JPH02125094A - セグメント自動締結方法及び該方法に用いるセグメント - Google Patents

セグメント自動締結方法及び該方法に用いるセグメント

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JPH02125094A
JPH02125094A JP63278810A JP27881088A JPH02125094A JP H02125094 A JPH02125094 A JP H02125094A JP 63278810 A JP63278810 A JP 63278810A JP 27881088 A JP27881088 A JP 27881088A JP H02125094 A JPH02125094 A JP H02125094A
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    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/08Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • E21D11/083Methods or devices for joining adjacent concrete segments

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  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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  • Geology (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、シールド掘進工法におけるトンネルセグメン
トの自動締結方法及び該方法に用いるセグメントに係る
ものである。
[従来の技術] トンネルの構築にはシールド掘進工法が一般的に実施さ
れており、この工法は、シールド前端の羽口でトンネル
切羽の掘削を行い、切羽を保持しつつ後方のジヤツキ推
力によってシールドを前進させ、該シールドの推進に伴
pてシールド内後部で鉄筋コンクリート製のセグメント
をボルト締結して組立てることにより覆工を完成するよ
うにしている。
従来から一般に用いられているセグメントは、第6.7
図に示すように、トンネルの一部を形成する如く円弧板
形状を有するセグメントlの周方向端部及び軸方向端部
に、隣接されるセグメントとの間を締結するための凹形
状のボルト箱入2を形成する鋼製連結ピース3を埋込ん
た構成を有していた。
しかし、」二足連結ピース3を備えたセグメント1は、
多数必要となる連結ピース3が高価なため、この連結ピ
ース3かセグメントlの価格を上昇させ、トンネル施工
の工費上昇の原因となっていた。
このため、近年では第8図に示すように、連結するセグ
メント1.1の連結面4から所要の距離!たけ内側の位
置に、連結ピースを設けることなく単にコンクリート部
にボルト箱入2を形成し、且つ該ボルト箱入2を連結面
4との間に開口させたボルト孔5に長ボルト6を挿通し
、両端をナツト7.7で締付けることにより前記間隔!
のコンクリート端面肉厚部8て強度を保持させるように
し、これによってセグメント1の低価格化を図ることが
行われている。
この場合、連結のための長ボルト6が長くなるために、
セグメンl−1,1を配置してからでは長ボルト6を挿
通させることができない。これはポルI・箱入2を余り
大きくてきない(セグメント強度か低下するため)こと
に関係している。
このため、図示するようにボルト箱入2のボルト孔5の
反対面にボルト収容孔9を形成し、該ボルト収容孔9に
予め長ボルト6を収容させておくことかできるようにし
ている。
[発明か解決しようとする課題] しかし、上記第8図に示すセグメントにおいては新たな
問題か生じている。即ち、前記第6.7図に示したよう
に、ボルト箱入2がセグメント端面に位置している場合
には短かいボルトでの連結か可能であるため、従来より
ボルト及びナツトを収容してボルト箱穴内に侵入し、ボ
ルト及びナツトを近付けて回転駆動することによりセグ
メント同志のボルト締結を自動的に行う自動締結装置が
実施されていたが、第8図に示すような長ボルト6がボ
ルト収容孔9に収容されているような方式においては自
動化することができなかった。
そのため、従来は、エレクタ−と称する機械でセグメン
ト1,1同志の位置決めを行った後、第9図に示すよう
に、作業員かボルト収納孔9に収められている長ボルト
6をボルト孔5内に手で引き出して該長ボルト6の両端
が隣接するセグメントの対応するボルト箱入2内に突出
するように位置させた後、第1O図に示すように長ボル
ト6の両端部にナツト7.7を螺着させ、続いて第11
図に示すようにスパナ10を用いて手で締め上げるよう
にしている。
しかし、」二足従来方式においては、締結作業を人力に
て行うようにしているため、この作業が掘進機内後部の
セグメントを所定位置に移動位置決めするための円形リ
ング装置内の非常に足場の悪い場所での作業となり、安
全性、作業能率、締付トルクの管理上等に多くの問題を
有していた。又、近年は大深度、或いは大口径のトンネ
ル等の要求に応じて厚さ強度の大きなセグメントか考え
られており、かかるセグメントにおいては厚さ方向に2
段のボルト締結が要求されており、この場合には締結に
増々時間が掛って作業能率が低下する問題が生じる。
本発明は上記従来の問題点に着目してなしたもので、長
ボルトを用いたセグメントの締結においても自動化によ
り締結作業を安全、高能率に行うことのできるセグメン
ト自動締結方法及び該方法に用いるセグメントを提供す
ることを目的としている。
[課題を解決するための手段] 本発明は、ボルト箱穴に長ボルトを収容させるようにし
たセグメントに対峙させて配置した反長ボルト収容側の
セグメントのボルト箱穴に、ナツトランナーを挿入して
該ナツトランナーに収容されたナツトをボルト孔に対峙
させた後、前記長ボルトの反ナツトランナー側端面に空
気圧力を作用させることにより長ボルトを前記ナツトラ
ンナー側に押し出させ、続いて前記長ボルト収容側のボ
ルト箱穴にナツトホルダーを挿入し、該ナツトホルダー
に収容されたナツトを前記長ボルトの反ナツトランナー
側端部に押付けて、前記ナツトランナーによるナツトの
回転駆動により前記両セグメントを長ボルトを介して締
結することを特徴とするセグメント自動締結方法、該方
法に用いるセグメントに係るものである。
[作   用] 一方の長ボルトを収容していないボルト箱穴にナツトラ
ンナー又はナツトホルダーの一方を挿入した状態で、長
ボルトの収容側端面に空気圧力を作用させることにより
押し出させてボルト孔を挿通させ、続いて長ボルト収容
側のボルト箱穴にナツトランナー又はナツトホルダーの
他方を挿入し、両者を近付けてナツトランナーに収容さ
れているナツトを回転駆動すると、長ボルトを介して対
峙されたセグメントは締結される。
[実 施 例] 以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1〜3図は本発明におけるセグメントの一例を示すも
ので、図示するように隣接するセグメント1.1’の一
方にのみボルト収容孔9を形成し、該ボルト収容孔9に
、支持パイプtiを固定し、該支持パイプ11に、その
後端がねじ12を介して螺着され、且つ先端がボルト孔
5に近い位置までボルト積大2内を延び、しかもその内
径か長ボルト6をスライド可能に包囲する大きさを有し
た支持チューブ13を設けている。
又、前記各セグメント1.1’のボルト孔5.5には、
連結面4側端部に口径が徐々に増大するようにフレアー
加工したフレア一部14を有した案内パイプ15.15
°を設け、セグメントlにおける案内パイプ15のボル
ト箱入2側端部には、ボルト収容孔9に収容されている
長ボルト6が重力によって移動することがないように所
要の拘束力を与え、且つ所要の気密性を保持可能な保持
リング16を設けている。
更に、前記支持チューブ13を有したボルト収容孔9の
内奥部と、セグメント1内周面17との間を連通する加
圧流体供給用の給気口18を設けている。
第4−2図は前記セグメント1.1’の自動締結装置の
第1の例を示すもので、図示しないセグメント自動組立
装置に、ボルト箱穴2°に対してナツトランナーI9を
、又ボルト箱穴2に対してナツトホルダー20を夫々対
応させて備える。ナツトランナー19及びナツトホルダ
ー20は、矢印で示すようにボルト箱入2,2°内に挿
脱A、A’することができ、且つ互に近接離反B、B’
させることかできるように支持されている。
ナツトランナー19は、2本の長ボルト6に対応する一
方ナット7をマグネット等にて吸着して収容するソケッ
ト21.22を備えており、該ソケット21.22がア
イドラー23、伝達ギア24及び駆動ギア25を介して
モータ2Bにより周方向に回転駆動されるようにしであ
る。
又ナツトホルダー20は、他側のナツト7をマグネット
等にて吸着して収容するナツト穴27゜28を有し、且
つその先端にはナツト箱入2への挿入によって前記支持
チューブ13を切断てきるようにした刃物37を有して
いる。
又、前記セグメントlの内側には、矢印C,C’の如く
押付、離反可能にセグメント自動組立装置(図示せず)
に支持されて給気管32を前記給気口18に接続、離反
するようにした支持部材31を設けている。
第5−2図は前記セグメント1.1’の自動締結装置の
第2の例を示すもので、前記セグメントlの内側面には
、シール材29を介して前記ボルト箱入2を塞ぐシール
板30が支持部材3■を介して矢印C,C’の如く押付
、離反可能にセグメント自動組立装置(図示せず)に支
持されており、且つ前記シール板30には給気導孔38
を通じてボルト箱穴2内に圧縮空気を供給する給気管4
0が設けられている。従ってこの場合は長ボルト6の端
面に圧縮空気を作用させるための給気口はボルト箱入2
自体によって構成される。
又、前記ナツトホルダー20はシール板30の開口33
を貫通してB、B’力方向移動可能であり、このときの
開口33を気密に閉塞するためにシール材34を介しシ
ール板30の外側面に沿って移動するようにした閉塞板
35が、ナツトホルダー20にシール材36を介して移
動可能に支持されている。
尚、上記第2の例の場合は、ボルト収容孔9に前記支持
チューブ】3を有しない支持パイプ39を設けるように
している。
次にセグメント締結手順を第1の例及び第2の例に従っ
て説明する。
第4−1図に示すように、ナツトランナー19をボルト
積大2°内に挿入Aし、続いて矢印B方向に移動させる
ことにより、ナツトランナー19の各ソケット21.2
2の収容されたナツト7をボルト孔5に接近対峙させる
又、支持部材31をC方向に移動させて給気口18に給
気管32を圧接接続する。
続いて、モータ26によりソケット21.22に収容さ
れたナツト7を回転させた状態で給気管32を介して給
気口18に圧縮空気を供給する。
すると、ボルト収容孔9に収容されていた長ボルト6は
加圧空気によって左端を押され、よって右側に移動して
先端のねじ部が前記ソケッ)21.22に支持されて回
転しているナツト7に螺合する。このとき、案内パイプ
15.15’はフレア一部14を有しているので、セグ
メントl、1゛に少しの位置ずれかあっても長ボルト6
は確実に挿通することができる。、又支持チューブ13
は、上記長ボルト6先端のねじがナツト7と2〜3山噛
み合った時点で長ボルト6か抜け出すような長さに設定
されている。
次に、ナツトホルダー20を第4−2図矢印Aで示すよ
うにボルト箱穴2内に深く挿入し、このとき先端の刃物
37により前記支持チューブ13をカットする。
続いて、ナツトホルダー20を矢印Bで示すようにナツ
トランナー19側に移動させてナツト穴27.28に収
容されたナツト7を長ボルト6に螺合させ、以後、ボル
ト・ナツト6.7のピッチ速度と略同速度でナツトホル
ダー20をナツトランナー19に近付け、モータ26に
よる規定トルクまで締付けを行う。
この時長ボルト6のボルト箱入2側のネジ長さはボルト
箱穴2°側より長くしておく事により、先にナツトラン
ナー側のナツトと積大2“側のネジが螺合し、ネジ長さ
全部にナツトがネジ込まれると、次に長ボルトとナツト
が共回りし箱穴2側のナツトホルダーのナツトと長ボル
ト6が螺合し締結が行なわれる。
その後、モータ26の駆動力をフリーとし、ナツトラン
ナー19及びナツトホルダー20を夫々矢印B°の如く
離反させ、続いて矢印A°の如くボルト箱入2,2°か
ら抜き出すと共に、支持部材31も矢印C“の如くセグ
メント1から離反させて締結作業を終了する。
又、前記セグメントlには、ボルト孔5に保持リング1
6を備えているので、セグメント組立前の運搬移動時等
においても、長ボルト6がボルト収容孔から脱落するの
を防止することができる。
次に第2の例の場合のセグメント締結手順を説明する。
第5−1図に示すように、ナツトランナー19をボルト
積大2°内に挿入Aし、続いて矢印B方向に移動させる
ことにより、ナツトランナー19の各ソケット21.2
2の収容されたナツト7をボルト孔5に接近対峙させる
又、シール板30をC方7向に移動させてボルト箱穴2
を塞ぐ。
続いて、モータ2Bによりソケット21.22に収容さ
れたナツト7を回転させた状態で給気管40を介して給
気導孔38に圧縮空気を供給する。
すると、ボルト収容孔9と長ボルト6と間にはスキマが
あるため圧気はボルトの全面に作用しその結果ボルト収
容孔9に収容されていた長ボルトらは加圧空気によって
左端を押され、よって右側に移動して先端のねじ部が前
記ソケッ)21.22に支持されて回転しているナツト
7に螺合する。このとき、案内バイブ15.15’はフ
レア一部14を有しているので、セグメント1.1’に
少しの位置ずれがあっても長ボルト6は確実に挿通する
ことかできる。
次に、ナツトホルダー20を第5−2図矢印Aで示すよ
うにボルト箱穴2内に深く挿入する。
この場合、第1の例のように支持チューブ13を存して
いないので、第2の例の締結方法の場合は支持バイブ3
9のネジ切りは不要で、またナツトホルダー20の刃物
37も不要である。
続いて、ナツトホルダー20を矢印Bで示すようにナツ
トランナー19側に移動させてナツト穴27.28に収
容されたナツト7を長ボルト6に螺合させ、以後、ボル
ト・ナツト6.7のピッチ速度と略同速度でナツトホル
ダー20をナツトランナー19に近付け、モータ26に
よる規定トルクまで締付けを行う。
その後、モータ28の駆動力をフリーとし、ナツトラン
ナー19及びナツトホルダー20を夫々矢印B“の如く
離反させ、続いて矢印A“の如くボルト箱穴2,2°か
ら抜き出すと共に、シール板30も矢印C°の如くセグ
メントlから離反させて締結作業を終了する。
又、前記セグメントIには、ボルト孔5に保持リング1
6を備えているので、セグメント組立前の運搬移動時等
においても、長ボルト6がボルト収容孔から脱落するの
を防止することができる。
尚、前記ボルト箱穴2,2°に対するナツトランナー1
9とナツトホルダー20の位置を入れ替えて作動させて
も同様の締結を行わせることができること、支持チュー
ブ13は対峙するボルト箱穴2.2′の両方に備えるよ
うにしても良いこと、その池水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、等は勿論であ
る。
[発明の効果] 上記したように、本発明によれば、長ボルトによるセグ
メントの締結を自動化させることができ、よって安価な
セグメントを用いてセグメントの締結作業を安全、高能
率に実施することが可能となり、大幅な工費の低減、工
期の短縮を達成できる優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のセグメントの一例を示す断面図、第2
図は第1図の■部分の拡大図、第3図は第1図の■部分
の拡大図、第4−1.4−2図は本発明の締結方法の第
1の例を示す作動図、第5−1.5−2図は本発明の締
結方法の第2の例を示す作動図、第6図は従来の一般的
なセグメントの一例を示す正面図、第7図は第6図の■
−■矢視図、第8図は従来考えられている長ボルトを用
いたセグメントの断面図、第9図、第10図、第11図
は第8図のセグメントの締結手順を示す図である。 1、Ioはセグメント、2.2°はボルト箱穴、5はボ
ルト孔、6は長ボルト、7はナツト、9はボルト収容孔
、13は支持チューブ、14はフレアー部、15.15
“は案内バイブ、16は保持リング、17はセグメント
内周面、18は給気口、19はナツトランナー、20は
ナツトホルダー、21.22はソケット、26はモータ
、27 、28はナツト穴、30はシール板、32.4
0は給気管を示す。 手続補正書 平成1年1月17日 昭和63年 特 許 願 第278810号2、発明の
名称 セグメント自動締結方法及び該方法に用いるセグメント 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目2番1号 (009)石川島播磨重工業株式会社 4、代理人 東京都千代田区内神田三丁目5番3号 矢萩第二ビル 図面の補正 第5−2図を添付図面の如く補正する。 7、添付書類の目録 (1)図 面 a

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ボルト箱穴に長ボルトを収容させるようにしたセグ
    メントに対峙させて配置した反長ボルト収容側のセグメ
    ントのボルト箱穴に、ナットランナーを挿入して該ナッ
    トランナーに収容されたナットをボルト孔に対峙させた
    後、前記長ボルトの反ナットランナー側端面に空気圧力
    を作用させることにより長ボルトを前記ナットランナー
    側に押し出させ、続いて前記長ボルト収容側のボルト箱
    穴にナットホルダーを挿入し、該ナットホルダーに収容
    されたナットを前記長ボルトの反ナットランナー側端部
    に押付けて、前記ナットランナーによるナットの回転駆
    動により前記両セグメントを長ボルトを介して締結する
    ことを特徴とするセグメント自動締結方法。 2)長ボルト収容側のボルト箱穴にナットランナーを、
    反長ボルト収容側のボルト箱穴にナットホルダーを位置
    させて同様の締結を行う請求項1のセグメント自動締結
    方法。 3)セグメントに備えられるボルト箱穴のボルト孔の延
    長上に形成された長ボルト収容孔と、セグメント内周面
    との間に、長ボルト端面に圧縮空気を作用する給気口を
    形成したことを特徴とするセグメント自動締結方法に用
    いるセグメント。 4)給気口がボルト箱穴自体である請求項3のセグメン
    ト。 5)長ボルト収容孔に支持チューブを備えている請求項
    3のセグメント。 6)長ボルト収容孔を備えたボルト箱穴を、セグメント
    内側からシール板で閉塞することができる請求項3のセ
    グメント。 7)ボルト孔に、長ボルトの抜け出し防止、気密保持を
    行うための保持リングを備えている請求項3のセグメン
    ト。
JP63278810A 1988-11-04 1988-11-04 セグメント自動締結方法及び該方法に用いるセグメント Expired - Lifetime JP2625979B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0465897U (ja) * 1990-10-08 1992-06-09

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