JP2846992B2 - セグメントの組立装置 - Google Patents

セグメントの組立装置

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JP2846992B2 JP4074324A JP7432492A JP2846992B2 JP 2846992 B2 JP2846992 B2 JP 2846992B2 JP 4074324 A JP4074324 A JP 4074324A JP 7432492 A JP7432492 A JP 7432492A JP 2846992 B2 JP2846992 B2 JP 2846992B2
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寛 野坂
博司 下山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セグメントの組立装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のシールド掘削機を図9、図10に
より説明すると、図9は、シールド掘削機とセグメント
位置決め装置との側面を示し、図10は、セグメント位
置決め装置の正面を示している。これらの図9、図10
において、Sがセグメント、50がシールド掘削機のカ
ツタフエース、51がシールド掘削機本体、52がシー
ルド掘削機の後胴で、同後胴52は、掘削円周面の土砂
の崩壊を防ぐ役目を持っている。
【0003】53が回転するカツタフエース50とシー
ルド掘削機本体51との間に軸方向に配設したスラスト
軸受、54がこれらカツタフエース50とシールド掘削
機本体51との間に円周方向に配設した外軸受、55が
これらカツタフエース50とシールド掘削機本体51と
の間に円周方向に配設した円軸受、56が中心軸受であ
る。
【0004】57がリングギヤ、58がピニオン、59
がモータで、モータ59の回転がピニオン58を介しカ
ツタフエース50に伝えられて、同カツタフエース50
が中心軸受56を中心に回転する。60が複数個のシー
ルドジヤツキで、同各シールドジヤツキ60がシールド
掘削機本体51の後部内面に円周方向に沿って配設され
ており、同各シールドジヤツキ60を伸長方向に作動し
て、既設セグメントSの前側部に押し付けながら、シー
ルド掘削機本体51を前進させる。
【0005】63がシールド掘削機本体51の内周面上
に配設された複数個のローラで、同各ローラ63は、リ
ンググヤ64を旋回可能に支持している。61がモー
タ、62がピニオンで、モータ61の回転がピニオン6
2を介しリングギヤ64に伝えられて、同リングギヤ6
4が旋回する。このリングギヤ64には、結合部材67
を介して門型部材66が取付けられ、同門形部材66の
中央下部には、保持部材68と把持装置69とが取付け
られており、これらにより、把持セグメントS0 が旋回
可能に把持される。
【0006】63aが掘削した土砂を搬送するためのス
クリユーコンベア、64aが同スクリユーコンベア63
aの駆動用モータ、65が同スクリユーコンベア63a
の搬送方向下流側端部に接続したベルトコンベアであ
る。上記図9、図10に示す従来のシールド掘削機で
は、シールド掘削機本体51の後部内面に円周方向に沿
って配設した複数個のシールドジヤツキ60を伸長方向
に作動して、既設セグメントSの前側部に押し付けなが
ら、シールド掘削機本体51を前進させる一方、カツタ
フエース50を回転させ、シールド掘削機本体51前方
の土砂を掘削して、前進する。
【0007】次いで各シールドジヤツキ60の何れか1
つを縮み方向に作動して、同シールドジヤツキ60と既
設セグメントSとの間に空所を形成し、ここに把持セグ
メントS0 を位置決めして、ボルトを既設セグメントS
と把持セグメントS0 とに設けたボルト穴に挿入し、同
ボルトをナツトにより締付けて、これらのセグメント
S、S0 を結合する。71がピース間ボルト、72がリ
ング間ボルトである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記図9、図10に示
す従来のシールド掘削機では、シールドジヤツキ60と
既設セグメントSとの間に空所を形成し、ここに把持セ
グメントS0 を位置決めして、ボルトを既設セグメント
Sと把持セグメントS0 とに設けたボルト穴に挿入し、
同ボルトをナツトにより締付けて、これらのセグメント
S、S0 を結合することにより、セグメントを順次組み
立ててゆくので、このセグメント組立作業に人手を必要
としている。この作業個所は、多くの場合、狭い上に、
高温、多湿の環境下にあり、その中での力仕事は、所謂
3K(危険、きつい、汚い)作業の代表になっている。
【0009】そのため、セグメントの組立作業を自動化
するための研究、開発が行われており、一部では、実用
化の段階に入っている。セグメント組立作業を大きく分
類すると、セグメントの搬入、セグメントの把持、
位置決め、セグメントの結合になるが、通常、
は、同時作業となり、自動化の最も困難な作業である。
しかも小口径のシールド掘削機では、許容される空間が
小さくなり、セグメント組立作業が不可能に近い。
【0010】またシールド掘削工法では、許容されるセ
グメントの組立時間が掘削時間との関連から短いことが
望まれているが、セグメントのボルト穴合わせに多くの
時間を必要として、セグメントの組立時間が長くならざ
るをえないという問題があった。本発明は前記の問題点
に鑑み提案するものであり、その目的とする処は、セグ
メントの仮締めを狭い空間部で自動的に、迅速に行うこ
とができて、3K作業を解消できる上に、セグメントの
組立時間を短縮できる。また各セグメントのボルト穴が
ずれていても、ボルト穴の芯合わせを容易に行うことが
できるセグメントの組立装置を提供しようとする点にあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、シールド掘削機、トンネルボーリング
マシン等の掘削機により掘削した円形断面のトンネル内
面に鋼製、コンクリート製等のセグメントを順次組み立
てて、トンネル覆工を行うセグメント組立装置におい
て、組み立てられる一対のセグメントの隣接枠部を跨ぐ
門型フレームと、同門型フレームにより上記ボルト穴に
対して前後進可能に支持した雄金具及び雌金具と、先端
部に先細り状のテーパ部を形成し且つ上記雄金具により
上記ボルト穴に対して前後進可能に支持した押し棒と、
同押し棒の先端部を除く部分に筒状部を被嵌し且つ同押
し棒の先細り状テーパ部に先細り状のテーパ部を被嵌す
る加締金具と、上記雌金具のボルト穴対向位置に貫通状
態に設けた押し棒用挿入孔とにより構成した仮締装置を
具えている。
【0012】
【作用】本発明のセグメントの組立装置は前記のように
構成されており、先ず仮締装置の門型フレームを組み立
てられるセグメントの隣接枠部を跨がらせて、雄金具を
一方のセグメント内に位置させるとともに、雌金具を他
方のセグメント内に位置させて、雄金具の押し棒及び加
締金具と、雌金具の押し棒用挿入孔とを、各セグメント
のボルト穴に対向させ、次いで雄金具を前進させて、押
し棒及び加締金具を上記ボルト穴に挿入し、次いで押し
棒を前進させて、加締金具の先細り状テーパ部を押し拡
げながら、押し棒を雌金具の押し棒用挿入孔に挿入し、
次いで雌金具を前進させて、加締金具の先細り状テーパ
部をさらに押し拡げ、加締金具の先端部にフランジ状部
を形成して、このフランジ状部と加締金具の後端部に形
成しているフランジ状部とにより、セグメントの隣接枠
部を加締める。次いでボルトを加締金具に挿入し、ボル
トのねじ部にナツトを締付けて、上記各セグメントの隣
接枠部を締結する。
【0013】
【実施例】次に本発明のセグメントの組立装置を図1〜
図8に示す一実施例により説明すると、図1は、仮締装
置10の縦断側面を示し、図2は、組み立てられたセグ
メントの正面を示し、図3は、既設セグメントと、同既
設セグメントに結合した隣接セグメント1と、把持装置
69により把持された把持セグメント2と、把持装置6
9に設けた仮締装置10との関係を示している。同仮締
装置10は、組み立てられるセグメントの各部分に設け
た複数個のボルト穴に対応して複数個あり、それぞれが
把持装置69に取付けられている。
【0014】図2の1〜6がセグメント、図1〜図8の
7がセグメント1〜6の枠部、8がセグメント1〜6の
背板部、1Aがセグメント1の枠部7に設けたボルト
穴、2Aがセグメント2の枠部7に設けたボルト穴であ
る。上記仮締装置10は、次のように構成されている。
即ち、19が組み立てられる一対のセグメント1、2の
隣接枠部7、7を跨ぐ門型フレーム、22が同門型フレ
ーム19に固定した案内軸、20が同案内軸22と軸受
23とによりボルト穴1A、2Aに対して前後進可能に
支持した雄金具、21が同案内軸22と軸受24とによ
りボルト穴1A、2Aに対して前後進可能に支持した雌
金具で、雄金具20がセグメント1内に位置し、雌金具
21がセグメント2内に位置する。
【0015】13が先端部に先細り状のテーパ部14を
形成し且つ上記雄金具20により上記ボルト穴1A、2
Aに対して前後進可能に支持した押し棒、12が同押し
棒13の先端部を除く部分に筒状部を被嵌し且つ同押し
棒13の先細り状テーパ部14に先細り状のテーパ部1
2を被嵌する加締金具、31が上記雌金具21のボルト
穴対向位置に貫通状態に設けた押し棒用挿入孔、32が
押し棒用挿入孔31のボルト穴側周縁部に設けた爪であ
る。
【0016】25が上記門型フレーム19の一端側垂直
部に取付けたプレス、26が同プレス25のロツドで、
同ロツド26が上記雄金具20に取付けられている。2
7が上記門型フレーム19の他端側垂直部に取付けたプ
レス、28が同プレス27のロツドで、同ロツド28が
上記雌金具21に取付けられている。29が上記雄金具
20に取付けたプレス、30が同プレス29のロツド
で、同ロツド30が上記押し棒13に取付けられてい
る。
【0017】次に前記図1〜図8に示すセグメント組立
装置の作用を具体的に説明する。図4〜図7は、仮締装
置10の作業手順を示し、図8は、ボルト・ナツトよる
締結後の状態を示している。先ず門型フレーム19をセ
グメント1、2の隣接枠部7、7を跨がらせて、図4に
示すように仮締装置10の雄金具20をセグメント1内
に位置させるとともに、雌金具21をセグメント2内に
位置させて、雄金具20の押し棒13及び加締金具11
と、雌金具21の押し棒用挿入孔31とを、セグメント
1、2のボルト穴1A、2Aに対向させる。
【0018】次いでプレス25により、図5に示すよう
に雄金具20を前進させて、押し棒13及び加締金具1
1をセグメント1、2のボルト穴1A、2Aに挿入す
る。次いで図6に示すようにプレス29により、押し棒
13を前進させて、加締金具11の先細り状テーパ部1
2を押し拡げながら、押し棒13を雌金具21の押し棒
用挿入孔31に挿入する。
【0019】次いでプレス27により、図7に示すよう
に雌金具21を前進させて、爪32により、加締金具1
1の先細り状テーパ部12をさらに押し拡げ、加締金具
11の先端部にフランジ状部を形成して、このフランジ
状部と加締金具11の後端部に形成しているフランジ状
部とにより、セグメント1、2の隣接枠部7、7を加締
める。
【0020】次いで図8に示すようにボルト70(また
は71)を加締金具11に挿入し、ボルト70(または
71)のねじ部にナツト73を締付けて、セグメント
1、2の隣接枠部7、7を締結する。
【0021】
【発明の効果】本発明のセグメントの組立装置は前記の
ように仮締装置の門型フレームを組み立てられるセグメ
ントの隣接枠部を跨がらせて、雄金具を一方のセグメン
ト内に位置させるとともに、雌金具を他方のセグメント
内に位置させて、雄金具の押し棒及び加締金具と、雌金
具の押し棒用挿入孔とを、各セグメントのボルト穴に対
向させ、次いで雄金具を前進させて、押し棒及び加締金
具を上記ボルト穴に挿入し、次いで押し棒を前進させ
て、加締金具の先細り状テーパ部を押し拡げながら、押
し棒を雌金具の押し棒用挿入孔に挿入し、次いで雌金具
を前進させて、加締金具の先細り状テーパ部をさらに押
し拡げ、加締金具の先端部にフランジ状部を形成して、
このフランジ状部と加締金具の後端部に形成しているフ
ランジ状部とにより、セグメントの隣接枠部を加締める
ので、セグメントの仮締めを狭い空間部で自動的に、迅
速に行うことができて、3K作業を解消できる上に、セ
グメントの組立時間を短縮できる。
【0022】また押し棒と加締金具との先端部に設けた
先細り状テーパ部を各セグメントのボルト穴に挿入する
ので、各セグメントのボルト穴がずれていても、ボルト
穴の芯合わせを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のセグメント組立装置の一実施例を示す
縦断側面図である。
【図2】組み立てられた各セグメントの正面図である。
【図3】既設セグメントとそれに結合した隣接セグメン
トと把持装置により把持した把持セグメントと同把持装
置に設けた仮締装置との関係を示す説明図である。
【図4】上記セグメント組立装置の作用説明図である。
【図5】上記セグメント組立装置の作用説明図である。
【図6】上記セグメント組立装置の作用説明図である。
【図7】上記セグメント組立装置の作用説明図である。
【図8】上記セグメント組立装置の作用説明図である。
【図9】従来のシールド掘削機を示す縦断側面図であ
る。
【図10】従来のセグメント把持装置を示す正面図であ
る。
【符号の説明】
1〜6 セグメント 1A セグメントのボルト穴 2A セグメントのボルト穴 7 セグメントの枠部 8 セグメントの背板部 10 仮締装置 11 加締金具 12 加締金具11の先細り状テーパ部 13 押し棒 14 押し棒13の先細り状テーパ部 19 門型フレーム 20 雄金具 21 雌金具 31 押し棒用挿入孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 11/40 E21D 11/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シールド掘削機、トンネルボーリングマ
    シン等の掘削機により掘削した円形断面のトンネル内面
    に鋼製、コンクリート製等のセグメントを順次組み立て
    て、トンネル覆工を行うセグメント組立装置において、
    組み立てられる一対のセグメントの隣接枠部を跨ぐ門型
    フレームと、同門型フレームにより上記ボルト穴に対し
    て前後進可能に支持した雄金具及び雌金具と、先端部に
    先細り状のテーパ部を形成し且つ上記雄金具により上記
    ボルト穴に対して前後進可能に支持した押し棒と、同押
    し棒の先端部を除く部分に筒状部を被嵌し且つ同押し棒
    の先細り状テーパ部に先細り状のテーパ部を被嵌する加
    締金具と、上記雌金具のボルト穴対向位置に貫通状態に
    設けた押し棒用挿入孔とにより構成した仮締装置を具え
    ていることを特徴としたセグメントの組立装置。
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