JPH0613916Y2 - 組立式セグメント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はセグメントの内面に自動組立装置の置決め用の
溝を形成し、自動組立装置による正確なセグメントの把
持を可能にした組立式セグメントに関する。

［従来の技術］ 近来、セグメントを自動的に組立るための組立ロボット
を備えたシールド掘進機（特開昭６０−２６１８９７号
等）及びその組立ロボット専用のセグメントが開発され
ている。

この種のセグメントには、大別して第８図に示すような
形状に形成されて直線掘孔に用いられる標準型セグメン
ト１、第９図に示す形状に形成されて曲線掘孔に用いら
れるテーパ型セグメント２の２種がある。

これらセグメント１，２には、第８図および第９図に示
すように、曲率半径の小さい側の面Ａ（上記掘削面に、
取付後において実質的にトンネル内面を形成する面）の
ほぼ中央部に、厚さ方向に突出させたガイド部３がそれ
ぞれ形成される。

各ガイド部３は、対向する１組の辺が上記標準セグメン
ト１の一側に並行で、その１組の辺に対して他組の辺が
直交するような矩形体状に形成されている。

一方、第８図乃至第１０図に示すように、上記ガイド部
３の中心部には、筒状の挿入穴４が形成され、その挿入
穴４の軸心上に、セグメント把持金具５が立設されてい
る。このセグメント把持金具５は、第１０図に示すよう
に、上記挿入穴４の軸心上に立設された軸部材７と、こ
の軸部材７の先端に形成されて半径方向両方向に延びた
鍵部８とから構成される。これに対して、ロボット（図
示せず）は、１対の伸縮ジャッキ（図示せず）の先端に
吊りビーム（図示せず）を掛渡し、それら伸縮ジャッキ
によってその吊りビームをトンネルの半径方向に移動自
在とすると共に、各伸縮ジャッキの取付け基部を、トン
ネルの周方向に沿って回転自在なエレクタ（図示せず）
に一体的に取付けることで各伸縮ジャッキごとその吊り
ビームをトンネルの円周方向に回転自在としている。そ
して上記吊りビームには、そのセグメント側の位置に、
上記各ガイド部３の円周方向（Ｘ方向）の前後端を挟み
込むように係合する２本のガイド９が一体に取付けられ
ると共に、そのガイド９，９間の中央位置で、かつ、ガ
イド部３の幅方向の中央となる位置には、上記セグメン
ト把持金具５と係脱自在に係合する把持部が取付けられ
る。

具体的に把持部は、上記吊りビームの取付基部１１に対
して回転自在に、かつ、上記エレクタに対して伸長自在
に取付けられた昇降シリンダ１０からなる。昇降シリン
ダ１０は、そのシリンダ本体内１０ａに収容したシリン
ダロッド１０ｂに対して円筒体状のシリンダ本体１０ａ
が相対的に移動するように使用され、シリンダ本体１０
ａのセグメント側を閉じる閉塞板１４の軸心に上記軸部
材７を係合させる小径の穴１２を開口し、その穴１２に
連続させて上記鍵部８を係合させる半径方向のスリット
１３を形成して構成される。

従って昇降シリンダ１０は、上記セグメント把持金具５
に係合自在で且つその係合位置から９０°回転させるこ
とによって、昇降シリンダ１０にセグメント把持金具５
をロックさせることができる。

また、第１１図に示すように、上記吊りビームには、ト
ンネルの掘削方向前方の位置で且つ上記セグメント１，
２の円周方向に間隔を有する２位置に、搬送途上のセグ
メント先端面Ｂと当接してセグメント１，２の搬送位置
を決定する位置決め用昇降シリンダ１５が取付けられて
いる。各昇降シリンダ１５は、その先端にセグメント
１，２の搬送方向の先端を挟むコ字型金具１６が取付ら
れる。各位置決め用昇降シリンダ１５は、上記吊りビー
ムに対して上記セグメント１の送り方向と接線方向に回
動自在に取付けられる。尚、テーパ型セグメント２にあ
っては、上記ガイド部３の前後で、かつセグメントの搬
送先端側の位置に、上記ガイド部３と同様に矩形体状に
突出された位置決め用のサブガイド６が設けられ、吊り
ビームには、そのサブガイド６の搬送方向の先端を突き
当てるガイド１９が取付けられる。

したがって、上記セグメント１，２の円周方向（Ｘ方
向）の位置及び幅方向（Ｙ方向）の位置を適正にしてセ
グメント把持金具５に把持部を係合した状態の吊りビー
ムを、シールドフレーム（図示せず）周りに回転させる
と、シールドフレームに対してセグメント１，２の回転
位置を適正に決定できるようになる。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、上述のセグメントの内面を、コンクリート等で
被覆せずに、上記ガイド部をそのまま露出させた状態で
下水道等のトンネル等を構築すると、トンネルを流れる
流体が、上記ガイド部及びセグメント把持金具によって
流れを妨げられるという問題があった。

この考案の目的は、セグメントの内面に、流体の流れを
妨げることなく、吊りビーム等の自動組立装置をセグメ
ントの把持位置に正確に案内し、もって迅速なセグメン
トの自動組立を可能な組立式セグメントを提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記目的を達成するために、下水道等のトン
ネルを構築するセグメントにおいて、上記セグメントの
内面にその幅方向に沿って自動組立装置のガイドの側面
と係合する断面矩形の溝を形成し、該溝の端部側に、上
記ガイドに形成した直立面と係合する段部を形成し、上
記直立面と係合する段部から所定距離を隔てた位置の上
記溝に、上記装置の把持部と係合するセグメント把持金
具を設けたものである。

［作用］ 自動組立装置のガイド側面を上記溝に係合すると、セグ
メントの円周方向に対して自動組立装置の位置が決定す
る。このとき上記ガイドの直立面が上記段部に係合する
から、セグメントの幅方向に対するガイドの位置が決定
する。つまり、各種用途（曲線屈曲部用，直線用）のセ
グメントに上記矩形溝と段部を形成しておけば、セグメ
ントの形状とは無関係に自動組立装置のガイドの係合位
置が正確に決定されることになる。そして、上記セグメ
ント把持金具は、上記直立面と上記段部との係合位置を
基準として一定距離をおいた位置に設けてあるから、セ
グメントに対してガイドが正確に係合されると、セグメ
ント把持金具の位置が自動的に決定されるようになる。
位置決定め終了後は、自動組立装置の把持部を上記セグ
メント把持金具に係合してセグメントを把持させる。

したがって構築されたセグメントの内面に流体の通過を
阻害する突起物を形成せずにセグメントの自動組立性を
大巾に向上させることが可能になる。

［実施例］ 以下、本考案の好適一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。

まず、上記ロボットのガイドについて説明する。なおロ
ボットの各部およびセグメント把持金具については第１
０図乃及び第１１図で説明したものと同一であるためこ
の実施例では詳細な説明を省略する。

上記ロボットの吊りビームには、第６図及び第７図に示
すように、上記取付基部１１を嵌合する矩形状の開口１
７を有して形成されたガイド本体１８が一体的に取付け
られる。実施例にあってこのガイド本体１８は、セグメ
ント（後述する）の幅（トンネル方向の幅を指す）を越
えることのない長さと、所定の厚さと、セグメントの円
周方向に対して所定の幅とを有した矩形体として形成さ
れる。ガイド本体１８は、ガイド本体１８の長手方向
を、上記セグメントの幅方向と一致させて上記吊りビー
ムに取付けられる。そして、セグメントに対して対向す
るガイド本体１８の対向面１９には、その長手方向の前
端位置に、対向面１９に対して直立し、かつ、ガイド本
体１８の長手方向に対して直交した直立面２０を形成す
るサブガイド部２１が一体的に設けられる。ここに、上
記ガイド本体１８の幅方向の端面２２，２３が、セグメ
ントの溝（後述する）と係脱自在に係合する基準面とな
り、上記直立面２０が段部（後述する）と係合してガイ
ド本体１８の幅方向の位置を決定する基準面となる。

次にセグメントについて説明する。

第１図及び第３図に直線掘孔用標準型セグメント１を、
第２図及び第４図に曲線掘孔用テーパ型セグメント２を
示す。

第１図，第２図及び第５図に示されるように、これらセ
グメント１，２には、実質的にトンネルを形成する内面
Ａの円周方向（図中、Ｘ方向）の中央位置に、各セグメ
ント１，２の幅方向（図中、Ｙ方向）に沿ってセグメン
ト１，２の内面Ａを基準として一定深さで断面が矩形の
溝２４が形成される。実施例にあって溝２４は、その深
さが比較的浅く形成される。溝２４の溝幅は、上記ガイ
ド本体１８の側面２２，２３を係脱自在とする幅寸法で
形成されている。溝２４の長手方向のほぼ中央位置に
は、上記セグメント把持金具５が設けられる。セグメン
ト把持金具５は、上記内面Ａより溝２４の内方に軸部材
７の先端が位置するように設けられる。一方、溝２４の
両端側には、上記サブガイド部２１を係脱自在に係合さ
せる段部２６がそれぞれ形成される。即ち、この段部２
６は、上記溝２４の底面２５に対してさらに深く、かつ
上記サブガイド部２１を収容する深さで底面２７を形成
しつつ上記サブガイド部２１の直立面２０を突当てるた
めの直立面２８を形成する。そしてセグメントの種別を
問わずにセグメント把持金具５の軸心から直立面２０ま
で距離を一定にすると共に、上記溝２４の溝幅、溝２４
の溝深さ、段部２６の深さもセグメント１，２の種別を
問わず一定にする。尚、２９は、セグメント１，２に一
体化されてセグメント相互を連結するための取付金具で
あり、３０はその取付金具２９のボルト穴３１に挿入さ
れたボルト（図示せず）にナット（図示せず）を螺合さ
せるためのボルト締結機（図示せず）を、係脱自在に収
容するボルト箱穴である。

次に実施例の作用について説明する。

セグメント１，２の段部２６および直立面２８の位置
は、セグメント把持金具５の軸心に対して左右に振分け
た位置に形成されているから、セグメント１，２の配置
における方向性がない。つまり、セグメント１，２を勝
手違いに配設するような場合にあっても、ガイド本体１
８を上記溝２４に係合し、サブガイド部２１を上記段部
２６を正確に係合できる。

セグメント把持金具５に対して、上記ガイド本体１８を
その係合位置に位置させようとする場合は、まず上述の
エレクタを作動してセグメント１，２の円周方向（長手
方向）に吊りビームを回転させてセグメント１，２の溝
２４および段部２６の対応する位置に、上記ガイド本体
１８及びサブガイド２１の位置を調整する（第６図，第
７図）。つぎに上記ガイド本体１８を上記溝２４に、上
記サブガイド部２１を上記段部２４に係合させる。この
後、必要に応じて上記セグメント１，２を上記ガイド本
体１８及び上記サブガイド部２１に対して微調整を行
う。例えば、段部２４の直立面２８に上記サブガイド部
２１の直立面２０を当接させる位置調整を行い、段部２
６の一方の端面に対してガイド本体１８の一方の端面を
当接させる位置調整を行ってガイド本体１８のＸ方向及
びＹ方向の位置を微調整する。この結果、セグメント把
持金具５に対して昇降シリンダ１０が同軸上に位置され
るようになる。この位置で上記吊りビームを動作して、
上記セグメント把持金具５に上記昇降シリンダ１０を係
合させる。そして昇降シリンダ１０を９０°回転させた
ロック位置に回転し、ロック位置のまま吊りビームをト
ンネルの周方向に回転させ、適正な位置で停止させてセ
グメント１，２の位置決めを終了させる。

したがってセグメント１，２を用いて順次直線トンネ
ル、曲線トンネルを構築すると、上記溝２４，上記段部
２６及び上記セグメント把持金具５は、セグメント１，
２の内面Ａより突出されることがないから、下水等の通
過流体の流れを妨げることがない。また、トンネル構築
後、セグメント１，２の内面Ａを、防水シート（図示せ
ず）で被覆することも容易に行うことができる。

ところで、第３図及び第４図に示すように、上記セグメ
ント１，２の円周方向（Ｘ方向）に、上記ボルト箱穴３
０が間隔をおいて奇数個形成されるような場合、あるい
は、そのボルト箱穴３０が上記セグメント１，２の円周
方向（Ｘ方向）の中央位置に形成されるような場合は、
セグメント１，２の円周方向の中央を基準として左右に
振分けた位置に、上記溝２４及び段部２６をそれぞれ形
成し、これら溝２４に上記セグメント把持金具５を設け
る。

尚、上記実施例において、上記ガイド本体１８を吊りビ
ームの取付け基部１１に固定的に設ける説明をしたが、
取付け基部１１を上記吊りビームにＸ，Ｙ方向に移動自
在に設け、その取付け基部１１をシリンダ、ねじ機構で
Ｘ，Ｙ方向の微調整自在として、上記ガイド本体１８の
係合位置を微調整できるようにすることも当然可能であ
る。

［考案の効果］ 以上説明したことから明らかなように本考案によれば次
の如き優れた効果を発揮する。

(1)下水道等のトンネルを構築するセグメントにおい
て、上記セグメントの内面にその幅方向に沿って自動組
立装置のガイドの側面と係合する断面矩形の溝を形成
し、その溝の端部側に、上記ガイドに形成した直立面と
係合する段部を形成し、上記直立面と係合する段部から
所定距離を隔てた位置の上記溝に、上記組立装置の把持
部と係合するセグメント把持金具を設けたから、各種形
状のセグメント（直線型セグメント，テーパー型セグメ
ント等）に対する、自動組立装置の位置合わせを正確に
決定できる。

(2)セグメントの内面に突起物がないので、流水を良好
に通過させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の好適一実施例を示し、
第１図は標準型セグメントを示す斜視図、第２図はテー
パ型セグメントを示す斜視図、第３図は標準型セグメン
トの他の実施例を示す斜視図、第４図はテーパ型セグメ
ントの他の実施例を示す斜視図、第５図は第１図乃至第
４図のＣ−Ｃ線断面図、第６図はガイド本体およびサブ
ガイドと、溝および段部との係合状態を示す斜視図、第
７図は第６図のVII-VII線断面図、第８図および第９図
は従来のセグメントを示す斜視図、第１０図はセグメン
ト把持金具と把持部との係合関係を示す部分詳細斜視
図、第１１図はセグメントの幅方向の位置を決定する昇
降シリンダとの係合関係を示す斜視図である。 図中、１は標準型セグメント、２はテーパ型セグメン
ト、５はセグメント把持金具、１８はガイド本体、２０
は直立面、２１はサブガイド部、２４は溝、２６は段
部、２８は段部の直立面である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下水道等のトンネルを構築するセグメント
   において、上記セグメントの内面にその幅方向に沿って
   自動組立装置のガイドの側面と係合する断面矩形の溝を
   形成し、該溝の端部側に、上記ガイドに形成した直立面
   と係合する段部を形成し、上記直立面と係合する段部か
   ら所定距離を隔てた位置の上記溝に、上記組立装置の把
   持部と係合するセグメント把持金具を設けたことを特徴
   とする組立式セグメント。