JPH05340194A - セグメント組立装置におけるセグメント姿勢制御機構 - Google Patents
セグメント組立装置におけるセグメント姿勢制御機構Info
- Publication number
- JPH05340194A JPH05340194A JP4151787A JP15178792A JPH05340194A JP H05340194 A JPH05340194 A JP H05340194A JP 4151787 A JP4151787 A JP 4151787A JP 15178792 A JP15178792 A JP 15178792A JP H05340194 A JPH05340194 A JP H05340194A
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- turning
- expansion
- rolling
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- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 セグメントの旋回方向の位置微調整を精度よ
く行う。 【構成】 シールド本体の軸心を中心として旋回駆動す
る旋回機構と、シールド本体の半径方向に出退する伸縮
機構と、シールド本体の軸心方向にスライドさせるスラ
イド機構25を備え、さらに球面軸受34を中心として、シ
ールド本体半径方向の軸心回りに回動するヨーイング調
整機構33と、シールド本体の接線方向の軸心およびシー
ルド半径方向の軸心を中心に揺動させるピッチング・ロ
ーリング調整機構38とが設けられた自動操作用セグメン
ト組立部12において、シールド本体の接線方向にスライ
ドさせて旋回機構の微調整を行う旋回微調整機構29を設
け、旋回微調整機構29による移動をスライド機構25およ
びピッチング・ローリング調整機構38により補正して、
旋回機構による周方向の位置を微調整する。
く行う。 【構成】 シールド本体の軸心を中心として旋回駆動す
る旋回機構と、シールド本体の半径方向に出退する伸縮
機構と、シールド本体の軸心方向にスライドさせるスラ
イド機構25を備え、さらに球面軸受34を中心として、シ
ールド本体半径方向の軸心回りに回動するヨーイング調
整機構33と、シールド本体の接線方向の軸心およびシー
ルド半径方向の軸心を中心に揺動させるピッチング・ロ
ーリング調整機構38とが設けられた自動操作用セグメン
ト組立部12において、シールド本体の接線方向にスライ
ドさせて旋回機構の微調整を行う旋回微調整機構29を設
け、旋回微調整機構29による移動をスライド機構25およ
びピッチング・ローリング調整機構38により補正して、
旋回機構による周方向の位置を微調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘進機により
掘削されたトンネル内に覆工用セグメントを組み立てる
セグメント組立装置において、セグメントを位置決めす
るために姿勢を制御する機構に関する。
掘削されたトンネル内に覆工用セグメントを組み立てる
セグメント組立装置において、セグメントを位置決めす
るために姿勢を制御する機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のセグメント組立装置は、たとえば
特開平２−１２５０９９号（公報）に開示されるよう
に、シールド本体の軸心（以下シールド軸心という）を
中心として旋回させる旋回機構と、シールド本体の半径
方向（以下シールド半径方向という）に出退させる伸縮
機構と、シールド軸心方向にスライドさせるスライド機
構とを備え、さらに球面軸受を中心として、周方向に揺
動させるピッチング制御機構およびシールド軸心方向に
揺動させるローリング制御機構ならびにシールド半径方
向の軸心回りに旋回させるローリング制御機構とが設け
られている。そして、このような６軸制御機構では、旋
回→伸縮→スライドによりセグメントの初期位置決めを
行い、ヨーイング→ピッチング→伸縮→旋回→スライド
によりセグメントの高精度な最終位置決めを行ってい
た。
特開平２−１２５０９９号（公報）に開示されるよう
に、シールド本体の軸心（以下シールド軸心という）を
中心として旋回させる旋回機構と、シールド本体の半径
方向（以下シールド半径方向という）に出退させる伸縮
機構と、シールド軸心方向にスライドさせるスライド機
構とを備え、さらに球面軸受を中心として、周方向に揺
動させるピッチング制御機構およびシールド軸心方向に
揺動させるローリング制御機構ならびにシールド半径方
向の軸心回りに旋回させるローリング制御機構とが設け
られている。そして、このような６軸制御機構では、旋
回→伸縮→スライドによりセグメントの初期位置決めを
行い、ヨーイング→ピッチング→伸縮→旋回→スライド
によりセグメントの高精度な最終位置決めを行ってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記セグメン
ト組立装置では、周方向の旋回制御を旋回機構にのみ依
存していた。上記旋回機構は、シールド本体後部に支持
ローラーを介してシールド軸心回りに回転自在に支持さ
れた旋回リングを設け、この旋回リングに旋回フレーム
を介してセグメント組立部を設けるとともに、旋回リン
グに設けたリングギヤを、シールド本体に設けた旋回駆
動モーターのピニオンに噛合させて旋回駆動するように
構成しており、したがって、セグメント組立部を周方向
に正確に位置決めして停止させるのがむづかしいもので
あった。そのため、旋回停止位置のずれは、他の駆動調
整機構によるセグメントの姿勢制御で解消しなければな
らず、後の制御操作を複雑にするという問題点があっ
た。
ト組立装置では、周方向の旋回制御を旋回機構にのみ依
存していた。上記旋回機構は、シールド本体後部に支持
ローラーを介してシールド軸心回りに回転自在に支持さ
れた旋回リングを設け、この旋回リングに旋回フレーム
を介してセグメント組立部を設けるとともに、旋回リン
グに設けたリングギヤを、シールド本体に設けた旋回駆
動モーターのピニオンに噛合させて旋回駆動するように
構成しており、したがって、セグメント組立部を周方向
に正確に位置決めして停止させるのがむづかしいもので
あった。そのため、旋回停止位置のずれは、他の駆動調
整機構によるセグメントの姿勢制御で解消しなければな
らず、後の制御操作を複雑にするという問題点があっ
た。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、セグメ
ントの周方向の位置微調整を容易かつ正確に行えるセグ
メント組立装置におけるセグメント姿勢制御機構を提供
することを目的とする。
ントの周方向の位置微調整を容易かつ正確に行えるセグ
メント組立装置におけるセグメント姿勢制御機構を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のセグメント組立装置におけるセグメント姿
勢制御機構は、シールド本体の軸心を中心として周方向
に旋回させる旋回機構と、シールド本体の半径方向に出
退させる伸縮機構と、シールド本体の軸心方向にスライ
ドさせるスライド機構を備え、さらに球面軸受を中心と
して、周方向に揺動させるピッチング制御機構およびシ
ールド軸心方向に揺動させるローリング制御機構ならび
にシールド半径方向の軸心回りに旋回させるヨーリング
制御機構とが設けられたセグメント組立装置において、
シールド本体の接線方向にスライドさせて旋回機構の微
調整を行う旋回微調整機構を設けたものである。
めに本発明のセグメント組立装置におけるセグメント姿
勢制御機構は、シールド本体の軸心を中心として周方向
に旋回させる旋回機構と、シールド本体の半径方向に出
退させる伸縮機構と、シールド本体の軸心方向にスライ
ドさせるスライド機構を備え、さらに球面軸受を中心と
して、周方向に揺動させるピッチング制御機構およびシ
ールド軸心方向に揺動させるローリング制御機構ならび
にシールド半径方向の軸心回りに旋回させるヨーリング
制御機構とが設けられたセグメント組立装置において、
シールド本体の接線方向にスライドさせて旋回機構の微
調整を行う旋回微調整機構を設けたものである。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、旋回微調整機構によりセグ
メントを接線方向に移動するとともに、伸縮機構および
ローリング制御機構により上記動作を補正することによ
り、旋回方向の位置決め微調整を容易かつ高精度に行う
ことができる。したがって、接線方向に沿う直線運動の
簡単な機構を設けるだけで、従来からある伸縮機構およ
びローリング制御機構を利用して周方向の微調整を行う
ことができ、複雑な旋回方向の微調整機構を特に設ける
必要もない。
メントを接線方向に移動するとともに、伸縮機構および
ローリング制御機構により上記動作を補正することによ
り、旋回方向の位置決め微調整を容易かつ高精度に行う
ことができる。したがって、接線方向に沿う直線運動の
簡単な機構を設けるだけで、従来からある伸縮機構およ
びローリング制御機構を利用して周方向の微調整を行う
ことができ、複雑な旋回方向の微調整機構を特に設ける
必要もない。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係るセグメント組立装置の一
実施例を図面に基づいて説明する。
実施例を図面に基づいて説明する。
【０００８】図２，図３に示すように、シールド本体１
の後部に配置されたリングガーダ２内には旋回機構３が
設けられており、旋回機構３は、リングガーダ２内に周
方向所定間隔毎に設けられた支持ローラー４，５により
旋回リング６がシールド本体１の軸心（以下シールド軸
心Ｏという）を中心として周方向Ｃに回転自在に支持さ
れ、リングガーダ２内に支柱７を介して取り付けられた
減速機付旋回モーター８により駆動される旋回ピニオン
９が前記旋回リング６の外周面中間部に設けられたリン
グギヤ１０に噛合されて構成されている。
の後部に配置されたリングガーダ２内には旋回機構３が
設けられており、旋回機構３は、リングガーダ２内に周
方向所定間隔毎に設けられた支持ローラー４，５により
旋回リング６がシールド本体１の軸心（以下シールド軸
心Ｏという）を中心として周方向Ｃに回転自在に支持さ
れ、リングガーダ２内に支柱７を介して取り付けられた
減速機付旋回モーター８により駆動される旋回ピニオン
９が前記旋回リング６の外周面中間部に設けられたリン
グギヤ１０に噛合されて構成されている。
【０００９】前記旋回リング６には後部に旋回フレーム
１１が取り付けられており、この旋回フレーム１１の一
端側に自動操作用セグメント組立部１２が配設されると
ともに、他端側に手動操作用セグメント組立部１３が配
設され、前記旋回機構３により両セグメント組立部１
２，１３が周方向Ｃに旋回移動される。
１１が取り付けられており、この旋回フレーム１１の一
端側に自動操作用セグメント組立部１２が配設されると
ともに、他端側に手動操作用セグメント組立部１３が配
設され、前記旋回機構３により両セグメント組立部１
２，１３が周方向Ｃに旋回移動される。
【００１０】自動操作用セグメント組立部１２を説明す
る。前記旋回フレーム１１は一対の側部フレーム１１ａ
と連結フレーム１１ｂからなる門型状に形成され、旋回
フレーム１１には、側部フレーム１１ａの外側にリニア
ベアリングを介してスライド自在に配置された伸縮フレ
ーム２１を、伸縮ジャッキ２２によりシールド半径方向
Ｙに出退可能な伸縮機構２３が設けられている。またこ
の伸縮フレーム２１の連結フレーム１１ｂ反対側には、
伸縮フレーム２１先端のアーム部２１ａにリニアベアリ
ングを介してシールド軸心方向Ｚにスライド自在に支持
されたスライドフレーム２４を、スライドジャッキ２６
により移動させるスライド機構２５が設けられている。
る。前記旋回フレーム１１は一対の側部フレーム１１ａ
と連結フレーム１１ｂからなる門型状に形成され、旋回
フレーム１１には、側部フレーム１１ａの外側にリニア
ベアリングを介してスライド自在に配置された伸縮フレ
ーム２１を、伸縮ジャッキ２２によりシールド半径方向
Ｙに出退可能な伸縮機構２３が設けられている。またこ
の伸縮フレーム２１の連結フレーム１１ｂ反対側には、
伸縮フレーム２１先端のアーム部２１ａにリニアベアリ
ングを介してシールド軸心方向Ｚにスライド自在に支持
されたスライドフレーム２４を、スライドジャッキ２６
により移動させるスライド機構２５が設けられている。
【００１１】さらに、図１，図５に詳細に示すように、
このスライドフレーム２４には、スライドフレーム２４
にリニアベアリングを介してシールド本体１の接線方向
（以下シールド接線方向Ｘという）にスライド自在に支
持された旋回調整フレーム２７を、旋回調整ジャッキ２
８によりスライドさせ、かつ前記伸縮機構２３および後
述するピッチング・ローリング調整機構３８により動作
を補正して周方向Ｙの位置調整を行う旋回微調整機構２
９と、前記旋回調整フレーム２７に軸受３０を介してシ
ールド半径方向Ｙの軸心ＯY 回りに矢印ＣY 方向に回転
自在に支持されたヨーイング調整フレーム３１を、ヨー
イング制御ジャッキ３２により回動可能なヨーイング調
整機構３３と、前記ヨーイング調整フレーム３１を球面
軸受３４を介して揺動自在に支持されたセグメント保持
フレーム３５を、ピッチング・ローリング制御ジャッキ
３６，３７によりシールド接線方向Ｘの軸心ＯX および
シールド軸心方向Ｚの軸心ＯZ を中心として矢印ＣX ，
ＣZ 方向に揺動可能なピッチング・ローリング調整機構
３８とが設けられている。さらにまた、前記セグメント
保持フレーム３５には、セグメントＳをセグメント保持
フレーム３５に保持するためのツイストロック式セグメ
ント保持装置４１と、ボルト・ナット締結装置４２とが
装備されている。４３は球面軸受３４の回り止め装置で
ある。
このスライドフレーム２４には、スライドフレーム２４
にリニアベアリングを介してシールド本体１の接線方向
（以下シールド接線方向Ｘという）にスライド自在に支
持された旋回調整フレーム２７を、旋回調整ジャッキ２
８によりスライドさせ、かつ前記伸縮機構２３および後
述するピッチング・ローリング調整機構３８により動作
を補正して周方向Ｙの位置調整を行う旋回微調整機構２
９と、前記旋回調整フレーム２７に軸受３０を介してシ
ールド半径方向Ｙの軸心ＯY 回りに矢印ＣY 方向に回転
自在に支持されたヨーイング調整フレーム３１を、ヨー
イング制御ジャッキ３２により回動可能なヨーイング調
整機構３３と、前記ヨーイング調整フレーム３１を球面
軸受３４を介して揺動自在に支持されたセグメント保持
フレーム３５を、ピッチング・ローリング制御ジャッキ
３６，３７によりシールド接線方向Ｘの軸心ＯX および
シールド軸心方向Ｚの軸心ＯZ を中心として矢印ＣX ，
ＣZ 方向に揺動可能なピッチング・ローリング調整機構
３８とが設けられている。さらにまた、前記セグメント
保持フレーム３５には、セグメントＳをセグメント保持
フレーム３５に保持するためのツイストロック式セグメ
ント保持装置４１と、ボルト・ナット締結装置４２とが
装備されている。４３は球面軸受３４の回り止め装置で
ある。
【００１２】次に上記構成のセグメント組立装置におけ
る動作を図４を参照して説明する。まず初期位置決め作
業を、旋回機構３および伸縮機構２３ならびにスライド
機構２５を使用して、旋回→伸縮→スライドの順序で行
い、セグメント保持装置４１によりセグメント保持フレ
ーム３５に保持されたセグメントＳを位置決めする。
る動作を図４を参照して説明する。まず初期位置決め作
業を、旋回機構３および伸縮機構２３ならびにスライド
機構２５を使用して、旋回→伸縮→スライドの順序で行
い、セグメント保持装置４１によりセグメント保持フレ
ーム３５に保持されたセグメントＳを位置決めする。
【００１３】つぎに、セグメントの最終位置決め微調整
時は、ヨーイング→ピッチング→ローリング→伸縮→旋
回微調整→旋回微調整補正（伸縮、ローリング）→スラ
イドの手順で自動操作する。すなわち、 （１）ヨーイング…ヨーイング調整機構３３を使用し、
ヨーイング制御ジャッキ３２によりヨーイング調整フレ
ーム３１をシールド半径方向軸心ＯY 回りに矢印ＣY 方
向に回動させる。
時は、ヨーイング→ピッチング→ローリング→伸縮→旋
回微調整→旋回微調整補正（伸縮、ローリング）→スラ
イドの手順で自動操作する。すなわち、 （１）ヨーイング…ヨーイング調整機構３３を使用し、
ヨーイング制御ジャッキ３２によりヨーイング調整フレ
ーム３１をシールド半径方向軸心ＯY 回りに矢印ＣY 方
向に回動させる。
【００１４】（２）ピッチング→ローリング…ピッチン
グ・ローリング調整機構３８を使用し、ピッチング・ロ
ーリング制御ジャッキ３６，３７を同期伸縮させること
により、球面軸受３４の球体部３４ａに連結された軸部
３４ｂを接線方向軸心ＯX を中心に矢印ＣX 方向に揺動
してセグメントＳのピッチング調整する。さらに、ピッ
チング・ローリング制御ジャッキ３６，３７を相対伸縮
させることにより、球面軸受３４の球体部３４ａに連結
された軸部３４ｂをシールド軸心Ｏと平行な軸心ＯZ を
中心に矢印ＣZ 方向に揺動させてセグメントＳのローリ
ング調整を行う。
グ・ローリング調整機構３８を使用し、ピッチング・ロ
ーリング制御ジャッキ３６，３７を同期伸縮させること
により、球面軸受３４の球体部３４ａに連結された軸部
３４ｂを接線方向軸心ＯX を中心に矢印ＣX 方向に揺動
してセグメントＳのピッチング調整する。さらに、ピッ
チング・ローリング制御ジャッキ３６，３７を相対伸縮
させることにより、球面軸受３４の球体部３４ａに連結
された軸部３４ｂをシールド軸心Ｏと平行な軸心ＯZ を
中心に矢印ＣZ 方向に揺動させてセグメントＳのローリ
ング調整を行う。
【００１５】（３）旋回微調整→旋回微調整補正…旋回
微調整機構２９を使用し、旋回調整ジャッキ２８を伸縮
してシールド接線方向Ｘに沿ってセグメント保持フレー
ム３５を移動させる。そして次に伸縮ジャッキ２２を伸
縮してセグメント保持フレーム３５をシールド半径方向
Ｙに沿って移動させるとともに、ピッチング・ローリン
グ制御ジャッキ３６，３７を相対伸縮させることによ
り、セグメント保持フレーム３５を矢印ＣZ 方向に揺動
してローリング調整を行い、セグメントＳのシールド接
線方向Ｘの移動を補正して旋回方向の微調整を行う。
微調整機構２９を使用し、旋回調整ジャッキ２８を伸縮
してシールド接線方向Ｘに沿ってセグメント保持フレー
ム３５を移動させる。そして次に伸縮ジャッキ２２を伸
縮してセグメント保持フレーム３５をシールド半径方向
Ｙに沿って移動させるとともに、ピッチング・ローリン
グ制御ジャッキ３６，３７を相対伸縮させることによ
り、セグメント保持フレーム３５を矢印ＣZ 方向に揺動
してローリング調整を行い、セグメントＳのシールド接
線方向Ｘの移動を補正して旋回方向の微調整を行う。
【００１６】（４）スライド…スライド機構２５を使用
し、スライドジャッキ２６を伸縮してセグメント保持フ
レーム３５をシールド軸心方向Ｚに移動させる。これに
より、セグメント保持フレーム３５に保持されたセグメ
ントＳを0.1mmの精度で位置決めを完了し、次に伸縮機
構２３により、セグメントＳを所定位置に嵌め合わせ
る。そして、ボルト・ナット締結装置に４２を駆動して
周方向のセグメントＳ同士およびシールド軸心方向のセ
グメントＳ同士を連結固定する。
し、スライドジャッキ２６を伸縮してセグメント保持フ
レーム３５をシールド軸心方向Ｚに移動させる。これに
より、セグメント保持フレーム３５に保持されたセグメ
ントＳを0.1mmの精度で位置決めを完了し、次に伸縮機
構２３により、セグメントＳを所定位置に嵌め合わせ
る。そして、ボルト・ナット締結装置に４２を駆動して
周方向のセグメントＳ同士およびシールド軸心方向のセ
グメントＳ同士を連結固定する。
【００１７】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明のセグメント
組立装置におけるセグメント姿勢制御機構によれば、旋
回微調整機構によりセグメントを接線方向に移動すると
ともに、伸縮機構およびローリング制御機構により上記
動作を補正することにより、旋回方向の位置決め微調整
を容易かつ高精度に行うことができる。したがって、接
線方向に沿う直線運動の簡単な機構を設けるだけで、従
来からある伸縮機構およびローリング制御機構を利用し
て周方向の微調整を行うことができ、複雑な旋回方向の
微調整機構を特に設ける必要もない。
組立装置におけるセグメント姿勢制御機構によれば、旋
回微調整機構によりセグメントを接線方向に移動すると
ともに、伸縮機構およびローリング制御機構により上記
動作を補正することにより、旋回方向の位置決め微調整
を容易かつ高精度に行うことができる。したがって、接
線方向に沿う直線運動の簡単な機構を設けるだけで、従
来からある伸縮機構およびローリング制御機構を利用し
て周方向の微調整を行うことができ、複雑な旋回方向の
微調整機構を特に設ける必要もない。
【図１】本発明に係る自動操作用セグメント組立部の一
実施例を示す背面断面図である。
実施例を示す背面断面図である。
【図２】同セグメント組立装置の全体背面図である。
【図３】同セグメント組立装置の全体側面断面図であ
る。
る。
【図４】同セグメント組立装置の動作機構を説明する概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図５】同自動操作用セグメント組立部の側面図であ
る。
る。
Ｓ セグメント Ｏ シールド軸心 Ｘ シールド接線方向 １ シールド本体 ３ 旋回機構 ６ 旋回リング 11 旋回フレーム 12 自動操作用セグメント組立部 13 手動操作用セグメント組立部 23 伸縮機構 25 スライド機構 27 旋回調整フレーム 28 旋回微調整ジャッキ 29 旋回微調整機構 33 ヨーイング調整機構 34 球面軸受 35 セグメント保持フレーム 36,37 ピッチング・ローリングジャッキ 38 ピッチング・ローリング調整機構 41 セグメント保持装置 42 ボルト・ナット締結装置
Claims (1)
- 【請求項１】 シールド本体の軸心を中心として周方向
に旋回させる旋回機構と、シールド本体の半径方向に出
退させる伸縮機構と、シールド本体の軸心方向にスライ
ドさせるスライド機構を備え、さらに球面軸受を中心と
して、周方向に揺動させるピッチング制御機構およびシ
ールド軸心方向に揺動させるローリング制御機構ならび
にシールド半径方向の軸心回りに旋回させるヨーリング
制御機構とが設けられたセグメント組立装置において、
シールド本体の接線方向にスライドさせて旋回機構の微
調整を行う旋回微調整機構を設けたことを特徴とするセ
グメント組立装置におけるセグメント姿勢制御機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4151787A JPH05340194A (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | セグメント組立装置におけるセグメント姿勢制御機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4151787A JPH05340194A (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | セグメント組立装置におけるセグメント姿勢制御機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05340194A true JPH05340194A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15526289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4151787A Pending JPH05340194A (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | セグメント組立装置におけるセグメント姿勢制御機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05340194A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63217100A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-09 | 石川島播磨重工業株式会社 | シ−ルド掘進機のセグメント組立装置 |
-
1992
- 1992-06-11 JP JP4151787A patent/JPH05340194A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63217100A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-09 | 石川島播磨重工業株式会社 | シ−ルド掘進機のセグメント組立装置 |
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