JPH06117198A - シールドトンネル用セグメント増し締め装置 - Google Patents

シールドトンネル用セグメント増し締め装置

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JPH06117198A
JPH06117198A JP4265935A JP26593592A JPH06117198A JP H06117198 A JPH06117198 A JP H06117198A JP 4265935 A JP4265935 A JP 4265935A JP 26593592 A JP26593592 A JP 26593592A JP H06117198 A JPH06117198 A JP H06117198A
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shield tunnel
nut runner
nut
segment
tunnel
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Yoshitaro Tsuji
吉太郎 辻
Seiichiro Kikuta
誠一郎 菊田
Tsutomu Yasuda
勉 安田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Seiryo Engineering Co Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Seiryo Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールドトンネルのセグメントを締結するボ
ルト及びナットに対する増し締め作業を安全且つ効率良
く行い得るシールドトンネル用セグメント増し締め装置
を提供する。 【構成】 シールドトンネル15の内周面に沿って移動
可能な半円弧状の案内ビーム22と、この案内ビーム2
2に沿って移動可能な案内台車24に対して水平なベー
ス支え軸28を介して回動自在に枢支された作業台36
と、この作業台36と案内台車24との間に設けられて
作業台36を水平状態に保持する水平保持機構と、シー
ルドトンネル15のセグメント14を締結するボルト1
2及びナット13に嵌合し得るナットランナと、作業台
36に設置されて先端部にナットランナが装着され且つ
このナットランナの向きを変更可能なナットランナ保持
アームと、このナットランナ保持アームと作業台36と
の間に介装されてナットランナ保持アームを任意の姿勢
にバランスさせるアームバランサとを具えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シールドトンネルのセ
グメントを相互に締結するボルト及びナットに対する増
し締め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シールド式トンネル掘削工法は、トンネ
ル断面形状に対応した円弧状のセグメントをシールド掘
削機の推進に伴ってこのシールド掘削機の後方にボルト
及びナットを介して順次組み立て、地山との境界をこの
セグメントによって仕切るようにしたものであり、開削
工法が困難な海底下や大都市の地下等にトンネルを構築
するような場合に極めて有効な工法である。
【0003】このシールド式トンネル掘削工法において
は、隣接するセグメントが相互にボルト及びナットによ
り締結されるが、セグメントの組み立て後にこれらの緩
みが経時的に発生するため、これらボルト及びナットに
対する増し締め作業を行う必要がある。この場合、作業
者の身長よりも遙かに大きな径のシールドトンネルに対
しては、特殊な足場を構築する必要があり、従来では作
業者がこの足場に登って増し締め作業を行うのが一般的
である。
【0004】このような増し締め作業を比較的大径のシ
ールドトンネルに対して行った場合の従来のシールドト
ンネルの断面構造を図7に表すと共にそのVIII−VIII矢
視断面構造を図8に表す。即ち、地山1に対する図示し
ないシールド掘削機の推進に伴ってボルト2及びナット
3を介してセグメント4が順次環状に組み立てられて行
き、これによって形成されるシールドトンネル5内に
は、所定間隔で枕木6が水平に掛け渡されて行く。枕木
6上にはシールドトンネル5の掘削方向に沿って二本の
レール7が相互に平行に敷設され、これらレール7上を
走行し得る半円筒状の台車8に足場9を形成し、図示し
ない作業者がこの足場9に登って図示しなナットランナ
等を操作し、ボルト2及びナット3の増し締め作業を行
うようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図8及び図9に示した
シールドトンネル5内に形成した足場9にてボルト2及
びナット3の増し締め作業を行う場合、シールドトンネ
ル5の上部が高所であることに加え、ボルト2の径が比
較的大径のためにナットランナの重量が相当重くなるた
め、危険な上に作業効率も悪くなる。
【0006】特に、大径のシールドトンネル5の場合に
は、枕木6から足場9までの高さが更に高くなり、しか
もセグメント4を締結するボルト2及びナット3の径も
大径となって必然的にナットランナの重量が嵩み、上述
した不具合がより一層増大することとなる。
【0007】
【発明の目的】本発明は、シールドトンネルのセグメン
トを締結するボルト及びナットに対する増し締め作業を
安全且つ効率良く行い得るシールドトンネル用セグメン
ト増し締め装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるシールドト
ンネル用セグメント増し締め装置は、シールドトンネル
に沿って移動可能な走行架台と、この走行架台に固定さ
れて前記シールドトンネルの内周面に沿った半円弧状の
案内ビームと、この案内ビームに沿って移動可能な案内
台車に対して水平なベース支え軸を介して回動自在に枢
支された作業台と、この作業台と前記案内台車との間に
設けられて当該作業台を水平状態に保持する水平保持機
構と、前記シールドトンネルのセグメントを締結するボ
ルト及びナットの何れかに着脱自在に嵌合し得るナット
ランナと、前記作業台に設置されると共に先端部に前記
ナットランナが装着され且つこのナットランナの向きを
任意に変更可能なナットランナ保持アームと、このナッ
トランナ保持アームと前記作業台との間に介装されて当
該ナットランナ保持アームを任意の姿勢にバランスさせ
るアームバランサとを具えたものである。
【0009】
【作用】走行架台をシールドトンネルに沿って移動させ
ると共に案内ビームに沿って案内台車を移動させ、増し
締めすべき位置にあるセグメントの近傍に作業台を位置
決めする。この時、案内ビームに対する案内台車の位置
にかかわらず、水平保持機構によって作業台は常に水平
状態に保持されている。
【0010】この状態からナットランナ保持アームを作
動してナットランナを増し締めすべきボルト及びナット
の内の何れか一方に係合させ、ナットランナを駆動して
ボルト及びナットの増し締めを行う。この場合、ナット
ランナ保持アームはアームバランサにより如何なる姿勢
であっても、その状態の姿勢がそのまま保持される。
【0011】
【実施例】本発明によるシールドトンネル用セグメント
増し締め装置の一実施例の外観を表す図1及びそのII−
II矢視断面形状を表す図2に示すように、地山11に対
する図示しないシールド掘削機の推進に伴ってボルト1
2及びナット13を介してセグメント14が順次環状に
組み立てられて行き、これによって形成されるシールド
トンネル15内には、所定間隔で枕木16が水平に掛け
渡される。
【0012】この枕木16上にはシールドトンネル15
の掘削方向に沿って二本のレール17が相互に平行に敷
設され、これらレール17上を転動し得る車輪18が回
転自在に装着された走行架台19上には、それぞれ一定
曲率半径の案内面20,21を同軸状をなして内外周に
形成した半円弧状の案内ビーム22が固定されている。
【0013】図1,図2及びその矢視III部の拡大断面構
造を表す図3及びそのIV−IV矢視断面構造を表す図4に
示すように、この案内ビーム22に形成された案内面2
0,21に沿って転動し得る案内車輪23が回転自在に
取り付けられ且つこれら案内車輪23によって案内ビー
ム22を挾み込む案内台車24には、案内ビーム22の
側壁部分に案内面20,21と同軸状をなして突設され
たセクタギヤ25と噛み合うピニオンギヤ26を装着し
た台車駆動モータ27が設置されている。
【0014】又、案内台車24から水平に突出するベー
ス支え軸28の基端部は、軸受メタル29を介して案内
台車24に回転自在に枢着されており、このベース支え
軸29の先端には平板状をなす作業台ベース30が一体
的に固定されている。ベース支え軸29の先端部に嵌着
されたドリブンギヤ31には、案内台車24に設置され
た減速機32を介して前記台車駆動モータ27に接続す
るドライブギヤ33が噛み合っており、本実施例では案
内ビーム22に対する案内台車24の角移動量とベース
支え軸28の旋回角度とが対応するように、減速機32
の減速比が設定されている。
【0015】従って、作業台ベース30の表面が水平と
なるように予めドリブンギヤ31とドライブギヤ33と
の噛み合い状態を設定しておくことにより、案内台車2
4が案内ビーム22の如何なる位置にあっても、作業台
ベース30の表面を常に水平に保持しておくことが可能
となる。
【0016】図1,図2及びその主要部の拡大構造を表
す図5及びその平面形状を表す図6に示すように、作業
台ベース30には、この作業台ベース30上に敷設され
た一対の溝形の案内レール34に係合状態で転動し得る
駆動回転可能な走行車輪35を具えた作業台36が搭載
されており、図示しない作業者が乗り込むこの作業台3
6の周囲には、転落防止用の囲い37が設けられてい
る。
【0017】又、作業台36上にはバランサ本体38の
下端から突設する旋回支柱39が旋回軸受40を介して
垂直状態で回転自在に支えられており、バランサ本体3
8の下端部には一対の前後動アーム41の基端部が取り
付けられ、これら前後動アーム41が相互に平行状態を
保ったまま図5中、左右方向に傾動し得るようになって
いる。又、これら一対の前後動アーム41の先端部に
は、二本のピン42を介して三本一組の上下動アーム4
3の一方の基端部が枢着され、これら一組の上下動アー
ム43の両端部はそれぞれリンクプレート44,45を
介して平行四辺形のリンク装置を構成するように連結さ
れている。
【0018】上下動アーム43の先端側を連結するリン
クプレート44には、このリンクプレート44から突出
するジョイントホルダ45の基端部が一体的に取り付け
られており、このジョイントホルダ45の先端には二つ
の自在継手46,47を介して先端にツールホルダ48
が装着されている。これら二つの自在継手46,47は
それぞれ摩擦力によって二自由度を有するものであり、
ジョイントホルダ45に対するツールホルダ48の姿勢
を任意に設定することができるようになっている。
【0019】このツールホルダ48には、セグメント1
4に装着されるボルト12の頭部及びナット13に対し
て緊密に嵌合し得るソケット49が回転自在に装着さ
れ、更にこのソケット49を駆動し得るエアツール50
が取り付けられている。これらツールホルダ48やソケ
ット49及びエアツール50が本発明のナットランナを
構成している。又、本実施例のエアツール50は、空気
配管51を介して図示しないエアコンプレッサに接続
し、作業者がこのエアツール50を操作することによっ
てソケット49を駆動回転させることができるようにな
っている。
【0020】前記上下動アーム43の基端側を連結する
リンクプレート45には、上下動アーム43の先端側の
重みによって上下動アーム43の先端側が図5中、下側
に垂れ下がってしまうのを防止する図示しないカウンタ
ウェイトが吊り下げ棒52を介して連結され、更に前後
動アーム41の図5中、右側への傾動力を付勢する図示
しないバランスシリンダがバランサ本体38と一方の前
後動アーム41との間に介装されている。これによっ
て、ツールホルダ48は任意に姿勢をそのまま保持する
ことができ、このツールホルダ48に対する操作力や保
持力がほとんど必要なくなり、作業者は極めて容易にツ
ールホルダ48やエアツール50を操作することができ
る。
【0021】なお、アームバランサとして本実施例以外
の周知の構造のものを採用することも当然可能であり、
エアツール50の代わりに電動工具を用いるようにして
も良い。
【0022】
【発明の効果】本発明のシールドトンネル用セグメント
増し締め装置によると、作業台を半円弧状の案内ビーム
に沿って走行させ、この時、水平機構によって作業台を
常に水平に保持する一方、ナットランナをこの作業台に
取り付けられたナットランナ保持アームの先端部に装着
し、ナットランナ保持アームと作業台との間にアームバ
ランサを介装したことにより、重量の嵩むナットランナ
を機械力で増し締めすべきボルト或いはナットに係合さ
せることが可能となり、増し締め作業に要する労力を従
来よりも著しく軽減させることができる上、増し締め作
業自体をより効率良く行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるシールドトンネル用セグメント増
し締め装置の一実施例の外観を表す断面図である。
【図2】そのII−II矢視断面図である。
【図3】その矢視III部の拡大断面図である。
【図4】そのIV−IV矢視断面図である。
【図5】図2における主要部の拡大図である。
【図6】その平面図である。
【図7】従来のシールドトンネルにおけるセグメントの
増し締め作業の際に用いられる足場の構築状態を表す概
念図である。
【図8】そのVIII−VIII矢視断面図である。
【符号の説明】
11は地山、12はボルト、13はナット、14はセグ
メント、15はシールドトンネル、16は枕木、17は
レール、18は車輪、19は走行架台、20,21は案
内面、22は案内ビーム、23は案内車輪、24は案内
台車、25はセクタギヤ、26はピニオンギヤ、27は
台車駆動モータ、28はベース支え軸、29は軸受メタ
ル、30は作業台ベース、31はドリブンギヤ、32は
減速機、33はドライブギヤ、34は案内レール、35
は走行車輪、36は作業台、37は囲い、38はバラン
サ本体、39は旋回支柱、40は旋回軸受、41は前後
動アーム、42はピン、43は上下動アーム、44,4
5はリンクプレート、46,47は自在継手、48はツ
ールホルダ、49はソケット、50はエアツール、51
は空気配管、52は吊り下げ棒である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊田 誠一郎 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 安田 勉 兵庫県神戸市兵庫区和田宮通7丁目1番14 号 西菱エンジニアリング株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シールドトンネルに沿って移動可能な走
    行架台と、この走行架台に固定されて前記シールドトン
    ネルの内周面に沿った半円弧状の案内ビームと、この案
    内ビームに沿って移動可能な案内台車に対して水平なベ
    ース支え軸を介して回動自在に枢支された作業台と、こ
    の作業台と前記案内台車との間に設けられて当該作業台
    を水平状態に保持する水平保持機構と、前記シールドト
    ンネルのセグメントを締結するボルト及びナットの何れ
    かに着脱自在に嵌合し得るナットランナと、前記作業台
    に設置されると共に先端部に前記ナットランナが装着さ
    れ且つこのナットランナの向きを任意に変更可能なナッ
    トランナ保持アームと、このナットランナ保持アームと
    前記作業台との間に介装されて当該ナットランナ保持ア
    ームを任意の姿勢にバランスさせるアームバランサとを
    具えたシールドトンネル用セグメント増し締め装置。
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