JPH03144099A - Segment assembly device - Google Patents

Segment assembly device

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Publication number
JPH03144099A
JPH03144099A JP1282276A JP28227689A JPH03144099A JP H03144099 A JPH03144099 A JP H03144099A JP 1282276 A JP1282276 A JP 1282276A JP 28227689 A JP28227689 A JP 28227689A JP H03144099 A JPH03144099 A JP H03144099A
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JP
Japan
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segment
erector
ring
attached
existing
Prior art date
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Pending
Application number
JP1282276A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Takahashi
均 高橋
Yasuo Mori
森 泰雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03144099A publication Critical patent/JPH03144099A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve working efficiency by a method wherein an erector is rotatably supported to a revolving bearing mounted to a support member secured to a shield body, and a newly mounted segment is positioned by means of first and second detecting means. CONSTITUTION:An erector 2 is supported to a revolving bearing 53 mounted to a support member secured to a shield body 1 and formed with a garter ring 18, a post 51, and s support ring 52, and is revolved coaxially with the shield body 1. In automatic assembly, a segment grasping mechanism 31 and a newly mounted segment are positioned by means of a jack for correction based on the detecting result of each sensor of the first detecting means of a segment mounted to the erector 2. A grasped new segment 12a is then positioned to an existing segment 13 by an orientation correcting mechanism 25 based on the detecting result of an existing segment position orientation detecting device 32 of a second detecting means. This constitution facilitates a work.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明はシールド工法によるセグメント組立装置に関し
、特にその回転支持機構の改良を図ったものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a segment assembly device using a shield construction method, and is particularly directed to an improvement in its rotation support mechanism.

B、従来の技術 第19図および第20図は、シールド工法における従来
のセグメント組立装置を示す。これはエレクタと呼ばれ
、シールド本体工のテール部内周に沿ってローラブラケ
ットta上に配置されたガイドローラ4で回転可能に支
持され、シールド本体1に固設された旋回モータ17に
よりシールド本体■の中心軸の回りを旋回する。このエ
レクタ2は、ローラ4で支持されるエレクタリング3と
、このエレクタリング3から後方に突出した1対のアー
ム5と、このアーム5にガイドロッド6を介して支持さ
れて押付ジヤツキ7によりエレクタリング3の径方向に
移動する吊りビーム8と、この吊りビーム8に設置され
てスライドジヤツキ11によりシールド本体1の軸線方
向に摺動するスライダ9と、このスライダ9の下部に設
けられたグリップ10とを有する。なお、3aはリング
3の内周に設けられたギア、17aはモータ上7の回転
軸に設けられギア3aと噛合するピニオン、■8はリン
グガーダである。
B. Prior Art FIGS. 19 and 20 show a conventional segment assembly device in the shield construction method. This is called an erector, and is rotatably supported by a guide roller 4 placed on a roller bracket ta along the inner periphery of the tail part of the shield body. revolve around the central axis of The erector 2 includes an erector ring 3 supported by rollers 4, a pair of arms 5 projecting rearward from the erector ring 3, and a pressing jack 7 supported by the arms 5 via a guide rod 6. A hanging beam 8 that moves in the radial direction of the ring 3, a slider 9 that is installed on the hanging beam 8 and slides in the axial direction of the shield body 1 by a slide jack 11, and a grip provided at the bottom of the slider 9. 10. Note that 3a is a gear provided on the inner periphery of the ring 3, 17a is a pinion provided on the rotating shaft of the upper motor 7 and meshes with the gear 3a, and 8 is a ring girder.

セグメントの組立に際しては、ホイストなどによりエレ
クタ2の下方に搬入されたセグメント12aの位置、姿
勢を人手により修正すると共に、作業者が操作スイッチ
によりエレクタの旋回、押付、摺動のインチング操作を
して、グリップ10のピン穴とセグメント12aのグラ
ウトねじ穴12bにねじ込まれた吊り金具14のピン穴
を心合わせし、それらのピン穴にピン15を挿入してセ
グメント12aを把持する。その後、セグメント12a
をエレクタ2により吊り上げ所定位置に旋回させて、既
設セグメント13とのボルト穴の心合わせおよび周方向
の隣接セグメントエ2とのボルト穴の心合わせを行い、
既設セグメントおよび周方向の隣接セグメントにボルト
16a。
When assembling the segments, the position and posture of the segment 12a carried below the erector 2 by a hoist or the like is manually corrected, and the operator also performs inching operations such as turning, pressing, and sliding the erector using the operation switch. The pin holes of the grip 10 and the pin holes of the hanging fitting 14 screwed into the grout screw holes 12b of the segment 12a are aligned, and the pins 15 are inserted into these pin holes to grip the segment 12a. Then segment 12a
is lifted up by the erector 2 and turned to a predetermined position, and the bolt holes are aligned with the existing segment 13 and with the circumferentially adjacent segment 2,
Bolts 16a on the existing segment and circumferentially adjacent segments.

16bにより締結する作業を繰り返してセグメントをリ
ング状に組み立てる。
16b is repeated to assemble the segments into a ring shape.

C1発明が解決しようとする課題 このようなエレクタ2をシールド本体l内に設置するに
あたっては、シールド本体1の上側の4つのローラ4−
1〜4−4とエレクタリング3との間に隙間を設けてエ
レクタリング3が円滑に回転するようにしている。その
ため、第2上図に示すように、下側の4つのローラ4−
5〜4−9とシールド本体1から突設されたローラブラ
ケット1aとの間にシムSMを介在させて、エレクタ2
の位置調整を行っている。この際、通常は上側のローラ
はリング3の外周に対して僅かにスキマを設けて取り付
けられており、リング外径の真円誤差をここで逃げてい
る。
C1 Problems to be Solved by the Invention When installing such an erector 2 inside the shield body 1, the four rollers 4- on the upper side of the shield body 1 must be
A gap is provided between 1 to 4-4 and the erector ring 3 so that the erector ring 3 rotates smoothly. Therefore, as shown in the second upper figure, the lower four rollers 4-
Shims SM are interposed between 5 to 4-9 and the roller bracket 1a protruding from the shield body 1, and the erector 2
The position is being adjusted. At this time, the upper roller is usually attached with a slight clearance from the outer periphery of the ring 3 to avoid errors in circularity of the outer diameter of the ring.

したがって、その位置調整作業が煩雑である。Therefore, the position adjustment work is complicated.

また、第↓9図かられかるように、エレクタリング3の
自重は理論的には下側の2つのローラ4−6〜4−7で
支承されていることとなり、エレクタリング3の局部応
力が高くなり易い、つまりローラ4とエレクタリング3
の外周面との接触面圧が大きくなる。また、一般的に大
口径シールドではエレクタリング3の半径方向の変形(
aれ)を防ぐためリング3の剛性を高くしなければなら
ず、これによるエレクタ重量の増加に伴い前記接触面圧
が高くなる。例えば直径が10mを越えるような大口径
シールドでは、ローラ4とエレクタリング3との接触面
圧が100kg/nut”を越える場合もあり、ローラ
4によるエレクタ2の回転支持が事実上できないことも
有り得る。
Also, as can be seen from Figure 9, the weight of the erect ring 3 is theoretically supported by the two lower rollers 4-6 to 4-7, and the local stress of the erect ring 3 is tends to be high, i.e. roller 4 and erect ring 3
The contact surface pressure with the outer peripheral surface of Also, in general, in large diameter shields, the radial deformation of the erector ring 3 (
In order to prevent abrasion, the rigidity of the ring 3 must be increased, and as the weight of the erector increases, the contact surface pressure increases. For example, in the case of a large-diameter shield with a diameter exceeding 10 m, the contact pressure between the roller 4 and the erector ring 3 may exceed 100 kg/nut, and it may be virtually impossible for the roller 4 to support the rotation of the erector 2. .

さらに、従来から特開昭60−261899号などに開
示されているように、以上のようなエレクタとロボット
とを組合せてセグメントの組立作業も自動化したセグメ
ント自動組立装置が知られているが1次のような問題が
ある。
Furthermore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-261899, an automatic segment assembly device has been known that combines the above-mentioned erector and robot to automate segment assembly work. There are problems like this.

上述した従来のエレクタとロボットとを組合せた場合、
エレクタリングと上側に取付けたローラとのスキマによ
りエレクタ本体の回転中心はシールドの中心に対して半
固定状態にある。このことは、セグメントの位置合わせ
の際、組立セグメントが既設セグメントに接触するとス
キマ分ロボットが動くおそれがあり、位置合わせ制御が
複雑になるという問題がある。このことは、必然的に作
業効率の低下を招来する。
When the conventional erector and robot described above are combined,
The center of rotation of the erector body is semi-fixed with respect to the center of the shield due to the gap between the erector ring and the roller mounted on the upper side. This poses a problem in that when aligning segments, if an assembled segment comes into contact with an existing segment, the robot may move by the gap, complicating alignment control. This inevitably leads to a decrease in work efficiency.

本発明の目的は、セグメントの位置決め作業を容易にす
るとともに大口径シールドやセグメント自動組立装置の
ように重量の重いものに対応できるセグメント組立装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a segment assembly device that facilitates segment positioning work and is capable of handling heavy objects such as large-diameter shields and automatic segment assembly devices.

00課題を解決するための手段 一実施例を示す第を図により説明すると、本発明は、シ
ールド本体1と、このシールド本体lに固設された支持
部材52と、この支持部材52に装着された旋回ベアリ
ング53と、この旋回ベアリング53に回転可能に支承
されたエレクタ2と、このエレクタ2を回転する駆動手
段17とを具備するものである。
00 Means for Solving the Problems To explain an embodiment with reference to the drawings, the present invention comprises a shield main body 1, a support member 52 fixed to the shield main body 1, and a support member 52 attached to the support member 52. The erector 2 includes a swing bearing 53, an erector 2 rotatably supported by the swing bearing 53, and a drive means 17 for rotating the erector 2.

請求項2におけるエレクタ2は、第3図や第4図などに
示すように、新設セグメント12aを把持する把持手段
3工と、シールド本体l内に搬入された新設セグメント
12aの位置を検出する第工の検出手段33,35.3
6と、この検出結果に基づいて、把持手段31を新設セ
グメント12aに位置決めする位置決め手段とを具備す
るものである。
As shown in FIGS. 3 and 4, the erector 2 in claim 2 includes a gripping means 3 for gripping the newly installed segment 12a, and a gripping means 3 for gripping the newly installed segment 12a carried into the shield body l. detection means 33, 35.3
6, and positioning means for positioning the gripping means 31 on the newly installed segment 12a based on the detection result.

請求項3におけるエレクタは、請求項2の装置に加えて
、既設セグメント13の位置を検出する第2の位置検出
手段32を有し、この検出結果に基づいて、エレクタ把
持手段31で把持した新設セグメントを既設セグメント
に位置決めするものである。
The erector according to claim 3 has, in addition to the device according to claim 2, a second position detecting means 32 for detecting the position of the existing segment 13, and based on the detection result, the newly installed segment gripped by the erector gripping means 31 This is to position the segment to the existing segment.

E0作用 エレクタ2は、旋回ベアリング53を介して旋回モータ
17によりシールド本体上の中心軸を中心に回転する。
The E0 action erector 2 is rotated about a central axis on the shield body by a swing motor 17 via a swing bearing 53.

エレクタ2の自重は旋回ベアリング53により支持され
るので、大口径のシールドのようにエレクタの自重が大
きくなっても、旋回ベアリング53の容量を大きくすれ
ばエレクタ2を回転可能に支持できる。また、エレクタ
2に新設セグメントおよび既設セグメントの位置検出手
段32.33,35.36を付設し、その検出結果に基
づいて位置決め手段で新設セグメントの位置や姿勢を修
正する自動組立装置のようにその自重が大きくなりがち
な装置にも効果的に本発明を適用できる。
Since the dead weight of the erector 2 is supported by the swing bearing 53, even if the dead weight of the erector becomes large as in the case of a large-diameter shield, the erector 2 can be rotatably supported by increasing the capacity of the swing bearing 53. In addition, position detection means 32, 33, 35, 36 for new and existing segments are attached to the erector 2, and the positioning means is used to correct the position and orientation of the new segment based on the detection results, such as in an automatic assembly device. The present invention can be effectively applied to devices that tend to have a large weight.

さらに、エレクタ2はシールド本体上の中心軸を中心に
回転し、かつ旋回ベアリングのガタは極めて微小である
ので、セグメント自動組立の位置合わせの制御はガタ分
を考慮しないで良い。したがって制御内容も単純化され
る。このことは作業性の向上となる。
Furthermore, since the erector 2 rotates around the central axis on the shield body, and the backlash of the swing bearing is extremely small, the backlash need not be taken into account when controlling the positioning of the automatic segment assembly. Therefore, the control content is also simplified. This improves workability.

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびE項では
1本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
It should be noted that in the above-mentioned sections and section E, which describe the present invention in detail, figures of embodiments are used in order to make the present invention easier to understand, but the present invention is not limited to the embodiments.

F、実施例 一第↓の実施例 第↓図および第2図により本発明に係るセグメント組立
装置を大口径のシールドに適用した第1の実施例につい
て説明する。第19図および第20図と同様な箇所には
同一の符号を付して相違点を主に説明する。
F. Embodiment 1 First ↓ Embodiment A first embodiment in which the segment assembly device according to the present invention is applied to a large-diameter shield will be described with reference to Fig. ↓ and Fig. 2. The same parts as in FIGS. 19 and 20 are given the same reference numerals, and differences will be mainly explained.

シールド本体1の内側に設けられているリングガーダ1
8には第2図に示すように2本のポスト51が固着され
、このポスト5↓に支持リング52がシールド本体上と
同軸で固着されている。
Ring girder 1 provided inside the shield body 1
As shown in FIG. 2, two posts 51 are fixed to 8, and a support ring 52 is fixed to the posts 5↓ coaxially with the shield body.

支持リング52には旋回ベアリング53が装着され、そ
のアウタレース53aに従来と同様に構成されているエ
レクタ2がエレクタリング3を介して取り付けられてい
る。モータエフの出力軸に装着されたピニオン17aは
エレクタリング3の外周に設けられているギア3aと噛
合している。したがって、旋回ベアリング53のアウタ
レース53aは、すなわちエレクタ2はシールド本体1
と同軸で旋回する。
A swing bearing 53 is attached to the support ring 52, and an erector 2 configured in the same manner as in the prior art is attached to an outer race 53a of the swing bearing 53 via an erector ring 3. A pinion 17a mounted on the output shaft of the motor F meshes with a gear 3a provided on the outer periphery of the erector ring 3. Therefore, the outer race 53a of the swing bearing 53, that is, the erector 2 is
Rotates on the same axis.

このように構成されたセグメント組立装置では、旋回モ
ータエフの回転によりエレクタ2は旋回ベアリング53
で支承されて旋回する。したがって、エレクタ2の自重
は旋回ベアリング53で支持され、従来のようにローラ
4でその自重を支持する場合のようにエレクタリング3
に大きな局部応力が発生するのが防止される。また、旋
回ベアリング53をリングガーダ18に直接取り付ける
構成をとらずに、ポスト51を介して取り付けるように
したので、リングガーダ18の内径を小さくする必要が
なく、また既設のシールドi進機に容易に取り付けられ
る。さらに、従来のようなシムSMによる高さ調整が不
要であり、取付は作業性が向上するとともに、エレクタ
2はシールド本体1の中心軸を中心として回転するので
、どの旋回角度でもほぼ同様の位置決め操作が可能とな
り作業性が向上する。
In the segment assembly device configured in this way, the erector 2 is moved by the rotation bearing 53 due to the rotation of the rotation motor F.
It is supported by and rotates. Therefore, the weight of the erector 2 is supported by the swing bearing 53, and the erector ring 3
This prevents large local stresses from occurring. In addition, since the swing bearing 53 is not attached directly to the ring girder 18, but is attached via the post 51, there is no need to reduce the inner diameter of the ring girder 18, and it can be easily attached to the existing shield i. can be attached to. Furthermore, there is no need to adjust the height using shims SM as in the past, which improves installation workability.Since the erecta 2 rotates around the central axis of the shield body 1, the positioning is almost the same at any turning angle. Operation becomes possible and work efficiency improves.

一第2の実施例− 次に第3図〜第5図図により本発明をセグメント自動組
立装置に適用した場合の実施例を説明する。
Second Embodiment Next, an embodiment in which the present invention is applied to an automatic segment assembly device will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

第3図〜第5図に示すように、セグメント自動組立装置
(以下、エレクタという)2はシールド本体lのテール
部に設置されている。シールド本体1は、エレクタ2に
よりリング状に組み立てられた既設セグメント13を反
力受けとして図示しないシールドジヤツキにより推進さ
れる。エセグメントリング分の推進完了後、これから組
み立てようとするセグメント12が後方から搬入され、
既設セグメント13の切羽側端面に接してリング状に組
み立てられる。
As shown in FIGS. 3 to 5, an automatic segment assembly device (hereinafter referred to as erector) 2 is installed at the tail portion of the shield body l. The shield main body 1 is propelled by a shield jack (not shown) using the existing segments 13 assembled into a ring shape by the erector 2 as reaction force receivers. After the propulsion of the Esegment ring is completed, the segment 12 that is about to be assembled is brought in from the rear.
It is assembled into a ring shape in contact with the face side end surface of the existing segment 13.

これから組み立てようとするセグメントの内の1ピース
12aを第15図に示す。ここに示したセグメントは標
準コンクリートセグメントで、前後左右の端縁部にリン
グ間および周方向の隣接セグメント間を接合するための
ボルト取付溝12bが所定のピッチで設けられ、四方の
端面にはボルト穴12cが所定のピッチで設けられてい
る。また、中央部にはグラウトねじ穴12dが設けられ
ている。
One piece 12a of the segments to be assembled is shown in FIG. The segment shown here is a standard concrete segment, and bolt mounting grooves 12b are provided at a predetermined pitch on the front, rear, left, and right edges for connecting rings and adjacent segments in the circumferential direction, and bolts are installed on the four end faces. Holes 12c are provided at a predetermined pitch. Further, a grout screw hole 12d is provided in the center.

第↓5図において、シールド本体1の軸線方向に延びる
軸をZ軸、Z軸に直交してシールド本体1の径方向に延
びる上軸をY軸、2軸およびY軸に直交する他の1軸を
X軸とし、第3図〜第7図図に示すX軸回りの回転角度
θ×(以下、ピッチングという)、Y軸回りの回転角度
θY(以下、ヨーイングという)、Z軸回りの回転角度
θZ(以下、ローリングという)の3つの要素でセグメ
ントの姿勢を表わすことにする。
In Figure ↓5, the axis extending in the axial direction of the shield body 1 is the Z axis, the upper axis extending in the radial direction of the shield body 1 perpendicular to the Z axis is the Y axis, and the other axis orthogonal to the Y axis is the Z axis. The axis is the X axis, and the rotation angle θ× around the X axis (hereinafter referred to as pitching), the rotation angle θY around the Y axis (hereinafter referred to as yawing), and the rotation around the Z axis as shown in Figures 3 to 7. The posture of the segment will be expressed by three elements: angle θZ (hereinafter referred to as rolling).

第3図〜第7図に示すエレクタ2は、旋回機構であるエ
レクタリング3と旋回モータ↑7、Y軸方向の位置修正
機構である吊りビーム20と押付ジヤツキ7、X軸方向
の位置修正機構である横スライドフレーム21と横スラ
イドジヤツキ22、Z軸方向の位置修正機構である前後
スライドフレーム23と前後スライドジヤツキ24、全
体を符号25で示す姿勢修正機構、セグメントガイド3
0、セグメント把持機構31、位置姿勢検出装置32な
どを備えている。
The erector 2 shown in Figs. 3 to 7 includes an erector ring 3 and a swivel motor ↑7 which are a turning mechanism, a hanging beam 20 and a pressing jack 7 which are a position correction mechanism in the Y-axis direction, and a position correction mechanism in the X-axis direction. a horizontal slide frame 21 and a horizontal slide jack 22, a front and rear slide frame 23 and a front and rear slide jack 24, which are position correction mechanisms in the Z-axis direction, a posture correction mechanism generally designated by reference numeral 25, and a segment guide 3.
0, a segment gripping mechanism 31, a position/orientation detection device 32, and the like.

第4図において、符号53は旋回ベアリングであり、第
1図に示したのと同様にリングガーダ18のポスト51
に取り付けた支持リング52に装着されている。この旋
回ベアリング53のアウタレース53aに上記構成のエ
レクタ2がエレクタリング3を介して取り付けられてい
る。符号17は、リングガータ18に設置された旋回モ
ータで、その出力軸に装着されたピニオン17aは。
In FIG. 4, reference numeral 53 is a swing bearing, and the post 51 of the ring girder 18 is similar to that shown in FIG.
It is attached to a support ring 52 attached to. The erector 2 having the above structure is attached to the outer race 53a of the swing bearing 53 via the erector ring 3. Reference numeral 17 is a swing motor installed on the ring garter 18, and a pinion 17a is attached to its output shaft.

エレクタリング3の外周に設けたギア3aと噛合してい
る。したがってエレクタ2は、旋回モータ17により、
シールド本体lの中心軸を中心に旋回可能とされている
。エレクタリング3の旋回角度f3Rは、第4図に示す
ように、リングギア3aと噛み合うピニオン19aを介
して連動するロータリエンコーダのような旋回角度検出
器↓9により検出され、その検出信号は旋回角度OR情
報として図示しない制御装置に入力される。
It meshes with a gear 3a provided on the outer periphery of the erector ring 3. Therefore, the erector 2 is rotated by the rotation motor 17.
It is possible to rotate around the central axis of the shield body l. As shown in FIG. 4, the turning angle f3R of the erector ring 3 is detected by a turning angle detector ↓9 such as a rotary encoder that is interlocked via a pinion 19a that meshes with the ring gear 3a, and the detection signal is the turning angle. This is input as OR information to a control device (not shown).

第3図に示すように、エレクタリング3からテール側に
突出して設けられた左右1対のアーム5には、それぞれ
吊りビーム20の左右のガイドロッド6が貫通している
。また、アーム5には押付ジヤツキ7のシリンダ側が取
り付けられ、押付ジヤツキ7のロンド側は吊りビーム2
0に取り付けられている。この押付ジヤツキ7をはじめ
として以下述べる各ジヤツキにはすべてアブソリュート
型ストローク検出器が内蔵されており、それぞれのジヤ
ツキストローク量に対応する信号を図示しない制御装置
に入力する。
As shown in FIG. 3, the left and right guide rods 6 of the suspension beam 20 pass through a pair of left and right arms 5 provided to protrude from the erector ring 3 toward the tail side. Further, the cylinder side of the pressing jack 7 is attached to the arm 5, and the rond side of the pressing jack 7 is attached to the hanging beam 2.
attached to 0. Each of the jacks described below, including this pressing jack 7, all have built-in absolute stroke detectors, which input signals corresponding to the respective jack stroke amounts to a control device (not shown).

吊りビーム20は門形状をしており、第4図。The hanging beam 20 has a gate shape, as shown in FIG.

第5図に示されているように、その中央ビーム20aの
上に2本のガイドレール20bがX軸方向に取り付けら
れている。また、この中央ビーム2Qaの上面に溝部2
0cを設け、ここに横スライドジヤツキ22を収納して
いる。横スライドジヤツキ22のシリンダ側は中央ビー
ム20aに設けられたブラケット20dに取り付けられ
、ロンド側は後述する横スライドフレーム21に設けら
れたブラケット21bに取り付けられている。
As shown in FIG. 5, two guide rails 20b are mounted on the central beam 20a in the X-axis direction. Also, a groove 2 is provided on the upper surface of the central beam 2Qa.
0c is provided, and the horizontal slide jack 22 is housed here. The cylinder side of the lateral slide jack 22 is attached to a bracket 20d provided on the central beam 20a, and the rond side is attached to a bracket 21b provided on a lateral slide frame 21, which will be described later.

横スライドフレーム21は吊りビーム20の中央ビーム
20aの上に載せられ、その下面の四隅にガイドレール
20bに係り合うリニアベアリング21aが取り付けら
れている。横スライドフレーム21の下面には横スライ
ドジヤツキ22の口ラド側を取り付けるブラケット21
bが突出している。横スライドフレーム2上の下部には
、第3図に示すようにシールド本体のテール側から見て
互いに向き合ったL字状をなす左右上対のフランジ21
cが吊り下げられ、Z軸方向に延びている。
The horizontal slide frame 21 is placed on the central beam 20a of the suspension beam 20, and linear bearings 21a that engage with the guide rails 20b are attached to the four corners of the lower surface of the horizontal slide frame 21. On the lower surface of the horizontal slide frame 21 is a bracket 21 for attaching the opening side of the horizontal slide jack 22.
b stands out. At the lower part of the horizontal slide frame 2, as shown in FIG. 3, there are a pair of left and right upper flanges 21 that are L-shaped and face each other when viewed from the tail side of the shield body.
c is suspended and extends in the Z-axis direction.

その左右1対のフランジ21cの上にそれぞれガイドレ
ール21dがZ軸方向に取り付けられている。また、第
7図に示すとおりフランジ21cの下面にはブラケット
21eが設けられ、そのフランジ21eに前後スライド
ジヤツキ24のシリンダ側が取り付けられている。
Guide rails 21d are respectively attached in the Z-axis direction on the left and right pair of flanges 21c. Further, as shown in FIG. 7, a bracket 21e is provided on the lower surface of the flange 21c, and the cylinder side of the front and rear slide jack 24 is attached to the flange 21e.

第3図に示すように前後スライドフレーム23は、横ス
ライドフレーム21の左右上対のL字状フランジ2 L
 cの間に挿入された球面ガイド部23aと左右フラン
ジ部23bから成る。そのフランジ部23bは、ガイド
レール21dと同様にZ軸方向に延び、第3図、第7図
に示すように。
As shown in FIG. 3, the front and rear slide frames 23 have L-shaped flanges 2L on the upper left and right sides of the horizontal slide frame 21.
It consists of a spherical guide part 23a inserted between the left and right flanges 23b. The flange portion 23b extends in the Z-axis direction similarly to the guide rail 21d, as shown in FIGS. 3 and 7.

そのフランジ部23bの下面の四隅にガイドレール21
dに係り合うリニアベアリング23cが取り付けられて
いる。左右フランジ部23bのうちの片側の上面2箇所
には第6図に示すように、後述する修正ジヤツキ28a
、28bのシリンダ側を取り付けるブラケット23dが
突出している。
Guide rails 21 are provided at the four corners of the lower surface of the flange portion 23b.
A linear bearing 23c that engages with d is attached. As shown in FIG. 6, correction jacks 28a, which will be described later, are provided at two locations on the upper surface of one side of the left and right flange portions 23b.
, 28b protrudes from the bracket 23d to which the cylinder side is attached.

球面ガイド23aの中心部には雌側の球面が形成されて
いる。また、球面ガイド部23aの左右側部にはブラケ
ット23eが突出しており、そのブラケット23eに前
後スライドジヤツキ24のロッド側が取り付けられてい
る。
A female spherical surface is formed at the center of the spherical guide 23a. Furthermore, brackets 23e protrude from the left and right sides of the spherical guide portion 23a, and the rod side of the front and rear slide jack 24 is attached to the brackets 23e.

く姿勢修正機構25〉 姿勢修正機1I25は第3図、第4図および第6図によ
く示すように、球面フレーム26.中心軸27、修正ジ
ヤツキ28a、28bおよびピッチング修正ジヤツキ2
9から成る。球面フレーム26は、前後スライドフレー
ム23の球面ガイド部23aの中に挿入された雄側の球
面部を有しており、上板部26aを残してくり抜かれた
上面開放形状の内空部を貫通して球面のX軸方向の中心
線上に中心軸27が設けられている。上板部26aの上
面2箇所には、修正ジヤツキ28a。
Attitude Correction Mechanism 25> The attitude correction mechanism 1I25 has a spherical frame 26. Center shaft 27, correction jacks 28a, 28b, and pitching correction jack 2
Consists of 9. The spherical frame 26 has a male-side spherical part inserted into the spherical guide part 23a of the front and rear slide frame 23, and passes through an inner space with an open top surface hollowed out leaving the upper plate part 26a. A central axis 27 is provided on the center line of the spherical surface in the X-axis direction. Correction jacks 28a are provided at two locations on the upper surface of the upper plate portion 26a.

28bのロッド側を取り付けるブラケット26bが突出
している。同一仕様の2本の修正ジヤツキ28a、28
bは、第6図に示すように、球面中心○からそれぞれ同
−距liLだけ離してX軸方向に平行に取り付けられて
いる。これら2本の修正ジヤツキ28a、28bは、後
述するようにヨーイング修正およびローリング修正に使
用される。
A bracket 26b to which the rod side of 28b is attached protrudes. Two correction jacks 28a, 28 with the same specifications
As shown in FIG. 6, b are attached in parallel to the X-axis direction at the same distance liL from the center of the spherical surface. These two correction jacks 28a, 28b are used for yawing correction and rolling correction, as will be described later.

ピッチング修正ジヤツキ29のシリンダ側は球面フレー
ム26の下端のZ軸方向の切羽側に設けられたブラケッ
ト26cに取り付けられ、ロッド側は後述するセグメン
トガイド30に設けられたブラケット30cに取り付け
られており、その取付方向は中心軸27に対して直角を
成す。
The cylinder side of the pitching correction jack 29 is attached to a bracket 26c provided on the face side in the Z-axis direction at the lower end of the spherical frame 26, and the rod side is attached to a bracket 30c provided on a segment guide 30, which will be described later. Its mounting direction is perpendicular to the central axis 27.

セグメントガイド30は、第3図に示すように、中央の
連結部30aと下部のガイドフレーム30bから戊り、
球面フレーム26の中心軸27に回転自在に吊り下げら
れている。1面が開放された中央の内空部にはセグメン
ト把持機構31が収納され、ガイドフレーム30bには
ボルト締結装置(図示せず)が取り付けられる。ガイド
フレーム30bの外周部はセグメント12aの内周面と
一致する曲率を持つ円弧状に形成されている。
As shown in FIG. 3, the segment guide 30 is separated from a central connecting portion 30a and a lower guide frame 30b.
It is rotatably suspended from the central axis 27 of the spherical frame 26. A segment gripping mechanism 31 is housed in the central inner space with one side open, and a bolt fastening device (not shown) is attached to the guide frame 30b. The outer circumferential portion of the guide frame 30b is formed into an arc shape with a curvature that matches the inner circumferential surface of the segment 12a.

中央の連結部30aのZ軸方向の切羽側側面には、ピッ
チング修正ジヤツキ29のロッド側を取り付けるブラケ
ット30cが突出している。
A bracket 30c to which the rod side of the pitching correction jack 29 is attached protrudes from the side surface of the central connecting portion 30a on the face side in the Z-axis direction.

くセグメント把持機構〉 セグメントガイド30の内空部に収納されたセグメント
把持機構31は、第8図に詳細図示したように、把持フ
レーム31a、把持ジヤツキ31b、31c、摺動体3
1d、ねし軸31g、駆動モータ31i等から成る。
Segment Gripping Mechanism> As shown in detail in FIG.
1d, a screw shaft 31g, a drive motor 31i, etc.

把持フレーム31aは、円筒形の胴部31a□とフラン
ジ部31a2および胴部31a0の下端に設けられたス
トッパ部31a3から成り、その胴部31aユの内面を
摺動体31dに対する案内面とし、胴部31a工の外周
側に設けられたフランジ部31a2でセグメントガイド
30に取り付けられている。フランジ部31a2の上面
には把持ジヤツキ31b、31c取付用のブラケット3
1a4が左右対称に2個設けられており、下端のストッ
パ部31a、は摺動体31dの下端が当たるようにその
内径を胴部31a工の内径より少し小さくしである。
The gripping frame 31a consists of a cylindrical body part 31a□, a flange part 31a2, and a stopper part 31a3 provided at the lower end of the body part 31a0. It is attached to the segment guide 30 at a flange portion 31a2 provided on the outer peripheral side of the section 31a. A bracket 3 for attaching gripping jacks 31b and 31c is provided on the upper surface of the flange portion 31a2.
Two pieces 1a4 are provided symmetrically, and the inner diameter of the lower end stopper part 31a is made slightly smaller than the inner diameter of the body part 31a so that the lower end of the sliding body 31d comes into contact with the stopper part 31a.

同一仕様の2本の把持ジヤツキ31b、31cは、把持
フレーム31aの胴部31a工の軸線と平行に、かつ左
右対称に位置するように、シリンダ側をブラケット31
a4に取り付け、ロッド側を摺動体31dの上端の外周
側に突出したブラケット31eに取り付けである。
The two gripping jacks 31b and 31c of the same specification are attached to the bracket 31 on the cylinder side so that they are located parallel to the axis of the body 31a of the gripping frame 31a and symmetrically.
a4, and the rod side is attached to a bracket 31e that protrudes toward the outer circumferential side of the upper end of the sliding body 31d.

摺動体31dは、その外径が把持フレーム31aの胴部
31a工の内径より小さく、胴部31a1との間に微小
すきまmを有するような円筒体で、上部は開放され、中
間部に駆動モータ(油圧モータ)311を取り付けるフ
ランジ部31jを有し、下部にはねじ軸31gを回転自
在に支持するためのベアリング31fが2個取り付けら
れている。上端部外周側にはブラケット31eが左右対
称に突出している。また、中間部外周にはガイドピース
31mが設けられ1把持フレーム31aの胴部31a1
に設けられたガイド溝31nによって軸方向に案内され
る。
The sliding body 31d is a cylindrical body whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the body 31a of the gripping frame 31a and has a minute gap m between it and the body 31a1. It has a flange portion 31j to which a (hydraulic motor) 311 is attached, and two bearings 31f for rotatably supporting a screw shaft 31g are attached to the lower part. Brackets 31e project symmetrically from the outer peripheral side of the upper end. Further, a guide piece 31m is provided on the outer periphery of the intermediate portion, and a body portion 31a1 of the first gripping frame 31a.
It is guided in the axial direction by a guide groove 31n provided in.

ねじ軸31gは、その下端部にセグメント12aのグラ
ウトねじ穴12dと合致するねじ部31kを有しており
、中間部はベアリング31fを介して摺動体31dに回
転自在に支持されている。また、上端部はカップリング
31hを介して駆動モータ31iの回転軸に連結されて
いる。
The screw shaft 31g has a threaded portion 31k at its lower end that matches the grout screw hole 12d of the segment 12a, and its intermediate portion is rotatably supported by the sliding body 31d via a bearing 31f. Further, the upper end portion is connected to the rotating shaft of the drive motor 31i via a coupling 31h.

くセグメント位置検出、修正装置〉 エレクタの下方に搬入されたセグメント12aをセグメ
ント把持機構31により把持する際には。
Segment Position Detection and Correction Device> When the segment 12a carried below the erector is gripped by the segment gripping mechanism 31.

セグメントガイド30のセグメント12aに対する位置
、姿勢を修正してセグメント12aのグラウトねじ穴1
2dとねじ軸31gの心合わせをする。この心合わせを
自動的に行う手段として、第9図および第10図に詳細
図示したように、ガイドフレーム30bの側面および下
面(外周面)には、搬入されたセグメント12aの位置
、姿勢を検出するたぬのセンサ33a、33b、35a
The position and posture of the segment guide 30 with respect to the segment 12a are corrected, and the grout screw hole 1 of the segment 12a is adjusted.
2d and the screw shaft 31g are aligned. As a means for automatically performing this centering, as shown in detail in FIGS. 9 and 10, the position and orientation of the segment 12a carried in are detected on the side and lower surfaces (outer peripheral surfaces) of the guide frame 30b. Shirutanu sensors 33a, 33b, 35a
.

35b、36a〜36dが取り付けられている。35b, 36a to 36d are attached.

第1のセンサ33a、33bは、ガイドフレーム30b
のX軸方向の切羽側側面にX軸方向のセグメント寸法Q
Xより狭い間隔α、で配置されたセンサジヤツキ41の
ロッド先端にそれぞれ取り付けられていて、センサジヤ
ツキ41の伸長によりセグメント12aの切羽側端面に
対向する位置に突き出され、その位置からセグメント↓
2aの切羽側端面までの距離δ0.δ2を測定する。
The first sensors 33a, 33b are connected to the guide frame 30b.
Segment dimension Q in the X-axis direction on the face side surface in the X-axis direction of
They are attached to the ends of the rods of sensor jacks 41 arranged at an interval α narrower than
Distance δ0 to the face side end surface of 2a. Measure δ2.

第2のセンサ35a、35bは、ガイドフレーム30b
のX軸方向の両側面にX軸方向のセグメント寸法QXよ
り広い間隔Q2で配置されたセンサジヤツキ42のロッ
ド先端にそれぞれ取り付けられていて、センサジヤツキ
42の伸長によりセグメント12aの周方向の隣接セグ
メント側端面に対向する位置に突き出され、その位置か
らセグメント12aの隣接セグメント側端面までの距離
δ1.δ4を測定する。
The second sensors 35a, 35b are connected to the guide frame 30b.
are attached to the ends of the rods of sensor jacks 42, which are arranged on both sides in the X-axis direction at an interval Q2 wider than the segment dimension QX in the X-axis direction. , and the distance δ1. from that position to the adjacent segment side end face of segment 12a. Measure δ4.

第3のセンサ36a〜36dは、ガイドフレーム30b
の下面に、X軸方向にはセグメント寸法flXより狭い
間隔氾、でまた。X軸方向にはセグメント寸法Q2より
狭い間隔悲、でセグメント12aの内周のほぼ四隅に対
向して位置するように同じ突き出し量で取り付けられて
おり、それぞれの位置からセグメント12aの内周面ま
での距離δ5゜δ6を測定する。
The third sensors 36a to 36d are connected to the guide frame 30b.
Also, on the bottom surface of the segment, there is a spacing narrower than the segment dimension flX in the X-axis direction. In the X-axis direction, the segments are installed at intervals narrower than the segment dimension Q2, and are installed with the same protrusion amount so as to be located facing almost all four corners of the inner periphery of the segment 12a, and from each position to the inner periphery of the segment 12a. Measure the distance δ5°δ6.

上記第工、第2および第3の各センサの出力信号は、セ
グメント12aの位置、姿勢を検出するための情報とし
て図示しない制御装置に入力される。
The output signals of the first, second, and third sensors are input to a control device (not shown) as information for detecting the position and orientation of the segment 12a.

これらセンサとしては、公知のレーザ光による光学的距
離センサ、あるいは超音波距離センサなどを用いること
ができる。なお、これらセンサのうち、第3のセンサ3
6a〜36dは、セグメント12aがセグメント把持機
構31により把持された際、セグメント12aに当たら
ないように取り付けられており、また第1のセンサ33
a。
As these sensors, a known optical distance sensor using a laser beam, an ultrasonic distance sensor, or the like can be used. Note that among these sensors, the third sensor 3
6a to 36d are attached so as not to hit the segment 12a when the segment 12a is gripped by the segment gripping mechanism 31, and the first sensor 33
a.

33bおよび第2のセンサ35a、35bについては、
測定時以外はセンサジヤツキ41.42の収縮によりセ
グメント12aの内周面より引き込み、これらセンサが
搬入されたセグメント12aや既設セグメント13ある
いは周方向の隣接セグメント12などに当たらないよう
にしている。
33b and the second sensors 35a, 35b,
At times other than when measuring, the sensor jacks 41 and 42 are retracted from the inner circumferential surface of the segment 12a by contraction to prevent these sensors from hitting the imported segment 12a, the existing segment 13, or the adjacent segment 12 in the circumferential direction.

く既設セグメント姿勢検出装置〉 既設セグメント13の位置、姿勢を検出するための既設
セグメント位置姿勢検出装置32は、第3図〜第5図に
示すように、吊りビーム20の外側部の左右対称位置に
1基ずつ取り付けられている。該検出袋N32の取付位
置は吊りビーム20に限らず、左右のエレクタアーム5
など、エレクタ旋回中心に対しほぼ180°対称位置で
あればよい。
Existing segment position/attitude detection device> The existing segment position/attitude detection device 32 for detecting the position and posture of the existing segment 13 detects the position and posture of the existing segment 13 at a symmetrical position on the outer side of the suspension beam 20, as shown in FIGS. 3 to 5. One unit is installed in each. The mounting position of the detection bag N32 is not limited to the hanging beam 20, but also the left and right erector arms 5.
It is sufficient if the position is approximately 180° symmetrical with respect to the center of rotation of the erector.

詳しくは第11図〜第13図に示すように、既設セグメ
ント位置姿勢検出袋W32は、検出ビーム32c、ガイ
ドレール32d、突出体32f。
Specifically, as shown in FIGS. 11 to 13, the existing segment position and orientation detection bag W32 includes a detection beam 32c, a guide rail 32d, and a protrusion 32f.

距離計32P i t 32 P 2、繰り出しジヤツ
キ32qおよびこれらを収納するボックス32aなどか
ら戊る。
It is removed from the range finder 32P it 32P2, the feeding jack 32q, and the box 32a that stores them.

吊りビーム20の外側部に取り付けられたボックス32
aは、シールド本体■の軸線方向(X軸方向)に長い、
断面が矩形状の箱体で、両端は開放されている。ボック
ス32aの底板32a□の内側には、ガイドレール32
dがX軸方向に平行に取り付けられている。
Box 32 attached to the outside of the hanging beam 20
a is long in the axial direction (X-axis direction) of the shield body ■;
It is a box with a rectangular cross section, and both ends are open. A guide rail 32 is provided inside the bottom plate 32a□ of the box 32a.
d is attached parallel to the X-axis direction.

検出ビーム32cは、断面がコ字形で、既設セグメント
13の内周に向かって開放されており、その底抜32c
1にガイドレール32dに係り合う2個のリニアベアリ
ング32eが取り付けられている。シールド本体1のテ
ール側に向かって延びる検出ビーム32cの先端部と中
間部の2箇所に突出体32fがヒンジピン32gとベア
リング32hを介して揺動自在に取り付けられている。
The detection beam 32c has a U-shaped cross section, is open toward the inner circumference of the existing segment 13, and has a bottom hole 32c.
Two linear bearings 32e that engage with a guide rail 32d are attached to 1. A protrusion 32f is swingably attached to two locations at the tip and intermediate portion of the detection beam 32c extending toward the tail side of the shield body 1 via a hinge pin 32g and a bearing 32h.

・検出ビーム32cには引きばね32Qの一端を取り付
けるブラケット32mが底板32c工の内側2箇所に突
出して設けられている。また、突出体32fの取付部近
傍には、各々の突出体32fを検出ビーム32cから既
設セグメント)3の内周に向は直角に引き起こされた状
態に保持するためのストッパ32sが設けられている。
- The detection beam 32c is provided with a bracket 32m protruding from two locations inside the bottom plate 32c to which one end of the tension spring 32Q is attached. In addition, a stopper 32s is provided near the attachment portion of the protruding body 32f to hold each protruding body 32f in a state where the direction is perpendicular to the inner periphery of the existing segment 3 from the detection beam 32c. .

各々の突出体32fのボス32iと反対側の端部には、
距離計32P工132P2が取り付けられている。距離
計32P t + 32 P 2は、レーザ光による光
学式距離センサ、超音波距離センサなどのような非接触
形の距離センサであって、突出体32fが検出ビーム3
2cから直角に引き起こされた状態で、左右の検出装置
32の計4個の距離計が共にシールド本体の中心より同
一寸法で既設セグメント13の内周に向かって突き出さ
れるように取り付けられている。突出体32fのボス3
2iの外側にはワイヤ32にの取付用ブラケット32j
が突出しており、その突出方向はヒンジピン32gに対
する突出体32fの取付方向と一致している。
At the end of each protrusion 32f opposite to the boss 32i,
A distance meter 32P 132P2 is attached. The distance meter 32P t + 32P 2 is a non-contact type distance sensor such as an optical distance sensor using a laser beam or an ultrasonic distance sensor, and the protrusion 32f is connected to the detection beam 3.
2c, the left and right detection devices 32, a total of four rangefinders, are installed so that they all protrude toward the inner periphery of the existing segment 13 with the same dimensions from the center of the shield body. . Boss 3 of protruding body 32f
There is a bracket 32j for mounting on the wire 32 on the outside of 2i.
protrudes, and the direction of the protrusion coincides with the direction in which the protrusion 32f is attached to the hinge pin 32g.

検出ビーム32cに設けられたブラケット32mと突出
体32fのボス32iに設けられたブラケット32jの
間には、引きばね32Qがワイヤ32kを介して取り付
けられている。
A tension spring 32Q is attached via a wire 32k between a bracket 32m provided on the detection beam 32c and a bracket 32j provided on the boss 32i of the protrusion 32f.

繰り出し−ジャッキ32qは、検出ビーム32cと平行
に設置され、そのシリンダ側はボックス32aの底板3
2a工から突出したブラケット32nに、ロッド側は検
出ビーム32cの側面から突出したブラケット32rに
それぞれ取り付けられており、ジヤツキ収縮時に検出ビ
ーム32cと共にボックス32aの内部に収納される。
The feeding jack 32q is installed parallel to the detection beam 32c, and its cylinder side is connected to the bottom plate 3 of the box 32a.
The rod side is attached to a bracket 32n protruding from the section 2a, and the rod side is attached to a bracket 32r protruding from the side surface of the detection beam 32c, and is housed inside the box 32a together with the detection beam 32c when the jack is contracted.

〈エレクタの動作説明〉 次に、このように構成されたエレクタ各部の動作を説明
する。
<Description of the operation of the erector> Next, the operation of each part of the erector configured as described above will be explained.

前述したように、旋回ベアリング53に支持されている
エレクタリング3は旋回モータ17により左右旋回させ
られ、これに伴いセグメントガイド30はシールド本体
1の周方向に旋回移動する。
As described above, the erector ring 3 supported by the rotation bearing 53 is rotated left and right by the rotation motor 17, and the segment guide 30 is accordingly rotated in the circumferential direction of the shield body 1.

エレクタリング3の左右のアーム5にガイドロッド6を
介して支持された吊りビーム20は、押付ジヤツキ7の
伸縮によりエレクタリング3の径方向に移動させられ、
これに伴いセグメントガイド30もエレクタリング3に
対してY軸方向に移動しY軸方向の位置を修正される。
The suspension beam 20 supported by the left and right arms 5 of the erector ring 3 via the guide rod 6 is moved in the radial direction of the erector ring 3 by the expansion and contraction of the pressing jack 7.
Along with this, the segment guide 30 also moves in the Y-axis direction with respect to the erector ring 3, and its position in the Y-axis direction is corrected.

吊りビーム20にリニアベアリング21aを介して載せ
られた横スライドフレーム2工は、横スライドジヤツキ
22の伸縮により吊りビーム20に対してX軸方向にが
たつきなく横スライドさせられ、これに伴いセグメント
ガイド30も吊りビーム20に対してX軸方向に横スラ
イドし、X軸方向の位置を修正される。これはエレクタ
旋回角度ORの微調整に相当する。旋回モータ17によ
るエレクタリング3の旋回動作は、慣性負荷が大きいこ
とやリングギヤ3a、ピニオン17aのバックラッシュ
があることから旋回角度ORの微調整がしずらいので、
X軸方向の微小な位置修正は横スライドジヤツキ22の
伸縮によって行う。
The horizontal slide frame 2 mounted on the suspension beam 20 via the linear bearing 21a is horizontally slid in the X-axis direction with respect to the suspension beam 20 by the expansion and contraction of the horizontal slide jack 22 without rattling. The segment guide 30 also slides laterally in the X-axis direction with respect to the hanging beam 20, and its position in the X-axis direction is corrected. This corresponds to fine adjustment of the erector rotation angle OR. The turning operation of the erector ring 3 by the turning motor 17 has a large inertial load and backlash of the ring gear 3a and pinion 17a, making it difficult to finely adjust the turning angle OR.
Minute positional corrections in the X-axis direction are performed by expanding and contracting the horizontal slide jack 22.

横スライドフレーム21にリニアベアリング23cを介
して載せられた前後スライドフレーム23は、前後スラ
イドジヤツキ24の伸縮により横スライドフレーム21
に対してzm方向に前後スライドさせられ、これに伴い
セグメントガイド30も横スライドフレーム21に対し
てZ軸方向に前後スライドし、Z軸方向の位置を修正さ
れる。
The front and rear slide frames 23 mounted on the horizontal slide frame 21 via linear bearings 23c are moved by the horizontal slide frame 21 by the expansion and contraction of the front and rear slide jacks 24.
Accordingly, the segment guide 30 also slides back and forth in the Z-axis direction with respect to the horizontal slide frame 21, and its position in the Z-axis direction is corrected.

前後スライドフレーム23の球面ガイド部23aに組み
込まれた姿勢修正機構25の球面フンーム26は2本の
修正ジヤツキ28a、28bの伸縮により次のような動
きをする。第6図において、2本の修正ジヤツキ28a
、28bを同時に伸長または収縮させた場合、球面フレ
ーム26は球面中心Oを含むZ軸の回りに第3図の矢印
02方向に傾けられる。この動きはセグメントガイド3
0のローリング修正に用いられる。また。
The spherical arm 26 of the attitude correction mechanism 25 incorporated in the spherical guide portion 23a of the front and rear slide frame 23 moves as follows by the expansion and contraction of the two correction jacks 28a and 28b. In FIG. 6, two correction jacks 28a
, 28b are simultaneously expanded or contracted, the spherical frame 26 is tilted in the direction of arrow 02 in FIG. 3 around the Z-axis including the spherical center O. This movement is segment guide 3
Used for 0 rolling correction. Also.

修正ジヤツキ28aを伸長させ、修正ジヤツキ28bを
収縮させた場合は、球面フレーム26は球面中心Oを含
むY軸の回りに第6図の矢印θY1方向に旋回させられ
、逆に修正ジヤツキ28aを収縮、修正ジヤツキ28b
を伸長させれば、球面フレーム26は第6図の矢印θY
2方向に旋回させられる。この動きはセグメントガイド
30のヨーイング修正に用いられる。
When the correction jack 28a is extended and the correction jack 28b is contracted, the spherical frame 26 is rotated in the direction of arrow θY1 in FIG. , modified jack 28b
If the spherical frame 26 is extended, the spherical frame 26 will be
It can be rotated in two directions. This movement is used to correct the yaw of the segment guide 30.

また、第4図において、球面フレーム26の中心軸27
に吊り下げられたセグメントガイド30は、球面フレー
ム26に取り付けられたピッチング修正ジヤツキ29の
伸縮により中心軸27、すなわちX軸の回りに第4図の
矢印θX方向に傾けられる。この動きはセグメントガイ
ド30のピッチング修正に用いられる。
In addition, in FIG. 4, the central axis 27 of the spherical frame 26
The segment guide 30 suspended from the spherical frame 26 is tilted in the direction of the arrow θX in FIG. 4 around the central axis 27, that is, the X axis, by the expansion and contraction of the pitching correction jack 29 attached to the spherical frame 26. This movement is used to correct the pitch of the segment guide 30.

セグメントガイド30に装着されたセグメント把持機構
31、ボルト締結装置(図示せず)は、セグメントガイ
ド30と共にX軸、Y軸およびZ軸方向に位置修正され
、またローリング、ヨーイング、ピッチング修正される
The segment gripping mechanism 31 and bolt fastening device (not shown) attached to the segment guide 30 are adjusted in position in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions together with the segment guide 30, and are also subjected to rolling, yawing, and pitching corrections.

既設セグメント位置姿勢検出装W32は次のように動作
する。
The existing segment position and orientation detection device W32 operates as follows.

距離計32p1,32p2が外力により損傷することを
防ぐため、検出時以外は繰り出しジヤツキ32qを収縮
させ、検出ビーム32cを第8図。
In order to prevent the rangefinders 32p1 and 32p2 from being damaged by external force, the extension jack 32q is retracted except during detection, and the detection beam 32c is set as shown in FIG.

第9図の2点鎖g 32 c ’で示すようにボックス
32a内に収納しておく。既設セグメント13の位置、
姿勢を検出しようとするとき、繰り出しジヤツキ32q
を伸長させ、検出ビーム32cを第18図、第19図の
実線で示すようにボックス32a内からシールド本体の
テール側に繰り出す。このとき、検出ビーム32cはガ
イドレール32dとリニアベアリング32eによりガタ
ッキなく伸長する。突出体32fは、常時引きばね32
Qによりヒンジピン32gを中心にして切羽側に引き起
こそうとする引張力を受けているが。
It is stored in a box 32a as shown by the two-dot chain g32c' in FIG. The position of the existing segment 13,
When trying to detect the posture, the extension jack 32q
is extended, and the detection beam 32c is sent out from inside the box 32a to the tail side of the shield body, as shown by the solid line in FIGS. 18 and 19. At this time, the detection beam 32c extends without wobbling due to the guide rail 32d and the linear bearing 32e. The protruding body 32f is a constant tension spring 32
However, due to Q, a tensile force is being applied to the face side around the hinge pin 32g.

繰り出しジヤツキ32qの収縮時には、この突出体32
fがボックス32aのカバ一部材32bにより押え込ま
れ5反切羽側に倒れた状態で検出ビーム32cの内空部
に収納されている。
When the feeding jack 32q is contracted, this protruding body 32
f is held down by the cover member 32b of the box 32a and is housed in the inner cavity of the detection beam 32c in a state of being tilted toward the side opposite to the face 5.

繰り出しジヤツキ32qの伸長時には、突出体32fが
カバ一部材32bの後方端32tを通過すると共に、引
きばね32Qの引張力によりヒンジピン32gを中心に
して既設セグメントエ3の内周に向はストッパ32sに
当たるまで引き起こされ、突出体32fに取り付けられ
た距離計32p t + 32 P 2は既設セグメン
ト↓3の内周に向は突き出される。
When the feeding jack 32q is extended, the protruding body 32f passes through the rear end 32t of the cover member 32b, and also hits the stopper 32s on the inner periphery of the existing segment 3 with the hinge pin 32g as the center due to the tensile force of the tension spring 32Q. Then, the distance meter 32p t + 32 P 2 attached to the protruding body 32f is projected toward the inner periphery of the existing segment ↓3.

距離計32 pi、 32 Pzが突き出される位置は
、各々の距離計が既設セグメント)3の切羽側および立
坑側のボルト取付溝13a、13bが設けられた内周面
の2点に対向する位置となるように、検出ビーム32c
の伸長量とこの検出ビーム上の距離計32 px、 3
2 p、の取付間隔+211が設定されている。左右の
検出装置32に装備された計4個の距離計は共にシール
ド中心から同一距離の位置にあるので、検出対象の既設
セグメント13がシールド本体1の軸線に対し傾いてい
れば、前後l対の距離計329□132P2から既設セ
グメント13の内周面までの距離δ、□、δ、2に差が
生じることから、その距離差、つまりセグメントの傾き
を1対の距離計32Pt+ 32p2によって検出でき
る。左右の検出装置32がエレクタ旋回中心に対しほぼ
180°対称位置にあるようにすれば、エレクタをほぼ
半周旋回動作させるだけで既設セグメント13により構
成されるセグメントリングの全周にわたる計測が可能で
ある。また、距離計32Px+ 32pzを突出体32
fの先端に取り付け、検出時に検出ビーム32cから既
設セグメント13の内周に向は突き出すことにより、距
離計を各々の計測点に近付け、精度の高い計測ができる
The positions where the distance meters 32 pi and 32 Pz are protruded are opposite to two points on the inner peripheral surface where the bolt mounting grooves 13a and 13b are provided on the face side and the shaft side of the existing segment) 3. The detection beam 32c
and the distance meter on this detection beam 32 px, 3
The installation interval of 2 p,+211 is set. A total of four rangefinders installed in the left and right detection devices 32 are located at the same distance from the center of the shield, so if the existing segment 13 to be detected is tilted with respect to the axis of the shield body 1, the front and rear l pairs Since there is a difference in the distances δ, □, δ, 2 from the rangefinder 329□132P2 to the inner peripheral surface of the existing segment 13, the distance difference, that is, the inclination of the segment, can be detected by the pair of rangefinders 32Pt+32p2. . If the left and right detection devices 32 are placed at approximately 180° symmetrical positions with respect to the erector rotation center, it is possible to measure the entire circumference of the segment ring made up of the existing segments 13 by simply rotating the erector approximately half a circle. . In addition, the distance meter 32Px + 32pz is attached to the protruding body 32.
By attaching it to the tip of f and protruding toward the inner periphery of the existing segment 13 from the detection beam 32c during detection, the distance meter can be brought closer to each measurement point and highly accurate measurement can be performed.

第3図および第4図に示すように既設セグメント13が
リング状に組まれた状態で、これから組み立てようとす
るセグメント12内の1ピース12aがエレクタ下に置
かれたとする。以下、この状態からのエレクタ全体の動
作を説明する。
Assume that the existing segments 13 are assembled into a ring shape as shown in FIGS. 3 and 4, and one piece 12a of the segment 12 to be assembled is placed under the erector. The operation of the entire erector from this state will be described below.

通常、セグメントの組立はキーセグメントをリング最上
部に位置させた状態で完了し、シールドの掘進動作に移
る。このとき、エレクタは組立完了時のセグメント把持
機構31を上にした状態のまま待機しており、掘進完了
と共に、次に組み立てようとするセグメントを受は取る
ため、把持機構31を下方に位置させるようにエレクタ
を半周旋回動作させる。このエレクタを待機位置から旋
回動作させる前に左右の検出装置32から検出ビーム3
2を線番)出し、突出体32fの先端に取り付けられた
距離計32p工、32P2を既設セグメント13の内周
に向は突出させる。これにより、距離計32 pH32
P2は、既設セグメントエ3の切羽側と立坑側のボルト
取付溝13a、13bが設けられた内周面の2点に対向
する位置に置かれる。
Normally, assembly of the segments is completed with the key segment positioned at the top of the ring, and the shield is moved to the digging operation. At this time, the erector is waiting with the segment gripping mechanism 31 facing upward when the assembly is completed, and when the excavation is completed, the gripping mechanism 31 is positioned downward in order to pick up the segment to be assembled next. Rotate the erector half a circle as shown. Before turning this erector from the standby position, the detection beam 3 is sent from the left and right detection devices 32.
2 (wire number), and the distance meter 32p attached to the tip of the protruding body 32f, 32P2, is made to protrude toward the inner periphery of the existing segment 13. As a result, rangefinder 32 pH 32
P2 is placed at a position opposite to two points on the inner circumferential surface of the existing segment E 3 where the bolt attachment grooves 13a and 13b are provided on the face side and the shaft side.

次に、旋回モータ↓7によりエレクタリング3を半周旋
回させることによって、各々の距離計3291132 
p zから既設セグメントL3の内周面までの径方向距
離δ10.δ1□が既設セグメントのリング全周にわた
り計測される。
Next, each distance meter 3291132 is rotated by rotating the erector ring 3 by half a circle using the rotation motor ↓7.
Radial distance δ10 from pz to the inner circumferential surface of the existing segment L3. δ1□ is measured all around the ring of the existing segment.

第14図(a)は距離計32p1と既設セグメント13
の切羽側のボルト取付溝13aとの円周方向の位置関係
を示す図であり、エレクタの旋回角度ORと計測距離δ
の関係は第I4図(b)のようになる。すなわち、距離
計32p1がボルト取付溝13aの上を通過するとき(
上図のA−B。
Figure 14(a) shows the distance meter 32p1 and the existing segment 13.
It is a diagram showing the positional relationship in the circumferential direction with the bolt mounting groove 13a on the face side of the erector, and the rotation angle OR of the erector and the measured distance δ
The relationship is as shown in Figure I4 (b). That is, when the distance meter 32p1 passes over the bolt mounting groove 13a (
A-B in the above diagram.

C−D、E−F間)は、セグメント内周の他の部分より
距離δが大きく計測されることにより、距離δの計測と
共に、ボルト取付溝13aの円周方向の位置も計測でき
る。
CD, E-F), the distance δ is measured to be larger than other parts of the inner circumference of the segment, so that it is possible to measure not only the distance δ but also the position of the bolt attachment groove 13a in the circumferential direction.

エレクタリング3にリングギヤ3a、ピニオン19aを
介して連結されたロータリエンコーダ19からの旋回角
度θR情報と上記距離δ情報とを組み合わせることによ
り、基準位置からの任意の旋回角度ORにおける既設セ
グメント13の径方向位置がわかる。すなわち、セグメ
ント内周までの径方向距離δ11にセグメント内周から
ボルト穴13cまでの距離k(セグメント寸抹から決ま
る定数)を加算することにより、セグメント端面におけ
るボルト穴13cの径方向位置が求まる。
By combining the turning angle θR information from the rotary encoder 19 connected to the erector ring 3 via the ring gear 3a and pinion 19a and the distance δ information, the diameter of the existing segment 13 at any turning angle OR from the reference position can be determined. You can know the direction position. That is, by adding the distance k from the segment inner circumference to the bolt hole 13c (a constant determined from the segment size) to the radial distance δ11 to the segment inner circumference, the radial position of the bolt hole 13c on the segment end face is determined.

ボルト穴13cの円周方向の位置は、上記ボルト取付溝
位置情報と旋回角度OR情報とから求められる。
The position of the bolt hole 13c in the circumferential direction is determined from the bolt mounting groove position information and the turning angle OR information.

また、1対の距離計32p工y32Pzにより既設セグ
メント13の前後2点との間の径方向距離δ1□、δ1
2を計測しているので、任意の旋回角度f3Rにおける
既設セグメント13のシールド本体より求められる。
In addition, the radial distances δ1□, δ1 between the two points on the front and rear of the existing segment 13 are measured using a pair of distance meters 32p and y32Pz.
2, it can be determined from the shield body of the existing segment 13 at an arbitrary turning angle f3R.

さらに、既設セグメントが構成するセグメントリングの
上下左右4箇所での上記θの値からセグメントリング全
体の傾きとその方向を把握できるので、それから任意の
旋回角度ORにおける既設セグメントの姿勢(ピッチン
グ、ヨーイング、ローリング)を求めることができる。
Furthermore, since the inclination and direction of the entire segment ring can be determined from the values of θ at the four locations above, below, left, and right of the segment ring that the existing segment constitutes, it is possible to determine the attitude (pitching, yawing, etc.) of the existing segment at any turning angle OR. rolling).

さらに、計測されたボルト取付溝をカウントすることで
、それが旋回開始点から何番目のボルト取付溝か、何番
目のセグメントのボルト取付溝かも判断できる。
Furthermore, by counting the measured bolt mounting grooves, it is possible to determine which bolt mounting groove it is from the turning start point and which segment of the bolt mounting groove it is.

以上の既設セグメントの姿勢検出およびボルト穴位置の
検出は、左右の検出装置32の計4個の距離計の計測値
に基づき図示しない制御装置での演算処理によって行わ
れ、その結果は制御装置の記憶部に蓄積される。
The above-mentioned detection of the attitude of the existing segment and the detection of the bolt hole position is performed by arithmetic processing in a control device (not shown) based on the measurement values of a total of four distance meters, the left and right detection devices 32, and the results are processed by the control device. Stored in the storage unit.

これから組み立てようとするセグメント12aとセグメ
ント把持機構31の心合わせは次のように行われる(第
3図〜第7図、第9図、第10図参照)。
The alignment of the segment 12a to be assembled and the segment gripping mechanism 31 is performed as follows (see FIGS. 3 to 7, 9, and 10).

図示しないホイスト等によりセグメント12aがエレク
タの下方に搬入され載置されると、制御装置は、ガイド
フレーム30bの下面4箇所に取り付けられた第3のセ
ンサ36a〜36dがすべてセグメント12aを感知す
るようにエレクタリング3を旋回させ、概略の位置決め
をする。次に。
When the segment 12a is carried and placed under the erector by a hoist (not shown) or the like, the control device causes all the third sensors 36a to 36d attached to the lower surface of the guide frame 30b to sense the segment 12a. Rotate the erector ring 3 and roughly position it. next.

センサジヤツキ41.42を伸長させ、第1のセンサ3
3a、33bおよび第2のセンサ35a。
Extend the sensor jacks 41 and 42 and connect the first sensor 3.
3a, 33b and second sensor 35a.

35bを4個共突き出す。第1のセンサ33a。Push out all four pieces of 35b. First sensor 33a.

33bはそれぞれセグメント12aの切羽側端面との間
の距離δ1.δ2を測定し、このδ2.δ2の測定値が
予め設定された値δ7となるように、制御装置は前後ス
ライドジヤツキ24によるZ軸方向の位置修正および修
正ジヤツキ28a、28bによる3−イング修正を行う
。また、第2のセンサ35a、35bはセグメント12
aの周方向の隣接セグメント側端面との間の距離δ1.
δ、を測定し、このδ1.δ、の測定値が予め設定され
た値δ8となるように、制御装置は横スライドジヤツキ
22によるX軸方向の位置修正(旋回微調整)を行う。
33b is the distance δ1.33b from the face side end surface of the segment 12a. δ2 is measured, and this δ2. The control device performs a position correction in the Z-axis direction using the front and rear slide jack 24 and a 3-ing correction using correction jacks 28a and 28b so that the measured value of δ2 becomes a preset value δ7. Further, the second sensors 35a and 35b are connected to the segment 12.
The distance δ1.a between adjacent segment side end faces in the circumferential direction.
δ, and this δ1. The control device corrects the position in the X-axis direction (fine turning adjustment) using the horizontal slide jack 22 so that the measured value of δ becomes a preset value δ8.

次に第3のセンサ36a〜36dにより測定されたセグ
メント12aの内周面との間の距離δ、。
Next, the distance δ between the segment 12a and the inner circumferential surface measured by the third sensors 36a to 36d.

δ、が4箇所共予め設定された値δ、となるように、制
御装置は押付ジヤツキ7によるY軸方向の位置修正と、
修正ジヤツキ28a、28bおよびピッチング修正ジヤ
ツキ29による姿勢修正(ローリング修正、ピッチング
修正)を行う。
The control device corrects the position in the Y-axis direction using the pressing jack 7 so that δ becomes the preset value δ at all four locations,
Posture corrections (rolling correction, pitching correction) are performed using the correction jacks 28a, 28b and the pitching correction jack 29.

予め設定された値δ7.δ3.δ、とは、セグメント1
2aのグラウトねじ穴12dに対してセグメント把持機
構31のねじ軸31gの座標が一致する値であり、上記
修正動作によりグラウトねじ穴12dにねじ軸31gを
ねじ込む把持動作の準備が完了する。上記修正動作は、
それぞれの距離の測定値と設定値の偏差をOとするよう
なフィードバック制御により行われる。上記修正動作が
完了したら、センサジヤツキ41.42が4本共収縮さ
れ、第1.第2のセンサ33a、33b。
Preset value δ7. δ3. δ is segment 1
The coordinates of the threaded shaft 31g of the segment gripping mechanism 31 match the coordinates of the threaded shaft 31g of the segment gripping mechanism 31 with respect to the grout threaded hole 12d of FIG. The above corrective action is
This is performed by feedback control such that the deviation between the measured value and the set value of each distance is set to O. When the above correction operation is completed, the four sensor jacks 41 and 42 are retracted together, and the first. Second sensors 33a, 33b.

35a、35bはセグメント12aの内周面より引き込
まれる。
35a and 35b are drawn in from the inner peripheral surface of the segment 12a.

把持動作の準備が完了すると、セグメント把持機構31
が次のように動作する(第3図、第4図。
When the preparation for the gripping operation is completed, the segment gripping mechanism 31
operates as follows (Figures 3 and 4).

第8図参照)。(See Figure 8).

まず駆動モータ(油圧モータ)311が起動し、ねじ軸
31gを回転させる。回転時の回転方向反力はガイドピ
ース31mとガイド溝31nで受けられる。回転させな
から把持ジヤツキ31b。
First, the drive motor (hydraulic motor) 311 is activated and rotates the screw shaft 31g. The reaction force in the rotational direction during rotation is received by the guide piece 31m and the guide groove 31n. The gripping jack 31b is rotated.

31cを収縮させることにより、ねじ軸31gは摺動体
31d、駆動モータ31iと共に第8図の矢印A方向に
移動させられる。これにより、雄ねじ31kが切られた
ねじ軸31gの先端部は、摺動体31dの下端部が把持
フレーム3Laの下端ストッパ部31a、に当たるまで
ガイドフレーム30bの下面から突き出される。このよ
うにセグメント12・aのグラウトねじ穴12dとねじ
軸31gの中心を一致させ、ねじ軸31gを突き出しな
がら回転させてグラウトねじ穴12dにねじ込む。把持
ジヤツキ31b、31cに内蔵したストローク検出器に
より所定ストロークに達したら、駆動モータ31iの回
転を止め、次に把持ジヤツキ31b、31cを伸長させ
てねじ軸31gと共にセグメント↓2aを引き上げ、セ
グメント12aの内周面がガイドフレーム30bの外周
面に当接して固定されるようにする。
By contracting 31c, the screw shaft 31g is moved in the direction of arrow A in FIG. 8 together with the sliding body 31d and the drive motor 31i. As a result, the tip of the threaded shaft 31g having the male thread 31k is projected from the lower surface of the guide frame 30b until the lower end of the sliding body 31d hits the lower end stopper portion 31a of the gripping frame 3La. In this way, the centers of the grout screw hole 12d of the segment 12.a and the screw shaft 31g are aligned, and the screw shaft 31g is rotated while protruding and screwed into the grout screw hole 12d. When the stroke detector built into the gripping jacks 31b, 31c reaches a predetermined stroke, the rotation of the drive motor 31i is stopped, and then the gripping jacks 31b, 31c are extended to pull up the segment ↓2a together with the screw shaft 31g, and the segment 12a is The inner circumferential surface is fixed by coming into contact with the outer circumferential surface of the guide frame 30b.

この把持機構では、ねじ軸31gは2本の把持ジヤツキ
31b、31cと摺動体31dおよび把持フレーム31
aにより構成される4節リンクの1辺に宙吊りにされて
おり、ねじ軸31gを支持している摺動体31dは微小
すきまmを持って把持フレーム31aの胴部31a工に
案内されているため、宙吊りにされたねじ軸31gは、
この微小すきまm分だけ把持フレーム31aに対して4
節リンクモーションにより平行移動することができる。
In this gripping mechanism, a screw shaft 31g is connected to two gripping jacks 31b and 31c, a sliding body 31d, and a gripping frame 31.
The sliding body 31d, which is suspended on one side of the four-bar link formed by a and supports the screw shaft 31g, is guided by the body 31a of the gripping frame 31a with a small gap m. , the screw shaft 31g suspended in the air is
4 with respect to the gripping frame 31a by this minute gap m.
Parallel movement is possible with node link motion.

また1把持ジヤツキ31b、31cの把持フレーム31
aおよび摺動体31dに対する取付部にすきまを持たせ
ておくことにより、ねじ軸31gを上記4節リンクモー
ションによる移動方向と直角の方向にも微小すきまm分
だけ揺動させることができる。したがって、グラウトね
じ穴12dとねじ軸31gの心合わせをする際、微小な
制御誤差が生じたとしても、その制御誤差を前述したね
し軸31gの把持フレーム31aに対する揺動によって
吸収することができ、ねし込みによるセグメントの把持
が可能となる。
In addition, the gripping frame 31 of the gripping jacks 31b and 31c
By providing a clearance between the mounting portion a and the sliding body 31d, the screw shaft 31g can also be swung by a minute clearance m in a direction perpendicular to the direction of movement by the four-bar link motion. Therefore, even if a minute control error occurs when aligning the grout screw hole 12d and the screw shaft 31g, the control error can be absorbed by the aforementioned swinging of the grout shaft 31g relative to the gripping frame 31a. , it becomes possible to grip the segment by pushing it in.

把持動作完了後、押付ジヤツキ7を収縮させてセグメン
ト12aを吊り上げ、所定の旋回角度ORになるまで旋
回させた後、制御装置の記憶部に蓄積された所定旋回角
度ORでの既設セグメント13の姿勢検出値に基づいて
姿勢修正機構25の修正ジヤツキ28a、28bおよび
ピッチング修正ジヤツキ29を制御し、把持したセグメ
ント12aのピッチング、ヨーイング、ローリング等の
姿勢修正を行う、この修正動作は、既設セグメントの姿
勢検出値と現在のセグメントガイド3゜の姿勢検出値(
各ジヤツキに付属するアブソリュート形ストローク検出
器によりセグメントガイド30自身の姿勢は常時把握さ
れている)との偏差をOとするようなフィードバック制
御により自動的に行われる。
After the gripping operation is completed, the pressing jack 7 is contracted to lift the segment 12a, and after turning it until it reaches a predetermined turning angle OR, the posture of the existing segment 13 at the predetermined turning angle OR stored in the storage section of the control device is determined. Based on the detected values, the correction jacks 28a, 28b and the pitching correction jack 29 of the posture correction mechanism 25 are controlled to correct the posture of the gripped segment 12a, such as pitching, yawing, rolling, etc. This correction operation is performed based on the posture of the existing segment. Detected value and current segment guide 3° attitude detected value (
The position of the segment guide 30 itself is always known by the absolute stroke detector attached to each jack).This is automatically performed by feedback control such that the deviation from the position of the segment guide 30 itself is set to O.

把持したセグメント12aの姿勢が既設セグメント13
の姿勢と一致したら、押付ジヤツキ7を所定ストローク
動作させ(距離δの情報と旋回角度ORの情報により求
められた既設セグメントの径方向位置に応じてストロー
ク制御される)、把持したセグメントの径方向位置修正
を行う。次に前後スライドジヤツキ24によりセグメン
トL2aを既設セグメント幅3の切羽側端面に押しつけ
る。このときのセグメント12aの位置、姿勢は既設セ
グメント13の位置、姿勢に合せて修正されているので
、組み立てようとするセグメント12aと既設セグメン
ト13のボルト穴位置は完全に一致しており、図示しな
いボルト締結装置により、両セグメントをボルト締結す
ることができる。上記動作を繰り返すことにより、搬入
されたセグメントをリング状に組み立てる。
The posture of the gripped segment 12a is the same as that of the existing segment 13
When the posture matches the posture, the pressing jack 7 is operated by a predetermined stroke (the stroke is controlled according to the radial position of the existing segment obtained from the information on the distance δ and the information on the turning angle OR), and the radial direction of the gripped segment is moved. Perform position correction. Next, the segment L2a is pressed against the face side end surface of the existing segment width 3 by the front and rear slide jacks 24. At this time, the position and orientation of the segment 12a have been modified to match the position and orientation of the existing segment 13, so the bolt hole positions of the segment 12a to be assembled and the existing segment 13 are completely aligned, and are not shown. A bolting device allows bolting of both segments. By repeating the above operations, the delivered segments are assembled into a ring shape.

上記実施例では、セグメント把持機構としてグラウトね
じ穴にねじ軸をねじ込む方式のものを示したが、これに
限定されるものではなく、前記公知例に示されるような
ピン挿入(グリッパ〉方式。
In the above embodiment, a segment gripping mechanism is shown in which a screw shaft is screwed into a grout screw hole, but the mechanism is not limited to this, and a pin insertion (gripper) method as shown in the above-mentioned known example may be used.

鉤棒(ツイストロッド)方式などの他の把持機構を用い
る場合にも同様に適用することができる。
The present invention can be similarly applied to cases where other gripping mechanisms such as a twist rod type are used.

本実施例によれば下記の効果が得られる。According to this embodiment, the following effects can be obtained.

(イ)セグメントガイドに取り付けた複数個のセンサに
より搬入されたセグメントの位置、姿勢を検出し、これ
に応じてセグメントの把持が可能となるようにセグメン
トガイドの位置、姿勢が修正されるので、搬入されたセ
グメントの位置、姿勢に関係なく、自動的にセグメント
把持機構とセグメントの位置合わせができ、特別なセグ
メント位置決め搬入装置が不要で、覆工設備を簡素化で
きる。
(B) The position and orientation of the segment carried in are detected by multiple sensors attached to the segment guide, and the position and orientation of the segment guide are corrected accordingly so that the segment can be gripped. Regardless of the position and orientation of the transported segment, the segment gripping mechanism and the segment can be automatically aligned, no special segment positioning and transporting device is required, and the lining equipment can be simplified.

(ロ)搬入されたセグメントの位置、姿勢を検出する各
センサの測定値が予め設定した値になるようにフィード
バック制御することにより、セグメント把持機構とセグ
メントの位置合わせが精度良く行える。
(b) By performing feedback control so that the measured values of each sensor that detects the position and orientation of the transported segment become preset values, the segment gripping mechanism and the segment can be aligned with high accuracy.

(ハ)セグメント端面との間の距離を測定する第1およ
び第2のセンサをジヤツキを介してセグメントガイドに
取り付け、修正動作完了後、上記各センサをセグメント
内周面より引っ込めるようにすれば二上記各センサが搬
入したセグメントや既設セグメントあるいは周方向の隣
接セグメントに当たって損傷を受けたり、セグメント組
立の妨げになることがない。
(c) If the first and second sensors for measuring the distance between the segment end face and the segment end face are attached to the segment guide via jacks, and after the correction operation is completed, the above-mentioned sensors can be retracted from the segment inner peripheral surface. Each of the sensors described above will not be damaged by hitting the imported segment, the existing segment, or the circumferentially adjacent segment, and will not interfere with segment assembly.

(ニ)シールド本体の軸線方向にセグメント幅に近い間
隔をおいて配置され、エレクタのセグメント把持機構と
共にシールド本体の軸線の回りを旋回させられる少なく
ともl対の距離計と、エレクタ旋回角度検出器とにより
、セグメントの自動組立に必要な任意の旋回角度位置に
おける既設セグメントの姿勢検出およびセグメント切羽
側端面のボルト穴位置の検出が同時にできるため、検出
用の計測システムを簡易化できる。
(d) at least l pairs of rangefinders arranged at intervals close to the segment width in the axial direction of the shield body and rotated around the axis of the shield body together with the segment gripping mechanism of the erector; and an erector rotation angle detector; As a result, it is possible to simultaneously detect the posture of the existing segment at any turning angle position necessary for automatic segment assembly and the bolt hole position on the end face of the segment face, thereby simplifying the measurement system for detection.

(ホ)少なくとも1対の距離計により既設セグメントの
切羽側および立坑側の内周面の2点までの距離をセグメ
ントリングの全周にわたって計測し、その距離情報とエ
レクタ旋回角度情報を基に既設セグメントの径方向位置
と姿勢を検出しているので、検出精度が高く、その検出
値に基づいてエレクタに把持したセグメントの既設セグ
メントに対する位置、姿勢の修正を精度良く行うことが
できる。
(E) Measure the distance to two points on the inner peripheral surface of the face side and shaft side of the existing segment using at least one pair of distance meters over the entire circumference of the segment ring, and use the distance information and the erector rotation angle information to Since the radial position and orientation of the segment are detected, the detection accuracy is high, and based on the detected values, the position and orientation of the segment gripped by the erector relative to the existing segment can be corrected with high accuracy.

このとき、エレクタ2はシールド本体lの中心軸を中心
として旋回ベアリング53を介して旋回するので、どの
旋回位置でも把持したセグメントと既設セグメントとの
相対位置関係がほぼ等しくなり、連結ボルト穴の芯出し
操作がどのセグメントでも同一となり、修正動作量が少
なくなって作業効率が向上する。
At this time, since the erector 2 rotates via the rotation bearing 53 around the center axis of the shield body l, the relative positional relationship between the gripped segment and the existing segment is almost equal at any rotation position, and the center of the connecting bolt hole The unloading operation is the same for all segments, reducing the amount of correction operations and improving work efficiency.

(へ)1対の距離計を含む既設セグメント位置姿勢検出
装置をエレクタ旋回中心に対しほぼ1800対称位置に
l基ずつ設けることにより、エレクタが1サイクルのセ
グメント組立完了後の待機位置から次のサイクルのセグ
メント受取り位置までほぼ半周旋回する間に既設セグメ
ントの位置2姿勢の検出を行うことができ、検出のため
の特別なサイクルタイムを要せず、セグメント組立作業
の準備時間を短縮できる。
(f) By installing existing segment position and orientation detection devices including a pair of distance meters at approximately 1800 symmetrical positions with respect to the erector rotation center, the erector can move from the standby position after completing one cycle of segment assembly to the next cycle. It is possible to detect the positions and postures of the existing segments while turning approximately half a turn to the segment receiving position, and no special cycle time is required for detection, and the preparation time for segment assembly work can be shortened.

なお、セグメント自動組立装置は実施例に限定されない
Note that the segment automatic assembly device is not limited to the embodiment.

G・0発明の効果 本発明によれば、エレクタは旋回ベアリングを介してシ
ールド本体と同軸で旋回するので、特に大口径シールド
や全自動セグメント組立装置のようにエレクタ重量が重
くなる場合にも無理なくエレクタを使用できるとともに
、エレクタのどの旋回角度位1置においてもエレクタの
旋回中心がシールド本体の中心軸と一致するから、セグ
メントの位置決め操作が手動、自動を問わず容易で作業
効率が向上する。さらに、エレクタをシールド本体に組
付ける際、従来のようなシム調整が不要となり、その作
業性も向上する。
G.0 Effects of the Invention According to the present invention, the erector rotates coaxially with the shield body via the swivel bearing, so it is not difficult to use, especially when the erector is heavy, such as in a large-diameter shield or a fully automatic segment assembly device. In addition, the center of rotation of the erector coincides with the center axis of the shield body at any rotation angle position of the erector, so segment positioning operations are easy, whether manually or automatically, and work efficiency is improved. . Furthermore, when assembling the erector to the shield body, the conventional shim adjustment is no longer necessary, improving work efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は第1の実施例を説明するもので、
第1図はエレクタの側面図、第2図は切羽側から見たエ
レクタの正面図である。 第3図〜第工4図は第2の実施例を説明するもので、第
3図は本発明のセグメント自動組立装置を備えたシール
ド掘進機のテール側から見た切断正面図、第4図は第3
図の■−■断面図、第5図は第3図の■−■断面図、第
6図は第3図のIV−■断面図、第7図は第3図のv−
■断面図、第8図はセグメント把持機構の拡大断面図、
第9図は第4図のセンサ部の拡大図、第1O図は第9図
のX−X断面図、第11図は第3図中の既設セグメント
位置姿勢検出装置の拡大断面図、第12図は第11図の
刈−刈断面図、第13図は第11図のXl−XIX断面
図第14図は既設セグメント位置姿勢検出の説明図であ
る。 第15図はセグメントの1ピースの斜視図、第16図は
セグメントの姿勢説明図、第17図は第16図の又■−
X■断面図、第18図は第16図のX■−X■断面図で
ある。 第19図は従来形エレクタを備えたシールド掘進機のテ
ール側から見た正面図、第20図は従来形エレクタの側
面図、第21図はローラ周辺の拡大図である。 1:シールド本体   2:エレクタ 3:エレクタリング  7:押付ジヤツキ12.12a
:これから組立ようとするセグメント上3:既設セグメ
ント 13a、13b:ボルト取付溝13c:ボルト穴
      17:旋回モータ19:旋回角度検出器(
ロータリエンコーダ)20:吊すビーム     21
:横スライドフレーム22:横スライドジヤツキ 23
:前後スライドフレーム24:前後スライドジヤツキ 
25:姿勢修正機構28a、28bi修正ジヤツキ 29:ピッチング修正ジヤツキ 30:セグメントガイド   31:セグメント把持機
構32:既設セグメント位置姿勢検出装置32c:検出
ビーム    32p1.32p2:距離計41.42
:センサジヤツキ 33a、33b :第1のセンサ 35a、35b :第2のセンサ 36a〜36d:第3のセンサ 52:支持リング 51:ポスト 53:旋回ベアリング
1 and 2 illustrate the first embodiment,
FIG. 1 is a side view of the erector, and FIG. 2 is a front view of the erector viewed from the face side. Figures 3 to 4 are for explaining the second embodiment, in which Figure 3 is a cutaway front view seen from the tail side of a shield tunneling machine equipped with the automatic segment assembly device of the present invention, and Figure 4 is the third
Figure 5 is a cross-sectional view taken along ■-■ in Figure 3, Figure 6 is a cross-sectional view taken along IV-■ in Figure 3, and Figure 7 is a cross-sectional view taken along
■Cross-sectional view, Figure 8 is an enlarged cross-sectional view of the segment gripping mechanism,
9 is an enlarged view of the sensor section in FIG. 4, FIG. 1O is a sectional view taken along line XX in FIG. 9, FIG. 11 is a cutting-cut cross-sectional view of FIG. 11, FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line Xl-XIX of FIG. 11, and FIG. 14 is an explanatory diagram of detecting the position and orientation of an existing segment. Fig. 15 is a perspective view of one piece of the segment, Fig. 16 is an explanatory diagram of the posture of the segment, and Fig. 17 is the same as Fig. 16.
18 is a sectional view taken along the line X--X in FIG. 16. FIG. 19 is a front view of a shield tunneling machine equipped with a conventional erector as seen from the tail side, FIG. 20 is a side view of the conventional erector, and FIG. 21 is an enlarged view of the vicinity of the roller. 1: Shield body 2: Erector 3: Erector ring 7: Pressing jack 12.12a
: Top 3 of the segment to be assembled: Existing segment 13a, 13b: Bolt mounting groove 13c: Bolt hole 17: Swing motor 19: Swing angle detector (
Rotary encoder) 20: Hanging beam 21
:Horizontal slide frame 22:Horizontal slide jack 23
:Front and rear slide frame 24:Front and rear slide jack
25: Attitude correction mechanism 28a, 28bi correction jack 29: Pitching correction jack 30: Segment guide 31: Segment gripping mechanism 32: Existing segment position and attitude detection device 32c: Detection beam 32p1.32p2: Distance meter 41.42
:Sensor jacks 33a, 33b:First sensors 35a, 35b:Second sensors 36a to 36d:Third sensor 52:Support ring 51:Post 53:Swivel bearing

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)シールド本体と、 このシールド本体に固設された支持部材と、この支持部
材に装着された旋回ベアリングと、この旋回ベアリング
に回転可能に支承されたエレクタと、 このエレクタを回転する駆動手段とを具備することを特
徴とするセグメント組立装置。 2)請求項1の装置において、前記エレクタは、新設セ
グメントを把持する把持手段と、シールド本体内に搬入
された新設セグメントの位置を検出する第1の検出手段
と、 この検出結果に基づいて、前記把持手段を新設セグメン
トに位置決めする位置決め手段とを具備することを特徴
とするセグメント組立装置。 3)請求項2の装置において、前記エレクタは、既設セ
グメントの位置を検出する第2の位置検出手段を有し、
この検出結果に基づいて、エレクタ把持手段で把持した
新設セグメントを既設セグメントに位置決めすることを
特徴とするセグメント組立装置。
[Claims] 1) A shield body, a support member fixed to the shield body, a swing bearing attached to the support member, an erector rotatably supported by the swing bearing, and the erector. A segment assembly device comprising: a drive means for rotating the segment assembly device. 2) In the device according to claim 1, the erector includes a gripping means for gripping the newly installed segment, a first detection means for detecting the position of the newly installed segment carried into the shield main body, and based on the detection result, and positioning means for positioning the gripping means on the newly installed segment. 3) The apparatus according to claim 2, wherein the erector has second position detection means for detecting the position of the existing segment;
A segment assembly apparatus characterized in that, based on the detection result, a newly installed segment gripped by an erector gripping means is positioned on an existing segment.
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JP2001254598A (en) * 2000-03-09 2001-09-21 Ohbayashi Corp Segment handling device

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