JPH10131694A - Shield tunneling method automating system - Google Patents
Shield tunneling method automating systemInfo
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- JPH10131694A JPH10131694A JP8292938A JP29293896A JPH10131694A JP H10131694 A JPH10131694 A JP H10131694A JP 8292938 A JP8292938 A JP 8292938A JP 29293896 A JP29293896 A JP 29293896A JP H10131694 A JPH10131694 A JP H10131694A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、縦坑より切羽部の
エレクター装置まで、所定のセグメントを全自動で搬送
・供給する一方、エレクター装置により予め計画された
組立パターンに準じて自動的にセグメントの粗位置決め
を行うシールド工法自動化システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for automatically transporting and supplying a predetermined segment from a shaft to an erector device at a face portion, while automatically segmenting the erector device according to a pre-planned assembly pattern. The present invention relates to a shield method automation system for rough positioning of a shield.
【0002】[0002]
【従来の技術】セグメントを搭載したセグメント台車
は、バッテリー機関車に牽引され、縦坑より切羽・後方
台車付近まで手動操作にて運搬される。次に、セグメン
ト中央部のグラウトホールを利用して吊り金物を取り付
け、手動テルハにて切羽側に移送し、空スペースを利用
してセグメントの一時保管を行う。2. Description of the Related Art A segment bogie equipped with a segment is towed by a battery locomotive and is manually conveyed from a shaft to a vicinity of a face and a rear bogie. Next, hanging hardware is attached using a grout hole in the center of the segment, transferred to the face side by manual terha, and the segment is temporarily stored using an empty space.
【0003】保管されたセグメントは、セグメント組み
立てが開始されると、同テルハを使用して、順次、エレ
クター装置へと供給される。エレクター装置に受け渡さ
れたセグメントは、予め、計画された組み立てパターン
に準じて所定の位置にボルトにて組み立てられ、最後に
吊金物を手動で取り外す。[0003] When segment assembly is started, the stored segments are sequentially supplied to the erector device using the same Telha. The segments delivered to the erector device are assembled in advance at predetermined positions according to a planned assembly pattern with bolts, and finally the hanging hardware is manually removed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の一連の作業は、
規則性のある繰り返し作業であると共に、狭く、かつ、
高所での危険な作業となる。本発明は、係る従来の問題
に鑑みてなされたものであり、セグメントの搬送から組
み立てまでの一連の作業の自動化を計り、以て、省力化
と安全性の向上を計ることができるシールド工法自動化
システムを提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION
It is a repetitive work with regularity, narrow and
Dangerous work at high altitude. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and measures automation of a series of operations from transport of a segment to assembly, thereby enabling automation of a shield method capable of saving labor and improving safety. It is intended to provide a system.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のシー
ルド工法自動化システムは、 a)セグメント台車上に搭載されたセグメントを縦坑直
下から切羽部に自動的に搬送する搬送工程、 b)上段セグメントハンドリング後、下段セグメント上
の枕木をセグメント台車に装備した自動枕木取外し装置
によって自動的に取り外す枕木取外し工程、 c)セグメントに装着させた把持金物を、CCDカメラ
と画像処理装置にて検出し、走行装置を制御して自動ハ
ンドリング装置をセグメント把持位置まで誘導させた
後、セグメントを真空吸着パッドで吸着してストック装
置に自動的に搬送するハンドリング工程、 d)ハンドリング装置にて搬送されたセグメントを受け
取り、順次、前方に送り出すことによりセグメントをス
トックするストック工程、 e)ストック装置より受け渡されたセグメントをエレク
ター装置に自動的に供給するセグメント供給工程、 f)セグメント供給装置より供給されたセグメントを把
持し、計画された組立パターンに準じてセグメントを粗
位置決めする工程、から構成されている。Means for Solving the Problems: The shield construction automation system of the present invention comprises the following steps: a) a transportation step of automatically transporting a segment mounted on a segment truck from directly below a shaft to a face; b) an upper segment After handling, the sleeper removal process of automatically removing the sleeper on the lower segment by the automatic sleeper removal device mounted on the segment cart, c) Detecting the gripping hardware attached to the segment with the CCD camera and the image processing device, and running After the device is controlled to guide the automatic handling device to the segment gripping position, the segment is sucked by the vacuum suction pad and automatically transferred to the stock device. D) Receiving the segment transferred by the handling device. , A stocking process for stocking segments by sequentially sending them forward E) a segment supplying step of automatically supplying the segments delivered from the stock apparatus to the erector apparatus; f) grasping the segments supplied from the segment supplying apparatus and roughly positioning the segments according to a planned assembly pattern. And the process of doing.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。当システムは、図1に
示す各装置を制御して、縦坑より切羽部のエレクター装
置まで、所定のセグメントを全自動で搬送・供給するシ
ステムで、次の装置より構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This system controls and controls each device shown in FIG. 1 and automatically transports and supplies a predetermined segment from a shaft to an erector device at a face portion. The system includes the following devices.
【0007】 自動走行車(AGV)システム 自動ハンドリング装置 ストック装置 セグメント供給装置 エレクター装置 監視システム 制御システム 次に、各装置について説明する。 (1)自動走行車(AG−)システム 自動走行車(AGV)システムは、図1に示すように、
1台の無人バッテリー機関車2と、2台のセグメント台
車3(図では、1台)により構成され、トンネル坑内に
敷設されたレール4上を走行し、1回の搬送で最大4ピ
ースのセグメント5を所定位置まで運搬することができ
るようになっている。Automatic traveling vehicle (AGV) system Automatic handling device Stock device Segment supply device Elector device Monitoring system Control system Next, each device will be described. (1) Automatic driving vehicle (AG-) system The automatic driving vehicle (AGV) system, as shown in FIG.
It consists of one unmanned battery locomotive 2 and two segment trucks 3 (in the figure, one truck), runs on the rail 4 laid in the tunnel pit, and has a maximum of four-piece segments in one transfer. 5 can be transported to a predetermined position.
【0008】このシステムの特徴は、図2に示すよう
に、セグメント台車3に自動枕木取外し装置6を装備し
た点である。これは、切羽部にて、自動ハンドリング装
置7にセグメント5を受け渡す際、上段のセグメント5
aを移送後、下段セグメント5b上に残った枕木8を回
転式アーム9にて取り外す装置である。すなわち、図2
において、左側の枕木8aは、左側の回転式アーム9a
を反時計方向に回転させることにより左側の退避部10
aに退避し、右側の枕木8bは、右側の回転式アーム9
bを時計方向に回転させることにより右側の退避部10
bに退避する。The feature of this system is that the segment carriage 3 is equipped with an automatic sleeper removing device 6 as shown in FIG. This is because when transferring the segment 5 to the automatic handling device 7 at the face, the upper segment 5
This is a device for removing the sleeper 8 remaining on the lower segment 5b with the rotary arm 9 after the transfer of a. That is, FIG.
In the left sleeper 8a, the left-hand rotary arm 9a
Is rotated in the counterclockwise direction so that the left evacuation unit 10
a, and the right sleeper 8b is
b is rotated clockwise so that the right evacuation unit 10
Save to b.
【0009】このセグメント台車3は、台車前部(切羽
側)に障害物検出センサー(安全装置)(図示せず)を
有し、前方の障害物を検出して自動的に減速後、停止す
るようになっている。 (2)自動ハンドリング装置 本装置7は、図1に示すように、無人バッテリー機関車
2により搬送されたセグメント5を自動的に把持・移送
し、前方(切羽側)に設置されたストック装置11に受
け渡すものである。The segment truck 3 has an obstacle detection sensor (safety device) (not shown) at the front portion (face side) of the truck, detects an obstacle in front, automatically decelerates, and stops. It has become. (2) Automatic Handling Device As shown in FIG. 1, the present device 7 automatically grips and transports the segment 5 transported by the unmanned battery locomotive 2, and the stock device 11 installed in front (face side). Hand over to
【0010】本装置7は、図3および図4に示すよう
に、画像処理システムを利用してセグメントを検出する
位置決め装置21(この装置のみ図5参照)、巻上げ装
置22、走行装置23、旋回装置24、吊り具としての
真空吸着装置25、および制御・監視装置26より構成
されている。また、セグメント型式が変更しても、吊り
具にメカニカル把持装置を装着して、これに対処するこ
とが可能である。As shown in FIGS. 3 and 4, the apparatus 7 includes a positioning device 21 for detecting a segment using an image processing system (only this device is shown in FIG. 5), a hoisting device 22, a traveling device 23, and a turning device. It comprises a device 24, a vacuum suction device 25 as a hanging tool, and a control / monitoring device 26. Further, even if the segment type is changed, it is possible to attach a mechanical gripping device to the hanging tool and cope with this.
【0011】(a)位置決め装置 本装置21は、図5に示すように、セグメント5の中央
部に取り付けられた把持金物12を、超小型(CCD)
カメラ31と画像処理装置32にて検出し、走行装置2
3を制御して自動ハンドリング装置7をセグメント把持
位置まで導くようになっている。(A) Positioning device As shown in FIG. 5, the positioning device 21 is provided with a gripping metal 12 attached to the center of a segment 5 by a very small (CCD).
The traveling device 2 is detected by the camera 31 and the image processing device 32.
3 to control the automatic handling device 7 to the segment gripping position.
【0012】また、本装置21は、パソコンによるパタ
ーンマッチング方式を採用し、施工条件の傾斜角度の補
正も加味された画像処理演算を行い、位置決めデーター
を制御システムのシーケンサー33に送るようになって
いる。この装置21による位置決めは、図6に示すよう
に行われる。本装置の採用は、全体システムの自動化に
おける重要ポイントであり、以下の効果が得られる。The apparatus 21 employs a pattern matching method using a personal computer, performs image processing calculations in consideration of the correction of the inclination angle in the construction conditions, and sends positioning data to the sequencer 33 of the control system. I have. The positioning by the device 21 is performed as shown in FIG. The adoption of this apparatus is an important point in automation of the entire system, and the following effects can be obtained.
【0013】(イ)把持位置の変化に対する自動追従 つまり、シールド機1(図1参照)の掘進中において、
自動ハンドリング装置7の走行ビーム13は、シールド
機1により牽引移動するが、無人バッテリー機関車2
は、停止しているため、セグメントの把持位置が変化す
る。本装置21は、自動的に毎回、セグメント5の把持
位置を検出するため、確実な追従把持作業が可能にな
る。(A) Automatic follow-up of the change of the gripping position In other words, during the excavation of the shield machine 1 (see FIG. 1),
The traveling beam 13 of the automatic handling device 7 is towed by the shield machine 1, but is moved by the unmanned battery locomotive 2.
Is stopped, the gripping position of the segment changes. Since the present apparatus 21 automatically detects the gripping position of the segment 5 every time, it is possible to reliably perform the following gripping operation.
【0014】(ロ)作業時間の短縮 本システムを採用した真空吸着装置は、吊り金物を利用
することなく、セグメントの把持・搬送が可能で、把持
する際に高精度な位置決めも必要としない。従って、縦
坑で取り付けられた吊り金物は、セグメント組み立て終
了まで、取り外す必要がなく、作業項目が削減され、全
体の作業時間が短縮される。(B) Shortening of work time The vacuum suction device employing this system can hold and transport segments without using hanging hardware, and does not require high-precision positioning when holding. Therefore, it is not necessary to remove the hanging hardware attached by the shaft until the assembly of the segment is completed, so that the number of work items is reduced and the overall work time is shortened.
【0015】(ハ)作業の安全性向上 本システムにより、作業者は、セグメント搬送中のクレ
ーン付近に立ち入る必要がなくなるため、安全性の向上
が図れる。 (b)巻上げ装置 本装置22は、図3に示すように、自動ハンドリング装
置7の中央部にあり、旋回装置24および吊り具25の
昇降を行うようになっている。(C) Improvement of work safety The present system eliminates the need for the worker to enter the vicinity of the crane during the segment transportation, so that the safety can be improved. (B) Hoisting device The present device 22, as shown in FIG. 3, is located at the center of the automatic handling device 7, and is configured to lift and lower the turning device 24 and the hanging tool 25.
【0016】(c)走行装置 本装置23は、図3に示すように、巻上げ装置22の前
後に装備され、タイヤ接地圧を反力とするため、施工条
件である登坂部の走行も可能である。 (d)旋回装置 本装置24は、移送されたセグメント5をストック装置
11上で、±90°旋回させるための装置であり、歯車
付設旋回軸受(不図示)とピニオン方式(不図示)とを
採用している。(C) Traveling device As shown in FIG. 3, the present device 23 is provided before and after the hoisting device 22, and is capable of traveling on an uphill portion, which is a construction condition, since the tire contact pressure is used as a reaction force. is there. (D) Swivel device The present device 24 is a device for rotating the transferred segment 5 by ± 90 ° on the stock device 11, and includes a gear-equipped swing bearing (not shown) and a pinion type (not shown). Has adopted.
【0017】(e)真空吸着装置 本装置25は、真空吸着力を利用してコンクリート製セ
グメントの把持を行うもので、吸着パッド部41、位置
決めガイド部、真空ポンプユニット43、および安全装
置より構成されている。本装置25の採用により、セグ
メント把持において、高精度の位置決めを必要とせず、
作業の時間短縮が図れる。(E) Vacuum Suction Device The present device 25 grips a concrete segment by utilizing a vacuum suction force, and comprises a suction pad portion 41, a positioning guide portion, a vacuum pump unit 43, and a safety device. Have been. By adopting this device 25, high-accuracy positioning is not required for segment gripping,
Work time can be reduced.
【0018】吸着パッド41には、ネオプレンスポンジ
とネオプレンゴムが使用される。また、位置決めガイド
としては、油圧駆動式のKセグメントガイド45、固定
式のリング端面ガイド46とがある。また、真空ポンプ
ユニット43は、巻上げ装置22の前方(切羽側)に装
備され、走行装置23により牽引され、自動ハンドリン
グ装置7と共に移動する。なお、真空ポンプ43から吸
引パッド41までの系統図を図7に示す。For the suction pad 41, neoprene sponge and neoprene rubber are used. The positioning guide includes a hydraulically driven K segment guide 45 and a fixed ring end surface guide 46. The vacuum pump unit 43 is provided in front of the hoisting device 22 (face side), is pulled by the traveling device 23, and moves together with the automatic handling device 7. A system diagram from the vacuum pump 43 to the suction pad 41 is shown in FIG.
【0019】安全装置としては、吸着パッド41が何ら
かの原因で真空破壊を発生した場合、セグメントを受け
止める落下防止用安全フック47(図4参照)、停電時
に制御電源が停止しても、急激な真空破壊が発生しない
ように圧力保持する保持型真空電磁弁48(図7参
照)、所要の真空圧範囲かどうかを常に監視し、自動的
にポンプ43を稼働させたり、吸着完了の確認を行う真
空スイッチ49(図7参照)などを設けている。As a safety device, when the suction pad 41 causes vacuum breakage for some reason, a fall prevention safety hook 47 (see FIG. 4) for receiving the segment, even if the control power supply is stopped during a power failure, a sudden vacuum A holding-type vacuum solenoid valve 48 (see FIG. 7) for holding the pressure so as not to cause destruction, and constantly monitoring whether or not the pressure is within a required vacuum pressure range, automatically operating the pump 43, and confirming the completion of adsorption. A switch 49 (see FIG. 7) and the like are provided.
【0020】(f)制御監視盤ユニット 自動ハンドリング装置7の制御盤は、走行装置23後部
と運転台車内14にそれぞれ装備され、有線ケーブルに
て信号の受け渡しを行っている。走行装置23後部側の
制御ユニット26には、主に、各インバーター機器34
(図5参照)と位置決め装置用パソコン(不図示)があ
り、運転台車14側の制御盤では、自動ハンドリング装
置7の制御を行うシーケンサーと各システムの監視を行
うタッチパネル52(図8参照)が装備されている。こ
のタッチパネル52は、移送されるセグメント5のデー
タ入力・管理の他、進捗状況をモニタリングすることが
可能で、異常時のエラー表示機能も含まれる。 (3)ストック装置 本装置11は、自動ハンドリング装置7により移送され
たセグメント5を受け取り、自動的に、順次、前方(切
羽側)へ送り出しながら、ストックする装置である。ま
た、この装置11は、セグメント組み立ての際、エクク
ター装置15の要求に応じて、ストックされたセグメン
ト5を送り出す機能を有している。従って、セグメント
供給装置16を省略することが可能である。(F) Control and monitoring panel unit The control panel of the automatic handling device 7 is provided at the rear of the traveling device 23 and at the inside of the cab vehicle 14, respectively, and exchanges signals with a wired cable. The control unit 26 on the rear side of the traveling device 23 mainly includes the inverter devices 34
(See FIG. 5) and a positioning device personal computer (not shown). On the control panel on the cab 14 side, a sequencer for controlling the automatic handling device 7 and a touch panel 52 (see FIG. 8) for monitoring each system are provided. Equipped. The touch panel 52 is capable of monitoring the progress in addition to data input / management of the segment 5 to be transferred, and includes an error display function at the time of abnormality. (3) Stock Device The present device 11 is a device that receives the segments 5 transferred by the automatic handling device 7 and automatically stocks the segments 5 while sequentially sending them forward (face side). In addition, the device 11 has a function of sending out the stocked segments 5 in response to a request from the eclector device 15 when assembling the segments. Therefore, the segment supply device 16 can be omitted.
【0021】本装置11は、図9に示すように、フレー
ム部61、押出し装置62、センタリング装置63(図
10参照)、トラベリング装置64及びパワーユニット
(不図示)より構成され、これらの制御は、操作盤を経
由して、自動ハンドリング装置7のシーケンサーにて制
御される。フレーム部61は、最大3ピースのセグメン
ト5がストック可能な鋼製フレーム構造で、シールド機
本体1により牽引され、ローリング追従機構を有する。As shown in FIG. 9, the apparatus 11 comprises a frame portion 61, an extruding device 62, a centering device 63 (see FIG. 10), a traveling device 64, and a power unit (not shown). It is controlled by the sequencer of the automatic handling device 7 via the operation panel. The frame portion 61 has a steel frame structure capable of stocking a maximum of three pieces of the segments 5 and is pulled by the shield machine main body 1 and has a rolling following mechanism.
【0022】押出し装置62は、フレーム部61の後端
にテレスコープシリンダー62aを装備し、自動ハンド
リング装置7より移送されたセグメント5を前方(切羽
側)へ送り出す。センタリング装置63は、フレーム6
1の中央部にあり、送出されたセグメント5の両側に装
備されたシリンダー63a(図10参照)にてセンタリ
ングを行う。The extruding device 62 is equipped with a telescope cylinder 62a at the rear end of the frame portion 61, and sends out the segment 5 transferred from the automatic handling device 7 to the front (face side). The centering device 63 includes the frame 6
The centering is performed by the cylinders 63a (see FIG. 10) provided at both sides of the segment 5 which is located at the center portion of the segment 1.
【0023】トラベリング装置64は、フレーム61の
前部にあり、センタリング終了時のセグメント5をフレ
ーム61の先端及びセグメント供給装置16に送り出
す。 (4)セグメント供給装置 本装置16は、ストック装置11にて保管されたセグメ
ント5を受け取り、自動的にエレクター装置15に供給
を行う装置である。本装置11は、シールド機1の後方
作業台真下に設置され、型鋼により構成された上フレー
ム部(不図示)と、円弧形状をなし、セグメント5を1
ピースだけ搭載可能な下フレーム部71(図1参照)に
分けられ、油圧シリンダー(不図示)により個々に移動
可能である。 (5)エレクター装置 本装置15は、セグメント供給装置16より供給された
セグメント5の把持を行った後、事前に選択された組立
てパターンに準じてセグメント5の粗位置合わせを自動
的に行う。この時、組立てエリアの確保のため、所定の
シールドジャッキ17の引き動作も自動的に行うように
なっている。セグメント5の微調整位置決めは、無線手
動操作で行い、ボルト供給・締結作業は、今まで通りの
手作業で行う。The traveling device 64 is located at the front of the frame 61, and sends out the segment 5 at the end of centering to the leading end of the frame 61 and the segment supply device 16. (4) Segment supply device The present device 16 is a device that receives the segments 5 stored in the stock device 11 and automatically supplies the segments 5 to the erector device 15. This device 11 is installed directly below the workbench behind the shield machine 1 and has an arc-shaped upper frame portion (not shown) made of a mold steel.
It is divided into a lower frame portion 71 (see FIG. 1) on which only a piece can be mounted, and can be individually moved by a hydraulic cylinder (not shown). (5) Erector Device The present device 15 automatically grips the segment 5 supplied from the segment supply device 16 and then coarsely aligns the segment 5 according to an assembly pattern selected in advance. At this time, in order to secure an assembly area, a predetermined pulling operation of the shield jack 17 is automatically performed. Fine adjustment positioning of the segment 5 is performed by wireless manual operation, and bolt supply / fastening work is performed manually as before.
【0024】以上の作業終了後、本装置15は、再び、
自動的に把持金物12の回収、および次ピースセグメン
トの把持・粗位置合わせを連続して行い組立てサイクル
を形成する。本装置15は、門型リングギア方式を採用
し、図12および図13に示すように、エレクターリン
グ81を旋回モーター82により回動させるようになっ
ている。また、エレクターリング81に取り付けた昇降
ジャッキ83によりエレクターフレーム84に設けた外
部エレクターボックス85aを昇降するようになってい
る。エレクターフレーム84に対する外部エレクターボ
ックス85aの横行は、横行用ジャッキ86により行
い、外部エレクターボックス85aに対する内部エレク
ターボックス85bの摺動(前後動)は、摺動用ジャッ
キ87により行うようになっている。After the above operation is completed, the present apparatus 15 again
The collection of the grip metal 12 and the grip and coarse positioning of the next piece segment are automatically performed continuously to form an assembly cycle. This device 15 employs a portal ring gear system, and as shown in FIGS. 12 and 13, an erector ring 81 is rotated by a turning motor 82. Further, an external erector box 85a provided on the erector frame 84 is raised and lowered by a lifting jack 83 attached to the erector ring 81. The lateral erection of the outer erector box 85a with respect to the erector frame 84 is performed by a traversing jack 86, and the sliding (forward and backward movement) of the inner erector box 85b with respect to the outer erector box 85a is performed by a sliding jack 87.
【0025】更に、エレクターフレーム84にサポート
ジャッキ88が設けられ、内部エレクターボックス85
bに振止めジャッキ89、把持金物回収装置90が設け
られている。 (6)監視システム 運転台室14には、CPU内蔵のタッチパネル52(図
8参照)を採用しており、セグメントの監視のほか、シ
ステム運転計画、管理を行うようになっている。シール
ド機後方作業台には、表示盤があり、エレクター装置の
運転状況の表示を行うようになっている。 (7)制御システム システム全体のコントーロールは、自動ハンドリング装
置7に搭載したシーケンサーにより行われるようになっ
ている。このシーケンサーは、AGVシステムの制御装
置、ストック装置11の制御盤、エレクター装置15の
シーケンサーなどと信号の受け渡しを行い、各装置と全
体システムを制御している。Further, a support jack 88 is provided on the erector frame 84 and an inner erector box 85 is provided.
The b is provided with an anti-vibration jack 89 and a gripping hardware collection device 90. (6) Monitoring System The operator's cab 14 employs a touch panel 52 (see FIG. 8) with a built-in CPU, and performs not only segment monitoring but also system operation planning and management. A display panel is provided at the work table behind the shield machine, and displays the operation status of the erector device. (7) Control System Control of the entire system is performed by a sequencer mounted on the automatic handling device 7. This sequencer exchanges signals with a control device of the AGV system, a control panel of the stock device 11, a sequencer of the erector device 15, and the like, and controls each device and the entire system.
【0026】図11に制御システム構成概要を示し、図
14〜図16にセグメント自動搬送システム動作フロー
を示し、図17〜図19にエレクター装置動作フローを
示す。システム安全対策として、危険区域と、安全区域
を設定し、危険区域への進入口には、二重の安全装置を
設け、侵入に際しては、インターロックか作動するよう
処置している。また、装置の接近に対し、パトライト、
効果音などで作業者の注意を促すよう対処している。FIG. 11 shows an outline of the control system configuration, FIGS. 14 to 16 show the operation flow of the automatic segment transport system, and FIGS. 17 to 19 show the operation flow of the erector device. As a system safety measure, a danger zone and a safety zone are set, and a double safety device is provided at the entrance to the danger zone, and measures are taken to activate the interlock upon entry. In addition, patrol lights,
We are working to alert workers with sound effects.
【0027】上記自動ハンドリング装置7から進入許可
信号を受けた無人バッテリー機関車2が、シールド機1
後方台車内の停止位置まで行く。無人バッテリー機関車
2の到着信号を受けた自動ハンドリング装置7は、原点
位置よりセグメント台車3上の上段のセグメント5aを
把持しに行く。粗位置まで走行した後、CCDカメラ3
1により画像処理を行いセグメント5aの正確な位置を
検出する。その後、真空パッド41にてセグメント5a
を吸着し、ストック装置11まで搬送する。The unmanned battery locomotive 2 that has received the entry permission signal from the automatic handling device 7
Go to the stop position in the rear bogie. The automatic handling device 7 which has received the arrival signal of the unmanned battery locomotive 2 goes to grasp the upper segment 5a on the segment truck 3 from the origin position. After traveling to the coarse position, the CCD camera 3
1 to perform image processing to detect an accurate position of the segment 5a. Then, the segment 5a is applied to the vacuum pad 41.
And transported to the stock device 11.
【0028】ストック装置11は、セグメント5aをセ
ンタリングして、順次、前方に送り出す。受け渡し完了
後、自動ハンドリング装置7は、下段のセグメント5b
を把持しにセグメント台車3上に移動する。セグメント
台車3は、枕木8を自動で取り外す。その後は、検出、
把持を繰り返す。空になったセグメント台車3は、無人
バッテリー機関車2により縦坑直下まで牽引される。The stock device 11 centers the segments 5a and sequentially sends them forward. After the delivery is completed, the automatic handling device 7 moves the lower segment 5b.
Is moved on the segment truck 3 to grasp the same. The segment cart 3 automatically removes the sleeper 8. After that, detection,
Repeat gripping. The empty segment truck 3 is pulled by the unmanned battery locomotive 2 to just below the shaft.
【0029】一方、ストック装置11のセグメント5
は、セグメント供給装置16よりエレクター装置15に
自動的に供給される。エレクター装置15は、供給され
たセグメント5の把持を行った後、事前に選択された組
立てパターンに準じてセグメント5の粗位置合わせを自
動的に行う。この時、組立てエリアの確保のため、所定
のシールドジャッキ17の引き動作も自動的に行われ
る。セグメント5の微調整位置決めは、無線手動操作で
行い、ボルト供給・締結作業は、今まで通りの手作業で
行う。On the other hand, the segment 5 of the stock device 11
Is automatically supplied from the segment supply device 16 to the erector device 15. After gripping the supplied segment 5, the erector device 15 automatically performs rough alignment of the segment 5 according to an assembly pattern selected in advance. At this time, a predetermined pulling operation of the shield jack 17 is automatically performed to secure an assembly area. Fine adjustment positioning of the segment 5 is performed by wireless manual operation, and bolt supply / fastening work is performed manually as before.
【0030】以上の作業終了後、エレクター装置15
は、再び、自動的に把持金物12の回収、および次ピー
スセグメントの把持・粗位置合わせを連続して行う。After the above operation is completed, the erector device 15
Again, the collection of the grip hardware 12 and the grip and coarse positioning of the next piece segment are automatically and continuously performed again.
【0031】[0031]
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、次のよ
うな、優れた効果を奏する。すなわち、 自動化による省力化 本システムにより、縦坑下から切羽部エレクター装置ま
での無人化が達成され、バッテリー機関車の運転車、テ
ルハクレーンのオペレーターおよび助成員の削減が可能
になる。As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained. That is, labor saving by automation is achieved. This system achieves unmanned operation from the down shaft to the face erector device, and it is possible to reduce the number of battery locomotive driving vehicles, Telha crane operators and subsidies.
【0032】 自動化による安全性向上 従来工法においては、後方台車付近でのセグメント搬送
は、作業者の有効スペースが少なく、危険度の高いもの
であったが、本システムにより、作業者は、セグメント
搬送中のクレーン付近に立ち入る必要がなくなるため、
安全性の向上が図れる。In the conventional method, the segment transportation near the rear bogie has a small effective space for the worker and has a high degree of danger. However, according to the present system, the worker can perform the segment transportation. Since there is no need to enter the vicinity of the inside crane,
Safety can be improved.
【0033】 作業時間の短縮化 従来工法においては、セグメントの搬送・組立に利用さ
れる吊り金物は、クレーンを使用する度に取り付けら
れ、作業終了後に取り外されていたが、本システムを採
用した真空吸着装置は、吊り金物を利用することなく、
セグメントの把持・搬送が可能で、把持する際に高精度
な位置決めも必要としない。従って、縦坑で取り付けら
れた吊り金物は、セグメント組み立て終了まで、取り外
す必要がなく、作業項目が削減され、全体の作業時間が
短縮される。In the conventional method, the hanging metal used for transporting and assembling the segments is attached each time a crane is used, and is removed after the operation is completed. The suction device does not use hanging hardware,
Segments can be gripped and transported, and high-precision positioning is not required when gripping. Therefore, it is not necessary to remove the hanging hardware attached by the shaft until the assembly of the segment is completed, so that the number of work items is reduced and the overall work time is shortened.
【0034】 作業の確実性 自動化に伴い、各装置の動作は決められた手順にて進行
されるため、従来の手動操作で発生していたミスオペレ
ートによるやり直し作業が解消され、確実で効率的なも
のとなる。 本エレクター装置は、半自動システムであり、高価
な製品や機器を使用することなく、実現しているため、
全自動エレクター装置に比べて大変経済的である。Operation certainty With the automation, the operation of each device proceeds according to a predetermined procedure, so that the re-operation due to mis-operation caused by the conventional manual operation is eliminated, thereby ensuring a reliable and efficient operation. It will be. Since this erector device is a semi-automatic system and is realized without using expensive products and equipment,
It is very economical compared to fully automatic erector devices.
【図1】シールド機の一部断面を含む斜視図である。FIG. 1 is a perspective view including a partial cross section of a shield machine.
【図2】セグメント台車の側面図である。FIG. 2 is a side view of the segment truck.
【図3】自動ハンドリング装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the automatic handling device.
【図4】自動ハンドリング装置の背面図である。FIG. 4 is a rear view of the automatic handling device.
【図5】位置決め装置系統図である。FIG. 5 is a system diagram of a positioning device.
【図6】位置決め装置の制御フロー図である。FIG. 6 is a control flowchart of the positioning device.
【図7】真空吸着装置系統図である。FIG. 7 is a system diagram of a vacuum suction device.
【図8】モニター画面の正面図である。FIG. 8 is a front view of a monitor screen.
【図9】ストック装置の概要図である。FIG. 9 is a schematic diagram of a stock device.
【図10】図9のX−X断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. 9;
【図11】制御システム構成概要図である。FIG. 11 is a schematic diagram of a control system configuration.
【図12】エレクター装置の側面図である。FIG. 12 is a side view of the erector device.
【図13】エレクター装置の正面図である。FIG. 13 is a front view of the erector device.
【図14】セグメント自動搬送システム動作フローチャ
ート図(頭部)である。FIG. 14 is a flowchart (head) of the operation of the automatic segment transport system.
【図15】セグメント自動搬送システム動作フローチャ
ート図(胴部)である。FIG. 15 is a flowchart (body section) of the operation of the automatic segment transport system.
【図16】セグメント自動搬送システム動作フローチャ
ート図(脚部)である。FIG. 16 is a flowchart (legs) of the operation of the automatic segment transport system.
【図17】エレクター装置動作フローチャート図(頭
部)である。FIG. 17 is an operation flowchart of the erector device (head).
【図18】エレクター装置動作フローチャート図(胴
部)である。FIG. 18 is an operation flowchart of the erector device (body portion).
【図19】エレクター装置動作フローチャート図(脚
部)である。FIG. 19 is a flowchart (legs) of the operation of the erector device.
3 セグメント台車 5 セグメン
ト 6 枕木取外し装置 7 自動ハン
ドリング装置 8 枕木 11 ストック
装置 12 把持金物 15 エレク
ター装置 16 セグメント供給装置 31 CCD
カメラ 32 画像処理装置 41 真空吸
着パッドReference Signs List 3 segment cart 5 segment 6 sleeper removal device 7 automatic handling device 8 sleeper 11 stock device 12 gripping hardware 15 erector device 16 segment supply device 31 CCD
Camera 32 Image processing device 41 Vacuum suction pad
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小黒 謙治 東京都中央区築地5丁目6番4号 三井造 船株式会社内 (72)発明者 藤井 健吾 東京都中央区築地5丁目6番4号 三井造 船株式会社内 (72)発明者 松尾 正 東京都中央区築地5丁目6番4号 三井造 船株式会社内 (72)発明者 風間 慶三 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 北岡 隆司 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 富岡 彰 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kenji Oguro 5-6-4 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. (72) Inventor Kengo Fujii 5- 6-4 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Mitsui (72) Inventor Tadashi Matsuo 5-6-4 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. (72) Keizo Kazama 2-3 Kandajicho, Chiyoda-ku, Tokyo Obayashi-gumi Tokyo Co., Ltd. Headquarters (72) Inventor Takashi Kitaoka 2-3 Kandaji-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Main office (72) Inventor Akira Tomioka 2-3 Kandaji-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Obayashi Tokyo main office
Claims (1)
メントを縦坑直下から切羽部に自動的に搬送する搬送工
程、 b)上段セグメントハンドリング後、下段セグメント上
の枕木をセグメント台車に装備した自動枕木取外し装置
によって自動的に取り外す枕木取外し工程、 c)セグメントに装着させた把持金物を、CCDカメラ
と画像処理装置にて検出し、走行装置を制御して自動ハ
ンドリング装置をセグメント把持位置まで誘導させた
後、セグメントを真空吸着パッドで吸着してストック装
置に自動的に搬送するハンドリング工程、 d)ハンドリング装置にて搬送されたセグメントを受け
取り、順次、前方に送り出すことによりセグメントをス
トックするストック工程、 e)ストック装置より受け渡されたセグメントをエレク
ター装置に自動的に供給するセグメント供給工程、 f)セグメント供給装置より供給されたセグメントを把
持し、計画された組立パターンに準じてセグメントを粗
位置決めする工程、からなるシールド工法自動化システ
ム。1. a) a transport step of automatically transporting a segment mounted on a segment truck from directly below a shaft to a face portion; b) an automatic truck equipped with a sleeper on the lower segment after handling the upper segment. A sleeper removing process for automatically removing the sleeper by the sleeper removing device, c) detecting the gripping hardware attached to the segment with the CCD camera and the image processing device, controlling the traveling device, and guiding the automatic handling device to the segment gripping position. After that, a handling step of sucking the segments with a vacuum suction pad and automatically transporting the segments to a stock device; d) A stock process of receiving the segments transported by the handling device and sequentially sending the segments forward to stock the segments; e) The segment passed from the stock device is converted to the erector device. Dynamically segment supplying step of supplying, f) gripping the segment supplied from the segment feeder, the step of coarse positioning segments according to planned assembled pattern, shield tunneling automation system consisting of.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8292938A JPH10131694A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Shield tunneling method automating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8292938A JPH10131694A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Shield tunneling method automating system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10131694A true JPH10131694A (en) | 1998-05-19 |
Family
ID=17788364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8292938A Withdrawn JPH10131694A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Shield tunneling method automating system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10131694A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009108638A (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Ohbayashi Corp | Falling-off preventive device of segment piece |
CN111706369A (en) * | 2020-07-07 | 2020-09-25 | 中铁工程装备集团有限公司 | Skid gripping device and control method thereof |
KR20210022923A (en) * | 2019-08-21 | 2021-03-04 | (주)다올산업 | Segment auto feed and erector auto assembly system |
CN114060055A (en) * | 2021-10-27 | 2022-02-18 | 上海市基础工程集团有限公司 | Control duct piece assembling device of wireless remote control equipment |
CN114151104A (en) * | 2021-12-17 | 2022-03-08 | 成都工投装备有限公司 | Automatic grabbing device of shield machine section of jurisdiction |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP8292938A patent/JPH10131694A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009108638A (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Ohbayashi Corp | Falling-off preventive device of segment piece |
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KR20210022923A (en) * | 2019-08-21 | 2021-03-04 | (주)다올산업 | Segment auto feed and erector auto assembly system |
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Date | Code | Title | Description |
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