JP3822742B2 - セグメント組立装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメント組立装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トンネル等のような長い地下孔を造る場合には、従来からシールド工法が用いられている。該シールド工法においては、シールド掘進機により掘削した孔に、円周方向の形状が円弧状で平面形状が矩形状のセグメントを複数取り付けることにより、セグメントを環状に組立て、これをシールド掘進機の進行と共にシールド掘進機の進行方向へ向って順次行い、地下孔を完成させている。
【0003】
ところで、前述の如く、円周方向の形状が円弧状で平面形状が矩形状のセグメントを環状に組立てて行くのでは、セグメントの組立中は、シールド掘進機の反力をバランスして受けることが難しく、セグメントの取り付けと掘削を並行して行うことが難しく能率が悪い。
【0004】
そこで近年、作業能率の向上のため、種々の手段が検討されているが、セグメントの平面形状を六角形状のセグメントにすると能率よく作業ができることが判明した。
【0005】
図11及び図12は六角形状セグメントの一例を表わすものであって、1は六角形状セグメントであり、環状体を円周方向へ複数に分割した円弧状に形成され、平面的には、シールド掘進機の軸心線方向先後端側端部は、円周方向へ向けて直線状に形成され、円周方向両端部はシールド掘進機の軸心線方向中間部が頂点となるよう斜めに形成され、全体として六角形状になっている。
【0006】
前記六角形状セグメント1には、シールド掘進機の軸心線方向へ延びる左右二本のボルト挿通孔1aが貫通すると共に六角形状セグメント1の斜めの部分と平行に延びる左右のボルト挿通孔1b,1cが貫通している。
【0007】
前記ボルト挿通孔1aに挿通されるボルト(図示せず)の頭部には、ナットが一体に形成されており、当該六角形状セグメント1に対しシールド掘進機の軸心線方向へ隣接する形で組立てられる他の六角形状セグメント1のボルト挿通孔1aに挿通されるボルトの先端部が、前記ナットに対してねじ込まれるようになっている。又、前記ボルト挿通孔1cには、内部に雌ネジ部が形成されたインサートアンカー(図示せず)が予め埋め込まれており、当該六角形状セグメント1の斜めの部分に接続される他の六角形状セグメント1のボルト挿通孔1bに挿通されるボルト(図示せず)の先端部が、前記インサートアンカーに対してねじ込まれるようになっている。尚、前記六角形状セグメント1の内周面中心部には、後述するセグメント組立装置のセグメント把持手段に対して連結される把持金物1dが突設されている。
【0008】
前述の如き六角形状セグメント1を組立てるためのセグメント組立装置としては、従来、例えば、図13及び図14に示されるようなものがあり、これは、円周方向へ回転し得るようにした回転フレーム2に、該回転フレーム2の径方向へ移動可能な吊ビーム3を取り付け、該吊ビーム3に回転フレーム2の軸心線方向へ移動可能となるようスライドフレーム4を取り付け、該スライドフレーム4に、六角形状セグメント1を把持するセグメント把持手段5を設けると共に、六角形状セグメント1の切羽側端面から挿通されるセグメント連結用のボルト6を締め付けるためのボルト締結機7を配設してなる構成を有している。
【0009】
前記回転フレーム2は、シールド掘進機8の円筒フレーム9後端部内に該円筒フレーム9と平行に配置した複数の支持ローラ10により支持されており、図示していない駆動装置の駆動により円筒フレーム9の円周方向へ回転し得るようになっている。
【0010】
前記吊ビーム3は、回転フレーム2の後方(反シールド掘進機8側)へ水平に突出する左右のブラケット11の先端に昇降(進退動)可能に取り付けられたガイドロッド12の下端に掛け渡すように取り付けられており、又、前記ブラケット11には、トラニオン式の流体圧シリンダ13が縦向きに取り付けられ、該流体圧シリンダ13のピストンロッド13aの先端は吊ビーム3に接続されており、前記流体圧シリンダ13の伸縮作動により、吊ビーム3はガイドロッド12に案内されつつ昇降(回転フレーム2の径方向へ移動)し得るようになっている。
【0011】
前記スライドフレーム4は、吊ビーム3の下面側に回転フレーム2の軸心線方向へ延びるよう配設された左右一対のガイドロッド14に対し摺動ガイドブロック15を介してスライド自在に配設されており、前記ガイドロッド14と平行に配置された流体圧シリンダ16の伸縮作動により、回転フレーム2の軸心線方向へ移動し得るようになっている。
【0012】
前記セグメント把持手段5は、スライドフレーム4の下面側に、六角形状セグメント1の把持金物1dを前後から挟むように配設された把持ブラケット5aを備え、該把持ブラケット5aの孔と前記把持金物1dの孔とを一致させた状態でピン5bを孔に差し込むことにより、六角形状セグメント1をスライドフレーム4に吊り下げ得るようになっている。尚、前記スライドフレーム4の下面側には、六角形状セグメント1の把持金物1dの周囲を取り囲むように四個のジャッキ17が配設されており、前記六角形状セグメント1をスライドフレーム4に吊り下げた状態で、該ジャッキ17を突っ張って六角形状セグメント1の内周面に押し付けることにより、該六角形状セグメント1をぐらつかせたりすることなく保持し得るようになっている。
【0013】
前記ボルト締結機7は、六角形状セグメント1の二個のボルト挿通孔1aと二個のボルト挿通孔1bとに対応する四箇所に配設されるよう、スライドフレーム4に取り付けられている。該ボルト締結機7は、図15〜図17に詳細に示されているように、左右一対のガイドロッド18が突設された基台19を、各ガイドロッド18が回転フレーム2の軸心線方向へ延びるようスライドフレーム4(図13及び図14参照)に取り付け、前記各ガイドロッド18に、その長手方向へ摺動自在となるようスライドブロック20を取り付け、該スライドブロック20に、油圧モータ21により駆動ギア22と中間ギア23と従動ギア24とを介して回転駆動されるソケットレンチ25を有する締結機本体26を一体に設け、前記基台19上に設置した流体圧シリンダ27のピストンロッド27aの先端を一方のスライドブロック20に連結してなる構成を有しており、六角形状セグメント1のボルト挿通孔1a或いはボルト挿通孔1bに挿通されたボルト6の頭部に対し、前記流体圧シリンダ27を所要量だけ収縮させてソケットレンチ25を嵌合させた後、該ソケットレンチ25を油圧モータ21により回転駆動してボルト6を回転させると共に、これに連動する所要の送り速度で前記流体圧シリンダ27を収縮させることにより、ボルト6の締付を行い得るようになっている。
【0014】
尚、図13及び図14中、28はシールド掘進機8のシールドジャッキであり、該シールドジャッキ28を伸長させ、そのロッド先端に取り付けられたブロック28aを六角形状セグメント1の切羽側端面に押し付けることにより、トンネル掘削時におけるシールド掘進機8の反力を受けるようになっている。
【0015】
前述の如きセグメント組立装置を用いて、シールド掘進機8により掘削したシールドに六角形状セグメント1を取り付ける際には、先ず、図示していないセグメント供給装置により搬入された六角形状セグメント1を、セグメント組立装置のセグメント把持手段5によって、図13及び図14に示される如く、吊り下げた後、ジャッキ17を突っ張って六角形状セグメント1の内周面に押し付けると、該六角形状セグメント1はぐらついたりすることなく保持された状態となる。
【0016】
続いて、回転フレーム2を必要に応じて六角形状セグメント1を取り付けるべき円周方向位置まで回転させると共に、図14中、実線で示される状態から、流体圧シリンダ16の作動によりスライドフレーム4をガイドロッド14に沿って所要量Aだけ前方へ移動させた後、流体圧シリンダ13の作動により吊ビーム3を回転フレーム2の径方向外周側へ移動させ、前記流体圧シリンダ16の反対方向への作動によりスライドフレーム4をガイドロッド14に沿って所要量Aだけ後方へ戻すように移動させ、既設の六角形状セグメント1間に形成された凹所に、前記セグメント把持手段5に把持された六角形状セグメント1を嵌合せしめる。
【0017】
ここで、前述のようにセグメント把持手段5に把持された六角形状セグメント1を、一旦前方へ移動させた後、回転フレーム2の径方向外周側へ移動させ、再び後方へ戻すように移動させているのは、既設の六角形状セグメント1間に形成された凹所に対して別の六角形状セグメント1を嵌合させようとした場合、図18に示される如く、六角形状セグメント1を単に前記凹所の上方から径方向外周側へ移動させるのでは、六角形状セグメント1の周方向両端部が既設の六角形状セグメント1と干渉してしまうためである。
【0018】
前記既設の六角形状セグメント1間に形成された凹所に、前記セグメント把持手段5に把持された六角形状セグメント1を嵌合させたら、六角形状セグメント1のボルト挿通孔1aとボルト挿通孔1bに挿通されたボルト6の頭部に対し、各ボルト締結機7の流体圧シリンダ27を所要量だけ収縮させてソケットレンチ25を嵌合させた後、該ソケットレンチ25を油圧モータ21により回転駆動してボルト6を回転させると共に、これに連動する所要の送り速度で前記流体圧シリンダ27を収縮させてボルト6を締め付け、六角形状セグメント1を既設の六角形状セグメント1に対して固定する。
【0019】
このように六角形状セグメント1を組立てて行くと、シールド掘進機8直後の六角形状セグメント1の先端部分には、円周方向へ一個おきに凹所よりもシールド掘進機8側へ突出した部分が形成される。そこで、この突出した六角形状セグメント1の切羽側端面にシールド掘進機8用のシールドジャッキ28のブロック28aを支持させれば、シールド掘進機8による掘削を行いながら、セグメント組立装置によって六角形状セグメント1の組立を行うことができ、この結果、掘削と六角形状セグメント1の取り付けを並行して行うことができるため、作業能率が著しく向上する。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如きセグメント組立装置においては、ボルト締結機7がスライドフレーム4に対して、回転フレーム2の径方向には移動できない構造となっているため、図14に示される如く、セグメント把持手段5に把持された六角形状セグメント1を、一旦前方へ移動させた後、回転フレーム2の径方向外周側へ移動させる際には、六角形状セグメント1の切羽側端面とシールドジャッキ28のブロック28aとの間にボルト締結機7が入り込めるだけの間隔をあけておく必要がある。
【0021】
このようにボルト締結機7が入り込めるだけの間隔をあけておくためには、図14中、Bで示される寸法を長くする必要があり、このためにはシールドジャッキ28を前方へずらして配置しなければならず、その分、シールド掘進機8の円筒フレーム9が前方へ延長される形となって、シールド掘進機8の全長が長くなり、装置全体の大型化並びにコストアップにつながるという欠点を有していた。
【0022】
本発明は、斯かる実情に鑑み、セグメントの切羽側端面とシールドジャッキのブロックとの間にボルト締結機が入り込めるだけの間隔をあけておくことを不要とし、シールド掘進機の全長を長くせずに装置全体の小型化並びにコストダウンを図り得るセグメント組立装置を提供しようとするものである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シールド掘進機の円筒フレーム内に円周方向へ回転し得るよう配設された回転フレームに、該回転フレームの径方向へ移動可能な吊ビームを取り付け、該吊ビームに回転フレームの軸心線方向へ移動可能となるようスライドフレームを取り付け、該スライドフレームに、セグメントを把持するセグメント把持手段を設けると共に、セグメントの切羽側端面から挿通されるセグメント連結用のボルトを締め付けるためのボルト締結機を配設してなるセグメント組立装置であって、
スライドフレームに、セグメントの内周面における切羽側縁部に押し付け可能なベースを、回転フレームの径方向に延びる軸を中心に旋回するヨーイング方向と、回転フレームの軸心線方向に延びる軸を中心に回動するローリング方向と、前記ヨーイングの旋回中心軸並びにローリングの回動中心軸に対して直交する方向に延びる軸を中心に傾動するピッチング方向へそれぞれ揺動自在となるよう取り付け、既設セグメントに組み付けられるセグメントのヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベースを追従させつつ押し付け得るよう構成すると共に、
前記ベースに、回転フレームの径方向中心側の待避位置と、回転フレームの径方向外周側の締結位置との間でボルト締結機を移動させ得る待避機構を介してボルト締結機を取り付けたことを特徴とするセグメント組立装置にかかるものである。
【0024】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0025】
シールド掘進機により掘削したシールドにセグメントを取り付ける際には、先ず、セグメントをセグメント組立装置のセグメント把持手段によって把持し、続いて、ベースをセグメントから離反させ、且つ待避機構の作動により、ボルト締結機を待避位置に待避させた状態で、回転フレームを必要に応じてセグメントを取り付けるべき円周方向位置まで回転させると共に、スライドフレームを所要量だけ前方へ移動させた後、吊ビームを回転フレームの径方向外周側へ移動させ、前記スライドフレームを所要量だけ後方へ戻すように移動させ、既設のセグメント間に形成された凹所に、前記セグメント把持手段に把持されたセグメントを嵌合せしめ、この後、ベースをセグメントの内周面における切羽側縁部に押し付けると、前記セグメントがヨーイング方向へ姿勢変化を起こしている場合には、ベースがヨーイング方向へ旋回し、又、セグメントがローリング方向或いはピッチング方向へ姿勢変化を起こしている場合には、前記ベースがローリング方向へ回動或いはピッチング方向へ傾動し、これにより、前記ベースがセグメントに倣うように当接し、この状態で、待避機構の作動によりボルト締結機を締結位置に移動させる。
【0026】
前記ボルト締結機が締結位置に移動したら、該ボルト締結機によりボルトを締め付け、セグメントを既設のセグメントに対して固定する。
【0027】
本発明のセグメント組立装置においては、ボルト締結機がスライドフレームに対して、回転フレームの径方向に移動でき待避可能な構造となっているため、セグメント把持手段に把持されたセグメントを、一旦前方へ移動させた後、回転フレームの径方向外周側へ移動させる際に、セグメントの切羽側端面とシールドジャッキのブロックとの間には、ボルト締結機が入り込めるだけの間隔をあけておく必要はなくなる。
【0028】
この結果、シールドジャッキを前方へずらして配置しなくてもよく、後方へずらして配置することが可能となり、その分、シールド掘進機の円筒フレームが前方へ延長されなくなって、シールド掘進機の全長が短くなり、装置全体の小型化並びにコストダウンにつながることとなる。
【0029】
しかも、既設のセグメント間の凹所に組み付けられるセグメントのヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベースを追従させつつ押し付けることが可能となっているため、該ベースに配設されたボルト締結機は、前記セグメントの姿勢にかかわらず常にボルトの頭部に対して確実に嵌合する形となり、ボルトの締め付けがより安定して行われることとなる。
【0030】
又、仮に、前記ベースに対してボルト締結機を待避機構を介さずに固定した場合には、ボルト締結機を待避位置と締結位置との間で移動させるために、ベース自体の回転フレームの径方向における移動量を増やさなければならず、このためには、セグメント組立装置の高さが高くなって、回転フレームの中心側へ張り出すこととなり、他の機器や配管等との干渉が問題となるが、本発明の場合には、ベースに待避機構を介してボルト締結機を取り付けるようにしているため、ベース自体の回転フレームの径方向における移動量は必要最小限で済み、セグメント組立装置の高さも低く抑えられ、該セグメント組立装置が他の機器や配管等と干渉する心配もなくなる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0032】
図1〜図10は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図11〜図18と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図11〜図18に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図1〜図10に示す如く、スライドフレーム4に、六角形状セグメント1の内周面における切羽側縁部に押し付け可能なベース35を、回転フレーム2の径方向に延びる軸O1を中心に旋回するヨーイング方向(図6参照)と、回転フレーム2の軸心線方向に延びる軸O2を中心に回動するローリング方向(図2参照)と、前記ヨーイングの旋回中心軸O1並びにローリングの回動中心軸O2に対して直交する方向に延びる軸O3を中心に傾動するピッチング方向(図3参照)へそれぞれ揺動自在となるよう取り付け、既設の六角形状セグメント1間の凹所に組み付けられる六角形状セグメント1のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベース35を追従させつつ押し付け得るよう構成すると共に、前記ベース35にボルト締結機7を、回転フレーム2の径方向中心側の待避位置と回転フレーム2の径方向外周側の締結位置との間で移動させ得るよう待避機構29を介して取り付けた点にある。
【0033】
ここで、既設の六角形状セグメント1間に形成される凹所は、セグメント把持手段5によって把持された状態の六角形状セグメント1の姿勢と必ずしも一致するとは限らず、前記凹所に対して六角形状セグメント1の姿勢が一致していない場合には、前記凹所に合わせて、六角形状セグメント1をその把持位置(把持金物1dの配置位置)を基準として三方向、即ちヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向に揺動させて六角形状セグメント1の姿勢を微調整する必要があり、このような六角形状セグメント1のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の揺動による姿勢修正は、本図示例において対象としているセグメント組立装置の場合、把持ブラケット5a及び把持金物1dの孔に差し込まれたピン5bのガタで許容されるようになっており、六角形状セグメント1のローリング方向及びピッチング方向の姿勢修正に関しては、スライドフレーム4の下面側に六角形状セグメント1の把持金物1d周囲を取り囲むように配設されている四個のジャッキ17の伸縮量を個別に調整して修正し、又、六角形状セグメント1のヨーイング方向の姿勢修正に関しては、六角形状セグメント1のローリング方向及びピッチング方向の姿勢を適宜に修正した上で、前方へ向け逆ハの字状に形成された既設の六角形状セグメント1間の凹所に押し込むことで自動的に修正するようにしている。
【0034】
而して、このように、既設の六角形状セグメント1の組み付け状態に応じてセグメント把持手段5に把持された六角形状セグメント1の姿勢が修正されて変化することを考慮すれば、各ボルト締結機7を共通のベース35に装備するにあたり、該ベース35をセグメント把持手段5による六角形状セグメント1の姿勢変化に追従し得るようにスライドフレーム4に装着することが好ましいため、前述の如く、既設の六角形状セグメント1間の凹所に組み付けられる六角形状セグメント1のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対してベース35を追従させつつ押し付け得るようにしてある。
【0035】
本図示例の場合、前記ベース35のスライドフレーム4に対する取付構造は、図2〜図6に示すようになっている。
【0036】
即ち、スライドフレーム4に対してヨーイングプレート36を前記軸O1を中心にヨーイング方向へ旋回自在に取り付け、該ヨーイングプレート36にスライドプレート37を回転フレーム2の径方向へ延びるガイドレール38に沿ってスライド自在に取り付け、該スライドプレート37から前方に張り出したブラケット39の中間部所要位置に、球面軸受40を介して前記ベース35を、前記軸O2を中心にローリング方向へ回動自在に且つ前記軸O3を中心にピッチング方向へ傾動自在に取り付けてあり、前記ヨーイングプレート36には、回転フレーム2の径方向へ延びる二本の流体圧シリンダ41を配設し、該流体圧シリンダ41のピストンロッド41a先端を前記ベース35に対して連結してある。尚、前記軸O1は、セグメント把持手段5による六角形状セグメント1のヨーイングの修正軸と一致するようにしてある。
【0037】
又、前記ベース35の上面には、図2、図4及び図6に示すように、前記球面軸受40を挟んで軸O3の延長線上に位置するよう、二個の軸体42を配設し、該軸体42に対して覆い被さるように嵌合するコの字形の支持部材43をスライドプレート37に配設してある。
【0038】
更に又、前記ヨーイングプレート36の後面側には、図6に示す如く、スライドフレーム4の前面側に押し付けられるバネ部材44を、前記軸O1を基点として対称に位置するよう配設し、通常の状態では前記ヨーイングプレート36がスライドフレーム4に対して平行な状態に保持される一方、六角形状セグメント1がヨーイング方向へ姿勢変化を起こしている状態で該六角形状セグメント1に前記ベース35を押し付けた場合には、六角形状セグメント1の前端面における両角部に係合するようにベース35の前端部に配設された係合片35a(図1及び図3参照)が前記両角部に係合することにより、前記バネ部材44が撓んで前記ヨーイングプレート36が前記軸O1を中心にヨーイング方向へ旋回し、スライドフレーム4に対してある傾斜角度をもって配置されるようにしてあると共に、前記ベース35の前端部には、図3及び図5に示す如く、ブラケット39前端部の水平張出部材39aの上下面に対して押し付けられるバネ部材45を、ブラケット39を挟んで対称となるよう、門型に形成された支持部材46を介して配設し、通常の状態では前記ベース35がローリング方向並びにピッチング方向のいずれにも揺動しない状態に保持される一方、六角形状セグメント1がローリング方向或いはピッチング方向へ姿勢変化を起こしている状態で該六角形状セグメント1に前記ベース35を押し付けた場合には、前記バネ部材45が撓んで前記ベース35が前記軸O2を中心にローリング方向へ回動或いは前記軸O3を中心にピッチング方向へ傾動するようにしてあり、これにより、前記ベース35が六角形状セグメント1に倣うようにしてある。
【0039】
一方、前記待避機構29は、図1及び図7〜図10に示すように、一対の待避用ガイドロッド30が突設された待避用基台31を、各待避用ガイドロッド30が回転フレーム2の径方向へ延びるよう前記ベース35上の所要箇所に取り付け、前記各待避用ガイドロッド30に、その長手方向へ摺動自在となるよう待避用スライドブロック32を取り付け、該待避用スライドブロック32に、ボルト締結機7の基台19を一体に設け、前記待避用基台31に取り付けた待避用流体圧シリンダ33のピストンロッド33aの先端を待避用スライドブロック32をつなぐ待避用プレート34に連結してなる構成を有しており、前記ベース35を六角形状セグメント1に対して押し付けずに離反させた状態で前記待避用流体圧シリンダ33を伸長させることにより、ボルト締結機7を回転フレーム2の径方向へ移動させ、回転フレーム2の径方向中心側の待避位置に待避させ得る一方、前記ベース35を六角形状セグメント1に対して押し付けた状態で前記待避用流体圧シリンダ33を収縮させることにより、ボルト締結機7を回転フレーム2の径方向へ移動させ、回転フレーム2の径方向外周側の締結位置に配置させ得るようになっている。
【0040】
尚、本図示例の場合、図7〜図10に示す如く、ガイドロッド14を吊ビーム3側ではなくスライドフレーム4側に取り付け、該ガイドロッド14を吊ビーム3に対して摺動自在に貫通せしめ、前記ガイドロッド14と平行に配置された流体圧シリンダ16の伸縮作動により、スライドフレーム4を回転フレーム2の軸心線方向へ移動させ得るようにしてある。
【0041】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【0042】
シールド掘進機8により掘削したシールドに六角形状セグメント1を取り付ける際には、先ず、図示していないセグメント供給装置に搭載された六角形状セグメント1を、セグメント組立装置のセグメント把持手段5によって、図1及び図7に示す如く、吊り下げた後、ジャッキ17を突っ張って六角形状セグメント1の内周面に押し付けると、該六角形状セグメント1はぐらついたりすることなく保持された状態となる。
【0043】
続いて、図1及び図7に示す如く、流体圧シリンダ41を収縮させてベース35を六角形状セグメント1から離反させ、且つ待避機構29の待避用流体圧シリンダ33を伸長させてボルト締結機7を待避位置に待避させた状態で、回転フレーム2を必要に応じて六角形状セグメント1を取り付けるべき円周方向位置まで回転させると共に、図7に示す状態から、流体圧シリンダ16の作動によりスライドフレーム4を吊ビーム3に対して所要量Aだけ前方へ移動させた後、図8に示す状態から図9に示す如く、流体圧シリンダ13の作動により吊ビーム3を回転フレーム2の径方向外周側へ移動させる。
【0044】
図9に示す状態から図10に示す如く、前記流体圧シリンダ16の反対方向への作動によりスライドフレーム4を吊ビーム3に対して所要量だけ後方へ戻すように移動させ、既設の六角形状セグメント1間に形成された凹所に対し、前記セグメント把持手段5に把持された六角形状セグメント1を、該六角形状セグメント1のローリング方向及びピッチング方向の姿勢を必要に応じて修正した上で押し込んで嵌合せしめ、この後、流体圧シリンダ41を伸長させ、ベース35を六角形状セグメント1の内周面における切羽側縁部に押し付けると、前記六角形状セグメント1がヨーイング方向へ姿勢変化を起こしている場合には、ベース35の前端部に配設された係合片35aが前記六角形状セグメント1の前端面における両角部に係合することにより、バネ部材44(図6参照)が撓んで前記ヨーイングプレート36が軸O1を中心にヨーイング方向へ旋回し、スライドフレーム4に対してある傾斜角度をもって配置され、又、六角形状セグメント1がローリング方向或いはピッチング方向へ姿勢変化を起こしている場合には、バネ部材45(図3及び図5参照)が撓んで前記ベース35が軸O2を中心にローリング方向へ回動或いは軸O3を中心にピッチング方向へ傾動し、これにより、前記ベース35が六角形状セグメント1に倣うように当接する。
【0045】
この後、待避機構29の待避用流体圧シリンダ33を収縮させ、待避用スライドブロック32を待避用ガイドロッド30に沿って回転フレーム2の径方向外周側へ移動させると、ボルト締結機7が締結位置に移動する。
【0046】
前記ボルト締結機7が締結位置に移動したら、従来と同様、六角形状セグメント1のボルト挿通孔1aとボルト挿通孔1bに挿通されたボルト6の頭部に対し、各ボルト締結機7の流体圧シリンダ27を所要量だけ収縮させてソケットレンチ25を嵌合させた後、該ソケットレンチ25を油圧モータ21により回転駆動してボルト6を回転させると共に、これに連動する所要の送り速度で前記流体圧シリンダ27を収縮させてボルト6を締め付け、六角形状セグメント1を既設の六角形状セグメント1に対して固定する。
【0047】
本図示例のセグメント組立装置においては、ボルト締結機7がスライドフレーム4に対して、回転フレーム2の径方向に移動でき待避可能な構造となっているため、図8に示す如く、セグメント把持手段5に把持された六角形状セグメント1を、一旦前方へ移動させた後、図9に示す如く、回転フレーム2の径方向外周側へ移動させる際に、六角形状セグメント1の切羽側端面とシールドジャッキ28のブロック28aとの間には、ボルト締結機7が入り込めるだけの間隔をあけておく必要はなくなる。
【0048】
この結果、図7及び図8中、B’で示される寸法は短くて済み、シールドジャッキ28を前方へずらして配置しなくてもよく、後方へずらして配置することが可能となり、その分、シールド掘進機8の円筒フレーム9が前方へ延長されなくなって、シールド掘進機8の全長が短くなり、装置全体の小型化並びにコストダウンにつながることとなる。
【0049】
しかも、既設の六角形状セグメント1間の凹所に組み付けられる六角形状セグメント1のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベース35を追従させつつ押し付けることが可能となっているため、該ベース35に配設されたボルト締結機7のソケットレンチ25は、前記六角形状セグメント1の姿勢にかかわらず常にボルト6の頭部に対して確実に嵌合する形となり、ボルト6の締め付けがより安定して行われることとなる。
【0050】
又、仮に、前記ベース35に対してボルト締結機7を待避機構29を介さずに固定した場合には、ボルト締結機7を待避位置と締結位置との間で移動させるために、ベース35自体の回転フレーム2の径方向における移動量を増やさなければならず、このためには、流体圧シリンダ41のストロークを長くしたり、或いは該流体圧シリンダ41を別のシリンダ等によって回転フレーム2の径方向へ移動させたりする必要が生じ、いずれにしてもセグメント組立装置の高さが高くなって、回転フレーム2の中心側へ張り出すこととなり、他の機器や配管等との干渉が問題となるが、本図示例の場合には、ベース35に待避機構29を介してボルト締結機7を取り付けるようにしているため、ベース35自体の回転フレーム2の径方向における移動量は必要最小限で済み、セグメント組立装置の高さも低く抑えられ、該セグメント組立装置が他の機器や配管等と干渉する心配もなくなる。
【0051】
こうして、六角形状セグメント1の切羽側端面とシールドジャッキ28のブロック28aとの間にボルト締結機7が入り込めるだけの間隔をあけておくことを不要とし得、シールド掘進機8の全長を短くして装置全体の小型化並びにコストダウンを図り得ると共に、既設の六角形状セグメント1に組み付けられる六角形状セグメント1のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対してもボルト締結機7によるボルト締結を確実に且つ安定して行うことができ、更に、セグメント組立装置の高さも低く抑えることができる。
【0052】
尚、本発明のセグメント組立装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、六角形状セグメントに限らず、通常のセグメントに対して適用することも可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0053】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のセグメント組立装置によれば、セグメントの切羽側端面とシールドジャッキのブロックとの間にボルト締結機が入り込めるだけの間隔をあけておくことを不要とし、シールド掘進機の全長を長くせずに装置全体の小型化並びにコストダウンを図り得ると共に、既設のセグメントに組み付けられるセグメントのヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対してもボルト締結機によるボルト締結を確実に且つ安定して行うことができ、更に、セグメント組立装置の高さも低く抑えることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例の全体正面図である。
【図2】本発明を実施する形態の一例におけるベースのスライドフレームに対する取付構造を表わす要部正面図である。
【図3】図2のIII−III矢視図である。
【図4】図2のIV−IV矢視図である。
【図5】図3のV−V矢視図である。
【図6】図2のVI−VI矢視図である。
【図7】本発明を実施する形態の一例の側面図であって、ボルト締結機を待避位置に移動させた状態で六角形状セグメントをセグメント組立装置に搭載した初期の状態を示す側面図である。
【図8】本発明を実施する形態の一例の側面図であって、ボルト締結機を待避位置に移動させた状態で六角形状セグメントを前方へ移動させた状態を示す側面図である。
【図9】本発明を実施する形態の一例の側面図であって、ボルト締結機を待避位置に移動させた状態で六角形状セグメントを径方向外周側へ移動させた状態を示す側面図である。
【図10】本発明を実施する形態の一例の側面図であって、六角形状セグメントを既設の六角形状セグメント間に嵌合させた後、ボルト締結機を締結位置に移動させた状態を表わす側面図である。
【図11】六角形状セグメントの組立状態を表わす斜視図である。
【図12】六角形状セグメントの組立状態を表わす平面図である。
【図13】従来のセグメント組立装置の一例の正面図である。
【図14】従来のセグメント組立装置の一例の側面図である。
【図15】図13のXV部詳細図である。
【図16】図15のXVI−XVI矢視図である。
【図17】図16のXVII−XVII矢視図である。
【図18】六角形状セグメントの組立状態を表わす正面図である。
【符号の説明】
1 六角形状セグメント(セグメント)
2 回転フレーム
3 吊ビーム
4 スライドフレーム
5 セグメント把持手段
6 ボルト
7 ボルト締結機
8 シールド掘進機
9 円筒フレーム
28 シールドジャッキ
28a ブロック
29 待避機構
35 ベース
O1 軸(ヨーイング)
O2 軸(ローリング)
O3 軸(ピッチング)

Claims (1)

  1. シールド掘進機の円筒フレーム内に円周方向へ回転し得るよう配設された回転フレームに、該回転フレームの径方向へ移動可能な吊ビームを取り付け、該吊ビームに回転フレームの軸心線方向へ移動可能となるようスライドフレームを取り付け、該スライドフレームに、セグメントを把持するセグメント把持手段を設けると共に、セグメントの切羽側端面から挿通されるセグメント連結用のボルトを締め付けるためのボルト締結機を配設してなるセグメント組立装置であって、
    スライドフレームに、セグメントの内周面における切羽側縁部に押し付け可能なベースを、回転フレームの径方向に延びる軸を中心に旋回するヨーイング方向と、回転フレームの軸心線方向に延びる軸を中心に回動するローリング方向と、前記ヨーイングの旋回中心軸並びにローリングの回動中心軸に対して直交する方向に延びる軸を中心に傾動するピッチング方向へそれぞれ揺動自在となるよう取り付け、既設セグメントに組み付けられるセグメントのヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベースを追従させつつ押し付け得るよう構成すると共に、
    前記ベースにボルト締結機を、回転フレームの径方向中心側の待避位置と回転フレームの径方向外周側の締結位置との間で移動させ得るよう待避機構を介して取り付けたことを特徴とするセグメント組立装置。
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