JPH1082296A - セグメント締結用ボルト・ナットの増締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル内の下部に付設した作業用の床面に
設置されるセグメント締結用ボルト・ナットの増締装置
では、トンネル内の上部のセグメントピースどうしの組
み立てはできても、作業用の床面に下方のセグメントピ
ースどうしの組み立てきず、この部分のセグメントピー
スどうしの組み立ては、手作業によって行わなければな
らず大変であった。 【解決手段】 トンネル１内に設置した作業床部３の下
方でセグメントピース４Ｂどうしを固定するためのボル
ト・ナット１０を増締する下部増締装置５０を設けたこ
とにより、作業床部３の上方でセグメントピース４Ｂど
うしを固定するためのボルト・ナット１０を増締する上
部増締装置と平行して、作業床部３の下方で自動的にか
つ迅速に増締作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシールド工
法で掘削されたトンネル内で、セグメントピースを組み
立てるためのセグメント締結用ボルト・ナットの増締装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のセグメント締結用ボルト・ナット
の増締装置を図３に示す。これは、シールド工法で掘削
されたトンネル100 内の下部に付設した作業用の床面10
1 に設置されるもので、この床面101 に敷設された一対
の軌道レール102 にそれぞれ走行自在に取付けられた自
走式台車103 と、これら各自走式台車103 上に傾斜して
立設されたガイドフレーム104 と、これらガイドフレー
ム104 間を連結する連結フレーム105 と、各ガイドフレ
ーム104 に設けた昇降装置106 に取付けられて多関節式
のアーム部107 を有したマニピュレータ108 と、これら
各マニピュレータ108 のアーム部107 に取付けたボルト
・ナット増締機110 とを備えている。

【０００３】この構成によれば、自走式台車103 を駆動
してトンネル100 の前後方向に順次移動させ、昇降装置
106 を駆動してマニピュレータ108 を昇降させ、またア
ーム部107 を駆動してボルト・ナット増締機110 を所定
の場所に位置決めして駆動することにより、ボルト・ナ
ット増締機110 のボルトチャッカーおよびナットランナ
ーをボルト・ナット締結用凹部112 に挿入してボルト・
ナット111 を締結し、セグメントピース113 同志を増締
するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のセグメント
締結用ボルト・ナットの増締装置は、トンネル100 内の
下部に付設した作業用の床面101 に設置されるものであ
るため、トンネル100 内の上部のセグメントピース113
どうしの組み立て（増締め）はできても、作業用の床面
101 に下方のセグメントピース113 どうしの組み立てき
ない。

【０００５】従って、この部分のセグメントピース113
どうしの組み立ては、下部のセグメントピース113 にお
ける増締め作業を、手作業によって行わなければならず
大変であった。

【０００６】そこで本発明は、上記課題を解決し得るセ
グメント締結用ボルト・ナットの増締装置の提供を目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、トンネルの軸心方向に沿ってトン
ネルの下面上を走行自在な走行台車と、この走行台車に
スライド機構を介して鉛直面内で移動自在に取付けられ
たスライド部材と、このスライド部材に水平軸部材回り
に基端部が回動自在に取付けられた回動アームと、この
回動アームの先端部に多関節機構を介して取付けられた
ボルト・ナット増締機とから構成されており、走行台車
を下面上でトンネルの軸心方向に随時移動させ、回動ア
ームを回動してボルト・ナット増締機でトンネル周方向
および軸心方向に分割されたセグメントピースのボルト
・ナットを増締する。

【０００８】また、回動アームはトンネルの径に応じて
伸縮させ、あるいは交換して、ボルト・ナット増締機で
セグメントピースのボルト・ナットを増締する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１および図２に基づいて説明する。本発明に係る実施の
形態は、トンネル１の下部側に、トンネル１の前後方向
Ａに所定間隔を置いて配置される複数の枕木材２から作
業床部３が構成され、この作業床部３は、例えばセグメ
ントピース４Ａを所定の場所まで運搬するなど、トンネ
ル１に対して施工作業をするためのもので、その中央に
左右方向に所定間隔を置いて施工資材運搬用台車５を搬
送するための一対の搬送用レール６が配置されている。

【００１０】また搬送用レール６を挟む左右位置に、二
対の走行用レール８が配置され、この走行用レール８
に、上部増締装置７が走行自在に支持されている。そし
てこの上部増締装置７は、図示しないシールド本体の後
部でエレクターによりボルト・ナット１０で組み立てら
れたセグメントピース４Ａに対し、これらボルト・ナッ
ト１０を増締めすることにより、作業床部３より上方の
セグメントピース４Ａどうしを固定するものである。

【００１１】この上部増締装置７は、各走行用レール８
に走行自在に設けられた走行体１１と、この走行体１１
に取付けられた運転部１２と、この運転部１２に取付け
られた円弧状のガイドフレーム１３と、このガイドフレ
ーム１３に走行自在に取付けられた複数個の走行基体１
４と、これら各走行基体１４に取付けられた取付けアー
ム１５と、これら各取付けアーム１５に取付けられた多
関節式アーム１６と、これら各多関節式アーム１６に取
付けられるボルト・ナット増締機１７とから構成されて
いる。

【００１２】前記走行体１１は、各走行用レール８上を
転動する駆動車輪１８（前後左右に二対づつ）を有する
左右一対で平面視矩形の走行台２０と、これら駆動車輪
１８を駆動するための図示しない走行駆動モータと、各
走行用レール８を左右でクランプするためのレールクラ
ンプ２１と、走行台２０間に渡して配置され手摺り２２
付きの階段部２３および通路部２４を有した点検用デッ
キ２５とから構成されている。

【００１３】前記運転部１２は、走行台２０間に渡して
配置されるとともに門型で上部に運転席（図示せず）を
備えて前後一対に配置した運転部本体２６と、運転部本
体２６の後部に配置して制御盤やパワーユニットを設置
した設置部３１と、運転部本体２６と設置部３１とを前
後方向Ａで連結する複数の連結板３２とから構成されて
いる。

【００１４】前記ガイドフレーム１３は、運転部１２と
設置部３１との間に配置されてトンネル１と同心に形成
され、外側のラック状の歯部３３と、この歯部３３の内
側に配置された円弧状で一対のガイドレール３４と、こ
のガイドレール３４のさらに内径側に配置した円弧状の
取付け板３５とから構成され、この取付け板３５は、運
転部１２の連結板３２の途中に取付けた把持部材３６で
前後に把持されて運転部１２と一体に構成されている。

【００１５】前記各走行基体１４はガイドフレーム１３
に沿った正面視円弧状に形成され、ガイドレール３４の
を挟持する挟持部材３７と、歯部３３に噛合する駆動ピ
ニオン３８を有した駆動モータ４０とが設けられ、前記
各取付けアーム１５は、走行基体１４の前面に取付けた
把持筒部材４１に基端部がシリンダ装置でトンネル１の
半径方向に配置されている。

【００１６】この取付けアーム１５の先端部にアームベ
ース４２を介して屈曲用モータ４３の駆動により屈曲可
能な前記各多関節式アーム１６が取付けられている。前
記各ボルト・ナット増締機１７は、多関節式アーム１６
の先端部に取付けられるもので、セグメントピース４Ａ
に形成した取付け用凹部４４Ａに挿入されるボルトチャ
ッカー４５およびナットランナー４６を有している。

【００１７】この構成によれば、走行駆動モータを駆動
することにより、装置全体をトンネル１の前後方向Ａに
走行させることができ、各走行用レール８をレールクラ
ンプ２１でクランプして走行体１１を確実に固定した状
態で増締め作業を行う。

【００１８】この上部増締装置７における増締作業は、
走行体１１を、作業しようとする位置まで移動させて固
定した後、ボルト・ナット増締機１７のボルトチャッカ
ー４５およびナットランナー４６を、それぞれ対向する
取付け用凹部４４Ａに挿入して停止させ、ボルトチャッ
カー４５でボルトを把持し、ナットランナー４６でナッ
トを回転させることによりトンネル１の前後方向Ａおよ
び円周方向に配置したセグメントピース４Ａどうしを固
定する。

【００１９】そして、所定の位置のボルト・ナット１０
を増締した後、別のボルト・ナット１０を増締するため
に、ボルト・ナット増締機１７をトンネルの円周方向に
移動させる場合は、駆動モータ４０を駆動して駆動ピニ
オン３８を回転させると、走行基体１４がガイドレール
３４に沿って移動するので、走行基体１４が所定の位置
まで移動したら駆動モータ４０の駆動を停止し、ボルト
チャッカー４５およびナットランナー４６を目的の取付
け用凹部４４Ａに挿入してボルト・ナット１０を増締す
る。

【００２０】このようにして順次走行基体１４をトンネ
ルの円周方向に移動させ、所定の断面における増締め作
業が終了したら、走行駆動モータを駆動して装置全体を
トンネル１の前方向に移動させた後に固定し、上記と同
様にして次の断面におけるセグメントピース４Ａどうし
を固定する。

【００２１】ところで本発明の実施の形態では、作業床
部３の下方のセグメントピース４Ｂに対して、ボルト・
ナット１０を増締めするための下部増締装置５０が設け
られている。

【００２２】この下部増締装置５０は、図１に示すよう
に、トンネル１の前後方向に沿ってトンネル１の下面上
を走行自在な前後一対の走行台車５１と、これら走行台
車５１の間にスライド機構５２を介して鉛直面内で移動
自在に取付けられたスライド台５３と、このスライド台
５３に水平前後軸部材５４回りに基端部が回動自在に取
付けられた回動アーム５５と、この回動アーム５５の先
端部に屈曲用モータ５６の駆動により屈曲可能な多関節
機構５７を介し取付けられてセグメントピース４Ｂに形
成した取付け用凹部４４Ｂに挿入されるボルトチャッカ
ー６０およびナットランナー６１を有したボルト・ナッ
ト増締機６２とから構成されている。

【００２３】前記各走行台車５１は、その裏面に、セグ
メントピース４Ｂに直接当接して転動する前後二対の駆
動車輪６３と、中央の裏面に配置された前後一対のステ
アリング車輪６４と、アウトリガー６５とから構成さ
れ、各走行台車５１どうしは、左右端部で前後方向に渡
した連結板６６で連結されている。

【００２４】なお各駆動車輪６３は、トンネル１の下部
に沿うよう所定の傾斜を有している。前記スライド機構
５２は、前側の走行台車５１の上面後部両側および後側
の走行台車５１の上面前部両側に立設された脚部材６７
と、各走行台車５１の脚部材６７の上部間に渡して固定
されたスライド用レール６８と、各スライド用レール６
８に形成された左右方向のスライド用長溝７０間に前後
方向に渡して左右に摺動自在なスライド杆７１（水平前
後軸）とから構成され、回動アーム５５はスライド杆７
１にスライド台５３を介して取付けられるとともにシリ
ンダ装置で伸縮自在に構成され、スライド杆７１は、図
示しないラックピニオン機構などにより左右方向に移動
するよう構成されている。

【００２５】そしてスライド杆７１をその軸心回りに回
転させるための回動用駆動モータ７２が、各走行台車５
１側に取付けられ、これら回動用駆動モータ７２は、そ
れぞれ走行台車５１上の水平方向のレール部材７３に摺
動部材７４を介して摺動自在に構成されている。

【００２６】このように構成された下部増締装置５０に
おいて、駆動車輪６３を駆動して装置全体をトンネル１
の前方向に移動させて所定の場所で停止させる。そして
アウトリガー６５を駆動して走行台車５１をその場所に
固定する。続いてラックピニオン機構を駆動すると、ス
ライド台５３が左右方向にスライド用長溝７０内を摺動
するので、ボルト・ナット増締機６２を、目的の取付け
用凹部４４Ｂに近付ける。

【００２７】そして回動用駆動モータ７２を駆動する
と、スライド杆７１がその軸心回りに回動し、これに伴
って回動アーム５５がスライド杆７１の軸心回りに従動
するので、回動アーム５５をトンネル１の内径に応じて
伸縮させ、また、屈曲用モータ５６を駆動して目的の取
付け用凹部４４Ｂにボルト・ナット増締機６２のボルト
チャッカー６０およびナットランナー６１を挿入してボ
ルト・ナット１０を増締する。

【００２８】このようにして所定の断面における増締め
作業が終了したら、駆動車輪６３を駆動して装置全体を
トンネル１の前方向に移動させ、上記と同様にして、作
業床部３の下方で次の断面におけるセグメントピース４
Ｂどうしを順次固定する。

【００２９】このように本発明の実施の形態によれば、
トンネル１内に設置した作業床部３の下方でセグメント
ピース４Ｂどうしを固定するためのボルト・ナット１０
を増締する下部増締装置５０を設けたので、作業床部３
の上方でセグメントピース４Ｂどうしを固定するための
ボルト・ナット１０を増締する上部増締装置と平行し
て、作業床部３の下方で自動的に増締め作業を行い得、
従って増締め作業を迅速かつ容易に行い得る。

【００３０】また、上記のような下部増締装置５０によ
れば、作業床部３の下方でセグメントピース４Ｂの増締
め作業を作業床部３の上方での作業と無関係に行うもの
なので、作業床部３の上方での作業に影響されることな
く増締め作業を行うことができる。

【００３１】なお、上記実施の形態では回動アーム５５
を伸縮自在に構成してトンネル１の内径に対応させた
が、回動アーム５５を交換することにより、異なった内
径のトンネル１に対応させることもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、トンネルに対して施工作業をするための作業床部材
の下方に、トンネル周方向および軸心方向に分割された
セグメントピースをボルト・ナットにより組み立てるた
めの増締装置を設けたので、従来のような手作業による
ことなく、作業床部材の下方のセグメントピースを自動
的に組み立てることができ、従って、作業者への負担を
軽減し得るとともに増締作業のために必要な時間を短縮
して、作業を迅速かつ容易に行い得る。

【００３３】また、回動アームを伸縮自在あるいは交換
自在に構成して、異なった内径のトンネルに対応させる
ことにより、汎用化を図って経済性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す増締装置の全体構成
を示す正面図である。

【図２】同じく側面図である。

【図３】従来の増締装置の全体構成を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１ トンネル ４Ａ セグメントピース ７ 上部増締装置 ８ 走行用レール １０ ボルト・ナット １１ 走行体 １３ ガイドフレーム １４ 走行基体 １７ ボルト・ナット増締機 ２１ レールクランプ ３４ ガイドレール ３８ 駆動ピニオン ４０ 駆動モータ ４４Ａ 取付け用凹部 ４４Ｂ 取付け用凹部 ４５ ボルトチャッカー ４６ ナットランナー ５０ 下部増締装置 ５１ 走行台車 ５３ スライド台 ５５ 回動アーム ５６ 屈曲用モータ ６０ ボルトチャッカー ６１ ナットランナー ６２ ボルト・ナット増締機 ６３ 駆動車輪 ６５ アウトリガー ７０ スライド用長溝 ７１ スライド杆 ７２ 回動用駆動モータ Ａ トンネルの前後方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネルに対して施工作業をするための
   作業床部材の下方に配置されて、トンネル周方向および
   軸心方向に分割されたセグメントピースをボルト・ナッ
   トにより組み立てるための増締装置であって、トンネル
   の軸心方向に沿ってトンネルの下面を走行自在な走行台
   車と、この走行台車にスライド機構を介して鉛直面内で
   移動自在に取付けられたスライド部材と、このスライド
   部材に水平軸部材回りに基端部が回動自在に取付けられ
   た回動アームと、この回動アームの先端部に多関節機構
   を介して取付けられたボルト・ナット締結機とから構成
   されたことを特徴とするセグメント締結用ボルト・ナッ
   トの増締装置。
2. 【請求項２】 回動アームがスライド部材に対して伸縮
   自在または交換自在に取付けられたことを特徴とする請
   求項１記載のセグメント締結用ボルト・ナットの増締装
   置。