JP2576362Y2 - セグメント組立装置 - Google Patents
セグメント組立装置Info
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- JP2576362Y2 JP2576362Y2 JP1992082755U JP8275592U JP2576362Y2 JP 2576362 Y2 JP2576362 Y2 JP 2576362Y2 JP 1992082755 U JP1992082755 U JP 1992082755U JP 8275592 U JP8275592 U JP 8275592U JP 2576362 Y2 JP2576362 Y2 JP 2576362Y2
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- hydraulic cylinders
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、シールド掘削機によっ
て掘削したトンネルの覆工用セグメントを所定の位置に
搬送、位置決めするセグメント組立装置に関する。
て掘削したトンネルの覆工用セグメントを所定の位置に
搬送、位置決めするセグメント組立装置に関する。
【0002】
【従来の技術】トンネル工事におけるセグメントの組立
ては、エレクタと呼ばれるセグメント組立装置を用いて
行われる。このエレクタは、幅1m程度のリングを複数
に分割したセグメントを、トンネルの円周に沿って移動
させる旋回機構、トンネルの軸線方向に移動させる摺動
機構、およびトンネルの径方向に移動させる昇降機構を
備えており、3つの自由度を持っている。
ては、エレクタと呼ばれるセグメント組立装置を用いて
行われる。このエレクタは、幅1m程度のリングを複数
に分割したセグメントを、トンネルの円周に沿って移動
させる旋回機構、トンネルの軸線方向に移動させる摺動
機構、およびトンネルの径方向に移動させる昇降機構を
備えており、3つの自由度を持っている。
【0003】エレクタによるセグメントの組立ては、ま
ず、エレクタによってインバートセグメントと呼ばれる
1リングの最初のセグメントを把持し、組み立てるべき
所定の位置に移動させる。その後、オペレータがエレク
タをインチング操作し、インバートセグメントを昇降・
旋回させてインバートセグメントのトンネル軸線方向の
ボルト孔と既に組み立てられているセグメント(既設セ
グメント)のトンネル軸線方向のボルト孔とを合わせ、
両者をボルトによって締結する。2番目以降のセグメン
トの組立ては、エレクタによって把持したセグメントの
トンネル周方向のボルト孔と既に組み立てられているセ
グメントの周方向のボルト孔との位置を合わせ、この両
者をボルトによって締結したのち、エレクタの把持して
いるセグメントのトンネル軸線方向のボルト孔が既設セ
グメントのボルト孔に合うようにエレクタを操作し、両
者をボルトによって締結する。
ず、エレクタによってインバートセグメントと呼ばれる
1リングの最初のセグメントを把持し、組み立てるべき
所定の位置に移動させる。その後、オペレータがエレク
タをインチング操作し、インバートセグメントを昇降・
旋回させてインバートセグメントのトンネル軸線方向の
ボルト孔と既に組み立てられているセグメント(既設セ
グメント)のトンネル軸線方向のボルト孔とを合わせ、
両者をボルトによって締結する。2番目以降のセグメン
トの組立ては、エレクタによって把持したセグメントの
トンネル周方向のボルト孔と既に組み立てられているセ
グメントの周方向のボルト孔との位置を合わせ、この両
者をボルトによって締結したのち、エレクタの把持して
いるセグメントのトンネル軸線方向のボルト孔が既設セ
グメントのボルト孔に合うようにエレクタを操作し、両
者をボルトによって締結する。
【0004】しかし、従来のエレクタは、上記した旋
回、摺動、昇降の3自由度だけであるため、エレクタに
保持させたセグメントのボルト孔を既設セグメントのボ
ルト孔と位置合わせする場合に、作業者が手作業によっ
てセグメントの位置を調節する必要があり、組立て作業
が煩雑で、重量物を取り扱うために危険も多い。また、
トンネル周方向におけるボルト孔の位置合わせと締結、
その後のトンネル軸線方向におけるボルト孔の位置合わ
せと締結、というように、周方向の締結と軸線方向の締
結とを別々に行っているため、施工に多くの時間を必要
とし、非常に能率が悪かった。
回、摺動、昇降の3自由度だけであるため、エレクタに
保持させたセグメントのボルト孔を既設セグメントのボ
ルト孔と位置合わせする場合に、作業者が手作業によっ
てセグメントの位置を調節する必要があり、組立て作業
が煩雑で、重量物を取り扱うために危険も多い。また、
トンネル周方向におけるボルト孔の位置合わせと締結、
その後のトンネル軸線方向におけるボルト孔の位置合わ
せと締結、というように、周方向の締結と軸線方向の締
結とを別々に行っているため、施工に多くの時間を必要
とし、非常に能率が悪かった。
【0005】そこで、把持したセグメントに任意の姿勢
をとらせることができるように、エレクタに6自由度の
動きができるような機構を設けることが提案されている
(特開昭60−261897号公報)。すなわち、開昭
60−261897号公報には、シールド掘削機本体の
径方向に移動できる吊りビームを旋回輪に設けるととも
に、その吊りビームに掘削機の軸方向に移動する補助ビ
ームを取り付け、その補助ビームにピッチング、ローリ
ング、ヨーイングの揺動をさせる継手と姿勢調節用シリ
ンダとを設けたエレクタが示されている。
をとらせることができるように、エレクタに6自由度の
動きができるような機構を設けることが提案されている
(特開昭60−261897号公報)。すなわち、開昭
60−261897号公報には、シールド掘削機本体の
径方向に移動できる吊りビームを旋回輪に設けるととも
に、その吊りビームに掘削機の軸方向に移動する補助ビ
ームを取り付け、その補助ビームにピッチング、ローリ
ング、ヨーイングの揺動をさせる継手と姿勢調節用シリ
ンダとを設けたエレクタが示されている。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】しかし、上記の特開昭
60−261897号公報に記載されたエレクタは、旋
回輪に吊りビームと補助ビームとを設けるばかりでな
く、補助ビームに姿勢調節用の機構をシリアルに設ける
ため、機構が複雑となり、また装置が大型化して重量が
重く、狭いトンネル内の各種の作業に影響を与える。
60−261897号公報に記載されたエレクタは、旋
回輪に吊りビームと補助ビームとを設けるばかりでな
く、補助ビームに姿勢調節用の機構をシリアルに設ける
ため、機構が複雑となり、また装置が大型化して重量が
重く、狭いトンネル内の各種の作業に影響を与える。
【0007】本考案は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、簡素な構造により、把持したセ
グメントに6つの自由度の動きを与えることが可能なセ
グメント組立装置を提供することを目的としている。
ためになされたもので、簡素な構造により、把持したセ
グメントに6つの自由度の動きを与えることが可能なセ
グメント組立装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本考案に係るセグメント組立装置は、シールド掘
削機本体の内周部を周方向に旋回する旋回フレームと、
この旋回フレームに支持され、セグメントを着脱自在に
把持するセグメント把持機構とを備えたセグメント組立
装置において、前記旋回フレームに設けられた枢着部
と、前記セグメント把持機構を取り付けたセグメント操
作板と、それぞれの両端が自在継手を介して前記枢着部
と前記セグメント操作板とに取り付けられ、前記セグメ
ント操作板を介して前記セグメントを操作する6個のア
クチュエータとを有し、これらのアクチュエータは、前
記セグメント操作板が前記枢着部に対して任意の位置お
よび姿勢に置かれた場合であっても、任意に選択した一
対の前記アクチュエータにより形成された面と前記他の
任意のアクチュエータとが斜交するように配置したこと
を特徴としている。
めに、本考案に係るセグメント組立装置は、シールド掘
削機本体の内周部を周方向に旋回する旋回フレームと、
この旋回フレームに支持され、セグメントを着脱自在に
把持するセグメント把持機構とを備えたセグメント組立
装置において、前記旋回フレームに設けられた枢着部
と、前記セグメント把持機構を取り付けたセグメント操
作板と、それぞれの両端が自在継手を介して前記枢着部
と前記セグメント操作板とに取り付けられ、前記セグメ
ント操作板を介して前記セグメントを操作する6個のア
クチュエータとを有し、これらのアクチュエータは、前
記セグメント操作板が前記枢着部に対して任意の位置お
よび姿勢に置かれた場合であっても、任意に選択した一
対の前記アクチュエータにより形成された面と前記他の
任意のアクチュエータとが斜交するように配置したこと
を特徴としている。
【0009】
【作用】上記の如く構成した本考案は、前記旋回フレー
ムに設けられた枢着部と、セグメントを把持するセグメ
ント操作板とを、自在継手を介して6個のアクチュエー
タによって連結したため、シールド掘削機本体に対して
セグメント操作板を、周方向の移動(旋回)、軸方向の
移動(摺動)、上下方向(半径方向)の移動(昇降)、
シールド掘削機本体の前後方向の揺動(ピッチング)、
シールド掘削機の左右方向の揺動(ローリング)、水平
面ないでの揺動(ヨーイング)の6自由度の動きを自由
に与えることができる。しかも、本考案は、枢着部とセ
グメント操作板、および6個のアクチュエータだけでセ
グメント操作板に6自由度の動きを行わせることがで
き、構造を極めて簡素にすることができる。
ムに設けられた枢着部と、セグメントを把持するセグメ
ント操作板とを、自在継手を介して6個のアクチュエー
タによって連結したため、シールド掘削機本体に対して
セグメント操作板を、周方向の移動(旋回)、軸方向の
移動(摺動)、上下方向(半径方向)の移動(昇降)、
シールド掘削機本体の前後方向の揺動(ピッチング)、
シールド掘削機の左右方向の揺動(ローリング)、水平
面ないでの揺動(ヨーイング)の6自由度の動きを自由
に与えることができる。しかも、本考案は、枢着部とセ
グメント操作板、および6個のアクチュエータだけでセ
グメント操作板に6自由度の動きを行わせることがで
き、構造を極めて簡素にすることができる。
【0010】また、本考案においては、各アクチュエー
タのそれぞれを自在継手を介して取り付けていても、任
意に選択した一対のアクチュエータにより形成した平面
が、他の任意のいかなるアクチュエータとも平行になら
ないように配置してあるため、3個以上のアクチュエー
タが同時に平行となることがなく、セグメント操作板が
枢着部に対していかなる位置、姿勢をとったとしても、
外力の作用によりセグメント操作板が位置ずれをした
り、セグメント操作板の運動が不確定となる等の不具合
がなく、安定してセグメントを任意の位置、姿勢に保持
することができる。
タのそれぞれを自在継手を介して取り付けていても、任
意に選択した一対のアクチュエータにより形成した平面
が、他の任意のいかなるアクチュエータとも平行になら
ないように配置してあるため、3個以上のアクチュエー
タが同時に平行となることがなく、セグメント操作板が
枢着部に対していかなる位置、姿勢をとったとしても、
外力の作用によりセグメント操作板が位置ずれをした
り、セグメント操作板の運動が不確定となる等の不具合
がなく、安定してセグメントを任意の位置、姿勢に保持
することができる。
【0011】
【実施例】本考案に係るセグメント組立装置の好ましい
実施例を、添付図面に従って詳説する。図1は、本考案
の実施例に係るセグメント組立装置の全体を模式的に示
した斜視図である。
実施例を、添付図面に従って詳説する。図1は、本考案
の実施例に係るセグメント組立装置の全体を模式的に示
した斜視図である。
【0012】図1において、セグメント組立装置10
は、図示しないシールド掘削機本体の内部に配置した旋
回フレーム12を備えている。この旋回フレーム12
は、シールド掘削機本体の内周面の周方向に配置した複
数のローラ14によって、シールド掘削機本体の周方向
に旋回可能に支持されている。また、旋回フレーム12
は、内周面が歯車部16となっており、この歯車部16
がシールド掘削機本体に設けた旋回モータ18の回転軸
に取り付けたピニオン20と噛み合っていて、旋回モー
タ18によって掘削機本体の周方向に旋回させられる。
は、図示しないシールド掘削機本体の内部に配置した旋
回フレーム12を備えている。この旋回フレーム12
は、シールド掘削機本体の内周面の周方向に配置した複
数のローラ14によって、シールド掘削機本体の周方向
に旋回可能に支持されている。また、旋回フレーム12
は、内周面が歯車部16となっており、この歯車部16
がシールド掘削機本体に設けた旋回モータ18の回転軸
に取り付けたピニオン20と噛み合っていて、旋回モー
タ18によって掘削機本体の周方向に旋回させられる。
【0013】旋回フレーム12のシールド掘削機本体後
方側の端面には、平板状の枢着部22が設けてある。枢
着部22の両側部は、枢着部22に直交して旋回フレー
ム12に設けられた板状のブラケット24、26に設け
てある。そして、図1における枢着部22の下方には、
中央下部にセグメント把持機構28を備えたセグメント
操作板30が枢着部22に対面させて配置してある。
方側の端面には、平板状の枢着部22が設けてある。枢
着部22の両側部は、枢着部22に直交して旋回フレー
ム12に設けられた板状のブラケット24、26に設け
てある。そして、図1における枢着部22の下方には、
中央下部にセグメント把持機構28を備えたセグメント
操作板30が枢着部22に対面させて配置してある。
【0014】一方、セグメント把持機構28に把持され
た組立セグメント40は、鋼製またはコンクリート製の
一般的なセグメントであって、リングを複数に分割した
円弧をなし(図1参照)、組み立てられたときにリング
の内周面となる内側面41に、セグメント把持機構28
の把持部に結合される結合孔等が設けられている。そし
て、セグメント操作板30は、下面がセグメント把持機
構28に把持された組立セグメント40の内側面41に
沿うように下方に湾曲して形成され、組立セグメント4
0をしっかり保持できるようにしてある。
た組立セグメント40は、鋼製またはコンクリート製の
一般的なセグメントであって、リングを複数に分割した
円弧をなし(図1参照)、組み立てられたときにリング
の内周面となる内側面41に、セグメント把持機構28
の把持部に結合される結合孔等が設けられている。そし
て、セグメント操作板30は、下面がセグメント把持機
構28に把持された組立セグメント40の内側面41に
沿うように下方に湾曲して形成され、組立セグメント4
0をしっかり保持できるようにしてある。
【0015】セグメント操作板30の上面と枢着部22
の下面とは、アクチュエータである6つの油圧シリンダ
32a〜32fによって連結してある。各油圧シリンダ
32a〜32fは、シリンダヘッドとピストンロッドの
先端とが、図2に示したように、自在継手34a、34
bを介して枢着部22とセグメント操作板30とに取り
付けてあり、詳細を後述するように、セグメント操作板
30に6自由度の動きを与えるられるようになってい
る。これらの油圧シリンダ32a〜32fは、図3、図
4に示した配置、取り付け状態になっていて、セグメン
ト操作板30が枢着部22に対していかなる位置、姿勢
をとったとしても、任意の2つの油圧シリンダによって
平面を形成したときに、他のいかなる油圧シリンダもそ
の平面と平行とならず、平面に斜交するようになってい
る。
の下面とは、アクチュエータである6つの油圧シリンダ
32a〜32fによって連結してある。各油圧シリンダ
32a〜32fは、シリンダヘッドとピストンロッドの
先端とが、図2に示したように、自在継手34a、34
bを介して枢着部22とセグメント操作板30とに取り
付けてあり、詳細を後述するように、セグメント操作板
30に6自由度の動きを与えるられるようになってい
る。これらの油圧シリンダ32a〜32fは、図3、図
4に示した配置、取り付け状態になっていて、セグメン
ト操作板30が枢着部22に対していかなる位置、姿勢
をとったとしても、任意の2つの油圧シリンダによって
平面を形成したときに、他のいかなる油圧シリンダもそ
の平面と平行とならず、平面に斜交するようになってい
る。
【0016】すなわち、各油圧シリンダ32a〜32f
は、セグメント操作板30が枢着部22と平行に、つま
りシールド掘削機本体(旋回フレーム12)の軸線方向
であるx軸と、シールド掘削機本体の水平左右方向であ
るy軸とがなす平面と平行に配置され、かつ各油圧シリ
ンダ32a〜32fのストローク量を均等に場合、その
配置を上方から見ると、図3のように正六角形をなし、
かつ各油圧シリンダのそれぞれの枢着部22への取り付
部が隣接する一方のシリンダの枢着部22への取り付け
部に近接しており、セグメント操作板30への取り付け
部が隣接する他方のシリンダのセグメント操作板30へ
の取り付け部に近接している。従って、各シリンダの配
置状態をx方向から見ると、図4に示したように、油圧
シリンダ32bと油圧シリンダ32fとが交差し見え、
油圧シリンダ32cと油圧シリンダ32eとが交差して
見える。
は、セグメント操作板30が枢着部22と平行に、つま
りシールド掘削機本体(旋回フレーム12)の軸線方向
であるx軸と、シールド掘削機本体の水平左右方向であ
るy軸とがなす平面と平行に配置され、かつ各油圧シリ
ンダ32a〜32fのストローク量を均等に場合、その
配置を上方から見ると、図3のように正六角形をなし、
かつ各油圧シリンダのそれぞれの枢着部22への取り付
部が隣接する一方のシリンダの枢着部22への取り付け
部に近接しており、セグメント操作板30への取り付け
部が隣接する他方のシリンダのセグメント操作板30へ
の取り付け部に近接している。従って、各シリンダの配
置状態をx方向から見ると、図4に示したように、油圧
シリンダ32bと油圧シリンダ32fとが交差し見え、
油圧シリンダ32cと油圧シリンダ32eとが交差して
見える。
【0017】油圧シリンダ32a〜32fをこのように
配置することにより、組立セグメント40を把持してい
るセグメント操作板30の位置、姿勢の6つの自由度を
決定すると、各油圧シリンダ32a〜32fのストロー
ク量が一意的に定まる。すなわち、組立セグメント40
を−z方向に動かす場合には、油圧シリンダ32a〜3
2fのすべてのストロークを伸ばし、y方向に移動させ
る場合には、油圧シリンダ32a、32b、32fを伸
ばし、油圧シリンダ32c、32d、32eを縮める。
そして、組立セグメント40をx方向に動かす場合に
は、油圧シリンダ32a〜32dを伸ばし、油圧シリン
ダ32e、32fを縮める。また、組立セグメント40
にローリング(x軸回りの揺動)やピッチング(y軸回
りの揺動)、ヨーイング(z軸回りの揺動)などを与え
る場合でも、各油圧シリンダを前記と同様に操作するこ
とにより実現することができ、組立セグメント40に任
意の位置、姿勢をとらせることが可能となる。
配置することにより、組立セグメント40を把持してい
るセグメント操作板30の位置、姿勢の6つの自由度を
決定すると、各油圧シリンダ32a〜32fのストロー
ク量が一意的に定まる。すなわち、組立セグメント40
を−z方向に動かす場合には、油圧シリンダ32a〜3
2fのすべてのストロークを伸ばし、y方向に移動させ
る場合には、油圧シリンダ32a、32b、32fを伸
ばし、油圧シリンダ32c、32d、32eを縮める。
そして、組立セグメント40をx方向に動かす場合に
は、油圧シリンダ32a〜32dを伸ばし、油圧シリン
ダ32e、32fを縮める。また、組立セグメント40
にローリング(x軸回りの揺動)やピッチング(y軸回
りの揺動)、ヨーイング(z軸回りの揺動)などを与え
る場合でも、各油圧シリンダを前記と同様に操作するこ
とにより実現することができ、組立セグメント40に任
意の位置、姿勢をとらせることが可能となる。
【0018】なお、図1に示した符号42a〜42c
は、すでに組み上がっている既設セグメントである。ま
た、符号44a、44bは、組立セグメント40の掘削
機周方向の端面に設けたボルト孔であり、46は組立セ
グメント40の掘削機軸方向端面に形成したボルト孔で
ある。そして、符号48は、既設セグメント42aの周
方向端面に設けてあるボルト孔、符号50は既設セグメ
ント42b、42cの軸方向に設けたボルト孔である。
さらに、図2に示した符号52は、ボルト締結装置であ
る。
は、すでに組み上がっている既設セグメントである。ま
た、符号44a、44bは、組立セグメント40の掘削
機周方向の端面に設けたボルト孔であり、46は組立セ
グメント40の掘削機軸方向端面に形成したボルト孔で
ある。そして、符号48は、既設セグメント42aの周
方向端面に設けてあるボルト孔、符号50は既設セグメ
ント42b、42cの軸方向に設けたボルト孔である。
さらに、図2に示した符号52は、ボルト締結装置であ
る。
【0019】上記の如く構成した実施例によるセグメン
トの組立ては、次のようにして行われる。まず、オペレ
ータは、セグメント操作板30に設けてあるセグメント
把持機構28を、油圧シリンダ32a〜32fを操作し
てトンネル内に搬入された組立セグメント40を掴みや
すい位置に移動させ、組立セグメント40を把持する。
その後、各油圧シリンダ32a〜32fを縮め、把持し
た組立セグメント40が既設セグメント42a〜42c
等と干渉しないようにし、旋回モータ16を駆動して組
立セグメント40を、既に組み上がっている既設セグメ
ントに取り付けるべき位置まで粗い精度で移動させる。
そして、組立セグメント40を粗い精度で位置決めした
ならば、組立セグメント40の各ボルト孔44a、46
が既設セグメント42aのボルト孔48と既設セグメン
ト42b、42cのボルト孔50と合うように、各油圧
シリンダ32a〜32fのストローク量を調節する。
トの組立ては、次のようにして行われる。まず、オペレ
ータは、セグメント操作板30に設けてあるセグメント
把持機構28を、油圧シリンダ32a〜32fを操作し
てトンネル内に搬入された組立セグメント40を掴みや
すい位置に移動させ、組立セグメント40を把持する。
その後、各油圧シリンダ32a〜32fを縮め、把持し
た組立セグメント40が既設セグメント42a〜42c
等と干渉しないようにし、旋回モータ16を駆動して組
立セグメント40を、既に組み上がっている既設セグメ
ントに取り付けるべき位置まで粗い精度で移動させる。
そして、組立セグメント40を粗い精度で位置決めした
ならば、組立セグメント40の各ボルト孔44a、46
が既設セグメント42aのボルト孔48と既設セグメン
ト42b、42cのボルト孔50と合うように、各油圧
シリンダ32a〜32fのストローク量を調節する。
【0020】この組立セグメント40を昇降、旋回、摺
動、ピッチング、ローリング、ヨーイングさせて位置合
わせをするときの、油圧シリンダ32a〜32fの具体
的な制御を図5に基づいて説明する。なお、図5におい
て、符号P1〜P6は油圧シリンダ32a〜32fのセ
グメント操作板30への取り付け位置を示し、符号Q1
〜Q6は油圧シリンダ32a〜32fの枢着部22への
取り付け位置を示している。
動、ピッチング、ローリング、ヨーイングさせて位置合
わせをするときの、油圧シリンダ32a〜32fの具体
的な制御を図5に基づいて説明する。なお、図5におい
て、符号P1〜P6は油圧シリンダ32a〜32fのセ
グメント操作板30への取り付け位置を示し、符号Q1
〜Q6は油圧シリンダ32a〜32fの枢着部22への
取り付け位置を示している。
【0021】いま、セグメント操作板30の中心が枢着
部22の中心(原点)Oに対してx0、y0、z0、α
0、β0、γ0の位置、姿勢にあったとすると、各油圧
シリンダ32a〜32fのセグメント操作板30への取
り付け位置P1〜P6の原点Oに対する座標は、幾何学
的に求まる。ただし、図5に示した矢印x0はシールド
掘削機本体の軸線方向の移動である摺動量を表し、矢印
y0はシールド掘削機本体の周方向の移動である旋回量
を表し、矢印z0はシールド掘削機本体の上下方向の移
動である昇降量を表している。さらに、α0はピッチン
グ量、β0はローリング量、γ0はヨーイング量を示し
ている。
部22の中心(原点)Oに対してx0、y0、z0、α
0、β0、γ0の位置、姿勢にあったとすると、各油圧
シリンダ32a〜32fのセグメント操作板30への取
り付け位置P1〜P6の原点Oに対する座標は、幾何学
的に求まる。ただし、図5に示した矢印x0はシールド
掘削機本体の軸線方向の移動である摺動量を表し、矢印
y0はシールド掘削機本体の周方向の移動である旋回量
を表し、矢印z0はシールド掘削機本体の上下方向の移
動である昇降量を表している。さらに、α0はピッチン
グ量、β0はローリング量、γ0はヨーイング量を示し
ている。
【0022】すなわち、セグメント操作板30上に示し
たO1は、セグメント操作板30が初期状態にあったと
きの、枢着部22の原点Oに対応したセグメント操作板
30上の原点である。そして、軸x1、y1は、セグメ
ント操作板30が初期状態にあったときの、枢着部22
のx軸、y軸と一致した座標軸を表しており、セグメン
ト操作板30におけるx方向、y方向を示し、軸z1は
このときのセグメント操作板30の垂線方向(z方向)
を示している。また、軸x2、y2、z2はそれぞれ、
セグメント操作板30が図5に示した位置、姿勢をとっ
ているときの、枢着部22上の座標軸x、y、zに平行
なセグメント操作板30の原点O1を通る軸を示してい
る。さらに、軸x3は軸x2、すなわち枢着部22上の
x1軸のセグメント操作板30(x1y1面)への投影
軸であり、軸y3は軸y2(y軸)のx1y1面への投
影軸を示している。また、軸3は、図5に示した状態に
あるセグメント操作板30の実際の垂線を示している。
たO1は、セグメント操作板30が初期状態にあったと
きの、枢着部22の原点Oに対応したセグメント操作板
30上の原点である。そして、軸x1、y1は、セグメ
ント操作板30が初期状態にあったときの、枢着部22
のx軸、y軸と一致した座標軸を表しており、セグメン
ト操作板30におけるx方向、y方向を示し、軸z1は
このときのセグメント操作板30の垂線方向(z方向)
を示している。また、軸x2、y2、z2はそれぞれ、
セグメント操作板30が図5に示した位置、姿勢をとっ
ているときの、枢着部22上の座標軸x、y、zに平行
なセグメント操作板30の原点O1を通る軸を示してい
る。さらに、軸x3は軸x2、すなわち枢着部22上の
x1軸のセグメント操作板30(x1y1面)への投影
軸であり、軸y3は軸y2(y軸)のx1y1面への投
影軸を示している。また、軸3は、図5に示した状態に
あるセグメント操作板30の実際の垂線を示している。
【0023】そこで、ピッチング量α0は、枢着部22
上のx座標軸に平行なx2軸と、このx2のx1y1面
への投影軸x3との角度として表される。また、ローリ
ング量β0は、セグメント操作板30の初期状態の垂線
であるz1と、現在のセグメント操作板30の垂線z3
とのなす角として表される。そして、ヨーイング量γ0
は、枢着部22上のy座標軸のx1y1面上への投影軸
y3とセグメント操作板30の初期状態におけるy方向
を示すy1軸とのさなす角として表される。
上のx座標軸に平行なx2軸と、このx2のx1y1面
への投影軸x3との角度として表される。また、ローリ
ング量β0は、セグメント操作板30の初期状態の垂線
であるz1と、現在のセグメント操作板30の垂線z3
とのなす角として表される。そして、ヨーイング量γ0
は、枢着部22上のy座標軸のx1y1面上への投影軸
y3とセグメント操作板30の初期状態におけるy方向
を示すy1軸とのさなす角として表される。
【0024】従って、油圧シリンダ32aの取り付け位
置P1、Q1の間の距離は、枢着部22上の原点Oに対
するP1の座標と枢着部上のQ1の座標とから求まり、
油圧シリンダ32aのストローク量も決定される。油圧
シリンダ32b〜32fのストローク量についても、同
様に求めることができる。そこで、セグメント操作板3
0に保持された組立セグメント40を、ある位置、姿勢
にある状態から、例えばΔzだけ昇降させる場合、オペ
レータがその昇降量Δzを図示しない演算機に入力する
と、演算機は組立セグメント40を動かす前の位置、姿
勢の座標値と入力されたΔzとに基づいて、移動させた
後のP1〜P6の座標値を演算し、新たなP1〜P6の
位置を得るための各油圧シリンダ32a〜32fのスト
ローク量を算出し、その値を油圧シリンダ32a〜32
fの制御装置(図示せず)に出力する。そして、制御装
置が油圧シリンダ32a〜32fを作動し、演算機の求
めたストローク量となるように各シリンダを伸縮させ
る。同様にしてオペレータは、組立セグメント40のボ
ルト孔が既設セグメント42a〜42cのボルト孔と一
致するように、油圧シリンダ32a〜32fを作動して
旋回、摺動、ピッチング、ローリング、ヨーイングによ
る微修正を繰り返し、ボルト孔が一致したなら組立セグ
メント40と既設セグメントとをボルトによって締結す
る。
置P1、Q1の間の距離は、枢着部22上の原点Oに対
するP1の座標と枢着部上のQ1の座標とから求まり、
油圧シリンダ32aのストローク量も決定される。油圧
シリンダ32b〜32fのストローク量についても、同
様に求めることができる。そこで、セグメント操作板3
0に保持された組立セグメント40を、ある位置、姿勢
にある状態から、例えばΔzだけ昇降させる場合、オペ
レータがその昇降量Δzを図示しない演算機に入力する
と、演算機は組立セグメント40を動かす前の位置、姿
勢の座標値と入力されたΔzとに基づいて、移動させた
後のP1〜P6の座標値を演算し、新たなP1〜P6の
位置を得るための各油圧シリンダ32a〜32fのスト
ローク量を算出し、その値を油圧シリンダ32a〜32
fの制御装置(図示せず)に出力する。そして、制御装
置が油圧シリンダ32a〜32fを作動し、演算機の求
めたストローク量となるように各シリンダを伸縮させ
る。同様にしてオペレータは、組立セグメント40のボ
ルト孔が既設セグメント42a〜42cのボルト孔と一
致するように、油圧シリンダ32a〜32fを作動して
旋回、摺動、ピッチング、ローリング、ヨーイングによ
る微修正を繰り返し、ボルト孔が一致したなら組立セグ
メント40と既設セグメントとをボルトによって締結す
る。
【0025】このように、実施例においては、旋回フレ
ーム12に設けられた枢着部22と、セグメント把持機
構28を備えたセグメント操作板30とを、自在継手3
4a、34bを介して6つの油圧シリンダ32a〜32
fにより連結したことにより、極めて簡素な構造で、セ
グメント操作板30が保持している組立セグメント40
に旋回、摺動、昇降、ピッチング、ローリング、ヨーイ
ングの6自由度の動きを容易に与えることができる。し
かも、各油圧シリンダ32a〜32fは、セグメント操
作板30がいかなる位置、姿勢をとったとしても、3つ
以上が同時に平行となることがないように配置したた
め、いかなる状態においても、外力の作用によりセグメ
ント操作板が位置ずれしたり、運動が不確定となる等の
不具合がなく、安定してセグメントを任意の位置、姿勢
に保持することができる。
ーム12に設けられた枢着部22と、セグメント把持機
構28を備えたセグメント操作板30とを、自在継手3
4a、34bを介して6つの油圧シリンダ32a〜32
fにより連結したことにより、極めて簡素な構造で、セ
グメント操作板30が保持している組立セグメント40
に旋回、摺動、昇降、ピッチング、ローリング、ヨーイ
ングの6自由度の動きを容易に与えることができる。し
かも、各油圧シリンダ32a〜32fは、セグメント操
作板30がいかなる位置、姿勢をとったとしても、3つ
以上が同時に平行となることがないように配置したた
め、いかなる状態においても、外力の作用によりセグメ
ント操作板が位置ずれしたり、運動が不確定となる等の
不具合がなく、安定してセグメントを任意の位置、姿勢
に保持することができる。
【0026】なお、前記実施例においては、アクチュエ
ータとして油圧シリンダ32a〜32fを用いた場合に
ついて説明したが、アクチュエータは油圧シリンダに限
定されず、油圧シリンダに代替できるものを用いてもよ
い。また、前記実施例においては、ボルト孔の位置合わ
せを、オペレータが手動で行う場合について説明した
が、ボルト孔の位置ずれを検出できるセンサ(例えば磁
気センサ)を用いて、自動的に位置ずれを修正できるよ
うな装置にも適用することができる。
ータとして油圧シリンダ32a〜32fを用いた場合に
ついて説明したが、アクチュエータは油圧シリンダに限
定されず、油圧シリンダに代替できるものを用いてもよ
い。また、前記実施例においては、ボルト孔の位置合わ
せを、オペレータが手動で行う場合について説明した
が、ボルト孔の位置ずれを検出できるセンサ(例えば磁
気センサ)を用いて、自動的に位置ずれを修正できるよ
うな装置にも適用することができる。
【0027】
【考案の効果】以上に説明したように、本考案によれ
ば、旋回フレームに設けられた枢着部と、セグメントを
把持するセグメント操作板とを、自在継手を介して6個
のアクチュエータによって連結したため、シールド掘削
機本体に対してセグメント操作板を旋回、摺動、昇降、
ピッチング、ローリング、ヨーイングの6自由度の動き
を自由に与えることができる。しかも、本考案は、枢着
部とセグメント操作板、および6個のアクチュエータだ
けでセグメント操作板に6自由度の動きを行わせること
ができ、構造を極めて簡素にすることができる。
ば、旋回フレームに設けられた枢着部と、セグメントを
把持するセグメント操作板とを、自在継手を介して6個
のアクチュエータによって連結したため、シールド掘削
機本体に対してセグメント操作板を旋回、摺動、昇降、
ピッチング、ローリング、ヨーイングの6自由度の動き
を自由に与えることができる。しかも、本考案は、枢着
部とセグメント操作板、および6個のアクチュエータだ
けでセグメント操作板に6自由度の動きを行わせること
ができ、構造を極めて簡素にすることができる。
【0028】また、本考案においては、各アクチュエー
タのそれぞれを自在継手を介して取り付けていても、任
意に選択した一対のアクチュエータにより形成した平面
が、他の任意のいかなるアクチュエータとも平行になら
ないように配置してあるため、3個以上のアクチュエー
タが同時に平行となることがなく、いかなる状態におい
ても、外力の作用によりセグメント操作板が位置ずれを
したり、セグメント操作板の運動が不確定となる等の不
具合がなく、安定してセグメントを任意の位置、姿勢に
保持することができる。
タのそれぞれを自在継手を介して取り付けていても、任
意に選択した一対のアクチュエータにより形成した平面
が、他の任意のいかなるアクチュエータとも平行になら
ないように配置してあるため、3個以上のアクチュエー
タが同時に平行となることがなく、いかなる状態におい
ても、外力の作用によりセグメント操作板が位置ずれを
したり、セグメント操作板の運動が不確定となる等の不
具合がなく、安定してセグメントを任意の位置、姿勢に
保持することができる。
【図1】実施例に係るセグメント組立装置の全体を模式
的に示した斜視図である。
的に示した斜視図である。
【図2】実施例における油圧シリンダの取り付け状態の
説明図である。
説明図である。
【図3】実施例における油圧シリンダの配置状態を模式
的に示した平面図である。
的に示した平面図である。
【図4】実施例における油圧シリンダの配置状態を模式
的に示した正面図である。
的に示した正面図である。
【図5】実施例におけるセグメント操作板に6自由度の
動きを与える方法の説明図である。
動きを与える方法の説明図である。
10 セグメント組立装置 12 旋回フレーム 18 旋回モータ 22 枢着部 28 セグメント把持機構 30 セグメント操作板 32a〜32f アクチュエータ(油圧シリンダ) 40 組立セグメント 42a〜42c 既設セグメント
Claims (1)
- 【請求項1】 シールド掘削機本体の内周部を周方向に
旋回する旋回フレームと、この旋回フレームに支持さ
れ、セグメントを着脱自在に把持するセグメント把持機
構とを備えたセグメント組立装置において、前記旋回フ
レームに設けられた枢着部と、前記セグメント把持機構
を取り付けたセグメント操作板と、それぞれの両端が自
在継手を介して前記枢着部と前記セグメント操作板とに
取り付けられ、前記セグメント操作板を介して前記セグ
メントを操作する6個のアクチュエータとを有し、これ
らのアクチュエータは、前記セグメント操作板が前記枢
着部に対して任意の位置および姿勢に置かれた場合であ
っても、任意に選択した一対の前記アクチュエータによ
り形成された面と前記他の任意のアクチュエータとが斜
交するように配置したことを特徴とするセグメント組立
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992082755U JP2576362Y2 (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | セグメント組立装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992082755U JP2576362Y2 (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | セグメント組立装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0640100U JPH0640100U (ja) | 1994-05-27 |
JP2576362Y2 true JP2576362Y2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=13783260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1992082755U Expired - Lifetime JP2576362Y2 (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | セグメント組立装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2576362Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2575429Y2 (ja) * | 1993-02-02 | 1998-06-25 | 三菱重工業株式会社 | セグメント位置決め装置 |
CN107989632A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-04 | 辽宁三三工业有限公司 | 一种管片拼装机管片姿态调整装置 |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP1992082755U patent/JP2576362Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0640100U (ja) | 1994-05-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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