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JP4879076B2 - Electa device for shield machine - Google Patents
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Description

本発明は、シールド掘進機により掘削されたトンネルの内面にセグメント(覆工体)を組み立てるエレクタ装置に関し、特に長円形や楕円形、メガネ形などの扁平率が高い断面のトンネルや矩形断面、長方形断面のトンネルに適したエレクタ装置に関する。   The present invention relates to an erector apparatus for assembling a segment (lining body) on the inner surface of a tunnel excavated by a shield machine, and in particular, a tunnel having a high flatness such as an oval, an ellipse, or a glasses, a rectangular cross section, a rectangular The present invention relates to an erector apparatus suitable for a tunnel having a cross section.

たとえば特許文献1には、シールド掘進機の後部にシールド軸心周りに旋回自在な旋回リングを設け、この旋回リングの対称位置に設けたガイド装置により、半径方向に出退される出退フレームを設け、この出退フレームの先端部にセグメントの把持装置を設けたものが開示されている。
特開平5−287994号公報
For example, in Patent Document 1, a swivel ring that can swivel around a shield axis is provided at the rear of the shield machine, and a retracting frame that is retreated in a radial direction by a guide device provided at a symmetrical position of the swivel ring is provided. There is disclosed a device in which a segment gripping device is provided at the distal end of the exit / retreat frame.
JP-A-5-287994

上記従来構成では、把持装置により保持したセグメントを、旋回リングによる旋回移動と、出退フレームによる半径方向の出退移動とにより、外周部でトンネル内面の組立位置に搬送する。しかし、長円形や楕円形、メガネ形などの扁平率が高い断面や、矩形断面や長方形断面などのようにコーナー部を有する断面になると、組立位置までの搬送ストロークが長くなるとともに、シールド掘進機後部の他の機器設備への干渉を防止するために、セグメントの姿勢を複雑に制御する必要があり、従来の上記エレクタ装置では対応できないという問題があった。   In the above-described conventional configuration, the segment held by the gripping device is transported to the assembly position on the inner surface of the tunnel on the outer peripheral portion by the turning movement by the turning ring and the movement in the radial direction by the withdrawal frame. However, cross sections with high flatness such as oval, ellipse, and glasses, and cross sections with corners such as rectangular and rectangular cross sections, the transport stroke to the assembly position becomes longer and the shield machine In order to prevent interference with other equipment in the rear part, it is necessary to control the posture of the segment in a complicated manner, and there is a problem that the conventional erector apparatus cannot cope with it.

本発明は上記問題点を解決して、長円形や楕円形、メガネ形などの扁平率が高い断面のトンネルや、矩形や断面長方形断面のトンネルであっても、セグメントをスムーズに組立位置に搬送でき、安全かつ効率よくセグメントを組み立てることができるシールド掘進機のエレクタ装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above problems and smoothly transports the segment to the assembly position even in a tunnel with a high flatness such as an oval, ellipse, or glasses, or a tunnel with a rectangular or rectangular cross section. An object of the present invention is to provide an erector apparatus for a shield machine capable of assembling segments safely and efficiently.

請求項1記載のシールド掘進機のエレクタ装置は、シールド掘進機の後部に、シールド軸心と平行な軸心周りに旋回自在に設けられた旋回リングと、当該旋回リングに基端部がシールド軸心と平行な支軸を中心に揺動自在に支持されたスイングアームと、当該スイングアームを旋回リングに沿う格納位置と外周側に展開される使用位置との間で開閉揺動するスイング駆動装置と、スイングアームの遊端部にシールド軸心と平行な軸心周りに揺動自在なローリング揺動機構を介して設けられてセグメントを保持可能な把持装置とを具備し、前記ローリング揺動機構は、スイングアームの遊端部にシールド軸心と平行な遊端軸心周りに揺動自在に支持されて把持装置を有するローリングフレームと、当該ローリングフレームを遊端軸心周りに揺動させるローリング駆動装置とからなり、前記ローリング駆動装置を、ローリングフレームの外周部に遊端軸心を中心として取り付けられた円弧状ギヤと、スイングアームの遊端部に設けられて前記円弧状ギヤに噛み合うピニオンおよび当該ピニオンを回転駆動する回転駆動装置とで構成したものである。 An erector apparatus for a shield machine according to claim 1 includes a swivel ring provided at a rear portion of the shield machine so as to be pivotable about an axis parallel to the shield axis, and a base end portion of the swivel ring having a shield shaft A swing arm that is swingably supported around a support shaft parallel to the center, and a swing drive device that swings the swing arm between a retracted position along the swivel ring and a use position deployed on the outer peripheral side. And a gripping device provided at a free end portion of the swing arm via a rolling swing mechanism swingable about an axis parallel to the shield axis, and capable of holding a segment , the rolling swing mechanism The swing frame is supported on the free end portion of the swing arm so as to be swingable around the free end axis parallel to the shield axis, and has a gripping device, and the rolling frame swings around the free end axis. The rolling drive device comprises: an arcuate gear attached to the outer periphery of the rolling frame around the free end axis; and the arcuate gear provided at the free end of a swing arm. It is comprised with the pinion which meshes and the rotational drive apparatus which rotationally drives the said pinion .

請求項2記載のシールド掘進機のエレクタ装置は、請求項1記載の構成において、スイング駆動装置を、格納位置のスイングアームの遊端部に対応する旋回リングの所定部位と、スイングアームの中間部位との間に連結された直線駆動装置により構成したものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an erector apparatus for a shield machine according to the first aspect , wherein the swing driving device includes a predetermined portion of the swiveling ring corresponding to the free end portion of the swing arm at the retracted position, and an intermediate portion of the swing arm. And a linear drive device connected between the two.

請求項3記載のシールド掘進機のエレクタ装置は、請求項1または2記載の構成において、スイングアームを、基端部の支軸と、中間部で当該支軸に平行なガイド軸とにわたって設けられた少なくとも一対のアーム本体と、当該アーム本体間で支軸および前記ガイド軸にそれぞれスライド自在に案内され遊端側に把持装置を有するシフトアームとで構成し、前記シフトアームと、スイングアームに設けられて当該シフトアームを支軸およびガイド軸に沿ってスライドさせるシフト駆動装置からなり、把持装置をシールド軸心方向に移動可能なシフト移動機構を設けたものである。 Erector apparatus according to claim 3, wherein the shield machine, in the structure according to claim 1 or 2, wherein the swing arm, a support shaft of a base end portion provided over the parallel guide shaft to the support shaft at an intermediate portion And at least a pair of arm bodies, and a shift arm that is slidably guided by the support shaft and the guide shaft between the arm bodies and has a gripping device on the free end side, and is provided on the shift arm and the swing arm. The shift arm includes a shift drive device that slides the shift arm along the support shaft and the guide shaft, and is provided with a shift movement mechanism that can move the gripping device in the shield axis direction.

請求項1記載の発明によれば、旋回リングの旋回移動によるスイングアームの周方向の移動と、スイングアームの開閉揺動による把持装置の出退移動とにより、セグメントを十分に長いストロークで搬送が可能となるとともに、さらにローリング揺動機構によりセグメントの姿勢を広範囲に制御することができるので、長円形断面や楕円形断面、メガネ形などの変形断面のような扁平率が高い断面のトンネルや、矩形断面や長方形断面のようなコーナ部を有するトンネルであっても、エレクタ装置によりセグメントをトンネル内の全ての組立位置にスムーズに搬送して精度良く位置決めすることができ、またセグメントが他の機器設備に干渉することがなく、安全かつ効率よくセグメントを組み立てることができる。   According to the first aspect of the present invention, the segment can be transported with a sufficiently long stroke by the movement of the swing arm in the circumferential direction by the swiveling movement of the swivel ring and the movement of the gripping device by the opening and closing of the swing arm. In addition, it is possible to control the posture of the segment in a wide range by the rolling swing mechanism, so tunnels with a high flatness such as elliptical cross section, elliptical cross section, deformed cross section such as glasses shape, Even in a tunnel having a rectangular section or a rectangular section like a rectangular section, the segment can be smoothly transported to all assembly positions in the tunnel by the erector device, and the segment can be positioned with high accuracy. The segments can be assembled safely and efficiently without interfering with the equipment.

また、ローリングフレームが遊端軸心周りに揺動自在に支持され、ローリング駆動装置によりピニオンを回転駆動して円弧状ギヤを介してローリングフレームを揺動させるので、把持装置に保持されたセグメントを広い角度範囲で、かつ高トルクで揺動させて姿勢変更することができ、セグメントを任意な姿勢に制御することができる。これにより、シールド掘進機後部の狭い空間内でセグメントを他の機器設備に干渉することなく搬送することができる。 In addition, the rolling frame is supported so as to be swingable around the free-end axis, and the pinion is rotated by the rolling drive device to swing the rolling frame via the arcuate gear. The posture can be changed by swinging with a high torque within a wide angle range, and the segment can be controlled to an arbitrary posture. Thereby, the segment can be transported without interfering with other equipment in a narrow space at the rear of the shield machine.

請求項2記載の構成によれば、格納位置と使用位置との間でスイングアームを開閉揺動させる時に、スイング駆動装置を構成する直線駆動装置の駆動力をスイングアームの中間部に作用させるので、セグメントの高荷重と、旋回リングの旋回角とスイングアームの傾きに対応して発生する負荷変動に容易に対応することができる。 According to the configuration of the second aspect , when the swing arm is opened and closed between the storage position and the use position, the driving force of the linear drive device constituting the swing drive device is applied to the intermediate portion of the swing arm. Thus, it is possible to easily cope with the high load of the segment, and the load fluctuation that occurs in response to the turning angle of the turning ring and the inclination of the swing arm.

請求項3記載の発明によれば、シフト移動機構をスイングアームと一体に設けたので、エレクタ装置の小型化、省スペース化を図ることができる。 According to the third aspect of the invention, since the shift movement mechanism is provided integrally with the swing arm, the size and space saving of the erector device can be achieved .

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[実施の形態1]
シールド掘進機のエレクタ装置の実施の形態1を図1〜図15を参照して説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
A first embodiment of an erector apparatus for a shield machine will be described with reference to FIGS.

このシールド掘進機は、図1,図2に示すように、上下左右の弧辺部と四隅の角アール部からなる扁平率が高い小判形断面のトンネルを掘削するもので、シールド本体1の前部でカッタヘッド(図示せず)によりトンネルを掘削しつつ切羽崩壊土圧を保持し、シールド本体1の後部に設けられたエレクタ装置3,3により、セグメントSをトンネル内面に沿って組み立て覆工するものである。そして、シールド本体1の後部に配置された複数の油圧式の推進ジャッキ(またはシリンダ)2により、組み立てられたセグメントSを反力受けとして掘進する。このシールド本体1の後部にエレクタ装置3,3が左右一対設けられており、これら左右のエレクタ装置3,3は対称構造であるため、一方のみを説明して他方の説明は省略する。 As shown in FIGS. 1 and 2, this shield machine excavates a tunnel with a high oblate cross section composed of upper, lower, left and right arc sides and corners of four corners. Hold the collapsible earth pressure while excavating the tunnel with a cutter head (not shown) at the section, and assemble the segment S along the tunnel inner surface with the erector devices 3 and 3 provided at the rear of the shield body 1 To do. Then, the assembled segment S is dug out as a reaction force receiver by a plurality of hydraulic propulsion jacks (or cylinders) 2 arranged at the rear of the shield body 1. The erector apparatuses 3 to the rear of the shield body 1 has kicked a left and right oppositely arranged, because erector apparatuses 3 of the right and left are symmetrical structure, the other description describes only one omitted.

このエレクタ装置3は、シールド本体1の後部に、シールド本体1の軸心であるシールド軸心Oと平行な旋回軸心O’周りに旋回自在に配置された旋回リング11と、旋回リング11の所定位置から後方に張出されたアーム支持フレーム15に基端部がシールド軸心Oに平行な支軸16を中心に揺動自在に支持されたスイングアーム21と、このスイングアーム21に設けられてシールド軸心O方向に移動自在なシフト移動機構22と、スイングアーム21の遊端部にローリング揺動機構31を介して設けられてセグメントSを保持可能な把持装置41とを具備している。   This erector device 3 includes a swivel ring 11 disposed at the rear of the shield body 1 so as to be pivotable around a swivel axis O ′ parallel to the shield axis O which is the axis of the shield body 1, A swing arm 21 is supported on the swing arm 21, which is supported on an arm support frame 15 projecting rearward from a predetermined position so that the base end thereof is swingable about a support shaft 16 parallel to the shield axis O. And a shift movement mechanism 22 that is movable in the direction of the shield axis O, and a gripping device 41 that is provided at the free end of the swing arm 21 via a rolling swing mechanism 31 and can hold the segment S. .

シールド本体1の後部で周方向の所定位置に取り付けられた複数の支持部材12に、旋回ローラ13がシールド軸心Oと平行な軸心周りに回転自在にそれぞれ支持されており、前記旋回リング11の外周部に設けられたガイドレール11aが、これら旋回ローラ13に転動自在に案内されて旋回軸心O’周りに旋回自在に支持される。この旋回リング11を旋回させる旋回駆動装置14は、旋回リング11の前部外周に設けられた旋回リングギヤ14aと、旋回リングギヤ14aに噛み合う旋回ピニオン14bと、支持部材12に設けられて前記旋回ピニオン14bを回転駆動する油圧式または電動式の旋回モータ14cとで構成されている。また両旋回リング11内には、掘削土砂を搬出する排土コンベヤ4がそれぞれ設けられている。   A swiveling roller 13 is supported by a plurality of support members 12 attached at predetermined positions in the circumferential direction at the rear portion of the shield body 1 so as to be rotatable around an axis parallel to the shield axis O, and the swiveling ring 11 A guide rail 11a provided on the outer peripheral portion of the guide rail 11a is supported by the turning rollers 13 so as to be able to roll and is supported around the turning axis O ′. The turning drive device 14 for turning the turning ring 11 includes a turning ring gear 14a provided on the outer periphery of the turning ring 11, a turning pinion 14b meshing with the turning ring gear 14a, and a support member 12 provided on the turning pinion 14b. And a hydraulic or electric turning motor 14c that rotationally drives the motor. Further, in both swirling rings 11, a soil discharge conveyor 4 for carrying out excavated soil is provided.

前記アーム支持フレーム15に、シールド軸心Oに平行な支軸16を介してスイングアーム21の基端部が揺動自在に支持され、このスイングアーム21は旋回リング11に沿う略円弧状に形成されている。そして、このスイングアーム21は、支軸16から中間部まで伸び所定間隔をあけて配置された前後一対のアーム本体23A,23Bと、アーム本体23A,23B間に配置され遊端側にローリング揺動機構31を介して把持装置41を有するシフトアーム24とを有し、このシフトアーム24を介して把持装置41をシールド軸心O方向に沿って移動可能なシフト移動機構22がスイングアーム21と一体に設けられている。   A base end portion of a swing arm 21 is swingably supported on the arm support frame 15 via a support shaft 16 parallel to the shield axis O. The swing arm 21 is formed in a substantially arc shape along the swivel ring 11. Has been. The swing arm 21 extends from the support shaft 16 to the middle portion and is disposed between the pair of front and rear arm bodies 23A, 23B and the arm bodies 23A, 23B. A shift arm 24 having a gripping device 41 via a mechanism 31 and a shift movement mechanism 22 capable of moving the gripping device 41 along the shield axis O direction via the shift arm 24 are integrated with the swing arm 21. Is provided.

前後一対のアーム本体23A,23Bは、基端部が支軸16を介して連結されるとともに、遊端部がシールド軸心Oと平行なガイド軸26を介して連結されている。そして前記シフトアーム24は、基端部のスライド穴24aが支軸16にスライド自在に嵌合されるとともに、中間部のスライド穴24bがガイド軸26にスライド自在に嵌合され、前後アーム本体23A,23B間でシールド軸心O方向に移動自在に支持されている。シフトアーム24を移動させるシフト駆動装置25は、図2,図3に示すように、複数本の油圧式または電動式のジャッキ(またはシリンダ)からなり、ジャッキ本体25aが後部のアーム本体23Bに支持され、出力ロッド25bがシフトアーム24に連結され、前記シフトアーム24と前記シフト駆動装置25とによりシフト移動機構22が構成されている。   The pair of front and rear arm bodies 23 </ b> A and 23 </ b> B have base ends connected via a support shaft 16 and free ends connected via a guide shaft 26 parallel to the shield axis O. In the shift arm 24, the slide hole 24a at the base end portion is slidably fitted to the support shaft 16, and the slide hole 24b at the intermediate portion is slidably fitted to the guide shaft 26. , 23B is supported so as to be movable in the shield axis O direction. As shown in FIGS. 2 and 3, the shift driving device 25 for moving the shift arm 24 includes a plurality of hydraulic or electric jacks (or cylinders), and the jack body 25a is supported by the arm body 23B at the rear. The output rod 25 b is connected to the shift arm 24, and the shift arm 24 and the shift driving device 25 constitute a shift moving mechanism 22.

スイングアーム21を、旋回リング11の外周部に沿う格納位置と、展開されて遊端部が旋回リング11の外周側に突出した使用位置との間で開閉揺動させるスイング駆動装置27は、直線駆動装置である油圧式または電動式のジャッキ(またはシリンダ)により構成されており、そのジャッキ本体27aが、旋回フレーム11で格納位置のスイングアーム21の遊端部近傍に、取付部材27cを介して揺動自在に支持され、出力ロッド27bがスイングアーム21の中間位置で前アーム本体23Aに取り付けられた連結部材27dに連結ピン27eを介して連結されている。   A swing drive device 27 that opens and closes and swings the swing arm 21 between a retracted position along the outer periphery of the swivel ring 11 and a use position where the swing end 21 is unfolded and protrudes toward the outer periphery of the swivel ring 11 is a straight line. The jack body 27a is composed of a hydraulic or electric jack (or cylinder) which is a driving device, and the jack body 27a is provided in the vicinity of the free end portion of the swing arm 21 in the retracted position on the swing frame 11 via an attachment member 27c. The output rod 27b is supported in a swingable manner and is connected to a connecting member 27d attached to the forearm body 23A at an intermediate position of the swing arm 21 via a connecting pin 27e.

したがって、スイング駆動装置27の駆動力をスイングアーム21の中間部に作用させるので、たとえば歯車装置により支軸16を介してスイングアーム21を揺動させる他の構造や、直線駆動装置によりレバーおよび支軸16を介してスイングアーム21を揺動させる他の構造に比較して、セグメントSの高荷重に効果的に対応することができ、また旋回リング11の旋回角とスイングアーム21のスイング角度(傾き)に対応する負荷の変動に容易に対応することができる。   Accordingly, since the driving force of the swing drive device 27 is applied to the intermediate portion of the swing arm 21, for example, another structure in which the swing arm 21 is swung via the support shaft 16 by a gear device or a lever and a support by a linear drive device. Compared with other structures in which the swing arm 21 is swung via the shaft 16, it is possible to effectively cope with the high load of the segment S, and the swing angle of the swing ring 11 and the swing angle of the swing arm 21 ( It is possible to easily cope with load fluctuations corresponding to (tilt).

図4,図5に示すように、シフトアーム24の遊端部には、シールド軸心Oと平行な遊端軸32が回転自在に支持され、この遊端軸32の後方突出部にローリングフレーム33が取り付けられている。このローリングフレーム33は、背面視が円弧辺部33rと中心角部とを有する扇形状に形成され、中心角部に遊端軸32が固定されている。そしてローリング揺動機構31は、前記ローリングフレーム33と、このローリングフレーム33を遊端軸32を中心に揺動させるローリング駆動装置34とから構成される。   As shown in FIGS. 4 and 5, a free end shaft 32 parallel to the shield axis O is rotatably supported on the free end portion of the shift arm 24, and a rolling frame is mounted on the rear projecting portion of the free end shaft 32. 33 is attached. The rolling frame 33 is formed in a fan shape having an arc side portion 33r and a central corner portion when viewed from the back, and the free end shaft 32 is fixed to the central corner portion. The rolling swing mechanism 31 includes the rolling frame 33 and a rolling drive device 34 that swings the rolling frame 33 about the free end shaft 32.

前記ローリング駆動装置34は、ローリングフレーム33の円弧辺部33rの内面に沿って取り付けられかつ遊端軸32を中心とする円弧凹状に形成された円弧状ギヤ35と、シフトアーム24の遊端側に設けられた油圧式または電動式のモータからなる回転駆動装置36と、この回転駆動装置36と遊端軸32との間に回転自在に支持されたシールド軸心Oと平行な中間軸37とを具備し、回転駆動装置36の出力軸に取り付けられた駆動ギヤ36aと、中間軸37の前部に取り付けられた中間ギヤ37aとが互いに噛み合い、また中間軸37の後部に取り付けられたピニオン37bと円弧状ギヤ35とが互いに噛み合うように構成されている。したがって、回転駆動装置36により駆動ギヤ36a、中間ギヤ37a、中間軸37、ピニオン37bおよび円弧状ギヤ35を介してローリングフレーム33が遊端軸32を中心に揺動することができる。   The rolling drive device 34 includes an arcuate gear 35 attached along the inner surface of the arcuate side 33r of the rolling frame 33 and formed in an arcuate concave shape with the free end shaft 32 as the center, and the free end side of the shift arm 24. A rotary drive device 36 composed of a hydraulic or electric motor provided on the rotary shaft, and an intermediate shaft 37 parallel to the shield axis O rotatably supported between the rotary drive device 36 and the free end shaft 32; The drive gear 36a attached to the output shaft of the rotary drive device 36 and the intermediate gear 37a attached to the front portion of the intermediate shaft 37 mesh with each other, and the pinion 37b attached to the rear portion of the intermediate shaft 37 And the arcuate gear 35 are configured to mesh with each other. Accordingly, the rolling frame 33 can swing around the free end shaft 32 through the drive gear 36 a, the intermediate gear 37 a, the intermediate shaft 37, the pinion 37 b and the arcuate gear 35 by the rotation drive device 36.

また前記ローリング駆動装置34では、駆動ギヤ36a、中間ギヤ37a、ピニオン37bおよび円弧状ギヤ35のギヤ機構のギヤ比により、回転駆動装置37の回転速度を減速してローリングフレーム33の駆動トルクを増大させる減速機構が構成されており、この減速機構により回転駆動装置37の駆動力を大きいトルクでローリングフレーム33を揺動させることができ、かつ前記ギヤ機構によりローリングフレーム33を高精度で揺動させることができる。また図3に示すように、中間軸37を介してローリングフレーム33を遊端軸32を中心に、格納姿勢における旋回リング11の法線に対して±θ°の広い範囲でそれぞれ揺動させることができ、セグメントSの姿勢制御の範囲を広く確保している。   Further, in the rolling drive device 34, the rotational speed of the rotary drive device 37 is reduced and the drive torque of the rolling frame 33 is increased by the gear ratios of the drive gear 36a, the intermediate gear 37a, the pinion 37b, and the arcuate gear 35. The speed reduction mechanism is configured to allow the rolling frame 33 to be swung with a large torque by the driving force of the rotary drive device 37 by this speed reduction mechanism, and the rolling frame 33 is swung with high precision by the gear mechanism. be able to. Further, as shown in FIG. 3, the rolling frame 33 is swung through the intermediate shaft 37 around the free end shaft 32 in a wide range of ± θ ° with respect to the normal line of the swiveling ring 11 in the retracted position. And the range of the posture control of the segment S is secured widely.

トンネル弧辺部のセグメントS(後述するSk3,Sa4,Sa5,Sk8)では、内面で中心(重心)位置近傍に、またトンネル角アール部のセグメントS(後述するSb1,Sb2,Sb6,Sb7)では湾曲半径の大きい内面の重心側の位置に、それぞれブラケットSbが突設されている。前記ローリングフレーム33に設けられた把持装置41は、前記ブラケットSbにシールド軸心O方向の吊下ピン42を介してセグメントSを吊下支持するセグメント支持部43と、吊り下げられたセグメントSの姿勢を微調整および固定可能な姿勢調整装置44とで構成されている。   In the segment S of the tunnel arc side (Sk3, Sa4, Sa5, Sk8 described later), near the center (center of gravity) position on the inner surface, and in the segment S (Sb1, Sb2, Sb6, Sb7 described later) of the tunnel corner radius part Brackets Sb protrude from the center of gravity of the inner surface having a large bending radius. The gripping device 41 provided on the rolling frame 33 includes a segment support portion 43 that supports the segment S through suspension pins 42 extending in the direction of the shield axis O on the bracket Sb, and a segment S that is suspended. A posture adjusting device 44 that can finely adjust and fix the posture.

セグメント支持部43は、図4,図6に示すように、遊端軸32の連結部の後方対応位置でローリングフレーム33の前後のフレーム板33aの間に、複数の補強板43aによって下面が開口された装着室43bが形成され、装着室43bの前後のフレーム板33aおよび補強部材に、吊下ピン42がシールド軸心O方向に挿脱自在なピン穴43c,43cがそれぞれ形成されている。したがって、ブラケットSbを装着室43bに挿入して、ピン穴43c,43cとブラケットSbのピン穴とを一致させ、吊下ピン42を嵌入することにより、セグメント支持部43にセグメントSを吊り下げて保持することができる。   As shown in FIGS. 4 and 6, the segment support portion 43 has a lower surface opened by a plurality of reinforcing plates 43a between the front and rear frame plates 33a at a position corresponding to the rear of the connecting portion of the free end shaft 32. The mounting chamber 43b is formed, and pin holes 43c and 43c are formed in the frame plate 33a and the reinforcing member before and after the mounting chamber 43b so that the suspension pin 42 can be inserted and removed in the direction of the shield axis O, respectively. Accordingly, the segment S is suspended from the segment support portion 43 by inserting the bracket Sb into the mounting chamber 43b, matching the pin holes 43c, 43c with the pin holes of the bracket Sb, and inserting the suspension pins 42. Can be held.

姿勢調整装置44は、ローリングフレーム33の前後のフレーム板33aの間でセグメント支持部43の左右両側に、シールド軸心Oと平行な揺動ピン45がそれぞれ設けられ、左右の加圧レバー46が揺動ピン45にそれぞれ揺動自在に支持されている。そして加圧レバー46の下側の作用部に、保持されたセグメントSの内面に略直角方向から当接される加圧部材46aが取り付けられている。またローリングフレーム33の前後のフレーム板33a間で揺動ピン46の上方には、油圧式または電動式のジャッキ(またはシリンダ)からなる調整駆動装置47がそれぞれ設けられており、調整駆動装置47のジャッキ本体がそれぞれ揺動自在に支持されるとともに、その出力ロッドが加圧レバー46の上部にピンを介して連結されている。   The posture adjusting device 44 is provided with swing pins 45 parallel to the shield axis O on the left and right sides of the segment support portion 43 between the front and rear frame plates 33a of the rolling frame 33. Each of the swing pins 45 is swingably supported. A pressurizing member 46 a that is in contact with the inner surface of the held segment S from a substantially right angle direction is attached to the lower acting portion of the pressurizing lever 46. Further, an adjustment drive device 47 made of a hydraulic or electric jack (or cylinder) is provided above the swing pin 46 between the front and rear frame plates 33 a of the rolling frame 33. The jack bodies are swingably supported, and the output rod is connected to the upper portion of the pressure lever 46 via a pin.

したがって、左右の調整駆動装置47をそれぞれ進展して加圧レバー46を下方に揺動させ、加圧部材46aをそれぞれセグメントSの内面に当接させてセグメントSを固定することができる。また左右の調整駆動装置47の伸縮量を調整することにより、セグメントSをブラケットSbのピン穴を中心に揺動させてセグメントSの姿勢を微調整することができる。   Accordingly, the left and right adjustment driving devices 47 can be advanced to swing the pressure lever 46 downward, and the pressure member 46a can be brought into contact with the inner surface of the segment S to fix the segment S. Further, by adjusting the amount of expansion / contraction of the left and right adjustment driving devices 47, the segment S can be swung around the pin hole of the bracket Sb to finely adjust the posture of the segment S.

次にセグメントSの組立方法について図7〜図15を参照して説明する。
弧辺部と角アール部からなる略小判型断面のトンネルの内面を覆工するセグメントSは、図15に示すように、左右下角アール部のセグメントSb1,Sb2と、上下弧辺部のセグメントSk8,Sk3と、左右弧辺部のセグメントSa5,Sa4と、左右上角アール部のセグメントSb7,Sb6とにより構成される。
Next, a method for assembling the segment S will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 15, the segment S for covering the inner surface of the tunnel having a substantially oval cross section composed of the arc side portion and the corner round portion includes the segments Sb1 and Sb2 of the right and left lower round corner portions and the segment Sk8 of the upper and lower arc side portions. , Sk3, left and right arc side segments Sa5 and Sa4, and right and left upper corner rounded segment Sb7 and Sb6.

1)図7(a)および図8に示すように、セグメント搬入装置51により、左下角アール部のセグメントSb1が、内面を上向き姿勢で、かつ弧状端面(後述するSs)が周方向に沿う姿勢(イ)で搬入される。そして掘進方向に向かって左側のエレクタ装置3にセグメントSb1を保持させる。この時のスイングアーム21の揺動角はγ1、ローリング揺動機構31の揺動角は+θ1である。そして旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより、セグメントSb1の姿勢を(ロ)〜(ホ)に示すように、順次変更して組立位置に搬送し、図7(b)に示すように、左下角アール部の組立位置(ヘ)に位置決めする。この時のスイングアーム21の揺動角は0°、ローリング揺動機構31の揺動角は−θ2である。そして、セグメントSb1を既設のセグメントSb1に組み付ける。   1) As shown in FIG. 7A and FIG. 8, the segment loading device 51 causes the segment Sb1 of the lower left corner radius portion to have an inner surface facing upward and an arcuate end surface (Ss to be described later) along the circumferential direction. Carried in (b). Then, the segment Sb1 is held by the left erector device 3 in the direction of excavation. At this time, the swing angle of the swing arm 21 is γ1, and the swing angle of the rolling swing mechanism 31 is + θ1. The posture of the segment Sb1 is sequentially changed as shown in (b) to (e) by the turning movement of the turning ring 11, the opening / closing swing of the swing arm 21, and the swing of the rolling swing mechanism 31. It conveys to an assembly position, and as shown in FIG.7 (b), it positions to the assembly position (f) of a lower left corner round part. At this time, the swing angle of the swing arm 21 is 0 °, and the swing angle of the rolling swing mechanism 31 is −θ2. Then, the segment Sb1 is assembled to the existing segment Sb1.

2)図9に示すように、セグメント搬入装置51により搬入された右下角アール部のセグメントSb2を、掘進方向に向かって右側のエレクタ装置3に姿勢(イ)で保持させ、旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより、セグメントSb2の姿勢を(ロ)〜(ハ)に示すように順次姿勢制御して搬送し、姿勢(ニ)に示すように右下角アール部の組立位置に位置決めして既設のセグメントSb2に組み付ける。   2) As shown in FIG. 9, the segment Sb2 in the lower right rounded portion carried by the segment carry-in device 51 is held in the posture (A) by the right-side erector device 3 toward the excavation direction, and the swiveling ring 11 is swung. By moving, swinging the swing arm 21 and swinging the rolling swing mechanism 31, the posture of the segment Sb2 is sequentially controlled and transported as shown in (b) to (c). As shown in FIG. 4A, the assembly is positioned at the assembly position of the lower right corner rounded portion and assembled to the existing segment Sb2.

3)図10に示すように、セグメント搬入装置51により搬入された下弧辺部のセグメントSk3を、左のエレクタ装置3に姿勢(イ)で受け取り、旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより(ロ)に示すように姿勢制御して搬送し、姿勢(ハ)に示すように下弧辺部の組立位置に位置決めし組み立てる。   3) As shown in FIG. 10, the lower arc side segment Sk3 carried in by the segment carrying-in device 51 is received by the left erector device 3 in the posture (A), and the swiveling movement of the swiveling ring 11 and the swing arm 21 are received. As shown in (b), the sheet is conveyed by being controlled by the opening / closing swing of the roll and the swing of the rolling swing mechanism 31, and positioned and assembled at the assembly position of the lower arc side as shown in the position (c).

4)図11に示すように、セグメント搬入装置51により搬入された右弧辺部のセグメントSa4を、右のエレクタ装置3に姿勢(イ)で受け取り、旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより(ロ)〜(ト)に示すように姿勢制御して搬送し、姿勢(チ)に示すように右弧辺部の組立位置に位置決めし組み立てる。   4) As shown in FIG. 11, the segment Sa4 of the right arc side part carried in by the segment carry-in device 51 is received by the right erector device 3 in the posture (A), the turning movement of the turning ring 11 and the swing arm 21 (2) to (6) by controlling the posture by opening / closing swinging and swinging of the rolling swing mechanism 31, and then transporting to the assembly position of the right arc side as shown by the posture (H). Position and assemble.

5)図12に示すように、セグメント搬入装置51により搬入された左弧辺部のセグメントSa5を、左のエレクタ装置3に姿勢(イ)で受け取り、旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより(ロ)〜(ヘ)に示すように姿勢制御して搬送し、姿勢(ト)に示すように左弧辺部の組立位置に位置決めし組み立てる。   5) As shown in FIG. 12, the segment Sa5 on the left arc side carried in by the segment carry-in device 51 is received by the left erector device 3 in the posture (A), and the swiveling movement of the swiveling ring 11 and the swing arm 21 are received. (B) to (f) to control the posture by opening and closing swinging and the rolling swing mechanism 31 to move to the assembly position of the left arc side as shown by the posture (g). Position and assemble.

6)図13に示すように、セグメント搬入装置51により搬入された右上角アール部のセグメントSb6を、右のエレクタ装置3に姿勢(イ)で受け取り、旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより(ロ)〜(ヘ)に示すように姿勢制御して搬送し、姿勢(ト)に示すように右上角アール部の組立位置に位置決めし組み立てる。   6) As shown in FIG. 13, the segment Sb6 at the upper right corner rounded portion carried by the segment carry-in device 51 is received by the right erector device 3 in the posture (A), and the swiveling movement of the swivel ring 11 and the swing arm 21 are received. (B) to (f) to control the posture by the opening / closing swing and the swing of the rolling swing mechanism 31, and then to the assembly position of the upper right corner rounded portion as shown by the posture (g). Position and assemble.

7)図14に示すように、セグメント搬入装置51により搬入された左上角アール部のセグメトSb7を、左のエレクタ装置3に姿勢(イ)で受け取り、旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより(ロ)〜(ヘ)に示すように姿勢制御して搬送し、姿勢(ト)に示すように左上角アール部の組立位置に位置決めし組み立てる。   7) As shown in FIG. 14, the segment Sb7 of the upper left corner rounded portion carried by the segment carry-in device 51 is received by the left erector device 3 in the posture (A), and the swiveling movement of the swiveling ring 11 and the swing arm 21 are received. (B) to (f) to control the posture by swinging the open / close swing and the rolling swing mechanism 31, and then to the assembly position of the upper left corner radius portion as shown by the posture (g). Position and assemble.

8)図15に示すように、セグメント搬入装置51により搬入された上弧辺部のセグメントSk8を、右のエレクタ装置3に姿勢(イ)で受け取り、旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより(ロ)〜(ト)に姿勢制御して搬送し、姿勢(チ)に示すように上弧辺部の組立位置に位置決めし組み立てる。   8) As shown in FIG. 15, the upper arc side segment Sk8 carried in by the segment carrying-in device 51 is received in the right erector device 3 in the posture (A), and the swiveling movement of the swiveling ring 11 and the swing arm 21 are received. Is moved by controlling the posture from (b) to (g) by swinging the opening / closing rocking and swinging of the rolling rocking mechanism 31, and positioned and assembled at the assembly position of the upper arc side as shown in posture (h). .

このように、旋回リング11の旋回移動と、スイングアーム21の開閉揺動と、ローリング揺動機構31の揺動とにより、シールド本体1の後部内でスキンプレート1aや排土コンベヤ4、隣接のエレクタ装置3に干渉することなく、セグメントSをスムーズに搬送し位置決めして組み立てることができる。   As described above, the skin plate 1a, the soil removal conveyor 4 and the adjacent ones are disposed in the rear portion of the shield body 1 by the swing movement of the swing ring 11, the swing swing of the swing arm 21, and the swing swing mechanism 31. The segment S can be smoothly transported, positioned and assembled without interfering with the erector device 3.

上記実施の形態1によれば、長円形や楕円形、小判形、メガネ形などの扁平率が高い断面のトンネルや、矩形や長方形断面などのようにコーナー部の組立位置までの搬送距離が長いトンネルであっても、旋回リング11の旋回移動とスイングアーム21の開閉揺動とにより、把持装置41に保持されたセグメントSの搬送ストロークを十分に確保することができて、トンネル内面の組立位置に精度良く位置決めすることができる。またスイングアーム21の遊端部にローリング揺動機構31を介して把持装置41を設けたので、把持装置41に保持されたセグメントSを広い角度範囲で任意に姿勢制御することができ、シールド掘進機の後部の狭い空間で他の機器設備に干渉することなく、セグメントSをトンネル内面の全ての組立位置にスムーズに搬送することができ、安全かつ効率よくセグメントSを組み立てることができる。   According to the first embodiment, the transport distance to the assembly position of the corner portion is long, such as a tunnel with a high flatness such as an oval, an ellipse, an oval, a glasses, or a rectangular or rectangular cross section. Even in the tunnel, the revolving movement of the revolving ring 11 and the swing arm 21 opening and closing can sufficiently secure the transport stroke of the segment S held by the gripping device 41, and the assembly position of the inner surface of the tunnel Can be positioned with high accuracy. Further, since the gripping device 41 is provided at the free end portion of the swing arm 21 via the rolling swing mechanism 31, the position of the segment S held by the gripping device 41 can be arbitrarily controlled in a wide angle range, and the shield excavation can be performed. The segment S can be smoothly transported to all assembly positions on the inner surface of the tunnel without interfering with other equipment in the narrow space at the rear of the machine, and the segment S can be assembled safely and efficiently.

また、スイングアーム21の遊端部に設けられたローリングフレーム33を、駆動ギヤ36a、中間ギヤ37a、ピニオン37bおよび円弧状ギヤ35からなる減速機構を有するローリング揺動機構31により揺動するように構成したので、把持装置41に保持されたセグメントSを、広い角度範囲で、かつ高トルクで揺動させてセグメントSを高精度で姿勢制御することができる。   Further, the rolling frame 33 provided at the free end portion of the swing arm 21 is swung by a rolling swing mechanism 31 having a speed reduction mechanism including a drive gear 36a, an intermediate gear 37a, a pinion 37b, and an arcuate gear 35. Since it comprised, the segment S hold | maintained at the holding | grip apparatus 41 can be rock | fluctuated by a high torque with a wide angle range, and the attitude | position control of the segment S can be carried out with high precision.

さらに、スイング駆動装置27の駆動力をスイングアーム21の中間部に作用させるように構成したので、セグメントSの高荷重を効果的に支持することができ、また旋回リング11の旋回角とスイングアーム21の傾きに対応して発生する負荷変動に容易に対応することができ、把持装置41に保持されたセグメントSを高精度で位置決めすることができる。   Further, since the driving force of the swing drive device 27 is applied to the intermediate portion of the swing arm 21, the high load of the segment S can be effectively supported, and the swing angle of the swing ring 11 and the swing arm Thus, it is possible to easily cope with the load fluctuation that occurs in response to the inclination 21 and the segment S held by the gripping device 41 can be positioned with high accuracy.

さらにまた、スイングアーム21を、前後一対のアーム本体23A,23Bと、これらアーム本体23A,23B間で支軸16とガイド軸26を介してスライド自在に案内されるシフトアーム24とで構成し、このシフトアーム24と、このシフトアーム24をスライドさせるシフト駆動装置25からなるシフト移動機構22を、スイングアーム21と一体に設けたので、エレクタ装置3の小型化、省スペース化を図ることができる。   Furthermore, the swing arm 21 includes a pair of front and rear arm bodies 23A and 23B, and a shift arm 24 that is slidably guided between the arm bodies 23A and 23B via a support shaft 16 and a guide shaft 26. Since the shift movement mechanism 22 including the shift arm 24 and the shift drive device 25 that slides the shift arm 24 is provided integrally with the swing arm 21, the erector apparatus 3 can be reduced in size and space. .

なお、図16に示すように、上記構成のエレクタ装置3を使用して、矩形断面のトンネルのセグメントのうち、コーナー部セグメントSCを組み立てる場合にも、同様にセグメントSCの姿勢を変更しつつ組立位置にスムーズに搬送して位置決めし、容易に組み立てることができる。
[実施の形態2]
次に、本発明に係るシールド掘進機のエレクタ装置の実施の形態2を図17および図18を参照して説明する。なお、実施の形態1と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 16, when the corner segment SC is assembled among the segments of the tunnel having a rectangular cross section using the erector apparatus 3 having the above-described configuration, the assembly of the segment SC is similarly changed. It can be smoothly transported to a position and positioned for easy assembly.
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the erector apparatus for a shield machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 17 and 18. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

シールド本体1の後部に、対称構造の左右一対のエレクタ装置61がそれぞれ設けられており、一方のみを図示して説明する。
このエレクタ装置61は、シールド本体1の後部に、シールド軸心Oと平行な旋回軸心O’周りに旋回自在に設けられた旋回リング11と、この旋回リング11から後方に突出するアーム支持筒67と、このアーム支持筒67にシールド軸心O方向にスライド自在に外嵌されたスライド筒62と、基端部がスライド筒62にシールド軸心Oに平行な支軸72を中心に揺動自在に支持されたスイングアーム63と、スイングアーム63の遊端部にローリング揺動機構64を介して設けられたローリングアーム65と、このローリングアーム65の遊端部にヨーイング回動機構66を介して設けられ把持装置41とを具備している。
A pair of left and right erector devices 61 having a symmetrical structure are provided at the rear of the shield body 1, and only one of them will be described.
The erector device 61 includes a swiveling ring 11 provided at the rear portion of the shield body 1 so as to be able to swivel around a swiveling axis O ′ parallel to the shield axis O, and an arm support cylinder protruding rearward from the swiveling ring 11. 67, a slide cylinder 62 externally fitted to the arm support cylinder 67 so as to be slidable in the direction of the shield axis O, and a base end swinging around a support axis 72 parallel to the shield axis O of the slide cylinder 62 A swing arm 63 that is freely supported, a rolling arm 65 provided on a free end portion of the swing arm 63 via a rolling swing mechanism 64, and a yawing rotation mechanism 66 on a free end portion of the rolling arm 65. And a gripping device 41.

前記旋回リング11には、把持装置41をシールド軸心O方向にスライドさせるシフト移動機構71が設けられており、このシフト移動機構71は、スライド筒62と、このスライド筒62をスライドさせる油圧式または電動式のジャッキ(またはシリンダ)からなり、そのジャッキ本体71aがスライド筒62の外周部所定位置に取り付けられ、出力ロッド71bが旋回リング11に連結されている。   The swivel ring 11 is provided with a shift movement mechanism 71 for sliding the gripping device 41 in the direction of the shield axis O. The shift movement mechanism 71 is a slide cylinder 62 and a hydraulic type for sliding the slide cylinder 62. Alternatively, it is composed of an electric jack (or cylinder), the jack body 71 a is attached to a predetermined position on the outer periphery of the slide cylinder 62, and the output rod 71 b is connected to the turning ring 11.

前記スイングアーム63は、スライド筒62の外周部に沿う略1/4円弧形に形成され、スライド筒62に取り付けられたブラケット73に基端部がシールド軸心Oと平行な支軸72を介して揺動自在に支持されている。このスイングアーム63を開閉揺動させるスイング駆動装置74は、直線駆動装置である油圧式または電動式のジャッキ(またはシリンダ)と、スイングアーム63の基端側に突設されたスイングレバー63aとからなり、ジャッキ本体74aがスライド筒62のブラケット73から反スイングアーム63側に取付部材74cを介して支持され、その出力ロッド74bがスイングレバー63aの先端部にピンを介して連結されている。   The swing arm 63 is formed in a substantially ¼ arc shape along the outer periphery of the slide cylinder 62, and a support shaft 72 whose base end is parallel to the shield axis O is attached to a bracket 73 attached to the slide cylinder 62. It is supported so that it can swing freely. The swing drive device 74 that opens and closes the swing arm 63 includes a hydraulic or electric jack (or cylinder) that is a linear drive device, and a swing lever 63 a that protrudes from the base end side of the swing arm 63. Thus, the jack body 74a is supported from the bracket 73 of the slide cylinder 62 to the anti-swing arm 63 side via an attachment member 74c, and its output rod 74b is connected to the tip of the swing lever 63a via a pin.

スイングアーム63の遊端部には、短尺のローリングアーム65がシールド軸心Oと平行な遊端支軸75を介して揺動自在に支持され、ローリング駆動装置76によりローリングアーム65が揺動される。このローリング駆動装置76は、遊端支軸75に取り付けられた受動ギヤ76aと、スイングアーム63の遊端部に設けられた油圧式または電動式のローリングモータ76cと、ローリングモータ76cにより回転駆動されて受動ギヤ76aに噛み合う駆動ピニオン76bにより構成されている。   A short rolling arm 65 is supported at a free end of the swing arm 63 via a free end support shaft 75 parallel to the shield axis O, and the rolling arm 65 is swung by a rolling drive device 76. The This rolling drive device 76 is rotationally driven by a passive gear 76a attached to the free end support shaft 75, a hydraulic or electric rolling motor 76c provided at the free end of the swing arm 63, and a rolling motor 76c. The drive pinion 76b meshes with the passive gear 76a.

ヨーイング回動機構66は、ローリングアーム65の遊端側にヨーイングフレーム77が軸受を介してシールド軸心Oに直交する平面内でローリングアーム63に直交するヨーイング軸心Oy周りに旋回自在に支持され、ヨーイングフレーム77を旋回駆動するヨーイング駆動装置78が設けられている。このヨーイング駆動装置78は、ヨーイングフレーム77の外周部に設けられた受動ギヤ78aと、ローリングアーム63に設けられた油圧式または電動式のヨーイングモータ78cと、このヨーイングモータ78cに回転駆動されて受動ギヤ78aに噛み合う駆動ピニオン78bとで構成されている。 The yawing rotation mechanism 66 is supported on the free end side of the rolling arm 65 so that the yawing frame 77 can pivot about the yawing axis Oy orthogonal to the rolling arm 63 in a plane orthogonal to the shield axis O via a bearing. A yawing drive device 78 for driving the yawing frame 77 to turn is provided. The yawing drive device 78 is passively driven by being driven by a passive gear 78a provided on the outer periphery of the yawing frame 77, a hydraulic or electric yawing motor 78c provided on the rolling arm 63, and the yawing motor 78c. The drive pinion 78b meshes with the gear 78a.

ヨーイングフレーム77には、詳細に図示しないが、実施の形態1と同様に、吊下ピン42を介してセグメントSを吊下支持するセグメント支持部43と、姿勢調整装置44とを有する把持装置41が設けられている。   Although not shown in detail in the yawing frame 77, as in the first embodiment, a gripping device 41 having a segment support portion 43 that supports the segment S through suspension pins 42 and an attitude adjustment device 44. Is provided.

ここで、実施の形態1および2におけるセグメントSのトンネル内の搬入姿勢を説明する。
これらセグメントSは、図18に仮想線で示すように、セグメント台車SC上に載置されてトンネル後方から搬入され、セグメント搬入装置51を介してエレクタ装置3に受け渡される。セグメントSはそれぞれ組立姿勢で周方向に長く、シールド軸心O方向に短い矩形状のため、これらセグメントSは、内面が上向きで、かつ周方向に長い辺の弧状端面Ssがシールド軸心Oに沿う姿勢でセグメント台車SC上に載置され搬入される。先の実施の形態1では、セグメント搬入装置51に設けられた旋回機構(図示せず)により、セグメントSを垂直軸心周りに90°旋回して弧状端面Ssが周方向に沿う姿勢とし、エレクタ装置3の把持装置41に受け渡している。
Here, the carrying-in posture in the tunnel of the segment S in the first and second embodiments will be described.
As indicated by phantom lines in FIG. 18, these segments S are placed on the segment cart SC, are loaded from behind the tunnel, and are delivered to the erector apparatus 3 via the segment loading apparatus 51. Since the segments S are rectangular in the assembly posture and are long in the circumferential direction and short in the direction of the shield axis O, these segments S have an arcuate end surface Ss with an inner surface facing upward and a long side in the circumferential direction on the shield axis O. It is placed on the segment cart SC in a posture along which it is carried. In the first embodiment, the segment S is turned 90 ° around the vertical axis by the turning mechanism (not shown) provided in the segment carrying-in device 51 so that the arcuate end surface Ss is along the circumferential direction. It is delivered to the gripping device 41 of the device 3.

しかし、実施の形態2では、セグメント台車SC上のセグメントSを、弧状端面Ssがシールド軸心Oに沿う姿勢のままでエレクタ装置61の把持装置41に受け渡し、把持装置41に保持されたセグメントSをヨーイング回動機構66により90°旋回させて、セグメントSが弧状端面Ssを周方向に沿う組立姿勢として組立位置に搬送することができる。   However, in the second embodiment, the segment S on the segment carriage SC is transferred to the gripping device 41 of the erector device 61 while the arcuate end surface Ss is in a posture along the shield axis O, and the segment S held by the gripping device 41 is transferred. Is rotated 90 ° by the yawing rotation mechanism 66, and the segment S can be conveyed to the assembly position with the arcuate end surface Ss as an assembly posture along the circumferential direction.

上記構成において、セグメント台車SC上にセグメントSが、内面が上向きで、かつ円弧状端面Ssがシールド軸心Oに沿う姿勢でトンネルの後方から搬入され、そのままの姿勢でセグメント搬入装置51を介してエレクタ装置61に受け渡される。エレクタ装置61では、把持装置41によりセグメントSを保持し、さらにヨーイング回動機構66によりセグメントSをヨーイング軸心Oy周りに90°旋回させて組立姿勢とした後、旋回駆動装置14により旋回リング11を旋回駆動するとともに、スイング駆動装置74によりスイングアーム63を開閉揺動して、セグメントSを組立位置に搬送する。そしてローリング駆動装置76によりセグメントの姿勢を調整するとともに、シフト移動機構71によりスライド筒62を移動させ、さらに姿勢調整装置44によりセグメントSの傾斜角を微調整して組立位置に位置決めする。   In the above configuration, the segment S is loaded onto the segment carriage SC from the rear of the tunnel in a posture where the inner surface is upward and the arcuate end surface Ss is along the shield axis O, and is passed through the segment loading device 51 as it is. It is delivered to the erector device 61. In the elector device 61, the segment S is held by the gripping device 41, and the segment S is turned 90 ° around the yawing axis Oy by the yawing rotation mechanism 66 to obtain an assembly posture, and then the turning ring 11 is turned by the turning drive device 14. The swing arm 63 is opened and closed by the swing drive device 74, and the segment S is conveyed to the assembly position. Then, the posture of the segment is adjusted by the rolling drive device 76, the slide cylinder 62 is moved by the shift moving mechanism 71, and the inclination angle of the segment S is finely adjusted by the posture adjusting device 44 and positioned at the assembly position.

上記構成によれば、扁平率が高い小判形などの断面のトンネルであっても、旋回リング11の旋回とスイングアーム63の開閉揺動とにより、把持装置41に保持したセグメントSを、トンネル内面の組立位置に精度良く位置決めすることができる。また、ローリングアーム65の遊端部にヨーイング回動機構66を介して把持装置41を設けたので、セグメント台車とSCにより搬入したセグメントSをそのままの姿勢でセグメント搬入装置51からエレクタ装置61の把持装置41に供給して、組立姿勢に90°旋回することができ、セグメント搬入装置51にセグメントSを90°旋回させる旋回機構が不要となる。   According to the above configuration, even in a tunnel having a cross-section such as an oval shape with a high flatness, the segment S held by the gripping device 41 is turned into the inner surface of the tunnel by turning the turning ring 11 and swinging the swing arm 63. Can be accurately positioned at the assembly position. Further, since the gripping device 41 is provided at the free end portion of the rolling arm 65 via the yawing rotation mechanism 66, the segment S carried by the segment carriage and SC is gripped from the segment carry-in device 51 by the posture as it is. It can be supplied to the device 41 and turned 90 ° to the assembly posture, and the turning mechanism for turning the segment S 90 ° in the segment loading device 51 becomes unnecessary.

本発明に係るシールド掘進機のエレクタ装置の実施の形態1を示す背面図で、(a)は全体を示し、(b)は左側半分を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a rear view which shows Embodiment 1 of the elector apparatus of the shield machine which concerns on this invention, (a) shows the whole, (b) shows the left half. エレクタ装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an erector apparatus. エレクタ装置の拡大背面図である。It is an expanded rear view of an erector apparatus. エレクタ装置のローリング揺動機構およびセグメント把持装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the rolling rocking | fluctuation mechanism and segment holding | grip apparatus of an elector apparatus. 図4に示すI−I断面図である。It is II sectional drawing shown in FIG. 図4に示すII−II断面図である。It is II-II sectional drawing shown in FIG. 左下角アール部のセグメントの組立動作を示すエレクタ装置の背面図で、(a)はセグメント搬入装置からの受渡し位置の姿勢、(b)は組立位置の姿勢を示す。It is a rear view of the erector apparatus which shows the assembly operation | movement of the segment of the lower left corner round part, (a) shows the attitude | position of the delivery position from a segment carrying-in apparatus, (b) shows the attitude | position of an assembly position. エレクタ装置による左下角アール部のセグメントの受渡し位置から組立位置までの搬送姿勢を示す概略背面図である。It is a schematic back view which shows the conveyance attitude | position from the delivery position of the segment of the lower left corner | angular part by an erector apparatus to an assembly position. エレクタ装置による右下角アール部のセグメントの受渡し位置から組立位置までの搬送姿勢を示す概略背面図である。It is a schematic back view which shows the conveyance attitude | position from the delivery position of the segment of the lower right corner radius part by an erector apparatus to an assembly position. エレクタ装置による下弧辺部のセグメントの受渡し位置から組立位置までの搬送姿勢を示す背面図である。It is a rear view which shows the conveyance attitude | position from the delivery position of the segment of a lower arc side part by an erector apparatus to an assembly position. エレクタ装置による右弧辺部のセグメントの受渡し位置から組立位置までの搬送姿勢を示す概略背面図である。It is a schematic back view which shows the conveyance attitude | position from the delivery position of the segment of the right arc side part by an erector apparatus to an assembly position. エレクタ装置による左弧辺部のセグメントの受渡し位置から組立位置までの搬送姿勢を示す概略背面図である。It is a schematic back view which shows the conveyance attitude | position from the delivery position of the segment of the left arc side part by an erector apparatus to an assembly position. エレクタ装置による右上角アール部のセグメントの受渡し位置から組立位置までの搬送姿勢を示す背面図である。It is a rear view which shows the conveyance attitude | position from the delivery position of the segment of the upper right corner radius part by an erector apparatus to an assembly position. エレクタ装置による左上角アール部のセグメントの受渡し位置から組立位置までの搬送姿勢を示す概略背面図である。It is a schematic back view which shows the conveyance attitude | position from the delivery position to the assembly position of the segment of the upper left corner radius part by an erector apparatus. エレクタ装置による上弧辺部のセグメントの受渡し位置から組立位置までの搬送姿勢を示す背面図である。It is a rear view which shows the conveyance attitude | position from the delivery position of the segment of the upper arc side part by an erector apparatus to an assembly position. エレクタ装置の矩形断面トンネルのセグメントの組立動作を示す背面図で、(a)はセグメント搬入装置による受渡し位置の姿勢、(b)は組立位置の姿勢を示す。It is a rear view which shows the assembly operation | movement of the segment of the rectangular cross section tunnel of an elector apparatus, (a) shows the attitude | position of the delivery position by a segment carrying-in apparatus, (b) shows the attitude | position of an assembly position. 本発明に係るシールド掘進機のエレクタ装置の実施の形態2を示し、(a)はシールド本体の拡大半背面図、(b)は(a)に示すIII部拡大図である。Embodiment 2 of the erector apparatus of the shield machine according to the present invention is shown, (a) is an enlarged half rear view of the shield body, and (b) is an enlarged view of part III shown in (a). エレクタ装置の背面図である。It is a rear view of an erector apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

O シールド軸心
O’ 旋回軸心
Oy ヨーイング軸心
S セグメント
Sb ブラケット
1 シールド本体
3 エレクタ装置
11 旋回リング
13 旋回ローラ
14 旋回駆動装置
15 アーム支持フレーム
16 支軸
21 スイングアーム
22 シフト移動機構
23A,23B アーム本体
24 シフトアーム
24a,24b スライド穴
25 シフト駆動装置
26 ガイド軸
27 スイング駆動装置(直線駆動装置)
31 ローリング揺動機構
32 遊端軸
33 ローリングフレーム
33r 弧辺部
34 ローリング駆動装置
35 円弧状ギヤ
36 回転駆動装置
36a 駆動ギヤ
37 中間軸
37a 中間ギヤ
37b ピニオン
38 減速機
41 把持装置
42 吊下ピン
43 セグメント支持部
44 姿勢調整装置
45 揺動ピン
46 加圧レバー
46a 加圧部材
47 調整駆動装置
61 エレクタ装置
62 スライド筒
63 スイングアーム
63a スイングレバー
64 ローリング揺動機構
65 ローリングアーム
66 ヨーイング回動機構
67 アーム支持筒
71 シフト移動機構
72 支軸
74 スイング駆動装置(直線駆動装置)
75 遊端支軸
76 ローリング駆動装置
78 ヨーイング駆動装置
O Shield axis O 'Rotating axis Oy Yawing axis S Segment Sb Bracket 1 Shield body 3 Elector device 11 Rotating ring 13 Rotating roller 14 Rotating drive device 15 Arm support frame 16 Support shaft 21 Swing arm 22 Shift moving mechanism 23A, 23B Arm body 24 Shift arms 24a, 24b Slide hole 25 Shift drive device 26 Guide shaft 27 Swing drive device (linear drive device)
31 Rolling oscillating mechanism 32 Free end shaft 33 Rolling frame 33r Arc side portion 34 Rolling drive device 35 Arc gear 36 Rotation drive device 36a Drive gear 37 Intermediate shaft 37a Intermediate gear 37b Pinion 38 Reducer 41 Grip device 42 Suspension pin 43 Segment support portion 44 Attitude adjustment device 45 Swing pin 46 Pressure lever 46a Pressure member 47 Adjustment drive device 61 Elector device 62 Slide cylinder 63 Swing arm 63a Swing lever 64 Rolling rocking mechanism 65 Rolling arm 66 Yawing rotation mechanism 67 Arm Support cylinder 71 Shift moving mechanism 72 Support shaft 74 Swing drive device (linear drive device)
75 Free end support shaft 76 Rolling drive device 78 Yawing drive device

Claims (3)

シールド掘進機の後部に、シールド軸心と平行な軸心周りに旋回自在に設けられた旋回リングと、当該旋回リングに基端部がシールド軸心と平行な支軸を中心に揺動自在に支持されたスイングアームと、当該スイングアームを旋回リングに沿う格納位置と外周側に展開される使用位置との間で開閉揺動するスイング駆動装置と、スイングアームの遊端部にシールド軸心と平行な軸心周りに揺動自在なローリング揺動機構を介して設けられてセグメントを保持可能な把持装置とを具備し、
前記ローリング揺動機構は、スイングアームの遊端部にシールド軸心と平行な遊端軸心周りに揺動自在に支持されて把持装置を有するローリングフレームと、当該ローリングフレームを遊端軸心周りに揺動させるローリング駆動装置とからなり、
前記ローリング駆動装置を、ローリングフレームの外周部に遊端軸心を中心として取り付けられた円弧状ギヤと、スイングアームの遊端部に設けられて前記円弧状ギヤに噛み合うピニオンおよび当該ピニオンを回転駆動する回転駆動装置とで構成した
ことを特徴とするシールド掘進機のエレクタ装置。
A swivel ring that is provided at the rear of the shield machine so as to be pivotable around an axis parallel to the shield axis, and a base end of the swivel ring is swingable about a support shaft that is parallel to the shield axis. A swing arm that is supported, a swing drive that swings the swing arm between a retracted position along the swivel ring and a use position that is deployed on the outer peripheral side, and a shield axis at the free end of the swing arm. A gripping device that is provided via a rolling rocking mechanism that can rock around a parallel axis and can hold a segment;
The rolling swing mechanism includes a rolling frame having a gripping device supported on a free end portion of a swing arm so as to be swingable around a free end axis parallel to the shield axis, and the rolling frame around the free end axis. And a rolling drive device that swings
The rolling drive device includes an arcuate gear attached to the outer periphery of the rolling frame around the free end axis, a pinion provided at the free end of a swing arm and meshing with the arcuate gear, and the pinion is driven to rotate. An erector apparatus for a shield machine, comprising:
スイング駆動装置を、格納位置のスイングアームの遊端部に対応する旋回リングの所定部位と、スイングアームの中間部位との間に連結された直線駆動装置により構成した
ことを特徴とする請求項1記載のシールド掘進機のエレクタ装置。
Claim for the swing drive system, and the predetermined portion of the revolving ring which corresponds to the free end portion of the swing arm of the storage position, characterized in that it is constituted by a linear drive device coupled between the intermediate portion of the swing arm 1 The erector apparatus of the shield machine described.
スイングアームを、基端部の支軸と、中間部で当該支軸に平行なガイド軸とにわたって設けられた少なくとも一対のアーム本体と、当該アーム本体間で支軸および前記ガイド軸にそれぞれスライド自在に案内され遊端側に把持装置を有するシフトアームとで構成し、
前記シフトアームと、スイングアームに設けられて当該シフトアームを支軸およびガイド軸に沿ってスライドさせるシフト駆動装置からなり、前記把持装置をシールド軸心方向に移動可能なシフト移動機構を設けた
ことを特徴とする請求項1または2記載のシールド掘進機のエレクタ装置。
The swing arm is slidable on the support shaft and the guide shaft between the arm body and at least a pair of arm bodies provided across the support shaft at the base end portion and the guide shaft parallel to the support shaft at the intermediate portion. And a shift arm having a gripping device on the free end side.
Said shift arm, provided on the swing arm becomes the shift arm from the shift driving device for sliding along the support shaft and the guide shaft, the provision of the movable shift movement mechanism the gripping device to the shield axial direction An erector apparatus for a shield machine according to claim 1 or 2 .
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