JPH061678Y2 - セグメントチャッキング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、シールド掘進機により、トンネルを掘削し
ながらその内周面に止水及び補強用のセグメントをエレ
クタによって組立てて覆工を行う際に、そのセグメント
を機械的に把持するためのチャッキング装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、トンネルの大深度、大口径化によりシールド工法
の自動化が進展しつつある。その中でセグメント組立に
ついても工期短縮の観点から、自動エレクタによる自動
化が進められている。

この種の従来のセグメントのチャッキング装置として
は、例えば、実公昭61-11356号公報や実開昭60-58698号
公報に記載のようなセグメント把持（吊り下げ）用のア
イボルトを手作業によりセグメントに螺着して把持する
ものがある。

しかし、この方法では狭トンネル内における手作業とな
るから、作業に時間がかかり迅速なセグメント組立に支
障を来していた。そこで、これを改善すべく実開昭60-1
95400号公報ないし実開昭62-50300号公報に記載されて
いるようなセグメントチャッキング装置が提案されてい
る。これによれば第６図に示すように、シールドフレー
ム30内周壁に沿って回転自在な旋回輪31に吊りビーム32
が設けられており、その中央部に枢着されたバランサ3
3，34にセグメントＳを把持するためのチャッキング装
置35が設けられている。

このチャッキング装置35はバランサ34から径方向に外方
に突出していて、把持軸36の先端部にＴ字状のフック部
を形成した係合フック37からなっている。この構成にお
いて、シールド掘進機により掘削されたトンネル空間に
セグメントリングを構築する際、この係合フック37を、
セグメントＳの内面中央部に形成された係合孔38に嵌入
して、図示しない駆動モータにより把持軸36を９０°回
転して係合し、セグメントＳを把持してまま所定の位置
に搬送し、既設のセグメントに組み付けする。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記係合フック37は把持軸36の端部に取
着され、バランサ34より突出して形成されているから、
その突出分だけ有効中空径が減少するという欠点があっ
た。また、セグメントＳを把持する際、チャッキング装
置35及びバランサ33，34を含む吊りビーム32全体を径方
向に伸縮させて係合フック37をセグメントＳの係合孔38
に嵌入する必要があり、そのため、係合に時間がかか
り、セグメントの迅速な組立及びその自動化に支障を来
していた。

また、セグメント側には係合フック37と係合すべく係合
孔38を形成するために特殊な係合金物を取着して細工す
る必要があった。

そこで、本考案は、かかる従来の課題に鑑みセグメント
の把持をチャッキング装置のみを作動させることで可能
として、装置の自動化を容易にすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的達成のため、本考案に係るチャッキング装置
は、セグメント載置台に埋設され、セグメントに設けた
グラウト孔ネジにチャッキングネジを螺合させることに
より該セグメントを把持するチャッキング装置におい
て、駆動手段によって駆動される回転軸を設け、この回
転軸の軸方向にスプラインを形設し、このスプラインに
沿って滑動自在に前記チャッキングネジを該回転軸に装
着し、該チャッキングネジに螺合する支持ナットを設け
ると共に、この支持ナットに回り止め手段を付設したこ
とを特徴とする。

〔作用〕

上記構成において、駆動モータにより回転軸を回転させ
ると、チャッキングネジは回転する。この時、チャッキ
ングネジに螺合する支持ナットが回転しなければチャッ
キングネジは回転軸のスプラインに沿って軸方向へ突出
していく。そして、セグメントのグラウト孔ネジのネジ
ピッチに合致すると、これに螺合してチャッキングが行
われる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

まず、第５図において、本考案のチャッキング装置１が
装着されているエレクタ19について概説すると、シール
ドフレーム22の内周壁に沿って円環状の旋回輪23が回転
自在に設けられており、旋回輪23の後端部に、シールド
フレーム22の周方向に沿ってアーチ状の吊りビーム24が
一対の伸縮ロッド25及び支持アーム26を介して伸縮シリ
ンダ27によって径方向へ移動自在に設けられている。そ
して、吊りビーム24の中央部に摺動ロード28にガイドさ
れて摺動ジャッキ29により軸方向に移動可能に構成され
た支持部材28Aが設けられている。この支持部材28Aの中
央部に枢支されたセグメント載置台21が設けられてい
る。そして、このセグメント載置台20に形成された凹部
21にチャッキング装置１が埋設されている。なお、18は
セグメント締結装置を示す。

第１図は、本考案に係るチャッキング装置１の要部断面
図である。

セグメント載置台20の凹部21には、駆動手段を構成する
駆動モータ２によって回転するピニオン３と、このピニ
オン３に噛み合って回転する歯車４が設けられている。
この歯車４の中心部に突設された回転軸５には、その軸
方向にスプライン5aが形設されている。そして、このス
プライン5aに係合するチャッキングネジ６が回転軸５に
嵌合装着されており、回転軸５の回転によりチャッキン
グネジ６も回転しつつスプライン5aに沿って軸方向に滑
動自在になっている。このチャッキングネジ６には、こ
れに螺合する支持ナット７が設けられている。

一方、固定壁である外壁８が前記凹部21を蓋する如く設
けられている。この外壁８にはセグメントＳの中央部に
設けられたグラウト孔外周インロー部16に嵌合するため
の突出部8Aを有する。これは、セグメントとの位置合わ
せをするためのものである。この突出部8Aの側面はテー
パ状に形成されており、他方セグメントのグラウド孔外
周インロー部16もこれに対応して側面がテーパ状をなし
ている。これによって、チャッキングネジ６とセグメン
トＳの外周インロー部16につづいて設けられているグラ
ウト孔15の雌ネジ（グラウト孔ネジ）15aが螺合し易く
してある。

上記外壁８の中央部にはチャッキングネジ６が出没する
突出口９が設けられている。そして、この突出口９は外
端部から少し入ったところが拡径されていて、この拡径
部10に上記支持ナット7が保持されている。この支持ナ
ット７と外壁８に固着された押さえ部材12との間にはス
プリング等の弾性体13が設けられ、該支持ナット７の回
り止め手段を構成する。すなわち、この弾性体13の弾発
力により支持ナット７が上記拡径部10の底壁11の押しつ
けられ、回り止め抵抗力が付与される。更に、好ましく
は、この底壁11には、第３図に示すように、断面が弧状
の回り止め溝11aが形成されており、この回り止め溝11a
に支持ナット７の端面に形成した弧状の突起部7aが係合
するようになっている。

なお、上記外壁８はセグメント載置台20に固着されてお
り、可動部分と固定部分との間に軸受14が設けてある。

他方、セグメントＳのグラウト孔15には、上記チャッキ
ングネジ６と螺合するためのグラウト孔ネジ（雌ネジ）
15aが切ってある。

次に、上記チャッキング装置１の作動を第２図(a)〜(c)
の要部断面図に基づき説明する。

まず、第２図(a)に示すように、エレクタ19の操作によ
りチャッキング装置１の外壁突出部8AをセグメントＳの
グラウト孔外周インロー部16に挿入する。この挿入に際
しては、旋回輪23、伸縮シリンダ27、摺動ジャッキ29等
を作動させてセグメントＳとチャッキング装置１の位置
合わせをする。

この場合、突出部8Aとセグメント側のインロー部16はテ
ーパ状に形成されているから両者の嵌合は容易である。

なお、チャッキング開始前においては、チャッキングネ
ジ６は外壁８から突出しておらず、凹部21内に格納され
ている。

次に、第２図(b)において、外壁８の突出部8Aが嵌合さ
れた後、駆動モータ２を作動させて歯車４を回転させ、
チャッキングネジ６を回転させることにより、セグメン
トＳとのチャッキングを開始する。このチャッキングネ
ジ６は、回り止め機能を有する支持ナット７に螺合して
回転するからチャッキングネジ６は回転しながら外壁８
の突出口９から突出していく。そして、第２図(c)に示
すように、グラウト孔ネジ15a穴にチャッキングネジ６
が挿入していき、両者のネジピッチが合うと、チャッキ
ングネジ６はグラウト孔ネジ15aに螺合しつつ、更に挿
入されていく、そして、ついには、第４図に示すよう
に、チャッキングネジ６の内端に設けた鍔状係止部6aが
支持するナット７の端部面に当接して挿入が停止する。
この時、駆動モータ２の回転も停止するようになってい
る。かくして、チャッキングネジ６とグラウト孔ネジ15
aは完全に螺着し、チャッキングは完了する。この後、
振れ止めジャッキ17（第５図）を伸長させてセグメント
Ｓ内面に押し当ててセグメントＳを固定状態にする。こ
の状態で旋回輪23を回転させてセグメントＳを所定の位
置に搬送する。

ところで、チャッキングネジ６がグラウト孔ネジ15aに
挿入開始時点で両者のネジピッチが合わない時は、チャ
ッキングネジ６はＡ面でスリップする（第２図(b)参
照）。スリップすると支持ナット７が浮き上がろうとす
る。支持ナット７が浮き上がって底壁11に設けた回り止
め溝12の深さ以上に浮き上がり、かつ、スプリング等の
弾性体13の弾発（押さえ）力による回り止め抵抗力が、
ネジ回転力に負けると支持ナット７は回転する（第３図
参照）。この場合、支持ナット７が回転しなければ弾性
体13を圧縮させながら浮き上がっていき、弾性体13圧縮
限界点で駆動モータ２は回転停止するようになってい
る。支持ナット７が回転すると、相対位置関係に変化が
ないので、チャッキングネジ６がグラウト孔ネジ15aに
螺合するまで駆動モータ３は回り続ける。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、次のような効果
を奏する。すなわち、 チャッキングネジは、チャッキング開始前はセグメント
載置台内に格納されており、チャッキング時に突出して
くるので、チャッキング装置自体の径方向の伸縮動作が
不要となり、有効中空径を大きくとることができる。

チャッキングの位置を決めると、チャッキング装置が自
ら作動することで、エレクタ、セグメントの補助操作が
不要なため、セグメントの組立先般にわたって自動化す
ることが容易となる。

また、最もありふれたねじ部を把持する構成としたの
で、セグメント側に特別な細工が不要となる。

【図面の簡単な説明】

図のうち、第１図〜第５図は本考案の実施例を説明する
ための図面であって、第１図はチャッキング装置の要部
断面図、第２図(a)〜(c)はチャッキングの状況を経時的
に示す要部断面図である。第３図(a)(b)は支持ナットの
回り止め部の部分断面図、第４図はチャッキングの端部
の部分断面図、第５図は上記チャッキング装置を具備し
たエレクタ全体を示す図面である。 １…チャッキング装置、２…駆動モータ、 ４…歯車、５…回転軸、 ６…チャッキングネジ、７…支持ナット、 ８…外壁、13…弾性体、 15…グラウト孔、15a…グラウト孔ネジ、 19…エレクタ、20セグメント載置台、 21…凹部、Ｓ…セグメント。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 久保田 五十一 東京都千代田区富士見２丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内 (72)考案者 吉野 修 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者 折出 健一 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者 池田 毅 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セグメント載置台に埋設され、セグメント
   に設けたグラウト孔ネジにチャッキングネジを螺合させ
   ることにより該セグメントを把持するチャッキング装置
   において、駆動手段によって駆動される回転軸を設け、
   この回転軸の軸方向にスプラインを形設し、このスプラ
   インに沿って滑動自在に前記チャッキングネジを該回転
   軸に装着し、該チャッキングネジに螺合する支持ナット
   を設けると共に、この支持ナットに回り止め手段を付設
   したことを特徴とするセグメントチャッキング装置。