JP2957095B2 - セグメント供給装置 - Google Patents

セグメント供給装置

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JP2957095B2
JP2957095B2 JP6245728A JP24572894A JP2957095B2 JP 2957095 B2 JP2957095 B2 JP 2957095B2 JP 6245728 A JP6245728 A JP 6245728A JP 24572894 A JP24572894 A JP 24572894A JP 2957095 B2 JP2957095 B2 JP 2957095B2
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信雄 松村
国臣 歳森
憲治 今井
孝男 小郷
慎吾 高橋
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Hitachi Zosen Corp
Kumagai Gumi Co Ltd
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Hitachi Zosen Corp
Kumagai Gumi Co Ltd
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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、シールド掘進機の後部
に配置されて、セグメントの搬入装置からセグメントを
組み立てるエレクター装置にセグメントを供給するセグ
メント供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シールド掘進機によるトンネル掘削時
に、シールド本体の後部で覆工用セグメントを組み立て
るエレクター装置へのセグメントの搬入は、従来、作業
員により、搬送台車から搬入用ホイストを使用してエレ
クター装置の受渡し位置に搬入し、位置決めして降ろし
ていた。しかし、この作業には多数の人員と時間が必要
であり、しかもエレクター装置の自動化が進み、受渡し
位置でのセグメントの位置決め精度も高く要求されるよ
うになったことから、従来の供給方法では対応が困難に
なりつつあった。
【0003】このような課題を解決するために、たとえ
ば実開平1−119500号には、自動的にセグメント
の位置決めを行うものが提案されている。すなわち、台
車により搬送したセグメントを、ホイスト装置に吊り下
げて搬送すると共に垂直軸心回りに90度旋回させて搬
送台車上に吊り降ろし、セグメントの上面に形成された
突起に把持金具を左右から挟持させて左右の位置決めを
行い、さらに把持金具を後方に移動させて突起の隅部に
係合させ、さらにセグメントを後方に移動させて突起を
位置決め金具に当接させ、これにより前後方向の位置決
めを行い、さらにこの搬送台車を前方に移動してエレク
ター装置のセグメント保持装置に受渡すものである。
【0004】また、特開平1−10900号にも、ホイ
ストによりセグメント上方から移動体に載せる際に、移
動体の前後に配置されたセグメントガイドで前後の位置
決めを行うとともに、前部に配置された押圧機構により
セグメントを後方に押しつつ、セグメント後面に突設さ
れたピンを、後部のセグメントガイドに形成された切込
みに上方から係合させて嵌合するものが提案されてい
る。
【0005】上記2つのセグメントの供給装置は、搬送
されてきたセグメントを一旦ホイストに吊り上げて90
度回転後、搬送台車に受け渡すため、ホイストへのセグ
メントの着脱やセグメントを移載する際の位置決めに時
間がかかるという問題があった。
【0006】そこで本発明者等は、ホイストを使用せず
に、搬入コンベヤ装置によりセグメントをエレクター装
置への供給姿勢で搬入し、搬入コンベヤ装置から搬送用
可動受台に直接移動させて受け渡す機構を提案してい
る。すなわち、搬入コンベヤ装置の前部の搬入位置から
可動受台の受ローラー上に、移送装置により直接押して
送り出すように構成したものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成によ
れば、エレクター装置にセグメントを位置精度良く供給
する関係から、可動受台はエレクター装置と同じくシー
ルド本体側のフレームに支持する必要がある。しかし、
搬入コンベヤ装置は組立られたセグメント上に設置され
るため、曲線施工時などには、可動受台と搬入コンベヤ
装置の搬送面との間に段差が生じ、セグメントをスムー
ズに移動できないばかりか、セグメントを損傷させるお
それがあった。
【0008】本発明は、上記問題点を解決できるセグメ
ント供給装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、セグメントを下方から支持して搬送する
セグメント搬入装置のセグメント取出位置から、エレク
ター装置のセグメント受渡し位置までセグメントを搬入
するセグメント供給装置であって、シールド本体から後
方に突設された作業台フレームに、シールド軸心方向に
移動自在に支持されて前記セグメント取出位置近傍とセ
グメント受渡し位置との間を往復移動自在な可動受台
と、セグメント搬入装置上からこの可動受台上にセグメ
ントを移載するセグメント移送装置とを具備し、可動受
台のセグメント搬入装置側に、セグメント上の移動面を
移動自在な走行車輪を有し上下方向に揺動自在な傾動タ
ラップを有するタラップ装置を設け、前記可動受台と傾
動タラップに、セグメントをシールド軸心方向に移動自
在に下方から支持するセグメント案内支持手段をそれぞ
れ設け、前記セグメント移送装置に、セグメントに係止
される係止部材と、この係止部材をシールド軸心方向に
移動してセグメントをセグメント搬入装置上から傾動タ
ラップを介して可動受台上に移動させる移送駆動装置を
設けたものである。
【0010】また、上記構成に加えて、前記可動受台
に、移載されたセグメントをシールド軸心方向の前後位
置に位置決めする前後方向位置決め装置と、移載された
セグメントを左右方向に移動自在に持ち上げるセグメン
ト持上手段および持ち上げられたセグメントを両側部か
ら押圧して左右位置を位置決めする左右方向押圧手段か
らなる左右方向位置決め装置とを具備したものである。
【0011】
【作用】上記構成において、セグメント搬入装置のセグ
メント取出位置に移送されたセグメントは、セグメント
移送装置の係止部材がセグメントに係止され、移送駆動
装置により係止部材が駆動されてセグメントがセグメン
ト搬入装置上から傾動タラップのセグメント案内支持手
段を介して移動された後、さらに可動受台のセグメント
案内支持手段上に移動される。この時、組み立てられた
セグメント上に設置されるセグメント搬入装置の搬送面
と、シールド本体に設けられた作業台フレームに支持さ
れる可動受台の搬送面との間に段差があっても、走行車
輪に支持されて上下方向に傾斜する傾動タラップにより
両搬送面が連続されるので、セグメントをスムーズに移
動させることができ、段差によりセグメントが破損する
こともない。
【0012】また、可動受台のセグメント案内支持手段
により前後方向に移動自在に支持されたセグメントを、
前後方向位置決め装置で前後の位置決めを行うととも
に、セグメントを左右方向に移動自在なるように、セグ
メント持上手段によりセグメント案内支持手段上から持
ち上げ、さらに左右方向押圧手段により左右位置を位置
決めするので、位置決め時のセグメントの摩擦抵抗が極
めて小さい状態で位置決めすることができ、位置決め用
の駆動力を小さくできるとともに、正確な位置決めが可
能となる。しかも、位置決めの為の特別な部材をセグメ
ントに設ける必要がない。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係るセグメント供給装置の一
実施例を図面に基づいて説明する。
【0014】図2に示すように、シールド本体1の前部
にシールド軸心Oを中心に回転自在に支持されたカッタ
ビット2を備えたシールド掘進機は、シールド本体1の
後部に覆工用セグメントSを組み立てるエレクター装置
3が配置され、シールド本体1のエレクター装置3から
後方に突設された作業台フレーム4に本発明に係るセグ
メント供給装置5が配置されている。
【0015】このセグメント供給装置5は、湾曲凹面が
左右方向で上向きの状態でセグメントSを下方から支持
されて搬送するローラー式セグメント搬入コンベヤ装置
(セグメント搬入装置)6の後端部のセグメント取出位
置Aから、エレクター装置3のセグメント受渡し位置B
までセグメントSを搬入するもので、セグメント取出位
置Aとセグメント受渡し位置Bの間を往復移動自在な可
動受台7と、この可動受台7に付加されたタラップ装置
8と、セグメント搬入コンベヤ装置6からタラップ装置
8を介して可動受台7にセグメントSを供給するセグメ
ント移送装置9とで構成されている。
【0016】前記作業台フレーム4には四隅位置に支持
フレーム12が垂下されており、図3に示すように、前
後の支持フレーム12間に溝形断面のガイド部材13が
シールド軸心O方向に取り付けられている。そして、こ
れらガイド部材13にそれぞれ、スラストベヤリングを
介してシールド軸心O方向に沿うスライドフレーム14
が長さ方向に移動自在に配置されている。そして、これ
らスライドフレーム14の前端部間に、セグメントSを
搭載可能な可動受台7が連結支持されている。さらに前
記支持フレーム12のガイド部材13近傍には、この可
動受台7をセグメント取出位置A近傍とセグメント受渡
し位置Bの間をシールド軸心O方向に沿って往復移動さ
せる左右一対の供給用シリンダ装置15が配設され、そ
のピストンロッドが連結部材を介して可動受台7に連結
されている。
【0017】この可動受台7のセグメント搬入コンベヤ
装置6側に設けられたタラップ装置8は、図1に示すよ
うに、可動受台7の後部に固定された固定タラップ8a
と、この固定タラップ8aに左右方向の連結ピン16を
介して上下方向に揺動自在に連結された傾動タラップ8
bとで構成され、傾動タラップ8bにはセグメントSの
内面(移動面)をシールド軸心O方向に走行自在な左右
一対の走行車輪17が設けられている。また固定タラッ
プ8aおよび傾動タラップ8bには、それぞれセグメン
トSをシールド軸心O方向に移動自在に下方から支持す
る複数のセグメント受ローラー(セグメント案内支持手
段)18が配置されている。
【0018】したがって、図4,図5に示すように、曲
線掘削部のように、セグメントS上に配置されたセグメ
ント搬入コンベヤ装置6のセグメントSの搬送レベルL
1と、シールド本体1側に配置された可動受台7のセグ
メントSの搬送レベルL2がずれて段差が生じた場合で
も、走行車輪17を介して傾動タラップ8bが傾斜する
ことにより、傾斜搬送面L3を介して搬送レベルL1と
搬送レベルL2とを連続させることができ、セグメント
移送装置9によるセグメントSの移載をスムーズに行う
ことができて、セグメントSが損傷することもない。
【0019】前記セグメント移送装置9は、図1〜図4
に示すように、支持フレーム12の左右両側にシールド
軸心O方向に連結されたガイドレール21にガイドロー
ラー22を介して可動体23が移動自在に配置され、支
持フレーム12に設けられた移送用シリンダ装置(移送
駆動装置)24のピストンロッドが可動体23に連結さ
れて、実線で示すセグメント搬入コンベヤ装置6のセグ
メント取出位置Aの上方と、仮想線で示す可動受台7の
上方位置との間を往復移動することができる。この可動
体23には、セグメントSを係止して搬送する移送用前
部ストッパー(係止部材)25および移送用後部ストッ
パー(係止部材)26が設けられている。
【0020】前記移送用前部ストッパー25は、可動体
23のブラケット27に中央突部が左右方向の水平ピン
28を介して上下回動自在に支持された左右一対のT形
レバー29と、各T形レバー29の下端部に取り付けら
れてセグメントSの前面に当接し前方への移動を規制す
る前係止ローラー30と、可動体23に設けられてピス
トンロッドがT形レバー28の上端部に連結された退避
用前部シリンダ装置31とで構成され、図1の左側に仮
想線で示すように、退避用前部シリンダ装置31を収縮
することにより、T形レバー29を矢印Cで示すように
前部上方に回動させて前係止ローラー30を前部上方に
退避させることができる。
【0021】前記移送用後部ストッパー26は、可動体
23のブラケット32に中間部がシールド軸心O方向の
水平ピン33を介して左右回動自在に支持された左右一
対の揺動アーム34と、各揺動アーム34の下端部に取
り付けられてセグメントSの後面に当接し後方への移動
を規制する後係止ローラー35と、可動体23に設けら
れてピストンロッドが揺動アーム34の上端部に連結さ
れた退避用後部シリンダ装置36とで構成され、退避用
後部シリンダ装置36を収縮することにより、揺動アー
ム34を内側部上方に回動させて後係止ローラー35を
退避させることができる。
【0022】前記可動受台7には、図6〜図8に示すよ
うに、可動受台7に接線方向に軸心回りに回転自在に支
持されてセグメントSの搬送レベルL2を形成する複数
のセグメント受ローラー40と、移送されたセグメント
Sをシールド軸心O方向の前後位置に位置決めする前後
方向位置決め装置41と、移送されたセグメントSを左
右方向に位置決めする左右方向位置決め装置42と、エ
レクター装置3へのセグメントSの受渡し時にセグメン
トSを上方に上昇させるセグメントリフト装置43とが
具備されている。
【0023】前記前後方向位置決め装置41は可動受
台7の前部で左右両側に配置された固定前ストッパー部
材41aとこれに対向して可動受台7の後部で左右両側
に配置された可動後ストッパー部材41bとで構成され
ている。前記固定前ストッパー部材41aは、図9に示
すように、可動受台7に取付部材44を介して前部位置
決めシリンダ45が取り付けられ、後方に向かって出退
するピストンロッドの先端部に前係止材46が取り付け
られている。また可動後ストッパー部材41bは、図1
0に示すように、可動受台7の後端部で左右両側に突設
されたブラケット47に、左右方向のピン48を介して
L字形のストッパーアーム49が回動自在に支持され、
折り曲げ部に後係止材50が取り付けられている。そし
て、ブラケット47の下部の可動受台7に取り付けられ
た出退シリンダ装置51のピストンロッドがストッパー
アーム49の中間部にピン連結され、この出退シリンダ
装置51によりストッパーアーム49を上下方向に回動
させて、後係止材50をセグメント受ローラー40によ
る搬送レベルL2の上下に出退させることができる。
【0024】前記左右方向位置決め装置42は、可動受
台7に搭載されたセグメントSを周方向に移動自在に持
ち上げるセグメント持上手段61と、持ち上げられたセ
グメントSの両側部を押圧して位置決めする左右方向押
圧手段62とで構成されている。
【0025】すなわち、前記セグメント持上手段61
は、図13に示すように、可動受台7の両側で前後位置
に、取付板63にシールド軸心O方向のピン64を介し
て左右一対で前後2組、合計4本の持上レバー65が上
下方向に回動自在に支持され、持上レバー65の先端部
にセグメントSの底面に当接する持上ローラー66がシ
ールド軸心O方向に沿う軸心回りに回転自在に設けられ
ている。そして、可動受台7に立設された持上用シリン
ダ装置67のピストンロッドが持上レバー65の中間部
にピン連結され、持上用シリンダ装置67を進展するこ
とにより、持上ローラー66をセグメント受ローラー4
0による搬送レベルL2より上方に持ち上げてセグメン
トSを左右方向に移動自在に支持することができる。
【0026】また左右方向押圧手段62は、図12に示
すように、可動受台7の両側で前部位置に、可動受台7
の取付ブラケット68にシールド法線方向のピン69を
介して押圧レバー70が接線方向に沿う面内を回動自在
に支持され、押圧レバー70の先端部にセグメントSの
側面に当接する押圧ローラー71がシールド法線方向の
軸心回りに回転自在に設けられている。そして、可動受
台7の側部に連結支持された押圧用シリンダ装置72の
ピストンロッドが押圧レバー70の中間部にピン連結さ
れ、左右の押圧用シリンダ装置72を進展することによ
り、押圧ローラー71をセグメントSの側面にそれぞれ
当接させてセグメントSを左右方向に位置決めすること
ができる。
【0027】さらに、可動受台7には、前後に4個ずつ
配設されたセグメント受ローラー40間の4か所に、セ
グメント受渡し位置Bで位置決めされたセグメントSを
所定のセグメント供給位置E(図6左側に一点鎖線で示
す)まで上昇させるセグメントリフト装置43が配置さ
れている。このセグメントリフト装置43は、図11に
示すように、可動受台7に立設されたリフトシリンダ装
置81と、出力端に設けられて受け面82aがセグメン
トSの外周面に沿う曲面に形成された円柱状のリフト体
82と、リフトシリンダ装置81を覆うカバー体83と
で構成されている。
【0028】次に、上記構成におけるセグメントの供給
方法を説明する。 (1)セグメント搬入コンベヤ装置6により、セグメン
トSがエレクター装置3への供給姿勢、すなわち湾曲面
が左右方向で上向きの姿勢でセグメント取出位置Aまで
搬入される。
【0029】(2)供給用シリンダ装置15が収縮され
て可動受台7およびタラップ装置8がセグメント取出位
置Aに接近して停止された状態で、移送用シリンダ装置
24が収縮されて可動体23が後退位置に停止されてい
る。そして、移送用前部ストッパー25の前係止ローラ
ー30が下降されてセグメントSの前進限を規制し、次
いで、退避用後部シリンダ装置36が収縮されて、内側
方に退避されていた揺動アーム34が下方に垂下されて
後係止ローラー35がセグメントSの後面に当接可能な
位置に移動される。さらに、移送用シリンダ装置24が
進展されて可動体23が前方に移動されると、後係止ロ
ーラー35がセグメントSの後面に当接してセグメント
Sを前方に押し出し、セグメント搬入コンベヤ装置6の
ローラー上からタラップ装置8の傾動タラップ8bから
固定タラップ8aの各セグメント受ローラー18上を通
過して可動受台7のセグメント受ローラー40上に移送
される。
【0030】(3)次いで、退避用前部シリンダ装置3
1が収縮されてT形レバー29を回動させ、前係止ロー
ラー30を前部上方に退避させるとともに、退避用後部
シリンダ装置36が進展されて揺動アーム34が回動さ
れ、後係止ローラー35が内側部上方に退避される。そ
して、移送用シリンダ装置24が収縮されて可動体23
が後退限に戻され、次のセグメントSの移送に備える。
【0031】(4)一方、可動受台7では、前進時にセ
グメントSの前面が前後方向位置決め装置41の前係止
材46に当接されてセグメントSが停止された後、出退
シリンダ装置51が進展されてストッパーアーム49が
上方に回動され、後係止材50がセグメントSの後面に
当接されてセグメントSの前後方向が位置決めされる。
さらに、セグメント持上手段61を構成する持上用シリ
ンダ装置67が進展されて持上レバー65を介して持上
ローラー66が上昇され、これら持上ローラー66がセ
グメントSを下方から押し上げてセグメントSが左右方
向に移動自在に支持される。そして、左右方向押圧手段
62を構成する押圧用シリンダ装置72が進展されて押
圧レバー70を介して押圧ローラー71がセグメントS
の側面にそれぞれ当接され、セグメントSを左右方向に
位置決めされる。
【0032】(5)位置決め終了後または位置決め作業
中に、供給用シリンダ装置15が伸展されて可動受台7
が前方に移動され、受渡し位置Bで停止される。さらに
少なくとも押圧用シリンダ装置72を収縮させて押圧レ
バー70を後退させた後、セグメントリフト装置43の
リフトシリンダ装置81が伸展されてリフト体82によ
りセグメントSが所定位置まで上昇され、エレクター装
置3のセグメント保持装置に受け渡される。
【0033】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明によれば、可
動受台のセグメント搬入装置側に、走行車輪によりセグ
メントの移動面に支持されて上下方向に傾動可能な傾動
タラップを設けたので、組み立てられたセグメント上に
設置されるセグメント搬入装置の搬送面と、シールド本
体に設けられた作業台フレームに支持される可動受台の
搬送面との間に段差があっても、走行車輪に支持されて
上下方向に傾斜する傾動タラップにより両搬送面が連続
されるので、セグメントをスムーズに移動させることが
でき、段差によりセグメントが破損することもない。
【0034】また、可動受台のセグメント案内支持手段
により前後方向に移動自在に支持されたセグメントを、
前後方向位置決め装置で前後の位置決めを行うととも
に、セグメントを左右方向に移動自在なるように、セグ
メント持上手段によりセグメント案内支持手段上から持
ち上げ、さらに左右方向押圧手段により左右位置を位置
決めするので、位置決め時のセグメントの摩擦抵抗が極
めて小さい状態で位置決めすることができ、位置決め用
の駆動力を小さくできるとともに、正確な位置決めが可
能となる。しかも、位置決めの為の特別な部材をセグメ
ントに設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るセグメント供給装置の一実施例を
示す側面断面図である。
【図2】同セグメント供給装置を備えたシールド掘進機
の部分切欠き側面図である。
【図3】同セグメント供給装置のセグメント移送装置を
示す背面図である。
【図4】同セグメント供給装置のセグメント移送状態を
示す側面図である。
【図5】同セグメント供給装置の他のセグメント移送状
態を示す側面図である。
【図6】同セグメント供給装置の可動受台を示す正面半
断面図である。
【図7】同セグメント供給装置の可動受台を示す側面断
面図である。
【図8】同セグメント供給装置の可動受台を示す半平面
図である。
【図9】同セグメント供給装置における前後方向位置決
め装置の固定前ストッパー部材を示す側面図である。
【図10】同セグメント供給装置における前後方向位置
決め装置の可動後ストッパー部材を示す側面図である。
【図11】同セグメント供給装置のセグメントリフト装
置を示す側面断面図である。
【図12】同セグメント供給装置における左右方向位置
決め装置のセグメント押圧手段を示す平面図である。
【図13】同セグメント供給装置における左右方向位置
決め装置のセグメント持上手段を示す平面図である。
【符号の説明】
S セグメント O シールド軸心 A セグメント取出位置 B セグメント受渡し位置 1 シールド本体 3 エレクター装置 4 作業台フレーム 5 セグメント供給装置 6 セグメント搬入コンベヤ装置 7 可動受台 8 タラップ装置 8a 固定タラップ 8b 傾動タラップ 9 セグメント移送装置 15 供給用シリンダ装置 16 連結ピン 17 走行車輪 18 セグメント受ローラー 24 移送用シリンダ装置 25 移送用前部ストッパー 26 移送用後部ストッパー 40 セグメント受ローラー 41 前後方向位置決め装置 41a 固定前ストッパー部材 41b 可動後ストッパー部材 61 セグメント持上手段 62 左右方向押圧手段 66 持上ローラー 67 持上用シリンダ装置 81 リフトシリンダ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 憲治 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 小郷 孝男 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 高橋 慎吾 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28 号 日立造船株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 11/40

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セグメントを下方から支持して搬送するセ
    グメント搬入装置のセグメント取出位置から、エレクタ
    ー装置のセグメント受渡し位置までセグメントを搬入す
    るセグメント供給装置であって、 シールド本体から後方に突設された作業台フレームに、 シールド軸心方向に移動自在に支持されて前記セグメン
    ト取出位置近傍とセグメント受渡し位置との間を往復移
    動自在な可動受台と、 セグメント搬入装置上からこの可動受台上にセグメント
    を移載するセグメント移送装置とを具備し、 可動受台のセグメント搬入装置側に、セグメント上の移
    動面を移動自在な走行車輪を有し上下方向に揺動自在な
    傾動タラップを有するタラップ装置を設け、 前記可動受台と傾動タラップに、セグメントをシールド
    軸心方向に移動自在に下方から支持するセグメント案内
    支持手段をそれぞれ設け、 前記セグメント移送装置に、セグメントに係止される係
    止部材と、この係止部材をシールド軸心方向に移動して
    セグメントをセグメント搬入装置上から傾動タラップを
    介して可動受台上に移動させる移送駆動装置を設けたこ
    とを特徴とするセグメント供給装置。
  2. 【請求項2】前記可動受台に、 移載されたセグメントをシールド軸心方向の前後位置に
    位置決めする前後方向位置決め装置と、 移載されたセグメントを左右方向に移動自在に持ち上げ
    るセグメント持上手段および持ち上げられたセグメント
    を両側部から押圧して左右位置を位置決めする左右方向
    押圧手段からなる左右方向位置決め装置とを具備したこ
    とを特徴とする請求項1記載のセグメント供給装置。
  3. 【請求項3】 前記タラップ装置は、前記可動受台に固定
    された固定タラップと、この固定タラップに設けられた
    前記傾動タラップとで構成された ことを特徴とする請求
    項1記載のセグメント供給装置。
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