JP3879257B2 - 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、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おり、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略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、地下孔を完成させるようにしている。
【0003】
図10〜図13に示す如く、セグメント1を組立てるためのセグメント組立装置は、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に吊ビーム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にスライドフレーム4を取り付け、該スライドフレーム4の所定位置に設けた支点を成す球面軸受5に対し、該球面軸受5を中心として任意方向へ揺動可能に揺動フレーム6を取り付け、該揺動フレーム6に、セグメント1を把持するセグメント把持手段7を配設してなる構成を有している。
【0004】
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。
【0005】
前記吊ビーム3は、回転フレーム2の後方へ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。
【0006】
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を介して移動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図示しない流体圧シリンダの伸縮作動により、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。
【0007】
前記揺動フレーム6は、スライドフレーム4の左右の摺動ガイドブロック15相互の中間部同士を連結している連結ブロック16の中央位置に、球面軸受5及びピン17を介して取り付けられており、前記各摺動ガイドブロック15の下面前後位置と揺動フレーム6の下面四隅との間をピン18及び球面軸受19を介して四本の連結ジャッキ20により連結され、該各連結ジャッキ20の伸縮作動により前記球面軸受5を中心として任意方向へ揺動することにより自在に姿勢修正されるようにしてある。
【0008】
前記セグメント把持手段7は、揺動フレーム6の上端部に基端を枢着した前後一対の昇降ジャッキ21と、該昇降ジャッキ21の先端に枢着されてガイドロッド22に案内されつつ回転フレーム2の径方向へ昇降(進退動)し得るようにした昇降ブロック23とを備えて構成されており、該昇降ブロック23には、セグメント1の内周面中央部に形成した把持孔24(図12参照)に挿入して係合し得るようにした把持軸25が回動可能に装備されている。
【0009】
即ち、前記セグメント1の把持孔24は、その入口部分が回転フレーム2の軸心線方向に細長い長孔状に開口しているが、その内部は回転フレーム2の円周方向に広く拡張されており、把持孔24の入口部分の開口形状と略等しい平面形状となっている把持軸25の下端部を把持孔24に挿入した後に約90゜回動させることにより、把持軸25の下端部を把持孔24に係合させてセグメント1を吊り下げ得るようにしてある。
【0010】
ここで、前記把持軸25の回動操作は、図13に示すように、把持軸25に外嵌装着されたピニオン26を、該ピニオン26に噛合するラック27の往復作動により回動させて行うようにしてあり、該ラック27は、昇降ブロック23に付設されたシリンダカバー28内に収容されて両端部のピストン部29を介し流体圧で往復作動し得るようにしてある。
【0011】
又、前記揺動フレーム6の下面側には、セグメント把持手段7の把持軸25の左右両側に二本の固定ジャッキ30が貫通固定されており、セグメント1をセグメント把持手段7の把持軸25に吊り下げた状態で、前記各固定ジャッキ30の先端部を突っ張ってセグメント1の内周面凹部に押し付けることにより、該セグメント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。
【0012】
更に、前記揺動フレーム6の左右両側部には、新設のセグメント1と既設のセグメント1との円周方向端面同士を締結するためのボルト締結機又はコッタ打込装置等のセグメント締結手段31が取り付けられており、又、説明の便宜上から図示を省略したが、新設のセグメント1と既設のセグメント1との軸心線方向端面同士を締結するためのセグメント締結手段も前記揺動フレーム6の適宜位置に取り付けられている。
【0013】
尚、図10及び図11中、32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32を伸長させ、そのロッド先端に取り付けられたブロック33をセグメント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。
【0014】
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により掘削した孔内でセグメント1を組立てる際には、図示しないセグメント供給装置に搭載されたセグメント1を揺動フレーム6のセグメント把持手段7により吊り下げた後、固定ジャッキ30を突っ張ってセグメント1の内周面に押し付けると、該セグメント1はぐらついたりすることなく保持された状態となる。
【0015】
続いて、回転フレーム2の円周方向への回転と、スライドフレーム4の前後方向への移動と、吊ビーム3の回転フレーム2径方向への移動とを必要に応じて組合せることにより、セグメント把持手段7に把持された新設のセグメント1を既設のセグメント1に隣接するように配置する。
【0016】
このとき、セグメント把持手段7に把持されたセグメント1に関し、既設のセグメント1に対するヨーイング、ローリング、ピッチングの姿勢修正を行う必要がある。
【0017】
ここで言うセグメント1のヨーイング、ローリング、ピッチングとは、球面軸受5を基準としたセグメント1の三方向の揺動のことを指し、ヨーイングとは、回転フレーム2の径方向に延びる軸を中心とした図12中に矢印イで示す揺動のことであり、ローリングとは、回転フレーム2の軸心線方向に延びる軸を中心とした図12中に矢印ロで示す揺動のことであり、ピッチングとは、前述したヨーイングの揺動軸とローリングの揺動軸の両方に対し直交する軸(回転フレーム2の接線方向に延びる軸)を中心とした図12中に矢印ハで示す揺動のことである。
【0018】
これらセグメント1のヨーイング、ローリング、ピッチングは、スライドフレーム4側に対する球面軸受5を支点とした揺動フレーム6側の自在な揺動で許容されるようになっており、このうちのセグメント1のローリング及びピッチングに関しては、スライドフレーム4と揺動フレーム6との間を連結する連結ジャッキ20の伸縮量を個別に調整して修正し、又、セグメント1のヨーイングに関しては、セグメント1のローリング及びピッチングを適宜に修正した上でスライドフレーム4の移動により既設のセグメント1の端面に沿わせるように押し付けて修正するようにしている。
【0019】
このように、セグメント把持手段7により把持された新設のセグメント1を既設のセグメント1に対しヨーイング、ローリング、ピッチングの姿勢修正を行って所定の取り付け位置に配置したら、セグメント締結手段31によりセグメント1を既設のセグメント1に対して締結すれば良く、セグメント組立装置で同様の作業を繰り返すことによりセグメント1が環状に組立てられていくことになる。
【0020】
ところで、前記セグメント1は、図14に示される如く、円周を複数に略等分割(図14の例では九分割で、分割角度θ=360゜/9=40゜)した形状を有しており、基本的には、図15〜図17に示される如く、円周方向の形状が円弧状で平面形状が矩形状をなすように形成され、このセグメント1を便宜上、Aセグメントと称しているが、仮に、全てのセグメント1をAセグメントで構成した場合、それらを環状に組立てていく際に、最後に組付けられる一つのセグメント1は、既設のセグメント1間に形成された凹所に対して嵌合させる形となり、該セグメント1を単に前記凹所に対して径方向中心側から径方向外周側へ移動させるのでは、セグメント1の周方向両端部が既設のセグメント1と干渉してしまうため、環状を形成する最後の一つのセグメント1を前記凹所に対して嵌合させる際には、少なくとも、セグメント1の幅(軸心線方向長さ)に相当する分だけスライドフレーム4をガイドロッド14に沿って前方(切羽側)へ移動させた後、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、スライドフレーム4をガイドロッド14に沿って後方(坑口側)へ戻すように移動させて既設のセグメント1間における前記凹所にセグメント1を嵌合させねばならなくなる。
【0021】
しかしながら、前述の如く、セグメント1をその幅に相当する分だけ切羽側へ移動させるためには、図11中、L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32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こととなる。
【0022】
このため、円周方向一端面はAセグメントと同じ形状であるが、円周方向他端面は三次元的に傾斜を持たせた、いわゆるBセグメント(図18〜図20参照)を、複数のセグメント1から形成される一個の環について二個(左右対称のもの)用意すると共に、円周方向両端面をBセグメントの円周方向他端面に接続可能な形状とした、いわゆるKセグメント(図21〜図23参照)を、複数のセグメント1から形成される一個の環について一個用意し、環状を形成する最後の一つのセグメント1を前記Kセグメントとして、該Kセグメントを既設のBセグメント間に形成された凹所に対して嵌合させる形とすることにより、Kセグメントの凹所への嵌合時における切羽側への移動量を最小限に抑えるようにすることが行われている。
【0023】
前記Bセグメントの円周方向他端面は、図19に示される如く、Aセグメントの円周方向端面における径方向の傾斜を基準としてオフセット角αを持たせると共に、図20に示される如く、軸心線方向に対し挿入角βを持たせてある。尚、もう一つのBセグメントについては、図18〜図20に示すものと左右対称な形状を有しており、図示は省略してある。
【0024】
又、前記Kセグメントの円周方向両端面は、図22に示される如く、Aセグメントの円周方向端面における径方向の傾斜を基準としてオフセット角αを持たせると共に、図23に示される如く、軸心線方向に対し挿入角βを持たせてあり、前記Bセグメントの円周方向他端面に合致するようにしてある。
【0025】
一方、各セグメント1の円周方向両端部にはそれぞれ、二個ずつの箱穴80が形成され、該各箱穴80内に、円周方向へ隣接するセグメント1同士を接合するための締結用金物47が一体に埋め込まれるようになっており、Aセグメントの円周方向両端部の箱穴80内に埋め込まれる二個ずつの締結用金物47はそれぞれ、図15及び図17に示される如く、円周方向において同じ位置に配設されるが、BセグメントとKセグメントとの接合部は、前述の如く、軸心線方向に対し挿入角βを持たせてあるため、Bセグメントの円周方向他端部の箱穴80内に埋め込まれる二個の締結用金物47は、図18及び図20に示される如く、円周方向の位置がずれて配設されると共に、Kセグメントの円周方向両端部の箱穴80内に埋め込まれる二個ずつの締結用金物47もそれぞれ、図21及び図23に示される如く、円周方向の位置がずれて配設されるようになっている。
【0026】
このため、セグメント1の円周方向端面同士を締結するためのボルト締結機又はコッタ打込装置等のセグメント締結手段31はそれぞれ、図24に示される如く、セグメント1の内周面に沿って円周方向へ直線的に平行移動し得るよう、揺動フレーム6に配設されており、BセグメントとKセグメントとの接合部における軸心線方向のオフセットに伴う箱穴80並びに締結用金物47の円周方向の位置ずれに対応できるようになっている。
【0027】
尚、図15〜図23には、ボルト締結用の締結用金物47を示しており、コッタ打込用の締結用金物については図示を省略してある。
【0028】
【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の場合、Aセグメントの円周方向両端部とBセグメントの円周方向一端部にそれぞれ埋め込まれる締結用金物47の形状に対して、Bセグメントの円周方向他端部とKセグメントの円周方向両端部にそれぞれ埋め込まれる締結用金物47の形状が異なり、しかも、その合わせ面が三次元的に傾斜する形となって複雑化し、部品の種類が増えると共に、締結用金物47の設計も難しくなり、コストアップにつながるという欠点を有していた。
【0029】
本発明は、斯かる実情に鑑み、セグメントの円周方向両端部にそれぞれ埋め込まれる締結用金物の形状を複雑化させることなく共通化し得、部品の種類の削減並びに締結用金物の設計の容易化を図ることができ、コストダウンにつながるセグメント組立装置を提供しようとするものである。
【0030】
【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に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対し、所定位置に設けた支点を中心として任意方向へ揺動可能に揺動フレームを取り付け、該揺動フレームに、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、新設のセグメントと既設のセグメントとの円周方向端面同士を締結するためのセグメント締結手段を配設してなるセグメント組立装置であって、
前記揺動フレームに対し傾動フレームをセグメント円周方向端面の径方向に対するオフセット角に合わせて傾動自在に配設することにより傾動駆動装置を構成すると共に、該傾動駆動装置の傾動フレーム内にセグメント締結手段をセグメント円周方向端面の軸心線方向に対する挿入角に合わせて旋回自在に配設することにより旋回駆動装置を構成し、前記傾動駆動装置の作動と旋回駆動装置の作動とによりセグメント締結手段を傾動、旋回させ得るよう構成し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。
【0031】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0032】
傾動駆動装置の作動によりセグメント締結手段をセグメントの接合面におけるオフセット角に相当する角度だけ傾斜させると共に、旋回駆動装置の作動によりセグメント締結手段をセグメントの接合面における挿入角に相当する角度だけ旋回させると、セグメント締結手段は、セグメントの接合面に対して平行に配置される。
【0033】
このため、セグメントの接合面が三次元的に傾斜していても、その接合面に対して直交する方向に締結用金物を埋め込むことが可能となり、該締結用金物の形状は、通常のセグメントに用いられるものと同じで済み、部品の種類を増やさなくてよくなると共に、締結用金物の設計も難しくならず、コスト面で有利となる。
【0034】
【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。
【0035】
図1〜図9は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図10〜図23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10〜図23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9に示す如く、セグメント1円周方向端面の径方向に対するオフセット角αに合わせてセグメント締結手段31を揺動フレーム6に対し傾動せしめる傾動駆動装置70と、セグメント1円周方向端面の軸心線方向に対する挿入角βに合わせてセグメント締結手段31を揺動フレーム6に対し旋回せしめる旋回駆動装置71とを備えた点にある。
【0036】
前記傾動駆動装置70は、図1〜図4に示す如く、揺動フレーム6から張り出した支持フレーム72に、セグメント1円周方向端面の径方向に対するオフセットの基点Oを中心として湾曲形成された円弧状ガイドレール73を取り付け、該円弧状ガイドレール73に沿って傾動フレーム74をガイドブロック75を介して傾動自在に配設し、該傾動フレーム74と揺動フレーム6との間に、傾動フレーム74を傾動させるための傾動シリンダ76を取り付けてなる構成を有しており、又、前記旋回駆動装置71は、図1〜図4に示す如く、前記傾動フレーム74内の略中心部に、セグメント1の径方向へ延びる旋回支持軸77を、該旋回支持軸77の軸心線の延長線上に前記基点Oが位置するよう取り付け、該旋回支持軸77に、セグメント締結手段31が配設される旋回フレーム78を旋回自在に取り付け、該旋回フレーム78と前記傾動フレーム74との間に、旋回フレーム78を旋回させるための旋回シリンダ79を取り付けてなる構成を有しており、前記傾動シリンダ76を伸長せしめて傾動フレーム74を円弧状ガイドレール73に沿ってオフセット角αに相当する角度だけ傾斜させると共に、前記旋回シリンダ79を収縮せしめて旋回フレーム78を旋回支持軸77を中心に挿入角βに相当する角度だけ旋回させることにより、セグメント締結手段31をBセグメントとKセグメントの接合面に対して平行に配置し得るようにしてある。
【0037】
尚、本図示例においては、セグメント組立装置のセグメント締結手段31としてボルト締結機ではなくコッタ打込装置を採用した例を示し、これに伴ってセグメント1の締結用金物47もボルト締結用ではなくコッタ打込用のものを示してあり、本図示例に用いられるコッタ打込装置について以下に説明する。
【0038】
図5及び図6に示すセグメント締結手段31としてのコッタ打込装置48においては、コッタ36を打ち込むためのピストンロッド49を伸縮可能に備えた打込ジャッキ50のシリンダ51先端部に、前記ピストンロッド49を摺動自在に挿通せしめ且つ下方向きに凸形を成す正面形状を有するホルダ52が装着されており、該ホルダ52の下部における前後位置(図6中における左右位置)には、セグメント1相互の継手方向(図5中における左右方向)に延びる前後一対のリンク53の長手方向中央部がピン54を介して揺動自在にそれぞれ取り付けられ、両リンク53の両端部同士が連結軸55により連結されて該各連結軸55の中間部に左右一対のレバー56の基端部が回動自在に枢着されている。
【0039】
ここで、前記各レバー56の先端部外側には、既設のセグメント1と新設のセグメント1との境界部に形成された締結溝35の入側縁部におけるオーバーハング部47aに掛止可能な掛止爪57が形成されており、各レバー56の先端部内側には、コッタ36の上端部に形成されているネック部36cを掛止可能な把持爪58が形成されている。
【0040】
又、前記両リンク53の両端部同士は、前記各連結軸55より外側に配置されて各レバー56と干渉しないよう上方へ迂回した逆U字型(図6参照)のブラケット59によっても連結されており、該各ブラケット59の上側中間部には、前記各レバー56を相互の先端部が近接離反するよう揺動操作する開閉ジャッキ60がピン61を介してそれぞれ枢着され、これら各開閉ジャッキ60のピストンロッド62先端部と前記各レバー56の基端部外側に突設したブラケット63とがピン64を介して連結されている。
【0041】
尚、図5及び図6中、Rは両リンク53のガタつきを防止し得るよう該両リンク53の揺動クリアランス部分に介装された弾性部材である。
【0042】
そして、このように構成されたコッタ打込装置48は、その背面側に配置したベースプレート65に対し前記ホルダ52を介して固着されており、前記ベースプレート65は、先に図1〜図4により説明したセグメント組立装置の旋回駆動装置71における旋回フレーム78に配設したガイドレール66に対しガイドブロック68を介して摺動自在に取り付けられ、前記ベースプレート65の背面下端部に突設したブラケット67を、前記ガイドレール66と平行に配置した流体圧シリンダ69(図2及び図4参照)の伸縮作動により、セグメント1の径方向へ移動し得るようにしてある。
【0043】
一方、前記締結溝35は、締結しようとするセグメント1相互の端面部分にそれぞれ埋設された締結用金物47により形成されており、この締結用金物47は、主としてセグメント1の端面側に開口する略C型の平断面形状(図7(A)参照)を有し、セグメント1相互の端面を突き合わせた際に両者の締結用金物47により略H型の平面形状の締結溝35が形成されるようになっており、前記各締結用金物47における互いに突き合わされる部分47bの幅寸法が、コッタ36の反打込方向へ向けて漸減するようにしてある。又、前記締結溝35に対し打ち込まれるコッタ36は、その両側部に厚肉部分36aを形成した略H型の平面形状(図7(B)参照)を有し、各厚肉部分36aに挟まれた薄肉部分36bの幅寸法が、コッタ36の打込方向へ向けて漸増するようにしてあり、前記締結溝35にコッタ36を打ち込んだ際に楔作用により前記各締結用金物47が互いに引き寄せられて密着し、セグメント1相互の締結が成されるようになっている。
【0044】
而して、開閉ジャッキ60により各レバー56を先端部が互いに近接するように閉じることによりコッタ36のネック部36cを把持爪58で掛止して把持せしめ、次いで、コッタ打込装置48をベースプレート65と共にセグメント1側に移動させて締結溝35にコッタ36及び前記各レバー56の先端部を締結溝35に挿入し、開閉ジャッキ60により各レバー56を先端部が互いに離反するように開くと、該各レバー56の掛止爪57が締結溝35の入口縁部におけるオーバーハング部47aに掛止され、且つ前記コッタ36の把持爪58による把持が解除され、前記各レバー56の掛止爪57の締結溝35に対する掛止により反力を取って、ピストンロッド49でコッタ36を打ち込んでいくことが可能となっている。この際に、締結溝35に対するコッタ打込装置48の相対的な位置や打込角度が多少ずれていても、一方の掛止爪57に反力が偏って作用することによりリンク53が揺動し、該リンク53の揺動により他方の掛止爪57にも反力が振り分けられて両方の掛止爪57に作用する反力が釣り合うので、各レバー56の掛止爪57に反力を均等に分担させることが可能となっている。
【0045】
尚、前述の如く、セグメント組立装置のセグメント締結手段31としてコッタ打込装置48を採用した例を示したが、前記ベースプレート65に対して、前記コッタ打込装置48の代りに従来より周知のボルト締結機を取り付けるようにしてもよいことは言うまでもない。
【0046】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【0047】
傾動駆動装置70の傾動シリンダ76を伸長せしめて傾動フレーム74を円弧状ガイドレール73に沿ってオフセット角αに相当する角度だけ傾斜させると共に、旋回駆動装置71の旋回シリンダ79を収縮せしめて旋回フレーム78を旋回支持軸77を中心に挿入角βに相当する角度だけ旋回させると、セグメント締結手段31としてのコッタ打込装置48は、BセグメントとKセグメントの接合面に対して平行に配置される。
【0048】
このため、BセグメントとKセグメントの接合面が三次元的に傾斜していても、図8及び図9に示す如く、その接合面に対して直交する方向に締結用金物47を埋め込むことが可能となり、該締結用金物47の形状は、Aセグメントに用いられるものと同じで済み、部品の種類を増やさなくてよくなると共に、締結用金物47の設計も難しくならず、コスト面で有利となる。
【0049】
こうして、セグメント1の円周方向両端部にそれぞれ埋め込まれる締結用金物47の形状を複雑化させることなく共通化し得、部品の種類の削減並びに締結用金物47の設計の容易化を図ることができ、コストダウンにつながる。
【0050】
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、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。
【0051】
【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、セグメントの円周方向両端部にそれぞれ埋め込まれる締結用金物の形状を複雑化させることなく共通化し得、部品の種類の削減並びに締結用金物の設計の容易化を図ることができ、コストダウンにつなが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傾動駆動装置並びに旋回駆動装置を表わす平面図であって、図1のII−II矢視相当図である。
【図3】本発明を実施する形態の一例における傾動駆動装置並びに旋回駆動装置を表わす正断面図であって、図2のIII−III断面相当図である。
【図4】本発明を実施する形態の一例における傾動駆動装置並びに旋回駆動装置を表わす側断面図であって、図2のIV−IV断面相当図である。
【図5】本発明を実施する形態の一例においてセグメント締結手段として用いられるコッタ打込装置の詳細を示す拡大図である。
【図6】図5の側面図である。
【図7】(A)は図5のVII−VII方向から見た締結用金物の断面図、(B)は図5のVII−VII方向から見たコッタの矢視図である。
【図8】本発明を実施する形態の一例において用いられるBセグメントの平面図である。
【図9】本発明を実施する形態の一例において用いられるKセグメントの平面図である。
【図10】セグメント組立装置の一例を示す正面図である。
【図11】図10の側面図である。
【図12】図10の要部拡大図である。
【図13】図12のXIII−XIII断面図である。
【図14】環状に組立てられたセグメントを坑口側から見た図である。
【図15】Aセグメントの斜視図である。
【図16】Aセグメントの側面図である。
【図17】Aセグメントの平面図であって、図16のXVII−XVII矢視図である。
【図18】Bセグメントの斜視図である。
【図19】Bセグメントの側面図である。
【図20】Bセグメントの平面図であって、図19のXX−XX矢視図である。
【図21】Kセグメントの斜視図である。
【図22】Kセグメントの側面図である。
【図23】Kセグメントの平面図であって、図22のXXIII−XXIII矢視図である。
【図24】セグメント組立装置の一例においてセグメント締結手段をスライド自在に配設した例を表わす平面図である。
【符号の説明】
1 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 球面軸受
6 揺動フレーム
7 セグメント把持手段
8 シールド掘進機
9 円筒フレーム
31 セグメント締結手段
47 締結用金物
48 コッタ打込装置
70 傾動駆動装置
71 旋回駆動装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a segment assembling apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the case of building a long underground hole such as a tunnel, a shield method has been conventionally used. In the shield method, a hole formed by a shield machine has an arc shape in a circular shape and a planar shape. However, by attaching a plurality of substantially rectangular segments, the segments are assembled into an annular shape, which is sequentially performed in the direction of travel of the shield machine with the progress of the shield machine to complete the underground hole.
[0003]
As shown in FIGS. 10 to 13, in the segment assembling apparatus for assembling the
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
The segment gripping means 7 includes a pair of front and rear
[0009]
That is, the
[0010]
Here, the rotation operation of the
[0011]
Further, two
[0012]
Furthermore, segment fastening means 31 such as a bolt fastening machine or a cotter driving device for fastening the circumferential end surfaces of the
[0013]
10 and 11, 32 is a shield jack of the
[0014]
When assembling the
[0015]
Subsequently, the rotation of the rotating
[0016]
At this time, regarding the
[0017]
The yawing, rolling, and pitching of the
[0018]
The yawing, rolling, and pitching of the
[0019]
As described above, when the
[0020]
By the way, the
[0021]
However, as described above, in order to move the
[0022]
For this reason, one end surface in the circumferential direction has the same shape as the A segment, but the other end surface in the circumferential direction has a three-dimensionally inclined so-called B segment (see FIGS. 18 to 20). 2 so that one ring formed from 1 (symmetrical) is prepared, and the so-called K segment (FIG. 21 to FIG. 21) has a shape in which both circumferential end faces can be connected to the other circumferential end face of the B segment. 23) is prepared for one ring formed from a plurality of
[0023]
As shown in FIG. 19, the other circumferential end surface of the B segment has an offset angle α with reference to the radial inclination of the circumferential end surface of the A segment, and as shown in FIG. An insertion angle β is given to the line direction. The other B segment has a shape symmetrical to that shown in FIGS. 18 to 20 and is not shown.
[0024]
Further, both end faces in the circumferential direction of the K segment have an offset angle α with reference to the radial inclination of the circumferential end face of the A segment as shown in FIG. 22, and as shown in FIG. An insertion angle β is provided with respect to the axial direction, so as to coincide with the other circumferential end surface of the B segment.
[0025]
On the other hand, two
[0026]
Therefore, each of the segment fastening means 31 such as a bolt fastening machine or a cotter driving device for fastening the circumferential end surfaces of the
[0027]
15 to 23 show the
[0028]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the segment assembling apparatus as described above, the other end in the circumferential direction of the B segment is different from the shape of the
[0029]
In view of such a situation, the present invention can make the shape of the fastening hardware embedded in each circumferential end of the segment common without complicating, reducing the types of parts and facilitating the design of the fastening hardware. Therefore, an object of the present invention is to provide a segment assembling apparatus that can reduce the cost.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
The present invention attaches a suspension beam movably in the radial direction of the rotating frame to a rotating frame arranged so as to be able to rotate in a circumferential direction in a cylindrical frame of a shield machine, and the rotating frame is attached to the hanging beam. A slide frame is attached so as to be movable in the axial direction of the shaft, and a swing frame is attached to the slide frame so as to be swingable in an arbitrary direction around a fulcrum provided at a predetermined position. A segment assembling apparatus provided with segment gripping means for gripping a segment, and provided with segment fastening means for fastening circumferential end surfaces of a newly established segment and an existing segment,
The tilting drive device is configured by tilting the tilting frame with respect to the swing frame so as to be tiltable in accordance with the offset angle with respect to the radial direction of the segment circumferential end surface, and the segment is fastened in the tilting frame of the tilting drive device. Means is configured to turn freely according to the insertion angle of the segment circumferential end surface with respect to the axial direction of the segment, and a turning drive device is configured, and the segment fastening means is operated by the operation of the tilt drive device and the operation of the turn drive device. Configured to tilt and swivel The present invention relates to a segment assembling apparatus.
[0031]
According to the above means, the following operation can be obtained.
[0032]
The segment fastening means is tilted by an angle corresponding to the offset angle at the joining surface of the segment by the operation of the tilt driving device, and the segment fastening means is swung by an angle corresponding to the insertion angle at the joining surface of the segment by the operation of the turning drive device. The segment fastening means is arranged in parallel to the joint surface of the segments.
[0033]
For this reason, even if the joint surface of the segment is inclined three-dimensionally, it becomes possible to embed a fastening hardware in a direction orthogonal to the joint surface, and the shape of the fastening hardware is in a normal segment. This is the same as that used, and it is not necessary to increase the number of parts, and the design of the fastening hardware is not difficult, which is advantageous in terms of cost.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with illustrated examples.
[0035]
FIGS. 1-9 is an example of the form which implements this invention, Comprising: The part which attached | subjected the code | symbol same as FIGS. 10-23 in FIG. Although the same as the conventional one shown in FIG. 23, the feature of this example is that, as shown in FIG. 1 to FIG. 9, segment fastening is performed in accordance with the offset angle α with respect to the radial direction of the end surface of the
[0036]
As shown in FIGS. 1 to 4, the
[0037]
In the illustrated example, a cotter driving device is used instead of a bolt fastening machine as the segment fastening means 31 of the segment assembling device. Accordingly, the
[0038]
In the
[0039]
Here, on the outer side of the distal end portion of each
[0040]
Further, both ends of the
[0041]
5 and 6, R is an elastic member interposed in the swing clearance portion of both
[0042]
The
[0043]
On the other hand, the
[0044]
Thus, each
[0045]
As described above, the example in which the
[0046]
Next, the operation of the illustrated example will be described.
[0047]
The
[0048]
For this reason, even if the joint surface of the B segment and the K segment is inclined three-dimensionally, the
[0049]
In this way, the shape of the
[0050]
The segment assembling apparatus of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the segment assembling apparatus of the present invention, the shape of the fastening hardware embedded in each circumferential end of the segment can be made common without complicating, reducing the types of parts and fastening It is possible to facilitate the design of hardware and to achieve an excellent effect that leads to cost reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an example of an embodiment for carrying out the present invention.
2 is a plan view showing a tilting drive device and a turning drive device in an example of an embodiment of the present invention, and is a view corresponding to II-II in FIG.
3 is a front sectional view showing a tilting drive device and a turning drive device in an example of an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to III-III section of FIG.
4 is a side cross-sectional view showing a tilting drive device and a turning drive device in an example of an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to the IV-IV cross section of FIG.
FIG. 5 is an enlarged view showing details of a cotter driving device used as segment fastening means in an example of an embodiment of the present invention.
6 is a side view of FIG. 5. FIG.
7A is a cross-sectional view of the fastening hardware viewed from the VII-VII direction in FIG. 5, and FIG. 7B is an arrow view of the cotter viewed from the VII-VII direction in FIG.
FIG. 8 is a plan view of a B segment used in an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a K segment used in an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view showing an example of a segment assembling apparatus.
11 is a side view of FIG.
12 is an enlarged view of a main part of FIG.
13 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII of FIG.
FIG. 14 is a view of a segment assembled in an annular shape when viewed from the wellhead side.
FIG. 15 is a perspective view of an A segment.
FIG. 16 is a side view of an A segment.
17 is a plan view of the A segment, and is a view taken along arrow XVII-XVII in FIG. 16;
FIG. 18 is a perspective view of a B segment.
FIG. 19 is a side view of the B segment.
20 is a plan view of the B segment, and is a view taken in the direction of arrows XX-XX in FIG. 19;
FIG. 21 is a perspective view of a K segment.
FIG. 22 is a side view of the K segment.
23 is a plan view of the K segment, and is a view taken in the direction of arrows XXIII-XXIII in FIG. 22;
FIG. 24 is a plan view showing an example in which segment fastening means is slidably arranged in an example of a segment assembling apparatus.
[Explanation of symbols]
1 segment
2 rotating frame
3 Hanging beam
4 Slide frame
5 Spherical bearing
6 Swing frame
7 Segment gripping means
8 shield machine
9 Cylindrical frame
31 Segment fastening means
47 Fastening hardware
48 cotter driving device
70 Tilt drive device
71 Swiveling drive
Claims (1)
前記揺動フレームに対し傾動フレームをセグメント円周方向端面の径方向に対するオフセット角に合わせて傾動自在に配設することにより傾動駆動装置を構成すると共に、該傾動駆動装置の傾動フレーム内にセグメント締結手段をセグメント円周方向端面の軸心線方向に対する挿入角に合わせて旋回自在に配設することにより旋回駆動装置を構成し、前記傾動駆動装置の作動と旋回駆動装置の作動とによりセグメント締結手段を傾動、旋回させ得るよう構成したことを特徴とするセグメント組立装置。A hanging beam is attached to a rotating frame disposed in a cylindrical frame of the shield machine so as to be able to rotate in a circumferential direction, and is movable in the radial direction of the rotating frame. A slide frame is attached so as to be movable in a direction, and a swing frame is attached to the slide frame so as to be swingable in an arbitrary direction around a fulcrum provided at a predetermined position, and a segment is gripped by the swing frame. A segment assembling apparatus that is provided with segment gripping means and is provided with segment fastening means for fastening circumferential end surfaces of a newly established segment and an existing segment,
A tilting drive device is constructed by disposing the tilting frame with respect to the swing frame so as to be freely tiltable in accordance with the offset angle with respect to the radial direction of the segment circumferential end surface, and the segment is fastened in the tilting frame of the tilting drive device. Means is configured to turn freely according to the insertion angle of the segment circumferential end face with respect to the axial direction of the segment, and a turning drive device is configured, and the operation of the tilting drive device and the action of the turning drive device are used to form the segment fastening means. A segment assembling apparatus characterized in that it can be tilted and swiveled .
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