JP3592818B2

JP3592818B2 - Segment erector device

Info

Publication number: JP3592818B2
Application number: JP00298596A
Authority: JP
Inventors: 義光熊尾; 潤一高本; 迪弌金子; 研一金子; 毅熾栄; 文典増子
Original assignee: Taisei Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Taisei Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1996-01-11
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2016-01-11
Also published as: JPH09189200A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機によって掘削形成された既設トンネルの内壁面にセグメントを組付けるセグメントエレクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に従来の一般的なシールド掘削機の概略を示す。
【０００３】
図７に示すように、地盤を掘削するシールド掘削機において、掘削機本体としての円筒形状をなすスキンプレート１０１の前部にはカッタヘッド１０２が回転自在に装着されており、このカッタヘッド１０２の前面には放射状をなしてスポーク１０３が固定され、このスポーク１０３に多数のカッタビット１０４が固定されている。そして、カッタヘッド１０２の後部にはリングギア１０５が固定される一方、スキンプレート１０１には油圧モータ１０６が取付けられ、この油圧モータ１０６の駆動ギア１０７がこのリングギア１０５に噛み合っている。従って、油圧モータ１０６を駆動して駆動ギア１０７を回転駆動すると、リングギア１０５を介してカッタヘッド１０２を回転することができる。
【０００４】
また、スキンプレート１０１にはカッタヘッド１０２の後方に位置してバルクヘッド１０８が取付けられており、カッタヘッド１０２とこのバルクヘッド１０８との間にチャンバ室１０９が形成されている。そして、このチャンバ室１０９には一端がシールド掘削機の外部に延設された送泥管１１０及び排泥管１１１の他端が開口しており、排泥管１１１の開口部分の近傍には掘削土砂と泥水とを攪拌、混合するアジテータ１１２が設置されている。
【０００５】
更に、スキンプレート１０１の後部外周辺には円周方向に複数のシールドジャッキ１１３が並設されており、このシールドジャッキ１１３がシールド掘削機の掘進方向後方に伸長して掘削したトンネル内周面に構築された図示しない既設のセグメントＳに押し付けることで、その反力によりスキンプレート１０１、即ち、シールド掘削機全体を前進することができる。一方、スキンプレート１０１の後部中央部にはセグメントエレクタ１１４が設けられており、このセグメントエレクタ１１４はシールドジャッキ１１３によって前進したスキンプレート１０１と既設のセグメントＳとの間の空所に新しいセグメントＳを装着してトンネルを構築することができる。
【０００６】
従って、図７に示すように、トンネルを掘削形成するには、まず、複数のシールドジャッキ１１３を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力によってスキンプレート１０１を前進させる一方、油圧モータ１０６によりカッタヘッド１０２を回転させ、多数のカッタビット１０４によって前方の地盤を掘削する。そして、カッタビット１０４によって掘削された土砂はチャンバ室１０９内に取り込まれ、送泥管１１０から給水されてアジテータ１１２により掘削土砂と送水とが攪拌、混合され、排泥管１１１により外部に排出される。次に、シールドジャッキ１１３の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、セグメントエレクタ１１４によってこの空所に新しいセグメントＳを装着する。この作業の繰り返しによって所定長さのトンネルを掘削形成していく。
【０００７】
ところで、セグメントＳは図示しない搬送台車などによって既設のトンネル内に搬入されるようになっており、前述したセグメントエレクタ１１４のグリップ装置がこの搬入されたセグメントを保持してトンネル内を移動し、トンネル内壁面の所定の箇所にこのセグメントを組付けていく。この場合、従来は、グリップ装置に設けられた保持ピンがセグメントの形成された保持孔に嵌入して係止することで、このセグメントを保持して吊上げ可能としていた。ところが、このようなセグメントエレクタ１１４には、既設トンネル内の有効中空径の減少や装置の大型化、作業の複雑化などの問題があった。そこで、これらの問題を解消するものとして、例えば、実開平２−５０５００号公報に開示されたものがある。
【０００８】
この公報に開示されたバキューム方式のセグメントグリップ装置は、トンネル掘削機の後部に掘削方向前後に移動自在なドラムを設け、このドラムに前後に周方向旋回自在な旋回輪を設け、各旋回輪にそれぞれ掘削方向前後及び径方向に移動自在なグリッパ装置が設けられている。そして、このグリッパ装置はノーマルセグメント用の保持板とキーセグメント用保持板とに３分割された保持板を有し、この各保持板にはバキュームパッドが装着されている。従って、セグメントの種類によって保持板を選択し、対応する保持板のバキュームパッドがセグメントを吸着保持し、所定の位置に移動してトンネル内壁面にこのセグメントを組付けていく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した実開平２−５０５００号公報のバキューム方式のセグメントグリップ装置にあっては、種々の問題点がある。即ち、このバキューム方式のセグメントグリップ装置において、グリッパ装置はセグメントの種類に合わせて３つの保持板を有しており、幅の広いノーマルセグメントに対しては左右の側部保持板及び中央部保持板を用い、幅の狭いキーセグメントに対しては中央部保持板のみを使用しており、この中央部保持板を使用する場合には、側部保持板が邪魔にならないようにキーセグメント用ジャッキによって中央部保持板を突出させている。しかし、保持したセグメントを組付けるセグメントエレクタ装置の既設トンネル内での有効中空径を考慮すると、側部保持板に対する中央部保持板の突出量には限界があり、十分な突出量を得ることができない。また、側部保持板と中央部保持板との間に十分な隙間がないため、このキーセグメントを固定する際に、側部保持板が邪魔になってボルト締結作業などを行うことが困難となってしまう。
【００１０】
また、前述したように、幅の広いノーマルセグメントを保持するには、左右の側部保持板及び中央部保持板を用いるため、キーセグメント用ジャッキによって中央部保持板を移動して３つの保持板を同一曲面上に配置する必要がある。しかし、キーセグメント用ジャッキによる中央部保持板の位置決めは困難であり、位置ずれが発生した場合には、パッドによってセグメントを吸着できない虞もあった。
【００１１】
更に、グリップ装置には、セグメントの保持時に、このセグメントの横ずれによるパッドの損傷やパッド面からのはみだしを抑止してセグメントの脱落を防止するためのセフティピンが設けられている。ところが、このセフティピンは保持板の両側部に装着されており、幅の狭いキーセグメントに対しては使用することができない。そして、この幅の狭いキーセグメントをトンネル内壁面に組付ける場合、多数のノーマルセグメントによって形成された空所にグリップ装置が保持したセグメントを押し込んで組付ける必要がある。即ち、キーセグメントの組付時にはセグメントを狭い空所に押し込む際にグリップ装置にせん断反力が作用することとなり、前述したグリップ装置にようなパッドによる吸着保持だけでは不十分であり、確実にキーセグメントを組付けることができない。
【００１２】
そして、このグリップ装置は球面軸受を介して保持板を支持していると共に、４つのポジショニングジャッキとロータリジャッキによってこの保持板を姿勢を制御している。そのため、保持板のローリングとピッチングの動作制御が分離されておらず、一方のみの制御を行うのが困難であり、姿勢制御を複雑化している。
【００１３】
本発明はこのような問題を解決するものであって、異なる形状の複数のセグメントを確実に保持して組付けることで作業性及び安全性の向上を図ったセグメントエレクタ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明のセグメントエレクタ装置は、トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介して既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、該複数のグリップ装置によって前記既設トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記複数のグリップ装置には、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されると共に、該バキュームパッドに真空ポンプが接続され、かつ各ガイドフレームの中央部に前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンが伸縮自在に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
また、トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介して既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、該複数のグリップ装置によって前記既設トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記複数のグリップ装置には、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されると共に、該バキュームパッドに真空ポンプが接続され、かつ各ガイドフレームはトンネル掘削方向に対する左右方向の一方で球面軸受によって支持されて他方でローリング用ジャッキによってそれぞれ前記グリップ装置に支持され、トンネル掘削方向に対する前後方向の少なくとも一方でピッチング用ジャッキによって前記グリップ装置に支持されることで、前記ガイドフレームが姿勢制御可能に支持されたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
本発明のセグメントエレクタ装置はトンネル掘削機の後部に装着され、掘削形成された既設のトンネル内に搬入されたセグメントをグリップ装置が保持し、このグリップ装置が移動することで保持したセグメントをトンネル内壁面の所定の箇所に組付けることができる。
【００１８】
トンネル掘削機本体の後部には、掘削した既設のトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが装着され、この旋回リングには掘削方向後部に延設された複数の支持体が固定されている。そして、この複数の支持体にはそれぞれ既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、この各グリップ装置は異なる形状のセグメントをそれぞれ保持することができる。即ち、複数の支持体にはそれぞれグリップ装置本体が既設トンネルの径方向に沿って移動自在に装着され、このグリップ装置本体には移動体が既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持されている。この移動体には異なる形状のセグメントに合わせて形状設定されたガイドフレームがそれぞれ装着され、このガイドフレームは複数のジャッキ等によって姿勢を制御できるようになっている。そして、各ガイドフレームの外表面には各形状のセグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着され、このバキュームパッドに真空ポンプが接続されている。
【００１９】
通常、トンネル内壁面に組付けられるセグメントは周方向における組付位置によってその形状が異なっている。例えば、既設のトンネル内周面の上部や下部に組付けられるノーマルセグメントに対して、周方向の１リングうちの最後に組付けられるキーセグメントはその周方向における幅が狭くなっている。
【００２０】
従って、トンネル掘削機がトンネルを掘削形成するのに伴って、この既設トンネル内には少なくともノーマルセグメントやキーセグメントを含む複数種類のセグメントが搬入されており、ノーマルセグメントに対してはこのノーマルセグメント用のグリップ装置が対応し、また、キーセグメントに対してはこのキーセグメント用のグリップ装置が対応し、各グリップ装置が対応するセグメントを保持して所定の箇所に組付ける。
【００２１】
即ち、グリップ装置は既設トンネルの長手方向及び径方向、周方向に移動して対応するセグメントに対して接近し、ガイドフレームの外表面に装着されたバキュームパッドをセグメントの内周面に密着する。このとき、ガイドフレームは複数のジャッキ等を伸縮させることでその姿勢を調整し、セグメントに適合させる。この状態で真空ポンプを作動させ、バキュームパッドによってセグメントを吸着保持する。そして、このグリップ装置がセグメントを吸着保持した状態で既設トンネル内を移動し、トンネル内壁面の所定の箇所に保持したセグメントを組付ける。
【００２２】
このようにノーマルセグメントやキーセグメントなど異なる形状のセグメントを正確に、且つ、脱落することなく強固に保持することができる。
【００２３】
また、本発明のセグメントエレクタ装置において、グリップ装置に支持されたガイドフレームにの中央部にセグメントの保持孔に嵌入してセグメントの保持を補助するセーフティピンを設けると効果的である。
【００２４】
即ち、グリップ装置のガイドフレームは外表面のバキュームパッドがセグメントを吸着して保持するが、例えば、幅の狭いキーセグメントを組付ける場合、セグメントを狭い空所に押し込むのでせん断反力が作用することとなり、吸着保持だけでは十分とは言えない。そこで、バキュームパッドがセグメントを吸着保持するときに、セーフティピンがセグメントの保持孔に嵌入して補助することで、セグメントを確実に保持でき、セグメント組付時に作用する力に対してこのセグメントの横ずれや脱落を防止できる。
【００２５】
また、本発明のセグメントエレクタ装置において、グリップ装置はトンネル掘削方向の左右方向の一方側で球面軸受によってガイドフレームを支持し、他方側でローリング用ジャッキによってガイドフレームを支持し、また、グリップ装置はトンネル掘削方向の前後方向の少なくとも一方側でピッチング用ジャッキによってガイドフレームを支持すると良い。
【００２６】
即ち、セグメントの吸着時や組付時に、ローリング用ジャッキを作動してガイドフレームを傾動させることでローリング補正し、また、ピッチング用ジャッキを作動してガイドフレームを傾動させることでピッチング補正することができ、それぞれ各方向の調整が単独で可能となり、ガイドフレームの姿勢制御が容易となる。
【００２７】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２８】
図１に本発明の一実施例に係るシールド掘削機に装着されたセグメントエレクタ装置の概略側面視、図２に本実施例のセグメントエレクタ装置の正面視、図３にグリップ装置の要部断面、図４に図３のＩＶ−ＩＶ断面、図５に図４のＶ−Ｖ断面、図６にガイドフレームに装着されたバキュームパッドの配置を示す。
【００２９】
本実施例のセグメントエレクタ装置が装着されたシールド掘削機は、前述した従来技術で説明したものとほぼ同様のものであり、詳細な説明は省略する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、本実施例のセグメントエレクタ装置１０において、掘削機本体を構成する円筒状のスキンプレート１１の後部にはリング状の固定板１２が固定されており、この固定板１２には周方向に並設された複数のシールドジャッキ１３が取付けられている。この固定板１２には支持ブラケット１４を介して周方向に沿ってラジアルローラ１５が設けられており、このラジアルローラ１５によって旋回リング１６が回転自在に支持され、この旋回リング１６には内歯１７が形成されている。また、固定板１２にはブラケット１８によって油圧モータ１９が固定されており、この油圧モータ１９の駆動ギヤ２０が旋回リング１６の内歯１７に噛み合っている。
【００３１】
また、旋回リング１６の左右両側には掘削方向後方に支持ブロック２１が延設され、この左右の支持ブロック２１にはそれぞれ支持筒２２が固定されている。この左右の支持筒２２にはそれぞれ前後の２つのガイドロッド２３ａ，２３ｂが既設トンネルの径方向に沿って移動自在に嵌合し、前部ガイドロッド２３ａは両側が下部アーム２４ａによって連結され、後部ガイドロッド２３ｂは両側が上部アーム２４ｂによって連結されている。そして、この各アーム２４ａ，２４ｂは支持筒２２に装着された昇降ジャッキ２５ａ，２５ｂによって移動することができる。このように支持された下部アーム２４ａには横幅の広いセグメントＳ１を保持する第１グリップ装置２６ａが装着され、上部アーム２４ｂには横幅の狭いセグメントＳ２を保持する第２グリップ装置２６ｂが装着されている。
【００３２】
従って、油圧モータ１９を駆動して駆動ギヤ２０を回転駆動すると、この駆動ギヤ２０が内歯１７に噛み合うことで旋回リング１６を旋回し、第１グリップ装置２６ａ及び第２グリップ装置２６ｂを既設トンネルの内周面に沿って周方向に移動することができる。また、所定の位置で、昇降ジャッキ２５ａあるいは２５ｂを伸縮すると、各アーム２４ａ、２４ｂを介して第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂを既設トンネルの内周面に対して径方向に移動することができる。
【００３３】
なお、この第１グリップ装置２６ａと第２グリップ装置２６ｂとは、保持するセグメントＳ１，Ｓ２の幅が異なるため、後述するガイドフレーム３５ａ，３５ｂの大きさやバキュームパッド４４ａ，４４ｂの装着位置等が異なるだけで、その他の構造はほぼ同様となっているため、以下では、第１グリップ装置２６ａについてのみ詳細に説明する。
【００３４】
第１グリップ装置２６ａにおいて、図３乃至図５に示すように、下部アーム２４ａの中央部には箱型の昇降台３１が固定されており、この昇降台３１の内部にはスライドロッド３２によってスライドボックス３３が移動自在に嵌合しており、このスライドボックス３３はスライドジャッキ３４によって移動することができる。ガイドフレーム３５ａは横幅の広いセグメントＳ１を保持できようにこのセグメントＳ１とほぼ同様の大きさで、且つ、ほぼ同一の曲面に形成されている。
【００３５】
スライドボックス３３の左側下部には支持板３６が突設されており、このガイドフレーム３５ａの左側上部には支持板３７が突設されており、各支持板３６，３７はローリング軸３８及び球面軸受３９を介して連結されている。一方、スライドボックス３３の右側下部には支持台４０が形成され、ガイドフレーム３５ａの右側上部にはローリング用ジャッキ４１が装着されており、このローリング用ジャッキ４１の駆動ロッドの先端が支持台４０に連結されている。また、ガイドフレーム３５ａの前後下部にはそれぞれピッチング用ジャッキ４２が装着されており、各ピッチング用ジャッキ４２の駆動ロッドの先端が支持台４０に連結されている。
【００３６】
従って、ローリング用ジャッキ４１を伸縮することで、ガイドフレーム３５ａのローリングの調整を行うことができ、また、各ピッチング用ジャッキ４２をそれぞれ伸縮することで、ガイドフレーム３５ａのピッチングの調整を行うことができる。
【００３７】
そして、ガイドフレーム３５ａの外表面にはこのガイドフレーム３５ａと同じ大きさのパッド板４３が図示しないボルト等によって固定されており、このパッド板４３には、図６に詳細に示すように、所定形状のバキュームパッド４４ａが貼り付けられている。そして、パッド板４３にはこのバキュームパッド４４ａに囲まれた箇所にそれぞれ吸引孔４５が形成されており、この吸引孔４５には図示しない配管を介して真空ポンプが接続されている。
【００３８】
従って、ガイドフレーム３５ａを保持するセグメントＳ１に密着された状態で、真空ポンプを駆動して配管を介して吸引すると、パッド板４３とバキュームパッド４４ａとセグメントＳ１とで密閉された部屋が負圧となり、ガイドフレーム３５ａはセグメントＳ１を吸着保持することができる。
【００３９】
また、図３及び図４に示すように、スライドボックス３３及びガイドフレーム３５ａの中央部には縦方向に貫通して取付台４６が固定されており、この取付台４６内にはガイド筒４７によってセーフティジャッキ４８の本体が移動自在にされている。そして、このセーフティジャッキ４８の駆動ロッドの先端は取付台４６の上部に連結される一方、セーフティジャッキ４８の下端部にはセーフティピン４９が固定されている。このセーフティピン４９はパッド板４３を貫通して下方に突出自在となっており、セグメントＳ１に形成されたグラウトホールＳ１ａに嵌入することができる。
【００４０】
このように第１グリップ装置２６ａについて説明したが、前述したように、第２グリップ装置２６ｂもほぼ同様の構造となっているが、図１及び図２に示すように、保持するセグメントＳ２がＳ１よりも幅が狭くなっており、それに合わせてガイドフレーム３５ｂの大きさやバキュームパッド４４ｂの装着位置が異なっている。また、図１において、支持ブロック２１には各グリップ装置２６ａ，２６ｂなどの動力源としてのパワーユニット５０が設けられている。
【００４１】
ここで、上述した本実施例のシールド掘削機及びこのシールド掘削機に装着されたセグメントエレクタ装置１０の作用について説明する。
【００４２】
トンネルを掘削形成する場合、複数のシールドジャッキ１３を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力によってスキンプレート１１を前進させる一方、図示しないカッタヘッドを回転させて多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削する。次に、シールドジャッキ１３の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、セグメントエレクタ装置１０によってこの空所に新しいセグメントＳ１，Ｓ２を装着する。
【００４３】
即ち、各セグメントＳ１，Ｓ２は図示しない台車によって既設のトンネル内に搬入され、作業者はこのセグメントエレクタ装置１０を操作して作業を行う。まず、図１及び図２に示すように、油圧モータ１９を駆動して旋回リング１６を旋回し、第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂを既設トンネルの内周面に沿って周方向に移動する一方、昇降ジャッキ２５ａあるいは２５ｂを伸縮してこの第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂを既設トンネルの径方向に移動し、各セグメントＳ１，Ｓ２に接近させて位置決めをする。
【００４４】
そして、第１グリップ装置２６ａがセグメントＳ１を保持する場合、昇降ジャッキ２５ａを伸長し、図３及び図４に示すように、ガイドフレーム３５ａの外表面に装着されたパッド板４３の各バキュームパッド４４ａをセグメントＳ１の内周面に押圧する。このとき、ローリング用ジャッキ４１を伸縮してガイドフレーム３５ａのローリングの調整を行うと共に、ピッチング用ジャッキ４２を伸縮してガイドフレーム３５ａのピッチングの調整を行う。この状態で真空ポンプを駆動して配管を介して吸引すると、パッド板４３とバキュームパッド４４ａとセグメントＳ１とで密閉された部屋が負圧となり、ガイドフレーム３５ａがセグメントＳ１を吸着保持する。
【００４５】
また、バキュームパッド４４ａによるセグメントＳ１の吸着保持と同時に、セーフティジャッキ４８を伸長すると、このセーフティジャッキ４８本体がガイド筒４７に沿って下降し、セーフティピン４９が下方に突出してセグメントＳ１のグラウトホールＳ１ａに嵌入することで、セグメントＳ１に作用するせん断力等に対してこのセグメントＳ１の横ずれや脱落を防止できる。
【００４６】
このように第１グリップ装置２６ａのガイドフレーム３５ａによってセグメントＳ１が保持されると、昇降ジャッキ２５ａを収縮してセグメントＳ１を持ち上げる。そして、再び、油圧モータ１９及び昇降ジャッキ２５ａを駆動し、第１グリップ装置２６ａを既設トンネルの周方向及び径方向に移動し、保持したセグメントＳ１をトンネル内壁面の所定の組付位置に移動する。ここで、図示しない固定ボルトなどによってセグメントＳ１を隣接するセグメントＳに締結固定する。そして、真空ポンプの駆動を停止してパッド板４３とバキュームパッド４４ａとセグメントＳ１とで密閉された部屋を大気開放すると、ガイドフレーム３５ａはセグメントＳ１の吸着保持を解除し、また、セーフティジャッキ４８を収縮してセーフティピン４９をセグメントＳ１のグラウトホールＳ１ａから抜き取る。
【００４７】
このようにしてガイドフレーム３５ａによるセグメントＳ１の保持が解除されると、油圧モータ１９及び昇降ジャッキ２５ａを駆動して第１グリップ装置２６ａを移動し、元位置に戻す。この繰り返しによってトンネルを構築していく。なお、第２グリップ装置２６ｂについても同様の動作となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明のセグメントエレクタ装置によれば、セグメントを保持する複数のグリップ装置に、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームを姿勢制御可能で且つ既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持し、各ガイドフレームの外表面にセグメントを吸着保持可能なバキュームパッドを装着すると共にこのバキュームパッドに真空ポンプを接続し、かつ各ガイドフレームの中央部に前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンが伸縮自在に設けられたので、異なる形状の複数のセグメントを正確に、且つ、確実に保持して組付けることができ、その結果、信頼性及び作業性の向上を図ることができると共に、作業の安全性の向上を図ることができる。また、バキュームパッドがセグメントを吸着保持するときに、セーフティピンがセグメントの保持孔に嵌入することでセグメントを確実に保持でき、セグメント組付時の横ずれや脱落を防止することができる。
【００４９】
また、本発明のセグメントエレクタ装置によれば、トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介して既設トンネルの径方向に沿って移動自在な複数のグリップ装置が装着され、該複数のグリップ装置によって前記既設トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記複数のグリップ装置には、異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記既設トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されると共に、該バキュームパッドに真空ポンプが接続され、かつ各ガイドフレームはトンネル掘削方向に対する左右方向の一方で球面軸受によって支持されて他方でローリング用ジャッキによってそれぞれ前記グリップ装置に支持され、トンネル掘削方向に対する前後方向の少なくとも一方でピッチング用ジャッキによって前記グリップ装置に支持されることで、前記ガイドフレームが姿勢制御可能に支持されたので、異なる形状の複数のセグメントを正確に、且つ、確実に保持して組付けることができ、その結果、信頼性及び作業性の向上を図ることができると共に、作業の安全性の向上を図ることができる。また、セグメントの吸着時や組付時に、ローリングの調整及びピッチングの調整をそれぞれ単独で行うことが可能となり、ガイドフレームの姿勢制御を容易とすることができる。
【００５０】
また、本発明のセグメントエレクタ装置によれば、ガイドフレームをトンネル掘削方向に対する左右方向の一方で球面軸受により、他方でローリング用ジャッキによりそれぞれグリップ装置に支持し、トンネル掘削方向に対する前後方向の少なくとも一方でピッチング用ジャッキによってグリップ装置に支持することで、ガイドフレームを姿勢制御可能としたので、セグメントの吸着時や組付時に、ローリングの調整及びピッチングの調整をそれぞれ単独で行うことが可能となり、ガイドフレームの姿勢制御を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るシールド掘削機に装着されたセグメントエレクタ装置の概略側面図である。
【図２】本実施例のセグメントエレクタ装置の正面図である。
【図３】グリップ装置の要部断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】ガイドフレームに装着されたバキュームパッドの配置図である。
【図７】従来の一般的なシールド掘削機の概略図である。
【符号の説明】
１０セグメントエレクタ装置
１１スキンプレート
１６旋回リング
１９油圧モータ
２２支持筒（支持体）
２５ａ，２５ｂ昇降ジャッキ
２６ａ第１グリップ装置
２６ｂ第２グリップ装置
３５ａ，３５ｂガイドフレーム
３８ローリング軸
３９球面軸受
４１ローリング用ジャッキ
４２ピッチング用ジャッキ
４４ａ，４４ｂバキュームパッド
４８セーフティジャッキ
４９セーフティピン
Ｓ１，Ｓ２セグメント
Ｓ１ａグラウトホール（保持孔）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a segment erector device for attaching a segment to an inner wall surface of an existing tunnel excavated by a tunnel excavator.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 schematically shows a conventional general shield excavator.
[0003]
As shown in FIG. 7, in a shield excavator for excavating the ground, a cutter head 102 is rotatably mounted at the front of a skin plate 101 having a cylindrical shape as an excavator body. Spokes 103 are fixed radially to the front surface, and a number of cutter bits 104 are fixed to the spokes 103. A ring gear 105 is fixed to a rear portion of the cutter head 102, while a hydraulic motor 106 is attached to the skin plate 101, and a driving gear 107 of the hydraulic motor 106 meshes with the ring gear 105. Therefore, when the hydraulic motor 106 is driven to rotate the drive gear 107, the cutter head 102 can be rotated via the ring gear 105.
[0004]
A bulkhead 108 is mounted on the skin plate 101 behind the cutter head 102, and a chamber 109 is formed between the cutter head 102 and the bulkhead 108. One end of the chamber chamber 109 is open at the other end of the sludge pipe 110 and the sludge pipe 111 extending outside the shield excavator. An agitator 112 for stirring and mixing earth and sand with muddy water is provided.
[0005]
Further, a plurality of shield jacks 113 are arranged in a circumferential direction around the rear outside of the skin plate 101, and the shield jacks 113 extend rearward in the excavation direction of the shield excavator and are formed on the inner peripheral surface of the tunnel. By pressing against the constructed existing segment S (not shown), the skin plate 101, that is, the entire shield excavator can be advanced by the reaction force. On the other hand, a segment elector 114 is provided at the rear center of the skin plate 101, and the segment elector 114 places a new segment S in the space between the skin plate 101 advanced by the shield jack 113 and the existing segment S. A tunnel can be constructed by mounting it.
[0006]
Therefore, as shown in FIG. 7, in order to excavate and form a tunnel, first, the plurality of shield jacks 113 are extended and the skin plate 101 is advanced by a reaction force against the existing segment S, while the hydraulic motor 106 The cutter head 102 is rotated, and the ground in front is excavated by the multiple cutter bits 104. Then, the earth and sand excavated by the cutter bit 104 is taken into the chamber 109, supplied with water from a mud pipe 110, agitated and mixed with the excavated earth and water by an agitator 112, and discharged to the outside by a mud pipe 111. You. Next, one of the shield jacks 113 is operated in the contracting direction to form a space between the shield jack 113 and the existing segment S, and a new segment S is mounted in the space by the segment elector 114. By repeating this operation, a tunnel of a predetermined length is excavated and formed.
[0007]
The segment S is carried into an existing tunnel by a carrier (not shown) or the like. The above-described grip device of the segment elector 114 moves in the tunnel while holding the carried segment. This segment is assembled at a predetermined position on the inner wall surface. In this case, in the related art, a holding pin provided in the grip device is fitted and locked in a holding hole in which a segment is formed, so that the segment can be held and lifted. However, such a segment elector 114 has problems such as a decrease in the effective hollow diameter in the existing tunnel, an increase in the size of the device, and a complicated operation. In order to solve these problems, there is, for example, one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-50500.
[0008]
The vacuum-type segment grip device disclosed in this publication is provided with a drum that is movable in the back and forth direction in the excavation direction at the rear of the tunnel excavator, and is provided with turning wheels that can turn in the circumferential direction in the front and rear direction of the drum. A gripper device is provided that is movable in the front-rear direction and in the radial direction, respectively. The gripper device has a holding plate divided into three, a holding plate for a normal segment and a holding plate for a key segment, and a vacuum pad is attached to each of the holding plates. Therefore, the holding plate is selected according to the type of the segment, and the vacuum pad of the corresponding holding plate sucks and holds the segment, moves to a predetermined position, and attaches the segment to the inner wall surface of the tunnel.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the vacuum-type segment grip device described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-50500 has various problems. That is, in this vacuum type segment grip device, the gripper device has three holding plates according to the type of the segment, and the left and right side holding plates and the center holding plate for a wide normal segment. Using only the central holding plate for narrow key segments, when using this central holding plate, use a key segment jack so that the side holding plate does not get in the way. The central holding plate is projected. However, considering the effective hollow diameter in the existing tunnel of the segment erector device for assembling the held segments, there is a limit to the amount of protrusion of the central holding plate with respect to the side holding plate, and it is possible to obtain a sufficient amount of protrusion. Can not. In addition, since there is not a sufficient gap between the side holding plate and the center holding plate, it is difficult to perform a bolt fastening operation when the key segment is fixed because the side holding plate is in the way. turn into.
[0010]
As described above, the left and right side holding plates and the center holding plate are used to hold the wide normal segment. Therefore, the center holding plate is moved by the jack for the key segment and the three holding plates are moved. Must be arranged on the same curved surface. However, it is difficult to position the center holding plate by the key segment jack, and when a positional shift occurs, there is a possibility that the pad cannot absorb the segment.
[0011]
Further, the grip device is provided with a safety pin for preventing damage to the pad and protrusion from the pad surface due to lateral displacement of the segment when the segment is held, thereby preventing the segment from falling off. However, the safety pins are mounted on both sides of the holding plate and cannot be used for narrow key segments. When assembling the narrow key segment on the inner wall surface of the tunnel, it is necessary to push and assemble the segment held by the grip device into a space formed by a number of normal segments. That is, when assembling the key segment, when the segment is pushed into a narrow space, a shear reaction force acts on the grip device. Segment cannot be assembled.
[0012]
The grip device supports the holding plate via a spherical bearing, and controls the position of the holding plate by four positioning jacks and a rotary jack. Therefore, the operation control of rolling and pitching of the holding plate is not separated, and it is difficult to control only one of them, and the attitude control is complicated.
[0013]
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a segment elector device in which workability and safety are improved by securely holding and assembling a plurality of segments having different shapes. And
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a segment erector device of the present invention is provided with a swivel ring that is rotatable along the circumferential direction of a tunnel excavated at the rear of a tunnel excavator, and the swivel ring extends rearward in the excavation direction. A plurality of grip devices movable along the radial direction of the existing tunnel are mounted via the support provided, and the segments carried into the existing tunnel by the plurality of grip devices are held and assembled on the inner wall surface of the tunnel. In the segment elector device to be attached, each of the plurality of grip devices is supported so that each guide frame shaped according to a segment having a different shape can be attitude-controlled and movably along the front-rear direction of the existing tunnel. A vacuum pad capable of holding the segment by suction is mounted on the outer surface of each guide frame, and the vacuum Vacuum pump is connected to the MupaddoIn addition, a safety pin that fits into the holding hole of the segment and assists in holding the segment is provided at the center of each guide frame so as to be stretchable.It is characterized by the following.
[0015]
Further, a swivel ring is provided at the rear of the tunnel excavator so as to be able to swivel along the circumferential direction of the excavated tunnel, and the swivel ring extends along the radial direction of the existing tunnel through a support extending to the rear of the excavation direction. A plurality of movable grip devices are mounted, and in the segment elector device which holds the segments carried into the existing tunnel by the plurality of grip devices and assembles them on the inner wall surface of the tunnel, the plurality of grip devices include: Each guide frame shaped according to the different shaped segments can be posture-controlled and movably supported along the front-rear direction of the existing tunnel, and can adsorb and hold the segment on the outer surface of each guide frame. A vacuum pad is mounted, a vacuum pump is connected to the vacuum pad, and each guide frame is One side is supported by the spherical bearing in the left and right direction with respect to the tunnel excavation direction, and the other side is supported by the grip device by a rolling jack, and is supported by the pitching jack in at least one direction in the front and rear direction with respect to the tunnel excavation direction. Thus, the guide frame is supported so as to be capable of controlling the posture.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0017]
The segment erector device of the present invention is mounted on the rear part of the tunnel excavator, and the grip device holds the segment carried into the existing tunnel formed by excavation, and the segment held by moving the grip device is placed in the tunnel. It can be attached to a predetermined location on the wall.
[0018]
At the rear of the tunnel excavator main body, a swivel ring that can swivel along the circumferential direction of the excavated existing tunnel is mounted, and a plurality of supports extending to the rear in the excavation direction are fixed to the swivel ring. I have. Each of the plurality of supports is provided with a plurality of grip devices that are movable along the radial direction of the existing tunnel, and each of the grip devices can hold a segment having a different shape. That is, the grip device body is movably attached to the plurality of supports along the radial direction of the existing tunnel, and the moving body is movably supported along the front-rear direction of the existing tunnel. I have. Guide frames each having a shape set according to a segment having a different shape are mounted on the movable body, and the attitude of the guide frames can be controlled by a plurality of jacks or the like. A vacuum pad capable of holding segments of each shape by suction is mounted on the outer surface of each guide frame, and a vacuum pump is connected to the vacuum pad.
[0019]
Usually, the shape of the segment to be assembled on the inner wall surface of the tunnel differs depending on the assembly position in the circumferential direction. For example, the width of the last key segment of one ring in the circumferential direction is smaller in the circumferential direction than the normal segment mounted on the upper or lower part of the existing inner circumferential surface of the tunnel.
[0020]
Accordingly, as the tunnel excavator excavates and forms a tunnel, at least a plurality of types of segments including a normal segment and a key segment are carried into the existing tunnel. The grip device corresponds to the key segment, and the grip device for the key segment corresponds to the key segment. Each grip device holds the corresponding segment and assembles it at a predetermined position.
[0021]
That is, the grip device moves in the longitudinal direction, the radial direction, and the circumferential direction of the existing tunnel, approaches the corresponding segment, and closely contacts the vacuum pad mounted on the outer surface of the guide frame to the inner peripheral surface of the segment. At this time, the posture of the guide frame is adjusted by expanding and contracting a plurality of jacks or the like, and the guide frame is adapted to the segment. In this state, the vacuum pump is operated, and the segments are sucked and held by the vacuum pad. Then, the grip device moves in the existing tunnel while holding the segments by suction, and assembles the held segments at predetermined positions on the inner wall surface of the tunnel.
[0022]
In this way, segments having different shapes such as normal segments and key segments can be held accurately and firmly without falling off.
[0023]
Further, in the segment elector device of the present invention, it is effective to provide a safety pin that fits into the holding hole of the segment and assists in holding the segment at the center of the guide frame supported by the grip device.
[0024]
In other words, the vacuum pad on the outer surface of the guide frame of the grip device sucks and holds the segment.For example, when assembling a narrow key segment, a shear reaction force acts because the segment is pushed into a narrow space. Therefore, it can not be said that holding by suction alone is sufficient. Therefore, when the vacuum pad sucks and holds the segment, the safety pin is inserted into the holding hole of the segment to assist the segment, so that the segment can be securely held, and the lateral displacement of the segment with respect to the force acting at the time of assembling the segment. And falling off can be prevented.
[0025]
Also, in the segment elector device of the present invention, the grip device supports the guide frame by a spherical bearing on one side in the lateral direction of the tunnel excavation direction, and supports the guide frame by a rolling jack on the other side, and the grip device is The guide frame may be supported by a pitching jack on at least one side in the front-rear direction of the tunnel excavation direction.
[0026]
In other words, when the segments are attracted or assembled, the rolling jack is activated to tilt the guide frame.rollingCompensation, and by operating the pitching jack to tilt the guide framepitchingThe correction can be performed, and the adjustment in each direction can be performed independently, and the attitude control of the guide frame becomes easy.
[0027]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a schematic side view of a segment erector device mounted on a shield excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the segment erector device of the embodiment, FIG. 4 shows a cross section taken along line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 shows a cross section taken along line VV in FIG. 4, and FIG. 6 shows an arrangement of the vacuum pad mounted on the guide frame.
[0029]
The shield excavator to which the segment elector device of the present embodiment is mounted is substantially the same as that described in the above-described conventional technique, and a detailed description thereof will be omitted.
[0030]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the segment erector device 10 of the present embodiment, a ring-shaped fixing plate 12 is fixed to a rear portion of a cylindrical skin plate 11 constituting an excavator main body. A plurality of shield jacks 13 arranged in the circumferential direction are attached to the plate 12. A radial roller 15 is provided on the fixing plate 12 along a circumferential direction via a support bracket 14, and a turning ring 16 is rotatably supported by the radial roller 15. Is formed. A hydraulic motor 19 is fixed to the fixed plate 12 by a bracket 18, and a drive gear 20 of the hydraulic motor 19 meshes with the internal teeth 17 of the turning ring 16.
[0031]
A support block 21 extends rearward on both left and right sides of the swivel ring 16 in the excavation direction, and a support cylinder 22 is fixed to each of the left and right support blocks 21. Front and rear two guide rods 23a and 23b are fitted to the left and right support cylinders 22 movably along the radial direction of the existing tunnel, and the front guide rod 23a is connected on both sides by a lower arm 24a, The guide rod 23b is connected on both sides by an upper arm 24b. The arms 24a and 24b can be moved by lifting jacks 25a and 25b mounted on the support cylinder 22. The lower arm 24a supported in this manner is equipped with a first grip device 26a holding a wide segment S1, and the upper arm 24b is equipped with a second grip device 26b holding a narrow segment S2. I have.
[0032]
Therefore, when the hydraulic motor 19 is driven to rotate the drive gear 20, the drive gear 20 meshes with the internal teeth 17 to turn the turning ring 16, and the first grip device 26a and the second grip device 26b are connected to the existing tunnel. Can move in the circumferential direction along the inner peripheral surface. When the lifting jack 25a or 25b is expanded or contracted at a predetermined position, the first grip device 26a or the second grip device 26b is moved in the radial direction with respect to the inner peripheral surface of the existing tunnel via the arms 24a and 24b. be able to.
[0033]
Since the first grip device 26a and the second grip device 26b have different widths of the segments S1 and S2 to be held, the sizes of the guide frames 35a and 35b described later and the mounting positions of the vacuum pads 44a and 44b are different. However, only the first grip device 26a will be described in detail below.
[0034]
In the first grip device 26a, as shown in FIGS. 3 to 5, a box-shaped lifting platform 31 is fixed to the center of the lower arm 24a, and a sliding rod 32 slides inside the lifting platform 31. A box 33 is movably fitted, and the slide box 33 can be moved by a slide jack 34. The guide frame 35a has substantially the same size as the segment S1 and is formed to have substantially the same curved surface so as to hold the wide segment S1.
[0035]
A support plate 36 projects from a lower left portion of the slide box 33, and a support plate 37 projects from an upper left portion of the guide frame 35a. Each of the support plates 36 and 37 is provided with a rolling shaft 38 and a spherical bearing. 39 are connected. On the other hand, a support table 40 is formed on the lower right side of the slide box 33, and the guide frame 35a isrightA rolling jack 41 is mounted on the upper side, and the distal end of a driving rod of the rolling jack 41 is connected to the support 40. Pitching jacks 42 are attached to the front and rear lower portions of the guide frame 35 a, respectively, and the tip of the drive rod of each pitching jack 42 is connected to the support 40.
[0036]
Therefore, the rolling of the guide frame 35a can be adjusted by extending and contracting the rolling jack 41, and the pitching of the guide frame 35a can be adjusted by extending and contracting each of the pitching jacks 42. it can.
[0037]
A pad plate 43 having the same size as the guide frame 35a is fixed to the outer surface of the guide frame 35a by bolts or the like (not shown). The pad plate 43 has a predetermined size as shown in detail in FIG. A vacuum pad 44a having a shape is attached. A suction hole 45 is formed in the pad plate 43 at a location surrounded by the vacuum pad 44a, and a vacuum pump is connected to the suction hole 45 via a pipe (not shown).
[0038]
Therefore, when the vacuum pump is driven and sucked through the pipe while being in close contact with the segment S1 holding the guide frame 35a, the room sealed by the pad plate 43, the vacuum pad 44a, and the segment S1 has a negative pressure. The guide frame 35a can hold the segment S1 by suction.
[0039]
As shown in FIGS. 3 and 4, a mounting base 46 is fixed vertically through the center of the slide box 33 and the guide frame 35 a. The main body of the safety jack 48 is movable. The tip of the drive rod of the safety jack 48 is connected to the upper part of the mounting base 46, while the safety pin 49 is fixed to the lower end of the safety jack 48. The safety pin 49 can freely penetrate through the pad plate 43 and protrude downward, and can fit into a grout hole S1a formed in the segment S1.
[0040]
As described above, the first grip device 26a has been described. As described above, the second grip device 26b has substantially the same structure. However, as shown in FIGS. 1 and 2, the segment S2 to be held is S1. Accordingly, the size of the guide frame 35b and the mounting position of the vacuum pad 44b are different. In FIG. 1, the support block 21 is provided with a power unit 50 as a power source for the grip devices 26a and 26b.
[0041]
Here, the operation of the above-described shield excavator of the present embodiment and the segment erector device 10 mounted on the shield excavator will be described.
[0042]
When excavating and forming a tunnel, a plurality of shield jacks 13 are extended, and the skin plate 11 is advanced by a reaction force pressing against the existing segment S, while a cutter head (not shown) is rotated and a plurality of cutter bits are used to cut the ground in front. Drilling. Next, one of the shield jacks 13 is operated in the contracting direction to form a space between the shield jack 13 and the existing segment S, and new segments S1 and S2 are mounted in the space by the segment elector device 10.
[0043]
That is, each of the segments S1 and S2 is carried into an existing tunnel by a bogie (not shown), and an operator operates the segment erector device 10 to perform work. First, as shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic motor 19 is driven to turn the turning ring 16, and the first grip device 26a or the second grip device 26b is moved in the circumferential direction along the inner circumferential surface of the existing tunnel. On the other hand, the first grip device 26a or the second grip device 26b is moved in the radial direction of the existing tunnel by expanding and contracting the lifting jack 25a or 25b, and is positioned close to the segments S1 and S2.
[0044]
When the first grip device 26a holds the segment S1, the lifting jack 25a is extended, and as shown in FIGS. 3 and 4, each vacuum pad 44a of the pad plate 43 mounted on the outer surface of the guide frame 35a. Is pressed against the inner peripheral surface of the segment S1. At this time, the rolling of the guide frame 35a is adjusted by expanding and contracting the rolling jack 41, and the pitching of the guide frame 35a is adjusted by expanding and contracting the pitching jack 42. In this state, when the vacuum pump is driven to suck through the pipe, the room closed by the pad plate 43, the vacuum pad 44a, and the segment S1 becomes negative pressure, and the guide frame 35a sucks and holds the segment S1.
[0045]
When the safety jack 48 is extended at the same time as the suction holding of the segment S1 by the vacuum pad 44a, the main body of the safety jack 48 is lowered along the guide tube 47, and the safety pin 49 protrudes downward to grout the hole S1a of the segment S1. , It is possible to prevent the segment S1 from being laterally displaced or dropped against a shear force or the like acting on the segment S1.
[0046]
As described above, when the segment S1 is held by the guide frame 35a of the first grip device 26a, the lifting jack 25a is contracted to lift the segment S1. Then, the hydraulic motor 19 and the lifting jack 25a are driven again, the first grip device 26a is moved in the circumferential direction and the radial direction of the existing tunnel, and the held segment S1 is moved to a predetermined assembling position on the inner wall surface of the tunnel. . Here, the segment S1 is fastened and fixed to the adjacent segment S by a fixing bolt (not shown) or the like. Then, when the operation of the vacuum pump is stopped and the room closed by the pad plate 43, the vacuum pad 44a and the segment S1 is opened to the atmosphere, the guide frame 35a releases the suction holding of the segment S1, and the safety jack 48 After contraction, the safety pin 49 is pulled out from the grout hole S1a of the segment S1.
[0047]
When the holding of the segment S1 by the guide frame 35a is released in this manner, the hydraulic motor 19 and the lifting jack 25a are driven to move the first grip device 26a and return to the original position. The tunnel is built by repeating this. The same operation is performed for the second grip device 26b.
[0048]
【The invention's effect】
As described above in detail with reference to the embodiments, according to the segment elector device of the present invention, the plurality of grip devices that hold the segments control the posture of each of the guide frames that are set according to the segments having different shapes. A vacuum pad capable of moving and supporting the existing tunnel along the front-rear direction of the existing tunnel and capable of adsorbing and holding segments is mounted on the outer surface of each guide frame, and a vacuum pump is connected to the vacuum pad.In addition, a safety pin that fits into the holding hole of the segment and assists in holding the segment is provided at the center of each guide frame so as to be stretchable.Therefore, a plurality of segments having different shapes can be accurately and reliably held and assembled, and as a result, reliability and workability can be improved, and work safety can be improved. be able to.In addition, when the vacuum pad sucks and holds the segment, the safety pin is fitted into the holding hole of the segment, so that the segment can be reliably held, and lateral displacement or falling off during assembly of the segment can be prevented.
[0049]
According to the segment erector device of the present invention,A swivel ring is provided at the rear of the tunnel excavator so as to be able to swivel along the circumferential direction of the excavated tunnel, and the swivel ring moves along the radial direction of the existing tunnel via a support extending rearward in the excavation direction. In a segment elector device in which a plurality of free grip devices are mounted and a segment carried into the existing tunnel by the plurality of grip devices is attached to an inner wall surface of the tunnel, the plurality of grip devices have different shapes. Vacuum pad capable of controlling the position of each guide frame and being movably supported along the front-rear direction of the existing tunnel, and capable of holding the segment by suction on the outer surface of each guide frame. Is attached, a vacuum pump is connected to the vacuum pad, and each guide frame is In the left-right direction with respect to the excavation direction, one is supported by the spherical gripper on the other hand, and the other is supported by the grip device by a rolling jack, and is supported by the grip device by the pitching jack in at least one direction in the front-rear direction with respect to the tunnel excavation direction. Since the guide frame is supported so as to be capable of controlling the posture, a plurality of segments having different shapes can be accurately and reliably held and assembled, and as a result, reliability and workability can be improved. It is possible to improve the safety of the work as well as to achieve this. Further, at the time of attracting and assembling the segments, the adjustment of the rolling and the adjustment of the pitching can be performed independently, and the attitude control of the guide frame can be facilitated.
[0050]
Further, according to the segment elector device of the present invention, the guide frame is supported on the grip device by the spherical bearing on one side in the left and right direction with respect to the tunnel excavation direction, and on the other hand by the rolling jack on the other side, and at least one of the front and rear directions with respect to the tunnel excavation direction Since the guide frame can be controlled in attitude by supporting it on the gripping device with a pitching jack, it is possible to perform rolling adjustment and pitching adjustment independently at the time of segment suction and assembly, and guide The attitude control of the frame can be facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a segment erector device mounted on a shield excavator according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the segment erector device of the embodiment.
FIG. 3 is a sectional view of a main part of the grip device.
FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4;
FIG. 6 is a layout view of a vacuum pad mounted on a guide frame.
FIG. 7 is a schematic view of a conventional general shield excavator.
[Explanation of symbols]
10 segment erector device
11 Skin plate
16 Swivel ring
19 Hydraulic motor
22Support tube (support)
25a, 25b lifting jack
26a First grip device
26b Second grip device
35a, 35b Guide frame
38 Rolling axis
39Spherical bearing
41 Rolling Jack
42 Jack for pitching
44a, 44b Vacuum pad
48 Safety Jack
49 Safety Pin
S1, S2 segment
S1a Grout hole (holding hole)

Claims

A swivel ring is provided at the rear of the tunnel excavator so as to be swivelable along the circumferential direction of the excavated tunnel, and the swivel ring moves along the radial direction of the existing tunnel via a support extending to the rear in the excavation direction. In a segment elector device in which a plurality of free grip devices are mounted and a segment carried into the existing tunnel by the plurality of grip devices is attached to an inner wall surface of the tunnel, the plurality of grip devices have different shapes. Vacuum pad capable of controlling the attitude of each of the guide frames having shapes set in accordance with the segments and supported movably along the front-rear direction of the existing tunnel, and capable of holding the segments by suction on the outer surface of each of the guide frames. together but are attached, a vacuum pump is connected to the vacuum pads, and the center of each guide frame Fitted to segment erector apparatus characterized by safety pins to assist the holding of the segment is provided retractably holding hole of the segment.

A swivel ring is provided at the rear of the tunnel excavator so as to be swivelable along the circumferential direction of the excavated tunnel, and the swivel ring moves along the radial direction of the existing tunnel via a support extending to the rear in the excavation direction. In a segment elector device in which a plurality of free grip devices are mounted and a segment carried into the existing tunnel by the plurality of grip devices is attached to an inner wall surface of the tunnel, the plurality of grip devices have different shapes. Vacuum pad capable of controlling the attitude of each of the guide frames having shapes set in accordance with the segments and supported movably along the front-rear direction of the existing tunnel, and capable of holding the segments by suction on the outer surface of each of the guide frames. together but are attached, a vacuum pump is connected to the vacuum pads, and the guide frame tons In the left-right direction with respect to the excavation direction, one is supported by the spherical gripper on the other hand, and the other is supported by the grip device by a rolling jack, and is supported by the grip device by the pitching jack in at least one of the front-rear directions with respect to the tunnel excavation direction. A segment erector device wherein the guide frame is supported so as to be capable of controlling the posture.