JPS6179000A - Segment assembling method and apparatus in shield tunnel - Google Patents

Segment assembling method and apparatus in shield tunnel

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JPS6179000A
JPS6179000A JP59199872A JP19987284A JPS6179000A JP S6179000 A JPS6179000 A JP S6179000A JP 59199872 A JP59199872 A JP 59199872A JP 19987284 A JP19987284 A JP 19987284A JP S6179000 A JPS6179000 A JP S6179000A
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JP
Japan
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segment
shield tunnel
guide frame
segments
existing
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Japanese (ja)
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Inventor
雅史 和田
稲垣 博一
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Kumagai Gumi Co Ltd
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Kumagai Gumi Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、シールドトンネル内におけるセグメントの組
立工法とその組立装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a method for assembling segments in a shield tunnel and an assembly apparatus therefor.

(従来技術とその問題点) 従来、シールドトンネルの掘進施工において、掘進後の
シールドトンネル内に所要のセグメントを搬入し順次突
き合せ接合しながら配設してゆく工法が用いられている
。このセグメント施工法は、掘進後のシールドトンネル
内面に重量物であるセグメントを搬入し、しかも順次所
定位置に設置しなければならない為、すでに搬入され配
設された既設セグメントと新たにシールドトンネル内に
搬入された配設セグメントの位置調整が難しく、熟練作
業者の経験とカンに頼らざるを得ないのが現状である。
(Prior art and its problems) Conventionally, in excavating a shield tunnel, a construction method has been used in which required segments are carried into the shield tunnel after excavation and are arranged while sequentially butting and joining. With this segment construction method, heavy segments must be brought into the inner surface of the shield tunnel after excavation, and then installed one after another in the designated positions. At present, it is difficult to adjust the position of the delivered segments, and we have to rely on the experience and intuition of skilled workers.

その為施工手順の標準化なども    1難しく、施工
能率やコスト面の問題が提起されていた。又セグメント
自体がコンクリート製や鋼板製である為単位重量が大さ
く、ハンドリングによる配設時には常に危険が伴なって
いた。
For this reason, it was difficult to standardize construction procedures, and problems were raised in terms of construction efficiency and cost. Furthermore, since the segments themselves are made of concrete or steel plates, their unit weight is large, and there is always a danger when handling them during installation.

(発明の目的) そこで本発明のセグメント組立工法とその装置は、シー
ルドトンネルにおけるセグメントの組立を専用機械によ
り自動化することにより、組立速度と組立精度を向上さ
せ、ハンドリングによる作業員の危険を排除しようとす
る目的を有する。
(Purpose of the invention) Therefore, the segment assembly method and device of the present invention automate the assembly of segments in a shield tunnel using a special machine, thereby improving assembly speed and assembly accuracy and eliminating danger to workers due to handling. The purpose is to

(発明の概要) この目的を達成する為、シールドトンネル内に搬入され
た配設セグメントの位置をガイドフレームからの相対位
置として検出し、該配設セグメントをカイトフレームに
設けられた把持部により把持し、次いで既設セグメント
の位置をも検出してこれ等位置、によりガイドフレーム
を変位させることにより配設セグメントの位置を調整し
、両セグメントの相対位置を整合させて配設セグメント
を既設セグメントに突き合せ接合した後、隣接の配設セ
グメント相互をも接合することを特徴とする組立上法と
、シールド掘進機の掘進方向に対し直角方向に回転させ
る旋回リングを有する旋回部と、該旋回リングの後部に
配備された一対の昇降シリンダーによりガイドロッド下
端に設けられた回転テーブルを昇降させる昇降部と、該
昇降部と該回転テーブルとの接合部に設けられた姿勢制
御シリンダーと、該回転テーブルの下面の姿勢制御部を
介して取付けられたガイドフレームと該カイトフレーム
に隣接セグメント引揚部とセグメント把持部及び締結ピ
ン押圧部とを有する専用の組立装置を提供するものであ
る。
(Summary of the invention) In order to achieve this purpose, the position of the installed segment carried into the shield tunnel is detected as a relative position from the guide frame, and the installed segment is gripped by a grip provided on the kite frame. Then, the position of the installed segment is adjusted by detecting the position of the existing segment and displacing the guide frame based on these positions, aligning the relative positions of both segments, and pushing the installed segment into the existing segment. An assembly method characterized in that, after being joined together, adjacent disposed segments are also joined to each other; a revolving part having a revolving ring that is rotated in a direction perpendicular to the excavation direction of a shield excavator; an elevating section for elevating and lowering a rotary table provided at the lower end of a guide rod using a pair of elevating cylinders disposed at the rear; an attitude control cylinder provided at a joint between the elevating section and the rotary table; A dedicated assembly device is provided which includes a guide frame attached via an attitude control section on the lower surface, a segment lifting section adjacent to the kite frame, a segment gripping section, and a fastening pin pressing section.

(実施例) 以下図面に基づき本発明のシールドトンネル内のセグメ
ント組立工法及びセグメント組立装置を詳細に説明する
(Example) The method and device for assembling segments in a shield tunnel of the present invention will be explained in detail below based on the drawings.

第1図は、シールド掘進機により形成されたシールドト
ンネル100の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a shield tunnel 100 formed by a shield tunneling machine.

このシールドトンネル100は、シールド掘進機により
所定の掘進方向0に従って順次掘進されてゆくものであ
る。
This shield tunnel 100 is sequentially excavated in a predetermined excavation direction 0 by a shield excavator.

一方シールトトンネル100の内面にはセグメント20
0が掘進工程に従って配設される。
On the other hand, a segment 20 is provided on the inner surface of the seal tunnel 100.
0 are arranged according to the excavation process.

通常セグメント200は掘進方向0と同軸方向のZ軸及
びZ軸に直交し、各々も直交するX、Y軸のE軸方向を
基準として配設される。このX、Y輛はセグメントの組
立所定位置に至るまでZ軸を中心にして回転する。すな
わち第2図で示すようにX、Y、Zの三軸を基準にして
シールドトンネル100の内面に、それぞれAlセグメ
ント次いでA2セグメント、A3セグメント、B1セグ
メント、B2セグメント、最終頂部のにセグメントが一
定の施工手順により組立てられる。そしてA1−にセグ
メントがリング状に配設されると、掘進方向Oに従って
次のAl−にセグメントが同様に配設されてゆき、シー
ルドトンネル内全体にセグメント200が組立てられる
ことになる。
Normally, the segments 200 are arranged with reference to the Z-axis, which is coaxial with the excavation direction 0, and the E-axis direction of the X and Y axes, which are orthogonal to the Z-axis and are also orthogonal to each other. The X and Y wheels rotate about the Z axis until they reach the predetermined assembly position of the segment. That is, as shown in FIG. 2, on the inner surface of the shield tunnel 100 with respect to the three axes X, Y, and Z, there are constant Al segments, followed by A2 segments, A3 segments, B1 segments, B2 segments, and finally segments at the top. It is assembled using the following construction procedure. When the segments are arranged in a ring shape in A1-, the segments are similarly arranged in the next Al- according to the excavation direction O, and the segments 200 are assembled throughout the shield tunnel.

本発明におけるセグメント組立工法を、第3図のフロー
チャート図で説明すると、ガイドフレームを昇降及び回
転させ、このガイドフレームに設けられた把持部を所定
位置に旋回してシールドトンネル内に搬入させた配設セ
グメントの位置をガイドフレームからの相対位置として
測定し、該配設セグメントを把持する。
The segment assembly method according to the present invention is explained using the flowchart shown in Fig. 3.The guide frame is raised, lowered, and rotated, and the grip provided on the guide frame is turned to a predetermined position to carry it into the shield tunnel. The position of the placement segment is measured relative to the guide frame and the placement segment is gripped.

この配設セグメントの位置測定は、ガイドフレームに設
けられた検出器によりx、y、z方向の相対的距離を求
め、パターン認識を含む数値解析により割り出される。
The position of the disposed segment is determined by determining the relative distance in the x, y, and z directions using a detector provided in the guide frame, and by numerical analysis including pattern recognition.

この数値解析にもとづき姿勢制御部によりガイドフレー
ムを変位修正して配設セグメントを把持し、引き上げる
。次いで既設セグメントの位置、姿勢を測定し、同様の
数値解析にもとづき配設セグメントと既設セグメントの
相対位置姿勢を認識させてガイドフレームにより配設セ
グメントの位置を調整し、両セグメントの相対位置を整
合して既設セグメントの突き合せ端面に配設セグメント
の突き合せ端面を合せる。
Based on this numerical analysis, the position control unit corrects the displacement of the guide frame, grips the installed segment, and pulls it up. Next, the position and orientation of the existing segment is measured, and based on the same numerical analysis, the relative position and orientation of the installed segment and the existing segment are recognized, and the position of the installed segment is adjusted using a guide frame to match the relative position of both segments. and align the butt end faces of the installed segment with the butt end faces of the existing segment.

次いでシールド推進ジヤツキにより配設セグメントを押
圧し、接合ピンを既設セグメントのソケットに嵌合して
接合し、隣接する配設セグメントの側端面に設けられた
ソケットに締結ピンをスライドさせて嵌合させる。しか
るのち把持部から配設セグメントを解放するものである
Next, the installed segment is pressed by the shield propulsion jack, the joining pin is fitted into the socket of the existing segment to join it, and the fastening pin is slid and fitted into the socket provided on the side end surface of the adjacent installed segment. . Thereafter, the disposed segment is released from the grip.

以上の様にガイドフレームを基準として配設セグメント
との相対位置を数値解析し、それに基づき配設セグメン
トの位置、姿勢を変位させて順次配設セグメントを調整
させていくので配設セグメントは極めて正確且つ手順良
く組立てられる。
As described above, the relative positions of the installed segments are numerically analyzed using the guide frame as a reference, and based on this, the positions and postures of the installed segments are displaced and the installed segments are adjusted sequentially, so the installed segments are extremely accurate. And it can be assembled in a good order.

第4図乃至第6図は、本発明のセグメント組立装置を説
明する側面図、平面図及び正面図である。
4 to 6 are a side view, a plan view, and a front view illustrating the segment assembly device of the present invention.

本組立装置1はシールド掘進* 300内に旋回部lO
か組込まれている。この旋回部10は、シールド掘進機
300内にガイドローラー11を周設し、このカイトロ
ーラー11に沿って旋回リング12が旋回する構造とな
っている。その為第2図で説明した様に、A1セグメン
)、A2セグメン) 、A3セグメント等それぞれのセ
グメントをリング状に配設する際は、この旋回部10の
旋回によって適宜な位置にセグメント組立装置が旋回す
る構造となっている。
This assembly device 1 has a rotating part lO inside the shield excavation*300.
or is incorporated. This turning section 10 has a structure in which a guide roller 11 is provided around the shield tunneling machine 300, and a turning ring 12 turns along the kite roller 11. Therefore, as explained in FIG. 2, when arranging each segment (A1 segment), A2 segment), A3 segment, etc. in a ring shape, the segment assembly device is moved to an appropriate position by the rotation of this rotating part 10. It has a rotating structure.

又この旋回部10の旋回リング12の後部には、昇降部
20が設けられている。昇降部20は腕部21の一端が
前記旋回リング12に固定され、他端は一対のガイドシ
ャツh 22,22が設けられている。このガイドシャ
フト22.22内には昇降シリンダー23.23の駆動
によりガイドシャフト22内を摺動するがイドロッド2
4.24が設けられている。しかもガイドロッド24 
、24の下端には姿勢制御シリンダー25.25・・・
を介して回転テーブル2Bが設けられ、この姿勢制御シ
リンダー25.25・・・の駆動によりX軸まわりに対
する角度を可変できる0回転テーブル26には、スライ
ドフレーム32と回転修正テーブル35が設けられ、又
回転テーブル26の下面には、姿勢制御部30を介して
ガイドフレーム40が設けられている。
Further, an elevating section 20 is provided at the rear of the rotating ring 12 of the rotating section 10. One end of the arm part 21 of the elevating part 20 is fixed to the turning ring 12, and the other end is provided with a pair of guide shirts h22, 22. Inside this guide shaft 22.22, an id rod 2 slides within the guide shaft 22 by the drive of an elevating cylinder 23.23.
4.24 is provided. Moreover, the guide rod 24
, 24 have attitude control cylinders 25, 25...
A rotary table 2B is provided through the rotary table 2B, and the zero-rotary table 26 whose angle with respect to the X-axis can be varied by driving the posture control cylinders 25, 25, etc. is provided with a slide frame 32 and a rotation correction table 35. Further, a guide frame 40 is provided on the lower surface of the rotary table 26 via an attitude control section 30.

姿勢制御部30は、スライドシリンダー31によってガ
イドフレーム40をZ軸方向にスライドさせるスライド
フレーム32と、回転修正シリンダー38の駆動により
Y軸まわりに回転角度を可変できる回転修正テーブル3
5及びZ軸まわりの傾きを可変する姿勢制御シリンダー
33.33から構成され、この姿勢制御部30によって
ガイドフレーム40の位置。
The posture control unit 30 includes a slide frame 32 that slides a guide frame 40 in the Z-axis direction using a slide cylinder 31, and a rotation correction table 3 that can vary the rotation angle around the Y-axis by driving a rotation correction cylinder 38.
The position of the guide frame 40 is controlled by the attitude control unit 30.

姿勢を変位修正する。Correct the displacement of the posture.

尚未組立装置lにはセグメント同士の衝突を柔げ、締結
ピン嵌合時のズレを吸収する緩衝シリンダーを主体とし
た緩衝装置34を設けておく必要があるが、回転テーブ
ル26の上部に姿勢制御シリンダー25.25を設けて
X軸方向の角度を制御する場合は該緩衝装置34を姿勢
制御部30に配設すれば良く、姿勢制御部30に該姿勢
制御シリンダー25.25を設ける方法も考えられるが
この方法によれば該緩衝装置34を配設することができ
なくなる。
The unassembled device l must be equipped with a shock absorber 34 mainly consisting of a shock absorber cylinder that softens collisions between segments and absorbs misalignment when fastening pins are fitted. If the cylinder 25.25 is provided to control the angle in the X-axis direction, the shock absorber 34 may be provided in the attitude control section 30, and a method of providing the attitude control cylinder 25.25 in the attitude control section 30 is also considered. However, according to this method, the buffer device 34 cannot be provided.

又ガイドフレーム40内には、配設セグメント201を
移動及び吊り上げる為の把持部50が設けられている。
Further, a grip portion 50 for moving and lifting the arrangement segment 201 is provided within the guide frame 40.

この把持部50は把持シリンダー51とその先端に設け
られた爪部52から形成されている。
This gripping portion 50 is formed from a gripping cylinder 51 and a claw portion 52 provided at the tip thereof.

一方、ガイドフレーム40内には前記把持部50と直交
した状態で締結ピン押圧部60が設けられている。この
締結ピン押圧部60は、相隣接する配設セグメン)20
1 と201を接合させる際に締結ピンをスライドして
突出させるブツシュ金具61とブツシュ金、に61を駆
動させるローラーチェーン62.スプロケット63.案
内車64.モーター65とからなっている。
On the other hand, a fastening pin pressing section 60 is provided within the guide frame 40 in a state perpendicular to the gripping section 50 . This fastening pin pressing portion 60 is formed by adjacent disposed segments) 20
1 and 201, a bushing metal fitting 61 that slides and projects a fastening pin and a roller chain 62 that drives 61 through the bushing metal. Sprocket 63. Guide car 64. It consists of a motor 65.

更に又、ガイドフレーム40の両端には隣接する配設セ
グメント201を引揚げるためのシリンダー71トこの
シリンダー71を移動させる移動シリンダー72から構
成されるセグメント引揚部70.70が設けられている
Furthermore, segment lifting sections 70.70 are provided at both ends of the guide frame 40, each consisting of a cylinder 71 for lifting an adjacent disposed segment 201 and a moving cylinder 72 for moving this cylinder 71.

上記構成を有するセグメント組立装置lを用い、第3図
によるフローチャートにもとづいて配設セグメント20
1をシールドトンネル内に組立てる。尚図示はしなかっ
たが配設セグメントのシールドトンネル内搬入装置をこ
の組立装置の把持部に連係しておけば極めて簡易かつ円
滑にセグメントの組立が可能となる。
Using the segment assembly device l having the above configuration, the disposed segments 20 are assembled based on the flowchart shown in FIG.
Assemble 1 inside the shield tunnel. Although not shown in the drawings, if a device for carrying the installed segments into the shield tunnel is linked to the gripping portion of this assembly device, it becomes possible to assemble the segments extremely easily and smoothly.

次に配設セグメント201と既設セグメント202各々
の位置検出に就いて、第7図乃至第15図により説明す
る。
Next, position detection of each of the installed segment 201 and the existing segment 202 will be explained with reference to FIGS. 7 to 15.

第7図は、把持部50により吊り上げようとする配設セ
グメン)201の位置を検出する状態を示す正面図であ
る。
FIG. 7 is a front view showing a state in which the position of the disposed segment 201 to be lifted by the grip portion 50 is detected.

すなわち、ガイドフレーム40の所要部分に位置検出器
、例えばポテンショメーター、ロータリエンコーダ等を
利用した距離検出装置を設け、この距離検出装置P+ 
 、P2 、P3によってガイドフレーム40と配設セ
グメント201の距離を測定して位置関係を検出する。
That is, a distance detection device using a position detector, such as a potentiometer or a rotary encoder, is provided at a required portion of the guide frame 40, and this distance detection device P+
, P2, and P3 to measure the distance between the guide frame 40 and the disposed segment 201 to detect the positional relationship.

第8図は、第7図におけるA−A線矢視平面図である。FIG. 8 is a plan view taken along line A--A in FIG. 7.

この距離測定は距離検出装置P+  、P2 、P’+
からの測定値を数値解析し、この解析で得られた数値に
もとづき各油圧シリンダーを作動させて姿勢制御部30
を駆動させる。すなわち距離検出装置P、とP〕か示す
の値を等しくとり、又距離検出装置P+とP2が示す値
の差、若しくは距離検出装置P3とP2が示す値の差を
等しくすると、ガイドフレーム40と配設セグメント2
01は同じ位置、姿勢の状態になる。
This distance measurement is performed using distance detection devices P+, P2, P'+
The attitude control unit 30 performs a numerical analysis on the measured values, and operates each hydraulic cylinder based on the values obtained from this analysis.
drive. That is, if the values of the distance detection devices P and P] are made equal, and the difference between the values shown by the distance detection devices P+ and P2 or the difference between the values shown by the distance detection devices P3 and P2 are made equal, then the guide frame 40 and Arrangement segment 2
01 is in the same position and posture.

第9図及び第1O図は、第7図におけるB−B線矢視側
面図及びC−C線矢視側面図であり、それぞれ距離検出
装置P、及びP2の測定状態を示すものである。
FIG. 9 and FIG. 1O are a side view taken along the line B--B and a side view taken along the line C--C in FIG. 7, showing the measurement states of the distance detecting devices P and P2, respectively.

尚、第8図乃至第10図からも解るように、ガイドフレ
ーム40の一側端中夫に1つの距離検出装置P2を頂点
として、他の側端における距離検出装置P1とP3で二
等辺三角形状にしておけば極めて正確にガイドフレーム
40と配設セグメント201の相対関係が検出される。
As can be seen from FIGS. 8 to 10, one distance detecting device P2 at one end of the guide frame 40 is the apex, and the distance detecting devices P1 and P3 at the other end form an isosceles triangle. If the shape is determined, the relative relationship between the guide frame 40 and the disposed segment 201 can be detected extremely accurately.

第11図乃至第14図は、既設セグメント202の位置
検出を説明する図である。
FIG. 11 to FIG. 14 are diagrams for explaining position detection of the existing segment 202.

第11図の正面図で示す様に、既設セグメント202の
位置検出も前述した配設セグメント201の位置検出と
ほぼ同様な方法で行なわれる。但しこの位置検出は、既
設セグメント202がセグメント組立袋mlの掘進方向
の後方に位置するのでガイドフレーム40の後方側部に
距離検出装置p+。
As shown in the front view of FIG. 11, the position of the existing segment 202 is detected in substantially the same manner as the position of the installed segment 201 described above. However, this position detection is performed using a distance detection device p+ on the rear side of the guide frame 40 because the existing segment 202 is located at the rear in the direction of excavation of the segment assembly bag ml.

P4.PIをそれぞれ設けておく必要がある。P4. It is necessary to provide each PI.

第11図は、上記距離検出装置P+  、Pa 、Pt
をカイトフレーム40の後方側部に設けて既設セグメン
ト202の位置測定をしている状態の正面図で、第12
図はそのA−A線矢視平面図である。
FIG. 11 shows the distance detecting devices P+, Pa, Pt.
12 is a front view of the position of the existing segment 202 being measured by installing it on the rear side of the kite frame 40.
The figure is a plan view taken along the line A-A.

又第13図は、第11図におけるB−B線矢視側面図で
、中央に位置する距離検出装置P4による測定状態を示
す。この距離検出装@P4は既設セグメント202の上
面と端面とに当接して上面からはY軸方向の距離を測定
し、端面からはX軸方向とY軸に対する角度測定するも
のである。
Further, FIG. 13 is a side view taken along the line B--B in FIG. 11, showing a measurement state by the distance detecting device P4 located at the center. This distance detection device @P4 comes into contact with the top surface and end surface of the existing segment 202, and measures the distance in the Y-axis direction from the top surface, and measures the angle with respect to the X-axis direction and the Y-axis from the end surface.

第14図は、第11図におけるC−C線矢視側面図で、
距離検出装置P1による測定状態を示すものである。
FIG. 14 is a side view taken along line C-C in FIG.
It shows the measurement state by the distance detection device P1.

これ等距離検出装置PI、P4.PIによってY軸方向
の距離を測定し、Z軸まわりの角度が測定され、かつ距
離検出装置P4によってX軸、Y軸方向に対する角度が
求められることになる。これによりガイドフレーム40
と既設セグメント202の相対的な位置、姿勢状態が検
出される。
This equidistant detection device PI, P4. The distance in the Y-axis direction is measured by the PI, the angle around the Z-axis is measured, and the angle with respect to the X-axis and Y-axis directions is determined by the distance detection device P4. As a result, the guide frame 40
The relative position and posture of the existing segment 202 are detected.

第15図は、距離検出装置P 、+のセンサ一部を更に
詳しく説明する一部省略正面図である。
FIG. 15 is a partially omitted front view illustrating a part of the sensor of the distance detecting device P2, + in more detail.

距離検出装@P4は既設セグメント202のX軸力向及
びY軸方向に対する角度を測定するので、X軸まわりの
測定部P4aとY軸まわりの測定部P 4 b、P 4
 bを有する。
Since the distance detection device @P4 measures the angle with respect to the X-axis force direction and the Y-axis direction of the existing segment 202, there are a measuring part P4a around the X-axis and a measuring part P4b, P4 around the Y-axis.
It has b.

上記の距離測定と測定値の解析によりガイドフレーム4
θを仲介にした配設セグメン)201 と既設セグメン
ト202の相対位置、姿勢状態が検出され、その結果姿
勢制御部30でガイドフレーム40を変位させて配設セ
グメント201を既設セグメント202に整合し突き合
せることが出来る。
Guide frame 4 was determined by the above distance measurement and analysis of the measured values.
The relative position and posture of the installed segment 201 and the existing segment 202 are detected using θ as an intermediary, and as a result, the posture control unit 30 displaces the guide frame 40 to align the installed segment 201 with the existing segment 202 and thrust it. It can be matched.

そして、この時配設セグメン)201と既設セグメン)
 202との接合をシールド推進シャツ+400によっ
て行なう。
At this time, the installed segment) 201 and the existing segment)
The connection with 202 is made by shield propulsion shirt +400.

尚、配設セグメント201と既設セグメント202を突
き合せる際には距離検出装置PI、P4゜P3をガイド
フレーム40の上部に引き上げておくと都合が良い。
Incidentally, when matching the installed segment 201 and the existing segment 202, it is convenient to pull up the distance detection devices PI, P4 and P3 to the upper part of the guide frame 40.

既設セグメント202と配設セグメント201の具体的
突き合せ手段は、配設セグメント201の突き合せ面に
植設された接合ピン500を既設セグメント202の突
き合せ面に設けられたソケット600内に嵌合させるも
のである。
A specific means for abutting the existing segment 202 and the installed segment 201 is to fit a joining pin 500 implanted in the abutting surface of the installed segment 201 into a socket 600 provided in the abutting surface of the existing segment 202. It is something that makes you

この具体的接合手段を容易に施工する為には接合ピン5
00 とソケット800を正しく対向させ整合させる必
要がある。その為JIB図で示す様に。
In order to easily construct this specific joining means, the joining pin 5
00 and the socket 800 must be properly opposed and aligned. Therefore, as shown in the JIB diagram.

マークセンサー700 と読み取り用ファイバー管(図
示せず)を用いて既設セグメント202のソケyh80
0位置を検出する。
Using the mark sensor 700 and reading fiber tube (not shown), insert the socket yh80 into the existing segment 202.
Detect 0 position.

第17図は、マークセンサー700に読み取られるマー
ク800の平面図である。
FIG. 17 is a plan view of the mark 800 read by the mark sensor 700.

このマーク800は、両側に一対のゾーン801゜80
2を有し、略中夫には線形表示部803によりソケ、ト
ロ00の位置が表示されている。又線形表示部803の
両側には補正表示部804.805が一定間隔で設けら
れている。
This mark 800 has a pair of zones 801°80 on both sides.
2, and the position of the socket and Toro 00 is displayed on the linear display section 803 approximately at the center. Further, correction display sections 804 and 805 are provided at regular intervals on both sides of the linear display section 803.

すなわちマークセンサー700が左右何れかのゾーン8
01,802を読み取ると、ファイ/S−管回路により
信号が送達され、旋回部10の旋回によってカイトフレ
ーム40をゾーン801又は802の内外いずれかの方
向に移動させ、ローラ851を介して回転するパルスゼ
ネレーター850によってゾーン801又は802の切
れ目から線形表示部803までをパルスカウントし、こ
の間隔を計測する。この時、補正表示部804,805
によってゼネレーターのパルス発生が確認されるととも
に、線形表示部803に至り、最終的にソケットsoo
の位置が確認される。
That is, the mark sensor 700 is located in either the left or right zone 8.
Upon reading 01,802, a signal is delivered by the Phi/S-tube circuit to cause the kite frame 40 to move either in or out of zone 801 or 802 by pivoting the pivoting section 10 and rotating through the rollers 851. The pulse generator 850 counts pulses from the break in the zone 801 or 802 to the linear display section 803, and measures this interval. At this time, correction display sections 804 and 805
The pulse generation of the generator is confirmed, and the linear display section 803 is displayed, and finally the socket
The position of is confirmed.

第18図は、以1説明した配設セグメント201 と既
設セグメント202の突き合せ接合において、配設セグ
メント201の突き合せ端面に植設された接合ピン50
0が既設セグメント202の突き合せ端部に設けられた
ソケット600に嵌合される状態を示す側断面図である
FIG. 18 shows the joining pin 50 implanted in the butt end face of the installed segment 201 in the butt joining of the installed segment 201 and the existing segment 202 described above.
0 is a side sectional view showing a state in which the socket 600 is fitted into the socket 600 provided at the butting end of the existing segment 202. FIG.

斯かる状態においては、配設セグメント201 をシー
ルド推進ジヤツキ400によって押込めば接合ピン50
0はソケット600内に嵌合される。しかもソケット6
00の内径側辺には多数の切れ口を設けたバネ鋼板80
1が設けられているので、接合ピン500が一部ソケッ
ト600内に嵌合されると、このバネ鋼板Ei01が接
合ピン500の外周辺に(1合し、以後は容易に抜脱出
来ない状態になる。
In such a state, if the installation segment 201 is pushed in by the shield propulsion jack 400, the joining pin 50
0 is fitted into socket 600. And socket 6
Spring steel plate 80 with many cuts on the inner diameter side of 00
1 is provided, so when the joining pin 500 is partially fitted into the socket 600, this spring steel plate Ei01 is fitted around the outer periphery of the joining pin 500 (1 is fitted, and from then on it cannot be easily removed). become.

第19図は、配設セグメン)201を既設セグメント2
02に突き合せ接合するとともに、隣接の配設セグメン
ト201’に締結する状態を示す平面図である。
Figure 19 shows the installation segment) 201 in the existing segment 2.
02, and is a plan view showing a state in which it is butt-joined to the adjacent arrangement segment 201'.

すなわち配設セグメント201を既設セグメント202
に突き合せ接合する状態において、内蔵した締結ビン9
00をスライドさせて側端面から突出して隣接の配設セ
グメント201’のソケット901に嵌入して配設セグ
メント201 と隣接の配設セグメン1−201’とを
締結する。
In other words, the installed segment 201 is replaced by the existing segment 202.
In the state of butt joining, the built-in fastening pin 9
00 is slid to protrude from the side end surface and fit into the socket 901 of the adjacent installation segment 201' to fasten the installation segment 201 and the adjacent installation segment 1-201'.

締結ビン900をスライドさせるには、セグメント組立
装置1のピン押圧部80に設(すられたブツシュ金具8
1をチェーンドライブさせて行なう。
In order to slide the fastening pin 900, the pin press part 80 of the segment assembly device 1 must be
1 by chain drive.

尚、上記接合ビン500及びソケット600.締結ビン
900.ソケット901によって各セグメント相Uを接
合するが、これらの接合手段をそのまま本締結としてシ
ールドトンネル内の各セグメント組立装置を完了させる
ことも可能であるが、必要に応じてはこれら各ビンによ
る接合を仮締結(いわゆる−次締結)とし、この仮締結
後シールド掘進中順次ハイテンションボルト等によって
緊結する場合(いわゆる二次締結)もある。
In addition, the above-mentioned joint bottle 500 and socket 600. Fastening bottle 900. Each segment phase U is joined by the socket 901, but it is also possible to complete each segment assembly device in the shield tunnel by using these joining means as is for the main connection, but if necessary, the joining by each of these bottles can be done. There is also a case where temporary fastening (so-called secondary fastening) is performed, and after this temporary fastening, the bolts are sequentially fastened using high-tension bolts or the like during shield excavation (so-called secondary fastening).

(発明の効果) 以上説明した様に、本発明のシールドトンネル内のセグ
メント組立工法及びセグメント組立装置は次のような極
めて顕著な効果を有する。
(Effects of the Invention) As explained above, the method and device for assembling segments in a shield tunnel of the present invention have the following very remarkable effects.

(1)シールドトンネル内に搬入された配設セグメント
と既設セグメントの相対位置関係がガイドフレームによ
る相対位置として検出されるので、配設セグメントの把
持及び既設セグメントへの突き合せ接合が高い精度によ
って施工され得る。
(1) The relative positional relationship between the installed segment carried into the shield tunnel and the existing segment is detected as the relative position by the guide frame, so the gripping of the installed segment and butt joint to the existing segment can be carried out with high precision. can be done.

(2)セグメント組立装置が三次元空間の一定範囲内で
自由に稼動し、又位置移動、旋回が可能となっているの
で、セグメントの組立施工か極めて容易となる。
(2) Since the segment assembly device can freely operate within a certain range of three-dimensional space and can move and rotate, assembly of segments is extremely easy.

(3)更に、セグメントの搬入装置を併設若しくは連係
した場合には配設セグメントを把持部まで自動的に搬入
することが可能となり、セグメントの搬入から組立完了
までを単一オペレーターで施工出来ることとなる。
(3) Furthermore, if a segment carrying device is installed or linked, it will be possible to automatically carry the installed segment to the gripping part, allowing a single operator to perform the entire process from carrying the segment to completing the assembly. Become.

(4)配設セグメントの把持及び既設セグメントとの突
き合せ接合が各種のセンサーと数値解析ir能な制御用
コンピューターとの連動によって行なうことが出来るの
で、高精度のセツティングが可能となる。
(4) Since the gripping of the installed segment and the butt-joining with the existing segment can be performed in conjunction with various sensors and a control computer capable of numerical analysis, highly accurate setting is possible.

(5)各セグメントの接合がピン接合を主体としている
ので、シールドトンネルの施工自体が極めて早期に完了
し得る。
(5) Since each segment is mainly joined by pin joints, the construction of the shield tunnel itself can be completed very quickly.

(6)シールドトンネル内の現場状況に応じて接合ピン
及び緊結ビンのみの組立と本締めボルトまで用いる組立
が選択できるので適宜効率の良い施工が可能となる。
(6) Depending on the on-site situation inside the shield tunnel, it is possible to select between assembly using only the joint pins and binding bins and assembly using up to the final tightening bolts, allowing for efficient construction as appropriate.

(7)シールドトンネル施工に用いられる各種のセグメ
ントに対して応用出来る組立工法と装置なので、実用性
、汎用性に富む。
(7) The assembly method and device can be applied to various segments used in shield tunnel construction, so they are highly practical and versatile.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、シールドトンネル内の一定座標方向にセグメ
ントを配置した状態を説明する概略図、第2図は、シー
ルドトンネル内に各種のセグメントを配設した状態を示
す一部省略断面図、第3図は、セグメントの組立工法を
説明するフローチャート図、 第4図は、シールド掘進機内に組立てられたセグメント
組立装置の側面図、 第5図は、セグメント組立装置の平面図、第6図は、セ
グメント組立装置の可動状態を説明する正面図、 第7図は、配設セグメントの位置を測定する状態の正面
図、 第8図は、第7図におけるA−A線矢視平面図、 第9図は、第7図におけるB−B線矢視側断面、 。 第10図は、第7図におけるC−C線矢視側断面、 第11図は、既設セグメントの位置を測定する状態の正
面説明図。 第12図は、第11図におけるA−A線矢視平面図、 第13図は、第11図におけるB−B線矢視側面図。 第14図は、第11図におけるC−C線矢視側面閲、 第15図は、既設セグメントのX軸、Y軸方向の位置を
測定する距離検出装置の一部省略正面図、第16図は、
既設セグメントのソケット位置を検出するマークセンサ
ーの説明概略図、 第17図は、ソケット位置を検出する為のマークの平面
図、 第18図は、配設セグメントに設けられた接合ビンを既
設セグメントに嵌合させる状態を説明する側断面図、 第18図は、既設セグメントと配設セグメントを突き合
せ接合し、隣接する配設セグメント相互を締結する状態
を説明する平面図である。 lO・・・旋回部、11・・・ガイドローラー。 12・・・旋回リング、20・・・昇降部。 23.23・・・昇降シリンダー。 25.25・・・姿勢制御シリンダー。 26・・・回転テーブル、30・・・姿勢制御部。 31・・・スライドシリンダー。 32・・・スライドフレーム。 33.33・・・姿勢制御シリンダー。 34・・・緩衝装置、35・・・回転修正テーブル。 3B・・・回転修正シリンダー。 40・・・ガイドフレーム、50・・・把持部。 so 、 eo・・・締結ビン押圧部。 70・・・セグメント引揚部。 71・・・引揚シリンダー、72・・・移動シリンダー
。 200・・・セグメンh、  201・・・配設セグメ
ント。 202・・・既設セグメント。 300・・・シールド掘進機。 P I 、P2  、P3 、P4・・・距離検出装置
。 400・・・シールド掘進ジヤツキ。 500・・・接合ビン、600・・・ソケット。 900・・・締結ビン、901・・・ソケット。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a state in which segments are arranged in a fixed coordinate direction within a shield tunnel, FIG. 2 is a partially omitted sectional view showing a state in which various segments are arranged within a shield tunnel, and FIG. Figure 3 is a flowchart explaining the segment assembly method, Figure 4 is a side view of the segment assembly device assembled in the shield tunneling machine, Figure 5 is a plan view of the segment assembly device, and Figure 6 is: 9 is a front view illustrating the movable state of the segment assembly device; FIG. 7 is a front view showing a state in which the position of the disposed segment is measured; FIG. 8 is a plan view taken along line A-A in FIG. 7; The figure is a cross section taken along line B-B in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line C--C in FIG. 7, and FIG. 11 is a front explanatory view showing a state in which the position of an existing segment is measured. 12 is a plan view taken along the line AA in FIG. 11, and FIG. 13 is a side view taken along the line BB in FIG. 11. Fig. 14 is a side view taken along the line C-C in Fig. 11, Fig. 15 is a partially omitted front view of a distance detection device that measures the position of the existing segment in the X-axis and Y-axis directions, and Fig. 16 teeth,
An explanatory schematic diagram of a mark sensor for detecting the socket position of an existing segment. Fig. 17 is a plan view of the mark for detecting the socket position. Fig. 18 is a diagram showing how to connect a joining bin provided in an installed segment to an existing segment. FIG. 18 is a side sectional view illustrating a state in which they are fitted together. FIG. 18 is a plan view illustrating a state in which an existing segment and a disposed segment are butt-joined and adjacent disposed segments are fastened together. lO...Swivel part, 11... Guide roller. 12... Swivel ring, 20... Lifting section. 23.23... Lifting cylinder. 25.25... Attitude control cylinder. 26...Rotary table, 30...Attitude control unit. 31...Slide cylinder. 32...Slide frame. 33.33... Attitude control cylinder. 34...Buffer device, 35...Rotation correction table. 3B...Rotation correction cylinder. 40... Guide frame, 50... Gripping part. so, eo... fastening bottle pressing part. 70... Segment retraction part. 71... Retraction cylinder, 72... Moving cylinder. 200...Segment h, 201...Arrangement segment. 202...Existing segment. 300...Shield excavator. PI, P2, P3, P4... Distance detection device. 400... Shield digging jack. 500...Joining bottle, 600...Socket. 900... Fastening bottle, 901... Socket.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、シールドトンネル内に搬入された配設セグメントの
位置をガイドフレームからの相対位置として検出し、該
配設セグメントをガイドフレームに設けられた把持部に
より把持するとともに既設セグメントの位置を検出し、
ガイドフレームの変位により配設セグメントの位置を調
整して両セグメントの相対位置を整合して配設セグメン
トを既設セグメントに突き合せ接合した後、隣接の配設
セグメント相互を接合することを特徴とするシールドト
ンネル内のセグメント組立工法。 2、配設セグメントの位置は、ガイドフレームからの距
離を検出器によって検出することにより計測されること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシールドトン
ネル内のセグメント組立工法。 3、既設セグメントの位置は、ガイドフレームからの距
離と突き合せ端面の傾斜とを検出器によって検出するこ
とにより計測されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のシールドトンネル内のセグメント組立工法。 4、配設セグメントと既設セグメントの接合は、配設セ
グメントの突き合せ端面に植設された接合ピンを既設セ
グメントの突き合せ端面に設けられたソケット内に嵌合
することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシー
ルドトンネル内のセグメント組立工法。 5、配設セグメントと隣接する配設セグメントの接合は
、相対する既設セグメントと接合した後、突き合せ側端
面に締結ピンを突出させてソケット内に嵌合することを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のシールドトンネ
ル内のセグメント組立工法。 6、配設セグメントと既設セグメントの接合は接合ピン
と締結ピンのうち少なくともいずれか一方をソケット内
に嵌合させて緊結することを特徴とする特許請求の範囲
第4項若しくは第5項記載のシールドトンネル内のセグ
メント組立工法。 7、シールド掘進機の掘進方向に対して直角に回転させ
る旋回部と、該旋回部の後部に配備された一対の昇降シ
リンダーによりガイドロッド下端に設けられた回転テー
ブルを昇降させる昇降部と、該昇降部と該回転テーブル
との接合部に設けられた姿勢制御シリンダーと、該回転
テーブルの下面の姿勢制御部を介して取付けられたガイ
ドフレームと、該ガイドフレームにセグメント引揚部と
セグメント把持部及び締結ピン押圧部を有するセグメン
ト組立装置。 8、姿勢制御部は、スライドシリンダーと姿勢制御シリ
ンダーと回転修正シリンダーからなることを特徴とする
特許請求の範囲第7項記載のシールドトンネル内のセグ
メント組立装置。 9、姿勢制御部には緩衝装置が配設されたことを特徴と
する特許請求の範囲第7項記載のシールドトンネル内の
セグメント組立装置。
[Claims] 1. The position of the installed segment carried into the shield tunnel is detected as a relative position from the guide frame, and the installed segment is gripped by a grip provided on the guide frame, and the existing segment is detect the position of
The method is characterized in that the position of the installed segment is adjusted by displacement of the guide frame, the relative positions of both segments are aligned, the installed segment is butt-joined to the existing segment, and then adjacent installed segments are joined together. Segment assembly method inside shield tunnel. 2. The method for assembling segments in a shield tunnel according to claim 1, wherein the position of the installed segment is measured by detecting the distance from the guide frame with a detector. 3. The segment in the shield tunnel according to claim 1, wherein the position of the existing segment is measured by using a detector to detect the distance from the guide frame and the inclination of the butting end face. Assembly method. 4. A patent claim characterized in that the installed segment and the existing segment are joined by fitting a connecting pin implanted in the butting end surfaces of the installed segment into a socket provided in the butting end surface of the existing segment. Scope: The method for assembling segments in the shield tunnel described in item 1. 5. A claim characterized in that an installed segment and an adjacent installed segment are joined by, after joining the opposing existing segment, a fastening pin is projected from the end face on the mating side and fitted into the socket. The method for assembling segments in a shield tunnel as described in item 1. 6. The shield according to claim 4 or 5, wherein the installed segment and the existing segment are joined by fitting at least one of a joining pin and a fastening pin into a socket. Segment assembly method inside the tunnel. 7. A rotating part that rotates at right angles to the excavation direction of the shield excavator, and an elevating part that raises and lowers a rotary table provided at the lower end of the guide rod by a pair of elevating cylinders provided at the rear of the rotating part; A posture control cylinder provided at the joint between the lifting section and the rotary table, a guide frame attached via the posture control section on the lower surface of the rotary table, a segment lifting section and a segment gripping section attached to the guide frame; A segment assembly device having a fastening pin pressing section. 8. The segment assembly device in a shield tunnel as set forth in claim 7, wherein the attitude control section comprises a slide cylinder, an attitude control cylinder, and a rotation correction cylinder. 9. The segment assembly device in a shield tunnel according to claim 7, wherein a shock absorber is provided in the attitude control section.
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