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JP7765358B2 - Segment gripping device - Google Patents
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JP7765358B2 - Segment gripping device - Google Patents

Segment gripping device

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JP7765358B2
JP7765358B2 JP2022117436A JP2022117436A JP7765358B2 JP 7765358 B2 JP7765358 B2 JP 7765358B2 JP 2022117436 A JP2022117436 A JP 2022117436A JP 2022117436 A JP2022117436 A JP 2022117436A JP 7765358 B2 JP7765358 B2 JP 7765358B2
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和孝 三山
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雅之 山田
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Description

本発明は、シールド工法によるトンネルの施工に使用可能なセグメント把持装置に関する。 The present invention relates to a segment gripping device that can be used in tunnel construction using the shield method.

下水道などのトンネルを施工する際に、シールド工法が汎用されている。シールド工法では、概して、シールドマシンを用いて地中を掘り進むともに、掘削した箇所にセグメントを組み立ててトンネル壁面を形成する、という方法が採用される。 The shield tunneling method is widely used when constructing tunnels for sewers and other structures. Shield tunneling generally involves using a shield machine to dig into the ground, and then assembling segments into the excavated area to form the tunnel walls.

シールド工法に用いられる装置は、地中の限られた空間において目的の作業を遂行することが必要とされる。たとえば特開平4-269300号公報(特許文献1)には、あらかじめ用意された複数(当該文献では六つ)のセグメントを同時に組み立てることができるセグメント組立装置が開示されている。 The equipment used in the shield tunneling method is required to perform the intended work in a limited underground space. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-269300 (Patent Document 1) discloses a segment assembly device that can simultaneously assemble multiple (six in this document) pre-prepared segments.

特開平4-269300号公報Japanese Patent Application Publication No. 4-269300

特許文献1では、把持装置に対するセグメントの取付方法について、特に開示されていない。しかし実際の施工では、当該取付方法の如何によってトンネル施工の作業性が大きく左右される。具体的には、セグメントの脱着操作が容易でありながら、セグメントの不意の脱落が抑制されている装置であれば、作業性の向上を期待できる。 Patent Document 1 does not specifically disclose how segments are attached to the gripping device. However, in actual construction, the ease of tunnel construction work will be greatly influenced by the attachment method. Specifically, if the device allows for easy attachment and detachment of segments while preventing unexpected segment detachment, improved workability can be expected.

本発明に係るセグメント把持装置は、シールド工法によるトンネルの施工に使用可能な、セグメント把持装置であって、セグメントに装着されるアタッチメントと、前記アタッチメントを挿入可能な溝部分を有する支持部材と、を備え、前記溝部分の少なくとも一端部分が開放されており、前記アタッチメントが、長手方向の両端部分に、短手方向に突出する突出部を有し、前記溝部分の、前記アタッチメントが挿入されたときに前記突出部と係合する位置に、係合突起が設けられていることを特徴とする。 The segment gripping device of the present invention is a segment gripping device that can be used in tunnel construction using the shield tunneling method, and is equipped with an attachment that is attached to a segment and a support member with a groove into which the attachment can be inserted. At least one end of the groove is open, the attachment has protrusions that protrude in the lateral direction from both longitudinal ends, and an engaging protrusion is provided in the groove at a position that engages with the protrusion when the attachment is inserted.

この構成によれば、アタッチメントをセグメントに装着して、アタッチメントを支持部材に挿入するだけの容易な操作によって、セグメントを支持部材に支持させることができる。また、突出部と係合突起とが係合するので、セグメントが支持部材から不意に脱落することが防止される。 With this configuration, the segment can be supported by the support member simply by attaching the attachment to the segment and inserting the attachment into the support member. Furthermore, because the protrusion engages with the engaging projection, the segment is prevented from accidentally falling off the support member.

以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。 Preferred embodiments of the present invention are described below. However, the scope of the present invention is not limited to the preferred embodiments described below.

本発明に係るセグメント把持装置は、一態様として、前記係合突起が設けられていない部分における前記溝部分の幅が、前記アタッチメントの前記突出部を有する部分の幅より広いことが好ましい。 In one aspect of the segment gripping device according to the present invention, it is preferable that the width of the groove portion in the area where the engaging protrusion is not provided is wider than the width of the portion of the attachment that has the protruding portion.

この構成によれば、支持部材とアタッチメントとの相対位置を変更することによって、両者が係合した状態と、係合が解除された状態と、を変更できる。たとえば、シールドジャッキでセグメントを押す操作によって、支持部材とアタッチメントとの係合を解除でき、セグメントおよびアタッチメントをトンネル側に残したまま、支持部材を離脱させることができる。 With this configuration, by changing the relative positions of the support member and attachment, it is possible to switch between an engaged state and a disengaged state. For example, by pushing the segment with a shield jack, the engagement between the support member and attachment can be released, allowing the support member to be removed while leaving the segment and attachment on the tunnel side.

本発明に係るセグメント把持装置は、一態様として、前記アタッチメントの、前記セグメントに装着されたときに当該セグメントに当接する面が、曲面として形成されており、前記溝部分の壁面が、前記アタッチメントの曲面に沿う曲面として形成されていることが好ましい。 In one aspect of the segment gripping device according to the present invention, the surface of the attachment that contacts the segment when attached to the segment is preferably curved, and the wall surface of the groove portion is preferably curved to fit the curved surface of the attachment.

この構成によれば、溝部分の開口部が底部より狭い幅で設けられるので、セグメントが支持部材から不意に脱落することが一層防止される。 With this configuration, the opening of the groove portion is narrower than the bottom, further preventing the segment from accidentally falling off the support member.

本発明に係るセグメント把持装置は、一態様として、前記アタッチメントが、前記セグメントと螺合可能なねじ部材を有することが好ましい。 In one aspect of the segment gripping device according to the present invention, the attachment preferably has a screw member that can be threadedly engaged with the segment.

この構成によれば、セグメントの設置後に裏込め材を注入する目的で、セグメントに元々設けられている貫通孔を利用して、セグメントに対してアタッチメントを装着できる。 With this configuration, attachments can be attached to the segments using the through holes originally provided in the segments for the purpose of injecting backfill material after the segments are installed.

本発明に係るセグメント把持装置は、一態様として、前記溝部分の、一端部分が開放され、かつ、他端部分が閉鎖されており、閉鎖されている前記他端部分に、前記アタッチメントの有無を検出可能なセンサが設けられていることが好ましい。 In one aspect of the segment gripping device according to the present invention, one end of the groove portion is open and the other end is closed, and preferably a sensor capable of detecting the presence or absence of the attachment is provided at the closed other end.

この構成によれば、支持部材に対してアタッチメントが正しく係合しているか否かを検出できる。 This configuration makes it possible to detect whether the attachment is properly engaged with the support member.

本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。 Further features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of exemplary, non-limiting embodiments, which proceeds with reference to the drawings.

トンネル施工の状態を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the state of tunnel construction. 円弧状セグメントおよび壁面ユニットの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an arc-shaped segment and a wall unit. 円弧状セグメントの上面図である。FIG. 実施形態に係る施工装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the construction device according to the embodiment. 実施形態に係る持上装置および回転装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of a lifting device and a rotation device according to an embodiment. 実施形態に係る押上装置および回転装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of a push-up device and a rotation device according to the embodiment. 実施形態に係る支持部材の上面図である。FIG. 2 is a top view of a support member according to the embodiment. 実施形態に係るチルトレバーと当接部材との位置関係を示す図である。5A and 5B are diagrams illustrating the positional relationship between a tilt lever and a contact member according to the embodiment. 実施形態に係るチルトレバーと当接部材との位置関係を示す図である。5A and 5B are diagrams illustrating the positional relationship between a tilt lever and a contact member according to the embodiment. 実施形態に係る供給装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the supply device according to the embodiment. 実施形態に係る供給装置の上面図である。FIG. 2 is a top view of the supply device according to the embodiment. 実施形態に係るアタッチメントの側面図である。FIG. 2 is a side view of the attachment according to the embodiment. 実施形態に係るアタッチメントの上面図である。FIG. 2 is a top view of the attachment according to the embodiment. 実施形態に係るアタッチメントの使用状態を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the attachment according to the embodiment in use.

本発明に係るセグメント把持装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係るセグメント把持装置を、トンネル100の施工に使用する施工装置1に適用した例について説明する。以下の例において、アタッチメント40、ならびに、押上装置10の支持部材11およびチルトレバー15が、本発明に係るセグメント把持装置の一実施形態であるセグメント把持装置Hを構成する。 An embodiment of the segment gripping device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Below, an example will be described in which the segment gripping device according to the present invention is applied to a construction device 1 used in the construction of a tunnel 100. In the following example, the attachment 40, as well as the support member 11 and tilt lever 15 of the push-up device 10, constitute segment gripping device H, which is one embodiment of the segment gripping device according to the present invention.

〔三分割セグメントを用いるシールド工法の構成〕
まず、本実施形態に係る施工装置1を使用して施工するトンネル100およびトンネル100を施工するシールド工法の一般的な構成について説明する。本実施形態では、三分割セグメントを用いるシールド工法を採用しており、当該シールド工法では、シールドマシンSにより掘り進めた横穴を、三枚の円弧状セグメント101(以下、単に「セグメント101」と称する。)を組み合わせて形成する円筒状の壁面ユニット102で固定してトンネル100を形成する(図1)。
[Configuration of shield tunneling method using three-division segments]
First, we will explain the general configuration of a tunnel 100 constructed using the construction device 1 according to this embodiment and the shield tunneling method used to construct the tunnel 100. This embodiment employs a shield tunneling method using three-piece segments, and in this shield tunneling method, a horizontal hole excavated by a shield machine S is fixed with cylindrical wall units 102 formed by combining three arc-shaped segments 101 (hereinafter simply referred to as "segments 101") to form the tunnel 100 (FIG. 1).

シールドマシンSは地上に設けられた制御室Rと電気的に接続され、トンネル工事の線形の先頭で地山を円筒形に掘削する。シールドマシンSの後方には、二台の台車C1、C2が配置されており、本実施形態に係る施工装置1が台車C1、C2に分散して搭載されている。また、シールドマシンSで円筒形に掘削されたトンネルの内壁面には施工装置1によりセグメントが円筒リング状に組み立てられ、台車C1、C2は、トンネル100の内部のセグメント上に敷設された軌道(不図示)の上を走行可能に構成されている。 The shield machine S is electrically connected to a control room R located on the ground, and excavates the ground in a cylindrical shape at the beginning of the tunnel construction alignment. Two carriages C1 and C2 are positioned behind the shield machine S, and the construction device 1 according to this embodiment is mounted separately on the carriages C1 and C2. Furthermore, segments are assembled into a cylindrical ring shape by the construction device 1 on the inner wall surface of the tunnel excavated in a cylindrical shape by the shield machine S, and the carriages C1 and C2 are configured to be able to run on tracks (not shown) laid on the segments inside the tunnel 100.

(方向に関する用語の定義)
以下の説明において、「トンネル延長方向」という用語を用いて、トンネル100の延長方向に沿う方向を表す場合がある。施工装置1およびセグメント101の「トンネル延長方向」は、施工装置1およびセグメント101の使用時または設置後にトンネル100の延長方向に沿う方向を指すものとする。同様に、「トンネル内側」、「トンネル外側」、「トンネル径方向」、「トンネル周方向」の各用語は、いずれも、使用時または設置後におけるトンネル100との位置関係に基づいて、内側、外側、径方向、および周方向を指すものとする。また、前後方向はシールドマシンSの進行方向に従って定義されるものとする。加えて、トンネル周方向に関する回転方向について言及するときは、シールドマシンSの進行方向前方から後方に向かう方向に見た場合の時計回りまたは反時計回りとして表現することとする。
(Definitions of directional terms)
In the following description, the term "tunnel extension direction" may be used to refer to a direction along the extension direction of the tunnel 100. The "tunnel extension direction" of the construction device 1 and the segment 101 refers to a direction along the extension direction of the tunnel 100 when the construction device 1 and the segment 101 are in use or after installation. Similarly, the terms "tunnel inside,""tunneloutside,""tunnel radial direction," and "tunnel circumferential direction" refer to the inside, outside, radial direction, and circumferential direction, respectively, based on their positional relationship with the tunnel 100 when in use or after installation. The forward/backward direction is defined according to the traveling direction of the shield machine S. In addition, when referring to the rotational direction relative to the tunnel circumferential direction, it is expressed as clockwise or counterclockwise when viewed from the front to the rear of the traveling direction of the shield machine S.

(セグメントおよびトンネルの構成)
セグメント101は、120度の円弧状の断面を有する鉄筋コンクリート製のブロックである(図2、図3)。本実施形態では、トンネル100の仕上り内径が1000mmであり、これに対応して、セグメント101のトンネル内側の面は直径1000mmの円弧状である。なお、セグメント101のトンネル径方向の厚さは70mmであり、トンネル外側の面は直径1140mmの円弧状である。また、セグメント101のトンネル延長方向の長さは600mmである。
(Segment and Tunnel Configuration)
Segment 101 is a reinforced concrete block with a 120-degree arc-shaped cross section (Figures 2 and 3). In this embodiment, the finished inner diameter of tunnel 100 is 1000 mm, and correspondingly, the tunnel inner surface of segment 101 is arc-shaped with a diameter of 1000 mm. The thickness of segment 101 in the tunnel radial direction is 70 mm, and the tunnel outer surface is arc-shaped with a diameter of 1140 mm. The length of segment 101 in the tunnel extension direction is 600 mm.

セグメント101のトンネル周方向の一端部には突起部103が設けられており、他端部には溝部104が設けられている。トンネル周方向に隣接する二つのセグメント101のうちの一方の突起部103と、他方の溝部104とを係合させることによって、二つのセグメント101を連結できる。この部分構造を利用して三枚のセグメント101を連結することによって、円筒状の壁面ユニット102を形成できる。 A protrusion 103 is provided at one end of each segment 101 in the circumferential direction of the tunnel, and a groove 104 is provided at the other end. Two segments 101 adjacent to each other in the circumferential direction of the tunnel can be connected by engaging the protrusion 103 of one segment with the groove 104 of the other. By connecting three segments 101 using this partial structure, a cylindrical wall unit 102 can be formed.

セグメント101のトンネル延長方向の一端部には突起部105が設けられており、他端部には溝部106が設けられている。先に完成している壁面の突起部105(または溝部106)と、隣接して完成させた壁面の溝部106(または突起部105)とを係合させることによって、トンネル延長方向に隣接する二つの壁面ユニット102を連結できる。 A protrusion 105 is provided at one end of the segment 101 in the tunnel extension direction, and a groove 106 is provided at the other end. Two adjacent wall units 102 in the tunnel extension direction can be connected by engaging the protrusion 105 (or groove 106) on a previously completed wall surface with the groove 106 (or protrusion 105) on an adjacent completed wall surface.

セグメント101間、壁面ユニット102間のいずれの連結部分(目地という。)にも、シール材が注入される。かかるシール材としては、たとえばエポキシ樹脂系コーキングなどの公知の材料を用いうる。 Sealant is injected into the joints (called joints) between both the segments 101 and the wall units 102. Such sealant may be a known material, such as epoxy resin caulking.

セグメント101の中央(トンネル周方向の中央かつトンネル延長方向の中央)に、貫通孔107が設けられている。貫通孔107は、セグメント101の設置後に、シールドマシンSによって掘削された横穴の内面とセグメント101のトンネル外側の面との間に裏込め材を注入する際の注入口として使用される開口部である。なお、貫通孔107には雌ねじが設けられており、裏込め材が注入された後に貫通孔107にキャップを螺合して注入口を閉鎖できる。 A through hole 107 is provided in the center of segment 101 (the center in the tunnel circumferential direction and the center in the tunnel extension direction). After segment 101 is installed, through hole 107 is an opening that is used as an injection port when injecting backfill material between the inner surface of the horizontal hole excavated by shield machine S and the outer surface of segment 101 on the tunnel exterior. Furthermore, through hole 107 is provided with a female thread, and after the backfill material has been injected, a cap can be screwed onto through hole 107 to close the injection port.

〔施工装置の構成〕
本実施形態に係る施工装置1は、セグメント101を押し上げることができる三つの押上装置10(第一押上装置10A、第二押上装置10B、および第三押上装置10C)と、三つの押上装置10をトンネル周方向に回転移動させることができる回転装置20、押上装置10に対してセグメント101を供給可能な供給装置30と、を備える(図4)。また、セグメント101には、押上装置10および供給装置30と連結可能なアタッチメント40が装着される。
[Configuration of construction device]
The construction device 1 according to this embodiment includes three push-up devices 10 (first push-up device 10A, second push-up device 10B, and third push-up device 10C) that can push up segments 101, a rotation device 20 that can rotate the three push-up devices 10 in the circumferential direction of the tunnel, and a supply device 30 that can supply segments 101 to the push-up devices 10 (FIG. 4). In addition, an attachment 40 that can be connected to the push-up devices 10 and the supply device 30 is attached to the segment 101.

三つの押上装置10は、周方向等間隔に、回転装置20の胴体部分21に装着されている。回転装置20の動作により三つの押上装置10を周方向に移動させることができる。以下では、押上装置10(支持部材11)のトンネル外側の面が水平になる姿勢を第一姿勢といい、第一姿勢から120°時計回りに移動した姿勢を第二姿勢といい、第二姿勢からさらに120°時計回りに移動した姿勢(第一姿勢から240°時計回りに移動した姿勢)を第三姿勢という。 The three push-up devices 10 are mounted on the body portion 21 of the rotation device 20 at equal circumferential intervals. The three push-up devices 10 can be moved circumferentially by operating the rotation device 20. Hereinafter, the position in which the tunnel outer surface of the push-up device 10 (support member 11) is horizontal will be referred to as the first position, the position moved 120° clockwise from the first position will be referred to as the second position, and the position moved a further 120° clockwise from the second position (position moved 240° clockwise from the first position) will be referred to as the third position.

(押上装置の構成)
押上装置10は、セグメント101を支持する主体として機能する支持部材11、支持部材11をトンネル径方向に移動させる動力を供給可能な油圧シリンダ12、支持部材11と油圧シリンダ12のロッド12aとを連結する第一接続部材13、および、支持部材11と回転装置20の胴体部分21とを連結する第二接続部材14、を有する(図5~図7)。
(Configuration of the push-up device)
The push-up device 10 has a support member 11 that functions as the main body supporting the segment 101, a hydraulic cylinder 12 that can supply power to move the support member 11 in the tunnel radial direction, a first connecting member 13 that connects the support member 11 to the rod 12a of the hydraulic cylinder 12, and a second connecting member 14 that connects the support member 11 to the body portion 21 of the rotation device 20 (Figures 5 to 7).

支持部材11は、セグメント101を支持する主体として機能する(セグメント101の重量を支える)略板状の部材である。支持部材11のトンネル周方向の中央部分には、アタッチメント40を嵌め込むことができる溝部分111が設けられている。溝部分111の後方側の端部111aは開口しており、前方側の端部111bは閉鎖されている。溝部分111の端部111a、111bの上面(トンネル外側)には、収容したアタッチメント40と係合する係合突起111cが設けられている。また、溝部分111の底部の幅(トンネル周方向)に比べて、溝部分111の開口部の幅が狭くなっており、当該底部から当該開口部に至る壁面が緩やかな曲面に形成されている。この曲面の形状は、アタッチメント40の上面の曲面形状(詳細は後述する。)に沿う形状である。 The support member 11 is a generally plate-shaped member that functions as the main body supporting the segment 101 (supporting the weight of the segment 101). A groove portion 111 is provided in the central portion of the support member 11 in the circumferential direction of the tunnel, into which the attachment 40 can be fitted. The rear end 111a of the groove portion 111 is open, and the front end 111b is closed. Engagement protrusions 111c that engage with the stored attachment 40 are provided on the upper surfaces (outside the tunnel) of the ends 111a and 111b of the groove portion 111. Furthermore, the width of the opening of the groove portion 111 is narrower than the width (circumferential direction of the tunnel) of the bottom of the groove portion 111, and the wall surface extending from the bottom to the opening is gently curved. The shape of this curved surface follows the curved shape of the top surface of the attachment 40 (details will be described later).

回転装置20を動作させて、三つの押上装置10のうちのいずれか(第一押上装置10A、第二押上装置10B、または第三押上装置10C)を第一姿勢にすると、第一姿勢にある押上装置10の支持部材11の溝部分111と、供給装置30の溝部分32とが連続した溝を形成する。供給装置30から押上装置10(支持部材11)に供給されたセグメント101は、装着されたアタッチメント40が溝部分111の端部111aから進入する形で、支持部材11に受容される。端部111bには近接センサが設置されており、溝部分111の所定の位置にアタッチメント40が嵌め込まれているか否かを検知できる。 When the rotation device 20 is operated to place one of the three push-up devices 10 (first push-up device 10A, second push-up device 10B, or third push-up device 10C) in the first position, the groove portion 111 of the support member 11 of the push-up device 10 in the first position and the groove portion 32 of the supply device 30 form a continuous groove. The segment 101 supplied from the supply device 30 to the push-up device 10 (support member 11) is received by the support member 11 with the attached attachment 40 entering from the end 111a of the groove portion 111. A proximity sensor is installed at the end 111b, which can detect whether the attachment 40 is fitted in a predetermined position in the groove portion 111.

支持部材11のトンネル周方向の端部分には、ゴムローラ112が前後方向に回転自在に取り付けられている。ゴムローラ112は、アタッチメント40が溝部分111に進入する際に、セグメント101のトンネル内側の面を回転支持して、セグメント101の前進を補助する役割を果たす。 A rubber roller 112 is attached to the end of the support member 11 in the circumferential direction of the tunnel, and is rotatable in the front-to-rear direction. When the attachment 40 enters the groove portion 111, the rubber roller 112 supports the inner surface of the tunnel of the segment 101, thereby assisting the segment 101 in moving forward.

油圧シリンダ12は、押上装置10の駆動部分であり、トンネル延長方向に沿って伸縮できるように設置されている。油圧シリンダ12のロッド12aは、第一接続部材13を介して支持部材11と接続されている。第一接続部材13は、ロッド12aに接続された第一リンク13aと、第一リンク13aと支持部材11とを接続する第二リンク13bとに区分される。第一リンク13aおよび第二リンク13bは、相対移動しないように締結された上で、回転装置20の胴体部分21に、一体に軸支されている。また、第二リンク13bの支持部材11側の端部は、支持部材11の下面に軸支されている。 The hydraulic cylinder 12 is the driving part of the push-up device 10 and is installed so that it can expand and contract along the tunnel extension direction. The rod 12a of the hydraulic cylinder 12 is connected to the support member 11 via a first connecting member 13. The first connecting member 13 is divided into a first link 13a connected to the rod 12a and a second link 13b connecting the first link 13a to the support member 11. The first link 13a and the second link 13b are fastened together to prevent relative movement and are journaled integrally to the body portion 21 of the rotation device 20. The end of the second link 13b on the support member 11 side is journaled on the underside of the support member 11.

油圧シリンダ12が後退すると、第一リンク13aのロッド12aと接続されている部分が前方に引っ張られ、これに伴って第一リンク13aが軸X1の周りに時計回りに回転する。これに連動して、第二リンク13bが軸X1の周りに時計回りに回転するので、支持部材11がトンネル外側方向(上方)に移動する。この動作によって、支持部材11に支持されたセグメント101がトンネル外側方向(上方)に押し上げられる。反対に、油圧シリンダ12が前進すると、支持部材11がトンネル内側方向(下方)に移動する。 When the hydraulic cylinder 12 retracts, the portion of the first link 13a connected to the rod 12a is pulled forward, causing the first link 13a to rotate clockwise around axis X1. In conjunction with this, the second link 13b rotates clockwise around axis X1, causing the support member 11 to move toward the outside of the tunnel (upward). This action pushes the segment 101 supported by the support member 11 toward the outside of the tunnel (upward). Conversely, when the hydraulic cylinder 12 advances, the support member 11 moves toward the inside of the tunnel (downward).

第二接続部材14は、支持部材11と回転装置20の胴体部分21とを連結する部材である。両端の接続部分は軸支されており、回転自在である。第二接続部材14は、油圧シリンダ12の動作に追随して従属的に動作する。 The second connecting member 14 is a member that connects the support member 11 and the body portion 21 of the rotation device 20. The connecting portions at both ends are journaled and are freely rotatable. The second connecting member 14 operates in a subordinate manner, following the operation of the hydraulic cylinder 12.

三つの押上装置10のうち、第一押上装置10Aおよび第二押上装置10Bには、チルトレバー15が設けられている。チルトレバー15は、第二リンク13bと軸X2を共通にして軸支されている。また、第一押上装置10Aにはトンネル周方向の両側に一つずつのチルトレバー15(15A、15B)が取り付けられており、第二押上装置10Bにはトンネル周方向の片側にのみチルトレバー15(15C)が取り付けられている(図8、図9)。また、チルトレバー15は、支持部材11がセグメント101を支持する面の反対側の面の側に設けられている。 Of the three boosting devices 10, the first boosting device 10A and the second boosting device 10B are equipped with tilt levers 15. The tilt levers 15 are supported by the second link 13b on a common axis X2. The first boosting device 10A is equipped with one tilt lever 15 (15A, 15B) on each side of the tunnel circumference, while the second boosting device 10B is equipped with a tilt lever 15 (15C) on only one side of the tunnel circumference (Figures 8 and 9). The tilt levers 15 are installed on the surface opposite the surface on which the support member 11 supports the segment 101.

第一押上装置10Aの一方のチルトレバー15Aは、第一押上装置10Aが第二姿勢にあるときに、供給装置30の当接部材34(34A)と当接可能な位置に位置合わせされている(図8)。第一押上装置10Aの他方のチルトレバー15Bは、第一押上装置10Aが第三姿勢にあるときに、供給装置30の当接部材34(34B)と当接可能な位置に位置合わせされている(図9)。第二押上装置10Bのチルトレバー15Cは、第二押上装置10Bが第二姿勢にあるときに、供給装置30の当接部材34(34A)と当接可能な位置に位置合わせされている(図9)。ただし、いずれのチルトレバー15も、当接部材34と当接していないときには、支持部材11に干渉しない姿勢を取る。なお、第一押上装置10Aが第三姿勢にあるとき、第二押上装置10Bは第二姿勢にあり、したがって、チルトレバー15Bが当接部材34Bと当接するとき、同時にチルトレバー15Cが当接部材34Aと当接する。 One tilt lever 15A of the first pushing device 10A is aligned to a position where it can abut against the abutment member 34 (34A) of the supply device 30 when the first pushing device 10A is in the second position (Figure 8). The other tilt lever 15B of the first pushing device 10A is aligned to a position where it can abut against the abutment member 34 (34B) of the supply device 30 when the first pushing device 10A is in the third position (Figure 9). The tilt lever 15C of the second pushing device 10B is aligned to a position where it can abut against the abutment member 34 (34A) of the supply device 30 when the second pushing device 10B is in the second position (Figure 9). However, when neither tilt lever 15 is abutting against the abutment member 34, it takes a position that does not interfere with the support member 11. Furthermore, when the first push-up device 10A is in the third position, the second push-up device 10B is in the second position, and therefore, when the tilt lever 15B abuts against the abutment member 34B, the tilt lever 15C simultaneously abuts against the abutment member 34A.

チルトレバー15と当接部材34と当接すると、チルトレバー15が軸X2の周りに時計回りに回転する。このとき、チルトレバー15の支持部材11側の一端151が、支持部材11をトンネル外側方向に押す。この動作は、支持部材11の左右方向のうちチルトレバーが設けられている側においてのみ生じるので、支持部材11の左右片側のみがトンネル外側方向に押されることになる。これによって、支持部材11がトンネル径方向に対して傾くことになる。より具体的には、セグメント101Aの第二姿勢において上側に配置されている部分がトンネル外側方向に押されて退避することになり、セグメント101Aの上方におけるトンネル内側方向の空地が広がって、供給装置30から供給される他のセグメント101Bが通過する余地が生まれる(図8)。また、セグメント101Aの上方におけるトンネル内側方向の空地が広がるため、他のセグメント101Bをトンネル外側方向(上方)に押し上げる際に、セグメント101Aとセグメント101Bとが干渉しない。以上の一連の動作を、以下の説明において「チルト機構」と称する。なお、三つ目のセグメント101Cを挿入する際も同様にチルト機構を作動して、先に挿入されているセグメント101A、101Bの片側を退避させて、三つ目のセグメント101Cが通過および上昇するための余地を作る(図9)。 When the tilt lever 15 contacts the abutment member 34, the tilt lever 15 rotates clockwise around axis X2. At this time, the end 151 of the tilt lever 15 on the support member 11 side pushes the support member 11 toward the outside of the tunnel. This action occurs only on the left-right side of the support member 11 where the tilt lever is located, so only one side of the support member 11 is pushed toward the outside of the tunnel. This causes the support member 11 to tilt relative to the tunnel radial direction. More specifically, the upper portion of segment 101A in the second position is pushed toward the outside of the tunnel and retracts, widening the space above segment 101A toward the inside of the tunnel, creating room for another segment 101B supplied from the supply device 30 to pass through (Figure 8). Furthermore, because the space above segment 101A toward the inside of the tunnel is widened, segments 101A and 101B do not interfere with each other when pushing another segment 101B toward the outside of the tunnel (upward). In the following explanation, this series of operations will be referred to as the "tilt mechanism." When inserting the third segment 101C, the tilt mechanism is similarly activated to retract one side of the previously inserted segments 101A and 101B, creating space for the third segment 101C to pass through and rise (Figure 9).

なお、支持部材11は、チルトレバー15の一端151が当接していないときには、トンネル径方向と略直交する姿勢を取るように構成されている。具体的には、支持部材11をトンネル周方向の両側からそれぞれ付勢する二つのバネ(不図示)が設けられ、二つのバネの弾性力のつり合いによって、支持部材11がトンネル径方向と略直交する姿勢に維持されている。チルトレバー15が支持部材11の片側を押すときは、この二つのバネのつり合いに逆らって応力を加えることになる。 The support member 11 is configured to assume a position approximately perpendicular to the tunnel radial direction when one end 151 of the tilt lever 15 is not in contact with it. Specifically, two springs (not shown) are provided that bias the support member 11 from both sides in the tunnel circumferential direction, and the balance of the elastic forces of the two springs maintains the support member 11 in a position approximately perpendicular to the tunnel radial direction. When the tilt lever 15 presses one side of the support member 11, it applies stress against the balance of these two springs.

また、三つの押上装置10を連動して動作させることができる調整シリンダ16が設けられており、調整シリンダ16は三つの油圧シリンダ12のシリンダヘッド12bに接続されている。調整シリンダ16が伸長すると、三つの油圧シリンダ12が前方に移動する。油圧シリンダ12が前方に移動することは、支持部材11との関係では、油圧シリンダ12が引退する動作と等しい意味を持つ。したがって、調整シリンダ16が伸長すると、支持部材11がトンネル外側方向に移動する。ただし、油圧シリンダ12単独の動作と異なり、調整シリンダ16が伸長すると、三つの油圧シリンダ12が同時に移動するので、三つの支持部材11が同時に動作する。すなわち、三つの押上装置10の動作が同期されることになる。これによって、三つのセグメント101の位置を同時に微調整できる。 An adjustment cylinder 16 is also provided that can operate the three lifting devices 10 in unison. The adjustment cylinder 16 is connected to the cylinder heads 12b of the three hydraulic cylinders 12. When the adjustment cylinder 16 extends, the three hydraulic cylinders 12 move forward. In relation to the support members 11, the forward movement of the hydraulic cylinders 12 is equivalent to the hydraulic cylinders 12 retracting. Therefore, when the adjustment cylinder 16 extends, the support members 11 move toward the outside of the tunnel. However, unlike the movement of a hydraulic cylinder 12 alone, when the adjustment cylinder 16 extends, the three hydraulic cylinders 12 move simultaneously, and the three support members 11 operate simultaneously. In other words, the operation of the three lifting devices 10 is synchronized. This allows the positions of the three segments 101 to be fine-tuned simultaneously.

(回転装置の構成)
回転装置20は、三つの押上装置10を支持する胴体部分21と、胴体部分21をトンネル周方向に回転させることができる油圧モータと、を有する。油圧モータを動作させて胴体部分21を回転させることによって、三つの押上装置10の周方向の位置を変更でき、特に、三つの押上装置10を、第一姿勢、第二姿勢、および第三姿勢のいずれかに配置できる。
(Configuration of Rotating Device)
The rotation device 20 has a body portion 21 that supports the three push-up devices 10, and a hydraulic motor that can rotate the body portion 21 in the circumferential direction of the tunnel. By operating the hydraulic motor to rotate the body portion 21, the circumferential positions of the three push-up devices 10 can be changed, and in particular, the three push-up devices 10 can be positioned in any of a first position, a second position, and a third position.

(供給装置の構成)
供給装置30は、本体部分31と、本体部分31の上面に設けられた溝部分32と、本体部分31から前方に延出可能に構成された左右一対のガイドアーム33(33A、33B)と、ガイドアーム33に取り付けられた当接部材34(34A、34B)と、ガイドアーム33に取り付けられたストッパ部材35(35A、35B)と、を有する。
(Configuration of supply device)
The supply device 30 has a main body portion 31, a groove portion 32 provided on the upper surface of the main body portion 31, a pair of left and right guide arms 33 (33A, 33B) configured to be able to extend forward from the main body portion 31, abutment members 34 (34A, 34B) attached to the guide arms 33, and stopper members 35 (35A, 35B) attached to the guide arms 33.

本体部分31のトンネル周方向の中央部分に、溝部分32が設けられている。溝部分32は、アタッチメント40を嵌め込むことができる形状に構成されている。セグメント101は、装着されたアタッチメント40が溝部分32に収容される態様で、供給装置30に支持される。 A groove portion 32 is provided in the central portion of the main body portion 31 in the tunnel circumferential direction. The groove portion 32 is configured in a shape that allows the attachment 40 to be fitted into it. The segment 101 is supported by the supply device 30 in such a manner that the attached attachment 40 is housed in the groove portion 32.

本体部分31のトンネル周方向の端部分には、ゴムローラ311が前後方向に回転自在に取り付けられている。ゴムローラ311は、アタッチメント40が溝部分32を前後方向に移動する際に、セグメント101のトンネル内側の面を回転支持して、セグメント101の前後移動を補助する役割を果たす。 A rubber roller 311 is attached to the end of the main body portion 31 in the circumferential direction of the tunnel so as to be freely rotatable in the front-to-rear direction. When the attachment 40 moves in the front-to-rear direction in the groove portion 32, the rubber roller 311 supports the rotation of the inner surface of the tunnel of the segment 101, thereby assisting the front-to-rear movement of the segment 101.

ガイドアーム33は、本体部分31の先端部分から、第一姿勢にある押上装置10(支持部材11)に、セグメント101を押し込む役割を果たす部材である。押上装置10が第一姿勢にあるとき、当該押上装置10の支持部材11の溝部分111と、供給装置30の溝部分32とが連続した溝を形成するので、アタッチメント40が溝部分32から溝部分111に連続的に移動できる。ガイドアーム33を本体部分31から前方に延出させると、セグメント101にストッパ部材35が当接して、セグメント101が前方に押し出される。このとき、セグメント101をガイドアーム33によって押したときに、アタッチメント40が溝部分111に収容されて、セグメント101が押上装置10に支持される。このように、ガイドアーム33の動作によって、供給装置30から押上装置10にセグメント101を供給できる。 The guide arm 33 is a member that serves to push the segment 101 from the tip of the main body portion 31 into the push-up device 10 (support member 11) in the first position. When the push-up device 10 is in the first position, the groove portion 111 of the support member 11 of the push-up device 10 and the groove portion 32 of the supply device 30 form a continuous groove, allowing the attachment 40 to move continuously from groove portion 32 to groove portion 111. When the guide arm 33 is extended forward from the main body portion 31, the stopper member 35 abuts against the segment 101, pushing the segment 101 forward. At this time, when the segment 101 is pushed by the guide arm 33, the attachment 40 is accommodated in the groove portion 111, and the segment 101 is supported by the push-up device 10. In this way, the operation of the guide arm 33 allows the segment 101 to be supplied from the supply device 30 to the push-up device 10.

当接部材34は、ガイドアーム33に固定された部材であり、ガイドアーム33から外側(本体部分31から離間する方向)に延出している。ガイドアーム33を本体部分31から前方に延出させると、当接部材34がチルトレバー15と当接し、これによってチルトレバー15が軸X2の周りに回転する。チルトレバー15が回転したときに支持部材11が傾くことは、前述の通りである。したがって、本体部分31から前方に延出するガイドアーム33の動作に連動してチルト機構が動作する。これによって、たとえば、第二押上装置10Bに対してセグメント101を供給する動作に連動して、第一押上装置10Aの支持部材11を傾けて、セグメント101が進入および上昇するための余地を作ることができる。同様に、第三押上装置10Cに対してセグメント101を供給する動作に連動して、第一押上装置10Aおよび第二押上装置10Bの支持部材11を傾けて、セグメント101が進入および上昇するための余地を作ることができる。 The abutment member 34 is fixed to the guide arm 33 and extends outward from the guide arm 33 (away from the main body 31). When the guide arm 33 is extended forward from the main body 31, the abutment member 34 abuts the tilt lever 15, causing the tilt lever 15 to rotate about axis X2. As described above, the support member 11 tilts when the tilt lever 15 rotates. Therefore, the tilt mechanism operates in conjunction with the operation of the guide arm 33 extending forward from the main body 31. This makes it possible, for example, to tilt the support member 11 of the first push-up device 10A in conjunction with the operation of supplying a segment 101 to the second push-up device 10B, thereby creating space for the segment 101 to enter and rise. Similarly, in conjunction with the operation of supplying the segment 101 to the third push-up device 10C, the support members 11 of the first push-up device 10A and the second push-up device 10B can be tilted to create space for the segment 101 to enter and rise.

ストッパ部材35は、ガイドアーム33に固定された部材であり、応力を受けていないときはガイドアーム33から斜め上方に伸びる姿勢を取っている。ストッパ部材35は、前方から後方へ向かう応力を受けたときにはガイドアーム33から斜め上方に伸びる姿勢(立姿勢)が維持される一方で、後方から前方へ向かう応力を受けたときには倒れた姿勢(倒姿勢)を取るように構成されている。 The stopper member 35 is a member fixed to the guide arm 33, and when not subjected to stress, it extends diagonally upward from the guide arm 33. When subjected to stress from the front to the rear, the stopper member 35 maintains its position extending diagonally upward from the guide arm 33 (upright position), but when subjected to stress from the rear to the front, it is configured to assume a tilted position (tilted position).

ガイドアーム33を本体部分31から前方に延出させると、セグメント101の後方部分にストッパ部材35が当接する。このときストッパ部材35は前方から後方へ向かう応力をセグメント101から受けるので、立姿勢が維持される。これによってセグメント101は、ストッパ部材35に押されてガイドアーム33とともに前進する。 When the guide arm 33 is extended forward from the main body portion 31, the stopper member 35 abuts against the rear portion of the segment 101. At this time, the stopper member 35 receives a force from the segment 101 that is directed from the front to the rear, maintaining the upright position. As a result, the segment 101 is pushed by the stopper member 35 and moves forward together with the guide arm 33.

一方、ストッパ部材35より後方にあるセグメント101をストッパ部材35の前方の位置に移動させようとすると、セグメント101の前方部分にストッパ部材35が当接する。このときストッパ部材35は後方から前方へ向かう応力をセグメント101から受けるので、倒姿勢に姿勢変更される。これによって、ストッパ部材35は、セグメント101が前方に移動する動きを妨げない。 On the other hand, when an attempt is made to move the segment 101, which is located behind the stopper member 35, to a position in front of the stopper member 35, the stopper member 35 abuts against the front portion of the segment 101. At this time, the stopper member 35 receives a force from the segment 101 that is directed from the rear to the front, causing it to change its position to a tilted position. As a result, the stopper member 35 does not interfere with the forward movement of the segment 101.

(アタッチメントの構成)
アタッチメント40は、本体部分41と、ねじ部分42とを有する(図12~14)。ねじ部分42には、セグメント101の貫通孔107に形成された雌ねじと螺合可能な雄ねじが形成されている。ねじ部分42の雄ねじと貫通孔107の雌ねじとを螺合させることによって、セグメント101にアタッチメント40を取り付けることができる。
(Attachment configuration)
The attachment 40 has a main body portion 41 and a threaded portion 42 (FIGS. 12 to 14). The threaded portion 42 has a male thread formed thereon that can be threadedly engaged with a female thread formed in the through-hole 107 of the segment 101. The attachment 40 can be attached to the segment 101 by threading the male thread of the threaded portion 42 into the female thread of the through-hole 107.

本体部分41は、その上面が湾曲した形状に形成されている(図14)。本体部分41の前後方向の両端部分には、トンネル周方向に突出している突出部43が設けられており、本体部分41の前後方向の中央部分には、突出部43に比べて周方向に引退している引退部44が設けられている。アタッチメント40が押上装置10の支持部材11の溝部分111に収容されると、溝部分111の係合突起111cと突出部43が位置合わせされ、これによってアタッチメント40の溝部分111からの脱落が防止されている。 The main body portion 41 has a curved upper surface (Figure 14). Protruding portions 43 that protrude circumferentially around the tunnel are provided at both front-to-rear end portions of the main body portion 41, and a retracted portion 44 that is retracted circumferentially compared to the protruding portions 43 is provided at the center of the main body portion 41 in the front-to-rear direction. When the attachment 40 is placed in the groove portion 111 of the support member 11 of the push-up device 10, the engaging protrusion 111c of the groove portion 111 and the protruding portion 43 are aligned, thereby preventing the attachment 40 from falling out of the groove portion 111.

三枚のセグメント101を組み合わせて壁面ユニット102を形成した後に、シールドマシンSに設けられているシールドジャッキ(不図示)を動作させて、壁面ユニット102を後方に押す。このとき、アタッチメント40が支持部材11に対して後方に相対移動するので、アタッチメント40の突出部43と支持部材11の係合突起111cとの位置がずれる。係合突起111cが設けられていない部分における溝部分111の幅が、アタッチメント40の突出部43を有する部分の幅より広いため、この状態では、アタッチメント40を支持部材11(押上装置10)から離脱させることができる。 After combining the three segments 101 to form the wall unit 102, the shield jack (not shown) provided on the shield machine S is operated to push the wall unit 102 backward. At this time, the attachment 40 moves backward relative to the support member 11, causing the protrusion 43 of the attachment 40 to become misaligned with the engaging protrusion 111c of the support member 11. Because the width of the groove portion 111 in the area without the engaging protrusion 111c is wider than the width of the area where the attachment 40 has the protrusion 43, in this state the attachment 40 can be detached from the support member 11 (push-up device 10).

〔施工方法の構成〕
次に、本実施形態に係る施工装置1を用いて実施されるトンネル100の施工方法について説明する。施行に先立ち、供給装置30に、三枚のセグメント101(101A、101B、101C)が支持された状態にしてあり、それぞれのセグメント101にはアタッチメント40が装着されている。また、三つの押上装置10は、第一押上装置10Aが第一姿勢にあり、第二押上装置10Bが第三姿勢にあり、第三押上装置10Cが第二姿勢にあるように、それぞれ位置合わせされている。
[Configuration of construction method]
Next, a description will be given of a construction method for a tunnel 100 carried out using the construction device 1 according to this embodiment. Prior to construction, three segments 101 (101A, 101B, 101C) are supported by the supply device 30, and an attachment 40 is attached to each segment 101. The three boost devices 10 are also aligned so that the first boost device 10A is in a first position, the second boost device 10B is in a third position, and the third boost device 10C is in a second position.

第一に、一枚目のセグメント101Aを、第一押上装置10Aに供給する。その後、第一押上装置10Aの油圧シリンダ12を引退させて、セグメント101Aをトンネル外側方向に移動させる。続いて、回転装置20を動作させて、第一押上装置10Aを第一姿勢から第二姿勢に姿勢変更して、第一押上装置10Aおよび一枚目のセグメント101Aを退避させる。このとき、第二押上装置10Bが第一姿勢に姿勢変更する。 First, the first segment 101A is supplied to the first boosting device 10A. Then, the hydraulic cylinder 12 of the first boosting device 10A is retracted to move the segment 101A toward the outside of the tunnel. Next, the rotation device 20 is operated to change the position of the first boosting device 10A from the first position to the second position, and the first boosting device 10A and the first segment 101A are retracted. At this time, the second boosting device 10B changes its position to the first position.

第二に、二枚目のセグメント101Bを、第二押上装置10Bに供給する。このとき、ガイドアーム33が前進し、当接部材34Aがチルトレバー15Aに当接するので、チルト機構が作動する(図8)。これによって、セグメント101Aの上方の部分がセグメント101Bの進路から退避して、供給装置30から供給されるセグメント101Bが通過および上昇するための余地が生まれる。その後、第二押上装置10Bの油圧シリンダ12を引退させて、セグメント101Bをトンネル外側方向に移動させる。そして、調整シリンダ16を伸長または引退させて、セグメント101A、101Bを同時に動かして、相対位置を微調整する。続いて、回転装置20を動作させて、第二押上装置10Bを第一姿勢から第二姿勢に姿勢変更して、第二押上装置10Bおよび二枚目のセグメント101Bを退避させる。このとき、第三押上装置10Cが第一姿勢に姿勢変更し、第一押上装置10Aが第三姿勢に姿勢変更する。 Second, the second segment 101B is supplied to the second lifting device 10B. At this time, the guide arm 33 advances, and the abutment member 34A abuts the tilt lever 15A, activating the tilt mechanism (Figure 8). This moves the upper portion of segment 101A out of the path of segment 101B, creating space for segment 101B supplied from the supply device 30 to pass through and rise. The hydraulic cylinder 12 of the second lifting device 10B is then retracted to move segment 101B toward the outside of the tunnel. The adjustment cylinder 16 is then extended or retracted to simultaneously move segments 101A and 101B, fine-tuning their relative positions. The rotation device 20 is then operated to change the position of the second lifting device 10B from the first position to the second position, retracting the second lifting device 10B and the second segment 101B. At this time, the third push-up device 10C changes its position to the first position, and the first push-up device 10A changes its position to the third position.

第三に、三枚目のセグメント101Cを、第三押上装置10Cに供給する。このとき、ガイドアーム33が前進し、当接部材34A、34Bがそれぞれチルトレバー15C、15Bに当接するので、チルト機構が作動する(図9)。これによって、セグメント101Aおよびセグメント101Bの上方の部分がセグメント101Cの進路から退避して、供給装置30から供給されるセグメント101Cが通過および上昇するための余地が生まれる。その後、第三押上装置10Cの油圧シリンダ12を引退させて、セグメント101Cをトンネル外側方向に移動させる。 Third, the third segment 101C is supplied to the third push-up device 10C. At this time, the guide arm 33 moves forward, and the abutment members 34A and 34B abut against the tilt levers 15C and 15B, respectively, activating the tilt mechanism (Figure 9). This moves the upper portions of segments 101A and 101B out of the path of segment 101C, creating space for segment 101C supplied from the supply device 30 to pass through and rise. The hydraulic cylinder 12 of the third push-up device 10C is then retracted, moving segment 101C toward the outside of the tunnel.

第四に、調整シリンダ16を伸長または引退させてセグメント101A、101B、101Cを同時に動かして、これらを同時にトンネル径方向に進退させる。この進退動作を行うことで、突起部103と溝部104とを係合させて、セグメント101を連結する。この操作により、円筒状の壁面ユニット102が完成する。この壁面ユニット102は、既設の壁面ユニット102より前方の位置に完成し、完成直後の壁面ユニット102と既設の壁面ユニット102との間には隙間が存在する。 Fourth, the adjustment cylinder 16 is extended or retracted to simultaneously move the segments 101A, 101B, and 101C, moving them forward and backward in the radial direction of the tunnel. This forward and backward movement engages the protrusions 103 with the grooves 104, connecting the segments 101. This operation completes the cylindrical wall unit 102. This wall unit 102 is completed at a position forward of the existing wall unit 102, and there is a gap between the wall unit 102 immediately after completion and the existing wall unit 102.

第五に、シールドマシンSに設けられているシールドジャッキ(不図示)を動作させて完成直後の壁面ユニット102を後方に押し、完成直後の壁面ユニット102を既設の壁面ユニット102に当接させる。すなわち、完成直後の壁面ユニット102と既設の壁面ユニット102との間の隙間がなくなる。このとき、完成直後の壁面ユニット102が後方に移動することに伴って、アタッチメント40が支持部材11に対して後方に相対移動して、アタッチメント40の突出部43と支持部材11の係合突起111cとの位置がずれる。 Fifth, the shield jack (not shown) provided on the shield machine S is operated to push the newly completed wall unit 102 rearward, causing the newly completed wall unit 102 to abut against the existing wall unit 102. In other words, the gap between the newly completed wall unit 102 and the existing wall unit 102 disappears. At this time, as the newly completed wall unit 102 moves rearward, the attachment 40 moves rearward relative to the support member 11, causing the positions of the protrusion 43 of the attachment 40 and the engaging protrusion 111c of the support member 11 to become misaligned.

最後に、三つの押上装置10の油圧シリンダ12を全て伸長させて、三つの支持部材11をトンネル内側方向に移動させる。油圧シリンダ12を伸長させると、第二リンク13bが軸X1の周りに回転することに対応して支持部材11が円弧状の軌跡で移動するが、この時点で前述のように突出部43と係合突起111cとの位置合わせが解除されているので、支持部材11の係合突起111cがアタッチメント40の引退部44を通過できる。この動作によって、アタッチメント40が支持部材11から離脱し、トンネル100側に壁面ユニット102および三つのアタッチメント40が残った状態になる。その後、壁面ユニット102からアタッチメント40を取り外し、貫通孔107から裏込め材を注入する。以降の手順は、従来のシールド工法と同様であるので、説明を省略する。 Finally, all three hydraulic cylinders 12 of the push-up devices 10 are extended, moving the three support members 11 toward the inside of the tunnel. When the hydraulic cylinders 12 are extended, the second link 13b rotates around axis X1, causing the support member 11 to move along an arc. At this point, the projection 43 and the engaging projection 111c are no longer aligned as described above, allowing the engaging projection 111c of the support member 11 to pass through the retracting portion 44 of the attachment 40. This action disengages the attachment 40 from the support member 11, leaving the wall unit 102 and the three attachments 40 on the tunnel 100 side. The attachment 40 is then removed from the wall unit 102, and backfill material is injected through the through-hole 107. The subsequent procedures are similar to those of conventional shield tunneling, so a detailed description is omitted.

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係るセグメント把持装置のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
Other Embodiments
Finally, other embodiments of the segment gripping device according to the present invention will be described. Note that the configurations disclosed in the following embodiments can also be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments, provided that no contradictions arise.

上記の実施形態では、セグメント把持装置Hが施工装置1の一部として実装されている構成を例として説明した。しかし、本発明に係るセグメント把持装置の適用先は、上記の実施形態における施工装置1に限定されない。すなわち、セグメント自体の構成条件(質量、材質、形状、および寸法など)、ならびに、セグメントの施工条件(施工する必要があるセグメントの数量、リングの構成、および継手方式など)といった諸条件によらず、セグメントを把持する必要がある種々の装置に対して、本発明に係るセグメント把持装置を適用しうる。 In the above embodiment, an example configuration was described in which the segment gripping device H is implemented as part of the construction device 1. However, the application of the segment gripping device of the present invention is not limited to the construction device 1 in the above embodiment. In other words, the segment gripping device of the present invention can be applied to a variety of devices that need to grip segments, regardless of various conditions such as the structural conditions of the segments themselves (mass, material, shape, dimensions, etc.) and the construction conditions of the segments (number of segments that need to be constructed, ring configuration, joint method, etc.).

上記の実施形態では、支持部材11にチルトレバー15が設けられ、チルト機構が実装されている構成を例として説明が、本発明に係るセグメント把持装置においてチルト機構の実装の有無は任意である。 In the above embodiment, a tilt lever 15 is provided on the support member 11, and a tilt mechanism is implemented. However, the segment gripping device according to the present invention may or may not include a tilt mechanism.

上記の実施形態では、係合突起111cが設けられていない部分における溝部分111の幅が、アタッチメント40の突出部43を有する部分の幅より広い構成を例として説明したが、本発明に係るセグメント把持装置において、支持部材の溝部分とアタッチメントとの寸法関係は、溝部分の係合突起とアタッチメントの突出部とが係合可能である限りで、任意である。 In the above embodiment, an example was described in which the width of the groove portion 111 where the engaging protrusion 111c is not provided is wider than the width of the portion of the attachment 40 where the protrusion 43 is provided. However, in the segment gripping device according to the present invention, the dimensional relationship between the groove portion of the support member and the attachment is arbitrary, as long as the engaging protrusion of the groove portion can engage with the protrusion of the attachment.

上記の実施形態では、アタッチメントの上面が湾曲形状である構成を例として説明したが、本発明に係るセグメント把持装置におけるアタッチメントの形状は、溝部分に挿入可能であり、かつ、溝部分の係合突起と係合可能な突出部が設けられている限りで、任意である。 In the above embodiment, an example was described in which the top surface of the attachment is curved, but the shape of the attachment in the segment gripping device of the present invention is arbitrary as long as it can be inserted into the groove portion and has a protrusion that can engage with the engaging protrusion of the groove portion.

上記の実施形態では、セグメント101の貫通孔107を利用して、アタッチメント40をセグメント101に取り付ける構成を例として説明した。しかし、本発明に係る把持装置において、セグメントに対するアタッチメントの装着方法は任意である。 In the above embodiment, an example was described in which the attachment 40 is attached to the segment 101 using the through-hole 107 in the segment 101. However, in the gripping device according to the present invention, the method of attaching the attachment to the segment is arbitrary.

上記の実施形態では、溝部分111の端部111bに近接センサが設けられている構成を例として説明したが、本発明に係る把持装置において、センサの有無は任意である。 In the above embodiment, a configuration in which a proximity sensor is provided at the end 111b of the groove portion 111 was described as an example, but the presence or absence of a sensor is optional in the gripping device according to the present invention.

その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 Regarding other configurations, it should be understood that the embodiments disclosed in this specification are illustrative in all respects and that the scope of the present invention is not limited thereby. Those skilled in the art will readily understand that appropriate modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. Therefore, other embodiments modified without departing from the spirit of the present invention are naturally included within the scope of the present invention.

本発明は、たとえばシールド工法によるトンネルの施工に利用できる。 This invention can be used, for example, in tunnel construction using the shield method.

1 :施工装置
10 :押上装置
11 :支持部材
111 :溝部分
111a :溝部分の端部(後方側)
111b :溝部分の端部(前方側)
111c :係合突起
112 :ゴムローラ
12 :油圧シリンダ
12a :ロッド
12b :シリンダヘッド
13 :第一接続部材
13a :第一リンク
13b :第二リンク
14 :第二接続部材
15 :チルトレバー
151 :チルトレバーの一端
16 :調整シリンダ
X1 :軸
X2 :軸
20 :回転装置
21 :胴体部分
30 :供給装置
31 :本体部分
311 :ゴムローラ
33 :ガイドアーム
34 :当接部材
35 :ストッパ部材
40 :アタッチメント
41 :本体部分
42 :ねじ部分
43 :突出部
44 :引退部
H :セグメント把持装置
100 :トンネル
101 :円弧状セグメント(セグメント)
102 :壁面ユニット
103 :突起部(トンネル周方向)
104 :溝部(トンネル周方向)
105 :突起部(トンネル延長方向)
106 :溝部(トンネル延長方向)
107 :貫通孔
S :シールドマシン
C1 :台車
C2 :台車
R :制御室
1: Construction device 10: Push-up device 11: Support member 111: Groove portion 111a: End portion of groove portion (rear side)
111b: End of groove portion (front side)
111c: Engagement protrusion 112: Rubber roller 12: Hydraulic cylinder 12a: Rod 12b: Cylinder head 13: First connecting member 13a: First link 13b: Second link 14: Second connecting member 15: Tilt lever 151: One end of tilt lever 16: Adjusting cylinder X1: Shaft X2: Shaft 20: Rotating device 21: Body portion 30: Supply device 31: Main body portion 311: Rubber roller 33: Guide arm 34: Contact member 35: Stopper member 40: Attachment 41: Main body portion 42: Threaded portion 43: Protrusion portion 44: Retraction portion H: Segment gripping device 100: Tunnel 101: Arc-shaped segment (segment)
102: Wall unit 103: Protrusion (tunnel circumferential direction)
104: Groove (tunnel circumferential direction)
105: Protrusion (tunnel extension direction)
106: Groove (tunnel extension direction)
107: Through hole S: Shield machine C1: Cart C2: Cart R: Control room

Claims (5)

シールド工法によるトンネルの施工に使用可能な、セグメント把持装置であって、
セグメントに装着されるアタッチメントと、
前記アタッチメントを挿入可能な溝部分を有する支持部材と、を備え、
前記溝部分の少なくとも一端部分が開放されており、
前記アタッチメントが、長手方向の両端部分に、短手方向に突出する突出部を有し、
前記溝部分の、前記アタッチメントが挿入されたときに前記突出部と係合する位置に、係合突起が設けられているセグメント把持装置。
A segment gripping device that can be used for tunnel construction using the shield method,
an attachment attached to the segment;
a support member having a groove portion into which the attachment can be inserted,
At least one end portion of the groove portion is open,
The attachment has protrusions protruding in the short direction at both ends in the longitudinal direction,
A segment gripping device in which an engagement protrusion is provided in the groove portion at a position that engages with the protrusion when the attachment is inserted.
前記係合突起が設けられていない部分における前記溝部分の幅が、前記アタッチメントの前記突出部を有する部分の幅より広い請求項1に記載のセグメント把持装置。 The segment gripping device according to claim 1, wherein the width of the groove portion where the engaging protrusion is not provided is wider than the width of the portion of the attachment that has the protruding portion. 前記アタッチメントの、前記セグメントに装着されたときに当該セグメントに当接する面が、曲面として形成されており、
前記溝部分の壁面が、前記アタッチメントの曲面に沿う曲面として形成されている請求項1または2に記載のセグメント把持装置。
A surface of the attachment that contacts the segment when attached to the segment is formed as a curved surface,
3. The segment gripping device according to claim 1, wherein the wall surface of the groove portion is formed as a curved surface that follows the curved surface of the attachment.
前記アタッチメントが、前記セグメントと螺合可能なねじ部材を有する請求項1または2に記載のセグメント把持装置。 A segment gripping device according to claim 1 or 2, wherein the attachment has a screw member that can be threadedly engaged with the segment. 前記溝部分の、一端部分が開放され、かつ、他端部分が閉鎖されており、
閉鎖されている前記他端部分に、前記アタッチメントの有無を検出可能なセンサが設けられている請求項1または2に記載のセグメント把持装置。
One end portion of the groove portion is open and the other end portion is closed,
3. The segment gripping device according to claim 1, wherein a sensor capable of detecting the presence or absence of the attachment is provided at the closed other end portion.
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