JPH079155B2 - スチールセグメントの組立装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シールド工法によって掘削されたトンネル壁
面に施工するスチールセグメントの組立装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来から、スチールセグメントを製造するには、所定寸
法に裁断された矩形状の鋼板をその長さ方向に凹弧状に
彎曲させてスキンプレートを形成し、このスキンプレー
トの凹弧面の両側端縁に、スキンプレートと同一彎曲度
に弓形状に彎曲した主桁板の下端凸弧状端面を当接させ
ると共にスキンプレートの凹弧面の前後直線端縁に細長
長方形状の継手板の下端面を当接させ、これらの主桁板
と継手板とをスキンプレートに仮溶接したのち、夫々の
接合部外周を全長に亘って溶接することによりセグメン
トを形成している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、予め切断加工したスキンプレートや主桁
板、継手板等の各部材の仕上げ寸法はかならずしも正確
ではなく、しかも、スキンプレートの四方縁部に主桁板
と継手板とを人手によって位置合わせを行いながら載置
するものであるから正確なセグメントの組立が行えず、
製品にバラツキが生じる。

又、スキンプレートに対する上記主桁板と継手板の位置
合わせに熟練を要するばかりでなく、その状態で溶接を
行うものであるから、作業性が悪くてセグメントの製作
に手間取り、製造能率が低下するという問題点がある。

本発明はこのような問題点を解消し、精度のよいセグメ
ントを能率的に得ることを目的とするスチールセグメン
トの組立装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のスチールセグメン
トの組立装置は、弧状に彎曲したスキンプレートと、こ
のスキンプレートの彎曲両側端縁に固着する主桁板と、
スキンプレートの前後直線端縁に固着する長方形状の継
手板とからなるスチールセグメントの組立装置であっ
て、スチールセグメントの幅間隔を存して平行に配設し
た固定側板と、該固定側板間の下端空間部に配設されて
スキンプレートの凸弧状彎曲底面を受止するスキンプレ
ート支持手段と、両側固定側板の外面両端部に装着した
シリンダーのロッドを該固定側板を貫通して内面側に突
出させ、該ロッドを主桁板に穿設しているボルト孔に挿
脱自在に固定させてロッドを後退させることにより固定
側板の対向内面に主桁板を密着状態に保持する主桁板取
付手段と、両固定側板の対向両端部間に配設されてスキ
ンプレートの端部上に向かって起伏する前後回動板と、
この前後回動板の外面両側端部に装着したシリンダーの
ロッドを該回動板を貫通して内面側に突出させ、該ロッ
ドを継手板に穿設しているボルト孔に挿脱自在に固定さ
せてロッドを後退させることにより前後回動板の対向内
面に継手板を密着状態に保持する継手板取付手段とから
なることを特徴とするものである。

〔作用〕

スキンプレート支持手段上にスキンプレートの下面を受
止させたのち、主桁板に穿設しているボルト孔を両側固
定側痛から突出しているシリンダーのロッドに夫々挿通
して固定し、該シリンダーを作動させてロッドを後退さ
せることにより固定側板の対向内面に主桁板を夫々当接
させ、スキンプレートに対する主桁板の取付位置を正確
に保持する。同様に、継手板に穿設しているボルト孔を
前後回動板から突出しているシリンダーのロッドに夫々
挿通して固定し、該シリンダーを作動させてロッドを後
退させることにより前後回動板の対向内面に継手板を夫
々当接させたのち、回動板を内方に所定角度だけ回動さ
せることにより、スキンプレートに対する継手板の取付
位置を正確に保持する。

このように組み立てた後、スキンプレートと主桁板及び
継手板との接合部を溶接してセグメントを製造するもの
であり、得られたセグメントは、各シリンダーのロッド
に対する主桁板及び継手板の保持を解いたのち、回動板
を外方に回動させることにより固定側板間の空間部から
取り出す。

〔実 施 例〕

本発明の実施例を図面について説明すると、（１）
（１）は対向面が垂直な壁面に形成された両側固定側板
で、セグメント（ａ）の両端縁に沿うように平行に対設
してあり、その対向内面に表面が垂直な平滑面に形成さ
れた複数個の当板片（２）（２）・・・（２）を長さ方
向に適宜間隔毎に固着し、対向する当板片（２）（２）
間の間隔をセグメント（ａ）の設計幅寸法に等しく設定
してある。

（３）（３）は両側固定側板（１）（１）に装着した主
桁板取付手段で、固定側板（１）の外面両端部に装着し
たエアシリンダー（４）のロッド（５）を固定側板
（１）を貫通して内面側に突出させ、該ロッド（５）の
先端部にピン（６）の挿通係止用小孔（７）を直径方向
に穿設してなるものである。

（８）は両側固定側板（１）（１）の下端部間の空間
に、セグメント（ａ）のスキンプレート（ｂ）の彎曲面
に沿うように配設したスキンプレート支持手段で、固定
側板（１）（１）の対向面に、該固定側板（１）（１）
の長さ方向に適宜間隔毎に設けた複数本の回動支軸
（９）の両端部を回動自在に軸支すると共にこれらの回
動支軸（９）に数個のく字状アーム（10）の中央部を固
着し、各支軸（９）におけるく字状アーム（10）の上端
間に支軸（９）と平行に、複数個のローラ（11）を挿嵌
させた旋回軸（12）を架設し、さらに、隣接するく字状
アーム（10）（10）の下端部間にエアシリンダー（13）
を連結して該エアーシリンダ（13）の作動により、スキ
ンプレート（ｂ）を支持するローラ（11）を上下方向に
移動させるように構成してなるものである。

（14）（14）は両側固定側板（１）（１）の対向する端
部間に固着した連結固定枠板で、その外面中央部にエア
シリンダー（15）を装着してあり、該エアシリンダー
（15）のロッド（16）を固定枠板（14）の内面側に突出
させてある。

（17）（17）は固定枠板（14）（14）の内面側に適宜間
隔を存して配設した前後回動板で、その下端を両側固定
側板（１）（１）の端部間に架設した軸（18）に回動自
在に軸支されていると共にその外面中央部に前記エアシ
リンダー（15）のロッド（16）を連結させてあり、さら
に、これらの前後回動板（17）には継手板取付手段（1
9）を装着してある。

この継手板取付手段（19）は主桁板取付手段（３）と同
一構造を有し、回動板（17）の外面両側端部に装着した
エアシリンダー（20）のロッド（21）を回動板（17）を
貫通して内面側に突出させ、該ロッド（21）の先端部に
ピン（22）の挿通係止用小孔（23）を直径方向に穿設し
てなるものである。

（24）（25）は両側固定側板（１）（１）の両端部上面
と回動板（17）（17）の両側端部上面とに夫々突設した
ストッパーで、互いに当接した時にスキンプレート
（ｂ）に対する継手板（ｃ）の正確な取付角度を設定す
るものである。

このように構成した装置によってセグメント（ａ）を組
立てるには、まず、エアシリダー（13）を作動させてア
ーム（10）を下方に回動させることにより各旋回軸（1
2）に挿嵌しているローラ（11）を下げておき、これら
のローラ（11）上に凹弧状に彎曲した矩形状の鋼板製ス
キンプレート（ｂ）を載置する。

次いで、長さ方向にスキンプレート（ｂ）と同一彎曲度
で彎曲している鋼板製主桁板（ｄ）（ｄ）を両側固定側
板（１）（１）の内面に沿わせる。この主桁板（ｄ）
（ｄ）には長さ方向に一定間隔毎に複数個のボルト孔
（ｅ）が穿設されてあり、上記エアシリンダー（４）そ
のロッド（５）が主桁板（ｄ）の両端部のボルト孔
（ｅ）に合致する位置に取付けられてある。

このエアシリンダー（４）のロッド（５）に主桁板
（ｄ）のボルト孔（ｅ）を挿通させ、主桁板（ｄ）の内
面から突出したロッド（５）の挿通係止用小孔（７）に
ピン（６）を挿入して主桁板（ｄ）をロッド（５）に抜
け止め状態に取付けたのち、エアシリンダー（４）を作
動させてロッド（５）を後退させることにより、主桁板
（ｄ）を固定側板（１）の当板片（２）の内面に当接、
密着させる。

この状態においては、両側固定板（１）（１）の当板片
（２）（２）間の内寸法はセグメント（ａ）の外幅寸法
に正確に等しくしているので、両主桁板（ｄ）（ｄ）は
正確な位置に保持される。

次に、鋼板製継手板（ｃ）（ｃ）を回動板（17）の内面
に配する。この継手板（ｃ）（ｃ）にも長さ方向に一定
間隔毎にボルト孔（ｆ）が穿設されてあり、このボルト
孔（ｆ）（ｆ）に、主桁板（ｄ）と同様にしてエアシリ
ンダー（20）のロッド（21）を挿通することにより該ロ
ッド（21）によって継手板（ｃ）を支持させると共にピ
ン（22）をロッド先端部の小孔（23）に挿入して継手板
（ｃ）をロッド（21）に抜け止め状態に取付けたのち、
エアシリンダー（20）を作動させてロッド（21）を後退
させることにより継手板（ｃ）を回動板（17）の内面に
密着状態に当接させる。

しかるのち、固定枠板（14）に装着しているエアシリン
ダー（15）を作動させて回動板（17）のストッパー（2
5）が両側固定側板（１）（１）に突設しているストッ
パー（24）に当接するまで回動板（17）を内方に回動さ
せると、継手板（ｃ）はその両端内面が主桁板（ｄ）
（ｄ）の端面に当接するか或いは接触に近い位置まで回
動板（17）と一体に傾動して正確な接合角度に設定され
る。

この状態にして主桁板（ｄ）と継手板（ｃ）との接合内
隅部に点溶接を行い、両者を方形枠状に連結、固定す
る。

次いで、エアシリンダー（13）のロッドを伸長させてア
ーム（10）を介して各旋回軸（12）を上方に旋回させる
ことにより旋回軸（12）に挿嵌しているローラ（11）に
受止されたスキンプレート（ｂ）を上昇させ、該スキン
プレート（ｂ）の四方縁辺上面を主桁板（ｄ）（ｄ）及
び継手板（ｃ）（ｃ）の下端面に押し当てる。この時、
複数個のローラ（11）がスキンプレート（ｂ）の彎曲下
面に沿って押接してスキンプレート（ｂ）に凹凸を生じ
させることなく所定の湾曲度に保持する。

こうしてスキンプレート（ｂ）の縁辺上面に主桁板
（ｄ）（ｄ）と継手板（ｃ）（ｃ）の下面を密接させた
のち、その接合部を溶接してセグメント（ａ）を形成す
る。次いで、主桁板間に適宜間隔毎に補強リブ（図示せ
ず）を、又、必要に応じて継手板間にも補強リブ（図示
せず）を溶接する。

しかるのち、主桁板（ｄ）（ｄ）及び継手板（ｃ）
（ｃ）を保持しているエアシリンダー（４）（19）のロ
ッド（５）（21）からピン（６）（22）を引き抜くと共
にこれらのロッドを後退させて主桁板（ｄ）及び継手板
（ｃ）から離脱させ、回動板（17）（17）を元の位置ま
で起立状態に復帰させたのち、セグメント（ａ）を両側
固定側板（１）（１）間の空間部から取り出す。

取り出したセグメント（ａ）は、その外面側から主桁板
（ｄ）、継手板（ｃ）、スキンプレート（ｂ）の各接合
部を全溶接して完全な製品に仕上げるものである。

なお、以上の実施例において、スキンプレート支持手段
（８）の構造としては、スキンプレート（ｂ）の下面に
密接する凹弧面に形成された板状物を両側固定側板間の
下端部の所定位置に固定状態で或は昇降可能に配設して
おいてもよいものである。

〔発明の効果〕 以上のように本発明のスチールセグメント組立装置によ
れば、スチールセグメントの幅間隔を存して平行に配設
した固定側板と、該固定側板間の下端空間部に配設され
てスキンプレートの凸弧状彎曲底面を受止するスキンプ
レート支持手段と、固定側板の対向内面に主桁板を密着
状態に保持する主桁板取付手段と、固定側板の対向両端
部間に配設されてスキンプレートの端部上に向かって起
伏する前後回動板と、この前後回動板の対向内面に継手
板を密着状態に保持する継手板取付手段とからなること
を特徴とするものであるから、スキンプレート支持手段
にスキンプレートを載置させると共に固定側板及び回動
板の内面にそれぞれ主桁板と継手板とを配設することに
よってセグメントを簡単且つ迅速に組立てることができ
るものである。

さらに、主桁板取付手段は、両側固定側板の外面両端部
にシリンダーを装着し、このシリンダーのロッドを該固
定側板の内面側に突出させて主桁板に穿設しているボル
ト孔に挿脱自在に固定されるように構成していると共
に、継手板取付手段は、前後回動板の外面両側端部にシ
リンダーを装着し、このシリンダーのロッドを該回動板
の内面側に突出させて継手板に穿設しているボルト孔に
挿脱自在に固定させるように構成しているので、主桁板
と継手板とに夫々穿設しているボルト孔を対応するシリ
ンダーのロッドに挿通、固定したのち、シリンダーを作
動させてロッドを後退させることにより固定側板の対向
内面に主桁板を、回動板の対向内面に継手板を夫々自動
的に且つ正確に当接させることができ、スキンプレート
に対する主桁板の位置を精度よく設定し得るものであ
り、また、この状態で回動板を内方に回動させることに
より両継手板もスキンプレートの前後端縁に対して夫々
正確な接合角度で接合させることができるものである。

従って、何らの熟練を要することなく、精度のよい均一
なセグメントを製造することができ、又、組立作業も能
率よく行えるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はその斜視
図、第２図は縦断側面図、第３図はセグメントの斜視図
である。 （１）……固定側板、（３）……主桁板取付手段、
（８）……スキンプレート支持手段、（17）……回動
板、（19）……継手板取付手段、（４）（13）（15）
（20）……エアシリンダー、（ａ）……セグメント、
（ｂ）……スキンプレート、（ｃ）……継手板、（ｄ）
……主桁板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弧状に彎曲したスキンプレートと、このス
   キンプレートの彎曲両側端縁に固着する主桁板と、スキ
   ンプレートの前後直線端縁に固着する長方形状の継手板
   とからなるスチールセグメントの組立装置であって、ス
   チールセグメントの幅間隔を存して平行に配設した固定
   側板と、該固定側板間の空間下端部に配設されてスキン
   プレートの凸弧状彎曲底面を受止するスキンプレート支
   持手段と、両側固定側板の外面両端部に装着したシリン
   ダーのロッドを該固定側板を貫通して内面側に突出さ
   せ、該ロッドを主桁板に穿設しているボルト孔に挿脱自
   在に固定させてロッドを後退させることにより固定側板
   の対向内面に主桁板を密着状態に保持する主桁板取付手
   段と、両固定側板の対向両端部間に配設されてスキンプ
   レートの端部上に向かって起伏する前後回動板と、この
   前後回動板の外面両側端部に装着したシリンダーのロッ
   ドを該回動板を貫通して内面側に突出させ、該ロッドを
   継手板に穿設しているボルト孔に挿脱自在に固定させて
   ロッドを後退させることにより前後回動板の対向内面に
   継手板を密着状態に保持する継手板取付手段とからなる
   ことを特徴とするスチールセグメントの組立装置。
2. 【請求項２】スキンプレート支持手段は、固定側板の下
   端部間に該固定側板の長さ方向に適宜間隔毎に複数本の
   回動支軸を架設し、この回動支軸にアームを介して複数
   個のローラを取付けた旋回軸を支持させる共にアームを
   シリンダーによって前後方向に回動させるように構成し
   たことを特徴とする請求項記載のスチールセグメント
   の組立装置。