JPH0431599A

JPH0431599A - セグメントの継手ボルトの増締装置

Info

Publication number: JPH0431599A
Application number: JP2138083A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Kitaoka; 北岡　充圭; Susumu Nunomura; 進布村; Shozo Hirata; 昌三平田
Original assignee: Hitachi Zosen Corp; Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1992-02-03
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPH0788760B2

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。

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おける一次覆工用セグメント継
手ボルトの増締装置に関する。

従来の技術シールド工法におけるトンネルの一次覆工は、シールド
掘進機で掘削したトンネル内に、シールド掘進機後部に
設けられたエレクタ装置（セグメント組立装置）により
、後方から搬入したセグメントを組立てボルト・ナツト
により締結している。

このセグメント組立て後のセグメント継手ボルトの増締
めは、従来人力またはハンディタイプのナツトランナを
使用して行われている。

発明が解決しようとする課題しかし、近年トンネルの大径化に伴ってボルト径も大き
くなり、適正な締付トルクも増大してきている。たとえ
ば、直径が１１ｍクラスのトンネルでセグメント帳手ボ
ルトはＭ２Ｏであり、このボルトの適正締付トルクは１
４０Ｋｆｆを必要とする。このような高トルクの締付力
を必要とする場合、従来の方法ではかなり困難で適正な
締付トルクが得られないことがある。その結果、セグメ
ントの変形や漏水を招き、地盤沈下の原因となる。また
、この増締作業が高所作業となシ作業の安全性にも問題
が生じている。

本発明は上記問題点を解決して、セグメント継手ボルト
を適正な締付トルクで増締めでき、トンネルの施工精度
の向上と施工作業の安全性向上および省力化を実現でき
るセグメント継手ボルトの増締め装置を提供することを
目的とする。

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、シールド本体後
部に配設されたセグメント組立装置後方で、既設のリン
グ状セグメント内同一軸心上にリング状ガイド体を軸心
方向に沿って移動自在に設け、このリング状ガイド体に
案内されて移動自在な旋回体に、半径方向に沿ってセグ
メント側に出退自在な一対のアームを配設し、これらア
ームを互いに接近離間自在に構成するとともに、一方の
アームの先端部に継手ボルトの頭部に係合可能なボルト
保持具を設け、他方のアーム先端部に継手ボルトに装着
されたナツトに係合可能なナツト保持具を回転自在に設
け、このナツト保持具を所定の力で回転駆動する増締用
回転駆動装置を設けたものである。

作用上記構成においてセグメント組立装置により継手ボルト
およびナツトを介して組立てられた既設リンク状セグメ
ント内で、旋回体を旋回させて継手ボルト・ナツトの取
付位置で停止させ、両アーをム＾セグメント側に突出させて継手ボルト・ナツトにそ
れぞれボルト保持具およびナツト保持具に対向させ、両
アームを互いに接近させて両保持具を手継いボルトの頭部およびナツトに係合する。そして、増
締用回転駆動装置によシナット保持Ａｉ−適正な締付ト
ルクで回転して増締めを行う。このように継手ボルト・
ナツトの増締作業を自動化することができるので、作業
の安全性と省力化を高めることができ、しかも適正な締
付トルクによって継手ボルト保持具めできるので、トン
ネルの施工精度も向上できる。

実施例以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第３図において、ｌはシールド本体２の後部に配設され
たエレクタ装置（セグメント組立装置）で、後方台車３
によシ搬入されたセグメントａを位置決めするとともに
、継手ポＡ／）・ナツトにより締結してセグメントａを
リング状セグメントＡに組立てるものである。エレクタ
装置ｌの後方で既設のリング状セグメン）Ａ内には、自
走式の支持装置４とボルト・ナツト締付装置５よりなる
継手ボルト増締装置６が配設されている。

ｎＥ３支持装置４は、第１図、第２図に示すように、前
後一対の井形状の支持部材７Ａ、７Ｂと、前後の支持部
材７Ａ　、　７Ｂを一体的に連結するとともに互いに接
近離間させて前進可能な推進用シリンダ８と、支持部材
７Ａ、７Ｂの上下左右の突出部にそれぞれ配設された支
持用シリンダ９Ａ　、９Ｂと、これら支持用シリンダ９
の作動ロッドに取付けられた円弧状のセグメント押付部
材１０Ａ　、　１０Ｂとを備えている。

したがって、既設のリング状セグメントＡ内ですべての
支持用シリンダ９Ａ、９Ｂを伸展させることによシ、セ
グメント押付部材１０Ａ　、　１０Ｂをリング状セグメ
ントＡの内面に押付けて支持装置４ｔｌ−リング状セグ
メン）Ａ＠に固定することができ、また−方の支持部材
７Ａまたは７Ｂ支持用シリンダ９Ａ　、９Ｂの収縮時に
推進用シリンダ８を伸縮し、これを繰り返すことにより
、トンネル軸心方向で尺取虫状に前進・後退することが
できる。

ボルト・ナツト締付装置５は、前部支持部材７Ａの前面
にリング状セグメントＡと同−軸心状のリング状ガイド
体１１が固定され、このガイド体１１の外周面ＶｃＦｉ
リングギヤ１２が全周にわたって形成されている、この
ガイド体１１にはピース開用旋回体１３とリング開用旋
回体１４とがそれぞれガイド体１１に沿って旋回移動自
在に配設され、各旋回体１３゜１４には、りングギャ１
２に噛合するビニオン１５．１６を回転駆動するための
旋回モータ１７．１８がそれぞれ設けられている。ま九
番旋回体１３．１４には、リング状セグメン）ＡＫ向っ
て半径方向に出退自在な出退用シリンダ１９．２０が配
設され、ピース間用旋回体１３８Ｉｉｌの作動ロッドに
は内面側に２台のピース間ポルト締付装置（接線方向継
手ボルト用）２１を有するピース間サポートフレーム２
２が配設され、一方すング間用旋回体１４側の作動ロッ
ドにはリング間ポルト締付装置（軸心方向継手ボルト用
）２３ヲ有スるリング間サポートフレーム２４が配設さ
れている。

ピース間ポルト締付装置２１とリング間ポルト締付装置
２３とはほぼ同一構成であり、ここではリング間ボルト
締付装置２３のみを第４図、第５図により説明し、ピー
ス聞ボルト締付装置２１の説明は省略する。

リング間ポルト締付装置２３は、円弧状のリング間サポ
ートフレーム２４に門形のガイド柱２５が垂設され、こ
のガイド柱２５の第１ガイドレール２５ａに沿って移動
自在な第１移動体２６が配設されて第１移動体２６に取
付けられた第１シリンダ２７によってトンネルの半径方
向に出退移動される。また、第１ｆｓ−動体２６には第
２ガイドレール２８を介してトンネルの接線方向に移動
自在な第２移動体２９が支持されて第２シリンダ３０に
より移動される。さらに、第２移動体８にはトンネルの
軸心方向の第３ガイをトレー１ｖ３１および第４ガイトレーｌＬ／３２Ａ介し
てトンネルの軸心方向に互いに接近離間自在な第３移動
体３３および第４移動体３４が支持され、第３シリンダ
３５および第４シリンダ３６により互いに接近離間移動
される。そして、第３移動体３３ＫＦｉガイド柱２５と
平行な第１アーム３７が取付けられ、その先端部には継
手ポル）Ｂの頭部すが係合自在な断面が６角形あるいは
略１２角形（６角形を３０度ずらして重ね合わせた形状
）のボルト係合穴３８ａを有するボルト保持具３８が固
定される。また、第４移動体３４には第１アーム３７と
平行な第２アーム３９が取付けられ、第２アーム３９の
先端部Ｋｆ′ｉボルト保持具３８と対向してナツトＣが
係合可能な断面が６角形のナツト係合穴４０ａ　１に有
するナツト保持Ｊｊ４０がナツ）Ｃの軸心回シに正逆回
転自在に取り付けられる、でしてこのナツト保持具４０
は、第２アーム３９基端部に配設された増給用モータ４
１Ｋ伝１ｌｉ２Ｉ機構（歯車列等）を介して連動連結さ
れ回転駆動されている。４２はリング間サポートフレー
ム２３に形成された開口部で、第１．第２アーム３７．
３９が挿入可能に形成され、この開口部４２′ｈるいは
リング間サポート２３の外縁部に臨んで、セグメントａ
に形成されたボルト・ナツト取付穴りを検出するための
複数の穴検出センサ（超音波センサ等）４３がリング間
サポートフレーム２４に配設されている。

上巳構成によれば、穴検出センサ４３によりポＶト・ナ
ツト取付穴りを検出してリング間サポートフレーム２４
を位置決めし、出退用シリンダ２０を伸展してリング間
サポートフレーム２４ヲリング状セグメントＡの内面に
当て付けた後、第１シリンダ２７を作動して離間状態の
第１．第２アーム３７．４０をボルト・ナツト取付穴り
側に移動し、開口部４２を介して挿入する。そして、第
３．第４シリンダ３５．３６を作動して第１．第２アー
ム３７．３９を接近さぞ、ボルト保持具３８とナツト保
持具４０ｔそれぞれ継手ポル）Ｂの頭部すおよびナツト
Ｃに係合させる。さらに増給用モータ４１によりナツト
保持具４０を所定のト〃りで回転してボルト・ナツトを
増締めする。増締め終了後、第１　、＠２アーム３７．
４０を離間させて間係持具３８．４０を継手ボルトＢ、
ナツ）Ｃから離脱させ、トンネルの軸心側に後退移動後
、リング間サポートフレーム２４ヲリング状七グメン）
Ａの内面から離間させる。そして、旋回モータ１８を駆
動してリング開用旋回体１４をガイド体１１に沿って次
のボルト・ナツト取付穴り側に旋回させるとともに、穴
検出センサ４３によりて検出作業を行う。これを繰り返
して周方向のすべての増給作業が終了後、支持用シリン
ダ９Ａ、９Ｂおよび推進用シリンダを作動して支持装置
４を所足量前進さぜ、次の増給作業を行う。

発明の効果以上に述べたごとく本発明によれば、特に大型シールド
において適正な締付トルクを得ることができ、締付トル
ク管理がＳ実に行えてトンネルの旋工精度を向上できる
。また、装置自体を自動化できるので、省力化がはかれ
、安全性を同上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図、第２図は継手
ボルト増締装置の正面図および縦断面図、第３図はシー
ルド工法によるトンネルの縦断面図、第４図、第５図は
ボルト・ナツト締付装置の正面図および縦断面図である
。１・・・エレクタ装置、２・・・シールド本体、４・・
・支持装置、５・・・ボルト・ナツト締付装置、６・・
・継手ボルト増締装置、７Ａ、７Ｂ・・・支持部材、８
・・・推進用シリンダ、９Ａ、９Ｂ・・・支持用シリン
ダ、１０Ａ　、１０Ｂ・・・セグメント押付部材、１１
・・・リング状ガイド体、１３・・・ピース開用旋回体
、１４・・・リング開用旋回体、１９・・・出退用シリ
ンダ、２０・・・出退用シリンダ、２１・・、ピース間
ポルト締付装置、２３・・・リング間ボルト締付装置、
２６・・・第１移動体、２７・・・第１シリンダ、３５
・・・第３シリンダ、３６・・・第４シリンダ、３７・
・・第１アーム、３８・・・ボルト保持具、３８ａ・・
・ボルト係合穴、３９・・・第２アーム、４０・・・ナ
ツト保持具、４０ａ・・・ナツト係合穴、４１・・・増
給用モータ、４３・・・穴検出センサ、λ・・・セグメ
ント、Ａ・・・既設リング状セグメント、Ｂ・・・ｉ手
ボルト、ｂ・・・頭部、Ｃ・・・ナツト、Ｄ・・・ボル
ト・ナラト取付穴。

Claims

【特許請求の範囲】

１、シールド本体後部に配設されたセグメント組立装置
後方で、既設のリング状セグメント内同一軸心上にリン
グ状ガイド体を軸心方向に沿つて移動自在に設け、この
リング状ガイド体に案内されて移動自在な旋回体に、半
径方向に沿つてセグメント側に出退自在な一対のアーム
を配設し、これらアームを互いに接近離間自在に構成す
るとともに、一方のアームの先端部に継手ボルトの頭部
に係合可能なボルト保持具を設け、他方のアーム先端部
に継手ボルトに装着されたナットに係合可能なナット保
持具を回転自在に設け、このナット保持具を所定の力で
回転駆動する増締用回転駆動装置を設けたことを特微と
するセグメントの継手ボルトの増締装置。