JPH057798U - セグメント継手ボルト締結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セグメント継手ボルトの締結作業の作業能率
を向上でき、締結の不具合発生時人手による締結の作業
性に優れ、設備経済的に有利なセグメント継手ボルト締
結装置を提供する。 【構成】 トンネル状の掘坑の内面を覆工する為のセグ
メントＳ同士を連結するセグメント継手ボルトを自動的
に締結するセグメント継手ボルト締結装置ＴＳにおい
て、装置本体１０を掘坑の半径方向へ移動自在に設け、
この装置本体１０に夫々ボルト保持腕２３とナット保持
腕とを含む１対の揺動アーム２０を所定間隔空けて並設
してその夫々を基端部において継手ボルトと平行な軸心
回りに揺動可能に枢着し、両揺動アーム２０の一方を半
径方向へ向く使用姿勢にしまた他方を一方から遠ざかる
方向へ所定角度揺動させた第１位置と、他方を使用姿勢
としまた一方を他方から遠ざかる方向へ所定角度揺動さ
せた第２位置とに亙って、１対の揺動アーム２０を同期
して揺動駆動する揺動駆動装置５０を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シールド掘進機で掘削した掘坑を覆工する為のセグメント同士を連 結するセグメント継手ボルトを自動的に締結するセグメント継手ボルト締結装置 に関し、特に１対の揺動アームの姿勢切り換え方式と揺動アームのナットソケッ トの駆動機構を改善したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

シールド掘進機で掘削した掘坑は、掘削の進行に応じて軸方向約１ｍの長さの リング状内面毎に、周方向複数分割した鉄筋コンクリート製又は鋼板製又は鋳鉄 製の湾曲矩形板状のセグメントで覆われ、それら複数のセグメントの４辺は夫々 複数個所においてセグメント継手ボルトにより隣接するセグメントに連結され、 セグメントの背部にはセメントミルク注入され、その後セグメントの内面は、コ ンクリート壁で覆われてトンネルが構築される。 前記セグメントに関して、その４辺のうち、湾曲状の端面は十分な長さがある ためその端面には通常４個所の連結部が設けられ、その各連結部は１本のセグメ ント継手ボルトにより連結され、また直線状の端面は比較的短いためその端面に は２個所の連結部が設けられ、その各連結部は２本（極大径のトンネルでは３本 ）のセグメント継手ボルトにより連結される。前記シールド掘進機の後部には、 セグメントの搬入・位置決めの為のセグメントハンドリング装置や、セグメント 継手ボルトの自動締結の為のセグメント継手ボルト締結装置が設けられている。

【０００３】 前記セグメント継手ボルト締結装置としては、セグメントの湾曲状端面の４個 所の連結部を夫々締結する複数のセグメント継手ボルト締結装置と、セグメント の各直線状端面の２個所の連結部を順次締結する１台のセグメント継手ボルト締 結装置とが設けられ、これらのボルト締結装置は、掘坑の軸心回りに回動位置切 り換えされる支持フレームに付設されている。 前記後者のセグメント継手ボルト締結装置は、特開昭６４−５２６２７号公報 にも記載のように、２本のセグメント継手ボルトを保持する２つのボルト保持部 を有するボルト保持腕と、２本のセグメント継手ボルトに対向するナットを保持 する２つのナット保持部を有するナット保持腕とを相対接近・離隔可能に構成し てなる１組の揺動アームを備え、この揺動アームはシールド掘進機の後部の支持 フレームに掘坑の半径方向へ位置可変に且つ掘坑の軸方向へ位置可変に取付けら れた装置本体に付設してあり、この装置本体には回転駆動装置が付設され、この 回転駆動装置からナット保持部のナットソケットへ回転駆動力を伝達する回転駆 動力伝達機構が設けられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の前記セグメントの直線状端面の連結部のボルトを締結する為のセグメン ト継手ボルト締結装置では、１本の揺動アームしか設けていないため、１つ目の 連結部のボルト締結完了後、２つ目の連結部のボルトとナットをボルト保持部と ナット保持部に夫々セットする必要があり、ボルト締結の作業能率が低くなるこ と、ボルト締結の自動化を図りにくいこと、などの問題がある。 そこで、２つの連結部に対応する２組のボルト締結装置を設けることが考えら れるが、設備経済的に不利になること、ボルトとナットの締結に不具合が生じた 場合には人手により締結することになるが、２組のボルト締結装置を接近配置し てあるため、人手により締結する際にボルト締結装置が邪魔になり、その結果ボ ルト締結装置の掘坑の半径方向又は軸方向への退避移動量を大きく設定しなけれ ばならないこと、などの問題がある。 本考案の目的は、セグメント継手ボルトの締結作業の作業能率を向上でき、締 結の不具合発生時人手による締結の作業性に優れ、設備経済的に有利なセグメン ト継手ボルト締結装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１に係るセグメント継手ボルト締結装置は、シールド掘進機で掘削した 掘坑を覆工する為のセグメント同士を連結するセグメント継手ボルトを自動的に 締結するセグメント継手ボルト締結装置において、装置本体を掘坑の軸心回りに 回動可能な支持フレームに掘坑の半径方向へ移動可能に設け、且つ装置本体を半 径方向へ移動駆動する移動駆動手段を設け、装置本体に、１対の揺動アームを、 所定間隔空けて並設するとともに、各揺動アームをその基端部においてセグメン ト継手ボルトと平行な軸心回りに揺動可能に枢着し、１対の揺動アームの一方を 半径方向に向く使用姿勢にしまた他方を一方から遠ざかる方向へ所定角度揺動さ せた第１位置と、他方を使用姿勢にしまた一方を他方から遠ざかる方向へ所定角 度揺動させた第２位置とに亙って、１対の揺動アームを同期して揺動駆動する揺 動駆動手段を設け、各揺動アームは、半径方向に所定間隔空けて並べた複数のセ グメント継手ボルトを夫々保持する為の複数のボルト保持部を有するボルト保持 腕と、複数のボルト保持部に夫々対向する複数のナット保持部を有するナット保 持腕であってボルト保持腕に対してセグメント継手ボルトの方向へ相対接近・離 隔可能なナット保持腕を備えたことを特徴とするものである。

【０００６】 請求項２に係るセグメント継手ボルト締結装置は、請求項１の装置において、 前記装置本体に、前記複数のセグメント継手ボルトの合計数の半数の回転駆動手 段を設け、各回転駆動手段から両揺動アームの各１対のナット保持部のナットソ ケットに回転駆動力を同時に伝達する回転駆動力伝達機構を設けたことを特徴と するものである。

【０００７】

【作用】

請求項１に係るセグメント継手ボルト締結装置においては、セグメント継手ボ ルトを締結する際、先ず両揺動アームの全部のナット保持部とボルト保持部にナ ットとボルトを夫々保持させ、両揺動アームを第１位置に保持した状態において 、掘坑の半径方向へ向いた一方の揺動腕により１番目の連結部の複数のボルト・ ナットの締結を行う。１番目の連結部の複数のボルト・ナットの締結完了後には 、両揺動腕を第２位置に切り換え、前記一方の揺動アームを所定角度揺動させた 位置に切り換えるとともに、前記他方の揺動アームを掘坑の半径方向へ向け、他 方の揺動アームにより２番目の連結部の複数のボルト・ナットの締結を行う。但 し、その間、１番目の連結部の締結不具合などが発生した場合には、一方の揺動 アームに邪魔されることなく、人手によりボルト締結を行うことが出来る。同様 に、２番目の連結部の締結不具合などが発生した場合にも、両揺動アームを再び 第１位置に切り換えることで、他方の揺動アームに邪魔されることなく、人手に よりボルト締結を行うことが出来る。 このように、両揺動アームに予め複数のボルト・ナットを夫々セットしておく ことが出来るため、ボルト締結の作業能率を向上でき、ボルト締結の自動化を図 りやすくなる。しかも、揺動駆動出手段により両揺動アームを第１位置と第２位 置とに亙って位置切り換えすることで、ボルト締結の不具合発生時にも、両揺動 アームに邪魔されることなく、能率的に締結を実行でき、またボルト締結装置の 退避移動量を大きく設定する必要がない。

【０００８】 請求項２に係るセグメント継手ボルト締結装置においては、基本的に請求項１ と同様の作用がえられるが、前記装置本体に、前記複数のセグメント継手ボルト の合計数の半数の回転駆動手段を設け、各回転駆動手段から両揺動アームの各１ 対のナット保持部のナットソケットに回転駆動力を同時に伝達する回転駆動力伝 達機構を設けたので、一方の揺動アームでボルト締結する時には、全部の回転駆 動手段を作動させ、各回転駆動手段から各回転駆動力伝達機構を介して両揺動ア ームの各１対のナット保持部のナットソケットに回転駆動力を同時に伝達して、 全部のナットソケットを回転駆動させる。その間他方の揺動アームのナットソケ ットは空転状態を保持する。このことは、他方の揺動アームでボルト締結する時 にも同様で、一方の揺動アームのナットソケットは空転状態を保持する。 このように、例えば、２つの回転駆動手段によって、２組の回転駆動力伝達機 構を介して、２×２個のナットを回転駆動できるから、回転駆動手段の必要数を 節減できる。

【０００９】

【考案の効果】

前記作用の項で説明したように、本考案によれば次のような効果が得られる。 請求項１に係るセグメント継手ボルト締結装置によれば、１対の揺動アームと 、これらを揺動駆動する揺動駆動手段と、揺動アームが取付けられた装置本体を 移動駆動する移動駆動手段などを設けたことにより、両揺動アームに予め複数の ボルト・ナットを夫々セットしておくことが出来るため、ボルト締結の作業能率 を向上でき、ボルト締結の自動化を図りやすくなる。しかも、揺動駆動出手段に より両揺動アームを第１位置と第２位置とに亙って位置切り換えすることで、ボ ルト締結の不具合発生時にも、両揺動アームに邪魔されることなく、能率的に締 結を実行でき、またボルト締結装置の退避移動量を大きく設定する必要がない。

【００１０】 請求項２に係るセグメント継手ボルト締結装置によれば、基本的に請求項１と 同様の効果が得られる。更に、前記複数のセグメント継手ボルトの合計数の半数 の回転駆動手段と、各回転駆動手段から両揺動アームの各１対のナット保持部の ナットソケットに回転駆動力を同時に伝達する回転駆動力伝達機構を設けたこと により、例えば、２つの回転駆動手段によって、２組の回転駆動力伝達機構を介 して、２×２個のナットを回転駆動できるから、回転駆動手段の必要数を半減で き、設備経済的に有利である。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面に基いて説明する。 本実施例は、シールド掘進機により掘削されたトンネル状の掘坑内面を覆工す る為のセグメント同士を締結するセグメント継手ボルト（以下、継手ボルトとい う）を自動的に締結するセグメント継手ボルト締結装置に本考案を適用したもの である。尚、図１、図２に示すように前後方向を定義して説明する。 先ず、前記掘坑について簡単に説明すると、掘坑はシールド掘進機により断面 直径約７．３ｍの大きさに掘削され、その掘坑は掘削の進行に応じて掘坑の軸方 向約１００ｃｍの長さのリング毎に、鉄筋コンクリート製の６つのセグメントＳ と１つのサブセグメントで覆工される。

【００１２】 図１に示すように、１つのセグメントＳは、掘坑の軸方向長さ約１００ｃｍ、 掘坑の周方向約５７度に亙る円弧長、厚さ約３０ｃｍの湾曲矩形板状に形成され 、その４辺のうち、湾曲状の前後両端面には夫々４箇所の連結部Ｓａが設けられ 、前後の連結部Ｓａは前後に隣接して配設されるセグメントＳの対応する連結部 Ｓａと夫々１本の継手ボルトＢにより連結され、また直線状の両端面には夫々２ 箇所の連結部Ｓｂが設けられ、これら連結部Ｓｂは隣接して配設されるセグメン トＳの対応する連結部Ｓｂと夫々２本の継手ボルトＢにより連結される。 各連結部Ｓａ・Ｓｂには、セグメント継手ボルト締結装置ＴＳの為の挿入穴１ が形成されるとともに、挿入穴１の外端部に位置する鋼製の連結板２が設けられ 、連結板２にはボルト穴３が形成されている。シールド掘進機の後部には、セグ メントの搬入・位置決めの為のセグメントハンドリング装置や、前後に隣接する セグメントＳの連結部Ｓａ同士を連結するセグメント継手ボルト締結装置や、本 考案に係る周方向に隣接するセグメントＳの連結部Ｓｂ同士を連結するセグメン ト継手ボルト締結装置ＴＳなどが設けられている。

【００１３】 次に、セグメント継手ボルト締結装置ＴＳについて説明する。 図２〜図４に示すように、セグメント継手ボルト締結装置ＴＳは、掘坑の軸心 回りに回動可能で且つ前後方向に移動可能な支持フレーム５に装着された装置本 体１０と、装置本体１０を掘坑の半径方向に移動駆動する移動駆動機構１５と、 装置本体１０に前後に所定間隔空けて並設された前後１対の揺動アーム２０と、 前後の揺動アーム２０を同期して揺動駆動する揺動駆動機構５０と、両揺動アー ム２０の４つのナットソケット４０を回転駆動する回転駆動力を発生する前後１ 対のアクチュエータ６０と、各アクチュエータ６０から前後の揺動アーム２０の １対のナットソケット４０に回転駆動力を同時に伝達する回転駆動力伝達装置７ ０などを備えている。尚、前記装置本体１０は、支持フレーム５に装着された装 置本体基部１２とこの装置本体基部１２に継手ボルトＢと同方向へ移動自在に装 着された装置本体可動部１３とで構成されている。

【００１４】 移動駆動機構１５は、支持フレーム５のうちの掘坑の半径方向向きに設けられ た前後１対のガイドレール１６及びボールネジシャフト１７と、装置本体１０の 装置本体基部１２に設けられ前後のガイドレール１６にスライド自在に係合する 前後１対の係合部材１８及びボールネジシャフト１８に螺合するボールネジボッ クス１９などで構成され、図示外の電動モータでボールネジシャフト１７を回転 駆動することにより装置本体１０は掘坑の半径方向に移動駆動される。 次に、前後１対の揺動アーム２０について説明する。 装置本体１０の装置本体可動部１３の前部と後部には、継手ボルトＢと平行な １対の軸部材１１（図１０・図１１参照）が回転自在に夫々装着され、前後の揺 動アーム２０はその基端部をなす基部材２１において前後の軸部材１１に揺動可 能に夫々枢着され、各揺動アーム２０は、基部材２１の下方に延びるボルト保持 腕２３であって、半径方向に所定間隔あけて並べた１対の継手ボルトＢを保持す る為の１対のボルト保持部２２を有するボルト保持腕２３と、１対のボルト保持 部２２に夫々対向する１対のナット保持部２４を有するナット保持腕２５を備え ている。

【００１５】 先ず、ボルト保持腕２３について説明する。 図５〜図７に示すように、各ボルト保持部２２を構成するボルトソケット２７ は、円周１／３の範囲にわたる固定分割ソケット部材２７ａと、夫々円周１／３ の範囲にわたる１対の可動分割ソケット部材２７ｂとで構成され、固定分割ソケ ット部材２７ａはボルト２８でボルト保持腕本体２９に固定され、各可動分割ソ ケット部材２７ｂは固定分割ソケット部材２７ａ側の一端部を枢支するピン３０ を中心としてボルト保持部２２を拡大・縮小する方向へ開閉自在に連結され、各 ボルト保持部２２の奥端には、継手ボルトＢの頭部Ｂａを吸着するための永久磁 石３１がホルダ３２を介して設けられている。ボルトソケット２７の内側にはボ ルトＢの頭部を収容する為の１２角２４面係合穴１４が形成されている。ボルト 保持腕本体２９には、４つの可動分割ソケット部材２７ｂを同期して開閉駆動す る２対の油圧シリンダ３３が設けられ、各上下１組の油圧シリンダ３３は共通の シリンダブロック３６に形成され、これらの油圧シリンダ３３のピストンロッド の先端には押板部材３４が固着され、各可動分割ソケット部材２７ｂの他端部に は、ピン３５を介して受け部材３７が設けられ、各押板部材３４は対応する上下 １組の受け部材３７に係合し、１対の相対向する押板部材３４間には可動分割ソ ケット部材２７ｂを開位置側に付勢するバネ部材３８が設けられ、上下１対のボ ルトソケット２７と１対のシリンダブロック３６とは１対の保持板３９間に配設 され、これら保持板３９には固定分割ソケット部材２７ａと可動分割ソケット部 材２７ｂのボス部５６が内嵌する円形穴が形成され、その円形穴の内周面が可動 分割ソケット部材２７ｂの開位置を規制する規制部３９ａに構成され、油圧シリ ンダ３３へ油圧を供給する為の油路パイプ５４と油路５５が設けられている。

【００１６】 このように構成された各ボルト保持腕２３において、２つの継手ボルトＢはボ ルト保持部２２に永久磁石３１により頭部Ｂａを吸着されて夫々保持されるとと もに、２対の油圧シリンダ３３に油圧を供給してピストンを駆動し押板部材３４ を介して可動分割ソケット部材２７ｂを閉位置に切換えることにより、各継手ボ ルトＢの頭部Ｂａは所定の姿勢に強力に保持される。一方、油圧シリンダ３３へ の油圧の供給を停止してバネ部材３８のバネ力により可動分割ソケット部材２７ ａを対応する規制部３９ａで規制した開位置に切換えた状態では、各継手ボルト Ｂはその頭部Ｂａとボルトソケット２７の係合穴１４の内面との間に微小隙間を 介して保持されるようになっている。尚、前記４つの可動分割ソケット部材２７ ｂを１つ又は２つの油圧シリンダにより開閉駆動するように構成してもよいし、 また油圧シリンダに代えてエアシリンダにより開閉駆動するように構成してもよ いし、また各ボルト保持部２２において２つの分割ソケット部材を固定し、１つ の分割ソケット部材を開閉駆動するように構成してもよい。

【００１７】 次に、ナット保持腕２５について説明する。 図８に示すように、各ナット保持部２４を構成するナットソケット４０には、 ナットＮを収容するナット係合穴４０ａと、ナットＮを吸着する永久磁石４１を ホルダ４２を介して収容する為の収容穴４０ｂが形成され、ホルダ４２はバネ部 材４３によりナットＮ側に付勢されるとともに、ホルダ４２に固着の調整用ロッ ド４５と調整用ロッド４５に螺着された調整ネジ４６を介して位置調整され、ナ ットＮをナット係合穴４０ａの所定位置に保持するようになっている。尚、前記 ナットソケット４０には、スプロケット部７６を有するスプロケットスリーブ７ ７・７８が遊嵌状に外嵌され、スプロケットスリーブ７７・７８からナットソケ ット４０へ回転駆動力を伝達する回転伝達機構が設けられているが、これらにつ いては後述する。

【００１８】 図２に示すように、各揺動アーム２０の基部材２１の下端にはボルトＢと同方 向へ延びるガイドレール４７が設けられ、各ガイドレール４７には可動部材４４ が移動自在に装着され、可動部材４４にはボルト保持腕２３が垂設固定され、こ の可動部材４４に固定された油圧シリンダ４８（図４参照）のロッドの先端は前 記基部材２１に固定されたナット保持腕２５に連結され、油圧シリンダ４８を介 してボルト保持腕２３はナット保持腕２５に対して継手ボルトＢの方向へ相対接 近・離隔可能になっている。更に、図２に示すように、ロータリアクチュエータ ５１の下側には、装置本体基部１２に対して装置本体可動部１３をボルトＢと同 方向へ所定ストローク移動駆動する油圧アクチュエータ４９が装置本体１０に設 けられている。

【００１９】 次に、揺動駆動機構５０について説明する。 揺動駆動機構５０は、後側の揺動アーム２０が半径方向に向いた使用姿勢で且 つ前側の揺動アーム２０が後側の揺動アーム２０から遠ざかるように前方へ所定 角度揺動した第１位置（図２参照）と、前側の揺動アーム２０が半径方向に向い た使用姿勢で且つ後側の揺動アーム２０が前側の揺動アーム２０から遠ざかるよ うに後方へ所定角度揺動した第２位置とに前後の揺動アーム２０を同期して揺動 駆動するものである。 図２に示すように、装置本体１０の装置本体可動部１３の前後方向の中央部に は油圧揺動モータからなるロータリアクチュエータ５１が設けられ、図９に示す ように、ロータリアクチュエータ５１の出力軸５１ａには駆動ギア５２が装着さ れ、各揺動アーム２０には駆動ギア５２に噛合するセクタギア５３が設けられ、 ロータリアクチュエータ５１を回転駆動することにより両揺動アーム２０はセク タギア５３を介して夫々軸部材１１の軸心回りに同期して揺動駆動され第１位置 と第２位置とに亙って切換えられる。 ４つのナットソケット４０を回転駆動す るための回転駆動力を発生する１対の電動アクチュエータ６０（これは、トルク 制御可能なものである）が設けられ、その１対の出力軸は、図３、図１０・図１ １に示すように、前後の軸部材１１の端部に夫々カップリング６１を介して連結 され、前後のアクチュエータ６０の本体は対応する揺動アーム２０の基部材２１ にブラケット６２を介して固定されている。尚、前記揺動駆動機構５０は一例を 示すものに過ぎず、油圧シリンダにより１対の揺動アーム２０を同期駆動する構 造でもよいし、モータとチェーンを介して１対の揺動アーム２０を同期駆動する 構造でもよい。

【００２０】 次に、回転駆動力伝達装置７０について説明する。 図１０・図１１に示すように、前後の軸部材１１Ａ・１１Ｂには、夫々１対の スプロケット部７３を有する第１・第２スプロケット７１・７２が設けられ、軸 部材１１Ａの第２スプロケット７２と軸部材１１Ｂの第１スプロケット７１は夫 々キー７４を介して軸部材１１に対して回転不能に装着され、軸部材１１Ａの第 １スプロケット７１と軸部材１１Ｂの第２スプロケット７２は夫々軸受７５を介 して軸部材１１に対して回転可能に装着されている。 図８に示すように、各揺動アーム２０の１対のナットソケット４０には、スプ ロケット部７６を有するスプロケットスリーブ７７・７８が遊嵌状に夫々外嵌さ れ、半径方向内側のスプロケットスリーブ７７においては、そのスプロケット部 ７６がナット係合穴４０ａに対応する一端側部分に形成され、また半径方向外側 のスプロケットスリーブ７８においては、そのスプロケット部７６がナット係合 穴４０ａと反対側の他端側部分に形成され、図８、図１０、図１２に図示のよう に、前後の第１スプロケット７１の反アクチュエータ６０側のスプロケット部７ ３とそれらに対応するナット保持腕２５の半径方向内側のスプロケットスリーブ ７７のスプロケット部７６にはサイレントチェーン８０が夫々掛装され、前後の 第２スプロケット７２のアクチュエータ６０側のスプロケット部７３とそれらに 対応するナット保持腕２５の半径方向外側のスプロケットスリーブ７８にはサイ レントチェーン８１が掛装され、図３、図１２に示すように、前後の第１スプロ ケット７１のアクチュエータ６０側のスプロケット部７３同士と前後の第２スプ ロケット７２の反アクチュエータ６０側のスプロケット部７３同士には夫々サイ レントチェーン８２・８３が掛装されている。

【００２１】 更に、スプロケットスリーブ７７・７８からナットソケット４０に回転駆動力 を伝達する回転伝達機構８５が次のように設けられている。 図８に示すように、各スプロケットスリーブ７７・７８の内面には、軸方向に 並べて１対の１２角２４面係合穴８６（図６の係合穴１４と同様のものである） が形成され、各ナットソケット４０のうち１対の１２角２４面係合穴８６に対応 する外面部分には、ナットソケット４０の軸方向に並べて形成され且つ３０度位 相を異ならせた１対の６角形係合部８７であって、１対の１２角２４面係合穴８ ６に微小隙間をもって係合する１対の６角係合部８７が形成されている。このよ うに、ナットソケット４０の軸心に対して軸対称状の回転伝達機構８５を設けた ことにより、スプロケットスリーブ７７・７８に対するナットソケット４０の偏 心揺動が許容されるようになっている。尚、符号８８は、ナットソケット４０を 中立位置に付勢する為の弾性部材である。

【００２２】 このように回転駆動力伝達装置７０を構成したことにより、図１２に示すよう に、後側のアクチュエータ６０の回転駆動力は、軸部材１１Ｂ、後側の第１スプ ロケット７１、サイレントチェーン８０及び回転伝達機構８５を介して後側の揺 動アーム２０の半径方向内側のナットソケット４０に伝達され、またサイレント チェーン８２、前側の第１スプロケット７１、サイレントチェーン８０及び回転 伝達機構８５を介して前側の揺動アーム２０の半径方向内側のナットソケット４ ０に伝達される。一方、前側のアクチュエータ６０の回転駆動力は、軸部材１１ Ａ、前側の第２スプロケット７２、サイレントチェーン８１及び回転伝達機構８ ５を介して前側の揺動アーム２０の半径方向外側のナットソケット４０に伝達さ れ、またサイレントチェーン８３、後側の第２スプロケット７２、サイレントチ ェーン８１及び回転伝達機構８５を介して後側の揺動アーム２０の半径方向外側 のナットソケット４０に伝達され、こうして前後の揺動アーム２０に保持された ４つのナットＮを全て同時に回転駆動するようになっている。回転伝達機構８５ は１対の１２角２４面係合穴８６とこれらに微小隙間をもって夫々係合する１対 の６各形係合部８７とで構成したので、１対の１２角２４面係合穴８６と１対の ６角形係合部８７との面接触箇所が多くなり、面圧が低く抑制されて摩耗しにく く、耐久性に優れ、位相の異なる１対の６角形係合部８７を設けたため回転伝達 を円滑化でき、また比較的安価に製作することが出来る。尚、前記回転駆動力伝 達装置７０は、一例を示すものに過ぎず、複数の歯車を含む歯車機構により回転 駆動力を伝達構造のものでもよい。

【００２３】 以上のように構成されたセグメント継手ボルト締結装置ＴＳの作用について説 明する。 セグメントＳ同士を連結する場合には、前後の揺動アーム２０の各ボルト保持 部２２の可動分割ソケット部材２７ｂを開位置に切換えた状態で各ボルト保持部 ２２に継手ボルトＢを永久磁石３１で吸着して保持させ、前後の揺動アーム２０ の各ナット保持部２４にナットＮを保持させる。その後、油圧シリンダ３３に油 圧を供給して各可動分割ソケット部材２７ｂを閉位置に切換えると、継手ボルト Ｂはボルト保持部２２に所定姿勢に強力に保持される。 次に、揺動駆動機構５０を駆動して前後の揺動アーム２０を第１位置に位置さ せ、その後、移動駆動機構１５を駆動して装置本体１０をセグメントＳ側に半径 方向へ所定距離移動させ、図２・図４に示すように、後側の揺動アーム２０のナ ット保持腕２５を隣接して配設された一方のセグメントＳの挿入穴１に挿入させ るとともに後側の揺動アーム２０のボルト保持腕２３を他方のセグメントＳの挿 入穴１に挿入させる。このように揺動アーム２０を揺動させたり移動させたりす るときにも、継手ボルトＢは、ボルト保持部２２に強力に保持されているので、 ボルト保持部２２から脱落するのを防止することが出来る。 次に、後側の油圧シリンダ４８を駆動してボルト保持腕２３をナット保持腕２ ５側に所定ストローク移動させて、継手ボルトＢをボルト穴３に挿通させ、継手 ボルトＢの先端部をナットＮに当接させる。このとき、継手ボルトＢはボルト保 持部２２に所定姿勢に強力に保持されているので継手ボルトＢとナットＮとを同 心状に当接させることが出来る。

【００２４】 次に、後側の油圧シリンダ４８を駆動した状態において、前後のアクチュエー タ６０を駆動して前後の各ナットソケット４０を回転駆動させつつ継手ボルトＢ とナットＮとの初期締結を行い、この初期締結後可動分割ソケット部材２７ｂを 開位置に切換え、その後の本締め時には油圧シリンダ４８の駆動を継続しつつ、 アクチュエータ４９を駆動して装置本体可動部１３を装置本体基部１２に対して 支持フレーム５から遠ざかる方向へ移動駆動しつつ締結を行っていくと、継手ボ ルトＢとナットＮとが締結されて隣接するセグメントＳの後側の連結部Ｓｂ同士 が連結される。この間前側の各ナットソケット４０は空転状態に保持される。 継手ボルトＢとナットＮの螺合締結時には、各可動分割ソケット部材２７ｂは 規制部２９ａにより規制された開位置に位置しているが、継手ボルトＢは永久磁 石３１によりボルト保持部２２に保持され、継手ボルトＢの頭部Ｂａは係合穴１ ４の内面との間に微小隙間を空けてボルトソケット２７に保持されているので、 微小隙間により継手ボルトＢの姿勢の自由度が増し、ナットＮが継手ボルトＢに 円滑に締結される。また、回転伝達機構８５によりスプロケットスリーブ７７・ ７８に対してナットソケット４０の偏心揺動が許容されるため、継手ボルトＢや ナットＮが仮りに軸心に対して傾いていても、ナットソケット４０の偏心揺動に より吸収されるので、継手ボルトＢに対するナットＮの締結を一層円滑に行うこ とが出来、作業能率が著しく向上する。 次に、その後油圧シリンダ４８とアクチュエータ４９とを駆動してボルト保持 腕２３とナット保持腕２５を初期位置に戻し、次に、移動駆動機構１５を駆動し て揺動アーム２０をセグメントＳから離隔させる。

【００２５】 次に、揺動駆動機構５０を駆動して前後の揺動アーム２０を第２位置に切換え 、その後、支持フレーム５を前方に所定ストローク移動させ、次に、移動駆動機 構１５を駆動して前側の揺動アーム２０のボルト保持腕２３とナット保持腕２５ とを夫々前側の挿入穴１に位置させる。以降、前記同様して前側の連結部Ｓｂ同 士を連結する。この間、後側の連結部Ｓｂにおいて締結不具合などが発生した場 合には、後側の揺動アーム２０は所定角度揺動した位置に退避しているので、後 側の揺動アーム２０に邪魔されることなく、人手によりボルト締結を行うことが 出来、またこの作業のために前側のボルト締結作業を中止してボルト締結装置Ｔ Ｓを大きく退避させる必要もないので、能率良くボルト締結作業を行うことが出 来る。同様に、前側の連結部Ｓｂに締結不具合が発生した場合にも、揺動アーム ２０をセグメントＳから離隔させるように少し移動させ、その後前後の揺動アー ム２０を第１位置に切換えることで、前側の揺動アーム２０に邪魔されることな く、人手によりボルト締結を行うことが出来る。更に、前後の揺動アーム２０に 予めボルトＢとナットＮを夫々セットして、前後の連結部Ｓｂに対して連続して ボルト締結を行えるのでボルト締結の作業能率を著しく高めることが出来る。加 えて、２つのアクチュエータ６０で回転駆動力伝達装置７０を介して２×２個の ナットＮを回転駆動出来るので、アクチュエータ６０の必要数を半減出来、設備 経済的に有利である。

【００２６】 次に、前記実施例の変形例について説明する。尚前記実施例と同様な部材には 同一の符号を付して説明を省略する 図１３に示す変形例は、アクチュエータ（図示略）で回転駆動される駆動ギア ９１、前後のスプロケット９２、前後のスプロケットスリーブ９３及びこれらに 掛装されたサイレントチェーン９４・９５・９６を設け、１回のボルト締結作業 で３組の継手ボルトＢとナットＮとを同時締結し得るように回転駆動力伝達装置 ７０Ａを構成したものである。このように回転駆動力伝達装置７０Ａを構成する ことにより３つのアクチュエータ６０で２×３個のナットＮを回転駆動出来る。 図１４に示す変形例は、揺動アーム２０の半径方向内側のナットソケット４０ Ａに回転駆動力を伝達する回転伝達機構８５Ａをスプロケットスリーブ７７Ａの 内面に形成された球心溝１００とナットソケット４０Ａの外面に複数箇所形成さ れた凹部１０１と凹部１０１に装着されたボール１０２からなるボールジョイン トで構成し、半径方向外側のナットソケット４０Ｂに回転駆動力を伝達する回転 伝達機構８５Ｂをスプロケットスリーブ７８Ｂの内面に形成された歯車孔１０５ と、ナットソケット４０Ｂの外面に形成され歯車孔１０５に係合する球面外歯車 １０６とで構成したものである。このようなナットソケット４０の軸心に対して 軸対称の構造の回転伝達機構８５Ａ・８５Ｂは、耐久性と作動確実性に優れ、比 較的安価に製作出来る。尚、符号１１０は、ナットソケット４０Ａを中立位置に 支持するための板バネ製の弾性部材である。

【図面の簡単な説明】

【図１】セグメントの部分斜視図である。

【図２】セグメント継手ボルト締結装置の側面図であ
る。

【図３】セグメント継手ボルト締結装置の平面図であ
る。

【図４】セグメント継手ボルト締結装置の背面図であ
る。

【図５】ボルト保持腕の縦断面図である。

【図６】図５の６矢視図であってボルトを省略した図で
ある。

【図７】図５の７−７線断面図である。

【図８】ナット保持腕の縦断面図である。

【図９】揺動駆動機構の機構図である。

【図１０】図３の１０−１０線断面図である。

【図１１】図３の１１−１１線断面図である。

【図１２】回転駆動力伝達装置の機構図である。

【図１３】変形例に係る回転駆動力伝達装置の機構図で
ある。

【図１４】変形例に係る回転伝達機構の図８相当図であ
る。

【符号の説明】

Ｂ セグメント継手ボルト Ｓ セグメント ＴＳ セグメント継手ボルト締結装置 ５ 支持フレーム １０ 装置本体 １５ 移動駆動機構 ２０ 揺動アーム ５０ 揺動駆動機構 ２２ ボルト保持部 ２３ ボルト保持腕 ２４ ナット保持部 ２５ ナット保持腕 ６０ アクチュエータ ７０・７０Ａ 回転駆動力伝達装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機で掘削した掘坑を覆工す
   る為のセグメント同士を連結するセグメント継手ボルト
   を自動的に締結するセグメント継手ボルト締結装置にお
   いて、 装置本体を、掘坑の軸心回りに回動可能な支持フレーム
   に掘坑の半径方向へ移動可能に設け、且つ装置本体を半
   径方向へ移動駆動する移動駆動手段を設け、 装置本体に、１対の揺動アームを、所定間隔空けて並設
   するとともに、各揺動アームをその基端部においてセグ
   メント継手ボルトと平行な軸心回りに揺動可能に枢着
   し、 １対の揺動アームの一方を半径方向に向く使用姿勢にし
   また他方を一方から遠ざかる方向へ所定角度揺動させた
   第１位置と、他方を使用姿勢にしまた一方を他方から遠
   ざかる方向へ所定角度揺動させた第２位置とに亙って、
   １対の揺動アームを同期して揺動駆動する揺動駆動手段
   を設け、 各揺動アームは、半径方向に所定間隔空けて並べた複数
   のセグメント継手ボルトを夫々保持する為の複数のボル
   ト保持部を有するボルト保持腕と、複数のボルト保持部
   に夫々対向する複数のナット保持部を有するナット保持
   腕であってボルト保持腕に対してセグメント継手ボルト
   の方向へ相対接近・離隔可能なナット保持腕を備えたこ
   とを特徴とするセグメント継手ボルト締結装置。
2. 【請求項２】 前記装置本体に、前記複数のセグメント
   継手ボルトの合計数の半数の回転駆動手段を設け、各回
   転駆動手段から両揺動アームの各１対のナット保持部の
   ナットソケットに回転駆動力を同時に伝達する回転駆動
   力伝達機構を設けたことを特徴とするセグメント継手ボ
   ルト締結装置。