JP4401398B2 - Segment assembly equipment - Google Patents
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Description
本発明は、既設トンネル内に搬入されたセグメントをトンネル内壁面に組み付けるセグメント組立装置に関するものである。 The present invention relates to a segment assembling apparatus for assembling a segment carried into an existing tunnel to a tunnel inner wall surface.
従来、大断面矩形トンネルは開削工法によって行われてきたが、開削工法では都市部における施工が困難であることから最近では非開削で施工できるいわゆるMMST(Multi−Micro Shield Tunnel)工法が行われている。MMST工法とは、トンネル外殻部を複数の小断面シールドにより先行掘削し、それらを相互に連結し、外殻部躯体を構築した後、内部土砂を掘削して大断面トンネルとする工法である。 Conventionally, large cross-section rectangular tunnels have been carried out by the open-cut method, but the so-called MMST (Multi-Micro Shield Tunnel) method, which can be constructed without open cuts, has recently been carried out because it is difficult to perform construction in urban areas. Yes. The MMST method is a method of excavating the tunnel outer shell part with a plurality of small cross-section shields, connecting them together, constructing the outer shell body, and then excavating the internal soil to make a large cross-section tunnel. .
図28はMMST工法の施工手順の説明図である。以下、図28に基づいてMMST工法を概説する。
立坑を構築後、単体シールド機を掘進し、トンネル躯体となる外殻部を構成する単体トンネル100〜103を構築する(図28(a))。隣接する単体トンネルの施工完了後、MMST鋼殻の一部を撤去して単体トンネル間接続部105a、105b、105cを施工する(図28(b))。さらに、単体トンネル間接続部105d、105e、105fを施工し、その後鋼殻内にコンクリート107を打設して外殻部の躯体を構築する(図28(c))。外殻部の躯体が完成した後に通常の掘削機械により内部土砂を掘削する(図28(d))。内壁110、中床版111及び隔壁112などの内部部材を構築し、MMSTトンネルを完成する(図28(e))。
FIG. 28 is an explanatory diagram of the construction procedure of the MMST method. Hereinafter, the MMST method will be outlined based on FIG.
After constructing the vertical shaft, a single shield machine is dug to construct
上記のようなMMSTトンネルの単体トンネルの構築には、扁平な矩形断面のシールド掘進機が用いられる。また、単体トンネルの内壁を構築するセグメントとしては、例えば図29に示すような、A、B1、B2、C、D1、D2の6個の主桁とE、Fの2個の中柱からなるものが知られている。 For the construction of a single MMST tunnel as described above, a shield machine with a flat rectangular cross section is used. In addition, as a segment for constructing the inner wall of a single tunnel, for example, as shown in FIG. 29, it consists of six main girders A, B1, B2, C, D1, D2, and two central pillars E, F. Things are known.
単体トンネルを構築する際には、既設トンネル内にセグメントを搬入して、それを図29に示すような矩形状に組み立てるという作業が必要である。そして、この組立装置として例えば特開平10−18792号公報に開示されたセグメントの搬送装置、供給装置及び組立装置がある。 When constructing a single tunnel, it is necessary to carry a segment into an existing tunnel and assemble it into a rectangular shape as shown in FIG. Examples of the assembling apparatus include a segment conveying apparatus, a supplying apparatus, and an assembling apparatus disclosed in JP-A-10-18792.
同公報に示されたセグメントの搬送装置は、セグメントをトンネル長手方向に沿って立てた状態で支持しつつ走行移動する移送手段をトンネル幅方向に複列に設けたものである。
また、セグメントの供給装置は、搬送されてきたセグメントをトンネル長手方向に沿って立てた状態で把持する把持手段と、この把持手段をトンネル高さ方向に沿った軸回りに回動させ、上記セグメントをトンネル幅方向に沿って立てた状態とする回動手段とを備えたものである。
また、セグメントの組立装置は、供給されたセグメントをトンネル幅方向に沿って立てた状態で把持する把持手段と、この把持手段をトンネル幅方向に沿った軸回りに回動させ、上記セグメントを横にする回動手段とを備えたものである。
The segment conveying apparatus disclosed in the publication is provided with transfer means for moving in a double row in the tunnel width direction while supporting the segments while standing in the longitudinal direction of the tunnel.
In addition, the segment supply device grips the transported segment in a standing state along the longitudinal direction of the tunnel, and rotates the gripping means around an axis along the height direction of the tunnel. And a turning means for bringing the wing up along the tunnel width direction.
The segment assembling apparatus also includes a gripping means for gripping the supplied segment in a standing state along the tunnel width direction, and rotating the gripping means about an axis along the tunnel width direction so that the segment is laterally moved. And turning means.
そして、上記の搬送装置によれば、小スペースでの搬送を高効率で行うことができ、また供給装置によれば搬送されてきたセグメントを狭い場所でもスムーズに供給することができ、さらに組立装置によれば供給されたセグメントを狭い場所でも好適に姿勢変更して組み立てることができる、としている。 And according to said conveying apparatus, the conveyance in a small space can be performed with high efficiency, and according to the supply apparatus, the segment conveyed can be smoothly supplied also in a narrow place, and also an assembly apparatus According to the above, the supplied segments can be assembled by changing the posture suitably even in a narrow place.
図30はMMSTトンネルに作用する曲げモーメントの分布図である。この図30に示すようにMMSTトンネルでは、各辺の中央部に最も大きな曲げモーメントが作用する。したがって、単体トンネルを構成するセグメントはその長辺を分割せずに一体としておくことがモーメントに対する抵抗力の点からは望ましい。 FIG. 30 is a distribution diagram of bending moment acting on the MMST tunnel. As shown in FIG. 30, in the MMST tunnel, the largest bending moment acts on the center of each side. Therefore, it is desirable from the point of resistance to moment that the segments constituting the single tunnel are integrated without dividing the long side.
しかしながら、狭い空間での組立の都合から実際には図29に示すように、長辺が分割されているのが現状である。そのため、長辺で分割されたセグメントを多数のボルトでしっかりと連結する必要があり、手間とコストがかかるという問題があった。
そこで、長辺を分割しないセグメントを使用することが考えられるが、扁平の長方形という狭い空間で、長辺を分割しないセグメントをハンドリングして組み立てる技術がないため、このようなセグメントが実用化されていないのが現状である。
However, the actual situation is that the long sides are actually divided as shown in FIG. 29 for the convenience of assembly in a narrow space. Therefore, it is necessary to firmly connect the segments divided by the long side with a large number of bolts, and there is a problem that it takes time and cost.
Therefore, it is conceivable to use segments that do not divide long sides, but there is no technology to handle and assemble segments that do not divide long sides in a narrow space called a flat rectangle, so such segments have been put to practical use. There is no current situation.
なお、上記の従来のセグメントの搬送、供給及び組立装置も図29に示すように長辺を2分割したものを対象としており、これをそのまま長辺が分割されていないセグメントに適用するには次のような問題がある。 The above-described conventional segment transport, supply, and assembly apparatus is also intended for a long side divided into two as shown in FIG. 29, and this can be applied to a segment whose long side is not divided as follows. There is a problem like this.
同公報に示されたセグメントの供給装置は、搬送されてきたセグメントをトンネル長手方向に沿って立てた状態で把持する把持手段を備え、この把持手段をトンネル高さ方向に沿った軸回りに回動させるとしている。そして、同公報の実施の形態に示された供給装置を参照すると、一体物のスイングアームでセグメントを把持して所定の軸回りに回転させるという構成である。
このような構成では、セグメントを回動するときにセグメントの端部が円弧を描くことになるが、このような構成ではシールド掘進機の内壁とほぼ同寸法となるような長尺のセグメントを回転させるとセグメントの端部が既設セグメントの壁又はシールド掘進機の側壁に当たってしまい回動することはできない。
The segment supply apparatus shown in the publication includes gripping means for gripping the transported segment in a standing state along the longitudinal direction of the tunnel, and the gripping means is rotated around an axis along the tunnel height direction. It is going to move. Then, referring to the supply device shown in the embodiment of the publication, the segment is gripped by an integral swing arm and rotated around a predetermined axis.
In such a configuration, when the segment is rotated, the end of the segment draws an arc, but in such a configuration, a long segment that is approximately the same size as the inner wall of the shield machine is rotated. If it does so, the edge part of a segment will contact the wall of the existing segment, or the side wall of a shield machine, and cannot rotate.
また、組立作業を1台の組立装置で行っているが、長辺が一体という長尺のセグメントを、水平方向に単一の装置でハンドリングしようとすれば、装置そのものが大形化してしまうという問題がある。さらに、セグメント組み付け時の位置合わせについても、1台の装置で行う場合にはセグメントの中央部を把持しての動作となるが、その場合にはセグメントの把持部と両端部との距離が長いために両端部の位置を微調整することは極めて困難になるという問題がある。 In addition, the assembly work is performed by one assembly device, but if a long segment whose long sides are integrated is handled by a single device in the horizontal direction, the device itself will be enlarged. There's a problem. In addition, the positioning when assembling the segment is performed by gripping the central portion of the segment when it is performed by one apparatus, but in this case, the distance between the gripping portion of the segment and both ends is long. Therefore, there is a problem that it is extremely difficult to finely adjust the positions of both ends.
本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、長辺が一体になった長尺のセグメントを組み立てることのできるセグメント組立装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a segment assembling apparatus that can assemble a long segment with long sides integrated.
(1)本発明に係るセグメント組立装置は、既設トンネル内に搬入されたセグメントを把持してシールド掘進機の後胴側に供給するセグメント供給装置と、該セグメント供給装置から供給されたセグメントを把持してトンネル内壁に組み付けるエレクタ装置とを備えたセグメント組立装置であって、
前記セグメント供給装置は、既設セグメントに設置されてトンネル前後方向に移動可能な移動台と、該移動台に設置された旋回アームと、該旋回アームに取り付けられてセグメントを把持するセグメント把持部とを備え、
前記エレクタ装置は、第1及び第2のエレクタ装置を備え、
前記第1のエレクタ装置は、トンネル幅方向又はトンネル高さ方向の、前記セグメント把持部が既設セグメント内に搬入されたセグメントを受け取る位置の側の端側に、しかも既設セグメントのトンネル前方向にあるセグメント組立位置よりもシールド掘進機の後胴側に設置されており、
前記第2のエレクタ装置は、トンネル幅方向又はトンネル高さ方向の、第1のエレクタ装置が設置されている端側とは反対の端側に、しかも既設セグメントのトンネル前方向にあるセグメント組立位置よりも既設セグメント側に設置されている、ことを特徴とするものである。
(1) A segment assembling apparatus according to the present invention grips a segment carried into an existing tunnel and supplies it to the rear trunk side of a shield machine, and grips a segment supplied from the segment supplying apparatus A segment assembling apparatus having an erector apparatus assembled to the inner wall of the tunnel,
The segment supply device includes a movable base installed in an existing segment and movable in the longitudinal direction of the tunnel, a swing arm installed in the movable base, and a segment gripping unit attached to the swing arm and gripping the segment. Prepared,
The erector device includes first and second erector devices,
In the tunnel width direction or tunnel height direction, the first erector device is located on the end side of the position where the segment gripping portion receives the segment carried into the existing segment, and in the tunnel forward direction of the existing segment. It is installed on the rear trunk side of the shield machine from the segment assembly position,
The second erector device has a segment assembly position in the tunnel width direction or tunnel height direction opposite to the end side where the first erector device is installed, and in the tunnel front direction of the existing segment. It is installed in the existing segment side rather than.
(2)また、既設トンネル内に搬入されたセグメントを把持してシールド掘進機の後胴側に供給するセグメント供給装置と、該セグメント供給装置から供給されたセグメントを把持してトンネル内壁に組み付けるエレクタ装置とを備えたセグメント組立装置であって、
前記セグメント供給装置は、既設セグメントに設置されてトンネル前後方向に移動可能な移動台と、該移動台に設置された旋回アームと、該旋回アームに取り付けられてセグメントを把持するセグメント把持部とを備え、
前記エレクタ装置は、第1及び第2のエレクタ装置を備え、
前記第1のエレクタ装置は、トンネル幅方向又はトンネル高さ方向の、前記セグメント把持部が既設セグメント内に搬入されたセグメントを受け取る位置の側の端側に、しかも既設セグメントのトンネル前方向にあるセグメント組立位置よりもシールド掘進機の後胴側に設置されており、
前記第2のエレクタ装置は、トンネル幅方向又はトンネル高さ方向の、第1のエレクタ装置が設置されている端側とは反対の端側に、しかも既設セグメントのトンネル前方向にあるセグメント組立位置よりもシールド掘進機の後胴側に設置されており、
前記第2のエレクタ装置の設置位置が、前記第1のエレクタ装置のそれよりもトンネル前方にあり、前記第2のエレクタ装置の前記保持部が第2のエレクタ装置のそれよりも長い、ことを特徴とするものである。
(2) Also, a segment supply device that grips the segment carried into the existing tunnel and supplies it to the rear trunk side of the shield machine, and an erector that grips the segment supplied from the segment supply device and assembles it to the tunnel inner wall A segment assembly apparatus comprising:
The segment supply device includes a movable base installed in an existing segment and movable in the longitudinal direction of the tunnel, a swing arm installed in the movable base, and a segment gripping unit attached to the swing arm and gripping the segment. Prepared,
The erector device includes first and second erector devices,
In the tunnel width direction or tunnel height direction, the first erector device is on the end side of the position where the segment gripping portion receives the segment carried into the existing segment, and in the tunnel forward direction of the existing segment. It is installed on the rear trunk side of the shield machine from the segment assembly position,
The second erector device has a segment assembly position in the tunnel width direction or tunnel height direction opposite to the end side where the first erector device is installed, and in the tunnel front direction of the existing segment. Is installed on the rear trunk side of the shield machine,
The installation position of the second erector device is in front of the tunnel than that of the first erector device, and the holding portion of the second erector device is longer than that of the second erector device. It is a feature.
(3)さらに、前記(1)または(2)において、前記旋回アームは、相互に回動可能な複数のリンクによって構成されており、前記複数のリンクのうち一つは、そのリンク軸回りに回動可能であることを特徴とするものである。 (3) Further, in the above (1) or (2) , the swivel arm is constituted by a plurality of links that can rotate with each other, and one of the plurality of links is arranged around its link axis. It is characterized by being rotatable.
したがって、本発明に係るセグメント供給装置は前記構成であるから、長辺セグメントをセグメント供給装置で把持して長辺セグメントの一端が既設トンネルの内壁に近接する状態で旋回させることが可能となり、トンネル幅又は高さに略等しい長さの長辺セグメントのトンネル内での旋回が可能となる。
また、セグメントのハンドリングに際して移動台を前後に移動させることにより障害物を避けることができ、シールド掘進機の内部スペースを有効に活用できる。このため、シールド掘進機の全長を短くすることができる。
Therefore, since the segment supply device according to the present invention has the above-described configuration, the long side segment can be gripped by the segment supply device and can be swung in a state where one end of the long side segment is close to the inner wall of the existing tunnel. A long side segment having a length substantially equal to the width or height can be turned in the tunnel.
Moreover, obstacles can be avoided by moving the moving table back and forth during segment handling, and the internal space of the shield machine can be used effectively. For this reason, the full length of a shield machine can be shortened.
[実施の形態1]
図1は本発明に係るセグメントの組立装置が対象としているセグメントの組立状態の正面図、図2は図1の斜視図である。図1、図2に示すように1リング分のセグメントはA〜Dの4個から構成され、E〜Hの4個の中柱で補強されている。長辺側の長辺セグメントB、Dは途中で分割されることなく一体になっている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a front view of a segment assembly state targeted by the segment assembly apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the segment for one ring is composed of four parts A to D, and is reinforced by four middle pillars E to H. The long side segments B and D on the long side are integrated without being divided in the middle.
図3は図2の長辺セグメントBの内面側の拡大図、図4は同じく長辺セグメントBの軸方向の断面図である。図2〜図4に示すように、セグメントは有底枠体からなり、内部に複数のリブB1が設けられている。また、内面側にはセグメントの強度の向上と把持のためにフランジ部B2が設けられている。 3 is an enlarged view of the inner side of the long side segment B of FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view of the long side segment B in the axial direction. As shown in FIGS. 2 to 4, the segment is made of a bottomed frame, and a plurality of ribs B <b> 1 are provided inside. Further, a flange portion B2 is provided on the inner surface side in order to improve and grip the segment strength.
セグメントの組立の順序は、図1、2に示した側壁となる短辺セグメントAを設置し、次に下上壁となる長辺セグメントB、Dを設置し、さらに反対側の側壁となる短辺セグメントCを設置し、最後に中柱E〜Hを設置する。各セグメントの設置時にはボルトで仮止めをして、全ての設置が完了後に本止めを行う。 The assembly order of the segments is as follows. First, the short-side segment A that is the side wall shown in FIGS. 1 and 2 is installed, then the long-side segments B and D that are the lower upper walls are installed, and The side segment C is installed, and finally the middle pillars E to H are installed. Temporarily fix with bolts when installing each segment, and perform final fixing after all the installation is complete.
次に、図1、2に示したセグメントを組み立てる組立装置及び方法について説明する。
図5は本発明の一実施の形態に係るセグメント組立装置、及びこれを設置したシールド掘進機の平断面図、図6は側断面図、図7は図5におけるA−A断面図である。まず、図5〜図7に基づいて装置の構成を概説すると、シールド掘進機1は扁平な矩形状の前胴部3と後胴部5からなり、これら前胴部3と後胴部5が屈曲可能に連結されたいわゆる中折れ構造となっている。
図5〜図7において、7は前胴部3の前端に設けられたカッタ、9、11は掘削土砂を排出する排土管、12は排土管9、11から排出された掘削土砂を集めて後方に排出する集合排土管である。13は前胴部3と後胴部5を屈曲させる複数の中折れジャッキ、15はシールド掘進機1の掘進に使用するシールドジャッキ、21は後胴部の内周面に設置されて既設セグメント20と後胴部の内周との間をシールするテールシールである。
Next, an assembling apparatus and method for assembling the segments shown in FIGS.
FIG. 5 is a plan sectional view of a segment assembling apparatus according to an embodiment of the present invention and a shield machine having the segment assembling apparatus, FIG. 6 is a side sectional view, and FIG. 7 is a sectional view taken along line AA in FIG. First, the outline of the configuration of the apparatus based on FIGS. 5 to 7 will be described. The shield machine 1 includes a flat rectangular
5 to 7, 7 is a cutter provided at the front end of the
17は既設セグメント20側に設置されてセグメントを組み立てるエレクタ装置、19はエレクタ装置17に隣接して設置されてセグメントをエレクタ装置17に受け渡すセグメント供給装置である。
図8はセグメント供給装置19を後方から見た図、図9は図5におけるエレクタ装置17の近傍の拡大図、図10はエレクタ装置17の近傍を前方側から見た拡大図、図11は図10において丸で囲んだA部の拡大図である。
8 is a view of the
23は既設セグメント20の内周壁に設置されたフレーム、25はフレーム23の前面側の上下部に幅方向に設置された一対の第1ガイドレール、27は一対の第1ガイドレール25に架設されて該第1ガイドレール25に沿って左右移動可能に設置された左右移動体、29は左右移動体27の上下方向に設けられた第2ガイドレール、31は左右移動体27に設けられて第2ガイドレール29に沿って上下向移動可能に設置された上下移動体、33は上下移動体31に設置された旋回軸受け、35は旋回軸受け33を駆動する旋回モータ、37は旋回軸受け33に設置されて後述のセグメント把持装置41を保持する保持部、39は保持部37を前後方向に移動させる前後移動ジャッキ、41は保持部37に前後方向移動可能に設置されたセグメント把持装置である。
23 is a frame installed on the inner peripheral wall of the existing
セグメント把持装置41の構成を図11に基づいて説明する。セグメント把持装置41は保持部37が挿入されて保持部37に対して移動可能に設置された本体部41aと、本体部41aに首振り用ピン43を介して屈曲可能に設置された把持部41bとを有しており、把持部41bは首振り用シリンダ45によって首振りできる構成である。
The configuration of the
図12は図11におけるA−A断面図である。図11及び図12に基づいて把持部41bの構成を説明する。47は一対の爪からなるクランプ部材、49はクランプ部材47を駆動する把持シリンダである。把持シリンダ49を駆動することによってクランプ部材47の爪を動かして、セグメントを把持する。
12 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. Based on FIG.11 and FIG.12, the structure of the holding part 41b is demonstrated. 47 is a clamp member comprising a pair of claws, and 49 is a grip cylinder for driving the
図13は図5におけるセグメント供給装置19近傍の拡大図である。以下、図8、図13に基づいてセグメント供給装置19の構成を説明する。
51はセグメント供給装置19を既設セグメント20に設置するフレーム、53はフレーム51を既設セグメント20の内周壁に押し付ける押し付けジャッキ、54はセグメント組立後にフレーム51を前進させるための盛替用ジャッキである。フレーム51は押し付けジャッキ53によって既設セグメントの所定位置にしっかりと固定され、フレーム51の位置を前進させるときには押し付けジャッキ53の押し付けを解除して、盛替用ジャッキ54を伸長させる。
FIG. 13 is an enlarged view of the vicinity of the
51 is a frame for installing the
55はフレーム51に前後方向移動可能に設置された第1移動台、57は第1移動台55を前後方向に駆動する前後移動ジャッキ、58は第1移動台55に固定された取付台、59は取付台58にガイドレール61を介して幅方向移動可能に設置された第2移動台である。
63は基端側が第2移動台59に取り付けられた第1リンク、65は一端が第1リンク63の先端に回動可能に取り付けられた第2リンク、67は第2リンク65の先端に回動可能に取り付けられた第3リンクである。第3リンク67はリンク略中央部に旋回ベアリング69を有しており、リンク軸回りに回転可能になっている。
63 is a first link whose base end is attached to the second moving table 59, 65 is a second link whose one end is rotatably attached to the tip of the
71は第3リンク67の先端に回動可能に取り付けられて先端部に後述のセグメント把持部73が取り付けられる第4リンク、73は第4リンク71に取り付けられてセグメントを把持するセグメント把持部である。セグメント把持部73は第4リンク71に直交する軸72に軸支され、該軸回りに回動可能に構成されている。
以上説明した第1リンク63〜第4リンク71の4つのリンクによってセグメント供給装置19の旋回アームが構成されている。そして、各リンク相互間には図示しないシリンダ等の駆動手段が設けられており、各リンクは相対的に駆動できるようになっている。また、第3リンク67における旋回ベアリング69の前後においても図示しない駆動手段が設けられており、第3リンク67は旋回ベアリング69の前後で回動できるようになっている。
The swivel arm of the
このように、セグメント供給装置19の旋回アームを3個のピン結合されたリンクで構成したので、後述のようにセグメントを旋回する際に微妙な動きが可能となり、長尺のセグメントの端部をシールド掘進機の側壁にぶつけることなくハンドリングできるのである。
As described above, the swivel arm of the
図14はセグメント把持部73の内部の構成の説明図であり、以下図14に基づいてセグメント把持部73の構成を説明する。
図において、80は矩形箱からなるセグメント把持部73の本体部、81、83は本体部80の下面側に設けられたクランプ部材、85、87はクランプ部材81、83を駆動する把持シリンダである。
FIG. 14 is an explanatory diagram of the internal configuration of the
In the figure,
上記のように構成されたセグメント把持部73においては、把持シリンダ85、87によってクランプ部材81、83を駆動して、図14に示すように、セグメントのフランジ部に爪を引っかけてセグメントを把持することができる。
In the
図15〜図21は本実施の形態の動作説明図である。以下、図15〜図21に基づいてセグメントの組み立て動作について説明する。
まず、側壁用の短辺セグメントAを図示しない移動台車でセグメント供給装置19の側方まで搬入する。短辺セグメントAが搬入されると、セグメント供給装置19のセグメント把持部73で短辺セグメントAの内側を把持して(図15参照)、セグメント供給装置19の旋回アームに設けられた駆動手段を駆動してセグメント供給装置19の旋回アームを旋回させると共に、前後移動ジャッキ57を駆動して第1移動台55を後退させることにより、短辺セグメントAをエレクタ装置17の近傍まで移動させる。次に、エレクタ装置17のセグメント把持装置41で短辺セグメントAを把持して、左右移動体27を第1ガイドレール25に沿って側壁側へ移動させると共に、旋回モータ35を駆動して旋回軸受け33を回転させることにより、セグメントAをトンネル軸に平行な軸回りに旋回させて立姿勢にして、図16の二点鎖線で示す所定位置に設置する。
15 to 21 are explanatory diagrams of the operation of the present embodiment. The segment assembling operation will be described below with reference to FIGS.
First, the short-side segment A for the side wall is carried to the side of the
次に、長辺セグメントBをセグメント供給装置19の近傍まで搬入し、図17に示すように、セグメント供給装置19のセグメント把持部73で長辺セグメントBの内面側の略中央部を把持する。このとき、第1移動台55は最も前進した状態にしておく。
Next, the long side segment B is carried into the vicinity of the
次に、図18に示すように、セグメント供給装置19の各リンクの駆動手段を駆動してセグメント供給装置19の旋回アームを水平平面内で旋回させると共に、前後移動ジャッキ57を駆動して第1移動台55を後退させることにより、長辺セグメントBを連続的に旋回させる。このとき長辺セグメントBは、図5に破線で示すように、長辺セグメントB後端の角部が既設セグメント20の側壁に衝突することなく、側内壁とほぼ平行になるように移動しつつ、全体として除々に回転してゆく。このような、微妙な動きができるのは、セグメント供給装置19の旋回アームを複数のリンクで構成し、かつ各リンク相互が旋回平面内で相互に移動できる構成としたからである。
Next, as shown in FIG. 18, the driving means of each link of the
長辺セグメントBをトンネルの軸方向に直角になるようにしたところで、図19に示すように、エレクタ装置17で長辺セグメントBを把持する。以後は、セグメント供給装置19とエレクタ装置17の2個の装置で長辺セグメントBを所定の位置まで移動させ、さらに位置合わせを行って所定位置に設置する。このとき、エレクタ装置17とセグメント供給装置19の両方で長辺セグメントBを把持しているので、セグメント両端部の微妙な位置合わせをそれぞれの端部に近い装置で行うことができ、位置合わせ作業をスムーズに行うことができる。
同様の動作により、上側の長辺セグメントDを設置する。
When the long side segment B is perpendicular to the axial direction of the tunnel, as shown in FIG. Thereafter, the long side segment B is moved to a predetermined position by the two devices, the
The upper long side segment D is installed by the same operation.
次に、もう一方の側壁用の短辺セグメントCを搬入して、図20に示すように、セグメント供給装置19で把持する。そして、第3リンク67の回転及び、第4リンク71の回動動作を併用して短辺セグメントCを、図21に示すように、立姿勢にすると共にセグメント内面側がトンネルの内側を向くようにして設置する。
最後に、中柱を設置して、1リング分のセグメントの組立を終了する。以後は、同様の動作を繰り返す。
Next, the short side segment C for the other side wall is carried in and gripped by the
Finally, the middle pillar is installed and the assembly of the segments for one ring is completed. Thereafter, the same operation is repeated.
以上のように、本実施の形態によれば、セグメント供給装置19の旋回アームを3個のピン結合されたリンクで構成したので、後述のようにセグメントを旋回する際に微妙な動きが可能となり、長尺のセグメントの端部をシールド掘進機の側壁にぶつけることなくハンドリングできる。
また、長辺ゼグメントの位置合わせをセグメント供給装置19とエレクタ装置17で行うようにしたので、位置の微調整が可能になり、長辺セグメントの設置をスムーズに行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, since the turning arm of the
In addition, since the alignment of the long side segment is performed by the
さらに、セグメント供給装置19にセグメントの組立機能を持たせたので、装置の数が2個でよく、装置全体をコンパクトにできる。
また、エレクタ装置17及びセグメント供給装置19共に、既設セグメント側に設置しているので、エレクタ装置をシールド掘進機側に設置した場合のように、シールド掘進機の位置づれの影響を受けることがなく、既設セグメントに対する布設セグメントの位置決めを確実に行うことができる。
Further, since the
In addition, since both the
なお、上記の実施の形態1においては、セグメント供給装置19とエレクタ装置17の2台の装置でセグメント組立を行うようにしているが、セグメントの長さがそれほど長くないような場合には、セグメント供給装置19のみでセグメントの組み立てを行うことも可能である。
In the first embodiment, the segment assembly is performed by the two devices, the
[実施の形態2]
図22は実施の形態2に係るセグメント組立装置及びこれを設置したシールド掘進機の平断面図、図23は側断面図、図24は図22におけるA−A断面図である。
本実施の形態においては、シールド掘進機側にもう一つのエレクタ装置90を設置すると共に、セグメント供給装置の旋回アームの構成を実施の形態1のものよりも単純化したものである。
[Embodiment 2]
22 is a plan sectional view of a segment assembling apparatus and a shield machine according to the second embodiment, FIG. 23 is a side sectional view, and FIG. 24 is an AA sectional view in FIG.
In the present embodiment, another
具体的には、エレクタ装置90はエレクタ装置17と同一の構成であり、ただシールド掘進機1のリンクガーダに設置されている点のみが相違する。
セグメント供給装置は、第3リンクに設置していた旋回ベアリングをなくすると共に、第4リンクを省略して第3リンクとセグメント把持部73を紙面と同一平面内で回動できるように連結したものである。
Specifically, the
The segment supply device eliminates the swivel bearing installed on the third link, omits the fourth link, and connects the third link and the
本実施の形態によれば、長辺セグメントの両端部を2台のエレクタ装置17、90で把持することができ、両端部の位置合わせをより確実かつ迅速に行うことができる。
According to the present embodiment, both end portions of the long side segment can be gripped by the two
[実施の形態3]
図25は実施の形態3に係るセグメント組立装置及びこれを設置したシールド掘進機の平断面図、図26は側断面図、図27は図25におけるA−A断面図である。
本実施の形態においては、実施の形態2において既設セグメント側に設置していたエレクタ装置17をシールド掘進機1側に設置したものである。
[Embodiment 3]
25 is a plan sectional view of the segment assembling apparatus according to the third embodiment and a shield machine having the segment assembling apparatus, FIG. 26 is a side sectional view, and FIG. 27 is an AA sectional view in FIG.
In the present embodiment, the
そして、図中下側のエレクタ装置17は長辺セグメントの旋回時に邪魔にならないようにするため、セグメント把持装置41を保持する保持部37の長さを長くしたものである。これによって、エレクタ装置17のセグメント把持装置41以外の部分がシールド掘進機1の前部寄りに設置でき、長辺セグメントの旋回の邪魔にならない。
In the
本実施の形態によれば、2台のエレクタ措置17、90を共にシールド掘進機1側に設置したので、1リング分のセグメントが完成した後に次のセグメントのためにエレクタ装置の位置の移動作業が不要になるという効果がある。
According to the present embodiment, since the two
なお、上記の実施の形態1〜3においては、MMSTトンネルの構築を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、扁平な矩形断面のシールドトンネルの構築の場合であれば適用できる。
また、上記の説明においては、横方向に扁平な矩形のトンネル構築について説明したが、本発明は縦方向に扁平な矩形のトンネル構築についても適用できることはいうまでもない。
In the first to third embodiments, the construction of the MMST tunnel has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be a construction of a shield tunnel having a flat rectangular cross section. If applicable.
In the above description, the construction of a rectangular tunnel that is flat in the horizontal direction has been described. However, it goes without saying that the present invention can also be applied to the construction of a rectangular tunnel that is flat in the vertical direction.
本発明は以上説明したように構成したので以下に示すような効果を奏する。
(i)また、セグメント供給装置は、既設セグメントに設置されてトンネル前後方向に移動可能な移動台と、該移動台に設置された旋回アームと、該旋回アームに取り付けられてセグメントを把持するセグメント把持部とを備え、前記旋回アームを旋回平面内において相互に回動可能な複数のリンクによって構成されている構成としたので、長辺セグメントをセグメント供給装置で把持して長辺セグメントの一端が既設トンネルの内壁に近接する状態で旋回させることが可能となり、トンネル幅又は高さに略等しい長さの長辺セグメントのトンネル内での旋回が可能となる。
また、旋回アームをトンネル前後方向に移動可能な移動台に設置したので、セグメントのハンドリングに際して移動台を前後に移動させることにより障害物を避けることができ、シールド掘進機の内部スペースを有効に活用できる。このため、シールド掘進機の全長を短くすることができる。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
(I) In addition, the segment supply device includes a movable base installed in an existing segment and movable in the longitudinal direction of the tunnel, a swing arm installed in the movable base, a segment attached to the swing arm and gripping the segment Since the swivel arm is constituted by a plurality of links that can be rotated with respect to each other in the swivel plane, the long side segment is gripped by the segment supply device, and one end of the long side segment is It is possible to swivel in the state of being close to the inner wall of the existing tunnel, and it is possible to turn in the tunnel of the long side segment having a length substantially equal to the tunnel width or height.
In addition, since the swivel arm is installed on a movable table that can move in the longitudinal direction of the tunnel, obstacles can be avoided by moving the movable table back and forth during segment handling, and the internal space of the shield machine is effectively utilized. it can. For this reason, the full length of a shield machine can be shortened.
(ii)また、旋回アームはアーム軸回りに回転可能になっていると共に、セグメント把持部は旋回平面に平行な軸回りに回動可能に取り付けられているので、セグメント供給装置の旋回アームの自由度が高まり、セグメント供給装置でのセグメントの組立が可能となる。 (Ii) Further, the swivel arm is rotatable about the arm axis, and the segment gripping part is attached so as to be rotatable about an axis parallel to the swivel plane. Increasing the degree, it becomes possible to assemble the segments in the segment supply device.
(iii)また、エレクタ装置を既設セグメント側に設置したので、エレクタ装置をシールド掘進機側に設置した場合のように、シールド掘進機の位置づれの影響を受けることがなく、既設セグメントに対する布設セグメントの位置決めを確実に行うことができる。 (Iii) Since the erector device is installed on the existing segment side, it is not affected by the positioning of the shield digger as in the case where the erector device is installed on the shield digger side. Positioning can be performed reliably.
(iv)また、エレクタ装置をトンネル幅方向の両端側に2台設置したので、2台のエレクタ装置で長辺セグメントの両端近傍を把持して、これら2台のエレクタ装置により長辺セグメントの移動、位置合わせを行うことができ、長辺セグメントの両端部の微妙な移動及び位置合わせが可能となる。 (Iv) Since two erector devices are installed at both ends in the tunnel width direction, the two erector devices grip the vicinity of both ends of the long side segment, and the two erector devices move the long side segment. , Positioning can be performed, and delicate movement and positioning of both ends of the long side segment can be performed.
(v)さらに、既設セグメントに設置されてトンネル前後方向に移動可能な移動台と、該移動台に設置された旋回アームと、該旋回アームに取り付けられてセグメントを把持するセグメント把持部とを備え、前記旋回アームは旋回平面内において相互に回動可能な複数のリンクによって構成されると共にアーム軸回りに回転可能に構成され、前記セグメント把持部は旋回平面に平行な軸回りに回動可能に取り付けられている構成としたので、1台の装置でトンネルの全ての壁面のセグメント組立が可能となる。 (V) Further, a moving base installed on the existing segment and movable in the longitudinal direction of the tunnel, a turning arm installed on the moving base, and a segment gripping part attached to the turning arm and gripping the segment are provided. The swivel arm is composed of a plurality of links that can be rotated with respect to each other in the swivel plane, and is configured to be rotatable about an arm axis. The segment gripping portion is rotatable about an axis parallel to the swivel plane. Since it is configured to be attached, it is possible to assemble the segments of all the wall surfaces of the tunnel with a single device.
本発明は、セグメントの設置が正確かつ容易になると共に、これを装備するシールド掘進機の全長を短くすることができるから、各種シールド掘進機に装備されるセグメント組立装置として広く利用することができる。 The present invention makes it possible to install a segment accurately and easily, and the overall length of a shield machine equipped with the segment can be shortened. Therefore, the present invention can be widely used as a segment assembling apparatus installed in various shield machines. .
17 エレクタ装置
19 セグメント供給装置
55 第1移動台
59 第2移動台
63 第1リンク
65 第2リンク
67 第3リンク
69 旋回ベアリング
71 第4リンク
73 セグメント把持部
17
Claims (3)
前記セグメント供給装置は、既設セグメントに設置されてトンネル前後方向に移動可能な移動台と、該移動台に設置された旋回アームと、該旋回アームに取り付けられてセグメントを把持するセグメント把持部とを備え、
前記エレクタ装置は、第1及び第2のエレクタ装置を備え、
前記第1のエレクタ装置は、トンネル幅方向又はトンネル高さ方向の、前記セグメント把持部が既設セグメント内に搬入されたセグメントを受け取る位置の側の端側に、しかも既設セグメントのトンネル前方向にあるセグメント組立位置よりもシールド掘進機の後胴側に設置されており、
前記第2のエレクタ装置は、トンネル幅方向又はトンネル高さ方向の、第1のエレクタ装置が設置されている端側とは反対の端側に、しかも既設セグメントのトンネル前方向にあるセグメント組立位置よりも既設セグメント側に設置されている、ことを特徴とするセグメント組立装置。 A segment supply device that grips a segment carried into an existing tunnel and supplies it to the rear trunk side of the shield machine, and an erector device that grips the segment supplied from the segment supply device and assembles it to the tunnel inner wall A segment assembly device,
The segment supply device includes a movable base installed in an existing segment and movable in the longitudinal direction of the tunnel, a swing arm installed in the movable base, and a segment gripping unit attached to the swing arm and gripping the segment. Prepared,
The erector device includes first and second erector devices,
In the tunnel width direction or tunnel height direction, the first erector device is located on the end side of the position where the segment gripping portion receives the segment carried into the existing segment, and in the tunnel forward direction of the existing segment. It is installed on the rear trunk side of the shield machine from the segment assembly position,
The second erector device has a segment assembly position in the tunnel width direction or tunnel height direction opposite to the end side where the first erector device is installed, and in the tunnel front direction of the existing segment. A segment assembling apparatus, wherein the segment assembling apparatus is installed on an existing segment side.
前記セグメント供給装置は、既設セグメントに設置されてトンネル前後方向に移動可能な移動台と、該移動台に設置された旋回アームと、該旋回アームに取り付けられてセグメントを把持するセグメント把持部とを備え、
前記エレクタ装置は、第1及び第2のエレクタ装置を備え、
前記第1のエレクタ装置は、トンネル幅方向又はトンネル高さ方向の、前記セグメント把持部が既設セグメント内に搬入されたセグメントを受け取る位置の側の端側に、しかも既設セグメントのトンネル前方向にあるセグメント組立位置よりもシールド掘進機の後胴側に設置されており、
前記第2のエレクタ装置は、トンネル幅方向又はトンネル高さ方向の、第1のエレクタ装置が設置されている端側とは反対の端側に、しかも既設セグメントのトンネル前方向にあるセグメント組立位置よりもシールド掘進機の後胴側に設置されており、
前記第2のエレクタ装置の設置位置が、前記第1のエレクタ装置のそれよりもトンネル前方にあり、前記第2のエレクタ装置の前記保持部が第2のエレクタ装置のそれよりも長い、ことを特徴とするセグメント組立装置。 A segment supply device that grips a segment carried into an existing tunnel and supplies it to the rear trunk side of the shield machine, and an erector device that grips the segment supplied from the segment supply device and assembles it to the tunnel inner wall A segment assembly device,
The segment supply device includes a movable base installed in an existing segment and movable in the longitudinal direction of the tunnel, a swing arm installed in the movable base, and a segment gripping unit attached to the swing arm and gripping the segment. Prepared,
The erector device includes first and second erector devices,
In the tunnel width direction or tunnel height direction, the first erector device is located on the end side of the position where the segment gripping portion receives the segment carried into the existing segment, and in the tunnel forward direction of the existing segment. It is installed on the rear trunk side of the shield machine from the segment assembly position,
The second erector device has a segment assembly position in the tunnel width direction or tunnel height direction opposite to the end side where the first erector device is installed, and in the tunnel front direction of the existing segment. Is installed on the rear trunk side of the shield machine,
The installation position of the second erector device is in front of the tunnel than that of the first erector device, and the holding portion of the second erector device is longer than that of the second erector device. A segment assembling apparatus.
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