JPH0640100U - Segment assembly equipment - Google Patents
Segment assembly equipmentInfo
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- JPH0640100U JPH0640100U JP8275592U JP8275592U JPH0640100U JP H0640100 U JPH0640100 U JP H0640100U JP 8275592 U JP8275592 U JP 8275592U JP 8275592 U JP8275592 U JP 8275592U JP H0640100 U JPH0640100 U JP H0640100U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡素な構造により、把持したセグメントに６
つの自由度の動きを与えることを可能にする。
【構成】 旋回リング１２に平板状の支持板２２を固定
する。また、組立セグメント４０を把持するセグメント
把持機構２８を備えたセグメント操作板３０を、支持板
２２に対面させて配置する。そして、このセグメント操
作板３０と支持板２２とを自在継手を介して６つの油圧
シリンダ３２ａ〜３２ｆによって連結する。また、各油
圧シリンダ３２ａ〜３２ｆは、セグメント操作板３０が
支持板２２に対していかなる位置、姿勢をとったとして
も、３つ以上が同時に平行とならないように配置する。
(57) [Abstract] [Purpose] With a simple structure, 6
Allows you to give movement in one degree of freedom. [Structure] A flat support plate 22 is fixed to a swivel ring 12. Further, the segment operation plate 30 having the segment gripping mechanism 28 for gripping the assembly segment 40 is arranged so as to face the support plate 22. Then, the segment operation plate 30 and the support plate 22 are connected by six hydraulic cylinders 32a to 32f via a universal joint. Further, each of the hydraulic cylinders 32a to 32f is arranged so that, even if the segment operation plate 30 has any position and posture with respect to the support plate 22, three or more of them are not parallel at the same time.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、シールド掘削機によって掘削したトンネルの覆工用セグメントを所 定の位置に搬送、位置決めするセグメント組立装置に関する。 The present invention relates to a segment assembly device for transporting and positioning a tunnel lining segment excavated by a shield excavator to a predetermined position.
【０００２】[0002]
トンネル工事におけるセグメントの組立ては、エレクタと呼ばれるセグメント 組立装置を用いて行われる。このエレクタは、幅１ｍ程度のリングを複数に分割 したセグメントを、トンネルの円周に沿って移動させる旋回機構、トンネルの軸 線方向に移動させる摺動機構、およびトンネルの径方向に移動させる昇降機構を 備えており、３つの自由度を持っている。 Segment assembly in tunnel construction is performed using a segment assembly device called an erector. This erector is a swing mechanism that moves a segment of a ring with a width of about 1 m divided into multiple parts along the circumference of the tunnel, a sliding mechanism that moves it in the axial direction of the tunnel, and a lifting mechanism that moves it in the radial direction of the tunnel. It has a mechanism and has three degrees of freedom.
【０００３】 エレクタによるセグメントの組立ては、まず、エレクタによってインバートセ グメントと呼ばれる１リングの最初のセグメントを把持し、組み立てるべき所定 の位置に移動させる。その後、オペレータがエレクタをインチング操作し、イン バートセグメントを昇降・旋回させてインバートセグメントのトンネル軸線方向 のボルト孔と既に組み立てられているセグメント（既設セグメント）のトンネル 軸線方向のボルト孔とを合わせ、両者をボルトによって締結する。２番目以降の セグメントの組立ては、エレクタによって把持したセグメントのトンネル周方向 のボルト孔と既に組み立てられているセグメントの周方向のボルト孔との位置を 合わせ、この両者をボルトによって締結したのち、エレクタの把持しているセグ メントのトンネル軸線方向のボルト孔が既設セグメントのボルト孔に合うように エレクタを操作し、両者をボルトによって締結する。To assemble a segment by an erector, first, the first segment of one ring called an invert segment is gripped by the erector and moved to a predetermined position to be assembled. After that, the operator performs inching operation on the erector to move up and down the invert segment to align the bolt hole in the tunnel axis direction of the invert segment with the bolt hole in the tunnel axis direction of the already assembled segment (existing segment). Both are fastened with bolts. To assemble the second and subsequent segments, align the positions of the bolt holes in the tunnel circumferential direction of the segment gripped by the erector with the bolt holes in the circumferential direction of the already assembled segment, fasten them together, and then fasten the erector. Operate the erector so that the bolt hole in the direction of the tunnel axis of the segment that is being gripped by is aligned with the bolt hole of the existing segment, and fasten both with bolts.
【０００４】 しかし、従来のエレクタは、上記した旋回、摺動、昇降の３自由度だけである ため、エレクタに保持させたセグメントのボルト孔を既設セグメントのボルト孔 と位置合わせする場合に、作業者が手作業によってセグメントの位置を調節する 必要があり、組立て作業が煩雑で、重量物を取り扱うために危険も多い。また、 トンネル周方向におけるボルト孔の位置合わせと締結、その後のトンネル軸線方 向におけるボルト孔の位置合わせと締結、というように、周方向の締結と軸線方 向の締結とを別々に行っているため、施工に多くの時間を必要とし、非常に能率 が悪かった。However, since the conventional erector has only the above-mentioned three degrees of freedom of turning, sliding, and lifting, when the bolt holes of the segment held by the erector are aligned with the bolt holes of the existing segment, work is performed. It is necessary for a person to manually adjust the position of the segment, the assembling work is complicated, and there are many dangers due to handling heavy objects. In addition, the circumferential fastening and the axial fastening are performed separately, such as aligning and fastening the bolt holes in the tunnel circumferential direction and then aligning and fastening the bolt holes in the tunnel axial direction. Therefore, it took a lot of time for construction and was very inefficient.
【０００５】 そこで、把持したセグメントに任意の姿勢をとらせることができるように、エ レクタに６自由度の動きができるような機構を設けることが提案されている（特 開昭６０−２６１８９７号公報）。すなわち、開昭６０−２６１８９７号公報に は、シールド掘削機本体の径方向に移動できる吊りビームを旋回輪に設けるとと もに、その吊りビームに掘削機の軸方向に移動する補助ビームを取り付け、その 補助ビームにピッチング、ローリング、ヨーイングの揺動をさせる継手と姿勢調 節用シリンダとを設けたエレクタが示されている。[0007] Therefore, it has been proposed to provide a mechanism capable of moving with six degrees of freedom in the ejector so that the grasped segment can take an arbitrary posture (Japanese Patent Publication No. 60-261897). Gazette). That is, in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 60-261897, a suspension beam that can move in the radial direction of the shield excavator main body is provided on the turning wheel, and an auxiliary beam that moves in the axial direction of the excavator is attached to the suspension beam. , An erector in which a joint for swinging pitching, rolling, and yawing and a posture adjusting cylinder are provided in the auxiliary beam.
【０００６】[0006]
しかし、上記の特開昭６０−２６１８９７号公報に記載されたエレクタは、旋 回輪に吊りビームと補助ビームとを設けるばかりでなく、補助ビームに姿勢調節 用の機構をシリアルに設けるため、機構が複雑となり、また装置が大型化して重 量が重く、狭いトンネル内の各種の作業に影響を与える。 However, in the erector described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-261897, not only the suspension beam and the auxiliary beam are provided on the rotating wheel, but also the mechanism for posture adjustment is serially provided on the auxiliary beam. Is complicated, and the equipment is large and heavy, which affects various operations in a narrow tunnel.
【０００７】 本考案は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、簡素な構造 により、把持したセグメントに６つの自由度の動きを与えることが可能なセグメ ント組立装置を提供することを目的としている。The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and provides a segment assembly device having a simple structure and capable of giving six degrees of freedom to a gripped segment. Is intended.
【０００８】[0008]
上記の目的を達成するために、本考案に係るセグメント組立装置は、シールド 掘削機本体の内周部を周方向に旋回する旋回リングと、この旋回リングに支持さ れ、セグメントを着脱自在に把持するセグメント把持機構とを備えたセグメント 組立装置において、前記旋回リングに固定した支持部材と、前記セグメント把持 機構を取り付けたセグメント操作板と、それぞれの両端が自在継手を介して前記 支持部材と前記セグメント操作板とに取り付けられ、前記セグメント操作板を介 して前記セグメントを操作する６個のアクチュエータとを有し、これらのアクチ ュエータは、前記セグメント操作板が前記支持部材に対して任意の位置および姿 勢に置かれた場合であっても、任意に選択した一対の前記アクチュエータにより 形成された面と前記他の任意のアクチュエータとが斜交するように配置したこと を特徴としている。 In order to achieve the above object, a segment assembling device according to the present invention comprises a turning ring which turns the inner peripheral portion of a shield excavator body in a circumferential direction, and a segment which is supported by the turning ring and detachably holds a segment. In a segment assembling apparatus including a segment gripping mechanism, a supporting member fixed to the swivel ring, a segment operating plate to which the segment gripping mechanism is attached, and both ends of the supporting member and the segment via universal joints. And an actuator which is attached to the operation plate and which operates the segment via the segment operation plate. These actuators are arranged such that the segment operation plate is at any position with respect to the support member. Even when placed in a posture, the surface formed by a pair of the actuators selected arbitrarily Serial and any other actuator is characterized in that it is arranged obliquely intersect.
【０００９】[0009]
上記の如く構成した本考案は、旋回リングに固定した支持部材と、セグメント を把持するセグメント操作板とを、自在継手を介して６個のアクチュエータによ って連結したため、シールド掘削機本体に対してセグメント操作板を、周方向の 移動（旋回）、軸方向の移動（摺動）、上下方向（半径方向）の移動（昇降）、 シールド掘削機本体の前後方向の揺動（ピッチング）、シールド掘削機の左右方 向の揺動（ローリング）、水平面ないでの揺動（ヨーイング）の６自由度の動き を自由に与えることができる。しかも、本考案は、支持部材とセグメント操作板 、および６個のアクチュエータだけでセグメント操作板に６自由度の動きを行わ せることができ、構造を極めて簡素にすることができる。 According to the present invention configured as described above, the support member fixed to the swivel ring and the segment operation plate for gripping the segment are connected by the six actuators via the universal joints, and therefore the shield excavator main body is The segment operation plate in the circumferential direction (swivel), axial movement (sliding), vertical direction (radial direction) movement (elevation), shield excavator body swinging in the front-back direction (pitching), shield It is possible to freely give 6 degrees of freedom movement of the excavator to the left and right (rolling) and rocking in a horizontal plane (yawing). Moreover, according to the present invention, the segment operating plate can be moved in 6 degrees of freedom only by the supporting member, the segment operating plate, and the six actuators, and the structure can be extremely simplified.
【００１０】 また、本考案においては、各アクチュエータのそれぞれを自在継手を介して取 り付けていても、任意に選択した一対のアクチュエータにより形成した平面が、 他の任意のいかなるアクチュエータとも平行にならないように配置してあるため 、３個以上のアクチュエータが同時に平行となることがなく、セグメント操作板 が支持部材に対していかなる位置、姿勢をとったとしても、外力の作用によりセ グメント操作板が位置ずれをしたり、セグメント操作板の運動が不確定となる等 の不具合がなく、安定してセグメントを任意の位置、姿勢に保持することができ る。Further, in the present invention, even when each of the actuators is mounted via the universal joint, the plane formed by the pair of arbitrarily selected actuators is not parallel to any other actuators. Since the actuators are arranged in such a way that no more than three actuators are parallel at the same time, no matter what position or posture the segment operating plate has with respect to the supporting member, the segment operating plate will be acted upon by the external force. It is possible to stably hold the segment in any position and posture without any problems such as displacement and indeterminate movement of the segment control plate.
【００１１】[0011]
本考案に係るセグメント組立装置の好ましい実施例を、添付図面に従って詳説 する。 図１は、本考案の実施例に係るセグメント組立装置の全体を模式的に示した斜 視図である。 A preferred embodiment of the segment assembly apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the entire segment assembling apparatus according to an embodiment of the present invention.
【００１２】 図１において、セグメント組立装置１０は、図示しないシールド掘削機本体の 内部に配置した旋回リング１２を備えている。この旋回リング１２は、シールド 掘削機本体の内周面の周方向に配置した複数のローラ１４によって、シールド掘 削機本体の周方向に旋回可能に支持されている。また、旋回リング１２は、内周 面が歯車部１６となっており、この歯車部１６がシールド掘削機本体に設けた旋 回モータ１８の回転軸に取り付けたピニオン２０と噛み合っていて、旋回モータ １８によって掘削機本体の周方向に旋回させられる。In FIG. 1, the segment assembling apparatus 10 includes a swivel ring 12 arranged inside a shield excavator body (not shown). The swivel ring 12 is supported by a plurality of rollers 14 arranged in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the shield excavator main body so as to be rotatable in the circumferential direction of the shield excavator main body. Further, the turning ring 12 has a gear portion 16 on the inner peripheral surface, and the gear portion 16 meshes with a pinion 20 attached to a rotation shaft of a turning motor 18 provided in the shield excavator main body, and the turning motor 12 It is rotated by 18 in the circumferential direction of the excavator body.
【００１３】 旋回リング１２のシールド掘削機本体後方側の端面には、平板状の支持板（支 持部材）２２が固定してある。支持板２２の両側部は、支持板２２に直交して旋 回リング１２に固定した板状のブラケット２４、２６に固着してある。そして、 図１における支持板２２の下方には、中央下部にセグメント把持機構２８を備え たセグメント操作板３０が支持板２２に対面させて配置してある。A flat plate-shaped support plate (support member) 22 is fixed to an end surface of the turning ring 12 on the rear side of the shield excavator body. Both sides of the support plate 22 are fixed to plate-like brackets 24 and 26 which are orthogonal to the support plate 22 and fixed to the swivel ring 12. Below the support plate 22 in FIG. 1, a segment operation plate 30 having a segment gripping mechanism 28 in the lower center is arranged facing the support plate 22.
【００１４】 一方、セグメント把持機構２８に把持された組立セグメント４０は、鋼製また はコンクリート製の一般的なセグメントであって、リングを複数に分割した円弧 をなし（図１参照）、組み立てられたときにリングの内周面となる内側面４１に 、セグメント把持機構２８の把持部に結合される結合孔等が設けられている。そ して、セグメント操作板３０は、下面がセグメント把持機構２８に把持された組 立セグメント４０の内側面４１に沿うように下方に湾曲して形成され、組立セグ メント４０をしっかり保持できるようにしてある。On the other hand, the assembly segment 40 gripped by the segment gripping mechanism 28 is a general segment made of steel or concrete, and has a circular arc formed by dividing a ring into a plurality (see FIG. 1) and is assembled. The inner side surface 41, which is the inner peripheral surface of the ring when the ring is opened, is provided with a coupling hole or the like that is coupled to the grip portion of the segment grip mechanism 28. The segment operating plate 30 is formed so that the lower surface thereof is curved downward so as to follow the inner side surface 41 of the assembly segment 40 held by the segment holding mechanism 28, so that the assembly segment 40 can be firmly held. There is.
【００１５】 セグメント操作板３０の上面と支持板２２の下面とは、アクチュエータである ６つの油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆによって連結してある。各油圧シリンダ３２ ａ〜３２ｆは、シリンダヘッドとピストンロッドの先端とが、図２に示したよう に、自在継手３４ａ、３４ｂを介して支持板２２とセグメント操作板３０とに取 り付けてあり、詳細を後述するように、セグメント操作板３０に６自由度の動き を与えるられるようになっている。これらの油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆは、図 ３、図４に示した配置、取り付け状態になっていて、セグメント操作板３０が支 持板２２に対していかなる位置、姿勢をとったとしても、任意の２つの油圧シリ ンダによって平面を形成したときに、他のいかなる油圧シリンダもその平面と平 行とならず、平面に斜交するようになっている。The upper surface of the segment operation plate 30 and the lower surface of the support plate 22 are connected by six hydraulic cylinders 32 a to 32 f which are actuators. In each of the hydraulic cylinders 32a to 32f, the cylinder head and the tip of the piston rod are attached to the support plate 22 and the segment operation plate 30 via the universal joints 34a and 34b as shown in FIG. As will be described later in detail, the segment operation plate 30 can be moved in six degrees of freedom. These hydraulic cylinders 32a to 32f are arranged and attached as shown in FIG. 3 and FIG. When a plane is formed by the two hydraulic cylinders, any other hydraulic cylinder does not run parallel to the plane but intersects the plane at an angle.
【００１６】 すなわち、各油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆは、セグメント操作板３０が支持板 ２２と平行に、つまりシールド掘削機本体（旋回リング１２）の軸線方向である ｘ軸と、シールド掘削機本体の水平左右方向であるｙ軸とがなす平面と平行に配 置され、かつ各油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆのストローク量を均等に場合、その 配置を上方から見ると、図３のように正六角形をなし、かつ各油圧シリンダのそ れぞれの支持板２２への取り付部が隣接する一方のシリンダの支持板２２へに取 り付け部に近接しており、セグメント操作板３０への取り付け部が隣接する他方 のシリンダのセグメント操作板３０への取り付け部に近接している。従って、各 シリンダの配置状態をｘ方向から見ると、図４に示したように、油圧シリンダ３ ２ｂと油圧シリンダ３２ｆとが交差し見え、油圧シリンダ３２ｃと油圧シリンダ ３２ｅとが交差して見える。That is, in each of the hydraulic cylinders 32a to 32f, the segment operation plate 30 is parallel to the support plate 22, that is, the x-axis which is the axial direction of the shield excavator main body (swing ring 12) and the horizontal direction of the shield excavator main body. When the hydraulic cylinders 32a to 32f are arranged parallel to a plane formed by the y-axis which is the left-right direction and the stroke amounts of the hydraulic cylinders 32a to 32f are equal, when viewed from above, the arrangement is a regular hexagon, Further, the mounting portions of the respective hydraulic cylinders to the support plates 22 are adjacent to each other, and the mounting portions of the one cylinder to the support plate 22 are close to the mounting portions to the segment operation plate 30. It is close to the mounting portion of the other cylinder to the segment operation plate 30. Therefore, when the arrangement state of each cylinder is viewed from the x direction, the hydraulic cylinder 32b and the hydraulic cylinder 32f appear to intersect and the hydraulic cylinder 32c and the hydraulic cylinder 32e appear to intersect as shown in FIG.
【００１７】 油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆをこのように配置することにより、組立セグメン ト４０を把持しているセグメント操作板３０の位置、姿勢の６つの自由度を決定 すると、各油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆのストローク量が一意的に定まる。すな わち、組立セグメント４０を−ｚ方向に動かす場合には、油圧シリンダ３２ａ〜 ３２ｆのすべてのストロークを伸ばし、ｙ方向に移動させる場合には、油圧シリ ンダ３２ａ、３２ｂ、３２ｆを伸ばし、油圧シリンダ３２ｃ、３２ｄ、３２ｅを 縮める。そして、組立セグメント４０をｘ方向に動かす場合には、油圧シリンダ ３２ａ〜３２ｄを伸ばし、油圧シリンダ３２ｅ、３２ｆを縮める。また、組立セ グメント４０にローリング（ｘ軸回りの揺動）やピッチング（ｙ軸回りの揺動） 、ヨーイング（ｚ軸回りの揺動）などを与える場合でも、各油圧シリンダを前記 と同様に操作することにより実現することができ、組立セグメント４０に任意の 位置、姿勢をとらせることが可能となる。By arranging the hydraulic cylinders 32a to 32f in this way, when the six degrees of freedom of the position and the posture of the segment operation plate 30 holding the assembly segment 40 are determined, each of the hydraulic cylinders 32a to 32f is determined. The stroke amount is uniquely determined. That is, when moving the assembly segment 40 in the -z direction, all strokes of the hydraulic cylinders 32a to 32f are extended, and when moving the y direction, the hydraulic cylinders 32a, 32b, 32f are extended, Compress the hydraulic cylinders 32c, 32d, 32e. When moving the assembly segment 40 in the x direction, the hydraulic cylinders 32a to 32d are extended and the hydraulic cylinders 32e and 32f are contracted. Even when the assembly segment 40 is subjected to rolling (oscillation around the x-axis), pitching (oscillation around the y-axis), yawing (oscillation around the z-axis), etc., each hydraulic cylinder is operated in the same manner as described above. This can be achieved by operating the assembly segment 40, and the assembly segment 40 can be placed in any position and posture.
【００１８】 なお、図１に示した符号４２ａ〜４２ｃは、すでに組み上がっている既設セグ メントである。また、符号４４ａ、４４ｂは、組立セグメント４０の掘削機周方 向の端面に設けたボルト孔であり、４６は組立セグメント４０の掘削機軸方向端 面に形成したボルト孔である。そして、符号４８は、既設セグメント４２ａの周 方向端面に設けてあるボルト孔、符号５０は既設セグメント４２ｂ、４２ｃの軸 方向に設けたボルト孔である。さらに、図２に示した符号５２は、ボルト締結装 置である。The reference numerals 42a to 42c shown in FIG. 1 are already-assembled existing segments. Reference numerals 44a and 44b are bolt holes formed on the end surface of the assembly segment 40 in the circumferential direction of the excavator, and 46 is a bolt hole formed on the end surface of the assembly segment 40 in the axial direction of the excavator. Reference numeral 48 is a bolt hole provided in the circumferential end surface of the existing segment 42a, and reference numeral 50 is a bolt hole provided in the axial direction of the existing segments 42b and 42c. Further, reference numeral 52 shown in FIG. 2 is a bolt fastening device.
【００１９】 上記の如く構成した実施例によるセグメントの組立ては、次のようにして行わ れる。 まず、オペレータは、セグメント操作板３０に設けてあるセグメント把持機構 ２８を、油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆを操作してトンネル内に搬入された組立セ グメント４０を掴みやすい位置に移動させ、組立セグメント４０を把持する。そ の後、各油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆを縮め、把持した組立セグメント４０が既 設セグメント４２ａ〜４２ｃ等と干渉しないようにし、旋回モータ１６を駆動し て組立セグメント４０を、既に組み上がっている既設セグメントに取り付けるべ き位置まで粗い精度で移動させる。そして、組立セグメント４０を粗い精度で位 置決めしたならば、組立セグメント４０の各ボルト孔４４ａ、４６が既設セグメ ント４２ａのボルト孔４８と既設セグメント４２ｂ、４２ｃのボルト孔５０と合 うように、各油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆのストローク量を調節する。The assembling of the segment according to the embodiment configured as described above is performed as follows. First, the operator operates the segment gripping mechanism 28 provided on the segment operating plate 30 to move the assembly segment 40 carried into the tunnel to a position where the assembly segment 40 is easily gripped by operating the hydraulic cylinders 32a to 32f. Hold it. After that, the hydraulic cylinders 32a to 32f are contracted so that the grasped assembly segment 40 does not interfere with the existing segments 42a to 42c and the like, and the turning motor 16 is driven to assemble the assembly segment 40 into the already installed existing segment. Move with coarse accuracy to the position where it should be attached to the segment. Then, if the assembly segment 40 is positioned with coarse accuracy, the bolt holes 44a and 46 of the assembly segment 40 are aligned with the bolt holes 48 of the existing segment 42a and the bolt holes 50 of the existing segments 42b and 42c. , The stroke amount of each hydraulic cylinder 32a-32f is adjusted.
【００２０】 この組立セグメント４０を昇降、旋回、摺動、ピッチング、ローリング、ヨー イングさせて位置合わせをするときの、油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆの具体的な 制御を図５に基づいて説明する。なお、図５において、符号Ｐ1 〜Ｐ6 は油圧シ リンダ３２ａ〜３２ｆのセグメント操作板３０への取り付け位置を示し、符号Ｑ 1 〜Ｑ6 は油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆの支持板２２への取り付け位置を示して いる。Specific control of the hydraulic cylinders 32a to 32f when the assembly segment 40 is moved up and down, turned, slid, pitched, rolled, and yawed for alignment will be described with reference to FIG. In addition, in FIG.1~ P6Indicates a position where the hydraulic cylinders 32a to 32f are attached to the segment operation plate 30, and a symbol Q 1 ~ Q6Indicates the mounting positions of the hydraulic cylinders 32a to 32f on the support plate 22.
【００２１】 いま、セグメント操作板３０の中心が支持板２２の中心（原点）Ｏに対してｘ 0 、ｙ0 、ｚ0 、α0 、β0 、γ0 の位置、姿勢にあったとすると、各油圧シリ ンダ３２ａ〜３２ｆのセグメント操作板３０への取り付け位置Ｐ1 〜Ｐ6 の原点 Ｏに対する座標は、幾何学的に求まる。ただし、図５に示した矢印ｘ0 はシー ルド掘削機本体の軸線方向の移動である摺動量を表し、矢印ｙ0 はシールド掘削 機本体の周方向の移動である旋回量を表し、矢印ｚ0 はシールド掘削機本体の上 下方向の移動である昇降量を表している。さらに、α0 はピッチング量、β0 は ローリング量、γ0 はヨーイング量を示している。Now, the center of the segment operation plate 30 is x with respect to the center (origin) O of the support plate 22. 0 , Y0, Z0, Α0, Β0, Γ0, The mounting position P of the respective hydraulic cylinders 32a to 32f to the segment operation plate 30.1~ P6The coordinates of the origin with respect to the origin O are obtained geometrically. However, the arrow x shown in FIG.0Represents the sliding amount that is the movement of the shield excavator body in the axial direction, and the arrow y0Represents the amount of turning that is the movement of the shield excavator body in the circumferential direction, and arrow z0Indicates the amount of vertical movement, which is the upward and downward movement of the shield excavator body. Furthermore, α0Is the pitching amount, β0Is the rolling amount, γ0Indicates the amount of yawing.
【００２２】 すなわち、セグメント操作板３０上に示したＯ1 は、セグメント操作板３０が 初期状態にあったときの、支持板２２の原点Ｏに対応したセグメント操作板３０ 上の原点である。そして、軸ｘ1 、ｙ1 は、セグメント操作板３０が初期状態に あったときの、支持板２２のｘ軸、ｙ軸と一致した座標軸を表しており、セグメ ント操作板３０におけるｘ方向、ｙ方向を示し、軸ｚ1 はこのときのセグメント 操作板３０の垂線方向（ｚ方向）を示している。また、軸ｘ2 、ｙ2 、ｚ2 はそ れぞれ、セグメント操作板３０が図５に示した位置、姿勢をとっているときの、 支持板２２上の座標軸ｘ、ｙ、ｚに平行なセグメント操作板３０の原点Ｏ1 を通 る軸を示している。さらに、軸ｘ3 は軸ｘ2 、すなわち支持板２２上のｘ1 軸の セグメント操作板３０（ｘ1 ｙ1 面）への投影軸であり、軸ｙ3 は軸ｙ2 （ｙ軸 ）のｘ1 ｙ1 面への投影軸を示している。また、軸3 は、図５に示した状態にあ るセグメント操作板３０の実際の垂線を示している。That is, O 1 shown on the segment operation plate 30 is the origin on the segment operation plate 30 corresponding to the origin O of the support plate 22 when the segment operation plate 30 is in the initial state. The axes x 1 and y 1 represent coordinate axes that coincide with the x axis and the y axis of the support plate 22 when the segment operation plate 30 is in the initial state, and the x direction in the segment operation plate 30 The y direction is shown, and the axis z 1 shows the perpendicular direction (z direction) of the segment operation plate 30 at this time. The axes x 2 , y 2 and z 2 are parallel to the coordinate axes x, y and z on the support plate 22 when the segment operation plate 30 is in the position and posture shown in FIG. The axis passing through the origin O 1 of the segment operating plate 30 is shown. Further, the axis x 3 is the axis x 2 , that is, the projection axis of the x 1 axis on the support plate 22 onto the segment operation plate 30 (x 1 y 1 plane), and the axis y 3 is the axis y 2 (y axis). The projection axis on the x 1 y 1 plane is shown. The axis 3 shows the actual perpendicular of the segment operating plate 30 in the state shown in FIG.
【００２３】 そこで、ピッチング量α0 は、支持板２２上のｘ座標軸に平行なｘ2 軸と、こ のｘ2 のｘ1 ｙ1 面への投影軸ｘ3 との角度として表される。また、ローリング 量β0 は、セグメント操作板３０の初期状態の垂線であるｚ1 と、現在のセグメ ント操作板３０の垂線ｚ3 とのなす角として表される。そして、ヨーイング量γ 0 は、支持板２２上のｙ座標軸のｘ1 ｙ1 面上への投影軸ｙ3 とセグメント操作 板３０の初期状態におけるｙ方向を示すｙ1 軸とのさなす角として表される。Therefore, the pitching amount α0Is x parallel to the x coordinate axis on the support plate 22.2Axis and this x2X1y1Projection axis x3It is expressed as an angle with. Also, the rolling amount β0Is z, which is the vertical line of the segment operating plate 30 in the initial state.1And the vertical line z of the current segment operation plate 303It is expressed as the angle between and. Then, the yawing amount γ 0 Is x of the y coordinate axis on the support plate 22.1y1Projection axis y on the plane3And segment operation y in the y direction in the initial state of the plate 301Expressed as the angle formed by the axis.
【００２４】 従って、油圧シリンダ３２ａの取り付け位置Ｐ1 、Ｑ1 の間の距離は、支持板 ２２上の原点Ｏに対するＰ1 の座標と支持板上のＱ1 の座標とから求まり、油圧 シリンダ３２ａのストローク量も決定される。油圧シリンダ３２ｂ〜３２ｆのス トローク量についても、同様に求めることができる。そこで、セグメント操作板 ３０に保持された組立セグメント４０を、ある位置、姿勢にある状態から、例え ばΔｚだけ昇降させる場合、オペレータがその昇降量Δｚを図示しない演算機に 入力すると、演算機は組立セグメント４０を動かす前の位置、姿勢の座標値と入 力されたΔｚとに基づいて、移動させた後のＰ1 〜Ｐ6 の座標値を演算し、新た なＰ1 〜Ｐ6 の位置を得るための各油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆのストローク量 を算出し、その値を油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆの制御装置（図示せず）に出力 する。そして、制御装置が油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆを作動し、演算機の求め たストローク量となるように各シリンダを伸縮させる。同様にしてオペレータは 、組立セグメント４０のボルト孔が既設セグメント４２ａ〜４２ｃのボルト孔と 一致するように、油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆを作動して旋回、摺動、ピッチン グ、ローリング、ヨーイングによる微修正を繰り返し、ボルト孔が一致したなら 組立セグメント４０と既設セグメントとをボルトによって締結する。Therefore, the distance between the mounting positions P 1 and Q 1 of the hydraulic cylinder 32a is obtained from the coordinates of P 1 with respect to the origin O on the support plate 22 and the coordinates of Q 1 on the support plate, and the hydraulic cylinder 32a The stroke amount of is also determined. The stroke amounts of the hydraulic cylinders 32b to 32f can be similarly obtained. Therefore, when the assembly segment 40 held by the segment operation plate 30 is moved up and down from a state in which it is in a certain position and posture, for example, by Δz, when the operator inputs the ascending / descending amount Δz to a calculator (not shown), the calculator is The position of the assembly segment 40 before moving, the coordinate value of P 1 to P 6 after the movement is calculated based on the coordinate value of the posture and the input Δz, and the new position of P 1 to P 6 is calculated. The stroke amount of each of the hydraulic cylinders 32a to 32f is calculated, and the value is output to a control device (not shown) of the hydraulic cylinders 32a to 32f. Then, the control device operates the hydraulic cylinders 32a to 32f, and expands and contracts each cylinder so that the stroke amount obtained by the computing machine is achieved. Similarly, the operator operates the hydraulic cylinders 32a to 32f so that the bolt holes of the assembly segment 40 are aligned with the bolt holes of the existing segments 42a to 42c, and finely corrects by turning, sliding, pitching, rolling, and yawing. When the bolt holes match, the assembly segment 40 and the existing segment are fastened with bolts.
【００２５】 このように、実施例においては、旋回リング１２に固定した支持板２２と、セ グメント把持機構２８を備えたセグメント操作板３０とを、自在継手３４ａ、３ ４ｂを介して６つの油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆにより連結したことにより、極 めて簡素な構造で、セグメント操作板３０が保持している組立セグメント４０に 旋回、摺動、昇降、ピッチング、ローリング、ヨーイングの６自由度の動きを容 易に与えることができる。しかも、各油圧シリンダ３２ａ〜３２ｆは、セグメン ト操作板３０がいかなる位置、姿勢をとったとしても、３つ以上が同時に平行と なることがないように配置したため、いかなる状態においても、外力の作用によ りセグメント操作板が位置ずれしたり、運動が不確定となる等の不具合がなく、 安定してセグメントを任意の位置、姿勢に保持することができる。As described above, in the embodiment, the support plate 22 fixed to the swivel ring 12 and the segment operation plate 30 having the segment gripping mechanism 28 are connected to the six hydraulic pressures via the universal joints 34a and 34b. By connecting with the cylinders 32a to 32f, the assembly segment 40 held by the segment operating plate 30 can be moved in six degrees of freedom such as swiveling, sliding, lifting, pitching, rolling, and yawing with an extremely simple structure. Can be given easily. Moreover, since the hydraulic cylinders 32a to 32f are arranged so that three or more of them will not be in parallel at the same time regardless of the position and posture of the segment operation plate 30, the action of the external force in any state. As a result, there is no problem such as displacement of the segment operation plate or indeterminate motion, and the segment can be stably held at any position and posture.
【００２６】 なお、前記実施例においては、アクチュエータとして油圧シリンダ３２ａ〜３ ２ｆを用いた場合について説明したが、アクチュエータは油圧シリンダに限定さ れず、油圧シリンダに代替できるものを用いてもよい。また、前記実施例におい ては、ボルト孔の位置合わせを、オペレータが手動で行う場合について説明した が、ボルト孔の位置ずれを検出できるセンサ（例えば磁気センサ）を用いて、自 動的に位置ずれを修正できるような装置にも適用することができる。In the above embodiment, the case where the hydraulic cylinders 32a to 32f are used as actuators has been described, but the actuators are not limited to hydraulic cylinders, and hydraulic cylinders that can substitute for hydraulic cylinders may be used. In addition, in the above-described embodiment, the case where the operator manually aligns the bolt holes has been described. However, a sensor (for example, a magnetic sensor) that can detect the displacement of the bolt holes is used to automatically perform the position adjustment. It can also be applied to a device capable of correcting the deviation.
【００２７】[0027]
以上に説明したように、本考案によれば、旋回リングに固定した支持部材と、 セグメントを把持するセグメント操作板とを、自在継手を介して６個のアクチュ エータによって連結したため、シールド掘削機本体に対してセグメント操作板を 旋回、摺動、昇降、ピッチング、ローリング、ヨーイングの６自由度の動きを自 由に与えることができる。しかも、本考案は、支持部材とセグメント操作板、お よび６個のアクチュエータだけでセグメント操作板に６自由度の動きを行わせる ことができ、構造を極めて簡素にすることができる。 As described above, according to the present invention, the support member fixed to the swivel ring and the segment operating plate that holds the segment are connected by the six actuators through the universal joint, so that the shield excavator main body is connected. On the other hand, it is possible to freely give the segment operation plate 6-degree-of-freedom movement of turning, sliding, lifting, pitching, rolling and yawing. Moreover, according to the present invention, the segment operating plate can be moved in six degrees of freedom only by the supporting member, the segment operating plate, and the six actuators, and the structure can be extremely simplified.
【００２８】 また、本考案においては、各アクチュエータのそれぞれを自在継手を介して取 り付けていても、任意に選択した一対のアクチュエータにより形成した平面が、 他の任意のいかなるアクチュエータとも平行にならないように配置してあるため 、３個以上のアクチュエータが同時に平行となることがなく、いかなる状態にお いても、外力の作用によりセグメント操作板が位置ずれをしたり、セグメント操 作板の運動が不確定となる等の不具合がなく、安定してセグメントを任意の位置 、姿勢に保持することができる。Further, in the present invention, even when each of the actuators is mounted via the universal joint, the plane formed by the pair of arbitrarily selected actuators is not parallel to any other actuators. Since the actuators are arranged in this way, three or more actuators do not become parallel at the same time, and in any condition, the segment operation plate may be displaced due to the action of external force, or the motion of the segment operation plate may not move. There is no inconvenience and other problems, and the segment can be stably held at any position and posture.
【図１】実施例に係るセグメント組立装置の全体を模式
的に示した斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing an entire segment assembling apparatus according to an embodiment.
【図２】実施例における油圧シリンダの取り付け状態の
説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a mounted state of a hydraulic cylinder in the embodiment.
【図３】実施例における油圧シリンダの配置状態を模式
的に示した平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an arrangement state of hydraulic cylinders in the embodiment.
【図４】実施例における油圧シリンダの配置状態を模式
的に示した正面図である。FIG. 4 is a front view schematically showing an arrangement state of hydraulic cylinders in the embodiment.
【図５】実施例におけるセグメント操作板に６自由度の
動きを与える方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of giving a motion of 6 degrees of freedom to a segment operation plate in the embodiment.
１０ セグメント組立装置 １２ 旋回リング １８ 旋回モータ ２２ 支持部材（支持板） ２８ セグメント把持機構 ３０ セグメント操作板 ３２ａ〜３２ｆ アクチュエータ（油圧シリンダ） ４０ 組立セグメント ４２ａ〜４２ｃ 既設セグメント 10 segment assembly device 12 swivel ring 18 swivel motor 22 support member (support plate) 28 segment gripping mechanism 30 segment operation plate 32a to 32f actuator (hydraulic cylinder) 40 assembly segment 42a to 42c existing segment
Claims (1)
旋回する旋回リングと、この旋回リングに支持され、セ
グメントを着脱自在に把持するセグメント把持機構とを
備えたセグメント組立装置において、前記旋回リングに
固定した支持部材と、前記セグメント把持機構を取り付
けたセグメント操作板と、それぞれの両端が自在継手を
介して前記支持部材と前記セグメント操作板とに取り付
けられ、前記セグメント操作板を介して前記セグメント
を操作する６個のアクチュエータとを有し、これらのア
クチュエータは、前記セグメント操作板が前記支持部材
に対して任意の位置および姿勢に置かれた場合であって
も、任意に選択した一対の前記アクチュエータにより形
成された面と前記他の任意のアクチュエータとが斜交す
るように配置したことを特徴とするセグメント組立装
置。1. A segment assembling apparatus comprising: a swivel ring that swivels an inner peripheral portion of a shield excavator main body in a circumferential direction; and a segment gripping mechanism that is supported by the swivel ring and detachably grips a segment. A supporting member fixed to the swivel ring, a segment operating plate to which the segment gripping mechanism is attached, and both ends of each are attached to the supporting member and the segment operating plate via a universal joint, and via the segment operating plate. And six actuators for operating the segments, and these actuators have a pair selected arbitrarily even when the segment operation plate is placed at an arbitrary position and posture with respect to the support member. The surface formed by the actuator and the other arbitrary actuator are obliquely arranged. And segment assembly equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992082755U JP2576362Y2 (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Segment assembly equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992082755U JP2576362Y2 (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Segment assembly equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640100U true JPH0640100U (en) | 1994-05-27 |
| JP2576362Y2 JP2576362Y2 (en) | 1998-07-09 |
Family
ID=13783260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992082755U Expired - Lifetime JP2576362Y2 (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Segment assembly equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2576362Y2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0660698U (en) * | 1993-02-02 | 1994-08-23 | 三菱重工業株式会社 | Segment positioning device |
| CN107989632A (en) * | 2017-12-28 | 2018-05-04 | 辽宁三三工业有限公司 | A kind of duct piece assembling machine section of jurisdiction device for adjusting posture |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP1992082755U patent/JP2576362Y2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0660698U (en) * | 1993-02-02 | 1994-08-23 | 三菱重工業株式会社 | Segment positioning device |
| CN107989632A (en) * | 2017-12-28 | 2018-05-04 | 辽宁三三工业有限公司 | A kind of duct piece assembling machine section of jurisdiction device for adjusting posture |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2576362Y2 (en) | 1998-07-09 |
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