JPH08109797A

JPH08109797A - エレクタ装置及びエレクタ装置のセグメント把持方法

Info

Publication number: JPH08109797A
Application number: JP6247513A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Mori; 泰雄森
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1996-04-30
Anticipated expiration: 2018-08-04
Also published as: JP3433410B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ピースセグメントを把持する際、エレクタ装置
のスライダ部に設けた把持機構により、ピースセグメン
トに取り付けた吊金具を自動的に、しかも確実に把持で
きるエレクタ装置及びエレクタ装置のセグメント把持方
法を提供する。【構成】スライダ部６の把持機構は、ピースセグント２
ａの吊金具７を基準にして前記把持機構の中心を自動的
に調芯する調芯手段と、該調芯手段の調芯完了を検知す
る検知手段と、検知結果に基づき調芯手段の調芯完了状
態を固持する固持手段と、調芯完了を検知後、調芯手段
と連動してピースセグメント２ａに取り付けられた吊金
具７を把持する把持手段とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル掘進機におけ
るエレクタ装置に係り、特にピースセグメントに取付け
た吊り具を簡単に掴めるセグメント把持機構を有するエ
レクタ装置及びエレクタ装置のセグメント把持方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、従来のエレクタ装置を備えたトン
ネル掘進機の一例を図９〜図１１で説明する。

【０００３】図９はトンネル掘進機を示し、円筒状の外
殻であるシールドハル１の内周側には、円筒状の構築材
であるセグメント２を押すことによって推進を行う複数
のシールドジャッキ３が、円周方向に間隔をおいて配置
されている。セグメント２は、複数個に分割されたピー
スセグメント２ａを、シールドハル１のテール部内に装
備されたエレクタ装置４によって組立てられる。

【０００４】図１０、図１１において、エレクタ装置４
の輪状のエレクタリング４ａは、シールドハル１の内周
部に円周方向に間隔をおいて取付けた複数の支持ローラ
（図示してない）によって支持されており、シールドハ
ル１と一体の支持板に設置した駆動モータ（図示してな
い）によって回転させられる。エレクタリング４ａの左
右部にはエレクタアーム４ｂが固定されており、エレク
タアーム４ｂには左右対称形の吊りビーム４ｄを上下動
させる押付ジャッキ４ｃが設置されている。吊りビーム
４ｄの中央部には摺動ジャッキ４ｅが取付けられてお
り、その摺動ジャッキ４ｅにはピースセグメント２ａを
掴むスライダ４ｆが連結されている。このスライダ４ｆ
は摺動ジャッキ４ｅによりシールドハル１の前後方向に
移動する。そして、前記エレクタ装置４はスライダ４ｆ
でピースセグメント２ａを掴み、押付ジャッキ４ｃによ
り吊りビーム４ｄを上下動させ、摺動ジャッキ４ｅでス
ライダ４ｆの前後方向を調整しながらピースセグメント
２ａを順次組上げ、円筒状のセグメント２に組立てる。

【０００５】次に、前述したエレクタ装置４のピースセ
グメントを掴む一般的な機構について図１０〜図１３に
より説明する。ピースセグメント２ａのグラウトホール
ねじ部２ｃには吊り具５のねじ部５ｂがねじ込まれてお
り、その吊り具５には吊り用のピン孔５ａがあけられて
いる。一方、スライダ４ｆの下部にも吊り用のピン孔４
ｇがあけられている。そして、スライダ４ｆによりピー
スセグメント２ａを把持する際には、前記吊り具５のピ
ン孔５ａとスライダ４ｆのピン孔４ｇとを一致させ、そ
の状態で両ピン孔にピン４ｈを挿通させることによりス
ライダ４ｆとピースセグメント２ａを連結して該ピース
セグメント２ａを把持する。このようにしてスライダ４
ｆでピースセグメント２ａを把持する場合、吊り具５の
ピン孔５ａとスライダ４ｆのピン孔４ｇを一致させるに
は、押付ジャッキ４ｃのインチング操作により上下方向
（図１３のＶ方向）、摺動ジャッキ４ｅにより前後方向
（図１２のＲ方向）およびエレクタリング４ａのインチ
ング旋回により左右方向（図１３のＨ方向）の各調整を
行う。

【０００６】しかるに、従来のエレクタ装置４において
は、スライダ４ｆによりピースセグメント２ａを把持す
る場合に、重量のあるエレクタリング４ａのインチング
操作を行う必要があるので、調整精度が悪い。特に吊り
具５のピン孔５ａ、スライダ４ｆのピン孔４ｇと、ピン
４ｈとの径の差が通常１０mm前後と小さいため、ピン孔
同士を正確に位置合わせする必要があるが、前記エレク
タリング４ａのインチング旋回による調整精度が悪いの
でピン孔の位置合わせにかなりの時間を要することにな
る。その結果、セグメント組立作業の効率低下を招く。

【０００７】また、上記の作業は、人手に頼る作業とな
り、エレクタを操作する者とピン穴を確認及びピン４ｈ
を差し込む者との連携作業となるため、安全性の点で改
善が望まれている。

【０００８】これを解決する手段として実公平５−４７
８３６号公報記載のように、把持装置に３個の挟持片を
設けたリンク機構を使用してピースセグメントの把持ピ
ンを自動調芯し把持する方法が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は、複雑なリンク機構を用いているため、自動調芯が
確実に行われたかどうかの確認が不安定であり、また、
リンク機構に土砂等の異物が入り込むと正常動作が損な
われるという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、ピースセグメントを把持
する際、エレクタ装置のスライダ部に設けた把持機構に
より、ピースセグメントに取り付けた吊金具を自動的に
調芯し、しかも確実に把持することができるエレクタ装
置を提供することにある。

【００１１】

【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、ピースセグメントに取り付けられた吊金
具を掴み取る把持機構をスライダ部に設けたエレクタ装
置において、前記スライダ部の把持機構は、前記ピース
セグントの吊金具を基準にして前記把持機構の中心を自
動的に調芯する調芯手段と、調芯後前記ピースセグメン
トに取り付けられた吊金具を把持する把持手段とからな
ることを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、ピースセグメントに取り
付けられた吊金具を掴み取る把持機構をスライダ部に設
けたエレクタ装置において、前記スライダ部の把持機構
は、前記ピースセグントの吊金具を基準にして前記把持
機構の中心を自動的に調芯する調芯手段と、該調芯手段
の調芯完了を検知する検知手段と、前記検知結果に基づ
き前記調芯手段の調芯完了状態を固持する固持手段と、
前記調芯完了を検知後、前記調芯手段と連動して前記ピ
ースセグメントに取り付けられた吊金具を把持する把持
手段とからなることを特徴とする。

【００１３】また、本発明の他の特徴は、ピースセグメ
ントに取り付けられた吊金具を掴み取るエレクタ装置の
セグメント把持方法において、前記ピースセグントの吊
金具を基準にして前記ピースセグメントを把持する把持
機構の中心を自動的に調芯し、該調芯後、前記ピースセ
グメントに取り付けられた吊金具を把持することにあ
る。

【００１４】また、ピースセグメントに取り付けられた
吊金具を掴み取るエレクタ装置のセグメント把持方法に
おいて、前記ピースセグントの吊金具を基準にして前記
ピースセグメントを把持する把持機構の中心を自動的に
調芯し、該調芯の完了を検知し、前記検知結果に基づき
前記調芯完了後の状態を固持し、該固持された状態で前
記ピースセグメントに取り付けられた吊金具を把持する
ことにある。

【００１５】

【作用】本発明によれば、調芯手段の調芯板は、セグメ
ント把持位置に置かれたピースセグメントの吊金具の位
置に追従して移動することで把持機構の中心を自動的に
調芯する。検知手段は調芯手段の調芯完了を検知し、固
持手段は調芯完了結果に基づき前記調芯手段の調芯完了
状態を固持する。把持手段の把持板は、調芯手段の調芯
板の上に位置し調芯板と共に調芯移動して、調芯完了を
検知した後にピースセグメントの吊金具を挾み込んで把
持する。これにより、ピースセグメントに取り付けた吊
金具を自動的に調芯し、しかも確実に把持することがで
きる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るエレクタ装置
について説明する。以後説明で掘進前方側を切羽側、後
方側をテール側と称す。

【００１７】図１は、本発明の一実施例に係るエレクタ
装置を搭載したトンネル掘進機の全体を示し、１は円筒
状の外殻であるシールドハルであり、その内周側には、
円筒状の構築材であるセグメント２を押すことによって
推進を行う複数のシールドジャッキ３が、円周方向に間
隔をおいて配置されている。セグメント２は、複数個に
分割されたピースセグメント２ａを、シールドハル１の
テール部内に装備されたエレクタ装置４によって組立て
られる。エレクタ装置４はピースセグメント２ａを自動
的に把持する把持機構を設けたスライダ部６を有し、ス
ライダ部６はＸ方向（前後方向）にスライドしテール側
のセグメント把持位置まで移動してピースセグメント２
ａを把持できる構成になっている。

【００１８】図２から図８において、ピースセグメント
２ａは、既設セグメント２の上に搬入し置かれたセグメ
ントピースで、これをエレクタ装置４が把持し所定の位
置に組み付ける。置かれたピースセグメント２ａの中心
（吊金具７の位置）とエレクタ装置４の中心（Ｃの位
置）は図４のように寸法ｌずれている。このズレ量ｌは
人間がホイスト（図示せず）を操作して置いた時の最大
ズレ量である。ピースセグメント２ａにねじ込まれた吊
金具７はツバ部７Ｃ，掴み部７ａ，ネジ部７ｃからなっ
ている。

【００１９】スライダ部６は、箱体６ａの中に把持機構
が組み込まれており直線ベアリング６ｂ，６ｂ’，６
ｃ，６ｃ’を介してエレクタ装置４の吊りビーム４ｄに
支持されている。前記直線ベアリングを吊りビーム４ｄ
に取り付けた前後ジャッキ６ｊにより図１のＸ方向（前
後方向）にスライドできる。

【００２０】箱体６ａは、直方体の箱でテール側側面と
底面部材の一部が開放されている。箱の左右側面に直線
ベアリングのレール６ｂ，６ｂ’が取り付けられてい
る。切羽側側面には前後ジャッキ６ｊのロッドが取り付
けられている。切羽側、テール側の側面部材の箱体の内
側に凹状溝６ｌ，６ｌ’が向かい合って設けられ、その
溝に調芯手段の調芯板、すなわち、アジャスタ６ｅが図
３の矢印Ｙ方向（横方向）にスライド自由に挿入されて
いる。箱体の下面に把持し吊り下げたセグメント２ａに
向けて振れ止めジャッキ８，８’が取り付けられてい
る。

【００２１】アジャスタ６ｅは、矩形のプレートでその
中央部にＶ状の切り欠きが切羽側に向けて設けられてい
る。Ｖ溝の谷部は点Ｃを中心とした半円状で、その半径
は吊金具７の掴み部７ａのピン半径に約等しい。このＣ
点はスライダ部６の中心と一致している。切り欠きの開
口幅Ｗはピースセグメント２ａの中心とエレクタ装置４
の中心のズレ量ｌの２倍以上に設定してある。アジャス
タ６ｅの左右にはアジャスタ６ｅを固持する固持手段の
アジャスタジャッキ６ｄ，６ｄ’のロッドが取り付けら
れている。アジャスタ６ｅの上面には把持手段の把持
板、すなわち把持プレート６ｆ，６ｆ’が横方向にスラ
イド可能なように取り付けられている。また、把持プレ
ート用のガイド部材６ｈ，６ｈ’が設けられている。ま
た、ガイド６ｈと６ｈ’の間には把持プレートをスライ
ドさせるための把持ジャッキ６ｇ，６ｇ’が取り付けら
れている。図７のようにアジャスタ６ｅの下面には検知
手段のリミットスイッチ６ｋが取り付けられている。リ
ミットスイッチ６ｋの検出子はＶ溝の谷部に向けられ、
その先端部が谷部から僅かに出張って取り付けられてい
る。このリミットスイッチ６ｋはアジャスタ６ｅと共に
左右に移動するのでスライダ部６の箱体６ａの底部板
は、アジャスタ６ｅが左右にｌ移動しても干渉しないよ
うにｈ＞ｌのような切り欠きがある。

【００２２】把持プレート６ｆ，６ｆ’は、アジャスタ
６ｅ上でガイド部材６ｈ，６ｈ’に案内されながら把持
ジャッキ６ｇ，６ｇ’により横方向にスライドさせられ
る。各プレートの反ジャッキ取付側端部に吊金具７の掴
み部７ａのピン径に約等しい半円６ｎの切り欠きがある
（図８参照）。各把持ジャッキ６ｇ，６ｇ’が最大スト
ロークした時、左右の把持プレートの各々の半円６ｎが
向かい合って円状をなす。その時の円の中心（図示せ
ず）と前記アジャスタ６ｅのＶ溝の谷部半円の中心点Ｃ
は一致するように取り付けられている。また、各把持ジ
ャッキ６ｇ，６ｇ’が最縮時には各把持プレートの最端
部がアジャスタ６ｅのＶ溝傾斜部６ｍより切り欠き側に
出張らない寸法となっている（図８参照）。

【００２３】次に、このエレクタ装置４のスライダ部６
に設けた把持機構によりピースセグメントに取り付けた
吊り具を自動的に把持する動作を図２〜図８により以下
に説明する。

【００２４】エレクタ装置４のスライダ部６とピースセ
グメント２ａとの位置関係は図４の状態と想定する。す
なわち、スライダ部６の中心Ｃ（＝エレクタ装置４の中
心）とピースセグメント２ａの中心（吊金具７の位置）
は前後方向でＬ，横方向でｌずれている。この状態でピ
ースセグメント２ａを把持する動作を説明する。

【００２５】図示しない操作スイッチにより吊金具７の
ツバ部７ｃの首下と把持プレート６ｆ，６ｆ’の上面に
Ｈなる隙間ができるように押付ジャッキ４ｃで吊りビー
ム４ｄを押し下げる。この時のアジャスタ６ｅは図４の
ようにスライダ部６の中心に位置している。また、把持
プレート６ｆ，６ｆ’は図８のように縮長しアジャスタ
のＶ溝は完全に開放された状態になっている。またこの
時のアジャスタジャッキ６ｄ，６ｄ’は油圧的に自由な
状態にさせられており、小さな外力により伸縮させられ
るようになっている。

【００２６】次に、前後ジャッキ６ｊを伸長させる。ス
ライダ部６は図７のＸ’の方向に移動し吊金具７に近づ
きやがてアジャスタ６ｅの傾斜部６ｍに接触する。さら
にＸ’方向に移動させられるとアジャスタ６ｅは図８の
ように吊金具７の掴み部７ａを傾斜部６ｍに沿ってＶ溝
の谷部に入り込むように矢印Ｙ’の方向にスライドさせ
られる（吊金具７は動かず、アジャスタ６ｅがその傾斜
角６ｍにより前後ジャッキ６ｊの推力のＹ’方向分力で
動く）。アジャスタジャッキ６ｄは縮長し、６ｄ’は伸
長させられる。また、アジャスタジャッキ６ｄ，６ｄ’
は油圧的に自由な状態なのでピースセグメント２ａを動
かしたり、吊金具７を曲げるようなことはない。吊金具
７がＶ溝の谷部に合致し吊金具７の中心がＣ’点に達す
るとリミットスイッチ６ｋが作動し前後ジャッキ６ｊの
作動を止めると共に、アジャスタジャッキ６ｄ，６ｄ’
を油圧的にブロックしアジャスタ６ｅをスライダ部６に
対して固定する。この時点でアジャスタ６ｅのＹ’方向
の移動量はｌであり、ピースセグメント２ａの吊金具７
とエレクタ装置４の中心のズレ量ｌをアジャスタ６ｅで
吸収し調芯する。

【００２７】次に、把持ジャッキ６ｇ，６ｇ’を共に伸
長させ把持プレート６ｆ，６ｆ’をスライドさせ吊金具
７の掴み部７ａを挾み込む。左右の把持プレート６ｆ，
６ｆ’の先端部のそれぞれの半円６ｎで構成された円の
中心と、今位置決めされた吊金具７の中心Ｃ’は一致し
ている。従って掴み部７ａの円と左右の把持プレートの
半円６ｎが形成する円が合致して挾み込む。この時、各
把持ジャッキ６ｇ，６ｇ’が所定のストロークに達した
ことを図示しないセンサで検出し確実に吊金具７を挾み
込んだことを確認する。

【００２８】ピースセグメント２ａは吊金具７を介して
エレクタ装置４に連結された状態となった。次に押付ジ
ャッキ４ｃを縮長させ吊りビーム４ｄを引き上げると吊
金具７のツバ部７ｃが把持プレート６ｆ，６ｆ’に引っ
かかりピースセグメント２ａは吊金具７を介してエレク
タ装置４に吊り下げられる（図２）。

【００２９】次にスライダ部６の下部に取り付けた振れ
止めジャッキ８、８’を伸長させ、吊り下げられたピー
スセグメント２ａの内面部に押付けてピースセグメント
２ａをエレクタ装置４に対して固定する。以上でピース
セグメントの把持動作が完了したので前後ジャッキ６ｊ
を所定の位置まで縮長させ、所定の位置に組み付けるこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】ピースセグメントをエレクタ装置で把持
する際、エレクタ装置のスライダ部に設けた把持機構
は、セグメント把持位置に置かれたピースセグメントの
吊金具に自動調芯し、確実にピースセグメントを把持す
るので、（１）人手に頼ることなく、極めて安全に把持を行うこ
とができる。

【００３１】（２）人手による中心合わせを行う必要が
なく、迅速にピースセグメントを把持することができ、
セグメントの組立時間を短縮出来る。

【００３２】（３）セグメントの把持を無人化、自動化
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るエレクタ装置を搭載し
たトンネル掘進機の全体図である。

【図２】図１のエレクタ装置のスライド部の把持機構の
正面図である。

【図３】図２のＩ−Ｉ断面図である。

【図４】図１のII−II矢視図でエレクタ装置とピースセ
グメントの位置関係を示す。また、エレクタ装置は図２
のII’−II’断面図を示す。

【図５】図２のIII−III断面図である。

【図６】図２のIV−IVの断面図である。

【図７】図４のＶ−Ｖの断面図である。

【図８】図３と同じ断面図で把持機構の吊金具に対する
調芯機構の説明図である。

【図９】従来形エレクタ装置を搭載したシールド掘進機
の全体図である。

【図１０】従来形エレクタ装置の正面図である。

【図１１】図１０のVI−VI矢視図である。

【図１２】従来形エレクタ装置でピースセグメントを把
持する時の吊金具とエレクタ装置位置合わせの側面から
見た説明図である。

【図１３】従来形エレクタ装置でピースセグメントを把
持する時の吊金具とエレクタ装置位置合わせの正面から
見た説明図である。

【符号の説明】

１…シールドハル、２…セグメント、２ａ…ピースセグ
メント、４…エレクタ装置、６…スライダ部、７…吊金
具、６ａ…箱体、６ｅ…アジャスタ、６ｄ，６ｄ’…ア
ジャスタジャッキ、６ｆ，６ｆ’…把持プレート、６
ｇ，６ｇ’…把持ジャッキ、６ｋ…リミットスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピースセグメントに取り付けられた吊金具
を掴み取る把持機構をスライダ部に設けたエレクタ装置
において、前記スライダ部の把持機構は、前記ピースセグントの吊
金具を基準にして前記把持機構の中心を自動的に調芯す
る調芯手段と、調芯後前記ピースセグメントに取り付け
られた吊金具を把持する把持手段とからなることを特徴
とするエレクタ装置。
【請求項２】ピースセグメントに取り付けられた吊金具
を掴み取る把持機構をスライダ部に設けたエレクタ装置
において、前記スライダ部の把持機構は、前記ピースセグントの吊
金具を基準にして前記把持機構の中心を自動的に調芯す
る調芯手段と、該調芯手段の調芯完了を検知する検知手
段と、前記検知結果に基づき前記調芯手段の調芯完了状
態を固持する固持手段と、前記調芯完了を検知後、前記
調芯手段と連動して前記ピースセグメントに取り付けら
れた吊金具を把持する把持手段とからなることを特徴と
するエレクタ装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記調
芯手段は、調芯板であり、前記ピースセグメントの吊金
具の位置に追従して移動することを特徴とするエレクタ
装置。
【請求項４】請求項３において、前記調芯板は、調芯中
は移動が自由であり、調芯完了後は前記調芯完了状態に
固持されることを特徴とするエレクタ装置。
【請求項５】請求項２において、前記検知手段は、前記
調芯板に取り付けられ、前記ピースセグントの吊金具の
有無を検知するリミットスイッチであることを特徴とす
るエレクタ装置。
【請求項６】請求項２において、前記固持手段は、前記
調芯板を前記調芯状態に固持するアジャスタジャッキで
あることを特徴とするエレクタ装置。
【請求項７】請求項１または請求項２において、前記把
持手段は、前記調芯板と共に移動する把持板と、該把持
板で前記ピースセグメントに取り付けられた吊金具を把
持させる把持ジャッキを有することを特徴とするエレク
タ装置。
【請求項８】ピースセグメントに取り付けられた吊金具
を掴み取るエレクタ装置のセグメント把持方法におい
て、前記ピースセグントの吊金具を基準にして前記ピースセ
グメントを把持する把持機構の中心を自動的に調芯し、
該調芯後、前記ピースセグメントに取り付けられた吊金
具を把持することを特徴とするエレクタ装置のセグメン
ト把持方法。
【請求項９】ピースセグメントに取り付けられた吊金具
を掴み取るエレクタ装置のセグメント把持方法におい
て、前記ピースセグントの吊金具を基準にして前記ピースセ
グメントを把持する把持機構の中心を自動的に調芯し、
該調芯の完了を検知し、前記検知結果に基づき前記調芯
完了後の状態を固持し、該固持された状態で前記ピース
セグメントに取り付けられた吊金具を把持することを特
徴とするエレクタ装置のセグメント把持方法。
【請求項１０】請求項８または請求項９において、前記
把持機構の中心は、前記ピースセグメントの吊金具の位
置に追従して移動することを特徴とするエレクタ装置の
セグメント把持方法。
【請求項１１】請求項８または請求項９において、前記
把持機構の中心は、調芯中は移動が自由であり、調芯完
了後は該調芯完了後の状態に固持されることを特徴とす
るエレクタ装置のセグメント把持方法。