JP3825516B2 - Vertical shaft segment assembly equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立坑セグメント組立設備に関するものである。より詳しくは、自動的且つ迅速に立坑を構築し得るようにした立坑セグメント組立設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
地下鉄のトンネルなどの横坑の掘削を行う場合、シールド掘進機や資材などを横坑へ搬入するために立坑を掘削する必要がある。
【0003】
該立坑は、油圧シャベルや、クラムシェルを装備させたクレーンなどの穴掘り用機械を用いて縦穴を掘削し、縦穴の内壁を土止めのためにコンクリートで覆うようにしたものである。
【0004】
そして、土止めのためのコンクリートは、型枠にコンクリートを流して固める工法によって作るものから、予め外部で製造された円弧状のセグメントを縦穴の内部で筒状に組み立てて行くものへと移行しつつある。
【0005】
尚、セグメントを組み立てる場合、従来、クレーンを用いた手組方式で行われていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クレーンを用いた手組方式でセグメントを組み立てて行く場合、作業能率が悪いため、迅速に立坑を作ることが困難であるという問題があり、特に、近年の地下利用の進展に伴い、掘削深度が深くなる傾向にあるので、手組方式で作ることは今後一層困難になって行くものと予想される。
【0007】
又、クレーンを用いた手組方式は、作業員にとってかなりの重労働となっている。
【0008】
本発明は、上述の実情に鑑み、自動的且つ迅速に立坑を構築し得るようにした立坑セグメント組立設備を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、縦穴5の周方向へ移動して、縦穴5内に組み立てられた既設セグメント6の上に新しいセグメント13を積上げ可能なセグメント積上装置14と、セグメント積上装置14へセグメント13を供給可能なセグメント供給装置35と、セグメント供給装置35からセグメント積上装置14へセグメント13を受渡し可能なセグメント受渡装置41とを備え、
前記セグメント積上装置14が、縦穴5と同心のリング状をしたガイドレール16と、ガイドレール16に沿って走行可能に取付けられた走行台車19と、径方向移動機構22によってガイドレール16の径方向へ移動可能な径方向移動フレーム23と、昇降移動機構26によって昇降可能な昇降移動フレーム27と、セグメント13に形成された係止用鍵穴部28へ挿入可能な鍵状のセグメント係止具29及びセグメント係止具29を回転可能な係止具回転用駆動装置30から成るセグメント保持機構31とを備えたことを特徴とする立坑セグメント組立設備にかかるものである。
【0010】
【0011】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0012】
セグメント供給装置35によって供給されるセグメント13を、セグメント受渡装置41を用いてセグメント積上装置14へ受渡し、セグメント積上装置14が、受取ったセグメント13を縦穴5の周方向へ移動して、縦穴5内に組み立てられた既設セグメント6の上に積上げるようにする。
【0013】
この際、セグメント積上装置14は、セグメント保持機構31の係止具回転用駆動装置30を用いてセグメント13に形成された係止用鍵穴部28へ挿入させた鍵状のセグメント係止具29を回転させることによりセグメント13をつかみ、縦穴5と同心のリング状をしたガイドレール16に沿って縦穴5の回りに走行台車19を走らせ、径方向移動機構22によって径方向移動フレーム23をガイドレール16の径方向へ移動させ、昇降移動機構26によって昇降移動フレーム27を昇降させることにより、既設セグメント6の上の任意の位置にセグメント13を積上げるようにすることができる。
【0014】
【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。
【0015】
図1〜図9は、本発明の実施の形態の一例である。
【0016】
図中、1は下端にカッタ3を回転可能で且つ上下方向へ出入可能に備え、側面に半径方向へ出入可能な支持脚部2を複数備え、且つ、軸心部に掘削した泥水を外部へ排出可能な排土用ポンプ部4を備えた縦穴掘削装置である。5は縦穴掘削装置1で掘削された縦穴、6は縦穴5の中に構築された既設セグメントであり、縦穴5内に既設セグメント6を構築して土止めを行わせることによって立坑が構成される。7は断面が三角形状をして、既設セグメント6の下端部に配設され、既設セグメント6を土中へ推進させる時に、土中へ突き進みやすくするための、リング状をしたセグメント受けである。
【0017】
又、8は縦穴5の入口の周囲に立設された4組の支持架構、9は各支持架構8どうしを連結する連結梁、10は支持架構8を地面に固定するためのアースアンカ、11はアースアンカ10を手繰り寄せるためのアンカ用ジャッキ、12は支持架構8の下面に取付けられた、既設セグメント6の上端部を押圧して、既設セグメント6を土中へ推進させるための推進ジャッキである。
【0018】
そして、本発明では、支持架構8に、既設セグメント6の上部へ新たなセグメント13を積上げるためのセグメント積上装置14を取付ける。
【0019】
該セグメント積上装置14は、支持架構8の下面に、支持部材15を介して取付けられた、縦穴5と同心のリング状をしたガイドレール16と、ガイドレール16の上下面及び左右の側面を係止するようにした複数の走行ローラ17及びモータなどの走行駆動装置18を介して懸垂状態で走行可能に取付けられた、ほぼ凹状の走行台車19とを備えている。
【0020】
又、セグメント積上装置14は、図3〜図6に示すように、走行台車19の下面に、径方向移動用リニアガイド20及びシリンダなどの径方向移動用駆動装置21から成る径方向移動機構22を介して取付けられた、ガイドレール16の径方向へ移動可能な径方向移動フレーム23と、径方向移動フレーム23の外周側の面に、昇降用リニアガイド24及びシリンダなどの昇降駆動装置25から成る昇降移動機構26を介して昇降可能に取付けられた昇降移動フレーム27とを備えている。
【0021】
更に、セグメント積上装置14は、昇降移動フレーム27の外周側の面の中央部に、セグメント13に形成された係止用鍵穴部28へ挿入可能な鍵状のセグメント係止具29を公知の係止具回転用駆動装置30を介して回転及び出入可能に取付けられたセグメント保持機構31を備え、且つ、昇降移動フレーム27の外周側の面の各コーナー部に、セグメント13を支持するセグメント支持部材32を備えている。
【0022】
そして、地上部に、外部の門型クレーンなどのクレーン33で運んできたセグメント13を、前記セグメント積上装置14に対するセグメント受渡場所34まで供給するセグメント供給装置35を設ける。
【0023】
該セグメント供給装置35は、図7に示すように、フレーム38の上面に沿って取付けられたセグメント13を摺動自在に支持するナイロン製などの滑りやすい樹脂製のセグメント支持部材40と、セグメント支持部材40の上に寝かせた状態で乗せられたセグメント13の後部を押すセグメント送出用爪36を一定の間隔で備えた無端状のチェーン37によって構成されている。
【0024】
尚、39はチェーン37を駆動する駆動モータである。又、セグメント支持部材40は、ナイロンなどの樹脂製に限らず、ローラを多数並べたものとしても良い。
【0025】
更に、セグメント受渡場所34に、セグメント供給装置35によって寝かせた状態で供給されてきたセグメント13を起こして、セグメント積上装置14へ受け渡すセグメント受渡装置41を設ける。
【0026】
該セグメント受渡装置41は、図8・図9に示すように、セグメント供給装置35のセグメント受渡場所34側の端部の下へ入り込んだ位置に固設された基台42と、該基台42に取付けられたブラケット43に回動可能に挿通された軸44に下端部を固定され、中間部にセグメント係止用爪45を形成され、上部の一側面にセグメント支持面46を形成され、セグメント支持面46が上を向いてセグメント供給装置35の下部で待機している水平状態から、セグメント支持面46がセグメント積上装置14に正対した垂直状態へと起伏可能に取付けられた左右一対の起伏アーム47と、基台42と前記軸44に固定された補助アーム48との間に介装されて起伏アーム47を起伏可能としたシリンダなどの起伏用駆動装置49と、起伏アーム47の上端部間に挿通されたピン50に中間部を枢着された、セグメント13を係止することにより前記セグメント係止用爪45との間でセグメント13を挾持するためのセグメント係止用レバー51と、セグメント係止用レバー51の後端部と前記起伏アーム47との間に介装されてセグメント係止用レバー51を起伏可能なシリンダなどの係止用駆動装置52とによって構成されている。
【0027】
次に、作動について説明する。
【0028】
縦穴掘削装置1の下端に取付けられたカッタ3を回転させて縦穴5を掘削し、掘削した泥水を排土用ポンプ部4を用いて外部へ排出させるようにする。
【0029】
この際、後述のようにして縦穴5の中に構築された既設セグメント6の下端部に支持脚部2を用いて縦穴掘削装置1を支持固定させ、この状態でカッタ3を下方へ突き出しつつ回転させることにより、縦穴5を所要量掘削する。縦穴5が所要量掘削されたら、支持脚部2による縦穴掘削装置1の支持状態を解除して、支持架構8の下面に取付けられた推進ジャッキ12を用い、既設セグメント6の上端部を押圧して、既設セグメント6を土中へ推進させる。こうして、既設セグメント6が土中へ推進されたら、再び既設セグメント6の下端部に支持脚部2を用いて縦穴掘削装置1を支持固定させ、カッタ3を突出動させつつ回転させるという動作を繰返して、土中深くまで縦穴5の掘削を進行させて行く。
【0030】
そして、縦穴5内へのセグメント13の組み立ては以下のようにして行う。
【0031】
即ち、先ず、外部の門型クレーンなどのクレーン33で運んできたセグメント13を、セグメント供給装置35のセグメント支持部材40の上へ、内面側が上を向くように寝かせた状態で乗せ、セグメント供給装置35のチェーン37を移動させて、チェーン37に取付けられたセグメント送出用爪36でセグメント13の後部を押すことにより、セグメント支持部材40に沿ってセグメント受渡場所34へセグメント13を供給する。
【0032】
尚、セグメント13は、セグメント供給装置35のフレーム38に取付けられたナイロンなどの樹脂製のセグメント支持部材40の上を滑らせるようにして送られる。或いは、セグメント13は、多数のローラなどで構成されるセグメント支持部材40の上を搬送される。
【0033】
次に、セグメント供給装置35によって寝かせた状態でセグメント受渡場所34へ送られてきたセグメント13はセグメント受渡装置41で起こされる。
【0034】
即ち、左右一対の起伏アーム47を、セグメント支持面46が上を向いて、セグメント供給装置35の下部で待機している水平状態にしておき、セグメント供給装置35によって寝かせた状態でセグメント受渡場所34へ送られてきたセグメント13が、上部の一側面に形成されたセグメント支持面46の上に乗り、且つ、起伏アーム47の中間部に形成されたセグメント係止用爪45に引っ掛かったら、シリンダなどの係止用駆動装置52を伸長動させて、セグメント係止用レバー51をピン50を中心として起こし、セグメント係止用爪45との間でセグメント13をつかませるようにする。
【0035】
次に、シリンダなどの起伏用駆動装置49を伸長動して、起伏アーム47を、セグメント支持面46がセグメント積上装置14に正対した垂直状態へと起伏させる。
【0036】
この状態で、以下のようにして、セグメント受渡装置41からセグメント積上装置14がセグメント13を受け取り、セグメント積上装置14が既設セグメント6の上部へ新たなセグメント13を積上げる。
【0037】
即ち、セグメント積上装置14におけるモータなどの走行駆動装置18を駆動して、ガイドレール16の上下面及び左右の側面を係止するようにした複数の走行ローラ17を転動させ、支持架構8の下面に、支持部材15を介して取付けられた、縦穴5と同心のリング状をしたガイドレール16に沿って、ほぼ凹状の走行台車19を、セグメント受渡場所34まで走行させる。
【0038】
次に、昇降移動機構26におけるシリンダなどの昇降駆動装置25を伸縮動させて、昇降用リニアガイド24に沿い、昇降移動フレーム27をセグメント13の受け渡しに必要な高さまで移動させる。
【0039】
その後、径方向移動機構22におけるシリンダなどの径方向移動用駆動装置21を伸縮動させて、径方向移動用リニアガイド20に沿い、ガイドレール16の径方向外方へ、径方向移動フレーム23を移動させ、セグメント13に形成された係止用鍵穴部28へ、セグメント保持機構31の鍵状のセグメント係止具29を挿入させるようにする。
【0040】
更に、公知の係止具回転用駆動装置30を駆動してセグメント係止具29を回転動すると共にセグメント係止具29を係止具回転用駆動装置30側へ引付けさせ、セグメント係止具29が係止用鍵穴部28にロックされるようにする。
【0041】
これにより、昇降移動フレーム27の外周側の面の各コーナー部に備えたセグメント支持部材32でセグメント13を支持し、且つ、セグメント係止具29でセグメント13の係止用鍵穴部28を係止しているので、セグメント積上装置14は、セグメント受渡装置41からセグメント13を受取り得る状態となる。
【0042】
次いで、セグメント受渡装置41のセグメント係止用レバー51によるセグメント13に対する係止状態を開放し、セグメント積上装置14の昇降移動機構26を作動させてセグメント13を僅かに上昇させると共に、径方向移動機構22を作動させてセグメント13をガイドレール16の径方向内方へ僅かに移動させて、セグメント13がセグメント受渡装置41と干渉しないようにセグメント13を退避させる。
【0043】
この状態で、走行台車19をガイドレール16の周方向へ走行させて既設セグメント6の積上げるべき位置へ新たなセグメント13を運び、昇降移動フレーム27を下げることにより、新たなセグメント13を既設セグメント6の積上げるべき位置の上へ下ろし、新たなセグメント13を既設セグメント6に連結した後、セグメント係止具29による係止用鍵穴部28へのロック状態を解除し、径方向移動フレーム23を径方向内方へ移動させることにより、新たなセグメント13から離脱させ、対応する推進ジャッキ12で新たなセグメント13を押えさせることにより、既設セグメント6の上へ新たなセグメント13が積上げられる。
【0044】
以後、同様の作業を繰返すことにより、自動的且つ短時間のうちに、立坑が構築されて行く。
【0045】
尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、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。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の立坑セグメント組立設備によれば、自動的且つ迅速に立坑を構築す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】 本発明の実施の形態の一例の全体概略側面図である。
【図2】 図1の概略平面図である。
【図3】 図2のIII−III矢視図である。
【図4】 図3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4のVI−VI矢視図である。
【図7】 図2のVII−VII矢視図である。
【図8】 図2のVIII−VIII矢視図である。
【図9】 図8のIX−IX矢視図である。
【符号の説明】
5 縦穴
6 既設セグメント
13 セグメント
14 セグメント積上装置
16 ガイドレール
19 走行台車
22 径方向移動機構
23 径方向移動フレーム
26 昇降移動機構
27 昇降移動フレーム
28 係止用鍵穴部
29 セグメント係止具
30 係止具回転用駆動装置
31 セグメント保持機構
35 セグメント供給装置
41 セグメント起伏装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shaft segment assembly facility. More particularly, the present invention relates to a shaft segment assembling facility that can automatically and quickly construct a shaft.
[0002]
[Prior art]
When excavating a horizontal shaft such as a subway tunnel, it is necessary to excavate a vertical shaft in order to carry a shield machine or materials into the horizontal shaft.
[0003]
The vertical shaft is formed by excavating a vertical hole using a drilling machine such as a hydraulic shovel or a crane equipped with a clamshell, and covering the inner wall of the vertical hole with concrete for earth retaining.
[0004]
And the concrete for earth retaining has shifted from what is made by the method of pouring concrete into the formwork and solidifying it, to which the arc-shaped segments manufactured in advance are assembled into a cylindrical shape inside the vertical hole. It's getting on.
[0005]
In addition, when assembling a segment, it has been conventionally performed by a hand-assembled method using a crane.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when assembling the segments by hand assembly using a crane, there is a problem that it is difficult to quickly make a shaft due to poor work efficiency. As the depth tends to increase, it is expected that it will become more difficult to make by hand.
[0007]
In addition, the manual assembly method using a crane is a heavy labor for workers.
[0008]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a shaft segment assembly facility capable of automatically and quickly constructing a shaft.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention moves to the circumferential direction of the
The segment hoisting
[0010]
[0011]
According to the above means, the following operation can be obtained.
[0012]
The
[0013]
At this time, the
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
1 to 9 show an example of an embodiment of the present invention.
[0016]
In the figure,
[0017]
Further, 8 is a set of four support frames standing around the entrance of the
[0018]
In the present invention, the
[0019]
The
[0020]
As shown in FIGS. 3 to 6, the segment hoisting
[0021]
Further, the segment hoisting
[0022]
A
[0023]
As shown in FIG. 7, the
[0024]
[0025]
Further, the
[0026]
As shown in FIGS. 8 and 9, the
[0027]
Next, the operation will be described.
[0028]
The cutter 3 attached to the lower end of the vertical
[0029]
At this time, the
[0030]
And the assembly of the
[0031]
That is, first, the
[0032]
The
[0033]
Next, the
[0034]
In other words, the pair of left and right hoisting
[0035]
Next, the hoisting
[0036]
In this state, the
[0037]
That is, the
[0038]
Next, the lifting / lowering
[0039]
Thereafter, the radial
[0040]
Furthermore, the
[0041]
As a result, the
[0042]
Next, the
[0043]
In this state, the traveling
[0044]
Thereafter, the shaft is constructed automatically and within a short time by repeating the same operation.
[0045]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the shaft segment assembly facility of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that a shaft can be constructed automatically and quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic side view of an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of FIG.
3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 2;
4 is a view taken along arrow IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a VV arrow view of FIG. 3;
6 is a view taken along arrow VI-VI in FIG. 4;
7 is a view taken in the direction of arrows VII-VII in FIG. 2;
8 is a view taken along arrow VIII-VIII in FIG. 2;
9 is a view taken along arrow IX-IX in FIG.
[Explanation of symbols]
5 Vertical Hole 6 Existing
Claims (1)
前記セグメント積上装置(14)が、縦穴(5)と同心のリング状をしたガイドレール(16)と、ガイドレール(16)に沿って走行可能に取付けられた走行台車(19)と、径方向移動機構(22)によってガイドレール(16)の径方向へ移動可能な径方向移動フレーム(23)と、昇降移動機構(26)によって昇降可能な昇降移動フレーム(27)と、セグメント(13)に形成された係止用鍵穴部(28)へ挿入可能な鍵状のセグメント係止具(29)及びセグメント係止具(29)を回転可能な係止具回転用駆動装置(30)から成るセグメント保持機構(31)とを備えたことを特徴とする立坑セグメント組立設備。A segment hoisting device (14) capable of moving in the circumferential direction of the vertical hole (5) and stacking a new segment (13) on the existing segment (6) assembled in the vertical hole (5); Segment supply device (35) capable of supplying segment (13) to device (14) and segment delivery device (41) capable of delivering segment (13) from segment supply device (35) to segment loading device (14) equipped with a door,
The segment hoisting device (14) includes a guide rail (16) having a ring shape concentric with the vertical hole (5), a traveling carriage (19) attached to be able to travel along the guide rail (16), and a diameter. A radial movement frame (23) movable in the radial direction of the guide rail (16) by the direction movement mechanism (22), a lifting movement frame (27) movable by the lifting movement mechanism (26), and a segment (13) A key-like segment locking device (29) that can be inserted into the locking key hole portion (28) formed in the upper portion, and a locking device rotating drive device (30) that can rotate the segment locking device (29). A shaft segment assembling facility comprising a segment holding mechanism (31) .
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