JP2934892B2 - Segment assembling method and segment assembling apparatus for lining tunnel inner wall - Google Patents
Segment assembling method and segment assembling apparatus for lining tunnel inner wallInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はシールド掘進機が掘削したトンネルの内壁
を覆工するセグメントの組立て方法及びセグメント組立
て装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for assembling a segment for lining an inner wall of a tunnel excavated by a shield machine.
（従来の技術） 従来トンネルを掘削するシールド掘進機としては例え
ば特開昭60−261897号や特開平１−263392号公報に記載
されたものが公知である。(Prior Art) Conventionally, as a shield machine for excavating a tunnel, those described in, for example, JP-A-60-261897 and JP-A-1-263392 are known.
上記シールド掘進機はシールド本体内の後部にセグメ
ントエレクタが装着されていて，シールド本体が掘削し
たトンネルの内壁に沿ってこのセグメントエレクタによ
りセグメントを位置ぎめすることにより，トンネルの内
壁を覆工するようになっている。The shield machine described above has a segment erector mounted on the rear part of the shield body, and lining the inner wall of the tunnel by positioning the segment along the inner wall of the tunnel excavated by the shield body. It has become.
また上記セグメントエレクタには例えば特開昭60−26
1897号公報のようにボルトの締結装置を設けたものがあ
り，セグメント位置ぎめ時各セグメントを連結するボル
トをこの締結装置により締結することにより，セグメン
トの組立てが迅速に行えるようになっている。The above segment erector is disclosed in, for example,
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 1897, a bolt fastening device is provided. When a segment is positioned, a bolt connecting the segments is fastened by the fastening device, so that the segments can be assembled quickly.
（発明が解決しようとする課題） しかし従来のシールド掘進機は第８図及び第９図に示
すように，シールド本体ａ内に設けたセグメントエレク
タｂにボルト締結装置ｃを設けて，セグメントエレクタ
ｂが位置ぎめしたセグメントｄを連結するボルトをボル
ト締結装置ｃが締結するように構成されているため，第
９図に示すようにボルト締結装置ｃがシールド本体ａの
内側に張出して有効内径が小さくなる。(Problems to be Solved by the Invention) However, as shown in FIGS. 8 and 9, a conventional shield machine is provided with a bolt fastening device c on a segment erector b provided in a shield main body a to provide a segment erector b. The bolt fastening device c is configured to fasten the bolts connecting the segments d positioned by the bolts. Therefore, as shown in FIG. 9, the bolt fastening device c projects inside the shield main body a and the effective inner diameter is small. Become.
このため大口径のシールド掘進機には適用できても，
中小口径のシールド掘進機には適用困などの問題点があ
った。Therefore, even if it can be applied to a large-diameter shield machine,
There were problems such as difficulty in applying to small and medium diameter shield tunneling machines.
また上記ボルト締結装置は，何等かの原因でシステム
が停止した場合ボルト締結装置が邪魔になってセグメン
トの位置ぎめやボルトの締結が困難となるなどの問題点
があった。In addition, the above-described bolt fastening device has a problem in that if the system stops for any reason, the bolt fastening device hinders the positioning of the segments and the difficulty in fastening the bolt.
この発明は上記問題点を改善するためになされたもの
で，互に分離独立したセグメントエレクタとボルト締結
装置によりセグメントを組立てるセグメント組立て方法
及びセグメントを組立てるためのセグメント組立て装置
を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a segment assembling method for assembling a segment using a segment elector and a bolt fastening device which are separated and independent from each other, and a segment assembling apparatus for assembling the segment. Is what you do.
（課題を解決するための手段及び作用） この発明は上記目的を達成するために，トンネルを掘
削するシールド本体内にセグメントエレクタ及びボルト
締結装置を分離独立して設けて，上記シールド本体が掘
削したトンネル内壁に沿ってセグメントエレクタにより
セグメントを位置ぎめすると共に，このセグメントの位
置ぎめに連続して，セグメントエレクタと分離独立した
ボルト締結装置によりセグメントを連結するボルトを締
結し，またボルト締結装置を既設セグメントの位置まで
後退させることにより，既設セグメントを連結している
ボルトの増締めを行うことにより，セグメントの組立て
が短時間で能率よく行えるようにしたものである。(Means and Functions for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a segment body and a bolt fastening device separately provided in a shield body for excavating a tunnel, and the shield body is excavated. The segment is positioned along the inner wall of the tunnel by the segment elector, and the bolts connecting the segments are connected to the segment by a bolt fastening device that is separated from and independent of the segment elector, and the bolt fastening device is installed. By retreating to the segment position, the bolts connecting the existing segments are retightened, so that the segments can be assembled in a short time and efficiently.
またシールド本体内に，該シールド本体が掘削したト
ンネルの内壁に沿ってセグメントを位置ぎめするセグメ
ントエレクタと，このセグメントエレクタの後方に，該
セグメントエレクタと分離独立してボルト締結装置を設
けると共に，上記ボルト締結装置をシールド本体の掘削
方向に対して前後方向へ移動自在に設けて，既設セグメ
ントの位置まで後退させることにより，既設セグメント
を連結しているボルトの増締めも行えるようにしたもの
である。A segment erector for positioning the segment along the inner wall of the tunnel excavated by the shield body, and a bolt fastening device provided separately and independently of the segment erector behind the segment erector are provided in the shield body. A bolt fastening device is provided movably in the front-rear direction with respect to the excavation direction of the shield body, and is retracted to the position of the existing segment, so that bolts connecting the existing segment can be further tightened. .
（実施例） この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図において１はシールド本体で，前部に図示しないカ
ッタヘッドモータにより回転されるカッタヘッド２が設
けられている。In the drawing, reference numeral 1 denotes a shield body, and a cutter head 2 rotated by a cutter head motor (not shown) is provided at a front portion.
上記カッタヘッド２で掘削された土砂は図示しない土
砂取込み口よりシールド本体１前部のチャンバ1a内に取
込まれた後，スクリュウコンベヤなどの土砂搬送装置３
によりチャンバ1a内からシールド本体１内を経てシール
ド本体１の後方へ搬出されるようになっている。The earth and sand excavated by the cutter head 2 is taken into a chamber 1a at the front of the shield body 1 from an earth and sand inlet (not shown), and then the earth and sand conveying device 3 such as a screw conveyor.
Thereby, it is carried out from the inside of the chamber 1a to the rear of the shield main body 1 via the inside of the shield main body 1.
４は上記シールド本体１が掘削したトンネルの内壁に
沿ってセグメント５を位置ぎめするセグメントエレクタ
で，シールド本体１の内周面に沿って複数個所に設けら
れた支持ローラ６に回転自在に支承された旋回リング７
を有しており，この旋回リング７より後方へ向けて突設
された支持アーム7aの先端にエレクタ本体８が装着され
ている。Reference numeral 4 denotes a segment erector for positioning the segment 5 along the inner wall of the tunnel excavated by the shield body 1, and rotatably supported by support rollers 6 provided at a plurality of locations along the inner peripheral surface of the shield body 1. Swivel ring 7
The erector body 8 is attached to the tip of a support arm 7a protruding rearward from the swing ring 7.
上記エレクタ本体８はシールド本体１の推進方向と直
交する方向に摺動自在なガイド杆8aを有していて，この
ガイド杆8aの先端にセグメント５を把持する把持部材8b
が設けられている。The erector body 8 has a guide rod 8a that is slidable in a direction orthogonal to the propulsion direction of the shield body 1, and a gripping member 8b that grips the segment 5 at the tip of the guide rod 8a.
Is provided.
また図中10はボルト締結装置で，トンネル内壁に沿っ
て組立てられた既設セグメント５の内面に布設されたレ
ール11上を移動する外周リング12を有している。In the figure, reference numeral 10 denotes a bolt fastening device, which has an outer ring 12 which moves on a rail 11 laid on the inner surface of the existing segment 5 assembled along the inner wall of the tunnel.
上記外周リング12は下部側が開口するほぼＣ字形をな
していて，下部に上記レール11上を走行するローラ13を
有していると共に，内周の複数個所に支持ローラ14が設
けられていて，これら支持ローラ14に第２図に示すよう
に旋回リング15が回転自在に支承されている。The outer peripheral ring 12 has a substantially C-shape with an opening at the lower side, has a roller 13 running on the rail 11 at a lower portion, and has a supporting roller 14 provided at a plurality of locations on the inner periphery. A swivel ring 15 is rotatably supported by these support rollers 14 as shown in FIG.
そしてこの旋回リング15の一部に，シールド本体１の
推進方向と平行するように一対のガイド杆16が前後摺動
自在に支承されている。A pair of guide rods 16 are supported on a part of the swivel ring 15 so as to be slidable back and forth so as to be parallel to the propulsion direction of the shield body 1.
上記ガイド杆16は図示しない駆動源により前後方向へ
移動自在となっていると共に，これらガイド杆16の前端
部に締結装置本体17が取付けられている。The guide rod 16 is movable in the front-rear direction by a drive source (not shown), and a fastening device main body 17 is attached to a front end of the guide rod 16.
上記締結装置本体17はセグメントエレクタ５が位置合
せしたセグメント５を連結するボルト（図示せず）を締
結したり，既設セグメント５を連結しているボルトを増
締めするもので，第３図に示すように摺動モータ18（シ
リンダでもよい）により水平軸０を中心に旋回される支
持部材19を有している。The fastening device body 17 is used to fasten bolts (not shown) connecting the segments 5 aligned with the segment erector 5 or to retighten the bolts connecting the existing segments 5 as shown in FIG. As described above, the supporting member 19 is turned around the horizontal axis 0 by the sliding motor 18 (may be a cylinder).
上記支持部材19には揺動モータ（シリンダでもよい）
20が取付けられていて，この揺動モータ20により垂直軸
０′を中心にブラケット21が旋回されるようになってお
り，ブラケット21にはガイド杆22を介して昇降部材23が
支承されている。A swing motor (cylinder may be used) for the support member 19
A bracket 21 is turned around the vertical axis 0 'by the swing motor 20, and a lifting member 23 is supported on the bracket 21 via a guide rod 22. .
上記昇降部材23はリフトシリンダ24により昇降自在と
なっていると共に，昇降部材23には一対の横杆25が支承
されていて，これら横杆25の両端に締付けプレート26が
取付けられている。The elevating member 23 can be moved up and down by a lift cylinder 24, and a pair of horizontal rods 25 are supported by the elevating member 23. Tightening plates 26 are attached to both ends of the horizontal rods 25.
そしてボルト供給ユニット27より供給されたボルトを
上記締付けプレート26に設けられた締付けモータ28によ
り１本ずつ締結するようになっている。The bolts supplied from the bolt supply unit 27 are fastened one by one by a fastening motor 28 provided on the fastening plate 26.
次に上記セグメントエレクタ４及びボルト締結装置10
を用いてセグメント５を組立てる方法を説明すると，図
示しないシールドジャッキによりシールド本体１が地中
へ推進されるのに伴いカッタヘッド２が掘削した土砂
は，チャンバ1a内へ取込まれた後土砂搬送装置３により
シールド本体１の後方へ搬出される。Next, the segment erector 4 and the bolt fastening device 10
The method of assembling the segment 5 will be described. The earth and sand excavated by the cutter head 2 as the shield body 1 is propelled into the ground by a shield jack (not shown) is taken into the chamber 1a and then conveyed. It is carried out behind the shield body 1 by the device 3.
またシールド本体１が１ピッチ推進されたら，既設の
セグメント５とシールドジャッキの間に形成された隙間
にセグメントエレクタ４により新たにセグメント５が位
置ぎめされる。When the shield main body 1 is propelled by one pitch, the segment 5 is newly positioned by the segment elector 4 in a gap formed between the existing segment 5 and the shield jack.
セグメント５の位置ぎめはエレクタ本体８が把持した
セグメント５をトンネルの内壁に沿って下方より順次組
上げ，セグメント５の位置ぎめに連続して，セグメント
エレクタ４と分離独立したボルト締結装置10が第１図の
仮想線位置まで前進して各セグメント５の間を連結する
ボルトを締結するもので，セグメント５の組上げに伴
い，ボルト締結装置10の旋回リング15が旋回され，セグ
メントエレクタ４により位置ぎめされたセグメント５間
をボルトにより順次締結する。To position the segment 5, the segment 5 gripped by the erector body 8 is sequentially assembled from below along the inner wall of the tunnel, and a bolt fastening device 10 that is separated from and independent of the segment erector 4 is continuously connected to the segment 5 at the first position. The bolt is connected to the segments 5 by moving forward to the position indicated by the imaginary line in the figure. With the assembling of the segments 5, the turning ring 15 of the bolt fastening device 10 is turned and positioned by the segment elector 4. The segments 5 are sequentially fastened with bolts.
そしてトンネル内周全体に亘って１ピッチ分のセグメ
ント組立てが完了したら，新たに組立てられたセグメン
ト５を反力受けにしてシールドジャッキによりシールド
本体１を推進させ，以下上記動作を繰返すことによりシ
ールド本体１が掘削したトンネル内壁をセグメント５に
より覆工するものである。When the segment assembly for one pitch is completed over the entire inner periphery of the tunnel, the newly assembled segment 5 is subjected to a reaction force and the shield body 1 is propelled by the shield jack. 1 lining the tunnel inner wall excavated by a segment 5.
以上は新たにセグメント５を位置ぎめし，これに連続
してボルトを締結するようにしたものであるが，ボルト
締結装置10を第１図の実線で示す位置まで後退させるこ
とにより，既設のセグメント５を連結しているボルトの
増し締めも行うことができる。In the above description, the segment 5 is newly positioned and the bolts are successively fastened thereto. The bolt fastening device 10 is moved backward to the position shown by the solid line in FIG. The bolts connecting 5 can be retightened.
また上記実施例はシールド本体１を掘進方向に移動自
在な外周リング12に旋回リング15を設けて，この旋回リ
ング15にボルト締結装置本体17を設けたが，第４図及び
第５図に示すようにスクリュウコンベヤよりなる土砂搬
送装置３の筒状ケーシング3aに，ケーシング3aの軸線方
向に摺動及び旋回自在に旋回リング15aを設け，この旋
回リング15aにピッチ修正シリンダ29により角度が可変
自在なリフトシリンダ30を設けて，このリフトシリンダ
30の先端にボルト締結装置本体17を取付けてもよい。Further, in the above embodiment, the turning ring 15 is provided on the outer peripheral ring 12 which can move the shield main body 1 in the excavation direction, and the turning device 15 is provided with the bolt fastening device main body 17, as shown in FIG. 4 and FIG. As described above, a swivel ring 15a is provided on the cylindrical casing 3a of the earth and sand transporting device 3 composed of a screw conveyor so as to slide and swivel in the axial direction of the casing 3a. The lift cylinder 30 is provided and this lift cylinder
The bolt fastening device main body 17 may be attached to the tip of 30.
また第６図及び第７図に示すように，チャンバ1a内に
送泥管31より泥水を注入して掘削した土砂をスラリー化
し，排泥管32により排出するようにしたシールド掘進機
の場合は，セグメント５の真円を保持する真円保持装置
33の前面に旋回ベアリング34を設けて，この旋回ベアリ
ング34にボルト締結装置本体17を旋回自在に取付けても
よい。As shown in FIGS. 6 and 7, in the case of a shield excavator in which muddy water is injected into a chamber 1a from a mud pipe 31 to slurry excavated earth and sand and discharged by a mud pipe 32, , Device for holding a perfect circle of segment 5
A swivel bearing 34 may be provided on the front face of the bolt 33, and the bolt fastening device body 17 may be attached to the swivel bearing 34 so as to be swivelable.
何れの実施例の場合もセグメントの組立て方法は同様
である。In each case, the method of assembling the segments is the same.
（発明の効果） この発明は以上詳述したようにシールド本体が掘削し
たトンネルの内壁に沿ってセグメントを位置ぎめするセ
グメントエレクタと分離独立してボルト締結装置を設
け，セグメントエレクタのセグメント位置ぎめに連続し
て各セグメントの間を連結するボルトをボルト締結装置
で締結するようにしたことから，セグメントの位置ぎめ
及びボルトの締結が短時間で能率よく行えるようにな
る。(Effects of the Invention) As described in detail above, the present invention provides a bolt fastening device separately from and independent of a segment erector for positioning a segment along the inner wall of a tunnel excavated by a shield body, and for positioning a segment of a segment erector. Since the bolts connecting the segments are connected in succession by the bolt fastening device, the positioning of the segments and the fastening of the bolts can be performed efficiently in a short time.
これによってトンネルの掘進速度を大幅に向上するこ
とができると共に，従来のセグメントエレクタにボルト
締結装置を設けたもののようにシールド本体内の有効内
径が小さくなることもないため，中小口径のシールド掘
進機にも容易に適用することができる。As a result, the tunnel excavation speed can be greatly improved, and the effective inner diameter in the shield body does not become small unlike a conventional segment erector provided with a bolt fastening device. Can also be easily applied.
またセグメントエレクタとボルト締結装置が分離独立
していることにより，ボルト締結装置を用いて既設セグ
メントのボルトの増し締めが行えると共に，システム全
体が何等かの原因で停止しても，ボルト締結装置を後退
させることにより，ボルトの締結が人為的に行えるた
め，システム停止時の危険防止も図れるようになる。In addition, since the segment elector and the bolt fastening device are separated and independent, the bolts of the existing segment can be retightened using the bolt fastening device, and even if the system as a whole stops for any reason, the bolt fastening device can be used. By retreating, the bolts can be artificially fastened, so that danger prevention when the system is stopped can be achieved.
第１図はこの発明の一実施例になるシールド掘進機の断
面図，第２図は第１図II−II線に沿う断面図，第３図は
ボルト締結装置本体の拡大斜視図，第４図は他の実施例
になるシールド掘進機の断面図，第５図は第４図Ｖ−Ｖ
線に沿う拡大断面図，第６図も他の実施例になるシール
ド掘進機の断面図，第７図は第６図VII−VII線に沿う拡
大断面図，第８図は従来のシールド掘進機の断面図，第
９図は第８図IX−IX線に沿う拡大断面図である。 １……シールド本体， ４……セグメントエレクタ， ５……セグメント， 10……ボルト締結装置。FIG. 1 is a sectional view of a shield machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, FIG. The figure is a sectional view of a shield machine according to another embodiment, and FIG. 5 is a sectional view of FIG.
6 is an enlarged sectional view along a line, FIG. 6 is a sectional view of a shield machine according to another embodiment, FIG. 7 is an enlarged sectional view along a line VII-VII in FIG. 6, and FIG. 8 is a conventional shield machine. 9 is an enlarged sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 1 ... shield body, 4 ... segment elector, 5 ... segment, 10 ... bolt fastening device.
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 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) E21D 11/40
Claims (2)
グメントエレクタ４及びボルト締結装置10を分離独立し
て設けて，上記シールド本体１が掘削したトンネル内壁
に沿ってセグメントエレクタ４によりセグメント５を位
置ぎめすると共に，このセグメント５の位置ぎめに連続
して，セグメントエレクタ10と分離独立したボルト締結
装置10によりセグメント５を連結するボルトを締結し，
またボルト締結装置10を既設セグメント５の位置まで後
退させることにより，既設セグメント５を連結している
ボルトの増締めを行うことを特徴とするトンネル内壁を
覆工するセグメントの組立て方法。1. A segment erector 4 and a bolt fastening device 10 are separately provided in a shield body 1 for excavating a tunnel, and a segment 5 is positioned by the segment erector 4 along a tunnel inner wall excavated by the shield body 1. The bolts connecting the segments 5 are fastened by a bolt fastening device 10 that is separated from and independent of the segment erector 10 and is continuously connected to the positions of the segments 5.
A method for assembling a segment for lining a tunnel inner wall, wherein the bolts connecting the existing segments 5 are tightened by retracting the bolt fastening device 10 to the position of the existing segments 5.
掘削したトンネルの内壁に沿ってセグメント５を位置ぎ
めするセグメントエレクタ４と，このセグメントエレク
タ４の後方に，該セグメントエレクタ４と分離独立して
ボルト締結装置10を設けるとともに，上記ボルト締結装
置10をシールド本体１の掘進方向に対して前後方向へ移
動自在に設けて，既設セグメント５を連結するボルトの
増締めも行えるようにしてなるセグメント組立て装置。2. A segment erector 4 for positioning a segment 5 along an inner wall of a tunnel excavated by the shield main body 1 in a shield main body 1, and separated and independent from the segment erector 4 behind the segment erector 4. In addition, the bolt fastening device 10 is provided, and the bolt fastening device 10 is provided movably in the front-rear direction with respect to the excavation direction of the shield main body 1 so that the bolts connecting the existing segments 5 can be further tightened. Segment assembly equipment.
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Legal Events
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |