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公開番号2025130148
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027126
出願日2024-02-27
発明の名称昇降型セグメント組立装置
出願人株式会社安藤・間,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 20060101AFI20250901BHJP(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軽量であって最縮時の機械高を小さくすることができる昇降型セグメント組立装置を提供することである。
【解決手段】本願発明の昇降型セグメント組立装置は、シールドトンネル用のセグメントを昇降させる装置であって、支持柱と上ベース体、支持体、下段ジャッキ、上段ジャッキ、回転ジャッキを備えたものである。下段ジャッキが中段柱を上昇させると、中段柱とともに上段柱と上ベース体が上昇することによって把持体に取り付けられたセグメントが上昇し、上段ジャッキが上段柱を上昇させると、上段柱とともに上ベース体が上昇することによって把持体に取り付けられたセグメントが上昇する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
シールドトンネル用のセグメントを昇降させる装置であって、
鉛直又は略鉛直で配置され、下段柱、中段柱、及び上段柱からなる支持柱と、
前記上段柱の上部に取り付けられる上ベース体と、
前記上ベース体に載置され、把持体が設けられた支持体と、
前記中段柱を昇降させる下段ジャッキと、
前記上段柱を昇降させる上段ジャッキと、
一端が前記上ベース体にピン結合され、他端が前記支持体にピン結合される回転ジャッキと、を備え、
前記中段柱は、前記下段柱に対して上下に移動可能であり、
前記上段柱は、前記中段柱に対して上下に移動可能であり、
前記支持体は、一端で前記上ベース体にピン結合されるとともに、他端で前記回転ジャッキにピン結合され、
前記下段ジャッキが前記中段柱を上昇させると、該中段柱とともに前記上段柱と前記上ベース体が上昇することによって、前記把持体に取り付けられた前記セグメントが上昇し、
前記上段ジャッキが前記上段柱を上昇させると、該上段柱とともに前記上ベース体が上昇することによって、前記把持体に取り付けられた前記セグメントが上昇し、
前記セグメントが前記把持体に取り付けられた状態で前記回転ジャッキが伸縮すると、該セグメントとともに前記支持体がピン結合点周りに回転する、
ことを特徴とする昇降型セグメント組立装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記下段柱は、前記中段柱の一部を収容可能であり、
前記中段柱は、前記上段柱の一部を収容可能であり、
前記下段ジャッキが前記中段柱を上昇させると、前記下段柱に収容された該中段柱は該下段柱から引き出されて上昇し、
前記上段ジャッキが前記上段柱を上昇させると、前記中段柱に収容された該上段柱は該中段柱から引き出されて上昇する、
ことを特徴とする請求項１記載の昇降型セグメント組立装置。
【請求項３】
前記下段ジャッキは、上下に伸縮可能であって、上部で前記中段柱に連結され、
前記上段ジャッキは、上下に伸縮可能であって、上部で前記上段柱に連結され、
前記下段ジャッキが伸長すると、前記中段柱が上昇し、
前記上段ジャッキが伸長すると、前記上段柱が上昇する、
ことを特徴とする請求項１記載の昇降型セグメント組立装置。
【請求項４】
下中段梁、上中段梁、上段梁、及び複数の前記支持柱からなる門型構造を、さらに備え、
水平又は略水平に配置される前記下中段梁は、前記門型構造を構成する前記支持柱に係る前記中段柱と他の前記支持柱に係る前記中段柱とを連結し、
前記下中段梁よりも上方で水平又は略水平に配置される前記上中段梁は、前記門型構造を構成する前記支持柱に係る前記中段柱と他の前記支持柱に係る前記中段柱とを連結し、
水平又は略水平に配置される前記上段梁は、前記門型構造を構成する前記支持柱に係る前記上段柱と他の前記支持柱に係る前記上段柱とを連結し、
前記下段ジャッキは、上部で前記上中段梁に固定され、
前記上段ジャッキは、下部で前記下中段梁に固定されるとともに、上部で前記上段梁に固定され、
前記上ベース体は、前記上段梁の上部に固定され、
前記下段ジャッキが伸長すると、前記上中段梁が上昇することによって前記中段柱が上昇し、
前記上段ジャッキが伸長すると、前記上段梁が上昇することによって前記上段柱が上昇する、
ことを特徴とする請求項３記載の昇降型セグメント組立装置。
【請求項５】
前記上ベース体を、前記支持柱に対して水平又は略水平方向に移動させる支持体ジャッキを、さらに備え、
前記セグメントが前記把持体に取り付けられた状態で、前記支持体ジャッキが前記上ベース体を移動させると、該上ベース体とともに前記セグメントが水平又は略水平方向に移動する、
ことを特徴とする請求項１記載の昇降型セグメント組立装置。
【請求項６】
固定ベース体と移動ベース体からなる下ベース体と、
前記移動ベース体を、前記固定ベース体に対して水平又は略水平方向に移動させるベースジャッキと、をさらに備え、
前記下段柱と前記下段ジャッキは、それぞれ下端で前記移動ベース体に固定され、
前記セグメントが前記把持体に取り付けられた状態で、前記ベースジャッキが前記移動ベース体を移動させると、該移動ベース体とともに前記支持柱と前記上ベース体が水平又は略水平方向に移動することによって、前記セグメントが水平又は略水平方向に移動する、
ことを特徴とする請求項１記載の昇降型セグメント組立装置。
【請求項７】
前記把持体には、それぞれ３又は４以上の調整ジャッキが設けられ、
前記調整ジャッキは、それぞれ独立して伸縮し、
前記セグメントが前記把持体に取り付けた状態で前記調整ジャッキが伸縮すると、該調整ジャッキに押し付けられた該セグメントの姿勢が変更される、
ことを特徴とする請求項１記載の昇降型セグメント組立装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、シールド工法におけるセグメントの組立や撤去に関する技術であり、より具体的には、上下２段のジャッキを用いてセグメントを昇降させることができる昇降型セグメント組立装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 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。そして、シールドトンネルの拡幅部では、一般的な形状（つまり、真円に係る円弧状）のセグメントではなく、楕円の一部を構成する曲線形状など特殊な形状のセグメント（以下、「特殊セグメントＳＧｓ」という。）が使用されることがある。
【０００４】
また、卵形や楕円形、複数の円弧を組み合わせた形状など、円形ではない断面形状のシールドトンネルが計画されることもあり、さらにトンネル軸方向に沿って徐々に断面形状が変化していくようなシールドトンネルが計画されることもある。このようなシールドトンネルにおいても、やはり特殊セグメントＳＧｓが使用される。
【０００５】
図１６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特殊セグメントＳＧｓ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特殊セグメントＳＧｓを設置するとともに裏込め注入を行っていく。
【０００６】
近年、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、これに伴って特殊セグメントＳＧｓ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。そのため従来では、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、特殊セグメントＳＧｓを吊上げていた。
【０００７】
このように、狭隘なスペースで特殊セグメントＳＧｓ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、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、これまでにも提案されている。例えば特許文献１では、上下に重ねられた２段のテーブルリフトを利用してセグメントを昇降させるリフト式セグメント組立装置について提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１６－８９３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示される発明によれば、狭隘な空間であってもそれまでの技術に比べ容易かつ安全にセグメントの組立作業や撤去作業を行うことができる。また、比較的大きな断面を有するトンネルを対象とするケースでも、上下２段のテーブルリフトによって十分な揚程ストロークを確保することができる。他方、テーブルリフトを２段重ねにした結果、下段のテーブルリフトにはセグメントの重量に加え上段のテーブルリフトの重量も作用することとなる。そのため、大規模なシールドトンネルで使用される大型セグメントの重量によっては、下段のテーブルリフトがその荷重に耐えることができず特許文献１のリフト式セグメント組立装置を適用できないこともあった。
【００１０】
また特許文献１のリフト式セグメント組立装置は、揚重ストローク確保を目的として上下２段のテーブルリフトを重ねるため、ストロークを最も縮めた時の機械高が相当な高さとなる。リフト式セグメント組立装置が撤去したセグメントは別の揚重装置で吊上げることとなるが、その機械高のために十分な吊り代を確保できない。その結果、セグメントの受け渡しが困難となり、このような点からも特許文献１の発明の採用が難しいこともあった。
（【００１１】以降は省略されています）

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