JP4120112B2

JP4120112B2 - Segment positioning device

Info

Publication number: JP4120112B2
Application number: JP27658899A
Authority: JP
Inventors: 貴祥若月; 研吾松尾; 秀一福士; 宏明富松
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JP2001098899A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機におけるセグメント位置決め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８〜図１１は従来考案されたパラレルリンクを使用したセグメント位置決め装置を備えたシールド掘進機（実開平６−６０６９８号公報）を示しており、図８は一般的なシールド掘進機の側面断面図、図９は従来のセグメント位置決め装置の側面断面図、図１０は図９の正面図、図１１は６軸パラレルマニピュレータの概念図である。
【０００３】
図８においてＳは既設のセグメント、１はシールド掘進機のカッタフェース、２はカッタフェース１の回転中心軸、３は前記カッタフェース１後面の空間部、４はシールド掘進機本体、５はシールド掘進機本体４の後胴であり、このシールド掘進機の後胴５は、トンネル円周面の土砂の崩壊を防ぐ役目を有している。
【０００４】
シールド掘進機本体４には、スラスト軸受６を介してカッタフェース１が軸心方向に支持され、カッタフェース１とシールド掘進機本体４との間には、外軸受７及び内軸受８が円周方向に配設されており、カッタフェース１の回転中心軸２は中心軸受９を介してシールド掘進機本体４に支持されている。
【０００５】
前記カッタフェース１には、リングギヤ１０が設けられ、該リングギヤ１０には、ピニオン１１が噛み合っており、シールド掘進機本体４には、ピニオン１１に接続されたモータ１２が設けられ、該モータ１２の駆動によりピニオン１１及びリングギヤ１０を介しカッタフェース１が回転中心軸２を中心に回転されるようになっている。
【０００６】
前記シールド掘進機本体４の後部内面には、シールドジャッキ１３が円周方向に沿って複数設けられ、シールドジャッキ１３が伸張することにより既設のセグメントＳの前部側面を押し付けながらシールド掘進機本体４を前進させるようになっている。
【０００７】
前記カッタフェース１後面の空間部３の下部には、電動機２６で駆動されるスクリューコンベヤ２５の導入口が開口され、このスクリューコンベヤ２５は、後方へ向け右上がりに配置されて搬送方向下流端の排出口が排泥管１８の上部に開口されるようになっており、また、排泥管１８は、図８中におけるＡ矢印方向に排泥するようにしてある。
【０００８】
図９において、シールド掘進機本体４の後胴５には、環状のエレクタ支持板３１が鉛直に取り付けられ、エレクタ支持板３１には複数個のローラ１６が後胴５の中心軸に対して円周上に配設され、該ローラ１６によって環状の回転体１７が回動自在に支持されている。
【０００９】
ここで、前記回転体１７は、鉛直面１７ａと、後胴５の中心軸と平行にフランジ状に延びる外周面１７ｂとを備えていて、外周面１７ｂが前記ローラ１６によって支持されている。
【００１０】
更に、外周面１７ｂの内周側には、リングギヤ１７ｃが刻設されており、また、回転体１７の鉛直面１７ａの内部には、前記スクリューコンベヤ２５等を配置するための貫通口１７ｄが設けられている。
【００１１】
エレクタ支持板３１には、モータ１４が固定されており、該モータ１４によって回転するピニオン１５が、前記回転体１７のリングギヤ１７ｃに噛み合っており、前記モータ１４の駆動により回転体１７が旋回されるようになっている。
【００１２】
前記回転体１７には、前記スクリューコンベヤ２５との干渉を回避し得るよう谷型を成す吊ビーム１９が結合部材２０を介して取り付けられており、該吊ビーム１９は、前記回転体１７の回転によりトンネルの円周方向に回転されるようになっており、要するに、モータ１４、ピニオン１５、ローラ１６及び回転体１７によって吊ビーム１９の円周方向作動機構が構成されている。
【００１３】
前記結合部材２０の後方には、ガイド部材２９が設けられ、前後ジャッキ２８の作動で吊ビーム１９がガイド部材２９に沿いトンネル軸心方向（図９において左右方向）に移動するようになっており、更に、前記吊ビーム１９は、上下ジャッキ２７の作動でトンネル半径方向（図９において上下方向）に移動するようになっている。つまり、上下ジャッキ２７及び前後ジャッキ２８により、夫々吊ビーム１９の半径方向作動機構及び前後方向作動機構が構成されている。
【００１４】
尚、前記吊ビーム１９の下部は、保持板３０を形成しており、該保持板３０の下面には、６軸パラレルマニピュレータ３２を介し揺動板３８が連結されており、該揺動板３８の下面には、新設のセグメントＳ₀を把持する為の把持装置２２が装備されている。
【００１５】
ここで、６軸パラレルマニピュレータ３２について図１１により以下に詳述するが、図１１は６軸パラレルマニピュレータ３２の機構を概念的に示したものである。
【００１６】
この６軸パラレルマニピュレータ３２は、６本のシリンダ３３（３３ａ〜３３ｆ）から成り、シリンダ３３ａ，３３ｂ、シリンダ３３ｃ，３３ｄ、シリンダ３３ｅ，３３ｆ同士が一体となって継手３６により揺動板３８に支持されており、他方、シリンダ３３のロッド３４（３４ａ〜３４ｆ）は、シリンダ３３ｆ，３３ａのロッド３４ｆ，３４ａ、シリンダ３３ｂ，３３ｃのロッド３４ｂ，３４ｃ、シリンダ３３ｄ，３３ｅのロッド３４ｄ，３４ｅ同士が一体となって継手３７により吊ビーム１９の保持板３０に支持されており、これによりシリンダ３３ａ〜３３ｆは、側面から見た際に鋸刃状のジグザク配置となっている。
【００１７】
各シリンダ３３ａ〜３３ｆには、図示しない油圧源から油圧をシリンダ３３ａ〜３３ｆの内部に個別に給排することでロッド３４ａ〜３４ｆを個別に伸縮し得るよう制御弁３５が設けられている。
【００１８】
そして、６本のシリンダ３３ａ〜３３ｆのストローク制御を行うことにより、吊ビーム１９の保持板３０に連結された揺動板３８に関し、サージＸ（トンネル軸心方向の移動）、スウェイＹ（トンネル円周方向の移動）、ヒープＺ（トンネル半径方向の移動）の三軸心方向の位置を微調整すると共に、これら三軸心方向の夫々を中心としたローリングα（トンネル軸心方向に延びる軸回りの揺動）、ピッチングβ（トンネル円周方向に延びる軸回りの揺動）、ヨーイングγ（トンネル半径方向に延びる軸回りの揺動）の姿勢修正を行い得るようにしてある。
【００１９】
以下に前述したシールド掘進機の作用について説明する。
【００２０】
而して、シールド掘進機本体４のシールドジャッキ１３を伸張させて既設セグメントＳの前部側面に反力を取る一方、モータ１２の駆動によりカッタフェース１を回転させると、シールド掘進機本体４が前方の土砂を切削しながら前進し、その切削された土砂が、カッタフェース１後面の空間部３の下部に集められ、スクリューコンベヤ２５及び排泥管１８によりシールド掘進機本体４の右方向に搬送されて外部に排出される。
【００２１】
次に、複数のシールドジャッキ１３のいずれか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空間を形成し、この空間に対し以下のようにして新設のセグメントＳ₀を配置する。
【００２２】
即ち、把持装置２２によりセグメントＳ₀を把持せしめて回転体１７をセグメントＳ₀を取り付けるべきトンネルの適宜な円周方向位置まで回転させると共に、回転体１７に対し吊ビーム１９を所要量だけトンネルの軸心方向前方に移動させた後にトンネルの半径方向外側へ移動させ、次いで、吊ビーム１９を所要量だけトンネルの軸心方向後方に戻すように移動させて既設のセグメントＳに隣接するように新設のセグメントＳ₀を配置する。
【００２３】
ここで、前述のように把持装置２２に把持されたセグメントＳ₀を、一旦前方へ移動させた後にトンネルの半径方向外側へ移動させ、再び後方に戻すように移動させているのは、セグメントＳ₀を単にトンネルの半径方向外側へ移動させて配置しようとした場合に、セグメントＳ₀の円周方向両端部が既設のセグメントＳの端部と干渉してしまう為である。
【００２４】
また、このとき、把持装置２２に把持されたセグメントＳ₀に関し、６軸パラレルマニピュレータ３２の６本のシリンダ３３ａ〜３３ｆの動作を組み合わせて既設のセグメントＳに対するサージＸ、スウェイＹ、ヒープＺの三軸心方向の位置を微調整すると共に、これら三軸心方向の夫々を中心としたローリングα、ピッチングβ、ヨーイングγの姿勢を修正し、既設セグメントＳに対して新設のセグメントＳ₀の合わせ面及び内外面を合致させる。
【００２５】
そして、図８に示すように、既設セグメントＳとのボルト孔（図示省略）にピース間ボルト２３及びリング間ボルト２４を挿入し、ナットによって締め付けて既設のセグメントＳに対し新設のセグメントＳ₀を結合し、この作業の繰り返しにより所定長さのトンネルを覆工する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、斯かる従来のシールド掘進機においては、回転作動を伴うセグメント位置決め装置の中央部を通してスクリューコンベヤ２５等の機器を設置するようにしている為、セグメント位置決め装置が機器と干渉し易く、これにより吊ビーム１９の保持板３０と揺動板３８との間に十分な可動範囲を有する６軸パラレルマニピュレータ３２を収容することが困難な場合があり、特に中小口径のシールド掘進機では干渉の問題が厳しくなる場合が多い。
【００２７】
この為、図８〜図１１に示した従来技術では、円周方向作動機構の他に半径方向作動機構及び前後方向作動機構を別途付設して新設のセグメントＳ₀の大きなストロークでの粗位置調整を行わせ、６軸パラレルマニピュレータ３２で微調整のみを行うようにしているが、吊ビーム１９に対する揺動板３８の６軸パラレルマニピュレータ３２による連結構造が非常に複雑になってしまい、その動作系の操作も面倒になるという問題があった。
【００２８】
本発明は、上述の実情に鑑みて成されたもので、吊ビームに対する揺動板の連結構造を簡素化し且つその動作系の操作も容易に行い得るようにしたセグメント位置決め装置を提供することを目的としている。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シールド掘進機本体内にトンネルの円周方向と半径方向と軸心方向の三軸方向に移動し得るよう吊ビームを設け、該吊ビームとセグメントの把持装置を備えた揺動板との間を、サージ及びヨーイングの２自由度を拘束する一対のシリアルリンクと、スウェイ、ヒープ、ローリング、ピッチングの４自由度を有するパラレルリンクを成すように配置した４本のシリンダ装置とにより連結し、揺動板に対しセグメントの把持装置をサージ及びヨーイングを微調整し得るように構成したことを特徴とするセグメント位置決め装置、に係るものである。
【００３０】
而して、把持装置によりセグメントを把持せしめて吊ビームをセグメントを取り付けるべきトンネルの適宜な円周方向位置まで回転させると共に、吊ビームを所要量だけトンネルの軸心方向前方に移動させた後にトンネルの半径方向外側へ移動させ、次いで、吊ビームを所要量だけトンネルの軸心方向後方に戻すように移動させて既設のセグメントに隣接するように新設のセグメントを配置する。
【００３１】
このとき、把持装置に把持されたセグメントに関し、既設のセグメントに対するサージ、スウェイ、ヒープの三軸心方向の位置を微調整すると共に、これら三軸心方向の夫々を中心としたローリング、ピッチング、ヨーイングの姿勢を修正する必要があるが、吊ビームに対し揺動板は一対のシリアルリンクによりサージ及びヨーイングの２自由度を拘束されているので、４本のシリンダ装置のストローク制御を行うことにより、スウェイ及びヒープの位置微調整とローリング及びピッチングの姿勢修正とを行い、残りのサージの位置微調整とヨーイングの姿勢修正とについては、揺動板に対しセグメントの把持装置を動かすことにより微調整する。
【００３２】
このように、吊ビームに対する揺動板の微調整機構に関してサージ及びヨーイングの２自由度を拘束し、これらサージ及びヨーイングの微調整を揺動板側に別構成させるようにすれば、吊ビームと揺動板との間をスウェイ、ヒープ、ローリング、ピッチングの４自由度を有するパラレルリンクを成すように４本のシリンダ装置で連結するだけで済むので、吊ビームに対する揺動板の連結構造が簡素化され且つその動作系の操作が容易となる。
【００３３】
また、近年において提案されているセグメントのワンパス継手を採用した場合、新設のセグメントを推進用のシールドジャッキを利用することによりトンネルの軸心方向後方に強く押し込んで既設セグメント端面のワンパス継手に新設セグメント端面のワンパス継手を強固に嵌合させる必要があるが、前述したように、シールドジャッキの作用方向と対応することになるサージ及びヨーイングの微調整機構を揺動板側に別構成し、これをシールドジャッキによる押し込み時に独立してフリー状態とすることが可能であるので、他のスウェイ、ヒープ、ローリング、ピッチングの微調整機構に影響を及ぼすことなくワンパス継手によるセグメントの締結を実現することが可能となる。
【００３４】
更に、本発明においては、スウェイ、ヒープ、ローリング、ピッチングの４自由度を有するパラレルリンクが、吊ビームの左右位置に夫々配置され且つトンネルの半径方向へ互いに平行を成すように延びる一対のシリンダ装置と、吊ビームの前後位置に夫々配置され且つトンネルの円周方向に傾斜して互いに平行を成すように延びる一対のシリンダ装置とにより構成されていることが好ましい。
【００３５】
このようにすれば、吊ビームに対する揺動板の連結構造を構成するに際し、ヒープ及びローリングを担う一対のシリンダ装置を、スクリューコンベヤ等の掘削用機器が貫通することになるシールド掘進機本体内の中央部スペースを避けるように吊ビームの左右位置に配置し、また、スウェイ及びピッチングを担う一対のシリンダ装置を、掘削用機器の貫通方向に対し干渉しないように傾斜させて吊ビームの前後位置に支障なく配置することが可能となるので、前記中央部スペースを無理なく十分な大きさで確保することが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１〜図７は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図８〜図１１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００３８】
本形態例においては、図面を理解し易くする観点から吊ビーム１９の周辺構造についての図示を省略しているが、ここに図示している吊ビーム１９も従来と同様にシールド掘進機本体４の後胴５内を円周方向へ回転可能な回転体１７（図９及び図１０参照）に対し半径方向及び軸心方向に移動し得るよう取り付けられている。
【００３９】
そして、この吊ビーム１９とセグメントＳ₀の把持装置２２を備えた揺動板３８との間が、サージＸ及びヨーイングγの２自由度（図５参照）を拘束する一対のシリアルリンク３９と、スウェイＹ、ヒープＺ、ローリングα、ピッチングβの４自由度（図５参照）を有するパラレルリンク４０を成すように配置した４本のシリンダ装置４１，４２，４３，４４とにより連結されている。
【００４０】
より具体的には、正面から見て谷型を成す吊ビーム１９の左右位置における両上端部と、揺動板３８の左右両端部との間が、トンネル軸心方向に延びるピン４５，４６を介してシリアルリンク３９により連結され、このシリアルリンク３９自体は、前記ピン４５，４６と平行なピン４７を介し一対のリンク部材４８，４９を連結して成る構造となっており、各シリアルリンク３９の夫々が左右外側へ「く」の字型に屈曲して張り出すようにしてある。
【００４１】
ここで、前記シリアルリンク３９の揺動板３８側に対するピン４６を介した連結部分は、図２に示す如く、揺動板３８の左右方向に延びるピン６０を中心とした回動自在な揺動ブロック６１により構成されており、ピッチングβの自由度を拘束しないようにしてある。
【００４２】
更に、前記吊ビーム１９の両上端部における左右位置には、前記ピン４５より若干内側に位置するようにシリンダ装置４１，４２の基端部が球面継手などの継手５０を介して取り付けられ、これら各シリンダ装置４１，４２の先端部は、前記吊ビーム１９の左右両端部における前記ピン４６より若干内側に球面継手などの継手５１を介して取り付けられており、前記各シリンダ装置４１，４２がトンネルの半径方向へ向け互いに平行を成すように延びている。
【００４３】
また、谷型を成す吊ビーム１９の下端部における前後位置には、図１中の右側に位置するようにシリンダ装置４３，４４の基端部が球面継手などの継手５２を介して取り付けられ、これら各シリンダ装置４３，４４の先端部は、前記吊ビーム１９下端部の前後位置における図１中の左側に対し球面継手などの継手５３を介して取り付けられており、前記各シリンダ装置４３，４４がトンネルの円周方向に傾斜して互いに平行を成すように延びている。
【００４４】
また、セグメントＳ₀の把持装置２２は、揺動板３８に対しサージＸ及びヨーイングγを微調整し得るように構成されており、より具体的には、揺動板３８の下面に対しトンネル軸心方向へ向け移動可能に設けられたスライドフレーム５４の下面に前記把持装置２２が装備されている。
【００４５】
このスライドフレーム５４は、その左右両側の上側部分を、揺動板３８側に備えられてトンネル軸心方向に延びるガイドロッド５５により案内されるようになっており、しかも、その左右中央部分を、揺動板３８側に備えられてトンネル軸心方向に延びるシリンダ装置５６により連結されていて、トンネル軸心方向の任意な位置に移動し得るようにしてある。
【００４６】
即ち、スライドフレーム５４をトンネル軸心方向へ移動することで把持装置２２に把持された新設のセグメントＳ₀のサージＸの位置微調整を行い得るようにしてある。
【００４７】
また、前記スライドフレーム５４の左右両側の下側部分には、先端部を切羽側に向けてトンネル軸心方向へ延びるシリンダ装置５７，５８が夫々装備されており、該各シリンダ装置５７，５８の先端部には、把持装置２２に把持された新設のセグメントＳ₀の切羽側端面に係止し得るようにした係止爪５９が具備されている。
【００４８】
即ち、把持装置２２に把持された新設のセグメントＳ₀の切羽側端面に両係止爪５９を係止させた状態で左右のシリンダ装置５７，５８のストローク制御を行い、そのストローク差で新設のセグメントＳ₀のヨーイングγの姿勢修正を行い得るようにしてある。
【００４９】
而して、把持装置２２によりセグメントＳ₀を把持せしめて回転体１７（図９及び図１０参照）により吊ビーム１９をセグメントＳ₀を取り付けるべきトンネルの適宜な円周方向位置まで回転させると共に、吊ビーム１９を所要量だけトンネルの軸心方向前方に移動させた後に半径方向外側へ移動させ、次いで、吊ビーム１９を所要量だけトンネルの軸心方向後方に戻すように移動させて既設のセグメントＳ₀に隣接するように新設のセグメントＳ₀を配置する。
【００５０】
このとき、把持装置２２に把持されたセグメントＳ₀に関し、既設のセグメントＳ₀に対するサージＸ、スウェイＹ、ヒープＺの三軸心方向の位置を微調整すると共に、これら三軸心方向の夫々を中心としたローリングα、ピッチングβ、ヨーイングγの姿勢を修正する必要があるが、吊ビーム１９に対し揺動板３８は、一対のシリアルリンク３９によりサージＸ及びヨーイングγの２自由度を拘束されているので、４本のシリンダ装置４１，４２，４３，４４のストローク制御を行うと、図６や図７に図示した作動途中の状態から判る通り、スウェイＹ及びヒープＺの位置微調整とローリングα及びピッチングβの姿勢修正とを行うことが可能となる。
【００５１】
そして、残りのサージＸの位置微調整とヨーイングγの姿勢修正とについては、揺動板３８に対しスライドフレーム５４をシリンダ装置５６によりトンネル軸心方向へ移動することでサージＸの位置微調整を行い、また、セグメントＳ₀の切羽側端面に両係止爪５９を係止させた左右のシリンダ装置５７，５８のストローク制御を行うことでヨーイングγの姿勢修正を行うようにすれば良い。
【００５２】
このように、吊ビーム１９に対する揺動板３８の微調整機構に関してサージＸ及びヨーイングγの２自由度を拘束し、これらサージＸ及びヨーイングγの微調整を揺動板３８側に別構成させるようにすれば、吊ビーム１９と揺動板３８との間をスウェイＹ、ヒープＺ、ローリングα、ピッチングβの４自由度を有するパラレルリンク４０を成すように４本のシリンダ装置４１，４２，４３，４４で連結するだけで済むので、吊ビーム１９に対する揺動板３８の連結構造が簡素化され且つその動作系の操作が容易となる。
【００５３】
また、近年においては、図５に示しているようなセグメントＳ₀のボルト継手方式に替えて、新設のセグメントＳ₀をトンネルの軸心方向にスライドさせることにより継手の締結が完了するようにしたワンパス継手を採用することが提案されているが、このようなワンパス継手を採用した場合に、本形態例に示した如き構造のセグメント位置決め装置が非常に有効であると考えられる。
【００５４】
即ち、現在提案されているワンパス継手とは、既設のセグメントＳに埋設されているメス型金物のコーン形状の穴に対し、新設のセグメントＳ₀に埋設されているオス型金物のコーン形状の突起部を嵌合させて楔作用により相互の結合を図るようにしたものであり、斯かるワンパス継手を採用する場合には、新設のセグメントＳ₀を推進用のシールドジャッキ１３（図８参照）を利用することによりトンネルの軸心方向後方に強く押し込んでメス型金物の穴とオス型金物の突起部とを強固に嵌合させる必要があるが、前述したように、シールドジャッキ１３（図８参照）の作用方向と対応することになるサージＸ及びヨーイングγの微調整機構を揺動板３８側に別構成し、これをシールドジャッキ１３（図８参照）による押し込み時に独立してフリー状態とすることが可能であるので、他のスウェイＹ、ヒープＺ、ローリングα、ピッチングβの微調整機構に影響を及ぼすことなくワンパス継手によるセグメントＳ₀の締結を実現することが可能となる。
【００５５】
また、特に本形態例においては、スウェイＹ、ヒープＺ、ローリングα、ピッチングβの４自由度を有するパラレルリンク４０が、吊ビーム１９の左右位置に夫々配置され且つトンネルの半径方向へ向けて互いに平行を成すように延びる一対のシリンダ装置４１，４２と、吊ビーム１９の前後位置に夫々配置され且つトンネルの円周方向に傾斜して互いに平行を成すように延びる一対のシリンダ装置４３，４４とにより構成されているので、吊ビーム１９に対する揺動板３８の連結構造を構成するに際し、ヒープＺ及びローリングαを担う一対のシリンダ装置４１，４２を、スクリューコンベヤ等の掘削用機器が貫通することになるシールド掘進機本体４の後胴５内の中央部スペースを避けるように吊ビーム１９の左右位置に配置し、また、スウェイＹ及びピッチングβを担う一対のシリンダ装置４３，４４を、掘削用機器の貫通方向に対し干渉しないように傾斜させて吊ビーム１９の前後位置に支障なく配置することが可能となるので、前記中央部スペースを無理なく十分な大きさで確保することが可能となる。
【００５６】
尚、本発明のセグメント位置決め装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、揺動板に対しセグメントの把持装置をサージ及びヨーイングを微調整し得るように構成するに際しては、図示した構造以外の構造を採用しても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５７】
【発明の効果】
上記した本発明のセグメント位置決め装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００５８】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載のセグメント位置決め装置によれば、吊ビームに対する揺動板の微調整機構に関してサージ及びヨーイングの２自由度を拘束し、これらサージ及びヨーイングの微調整を揺動板側に別構成するようにしているので、吊ビームと揺動板との間をスウェイ、ヒープ、ローリング、ピッチングの４自由度を有するパラレルリンクを成す４本のシリンダ装置で連結するだけで済ませることができ、これによって、吊ビームに対する揺動板の連結構造を簡素化し且つその動作系の操作を容易に行い得るようにすることができる。
【００５９】
（ＩＩ）本発明の請求項１に記載のセグメント位置決め装置によれば、シールドジャッキの作用方向と対応することになるサージ及びヨーイングの微調整機構を揺動板側に別構成し、これをシールドジャッキによる押し込み時に独立してフリー状態とすることができるので、他のスウェイ、ヒープ、ローリング、ピッチングの微調整機構に影響を及ぼすことなくワンパス継手によるセグメントの締結を実現することができる。
【００６０】
（ＩＩＩ）本発明の請求項２に記載のセグメント位置決め装置によれば、吊ビームに対する揺動板の連結構造を構成するに際し、ヒープ及びローリングを担う一対のシリンダ装置を、スクリューコンベヤ等の掘削用機器が貫通することになるシールド掘進機本体内の中央部スペースを避けるように吊ビームの左右位置に配置することができ、また、スウェイ及びピッチングを担う一対のシリンダ装置を、掘削用機器の貫通方向に対し干渉しないように傾斜させて吊ビームの前後位置に支障なく配置することができるので、前記中央部スペースを無理なく十分な大きさで確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。
【図５】新設のセグメントの位置微調整及び姿勢修正に関する方向の説明図である。
【図６】図１のセグメント位置決め装置の作動途中の状態を示す図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向の矢視図である。
【図８】一般的なシールド掘進機の側面断面図である。
【図９】従来のセグメント位置決め装置の一例を示す側面断面図である。
【図１０】図９の正面図である。
【図１１】図９の６軸パラレルマニピュレータの概念図である。
【符号の説明】
４シールド掘進機本体
１９吊ビーム
２２把持装置
３８揺動板
３９シリアルリンク
４０パラレルリンク
４１シリンダ装置
４２シリンダ装置
４３シリンダ装置
４４シリンダ装置
Ｓ既設のセグメント
Ｓ₀ 新設のセグメント
Ｘサージ
Ｙスウェイ
Ｚヒープ
α ローリング
β ピッチング
γ ヨーイング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a segment positioning device in a shield machine.
[0002]
[Prior art]
8 to 11 show a shield machine (Japanese Utility Model Publication No. 6-60698) provided with a segment positioning device using a parallel link devised in the prior art. FIG. 8 is a side sectional view of a general shield machine. 9 is a side sectional view of a conventional segment positioning device, FIG. 10 is a front view of FIG. 9, and FIG. 11 is a conceptual diagram of a six-axis parallel manipulator.
[0003]
In FIG. 8, S is an existing segment, 1 is a cutter face of a shield machine, 2 is a rotation center axis of the cutter face 1, 3 is a space portion on the rear surface of the cutter face 1, 4 is a shield machine body, and 5 is a shield machine. The rear trunk 5 of the machine main body 4 and the rear trunk 5 of the shield machine have a function of preventing the earth and sand from collapsing on the circumferential surface of the tunnel.
[0004]
A cutter face 1 is supported in the axial direction on the shield machine main body 4 via a thrust bearing 6, and an outer bearing 7 and an inner bearing 8 are arranged between the cutter face 1 and the shield machine main body 4. The rotation center shaft 2 of the cutter face 1 is supported by the shield machine main body 4 via a center bearing 9.
[0005]
The cutter face 1 is provided with a ring gear 10. The ring gear 10 is engaged with a pinion 11. The shield machine main body 4 is provided with a motor 12 connected to the pinion 11. The cutter face 1 is rotated about the rotation center axis 2 through the pinion 11 and the ring gear 10 by driving.
[0006]
A plurality of shield jacks 13 are provided on the inner surface of the rear portion of the shield machine main body 4 along the circumferential direction, and the shield jack machine body 4 is pressed while pressing the front side surface of the existing segment S by extending the shield jack 13. Is going to move forward.
[0007]
An introduction port of a screw conveyor 25 driven by an electric motor 26 is opened at the lower part of the space portion 3 on the rear surface of the cutter face 1, and this screw conveyor 25 is arranged to rise rearward and is located at the downstream end in the conveying direction. The discharge port is opened at the upper part of the mud pipe 18, and the mud pipe 18 is adapted to drain in the direction of the arrow A in FIG.
[0008]
In FIG. 9, an annular erector support plate 31 is vertically attached to the rear cylinder 5 of the shield machine main body 4, and a plurality of rollers 16 are circularly mounted on the erector support plate 31 with respect to the central axis of the rear cylinder 5. An annular rotator 17 is disposed on the circumference and is rotatably supported by the roller 16.
[0009]
Here, the rotating body 17 includes a vertical surface 17 a and an outer peripheral surface 17 b extending in a flange shape parallel to the central axis of the rear barrel 5, and the outer peripheral surface 17 b is supported by the roller 16.
[0010]
Further, a ring gear 17c is engraved on the inner peripheral side of the outer peripheral surface 17b, and a through-hole 17d for arranging the screw conveyor 25 and the like is provided in the vertical surface 17a of the rotating body 17. It has been.
[0011]
A motor 14 is fixed to the erector support plate 31, and a pinion 15 rotated by the motor 14 meshes with a ring gear 17 c of the rotating body 17, and the rotating body 17 is turned by driving the motor 14. It is like that.
[0012]
A suspended beam 19 having a valley shape is attached to the rotating body 17 via a coupling member 20 so as to avoid interference with the screw conveyor 25, and the suspended beam 19 is rotated by the rotating body 17. Thus, the motor 14, the pinion 15, the roller 16, and the rotating body 17 constitute a circumferential operation mechanism for the suspended beam 19.
[0013]
A guide member 29 is provided behind the coupling member 20, and the suspension beam 19 is moved along the guide member 29 in the axial direction of the tunnel (left and right in FIG. 9) by the operation of the front and rear jacks 28. Further, the suspended beam 19 is moved in the tunnel radial direction (vertical direction in FIG. 9) by the operation of the vertical jack 27. That is, the upper and lower jacks 27 and the front and rear jacks 28 constitute a radial operation mechanism and a front and rear operation mechanism for the suspension beam 19, respectively.
[0014]
A lower part of the suspension beam 19 forms a holding plate 30, and a swinging plate 38 is connected to the lower surface of the holding plate 30 via a six-axis parallel manipulator 32. On the underside of the new segment S ₀ Is equipped with a gripping device 22.
[0015]
Here, the six-axis parallel manipulator 32 will be described in detail below with reference to FIG. 11. FIG. 11 conceptually shows the mechanism of the six-axis parallel manipulator 32.
[0016]
The six-axis parallel manipulator 32 includes six cylinders 33 (33a to 33f), and the cylinders 33a and 33b, the cylinders 33c and 33d, and the cylinders 33e and 33f are integrated with each other and supported by the swing plate 38 by the joint 36. On the other hand, the rod 34 (34a to 34f) of the cylinder 33 is composed of the rods 34f and 34a of the cylinders 33f and 33a, the rods 34b and 34c of the cylinders 33b and 33c, and the rods 34d and 34e of the cylinders 33d and 33e. And is supported by the holding plate 30 of the suspended beam 19 by the joint 37, whereby the cylinders 33a to 33f have a saw-tooth zigzag arrangement when viewed from the side.
[0017]
Each of the cylinders 33a to 33f is provided with a control valve 35 so that the rods 34a to 34f can be individually expanded and contracted by individually supplying and discharging hydraulic pressure from a hydraulic source (not shown) into the cylinders 33a to 33f.
[0018]
Then, by controlling the strokes of the six cylinders 33a to 33f, with respect to the swing plate 38 connected to the holding plate 30 of the suspended beam 19, surge X (movement in the tunnel axis direction), sway Y (tunnel circle) (Moving in the circumferential direction) and the heap Z (moving in the radial direction of the tunnel) in the triaxial direction, and finely adjusting the rolling α (around the axis extending in the axial direction of the tunnel) around each of these triaxial directions ), Pitching β (oscillation around an axis extending in the tunnel circumferential direction), and yawing γ (oscillation around an axis extending in the tunnel radial direction) can be corrected.
[0019]
The operation of the shield machine described above will be described below.
[0020]
Thus, when the shield jack 13 of the shield machine main body 4 is extended to take a reaction force on the front side surface of the existing segment S, while the cutter face 1 is rotated by driving the motor 12, the shield machine main body 4 is It advances while cutting the earth and sand in front, and the cut earth and sand are collected in the lower part of the space 3 on the rear surface of the cutter face 1 and conveyed to the right of the shield machine main body 4 by the screw conveyor 25 and the mud pipe 18. And discharged to the outside.
[0021]
Next, any one of the plurality of shield jacks 13 is operated in the contracting direction to form a space with the existing segment S, and a new segment S is formed in the space as follows. ₀ Place.
[0022]
That is, the segment S is held by the gripping device 22 ₀ Gripping the rotary body 17 with the segment S ₀ Is moved to the appropriate circumferential position of the tunnel to be mounted, and the suspension beam 19 is moved forward in the axial direction of the tunnel by the required amount with respect to the rotating body 17, and then moved radially outward of the tunnel, Move the suspension beam 19 back by the required amount in the axial direction of the tunnel so that the new segment S is adjacent to the existing segment S. ₀ Place.
[0023]
Here, the segment S gripped by the gripping device 22 as described above. ₀ Is moved to the outside in the radial direction of the tunnel after being moved forward, and moved back so as to return to the rear again. ₀ Is simply moved outward in the radial direction of the tunnel, ₀ This is because both end portions in the circumferential direction interfere with the end portions of the existing segment S.
[0024]
At this time, the segment S gripped by the gripping device 22 ₀ In connection with the above, the operations of the six cylinders 33a to 33f of the six-axis parallel manipulator 32 are combined to finely adjust the positions of the surge X, the sway Y, and the heap Z in the triaxial direction relative to the existing segment S, and these triaxial centers Correct the postures of rolling α, pitching β and yawing γ around each direction, and establish a new segment S with respect to the existing segment S ₀ Match the mating surface and the inner and outer surfaces.
[0025]
Then, as shown in FIG. 8, the inter-piece bolt 23 and the inter-ring bolt 24 are inserted into the bolt holes (not shown) with the existing segment S, and are tightened with nuts, so that the new segment S is added to the existing segment S. ₀ The tunnel of a predetermined length is lined by repeating this operation.
[0026]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional shield machine, since the equipment such as the screw conveyor 25 is installed through the central portion of the segment positioning device with rotational operation, the segment positioning device easily interferes with the equipment. It may be difficult to accommodate the 6-axis parallel manipulator 32 having a sufficient movable range between the holding plate 30 and the swinging plate 38 of the suspended beam 19, especially in the case of a small and medium-diameter shield machine. It is often severe.
[0027]
For this reason, in the prior art shown in FIGS. 8 to 11, a new segment S is additionally provided by separately providing a radial operation mechanism and a longitudinal operation mechanism in addition to the circumferential operation mechanism. ₀ The coarse position adjustment with a large stroke is performed, and only the fine adjustment is performed by the 6-axis parallel manipulator 32. However, the connection structure of the swing plate 38 to the suspension beam 19 by the 6-axis parallel manipulator 32 is very complicated. There is a problem that the operation of the operation system becomes troublesome.
[0028]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a segment positioning device that simplifies the connection structure of the swinging plate to the suspension beam and can easily operate its operation system. It is aimed.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an oscillating plate provided with a suspending beam in the shield machine main body so as to be movable in the three axial directions of the circumferential direction, radial direction and axial direction of the tunnel, and comprising the suspending beam and a segment gripping device. Are connected by a pair of serial links that restrain two degrees of freedom of surge and yawing, and four cylinder devices arranged to form parallel links with four degrees of freedom of sway, heap, rolling, and pitching According to another aspect of the present invention, there is provided a segment positioning device characterized in that the segment gripping device can be finely adjusted for surge and yawing with respect to the swing plate.
[0030]
Thus, the segment is gripped by the gripping device, the suspension beam is rotated to an appropriate circumferential position of the tunnel to which the segment is to be attached, and the suspension beam is moved forward by the required amount in the axial direction of the tunnel. Next, the new segment is arranged adjacent to the existing segment by moving the suspension beam back to the axial direction rearward of the tunnel by a required amount.
[0031]
At this time, regarding the segment gripped by the gripping device, the position of the surge, sway, and heap in the triaxial direction with respect to the existing segment is finely adjusted, and rolling, pitching, and yawing around each of these triaxial directions are centered. However, since the swing plate is restrained from two degrees of freedom of surge and yawing by a pair of serial links with respect to the suspended beam, by controlling the stroke of the four cylinder devices, Sway and heap position fine adjustment and rolling and pitching posture correction are performed, and the remaining surge position fine adjustment and yawing posture correction are finely adjusted by moving the segment gripping device relative to the swing plate. .
[0032]
As described above, when the two degrees of freedom of surge and yawing are constrained with respect to the fine adjustment mechanism of the swing plate with respect to the suspension beam, and the fine adjustment of surge and yawing is configured separately on the swing plate side, Since it is only necessary to connect the swing plate with four cylinder devices so as to form a parallel link having four degrees of freedom of sway, heap, rolling, and pitching, the connection structure of the swing plate to the suspended beam is simple. And the operation of the operation system becomes easy.
[0033]
In addition, when the recently proposed one-pass joint for a segment is used, the new segment is pushed into the axial direction of the tunnel strongly by using a shield jack for propulsion, and the new segment is inserted into the one-pass joint at the end face of the existing segment. Although it is necessary to firmly fit the one-pass joint on the end face, as described above, a surge and yawing fine adjustment mechanism that corresponds to the direction of action of the shield jack is separately configured on the swing plate side. Since it can be made free when it is pushed in by a shield jack, it is possible to achieve segment fastening with a one-pass joint without affecting other fine adjustment mechanisms of sway, heap, rolling and pitching. It becomes.
[0034]
Further, in the present invention, a pair of cylinder devices in which parallel links having four degrees of freedom of sway, heap, rolling, and pitching are arranged at the left and right positions of the suspension beam and extend parallel to each other in the radial direction of the tunnel. And a pair of cylinder devices that are respectively arranged at the front and rear positions of the suspension beam and extend so as to be parallel to each other and inclined in the circumferential direction of the tunnel.
[0035]
In this way, when configuring the connecting structure of the swing plate to the suspended beam, the pair of cylinder devices responsible for the heap and the rolling are installed in the shield machine main body through which the excavating equipment such as the screw conveyor penetrates. Arrange the pair of cylinders that are responsible for swaying and pitching so that they do not interfere with the penetrating direction of the excavating equipment so that they do not interfere with the central space. Since it can be arranged without any trouble, the central space can be secured with a sufficient size without difficulty.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0037]
FIGS. 1-7 shows an example of embodiment which implements this invention, and the part which attached | subjected the code | symbol same as FIGS. 8-11 represents the same thing.
[0038]
In this embodiment, illustration of the peripheral structure of the suspension beam 19 is omitted from the viewpoint of making the drawing easy to understand. However, the suspension beam 19 illustrated here is also similar to the conventional case of the shield machine main body 4. It is attached so as to be able to move in the radial direction and the axial direction with respect to a rotating body 17 (see FIGS. 9 and 10) that can rotate in the circumferential direction in the rear barrel 5.
[0039]
And this hanging beam 19 and segment S ₀ A pair of serial links 39 that restrain two degrees of freedom of surge X and yawing γ (see FIG. 5), and sway Y, heap Z, rolling α, and pitching They are connected by four cylinder devices 41, 42, 43, 44 arranged to form a parallel link 40 having four degrees of freedom of β (see FIG. 5).
[0040]
More specifically, pins 45 and 46 extending in the tunnel axial direction between the upper end portions of the suspension beam 19 in the left and right position of the valley beam 19 when viewed from the front and the left and right end portions of the swing plate 38 are provided. The serial link 39 itself has a structure in which a pair of link members 48 and 49 are connected via pins 47 parallel to the pins 45 and 46. Each of the above is bent outwardly to the left and right in the shape of a “ku”.
[0041]
Here, the connecting portion of the serial link 39 with respect to the swing plate 38 via the pin 46 is a swingable swing around a pin 60 extending in the left-right direction of the swing plate 38 as shown in FIG. The block 61 is configured so that the degree of freedom of the pitching β is not constrained.
[0042]
Further, the base end portions of the cylinder devices 41 and 42 are attached to the left and right positions at both upper end portions of the suspension beam 19 through a joint 50 such as a spherical joint so as to be located slightly inside the pin 45. The distal end portions of the cylinder devices 41 and 42 are attached to the inner sides of the left and right ends of the suspension beam 19 slightly inside the pins 46 via joints 51 such as spherical joints, and the cylinder devices 41 and 42 are tunneled. Extending in parallel to each other in the radial direction.
[0043]
Further, the base end portions of the cylinder devices 43 and 44 are attached to the front and rear positions of the lower end portion of the hanging beam 19 forming a valley shape via a joint 52 such as a spherical joint so as to be positioned on the right side in FIG. The front end portions of the cylinder devices 43 and 44 are attached to the left side in FIG. 1 at the front and rear positions of the lower end portion of the suspension beam 19 via joints 53 such as spherical joints. Are inclined in the circumferential direction of the tunnel and extend so as to be parallel to each other.
[0044]
Segment S ₀ The gripping device 22 is configured to be able to finely adjust the surge X and yawing γ with respect to the swing plate 38, and more specifically, moves toward the tunnel axis with respect to the lower surface of the swing plate 38. The gripping device 22 is mounted on the lower surface of the slide frame 54 that can be provided.
[0045]
The slide frame 54 is configured such that upper portions on both the left and right sides thereof are guided by guide rods 55 that are provided on the swing plate 38 side and extend in the tunnel axial direction, It is connected by a cylinder device 56 provided on the swing plate 38 side and extending in the tunnel axis direction so that it can move to an arbitrary position in the tunnel axis direction.
[0046]
That is, the new segment S gripped by the gripping device 22 by moving the slide frame 54 in the tunnel axial direction. ₀ The position of the surge X can be finely adjusted.
[0047]
In addition, cylinder devices 57 and 58 extending in the tunnel axial direction with their tip portions directed toward the face are provided at the lower portions of the left and right sides of the slide frame 54, respectively. At the tip, a new segment S gripped by the gripping device 22 ₀ There is provided a locking claw 59 which can be locked to the face side end face.
[0048]
That is, the new segment S gripped by the gripping device 22 ₀ The stroke control of the left and right cylinder devices 57, 58 is performed with both the locking claws 59 locked to the end face side of the face, and a new segment S is determined by the stroke difference. ₀ The posture of the yawing γ can be corrected.
[0049]
Thus, the segment S is held by the gripping device 22. ₀ And the suspended beam 19 is moved to the segment S by the rotating body 17 (see FIGS. 9 and 10). ₀ Is rotated to the appropriate circumferential position of the tunnel to be mounted, the suspension beam 19 is moved forward in the axial direction of the tunnel by the required amount, and then moved radially outward, and then the suspension beam 19 is moved by the required amount. The existing segment S is moved back in the axial direction of the tunnel. ₀ New segment S to be adjacent to ₀ Place.
[0050]
At this time, the segment S gripped by the gripping device 22 ₀ The existing segment S ₀ It is necessary to finely adjust the positions of the surge X, the sway Y, and the heap Z in relation to the three axis directions and to correct the postures of the rolling α, the pitching β, and the yawing γ around the three axis directions. Since the swinging plate 38 is restrained by the pair of serial links 39 with respect to the suspension beam 19, the two degrees of freedom of the surge X and yawing γ are controlled, so that the stroke control of the four cylinder devices 41, 42, 43, 44 is performed. If it does, it will become possible to perform fine adjustment of the position of the sway Y and the heap Z and correction of the posture of the rolling α and the pitching β, as can be seen from the state in the middle of the operation shown in FIGS.
[0051]
The remaining surge X is finely adjusted and the yawing γ is corrected by moving the slide frame 54 with respect to the swing plate 38 in the direction of the tunnel axis by the cylinder device 56. And segment S ₀ The posture of the yawing γ may be corrected by controlling the strokes of the left and right cylinder devices 57 and 58 having both the locking claws 59 locked to the face side end face of each other.
[0052]
In this way, the two degrees of freedom of the surge X and yawing γ are constrained with respect to the fine adjustment mechanism of the swing plate 38 with respect to the suspended beam 19, and the fine adjustment of the surge X and yawing γ is configured separately on the swing plate 38 side. In this case, the four cylinder devices 41, 42, 43 are formed so as to form a parallel link 40 having four degrees of freedom of sway Y, heap Z, rolling α, and pitching β between the suspension beam 19 and the swing plate 38. , 44, the connecting structure of the swing plate 38 to the suspension beam 19 is simplified, and the operation of the operation system is facilitated.
[0053]
In recent years, segment S as shown in FIG. ₀ Instead of the new bolt joint method ₀ It has been proposed to adopt a one-pass joint that allows the joint to be fastened by sliding it in the axial direction of the tunnel. A segment positioning device having such a structure is considered to be very effective.
[0054]
In other words, the currently proposed one-pass joint is a new segment S compared to the cone-shaped hole of the female-type hardware embedded in the existing segment S. ₀ When the one-pass joint is used, the new segment S is used. ₀ However, it is necessary to firmly push the hole of the female metal fitting and the projection of the male metal fitting by using the propulsion shield jack 13 (see FIG. 8). As described above, the fine adjustment mechanism of the surge X and yawing γ corresponding to the direction of action of the shield jack 13 (see FIG. 8) is separately configured on the swing plate 38 side, and this is configured as the shield jack 13 (see FIG. 8)), the segment S by the one-pass joint can be used without affecting other fine adjustment mechanisms of the sway Y, heap Z, rolling α, and pitching β. ₀ It is possible to realize the fastening.
[0055]
In particular, in this embodiment, parallel links 40 having four degrees of freedom of sway Y, heap Z, rolling α, and pitching β are arranged at the left and right positions of the suspension beam 19 and are mutually directed toward the radial direction of the tunnel. A pair of cylinder devices 41, 42 extending so as to be parallel to each other, and a pair of cylinder devices 43, 44 being respectively arranged at the front and rear positions of the suspension beam 19 and extending so as to be parallel to each other in the circumferential direction of the tunnel; Therefore, when the connecting structure of the swing plate 38 to the suspension beam 19 is configured, the excavating equipment such as the screw conveyor penetrates the pair of cylinder devices 41 and 42 that bear the heap Z and the rolling α. In order to avoid the central space in the rear cylinder 5 of the shield machine main body 4 to be Since it becomes possible to incline the pair of cylinder devices 43 and 44 that bear the hay Y and the pitching β so as not to interfere with the penetrating direction of the excavating equipment and to arrange the suspended beam 19 at the front and rear positions without any trouble. The central space can be secured with a sufficient size without difficulty.
[0056]
The segment positioning device of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The segment positioning device illustrated in the figure is configured when the segment gripping device can be finely adjusted for surge and yawing with respect to the swing plate. Of course, a structure other than the structure may be adopted, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
According to the segment positioning device of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
[0058]
(I) According to the segment positioning apparatus of the first aspect of the present invention, two degrees of freedom of surge and yawing are constrained with respect to the fine adjustment mechanism of the swing plate with respect to the suspended beam, and the fine adjustment of surge and yawing is controlled. Since it is configured separately on the moving plate side, it is only necessary to connect the suspension beam and the swinging plate with four cylinder devices that form parallel links with four degrees of freedom of sway, heap, rolling, and pitching. As a result, the connecting structure of the swing plate to the suspension beam can be simplified and the operation system can be easily operated.
[0059]
(II) According to the segment positioning apparatus of the first aspect of the present invention, the fine adjustment mechanism for surge and yawing that corresponds to the direction of action of the shield jack is provided separately on the swing plate side, and this is shielded. Since the free state can be set independently when the jack is pushed in, the segment can be fastened by the one-pass joint without affecting other fine adjustment mechanisms of the sway, heap, rolling and pitching.
[0060]
(III) According to the segment positioning device of the second aspect of the present invention, when configuring the connecting structure of the swinging plate to the suspended beam, the pair of cylinder devices responsible for the heap and the rolling are used for excavation such as a screw conveyor. A pair of cylinder devices that carry sway and pitching can be installed in the left and right positions of the suspended beam so as to avoid the central space in the shield machine that the equipment penetrates. Since it can be tilted so as not to interfere with the direction and can be disposed at the front and rear positions of the suspended beam without any trouble, the space in the central portion can be secured with a sufficient size without difficulty.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG.
3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG.
4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG. 2;
FIG. 5 is an explanatory diagram of directions related to fine position adjustment and posture correction of a newly installed segment.
6 is a diagram showing a state during the operation of the segment positioning device of FIG. 1; FIG.
7 is a view taken in the direction of arrow VII-VII in FIG. 6;
FIG. 8 is a side sectional view of a general shield machine.
FIG. 9 is a side sectional view showing an example of a conventional segment positioning device.
10 is a front view of FIG. 9. FIG.
11 is a conceptual diagram of the 6-axis parallel manipulator of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
4 Shield machine
19 Hanging beam
22 Gripping device
38 Swing plate
39 Serial link
40 parallel links
41 Cylinder device
42 Cylinder device
43 Cylinder device
44 Cylinder device
S Existing segment
S ₀ New segment
X surge
Y Sway
Z heap
α rolling
β pitching
γ yawing

Claims

A suspended beam is provided in the shield machine main body so as to be movable in the three axial directions of the tunnel in the circumferential direction, radial direction, and axial direction, and between the suspended beam and the swing plate provided with the segment gripping device. Oscillating by connecting with a pair of serial links that restrains two degrees of freedom of surge and yawing and four cylinder devices arranged to form parallel links with four degrees of freedom of sway, heap, rolling, and pitching A segment positioning device characterized in that a segment gripping device can be finely adjusted for surge and yawing with respect to a plate.

A pair of cylinder devices in which parallel links having four degrees of freedom of sway, heap, rolling, and pitching are arranged at the left and right positions of the suspension beam and extend parallel to each other in the radial direction of the tunnel, and the front and rear positions of the suspension beam The segment positioning device according to claim 1, wherein the segment positioning device includes a pair of cylinder devices that are arranged in parallel to each other and that are inclined in the circumferential direction of the tunnel and extend parallel to each other.