JPH06193399A - セグメント把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トンネル覆工用の中子形セグメントを位置検
出、位置決め制御などをしないで自動的に、かつ短時間
に把持し、吊り上げ可能とする。 【構成】 進退自在な把持ピン１３を備えたガイドフレ
ーム１２上に横向きに突き出た第１の倣い接触子１４と
下向きに突き出た第２の倣い接触子１５を設け、押付用
ばね１６、昇降ジャッキ１７、トラニオンピン２６など
からなる押付機構により第１の倣い接触子１４をセグメ
ント中子溝１ａの片側壁面１ｃに接触させる横向きの力
と第２の倣い接触子１５を溝底面１ｄに接触させる下向
きの力をガイドフレーム１２に作用させ、溝壁面１ｃと
溝底面１ｄを倣い面として、把持ピン１３の中心とセグ
メントボルト穴１ｂの中心を自動的に一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル工事におい
て、中子形セグメントを吊り上げる装置に設けられるセ
グメント把持装置に関する。ここで、中子形セグメント
を吊り上げる装置としては、シールド掘進機のセグメン
ト組立用エレクタおよびこのエレクタにセグメントを供
給するためのセグメント吊上げ搬送装置などが挙げられ
る。

【０００２】

【従来の技術】中子形セグメントはトンネル覆工材とし
て使われる鉄筋コンクリート製セグメントの一種で、図
２１に示すように内周面に複数個の中子溝とよばれる凹
部１ａが設けられ、この中子溝壁面にセグメント組立用
のボルト穴１ｂが開口している。シールド径が大きくな
ると、セグメント重量を軽減するため、このような中子
形セグメントが多く使われる。

【０００３】中子形セグメントを対象とするセグメント
把持装置の従来例としては、実開平２−１０１９００に
記載されたものがある（従来例１とする）。これは、タ
ーンバックル、油圧ジャッキなどにより開閉操作される
１対のハンガの拡開時に、各ハンガに設けられた吊上げ
ピンをセグメント中子溝のセグメント幅方向における両
側壁面に開口したボルト穴に挿入してセグメントを把持
するようにしたハンガ式のセグメント把持装置で、ボル
ト穴に対する吊上げピンの位置合わせは作業者の手作業
によって行われる。

【０００４】また、セグメント把持装置の他の従来例と
して実開昭６４−１９６９９に記載されたものがある
（従来例２とする）。これは、アームピンを備えたアー
ムとその回転機構をケーシングに収納したハンガ式のセ
グメント把持装置であって、そのケーシングをセグメン
トの開口部（中子溝に相当する）にびったり嵌め込み、
セグメントの開口部壁面に設けられた穴（ボルト穴に相
当する）に対してアームピンの位置が一致するようにケ
ーシングを位置決めした後、アームピンを開口部壁面の
穴に挿入してセグメントを把持するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来例１では、セグメ
ントを把持する際、作業者の手作業で吊上げピンをセグ
メントのボルト穴中心線上に位置合わせする必要があ
る。吊上げピンとボルト穴の直径寸法の差はそれほど大
きくできず、せいぜい３〜４ｍｍ程度である。そのた
め、ボルト穴に対する吊上げピンの位置合わせは作業者
にとって非常に面倒で、時間のかかる作業となってい
る。

【０００６】従来例２はこのようなセグメント把持作業
の省力化を図ったものであるが、この従来例２では、セ
グメントを把持する際に把持装置のケーシングとセグメ
ント開口部の位置合わせを正確に行う必要があり、セグ
メントの位置検出、把持のための位置決め制御などが必
要となる。一般的に、位置検出、位置決め制御には検出
器、制御装置などの高価な機器を要するとともに、その
制御は難しく、機器の設計、製作に手間がかかり、その
上、把持するまでに多くの時間がかかってしまう。

【０００７】以上のことから、中子形セグメントの把持
に際して人手を要せず、かつセグメントの位置検出、把
持のための位置決め制御などをせずに、簡単に、しかも
早く把持できる把持装置が強く望まれている。

【０００８】本発明は、この要望に応え、中子形セグメ
ントを位置検出、位置決め制御などをせずに自動的に、
かつ短時間に把持できるセグメント把持装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、中子形セグメントを吊り上げる装置に設け
られるセグメント把持装置において、セグメント中子溝
のセグメント幅方向における両側壁面に開口するボルト
穴にそれぞれ嵌まり合う少なくとも１対の把持ピンを進
退自在に備えたガイドフレーム上に、セグメント中子溝
のセグメント長さ方向における片側壁面に接触し得るよ
うに横向きに突き出た第１の倣い接触子と溝底面に接触
し得るように下向きに突き出た第２の倣い接触子とを設
け、前記ガイドフレームに対して前記第１の倣い接触子
をセグメント中子溝の前記片側壁面に押し付ける方向の
力と前記第２の倣い接触子を前記溝底面に押し付ける方
向の力とを作用させるための押付機構を介して前記ガイ
ドフレームを支持台に取り付け、セグメントを把持する
際に、セグメント中子溝の前記片側壁面と前記溝底面と
を倣い面として前記少なくとも１対の把持ピンを前記各
ボルト穴の中心線上に位置合わせできるようにしたもの
である。

【００１０】前記少なくとも１対の把持ピンの各ボルト
穴に嵌まり合う端部に円錐状のテーパ部を形成し、セグ
メントを把持する際に、前記少なくとも１対の把持ピン
を各ボルト穴の中心線上に代えて、前記テーパ部が各ボ
ルト穴に挿入可能な範囲内で各ボルト穴の中心よりずれ
た位置に位置決めするようにしてもよい。

【００１１】セグメントの把持を自動的に行うための補
助手段として、前記ガイドフレームがセグメント中子溝
内の最下降位置に到達したことを検知する手段を設けた
り、前記ガイドフレーム上に前記少なくとも１対の把持
ピンのそれぞれの進退状況を検知する手段を設けること
ができる。

【００１２】また、セグメント把持後、セグメントの幅
方向および長さ方向へのずれを防止したい場合には、前
記押付機構に前記ガイドフレームを支持台に対して昇降
させる昇降ジャッキを設けるとともに、前記支持台にセ
グメント中子溝の周辺部に向かって延び、先端部に断面
Ｌ字形状の押圧部材が取り付けられた固定アームをセグ
メント幅方向およびセグメント長さ方向にそれぞれ対を
なして配設し、前記少なくとも１対の把持ピンをセグメ
ントの各ボルト穴に挿入した後、前記昇降ジャッキの縮
長動作により前記各固定アームに取り付けられた押圧部
材の内側角部がセグメント中子溝のセグメント幅方向お
よびセグメント長さ方向に沿った開口縁部の少なくとも
２個所に当接するまでセグメントを引き上げ、セグメン
トを支持台に対してどの方向にもずれることなく固定で
きるようにするとよい。

【００１３】前記ガイドフレームを昇降させる昇降ジャ
ッキは縮み方向にのみセグメントを支持台に向けて引き
上げ固定するのに十分な大きな推力を発生し、伸び方向
には前記第２の倣い接触子をセグメントの中子溝底面に
接触させるのに必要な程度の小さな推力しか発生しない
ように、前記昇降ジャッキの伸び側と縮み側の各油圧配
管中に設定圧力の相異なるリリーフ弁を設置することが
望ましい。

【００１４】セグメントを支持台に向けて引き上げ固定
した状態に保持するために、前記昇降ジャッキの縮み側
油圧配管中に蓄圧器を設置し、さらに前記昇降ジャッキ
の縮み側油圧配管と油戻し配管との間には、セグメント
の把持を解放する際に保持油圧を排除するための切換弁
を設置することが望ましい。

【００１５】また、シールド本体のローリングや供給装
置上のセグメントの載架状態などにかかわらずセグメン
トを支持台に対してずれなく固定するために、支持台の
固定アームに取り付けたＬ字形状の押圧部材の縦部材の
長さをセグメントの引き上げ距離より長くしておくとよ
い。

【００１６】セグメントをずれなく固定するためには、
セグメントの縦リブの凸状頂部に嵌まり合う凹状形状の
押圧部を有し、支持台に対して上下方向に摺動自在に支
持されたセグメント固定部材を付設し、セグメントを把
持する際に、前記セグメント固定部材と支持台との間に
取り付けた固定部材昇降ジャッキにより前記押圧部をセ
グメント縦リブの凸状頂部に押し付けるようにしてもよ
い。

【００１７】

【作用】セグメントを把持する際には、ガイドフレーム
から横向きに突き出た第１の倣い接触子がセグメント中
子溝の開口縁部を乗り越えないようにガイドフレームを
セグメント中子溝に対し概略位置合わせした状態で溝底
に向って下降させる。そうすると、まず押付機構による
横向きの力で第１の倣い接触子がセグメント中子溝のセ
グメント長さ方向における片側壁面に接触させられるの
で、ガイドフレームは前記片側壁面に倣って溝底の方に
移動する。やがて、ガイドフレームから下向きに突き出
た第２の倣い接触子が溝底面に接触し、ガイドフレーム
の下降は停止させられる。この状態では、第１の倣い接
触子がセグメント中子溝の片側壁面に、第２の倣い接触
子が溝底面に共に接触しているので、把持ピンの中心か
ら第１の倣い接触子の先端までの距離をセグメントのボ
ルト穴中心から中子溝片側壁面までの距離（図２２のＬ
１）に等しくとり、把持ピンの中心から第２の倣い接触
子の先端までの距離をセグメントのボルト穴中心から溝
底面までの距離（図２２のＬ２）に等しくとれば、セグ
メントの位置検出、把持のための位置決め制御などをせ
ずに、把持ピンの中心とセグメントのボルト穴中心を自
動的に一致させることができる。このようにして把持ピ
ンの中心とボルト穴の中心が一致したら、把持ピンをガ
イドフレームから突き出し、その先端部をボルト穴に挿
入することによって、セグメントは吊り上げ可能な状態
に把持される。

【００１８】また、端部に円錐状のテーパ部を形成した
把持ピンを、そのテーパ部がボルト穴に挿入可能な範囲
内でボルト穴の中心より意識的にずらして位置決めした
場合には、位置決め後に把持ピンをガイドフレームから
突き出すことによって、把持ピンがそのテーパ部でボル
ト穴に倣い、把持ピン中心とボルト穴中心とのずれ量が
小さくなる方向にガイドフレームとともにずれ動いてボ
ルト穴に嵌まり込み、セグメントの把持が可能となる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００２０】実施例の説明の前に、把持の対象となる中
子形セグメントについて、図２１，図２２により説明す
る。このセグメントは鉄筋コンクリート製で、セグメン
ト１内周面に中子溝１ａが設けられ、この中子溝１ａが
セグメント同士をボルト締結する際の作業空間となる。
ボルト穴１ｂはセグメント１の幅方向と長さ方向の各側
壁に複数個設けられており、そのうちセグメント１の把
持に利用されるのは中子溝１ａのセグメント幅方向にお
ける両側壁面に開口しているボルト穴である。このセグ
メントは金型を用いて製作されるため、ボルト穴１ｂの
中心から中子溝１ａのセグメント長さ方向における片側
壁面（以下、実施例の説明では溝壁面とよぶ）１ｃまで
の距離Ｌ１，ボルト穴１ｂの中心から溝底面１ｄまでの
距離Ｌ２などは±１ｍｍ程度の寸法精度となっている。
また、ボルト穴１ｂはボルト径より２〜３ｍｍ位大きく
作られる。なお、セグメントを把持する際、セグメント
１は図２３，図２４に示すように、把持装置に対してＤ
方向，Ｅ方向に幾分傾いた状態で置かれる場合があり、
このような場合でも把持装置はセグメントを確実に把持
できなければならない。

【００２１】以下説明する実施例１から実施例３までは
本発明のセグメント把持装置をシールド堀進機のエレク
タに適用した例であり、まず図１〜図７に示す実施例１
について説明する。

【００２２】本実施例１は大重量セグメントを安全に吊
り上げるために左右２基の把持部を用いてセグメント１
を２個所で把持するようにした例で、図１に示すよう
に、把持部１１はエレクタ２（図８、図９参照）の吊り
ビーム３に内蔵された前後摺動可能な支持台４の左右に
各１基設けられ、それぞれ進退自在な１対の把持ピン１
３を備えたガイドフレーム１２、第１の倣い接触子であ
る横ローラ１４，第２の倣い接触子である下ローラ１
５、横ローラ１４に横向きの押付力を作用させるための
押付用ばね１６，下ローラ１５に下向きの押付力を作用
させるための昇降ジャッキ１７から主に構成されてい
る。左右の各把持部１１は対称形で、構造的には違いが
ないので、図２〜図７には図１の片側の把持部１１につ
いて詳細に示してある。

【００２３】ガイドフレーム１２は、長さ方向がシール
ド軸方向（セグメント幅方向）と一致するように配置さ
れた断面矩形状の角柱体で、中心に円形の穴があけら
れ、その中に断面円形の２本の把持ピン１３と１本の突
き出しジャッキ１８が収納されている（図４参照）。ガ
イドフレーム１２の側部には把持ピン１３の移動を制限
するための長穴１９がシールド軸方向の切羽側とテール
側に各１個設けられ、各々の把持ピン１３に設けられた
ストッパ２０が長穴１９を貫通して突き出ている（図５
参照）。

【００２４】把持ピン１３はガイドフレーム１２内の切
羽側とテール側に１本ずつ収納され、それらの先端部は
段付で、先端部径はセグメント１のボルト穴１ｂの径よ
り小さく、その直径差で図２２に示すＬ１，Ｌ２の寸法
公差を吸収できるようにしている。突き出しジャッキ１
８は、ガイドフレーム１２の中央部に収納され、そのボ
トム側はピン２１により、またロッド側はピン２２によ
りそれぞれ把持ピン１３に連結されている。そして、突
き出しジャッキ１８の伸長時には図５の（ａ）に示すよ
うに把持ピン１３の先端部がガイドフレーム１２から突
き出され、突き出しジャッキ１８の縮長時には図５の
（ｂ）に示すように把持ピン１３の先端部がガイドフレ
ーム１２内に引き込まれる。

【００２５】把持ピン１３に設けられたストッパ２０
は、把持ピン１３がセグメント１のボルト穴１ｂに挿入
されるストローク分だけ長穴１９内で移動できるように
なっている。また、このストッパ２０は突き出しジャッ
キ１８の回り止めも兼ねている。

【００２６】横ローラ１４は、ガイドフレーム１２の支
持台４側の横側面の切羽側とテール側各１箇所にブラケ
ット２３を介して回転自在に取り付けられている（図６
参照）。作用の項で述べたように、把持ピン１３の中心
から横ローラ１４の先端までの距離は、図２２で示すセ
グメント１のボルト穴１ｂの中心から溝壁面１ｃまでの
距離Ｌ１に等しくとってある。

【００２７】下ローラ１５は、ガイドフレーム１２の下
側面の切羽側とテール側各１箇所にブラケット２４を介
して回転自在に取り付けられている（図５参照）。作用
の項で述べたように、把持ピン１３の中心から下ローラ
１５の先端までの距離は、図２２で示すセグメント１の
ボルト穴１ｂの中心から溝底面１ｄまでの距離Ｌ２に等
しくとってある。

【００２８】本実施例において倣い接触子にローラを用
いた理由は、セグメントとの間の摩擦を少なくして移動
を円滑にするとともに、摩耗を防止するためである。し
かし、倣い接触子はローラに限ることなく、例えば図１
９に示すように、横方向にＬ１，下方向にＬ２だけ把持
ピン１３の中心から延びたガイドフレーム１２の凸面部
１４´，１５´で形成してもよい。

【００２９】本実施例では、左右の把持部１１に各２本
の昇降ジャッキ１７と各２個の押付用ばね１６が使用さ
れている。図４〜図７に示すように、各把持部１１の２
本の昇降ジャッキ１７は、中間部が支持体４の切羽側と
テール側各１箇所に設けられたブラケット２５にそれぞ
れトラニオンピン２６によりエレクタ旋回方向（図２の
矢印Ａ方向）に揺動自在に取り付けられ、ロッド側はガ
イドフレーム１２の上部の切羽側とテール側各１箇所に
それぞれピン２７により取り付けられている。また、各
把持部１１の２個の押付用ばね１６は、支持体４の切羽
側とテール側各１箇所にそれぞればね支え２８により取
り付けられ、支持体４に反力をとって昇降ジャッキ１７
のボトム側を横向きに押し、ガイドフレーム１２をセグ
メント１の溝壁面１ｃ側に傾けるように作用する。その
傾き量θは、図３に示すように、セグメント１を把持し
ていないとき、横ローラ１４の先端がセグメント中子溝
１ａの開口縁部１ｅを乗り越えないように規制されてい
る。本実施例では、この押付用ばね１６、昇降ジャッキ
１７、トラニオンピン２６により、ガイドフレーム１２
に対して横ローラ１４を溝壁面１ｃに押し付ける方向の
力と下ローラ１５を溝底面１ｄに押し付ける方向の力と
を作用させるための押付機構を構成している。

【００３０】なお、２９は突き出しジャッキ１８の伸長
時のストッパ２０の位置を検出し、把持ピン１３が確か
に突き出されたことを知るためのリミットスイッチであ
り、２本の把持ピン１３に対してそれぞれガイドフレー
ム１２上に設けた取付板３１に取り付けられている。

【００３１】３０は突き出しジャッキ１８の縮長時のス
トッパ２０の位置を検出し、把持ピン１３が確かに格納
されたことを知るためのリミットスイッチであり、２本
の把持ピン１３に対してそれぞれリミットスイッチ２９
と同じ取付板３１に取り付けられている。

【００３２】３２はガイドフレーム１２がセグメント中
子溝１ａ内の最下降位置に到達したことを検出し、把持
ピン１３が確かにボルト穴１ｂの中心線上に位置合わせ
されたことを知るためのリミットスイッチであり、ガイ
ドフレーム１２の切羽側とテール側各１箇所に設けた取
付板３３に取り付けられている。

【００３３】３４は支持台４の下部にセグメント中子溝
１ａの周辺部に向って突き出して設けられた第１の固定
アームで、セグメント１の長さ方向に対をなして配設さ
れ、その先端部にはセグメント１を傷つけないように硬
質ゴムなどのライニング材からなる押圧部材３５が図示
しないボルトなどで取り付けられている。この押圧部材
３５は、断面がＬ字形状で、その内側角部がセグメント
中子溝１ａのセグメント幅方向に沿った両側の開口縁部
１ｅにそれぞれ合致するような傾きで取り付けられ、セ
グメント把持後、セグメント１が長さ方向にずれないよ
うに支持台４に対して固定するためのものである。

【００３４】３６は支持台４の下部にセグメント中子溝
１ａの周辺部に向って突き出して設けられた第２の固定
アームで、セグメント１の幅方向に対をなして配設さ
れ、その先端部には押圧部材３５と同様の材質からなる
押圧部材３７が図示しないボルトなどで取り付けられて
いる。この押圧部材３７は、断面がＬ字形状で、その内
側角部がセグメント中子溝１ａのセグメント長さ方向に
沿った両側の開口縁部１ｆにそれぞれ合致するような傾
きで取り付けられ、セグメント把持後、セグメント１が
幅方向にずれないように支持台４に対して固定するため
のものである。本実施例では、第２の固定アーム３６が
支持台４の左右に各１対配設されている。図８，図９は
このセグメント把持装置を装備したエレクタの全体図で
ある。シールド本体１０内に設置されたエレクタ２は、
吊りビーム３を昇降させるための押付ジャッキ５、ガイ
ドロッド６と、支持台４をシールド軸方向に前後摺動さ
せるための摺動ジャッキ７、ガイドロッド８とを備え、
また吊りビーム３を旋回リング９と共に旋回移動させる
ために図示しない旋回駆動装置が設けられている。新た
に組み立てられるセグメント１は、図示しない搬送装置
によってエレクタ２の下に供給される。

【００３５】次に、実施例１のセグメント把持装置の作
用を説明する。

【００３６】セグメント１を把持していないとき、把持
部１１のガイドフレーム１２と昇降ジャッキ１７は押付
用ばね１６の作用により、図３に示すようにトラニオン
ピン２６を中心にして垂直線よりθだけ傾けられてい
る。セグメント１を把持する際、傾いたまま昇降ジャッ
キ１７を伸長させられると、ガイドフレーム１２の横側
面に取り付けられた横ローラ１４が押付用ばね１６の押
付力によりセグメント１の溝壁面１ｃに接触させられ、
ガイドフレーム１２は溝壁面１ｃに倣って溝底の方に移
動する。やがて、図１，図２に示すようにガイドフレー
ム１２の下側面に取り付けられた下ローラ１５が溝底面
１ｄに接触し、それにより昇降ジャッキ１７の伸びは停
止させられる。

【００３７】このとき、セグメント１が図２３のＤ方向
に傾いていれば、独立した２個の押付用ばね１６のたわ
みの差により、また図２４のＥ方向に傾いていれば、独
立した２本の昇降ジャッキ１７のストローク差により、
それぞれのセグメントの傾きに従ってガイドフレーム１
２が傾けられ、切羽側とテール側の２個の横ローラ１４
は溝壁面１ｃに、また切羽側とテール側の２個の下ロー
ラ１５は溝底面１ｄにそれぞれ接触させられる。この状
態では、横ローラ１４と下ローラ１５が共に溝壁面１ｃ
と溝底面１ｄに接触しているので、把持ピン１３はセグ
メントのボルト穴１ｂの中心線上に自動的に位置合わせ
される。

【００３８】リミットスイッチ３２はこの状態を検知し
て図示しない自動把持制御装置に信号を送り、これを受
けて自動把持制御装置は突き出しジャッキ１８を伸長動
作させる。この突き出しジャッキ１８の伸長動作により
把持ピン１３がガイドフレーム１２の両端から突き出さ
れ、それらの先端部がセグメントのボルト穴１ｂに挿入
される。２本の把持ピン１３は、まず摺動抵抗の少ない
方のピンから突き出され、把持するために必要な距離だ
け摺動させられる。その際、把持ピン１３に設けられた
ストッパ２０が長穴１９で案内されるため、突き出しジ
ャッキ１８は回転することがなく、突き出しジャッキ１
８に接続された給、排油ホース３８（図４）に無理な力
がかからない。把持ピン１３が所要距離摺動すると、図
５の（ａ）に示すようにストッパ２０が長穴１９の端部
に当たり、それ以上は摺動しない。このとき、リミット
スイッチ２９がストッパ２０の位置を検出し、片側の把
持ピン１３が確かにセグメントのボルト穴１ｂに挿入さ
れたことを知らせる。次いで、他方の把持ピン１３が突
き出され、所要距離摺動した後、この把持ピンに設けら
れたストッパ２０が長穴１９の端部に当たる。そして、
前記と同様にリミットスイッチ２９がストッパ２０の位
置を検出し、他方の把持ピンが確かにセグメントのボル
ト穴１ｂに挿入されたことを知らせる。これで２本の把
持ピン１３の突き出しが完了し、それぞれのリミットス
イッチ２９の検出信号が図示しない自動把持制御装置に
入力されたことで、次の動作に移るタイミングが得られ
る。

【００３９】把持ピン１３がセグメントのボルト穴１ｂ
に挿入されたら、把持部１１の２本の昇降ジャッキ１７
を縮めて、固定アーム３４，３６の先端の押圧部材３
５，３７がセグメント中子溝１ａの開口縁部１ｅ，１ｆ
に押し当てられるまでセグメント１を引き上げ、セグメ
ント１を長さ方向と幅方向のどちらにもずれないように
支持台４に対して固定する。これでセグメントの把持作
業が完了する。

【００４０】以上のように本実施例によれば、中子形セ
グメントを把持する際に、セグメントの位置検出、把持
のための位置決め制御などをせずに、把持ピンをセグメ
ントのボルト穴中心線上に自動的に位置合わせすること
ができ、把持作業の省力化と時間短縮が図れる。さらに
本実施例では、把持ピンとボルト穴の位置合わせ完了、
把持ピンの進退状況を自動的に検知できるので、セグメ
ント把持作業の自動化が可能で、セグメントの自動組立
に対応できる。また、セグメント把持後、セグメントを
長さ方向と幅方向のどちらかにもずれがないように支持
台に対して固定できるので、セグメント自動組立におい
て、既設セグメントに対する組立セグメントの位置決め
精度を向上させることができる。

【００４１】次に、図１０〜図１３に示す実施例２につ
いて説明する。

【００４２】実施例１では左右２基の把持部でセグメン
トを把持する例を示したが、本実施例２は１基の把持部
でセグメントを把持する例である。

【００４３】その把持部１１は、進退自在な１対の把持
ピン１３を備えたガイドフレーム１２、第１の倣い接触
子である横ローラ１４、第２の倣い接触子である下ロー
ラ１５、横ローラ１４に横向きの押付力を作用させるた
めの２個の押付用ばね１６、下ローラ１５を下向きの押
付力を作用させるための２本の昇降ジャッキ１７から主
に構成されている。

【００４４】図１０〜図１３に示すように、把持部１１
の２本の昇降ジャッキ１７は、ボトム側が支持台４の下
側の切羽側とテール側各１箇所に設けられたブラケット
３９にそれぞれピン４０によりエレクタ旋回方向（図１
０の矢印Ａ′方向）に揺動自在に取り付けられ、ロッド
側はガイドフレーム１２の上部の切羽側とテール側各１
箇所にそれぞれピン２７により取り付けられている。ま
た、把持部１１の２個の押付用ばね１６は、支持台４の
下側の切羽側とテール側各１箇所に設けられたブラケッ
ト４１にそれぞればね支え４２により取り付けられ、ブ
ラケット４１に反力をとって昇降ジャッキ１７の中間部
を横向きに押し、ガイドフレーム１２をセグメント１の
溝壁面１ｃ側に傾けるように作用する。その傾き量は、
図３と同様にセグメント１を把持していないとき、横ロ
ーラ１４の先端がセグメント中子溝１ａの開口縁部１ｅ
を乗り越えないように規制されている。

【００４５】ガイドフレーム１２、把持ピン１３、横ロ
ーラ１４、下ローラ１５、突き出しジャッキ１８、スト
ッパ２０、リミットスイッチ２９，３０，３２について
は実施例１と同様である。また、本実施例でも把持した
セグメント１を長さ方向と幅方向のどちらにもずれない
ように固定するための第１および第２の固定アーム３
４，３６が支持台４に設けられ、各固定アーム３４，３
６の先端部にセグメント中子溝１ａの開口縁部１ｅ，１
ｆに押し当てられる断面Ｌ字形状の押圧部材３５，３７
が取り付けられている。

【００４６】本実施例２のセグメント把持装置の作用
は、セグメント１を中央部１箇所で把持する点を除いて
は実施例１と基本的に同一である。

【００４７】なお、本実施例２は、セグメントのボルト
穴１ｂが一つの中子溝のセグメント幅方向における両側
壁面に１個ずつ設けられている場合であるが、ボルト穴
が中子溝のセグメント幅方向における両側壁面に２個ず
つ設けられている場合には、図１４に示すように一つの
ガイドフレーム１２にボルト穴のピッチ寸法Ｐと同じ間
隔で２本の把持ピン１３をエレクタ旋回方向に並設し、
切羽側とテール側各２本の把持ピンでセグメント１を把
持させることもできる。

【００４８】次に、図１５〜図１８に示す実施例３につ
いて説明する。

【００４９】実施例１、２では押付機構を切羽側とテー
ル側の独立した２個の押付用ばねと独立した２本の昇降
ジャッキで構成しているが、本実施例３は押付機構を１
個の押付用ばねと１本の昇降ジャッキで構成した例であ
る。

【００５０】実施例１と同様に、把持部１１は支持台４
の左右に各１基配置され、セグメント１を２箇所で把持
する構成となっているが、図１５〜図１８には片側の把
持部のみを示す。

【００５１】４３は把持部１１の外筒で、中間部が支持
台４のブラケット４５にトラニオンピン４６によりエレ
クタ旋回方向（図１５の矢印Ａ″方向）に揺動自在に取
り付けられた断面矩形状の筒であり、密閉された筒の奥
に昇降ジャッキ１７を取り付けるためのブラケット４７
が設けられている。

【００５２】４４は内筒で、進退自在な１対の把持ピン
１３を備えたガイドフレーム１２の上部中央に取り付け
られ、上面部が開放された断面矩形状の筒であり、外筒
４３の内側に摺動自在に嵌合されている。そして、この
内筒４４の中に昇降ジャッキ１７が収納される。昇降ジ
ャッキ１７は、ボトム側が外筒４３内のブラケット４７
に取り付けられ、ロッド側がガイドフレーム１２の上部
中央に取り付けられている。

【００５３】押付用ばね１６は支持台４の左右にばね支
え４８により取り付けられ、支持台４に反力をとって外
筒４３の上部を横向きに押し、ガイドフレーム１２をセ
グメント１の溝壁面１ｃ側に傾けるように作用する。そ
の傾き量θ′は、図１６に示すようにセグメント１を把
持していないとき、横ローラ１４の先端がセグメント１
の開口縁部１ｅを乗り越えないように規制されている。

【００５４】本実施例では、このように１個の押付用ば
ね１６と、１本の昇降ジャッキ１７と、外筒４３、内筒
４４、トラニオンピン４６により、ガイドフレーム１２
に対して横ローラ１４を溝壁面１ｃに押し付ける方向の
力と下ローラ１５を溝底面１ｄに押し付ける方向の力と
を作用させるための押付機構を構成している。

【００５５】ガイドフレーム１２、把持ピン１３、横ロ
ーラ１４、下ローラ１５、突き出しジャッキ１８、長穴
１９、ストッパ２０、リミットスイッチ２９，３０，３
２については実施例１と同様である。また、本実施例で
も把持したセグメント１を長さ方向と幅方向のどちらに
もずれないように固定するための第１および第２の固定
アーム３４，３６が支持台４に設けられ、各固定アーム
３４，３６の先端にはセグメント中子溝１ａの開口縁部
１ｅ、１ｆに押し当てられる断面Ｌ字形状の押圧部材３
５，３７が取り付けられている。

【００５６】本実施例では、セグメント１を把持してい
ないとき、把持部１１の外筒４３、内筒４４、昇降ジャ
ッキ１７、ガイドフレーム１２が押付用ばね１６の押付
力により、図１６に示すようにトラニオンピン４６を中
心にして垂直線よりθ′だけ傾けられている。セグメン
ト１を把持する際、傾いたまま昇降ジャッキ１７を伸長
させると、ガイドフレーム１２を取り付けた内筒４４が
外筒４３により案内されてテレスコープ式に突き出され
る。そのため、ガイドフレーム１２の横側面に取り付け
られた横ローラ１４が押付用ばね１６の押付力により溝
壁面１ｃに接触させられ、ガイドフレーム１２は溝壁面
１ｃに倣って溝底の方に移動する。やがて、図１５に示
すようにガイドフレーム１２の下側面に取り付けられた
下ローラ１５が溝底面１ｄに接触し、それにより昇降ジ
ャッキ１７の伸びは停止させられる。この状態では、横
ローラ１４は溝壁面１ｃに、下ローラ１５は溝底面１ｄ
に共に接触しているので、実施例１と同様に把持ピン１
３はセグメントのボルト穴１ｂの中心線上に自動的に位
置合わせされる。その後の把持ピン１３の突き出し、セ
グメントの固定も実施例１と同様に行われる。

【００５７】本実施例によれば、実施例１，２と同様に
セグメントの溝壁面１ｃと溝底面１ｄを倣い面としてセ
グメントボルト穴に対する把持ピンの位置合わせが自動
的に、かつ短時間にでき、セグメント把持作業の自動化
が可能である。また、実施例１，２に比べ昇降ジャッキ
１７が１本でよく、把持部を簡素化できる。

【００５８】この場合、図２３のＤ方向および図２４の
Ｅ方向のセグメントの傾きに対しては、ブラケット４５
とトラニオンピン４６の間および外筒４３と内筒４４の
間の隙間の範囲内でガイドフレーム１２が傾き、セグメ
ントの傾きに対応できる。

【００５９】次に、図２０に示す実施例４について説明
する。

【００６０】これまでの実施例１〜３は本発明のセグメ
ント把持装置をエレクタに適用した例であるが、中子形
セグメントを吊り上げる装置の他の例として、図２０に
はエレクタにセグメントを供給するためのセグメント吊
上げ搬送装置に適用した例を示す。図２０において、５
１はＩビームなどの搬送レール５２に装架されたセグメ
ント吊上げ搬送装置５０の走行体で、矢印Ｂ方向に走行
し、吊り上げたセグメント１を搬送する。５３は走行体
５１に矢印Ｃ方向に伸縮可能な支柱５４を介して吊り下
げられ、かつ支柱５４の回転により９０度方向転換の可
能な支持台で、この支持台５３にセグメント把持装置の
把持部１１、固定アーム３４が取り付けられている。こ
こに示した把持部１１、固定アーム３４は前記実施例２
と同様のもので、把持部１１には把持ピン１３を備えた
ガイドフレーム１２と、横ローラ１４、下ローラ１５、
押付用ばね１６、昇降ジャッキ１７が設けられ、固定ア
ーム３４の先端には断面Ｌ字形状の押圧部材３５が取り
付けられている。作用、効果は実施例２の説明で述べた
通りである。

【００６１】これまでの実施例１〜４では押付機構に押
付用ばね１６と昇降ジャッキ１７を用いた例について説
明したが、押付用ばね１６の代りに油圧ジャッキを用い
て横向きの押付力を得てもよい。また、上記各実施例で
は昇降ジャッキ１７の伸びによりガイドフレーム１２を
セグメント中子溝１ａ内に下降させるとともに、下ロー
ラ１５を溝底面に押し付ける下向きの力を得ているが、
セグメントを把持する際、図８、図９で示したエレクタ
の押付ジャッキ５により把持装置全体を支持台４と共に
下降させ、昇降ジャッキ１７をダンパとして下ローラ１
５が溝底面１ｄに接触した位置で押付ジャッキ５の伸び
を停止させるようにしてもよい。

【００６２】また、把持ピン１３を進退させる操作機構
は実施例に示したものに限らず、把持ピン１３の突き出
し、格納ができるものであればよい。

【００６３】また、把持ピン１３とボルト穴１ｂの位置
合わせ完了を検知する手段としては、リミットスイッチ
３２のほか、昇降ジャッキ１７の伸びが停止したときの
ジャッキ伸び側油圧配管内の圧力上昇を圧力スイッチな
どで検出する方法もある。

【００６４】次に、図２５〜図２７に示す実施例５につ
いて説明する。

【００６５】前記実施例１〜３では、セグメントを把持
する際に、セグメント中子溝の片側壁面と溝底面を倣い
面として少なくとも１対の把持ピンが各ボルト穴の中心
線上に位置合わせされるものとして説明したが、供給さ
れたセグメントがエレクタに対し横方向にずれていた
り、傾いていたりした場合、把持ピン中心とボルト穴中
心とがずれた状態で把持ピンが位置決めされ、そのずれ
量（位置決め誤差）が把持ピンとボルト穴の直径差以上
になると、自動では把持ピンをボルト穴に挿入できず、
人間の手で把持ピンとボルト穴の位置合わせをしなけれ
ばならない。

【００６６】把持ピンの位置決め誤差の許容範囲をより
大きくするために本実施例５は、図２５および図２６に
示すように、セグメント１のボルト穴１ｂに嵌まり合う
把持ピン１３の端部に円錐状のテーパ部１３ａを形成
し、セグメント１を把持する際に、前記テーパ部１３ａ
がボルト穴１ｂに挿入可能な範囲内でボルト穴１ｂの中
心より意識的にずらして把持ピン１３を位置決めするよ
うにしたものである。

【００６７】図２７は、本実施例５でセグメント中子溝
の片側壁面１ｃと溝底面１ｄを倣い面として把持ピン１
３を位置決めした時の把持ピン１３とボルト穴１ｂの位
置関係を示している。同図に示すように本実施例５で
は、ボルト穴１ｂの中心よりＸ方向（第１の倣い接触子
である横ローラ１４を溝壁面１ｃに押し付ける力の作用
方向）にはｅ１，Ｙ方向（第２の倣い接触子である下ロ
ーラ１５を溝底面１ｄに押し付ける力の作用方向）には
ｅ２だけずれた位置を把持ピン中心の位置決め計画位置
とする。ｅ１，ｅ２のずれ量は、把持ピン中心より横ロ
ーラ中心までの距離Ｌ１′、下ローラ中心までの距離Ｌ
２′によって決まる。

【００６８】図２７のように位置決めされた把持ピン１
３をガイドフレーム１２から突き出すことによって、ピ
ン径ｄ１の先端部がボルト穴１ｂに入ると、テーパ部１
３ａがボルト穴１ｂに倣い、把持ピン１３の突き出し力
Ｆによりテーパ部１３ａとボルト穴１ｂの接点に生じる
上向きの力Ｆｕで昇降ジャッキ（図示せず）をｅ２分だ
け押し縮めながら、ピン径ｄ２の基幹部分がボルト穴１
ｂに入り込むまで、把持ピン１３全体がＸ方向およびＹ
方向とそれぞれ反対方向にずれ動く。

【００６９】図２８、図２９は、把持ピン中心とボルト
穴中心が一致するように把持ピンを位置決めした場合
と、双方の中心をずらして把持ピンを位置決めした場合
の位置決め誤差を吸収できる範囲（位置決め誤差の許容
範囲）を比較して示した図である。これらの図で、把持
ピン１３のＸ方向の動きは横ローラ１４で規制され、Ｙ
方向の動きは下ローラ１５で規制されているので、把持
ピン１３の位置決め誤差、すなわち位置決め計画位置か
らのずれが生じる方向は、セグメント中子溝の片側壁面
１ｃに平行な線６０と溝底面１ｄに平行な線６１とが挾
む各αの範囲内だけである。したがって、図２８のよう
に把持ピン中心とボルト穴中心が一致するように位置決
めした場合には、把持ピン１３の位置決め誤差を吸収で
きるのは同図の斜線を付した範囲Ｓ１（ボルト穴径とピ
ン径の差δ分）に限られる。これに対し、図２９のよう
にボルト穴中心からＸ，Ｙ両方向にずれた位置を把持ピ
ン１３の位置決め計画位置とした場合には、前述した把
持ピン自体の倣い動作により位置決め誤差を吸収できる
範囲が同図の斜線を付した範囲Ｓ２（ほぼｅ１×ｅ２相
当分）まで拡大され、この範囲内であれば把持ピン中心
が位置決め計画位置からずれても、人間の手助けを要せ
ずに把持ピン１３をボルト穴１ｂに挿入することができ
る。

【００７０】図３０は把持ピン１３を倣い動作させるた
めに好適な昇降ジャッキ１７の油圧回路の例を示す。同
図の６２はガイドフレーム１２を昇降させる昇降ジャッ
キ１７の伸び側油圧配管、６３は同縮み側油圧配管、６
４は分流弁、６５は低圧リリーフ弁、６６は高圧リリー
フ弁、６７，６８は一方向絞り弁、６９，７０はパイロ
ット操作逆止弁、７１は昇降ジャッキ１７の伸縮動作切
換弁、７２は油圧ポンプ、７３は縮み側油圧配管６３の
圧力保持用の蓄圧器、７４は保持圧排除用の切換弁、７
５は油戻し配管、７６は油タンクである。

【００７１】同図の伸び側油圧配管６２に取り付けられ
た低圧リリーフ弁６５のリリーフ圧力は２ｋｇ／ｃｍ²
程度の低圧に設定されている。昇降ジャッキ１７の伸長
時に下ローラ１５を溝底面１ｄに接触させるためには、
昇降ジャッキ伸び側圧力Ｐｂはこの程度の低い圧力で十
分である。このようにリリーフ弁６５のリリーフ圧力は
低く設定されているので、昇降ジャッキ１７に縮み方向
の外力が加わった場合、伸び側油圧配管６２内の油はリ
リーフ弁６５を通って油タンク７６へ戻され、伸び側圧
力Ｐｂはリリーフ弁６５の設定圧力以上にはならない。
これにより、昇降ジャッキ１７は比較的小さな外力で押
し縮めることができる。

【００７２】図２５で把持ピン１３のテーパ部１３ａが
ボルト穴１ｂの端縁に接した時、把持ピン１３は突き出
し力Ｆによる上向きの力Ｆｕを受け、この力Ｆｕが昇降
ジャッキ１７を縮めようとする外力として働く。したが
って、昇降ジャッキ１７を押し縮めるだけの外力に見合
った上向きの力Ｆｕを発生し得るような突き出し力Ｆを
加えることで、把持ピン１３を倣い動作させることがで
きる。セグメント１を引き上げ固定するために、昇降ジ
ャッキ１７は縮み方向にのみ大きな推力を発生すればよ
く、したがって、縮み側油圧配管６３に取り付けた高圧
リリーフ弁６６のリリーフ圧力を１１０ｋｇ／ｃｍ²程
度の高圧に設定しておけば、セグメントの把持固定は支
障なく行える。

【００７３】また、リリーフ弁６５のリリーフ圧力を低
圧に設定しているために、昇降ジャッキ１７は伸び方向
には大きな推力を発生しない。これにより、図２７のよ
うに下ローラ１５がセグメント１の溝底面１ｄに接触し
た際に、セグメント１を必要以上に強い力で押さえつ
け、セグメント１を載せているセグメント供給装置（図
３７参照）を変形させる等の悪影響を防止することがで
きる。

【００７４】図３１および図３２は、把持ピン１３がボ
ルト穴１ｂに挿入されてセグメント１を把持した状態を
示し、このとき、把持ピン１３とセグメント１との間に
は、昇降ジャッキ１７の縮み方向の推力がセグメント１
を支持台４に対して固定するための固定力Ｆｐとして働
いている。このようにセグメント１を引き上げ固定した
状態で、昇降ジャッキ１７は図３０に示す縮み側油圧配
管６３中のパイロット操作逆止弁７０によりロックされ
ているが、把持中に縮み側油圧配管６３中のバルブ類の
微小リークによって縮み側圧力Ｐｒが徐々に低下し、こ
れに伴い固定力Ｆｐが弱くなる。把持したセグメント１
はエレクタ２の旋回時やセグメント１を組み付ける際に
外力を受けるので、固定力が低下してくると、セグメン
ト１が図１〜図４の押圧部材３５，３７から外れ、ふら
ついて危険な状態となる。そこで、図３０に示す油圧回
路では、縮み側油圧配管６３中に蓄圧器７３を設置する
ことで、バルブ類の微小リークによる縮み側圧力Ｐｒの
低下を防ぎ、把持中のセグメントの固定力Ｆｐを一定に
保持している。

【００７５】図３１でセグメント１の把持を解放するた
めに把持ピン１３をボルト穴１ｂから引き抜く際には、
固定力Ｆｐにより引き抜き力Ｆｐ′に対抗する摩擦力ｆ
ｐが働く。その際、図３０の保持圧排除用に設けた切換
弁７４を開き、縮み側油圧配管６３から油戻し配管７５
へ油を流すことにより、把持中に昇降ジャッキ１７の縮
み側に保持していた油圧Ｐｒを排除して把持ピン１３に
加わる摩擦力ｆｐを軽減し、把持ピン１３を抜きやすく
することができる。

【００７６】次に、図３３および図３４に示す実施例６
について説明する。

【００７７】エレクタでセグメントを把持する際には、
供給されたセグメント１とエレクタ２の吊りビーム３と
の位置関係が一定に保たれていることが必要である。そ
のために、セグメント１をエレクタ２に受け渡すセグメ
ント供給装置９０はシールド本体１０、または図３７，
図３８に示すように、シールド本体１０から延設された
後部作業床９１の支持ビーム９１ａなどに取り付けられ
るのが一般的である（以下、後部作業床の支持ビーム９
１ａに取り付けられた場合について説明する）。これに
より、シールド本体１０に取り付けられたエレクタ２の
吊りビーム３とセグメント供給装置９０とは一定の位置
関係に保つことができる。一方、エレクタで把持したセ
グメント１は、吊りビーム３に対してずれることなく固
定した状態に保持する必要がある。特にセグメント自動
組立装置を装備したシールド機では、把持したセグメン
ト１を既設セグメントに対して位置決めする際に、エレ
クタの吊りビーム３に対して把持したセグメント１がず
れると、位置決めの基準位置が変化してしまい、正常な
セグメント位置決め制御ができなくなる。このずれを防
ぐために既述の実施例１〜３では、把持したセグメント
１を吊りビーム３に対してずれることなく固定するずれ
止めストッパとして支持台４の固定アーム３４，３６に
Ｌ字形状の押圧部材３５，３７を取り付け、昇降ジャッ
キ１７によりセグメント１を引き上げた時、押圧部材３
５，３７の内側角部がセグメント中子溝の開口縁部１
ｅ，１ｆに当接するようにしている。

【００７８】自動把持装置を有するエレクタとセグメン
ト供給装置とを備えたシールド機において、今、図３９
のようにシールド本体１０が円周方向に角βだけ傾いた
状態（ローリングした状態）を考える。図３８はシール
ド本体１０のローリング角がゼロで傾いていない状態を
示し、ａ点はこのときのシールド本体１０の天端位置で
ある。シールド本体１０がローリング角βだけ傾いた図
３９の状態では、ｂ点がシールド本体１０の天端位置と
なる。また、図３９では、セグメント供給装置９０およ
びこの供給装置上に載荷されたセグメント１も重力線に
対して角βだけ傾いた状態にあり、このため、セグメン
ト１には傾き角βに応じたセグメント自重Ｗの水平分力
Ｗｈが働いている。この状態で、例えば実施例１の左右
の把持部１１でセグメント１のボルト穴１ｂに把持ピン
１３を挿入した後、セグメント１をエレクタ側に引き上
げ、セグメント供給装置９０から離そうとした時、図４
０に示すようにセグメント１は、その重心Ｇｓが重力線
と合致する方向に動く。このような場合、セグメント１
は、前記押圧部材３５の内側角部とセグメント中子溝の
開口縁部１ｅが合致しないまま引き上げられてしまい、
このためセグメント１を支持台４に対して自動的に把持
固定することができず、人間が手助けて固定する必要が
ある。セグメント１が横方向またはシールド軸線方向に
片寄って供給装置９０上に載荷された場合にも上記と同
様の不具合を生じることがある。

【００７９】本実施例６はこのような不具合を解消する
ための改良案の一つである。図３３，図３４において、
把持部１１は実施例１と同一であり、図１〜図４と対応
する部分には同一符号を付して示す。

【００８０】図３３で支持台４の下部にセグメント１の
半径方向に向けて設けられた第１の固定アーム３４の先
端部には、セグメントを傷付けないように硬質ゴムなど
のライニング材からなる押圧部材３５が図示しないボル
トなどで取り付けられている。この押圧部材３５はセグ
メント１の長さ方向のずれを止めるためのもので、横部
材３５ａと縦部材３５ｂからなるＬ字形状をなし、その
縦部材３５ｂの長さをｈ′とする。そして、内側角部３
５ｃがセグメント中子溝１ａの開口縁部１ｅに合致する
ような位置・姿勢で取り付けられている。図３３はセグ
メント把持前の状態を示しており、供給されたセグメン
ト１の開口縁部１ｅから前記内側角部３５ｃまでの距離
ｈは、把持ピン１３をセグメント１のボルト穴１ｂに挿
入した後、セグメント１を固定するために引き上げる距
離に等しい。前記縦部材３５ｂの長さｈ′と引き上げ距
離ｈの関係はｈ′＞ｈとしてある。

【００８１】また、図３４で支持台４の下部にセグメン
ト１の半径方向に向けて設けられた第２の固定アーム３
６の先端部には、同じく硬質ゴムなどのライニング材か
らなる押圧部材３７が取り付けられている。この押圧部
材３７はセグメント１の幅方向へのずれを止めるための
もので、横部材３７ａと縦部材３７ｂからなるＬ字形状
をなし、その縦部材３７ｂの長さをｈ′とする。そし
て、内側角部３７ｃがセグメント中子溝１ａの開口縁部
１ｆに合致するような位置・姿勢で取り付けられてい
る。図３４はセグメント把持前の状態を示しており、供
給されたセグメント１の開口縁部１ｆから前記内側角部
３７ｃまでの距離ｈは、把持ピン１３をセグメント１の
ボルト穴１ｂに挿入した後、セグメント１を固定するた
めに引き上げる距離に等しい。前記縦部材３７ｂの長さ
ｈ′と引き上げ距離ｈの関係はｈ′＞ｈとしてある。

【００８２】本実施例６では、セグメント１を把持する
際、エクレタ２の吊りビーム３をセグメント中子溝の開
口縁部１ｅ，１ｆと押圧部材３５，３７の内側角部３５
ｃ，３７ｃとの距離がｈになるまで下降させ、次に把持
部１１の昇降ジャッキ１７でガイドフレーム１２を下
げ、把持ピン１３をセグメント１のボルト穴１ｂに挿入
する。その後、昇降ジャッキ１７を縮めると、セグメン
ト１は押圧部材３５，３７の縦部材３５ｂ，３７ｂに沿
って引き上げられ、開口縁部１ｅ，１ｆがそれぞれ押圧
部材３５，３７の内側角部３５ｃ，３７ｃと合致するよ
うに把持固定される。したがって、シールド本体のロー
リングや供給装置９０上に載荷されたセグメント１の片
寄りなどにより、セグメント１を引き上げる際、セグメ
ント１に水平分力Ｗｈが働くことがあっても、支持台４
に対してセグメント１をずれることなく所定の位置に把
持固定できる。

【００８３】次に、図３５および図３６に示す実施例７
について説明する。

【００８４】図４１に示すように中央部に縦リブ１ｘが
ある中子形セグメントに対しては、実施例６に代えて、
下記のようなずれ止め機構を採用することができる。

【００８５】図３５，図３６において、８０は支持台４
の中央部に装備されたセグメント固定部材で、下部に押
圧部８１を有し、内部に固定部材昇降ジャッキ８２を格
納した中空の円柱体からなり、支持台４に取り付けたガ
イド部材８３内に挿入されて上下方向に摺動自在に支持
されている。８４は固定部材８０の回り止めキーで、固
定部材８０を円柱体でなく角柱体とした場合には回り止
めキー８４は不要となる。昇降ジャッキ８２は、ボトム
側を支持台４に、ロッド側を押圧部８１上にそれぞれ取
り付けられ、図示しない油圧回路により伸縮動作して固
定部材８０を上下に摺動させる。固定部材８０の下部に
設けた押圧部８１は、セグメント１の中央縦リブ１ｘの
凸状頂部に嵌まり合う凹状形状としてある。この押圧部
８１は、セグメント１に対し押圧部８１の内側角部８１
ａとセグメント中央縦リブ１ｘの端縁部１ｇとが合致す
るような位置関係で取り付けられ、また支持台４の下部
に設けられた固定アーム３４の先端部にはＬ字形状の押
圧部材３５が、セグメント１に対し押圧部材３５の内側
角部３５ｃとセグメント中子溝の開口縁部１ｅとが合致
するような位置関係で取り付けられている。

【００８６】本実施例７では、セグメント１を把持しな
いときは昇降ジャッキ８２を縮め、固定部材８０を支持
台４側に引き上げている。セグメント１を把持する際に
は、把持部１１でセグメント１のボルト穴１ｂに把持ピ
ン１３を挿入した後、昇降ジャッキ８２を伸ばして固定
部材８０の押圧部８１をセグメント中央縦リブ１ｘの頂
部に覆いかぶせ、適当な力で押さえつけておく。把持部
１１の昇降ジャッキ１７でセグメント１を引き上げる
際、固定部材８０は押圧部８１でセグメント中央縦リブ
１ｘを押さえつけながらガイド部材８３内に引っ込めら
れる。やがてセグメント１は、その開口縁部１ｅと押圧
部材３５の内側角部３５ｃが合致するまで引き上げら
れ、支持台４に固定されて把持を完了する。これによ
り、セグメント１を引き上げる際、セグメント１に水平
分力Ｗｈが働くことがあっても、支持台４に対してセグ
メント１をずれることなく所定の位置に把持固定するこ
とができる。

【００８７】なお、本実施例７ではずれ止めストッパと
して押圧部材３５を設けているが、固定部材８０にセグ
メントの旋回時および組付時の荷重を受けられるだけの
強度を持たせておけば、押圧部材３５は省略してもよ
い。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、セグメント中子溝の片
側壁面と溝底面とを倣い面として把持ピンの中心とセグ
メントのボルト穴の中心を自動的に一致させることがで
きるので、作業者による面倒な心合わせ作業が不要とな
り、労力と時間を節減して作業効率の向上が図れる。そ
の上、セグメントを把持する際、セグメントの位置検出
および把持のための位置決め制御をしなくてよいので、
制御装置を含む把持装置の製作費用を安くでき、かつ位
置検出、位置決め制御が不要な分把持時間を短縮でき
る。

【００８９】セグメントのボルト穴に嵌まり合う把持ピ
ンの端部に円錐状のテーパ部を形成し、セグメントを把
持する際に、把持ピンをボルト穴の中心線上に代えて、
そのテーパ部がボルト穴に挿入可能な範囲内でボルト穴
の中心より意識的にずらして位置決めすれば、ガイドフ
レームから突き出された把持ピンがそのテーパ部でボル
ト穴に倣い、把持ピン中心とボルト穴中心とのずれ量が
小さくなる方向にずれ動いてボルト穴に挿入されるの
で、把持ピンの位置決め誤差の許容範囲を拡大すること
ができ、供給されたセグメントのずれ、傾きなどに対応
しやすくなる。

【００９０】また、把持ピンの位置決め完了および把持
ピンの進退状況をリミットスイッチなどにより簡単に検
知でき、これらの検知手段を付加することにより把持作
業の自動化が可能で、セグメントの自動組立に対応でき
る。

【００９１】さらに、把持装置の支持台からセグメント
中子溝の周辺部に向って延びる固定アームを設け、把持
ピンをセグメントのボルト穴に挿入した後、押付機構の
昇降ジャッキを縮めて、固定アームの先端部に取り付け
た断面Ｌ字形状の押圧部材の内側角部がセグメント中子
溝の開口縁部に押し当てられるまでセグメントを引き上
げることにより、セグメントを長さ方向と幅方向のどち
らにもずれないように支持台に対して固定できるので、
セグメントの自動組立において、把持したセグメントと
エレクタとの相対的位置姿勢のずれをなくし、既設セグ
メントに対する組立セグメントの位置決め精度を向上さ
せることができる。

【００９２】ガイドフレームを昇降させる昇降ジャッキ
の伸び側油圧配管中に低圧リリーフ弁を設けて伸び方向
のジャッキ推力を制限することにより、下ローラがセグ
メントの中子溝底面に接触した際、必要以上に強い力で
セグメントを押さえつけてセグメント供給装置を変形さ
せる等の悪影響を防止できる。

【００９３】同昇降ジャッキの縮み側油圧配管中に蓄圧
器を設置することで、把持中のセグメント固定力を一定
に保持して把持の安全性を高めることができ、さらに同
昇降ジャッキの縮み側油圧配管と油戻し配管との間に保
持圧排除用の切換弁を設置することにより、セグメント
の把持を解放する際、同昇降ジャッキの縮み側に保持し
ていた油圧を排除して把持ピンをボルト穴から抜きやす
くすることができる。

【００９４】また、支持台の固定アームに取り付けたＬ
字形状の押圧部材の縦部材の長さをセグメントの引き上
げ距離より長くすることによって、シールド本体のロー
リングや供給装置上のセグメントの載荷状態などにかか
わらずセグメントを横方向およびシールド軸線方向にず
れることなく引き上げ、エレクタに対し所定の位置関係
を保って自動的に把持固定することができる。

【００９５】セグメントの中央部に縦リブがある場合に
は、その縦リブの凸状頂部に嵌まり合う凹状形状の押圧
部を有し、支持台に対して上下方向に摺動自在なセグメ
ント固定部材を付設し、その押圧部で縦リブの頂部を押
さえつけながらセグメントを引き上げるようにすれば、
上記と同様の効果が得られる。

【００９６】本発明のセグメント把持装置は中子形セグ
メントをセグメント自体のボルト穴を利用して把持する
ものであるから、吊り金具の埋設などによるセグメント
のコストアップはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の把持装置正面図である。

【図２】実施例１の把持完了した状態を示す要部正面図
である。

【図３】実施例１の把持前の状態を示す要部正面図であ
る。

【図４】図２のＩ−Ｉ断面図である。

【図５】図３のＩＩ−ＩＩ線矢視図で、（ａ）は把持ピ
ンを突き出した状態図、（ｂ）は把持ピンを格納した状
態図である。

【図６】図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。

【図７】図４のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図８】実施例１の把持装置を装備したエレクタの側断
面図である。

【図９】図８のＶ−Ｖ線矢視図である。

【図１０】本発明の実施例２の把持装置正面図である。

【図１１】図１０のＶＩ−ＶＩ断面図である。

【図１２】図１１のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視図である。

【図１３】図１１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

【図１４】実施例２でセグメントボルト穴２個の場合に
対応する把持装置正面図である。

【図１５】本発明の実施例３の把持装置要部正面図であ
る。

【図１６】実施例３の把持前の状態を示す要部正面図で
ある。

【図１７】図１５のＩＸ−ＩＸ断面図である。

【図１８】図１７のＸ−Ｘ線矢視図である。

【図１９】倣い接触子の他の例を示す要部正面図であ
る。

【図２０】セグメント吊上げ搬送装置に適用した本発明
の実施例４の正面図である。

【図２１】中子形セグメントの斜視図である。

【図２２】図２１のＸＩ−ＸＩ断面図である。

【図２３】中子形セグメントの置かれた状態を説明する
ための平面図である。

【図２４】図２３のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。

【図２５】実施例５の把持ピン倣い動作の説明図であ
る。

【図２６】図２５の側面図である。

【図２７】実施例５で把持ピンを位置決めした時の把持
ピンとボルト穴の位置関係を示す図である。

【図２８】把持ピンをボルト穴中心に合わせて位置決め
した場合の位置決め誤差の許容範囲の説明図である。

【図２９】実施例５のように把持ピンをボルト穴中心か
らずらして位置決めした場合の位置決め誤差の許容範囲
の説明図である。

【図３０】把持ピンを倣い動作させるために好適な把持
部昇降ジャッキの油圧回路図である。

【図３１】実施例５で把持ピンがボルト穴に挿入され、
セグメントを把持した状態を示す図である。

【図３２】図３１の側面図である。

【図３３】実施例６のセグメント把持前の状態を示す把
持装置要部正面図である。

【図３４】実施例６のセグメント把持前の状態を示す把
持装置側断面図である。

【図３５】実施例７のセグメント把持前の状態を示す把
持装置要部断面図である。

【図３６】図３５のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。

【図３７】自動把持装置付エレクタとセグメント供給装
置を装備したシールド機の要部縦断面図である。

【図３８】図３７のＸＩＶ−ＸＩＶ線から見た側面図で
ある。

【図３９】シールド本体がローリングした状態図であ
る。

【図４０】シールド本体がローリングした状態でセグメ
ントを引き上げる時の重力によるセグメントの動きを示
す図である。

【図４１】中央部に縦リブがある中子形セグメントの斜
視図である。

【符号の説明】

１…中子形セグメント、１ａ…セグメント中子溝、１ｂ
…ボルト穴、１ｃ…溝壁面、１ｄ…溝底面、１ｅ…セグ
メント幅方向に沿った開口縁部、１ｆ…セグメント長さ
方向に沿った開口縁部、２…エレクタ、３…吊りビー
ム、４…支持台、１１…把持部、１２…ガイドフレー
ム、１３…把持ピン、１４…第１の倣い接触子である横
ローラ、１５…第２の倣い接触子である下ローラ、１
４′…第１の倣い接触子である凸面部、１５′…第２の
倣い接触子である凸面部、１６…押付機構の押付用ば
ね、１７…押付機構の昇降ジャッキ、１８…把持ピンの
突き出しジャッキ、２０…把持ピンのストッパ、２６…
押付機構のトラニオンピン、２９…把持ピンの突き出し
を検知するリミットスイッチ、３０…把持ピンの格納を
検知するリミットスイッチ、３２…把持ピンの位置決め
完了を検知するリミットスイッチ、３４，３６…固定ア
ーム、３５，３７…押圧部材、４３…押付機構の外筒、
４４…押付機構の内筒、４６…押付機構のトラニオンピ
ン、５０…セグメント吊上げ搬送装置、５３…支持台、
１３ａ…把持ピン１３のテーパ部、６２…昇降ジャッ
キ１７の伸び側油圧配管、６３…昇降ジャッキ１７の縮
み側油圧配管、６５…低圧リリーフ弁、６６…高圧リリ
ーフ弁、７３…蓄圧器、７４…保持圧排除用切換弁、７
５…油戻し配管、３５ｂ，３７ｂ…押圧部材３５，３７
の縦部材、８０…セグメント固定部材、８１…押圧部、
８２…固定部材昇降ジャッキ、８３…ガイド部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 俊一郎 東京都港区北青山二丁目５番８号 株式会 社間組内 (72)発明者 森 泰雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 ▲高▼野 文哉 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 土屋 清 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 小澤 肇 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 田中 康雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 亀井 健 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (72)発明者 阿保 孝利 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中子形セグメントを吊り上げる装置に設
   けられるセグメント把持装置において、セグメント中子
   溝のセグメント幅方向における両側壁面に開口するボル
   ト穴にそれぞれ嵌まり合う少なくとも１対の把持ピンを
   進退自在に備えたガイドフレーム上に、セグメント中子
   溝のセグメント長さ方向における片側壁面に接触し得る
   ように横向きに突き出た第１の倣い接触子と溝底面に接
   触し得るように下向きに突き出た第２の倣い接触子とを
   設け、前記ガイドフレームに対して前記第１の倣い接触
   子をセグメント中子溝の前記片側壁面に押し付ける方向
   の力と前記第２の倣い接触子を前記溝底面に押し付ける
   方向の力とを作用させるための押付機構を介して前記ガ
   イドフレームを支持台に取り付け、セグメントを把持す
   る際に、セグメント中子溝の前記片側壁面と前記溝底面
   とを倣い面として前記少なくとも１対の把持ピンを前記
   各ボルト穴の中心線上に位置合わせできるようにしたこ
   とを特徴とするセグメント把持装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のセグメント把持装置にお
   いて、少なくとも１対の把持ピンの各ボルト穴に嵌まり
   合う端部に円錐状のテーパ部を形成し、セグメントを把
   持する際に、前記少なくとも１対の把持ピンを各ボルト
   穴の中心線上に代えて、前記テーパ部が各ボルト穴に挿
   入可能な範囲内で各ボルト穴の中心よりずれた位置に位
   置決めできるようにしたことを特徴とするセグメント把
   持装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のセグメント把持
   装置において、前記ガイドフレームがセグメント中子溝
   内の最下降位置に到達したことを検知する手段を備えた
   ことを特徴とするセグメント把持装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載のセグメント把持
   装置において、前記ガイドフレーム上に前記少なくとも
   １対の把持ピンのそれぞれの進退状況を検知する手段を
   備えたことを特徴とするセグメント把持装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載のセグメント把持
   装置において、前記押付機構には前記ガイドフレームを
   支持台に対して昇降させる昇降ジャッキを設け、また前
   記支持台にはセグメント中子溝の周辺部に向かって延
   び、先端部に断面Ｌ字形状の押圧部材が取り付けられた
   固定アームをセグメント幅方向およびセグメント長さ方
   向にそれぞれ対をなして配設し、前記少なくとも１対の
   把持ピンをセグメントの各ボルト穴に挿入した後、前記
   昇降ジャッキの縮長動作により前記各固定アームに取り
   付けられた押圧部材の内側角部がセグメント中子溝のセ
   グメント幅方向およびセグメント長さ方向に沿った開口
   縁部の少なくとも２個所に当接するまでセグメントを引
   き上げ、セグメントを支持台に対してどの方向にもずれ
   ることなく固定できるようにしたことを特徴とするセグ
   メント把持装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のセグメント把持装置にお
   いて、ガイドフレームを昇降させる昇降ジャッキの縮み
   方向にのみセグメントを支持台に向けて引き上げ固定す
   るのに十分な大きな推力を発生し、伸び方向には第２の
   倣い接触子をセグメントの中子溝底面に接触させるのに
   必要な程度の小さな推力しか発生しないように、前記昇
   降ジャッキの伸び側と縮み側の各油圧配管中に設定圧力
   の相異なるリリーフ弁を設定したことを特徴とするセグ
   メント把持装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載のセグメント把持装置にお
   いて、ガイドフレームを昇降させる昇降ジャッキの縮み
   側油圧配管中に蓄圧器を設置したことを特徴とするセグ
   メント把持装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載のセグメント把持装置にお
   いて、ガイドフレームを昇降させる昇降ジャッキの縮み
   側油圧配管と油戻し配管との間に、セグメントの把持を
   解放する際に保持油圧を排除するための切換弁を設置し
   たことを特徴とするセグメント把持装置。
9. 【請求項９】 請求項５記載のセグメント把持装置にお
   いて、支持台の固定アームに取り付けたＬ字形状の押圧
   部材の縦部材の長さをセグメントの引き上げ距離より長
   くしたことを特徴とするセグメント把持装置。
10. 【請求項１０】 請求項１または５記載のセグメント把
    持装置において、セグメントの縦リブの凸状頂部に嵌ま
    り合う凹状形状の押圧部を有し、支持台に対して上下方
    向に摺動自在に支持されたセグメント固定部材を付設
    し、セグメントを把持する際に前記押圧部をセグメント
    の縦リブの凸状頂部に押し付けるための固定部材昇降ジ
    ャッキを前記セグメント固定部材と支持台との間に取り
    付けたことを特徴とするセグメント把持装置。