JPH0658038B2

JPH0658038B2 - セグメント自動組立装置

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。

［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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、上記のエレクタ各部の動作を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［発明の効果］本発明によれば下記の効果が得られる。

(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。

(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。

(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。

(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。

(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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

───────────────────────────────────────────────────── 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)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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セグメント自動組
立装置。
【請求項２】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を前
記把持フレームに対して揺動可能としたことを特徴とす
る請求項１記載のセグメント自動組立装置。
【請求項３】前記セグメント把持機構は、その駆動手段
として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
とを備え、さらに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
る制御手段とを具備することを特徴とする請求項１また
は２に記載のセグメント自動組立装置。
【請求項４】前記セグメント把持機構は、その駆動手段
として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
とを備え、さらに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具備することを特徴とする請求項
１または２に記載のセグメント自動組立装置。