JPH0658038B2

JPH0658038B2 - Automatic segment assembly equipment

Info

Publication number: JPH0658038B2
Application number: JP2089070A
Authority: JP
Inventors: 泰雄森; 文哉 ▲高▼野; 均高橋; 清土屋; 肇小澤
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: JPH0387500A

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のセ
グメント把持機構に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic segment assembly apparatus used for shield construction, and particularly for assembling a tunnel lining segment carried in a shield machine into a ring shape. Of the segment gripping mechanism.

［従来の技術］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18図〜第20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。[Prior Art] The segment assembling work in the shield construction method is currently performed using an erector as shown in Figs. 18 to 20. 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 the posture of the segment 12a carried in below the erector by a hoist or the like are manually corrected, and the operator performs inching operations of turning, pressing, and sliding the erector with operation 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 and the pin hole 10a of the segment 12a and inserting the pin 15 into the pin holes 10a and 14a to grip the segment 12a, The segment is hoisted by an erector and swung to a predetermined position to align the bolt holes with the existing segment 13 and the bolt holes of the adjacent segment in the circumferential direction, and to align the existing segment and the adjacent segment in the circumferential direction with the bolt 16a, Repeat the work of fastening with 16b to assemble the segments into a ring shape.

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
2-5097、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
2-5097, 62-72900, etc.

［発明が解決しようとする課題］これらの提案の中でエレクタのセグメント把持機構とし
ては、(1)ジャッキによりシールド本体の軸線方向に直
線移動するピンをセグメントに設けた吊り金具のピン穴
とその反対側に位置させた受け部のピン穴に挿入して把
持する方式、(2)先端にＴ字状の係止部を有する鉤棒を
セグメントに設けた鉤穴に垂直に挿入し、90度回転させ
て把持する方式などが示されている。しかしながら、前
記(1)の方式は、第15図〜第17図に示す通常のエレクタ
に用いられている把持機構と同様に、ピンとピン穴とを
エレクタの旋回、押付、摺動の３方向の動作により精密
に位置合わせする必要があり、位置合わせが面倒であ
る。また、前記(2)の方式では、精密な位置合わせはエ
レクタの旋回、摺動の２方向だけでよいため、位置合わ
せは比較的容易であるが、セグメントが鉤穴付の特殊形
状となり、現在シールド工事において多用されている標
準コンクリートセグメント（グラウトねじ穴付）には適
用できない。[Problems to be Solved by the Invention] Among these proposals, as the segment gripping mechanism of the erector, (1) a pin hole of a hanging fitting in which a pin that moves linearly in the axial direction of the shield body by a jack is provided in the segment and its A method of inserting and holding into the pin hole of the receiving part located on the opposite side, (2) Insert a hook bar with a T-shaped locking part at the tip vertically into the hook hole provided in the segment, 90 degrees A method of rotating and gripping is shown. However, the method of (1) is similar to the gripping mechanism used in the normal erector shown in FIGS. 15 to 17, and the pin and the pin hole are arranged in three directions of turning, pressing and sliding of the erector. It is necessary to perform precise alignment by operation, and alignment is troublesome. In addition, in the method of (2) above, precise alignment is only required in two directions: turning and sliding of the erector, so alignment is relatively easy, but the segment has a special shape with hook holes, It cannot be applied to standard concrete segments (with grout screw holes) that are often used in shield work.

本発明の目的は、現用の標準コンクリートセグメントに
適用でき、人手を要せずにセグメントの把持を容易に行
う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 provide an automatic segment assembling apparatus that can be applied to a currently used standard concrete segment and that can easily grasp the segment without requiring manual labor.

［課題を解決するための手段］本発明は、前記の目的を達成するため、シールド掘進機
内に搬入・定置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のセグメント自動組立装置におい
て、セグメント把持機構を具備し、この把持機構と共同
して前記定置されたセグメントを固定的に把持可能なセ
グメントガイドと、該セグメントガイドをシールド本体
に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、前記定置されたセグメン
トに対して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
の位置を合わせ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
回動させて前記定置されたセグメントの姿勢に対してセ
グメントガイドの姿勢を合わせるための姿勢修正機構と
を備え、前記セグメント把持機構を、セグメントのグラ
ウトねじ穴に合致するねじ部を持つねじ軸と、該ねじ軸
を前記セグメントガイドからセグメント側に向けて突き
出しながら回転させる駆動手段とで構成したことを特徴
とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an automatic segment assembly device for assembling a tunnel lining segment, which is carried in and set in a shield machine, in a ring shape. A segment guide that is fixedly gripping the stationary segment in cooperation with the gripping mechanism, a turning mechanism for moving the segment guide to the shield body in the circumferential direction, and an axis line of the shield body. When the axis extending in the direction is the Z axis, the one axis extending in the radial direction of the seal body orthogonal to the Z axis is the Y axis, and the other axis orthogonal to the Z axis and the Y axis is the X axis, the stationary segment A position correcting mechanism for moving the segment guide in the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction to align the position of the segment guide, A segment correction mechanism for rotating the segment guide around the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis to match the posture of the segment guide with the posture of the stationary segment; Is composed of a screw shaft having a screw portion that matches the grout screw hole of the segment, and a drive means for rotating the screw shaft while projecting the screw shaft from the segment guide toward the segment side.

前記ねじ軸とグラウトねじ穴を心合わせする際の制御誤
差を吸収するため、前記駆動手段は、前記ねじ軸を回転
させる駆動モータと、該駆動モータおよび前記ねじ軸を
支持する摺動体と、該摺動体に対する案内面を有し、前
記セグメントガイドに固定的に取り付けられた把持フレ
ームと、前記ねじ軸を挟む対称位置に前記ねじ軸と平行
に配置され、前記摺動体と前記把持フレームにそれぞれ
連結された１対の把持ジャッキとを含み、前記１対の把
持ジャッキと前記摺動体および把持フレームとで構成さ
れる４節リンクにより、前記摺動体と前記把持フレーム
の案内面との間に持たせた微小すきま分だけ前記ねじ軸
が前記把持フレームに対して揺動可能な構造にするとよ
い。In order to absorb a control error when aligning the screw shaft with the grout screw hole, the drive means includes a drive motor that rotates the screw shaft, a slide body that supports the drive motor and the screw shaft, A gripping frame, which has a guide surface for the sliding body, is fixedly attached to the segment guide, and is arranged in parallel with the screw shaft at symmetrical positions sandwiching the screw shaft, and is connected to the sliding body and the gripping frame, respectively. A pair of gripping jacks, and a four-joint link composed of the pair of gripping jacks, the sliding body, and the gripping frame is provided between the sliding body and the guide surface of the gripping frame. It is preferable that the screw shaft can swing with respect to the grip frame by a minute clearance.

また、前記セグメント把持機構は、前記ねじ軸がセグメ
ントのグラウトねじ穴にねじ込まれた後、該セグメント
の内周面が前記セグメントガイドに当接するまで把持ジ
ャッキにより前記ねじ軸をセグメントガイド内に引き戻
した状態で把持動作を完了させることができる。Further, in the segment gripping mechanism, after the screw shaft is screwed into the grout screw hole of the segment, the screw shaft is pulled back into the segment guide by the gripping jack until the inner peripheral surface of the segment comes into contact with the segment guide. The gripping operation can be completed in this state.

セグメントのグラウトねじ穴に対する前記ねじ軸のねじ
込みおよび引き抜きを無理なく円滑に行わせるために
は、グラウトねじ穴に対する前記ねじ軸のねじ込み速度
および引き抜き速度を検出する第１検出手段と、前記把
持ジャッキの送り速度および引き戻し速度を検出する第
２検出手段と、前記第２検出手段により検出された前記
把持ジャッキの送り速度および引き戻し速度がそれぞれ
前記第１検出手段により検出された前記ねじ軸のねじ込
み速度および引き抜き速度と一致するように前記把持ジ
ャッキへの供給油量を制御する制御手段とを備えるとよ
い。In order to smoothly and smoothly screw in and pull out the screw shaft with respect to the grout screw hole of the segment, first detection means for detecting a screwing speed and a withdrawing speed of the screw shaft with respect to the grout screw hole, and the grip jack. Second detection means for detecting the feed speed and the pullback speed, and the screwing speed of the screw shaft detected by the first detection means for the feed speed and the pullback speed of the gripping jack detected by the second detection means, respectively. Control means for controlling the amount of oil supplied to the gripping jack so as to match the drawing speed may be provided.

また、前記第１検出手段、第２検出手段および制御手段
に代えて、グラウトねじ穴に対する前記ねじ軸のねじ込
み時および引き抜き時に、前記把持ジャッキのロッド側
およびヘッド側配管を共に油タンクに連通させて把持ジ
ャッキを伸縮自由な状態とする油圧回路の流路切換手段
を備えてもよい。Further, instead of the first detecting means, the second detecting means and the control means, both the rod side and the head side piping of the gripping jack are communicated with the oil tank when the screw shaft is screwed into and out of the grout screw hole. There may be provided a flow path switching means of a hydraulic circuit for making the gripping jack expandable and contractible.

［作用］本装置の下方に搬入・定置されたセグメントに対し、旋
回、押付、前後スライドの各機構と位置および姿勢修正
機構によりセグメントガイドの位置、姿勢を修正してセ
グメント把持機構のねじ軸とセグメントのグラウトねじ
穴の心合わせをした後、駆動手段によりねじ軸をセグメ
ントガイドから突き出しながら回転させてグラウトねじ
穴にねじ込む。ねじ込まれたら、把持ジャッキを縮長さ
せねじ軸をセグメントガイド内に引き戻すことにより、
セグメントは、その内周面がセグメントガイドに当接し
た状態に把持される。[Operation] With respect to the segment carried in and fixed below the device, the position, the posture of the segment guide is corrected by the mechanism of turning, pressing, forward and backward slide, and the position and posture correction mechanism, and the screw shaft of the segment gripping mechanism is adjusted. After aligning the grout screw holes of the segment, the screw shaft is rotated while protruding from the segment guide by the driving means and screwed into the grout screw hole. Once screwed in, shorten the grip jack and pull the screw shaft back into the segment guide,
The segment is gripped with its inner peripheral surface in contact with the segment guide.

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

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
受け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、これらから組
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 receiver, and after the completion of the propulsion of one segment ring, the segment 12 to be assembled from these is from the rear. It is carried in and 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θｘ
（以下、ピッチングという）、Ｙ軸回りの回転角度θｙ
（以下、ヨーイングという）、Ｚ軸回りの角度θｚ（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, and the other axis is orthogonal to the Z axis and the Y axis. X
As the axis, the rotation angle θx around the X axis shown in FIGS. 12 to 14
(Hereinafter referred to as pitching), rotation angle θy about the Y axis
The posture of the segment will be represented by three elements (hereinafter referred to as yawing) and an angle θz about the Z axis (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により内周を案内され、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 inner circumference of the elector ring 3 is guided by guide rollers 4 that are rotatably attached to 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 elector ring 3a. A turning motor 17, such as a hydraulic motor, turns it left and right via a pinion 17a that meshes with the pinion 17a.

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_Rは、前記リングギヤ３a
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_R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 3a.
It is detected by a turning angle detector 19 such as a rotary encoder which is interlocked via a pinion 19a that meshes with the pinion 19a, 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、そのブラケット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.
Further, 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 bracket 21e.

前記スライドフレーム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 slide frame 23 is the horizontal slide frame 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 attaching 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 places 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面が解放された
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 released, 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
31g、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, a screw shaft, as shown in detail in FIG.
31g, a drive motor 31i, etc.

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31a₃から
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.
Consists of _two and a stopper 31a ₃ provided at the lower end of the body portion 31a _1, the inner surface of the trunk portion 31a ₁ and a guide surface for the sliding body 31d, in the flange portion 31a ₂ provided on the outer peripheral side of the trunk portion 31a ₁ It is attached to the segment guide 30. Flange part
_Two brackets 31a ₄ for attaching the gripping jacks 31b and 31c are provided symmetrically on the upper surface of 31a ₂ , and the stopper portion 31a _{3 at} the lower end has an inner diameter such that the lower end of the sliding body 31d hits the body portion 31a. It is slightly smaller than the inner diameter of 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、かつ左右対称に
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 the rod side on the rod side so as to be positioned in parallel and bilaterally with the axis of the body 31a ₁ of the gripping frame 31a. 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、その外形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31n
によって軸方向に案内される。The outer shape of the sliding body 31d is 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 31n 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・定置され
たセグメント12aの位置、姿勢を検出するためのセンサ3
3a，33b、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
The position and orientation of 30 with respect to the segment 12a are corrected to 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 3 for detecting the position and orientation of the loaded / fixed segment 12a are provided on the side surface and the lower surface (outer peripheral surface) of 30b.
3a, 33b, 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
向の切羽側面にＸ軸方向のセグメント寸法ｌｘより狭い
間隔ｌ_１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付
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_１，δ_２を測定する。The first sensors 33a and 33b are attached to the tip ends of the rods of the sensor jacks 32 arranged on the face of the guide frame 30b in the Z-axis direction at the face width in the Z-axis direction at intervals l ₁ narrower than the segment dimension lx in the X-axis direction. The jack 32 is extended to a position facing the face on the face side of the segment 12a by the extension of the jack 32, and the distances δ ₁ and δ ₂ from the position to the face on 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ｌｘより広い間
隔ｌ_２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_３，δ_４を測定す
る。Second sensor 35a, 35b is attached respectively to the rod end of the sensor jack 34 arranged in the X-axis direction of the segment size lx wider interval l ₂ on both sides of the X-axis direction of the guide frame 30b, a sensor The extension of the jack 34 causes the segment 12a to project to a position facing the end surface of the segment 12a adjacent to the adjacent segment, and the segment 12a is projected from the position.
The distances δ ₃ and δ ₄ to the end surface of the adjacent segment side 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ｌｘより狭い間隔ｌ_３
で、またＺ軸方向にはセグメント寸法ｌｚより狭い間隔
ｌ_４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
_５，δ_６を測定する。Third sensor 36a~36d the guide to the lower surface of the frame 30b, X-axis direction in the narrow spacing l ₃ from the segment size lx is
In, also mounted on the same protrusion amount to be located opposite the substantially four corners of the inner peripheral surface of the segment 12a at a narrow interval l ₄ from the segment size lz in the Z-axis direction, a segment 12a from the respective positions Distance to inner surface δ
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 controller (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に当たらないように取
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
どに当た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
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 sensor 33a, 33b and the second sensor 35a, 35b are measured. Except at the time, the sensor jacks 32, 34 are retracted from the inner peripheral surface of the segment 12a so as not to hit the loaded segment 12a, the existing segment 13, or the adjacent segment 12 in the circumferential direction.

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17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 to the left and right by the turning motor 17, and accordingly, the segment guide 30 is turned to move in the circumferential direction of the shield body 1.

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_Rの微調整
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３a、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_R
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, which is placed on the suspension beam 20 via the linear bearing 21a, is laterally slid relative to the suspension beam 20 in the X-axis direction due to the expansion and contraction of the horizontal slide jack 22. 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 turning operation of the elector ring 3 by the turning motor 17 causes a turning angle θ _R due to a large inertia load and backlash of the ring gear 3a and the pinion 17a.
Since it is difficult to finely adjust the position, the lateral position of the lateral slide jack 22 is expanded or contracted for minute position correction in the X-axis direction.

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_Z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θ_y1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28b
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 and rear slide frame 23 makes the following movements due to 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 around the Z axis including the spherical center O in the arrow θ _Z direction of FIG.
This movement is used for rolling correction of the segment guide 30. Further, 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 direction of the arrow θ _{y1 in} FIG. Reduced jack 28a, modified jack 28b
Is extended, the spherical frame 26 is turned in the direction of the arrow θ _{y2 in} FIG. 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_X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 of 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
の下方に搬入され定置されると、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，3
3b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_１，δ_２を測定し、このδ_１，δ_２の
測定値が予め設定された値δ_７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，35b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_３，δ_４
を測定し、このδ_３，δ_４の測定値が予め設定された値
δ_８となるように、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 set 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, 34 are extended to make the first sensors 33a, 3
3b and four second sensors 35a, 35b are projected together. First
The sensors 33a and 33b of the respective sensors measure distances δ ₁ and δ ₂ from the face of the segment 12a on the face side, and control the measured values of δ ₁ and δ ₂ to be a preset value δ _7. The apparatus 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. Further, the second sensors 35a, 35b are separated by the distances δ ₃ , δ _{4 from the} end faces of the segments 12a in the circumferential direction on the adjacent segment side.
The control device performs position correction (rotation fine adjustment) in the X-axis direction by the lateral slide jack 22 so that the measured values of δ ₃ and δ ₄ become the preset value δ ₈ .

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_５，δ_６が４箇所共予め
設定された値δ_９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，2
8b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 correction in the Y-axis direction by the jack 7 and correction jacks 28a, 2
Posture correction (rolling correction, pitching correction) with 8b and pitching correction jack 29.

予め設定された値δ_７，δ_８，δ_９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
定値と設定値の偏差を０とするようなフイードバック制
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
33a，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 measured value and the set value of each distance is zero. When the above correction operation is completed, the four sensor jacks 32 and 34 are contracted to the first and second sensors.
33a, 33b, 35a, 35b are pulled 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が切られた軸31g
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に当た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31d，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 shaft 31g with the external thread 31k cut
The tip portion has a lower end portion 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 31d and 31c reaches a predetermined stroke, the drive motor 31
The rotation of i is stopped, and then the gripping jacks 31b and 31c are extended to pull up the segment 12a together with the screw shaft 31g so that the inner peripheral surface of the segment 12a abuts and is 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。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.

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 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 four-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_Rになるまで
エレクタリング３を旋回させる。When the gripping operation is completed, the pressing jack 7 is then contracted, and the swing motor 17 swings the elector ring 3 until a predetermined swing 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_Rにおける既設セグメント1
3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 1 at the specified turning angle θ _R
The correction jacks 28a, 28b and the pitching correction jack 29 are used to 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. 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、セグメントを把持する際、搬入された
セグメントの位置、姿勢を検出し、それに合わせてセグ
メント把持機構の位置、姿勢を修正するようにしている
が、特開昭60−261899、同62−50597などに示されてい
るように、別に設けたセグメント位置決め装置により搬
入されたセグメントの把持機構に対する位置決めを行っ
てもよい。In the above embodiment, when the segment is gripped, the position and the posture of the loaded segment are detected, and the position and the posture of the segment gripping mechanism are corrected accordingly. As shown in 62-50597, etc., the segment carried in by a separately provided segment positioning device may be positioned with respect to the gripping mechanism.

次に、本発明の他の実施例について説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described.

第８図において、セグメント12aのグラウトねじ穴12dに
対するねじ軸31gのねじ込み速度Ｖ_m（mm／min）はねじ
部31kのピッチＰ_k（mm）と駆動モータ31iの回転数Ｎ（r
pm）よりＶ_m＝Ｐ_k・Ｎとなる。ここで、駆動モータ31i
の回転数Ｎはモータ系ポンプ（図示せず）の吐出量の調
整により設定される。一方、把持ジョッキ31b，31cの送
り速度（縮み速度）Ｖ_jは前記ねじ軸31gのねじ込み速度
Ｖ_mに等しくなるようにジャッキ系ポンプ（図示せず）
の吐出量の調整により設定される。In FIG. 8, the screwing speed V _m (mm / min) of the screw shaft 31g into the grout screw hole 12d of the segment 12a is determined by the pitch P _k (mm) of the screw portion 31k and the rotation speed N (r of the drive motor 31i.
pm), V _m = P _k · N. Where the drive motor 31i
The rotation speed N of is set by adjusting the discharge amount of a motor pump (not shown). On the other hand, a jack pump (not shown) so that the feed speed (contraction speed) V _j of the gripping jugs 31b, 31c becomes equal to the screwing speed V _m of the screw shaft 31g.
It is set by adjusting the discharge amount of.

このような構成では、ねじ軸31gのねじ込み抵抗の大小
によりモータ回転数Ｎが変化し、また油温度変化に伴う
ポンプ吐出量の変化や配管の圧損等によってもモータ回
転数Ｎが変化するため、ねじ込み速度Ｖ_mとジャッキ送
り速度Ｖ_jの完全な同調を得ることは難しく、ねじ込み
速度Ｖ_mに比べてジャッキ送り速度Ｖ_jが速いときは、セ
グメントを床面に押し付け、また遅いときは、セグメン
トを持ち上げる方向に力が作用する。この力はねじ部31
kとグラウトねじ穴12dの接触面圧を高める力となり、こ
れが過大なときには、かじりが生じてねじ込み不能とな
る。In such a configuration, the motor rotation speed N changes depending on the magnitude of the screwing resistance of the screw shaft 31g, and the motor rotation speed N also changes due to a change in pump discharge amount due to a change in oil temperature, a pressure loss in piping, and the like. It is difficult to obtain perfect synchronization between the screwing speed V _m and the jack feeding speed V _{j. When} the jack feeding speed V _j is faster than the screwing speed V _m , the segment is pressed against the floor surface, and when it is slow, the segment is pressed. A force acts in the direction of lifting. This force is
It becomes a force that increases the contact surface pressure between k and the grout screw hole 12d, and when this is excessive, galling occurs and screwing becomes impossible.

セグメント組立後、ねじ軸31gをグラウトねじ穴12dから
引き抜くときも同様である。The same applies when the screw shaft 31g is pulled out from the grout screw hole 12d after the segment is assembled.

第15図および第16図に示す本発明の第２実施例は、ねじ
軸31gのねじ込み速度Ｖ_mと把持ジャッキ31b，31cの送り
速度（縮み速度）Ｖ_j，およびねじ軸31gの引き抜き速度
−Ｖ_mと把持ジャッキ31b,31cの引き戻し速度（伸び速
度）−Ｖ_jを自動的に同調させることにより、ねじ部の
かじりを防止しようとするものである。In the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 15 and 16, the screwing speed V _m of the screw shaft 31g, the feed speed (contraction speed) V _{j of} the gripping jacks 31b and 31c, and the withdrawal speed of the screw shaft 31g- It is intended to prevent galling of the screw portion by automatically synchronizing V _m and the pullback speed (extension speed) −V _j of the gripping jacks 31b and 31c.

第15図はセグメント把持機構とその油圧回路を示す図
で、第８図と対応する部分には同一符号を付し、その説
明を省略する。FIG. 15 is a diagram showing the segment gripping mechanism and its hydraulic circuit. The parts corresponding to those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

同図において、37はセグメント把持機構の油圧回路で、
37aは油タンク、37bはジャッキ系ポンプ、37cはジャッ
キ系第１方向切換弁である。このジャッキ系第１方向切
換弁37cは３位置電極切換弁で、その流入ポートＰ₁には
ジャッキ系ポンプ37bからの吐出配管が接続され、その
戻りポートＴ₁には油タンク37aへの戻り配管が接続され
ている。また、本切換弁の吐出ポートＡ₁はパイロット
チェック弁37eを介し把持ジャッキ31b，31cのロッド側
ポートに至る配管37m，37n，37n′に接続され、同Ｂ₁ポ
ートはパイロットチェック弁37dを介し把持ジャッキ31
b，31cのヘッド側ポートに至る配管37l，37o，37o′に
接続されている。In the figure, 37 is a hydraulic circuit of the segment gripping mechanism,
37a is an oil tank, 37b is a jack system pump, and 37c is a jack system first directional valve. The jack system first directional switching valve 37c is a three-position electrode switching valve, the inflow port P ₁ thereof is connected to the discharge pipe from the jack system pump 37b, and the return port T ₁ thereof is connected to the return pipe to the oil tank 37a. Are connected. Further, the discharge port A ₁ of this switching valve is connected to the pipes 37m, 37n, 37n ′ that reach the rod side ports of the gripping jacks 31b, 31c via the pilot check valve 37e, and the port B ₁ is connected via the pilot check valve 37d. Gripping jack 31
It is connected to the pipes 37l, 37o, 37o 'that reach the head side ports of b and 31c.

パイロットチェック弁37eはジャッキ系第１方向切換弁3
7cのＡ₁ポートから吐出された油が把持ジャッキ31c，31
dのロッド側に流れることを許容し、逆方向には流れな
いように取り付けられており、本チェック弁の開閉を制
御するパイロット配管は前記Ｂ₁ポート側の配管に接続
されている。また、パイロットチェック弁37dはジャッ
キ系第１方向切換弁37cのＢ₁ポートから吐出された油が
把持ジャッキ31c，31dのヘッド側に流れることを許容
し、逆方向には流れないように取り付けられており、そ
のパイロット配管は前記Ａ₁ポート側の配管に接続され
ている。Pilot check valve 37e is jack system first directional valve 3
Oil discharged from A ₁ port of 7c is gripping jacks 31c, 31
It is attached so that it can flow to the rod side of d and does not flow in the opposite direction, and the pilot pipe for controlling the opening and closing of this check valve is connected to the pipe on the B ₁ port side. The pilot check valve 37d allows the oil discharged from the B ₁ port of the jack system first directional control valve 37c to flow to the head side of the gripping jacks 31c and 31d, and is mounted so as not to flow in the opposite direction. The pilot pipe is connected to the pipe on the A ₁ port side.

37tは駆動モータ31iの配管に接続されたモータ系方向切
換弁、37uは前記方向切換弁37tを介して駆動モータ31i
に圧力油を供給するモータ系ポンプであり、モータ系ポ
ンプ37u、ジャッキ系ポンプ37b共に制御信号に応じて吐
出量が変わる可変吐出量ポンプである。37t is a motor system direction switching valve connected to the pipe of the drive motor 31i, and 37u is a drive motor 31i via the direction switching valve 37t.
The motor-type pump 37u and the jack-type pump 37b are variable discharge pumps whose discharge amounts are changed according to a control signal.

第１６図は本実施例の速度同調制御系のブロック図であ
り、38はねじ速度設定器で、グラウトねじ穴12dに対す
るねじ軸31gのねじ込み速度Ｖ_mおよび引き抜き速度−Ｖ
_mを人為的に設定する部分である。39はモータ系ポンプ
吐出量制御器で、前記設定器38からの速度設定信号に応
じてモータ系ポンプ37uの吐出量制御信号を出力する。4
0は回転数検出器で、第15図に示すようにセグメント把
持機構の摺動体31dに取り付けられ、カップリング31hの
外周部に取り付けられた歯車41の歯数をカウントするな
どの方法でねじ軸31gの回転数を検出する。42は前記回
転数検出器40で検出されたねじ軸回転数Ｎよりグラウト
ねじ穴12dに対するねじ軸31gのねじ込み速度Ｖ_m、引き
抜き速度−Ｖ_mを演算するねじ速度演算器で、ここで
は、回転数検出器40、歯車41、ねじ速度演算器42により
前記第１検出手段を構成する。FIG. 16 is a block diagram of the speed tuning control system of the present embodiment. 38 is a screw speed setting device, which is a screwing speed V _m of the screw shaft 31 g with respect to the grout screw hole 12 d and a withdrawing speed −V.
_This is the part to artificially set _m . Reference numeral 39 is a motor system pump discharge amount controller, which outputs a discharge amount control signal of the motor system pump 37u according to the speed setting signal from the setting device 38. Four
Reference numeral 0 is a rotation speed detector, which is attached to the sliding body 31d of the segment gripping mechanism as shown in FIG. 15, and is used to count the number of teeth of the gear 41 attached to the outer periphery of the coupling 31h. Detects 31g rpm. Reference numeral 42 is a screw speed calculator for calculating the screwing speed V _m and the pulling speed −V _m of the screw shaft 31 g into the grout screw hole 12 d from the screw shaft rotation speed N detected by the rotation speed detector 40. The number detector 40, the gear 41, and the screw speed calculator 42 constitute the first detecting means.

43は把持ジャッキ31bに内蔵されたジャッキのストロー
ク検出器(第15図には図示せず)、44は前記ストローク検
出器43のストローク信号より把持ジャッキ31bの送り速
度Ｖ_j、引き戻し速度−Ｖ_jを演算するジャッキ速度演算
器で、ここではストローク検出器43とジャッキ速度演算
器44により前記第２検出手段を構成する。Reference numeral 43 is a stroke detector (not shown in FIG. 15) of a jack built in the gripping jack 31b, and 44 is a feed signal V _j and a pullback speed −V _{j of the} gripping jack 31b based on the stroke signal of the stroke detector 43. In the present embodiment, the second speed detecting means is composed of the stroke detector 43 and the jack speed calculator 44.

45は前記ねじ速度演算器41の出力と前記ジャッキ速度演
算器44の出力とを比較し、Ｖ_mとＶ_j、−Ｖ_mと−Ｖ_jの各
偏差ｅを演算する比較器、46は前記比較器45からの偏差
ｅを受けて、これに応じたジャッキ系ポンプ37bの吐出
量制御信号を出力するジャッキ系ポンプ吐出量制御器
で、ここでは比較器45とジャッキ系ポンプ吐出量制御器
46とで前記制御手段を構成する。Reference numeral 45 is a comparator for comparing the output of the screw speed calculator 41 and the output of the jack speed calculator 44 to calculate the deviations e of V _m and V _j , -V _m and -V _j , and 46 is the comparator. A jack type pump discharge amount controller which receives a deviation e from the comparator 45 and outputs a discharge amount control signal of the jack type pump 37b in response to the deviation e. In this case, the comparator 45 and the jack type pump discharge amount controller.
46 and the control means.

本実施例の速度同調制御系は上記のように構成されてい
るので、ねじ軸31gをグラウトねじ穴12dにねじ込む場
合、あらかじめ人為的に設定したねじ込み速度Ｖ_mとな
るように駆動モータ31iが回転し、このとき、ねじ軸31g
のねじ込み速度Ｖ_mは回転数検出器40、歯車41、ねじ速
度演算器42により検出され、一方把持ジャッキ31bの送
り速度（縮み速度）Ｖ_jはストローク検出器43とジャッ
キ速度演算器44により検出される。そして、検出された
ねじ込み速度Ｖ_mとジャッキ送り速度Ｖ_jは比較器45で比
較演算され、それらの偏差ｅが得られる。この偏差ｅに
応じてジャッキ系ポンプ吐出量制御器46は、ｅ＝０であ
れば、ジャッキ系ポンプ37bの吐出量を現状に保ち、ｅ
≠０であれば、Ｖ_m＝Ｖ_jとなるようにジャッキ系ポンプ
37bの吐出量を制御する。Since speed synchronization control system of this embodiment is constructed as described above, when screwing the screw shaft 31g grout screw holes 12d, the driving motor 31i so that the screwing speed V _m a preset artificially rotated At this time, screw shaft 31g
The screwing speed V _m of the gripping jack 31b is detected by the rotation speed detector 40, the gear 41, and the screw speed calculator 42, while the feed speed (contraction speed) V _j of the gripping jack 31b is detected by the stroke detector 43 and the jack speed calculator 44. To be done. Then, the detected screw-in speed V _m and jack feed speed V _j are compared and calculated by the comparator 45, and their deviation e is obtained. According to this deviation e, the jack system pump discharge rate controller 46 keeps the discharge rate of the jack system pump 37b at the current state if e = 0, and
If ≠ 0, jack system pump so that V _m = V _j
Controls the discharge rate of 37b.

したがって、ねじ込み抵抗の大小により駆動モータ31i
の回転数が変化し、ねじ込み速度Ｖ_mが変化した場合、
あるいは油圧回路の温度変化に伴うモータ系ポンプ37u
の吐出量変化などにより駆動モータ31iの回転数が変化
し、ねじ込み速度Ｖ_mが変化した場合でも、そのねじ込
み速度Ｖ_mの変化に同調してジャッキ送り速度Ｖ_jが変化
するので、ねじ部31kはジャッキ送り速度Ｖ_jの速すぎ、
遅すぎによる無理な力を受けることなく、グラウトねじ
穴12dに円滑にねじ込まれ、かじりを生じることがな
い。Therefore, the driving motor 31i
When the number of revolutions changes and the screwing speed V _m changes,
Or motor system pump 37u due to temperature change of hydraulic circuit
Rotational speed of the drive motor 31i due discharge amount change is a change in, even if the screwing speed V _m is changed, since the jack feed speed V _j tuned to change its screwing velocity V _m is changed, the screw portion 31k Is too fast for the jack feed speed V _j ,
It is smoothly screwed into the grout screw hole 12d without being subjected to excessive force due to being too slow, and no galling occurs.

ねじ軸31gをグラウトねじ穴12dから引き抜くときも、同
様に前記制御系の作用によってねじ軸引き抜き速度−Ｖ
_mとジャッキ引き戻し速度−Ｖ_jが同調し、ねじ軸31gの
引き抜きが円滑に行われる。Similarly, when the screw shaft 31g is pulled out from the grout screw hole 12d, the screw shaft pull-out speed −V is also obtained by the action of the control system.
_m and jack pullback speed -V _j is tuned, withdrawal of the screw shaft 31g is smoothly performed.

本実施例では、ジャッキ系ポンプ37bの吐出量を可変と
したが、遠隔制御可能な流量制御弁を用いて把持ジャッ
キ31b，31cへの供給油量を制御してもよい。Although the discharge amount of the jack pump 37b is variable in this embodiment, the amount of oil supplied to the gripping jacks 31b and 31c may be controlled by using a remotely controllable flow control valve.

第17図に示す本発明の第３実施例は、ねじ軸31gのねじ
込み時および引き抜き時に把持ジャッキ31b，31cを伸縮
自由な状態とし、ジャッキ力を作用させることなく、ね
じ軸の回転のみによってねじ込み、引き抜きを行うこと
で、ねじ部のかじりを防止しようとするものである。In the third embodiment of the present invention shown in FIG. 17, when the screw shaft 31g is screwed in and pulled out, the gripping jacks 31b and 31c are in a freely expandable and contractible state, and screwing is performed only by rotating the screw shaft without applying a jacking force. By pulling out, it is intended to prevent galling of the screw part.

第17図は本実施例のセグメント把持機構とその油圧回路
を示す図で、第15図と対応する部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。FIG. 17 is a view showing the segment gripping mechanism and its hydraulic circuit of the present embodiment. The parts corresponding to those in FIG. 15 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

同図において、37gはジャッキ系の第２方向切換弁であ
る。このジャッキ系第２方向切換弁37gはノンリーク型
の２位置電磁切換弁で、その戻りポートＴ₂には油タン
ク37aへの配管37sが接続されている。また、流入ポート
Ｂ₂には前記配管37lより分岐された配管がチェック弁37
kと絞り弁37fを介して接続され、同ポートＡ₂には前記
配管37mより分岐された配管37pがチェック弁37iと配管3
7qを介して接続されている。さらに、前記配管37sと前
記配管37qとを接続するバイパス配管37rが設けられてお
り、配管37qはバイパス配管37rと配管37sを経由して直
接油タンク37aに接続されている。In the figure, 37g is a jack type second directional control valve. The jack system second directional control valve 37g is a non-leak type two-position solenoid directional control valve, and a pipe 37s to the oil tank 37a is connected to the return port T ₂ thereof. Further, the inflow port B ₂ is branched from the pipe 37l the piping check valve 37
A pipe 37p branched from the pipe 37m and connected to the check valve 37i and the pipe 3 is connected to the port A ₂ via the throttle valve 37f.
Connected via 7q. Further, a bypass pipe 37r connecting the pipe 37s and the pipe 37q is provided, and the pipe 37q is directly connected to the oil tank 37a via the bypass pipe 37r and the pipe 37s.

前記チェック弁37kは、前記配管37lから絞り弁37fへの
油の流れを許容し、その逆方向には油が流れないように
取り付けられており、また、前記チェック弁37iは、前
記配管37qから配管37mへの油の流れを許容し、その逆方
向には油が流れないように取り付けられている。The check valve 37k is installed so as to allow the oil flow from the pipe 37l to the throttle valve 37f and prevent the oil from flowing in the opposite direction, and the check valve 37i is installed from the pipe 37q. It allows the oil to flow into the pipe 37m, and is installed so that oil does not flow in the opposite direction.

37hは前記配管37lより分岐し、配管37qに接続された配
管の途中に設けられたチェック弁で、配管37qから配管3
7lへの油の流れを許容し、その逆方向には油が流れない
ように取り付けられている。また、37jは前記配管37mよ
り分岐し、前記チェッキ弁37kと絞り弁37fとの間に接続
された配管の途中に設けられたチェック弁で、配管37m
から絞り弁37fへの油の流れを許容し、その逆方向には
油が流れないように取り付けられている。37h is a check valve provided in the middle of the pipe connected to the pipe 37q and branched from the pipe 37l.
It is installed so that oil can flow to 7l and oil does not flow in the opposite direction. Further, 37j is a check valve branched from the pipe 37m and provided in the middle of the pipe connected between the check valve 37k and the throttle valve 37f.
To allow the oil flow from the throttle valve 37f to the throttle valve 37f and prevent the oil from flowing in the opposite direction.

本実施例では、前記絞り弁37f、第２方向切換弁37g、チ
ェック弁37h，37i，37j，37k、配管37p，37q，37r，37s
により、ねじ軸31gのねじ込み時および引き抜き時に把
持ジャッキ31b，31cを伸縮自由な状態とする流路切換手
段が構成されている。また、本実施例では、ねじ軸31g
のねじ込み、引き抜き速度と把持ジャッキ31b，31cの伸
縮速度を同調させるような制御はせず、モータ系ポンプ
37uとジャッキ系ポンプ37bの吐出量はそれぞれ独立に調
整されている。In this embodiment, the throttle valve 37f, the second directional control valve 37g, the check valves 37h, 37i, 37j, 37k, the pipes 37p, 37q, 37r, 37s.
Thus, a flow path switching unit is configured that allows the gripping jacks 31b and 31c to freely expand and contract when the screw shaft 31g is screwed in and pulled out. Further, in this embodiment, the screw shaft 31g
The motor system pump is not controlled to synchronize the screwing / pulling-out speed with the expansion / contraction speed of the gripping jacks 31b, 31c.
The discharge amounts of 37u and jack pump 37b are adjusted independently.

このように構成された本実施例のセグメント把持機構の
動作を以下に説明する。まず、セグメント12aを把持さ
せる際には、モータ系ポンプ37uから方向制御弁37tを経
て駆動モータ31iに圧力油を供給し、ねじ軸31gをねじ込
み側に回転させる。このとき、ジャッキ系第１方向切換
弁37cは作動させず、全ポートがブロックされた状態
（図示の状態）とし、ジョッキ系第２方向切換弁37gは
作動させて、Ｂ₂ポートとＴ₂ポートがつながるようにす
る。この状態では、把持ジャッキ31b，31cのロッド側お
よびヘッド側の配管37n，37n′，37o，37o′共に油タン
ク37aに連通しており、把持ジャッキ31b，31cは油圧回
路的に伸縮自由な状態におかれているので、セグメント
把持機構の摺動体31dはねじ軸31g、駆動モータ31iを含
めた自重により矢印Ａ方向に下降し、把持ジャッキ31
b，31cは縮長させられる。これに伴い、ジャッキのロッ
ド側には油タンク37aから配管37s−37r−37q−チェック
弁37i−配管37m−37n，37n′を経て油が供給され、ま
た、ヘッド側の油は配管37o，37o′−37l−チェック弁3
7k−絞り弁37f−方向切換弁37g−配管37sを経て油タン
ク37aに戻される。The operation of the segment gripping mechanism of this embodiment having the above structure will be described below. First, when gripping the segment 12a, pressure oil is supplied from the motor system pump 37u to the drive motor 31i via the direction control valve 37t, and the screw shaft 31g is rotated to the screwing side. At this time, the jack system first directional control valve 37c is not operated and all ports are blocked (state shown in the figure), and the jug system second directional control valve 37g is operated to operate the B ₂ port and the T ₂ port. To connect. In this state, the pipes 37n, 37n ', 37o, 37o' on the rod side and the head side of the gripping jacks 31b, 31c are in communication with the oil tank 37a, and the gripping jacks 31b, 31c are in a hydraulic circuit expandable and contractible state. Since the slide body 31d of the segment gripping mechanism descends in the direction of arrow A by its own weight including the screw shaft 31g and the drive motor 31i, the gripping jack 31
b and 31c are shortened. Along with this, oil is supplied to the rod side of the jack from the oil tank 37a through the pipes 37s-37r-37q-check valve 37i-pipes 37m-37n, 37n ', and the oil on the head side is pipes 37o, 37o. ′ -37l-Check valve 3
It is returned to the oil tank 37a through 7k-throttle valve 37f-direction switching valve 37g-pipe 37s.

このように、回転しているねじ軸31gが自重で下降し、
グラウトねじ穴12dに軽く接触することにより、ジャッ
キで送りを与えた場合よりも、最初の１ピッチ目のねじ
込みが無理なく円滑に行われる。また、ねじ込まれた後
も、ねじ部31kのねじ込み量分だけ把持ジャッキ31b，31
cが縮長させられるので、ねじ部の接触面圧が過大にな
ることはない。ここで、ねじ軸31gの下降速度は絞り弁3
7fの調整により加減できる。In this way, the rotating screw shaft 31g descends by its own weight,
By lightly contacting the grout screw hole 12d, the screwing of the first pitch can be done smoothly and smoothly as compared with the case where the feed is given by the jack. Further, even after being screwed in, the gripping jacks 31b, 31b will be the same as the screwing amount of the screw portion 31k.
Since c is shortened, the contact surface pressure of the screw part does not become excessive. Here, the descending speed of the screw shaft 31g depends on the throttle valve 3
It can be adjusted by adjusting 7f.

ねじ軸31gをグラウトねじ穴12dから引き抜くときも、ね
じ込み時と同様に第２方向切換弁37gを作動させて、把
持ジャッキ31b，31cを伸縮自由な状態とする。このと
き、セグメント12aは既に既設セグメント13にボルト締
結され、固定された状態にあるので、駆動モータ31iに
よりねじ軸31gを引き抜き側に回転させると、把持機構
の摺動部31dがセグメント12aを反力体として持ち上げら
れ、把持ジャッキ31b，31cは伸長させられる。これに伴
い、ジャッキのロッド側の油は配管37n，37n′−37m−
チェック弁37j−絞り弁37f−方向切換弁37g−配管37sを
経て油タンク37aに戻され、またヘッド側には油タンク3
7aから配管37s−37r−37q−チェック弁37h−配管37l−3
7o，37o′を経て油が供給される。Even when the screw shaft 31g is pulled out from the grout screw hole 12d, the second direction switching valve 37g is operated in the same manner as when the screw is screwed in, so that the gripping jacks 31b and 31c can be freely expanded and contracted. At this time, the segment 12a is already bolted to the existing segment 13 and is in a fixed state, so when the screw shaft 31g is rotated to the pull-out side by the drive motor 31i, the sliding portion 31d of the gripping mechanism reverses the segment 12a. Lifted as a force body, the gripping jacks 31b and 31c are extended. Along with this, the oil on the rod side of the jack is connected to the pipes 37n, 37n'-37m-
It is returned to the oil tank 37a via the check valve 37j-throttle valve 37f-direction switching valve 37g-pipe 37s, and the head side oil tank 3
7a to piping 37s-37r-37q-check valve 37h-piping 37l-3
Oil is supplied through 7o and 37o '.

したがって、ねじ込み時と同様に、ねじ部31kはかじり
を生じることなく円滑に引き抜かれる。Therefore, as in the case of screwing, the threaded portion 31k can be smoothly pulled out without galling.

引き抜き完了後、ねじ軸31gの回転を停止させるととも
に、第２方向切換弁37gをＢ₂ポートがブロックされた状
態（図示の状態）に戻す。After the pulling-out is completed, the rotation of the screw shaft 31g is stopped and the second directional control valve 37g is returned to the state where the B ₂ port is blocked (the state shown in the drawing).

次に、ねじ部31kをグラウトねじ穴12dにねじ込んだ後、
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を引き上げる場合について説明する。Next, after screwing the screw part 31k into the grout screw hole 12d,
A case where the gripping jacks 31b and 31c are extended to pull up the segment 12a together with the screw shaft 31g will be described.

このときは、第２方向切換弁37gは作動させず、Ｂ₂ポー
トがブロックされた状態（図示の状態）とする。そし
て、ジャッキ系ポンプ37bからの圧力油が配管37lに流れ
るように第１方向切換弁37cを作動させる。すると、ポ
ンプ37bからの圧力油は方向切換弁37cのＢ₁ポートから
出てパイロットチェック弁37d−配管37l−37o，37o′を
経てジャッキのヘッド側に供給され、把持ジャッキ31
b，31cを伸長させる。一方、ジャッキのロッド側の油は
配管37n，37n′−37m−パイロットチェック弁37e−方向
切換弁37cを経て油タンク37aに戻される。このとき、パ
イロットチェック弁37eはＢ₁ポート側に接続されたパイ
ロット配管によりパイロット圧を受け開弁させられる。At this time, the second directional control valve 37g is not operated and the B ₂ port is blocked (state shown in the drawing). Then, the first direction switching valve 37c is operated so that the pressure oil from the jack system pump 37b flows into the pipe 37l. Then, the pressure oil from the pump 37b exits from the B ₁ port of the direction switching valve 37c, is supplied to the head side of the jack through the pilot check valve 37d-the pipes 37l-37o and 37o ', and is gripped by the grip jack 31.
Extend b and 31c. On the other hand, the oil on the rod side of the jack is returned to the oil tank 37a through the pipes 37n and 37n'-37m-pilot check valve 37e-direction switching valve 37c. At this time, the pilot check valve 37e is opened by receiving pilot pressure through the pilot pipe connected to the B ₁ port side.

上記説明中での第１方向切換弁37c、第２方向切換弁37g
の作動は図示しない制御装置からの指令によって行われ
る。First direction switching valve 37c and second direction switching valve 37g in the above description
Is operated by a command from a controller (not shown).

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

(i) グラウトねじ穴へのねじ軸のねじ込みによりセグ
メントを把持するようにしたため、セグメントを特殊形
状とする必要がなく、グラウトねじ穴を有する現用の標
準コンクリートセグメントに適用することができ、しか
も２方向の相対的な位置修正と姿勢修正により機械的に
セグメントと把持機構の心合わせができ、ピン挿入など
の入手を要しないので、自動化が容易である。(i) Since the segment is gripped by screwing the screw shaft into the grout screw hole, the segment does not need to have a special shape, and can be applied to the current standard concrete segment with grout screw hole. Since the segment and the gripping mechanism can be mechanically aligned with each other by the relative position correction and the posture correction of the directions, and the pin insertion or the like is not required, automation is easy.

(ii) 把持機構のねじ軸を、２本の把持ジャッキを含む
４節リンクの１辺に宙吊りにし、摺動案内部のすきま分
だけねじ軸を揺動を可能とすることにより、グラウトね
じ穴とねじ軸の心合わせをする際、微小な制御誤差が生
じたとしても、その誤差をねじ軸の揺動により吸収して
確実にねじ込み把握ができる。(ii) The screw shaft of the gripping mechanism is suspended on one side of a four-bar link that includes two gripping jacks, and the screw shaft can be swung by the clearance of the slide guide part, thereby making it possible to grout the screw hole. Even if a minute control error occurs when the center of the screw shaft is aligned with the screw shaft, the error can be absorbed by the swing of the screw shaft to reliably grasp the screw.

(iii) ねじ込み完了後、セグメント内周面がセグメン
トガイドに当接するまでねじ軸を引き戻すことにより、
把持したセグメントのふらつきをなくし、既設セグメン
トの姿勢に合わせて把持したセグメントの姿勢を修正し
組付を行うことができる。(iii) After screwing in, pull back the screw shaft until the inner peripheral surface of the segment contacts the segment guide,
It is possible to eliminate the wobbling of the grasped segment, correct the posture of the grasped segment according to the posture of the existing segment, and perform the assembly.

(iv) 前記第１検出手段、第２検出手段および制御手段
からなる速度同調制御系を備えることにより、ねじ軸の
ねじ込み速度と把持ジャッキの送り速度、およびねじ軸
の引き抜き速度と把持ジャッキの引き戻し速度を自動的
に同調させることができ、ねじ軸のねじ込み抵抗の大小
によりモータ回転数が変化し、ねじ込み速度が変化した
場合、あるいは油圧回路の油温変化や圧損などによりモ
ータ回転数が変化し、ねじ込み速度が変化した場合で
も、ねじ込み速度に同調してジャッキ送り速度が変化す
るので、ジャッキ送り速度の速すぎ、遅すぎによりジャ
ッキ力がねじ部に作用して接触面圧を高めることなく、
ねじ軸をセグメントのグラウトねじ穴に円滑にねじ込む
ことができる。同様にねじ軸の引き抜きも円滑に行われ
る。(iv) By providing the speed tuning control system including the first detecting means, the second detecting means and the controlling means, the screwing speed of the screw shaft and the feeding speed of the gripping jack, and the pulling speed of the screw shaft and the pulling back of the gripping jack. The speed can be automatically synchronized, and the motor speed changes depending on the screw resistance of the screw shaft.When the screw speed changes, the motor speed changes due to oil temperature change or pressure loss in the hydraulic circuit. Even if the screwing speed changes, the jack feeding speed changes in synchronization with the screwing speed, so the jack force does not act on the threaded portion due to the jack feeding speed being too fast or too slow to increase the contact surface pressure,
The screw shaft can be smoothly screwed into the grout screw hole of the segment. Similarly, the screw shaft can be pulled out smoothly.

(v) ねじ軸のねじ込み時および引き抜き時に把持ジャ
ッキを伸縮自由な状態とする油圧回路の流路切換手段を
備えることにより、ねじ軸の最初の１ピッチ目のねじ込
みが把持機構の摺動体31dの自重だけでねじ軸をグラウ
トねじ穴に軽く押し付けた状態で行えるので、ねじ込み
を無理なけ円滑に行うことができ、かじりを生じること
がない。また、ねじ軸を引き抜くときも、ねじ部に作用
する力は摺動体31dの自重分だけで、ジャッキ力による
過大な面圧を作用させることなく、引き抜くことがで
き、ねじ部のかじりを防止できる。(v) By providing the flow path switching means of the hydraulic circuit that allows the grip jack to freely expand and contract when the screw shaft is screwed in and pulled out, the screwing of the first pitch of the screw shaft is performed by the sliding body 31d of the gripping mechanism. Since the screw shaft can be lightly pressed against the grout screw hole only by its own weight, it can be screwed smoothly without causing any galling. Further, even when pulling out the screw shaft, the force acting on the screw portion is only the weight of the sliding body 31d, and the screw shaft can be pulled out without exerting an excessive surface pressure due to the jack force, and galling of the screw portion can be prevented. .

また、この構成によれば、ねじ軸のねじ込み速度とジャ
ッキ送り速度、およびねじ軸の引き抜き速度とジャッキ
引き戻し速度を同調させる制御装置が不要で、経済的で
ある。Further, according to this configuration, a control device for synchronizing the screw-in speed of the screw shaft and the jack feed speed, and the screw shaft withdrawal speed and the jack withdrawal speed is not required, which is economical.

[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
−ＸIV断面図、第15図は本発明の第２実施例のセグメン
ト把持機構の拡大断面図および同油圧回路図、第16図は
第２実施例の速度同調制御系のブロック図、第17図は本
発明の第３実施例のセグメント把持機構の拡大断面図お
よび同油圧回路図、第18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19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20図
は第18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、12d……グラウトねじ穴、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、31a……把持フレーム、31b，
31c……把持ジャッキ、31d……摺動体、31g……ねじ
軸、31i……駆動モータ、31k……ねじ部、ｍ……微小す
きま、37……セグメント把持機構の油圧回路、37a……
油タンク、37b……ジャッキ系ポンプ、37c……ジャッキ
系第１方向切換弁、37f……絞り弁、37g……ジャッキ系
第２方向切換弁、37h，37i，37j，37k……チェック弁、
37l，37m，37n，37n′，37o，37o′，37p，37q，37r，3
7s……配管、37t……モータ系方向切換弁、37u……モー
タ系ポンプ、40……回転数検出器、42……ねじ速度演算
器、43……ストローク検出器、44……ジャッキ速度演算
器、45……比較器、46……ジャッキ系ポンプ吐出量制御
器。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 line XIII-XIII of FIG. 12, and FIG. 14 is XIV of FIG.
-XIV sectional view, FIG. 15 is an enlarged sectional view of the segment gripping mechanism and hydraulic circuit diagram of the second embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a block diagram of a speed tuning control system of the second embodiment, and FIG. Is an enlarged sectional view and a hydraulic circuit diagram of the segment gripping mechanism of the third embodiment of the present invention, FIG. 18 is a rear front view of a shield machine equipped with a conventional erector, and FIG. 19 is a grip of the conventional erector. FIG. 20 is a sectional side view of FIG. 18 showing the relationship between the segment hanging brackets. 1 ... Shield body, 3 ... Erector ring, 7 ... Push jack, 12, 12a ... Segment to be assembled from now, 12d ... Grout screw hole, 13 ... Existing segment, 17 ... Rotation motor, 20 …… Suspended beam, 21 ……
Horizontal slide frame, 22 ... Horizontal slide jack, 23 ...
… Front-rear slide frame, 24 …… Front-rear slide jack, 25 …… Posture correction mechanism, 30 …… Segment guide, 31
...... Segment gripping mechanism, 31a …… Grip frame, 31b,
31c …… Gripping jack, 31d …… Sliding body, 31g …… Screw shaft, 31i …… Drive motor, 31k …… Screw part, m …… Small clearance, 37 …… Segment gripping mechanism hydraulic circuit, 37a ……
Oil tank, 37b …… Jack system pump, 37c …… Jack system first directional valve, 37f …… Throttle valve, 37g …… Jack system second directional valve, 37h, 37i, 37j, 37k …… Check valve,
37l, 37m, 37n, 37n ', 37o, 37o', 37p, 37q, 37r, 3
7s …… Piping, 37t …… Motor system directional valve, 37u …… Motor system pump, 40 …… Rotation speed detector, 42 …… Screw speed calculator, 43 …… Stroke detector, 44 …… Jack speed calculator Unit, 45 …… Comparator, 46 …… Jack system pump discharge rate controller.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土屋清茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者小澤肇茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (56)参考文献特開平１−263394（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kiyoshi Tsuchiya Kiyoshi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki 650 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura factory Ceremony Company Tsuchiura Factory (56) Reference JP-A-1-263394 (JP, A)

Claims

[Claims]

1. A segment automatic assembling apparatus for assembling a tunnel lining segment, which is carried in and set in a shield machine, into a ring shape, comprising a segment gripping mechanism, and the segment gripping mechanism cooperates with the stationary setting. A segment guide capable of fixedly gripping the segment, a swivel mechanism for moving the segment guide in the circumferential direction of the shield body, and an axis extending in the axial direction of the shield body in a Z direction.
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 guide with respect to the stationary segment Position adjustment mechanism for aligning the positions of the segment guides by moving the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction respectively, and the segment guides for the X-axis and Y-axis directions.
And a posture adjusting mechanism for adjusting the posture of the segment guide to the posture of the stationary segment by rotating around the Z axis and the Z axis, respectively, and matching the segment gripping mechanism with the grout screw hole of the segment. An automatic segment assembly apparatus comprising: a screw shaft having a threaded portion for rotating; and a drive unit for rotating the screw shaft while projecting the screw shaft toward the segment side.

2. The drive means has a drive motor for rotating the screw shaft, a slide body for supporting the drive motor and the screw shaft, and a guide surface for the slide body, and is fixed to the segment guide. A pair of gripping jacks attached to the gripping frame and a pair of gripping jacks that are arranged in parallel with the screw shaft at symmetrical positions sandwiching the screw shaft and that are respectively connected to the sliding body and the gripping frame. A four-joint link composed of a gripping jack, the sliding body, and the gripping frame allows the screw shaft to move with respect to the gripping frame by a minute clearance provided between the sliding body and the guide surface of the gripping frame. The automatic segment assembly apparatus according to claim 1, wherein the automatic segment assembly apparatus is swingable.

3. The segment gripping mechanism has, as its driving means, a drive motor that rotates the screw shaft, a slide body that supports the drive motor and the screw shaft, and a guide surface for the slide body. A grip frame fixedly attached to the segment guide, and a pair of grip jacks disposed in parallel with the screw shaft at symmetrical positions sandwiching the screw shaft and connected to the sliding body and the grip frame, respectively. The first detecting means for detecting the screwing speed and the withdrawing speed of the screw shaft with respect to the grout screw hole of the segment, the second detecting means for detecting the feed speed and the withdrawal speed of the grip jack, and the second detecting means. The screw shaft in which the detected feed speed and pullback speed of the gripping jack are respectively detected by the first detecting means. Segment automatic assembling apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a control means for controlling the supply amount of oil into the gripping jack to match the screwing speed and withdrawal speed.

4. The segment gripping mechanism has, as its driving means, a drive motor that rotates the screw shaft, a slide body that supports the drive motor and the screw shaft, and a guide surface for the slide body. A grip frame fixedly attached to the segment guide, and a pair of grip jacks disposed in parallel with the screw shaft at symmetrical positions sandwiching the screw shaft and connected to the sliding body and the grip frame, respectively. Further, when the screw shaft is screwed into or pulled out of the grout screw hole of the segment, both the rod side and the head side pipes of the gripping jack communicate with the oil tank to make the gripping jack expandable and contractible. The automatic segment assembly apparatus according to claim 1 or 2, further comprising switching means.