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公開番号2024131314
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023041510
出願日2023-03-16
発明の名称セグメント揚重装置、及びセグメント設置方法
出願人株式会社安藤・間,日本メンテナンス株式会社,巴機械工業株式会社
代理人弁理士法人武政国際特許商標事務所
主分類E21D 11/40 20060101AFI20240920BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、従来技術に比して簡易な装置を利用し、しかも計画された設置位置まで拡幅セグメントSGを移動させることができるセグメント揚重装置と、これを用いたセグメント設置方法を提供することである。
【解決手段】本願発明のセグメント揚重装置は、シールドトンネルに配置され、セグメントを吊上げかつ吊下ろす装置であって、後方支持体と前方支持体、固定梁、支持部材、移動梁、係止部材、吊治具を備えたものである。移動梁は、係止部材によって固定梁に係止されるとともに、支持部材によって支持されることによって、トンネル断面方向にスライド移動するように固定梁に取り付けられる。そして、吊治具によってセグメントが吊られた状態で、移動梁はスライド移動することができる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
シールドトンネルに配置され、セグメントを吊上げかつ吊下ろす装置であって、
左後方支柱、右後方支柱、及び後方梁によって構成され、トンネル内空側に配置される門型の後方支持体と、
左前方支柱、右前方支柱、及び前方梁によって構成され、地山側に配置される門型の前方支持体と、
トンネル断面方向に配置され、前記後方梁と前記前方梁に固定される固定梁と、
前記固定梁のうち地山側に取り付けられる支持部材と、
トンネル断面方向に配置される移動梁と、
前記移動梁のうちトンネル内空側に取り付けられる係止部材と、
前記移動梁に沿ってスライド移動するように、該移動梁に取り付けられる吊治具と、を備え、
前記移動梁は、前記係止部材によって前記固定梁に係止されるとともに、前記支持部材によって支持されることによって、トンネル断面方向にスライド移動するように該固定梁に取り付けられ、
前記吊治具によって前記セグメントが吊られた状態で、前記移動梁はスライド移動し得る、
ことを特徴とするセグメント揚重装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記固定梁は、トンネル軸方向に並ぶ左固定梁と、右固定梁と、からなり、
前記支持部材は、前記左固定梁に取り付けられる左支持部材と、前記右固定梁に取り付けられる右支持部材と、からなり、
前記移動梁は、トンネル軸方向に並ぶ左移動梁と、右移動梁と、からなり、
前記係止部材は、前記左移動梁に取り付けられる左係止部材と、前記右移動梁に取り付けられる右係止部材と、からなり、
前記左支持部材が前記左移動梁を支持するとともに、前記左係止部材が前記左固定梁に係止され、
前記右支持部材が前記右移動梁を支持するとともに、前記右係止部材が前記右固定梁に係止される、
ことを特徴とする請求項１記載のセグメント揚重装置。
【請求項３】
前記移動梁は、上下に並ぶ上移動梁と、下移動梁と、からなり、
前記吊治具は、前記移動梁のうち前記下移動梁に取り付けられ、
前記係止部材は、前記移動梁のうち前記上移動梁に取り付けられ、
前記移動梁のうち前記上移動梁が、前記支持部材によって支持される、
ことを特徴とする請求項１記載のセグメント揚重装置。
【請求項４】
前記後方支持体と前記前方支持体との離隔であるスパン長より、前記移動梁が前記前方支持体から張り出す長さの方が長い、
ことを特徴とする請求項１記載のセグメント揚重装置。
【請求項５】
１又は２以上の重錘を、さらに備え、
前記後方支持体に設けられた載置台に前記重錘を載置することによって、前記吊治具が前記セグメントを吊った状態の前記移動梁が前記前方支持体から張り出したときに、全体のバランスを保つことができる、
ことを特徴とする請求項１記載のセグメント揚重装置。
【請求項６】
トンネル軸方向に沿って走行する本体部走行体を、さらに備えた、
ことを特徴とする請求項１記載のセグメント揚重装置。
【請求項７】
前記左前方支柱と前記右前方支柱は、トンネル断面方向に配置される２本の分離支柱を含んで構成されるＶ字状の形状であり、
前記前方梁は、主前方梁と副前方梁によって構成され、
前記主前方梁は、前記左前方支柱と前記右前方支柱のうち地山側の前記分離支柱によって支持され、
前記副前方梁は、前記左前方支柱と前記右前方支柱のうちトンネル内空側の前記分離支柱によって支持される、
ことを特徴とする請求項１記載のセグメント揚重装置。
【請求項８】
トンネル軸方向に沿って走行する本体部走行体を備えた請求項１記載の前記セグメント揚重装置を用いて、前記セグメントを設置する方法であって、
前記移動梁の地山側の端部が、前記固定梁の地山側の端部付近に位置するまで、前記移動梁をトンネル内空側に移動することによって収容状態とする移動梁収容工程と、
前記収容状態としたまま、前記本体部走行体を用いて前記セグメント揚重装置をトンネル軸方向に移動する装置移設工程と、
前記セグメント揚重装置が目的地に到着すると、前記吊治具を用いて前記セグメントを吊上げるセグメント吊上げ工程と、
前記吊治具によって前記セグメントが吊られた状態で、前記移動梁を地山側にスライド移動し、該セグメントを設置個所まで搬送するセグメント搬送工程と、
前記吊治具を用いて、前記セグメントを吊下ろして所定位置に設置するセグメント設置工程と、を備えた、
ことを特徴とするセグメント設置方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、シールド工法によって構築されたトンネル（以下、単に「シールドトンネル」という。）に拡幅部用のセグメント（以下、単に「拡幅セグメント」という。）を配置する技術に関するものであり、より具体的には、拡幅セグメントを吊上げた梁材がスライドすることによって片持ち梁（カンチレバー）の状態で計画位置に拡幅セグメントを配置することができるセグメント揚重装置と、これを用いたセグメント設置方法に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
シールド工法は、トンネル切羽の安定を図りつつシールドマシンで地中を掘進し、セグメントで覆工することによって、地下に鉄道トンネルや道路トンネル、上下水道用のトンネル、共同溝や電力通信用のトンネルなどを構築する工法である。地上環境への影響を抑制することができる非開削工法であることから、近年ではこのシールド工法が多用される傾向にあり、さらに大断面化や大深度化、長距離化などが進んでいるところである。
【０００３】
シールドトンネルでは、地中拡幅工事が行われることがある。例えば、道路トンネルや鉄道トンネルの分合流区間や、道路トンネルの非常駐車帯、鉄道トンネルの駅舎部などは、本線シールドトンネル区間より大断面となることから、一旦、本線シールドトンネルと同じ断面で構築した後に地中拡幅工事が行われる。あるいは、大断面トンネルを構築するにあたって、平行する２本のシールドトンネルを構築した後に、それぞれ地中拡幅工事を行うことによって１本の大断面トンネルを完成させる技術もある。もちろん、既設のシールドトンネルの断面を拡張したいケースでも地中拡幅工事が行われる。
【０００４】
図１１は、シールドトンネルに対して地中拡幅工事を行い、拡幅部に対して新たに拡幅セグメントＳＧを設置した状態を模式的に示す断面図である。この図に示すような拡幅工事を行う手順は、概ね次のとおりである。まず、既設のセグメント（図に示す破線位置にあったセグメント）を撤去し、バックホウなどの建設機械を用いて地山を掘削して拡幅部を形成する。そして、拡幅部の地山部分を覆うように拡幅セグメントＳＧを設置するとともに裏込め注入を行っていく。
【０００５】
上記したとおり、例えば直径φ１６ｍのシールドトンネルが計画されるなどその大断面化が進んでおり、これに伴って拡幅セグメントＳＧも大型のもの（例えば、重量１１トン）が使用されるようになってきた。しかしながら、大断面とはいえシールドトンネル内で活用できる空間は極めて限定的であり、大型の揚重機を利用することが難しいこともある。そこで、従来では小型（例えば、４．９トン）のテレスコ（登録商標）式クローラクレーンをはじめ、橋形クレーン、テルハ、電動あるいは手動チェーンブロックなどを利用して、拡幅セグメントＳＧを吊上げていた。
【０００６】
このように、狭隘なスペースで拡幅セグメントＳＧを設置する作業は、非効率であるうえ、安全性の面でも適当ではない。そこで、これまでにも狭隘なシールドトンネル内で効率的にセグメントを設置する種々の技術が提案されている。例えば特許文献１では、拡幅セグメントを回転しながら設置する発明について提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２２－１１４０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示される発明によれば、様々な角度に対応しつつ拡幅セグメントＳＧを設置することができ、しかも効率的かつ安全に作業を行うことができる。他方、特許文献１の発明を実施するにあたっては、拡幅セグメント配置装置が必要であり、すなわちその装置にかかる製造費や維持費が必要になるといった課題もあった。
【０００９】
とはいえ、小型の揚重機を利用する従来技術は、非効率かつ不安全である。また、拡幅セグメントＳＧは拡幅部まで運搬されるとひとまずトンネル断面の中央付近に仮置きされるため、実際の設置位置（つまり、地山側）まで拡幅セグメントＳＧを移動させる必要がある。ところが小型の揚重機は作業半径も小さいことから設置位置まで届かないこともあり、その場合は別の手段で小運搬しなければならない。
【００１０】
本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、従来技術に比して簡易な装置を利用し、しかも計画された設置位置まで拡幅セグメントＳＧを移動させることができるセグメント揚重装置と、これを用いたセグメント設置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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