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JPH0631555B2 - Automatic segment assembly equipment - Google Patents
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JPH0631555B2 - Automatic segment assembly equipment - Google Patents

Automatic segment assembly equipment

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Publication number
JPH0631555B2
JPH0631555B2 JP1155862A JP15586289A JPH0631555B2 JP H0631555 B2 JPH0631555 B2 JP H0631555B2 JP 1155862 A JP1155862 A JP 1155862A JP 15586289 A JP15586289 A JP 15586289A JP H0631555 B2 JPH0631555 B2 JP H0631555B2
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segment
axis
guide
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segment guide
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泰雄 森
文哉 ▲高▼野
均 高橋
清 土屋
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シールド工事に使用されるセグメント自動組
立装置に係り、特にこれから組み立てるために搬入され
たトンネル覆工用セグメントとセグメント把持機構の位
置合わせを自動的に行えるようにした装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automatic segment assembly apparatus used for shield work, and particularly to the positions of a tunnel lining segment and a segment gripping mechanism carried in for assembly. The present invention relates to a device capable of automatically performing matching.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

シールド工法におけるセグメント組立作業は、現状では
第15図〜第17図に示すようなエレクタを用いて行われて
いる。このエレクタは、シールド本体1のテール部内周
に沿って配置されたガイドローラ4で案内され、旋回モ
ータ17によりシールド本体1の軸線の回りを旋回させら
れるエレクタリング3と、該エレクタリング3から後方
に突出した1対のアーム5にガイドロッド6を介して支
持され、押付ジャッキ7によりエレクタリング3の径方
向に移動させられる吊りビーム8と、該吊りビーム8に
載せられ、スライドジャッキ11によりシールド本体1の
軸線方向に摺動させられるスライダ9を有し、スライダ
9の下部にグリップ10が設けられている。セグメントの
組立に際しては、ホイストなどによりエレクタの下方に
搬入されたセグメント12aの位置,姿勢を人手により修
正すると共に、作業者が操作スイッチによりエレクタの
旋回,押付,摺動のインチング操作をして、グリップ10
のピン穴10aとセグメント12aのグラウトねじ穴12dにね
じ込まれた吊り金具14のピン穴14aを心合わせし、その
ピン穴10a,14aにピン15を挿入してセグメント12aを把持
させた後、該セグメントをエレクタにより吊り上げ所定
位置に旋回させて、既設セグメント13とのボルト穴の心
合わせおよび周方向の隣接セグメントとのボルト穴の心
合わせを行い、既設セグメントおよび周方向の隣接セグ
メントとボルト16a,16bにより締結する作業を繰り返
してセグメントをリング状に組み立てる。
Currently, the segment assembly work in the shield construction method is performed using an erector as shown in FIGS. 15 to 17. This erector is guided by a guide roller 4 arranged along the inner circumference of the tail portion of the shield body 1 and is rotated by a revolving motor 17 around the axis of the shield body 1. A suspension beam 8 supported by a pair of arms 5 projecting to each other through a guide rod 6 and moved by a pressing jack 7 in the radial direction of the elector ring 3, and a suspension beam 8 placed on the suspension beam 8 and shielded by a slide jack 11. A slider 9 is slidable in the axial direction of the main body 1, and a grip 10 is provided below the slider 9. When assembling the segments, the position and orientation of the segment 12a carried in below the erector by a hoist or the like is manually corrected, and the operator performs inching operations of turning, pressing, and sliding of the erector by operating switches, Grip 10
After aligning the pin hole 14a of the hanging metal fitting 14 screwed into the grout screw hole 12d of the segment 12a of the segment 12a and inserting the pin 15 into the pin hole 10a, 14a to grip the segment 12a, the The segment is hoisted by an erector and swung to a predetermined position to align the bolt hole with the existing segment 13 and the bolt hole with the adjacent segment in the circumferential direction, and to install the existing segment and the adjacent segment in the circumferential direction with the bolt 16a, The segment is assembled into a ring shape by repeating the fastening operation with 16b.

このような現状のセグメント組立作業では、搬入された
セグメントをエレクタに把持させるまでの作業を人手に
より行わなければならないため、作業に熟練を要すると
ともに、多くの時間を要していた。
In such a current segment assembling work, the work until the loaded segment is gripped by the erector must be performed manually, so that the work requires skill and a lot of time.

この問題を解決するため、セグメント組立作業の自動化
の一環として、エレクタの把持部と搬入されたセグメン
トの位置合わせおよびエレクタによるセグメントの把持
を自動的に行うようにした装置が特開昭60-261899、同6
2-50597、同62-72900などにより提案されている。
In order to solve this problem, as a part of the automation of the segment assembly work, there is an apparatus that automatically aligns the grip portion of the erector with the loaded segment and grips the segment by the erector. , 6
It is proposed by 2-50597, 62-72900, etc.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

これらの提案の中には、これから組み立てようとするセ
グメントをエレクタに対し所定の位置および姿勢に設置
するためにセグメントを位置決めして搬入する装置を用
いてセグメントを把持する際の位置合わせの自動化を図
ったものがあるが、このためには特別なセグメント位置
決め搬入装置が必要で、覆工設備が複雑になる。
Some of these proposals include automation of positioning when gripping a segment using a device that positions and loads the segment in order to set the segment to be assembled at a predetermined position and posture with respect to the erector. Although there is a plan, this requires a special segment positioning and loading device, which complicates the lining equipment.

本発明の目的は、搬入されたセグメントの位置や姿勢に
関係なく、セグメント把持機構をセグメントに対し自動
的に位置合わせして、人手を要せずにセグメントを把持
することができるセグメント自動組立装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to automatically segment a segment gripping mechanism with respect to a segment regardless of the position and orientation of the loaded segment, and to automatically grip the segment without requiring human labor. To provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明のセグメント自動組立装置は、シールド掘進機内
に搬入されたトンネル覆工用セグメントをリング状に組
み立てるために、セグメント把持機構を内蔵するセグメ
ントガイドと、該セグメントガイドをシールド本体の周
方向に移動させるための旋回機構と、シールド本体の軸
線方向に延びる軸をZ軸、Z軸に直交しシールド本体の
径方向に延びる1軸をY軸、Z軸およびY軸に直交する
他の1軸をX軸とするとき、前記セグメントガイドをX
軸方向,Y軸方向およびZ軸方向にそれぞれ移動させて
セグメントガイドの位置を修正するための位置修正機構
と、前記セグメントガイドを前記X軸,Y軸およびZ軸
の回りにそれぞれ回動させてセグメントガイドの姿勢を
修正するための姿勢修正機構と、前記セグメントガイド
上のX軸方向に間隔を置いた2箇所に取り付けられ、そ
の各位置から前記セグメントの切羽側端面までの距離を
測定する第1のセンサと、前記セグメントガイド上のX
軸方向に間隔をおいた2箇所に取り付けられ、その各位
置から前記セグメントの周方向の隣接セグメント側端面
までの距離を測定する第2のセンサと、前記セグメント
の内周面のほぼ四隅の位置に相当する前記セグメントガ
イド上の4箇所に取り付けられ、その各位置から前記セ
グメントの内周面までの距離を測定する第3のセンサ
と、前記第1,第2および第3の各センサの測定値に基
づき、前記セグメント把持機構によるセグメントの把持
が可能となるように前記位置修正機構および姿勢修正機
構を制御し、前記セグメントガイドの位置,姿勢を修正
する制御装置とを備えたことを特徴とする。
The segment automatic assembly apparatus of the present invention moves the segment guide in the circumferential direction of the shield main body with a segment guide having a segment gripping mechanism in order to assemble the tunnel lining segment carried into the shield machine into a ring shape. And a turning mechanism for allowing the axis of the shield body to extend in the axial direction to be the Z axis, one axis orthogonal to the Z axis and extending in the radial direction of the shield body to be the Y axis, and another axis orthogonal to the Z axis and the Y axis. When the X axis is used, the segment guide is X
A position correcting mechanism for correcting the position of the segment guide by moving in the axial direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction respectively, and rotating the segment guide around the X-axis, the Y-axis and the Z-axis, respectively. A posture correcting mechanism for correcting the posture of the segment guide and two posture measuring mechanisms mounted on the segment guide at intervals in the X-axis direction for measuring the distance from each position to the end face of the face of the segment. 1 sensor and X on the segment guide
A second sensor that is mounted at two locations spaced apart in the axial direction and that measures the distance from each position to the end surface of the segment in the circumferential direction on the adjacent segment side, and the positions of almost four corners of the inner circumferential surface of the segment. Which is attached to four positions on the segment guide corresponding to the above, and measures the distance from each position to the inner peripheral surface of the segment, and the measurement of each of the first, second and third sensors. And a controller for controlling the position correcting mechanism and the posture correcting mechanism so that the segment holding mechanism can hold the segment based on the value, and correcting the position and the posture of the segment guide. To do.

前記制御装置は、前記第1のセンサの測定値が2箇所共
設定値と一致するように前記セグメントガイドのZ軸方
向の位置およびY軸回りの姿勢の修正を行い、前記第2
のセンサの測定値が2箇所共設定値と一致するように前
記セグメントガイドのX軸方向の位置の修正を行い、ま
た前記第3のセンサの測定値が4箇所共設定値と一致す
るように前記セグメントガイドのY軸方向の位置および
X軸回りとZ軸回りの姿勢の修正を行うものとすればよ
い。
The controller corrects the position in the Z-axis direction and the attitude around the Y-axis of the segment guide so that the measured value of the first sensor matches the set value at two locations, and
The position of the segment guide in the X-axis direction is corrected so that the measurement value of the sensor of the second sensor coincides with the setting value of the two locations, and the measurement value of the third sensor matches the setting value of the four locations. The position of the segment guide in the Y-axis direction and the postures around the X-axis and the Z-axis may be corrected.

また、前記第1および第2のセンサは、それぞれ前記セ
グメントの端面に対向する位置と前記セグメントの内周
面より引き込まれた位置とに移動可能なようにジャッキ
を介してセグメントガイドに取り付けておくとよい。
Further, the first and second sensors are attached to a segment guide through a jack so as to be movable between a position facing the end surface of the segment and a position retracted from the inner peripheral surface of the segment. Good.

〔作用〕[Action]

セグメント自動組立装置には、既設セグメントの位置,
姿勢に合わせてこれから組み立てようとするセグメント
の位置,姿勢を修正するためにセグメント把持機構を内
蔵したセグメントガイドに対する位置修正機構および姿
勢修正機構を設ける必要がある。
The automatic segment assembly system includes the positions of existing segments,
In order to correct the position and posture of the segment to be assembled according to the posture, it is necessary to provide a position correction mechanism and a posture correction mechanism for the segment guide with a built-in segment gripping mechanism.

本発明は、セグメントガイドに取り付けた第1,第2お
よび第3のセンサにより、これから組み立てるために搬
入されたセグメントのセグメントガイドに対する位置,
姿勢を検出し、これに応じて前記位置修正機構および姿
勢修正機構を修正動作させることにより、セグメントガ
イドに内蔵されたセグメント把持機構がセグメントを把
持できるように自動的にセグメントに対する位置合わせ
をしようとするものである。
The present invention uses the first, second and third sensors attached to the segment guide to determine the position of the segment that has been loaded for assembly from the segment guide.
By detecting the posture and correcting the position correcting mechanism and the posture correcting mechanism according to the detected posture, the segment gripping mechanism built into the segment guide automatically adjusts the position with respect to the segment. To do.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図〜第14図により説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図〜第3図に示すように、セグメント自動組立装置
(以下、エレクタという)2はシールド本体1のテール
部に設置されている。シールド本体1は、エレクタ2に
よりリング状に組み立てられた既設セグメント13を反力
受として図示しないシールドジャッキにより推進され、
1セグメントリング分の推進完了後、これから組み立て
ようとするセグメント12が後方から搬入され、既設セグ
メント13の切羽側端面に接してリング状に組み立てられ
る。
As shown in FIGS. 1 to 3, an automatic segment assembly device (hereinafter referred to as an erector) 2 is installed in the tail portion of the shield body 1. The shield body 1 is propelled by a shield jack (not shown) using the existing segment 13 assembled in a ring shape by the erector 2 as a reaction force receiving member,
After the completion of the propulsion of one segment ring, the segment 12 to be assembled is carried in from the rear and is assembled in a ring shape by contacting the end face of the existing segment 13 on the face side.

これから組み立てようとするセグメントの内の1ピース
12aを第11図に示す。ここに示したセグメントは標準コ
ンクリートセグメントで、前後左右の端縁部にリング間
および周方向の隣接セグメント間を接合するためのボル
ト取付溝12bが所定のピッチで設けられ、四方の端面に
はボルト穴12cが所定のピッチで設けられている。ま
た、中央部にはグラウトねじ穴12dが設けられている。
One piece of the segment to be assembled
12a is shown in FIG. The segment shown here is a standard concrete segment, bolt mounting grooves 12b for joining between rings and adjacent segments in the circumferential direction are provided at the front, rear, left and right end edges at a predetermined pitch, and bolts are provided on the four end surfaces. The holes 12c are provided at a predetermined pitch. Further, a grout screw hole 12d is provided at the center.

第11図において、シールド本体1の軸線方向に延びる軸
をZ軸、Z軸に直交し、シールド本体1の径方向に延び
る1軸をY軸,Z軸およびY軸に直交する他の1軸をX
軸とし、第12図〜第14図に示すX軸回りの回転角度θ
(以下、ピッチングという)、Y軸回りの回転角度θ
(以下、ヨーイングという)、Z軸回りの回転角度θ
(以下、ローリングという)の3つの要素でセグメント
の姿勢を表わすことにする。
In FIG. 11, the axis extending in the axial direction of the shield body 1 is orthogonal to the Z axis and the Z axis, and the axis extending in the radial direction of the shield body 1 is the Y axis, the Z axis and another axis orthogonal to the Y axis. X
As the axis, the rotation angle θ X around the X axis shown in FIGS.
(Hereinafter referred to as pitching), rotation angle around Y axis θ Y
(Hereinafter referred to as yawing), rotation angle about the Z axis θ Z
The posture of the segment will be represented by three elements (hereinafter referred to as rolling).

第1図〜第5図に示すエレクタ2は、旋回機構であるエ
レクタリング3と旋回モータ17、Y軸方向の位置修正機
構である吊りビーム20と押付ジャッキ7、X軸方向の位
置修正機構である横スライドフレーム21と横スライドジ
ャッキ22、Z軸方向の位置修正機構である前後スライド
フレーム23と前後スライドジャッキ24、全体を符号25で
示す姿勢修正機構、セグメントガイド30、セグメント把
持機構31などを備えている。
The erector 2 shown in FIG. 1 to FIG. 5 is composed of an erector ring 3 and a slewing motor 17, which are a slewing mechanism, a suspension beam 20 and a pressing jack 7, which are a position rectifying mechanism in the Y-axis direction, and a position rectifying mechanism in the X-axis direction. A horizontal slide frame 21 and a horizontal slide jack 22, a front-rear slide frame 23 and a front-rear slide jack 24 that are position correction mechanisms in the Z-axis direction, a posture correction mechanism indicated by reference numeral 25 as a whole, a segment guide 30, a segment gripping mechanism 31, etc. I have it.

エレクタリング3は、シールド本体1の内周複数箇所に
設置されたブラケット4aに回転自在に取り付けられて
いるガイドローラ4により円周を案内され、該エレクタ
リングの内周部に形成されたリングギヤ3aとかみ合う
ピニオン17aを介して油圧モータなどの旋回モータ17に
より左右旋回させられる。
The eclectic ring 3 is guided around the circumference by guide rollers 4 rotatably mounted on brackets 4a installed at a plurality of inner circumferences of the shield body 1, and a ring gear 3a formed on the inner circumference of the erector ring 3a. A turning motor 17 such as a hydraulic motor is used to turn left and right through a pinion 17a that meshes with the turning pin.

エレクタリング3の切羽側およびテール側の両側面に接
するガイドローラ18は、エレクタリング3のシールド本
体軸線方向のガタをなくすことによりエレクタの位置決
めおよび姿勢制御の精度を高めるために設けられたもの
で、ブラケット18aに回転自在に取り付けられ、そのブ
ラケット18aは前記ブラケット4aに取り付けられてい
る。
The guide rollers 18 contacting both the face side and the tail side of the erector ring 3 are provided in order to improve the accuracy of positioning and attitude control of the erector by eliminating play in the shield body axial direction of the erector ring 3. , Is rotatably attached to the bracket 18a, and the bracket 18a is attached to the bracket 4a.

エレクタリング3の旋回角度θは、前記リングギヤ3
aとかみ合うピニオン19aを介して連動するロータリエ
ンコーダのような旋回角度検出器19により検出され、そ
の検出信号は旋回角度θ情報として図示しない制御装
置に入力される。
The turning angle θ R of the elector ring 3 is determined by the ring gear 3
It is detected by a turning angle detector 19 such as a rotary encoder that works in conjunction with a pinion 19a that meshes with a, and the detection signal is input to a control device (not shown) as turning angle θ R information.

エレクタリング3からテール側に突出して設けられた左
右1対のアーム5には、それぞれ吊りビーム20の左右の
ガイドロッド6が貫通している。また、アーム5には押
付ジャッキ7のシリンダ側が取り付けられ、押付ジャッ
キ7のロッド側は吊りビーム20に取り付けられている。
この押付ジャッキ7をはじめとして以下述べる各ジャッ
キにはすべてアブソリュート型ストローク検出器が内蔵
されており、それぞれのジャッキストローク量に対応す
る信号を図示しない制御装置に入力する。
The left and right guide rods 6 of the suspension beam 20 pass through the pair of left and right arms 5 provided so as to project from the erector ring 3 to the tail side. Further, the cylinder side of the pressing jack 7 is attached to the arm 5, and the rod side of the pressing jack 7 is attached to the suspension beam 20.
Each of the jacks described below including this pressing jack 7 has an absolute type stroke detector incorporated therein, and a signal corresponding to each jack stroke amount is input to a control device (not shown).

吊りビーム20は門形状をしており、その中央ビーム20a
の上に2本のガイドレール20bがX軸方向に取り付けら
れている。また、この中央ビーム20aの上面に溝部20cを
設け、ここに横スライドジャッキ22を収納している。
The hanging beam 20 has a gate shape, and its central beam 20a
Two guide rails 20b are mounted on the top of the rail in the X-axis direction. Further, a groove portion 20c is provided on the upper surface of the central beam 20a, and the lateral slide jack 22 is housed therein.

横スライドジャッキ22のシリンダ側は前記中央ビーム20
aに設けられたブラケット20dに取り付けられ、ロッド側
は後記する横スライドフレーム21に設けられたブラケッ
ト21bに取り付けられている。
The cylinder side of the horizontal slide jack 22 is the central beam 20.
It is attached to a bracket 20d provided on a, and the rod side is attached to a bracket 21b provided on a horizontal slide frame 21 described later.

横スライドフレーム21は前記吊りビーム20の中央ビーム
20aの上に載せられ、その下面の四隅に前記ガイドレー
ル20bに係り合うリニアベアリング21aが取り付けられて
いる。横スライドフレーム21の下面には前記横スライド
ジャッキ22のロッド側を取り付けるブラケット21bが突
出している。横スライドフレーム21の下部には、シール
ド本体のテール側から見て互いに向き合ったL字状をな
す左右1対のフランジ21cが吊り下げられ、Z軸方向に
延びている。その左右1対のフランジ21cの上にそれぞ
れガイドレール21dがZ軸方向に取り付けられている。
また、フランジ21cの下面にはブラケット21eが設けら
れ、そのフランジ21eに前後スライドジャッキ24のシリ
ンダ側が取り付けられている。
The horizontal slide frame 21 is the central beam of the suspension beam 20.
The linear bearings 21a, which are placed on the 20a and are engaged with the guide rails 20b, are attached to the four corners of the lower surface thereof. On the lower surface of the horizontal slide frame 21, a bracket 21b for attaching the rod side of the horizontal slide jack 22 is projected. A pair of left and right L-shaped flanges 21c facing each other when viewed from the tail side of the shield body are hung at the bottom of the horizontal slide frame 21 and extend in the Z-axis direction. Guide rails 21d are respectively mounted on the pair of left and right flanges 21c in the Z-axis direction.
A bracket 21e is provided on the lower surface of the flange 21c, and the cylinder side of the front-rear slide jack 24 is attached to the flange 21e.

前後スライドフレーム23は、前記横スライドフレーム21
の左右1対のL字状フランジ21cの間に挿入された球面
ガイド部23aと左右フランジ部23bから成る。そのフラン
ジ部23bは、前記ガイドレール21dと同様にZ軸方向に延
び、そのフランジ部23b下面の四隅に前記ガイドレール2
1dに係り合うリニアベアリング23cが取り付けられてい
る。左右フランジ部23bの内の片側の上面2箇所には後
記する修正ジャッキ28a,28bのシリンダ側を取り付ける
ブラケット23dが突出している。球面ガイド部23aの中心
部には雌側の球面が形成されている。また、球面ガイド
部23aの左右側部にはブラケット23eが突出しており、そ
のブラケット23eに前記前後スライドジャッキ24のロッ
ド側が取り付けられている。
The front and rear slide frames 23 are the horizontal slide frames 21.
It is composed of a spherical guide portion 23a and a left and right flange portion 23b inserted between a pair of left and right L-shaped flanges 21c. The flange portion 23b extends in the Z-axis direction like the guide rail 21d, and the guide rail 2 is provided at four corners of the lower surface of the flange portion 23b.
A linear bearing 23c engaging with 1d is attached. A bracket 23d for mounting the cylinder side of the correction jacks 28a and 28b, which will be described later, is projected at two places on the upper surface on one side of the left and right flange portions 23b. A female spherical surface is formed at the center of the spherical guide portion 23a. A bracket 23e projects from the left and right sides of the spherical guide portion 23a, and the rod side of the front-rear slide jack 24 is attached to the bracket 23e.

姿勢修正機構25は、球面フレーム26、中心軸27、修正ジ
ャッキ28a,28bおよびピッチング修正ジャッキ29から成
る。球面フレーム26は、前記前後スライドフレーム23の
球面ガイド部23aの中に挿入された雄側の球面部を有し
ており、上板部26aを残してくり抜かれた1面開放形状
の内空部を貫通して球面のX軸方向の中心線上に中心軸
27が設けられている。上板部26aの上面2箇所には、前
記修正ジャッキ28a,28bのロッド側を取り付けるブラケ
ット26bが突出している。同一仕様の2本の修正ジャッ
キ28a,28bは、第4図に示すように、球面中心Oからそ
れぞれ同一距離Lだけ離してX軸方向に平行に取り付け
られている。これら2本の修正ジャッキ28a,28bは、後
述するようにヨーイング修正およびローリング修正に使
用される。ピッチング修正ジャッキ29のシリンダ側は球
面フレーム26の下端のZ軸方向の切羽側に設けられたブ
ラケット26cに取り付けられ、ロッド側は後記するセグ
メントガイド30に設けられたブラケット30cに取り付け
られており、その取付方向は中心軸27に対して直角を成
す。
The posture correction mechanism 25 includes a spherical frame 26, a central shaft 27, correction jacks 28a and 28b, and a pitching correction jack 29. The spherical frame 26 has a male spherical surface that is inserted into the spherical guide portion 23a of the front-rear slide frame 23, and has a hollow inner surface that is hollowed out with the upper plate portion 26a left open. Through the center line on the center line of the spherical surface in the X-axis direction
27 are provided. Brackets 26b to which the rod sides of the correction jacks 28a and 28b are attached project from two positions on the upper surface of the upper plate portion 26a. As shown in FIG. 4, the two correction jacks 28a and 28b having the same specifications are mounted in parallel with each other in the X-axis direction at the same distance L from the center O of the spherical surface. These two correction jacks 28a and 28b are used for yawing correction and rolling correction as described later. The cylinder side of the pitching correction jack 29 is attached to a bracket 26c provided on the lower end of the spherical frame 26 on the face side in the Z-axis direction, and the rod side is attached to a bracket 30c provided on a segment guide 30 described later, The mounting direction is perpendicular to the central axis 27.

セグメントガイド30は、中央の連結部30aと下部のガイ
ドフレーム30bから成り、前記球面フレーム26の中心軸2
7に回転自在に吊り下げられている。1面が開放された
中央の内空部にはセグメント把持機構31が収納され、ガ
イドフレーム30bにはボルト締結装置(図示せず)が取
り付けられる。ガイドフレーム30bの外周部はセグメン
ト12aの内周面と一致する曲率を持つ円弧状に形成され
ている。中央の連結部30aのZ軸方向の切羽側側面に
は、前記ピッチング修正ジャッキ29のロッド側を取り付
けるブラケット30cが突出している。
The segment guide 30 is composed of a central connecting portion 30a and a lower guide frame 30b, and has a central axis 2 of the spherical frame 26.
It is rotatably suspended at 7. A segment gripping mechanism 31 is housed in the central inner space where one surface is open, and a bolt fastening device (not shown) is attached to the guide frame 30b. The outer peripheral portion of the guide frame 30b is formed in an arc shape having a curvature that matches the inner peripheral surface of the segment 12a. A bracket 30c to which the rod side of the pitching correction jack 29 is attached projects from the side surface of the central connecting portion 30a on the face side in the Z-axis direction.

前記セグメントガイド30の内空部に収納されたセグメン
ト把持機構31は、第8図に詳細図示したように、把持フ
レーム31a、把持ジャッキ31b,31c、摺動体31d、ねじ軸3
1g、駆動モータ31i等から成る。
The segment gripping mechanism 31 housed in the inner space of the segment guide 30 has a gripping frame 31a, gripping jacks 31b and 31c, a sliding body 31d, and a screw shaft 3 as shown in detail in FIG.
It consists of 1g and drive motor 31i.

把持フレーム31aは、円筒形の胴部31a1とフランジ部31a
2および胴部31a1の下端に設けられたストッパ部31a3
ら成り、その胴部31a1の内面を摺動体31dに対する案内
面とし、胴部31a1の外周側に設けられたフランジ部31a2
でセグメントガイド30に取り付けられている。フランジ
部31a2の上面には把持ジャッキ31b,31c取付用のブラケ
ット31a4が左右対称に2個設けられており、下端のスト
ッパ部31a3は摺動体31dの下端が当るようにその内径を
胴部31a1の内径より少し小さくしてある。
The gripping frame 31a includes a cylindrical body 31a 1 and a flange 31a.
2 and consists of the stopper portion 31a 3 provided at the lower end of the body portion 31a 1, and the inner surface of the trunk portion 31a 1 and the guide surface for the sliding body 31d, the trunk portion 31a flange portion 31a 2 provided on the outer periphery side of the 1
It is attached to the segment guide 30. Two brackets 31a 4 for attaching the gripping jacks 31b, 31c are provided symmetrically on the upper surface of the flange portion 31a 2 , and the stopper portion 31a 3 at the lower end has its inner diameter so that the lower end of the sliding body 31d hits. It is made slightly smaller than the inner diameter of the portion 31a 1 .

同一仕様の2本の把持ジャッキ31b,31cは、前記把持フ
レーム31aの胴部31a1の軸線と平行に、かつ左右対称の
位置するように、シリンダ側を前記ブラケット31a4に取
り付け、ロッド側を摺動体31dの上端の外周側に突出し
たブラケット31eに取り付けてある。
The two gripping jacks 31b and 31c having the same specifications are mounted on the bracket 31a 4 on the cylinder side and on the rod side on the rod side so that the gripping jacks 31b and 31c are positioned in parallel with the axis of the body 31a 1 of the gripping frame 31a and symmetrically. It is attached to a bracket 31e protruding toward the outer peripheral side of the upper end of the sliding body 31d.

摺動体31dは、その外径が前記把持フレーム31aの胴部31
a1の内径より小さく、胴部31a1との間に微小すきまmを
有するような円筒体で、上部は開放され、中間部に駆動
モータ(油圧モータ)31iを取り付けるフランジ部31jを
有し、下部にはねじ軸31gを回転自在に支持するための
ベアリング31fが2個取り付けられている。上端部外周
側には前記ブラケット31eが左右対称に突出している。
また、中間部外周にはガイドピース31mが設けられ、前
記把持フレーム31aの胴部31a1に設けられたガイド溝17n
によって軸方向に案内される。
The sliding body 31d has an outer diameter of the body portion 31 of the grip frame 31a.
It is a cylindrical body that is smaller than the inner diameter of a 1 and has a minute clearance m between it and the body portion 31a 1 , the upper portion is open, and the intermediate portion has a flange portion 31j for mounting a drive motor (hydraulic motor) 31i, Two bearings 31f for rotatably supporting the screw shaft 31g are attached to the lower portion. The bracket 31e projects symmetrically on the outer peripheral side of the upper end portion.
Further, the guide piece 31m is provided in the intermediate portion outer periphery, the gripping frame 31a guide groove 17n provided in the trunk portion 31a 1 of
Guided axially by.

ねじ軸31gは、その下端部にセグメント12aのグラウトね
じ穴12dと合致するねじ部31kを有しており、中間部は前
記ベアリング31fを介して前記摺動体31dに回転自在に支
持されている。また、上端部はカップリング31hを介し
て前記駆動モータ31iの回転軸に連結されている。
The screw shaft 31g has a screw portion 31k at the lower end thereof that matches the grout screw hole 12d of the segment 12a, and the middle portion is rotatably supported by the sliding body 31d via the bearing 31f. The upper end portion is connected to the rotary shaft of the drive motor 31i via a coupling 31h.

エレクタの下方に搬入されたセグメント12aをセグメン
ト把持機構31により把持する際には、セグメントガイド
30のセグメント12aに対する位置,姿勢を修正してセグ
メント12aのグラウトねじ穴12dとねじ軸31gの心合わせ
をする。この心合わせを自動的に行う手段として、第9
図および第10図に詳細図示したように、ガイドフレーム
30bの側面および下面(外周面)には、搬入されたセグ
メント12aの位置,姿勢を検出するためのセンサ33a,33
b,35a,35b,36a〜36dが取り付けられている。
When the segment 12a carried in below the erector is gripped by the segment gripping mechanism 31, the segment guide
Correct the position and orientation of 30 with respect to the segment 12a and align the grout screw hole 12d of the segment 12a with the screw shaft 31g. As means for automatically performing this alignment,
Guide frame as detailed in Figures and 10
Sensors 33a, 33 for detecting the position and orientation of the loaded segment 12a are provided on the side surface and the lower surface (outer peripheral surface) of 30b.
b, 35a, 35b, 36a to 36d are attached.

第1のセンサ33a,33bは、ガイドフレーム30bのZ軸方向
の切羽側側面にX軸方向のセグメント寸法より狭い
間隔で配置されたセンサジャッキ32のロッド先端に
それぞれ取り付けられていて、センサジャッキ32の伸長
によりセグメント12aの切羽側端面に対向する位置に突
き出され、該位置からセグメント12aの切羽側端面まで
の距離δ,δを測定する。
The first sensors 33a and 33b are attached to the tip ends of rods of sensor jacks 32 arranged on the face of the guide frame 30b on the face side in the Z-axis direction at intervals 1 narrower than the segment dimension X in the X-axis direction. When the jack 32 extends, the jack 32 is projected to a position facing the face on the face side of the segment 12a, and the distances δ 1 and δ 2 from the position to the face on the face side of the segment 12a are measured.

第2のセンサ35a,35bは、ガイドフレーム30bのX軸方向
の両側面にX軸方向のセグメント寸法より広い間隔
で配置されたセンサジャッキ34のロッド先端にそれ
ぞれ取り付けられていて、センサジャッキ34の伸長によ
りセグメント12aの周方向の隣接セグメント側端面に対
向する位置に突き出され、該位置からセグメント12aの
隣接セグメント側端面までの距離δ,δを測定す
る。
The second sensors 35a, 35b are arranged on both side surfaces of the guide frame 30b in the X-axis direction at intervals larger than the segment dimension X in the X-axis direction.
2 is attached to the rod ends of the sensor jacks 34 arranged in 2 , and is extended by the extension of the sensor jacks 34 to a position facing the end surface of the segment 12a adjacent to the adjacent segment in the circumferential direction. The distances δ 3 and δ 4 to the side end face are measured.

第3のセンサ36a〜36dは、ガイドフレーム30bの下面
に、X軸方向にはセグメント寸法より狭い間隔
で、またZ軸方向にはセグメント寸法より狭い間隔
でセグメント12aの内周面のほぼ四隅に対向して位
置するように同じ突き出し量で取り付けられており、そ
れぞれの位置からセグメント12aの内周面までの距離δ
,δを測定する。
The third sensors 36a to 36d are arranged on the lower surface of the guide frame 30b at intervals 3 smaller than the segment dimension X in the X-axis direction.
Also, in the Z-axis direction, the spacing is narrower than the segment dimension Z.
4 are attached with the same amount of protrusion so as to be opposed to almost four corners of the inner peripheral surface of the segment 12a, and the distance δ from each position to the inner peripheral surface of the segment 12a.
5 and δ 6 are measured.

上記第1,第2および第3の各センサの出力信号は、セ
グメント12aの位置,姿勢を検出するための情報として
図示しない制御装置に入力される。
The output signals of the first, second and third sensors are input to a control device (not shown) as information for detecting the position and orientation of the segment 12a.

これらセンサとしては、公知のレーザ光による光学的距
離センサ、あるいは超音波距離センサなどを用いること
ができる。なお、これらセンサのうち、第3のセンサ36
a〜36dは、セグメント12aがセグメント把持機構31によ
り把持された際、セグメント12aに当らないように取り
付けられており、また第1のセンサ33a,33bおよび第2
のセンサ35a,35bについては、測定時以外はセンサジャ
ッキ32,34の縮長によりセグメント12aの内周面より引き
込み、これらセンサが搬入されたセグメント12aや既設
セグメント13あるいは周方向の隣接セグメント12などに
当らないようにしている。
As these sensors, a known optical distance sensor using laser light, an ultrasonic distance sensor, or the like can be used. Of these sensors, the third sensor 36
The a to 36d are attached so as not to hit the segment 12a when the segment 12a is gripped by the segment gripping mechanism 31, and the first sensors 33a, 33b and the second sensor 33a.
Regarding the sensors 35a and 35b, the sensor jacks 32 and 34 are retracted from the inner peripheral surface of the segment 12a by the contraction of the sensor jacks 32 and 34 except during measurement, and the segment 12a into which these sensors have been loaded, the existing segment 13, or the adjacent segment 12 in the circumferential direction, I try not to hit.

次に、上記のエレクタ各部の動作を説明する。Next, the operation of each part of the above-mentioned erector will be described.

前述したように、エレクタリング3は旋回モータ7によ
り左右旋回させられ、これに伴いセグメントガイド30は
シールド本体1の周方向に旋回移動する。
As described above, the eclectic ring 3 is turned left and right by the turning motor 7, and the segment guide 30 is turned in the circumferential direction of the shield body 1 accordingly.

エレクタリング3の左右のアーム5にガイドロッド6を
介して支持された吊りビーム20は、押付ジャッキ7の伸
縮によりエレクタリング3の径方向に移動させられ、こ
れに伴いセグメントガイド30もエレクタリング3に対し
てY軸方向に移動しY軸方向の位置を修正される。
The suspension beam 20 supported by the left and right arms 5 of the erector ring 3 via the guide rods 6 is moved in the radial direction of the erector ring 3 by the expansion and contraction of the pressing jack 7, and along with this, the segment guide 30 and the erector ring 3 are also moved. With respect to, the Y-axis direction is moved and the position in the Y-axis direction is corrected.

吊りビーム20にリニアベアリング21aを介して載せられ
た横スライドフレーム21は、横スライドジャッキ22の伸
縮により吊りビーム20に対してX軸方向にがたつきなく
横スライドさせられ、これに伴いセグメントガイド30も
吊りビーム20に対してX軸方向に横スライドし、X軸方
向の位置を修正される。これはエレクタ旋回角度θ
微調整に相当する。旋回モータ17によるエレクタリング
3の旋回動作は、慣性負荷が大きいことやリングギヤ3
a,ピニオン17aのバックラッシュがあることから旋回
角度θの微調整がしずらいので、X軸方向の微小な位
置修正は横スライドジャッキ22の伸縮によって行う。
The horizontal slide frame 21 mounted on the suspension beam 20 via the linear bearing 21a is horizontally slid in the X-axis direction with respect to the suspension beam 20 due to the expansion and contraction of the horizontal slide jack 22. 30 also slides laterally in the X-axis direction with respect to the suspension beam 20, and the position in the X-axis direction is corrected. This corresponds to fine adjustment of the erector turning angle θ R. The swinging motion of the elector ring 3 by the swinging motor 17 causes a large inertia load and the ring gear 3
Since there is a backlash between the a and the pinion 17a, it is difficult to finely adjust the turning angle θ R. Therefore, a minute position correction in the X-axis direction is performed by expanding and contracting the lateral slide jack 22.

横スライドフレーム21にリニアベアリング23cを介して
載せられた前後スライドフレーム23は、前後スライドジ
ャッキ24の伸縮により横スライドフレーム21に対してZ
軸方向に前後スライドさせられ、これに伴いセグメント
ガイド30も横スライドフレーム21に対してZ軸方向に前
後スライドし、Z軸方向の位置を修正される。
The front-rear slide frame 23 mounted on the horizontal slide frame 21 via the linear bearings 23c allows the front-rear slide jack 24 to expand and contract to move the Z relative to the horizontal slide frame 21.
The segment guide 30 is slid back and forth in the axial direction, and accordingly, the segment guide 30 is also slid back and forth in the Z axis direction with respect to the lateral slide frame 21 to correct the position in the Z axis direction.

前後スライドフレーム23の球面ガイド部23aに組み込ま
れた姿勢修正機構25の球面フレーム26は2本の修正ジャ
ッキ28a,28bの伸縮により次のような動きをする。第4
図において、2本の修正ジャッキ28a,28bを同時に伸長
または縮長させた場合、球面フレーム26は球面中心Oを
含むZ軸の回りに第1図の矢印θ方向に傾けられる。
この動きはセグメントガイド30のローリング修正に用い
られる。また、修正ジャッキ28aを伸長させ、修正ジャ
ッキ28bを縮長させた場合は、球面フレーム26は球面中
心Oを含むY軸の回りに第4図の矢印θY1方向に旋回
させられ、逆に修正ジャッキ28aを縮長、修正ジャッキ2
8bを伸長させれば、球面フレーム26は第4図の矢印θ
Y2方向に旋回させられる。この動きはセグメントガイ
ド30のヨーイング修正に用いられる。
The spherical frame 26 of the posture correcting mechanism 25 incorporated in the spherical guide portion 23a of the front-rear slide frame 23 makes the following movements by the expansion and contraction of the two correction jacks 28a and 28b. Fourth
In the figure, when the two correction jacks 28a and 28b are simultaneously extended or contracted, the spherical frame 26 is tilted in the direction of the arrow θ Z in FIG. 1 around the Z axis including the spherical center O.
This movement is used for rolling correction of the segment guide 30. When the correction jack 28a is extended and the correction jack 28b is contracted, the spherical frame 26 is swiveled around the Y axis including the spherical center O in the arrow θ Y1 direction of FIG. Reduced jack 28a, modified jack 2
If 8b is extended, the spherical frame 26 will move to the arrow θ in FIG.
It can be turned in the Y2 direction. This movement is used to correct the yaw of the segment guide 30.

また、第2図において、球面フレーム26の中心軸27に吊
り下げられたセグメントガイド30は、球面フレーム26に
取り付けられたピッチング修正ジャッキ29の伸縮により
中心軸27、すなわちX軸の回りに第2図の矢印θ方向
に傾けられる。この動きはセグメントガイド30のピッチ
ング修正に用いられる。
Further, in FIG. 2, the segment guide 30 suspended from the central axis 27 of the spherical frame 26 is expanded or contracted by the pitching correction jack 29 attached to the spherical frame 26 so that the segment guide 30 is moved around the central axis 27, that is, the X axis. It is tilted in the direction of the arrow θ X in the figure. This movement is used to correct the pitching of the segment guide 30.

セグメントガイド30に装着されたセグメント把持機構3
1、ボルト締結装置(図示せず)は、セグメントガイド3
0と共にX軸,Y軸およびZ軸方向に位置修正され、ま
たローリング,ヨーイング,ピッチング修正される。
Segment gripping mechanism 3 mounted on the segment guide 30
1, the bolt fastening device (not shown), the segment guide 3
The position is corrected in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions together with 0, and rolling, yawing, and pitching are corrected.

これから組み立てようとするセグメント12aとセグメン
ト把持機構31の心合わせは次のように行われる(第1図
〜第5図、第9図,第10図参照)。
The alignment between the segment 12a to be assembled and the segment gripping mechanism 31 is performed as follows (see FIGS. 1 to 5, 9, and 10).

図示しないホイスト等によりセグメント12aがエレクタ
の下方に搬入され載置されると、制御装置は、ガイドフ
レーム30bの下面4箇所に取り付けられた第3のセンサ3
6a〜36dがすべてセグメント12aを感知するようにエレク
タリング3を旋回させ、概略の位置決めをする。次に、
センサジャッキ32,34を伸長させ、第1のセンサ33a,33b
および第2のセンサ35a,35bを4個共突き出す。第1の
センサ33a,33bはそれぞれセグメント12aの切羽側端面と
の間の距離δ,δを測定し、このδ,δの測定
値が予め設定された値δとなるように、制御装置は前
後スライドジャッキ24によるZ軸方向の位置修正および
修正ジャッキ28a,28bによるヨーイング修正を行う。ま
た、第2のセンサ35a,35は、セグメント12aの周方向の
隣接セグメント側端面との間の距離δ,δを測定
し、このδ,δの測定値が予め設定された値δ
なるように、制御装置は横スライドジャッキ22によるX
軸方向の位置修正(旋回微調整)を行う。
When the segment 12a is carried in and placed below the erector by a hoist (not shown) or the like, the control device causes the third sensor 3 mounted on the lower surface of the guide frame 30b to have four positions.
The elector ring 3 is swung so that all of 6a to 36d sense the segment 12a, and the general positioning is performed. next,
The sensor jacks 32 and 34 are extended to provide the first sensors 33a and 33b.
And four second sensors 35a and 35b are projected together. The first sensors 33a and 33b measure the distances δ 1 and δ 2 from the end face of the cutting face of the segment 12a, respectively, so that the measured values of δ 1 and δ 2 become the preset value δ 7. The controller performs position correction in the Z-axis direction by the front and rear slide jacks 24 and yaw correction by the correction jacks 28a and 28b. The second sensors 35a, 35 measure the distances δ 3 , δ 4 between the end faces of the adjacent segments in the circumferential direction of the segment 12a, and the measured values of δ 3 , δ 4 are preset values. The control device controls the X by the lateral slide jack 22 so that δ 8 is obtained.
Correct axial position (fine adjustment of turning).

次に、第3のセンサ36a〜36dにより測定されたセグメン
ト12aの内周面との間の距離δ,δが4箇所共予め
設定された値δとなるように、制御装置は押付ジャッ
キ7によるY軸方向の位置修正と、修正ジャッキ28a,28
bおよびピッチング修正ジャッキ29による姿勢修正(ロ
ーリング修正,ピッチング修正)を行う。
Next, the control device presses so that the distances δ 5 and δ 6 between the inner peripheral surface of the segment 12a measured by the third sensors 36a to 36d become the preset value δ 9 at all four positions. Position adjustment in the Y-axis direction by the jack 7 and correction jacks 28a, 28
b and posture correction (rolling correction, pitching correction) by the pitching correction jack 29.

予め設定された値δ,δ,δとは、セグメント12
aのグラウトねじ穴12dに対してセグメント把持機構のね
じ軸31gの座標が一致する値であり、上記修正動作によ
りグラウトねじ穴12dにねじ軸31gをねじ込む把持動作の
準備が完了する。上記修正動作は、それぞれの距離の測
定値の設定値の偏差を0とするようなフィードバック制
御により行われる。上記修正動作が完了したら、センサ
ジャッキ32,34が4本共縮長され、第1,第2のセンサ3
3a,33b,35a,35bはセグメント12aの内周面より引き込ま
れる。
The preset values δ 7 , δ 8 , and δ 9 mean that the segment 12
The value of the coordinate of the screw shaft 31g of the segment gripping mechanism coincides with the grout screw hole 12d of a, and the preparation for the gripping operation of screwing the screw shaft 31g into the grout screw hole 12d is completed by the correction operation. The correction operation is performed by feedback control so that the deviation between the set values of the measured values of the respective distances becomes zero. When the above correction operation is completed, the four sensor jacks 32 and 34 are shortened together, and the first and second sensors 3
3a, 33b, 35a, 35b are drawn in from the inner peripheral surface of the segment 12a.

把持動作の準備が完了すると、セグメント把持機構31が
次のように動作する(第1図,第2図,第8図参照)。
When the preparation for the gripping operation is completed, the segment gripping mechanism 31 operates as follows (see FIGS. 1, 2, and 8).

まず駆動モータ(油圧モータ)31iが起動し、ねじ軸31g
を回転させる。回転時の回転方向反力はガイドピース31
mとガイド溝31nで受けられる。回転させながら把持ジャ
ッキ31b,31cを縮長させることにより、ねじ軸31gは摺動
体31d、駆動モータ31iと共に第8図の矢印A方向に移動
させられる。これにより、雄ねじ31kが切られたねじ軸3
1gの先端部は、摺動体31dの下端部が把持フレーム31aの
下端のストッパ部31a3に当るまでガイドフレーム30bの
下面から突き出される。前記のようにセグメント12aの
グラウトねじ穴12dとねじ軸31gの中心を一致させ、ねじ
軸31gを突き出しながら回転させてグラウトねじ穴12dに
ねじ込む。把持ジャッキ31b,31cに内蔵したストローク
検出器により所定ストロークに達したら、駆動モータ31
iの回転を止め、次に把持ジャッキ31b,31cを伸長させて
ねじ軸31gと共にセグメント12aを引き上げ、セグメント
12aの内周面がガイドフレーム30bの外周面に当接して固
定されるようにする。
First, the drive motor (hydraulic motor) 31i starts, and the screw shaft 31g
To rotate. The rotation direction reaction force during rotation is guide piece 31
It can be received by m and the guide groove 31n. By contracting the gripping jacks 31b and 31c while rotating, the screw shaft 31g is moved in the direction of arrow A in FIG. 8 together with the sliding body 31d and the drive motor 31i. As a result, the screw shaft 3
Tip of 1g is the lower end of the sliding body 31d is protruded from the lower surface of the guide frame 30b until it hits the stopper portion 31a 3 of the lower end of the grip frame 31a. As described above, the grout screw hole 12d of the segment 12a and the center of the screw shaft 31g are aligned with each other, and the screw shaft 31g is rotated while protruding and screwed into the grout screw hole 12d. When the stroke detector built into the gripping jacks 31b, 31c reaches the specified stroke, the drive motor 31
Stop the rotation of i, then extend the gripping jacks 31b and 31c to pull up the segment 12a together with the screw shaft 31g,
The inner peripheral surface of 12a is brought into contact with and fixed to the outer peripheral surface of the guide frame 30b.

この把持機構では、ねじ軸31gは2本の把持ジャッキ31
b,31cと摺動体31dおよび把持フレーム31aにより構成さ
れる4節リンクの1辺に宙吊りにされており、ねじ軸31
gを支持している摺動体31dは微小すきまmを持って把持
フレーム31aの胴部31a1に案内されているため、宙吊り
にされたねじ軸31gは、この微小すきまm分だけ把持フ
レーム31aに対して4節リンクモーションにより平行移
動することができる。また、把持ジャッキ31b,31cの把
持フレーム31aおよび摺動体31dに対する取付部にすきま
を持たせておくことにより、ねじ軸31gを前記4節リン
クモーションによる移動方向と直角の方向にも微小すき
まm分だけ揺動させることができる。したがって、グラ
ウトねじ穴12dとねじ軸31gの心合わせをする際、微小な
制御誤差が生じたとしても、その制御誤差を前述したね
じ軸31gの把持フレーム31aに対する揺動によって吸収す
ることができ、ねじ込みによるセグメントの把持が可能
となる。
In this gripping mechanism, the screw shaft 31g has two gripping jacks 31
It is suspended on one side of a four-bar link composed of b, 31c, a sliding body 31d, and a gripping frame 31a.
Since the sliding body 31d supporting g has a minute clearance m and is guided by the body portion 31a 1 of the gripping frame 31a, the screw shaft 31g suspended in air is held in the gripping frame 31a by this minute clearance m. On the other hand, it can be translated by a four-bar link motion. In addition, by providing a clearance in the mounting portions of the gripping jacks 31b and 31c for the gripping frame 31a and the sliding body 31d, the screw shaft 31g can be separated by a minute clearance m even in the direction perpendicular to the moving direction by the 4-node link motion. Can only be rocked. Therefore, even when a minute control error occurs when centering the grout screw hole 12d and the screw shaft 31g, the control error can be absorbed by the swing of the screw shaft 31g with respect to the gripping frame 31a. The segment can be gripped by screwing.

把持動作が完了したら、次に押付ジャッキ7を縮長さ
せ、旋回モータ17により所定の旋回角度θになるまで
エレクタリング3を旋回させる。
After the gripping operation is completed, the pressing jack 7 is then contracted, and the turning motor 17 turns the electret ring 3 until a predetermined turning angle θ R is reached.

これから組み立てようとするセグメント12aの姿勢は既
設セグメント13の姿勢に合わせて修正する必要があり、
その修正を行うために別に設けた姿勢検出手段によって
既設セグメント13の姿勢を検出する。その検出した結果
に基づき、所定の旋回角度θにおける既設セグメント
13の姿勢に合うように前記修正ジャッキ28a,28bおよび
ピッチング修正ジャッキ29によりセグメント12aを把持
しているセグメントガイド30のピッチング,ローリン
グ,ヨーイング等の姿勢修正を行うとともに、押付ジャ
ッキ7によりセグメント12aの径方向の位置を修正し、
その後、前後スライドジャッキ24によりセグメント12a
を既設セグメント13の切羽側端面に押し付け、図示しな
いボルト締結装置により両セグメントをボルト締結す
る。上記動作を繰り返すことにより、セグメントをリン
グ状に組み立てる。
The posture of the segment 12a to be assembled from now on needs to be corrected according to the posture of the existing segment 13,
The attitude of the existing segment 13 is detected by the attitude detecting means separately provided for the correction. Based on the detected result, the existing segment at the predetermined turning angle θ R
The correction jacks 28a, 28b and the pitching correction jack 29 adjust the posture of the segment guide 30 holding the segment 12a such as pitching, rolling, and yawing so that the posture of the segment 12a can be adjusted by the pressing jack 7. Correct the radial position,
Then use the front and rear slide jacks 24 to segment 12a.
Is pressed against the end face of the existing segment 13 on the face side, and both segments are bolted by a bolt fastening device (not shown). By repeating the above operation, the segments are assembled into a ring shape.

上記実施例では、セグメント把持機構としてグラウトね
じ穴にねじ軸にねじ込む方式のものを示したが、これに
限定されるものではなく、前記公知例に示されるような
ピン挿入(グリッパ)方式、鉤棒(ツイストロッド)方
式などの他の把持機構を用いる場合にも同様に適用する
ことができる。
In the above embodiment, the method of screwing the screw shaft into the grout screw hole is shown as the segment gripping mechanism, but the present invention is not limited to this, and the pin insertion (gripper) method and the hook as shown in the above-mentioned known example. The same can be applied to the case of using another gripping mechanism such as a rod (twist rod) system.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば下記の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.

(i)セグメントガイドに取り付けた複数個のセンサに
より搬入されたセグメントの位置,姿勢を検出し、これ
に応じてセグメントの把持が可能となるようにセグメン
トガイドの位置,姿勢が修正されるので、搬入されたセ
グメントの位置,姿勢に関係なく、自動的にセグメント
把持機構とセグメントの位置合わせができ、特別なセグ
メント位置決め搬入装置が不要で、覆工設備を簡素化で
きる。
(I) Since the position and orientation of the loaded segment are detected by a plurality of sensors attached to the segment guide, and the position and orientation of the segment guide are corrected so that the segment can be gripped accordingly, Regardless of the position and orientation of the loaded segment, the segment gripping mechanism can be automatically aligned with the segment, no special segment positioning loading device is required, and the lining equipment can be simplified.

(ii)搬入されたセグメントの位置,姿勢を検出する各
センサの測定値が予め設定した値になるようにフィード
バック制御することにより、セグメント把持機構とセグ
メントの位置合わせが精度良く行える。
(Ii) By performing feedback control so that the measured value of each sensor that detects the position and orientation of the carried-in segment becomes a preset value, the segment gripping mechanism and the segment can be accurately aligned.

(iii)セグメント端面との間の距離を測定する第1お
よび第2のセンサをジャッキを介してセグメントガイド
に取り付け、修正動作完了後、上記各センサをセグメン
ト内周面より引っ込めるようにすれば、上記各センサが
搬入したセグメントや既設セグメントあるいは周方向の
隣接セグメントに当って損傷を受けたり、セグメント組
立の妨げになることがない。
(Iii) If the first and second sensors for measuring the distance to the segment end face are attached to the segment guide through the jacks and after the correction operation is completed, the above-mentioned respective sensors can be retracted from the inner peripheral face of the segment. The above-mentioned sensors do not damage the loaded segments, existing segments, or adjacent segments in the circumferential direction, and do not hinder segment assembly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のセグメント自動組立装置を備えたシー
ルド掘進機のテール側から見た切断正面図、第2図は第
1図のII−II断面図、第3図は第1図のIII−III断面
図、第4図は第1図のIV−IV断面図、第5図は第1図の
V−V断面図、第6図は第1図の(イ)部詳細図、第7図
は第2図の(ロ)部詳細図、第8図はセグメント把持機構
の拡大断面図、第9図は第2図の(ハ)部拡大図、第10図
は第9図のX−X断面図、第11図はセグメントの1ピー
スの斜視図、第12図はセグメントの姿勢説明図、第13図
は第12図のXIII−XIII断面図、第14図は第12図のXIV−X
IV断面図、第15図は従来形エレクタを備えたシールド掘
進機の後部正面図、第16図は従来形エレクタのグリップ
とセグメント吊り金具の関係を示す図、第17図は第15図
の切断側面図である。 1……シールド本体、3……エレクタリング、7……押
付ジャッキ、12,12a……これから組み立てようとするセ
グメント、13……既設セグメント、17……旋回モータ、
20……吊りビーム、21……横スライドフレーム、22……
横スライドジャッキ、23……前後スライドフレーム、24
……前後スライドジャッキ、25……姿勢修正機構、30…
…セグメントガイド、31……セグメント把持機構、32,3
4……センサジャッキ、33a,33b……第1のセンサ、35a,
35b……第2のセンサ、36a〜36d……第3のセンサ。
1 is a cutaway front view of a shield machine equipped with the automatic segment assembly apparatus of the present invention as seen from the tail side, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is III of FIG. -III sectional view, FIG. 4 is an IV-IV sectional view of FIG. 1, FIG. 5 is a VV sectional view of FIG. 1, and FIG. 6 is a detailed view of part (a) of FIG. The figure is a detailed view of (b) part of Fig. 2, Fig. 8 is an enlarged sectional view of the segment gripping mechanism, Fig. 9 is an enlarged view of (c) part of Fig. 2, and Fig. 10 is X- of Fig. 9. X sectional view, FIG. 11 is a perspective view of one piece of the segment, FIG. 12 is an explanatory view of the posture of the segment, FIG. 13 is a sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG. 12, and FIG. 14 is a sectional view taken along the line XIV- in FIG. X
IV sectional view, FIG. 15 is a front view of the rear part of the shield machine equipped with the conventional erector, FIG. 16 is a view showing the relationship between the grip of the conventional erector and the segment hanging metal fittings, and FIG. 17 is the cutting of FIG. It is a side view. 1 ... Shield body, 3 ... Erector ring, 7 ... Pressing jack, 12, 12a ... Segment to be assembled from now on, 13 ... Existing segment, 17 ... Rotating motor,
20 …… Suspended beam, 21 …… Horizontal slide frame, 22 ……
Horizontal slide jack, 23 …… Front and rear slide frame, 24
…… Front and rear slide jacks, 25 …… Posture correction mechanism, 30…
… Segment guide, 31 …… Segment gripping mechanism, 32,3
4 …… Sensor jack, 33a, 33b …… First sensor, 35a,
35b ... second sensor, 36a to 36d ... third sensor.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シールド掘進機内に搬入されたトンネル覆
工用セグメントをリング状に組み立てるために、セグメ
ント把持機構を内蔵するセグメントガイドと、該セグメ
ントガイドをシールド本体の周方向に移動させるための
旋回機構と、シールド本体の軸線方向に延びる軸をZ
軸、Z軸に直交しシールド本体の径方向に延びる1軸を
Y軸、Z軸およびY軸に直交する他の1軸をX軸とする
とき、前記セグメントガイドをX軸方向、Y軸方向およ
びZ軸方向にそれぞれ移動させてセグメントガイドの位
置を修正するための位置修正機構と、前記セグメントガ
イドを前記X軸,Y軸およびZ軸の回りにそれぞれ回動
させてセグメントガイドの姿勢を修正するための姿勢修
正機構と、前記セグメントガイド上のX軸方向に間隔を
おいた2箇所に取り付けられ、その各位置から前記セグ
メントの切羽側端面までの距離を測定する第1のセンサ
と、前記セグメントガイド上のX軸方向に間隔をおいた
2箇所に取り付けられ、その各位置から前記セグメント
の周方向の隣接セグメント側端面までの距離を測定する
第2のセンサと、前記セグメントの内周面のほぼ四隅の
位置に相当する前記セグメントガイド上の4箇所に取り
付けられ、その各位置から前記セグメントの内周面まで
の距離を測定する第3のセンサと、前記第1,第2およ
び第3の各センサの測定値に基づき、前記セグメント把
持機構によるセグメントの把持が可能となるように前記
位置修正機構および姿勢修正機構を制御し、前記セグメ
ントガイドの位置,姿勢を修正する制御装置とを備えた
ことを特徴とするセグメント自動組立装置。
1. A segment guide having a built-in segment gripping mechanism for assembling a tunnel lining segment carried into a shield machine into a ring shape, and a swing for moving the segment guide in the circumferential direction of the shield body. Set the mechanism and the axis extending in the axial direction of the shield body to Z
When one axis that is orthogonal to the axis and the Z axis and extends in the radial direction of the shield body is the Y axis and the other axis that is orthogonal to the Z axis and the Y axis is the X axis, the segment guides are the X axis direction and the Y axis direction. And a position correction mechanism for moving the segment guide in the Z-axis direction to correct the position of the segment guide, and rotating the segment guide around the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis to correct the posture of the segment guide. And a first sensor attached to the segment guide at two positions spaced apart in the X-axis direction on the segment guide, for measuring the distance from each position to the face on the face side of the segment, A second sensor attached to the segment guide at two positions spaced apart in the X-axis direction, and measuring the distance from each position to the end surface of the segment in the circumferential direction on the adjacent segment side; A third sensor attached to four positions on the segment guide corresponding to positions of substantially four corners of the inner peripheral surface of the segment, and measuring a distance from each position to the inner peripheral surface of the segment; , The position correction mechanism and the posture correction mechanism are controlled so that the segment holding mechanism can hold the segment based on the measurement values of the second and third sensors, and the position and the posture of the segment guide are corrected. A segment automatic assembly apparatus, comprising:
【請求項2】前記制御装置は、前記第1のセンサの測定
値が2箇所共設定値と一致するように前記セグメントガ
イドのZ軸方向の位置およびY軸回りの姿勢の修正を行
い、前記第2のセンサの測定値が2箇所共設定値と一致
するように前記セグメントガイドのX軸方向の位置の修
正を行い、また前記第3のセンサの測定値が4箇所共設
定値と一致するように前記セグメントガイドのY軸方向
の位置およびX軸回りとZ軸回りの姿勢の修正を行うこ
とを特徴とする請求項1記載のセグメント自動組立装
置。
2. The control device corrects the position of the segment guide in the Z-axis direction and the attitude around the Y-axis so that the measured values of the first sensor coincide with the set values at two locations, and The position of the segment guide in the X-axis direction is corrected so that the measured values of the second sensor match the set values at the two locations, and the measured values of the third sensor match the set values at the four locations. 2. The automatic segment assembly apparatus according to claim 1, wherein the position of the segment guide in the Y-axis direction and the postures about the X-axis and the Z-axis are corrected as described above.
【請求項3】前記第1および第2のセンサを、それぞれ
前記セグメントの端面に対向する位置と前記セグメント
の内周面より引き込まれた位置とに移動可能なようにジ
ャッキを介してセグメントガイドに取り付けたことを特
徴とする請求項1記載のセグメント自動組立装置。
3. A segment guide via a jack so that the first and second sensors can be moved to a position facing the end surface of the segment and a position retracted from the inner peripheral surface of the segment, respectively. The segment automatic assembly apparatus according to claim 1, wherein the segment automatic assembly apparatus is attached.
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