JPH08323563A - セグメントのボルト・ナット増締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 締結ナットにナットソケットを正確に嵌合で
き、小型で低コストなボルト・ナット増締装置を提供す
る。 【構成】 複数の可動回動架台からナットソケット35と
締結用ナットＮとを撮像する第１テレビカメラ42と、ア
ーム34の先端部でナットソケット35の係合孔35ａから締
結用ナットＮを撮像する第２テレビカメラ48と、ボルト
・ナット増締装置の制御室に配置されて、第１テレビカ
メラ42の画像を写す第１モニター装置の画像に基づい
て、前記可動架台32を操作し締結用ナットＮとナットソ
ケット35との距離を調整する第１ジョイスティックと、
第２テレビカメラ48の画像を写す第２モニター装置の画
像に基づいて、可動架台を操作しナットソケット35の係
合穴35ａに対する締結ナットＮの位置を調整する第２ジ
ョイスティックを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド工法におい
て、トンネル内に覆工されたセグメントの締結用ボルト
・ナットを増し締めするために設けられるセグメントの
ボルト・ナット増締装置に関し、特に増締用のナットソ
ケットをナットに嵌合するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールド工法において、セグメン
ト締結用ボルト・ナットを増し締めするために、ソケッ
トをナットに嵌合する方法として、センサーを使用し
てナットの位置を確認するものと、テレビカメラを使
用して画像処理し、ナットの位置を確認するものが採用
されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ののセ
ンサーを使用するものは、確実性に欠ける傾向があり、
またのものは設備が大掛かりになり、コストが嵩むと
いう問題があった。

【０００４】本発明は、設備が小型で低コストですみ、
ソケットをナットに正確に嵌合できるセグメントのボル
ト・ナット増締装置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
めに本発明は、セグメントの軸心方向、半径方向および
周方向に移動自在な可動架台に、セグメント側に突出さ
れて先端部をセグメントのボルト・ナット装着孔に挿入
可能なアームが設けられ、このアームの先端部にセグメ
ント締結用ナットに嵌合可能な係合穴を有するナットソ
ケットが回転自在に配設されたセグメントのボルト・ナ
ット増締装置において、可動架台側から記ナットソケッ
トとセグメント締結用ナットとを撮像する第１撮像装置
と、ナットソケットの係合穴からセグメント締結用ナッ
トを撮像する第２撮像装置と、ボルト・ナット増締装置
の制御室に配置されて、第１撮像装置の画像を写す第１
表示装置と、この第１表示装置の画像に基づいて可動架
台およびアームを移動操作する第１ジョイスティック
と、第２撮像装置の画像を写す第２表示装置と、この第
２表示装置の画像に基づいて可動架台およびアームを移
動操作する第２ジョイスティックとを具備したものであ
る。

【０００６】

【作用】上記構成において、第１表示装置の画像に、ボ
ルト・ナット装着孔に挿入されたナットソケットと締結
用ナットとの底面座標の位置、すなわち距離を表すとと
もに、第２表示装置の画像に、ナットソケットの孔部を
基準としたセグメント締結用ナットとの正面座標の位置
を表し、これら画像に基づいてそれぞれ第１および第２
ジョイスティックを操作し、可動架台およびアームを移
動させるので、容易かつ迅速にナットソケットをセグメ
ントの締結用ナットに位置合わせでき、正確に嵌合する
ことができる。画像処理を行わないので、設備も簡略化
でき、低コストに設置できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係るセグメントのボルト・ナ
ット増締装置の一実施例を図面に基づいて説明する。

【０００８】図９に示すように、シールド掘進機１によ
り掘削されたトンネル内に、シールド掘進機１の後部に
設けられたエレクター装置２によりセグメント３が組み
立てられる。シールド掘進機の後方には、セグメント３
の軸心下部に支持梁４をセグメント３の軸心方向一定間
隔毎に取り付けるホイスト５が配設される。またこれら
支持梁４上には走行レール６が敷設され、この走行レー
ル６上に後方支援台車７が移動自在に配置されている。
さらに後方支援台車７の後方には、振動などで緩んだセ
グメント締結用ボルト・ナットを増し締めするボルト・
ナット増締装置８が走行レール６上を移動自在に配設さ
れている。

【０００９】このボルト・ナット増締装置８は、図８に
示すように、走行レール６上に走行車輪１１を有する門
型の台車フレーム１２と、この台車フレーム１２に複数
のガイドローラ１３を介してセグメント３の軸心Ｏを中
心に旋回自在に支持された旋回フレーム１４と、この旋
回フレーム１４に沿って移動自在に配置された増締機１
５とを具備している。

【００１０】前記台車フレーム１２には、旋回フレーム
１４に配設されたフレーム旋回ラック１４ａに噛合する
複数のフレーム旋回ピニオン１６が設けられ、これらフ
レーム旋回ピニオン１６がフレーム旋回モータ１７によ
り回転駆動されて、旋回フレーム１４が旋回移動され
る。

【００１１】前記増締機１５は、図６，図７に示すよう
に、装置本体２１に回転自在に支持されて旋回フレーム
１４に係合する装置ガイドローラ２２が設けられて移動
自在に支持されており、また旋回フレーム１４に設けら
れた装置旋回ラック１４ｂに噛合する装置旋回ピニオン
２３ａが装置旋回モータ２３ｂにより減速機を介して回
転駆動される旋回移動装置２３が設けられている。

【００１２】また装置本体２１には、出退ジャッキ２４
によりセグメント３の半径方向に出退可能な出退架台２
５と、この出退架台２５上でねじ軸２６ａを利用した縦
行装置２６により縦行レール２７に沿ってセグメント３
の軸心Ｏ方向に移動可能な縦行架台２８と、この縦行架
台２８上でねじ軸２９ａを利用した横行装置２９により
横行レール３０に沿ってセグメント３の接線方向に移動
可能な横行架台３１が具備されている。そして、この横
行架台３１には、回動モータ３２によりセグメント３の
半径方向の軸心回りに回動自在な回動架台３３が配設さ
れ、この回動架台３２にアーム３４が垂設されて、その
の先端部にナットソケット３５が設けられている。また
上記出退架台２５と縦行架台２８と横行架台３１と回動
架台３３により可動架台が構成されている。

【００１３】前記回動架台３３には、図１，図２に示す
ように、ナットソケット３５およびその前方を照明する
照明ライト４１と、ナットソケット３５とその前方を撮
像する第１テレビカメラ（撮像装置）４２が設けられて
いる。

【００１４】また、前記ナットソケット３５は、図３，
図４に詳細に示すように、軸受４３を介してアーム３４
に回転自在に支持され、軸部に設けられた受動ギヤ４４
とアクチュエーター４５により回転駆動される駆動ギヤ
４６が中間ギヤ４７を介して連動連結され、所定のトル
クでナットソケット３５を回転させるように構成されて
いる。また、ナットソケット３５の軸部には、係合穴３
５ａに連通する透孔部３５ｂが形成され、この透孔部３
５ｂに係合穴３５ａから外部を撮像する第２テレビカメ
ラ（撮像装置）４８が配置されている。

【００１５】台車フレーム１４の上部後方には増締装置
を操作する制御室５１（図８）が設けられており、この
制御室５１には、図３に示すように、第１テレビカメラ
４２からの画像信号を表示する第１モニター装置（表示
装置）５２と、第２テレビカメラ４８からの画像信号を
表示する第２モニター装置（表示装置）５３とが配置さ
れている。そして、第１モニター装置５２に対応して第
１ジョイスティック５４が配設されるとともに、第２モ
ニター装置５３に対応して第２ジョイスティック５５が
配設され、これら各ジョイスティック５４，５５を操作
することにより、増締機制御装置５６から油圧機器制御
部５７を介して出退ジャッキ２４，縦行装置２６，横行
装置２９および回動モータ３３を起動し、可動架台（出
退架台２５と縦行架台２８と横行架台３１と旋回台３
２）をそれぞれ操作可能に構成されている。

【００１６】ところで、セグメント３は、複数のセグメ
ントピース３ａからなり、接線方向のピース間ボルト・
ナットＢＰによりセグメントピース３ａが連結されてリ
ング状に組み立てられ、また軸心Ｏ方向のリング間ボル
ト・ナットＢＲによりリング状セグメント３が連結され
て筒状に組み立てられている。このように、セグメント
締結ボルト・ナットはピース間ボルト・ナットＢＰとリ
ング間ボルト・ナットＢＲからなり、それぞれの装着方
向が互いに９０°異なるため、回動モータ３３によりア
ーム３４を９０°回転させてナットソケット３５をセグ
メント装着ナットＮに対応させている。この時に回動架
台３３の回動が横行架台３１に配置された回動検知装置
３６により検知されると、増締機制御装置５６により各
ジョイスティック５４，５５によるナットソケット３５
の駆動方向が各表示装置４２，４８の画像に対応するよ
うに自動的に切り換えられる。

【００１７】上記構成において、旋回フレーム１４およ
び増締機１５が所定位置に停止されると、出退ジャッキ
２４が進展されてアーム３４の先端部がボルト・ナット
装着孔３ｂに挿入される。すると、照明ライト４１が点
灯されるとともに、第１，第２テレビカメラ４２，４８
が作動され、その撮像が図３に示すように、第１，第２
モニター装置５２，５３に表示される。作業員は第１モ
ニター装置５２の画像を見て第１ジョイスティック５４
を操作し、締結ナットＮとナットソケット３５の距離を
調節するとともに、第２モニター装置５３の画像を見
て、ナットソケット３５の係合穴３５ａの中心位置に、
締結ナットＮが位置するように第２ジョイスティック５
５を操作する。完了すると、縦行装置２６または横行装
置２９を駆動してアーム３４を締結ナットＮ側に移動さ
せ、ナットソケット３５の係合穴３５ａに締結ナットＮ
を嵌入させる。係合穴３５ａと締結ナットＮが合わない
場合には、アーム３４を締結ナットＮ側に付勢しつつ、
アクチュエーター４５によりナットソケット３５をゆっ
くりと回転させればよい。そして、係合穴３５ａに締結
ナットＮが嵌合されると、アクチュエーター４５により
ギヤ４６，４７，４４を介してナットソケット３５を所
定のトルクで回転させて締結ナットＮを締め付ける。

【００１８】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明によれば、第
１表示装置の画像に、ボルト・ナット装着孔に挿入され
たナットソケットと締結用ナットとの底面座標の位置、
すなわち距離を表すとともに、第２表示装置の画像に、
ナットソケットの孔部を基準としたセグメント締結用ナ
ットとの正面座標の位置を表し、これら画像に基づいて
それぞれ第１および第２ジョイスティックを操作し、可
動架台およびアームを移動させるので、容易かつ迅速に
ナットソケットをセグメントの締結用ナットに位置合わ
せでき、正確に嵌合することができる。画像処理を行わ
ないので、設備も簡略化でき、低コストに設置できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボルト・ナット増締装置のアーム
の一実施例を示す側面部分断面図である。

【図２】同ボルト・ナット増締装置のアームを示す背面
図である。

【図３】同ボルト・ナット増締装置のナットソケットを
示す正面図である。

【図４】同ボルト・ナット増締装置のナットソケットを
示す平面断面図である。

【図５】同ボルト・ナット増締装置のモニター装置とジ
ョイスティックを示す説明図である。

【図６】同ボルト・ナット増締装置の増締機を示す正面
図である。

【図７】同ボルト・ナット増締装置の増締機を示す側面
部分断面図である。

【図８】同ボルト・ナット増締装置を示す全体正面図で
ある。

【図９】同ボルト・ナット増締装置を備えたトンネル掘
削設備を示す側面図である。

【符号の説明】

３ セグメント ３ａ セグメントピース ３ｂ ボルト・ナット装着孔 ８ ボルト・ナット増締装置 １５ 増締機 ２４ 出退ジャッキ ２５ 出退架台（可動架台） ２６ 縦行装置 ２８ 縦行架台（可動架台） ２９ 横行装置 ３１ 横行架台（可動架台） ３２ 回動モータ ３３ 回動架台（可動架台） ３４ アーム ３５ ナットソケット ３５ａ 係合穴 ３５ｂ 透孔 ４１ 照明ライト ４２ 第１テレビカメラ（撮像装置） ４８ 第２テレビカメラ（撮像装置） ５１ 制御室 ５２ 第１モニター装置（表示装置） ５３ 第２モニター装置（表示装置） ５４ 第１ジョイスティック ５５ 第２ジョイスティック ＢＰ ピース間ボルト・ナット ＢＲ リング間ボルト・ナット Ｎ 締結ナット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セグメントの軸心方向、半径方向および周
   方向に移動自在な可動架台に、セグメント側に突出され
   て先端部をセグメントのボルト・ナット装着孔に挿入可
   能なアームが設けられ、このアームの先端部にセグメン
   ト締結用ナットに嵌合可能な係合穴を有するナットソケ
   ットが回転自在に配設されたセグメントのボルト・ナッ
   ト増締装置において、 可動架台側から記ナットソケットとセグメント締結用ナ
   ットとを撮像する第１撮像装置と、ナットソケットの係
   合穴からセグメント締結用ナットを撮像する第２撮像装
   置と、ボルト・ナット増締装置の制御室に配置されて、
   第１撮像装置の画像を写す第１表示装置と、この第１表
   示装置の画像に基づいて可動架台およびアームを移動操
   作する第１ジョイスティックと、第２撮像装置の画像を
   写す第２表示装置と、この第２表示装置の画像に基づい
   て可動架台およびアームを移動操作する第２ジョイステ
   ィックとを具備したことを特徴とするセグメントのボル
   ト・ナット増締装置。