JPH086877Y2 - 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、セグメントを
把持するチャッキング装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、トンネル掘削において大深度、大口径のシール
ド掘進機が用いられ、大型化するセグメントの組立ても
機内に設備するエレクタにより自動化が図られている。

第３図はトンネル内にセグメントを組立てるエレクタ
の概略構成図である。

エレクタ１は、シールドフレーム２の内周壁に沿って
回転自在に円環状の旋回輪３を設け、この旋回輪３に、
一対の伸縮ロッド４及び支持アーム５を介してアーチ状
の吊りビーム６を設け、伸縮シリンダ７に連結して径方
向へ移動自在にし、吊りビーム６の中央部に摺動ロッド
８にガイドされて軸方向に移動可能に摺動ジャッキ９に
連結した支持部材10を設け、この支持部材10の中央部に
セグメント吊金物11を設け、このセグメント吊金物11に
形成した凹部12に後述するチャッキング装置13を装備し
てなる。

なお、図中14は振れ止めジャッキで、セグメントＳを
チャッキングした後に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を固定状態にするためのものであ
る。

第４図は、この考案の出願人が先に提案したエレクタ
に装着されるチャッキング装置の要部断面図である。

このチャッキング装置13は、セグメント吊金物11の凹
部12に、駆動モータ15によって回転するピニオン16と、
このピニオン16に噛合して回転する歯車17を設け、この
歯車17中心部に、周面軸方向にスプラインを形設したス
プライン軸18を突設し、このスプライン軸18に、スプラ
インに係合して軸方向に滑動自在にチャッキングボルト
19を嵌合装着し、このチャッキングボルト19に螺合して
支持ナット20を設けている。

前記凹部12を蓋するように設けた固定壁体21を設け、
この固定壁体21に、セグメントＳの中央部に設けたグラ
ウト孔22の外周インロー部23に嵌合するテーパ状の突出
部24を形設し、この突出部24中央に、前記チャッキング
ボルト19が回動進出する開口25を設け、この開口25から
少し入ったところに拡径部26を形成し、この拡径部26に
上記支持ナット20を収嵌すると共に、固定壁体21に固着
した押え部材27と支持ナット20間にスプリング等の弾性
体28を介装して支持ナット20を拡径部底壁29に押圧して
支持ナット20に回り止め抵抗力を付与している。

なお、図中、30は前記固定壁体21と回転部分との間に
設けた軸受である。

上記構成において、エレクタ１によるセグメントＳの
チャッキングは次ぎのようにして行われる。

エレクタ１の操作によりチャッキング装置13の固定壁
体21突出部24をセグメントＳのグラウト孔外周インロー
部23に挿入嵌合して後、駆動モータ15を作動させてチャ
ッキングボルト19を回転させると、このチャッキングボ
ルト19は、回り止め機能を有する支持ナット20との螺合
により回転しながら固定壁体21開口25からセグメントＳ
のグラウト孔22に進出してグラウト孔22に設けたグラウ
ト孔ネジ22aに螺合して進出を続ける。

こうして、チャッキングボルト19の先端部がグラウト
孔端面22bに当接して進出が停止し、駆動モータ15の回
転も停止してチャッキングが完了する。

ところで、上記チャッキングボルト19がグラウト孔22
に進出してチャッキングボルト先端がグラウト孔ネジ22
aに螺合するまでに、両者のネジピッチが合わない時に
は、チャッキングボルト先端はグラウト孔ネジ22aの孔
口面にスリップして一時的にチャッキングボルト19の進
出が停止して空回りすることがある。

この間はチャッキングボルト19に螺合する支持ナット
20は弾性体13の押圧力に抗して浮き上がりを見せ、普通
は、チャッキングボルト19は一回転を空回りする間にグ
ラウト孔ネジ22aとのネジピッチが合って螺合してチャ
ッキングボルト19の進出が再開される。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、上記する従来のチャッキング装置のよう
に、チャッキングボルトがセグメントのグラウト孔に回
動進出してグラウト孔ネジに螺合してからも、チャッキ
ングボルトと支持ナットとの螺合関係が保たれる構成か
らすると、チャッキングボルト先端がグラウト孔ネジの
孔口面にスリップしてチャッキングボルトの進出が停止
して空回りする間に生じる支持ナットの浮き上がり現象
は、チャッキングボルトがグラウト孔ネジに螺合して進
出が再開されてチャッキングを完了した後も解消されな
いままに残ることがある。

この考案は上述の点に鑑みなされたものであって、エ
レクタによるセグメントの把持において、チャッキング
装置のチャッキングボルトがセグメントのグラウト孔ネ
ジに螺合した後で、チャッキングボルトと支持ナットと
の螺合関係を解き、支持ナットに対してチャッキングボ
ルトを遊転させて支持ナットの浮き上がり現象を解消し
たセグメントチャッキング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のこの考案の要旨とすると
ころは、セグメント吊金物に埋没状に配装したチャッキ
ングボルトを、不回動に保持した支持ナットに螺合させ
て回動進出させ、セグメントに設けたグラウト孔ネジに
螺合させてセグメントを把持するチャッキング装置にお
いて、前記チャッキングボルトに、その中間部から基部
に掛けて無ネジ部を形設し、該無ネジ部に前記支持ナッ
トを抜出させて支持ナットに対してチャッキングボルト
を遊転させることを構成したことを特徴とするセグメン
トチャッキング装置にある。

〔作用〕

固定壁体の突出部をセグメントのグラウト孔外周イン
ロー部に挿入嵌合して後、駆動モータを作動させてチャ
ッキングボルトを回転させると、不回動に保持した支持
ナットに螺合してチャッキングボルトが固定壁体の開口
からセグメントのグラウト孔に回動進出する。

そして、チャッキングボルト先端がグラウト孔ネジの
孔口に到達して両者のネジピッチが合致する間、チャッ
キングボルトがグラウト孔ネジの孔口面にスリップして
チャッキングボルトの進出が停止することがあると、こ
の間はチャッキングボルトが空回りし、支持ナットは弾
性体の押圧力に抗して浮き上がる。

ネジピッチが合致してチャッキングボルトがグラウト
孔ネジに螺合すると、チャッキングボルトの回動進出が
再開され、この後に支持ナットはチャッキングボルトの
無ネジ部に抜出してチャッキングボルトとの螺合関係が
解かれ、支持ナットは弾性体の押圧力によって浮き上が
りが解消される。

そして、支持ナットが無ネジ部に抜出した後のチャッ
キングボルトは、支持ナットに対して遊転状態でグラウ
ト孔ネジに螺合して進出し、チャッキングボルト基部に
周設した鍔状係止段が支持ナット内端面に圧着させられ
てチャッキングを完了する。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面を参照しながら説明
する。

第１図は、この考案のチャッキング装置の要部断面図
である。

尚、第４図と同一、若しくは共通部分については同一
符号をつけて説明する。

この考案のチャッキング装置13は、歯車17のスプライ
ン軸18に対し、軸方向に滑動自在に嵌合装着するチャッ
キングボルト19と支持ナット20との関係を、次ぎのよう
に構成したものである。

即ち、チャッキングボルト19の先端から中間部に掛け
てネジ部19aを設け、中間部から基部に掛けては無ネジ
部19bを形設し、チャッキングボルト19が支持ナット20
に螺合して回動進出する途中で、支持ナット20は無ネジ
部19bに抜出させて支持ナット20に対してチャッキング
ボルト19を遊転させるものである。

尚、図中32は固定壁体21に設けられ、支持ナット20を
不回動に保持するための回止めナットで、支持ナット20
外面で軸線方向に設けたキー溝33に先端を遊嵌させてお
り、弾性体28に抗して軸心方向への移動は所定の範囲で
許容するようにしている。

34はチャッキングボルト19基部に周設した鍔状係止部
31に対面させて支持ナット20内端部に段設した当面であ
る。

第２図（ａ）〜（ｃ）はこの考案によるチャッキング
要領を説明する断面図である。

第２図（ａ） エレクタ１の操作、即ち、第３図における旋回輪３、伸
縮シリンダ７、摺動ジャッキ９等を作動させてセグメン
トＳに対するチャッキング装置13の位置合わせを行い、
チャッキング装置13の固定壁体21の突出部24をセグメン
トＳのグラウト孔外周インロー部23に挿入嵌合する。

第２図（ｂ） 歯車17を回転させてスプライン軸18と一体にチャッキ
ングボルト19を回転させると、不回動に保持された支持
ナット20との螺合で、回転しながら進出を開始し、固定
壁体21の開口25からグラウト孔22内に進出し、チャッキ
ングボルト19先端がグラウト孔ネジ22aの孔口に到達す
る。

ここで、チャッキングボルト19がグラウト孔ネジ22a
に螺合するのに、両者のネジピッチが合わない時は、チ
ャッキングボルト19はグラウト孔ネジ22aの孔口面にス
リップし、一時的にチャッキングボルト19の進出が停止
してチャッキングボルト19が空回りして支持ナット20は
弾性体28の押圧力に抗して浮き上がる。

第２図（ｃ） この後、チャッキングボルト19がグラウト孔ネジ22a
に螺合して進出が再開されると支持ナット20の浮き上が
りはその時点で止まってチャッキングボルト19の進出が
続き、途中で支持ナット20はチャッキングボルト19の無
ネジ部19b部に抜出する。この抜出と同時に弾性体28の
押圧力の下に支持ナット20の浮き上がりは解消される。

チャッキングボルト19は支持ナット20に対しては遊転
状態となり、グラウト孔ネジ22aとの螺合で進出が継続
し、チャッキングボルト19基端部の鍔状係止部31が支持
ナット20の当面34に圧接状態となって進出が停止し、駆
動モータ15の回転も停止してチャッキングを完了する。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、次のような
効果を奏する。

（１）チャッキングボルトは、チャッキング開始前はセ
グメント吊金物内に没却状態にあり、チャッキング時に
進出してくるので、チャッキング装置自体の径方向の伸
縮動作を不要とし、有効中空径を大きくとることができ
る。

（２）チャッキングの位置を決めた後は、チャッキング
装置は自ら作動してセグメントをチャッキングするか
ら、エレクタ、セグメントの補助操作を不要とし、セグ
メントの組立て全般にわたっての自動化が容易にでき
る。

（３）チャッキングボルトがセグメントのグラウト孔ネ
ジに螺合して途中から、チャッキングボルトと支持ナッ
トとは螺合関係が解消されてチャッキングボルトは支持
ナットに対して遊転しての進出となるから、支持ナット
の浮き上がり現象がなくなり、安定したチャッキングを
実現する。

（４）セグメントの把持は、単純なネジの螺合による構
成であるので、セグメント側に特別な細工等も不要と
し、構成を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のチャッキング装置の要部断面図、第
２図（ａ）〜（ｃ）はチャッキング要領を説明する要部
断面図、第３図はチャッキング装置を具備したエレクタ
全体を示す概略図、第４図は従来のチャッキング装置の
要部断面図である。 １…エレクタ、２…シールドフレーム、３…旋回輪、４
…伸縮ロッド、５…支持アーム、６…吊りビーム、７…
伸縮シリンダ、８…摺動ロッド、９…摺動ジャッキ、10
…支持部材、11…セグメント吊金物、12…凹部、13…チ
ャッキング装置、14…振れ止めジャッキ、15…駆動モー
タ、16…ピニオン、17…歯車、18…スプライン軸、19…
チャッキングボルト、20…支持ナット、21…固定壁体、
22…グラウト孔、23…インロー部、24…突出部、25…開
口、26…拡径部、27…押え部材、28…弾性体、29…拡径
部底壁、30…軸受、31…鍔状係止部、32…回止めナッ
ト、33…キー溝、34…当面、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 (56)参考文献 特開 昭60−261897（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】セグメント吊金物に埋没状に配装したチャ
   ッキングボルトを、不回動に保持した支持ナットに螺合
   させて回動進出させ、セグメントに設けたグラウト孔ネ
   ジに螺合させてセグメントを把持するチャッキング装置
   において、前記チャッキングボルトに、その中間部から
   基部に掛けて無ネジ部を形設し、該無ネジ部に前記支持
   ナットを抜出させて支持ナットに対してチャッキングボ
   ルトを遊転させることを構成したことを特徴とするセグ
   メントチャッキング装置。