JPH05280295A - セグメント搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トンネル構築の作業効率の向上。 【構成】台車１１に、セグメント５を、構築すべきトン
ネル１の内面１ａに沿って立てた形で積載できる積載テ
ーブル１５、積載面１５ａ、ストッパ１６、停止面１６
ａを設けると共に、クローラ等から成る支持クローラ１
３をトンネルの内面を、トンネル構築方向に走行できる
形で装備して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネルの覆工に用い
られるコンクリート、鉄等から成るセグメントを搬送す
るセグメント搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のセグメント台車により、
トンネル内にセグメントを搬送するところを模式的に示
す全体図、図４は、図３に示した掘削機近傍の詳細図で
ある。図５は、セグメントの縦長、横長の各状態を定義
する図であり、（ａ）は、セグメントの横長状態を示す
図である。（ｂ）は、セグメントの縦長状態を示す図で
ある。トンネルの覆工に用いられるコンクリート、鉄等
から成るセグメント５は、図５（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、厚さｔ、幅Ｗ１、長さＬ１の円弧状をしている。
そこで、本明細書においては、図５（ａ）に示すよう
に、水平方向でトンネルの構築方向である矢印Ａ、Ｂ方
向にセグメント５の長さＬ１方向を合わせ、水平方向で
トンネルの構築方向と直交する矢印Ｅ、Ｆ方向にセグメ
ント５の幅Ｗ１を合わせる形で、セグメント５を倒した
状態をセグメント５の「横長状態」とする。一方、図５
（ｂ）に示すように、矢印Ａ、Ｂ方向にセグメント５の
幅Ｗ１を合わせ、上下方向である矢印Ｃ、Ｄ方向にセグ
メント５の長さＬ１方向を合わせる形で、セグメント５
を立てた状態をセグメント５の「縦長状態」とする。従
来、セグメント５を、坑外の建築資材置場等から掘削機
２０内のセグメント建て込み現場まで搬入する際は、建
築資材置場でクレーン３等により横長状態でセグメント
５を吊り、図３に示すように、トンネル１の構築を開始
する立坑２内に、クレーン３により横長状態のセグメン
ト５を降下させる（矢印Ｄ方向）。そして、クレーン３
により横長状態のセグメント５を立坑２底部に配置され
た空のバッテリーロコ等のセグメント台車３０に載せ
て、横長状態のセグメント５積載したセグメント台車３
０を、掘削機２０の近傍まで敷設された作業用レール３
１上を走行させてトンネル１内に搬入し、掘削機２０近
傍のホイスト２３が懸下し得る位置まで搬入し停止させ
る。次に、ホイスト２３により、図４に示すように、横
長状態のセグメント５をセグメント台車３０から吊り上
げて、ホイスト２３をエレクタ２２まで伸延している懸
垂レール２３上を走行させ、掘削機２０のエレクタ２２
まで搬送する。この搬送途中、横長状態のセグメント５
を、トンネル構築方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に平行な横長
状態から、トンネル１内面に沿う形でトンネル構築方向
に対して垂直な方向（紙面垂直方向）になるように、ホ
イスト２３によりセグメント５を９０゜回転させる。そ
して、エレクタ２２により、トンネル構築方向に対して
垂直な方向になったセグメント５を把持し、掘削機２０
により掘削の終了した個所に建て込んでいた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のセグメ
ント台車３０は、セグメント５を横長状態で積載するよ
うに形成されていたので、台車３０の幅は、搬入すべき
セグメント５の幅Ｗ１以上に形成されていた。例えば、
セグメント５の幅Ｗ１が９００mmであるとすると、台車
３０の幅は、９００mm程度に形成されていた。従って、
大断面のトンネルを構築する際は、複線の作業用レール
を設けることができたが、１本のレールを掘削機２０に
より掘削した土砂などを坑外に搬出するためのズリトロ
等の走行等として使用すると、セグメント５を搬入する
ためには、セグメント台車３０がピストン輸送する等、
セグメント５の搬入を終えた空のセグメント台車３０の
帰りを待って新たなセグメント５を積載したセグメント
台車３０を走行させる必要があり、連続したセグメント
５の搬入ができなかったので、作業効率が悪く、また、
掘進が進行して搬出入を行う立坑２から切羽４０ａが遠
ざかる程、作業効率の低下が著しかった。また、中小断
面のトンネルを構築する際は、複線の作業用レールを敷
設することができず、単線の作業用レールしか敷設でき
なかったので、ズリトロ等の走行等と、セグメント台車
３０の走行とを適宜使い分けることにより、ズリの搬
出、セグメント５の搬入等の作業を行わざるをえず、作
業効率が悪く、また、掘進が進行して搬出入を行う立坑
２から切羽４０ａが遠ざかる程、作業効率の低下が著し
かった。更に、掘削機２０近傍は、作業台、油圧源等の
装置類が設置されており、横長状態のセグメント５を積
載したセグメント台車３０では、セグメント５をエレク
タ２２まで直接搬入することができなかった。また、ト
ンネル構築方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に平行な横長状態で
セグメント５をトンネル１内に搬入していたので、セグ
メント５を建て込むためには、セグメント５をその敷設
方向と一致させる形、即ちトンネル１内面に沿う形でト
ンネル構築方向に対して垂直な方向（図４紙面垂直方
向）になるように、セグメント５を９０゜回転させる必
要があった。従って、エレクタ２２によりセグメント５
を建て込むまでに、ホイスト２３等に積換えたり、９０
゜回転させたりする余分な作業が生じたので、作業効率
を低下させていた。

【０００４】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、トン
ネル構築の作業効率を向上し得るセグメント搬送装置を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明のうち第１
の発明は、走行自在な移動本体（１１）を有し、該移動
本体に、セグメント（５）を構築すべきトンネル（１）
の内面（１ａ）に沿って立てた形で支持し得るセグメン
ト支持手段（１５、１５ａ、１６、１６ａ）を設け、ま
た、前記移動本体に、回転自在な支持車輪（１３）を前
記トンネルの内面を走行し得る形で設けて構成される。

【０００６】また、本発明のうち第２の発明は、第１の
発明において、前記支持手段に、前記トンネルの内面に
平行に形成されたゼグメント積載面（１５ａ）を有する
形で構成される。

【０００７】更に、本発明のうち第３の発明は、第１の
発明において、前記支持車輪を、トンネル構築方向に走
行自在なクローラ（１３）であるとして構成される。

【０００８】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「作用」の欄についても同様である。

【０００９】

【作用】上記した構成により、本発明のうち第１及び第
２の発明は、セグメント支持手段（１５、１５ａ、１
６、１６ａ）により、トンネル（１）内に搬入すべきセ
グメント（５）を、トンネルの内面（１ａ）に沿う形
で、かつ縦長状態に立てた形で移動本体（１１）に積載
することにより、セグメントを搬入するために必要な幅
を縮小するように作用する。また、トンネル内に搬入し
たセグメントを、直接エレクタに供給し得るように作用
する。また、本発明のうち第３の発明は、第１の発明の
作用に加えて、凹凸のあるトンネル内面でも安定して走
行できるように作用する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明によるセグメント搬送装置の一実施
例を示す正面図、図２は、図１に示したセグメント搬送
装置の平面図である。

【００１１】本発明によるセグメント搬送装置１０は、
図１及び図２に示すように、走行自在な台車１１を有し
ており、台車１１の幅は、搬入すべきセグメント５の幅
Ｗ１の１／２以下（即ち、従来のセグメント台車３０の
幅の１／２以下）に成るように形成されている。例え
ば、セグメント５の幅Ｗ１が９００mmであるとすると、
台車１１の幅は、４５０mm程度に形成されている。ま
た、台車１１の下方４隅には、レール上を走行し得る走
行車輪２３Ａ、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｂが設けられてい
る。片側の走行車輪２３Ａ、２３Ａは、図２に示すよう
に、トンネル１の内面１ａ側寄りで、トンネル構築方向
（矢印Ａ、Ｂ方向）に平行な方向に直列に設けられてお
り、他方の片側の走行車輪２３Ｂ、２３Ｂは、トンネル
１の中央側寄りで、トンネル構築方向に平行な方向に直
列に設けられている。

【００１２】更に、台車１１の上方には、図１及び図２
に示すように、円弧状断面の板状の積載テーブル１５が
トンネル１の側方の内面１ａに沿って（略平行な形
で）、台車１１から台車１１の幅以上に側方に突出する
形で立設して設けられており、積載テーブル１５には、
トンネル１の内面１ａに沿って（略平行な形で）形成さ
れた積載面１５ａがセグメント５の外周面５ｃの形状と
対応し、トンネル１中央側を向ける形で設けられてい
る。また、積載テーブル１５の突出した端部には、ゴム
ベルト製のクローラ等から成る支持クローラ１３がトン
ネル構築方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に平行な方向に回転し
得る形で設けられており、支持クローラ１３は、積載テ
ーブル１５からトンネル構築方向に垂直で水平な方向
（矢印Ｅ方向）に、即ち、トンネル１の側方の内面１ａ
と当接し得る形で突出している。また、支持クローラ１
３は、図２に示すように、トンネル構築方向に走行自在
で、セグメント５の凸部５ｂの間隔以上の長さに形成さ
れている。更に、台車１１の上面には、三角形断面の筒
状またはブロック状、複数の三角形板状等のストッパ１
６が積載テーブル１５端部と台車１１との結合部分に沿
って設けられており、ストッパ１６には、停止面１６ａ
が積載テーブル１５の積載面１５ａと略９０゜の角度を
成す形で、トンネル構築方向（紙面垂直方向または矢印
Ａ、Ｂ方向）に伸延する形で形成されている。即ち、ス
トッパ１６は、停止面１６ａにより積載テーブル１５の
積載面１５ａに積載されたセグメント５が台車１１上を
滑ることを防止する形で設けられている。

【００１３】本発明は、以上のような構成を有するの
で、大断面のトンネル１を構築するには、図３に示すよ
うな立坑２から掘削機２０を発進させて、地山４０を掘
削し、該掘削により生じたズリを坑外に搬出しつつ、該
掘削の終了した個所にセグメント５を建て込んで、トン
ネル１を構築していく。そこで、掘削機２０で掘進する
と共に、トンネル１の底部には、ズリの搬出、セグメン
トの搬入等を行うために、立坑２から掘削機２０のエレ
クタ２２近傍まで、鉄板等の作業床９を水平面を形成す
る形で設ける。そして、作業床９上には、１本の搬入用
の搬入用レール６を図１乃至図２に示すように、トンネ
ル１の内面１ａ側に近接し、かつセグメント搬送装置１
０の台車１１の幅に略等しい間隔で、トンネル１に沿っ
てトンネル構築方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に伸延する形で
敷設する。また、作業床９上に、２本の搬出用の搬出用
レール７Ａ、７Ｂを図１乃至図２に示すように、搬入用
レール６に近接し、かつセグメント搬送装置１０の台車
１１が走行し得る間隔で、搬入用レール６と並行して敷
設する。更に、作業床９上に、ズリ搬出等の作業用の１
本の作業用レール８を図１乃至図２に示すように、搬出
用レール７Ｂの側方に、かつズリトロ３５等が搬出用レ
ール７Ｂ及び作業用レール８を利用して走行し得る間隔
で、搬出用レール７Ｂと並行して敷設する。

【００１４】以上のように、４本のレール６、７Ａ、７
Ｂ、８が作業床９上に敷設されたら、掘削機２０が地山
４０を掘削することにより生じたズリを、搬出用レール
７Ｂ及び作業用レール８を利用して、図１に示すズリト
ロ３５（図中２点鎖線）等で坑外に搬出する。そして、
掘削機２０が所定距離だけ掘進したら、該掘削の終了し
た個所にセグメント５を建て込んでいく。

【００１５】即ち、坑外の建築資材置場から立坑２内
に、縦長状態でセグメント５を、図３に示すクレーン３
等により吊り下げる形で搬入する。そして、クレーン３
等により吊り下げた状態で、縦長状態のセグメント５
を、図１に示すように、走行車輪１２Ｂ、１２Ｂを搬入
用レール６に載せて、支持クローラ１３をトンネル内面
１ａに当接し得る形で設置されたセグメント搬送装置１
０の積載テーブル１５の積載面１５ａに、該縦長状態の
セグメント５の外周面５ｃを当接させると共に、該セグ
メント５の端部をストッパ１６の停止面１６ａに当接さ
せる形で積載する。すると、セグメント５は、トンネル
１内面に沿う形で縦長状態でセグメント搬送装置１０に
積載される。

【００１６】ところで、トンネル１内面に沿った縦長状
態のセグメント５を、図１に示すように、セグメント５
の重心が台車１１の外側に位置するようにオフセットし
て積載することにより、セグメント搬送装置１０には、
走行車輪１２Ａ、１２Ａ回りに該セグメント５の荷重に
よる回転モーメントが作用するが、支持クローラ１３が
該回転モーメントを受ける形でトンネル１の内面１ａと
当接し、かつ、図１に示すように、走行車輪１２Ｂ、１
２Ｂだけが搬入用レール６に載っているので、セグメン
ト搬送装置１０は、縦長状態のセグメント５を、支持ク
ローラ１３及び走行車輪１２Ｂ、１２Ｂの２点で支持す
る形で走行することができる。従って、セグメント搬送
装置１０は、セグメント５を縦長状態で積載しても、ト
ンネル１中央側（矢印Ｆ方向）に倒れることなく、安定
してトンネル１内を走行することができる。なお、立坑
２からトンネル１内までは、セグメント搬送装置１０の
支持クローラ１３は、仮設レール等の適宜手段により支
持して走行させる。

【００１７】また、トンネル１の内面１ａには、図２に
示すように、トンネル１を形成するセグメント５の凹部
５ａ、凸部５ｂにより凹凸が形成されているが、支持ク
ローラ１３は、この凸部５ｂの間隔以上の長さを有して
いることにより、凹部５ａに落ち込まず、セグメント搬
送装置１０は大きく振動しないので、セグメント搬送装
置１０は、トンネル１の凹凸のある内面１ａを安定して
走行することができる。なお、支持クローラ１３は、ト
ンネル１の凹凸のある内面１ａを安定して走行すること
ができれば良いので、クローラ等から成る支持クローラ
１３でなくても、例えば、セグメント５の凸部５ｂを乗
り越えることができる凸状の足を円周方向に複数個持っ
たタイヤや、セグメント５の凸部５ｂの間隔以上の大径
のタイヤ等でも良い。

【００１８】また、セグメント５及びセグメント搬送装
置１０は、トンネル１内面１ａに極近接してトンネル１
内面に沿う形で、トンネル１内を走行するので、トンネ
ル１内に作業や通行等のために広い空間を確保すること
ができる。即ち、レールを使い分けることなく、セグメ
ント搬送装置１０がセグメント５を搬入する作業と並行
して、セグメント搬送装置１０が使用しないレール７
Ｂ、８上をズリトロ３５等を走行させて、ズリ搬出作業
等を続行することができる。従って、セグメント搬送装
置１０やズリトロ３５が走行するためにレールを使い分
けることなく、並行してセグメント搬入、ズリ搬出等の
作業が実施できるので、作業効率が向上する。

【００１９】更に、セグメント５は、トンネル１内面に
沿う形で縦長状態で搬入したので、セグメント５を建て
込むために、トンネル１内面に沿う形でトンネル構築方
向に対して垂直な方向になるように、セグメント５を回
転させる必要が無い。即ち、セグメント５をエレクタ２
２の近傍まで搬入し、エレクタ２２でセグメント搬送装
置１０上のセグメント５を直接把持して、該エレクタ２
２によりセグメント５を建て込むことができる。従っ
て、エレクタ２２によりセグメント５を建て込むまで
に、図４に示すホイスト２３等に積換えたり、回転させ
たりする余分な作業が生じず、作業効率が向上する。

【００２０】一方、エレクタ２２にセグメント５を供給
し終えた空荷のセグメント搬送装置１０は、ズリトロ３
５の搬出に合わせてまたは先行して、若しくはズリトロ
３５の走行休止中に、搬出用レール７Ａ、７Ｂ上を走行
させて坑外に搬出し、建築資材置場等におけるセグメン
ト５の積込み作業に備えることができる。従って、空荷
のセグメント搬送装置１０が、搬入用レール６を塞ぐこ
とがないので、セグメント５を積載したセグメント搬送
装置１０は、搬入用レール６を走行し連続してセグメン
ト５をトンネル１内に搬入することができる。

【００２１】以上のように、セグメント搬送装置１０
が、トンネル１内に搬入すべきセグメント５をトンネル
１内面に沿う形で、かつ縦長状態で積載したことによ
り、セグメント５を搬入するために必要な幅を縮小する
ことができるので、上述のように大断面のトンネル１で
あれば、従来ズリトロ走行用のレールを敷設することが
できなかったものが、セグメント搬送装置１０のレール
を複線化し、かつズリトロ３５走行用のレールも敷設す
ることができるばかりか、トンネル１内に搬入したセグ
メント５を、トンネル１内面に沿う形でトンネル構築方
向に対して垂直な方向になるように、ホイスト２３等に
より回転させることなく、直接エレクタ２２に供給する
ことができるので、トンネル構築の作業効率が向上す
る。

【００２２】なお、上述の実施例においては、トンネル
１を大断面として説明したが、中小断面のトンネルであ
れば、従来単線の作業用レールしか敷設できなかったも
のが、本発明を適用することにより、複線の作業用レー
ルを敷設することができるので、トンネル構築の作業効
率が向上する。

【００２３】また、上述の実施例においては、積載テー
ブル１５によりセグメント５の外周面５ｃを支持する形
で、セグメント５を支持したが、セグメント５を縦長状
態で立てて支持し得れば良く、例えば、クランプ等によ
り、セグメント５の端部を把持する形で支持しても良
い。但し、この場合、支持クローラ１３は、台車１１に
立設させた別のフレーム等に取付ける形で設けるか、支
持クローラ１３をセグメント５に対して着脱自在な形で
形成し、縦長状態に立てたセグメント５の端部に取付け
ることになる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち第１
の発明は、走行自在な台車１１等の移動本体を有し、該
移動本体に、セグメント５等のセグメントを構築すべき
トンネル１の内面１ａ等のトンネルの内面に沿って立て
た形で支持し得る積載テーブル１５、積載面１５ａ、ス
トッパ１６、停止面１６ａ等のセグメント支持手段を設
け、また、前記移動本体に、回転自在な支持クローラ１
３等の支持車輪を前記トンネルの内面を走行し得る形で
設けて構成したので、セグメント支持手段により、トン
ネル内に搬入すべきセグメントを、トンネル内面に沿う
形で、かつ縦長状態に立てた形で移動本体に積載するこ
とにより、セグメントを搬入するために必要な幅を縮小
することができるので、大断面のトンネルであれば、従
来ズリトロ走行用のレールを敷設することができなかっ
たものが、移動本体のレールを複線化し、かつズリトロ
走行用のレールも敷設することができ、また、中小断面
のトンネルであれば、従来単線の作業用レールしか敷設
できなかったものが、複線の作業用レールを敷設するこ
とができる。更に、トンネル内に搬入したセグメント
を、トンネル内面に沿う形でトンネル構築方向に対して
垂直な方向になるように、ホイスト等により回転させる
ことなく、直接エレクタに供給することができるので、
トンネル構築の作業効率が向上する。

【００２５】また、本発明のうち第２の発明は、第１の
発明において、前記支持手段に、トンネルの内面に平行
に形成された積載面１５ａ等のゼグメント積載面を有す
る形で構成したので、上述した効果と同様な効果があ
る。

【００２６】更に、本発明のうち第３の発明は、第１の
発明において、前記支持車輪を、トンネル構築方向に走
行自在な支持クローラ１３等のクローラであるとして構
成したので、上述の効果に加えて、凹凸のあるトンネル
内面でも安定して走行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるセグメント搬送装置の一
実施例を示す正面図である。

【図２】図２は、図１に示したセグメント搬送装置の平
面図である。

【図３】図３は、従来のセグメント台車により、トンネ
ル内にセグメントを搬送するところを模式的に示す全体
図である。

【図４】図４は、図３に示した掘削機近傍の詳細図であ
る。

【図５】図５は、セグメントの縦長、横長の各状態を定
義する図であり、（ａ）は、セグメントの横長状態を示
す図である。（ｂ）は、セグメントの縦長状態を示す図
である。

【符号の説明】

１……トンネル（トンネル） １ａ……内面（内面） ５……セグメント（セグメント） １１……移動本体（台車） １３……支持車輪（支持クローラ） １５……支持手段（積載テーブル） １５ａ……支持手段（積載面） １６……支持手段（ストッパ） １６ａ……支持手段（停止面）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行自在な移動本体を有し、 該移動本体に、セグメントを構築すべきトンネルの内面
   に沿って立てた形で支持し得るセグメント支持手段を設
   け、 また、前記移動本体に、回転自在な支持車輪を前記トン
   ネルの内面を走行し得る形で設けて構成したセグメント
   搬送装置。
2. 【請求項２】 前記支持手段に、前記トンネルの内面に
   平行に形成されたゼグメント積載面を有する形で構成し
   た請求項１に記載のセグメント搬送装置。
3. 【請求項３】 前記支持車輪を、トンネル構築方向に走
   行自在なクローラであるとして構成した請求項１に記載
   のセグメント搬送装置。