JP3970538B2 - Waterproof sheet joining device for tunnel machine - Google Patents

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JP3970538B2
JP3970538B2 JP2001087383A JP2001087383A JP3970538B2 JP 3970538 B2 JP3970538 B2 JP 3970538B2 JP 2001087383 A JP2001087383 A JP 2001087383A JP 2001087383 A JP2001087383 A JP 2001087383A JP 3970538 B2 JP3970538 B2 JP 3970538B2
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由紀夫 芳賀
哲治 島田
修一 原
義治 松岡
裕之 尾崎
栄一 畑山
雅也 福居
光慶 竹本
幸久 平沢
道明 森田
義春 坂上
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘進機で組み立てられるセグメントの外周面に敷設すべくトンネル掘進機内で巻き立てられた防水シートの軸方向に延びる重合部を接合するトンネル掘進機における防水シートの接合装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トンネル掘進機は、トンネル内に組み立てられたセグメントにシールドジャッキを介して反力を得て、その先端に設けられたカッタで切羽を切削しながら掘進するようになっている。
【0003】
一般に、セグメントは円筒状に組み立てられている。セグメントは、軸方向及び周方向に所定の寸法で分割されており、各セグメントを接合することによって円筒状となっている。
【0004】
よって、組み立てられたセグメント間には、継目ができ、地下水が浸入することとなるため、セグメント間に止水シールを設けて止水するようになっている。しかしながら、実際のところは、施工精度によって、目開きや目違い等が発生し漏水が発生してしまうことがある。
【0005】
そのため、セグメントの外周側に裏込材を設けて、シール効果を高めるようにしてはいるが、裏込材の劣化等により完全な密閉はできず、以後のメンテナンスが大変であった。
【0006】
そこで、近年、セグメント外周面全体に防水シートを巻き立て、セグメントと地盤とを遮断することで、防水を図る方法が提案されている。
【0007】
上述の防水シートの敷設は、以下に示すような手順で行われる。
【0008】
まず、新設する防水シートを既設防水シートに接合代分重ねて、テールフレーム等に沿って円筒状に展張する。そして、巻き立てた新設防水シートを所定の径に拡径する。新設防水シートの巻立て長さを、既設防水シートの巻立て長さに合わせると共に、新設防水シートと既設防水シートのラップ代を所定の幅に調整する。防水シートの接合部を溶着装置によって熱溶着する。
【0009】
以上の工程を繰り返し行うことによって、セグメント組立てとシールド掘進と共に、防水シートが順次継ぎ足されて、セグメントの外周面に敷設されることとなる。
【0010】
上述の防水シートの接合(溶着)工程は、円周状に形成される新設防水シートと既設防水シートとの重合部と、新設防水シートの円周方向両端がラップしてなりトンネル掘進機の軸方向に直線状に形成される重合部とに施される。
【0011】
上記各重合部では、その厚さが防水シートの厚さの略2倍となるが、円周状の重合部と直線状の重合部とが重なる部分では、その厚さが防水シートの厚さの略3倍となる。
【0012】
ところで、隣接する防水シートの直線状の重合部を同一線上に形成すると、直線状の2つの重合部と、円周状の重合部とが重なることとなり、その厚さが防水シートの厚さの略4倍となってしまい防水シートにしわが発生する等の問題があった。
【0013】
そのため、図9に示すように、隣接する防水シートの直線状の重合部26が互いに重なり合わないように、その周方向の位置をオフセットさせて配置するようになっていた。
【0014】
これら直線状の重合部は、接合作業を考慮して、重合部が互いに重なり合わない距離を隔てた2直線上に交互に配置されており、一つ飛びの重合部が互いに同一線上に配置されるようになっている。
【0015】
この直線状の重合部を接合する従来の接合装置は、トンネル掘進機の軸方向2直線上にそれぞれ位置する2台の溶着装置を有しており、これら各溶着装置は、径方向に移動自在、すなわち防水シートに対して近接離反自在に設けられると共に、軸方向に移動自在に形成されていた。
【0016】
一方の重合部を接合する際には、他方の溶着装置は防水シートから離反させておき、一方の溶着装置で重合部を溶着しながら、接合装置全体を軸方向に移動させるようになっていた。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の接合装置では、各溶着装置が周方向に移動できないため、防水シートの直線状の重合部が周方向にずれた場合、防水シートの端部を溶着できず、シール性能が低下してしまうといった問題があった。また、溶着装置を2つ必要とするため、製造コストが高いといった問題もあった。
【0018】
そこで、本発明は上記問題を解決するために案出されたものであって、その目的は、防水シートの周方向端部の直線状重合部を確実に溶着できるトンネル掘進機における防水シートの接合装置を安い製造コストで提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、トンネル掘進機で組み立てられるセグメントの外周面に敷設すべくトンネル掘進機内で巻き立てられた防水シートの軸方向に延びる重合部を接合するトンネル掘進機における防水シートの接合装置であって、上記防水シートの重合部を加熱する加熱手段と、その加熱手段で加熱された防水シートを押圧する押圧手段と、これら加熱手段及び押圧手段を備えた溶着装置をトンネル掘進機の軸方向に移動させる軸方向移動手段と、上記溶着装置をトンネル掘進機の周方向に移動させる周方向移動手段とを備え、上記押圧手段が、テールフレームの内周に沿って配置され円筒状に巻き立てられた上記防水シートをその外周から覆う防水シート受けフレームと、防水シートをその内側から径方向外側に押圧する押えローラとからなることを特徴とする。
【0020】
上記構成によれば、溶着装置をトンネル掘進機の周方向に移動させる周方向移動手段を設けたことによって、防水シートの直線状の重合部が周方向にずれた場合でも、溶着装置を防水シートの端部に合わせることができ、重合部の位置ズレに対応することができ、シール性能の低下を防止できる。また、押圧手段である押えローラが重合部を防水シート受けフレームの内周面に押し付けることとなるので、防水シートの周方向端部の直線状重合部を確実に溶着することができる。さらに、2直線上の防水シートの重合部を1つの溶着装置で溶着することができるので、装置が簡素化され製造コストが安くなる。
【0022】
また、上記押えローラが、球面軸受けを介して軸支され上記防水シート受けフレームの表面に沿って回動するものが好ましい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0024】
図1は本発明に係るトンネル掘進機の防水シートの接合装置の好適な実施の形態を示した平面図、図2は本発明に係るトンネル掘進機の防水シートの接合装置の好適な実施の形態を示した側面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は図2のB−B線断面図及びノズルを示した側面図、図5は押えローラと軸受けを示した断面図、図6は防水シートの敷設装置を示した概略断面図、図7は図6の拡大断面図、図8は図6のC−C及びD−D線断面図、図9は防水シートの巻き立て状態を示した斜視図である。
【0025】
まず、セグメントの外周面に防水シートを敷設する敷設装置の全体構成を説明する。
【0026】
図6から図8に示すように、防水シート1の敷設装置2はトンネル掘進機3の後部のテールフレーム4内に配置されており、セグメント5を組み立てる前に、防水シート1を円筒状に形成しておくものである。
【0027】
敷設装置2は、筒状の防水シート受けフレーム6と、支持フレーム7と、新設防水シート固定装置8と、既設防水シート固定装置9、巻立装置10及び接合装置11とによって、その主要部が構成されている。
【0028】
防水シート受けフレーム6は、テールフレーム4の内周面に沿って、その内周面から若干の間隔をあけて配置されると共に、既設防水シート1aと新設防水シート1bが重なる重合部(接合部)25付近から新設防水シート1bの切羽側端部まで延出されている。防水シート受けフレーム6の内径は、組み立てられたセグメント5の外径と略同一となっている。新設される防水シート1bは、この防水シート受けフレーム6に沿って展張され、固定されるために、常に同一径で巻き立てることができる。
【0029】
支持フレーム7は、ドーナツ状のリングフレーム14を介して、防水シート受けフレーム6を内側から支持するための架台である。この架台は、防水シート1を固定するための反力を受ける構成となっている。支持フレーム7は、円筒状の補強フレーム15によって、スライド自在に支持されている。この補強フレーム15は、テールフレーム4の内周面から延びるテールリングフレーム16に連結固定されている。
【0030】
テールリングフレーム16には、移動ジャッキ17が連結されている。この移動ジャッキ17の先端は、支持フレーム7に接続されており、移動ジャッキ17の伸縮によって、支持フレーム7が、トンネル掘進機3の軸方向にスライドするようになっている。なお、補強フレーム15はスライドガイドの役目を備えており、ロッド状のものであってもよい。
【0031】
新設防水シート固定装置8は、防水シート受けフレーム6の内周面に沿って展張した新設防水シート1bを、径方向外側へ押圧するものである。新設防水シート固定装置8は、支持フレーム7の外面に複数個の押えジャッキ18が周方向に所定の間隔で設けられている。押えジャッキ18の先端には、防水シート押え板19が設けられている。押えジャッキ18の両サイドには、押えジャッキ18がローリングするのを防止するローリング防止ガイド21が設けられている(図8中、左側に示したC−C線断面図参照)。防水シート押え板19の押え面には、防水シート1を傷つけないように、高密度ナイロン等の素材が使用されている。
【0032】
押えジャッキ18が伸長することによって、防水シート押え板19が新設防水シート1bを防水シート受けフレーム6に押し付けて、防水シート1の垂れや延びを防止する。なお、新設防水シート固定装置8は、常に防水シート1の均一な巻き立てを確保できるように、新設防水シート1bのほぼ全範囲を押付け固定できるものが好ましい。
【0033】
既設防水シート固定装置9は、既設防水シート1aを防水シート受けフレーム6に押し付けて固定するものである。既設防水シート固定装置9も、新設防水シート固定装置8と同様に、支持フレーム7の外面に、全周に渡って所定間隔をあけて複数個設けられており、押えジャッキ22、防水シート押え板23及びローリング防止ガイド24から構成されている(図8中、右側に示したD−D線断面図参照)。
【0034】
巻立装置10は、リングフレーム14に取り付けられた防水シートロール33から新設防水シート1bを挟持して、防水シート受けフレーム6の内周に沿って回転して、防水シート1を筒状に敷設するものである。巻立装置10は、電動機等の駆動源にによりピニオンや内歯歯車を介して、回転駆動される旋回リング(図示せず)に取り付けられている。
【0035】
接合装置11は、円周状に形成される新設防水シート1bと既設防水シート1aとの円周状重合部25を接合する周方向接合装置11aと、新設防水シート1bの円周方向両端がラップする直線状重合部26を接合する軸方向接合装置11bとから構成されている。
【0036】
周方向接合装置11aは、モータ27によりピニオン28や内歯歯車(図示せず)を介して回転駆動される旋回リング29を備えており、この旋回リング29に、電熱ゴテ等の加熱手段31とその加熱手段31で加熱された防水シート1を押圧する押圧手段32とが設けられて、構成されている。
【0037】
ところで、本発明は、図1から図4に示すように、防水シート1の軸方向の接合を行う接合装置11bが、防水シート1bの重合部26を加熱する加熱手段34と、その加熱手段34で加熱された防水シート1を押圧する押圧手段35と、これら加熱手段34及び押圧手段35を備えた溶着装置36をトンネル掘進機3の軸方向に移動させる軸方向移動手段37と、溶着装置36をトンネル掘進機3の周方向に移動させる周方向移動手段38とを備えたことを特徴とする。
【0038】
この接合装置11bは、トンネル掘進機3の内周に沿って周方向に所定間隔をあけて複数配置されたシールドジャッキ39の間に、配置されるようになっている。
【0039】
溶着装置36には、伸縮ジャッキ41等を介して、加熱手段34及び押圧手段35がトンネル掘進機3の径方向に移動自在に設けられている。本実施の形態では、加熱手段34は、熱風吹付け式が採用されており、図示しない加熱器で熱した熱風をノズル43を介して、重合部26に吹き付けるようになっている。なお、加熱手段として熱コテ等、別の手段を用いることも可能である。
【0040】
ノズル43の熱風吹出し口44に隣接して、押圧手段35を構成する押えローラ45が設けられている。この押えローラ45は、伸縮ジャッキ41を介して、適度な圧力で、防水シート1の重合部26を防水シート受けフレーム6の内周面に向けて押圧しながら回動する。
【0041】
ノズル43及び押えローラ45は、内側となる防水シート1の周方向端部に重なるように配置されており、その端部を確実に溶着するようになっている(図4(b)参照)。
【0042】
押えローラ45は、図5に示すように、球面軸受け53を介して軸支されており、上記防水シート受けフレーム6の内周面に沿ってその軸方向に回動するようになっている。
【0043】
軸方向移動手段37として、溶着装置36の上部に、トンネル掘進機3の軸方向に延びるボールネジ46とガイドロッド(図示せず)が設けられている。ボールネジ46及びガイドロッドは、互いに平行で軸方向に延びて配置され、その両端が支持プレート47に支持されている。その支持プレート47には、チェーン48を介してボールネジ46を回転させるモータ49が取り付けられている。溶接装置36の上部には、ボールネジ46が螺合するネジ穴と、ガイドロッドが貫通する貫通穴を有したブラケット51が取り付けられている。
【0044】
モータ49で、ボールネジ46を回転することによって、溶着装置36が、軸方向に移動する。溶着時の溶着装置36の移動方向は、トンネル掘進機3の後方から前方の切羽側へと進むようになっている。これによって、防水シート1の軸方向の溶着を既設防水シート1a側から端部がフリーな状態の前側に向かって行うこととなり、防水シート1にしわが発生し難くなる。
【0045】
支持プレート47に近接して、この支持プレート47と直交して、トンネル掘進機3の周方向に延びるガイドレール52が設けられている。ガイドレール52は、図9に示した2列の直線状重合部26間の距離より若干長い長さとなっている。ガイドレール52は、支持プレート47から延びるブラケット54を介して支持プレート47を移動自在に支持している。
【0046】
支持フレーム7等の固定側には、支持プレート47を周方向に移動させる伸縮ジャッキ等の移動手段(図示せず)が設けられている。
【0047】
次に、防水シート1の敷設工程に合わせて、上記構成によるトンネル掘進機における防水シートの接合装置の作用を説明する。
【0048】
トンネル掘進機3は、掘削開始状態で、シールドジャッキ39をセグメント5に押し付けた状態としておく。既設防水シート1aを既設防水シート固定装置9で防水シート受けフレーム6の内周面に押し付けて固定し、自重や外力によるしわ、垂れ或いは外力によって円周状の重合部25に影響が及ばないようにしておく。
【0049】
そして、巻立装置10によって、新設防水シート1bを防水シート受けフレーム6の内周面に沿って、既設防水シート1aの縁部に重なるように敷設する。その後、新設防水シート固定装置8によって、防水シート受けフレーム2の内周面に新設防水シート1bを押し付けて固定する。
【0050】
次に、防水シート1の溶着を行う。トンネル掘進機3の掘進に伴って、シールドジャッキ39が伸長するが、その伸長に同調させて移動ジャッキ17を伸長させて、支持フレーム7を所定の接合位置に維持させておく。
【0051】
そして、周方向接合装置11aによって、新設防水シート1bと既設防水シート1aとの円周状重合部25を接合する。
【0052】
このとき、新設防水シート1bと既設防水シート1aは共に固定されているので、その重合部25は、防水シート1の自重やシールド掘進による影響を全く受けずに安定した溶着作業を行うことができる。
【0053】
次に、本発明に係る軸方向接合装置11bによって、新設防水シート1bの円周方向両端がラップしてなる直線状重合部26を接合する。以下、この直線状重合部26の接合について詳しく説明する。
【0054】
軸方向前後に隣接する防水シート1の直線状重合部26は、図9に示すように、互いに重なり合わないように、その周方向の位置をオフセットさせて配置するようになっている。これら直線状重合部26は、重合部26が互いに重なり合わない距離を隔てた2直線上に交互に配置されており、一つ飛びの重合部26が互いに同一線上に配置されるようになっている。
【0055】
まず、周方向移動手段38によって、溶着装置36のノズル43と押えローラ45とが、接合すべき直線状重合部26に位置するように、溶着装置36を移動させる。これと同時に、軸方向移動装置37によって、溶着装置36が直線状重合部26の後端部に位置するように、溶着装置36を移動させておく。
【0056】
そして、溶着装置36を、周方向に固定しつつ、軸方向に沿って前方に移動させる。このとき、ノズル43の熱風吹出し口44からは高温の熱風が吹き出され、新設防水シート1bの直線状重合部26を溶かし、その溶かされた重合部26を押えローラ45で押圧することによって、直線状重合部26の溶着が行われる。
【0057】
押えローラ45は、防水シート1bの重合部26を防水シート受けフレーム6の内周面に押し付けることとなるので、直線状重合部26の溶着部分には、均一に圧力が加えられ、重合部26を確実に溶着することができ、シール性能の向上が達成される。
【0058】
また、押えローラ45は、球面軸受け53を介して軸支されているため、防水シート受けフレーム6の内周面にうねり等があったとしても、その表面に沿って回動することができるので、重合部26の溶着をさらに確実なものとすることができる。
【0059】
さらに、本発明においては、溶着装置36をトンネル掘進機3の周方向に移動させる周方向移動手段38を設けたことによって、一つ飛びにオフセットして、2直線上に交互に配置された重合部26の溶着を一つの溶着装置36で行うことができ、接合装置11が簡素化され、その製造コストを安くすることができる。
【0060】
また、万一、防水シート1bの直線状重合部26の位置が周方向にずれた場合であっても、溶着装置36を重合部26に合わせることができ、シール性能の低下を防止できる。ガイドレール52が、2列の直線状重合部26間の距離よりも若干長く形成されているので、直線状重合部26が正規の位置よりも外側に位置ズレした場合でも、対応することができる。
【0061】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、溶着装置をトンネル掘進機の周方向に移動させる周方向移動手段を設けたことによって、重合部の位置ズレに対応することができ、また、押圧手段である押えローラが重合部を防水シート受けフレームの内周面に押し付けることとなるので、防水シートの周方向端部の直線状重合部を確実に溶着することができるといった優れた効果を発揮する。さらに、2直線上に交互に配置された重合部の溶着を一つの溶着装置で行うことができるので、接合装置が簡素化され、その製造コストを安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトンネル掘進機の防水シートの接合装置の好適な実施の形態を示した平面図である。
【図2】本発明に係るトンネル掘進機の防水シートの接合装置の好適な実施の形態を示した側面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】(a)は図2のB−B線断面図、(b)はノズルを示した側面図である。
【図5】ローラと軸受けを示した断面図である。
【図6】防水シートの敷設装置を示した概略断面図である。
【図7】図6の拡大断面図である。
【図8】図6のC−C線断面図及びD−D線断面図である。
【図9】防水シートの巻き立て状態を示した斜視図である。
【符号の説明】
1 防水シート
3 トンネル掘進機
4 テールフレーム
5 セグメント
6 防水シート受けフレーム
11 接合装置
26 重合部
34 加熱手段
35 押圧手段
36 溶着装置
37 軸方向移動手段
38 周方向移動手段
45 押えローラ
53 球面軸受け
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waterproof sheet joining apparatus in a tunnel excavator that joins an overlapping portion extending in the axial direction of a waterproof sheet wound in the tunnel excavator to be laid on the outer peripheral surface of a segment assembled by the tunnel excavator. is there.
[0002]
[Prior art]
The tunnel excavator obtains a reaction force through a shield jack on a segment assembled in the tunnel, and excavates while cutting a face with a cutter provided at the tip.
[0003]
Generally, the segments are assembled in a cylindrical shape. The segments are divided into predetermined dimensions in the axial direction and the circumferential direction, and are formed into a cylindrical shape by joining the segments.
[0004]
Therefore, a seam is made between the assembled segments, and groundwater enters, so that a water stop seal is provided between the segments to stop the water. However, in actuality, depending on the construction accuracy, there may be a case where an opening or a difference occurs, resulting in water leakage.
[0005]
For this reason, a backing material is provided on the outer peripheral side of the segment to enhance the sealing effect, but complete sealing cannot be performed due to deterioration of the backing material, and subsequent maintenance has been difficult.
[0006]
Therefore, in recent years, a method has been proposed in which a waterproof sheet is wound around the entire outer peripheral surface of the segment, and the segment and the ground are blocked to achieve waterproofing.
[0007]
The above-described waterproof sheet is laid in the following procedure.
[0008]
First, the newly installed waterproof sheet is overlapped with the existing waterproof sheet for the joint allowance, and is expanded in a cylindrical shape along the tail frame and the like. Then, the newly installed waterproof sheet is expanded to a predetermined diameter. The winding length of the newly installed waterproof sheet is adjusted to the winding length of the existing waterproof sheet, and the wrap margin between the newly installed waterproof sheet and the existing waterproof sheet is adjusted to a predetermined width. The joint portion of the waterproof sheet is thermally welded by a welding device.
[0009]
By repeating the above steps, the waterproof sheets are sequentially added and laid on the outer peripheral surface of the segment along with the assembly of the segment and the shield excavation.
[0010]
The above-mentioned waterproof sheet joining (welding) process is performed by wrapping the overlapping part of the newly formed waterproof sheet and the existing waterproof sheet formed in a circumferential shape and the circumferential ends of the newly formed waterproof sheet, and the shaft of the tunnel machine Applied to the overlapping portion formed linearly in the direction.
[0011]
In each of the above-described overlapping portions, the thickness is approximately twice the thickness of the waterproof sheet, but in the portion where the circumferential overlapping portion and the linear overlapping portion overlap, the thickness is the thickness of the waterproof sheet. Is approximately three times greater than
[0012]
By the way, when the linear overlapping portions of the adjacent waterproof sheets are formed on the same line, the two overlapping overlapping portions and the circumferential overlapping portion are overlapped, and the thickness is equal to the thickness of the waterproof sheet. There was a problem that the waterproof sheet was about four times larger and wrinkled.
[0013]
For this reason, as shown in FIG. 9, the circumferential overlapping positions 26 of adjacent waterproof sheets are arranged so as to be offset so that they do not overlap each other.
[0014]
In consideration of the joining work, these linear overlapping portions are alternately arranged on two straight lines separated by a distance that does not overlap each other, and one overlapping overlapping portion is arranged on the same line. It has become so.
[0015]
The conventional joining device for joining the linear overlapping portions has two welding devices respectively positioned on two straight lines in the axial direction of the tunnel machine, and these welding devices are movable in the radial direction. In other words, it is provided so as to be able to move freely in the axial direction while being provided close to and away from the waterproof sheet.
[0016]
When joining one superposed part, the other welding device was kept away from the waterproof sheet, and the whole joining device was moved in the axial direction while welding the superposed part with one welding device. .
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described joining device, since each welding device cannot move in the circumferential direction, when the linear overlapping portion of the waterproof sheet is displaced in the circumferential direction, the end portion of the waterproof sheet cannot be welded, and the sealing performance is deteriorated. There was a problem such as. Further, since two welding apparatuses are required, there is a problem that the manufacturing cost is high.
[0018]
Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and its purpose is to join a waterproof sheet in a tunnel excavator that can reliably weld a linear overlapping portion at a circumferential end of the waterproof sheet. It is to provide the device at a low manufacturing cost.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention relates to a tunnel machine that joins the overlapping portions extending in the axial direction of a waterproof sheet wound in the tunnel machine to be laid on the outer peripheral surface of a segment assembled by the tunnel machine. A waterproof sheet joining apparatus, comprising: a heating unit that heats the overlapping portion of the waterproof sheet; a pressing unit that presses the waterproof sheet heated by the heating unit; and a welding apparatus that includes the heating unit and the pressing unit. An axial movement means for moving in the axial direction of the tunnel machine and a circumferential movement means for moving the welding device in the circumferential direction of the tunnel machine , the pressing means being arranged along the inner circumference of the tail frame A waterproof sheet receiving frame that covers the waterproof sheet wound in a cylindrical shape from the outer periphery, and presses the waterproof sheet from the inner side to the outer side in the radial direction. Characterized in that comprising the e roller.
[0020]
According to the above configuration, by providing the circumferential direction moving means for moving the welding device in the circumferential direction of the tunnel machine, the welding device can be waterproofed even when the linear overlapping portion of the waterproof sheet is displaced in the circumferential direction. It is possible to match the position of the overlap portion, to cope with the positional shift of the overlapped portion, and to prevent deterioration of the sealing performance. In addition, since the pressing roller as the pressing means presses the overlapping portion against the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame, the linear overlapping portion at the circumferential end of the waterproof sheet can be reliably welded. Furthermore, since the overlapping portions of the waterproof sheets on two straight lines can be welded with one welding device, the device is simplified and the manufacturing cost is reduced.
[0022]
Further, it is preferable that the presser roller is supported by a spherical bearing and rotates along the surface of the waterproof sheet receiving frame.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0024]
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of a waterproof sheet joining apparatus for a tunnel machine according to the present invention, and FIG. 2 is a preferred embodiment of a waterproof sheet joining apparatus for a tunnel machine according to the present invention. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 2, and a side view showing the nozzle, and FIG. 5 is a sectional view showing the press roller and the bearing. 6 is a schematic cross-sectional view showing a waterproof sheet laying device, FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of FIG. 6, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along lines CC and DD of FIG. It is the perspective view which showed the winding-up state.
[0025]
First, the overall configuration of a laying apparatus for laying a waterproof sheet on the outer peripheral surface of a segment will be described.
[0026]
As shown in FIGS. 6 to 8, the laying device 2 for the waterproof sheet 1 is disposed in the tail frame 4 at the rear of the tunnel digging machine 3, and before the segment 5 is assembled, the waterproof sheet 1 is formed in a cylindrical shape. It is something to keep.
[0027]
The laying device 2 includes a cylindrical waterproof sheet receiving frame 6, a support frame 7, a new waterproof sheet fixing device 8, an existing waterproof sheet fixing device 9, a winding device 10, and a joining device 11. It is configured.
[0028]
The waterproof sheet receiving frame 6 is arranged along the inner peripheral surface of the tail frame 4 with a slight gap from the inner peripheral surface, and a superposed portion (joint portion) where the existing waterproof sheet 1a and the newly installed waterproof sheet 1b overlap. ) It extends from the vicinity of 25 to the face side end of the newly-installed waterproof sheet 1b. The inner diameter of the waterproof sheet receiving frame 6 is substantially the same as the outer diameter of the assembled segment 5. Since the newly installed waterproof sheet 1b is stretched and fixed along the waterproof sheet receiving frame 6, it can always be wound up with the same diameter.
[0029]
The support frame 7 is a pedestal for supporting the waterproof sheet receiving frame 6 from the inside via a donut-shaped ring frame 14. This gantry is configured to receive a reaction force for fixing the waterproof sheet 1. The support frame 7 is slidably supported by a cylindrical reinforcing frame 15. The reinforcing frame 15 is connected and fixed to a tail ring frame 16 extending from the inner peripheral surface of the tail frame 4.
[0030]
A moving jack 17 is connected to the tail ring frame 16. The distal end of the movable jack 17 is connected to the support frame 7, and the support frame 7 slides in the axial direction of the tunnel excavator 3 by the expansion and contraction of the movable jack 17. The reinforcing frame 15 has a role of a slide guide and may be rod-shaped.
[0031]
The newly installed waterproof sheet fixing device 8 presses the newly installed waterproof sheet 1b extended along the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 6 radially outward. In the newly installed waterproof sheet fixing device 8, a plurality of presser jacks 18 are provided on the outer surface of the support frame 7 at predetermined intervals in the circumferential direction. A waterproof sheet presser plate 19 is provided at the tip of the presser jack 18. Rolling prevention guides 21 for preventing the presser jack 18 from rolling are provided on both sides of the presser jack 18 (see a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 8). A material such as high-density nylon is used for the holding surface of the waterproof sheet holding plate 19 so as not to damage the waterproof sheet 1.
[0032]
As the presser jack 18 extends, the waterproof sheet pressing plate 19 presses the newly installed waterproof sheet 1b against the waterproof sheet receiving frame 6 to prevent the waterproof sheet 1 from dripping or extending. The newly installed waterproof sheet fixing device 8 is preferably capable of pressing and fixing almost the entire range of the newly installed waterproof sheet 1b so as to always ensure uniform winding of the waterproof sheet 1.
[0033]
The existing waterproof sheet fixing device 9 presses and fixes the existing waterproof sheet 1a to the waterproof sheet receiving frame 6. Similarly to the newly installed waterproof sheet fixing device 8, the existing waterproof sheet fixing device 9 is also provided in plural on the outer surface of the support frame 7 at predetermined intervals over the entire circumference, and includes a press jack 22, a waterproof sheet press plate. 23 and a rolling prevention guide 24 (refer to the cross-sectional view along the line DD shown on the right side in FIG. 8).
[0034]
The winding device 10 sandwiches the newly installed waterproof sheet 1b from the waterproof sheet roll 33 attached to the ring frame 14, rotates along the inner periphery of the waterproof sheet receiving frame 6, and lays the waterproof sheet 1 in a cylindrical shape. To do. The winding device 10 is attached to a turning ring (not shown) that is rotationally driven by a drive source such as an electric motor via a pinion and an internal gear.
[0035]
The joining device 11 includes a circumferential joining device 11a that joins the circumferential overlapping portion 25 of the newly installed waterproof sheet 1b and the existing waterproof sheet 1a formed in a circumferential shape, and both ends in the circumferential direction of the newly installed waterproof sheet 1b are wrapped. And an axial joining device 11b for joining the linear overlapping portions 26.
[0036]
The circumferential joining device 11a includes a turning ring 29 that is rotationally driven by a motor 27 via a pinion 28 and an internal gear (not shown). The turning ring 29 includes a heating means 31 such as an electric heating iron and the like. A pressing means 32 for pressing the waterproof sheet 1 heated by the heating means 31 is provided and configured.
[0037]
Incidentally, in the present invention, as shown in FIGS. 1 to 4, the joining device 11b for joining the waterproof sheet 1 in the axial direction heats the overlapping portion 26 of the waterproof sheet 1b, and the heating means 34. A pressing means 35 for pressing the waterproof sheet 1 heated by the above, an axial movement means 37 for moving the welding means 36 provided with the heating means 34 and the pressing means 35 in the axial direction of the tunnel machine 3, and a welding apparatus 36. Is provided with a circumferential movement means 38 for moving the machine in the circumferential direction of the tunnel excavator 3.
[0038]
The joining devices 11b are arranged between a plurality of shield jacks 39 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction along the inner circumference of the tunnel excavator 3.
[0039]
The welding device 36 is provided with a heating means 34 and a pressing means 35 movably in the radial direction of the tunnel excavator 3 via an extension jack 41 or the like. In the present embodiment, the heating means 34 employs a hot air blowing type, and hot air heated by a heater (not shown) is blown to the superposition unit 26 via the nozzle 43. It should be noted that other means such as a thermal iron may be used as the heating means.
[0040]
A pressing roller 45 constituting the pressing means 35 is provided adjacent to the hot air outlet 44 of the nozzle 43. The presser roller 45 rotates while pressing the overlapping portion 26 of the waterproof sheet 1 toward the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 6 through the telescopic jack 41 with an appropriate pressure.
[0041]
The nozzle 43 and the presser roller 45 are arranged so as to overlap with the end portion in the circumferential direction of the waterproof sheet 1 on the inner side, and the end portions are reliably welded (see FIG. 4B).
[0042]
As shown in FIG. 5, the pressing roller 45 is pivotally supported via a spherical bearing 53, and rotates in the axial direction along the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 6.
[0043]
As the axial movement means 37, a ball screw 46 and a guide rod (not shown) extending in the axial direction of the tunnel excavator 3 are provided on the upper part of the welding device 36. The ball screw 46 and the guide rod are arranged parallel to each other and extending in the axial direction, and both ends thereof are supported by the support plate 47. A motor 49 that rotates the ball screw 46 via a chain 48 is attached to the support plate 47. A bracket 51 having a screw hole into which the ball screw 46 is screwed and a through hole through which the guide rod passes is attached to the upper portion of the welding device 36.
[0044]
By rotating the ball screw 46 by the motor 49, the welding device 36 moves in the axial direction. The direction of movement of the welding device 36 during welding proceeds from the rear of the tunnel excavator 3 to the front face side. As a result, the waterproof sheet 1 is welded in the axial direction from the existing waterproof sheet 1a toward the front side where the end is free, and the waterproof sheet 1 is less likely to be wrinkled.
[0045]
In the vicinity of the support plate 47, a guide rail 52 extending in the circumferential direction of the tunneling machine 3 is provided orthogonal to the support plate 47. The guide rail 52 has a length slightly longer than the distance between the two rows of linear overlapping portions 26 shown in FIG. The guide rail 52 movably supports the support plate 47 via a bracket 54 extending from the support plate 47.
[0046]
On the fixed side of the support frame 7 or the like, a moving means (not shown) such as an expansion / contraction jack for moving the support plate 47 in the circumferential direction is provided.
[0047]
Next, according to the laying process of the waterproof sheet 1, the operation of the waterproof sheet joining apparatus in the tunnel digging machine having the above configuration will be described.
[0048]
The tunnel excavator 3 keeps the shield jack 39 pressed against the segment 5 in the excavation start state. The existing waterproof sheet 1a is pressed and fixed to the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 6 by the existing waterproof sheet fixing device 9 so that the circumferential overlapping portion 25 is not affected by wrinkles, sagging or external force due to its own weight or external force. Keep it.
[0049]
Then, the newly installed waterproof sheet 1b is laid along the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 6 by the winding device 10 so as to overlap the edge of the existing waterproof sheet 1a. Thereafter, the new waterproof sheet 1 b is pressed and fixed to the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 2 by the new waterproof sheet fixing device 8.
[0050]
Next, the waterproof sheet 1 is welded. As the tunnel excavator 3 digs up, the shield jack 39 extends. In synchronization with the extension, the moving jack 17 is extended to maintain the support frame 7 at a predetermined joining position.
[0051]
And the circumferential superposition | polymerization part 25 of the newly installed waterproof sheet 1b and the existing waterproof sheet 1a is joined by the circumferential direction joining apparatus 11a.
[0052]
At this time, since the newly installed waterproof sheet 1b and the existing waterproof sheet 1a are fixed together, the overlapping portion 25 can perform a stable welding operation without being affected at all by the weight of the waterproof sheet 1 or by shield digging. .
[0053]
Next, the linear overlapping portion 26 formed by wrapping both ends in the circumferential direction of the newly installed waterproof sheet 1b is joined by the axial joining device 11b according to the present invention. Hereinafter, the joining of the linear overlapping portion 26 will be described in detail.
[0054]
As shown in FIG. 9, the linear overlapping portions 26 of the waterproof sheets 1 adjacent to each other in the axial direction are arranged with their circumferential positions offset so as not to overlap each other. These linear overlapping portions 26 are alternately arranged on two straight lines separated by a distance where the overlapping portions 26 do not overlap each other, and one overlapping overlapping portion 26 is arranged on the same line. Yes.
[0055]
First, the welding device 36 is moved by the circumferential movement means 38 so that the nozzle 43 and the pressing roller 45 of the welding device 36 are positioned in the linear overlapping portion 26 to be joined. At the same time, the welding device 36 is moved by the axial movement device 37 so that the welding device 36 is positioned at the rear end of the linear overlapping portion 26.
[0056]
And the welding apparatus 36 is moved ahead along an axial direction, fixing to the circumferential direction. At this time, hot hot air is blown from the hot air outlet 44 of the nozzle 43 to melt the linear overlapping portion 26 of the newly-installed waterproof sheet 1b and press the melted overlapping portion 26 with the pressing roller 45 to form a straight line. The polymerized portion 26 is welded.
[0057]
Since the pressing roller 45 presses the overlapping portion 26 of the waterproof sheet 1 b against the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 6, pressure is uniformly applied to the welded portion of the linear overlapping portion 26, and the overlapping portion 26. Can be reliably welded, and an improvement in sealing performance is achieved.
[0058]
Further, since the pressing roller 45 is pivotally supported via the spherical bearing 53, even if the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame 6 has a wave or the like, it can be rotated along the surface. Further, the welding of the overlapping portion 26 can be further ensured.
[0059]
Further, in the present invention, by providing the circumferential direction moving means 38 for moving the welding device 36 in the circumferential direction of the tunnel machine 3, the superposition is alternately offset on the two straight lines. The welding of the part 26 can be performed by one welding apparatus 36, the joining apparatus 11 is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0060]
Moreover, even if the position of the linear overlapping portion 26 of the waterproof sheet 1b is shifted in the circumferential direction, the welding device 36 can be aligned with the overlapping portion 26, and the deterioration of the sealing performance can be prevented. Since the guide rail 52 is formed slightly longer than the distance between the two linear overlapping portions 26, it is possible to cope with the case where the linear overlapping portion 26 is displaced outside the normal position. .
[0061]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, by providing the circumferential direction moving means for moving the welding apparatus in the circumferential direction of the tunnel machine, it is possible to cope with the positional deviation of the overlapping portion, and the pressing roller as the pressing means Since the superposed portion is pressed against the inner peripheral surface of the waterproof sheet receiving frame, an excellent effect that the linear superposed portion at the circumferential end of the waterproof sheet can be surely welded is exhibited. Further, since the overlapping portions arranged alternately on the two straight lines can be welded by one welding device, the joining device is simplified and the manufacturing cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of a waterproof sheet joining apparatus for a tunnel machine according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a preferred embodiment of a waterproof sheet joining apparatus for a tunnel machine according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4A is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2, and FIG. 4B is a side view showing the nozzle.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a roller and a bearing.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a waterproof sheet laying device.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of FIG.
8 is a cross-sectional view taken along a line CC and a cross-sectional view taken along a line DD in FIG. 6;
FIG. 9 is a perspective view showing a wound state of the waterproof sheet.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waterproof sheet 3 Tunnel machine 4 Tail frame 5 Segment 6 Waterproof sheet receiving frame 11 Joining device 26 Superposition part 34 Heating means 35 Pressing means 36 Welding apparatus 37 Axial direction moving means 38 Circumferential direction moving means 45 Pressing roller 53 Spherical bearing

Claims (2)

トンネル掘進機で組み立てられるセグメントの外周面に敷設すべくトンネル掘進機内で巻き立てられた防水シートの軸方向に延びる重合部を接合するトンネル掘進機における防水シートの接合装置であって、上記防水シートの重合部を加熱する加熱手段と、その加熱手段で加熱された防水シートを押圧する押圧手段と、これら加熱手段及び押圧手段を備えた溶着装置をトンネル掘進機の軸方向に移動させる軸方向移動手段と、上記溶着装置をトンネル掘進機の周方向に移動させる周方向移動手段とを備え、上記押圧手段が、テールフレームの内周に沿って配置され円筒状に巻き立てられた上記防水シートをその外周から覆う防水シート受けフレームと、防水シートをその内側から径方向外側に押圧する押えローラとからなることを特徴とするトンネル掘進機における防水シートの接合装置。A waterproof sheet joining apparatus in a tunnel machine for joining an overlapping portion extending in the axial direction of a waterproof sheet wound in the tunnel machine to be laid on the outer peripheral surface of a segment assembled by the tunnel machine, the waterproof sheet A heating means for heating the superposed portion, a pressing means for pressing the waterproof sheet heated by the heating means, and an axial movement for moving the welding device provided with the heating means and the pressing means in the axial direction of the tunnel machine Means and a circumferential direction moving means for moving the welding device in the circumferential direction of the tunnel machine, and the pressing means is disposed along the inner periphery of the tail frame and winds the waterproof sheet wound up in a cylindrical shape. to a tarpaulin support frame covering the outer periphery thereof, characterized by comprising a waterproof sheet and a pressing roller for pressing from the inside outward in the radial direction Bonding apparatus of the waterproof sheet in tunnel excavator. 上記押えローラが、球面軸受けを介して軸支され上記防水シート受けフレームの表面に沿って回動する請求項1記載のトンネル掘進機における防水シートの接合装置。The apparatus for joining waterproof sheets in a tunnel machine according to claim 1 , wherein the pressing roller is supported by a spherical bearing and rotates along the surface of the waterproof sheet receiving frame .
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