JP4010653B2 - Sliding erector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非円形シールド掘進機においてセグメントを組み立てるためのスライド式エレクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シールド掘進機においては、断面円形のトンネルしか掘削することができなかったが、近年、偏芯多軸シールド掘進機が提案されており、この非円形に対応可能なシールド掘進機が、種々提案されている。
【0003】
従来、セグメントを組み立てるエレクタは、断面円形であれば、シールドフレーム内のエレクタリングを回転させるだけでよいが、非円形断面の場合には、単にエレクタを回転させてもセグメントの組立は行えない。そこで、エレクタ先端の把持フレームの伸縮量を増大させて対応することが提案されている(土木技術,1995,10月号,69頁,異形断面エレクタ)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非円形断面で、短辺と長辺の長さが大きく異なる場合、長辺側のセグメント組立位置まで伸縮させると、その伸縮量が長くなり、実際にエレクタを装備することが困難となる。
【0005】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、非円形断面においてもセグメントを良好に組み立てできるスライド式エレクタを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の発明は、非円形シールドフレーム内に方形の結合フレームを断面方向でスライド自在に設け、その結合フレーム内に、セグメントを組み立てるエレクタを回転自在に設けたスライド式エレクタにおいて、シールドフレームの上下には、結合フレームをスライド自在に支持するスライド板が設けられ、シールドフレームの左右には、結合フレームを摺動させるスライドジャッキが設けられ、上記結合フレーム内に、回転フレームを回転自在に設け、該回転フレームに、その回転フレームから水平に延びた支持部材を設け、その支持部材に案内ロッドにて径方向に移動自在に基部を設け、その基部に、セグメントを把持する把持部を、ピンにて揺動自在に設け、支持部材に基部を伸縮移動させる伸縮シリンダを設け、基部に、上記把持部を傾動させる傾動シリンダを設けたスライド式エレクタである。
【0007】
請求項2の発明は、回転フレームは、その外周が、結合フレームに設けた支持ローラで回転自在に支持される請求項1記載のスライド式エレクタである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0010】
図1は、本発明のスライド式エレクタが適用される偏芯多軸シールド掘進機の全体図を示し、図2はその右側面を示したものである。
【0011】
シールドフレーム10は、中折れ式で、前胴11と後胴12とからなり、その間に中折れジャッキ13と中折れシール14が設けられる。
【0012】
シールドフレーム10は、矩形,弓状矩形、楕円形、馬蹄形等の非円形断面に、例えば、図2に示したように四隅に丸みを持たせた断面長方形状に形成され、そのカッター室15の前方に偏芯回転運動するカッター16が設けられる。
【0013】
カッター16は、長方形状のフレーム17に多数のカッタビット18が取り付けられて形成され、フレーム17に設けた多芯軸19が、それぞれカッター室15内の回転体20に偏芯して取り付けられ、各回転体20がシールドフレーム10内に設けた回転駆動手段21により回転されるようになっている。
【0014】
シールドフレーム10内には、カッター室15内の土砂を取り込む一次スクリューコンベア22が設けられ、そのスクリューコンベア22に二次スクリューコンベア23が接続される。
【0015】
シールドフレーム10の前胴11には、構築したセグメントSを押圧してシールドフレーム10を掘進させるシールドジャッキ24が設けられる。
【0016】
シールドフレーム10の後胴12の前端には、図3、図4に示すように、方形の結合フレーム25が断面方向でスライド自在に設けられる。
【0017】
すなわち、後胴12の左右上下には、結合フレーム25の上下両側部に接して結合フレーム25を幅方向にスライド自在に支持するスライド板26a,26b,26c,26dが設けられ、後胴12の左右には、結合フレーム25を摺動させるスライドジャッキ27a,27bが設けられる。スライド板26a,26b,26c,26dの外側端は、結合フレーム25の隅部の曲率に合わせて曲げられて結合フレーム25の移動範囲を規制できるようになっている。
【0018】
結合フレーム25内の四隅には支持ローラ28が設けられ、その支持ローラ28にてエレクタ30の回転フレーム31が回転自在に支持される。この回転フレーム31の中心には、2次スクリューコンベア23が挿通するように設けられる。
【0019】
図5〜図7に示すようにエレクタ30は、セグメントSを把持して組み立てるエレクタ本体32と、そのエレクタ本体32を支持部材33を介して支持し、支持ローラ28で回転自在に支持される回転フレーム31とから構成される。
【0020】
このエレクタ本体32を、更に詳しく説明する。
【0021】
回転フレーム31から水平に延びた支持部材33には、一対の案内ロッド34にて移動自在に基部35が設けられ、その基部35にピン36にて把持部37が揺動自在に設けられる。支持部材33には、基部35を、伸縮移動させる一対の伸縮シリンダ38が設けられ、基部35には、把持部37を傾動させる傾動シリンダ39が設けられる。
【0022】
把持部37は、詳細は省略するが、摺動ジャッキ、引き込みジャッキ、引き上げジャッキなど、把持したセグメントSを組立の際に、その組み付け位置を微調整するための組付位置調整手段40が設けられる。
【0023】
なお、図1,図2において、41は、カッター16に設けた土砂の練り混ぜ翼、42はカッター室15に設けたマンホール、43はテールシールである。
【0024】
次に本発明の作用を述べる。
【0025】
先ず、掘進時、回転駆動手段21より回転体20が回転され、その各回転体20に偏芯して設けられた多芯軸19が偏芯回転することでカッター16が、所定の半径で偏芯回転して地山を掘削し、取り込まれた土砂がカッター室15より、一次スクリューコンベア22,二次スクリューコンベア23により搬出される。
【0026】
この掘進中、推進ジャッキ24がシールドフレーム10を推進させ、所定長さ掘進したならば、セグメントSを組み立てて行く。
【0027】
このセグメントSの組立は、本発明のスライド式エレクタによって行う。
【0028】
先ず、結合フレーム25は、図3に示すようにシールドフレーム10の中心位置から、例えば左側のスライドジャッキ27bを伸張し、右側のスライドジャッキ27aを縮退させることで、図4に示すように図で見て右側に移動することで、その右側のセグメントSの組立を行い、左側に移動することで、左側のセグメントSの組立を行う。
【0029】
また、エレクタ30の回転フレーム31は、結合フレーム25内で支持ローラ28に支持されて回転することで、エレクタ本体32が回転し、その把持部36が回転フレーム31と共に回転する。この際、図3に示すように旋回中心Oよりもっとも近い支持部材33の回転軌跡Cは、二次スクリューコンベア23の径より十分大きくしておき、図4に示すように結合フレーム25が右方向に移動しても、二次スクリューコンベア23に当たらないで回転できるようになっている。
【0030】
セグメントSの組立は、搬送されるセグメントSの受取位置にエレクタ30を待機させ、その位置でセグメントSを受け取って把持した後、結合フレーム25をスライドさせると共に回転フレーム31を回転させて組み付ける位置まで移動した後、伸縮シリンダ38と傾動シリンダ39を伸張させ、かつ位置調整手段40で組み付け位置を微調整して組み立てる。
【0031】
このエレクタ30による組立手順を図8〜図15により説明する。
【0032】
図8〜図15は、組み立てるセグメントS順に、エレクタ30の受取位置P0 から組立位置P1〜P8までの動きを示したものである。
【0033】
図8に示すように、受取位置P0でセグメントS1を受け取って把持した後、組立位置P1までエレクタ30をスライドさせると共に回転させてセグメントS1を移動した後、伸縮シリンダ38と傾動シリンダ39を伸張させて姿勢を調整し、かつ位置調整手段40で位置合わせして、その位置の既設セグメントS1とボルトで連結して組み立てる。
【0034】
このスライドと回転の際には、セグメントS1は、図9に示したセグメントS2の組立位置P2を通るが、セグメントS2は未だ組み立ていないため、障害となることはない。
【0035】
図9に示すように、セグメントS2を受取位置P0で受け取り、組立位置P2まで移動して組み立て、同様に図10に示すように、セグメントS3を受取位置P0で受け取り、組立位置P3まで移動して組み立てる。
【0036】
以下同様に、図11〜図14に示すようにセグメントS4〜S7をそれぞれ受取位置P0で受け取って順次左右交互に組立位置P4〜P7まで移動してセグメントS4〜S7を組み立て、最後に図15に示すように中央上部のセグメントS8を受取位置P0で受け取り、これを図示のようにエレクタ30を旋回しながら組立位置P8まで移動して組み立てる。
【0037】
このエレクタ30による移動の際には、結合フレーム25のスライドと回転フレーム31の回転により把持したセグメントSを組立位置P1〜P8に移動して行い、セグメントS1〜S8は、シールドフレーム10の外周形状に応じてその分割形状を決定する。この際、コーナのセグメントS1,S3,S6,S7の内、対角に位置するセグメントS1,S7を同じ形状とし、他方の対角に位置するセグメントS3,S6は同じ形状とするが、一方の対角のセグメントS1,S7とは別形状とし、掘進方向に組み立てる際に、その左右を逆にして千鳥状に組み立てて行く。
【0038】
またシールドフレーム10の中央には、二次スクリューコンベア23が位置しスペースが狭いため、上述したコーナのセグメントS1,S3,S6,S7は、スライド,回転移動時に障害にならない形状と寸法に形成しておく。
【0039】
以上において、結合フレーム25を幅方向にスライド自在に設けることで長辺側のセグメントの組立が可能となる。
【0040】
尚、上述の実施の形態においては、シールド掘進機を多芯多軸の例で説明したが、多芯多軸でなくとも非円形に対応できる掘進機であればいずれにも適用できる。
【0041】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、エレクタをシールドフレームに対してスライド自在な結合フレームに回転自在に設け、回転フレームから水平に延びた支持部材に案内ロッドにて径方向に移動自在に基部を設け、その基部に、セグメントを把持する把持部を、ピンにて揺動自在に設け、支持部材に基部を伸縮移動させる伸縮シリンダを設け、基部に、上記把持部を傾動させる傾動シリンダを設けたことで、セグメントの姿勢を調整しつつ非円形断面のセグメント組立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図2】図1の左側面図である。
【図3】本発明の要部を示す断面図である。
【図4】図3においてエレクタをスライドした状態を示す図である。
【図5】本発明において、エレクタの要部を示す図である。
【図6】図5の右側面図である。
【図7】図5の平面図である。
【図8】本発明において、セグメントS1を組立る状態を示す図である。
【図9】本発明において、セグメントS2を組立る状態を示す図である。
【図10】本発明において、セグメントS3を組立る状態を示す図である。
【図11】本発明において、セグメントS4を組立る状態を示す図である。
【図12】本発明において、セグメントS5を組立る状態を示す図である。
【図13】本発明において、セグメントS6を組立る状態を示す図である。
【図14】本発明において、セグメントS7を組立る状態を示す図である。
【図15】本発明において、セグメントS8を組立る状態を示す図である。
【符号の説明】
10 非円形シールドフレーム
25 結合フレーム
30 エレクタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sliding erector for assembling segments in a non-circular shield machine.
[0002]
[Prior art]
In shield machines, only tunnels with a circular cross-section could be excavated, but recently, eccentric multi-axis shield machines have been proposed, and various shield machines that can handle this non-circular shape have been proposed. ing.
[0003]
Conventionally, if an erector for assembling a segment has a circular cross section, it is only necessary to rotate the erector ring in the shield frame. However, in the case of a non-circular cross section, the segment cannot be assembled by simply rotating the erector. Thus, it has been proposed to increase the amount of expansion and contraction of the grip frame at the tip of the erector (Civil Engineering, 1995, October issue, page 69, modified cross-section erector).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the lengths of the short side and the long side are significantly different in a non-circular cross section, the amount of expansion / contraction will become long if it is expanded / contracted to the segment assembly position on the long side, making it difficult to actually equip the erector. .
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a slide-type erector that can assemble segments well even in a non-circular cross section.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
[0007]
The invention according to
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 shows an overall view of an eccentric multi-axis shield machine to which a slide type erector of the present invention is applied, and FIG. 2 shows its right side.
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
In the
[0015]
The
[0016]
As shown in FIGS. 3 and 4, a
[0017]
That is,
[0018]
[0019]
As shown in FIGS. 5 to 7, the
[0020]
The erector
[0021]
A
[0022]
Although details are omitted, the gripping
[0023]
In FIGS. 1 and 2,
[0024]
Next, the operation of the present invention will be described.
[0025]
First, at the time of excavation, the
[0026]
During this excavation, if the
[0027]
The assembly of the segment S is performed by the slide type erector of the present invention.
[0028]
First, as shown in FIG. 4, the
[0029]
Further, the rotating
[0030]
In assembling the segment S, the
[0031]
The assembling procedure by the
[0032]
FIGS. 8 to 15 show the movement of the
[0033]
As shown in FIG. 8, after receiving and holding the segment S1 at the receiving position P0, the
[0034]
During the slide and rotation, the segment S1 passes through the assembly position P2 of the segment S2 shown in FIG. 9, but the segment S2 has not been assembled yet, so there is no obstacle.
[0035]
As shown in FIG. 9, the segment S2 is received at the receiving position P0, moved to the assembly position P2, and assembled. Similarly, as shown in FIG. 10, the segment S3 is received at the receiving position P0 and moved to the assembly position P3. assemble.
[0036]
Similarly, as shown in FIGS. 11 to 14, the segments S4 to S7 are respectively received at the receiving position P0 and sequentially moved to the assembly positions P4 to P7 alternately to the left and right to assemble the segments S4 to S7. As shown in the drawing, the upper center segment S8 is received at the receiving position P0, and this is moved and assembled to the assembly position P8 while turning the
[0037]
At the time of movement by the
[0038]
In addition, since the
[0039]
In the above, the long side segment can be assembled by providing the
[0040]
In the above-described embodiment, the shield machine has been described as an example of a multi-core multi-axis. However, the shield machine can be applied to any machine that can handle a non-circular shape without using a multi-core multi-axis.
[0041]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the erector is rotatably provided on the coupling frame that is slidable with respect to the shield frame, the support member that extends horizontally from the rotary frame is provided with a base that is movable in the radial direction by the guide rod, The base is provided with a gripping part for gripping the segment by a pin, a telescopic cylinder for extending and retracting the base on the support member, and a tilting cylinder for tilting the gripping part on the base. Thus, it is possible to assemble a segment having a non-circular cross section while adjusting the posture of the segment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a left side view of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of the present invention.
4 is a view showing a state where an erector is slid in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a main part of an erector in the present invention.
6 is a right side view of FIG. 5. FIG.
7 is a plan view of FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a state in which a segment S1 is assembled in the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a state in which a segment S2 is assembled in the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a state in which a segment S3 is assembled in the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a state in which a segment S4 is assembled in the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a state in which a segment S5 is assembled in the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a state in which a segment S6 is assembled in the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a state in which a segment S7 is assembled in the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a state in which a segment S8 is assembled in the present invention.
[Explanation of symbols]
10
Claims (2)
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