment.

上記課題を解決する第４の発明に係るセグメント供給装置は、
前記懸架式フレームと前記牽引式フレームとの間、及び、前記牽引式フレームと前記走行式フレームとの間を、トンネル前後方向に連結する連結器を備え、
前記連結器は、トンネル幅方向に揺動可能である
ことを特徴とする。 A segment supply apparatus according to a fourth invention for solving the above-mentioned problems is
A coupler for connecting the suspension frame and the towable frame and between the towable frame and the traveling frame in the tunnel longitudinal direction;
The coupler is characterized in that it can swing in the tunnel width direction.

上記課題を解決する第５の発明に係るセグメント供給装置は、
前記内側フレームは、前記連結器上を走行する
ことを特徴とする。 A segment supply apparatus according to a fifth invention for solving the above-described problems is as follows.
The inner frame travels on the coupler.

上記課題を解決する第６の発明に係るシールド掘削機は、
第１乃至第５のいずれかの発明に係るセグメント供給装置を搭載した
ことを特徴とする。 A shield excavator according to a sixth invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
A segment supply device according to any one of the first to fifth inventions is mounted.

従って、本発明に係るセグメント供給装置によれば、外側フレームにおけるシールド掘削機の本体に懸架される前端に、可動フレームをエレクタ装置に向けて摺動可能に支持し、その可動フレームに、セグメントをトンネル前後方向及びトンネル幅方向に位置決めする位置決め手段を設けることにより、エレクタ装置を支持するシールド掘削機の本体上において、セグメントの位置決めを行うことができる。これにより、セグメントをエレクタ装置に供給する際のセグメント位置決め精度を向上させることができるので、エレクタ装置によるセグメントの自動把持を可能とすることができる。よって、セグメントの組み立ての高速化を図ることができる。 Therefore, according to the segment supply device according to the present invention, the movable frame is slidably supported toward the erector device at the front end suspended from the main body of the shield excavator in the outer frame, and the segment is attached to the movable frame. By providing positioning means for positioning in the tunnel longitudinal direction and tunnel width direction, the segment can be positioned on the main body of the shield excavator that supports the erector apparatus. Thereby, since the segment positioning accuracy at the time of supplying a segment to an elector apparatus can be improved, the automatic grip of the segment by an elector apparatus can be enabled. Therefore, the assembly speed of the segments can be increased.

本発明の一実施例に係るセグメント供給装置を備えるシールド掘削機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a shield excavator provided with the segment supply apparatus which concerns on one Example of this invention. 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. 図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。It is BB arrow sectional drawing of FIG. 図１のＣ−Ｃ矢視断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 図４のＤ方向矢視図である。It is a D direction arrow directional view of FIG. 図２のＥ−Ｅ矢視断面図である。It is EE arrow sectional drawing of FIG. 図２のＦ−Ｆ矢視断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 2. 内側フレームの全体斜視図である。It is a whole perspective view of an inner side frame. 外側フレームの全体斜視図である。It is the whole outer frame perspective view. 懸架式フレームの全体斜視図である。It is a whole perspective view of a suspension type frame. 連結器の分解状態を示した図である。It is the figure which showed the decomposition | disassembly state of the coupler. センタリングジャッキの他の例を示した図であって、（ａ）はロッド短縮時の様子を示した図、（ｂ）はロッド伸長時の様子を示した図である。It is the figure which showed the other example of the centering jack, Comprising: (a) is the figure which showed the mode at the time of rod shortening, (b) is the figure which showed the mode at the time of rod expansion | extension.

以下、本発明に係るセグメント供給装置について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a segment supply device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に示すように、シールド掘削機１には、円筒状をなす掘削機本体１１が設けられており、この掘削機本体１１の前端部には、円盤状をなすカッタヘッド１２が回転可能に支持されている。そして、カッタヘッド１２の前面部には、多数のカッタ１３が装着されている。従って、カッタヘッド１２を回転させることにより、前方の地盤に切羽を掘削することができる。 As shown in FIG. 1, the shield excavator 1 is provided with a cylindrical excavator main body 11, and a disc-shaped cutter head 12 is rotatable at the front end of the excavator main body 11. It is supported. A large number of cutters 13 are mounted on the front surface of the cutter head 12. Therefore, by rotating the cutter head 12, the face can be excavated on the ground in front.

また、掘削機本体１１の前端部内には、隔壁となるバルクヘッド１４が、カッタヘッド１２のトンネル後方に設けられており、カッタヘッド１２とバルクヘッド１４との間には、チャンバ１５が区画形成されている。チャンバ１５は、掘削土砂（ずり）を一時的に蓄えるための空間（室）となっており、当該チャンバ１５内には、カッタ１３による掘削によって生じた掘削土砂が、カッタヘッド１２の土砂取込口を介して、取り込まれるようになっている。そして、チャンバ１５内に蓄えられた掘削土砂は、スクリューコンベヤ等の土砂排出手段によって、掘削機本体１１のトンネル後方に向けて排出される。 Further, a bulkhead 14 serving as a partition wall is provided in the front end portion of the excavator body 11 behind the tunnel of the cutter head 12, and a chamber 15 is formed between the cutter head 12 and the bulkhead 14. Has been. The chamber 15 is a space (chamber) for temporarily storing excavated earth and sand (shear), and excavated earth and sand generated by excavation by the cutter 13 is taken into the chamber 15 by the earth of the cutter head 12. It can be taken in through the mouth. Then, the excavated earth and sand accumulated in the chamber 15 is discharged toward the rear of the tunnel of the excavator body 11 by earth and sand discharging means such as a screw conveyor.

一方、掘削機本体１１の内周面には、複数のシールドジャッキ（推進ジャッキ）１６が、その内周面の周方向に沿って支持されている。そして、各シールドジャッキ１６のロッド先端には、スプレッダ１６ａが装着されており、このスプレッダ１６ａは、トンネル前後方向（トンネル長手方向）において、既設のセグメントＳの前端面と対向している。 On the other hand, a plurality of shield jacks (propulsion jacks) 16 are supported on the inner peripheral surface of the excavator body 11 along the circumferential direction of the inner peripheral surface. A spreader 16a is attached to the rod tip of each shield jack 16, and this spreader 16a faces the front end face of the existing segment S in the tunnel front-rear direction (tunnel longitudinal direction).

即ち、シールドジャッキ１６は、トンネル後方に向けて伸長して、スプレッダ１６ａを既設のセグメントＳの前端面に押圧させることにより、掘削機本体１１に推進力を与えるものとなっている。これにより、掘削機本体１１は、シールドジャッキ１６がセグメントＳを押圧したときに発生する推進反力（掘削反力）によって、地盤内を前進可能となっている。 That is, the shield jack 16 extends toward the rear of the tunnel and presses the spreader 16a against the front end surface of the existing segment S, thereby giving a propulsive force to the excavator body 11. Thereby, the excavator main body 11 can advance in the ground by the propulsion reaction force (excavation reaction force) generated when the shield jack 16 presses the segment S.

更に、掘削機本体１１の内周面には、円形状をなす支持壁１７が設けられており、この支持壁１７の後面には、後方張り出し台１８が支持されている。後方張り出し台１８は、掘削機本体１１内の中心部において、トンネル前後方向に延設されており、その後端部は、掘削機本体１１の後端部からトンネル後方に向けて突出するように張り出している。 Furthermore, a circular support wall 17 is provided on the inner peripheral surface of the excavator main body 11, and a rear overhang base 18 is supported on the rear surface of the support wall 17. The rear overhang base 18 extends in the front-rear direction of the tunnel at the center of the excavator main body 11, and the rear end of the rear overhang base 18 protrudes from the rear end of the excavator main body 11 toward the rear of the tunnel. ing.

そして、後方張り出し台１８の前端部には、エレクタ装置１９が、トンネル前後方向、トンネル径方向、及び、トンネル周方向に移動可能に支持されている。このエレクタ装置１９は、覆工部材としてのセグメントＳを把持して、トンネルの内壁面に沿ってリング状に組み立てる装置となっており、そのセグメントＳは、トンネルの内壁面に沿うような環片となっている。 An erector device 19 is supported at the front end portion of the rear overhang base 18 so as to be movable in the tunnel front-rear direction, the tunnel radial direction, and the tunnel circumferential direction. This erector device 19 is a device that grips a segment S as a lining member and assembles it in a ring shape along the inner wall surface of the tunnel, and the segment S is an annular piece along the inner wall surface of the tunnel. It has become.

従って、エレクタ装置１９を駆動させることにより、複数のセグメントＳを、トンネルの内壁面に沿って、リング状に組み立てることができる。なお、掘削したトンネルの内壁面を３６０°覆うように、複数のセグメントＳをリング状に組み立てることによって得られる、１セグメントリング分のセグメント数量は、例えば、１３個となっている。 Therefore, the plurality of segments S can be assembled in a ring shape along the inner wall surface of the tunnel by driving the erector device 19. In addition, the segment quantity for one segment ring obtained by assembling the plurality of segments S in a ring shape so as to cover the inner wall surface of the excavated tunnel is 360 °, for example.

また、後方張り出し台１８の下部には、左右一対の支柱１８ａが垂下されており、これらの支柱１８ａの下端には、梁部材１８ｂがそれぞれ設けられている。そして、梁部材１８ｂは、トンネル前後方向に延設しており、これらの梁部材１８ｂ間には、セグメント供給装置３０が設けられている。 A pair of left and right columns 18a are suspended from the lower part of the rear overhanging table 18, and beam members 18b are provided at the lower ends of these columns 18a. And the beam member 18b is extended in the tunnel front-back direction, and the segment supply apparatus 30 is provided between these beam members 18b.

詳細は後述するが、セグメント供給装置３０は、前端が梁部材１８ｂ間に懸架されつつ、後端が既設のセグメントＳ上をトンネル前後方向に走行可能となると共に、１セグメントリング分の複数のセグメントＳを常に搭載して、その搭載したセグメントＳを、エレクタ装置１９に向けて、１個ずつ自動的に供給可能となっている。 Although details will be described later, the segment supply device 30 has a front end that is suspended between the beam members 18b and a rear end that can run on the existing segment S in the longitudinal direction of the tunnel and a plurality of segments for one segment ring. S is always mounted, and the mounted segments S can be automatically supplied one by one toward the erector apparatus 19.

更に、セグメント供給装置３０のトンネル後方には、搬送台車２２が、１個のセグメントＳを搭載して、既設のセグメントＳ上をトンネル前後方向に走行可能となっている。そして、後方張り出し台１８の後端部には、ホイストレール２０がトンネル前後方向に架設されており、このホイストレール２０には、ホイスト装置２１が、セグメントＳを吊り下げながら、走行可能となっている。 Further, a transport carriage 22 is mounted on the rear side of the tunnel of the segment supply device 30 and can travel on the existing segment S in the longitudinal direction of the tunnel. A hoist rail 20 is installed on the rear end of the rear overhanging base 18 in the longitudinal direction of the tunnel, and a hoist device 21 can travel on the hoist rail 20 while suspending the segment S. Yes.

即ち、既設トンネル内には、搬入されたセグメントＳを集積するためのセグメント置場が設置されており、搬送台車２２は、そのセグメント置場に集積されたセグメントＳを１個ずつ搭載して、当該セグメント置場から、セグメント供給装置３０のトンネル後方に位置する移載位置（停車位置）まで走行する。そして、ホイスト装置２１は、ホイストレール２０上を走行することにより、移載位置に停車した搬送台車２２からセグメント供給装置３０の後端に、セグメントＳを移載する。 That is, in the existing tunnel, a segment place for collecting the delivered segments S is installed, and the transport carriage 22 carries the segments S accumulated in the segment place one by one. The vehicle travels from the storage location to a transfer position (stop position) located behind the tunnel of the segment supply device 30. The hoist device 21 moves on the hoist rail 20 to transfer the segment S from the transport carriage 22 stopped at the transfer position to the rear end of the segment supply device 30.

次に、本発明に係るセグメント供給装置３０について、図１乃至図１２を用いて詳細に説明する。 Next, the segment supply device 30 according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図１に示すように、セグメント供給装置３０は、内側フレーム３１と外側フレーム３２とを備えている。即ち、内側フレーム３１は、外側フレーム３２のトンネル径方向内側に配置されている。 As shown in FIG. 1, the segment supply device 30 includes an inner frame 31 and an outer frame 32. That is, the inner frame 31 is disposed inside the outer frame 32 in the tunnel radial direction.

先ず、図１乃至図４，図６，図８に示すように、内側フレーム３１は、４つの走行式フレーム４１〜４４を、トンネル前方側から後方側に向けて、順に連結させた構造となっている。このように、直列に連結された走行式フレーム４１〜４４には、１セグメントリング分のセグメント数量よりも１つ少ない、１２個のセグメントＳが、トンネル前後方向において所定の間隔で、且つ、重ならないように搭載可能となっている。 First, as shown in FIGS. 1 to 4, 6, and 8, the inner frame 31 has a structure in which four traveling frames 41 to 44 are connected in order from the tunnel front side to the rear side. ing. As described above, the traveling frames 41 to 44 connected in series have twelve segments S, which are one less than the number of segments for one segment ring, at a predetermined interval in the longitudinal direction of the tunnel and are overlapped. It can be installed so that it does not become.

そして、走行式フレーム４１〜４４における各セグメント搭載位置には、載置テーブル５１がそれぞれ設けられている。載置テーブル５１の上面となる載置面５１ａには、セグメントＳが載置可能となっており、この載置テーブル５１のテーブル幅方向左右両側（トンネル幅方向左右両側）には、左右二対の切欠き５１ｂが形成されている。なお、セグメントＳは、内壁面を上向き（トンネル径方向内側向き）で、且つ、周方向両端部をテーブル幅方向外側（トンネル幅方向外側）に向けた状態で、載置面５１ａに載置される。 A placement table 51 is provided at each segment mounting position in the traveling frames 41 to 44. The segment S can be placed on the placement surface 51a which is the upper surface of the placement table 51. Two pairs of left and right are provided on the left and right sides of the placement table 51 in the table width direction (both left and right sides in the tunnel width direction). The notch 51b is formed. The segment S is mounted on the mounting surface 51a with the inner wall surface facing upward (inward in the tunnel radial direction) and the circumferential end portions facing outward in the table width direction (outside in the tunnel width direction). The

具体的に、走行式フレーム４１〜４４には、３つの載置テーブル５１が、それぞれ設けられており、走行式フレーム４１〜４４の側面には、載置テーブル５１の設置位置に対応するように、左右二対の走行用ローラ５２が３組備えられている。走行用ローラ５２は、走行式フレーム４１〜４４の側面に回転可能に支持されており、外側フレーム３２上をトンネル前後方向に転動可能となっている。 Specifically, the traveling frames 41 to 44 are provided with three placement tables 51, respectively, and the side surfaces of the traveling frames 41 to 44 correspond to the installation positions of the placement tables 51. Three sets of left and right traveling rollers 52 are provided. The traveling roller 52 is rotatably supported on the side surfaces of the traveling frames 41 to 44 and can roll on the outer frame 32 in the longitudinal direction of the tunnel.

また、図４に示すように、最前列に位置する走行式フレーム４１における最先端に配置された載置テーブル５１（以下、載置テーブル５１Ｔと記す）には、センタリング機構（揺動手段）５３が設けられている。このセンタリング機構５３は、載置テーブル５１Ｔの基部に介在されており、多数のころ５３ａを上下方向両側（トンネル径方向両側）から挟持することにより、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａをトンネル前後方向及びトンネル幅方向に揺動可能となっている。 Further, as shown in FIG. 4, a centering mechanism (swinging means) 53 is provided on a mounting table 51 (hereinafter referred to as a mounting table 51 </ b> T) disposed at the foremost position in the traveling frame 41 located in the front row. Is provided. The centering mechanism 53 is interposed at the base of the mounting table 51T, and holds the mounting surface 51a of the mounting table 51T before and after the tunnel by sandwiching a large number of rollers 53a from both sides in the vertical direction (both sides in the tunnel radial direction). Can be swung in the direction and the tunnel width direction.

一方、図１乃至図５，図７，図９，図１０に示すように、外側フレーム３２は、１つの懸架式フレーム６１、１つの牽引式フレーム６２、及び、３つの走行式フレーム６３〜６５を、トンネル前方側から後方側に向けて、順に連結させた構造となっている。このように、直列に連結されたフレーム６１〜６５には、１セグメントリング分のセグメント数量となる、１３個のセグメントＳが、トンネル前後方向において所定の間隔で、且つ、重ならないように搭載可能となっている。そして、フレーム６１〜６５における各セグメント搭載位置のフレーム幅方向左右両側（トンネル幅方向左右両側）には、左右二対の持ち上げジャッキ（持ち上げ手段）７１が設けられている。 On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 5, 7, 9, and 10, the outer frame 32 includes one suspension frame 61, one towable frame 62, and three traveling frames 63 to 65. Are connected in order from the front side to the rear side of the tunnel. In this way, 13 segments S, which are the segment quantity for one segment ring, can be mounted on the frames 61 to 65 connected in series so as not to overlap with each other at a predetermined interval in the tunnel front-rear direction. It has become. Two pairs of left and right lifting jacks (lifting means) 71 are provided on the left and right sides in the frame width direction (both left and right sides in the tunnel width direction) of each segment mounting position in the frames 61 to 65.

持ち上げジャッキ７１は、上方（トンネル径方向内側）に向けて伸長可能となっており、その伸縮ロッドの先端には、持ち上げ板７１ａが設けられている。持ち上げ板７１ａは、セグメントＳを、内壁面が上向きで、且つ、周方向両端部がフレーム幅方向外側に向いた状態で、上方に持ち上げるものであって、載置テーブル５１の切欠き５１ｂを上下方向（トンネル径方向）に通過可能となっている。 The lifting jack 71 can be extended upward (inward in the tunnel radial direction), and a lifting plate 71a is provided at the tip of the telescopic rod. The lifting plate 71a lifts the segment S upward with the inner wall surface facing upward and both circumferential ends facing outward in the frame width direction. The lifting plate 71a moves the notch 51b of the mounting table 51 up and down. It can pass in the direction (tunnel radial direction).

従って、持ち上げジャッキ７１を伸長させることにより、持ち上げ板７１ａを載置テーブル５１の載置面５１ａよりも上方に突出させることができる。一方、持ち上げジャッキ７１を短縮させることにより、持ち上げ板７１ａを載置テーブル５１の載置面５１ａよりも下方に沈ませることができる。このように、持ち上げジャッキ７１を伸縮させて、その持ち上げ板７１ａを載置面５１ａに対して出没可能とすることにより、載置面５１ａと持ち上げ板７１ａとの間で、セグメントＳの受け渡しを行うことができる。 Therefore, the lifting plate 71 a can be protruded above the mounting surface 51 a of the mounting table 51 by extending the lifting jack 71. On the other hand, by shortening the lifting jack 71, the lifting plate 71a can be sunk below the mounting surface 51a of the mounting table 51. In this manner, the lifting jack 71 is expanded and contracted so that the lifting plate 71a can be moved into and out of the mounting surface 51a, thereby transferring the segment S between the mounting surface 51a and the lifting plate 71a. be able to.

また、懸架式フレーム６１は、後方張り出し台１８の梁部材１８ｂ間に掛け渡されている。これに対して、牽引式フレーム６２及び走行式フレーム６２〜６５は、既設のセグメントＳ上を走行可能となっており、それらの側面には、左右一対の走行用ローラ７２が、複数組設けられている。走行用ローラ７２は、牽引式フレーム６２及び走行式フレーム６２〜６５の側面に回転可能に支持されており、既設のセグメントＳ上をトンネル前後方向に転動可能となっている。 Further, the suspension frame 61 is suspended between the beam members 18 b of the rear overhanging table 18. In contrast, the towable frame 62 and the traveling frames 62 to 65 can travel on the existing segment S, and a plurality of pairs of left and right traveling rollers 72 are provided on the side surfaces thereof. ing. The traveling roller 72 is rotatably supported on the side surfaces of the towable frame 62 and the traveling frames 62 to 65, and can roll on the existing segment S in the longitudinal direction of the tunnel.

更に、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、懸架式フレーム６１と牽引式フレーム６２とは、左右一対の連結器７３によって連結されており、牽引式フレーム６２と走行式フレーム６３、走行式フレーム６３と走行式フレーム６４、走行式フレーム６４と走行式フレーム６５とは、左右一対の連結器７４によってそれぞれ連結されている。なお、左右一対の連結器７３，７４におけるトンネル幅方向の設置間隔は、左右一対の走行用ローラ５２におけるトンネル幅方向の設置間隔と、同じ長さとなっている。 Further, as shown in FIGS. 11A and 11B, the suspension frame 61 and the towable frame 62 are connected by a pair of left and right connectors 73, and the towed frame 62 and the traveling frame 63, The traveling frame 63 and the traveling frame 64, and the traveling frame 64 and the traveling frame 65 are connected by a pair of left and right connectors 74, respectively. The installation interval in the tunnel width direction of the pair of left and right couplers 73 and 74 is the same as the installation interval in the tunnel width direction of the pair of left and right traveling rollers 52.

図１１（ａ）に示すように、連結器７３は、前リンク部材７３ａ、後リンク部材７３ｂ、及び、連結ピン７３ｃから構成されている。前リンク部材７３ａは、懸架式フレーム６１の後端面に設けられており、その後端には、長孔７３ｄが形成されている。一方、後リンク部材７３ｂは、牽引式フレーム６２の前端面に設けられており、その前端には、長孔７３ｅが形成されている。そして、長孔７３ｄ，７３ｅは、トンネル前後方向（フレーム走行方向）に長径を有する長孔となっており、これらの長孔７３ｄ，７３ｅには、連結ピン７３ｃが挿入されている。 As shown in FIG. 11A, the coupler 73 includes a front link member 73a, a rear link member 73b, and a connection pin 73c. The front link member 73a is provided on the rear end surface of the suspension frame 61, and a long hole 73d is formed at the rear end. On the other hand, the rear link member 73b is provided on the front end surface of the pullable frame 62, and a long hole 73e is formed at the front end. The long holes 73d and 73e are long holes having a long diameter in the tunnel front-rear direction (frame traveling direction), and a connecting pin 73c is inserted into the long holes 73d and 73e.

従って、前リンク部材７３ａ及び後リンク部材７３ｂを、連結ピン７３ｃを中心として、上下方向に揺動させることができる。これにより、外側フレーム３２の走行面となる既設のセグメントＳや、既設のセグメントＳ間に、段差が生じて、懸架式フレーム６１に対して、牽引式フレーム６２が上下動しても、牽引式フレーム６２を、懸架式フレーム６１に牽引させつつ、スムーズに走行させることができる。 Therefore, the front link member 73a and the rear link member 73b can be swung up and down around the connecting pin 73c. As a result, even if a step is generated between the existing segment S serving as the traveling surface of the outer frame 32 and the existing segment S and the towed frame 62 moves up and down with respect to the suspended frame 61, the towed type The frame 62 can be smoothly run while being pulled by the suspension frame 61.

更に、連結ピン７３ｃが挿入される長孔７３ｄ，７３ｅを、トンネル前後方向に長径を有する長孔とすることにより、前リンク部材７３ａ及び後リンク部材７３ｂを、連結ピン７３ｃを中心として、トンネル幅方向に揺動させることができる。これにより、シールド掘削機１が屈曲したトンネルを掘削する場合であっても、牽引式フレーム６２を、懸架式フレーム６１に牽引させつつ、スムーズに曲進させることができる。 Further, by making the long holes 73d and 73e into which the connecting pins 73c are inserted into long holes having a long diameter in the longitudinal direction of the tunnel, the front link member 73a and the rear link member 73b are tunnel widths around the connecting pin 73c. Can be swung in the direction. Accordingly, even when the shield excavator 1 excavates a bent tunnel, the towed frame 62 can be smoothly bent while being pulled by the suspended frame 61.

また、図１１（ｂ）に示すように、連結器７４は、前リンク部材７４ａ、中間リンク部材７４ｂ、後リンク部材７４ｃ、及び、連結ピン７４ｄから構成されている。前リンク部材７４ａは、フレーム６２〜６４の後端面に設けられており、その後端には、孔７４ｅが形成されている。後リンク部材７４ｃは、フレーム６３〜６５の前端面に設けられており、その前端には、長孔７４ｈが形成されている。中間リンク部材７４ｂは、前リンク部材７４ａと後リンク部材７４ｃとを繋ぐ部材であって、その前端には、孔７４ｆが形成される一方、その後端には、長孔７４ｇが形成されている。そして、長孔７４ｇ，７３ｈは、トンネル前後方向（フレーム走行方向）に長径を有する長孔となっており、孔７４ｅ，７４ｆ及び長孔７４ｇ，７４ｈには、連結ピン７４ｄがそれぞれ挿入されている。 As shown in FIG. 11B, the coupler 74 includes a front link member 74a, an intermediate link member 74b, a rear link member 74c, and a connection pin 74d. The front link member 74a is provided on the rear end surfaces of the frames 62 to 64, and a hole 74e is formed at the rear end. The rear link member 74c is provided on the front end surfaces of the frames 63 to 65, and a long hole 74h is formed at the front end. The intermediate link member 74b is a member that connects the front link member 74a and the rear link member 74c. A hole 74f is formed at the front end, and a long hole 74g is formed at the rear end. The long holes 74g and 73h are long holes having a long diameter in the tunnel front-rear direction (frame traveling direction), and the connecting pins 74d are inserted into the holes 74e and 74f and the long holes 74g and 74h, respectively. .

従って、中間リンク部材７４ｂを、２つの連結ピン７４ｄを中心として、上下方向に揺動させることができる。これにより、外側フレーム３２の走行面となる既設のセグメントＳや、既設のセグメントＳ間に、段差が生じて、懸架式フレーム６１に対して、フレーム６２〜６５が上下動しても、これらのフレーム６２〜６５を、連結させつつ、スムーズに走行させることができる。 Therefore, the intermediate link member 74b can be swung in the vertical direction around the two connecting pins 74d. As a result, even when the steps 62 and 65 move up and down with respect to the suspended frame 61 due to a step formed between the existing segment S serving as the traveling surface of the outer frame 32 and the existing segment S, these The frames 62 to 65 can be smoothly run while being connected.

更に、一方の連結ピン７４ｄが挿入される長孔７４ｇ，７４ｈを、トンネル前後方向に長径を有する長孔とすることにより、中間リンク部材７４ｂ及び後リンク部材７４ｃを、一方の連結ピン７４ｄを中心として、トンネル幅方向に揺動させることができる。これにより、シールド掘削機１が屈曲したトンネルを掘削する場合であっても、フレーム６２〜６５を、連結させつつ、スムーズに曲進させることができる。 Further, by making the long holes 74g and 74h into which one of the connecting pins 74d is inserted into a long hole having a long diameter in the longitudinal direction of the tunnel, the intermediate link member 74b and the rear link member 74c are centered on the one connecting pin 74d. Can be swung in the tunnel width direction. Thereby, even when excavating a tunnel in which the shield excavator 1 is bent, the frames 62 to 65 can be smoothly bent while being connected.

なお、内側フレーム３１における走行式フレーム４１〜４４の連結においても、上述した連結器７４が適用されている。 Note that the above-described coupler 74 is also applied to the connection of the traveling frames 41 to 44 in the inner frame 31.

ここで、内側フレーム３１を構成する走行式フレーム４１〜４４は、トンネル幅方向において、左右二対の持ち上げジャッキ７１間を走行可能となっている。また、内側フレーム３１におけるセグメント搭載位置のトンネル前後方向間隔と、外側フレーム３２におけるセグメント搭載位置のトンネル前後方向間隔とは、同じ長さとなっている。 Here, the traveling frames 41 to 44 constituting the inner frame 31 are capable of traveling between the two left and right lifting jacks 71 in the tunnel width direction. Further, the distance between the segment mounting positions in the inner frame 31 in the front-rear direction of the tunnel and the distance between the segment mounting positions in the outer frame 32 are the same length.

そして、図２及び図６に示すように、最後尾に位置する走行式フレーム６５のフレーム幅方向中央部には、順送りジャッキ（フレーム走行手段）７５が設けられている。この順送りジャッキ７５は、トンネル前方に向けて伸長可能となっており、その伸縮ロッドの先端は、最後尾に位置する走行式フレーム４４の下部に接続されている。このとき、順送りジャッキ７５のストローク量は、上述したセグメント搭載間隔と、同じ長さとなっている。 As shown in FIGS. 2 and 6, a progressive jack (frame traveling means) 75 is provided at the center in the frame width direction of the traveling frame 65 located at the rearmost position. The forward jack 75 can extend toward the front of the tunnel, and the distal end of the telescopic rod is connected to the lower part of the traveling frame 44 located at the rear end. At this time, the stroke amount of the forward feed jack 75 has the same length as the above-described segment mounting interval.

従って、順送りジャッキ７５を伸長させることにより、１２個のセグメント搭載位置を有する走行式フレーム４１〜４４を、１３個のセグメント搭載位置を有するフレーム６１〜６５上において、順送りジャッキ７５の１ストローク分、即ち、セグメント搭載間隔の長さの分だけ前進させることができる。一方、順送りジャッキ７５を短縮させることにより、１２個のセグメント搭載位置を有する走行式フレーム４１〜４４を、１３個のセグメント搭載位置を有するフレーム６１〜６５上において、順送りジャッキ７５の１ストローク分、即ち、セグメント搭載間隔の長さの分だけ後退させることができる。 Therefore, by extending the progressive jack 75, the travel-type frames 41 to 44 having 12 segment mounting positions are moved by one stroke of the progressive jack 75 on the frames 61 to 65 having 13 segment mounting positions. That is, it can be advanced by the length of the segment mounting interval. On the other hand, by shortening the progressive jack 75, the traveling type frames 41 to 44 having 12 segment mounting positions are moved by one stroke of the progressive jack 75 on the frames 61 to 65 having 13 segment mounting positions. That is, it can be moved backward by the length of the segment mounting interval.

このように、順送りジャッキ７５を伸縮させることにより、外側フレーム３２に対して、内側フレーム３１をトンネル前後方向に往復移動させることができる。そして、内側フレーム３１が、順送りジャッキ７５の１ストローク分、前進または後退した場合であっても、載置テーブル５１に形成される左右二対の切欠き５１ｂと、左右二対の持ち上げジャッキ７１の持ち上げ板７１ａとは、トンネル前後方向において同じ位置に配置されることになり、持ち上げ板７１ａは、切欠き５１ｂを上下方向に通過可能となっている。 In this manner, the inner frame 31 can be reciprocated in the longitudinal direction of the tunnel with respect to the outer frame 32 by expanding and contracting the progressive jack 75. Even when the inner frame 31 moves forward or backward by one stroke of the progressive jack 75, the two left and right notches 51b formed on the mounting table 51 and the two left and right pairs of lifting jacks 71 The lifting plate 71a is disposed at the same position in the longitudinal direction of the tunnel, and the lifting plate 71a can pass through the notch 51b in the vertical direction.

よって、持ち上げジャッキ７１の伸縮による、持ち上げ板７１ａと載置面５１ａとの間におけるセグメントＳの受け渡しと、順送りジャッキ７５の伸縮による、走行式フレーム４１〜４４の往復移動とを、交互に繰り返し行うことにより、１セグメントリング分のセグメント数量となる複数のセグメントＳを、トンネル前後方向に並べた状態で、それらのセグメントＳを、セグメント搭載位置がトンネル前方側に向けて１つずつずれるように、順送りさせることができる。 Therefore, the transfer of the segment S between the lifting plate 71a and the placement surface 51a by the expansion and contraction of the lifting jack 71 and the reciprocating movement of the traveling frames 41 to 44 by the expansion and contraction of the progressive jack 75 are alternately repeated. Thus, in a state where a plurality of segments S corresponding to the segment quantity for one segment ring are arranged in the tunnel front-rear direction, the segment mounting positions are shifted one by one toward the tunnel front side. It is possible to move forward.

また、図１，図３乃至図７，図９，図１０に示すように、懸架式フレーム６１は、固定フレーム６１ａと可動フレーム６１ｂとから構成されている。固定フレーム６１ａは、後方張り出し台１８の梁部材１８ｂ間に固定されている。一方、可動フレーム６１ｂは、固定フレーム６１ａの前側において、当該固定フレーム６１と隣接するように設けられると共に、梁部材１８ｂの内側面間において、トンネル前後方向に摺動可能に支持されている。 In addition, as shown in FIGS. 1, 3 to 7, 9, and 10, the suspension frame 61 includes a fixed frame 61a and a movable frame 61b. The fixed frame 61 a is fixed between the beam members 18 b of the rear overhang base 18. On the other hand, the movable frame 61b is provided on the front side of the fixed frame 61a so as to be adjacent to the fixed frame 61, and is supported so as to be slidable in the tunnel front-rear direction between the inner side surfaces of the beam member 18b.

更に、左右の梁部材１８ｂにおける各内側面には、供給用ジャッキ８１がそれぞれ設けられている。この供給用ジャッキ８１は、トンネル前方に向けて伸長可能となっており、その伸長ロッドの先端は、可動フレーム６１ｂに接続されている。 Furthermore, a supply jack 81 is provided on each inner side surface of the left and right beam members 18b. The supply jack 81 can extend toward the front of the tunnel, and the tip of the extension rod is connected to the movable frame 61b.

従って、供給用ジャッキ８１を伸長させることにより、可動フレーム６１ｂをトンネル前方に向けて前進させることができる。このとき、可動フレーム６１ｂが前進して停止した停止位置は、可動フレーム６１ｂに搭載されたセグメントＳをエレクタ装置１９に供給するためのセグメント供給位置Ｆとなっている。そして、セグメント供給位置Ｆの直上には、可動フレーム６１ｂに搭載されたセグメントＳをエレクタ装置１９が把持することができるセグメント把持位置Ｅが、設定されている。一方、供給用ジャッキ８１を短縮させることにより、可動フレーム６１ｂを、トンネル後方に向けて後退させて、懸架式フレーム６１の前端に収納させることができる。 Therefore, by extending the supply jack 81, the movable frame 61b can be advanced toward the front of the tunnel. At this time, the stop position where the movable frame 61b has advanced and stopped is the segment supply position F for supplying the segment S mounted on the movable frame 61b to the elector device 19. Then, immediately above the segment supply position F, a segment gripping position E is set at which the elector device 19 can grip the segment S mounted on the movable frame 61b. On the other hand, by shortening the supply jack 81, the movable frame 61b can be retracted toward the rear of the tunnel and stored in the front end of the suspension frame 61.

そして、図４及び図５に示すように、可動フレーム６１ｂのトンネル前後方向両側部には、前後二対のセンタリングジャッキ（位置決め手段）８２が設けられている。これらのセンタリングジャッキ８２は、可動フレーム６１ｂの前後方向内側に向けて伸長可能となっており、その伸縮ロッドの先端は、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａに載置されたセグメントＳの幅方向両端部を、それぞれ押圧可能となっている。 4 and 5, two pairs of front and rear centering jacks (positioning means) 82 are provided on both sides of the movable frame 61b in the front-rear direction of the tunnel. These centering jacks 82 can extend inward in the front-rear direction of the movable frame 61b, and the distal ends of the telescopic rods are in the width direction of the segment S placed on the placement surface 51a of the placement table 51T. Both end portions can be pressed.

従って、センタリングジャッキ８２を伸長させることにより、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａに載置されたセグメントＳの幅方向両端部を、トンネル前後方向両側から、同じ押圧力で押圧することができる。これにより、セグメントＳに対する押圧に伴って、センタリング機構５３がトンネル前後方向に揺動するため、セグメントＳをトンネル前後方向に位置決めすることができる。即ち、セグメントＳのトンネル前後方向中心位置が、可動フレーム６１ｂにおけるセグメント搭載位置のトンネル前後方向中心位置と一致するように、セグメントＳに対して、トンネル前後方向のセンタリング（位置合わせ）を行うことができる。 Therefore, by extending the centering jack 82, both ends in the width direction of the segment S mounted on the mounting surface 51a of the mounting table 51T can be pressed from the both sides in the tunnel front-rear direction with the same pressing force. As a result, the centering mechanism 53 swings in the tunnel front-rear direction as the segment S is pressed, so that the segment S can be positioned in the tunnel front-rear direction. That is, the centering (positioning) in the tunnel front-rear direction can be performed on the segment S so that the center position of the segment S in the front-rear direction of the tunnel matches the center position of the segment mounting position in the movable frame 61b. it can.

また、可動フレーム６１ｂのトンネル幅方向両側部には、左右一対のセンタリングジャッキ（位置決め手段）８３が設けられている。これらのセンタリングジャッキ８３は、可動フレーム６１ｂの幅方向内側に向けて伸長可能となっており、その伸縮ロッドの先端は、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａに載置されたセグメントＳの周方向両端部を、それぞれ押圧可能となっている。 A pair of left and right centering jacks (positioning means) 83 are provided on both sides of the movable frame 61b in the tunnel width direction. These centering jacks 83 can be extended toward the inner side in the width direction of the movable frame 61b, and the distal ends of the telescopic rods are in the circumferential direction of the segment S placed on the placement surface 51a of the placement table 51T. Both end portions can be pressed.

従って、センタリングジャッキ８３を伸長させることにより、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａに載置されたセグメントＳの周方向両端部を、トンネル幅方向両側から、同じ押圧力で押圧することができる。これにより、セグメントＳに対する押圧に伴って、センタリング機構５３がトンネル幅方向に揺動するため、セグメントＳをトンネル幅方向に位置決めすることができる。即ち、セグメントＳのトンネル幅方向中心位置が、可動フレーム６１ｂにおけるセグメント搭載位置のトンネル幅方向中心位置と一致するように、セグメントＳに対して、トンネル幅方向のセンタリング（位置合わせ）を行うことができる。 Therefore, by extending the centering jack 83, both ends in the circumferential direction of the segment S mounted on the mounting surface 51a of the mounting table 51T can be pressed from the both sides in the tunnel width direction with the same pressing force. As a result, the centering mechanism 53 swings in the tunnel width direction as the segment S is pressed, so that the segment S can be positioned in the tunnel width direction. That is, the centering (alignment) of the segment S in the tunnel width direction is performed so that the center position of the segment S in the tunnel width direction matches the center position of the segment mounting position in the movable frame 61b. it can.

更に、可動フレーム６１ｂには、複数のテーブル復帰用ジャッキ８４が設けられている。これらのテーブル復帰用ジャッキ８４は、載置テーブル５１Ｔのトンネル前後方向両側部及びトンネル幅方向両側部に配置されており、当該載置テーブル５１Ｔのセンタリング機構５３を、トンネル前後方向両側及びトンネル幅方向両側から押圧可能となっている。従って、センタリングジャッキ８２，８３を短縮させた状態で、テーブル復帰用ジャッキ８４を伸長させることにより、載置テーブル５１Ｔを、センタリングジャッキ８２，８３のセンタリング動作前の元の位置に、復帰させることができる。 Further, the movable frame 61b is provided with a plurality of table return jacks 84. These table return jacks 84 are arranged on both sides of the placement table 51T in the tunnel front-rear direction and in both sides of the tunnel width direction, and the centering mechanisms 53 of the placement table 51T are arranged on both sides of the tunnel front-rear direction and in the tunnel width direction. It can be pressed from both sides. Therefore, by extending the table return jack 84 with the centering jacks 82 and 83 shortened, the placement table 51T can be returned to the original position before the centering operation of the centering jacks 82 and 83. it can.

従って、トンネルを地盤内に施工する場合には、カッタヘッド１２を回転させながら、複数のシールドジャッキ１６を伸長して、スプレッダ１６ａを既設のセグメントＳに押し付けることにより、その既設のセグメントＳから推進反力を得て、掘削機本体１１を前進させる。これにより、回転するカッタヘッド１２に装着された多数のカッタ１３によって、前方の地盤が掘削される。 Therefore, when the tunnel is constructed in the ground, the plurality of shield jacks 16 are extended while the cutter head 12 is rotated, and the spreader 16a is pushed against the existing segment S to be propelled from the existing segment S. A reaction force is obtained and the excavator body 11 is advanced. As a result, the front ground is excavated by the multiple cutters 13 attached to the rotating cutter head 12.

このとき、地盤掘削によって発生した掘削土砂は、カッタヘッド１２の土砂取込口を介して、チャンバ１５内に充填されることになり、このチャンバ１５は、その充填された掘削土砂によって、所定の内圧に維持される。そして、チャンバ１５内に充填された掘削土砂は、土砂排出手段によって、トンネル後方に向けて排出される。一方、エレクタ装置１９の駆動によって、複数のセグメントＳがトンネルの内壁面に沿ってリング状に組み立てられる。 At this time, the excavated soil generated by the ground excavation is filled into the chamber 15 through the sediment intake port of the cutter head 12, and the chamber 15 is filled with the predetermined excavated sediment by the filled excavated sediment. Internal pressure is maintained. Then, the excavated earth and sand filled in the chamber 15 is discharged toward the rear of the tunnel by the earth and sand discharging means. On the other hand, the plurality of segments S are assembled in a ring shape along the inner wall surface of the tunnel by driving the erector device 19.

また、掘削機本体１１が推進反力によって前進すると、セグメント供給装置３０が、それに追従して、既設のセグメントＳ上を走行する。更に、エレクタ装置１９へのセグメントＳの供給については、そのセグメント供給装置３０によって行われている。 Further, when the excavator body 11 moves forward by the propulsion reaction force, the segment supply device 30 follows the segment and travels on the existing segment S. Further, the segment supply device 30 supplies the segment S to the elector device 19.

つまり、セグメントＳを搭載した搬送台車２２が移載位置に停車すると、ホイスト装置２１は、その搬送台車２２に搭載されたセグメントＳを吊り下げ支持して、最後尾に位置する走行式フレーム４４における最後端に配置された載置テーブル５１上に載置する。 That is, when the transport carriage 22 on which the segment S is mounted stops at the transfer position, the hoist device 21 suspends and supports the segment S mounted on the transport carriage 22 and in the traveling frame 44 located at the rearmost position. It mounts on the mounting table 51 arrange | positioned at the last end.

次いで、順送りジャッキ７５を伸長させて、連結された走行式フレーム４１〜４４全体を前進させる。続いて、最後尾に位置する走行式フレーム６５における最後端に配置された持ち上げジャッキ７１を伸長させて、上記載置テーブル５１の載置面５１ａに載置されたセグメントＳを、持ち上げ板７１ａによって、その載置面５１ａから上方に持ち上げる。 Next, the progressive jack 75 is extended to advance the connected traveling frames 41 to 44 as a whole. Subsequently, the lifting jack 71 disposed at the rearmost end of the traveling frame 65 located at the rearmost end is extended so that the segment S placed on the placement surface 51a of the placement table 51 is lifted by the lifting plate 71a. Then, it is lifted upward from the mounting surface 51a.

即ち、セグメントＳは、内側フレーム３１における最後尾に位置する走行式フレーム４４から、外側フレーム３１における最後尾に位置する走行式フレーム６５に載せ替えられたことになる。 In other words, the segment S is replaced from the traveling frame 44 positioned at the rearmost position in the inner frame 31 to the traveling frame 65 positioned at the rearmost position in the outer frame 31.

そして、順送りジャッキ７５を短縮させて、連結された走行式フレーム４１〜４４全体を後退させる。続いて、持ち上げジャッキ７１を短縮させて、当該持ち上げジャッキ７１の持ち上げ板７１ａに載置されたセグメントＳを、その持ち上げ板７１ａから載置テーブル５１の載置面５１ａに受け渡す。 Then, the progressive jack 75 is shortened, and the connected traveling frames 41 to 44 are moved backward. Subsequently, the lifting jack 71 is shortened, and the segment S placed on the lifting plate 71 a of the lifting jack 71 is transferred from the lifting plate 71 a to the placement surface 51 a of the placement table 51.

即ち、セグメントＳは、外側フレーム３１における最後尾に位置する走行式フレーム６５から、内側フレーム３１における最後尾に位置する走行式フレーム４４に載せ替えられると共に、走行式フレーム４４において、セグメント搭載位置が１つ前方に移動したことになる。 That is, the segment S is transferred from the traveling frame 65 located at the rearmost position in the outer frame 31 to the traveling frame 44 located at the rearmost position in the inner frame 31, and the segment mounting position is set in the traveling frame 44. It has moved forward by one.

上述したような、順送りジャッキ７５の伸縮によるセグメント順送り動作と、持ち上げジャッキ７１の伸縮によるセグメント受け渡し動作とを、交互に繰り返し行うことによって、ホイスト装置２１によって移載されたセグメントＳは、最前列に位置する走行式フレーム４１における最先端に配置された載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａまで移動する。 The segment S transferred by the hoist device 21 is placed in the forefront by repeatedly performing the segment progressive operation by the expansion / contraction of the forward jack 75 and the segment delivery operation by the expansion / contraction of the lifting jack 71 as described above. It moves to the mounting surface 51a of the mounting table 51T arranged at the forefront in the traveling frame 41 that is positioned.

次いで、順送りジャッキ７５を伸長させて、連結された走行式フレーム４１〜４４全体を前進させることにより、走行式フレーム４１の載置テーブル５１Ｔを、懸架式フレーム６１の可動フレーム６１ｂ内に進入させる。 Next, the forward feed jack 75 is extended to advance the connected traveling frames 41 to 44 as a whole so that the placement table 51T of the traveling frame 41 enters the movable frame 61b of the suspension frame 61.

そして、センタリングジャッキ８２を伸長させて、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａに載置されたセグメントＳの幅方向両端部を、それぞれ押圧する。これにより、センタリング機構５３がトンネル前後方向に揺動して、そのセグメントＳに対するトンネル前後方向のセンタリングが行われる。 And the centering jack 82 is extended | stretched and the width direction both ends of the segment S mounted in the mounting surface 51a of the mounting table 51T are each pressed. As a result, the centering mechanism 53 swings in the tunnel front-rear direction, and the centering of the segment S in the tunnel front-rear direction is performed.

また、センタリングジャッキ８３を伸長させて、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａに載置されたセグメントＳの周方向両端部を、それぞれ押圧する。これにより、センタリング機構５３がトンネル幅方向に揺動して、そのセグメントＳに対するトンネル幅方向のセンタリングが行われる。 Further, the centering jack 83 is extended to press both ends in the circumferential direction of the segment S placed on the placement surface 51a of the placement table 51T. As a result, the centering mechanism 53 swings in the tunnel width direction, and the centering of the segment S in the tunnel width direction is performed.

次いで、センタリングジャッキ８２，８３を短縮させた後、持ち上げジャッキ７１を伸長させて、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａに載置されたセグメントＳを、持ち上げ板７１ａによって、その載置面５１ａから上方に持ち上げる。即ち、セグメントＳは、走行式フレーム４１における載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａから、可動フレーム６１ｂにおける持ち上げジャッキ７１の持ち上げ板７１ａに載せ替えられたことになる。 Next, after shortening the centering jacks 82 and 83, the lifting jack 71 is extended, and the segment S mounted on the mounting surface 51a of the mounting table 51T is removed from the mounting surface 51a by the lifting plate 71a. Lift up. That is, the segment S is replaced from the mounting surface 51a of the mounting table 51T in the traveling frame 41 to the lifting plate 71a of the lifting jack 71 in the movable frame 61b.

そして、順送りジャッキ７５を短縮させて、連結された走行式フレーム４１〜４４全体を後退させることにより、走行式フレーム４１の載置テーブル５１Ｔを、懸架式フレーム６１の可動フレーム６１ｂ内から退避させる。続いて、テーブル復帰ジャッキ８４を伸長させて、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａを、元の位置に復帰させる。 Then, the forward feed jack 75 is shortened and the connected traveling frames 41 to 44 are moved backward to retract the mounting table 51T of the traveling frame 41 from the movable frame 61b of the suspension frame 61. Subsequently, the table return jack 84 is extended to return the placement surface 51a of the placement table 51T to the original position.

次いで、可動フレーム６１ｂにおける持ち上げジャッキ７１を短縮させて、持ち上げ板７１ａに載置されたセグメントＳを降下させる。続いて、供給用ジャッキ８１を伸長させて、可動フレーム６１ｂを、懸架式フレーム６１内の収納位置からセグメント供給位置Ｆに前進させる。これにより、セグメントＳは、トンネル前後方向及びトンネル幅方向のセンタリングが施された状態を維持して、セグメント供給位置Ｆに移動したことになる。 Next, the lifting jack 71 in the movable frame 61b is shortened, and the segment S placed on the lifting plate 71a is lowered. Subsequently, the supply jack 81 is extended, and the movable frame 61 b is advanced from the storage position in the suspension frame 61 to the segment supply position F. As a result, the segment S has moved to the segment supply position F while maintaining the centering in the tunnel longitudinal direction and the tunnel width direction.

そして、セグメント把持位置Ｅに予め移動していたエレクタ装置１９の把持部材によって、セグメント供給位置Ｆに停止した可動フレーム６１ｂに搭載されるセグメントＳを、自動把持することによって、セグメントＳのエレクタ装置１９への供給が完了する。 Then, the segment S mounted on the movable frame 61b stopped at the segment supply position F is automatically gripped by the gripping member of the elector device 19 that has been moved to the segment gripping position E in advance, so that the elector device 19 of the segment S Supply to is completed.

なお、上述した実施形態においては、センタリングジャッキ８２，８３を伸長して、その伸縮ロッドをセグメントＳに押圧させることにより、セグメントＳを位置決めするようにしているが、位置決め手段として、センタリングジャッキ８２，８３に限定されることはない。例えば、油圧ジャッキ及びストッパ等を併用して、これらを位置決め手段としても構わない。 In the above-described embodiment, the centering jacks 82 and 83 are extended and the segment S is positioned by pressing the telescopic rod against the segment S. It is not limited to 83. For example, a hydraulic jack and a stopper may be used in combination, and these may be used as positioning means.

具体的に、図１２（ａ）に示すように、可動フレーム６１ｂには、油圧ジャッキ９１及び回転式ストッパ９２が設けられている。油圧ジャッキ９１の基端は、可動フレーム６１ｂに固定されており、その伸縮ロッド９１ａの先端には、アーム部材９３の一端が回転可能に支持されている。また、回転式ストッパ９２は、回転軸部９２ａ及び位置決め板９２ｂから構成されている。回転軸部９２ａは、可動フレーム６１ｂに回転可能に支持されており、アーム部材９３の他端と接続されており、位置決め板９２ｂは、回転軸部９２ａに固定されている。 Specifically, as shown in FIG. 12A, the movable frame 61b is provided with a hydraulic jack 91 and a rotary stopper 92. The proximal end of the hydraulic jack 91 is fixed to the movable frame 61b, and one end of an arm member 93 is rotatably supported at the distal end of the telescopic rod 91a. The rotary stopper 92 includes a rotary shaft portion 92a and a positioning plate 92b. The rotation shaft portion 92a is rotatably supported by the movable frame 61b, is connected to the other end of the arm member 93, and the positioning plate 92b is fixed to the rotation shaft portion 92a.

従って、図１２（ｂ）に示すように、油圧ジャッキ９１の伸縮ロッド９１ａを伸縮させることにより、その伸縮ロッド９１ａの伸縮に伴って、アーム部材９３の先端を、他端を回転中心として、回転させることができる。これにより、回転式ストッパ９２の位置決め板９２ｂを、回転軸部９２ａを回転中心として、回転させることができる。 Accordingly, as shown in FIG. 12B, the telescopic rod 91a of the hydraulic jack 91 is expanded and contracted so that the distal end of the arm member 93 is rotated around the other end as the center of rotation as the telescopic rod 91a expands and contracts. Can be made. As a result, the positioning plate 92b of the rotary stopper 92 can be rotated about the rotation shaft portion 92a.

即ち、図１２（ａ）に示すように、油圧ジャッキ９１の伸縮ロッド９１ａを短縮させた場合には、回転式ストッパ９２の位置決め板９２ｂは、水平状態となる。一方、図１２（ｂ）に示すように、油圧ジャッキ９１の伸縮ロッド９１ａを伸長させた場合には、回転式ストッパ９２の位置決め板９２ｂは、直立状態となる。 That is, as shown in FIG. 12A, when the telescopic rod 91a of the hydraulic jack 91 is shortened, the positioning plate 92b of the rotary stopper 92 is in a horizontal state. On the other hand, as shown in FIG. 12B, when the telescopic rod 91a of the hydraulic jack 91 is extended, the positioning plate 92b of the rotary stopper 92 is in an upright state.

よって、油圧ジャッキ９１の伸縮ロッド９１ａを伸長させて、載置テーブル５１Ｔの載置面５１ａに載置されたセグメントＳを、回転式ストッパ９２の位置決め板９２ｂによって押圧することにより、セグメントＳをトンネル前後方向及びトンネル幅方向に位置決めすることができる。 Therefore, the telescopic rod 91a of the hydraulic jack 91 is extended, and the segment S placed on the placement surface 51a of the placement table 51T is pressed by the positioning plate 92b of the rotary stopper 92, so that the segment S is tunneled. It can be positioned in the front-rear direction and the tunnel width direction.

従って、本発明に係るセグメント供給装置３０によれば、外側フレーム３２における懸架式フレーム６１の前端に、可動フレーム６１ｂをエレクタ装置１９に向けて摺動可能に支持し、その可動フレーム６１ｂに、セグメントＳをトンネル前後方向及びトンネル幅方向に位置決めするセンタリングジャッキ８２，８３を設けることにより、エレクタ装置１９を支持する掘削機本体１１上において、セグメントＳの位置決めを行うことができる。これにより、セグメントＳをエレクタ装置１９に供給する際のセグメント位置決め精度を向上させることができるので、エレクタ装置１９によるセグメントＳの自動把持を可能とすることができる。よって、セグメントＳの組み立ての高速化を図ることができる。 Therefore, according to the segment supply device 30 according to the present invention, the movable frame 61b is slidably supported at the front end of the suspension frame 61 in the outer frame 32 toward the erector device 19, and the segment is supported on the movable frame 61b. By providing centering jacks 82 and 83 that position S in the tunnel longitudinal direction and tunnel width direction, the segment S can be positioned on the excavator body 11 that supports the erector device 19. Thereby, since the segment positioning accuracy at the time of supplying the segment S to the erector apparatus 19 can be improved, the segment S can be automatically gripped by the erector apparatus 19. Therefore, the assembly speed of the segment S can be increased.

本発明に係るセグメント供給装置は、セグメントをエレクタ装置に自動で供給することができるため、トンネル施工時における省人化対策に、極めて有益に利用することができる。 Since the segment supply apparatus according to the present invention can automatically supply the segment to the erector apparatus, it can be used extremely beneficially for the labor saving measures at the time of tunnel construction.

１シールド掘削機
１１掘削機本体
１８後方張り出し台
１９エレクタ装置
２１ホイスト装置
２２搬送台車
３０セグメント供給装置
３１内側フレーム
３２外側フレーム
４１〜４４走行式フレーム
５１，５１Ｔ載置テーブル
５３センタリング機構
６１懸架式フレーム
６１ａ固定フレーム
６１ｂ可動フレーム
６２牽引式フレーム
６３〜６５走行式フレーム
７１持ち上げジャッキ
７３，７４連結器
７５順送りジャッキ
８１供給用ジャッキ
８２，８３センタリングジャッキ
８４テーブル復帰ジャッキ
Ｓセグメント
Ｆセグメント供給位置
Ｅセグメント把持位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield excavator 11 Excavator main body 18 Back projecting stand 19 Elector device 21 Hoist device 22 Transport cart 30 Segment supply device 31 Inner frame 32 Outer frames 41-44 Traveling frame 51, 51T Mounting table 53 Centering mechanism 61 Suspended frame 61a Fixed frame 61b Movable frame 62 Towable frame 63 to 65 Traveling frame 71 Lifting jack 73, 74 Connector 75 Forward jack 81 Feeding jack 82, 83 Centering jack 84 Table return jack S Segment F Segment supply position E Segment gripping position

Claims

In the segment supply device for sequentially supplying a plurality of segments carried from the rear of the shield excavator to the erector apparatus that assembles the segments along the inner wall surface of the tunnel excavated by the shield excavator,
An outer frame that has a front end suspended from the body of the shield excavator and a rear end that is supported on an existing segment assembled by the erector apparatus, and that travels in the longitudinal direction of the tunnel;
A plurality of segments are arranged side by side at a predetermined interval in the tunnel front-rear direction, an inner frame that travels in the tunnel front-rear direction on the outer frame, and
Lifting means provided on the outer frame and lifting the plurality of segments mounted on the inner frame upward from the inner frame;
Frame running means provided on the outer frame, and running the inner frame in the longitudinal direction of the tunnel by the length of the segment mounting interval;
A movable frame that is supported at the front end of the outer frame so as to be slidable toward the front of the tunnel, receives a segment mounted at the forefront of the inner frame, and supplies the segment to the erector device;
A segment supply apparatus comprising: positioning means provided on the movable frame and positioned in the fore-and-aft direction of the tunnel and the tunnel width direction of the segment mounted at the forefront of the inner frame.

In the segment supply apparatus according to claim 1,
A mounting table which is provided at the forefront of the inner frame and mounts a segment;
A swinging means for supporting the mounting table so as to be swingable in the tunnel longitudinal direction and the tunnel width direction;
A segment supply device, comprising: a return means for returning the placement table to an original position before the positioning operation of the positioning means.

In the segment supply apparatus according to claim 1 or 2,
The outer frame is
A suspended frame suspended on the body;
A towable frame that is connected to the rear of the suspension frame and travels in the longitudinal direction of the tunnel over the existing segment;
A segment supply device comprising: a traveling frame that is connected to a rear portion of the towable frame and travels on an existing segment in the longitudinal direction of the tunnel.

In the segment supply apparatus according to claim 3,
A coupler for connecting the suspension frame and the towable frame and between the towable frame and the traveling frame in the tunnel longitudinal direction;
The segment supply device, wherein the coupler is swingable in a tunnel width direction.

The segment supply device according to claim 4, wherein
The segment supply device, wherein the inner frame travels on the coupler.

A shield excavator comprising the segment supply device according to any one of claims 1 to 5.