JPH063119B2 - セグメント組立装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、シールド工事におけるセグメント組立装置
に係り、詳しくは、シールド掘進機による掘削穴内壁に
複数個に分割された円弧状のセグメント（分割セグメン
ト）を組立ててセグメントリングを形成するに当たっ
て、各組立て位置に持ち込まれる分割セグメントの正確
な位置決めが簡単にできるセグメント組立装置に関す
る。

（従来技術） シールド掘進機により掘削された掘削穴内壁には、掘削
進行に合わせてシールド掘進機後方に配備したセグメン
ト組立装置によって複数個の分割セグメントを組立てて
セグメントリングが形成される。

このセグメントリングは、掘削穴後方から分割セグメン
トを組立装置の所まで搬入し、この分割セグメントの一
つづつを組立装置が把持して掘削穴下部から上部に向け
て順次に位置決めしながら持ち込んで分割セグメント同
士及び既設のセグメントリング端部間に適宜の締結金具
を以て締結して組立てるものである。

ところで、シールド掘進機とその後方に形成された既設
セグメントリングとの関係は、掘進毎にその位置関係が
変化するもので、第７図に示すようにシールド掘進機と
既設セグメントリングの軸心は常に一致（平行）してい
るとは言えず、軸心のずれが生じることがある。

従って、セグメントリングを形成する際には、組立装置
によって把持される分割セグメントは、それぞれに組立
て位置において正確に位置決めして持ち込むことが求め
られ、この位置決めは、基本的に掘削穴軸方向、掘削穴
周方向及び掘削穴半径方向の３軸方向への微調整的移動
によってなされる。

近年、シールド掘進機によるトンネル工事における省力
化が進み、このセグメント組立てにおいてもこれを自動
化すべく、例えば、特開昭61-79000号公報や、特開昭62
-13699号公報に開示されるようなセグメント組立装置が
提案されている。

これ等の装置では、セグメント把持部分の支持を３軸方
向に回転揺動自在に構成し、把持された分割セグメント
の姿勢を既設セグメントリングに対して平行になるよう
に調整しようとするもので、既設セグメントリングに対
するマクロ的な分割セグメントのピッチング（シールド
フレーム軸方向の揺動）及びヨーイング（シールドフレ
ーム半径方向の動き）を、組立装置のセグメント把持部
におけるミクロ的なピッチング、ヨーイングとして検
出、補正して組合せたものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記する従来のセグメント組立装置において
は、セグメントリングの全体的なピッチング、ヨーイン
グを、組立装置により把持された分割セグメントそれぞ
れに検出、補正するため、位置決めや組立時間が長く掛
かり、作業能率が低下する問題がある。

この発明は上述の点に鑑みなされたものであって、組立
装置により組立てられる分割セグメントの位置決めが正
確に簡単にできるセグメント組立装置を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、第一発明の要旨とするとこ
ろは、複数個のラジアルローラによって支持され、シー
ルドフレーム内周壁に沿って回動する旋回輪を備えたセ
グメント組立装置において、前記旋回輪をスラスト方向
に支持点の移動調整を可能に支持するスラストローラを
有する複数個の軸心調整機構を前記ラジアルローラ間に
混在的に配装したことを特徴とするセグメント組立装置
にある。

また、第二発明の要旨とするところは、シールドフレー
ム内に支持リングを設け、この支持リングに付設された
ベアリングを介して前記シールドフレーム内周を回動す
る旋回輪を備え、前記支持リングを支承する球面軸受を
前記シールドフレーム内に環装すると共に、前記支持リ
ングの上下および左右に一対の揺動ジャッキを連結した
ことを特徴とするセグメント組立装置にある。

（作用） 既設のセグメントリングに対するセグメント組立装置の
旋回輪の軸心のずれを、適所に配設した軸心ずれ検出セ
ンサーが検出し、このセンサーからの検出制御信号に基
づいて、第一発明においては、軸心調整機構のスラスト
ジャッキが作動し、スラストローラを介して旋回輪支持
点をスラスト方向に移動調整し、また、第二発明におい
ては、上下一対または左右一対の揺動ジャッキが作動
し、支持リングをスラスト方向に移動調整して、セグメ
ントリング軸心と旋回輪軸心を常に平行させるように
し、この状態でセグメント組立装置は各分割セグメント
をしっかりと把持して組立位置に持ち込んで組立てる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。こ
こで、第１図乃至第５図は、第一発明に係る実施例、第
６図は、第二発明に係る実施例をそれぞれ示す。

まず、第一発明の実施例について説明する。

第１図において、1はシールドフレームAに配備されたセ
グメント組立装置で、複数個のラジアルローラ3によっ
て支持され、シールドフレーム内周壁に沿って旋回する
旋回輪2と、この旋回輪2にその軸心方向へ移動自在に設
けた吊りビーム4と、この吊りビーム4に配装したセグメ
ント載置台5と、このセグメント載置台5に配装したセグ
メント把持装置6を主要構成とし、分割セグメントSは、
掘削穴後方から図示しない台車やホイスト等を使用して
搬送して来て一旦、セグメント組立装置1近くに降ろさ
れた後、セグメント載置台5下方に位置決めしながら搬
入し、これを把持装置6によって把持し、旋回輪2と吊り
ビーム4との連動操作によって掘削穴内周壁所定の位置
に一つ一つを持ち込んでリング状に組立て、既設セグメ
ントリングS′に組み入れるものである。

7は第一発明に係る軸心調整機構で、前記ラジアルロー
ラ3間に等配的に３〜４個所に配装されるもので、この
軸心調整機構７は、第２図及び第３図に示すようにシー
ルドフレームA側の固定部材8に設けたブラケット9にガ
イド孔10を設け、このガイド孔10に支持部材11を支軸12
を介して支持させ、この支持部材11上に旋回輪2を両側
から挟持するようにして接転するスラストローラ13を設
け、支持部材11をスラストジャッキ14に連結してなる。

尚、上記する各軸心調整機構7のスラストジャッキ14は
既設セグメントリングS′と旋回輪2の軸心のずれを検出
する軸心検出センサー（図示せず）からの信号によって
組合せ作動し、既設セグメントリング軸心と旋回輪軸心
を常時平行させるようにしたものである。

また、上記する軸心調整機構7による旋回輪2の軸心調整
に当たって、旋回輪2を全周的に支持するラジアルロー
ラ3による支持は、第４図及び第５図に示すように若干
のスラスト方向の動きを許容すべく構成している。

また、上記実施例では軸心調整機構7における駆動源と
して油圧ジャッキ14を採用しているが、これ以外の駆動
源を用いても良い。

次に、第二発明に係る実施例について説明する。

第６図のシールド掘進機の側断面図に示すように、シー
ルドフレームAの内周に沿って球面軸受21が環装されて
いる。この球面軸受21は、取付けの便宜上軸方向に中央
部で二分割されており、その前部21Aはシールドフレー
ムAの内周面に固着されたブラケット22に一体的に取り
付けされ、後部21Bはブラケット23Bに固着された受け台
23A上に載置されている。そして前部21Aと後部21Bが一
体となって形成された球面軸受21の内面側が凹曲面を有
している。

上記球面軸受21に支承される支持リング19がシールドフ
レームA内に配装されている。支持リング19は支承部材1
9Bとこの略中央部に立設された垂直部材19Aとから形成
されている。そして、この支承部材19Bの外周面は凸曲
面をなし、上記球面軸受け21の凹曲面に摺接している。
また、上記垂直部材19Aの後部側面にはベアリング20が
取着されており、このベアリング20を介して旋回輪2が
回動自在に支持されている。この旋回輪2は旋回モータ1
8により駆動される。

一方、垂直部材19Aの前部側面であって、支承部材19Bと
の結合部には揺動ジャッキ15が連結されている。すなわ
ち、この揺動ジャョキ15のロツド側15Aがブラケット17
を介して支持リング19側に枢着されており、他端のシリ
ンダ側15Bはブラケット16を介してシールドフレームA側
に枢着されている。この揺動ジャッキ15は、図示はして
いないが、上記支持リング19の上下および左右に一対、
それぞれ円周方向に90゜ピツチで配設されている。従っ
て、揺動ジャッキ15の伸縮により支持リング19は、球面
軸受21上を摺動しながら軸方向に移動できるようになっ
ている。

なお、24はシールド機推進用のシールドジャッキ、26は
セグメント把持装置6を軸方向に移動可能にするための
摺動ロッド、6Aセグメント把持装置6の回動支持部、27
はセグメント締結装置、25はセグメント把持装置6を半
径方向に移動させるための伸縮ロッドをそれぞれ示す。

次に、上記第一発明及び第二発明によるセグメント組立
て要領を説明する。

セグメント把持装置6による分割セグメントSの把持は、
該分割セグメントSの軸心と旋回輪2の軸心を平行させて
しっかりと把持する。

この条件は分割セグメントSを把持した時から所定の位
置に持ち込んで組立てられるまで変わることはなく、ま
た、セグメント把持装置6が分割セグメントSを把持した
状態で、旋回輪軸心と既設セグメントリング軸心のずれ
があると、これを軸心検出センサーが検出してその制御
信号によって、第一発明の場合は、各軸心調整機構7の
スラストジャッキ14を組合せ作動させて軸心調整がなさ
れる。第二発明の場合は、上下又は左右の揺動ジャッキ
を個別に作動させ、支持リング19を球面軸受21上を軸方
向に移動調整して軸心調整がなされる。こうして、全て
の分割セグメントSに対して同一条件、つまり、各分割
セグメント軸心を既設セグメントリング軸心に平行させ
ることで位置決めが正確となり組立てられる。

（効果） 以上説明したように、この発明によれば、セグメント把
持装置による分割セグメントの把持は、分割セグメント
軸心を旋回輪軸心と平行させる条件を満足させるだけで
よいから、セグメントの把持が簡単となり、また、セグ
メント把持装置によって分割セグメントを所定の組立て
位置に持ち込むに際しては、旋回輪軸心と既設セグメン
トリング軸心を常に平行を保つようにしたから、各分割
セグメント個々に対し、従来のような微調整的な位置決
めを必要とせず、全ての分割セグメントに対して同一条
件による位置決めが正確に自動的になされ、省力化によ
り作業能率を格段に向上できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は第一発明の実施例であって、第１図
はシールド掘進機の背面図、第２図は軸心調整機構の正
面図、第３図は同側面図、第４図はラジアルローラによ
る旋回輪支持部の正面図、第５図は同側面図である。 第６図は第二発明に係る実施例を示すシールド掘進機の
側断面図である。第７図はシールド掘進機と既設セグメ
ントリングの軸心ずれの説明図である。 1…セグメント組立装置、2…旋回輪、3…ラジアルロー
ラ、4…吊りビーム、5…セグメント載置台、6…セグメ
ント把持装置、7…軸心調整機構、8…固定部材、9…ブ
ラケット、10…ガイド孔、11…支持部材、12…支軸、13
…スラストローラ、14…スラストジャッキ、15…揺動ジ
ャッキ、19…支持リング、20…ベアリング、21…球面軸
受、A…シールドフレーム、S…分割セグメント、S′…
既設セグメントリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 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)発明者 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)発明者 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 (72)発明者 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 (56)参考文献 特開 平１−263393（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−284400（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のラジアルローラによって支持さ
   れ、シールドフレーム内周壁に沿つて回動する旋回輪を
   備えたセグメント組立装置において、前記旋回輪をスラ
   スト方向に支持点の移動調整を可能に支持するスラスト
   ローラを有する複数個の軸心調整機構を前記ラジアルロ
   ーラ間に混在的に配装したことを特徴とするセグメント
   組立装置。
2. 【請求項２】シールドフレーム内に支持リングを設け、
   この支持リングに付設されたベアリングを介して前記シ
   ールドフレーム内周を回動する旋回輪を備え、前記支持
   リングを支承する球面軸受を前記シールドフレーム内に
   環装すると共に、前記支持リングの上下および左右に一
   対の揺動ジャッキを連結したことを特徴とするセグメン
   ト組立装置。