JP2898967B1 - Erector device for shield machine - Google Patents
Erector device for shield machineInfo
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Abstract
【要約】
【課題】 シ−ルド掘進機用エレクタ装置の摺動部のか
じりや摩耗の発生を抑制して耐久性を高めたシ−ルド掘
進機用エレクタ装置を提供する。
【解決手段】 エレクタ基枠29が軸心回りに回転し、
可動フレーム35が油圧シリンダ34によりZ方向へ移
動し、本体フレーム41が油圧シリンダ40によりY方
向へ移動し、本体フレーム41に装備されたセグメント
把持部46が油圧シリンダ45によりX方向へ移動すべ
く構成され、ガイドロッド39A、39Bが、本体フレ
ーム41をY方向に案内支持するように可動フレーム3
5に設けられ、ガイドロッド39A、39Bが断面円形
のロッド部材で構成されたことで、セグメント22を組
付けでき、セグメント22とセグメント把持部46と本
体フレーム41の重量に起因する大きなモーメントが作
用しても、そのモーメントを、ロッド部材の周面上の広
範囲の部分で受け、摺動部の面圧も低くなり摩耗しにく
くなる。Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an erector device for a shield excavator which has improved durability by suppressing the occurrence of galling and abrasion of a sliding portion of the erector device for a shield excavator. SOLUTION: An erector base frame 29 rotates around an axis,
The movable frame 35 is moved in the Z direction by the hydraulic cylinder 34, the main body frame 41 is moved in the Y direction by the hydraulic cylinder 40, and the segment gripper 46 provided on the main body frame 41 is moved in the X direction by the hydraulic cylinder 45. The movable frame 3 is configured so that the guide rods 39A and 39B guide and support the main body frame 41 in the Y direction.
5, and the guide rods 39A and 39B are formed of rod members having a circular cross section, so that the segment 22 can be assembled, and a large moment resulting from the weight of the segment 22, the segment holding portion 46, and the main body frame 41 acts. Even so, the moment is received in a wide area on the peripheral surface of the rod member, and the surface pressure of the sliding portion is reduced, so that the sliding portion is less likely to be worn.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、シ−ルド掘進機
用エレクタ装置に関し、セグメントを断面矩形状のトン
ネル内面の周方向所定位置に移送して順次組付ける為の
シ−ルド掘進機用エレクタ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an erector device for a shield excavator, and more particularly to an erector device for a shield excavator for transferring a segment to a predetermined position in a circumferential direction on an inner surface of a tunnel having a rectangular cross section and sequentially assembling the segment. Related to the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】 各種のシールド坑(上下水道用トンネ
ル、地下鉄用トンネル、通信ケーブル用トンネル、共同
溝用トンネルなど)をシールド工法により構築する為の
掘削装置としてシールド掘進機が広く実用に供されてい
る。通常のシールド掘進機は、カッターディスクを正回
転させつつ掘削する状態と逆回転させつつ掘削する状態
とを切換えながら、円形断面トンネルを掘削するように
構成されている。2. Description of the Related Art A shield excavator is widely used as a drilling device for constructing various shield tunnels (water and sewage tunnels, subway tunnels, communication cable tunnels, tunnels for common ditch, etc.) by a shield method. ing. A conventional shield machine is configured to excavate a tunnel having a circular cross section while switching between a state of excavating while rotating a cutter disk in a normal direction and a state of excavating while rotating the cutter disk in a reverse direction.
【0003】ところで、近年、矩形断面トンネルを掘削
可能な矩形トンネル用シールド掘進機が提案され、実用
化の為の開発がなされている。例えば、特開平10−6
1382号公報に記載されたシールド掘進機において
は、スキンプレートとして前側の矩形断面状の胴部材
と、その後端に連結された矩形断面状のシールド枠とが
設けられ、カッターディスクと、カッターディスクを回
転駆動するカッター回転駆動手段とが設けられ、カッタ
ーディスクはディスク本体とディスク本体に装備され且
つディスク本体の回転に同期して自転しつつ公転する1
対の遊星カッターとを有する。In recent years, a shield tunneling machine for a rectangular tunnel capable of excavating a tunnel with a rectangular cross section has been proposed and developed for practical use. For example, JP-A-10-6
In the shield machine described in Japanese Patent No. 1382, a front-side rectangular cross-section body member is provided as a skin plate, and a rectangular-section shield frame connected to a rear end thereof is provided. A cutter rotating drive means for rotating and driving the cutter disk, wherein the cutter disk is mounted on the disk body and the disk body, and revolves while rotating and rotating in synchronization with the rotation of the disk body.
And a pair of planetary cutters.
【0004】ディスク本体の回転に連動して遊星カッタ
ーを自転させる遊星歯車機構が設けられ、遊星カッター
の輪郭形状をその遊星カッターの自転回転数と公転回転
数との比に応じて形成して矩形断面トンネルを掘削可能
に構成してある。そして、遊星カッターはほぼ木の葉形
状をなし、その外周部には複数のカッタービットが装着
されている。トンネルの掘進の際、シ−ルド掘進機の内
部に後方向きに配設された複数のシ−ルドジャッキによ
り、トンネルの内面に覆工済みのセグメントに反力をと
って掘進推力を発生させつつ、カッターディスクを回転
させ、トンネル中央部の円形断面部をディスク本体のメ
インカッターで掘削し、その円形断面部と重複する部分
と4つの角部とを1対の遊星カッターで掘削する。[0004] A planetary gear mechanism for rotating the planetary cutter in conjunction with the rotation of the disk body is provided, and the contour of the planetary cutter is formed in accordance with the ratio between the rotational speed and the revolutional speed of the planetary cutter to obtain a rectangular shape. The cross section tunnel can be excavated. The planetary cutter has a substantially leaf shape, and a plurality of cutter bits are mounted on an outer peripheral portion thereof. During tunnel excavation, a plurality of shield jacks arranged rearward inside the shield excavator generate reactive forces on the lining segments on the inner surface of the tunnel to generate excavation thrust, The cutter disc is rotated, and a circular cross section at the center of the tunnel is excavated with the main cutter of the disc body, and a portion overlapping the circular cross section and four corners are excavated with a pair of planetary cutters.
【0005】この種のシ−ルド掘進機は、シ−ルド工法
により地盤を掘進しつつ矩形断面トンネルの内面にセグ
メントを組付ける為のエレクタ装置を備えている。例え
ば、実開平6−18499号公報に示すように、この種
のエレクタ装置は、シ−ルド掘進機の内部に設けられる
旋回リングと、この旋回リングを掘進方向と平行な軸心
回りに回転させる油圧モータとを有している。[0005] This type of shield excavator is provided with an erector device for assembling a segment on the inner surface of a tunnel having a rectangular cross section while excavating the ground by a shield method. For example, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 6-18499, this type of erector device rotates a swivel ring provided inside a shield machine and an axis parallel to the excavation direction. And a hydraulic motor.
【0006】旋回リングには、前記軸心と直交する第1
方向に摺動可能な水平梁と、水平梁を摺動駆動する1対
の油圧シリンダとが設けられ、水平梁には可動台が設け
られている。可動台は水平梁をガイドとして軸心方向と
第1方向に夫々直交する第2方向で摺動可能に構成さ
れ、この可動台上にもガイドが設けられている。セグメ
ントつかみ装置は前記ガイドに沿って軸心と平行な第3
方向に移動可能に配設されている。このシ−ルド掘進機
においては、セグメントを、エレクタ装置により軸心回
りの任意な回転角度(回転位相位置)に回転し、第1方
向,第2方向,第3方向に自由に移動してトンネル内面
の所定位置に組み付ける。[0006] A first ring orthogonal to the axis is provided on the revolving ring.
A horizontal beam slidable in the direction and a pair of hydraulic cylinders for slidingly driving the horizontal beam are provided, and a movable table is provided on the horizontal beam. The movable table is configured to be slidable in a second direction orthogonal to the axial direction and the first direction using a horizontal beam as a guide, and a guide is also provided on the movable table. The segment gripping device is a third parallel to the axis along the guide.
It is arranged to be movable in the direction. In this shield excavator, the segment is rotated at an arbitrary rotation angle (rotational phase position) around the axis by an erector device, and is freely moved in a first direction, a second direction, and a third direction to be tunneled. Assemble at a predetermined position on the inner surface.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】 前記エレクタ装置で
は、可動台が水平梁に対して第2方向に摺動させる為に
角形スライドガイドが採用されている。それ故、繰り返
しセグメントの組付けを行なう間に、セグメントをセグ
メントつかみ装置で把持した時の大きなモーメントに起
因して、角形スライドガイドの略4角断面の1側面に過
大な荷重が作用し、その摺動面の面圧がかなり大きくな
り、摺動面にかじりや摩耗による傷などが発生し、可動
台が円滑に摺動しなくなり、エレクタ装置の耐久性が著
しく低下する。それを抑制する為には、セグメントの重
量上限値を制限することも必要になる。In the above-mentioned erector device, a rectangular slide guide is employed for the movable table to slide in the second direction with respect to the horizontal beam. Therefore, during assembling the segments repeatedly, an excessive load acts on one side surface of the approximately rectangular cross section of the rectangular slide guide due to a large moment when the segments are gripped by the segment gripping device. The surface pressure of the sliding surface becomes considerably large, and the sliding surface is scratched due to galling or abrasion, so that the movable table does not slide smoothly and the durability of the elector device is significantly reduced. In order to suppress this, it is necessary to limit the upper limit of the weight of the segment.
【0008】前記水平梁を第1方向へ駆動する1対の油
圧シリンダのシリンダ本体の端部をブラケットを介して
旋回リングに連結支持する構成にしてあるので、その連
結支持の為の構成が複雑化する。また、セグメント把持
部にセグメントを回動不能に把持する構成にする場合に
はセグメント把持部の構造が複雑化するし、セグメント
把持部にセグメントを回動可能に把持する構成にする場
合には、セグメントをトンネル側面や上面に移動させる
際にセグメント把持部に対してセグメントが回動するの
で好ましくない。[0008] Since the end portions of the cylinder bodies of the pair of hydraulic cylinders for driving the horizontal beam in the first direction are connected to and supported by the swing ring via the bracket, the structure for supporting the connection is complicated. Become In addition, when the configuration is such that the segment is non-rotatably gripped by the segment gripper, the structure of the segment gripper is complicated, and when the segment is rotatably gripped by the segment gripper, When the segment is moved to the side surface or the upper surface of the tunnel, the segment rotates with respect to the segment holding portion, which is not preferable.
【0009】本発明の目的は、シ−ルド掘進機用エレク
タ装置の摺動部のかじりや摩耗の発生を抑制して耐久性
を高めること、大荷重に耐える摺動部にしてセグメント
の重量上限値を制限しなくともよくすること、第1方向
へ移動する1対の油圧シリンダの支持構造を簡単化する
こと、セグメント把持部に把持したセグメントが勝手に
揺動しないようにすること、等である。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to suppress the occurrence of galling and abrasion of a sliding portion of a shield excavator, thereby enhancing durability, and to provide a sliding portion that can withstand a large load and an upper limit of the weight of a segment. The value need not be limited, the support structure of the pair of hydraulic cylinders moving in the first direction can be simplified, the segment gripped by the segment gripper can be prevented from swinging on its own, etc. is there.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】 請求項1のシ−ルド掘
進機用エレクタ装置は、断面矩形状のトンネルの内面に
セグメントを組付けるシ−ルド掘進機用エレクタ装置で
あって、掘進方向と平行な軸心回りに回動可能に支持さ
れ回転駆動手段により回転駆動可能なエレクタ基枠と、
このエレクタ基枠に前記軸心と直交する第1方向へ移動
可能に装備された可動フレームと、この可動フレームを
第1方向へ移動駆動する第1移動手段と、可動フレーム
に前記軸心方向と第1方向に夫々直交する第2方向へ移
動可能に装備された本体フレームと、この本体フレーム
を第2方向へ移動駆動する第2移動手段と、本体フレー
ムに前記軸心と平行な第3方向へ移動可能に装備された
セグメント把持部と、このセグメント把持部を第3方向
へ移動駆動する第3移動手段とを備えたシ−ルド掘進機
用エレクタ装置において、前記可動フレームに本体フレ
ームを第2方向へ移動可能に案内支持する2組のガイド
ロッドを設け、本体フレームに2組のガイドロッドで案
内支持される被ガイド部を設け、前記ガイドロッドを断
面円形のロッド部材で構成したことを特徴とするもので
ある。According to a first aspect of the present invention, there is provided an elector apparatus for a shield excavator for mounting a segment on an inner surface of a tunnel having a rectangular cross section. An erector base frame that is rotatably supported about a parallel axis and that can be rotationally driven by rotational driving means,
A movable frame mounted on the erector base frame so as to be movable in a first direction orthogonal to the axis, first moving means for driving the movable frame in a first direction, and A main body frame movably mounted in a second direction orthogonal to the first direction, second moving means for driving the main body frame to move in the second direction, and a third direction parallel to the axis with the main body frame. And a third moving means for driving the segment gripper in a third direction, the main frame being attached to the movable frame. Two sets of guide rods are provided so as to be movable in two directions, and a guided portion guided and supported by the two sets of guide rods is provided on the main body frame. In is characterized in that it has configuration.
【0011】エレクタ基枠が回転駆動手段により掘進方
向と平行な軸心回りに回転し、エレクタ基枠に装備され
た可動フレームが第1移動手段により軸心と直交する第
1方向へ移動する。可動フレームに装備された本体フレ
ームが第2移動手段により軸心方向と第1方向に夫々直
交する第2方向へ移動し、本体フレームに装備されたセ
グメント把持部が第3移動手段により軸心と平行な第3
方向へ移動するので、セグメントをセグメント把持部に
把持してトンネル内面の所定位置に移送し、順次組付け
ることができる。2組のガイドロッドが、本体フレーム
を第2方向に案内支持するように可動フレームに設けら
れ、本体フレームに2組のガイドロッドで案内支持され
る被ガイド部を設け、各ガイドロッドが断面円形のロッ
ド部材で構成されているので、セグメントをセグメント
把持部に把持した時、セグメントとセグメント把持部と
本体フレームの重量などに起因する大きなモーメントが
作用しても、そのモーメントを、ロッド部材の周面上の
広範囲の部分で受けることができ、ロッド部材と被ガイ
ド部間の摺動部の面圧も低くなって摩耗しにくくなり、
2組のガイドロッドと本体フレームは円滑な摺動機能を
維持でき、耐久性も高まる。尚、ガイドロッドが2組設
けられているので、本体フレームが回動することもな
い。The erector base frame is rotated about the axis parallel to the excavation direction by the rotary drive means, and the movable frame mounted on the erector base frame is moved in the first direction orthogonal to the axis by the first moving means. The main body frame mounted on the movable frame is moved in the second direction orthogonal to the axial direction and the first direction by the second moving means, and the segment gripping part mounted on the main body frame is moved to the axial center by the third moving means. Parallel third
Since the segment moves in the direction, the segment can be gripped by the segment gripper, transferred to a predetermined position on the inner surface of the tunnel, and sequentially assembled. Two sets of guide rods are provided on the movable frame so as to guide and support the main body frame in the second direction, and a guided portion guided and supported by the two sets of guide rods is provided on the main body frame, and each guide rod has a circular cross section. When the segment is gripped by the segment gripping portion, even if a large moment due to the weight of the segment, the segment gripping portion, and the body frame acts, the moment is applied to the circumference of the rod member. It can be received in a wide range of areas on the surface, the surface pressure of the sliding part between the rod member and the guided part is reduced, and it is difficult to wear,
The two sets of guide rods and the body frame can maintain a smooth sliding function and increase durability. Since two guide rods are provided, the main body frame does not rotate.
【0012】請求項2のシ−ルド掘進機用エレクタ装置
は、請求項1の発明において、前記各組のガイドロッド
は、その長さ方向に直列状に配置した1対のロッド部材
からなり、各ロッド部材は両端部において可動フレーム
に支持されたことを特徴とするものである。各ロッド部
材の長さを小さくしてその両端部を可動フレームに支持
するので、各ロッド部材の支持剛性が強化され、撓みに
くくなるうえ、各ロッド部材を小径化して軽量化を図る
ことができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided the erector device for a shield excavator according to the first aspect, wherein each set of the guide rods comprises a pair of rod members arranged in series in the longitudinal direction thereof. Each rod member is supported by a movable frame at both ends. Since the length of each rod member is reduced and both ends thereof are supported by the movable frame, the support rigidity of each rod member is strengthened, the rod member is hardly bent, and the diameter of each rod member can be reduced to reduce the weight. .
【0013】請求項3のシ−ルド掘進機用エレクタ装置
は、請求項2の発明において、前記第1移動手段は、可
動フレームの両端側を移動駆動する1対の油圧シリンダ
を備え、各油圧シリンダのシリンダ本体の長さ方向途中
部は前記軸心と平行な軸心回りに回動可能にエレクタ基
枠にトラニオン支持されたことを特徴とするものであ
る。1対の油圧シリンダを伸縮することで可動フレーム
を第1方向に移動する際に、1対の油圧シリンダの伸縮
量等に誤差が生じたり、前記第1方向が水平方向に対し
て傾いた方向で1対の油圧シリンダに作用する負荷がア
ンバランスとなるような場合にも、それらシリンダ本体
のトラニオン支持部での回動を介して、可動フレームは
第1方向へスムーズに移動できる。しかも、油圧シリン
ダのシリンダ本体の長さ方向途中部をトラニオン支持す
るため、油圧シリンダをエレクタ基枠に支持する構成が
簡単化する。According to a third aspect of the present invention, in the erector device for a shield machine, in the second aspect of the present invention, the first moving means includes a pair of hydraulic cylinders for driving and moving both ends of the movable frame. A middle portion of the cylinder body in the length direction is trunnion-supported by an erector base frame so as to be rotatable around an axis parallel to the axis. When the movable frame is moved in the first direction by expanding and contracting the pair of hydraulic cylinders, an error occurs in the amount of expansion and contraction of the pair of hydraulic cylinders, or a direction in which the first direction is inclined with respect to the horizontal direction. Therefore, even when the loads acting on the pair of hydraulic cylinders become unbalanced, the movable frame can move smoothly in the first direction through the rotation of the cylinder bodies at the trunnion support portions. In addition, since the trunnion support is provided at an intermediate portion in the length direction of the cylinder body of the hydraulic cylinder, the configuration for supporting the hydraulic cylinder on the erector base frame is simplified.
【0014】請求項4のシ−ルド掘進機用エレクタ装置
は、請求項3の発明において、前記本体フレームに、セ
グメント把持部に把持したセグメントが前記軸心と平行
な軸心回りに振れるのを抑制する為の1対の振止め手段
を設け、各振止め手段が振止め油圧シリンダと、この油
圧シリンダのロッドで駆動されセグメントの表面を押え
る押えパッドとを有することを特徴とするものである。
セグメント把持部に把持したセグメントを移動して組付
ける際に、1対の振止め油圧シリンダにより1対の押え
パッドを夫々駆動し、セグメント把持部に把持したセグ
メントの表面の2箇所を押えパッドで夫々押圧すること
で、セグメントが前記軸心と平行な軸心回りに勝手に振
れる(揺動する)のを抑制できる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the erector device for a shield excavator according to the third aspect of the present invention, wherein the main body frame allows the segment gripped by the segment gripper to swing around an axis parallel to the axis. A pair of vibration-preventing means for suppressing the vibration is provided, and each vibration-preventing means has a vibration-preventing hydraulic cylinder and a press pad which is driven by a rod of the hydraulic cylinder and presses the surface of the segment. .
When the segments gripped by the segment gripper are moved and assembled, a pair of press pads are respectively driven by a pair of vibration-preventing hydraulic cylinders, and two places on the surface of the segment gripped by the segment gripper are pressed by the press pads. By pressing each, it is possible to suppress the segment from swaying (swinging) around an axis parallel to the axis.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。最初に、矩形トンネル用シールド掘進機に
ついて説明し、その後このシールド掘進機に適用するエ
レクタ装置について説明する。図1、図2に示すよう
に、シールド掘進機1は、矩形断面状の前胴1aとその
後側に連結された矩形断面状の後胴1bとを有し、前胴
1aと後胴1bとは中折れ部及び複数の中折れジャッキ
2を介して連結されている。カッターディスク3は、前
胴1aの前端側に配設され、このカッターディスク3
は、ディスク本体4とディスク本体4に装備された1対
の遊星カッター5と、ディスク本体4に複数の連結部材
4bにて連結された環状のカッタードラム6を有する。Embodiments of the present invention will be described below. First, a shield tunnel machine for a rectangular tunnel will be described, and then an erector device applied to the shield machine will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the shield machine 1 has a front body 1 a having a rectangular cross section and a rear body 1 b having a rectangular cross section connected to a rear side thereof. Are connected via a center bent portion and a plurality of center bent jacks 2. The cutter disk 3 is disposed on the front end side of the front body 1a.
Has a disk main body 4, a pair of planetary cutters 5 mounted on the disk main body 4, and an annular cutter drum 6 connected to the disk main body 4 by a plurality of connecting members 4b.
【0016】ディスク本体4とカッタードラム6を回転
駆動するカッター回転駆動機構7が設けられ、ディスク
本体4の前端部にはメインカッター4aが設けられ、メ
インカッター4aはディスク本体4と一体的に回転する
ように構成され、メインカッター4aには複数のカッタ
ービット8が設けられている。図1〜図3に示すよう
に、カッタードラム6内には、ディスク本体4の回転つ
まりカッタードラム6の回転に連動して各遊星カッター
5を自転させる遊星歯車機構9が設けられ、遊星カッタ
ー5の正面視における輪郭形状は、その遊星カッター5
の自転回転数と公転回転数の比に応じて木の葉状に形成
されている。A cutter rotation drive mechanism 7 for rotating the disk body 4 and the cutter drum 6 is provided. A main cutter 4a is provided at a front end of the disk body 4, and the main cutter 4a rotates integrally with the disk body 4. The main cutter 4a is provided with a plurality of cutter bits 8. As shown in FIGS. 1 to 3, a planetary gear mechanism 9 for rotating each planetary cutter 5 in synchronization with the rotation of the disk body 4, that is, the rotation of the cutter drum 6, is provided inside the cutter drum 6. Of the planetary cutter 5
Is formed in a leaf shape according to the ratio between the rotation speed and the revolution speed.
【0017】カッターディスク3の後側には、チャンバ
ー10を隔てて前胴1aに一体的に固定された隔壁構造
11が設けられ、この隔壁構造11は、横向き状の円筒
体12と中央壁部12aと環状壁部13とからなる。遊
星歯車機構9は、太陽ギヤ14と、太陽ギヤ14に噛合
した1対のアイドルギヤ15と、1対のアイドルギヤ1
5に夫々噛合した1対の遊星ギヤ16を有し、太陽ギヤ
14は円筒体12の外周に沿って形成されている。遊星
カッター5と遊星ギヤ16とは遊星シャフト17により
連動連結されている。遊星シャフト17の後端部17a
と遊星ギヤ16とはスプライン結合により連結され、遊
星シャフト17の前端部17bと遊星カッター5とはボ
ルトを介して連結されている。遊星シャフト17には遊
星ハウジング18が外装されている。On the rear side of the cutter disk 3, there is provided a partition structure 11 integrally fixed to the front body 1a with a chamber 10 therebetween. The partition structure 11 is composed of a horizontal cylinder 12 and a central wall. 12a and an annular wall portion 13. The planetary gear mechanism 9 includes a sun gear 14, a pair of idle gears 15 meshed with the sun gear 14, and a pair of idle gears 1.
5 has a pair of planetary gears 16 meshed with each other, and the sun gear 14 is formed along the outer periphery of the cylindrical body 12. The planetary cutter 5 and the planetary gear 16 are linked by a planetary shaft 17. Rear end 17a of planet shaft 17
The planetary gear 16 and the planetary gear 16 are connected by a spline connection, and the front end 17b of the planetary shaft 17 and the planetary cutter 5 are connected via a bolt. A planet housing 17 is provided on the planet shaft 17.
【0018】図1に示すように、カッター回転駆動機構
7は、カッタードラム6の後端側と環状壁部13の間に
設けられた内歯を有するリングギヤ19と、このリング
ギヤ19を回転駆動する複数のカッター駆動モータ20
とで構成されている。リングギヤ19はカッタードラム
6に固定されて旋回軸受を介して環状壁部13に支承さ
れている。各カッター駆動モータ20は例えば油圧モー
タからなり、そのモータ軸に固定のピニオンギヤ20a
がリングギヤ19に噛合している。トンネル掘削の際、
1リング分掘削する毎にカッターディスク3の回転方向
が反転される。As shown in FIG. 1, the cutter rotation drive mechanism 7 has a ring gear 19 having internal teeth provided between the rear end side of the cutter drum 6 and the annular wall portion 13, and rotationally drives the ring gear 19. Multiple cutter drive motors 20
It is composed of The ring gear 19 is fixed to the cutter drum 6 and is supported on the annular wall 13 via a slewing bearing. Each cutter drive motor 20 is composed of, for example, a hydraulic motor, and a pinion gear 20a fixed to the motor shaft.
Are in mesh with the ring gear 19. During tunnel excavation,
The rotation direction of the cutter disk 3 is reversed every time one ring is excavated.
【0019】複数のシ−ルドジャッキ21は、掘進の推
力を発生する為のもので、各シールドジャッキ21は後
方向きに配設されて、そのロッドの先端部には偏心金具
21aを介してスプレッダー21bが連結され、シール
ドジャッキ21によりトンネルの内面に覆工済みのセグ
メント22に反力をとって掘進推力を発生させる。矩形
トンネルの掘進方向を湾曲させる際に、トンネル外形を
大きめに余堀りする為に、メインカッター4aにはコピ
ーカッター23Aが設けられ、一方の遊星カッター5に
は1対のコピーカッター23Bが設けられ、他方の遊星
カッター5にはコピーカッター23Cが設けられてい
る。The plurality of shield jacks 21 are for generating thrust for excavation. Each shield jack 21 is disposed rearward, and the tip of the rod is spreader 21b via an eccentric fitting 21a. Are connected to each other, and a shield jack 21 generates a digging thrust by applying a reaction force to the segment 22 lining the inner surface of the tunnel. The main cutter 4a is provided with a copy cutter 23A and the one planetary cutter 5 is provided with a pair of copy cutters 23B in order to make the tunnel outer shape larger when the excavation direction of the rectangular tunnel is curved. The other planetary cutter 5 is provided with a copy cutter 23C.
【0020】排土設備として、中央壁部12aから後方
へ延びるスクリューコンベヤ24が設けられ、チャンバ
ー10内の土砂を後方のベルトコンベヤへ移送し、その
ベルトコンベヤに送られた土砂はベルトコンベヤ又は搬
送台車によりトンネル内の後方へ搬送され地上に搬送さ
れる。A screw conveyor 24 extending rearward from the central wall portion 12a is provided as an earth discharging facility, and the earth and sand in the chamber 10 is transferred to a rear belt conveyor, and the earth and sand sent to the belt conveyor is transferred to a belt conveyor or a conveyor. It is transported to the rear in the tunnel by the cart and transported to the ground.
【0021】次に、矩形断面のトンネルの内面にセグメ
ントを組付けるエレクタ装置について図4〜図13に基
づき説明する。エレクタ装置28は、エレクタ基枠29
と、可動フレーム35と、本体フレーム41と、セグメ
ント把持部46とを有している。すなわち、後胴1bの
内周部には環状フレーム25が固定され、環状フレーム
25に複数のブラケット26aを介して案内リング27
が固定されている。Next, an erector device for attaching a segment to the inner surface of a tunnel having a rectangular cross section will be described with reference to FIGS. The erector device 28 includes an erector base frame 29.
, A movable frame 35, a main body frame 41, and a segment grip 46. That is, the annular frame 25 is fixed to the inner peripheral portion of the rear trunk 1b, and the guide ring 27 is fixed to the annular frame 25 via the plurality of brackets 26a.
Has been fixed.
【0022】図4、図5に示すように、エレクタ装置2
8のエレクタ基枠29は、複数の案内ローラ30を介し
て案内リング27に掘進方向と平行な軸心(以下、前記
軸心という)回りに回転可能に支持されている。エレク
タ基枠29は、1対のガイド筒32および連結部材33
を備え、エレクタ基枠29の内周面にはチェーン29a
が設けられている。回転駆動手段としての油圧モータ3
1が環状フレーム25の前面に設けられたブラケットに
設けられ、このモータ軸にはスプロケット31aが固着
されている。このスプロケット31aはエレクタ基枠2
9のチェーン29aに噛合し、油圧モータ31の回転駆
動力をチェーン29aを介してエレクタ基枠29に伝達
する。ガイド筒32は、エレクタ基枠29の後面に連結
部材33を介して固着され、図5における左右対称位置
にそれぞれ配設されている。As shown in FIG. 4 and FIG.
8 is supported by a guide ring 27 via a plurality of guide rollers 30 so as to be rotatable around an axis parallel to the excavation direction (hereinafter referred to as the axis). The erector base frame 29 includes a pair of guide cylinders 32 and a connecting member
A chain 29a is provided on the inner peripheral surface of the erector base frame 29.
Is provided. Hydraulic motor 3 as rotation drive means
1 is provided on a bracket provided on the front surface of the annular frame 25, and a sprocket 31a is fixed to the motor shaft. This sprocket 31a is
9 and transmits the rotational driving force of the hydraulic motor 31 to the erector base frame 29 via the chain 29a. The guide cylinders 32 are fixed to the rear surface of the erector base frame 29 via a connecting member 33, and are disposed at symmetric positions in FIG.
【0023】図5、図6に示すように、第1移動手段と
しての第1油圧シリンダ34はガイド筒32の側面に夫
々設けられている。すなわち、このシリンダ本体34a
の長さ方向途中部は、前記軸心と平行な軸心回りに回動
可能にガイド筒32のトラニオン支持部32aに支持さ
れ、このロッド部34bは前記軸心と直交する第1方向
(矢印Z方向で示し、以下、Z方向と呼ぶ)に出退す
る。As shown in FIGS. 5 and 6, first hydraulic cylinders 34 as first moving means are provided on the side surfaces of the guide cylinder 32, respectively. That is, the cylinder body 34a
Is supported by the trunnion support portion 32a of the guide cylinder 32 so as to be rotatable about an axis parallel to the axis, and the rod portion 34b is moved in a first direction (arrow) perpendicular to the axis. (In the Z direction, hereinafter referred to as the Z direction).
【0024】可動フレーム35は、1対の板体36,3
6を複数の桁部材37で平行に接合したビーム構造を成
し、1対のガイド筒32に案内摺動する1対のガイドロ
ッド32Aを備えている。すなわち、板体36の長手方
向は、前記軸心方向とZ方向に夫々直交する第2方向
(矢印Y方向で示し、以下、Y方向と呼ぶ)に向けて配
設され、可動フレーム35の両端部はガイドロッド32
Aの一方端に夫々連結され、可動フレーム35の両側部
は1対の第1油圧シリンダ34のロッド部34bに夫々
連結されている。可動フレーム35は、第1油圧シリン
ダ34の駆動によりガイドロッド32Aと一体的に、且
つ、ガイドロッド32Aがガイド筒32に案内摺動しつ
つ、Z方向に移動する。The movable frame 35 includes a pair of plates 36, 3
6 has a beam structure in which a plurality of spar members 37 are joined in parallel with each other, and has a pair of guide rods 32 </ b> A that guide and slide on a pair of guide cylinders 32. That is, the longitudinal direction of the plate body 36 is disposed in a second direction (shown by an arrow Y direction, hereinafter referred to as a Y direction) orthogonal to the axial direction and the Z direction, respectively. The part is the guide rod 32
A is connected to one end of each of the first hydraulic cylinders A, and both side portions of the movable frame 35 are connected to the rod portions 34b of the pair of first hydraulic cylinders 34, respectively. The movable frame 35 moves in the Z direction by driving the first hydraulic cylinder 34 integrally with the guide rod 32 </ b> A and while the guide rod 32 </ b> A slides on the guide cylinder 32.
【0025】1対の第1油圧シリンダ34を伸縮するこ
とで可動フレーム35をZ方向に移動する際に、1対の
油圧シリンダ34の伸縮量等に誤差が生じたり、Z方向
が水平方向に対して傾いた方向で1対の第1油圧シリン
ダ34に作用する負荷がアンバランスとなるような場合
にも、シリンダ本体34aのトラニオン支持部32aで
の回動を介して、可動フレーム35はZ方向へスムーズ
に移動できる。しかも、第1油圧シリンダ34のシリン
ダ本体34aの長さ方向途中部をトラニオン支持するた
め、第1油圧シリンダ34をエレクタ基枠29に支持す
る構成が簡単化する。When the movable frame 35 is moved in the Z direction by expanding and contracting the pair of first hydraulic cylinders 34, an error occurs in the amount of expansion and contraction of the pair of hydraulic cylinders 34, and the Z direction is shifted in the horizontal direction. Even in a case where the load acting on the pair of first hydraulic cylinders 34 in the direction inclined with respect to the first hydraulic cylinder 34 becomes unbalanced, the movable frame 35 is moved through the rotation of the cylinder body 34a at the trunnion support portion 32a. It can move smoothly in the direction. In addition, since the truncated portion of the first hydraulic cylinder 34 in the length direction of the cylinder body 34a is trunnion-supported, the configuration for supporting the first hydraulic cylinder 34 on the erector base frame 29 is simplified.
【0026】図6〜図9に示すように、ガイドロッド支
持基板(以下、支持基板と呼ぶ)38が可動フレーム3
5の後面に設けられ、2組のガイドロッド39A、39
Bがこの支持基板38にZ方向へ所定間隔を空けて平行
に且つ長手方向をY方向に向けてそれぞれ支持されてい
る(図9参照)。各組のガイドロッド39A(39B)
は、夫々の長さ方向で直列状に支持された断面円形の2
本のロッド部材39a、39bで構成されている。すな
わち2組のガイドロッド39A、39Bは合計4本のロ
ッド部材39a、39bで構成され、4本のロッド部材
39a,39bは夫々独立して支持基板38に支持され
ている。第2移動手段としての第2油圧シリンダ40
は、可動フレーム35の板体36の表面に長さ方向に沿
って支持されている。As shown in FIGS. 6 to 9, the guide rod support substrate (hereinafter, referred to as a support substrate) 38 is
5, two guide rods 39A, 39
B are supported on the support substrate 38 in parallel with a predetermined interval in the Z direction and with the longitudinal direction facing the Y direction (see FIG. 9). Guide rod 39A (39B) of each set
Are circular cross-sections supported in series in the respective longitudinal directions.
It is composed of two rod members 39a and 39b. That is, the two sets of guide rods 39A and 39B are composed of a total of four rod members 39a and 39b, and the four rod members 39a and 39b are independently supported by the support substrate 38, respectively. Second hydraulic cylinder 40 as second moving means
Are supported on the surface of the plate 36 of the movable frame 35 along the length direction.
【0027】図8〜図10に示すように、本体フレーム
41は、その前部に4個の被ガイド部42を備え、4個
の被ガイド部42は2組のガイドロッド39A、39B
(計4本のロッド部材)にそれぞれ案内支持される。各
被ガイド部42の内、1個の被ガイド部42に連結部材
43が固着され、連結部材43は第2油圧シリンダ40
のロッド部40aに連結されている。勿論、連結部材4
3は、被ガイド部42とロッド部40aの双方が支持基
板38の表裏面において連結されているため、連結部材
43の通路であるスリット38aが、支持基板38の長
手方向に沿って形成されている。本体フレーム41は、
第2油圧シリンダ40の駆動により被ガイド部42がロ
ッド部材39a、39bに案内摺動しつつ、Y方向に移
動するように構成されている。As shown in FIGS. 8 to 10, the main body frame 41 has four guided portions 42 at its front portion, and the four guided portions 42 are two sets of guide rods 39A and 39B.
(Total of four rod members). A connecting member 43 is fixed to one of the guided portions 42, and the connecting member 43 is connected to the second hydraulic cylinder 40.
Is connected to the rod portion 40a. Of course, the connecting member 4
In 3, since both the guided portion 42 and the rod portion 40 a are connected on the front and back surfaces of the support substrate 38, the slit 38 a which is the passage of the connecting member 43 is formed along the longitudinal direction of the support substrate 38. I have. The main body frame 41 is
The guided portion 42 is configured to move in the Y direction while being guided and slid by the rod members 39a and 39b by driving the second hydraulic cylinder 40.
【0028】図10、図12に示すように、1対のスラ
イドロッド44A、44Bが本体フレーム41の内部に
所定間隔を空けて平行に且つ長手方向を前記軸心と平行
な第3方向(矢印X方向で示し、以下、X方向と呼ぶ)
に向けてそれぞれ支持されている。第3移動手段として
の第3油圧シリンダ45は、本体フレーム41内のほぼ
中心部にX方向に沿って支持されている。As shown in FIGS. 10 and 12, a pair of slide rods 44A and 44B are parallel to each other inside the main body frame 41 at a predetermined interval and the longitudinal direction is parallel to the axis. (Indicated in the X direction, hereinafter called the X direction.)
Each is supported towards. The third hydraulic cylinder 45 as a third moving means is supported at a substantially central portion in the main body frame 41 along the X direction.
【0029】図10〜図12に示すように、セグメント
把持部46は、把持フレーム46aと、この把持フレー
ム46aに固着され且つ本体フレーム41内から第1方
向に突設した把持部材46bとを有し、セグメント22
はこの把持部材46bに把持されて移動する。勿論、把
持部材46bが自由に移動できるように、あるいは、第
3油圧シリンダ45を組込めるように、本体フレーム4
1には、適宜、開口穴や切欠きが形成されている。把持
フレーム46aは1対の被ガイド部47を備え、各被ガ
イド部47は1対のスライドロッド44A、44Bにそ
れぞれ案内支持される。さらに、把持フレーム46a
は、第3油圧シリンダ45のロッド部45aに連結され
ている。セグメント把持部46は、第3油圧シリンダ4
5の駆動により被ガイド部47がスライドロッド44
A、44Bに案内摺動しつつ、第3方向に移動する。As shown in FIGS. 10 to 12, the segment gripping portion 46 has a gripping frame 46a and a gripping member 46b fixed to the gripping frame 46a and protruding from the main body frame 41 in the first direction. And segment 22
Is moved while being held by the holding member 46b. Of course, the main body frame 4 is provided so that the gripping member 46b can move freely or the third hydraulic cylinder 45 can be incorporated.
1 is provided with an opening or a notch as appropriate. The grip frame 46a includes a pair of guided portions 47, and each guided portion 47 is guided and supported by a pair of slide rods 44A and 44B. Further, the gripping frame 46a
Is connected to the rod portion 45a of the third hydraulic cylinder 45. The segment holding portion 46 is provided with the third hydraulic cylinder 4
5, the guided portion 47 is moved by the slide rod 44.
A and 44B move in the third direction while sliding.
【0030】図13および図10に示すように、1対の
振止め機構48は、把持フレーム46aの両側部に設け
られ、把持部材46bに把持したセグメント22が軸心
と平行な軸心回りに振れるのを抑制する為のものであ
る。各振止め機構48は、把持フレーム46aにトラニ
オン支持された振止め油圧シリンダ49と、押えパッド
50とを有する。押えパッド50は、一端側の揺動支点
50aが把持部材46bに枢支され、他端部50bが振
止め油圧シリンダ49のロッド部49aに連結されてい
る。1対の振止め機構48は、振止め油圧シリンダ49
の駆動により、1対の押えパッド50が揺動して1個の
セグメント22の表面の2箇所を押さえ、把持部材46
bに把持したセグメント22の振れを抑制する。As shown in FIGS. 13 and 10, a pair of anti-vibration mechanisms 48 are provided on both sides of the gripping frame 46a, and the segments 22 gripped by the gripping members 46b rotate around the axis parallel to the axis. This is for suppressing the swing. Each anti-vibration mechanism 48 has an anti-vibration hydraulic cylinder 49 that is trunnion-supported by the gripping frame 46a, and a pressing pad 50. The holding pad 50 has a pivoting fulcrum 50a on one end side pivotally supported by the gripping member 46b, and the other end 50b connected to the rod portion 49a of the vibration-preventing hydraulic cylinder 49. The pair of anti-vibration mechanisms 48 includes an anti-vibration hydraulic cylinder 49.
, The pair of press pads 50 swings to press two places on the surface of one segment 22, and
The deflection of the segment 22 gripped by b is suppressed.
【0031】次に、エレクタ装置28へ油圧を給排する
為の油圧系について説明する。第1油圧シリンダ34、
第2油圧シリンダ40、第3油圧シリンダ45および振
止め油圧シリンダ49は、それぞれ油圧制御回路に接続
され、各油圧制御回路により、各ロッド部34b、40
a、45a、49aの出退方向と出退量が制御される。
前記油圧制御回路は、共通の油圧供給源(油タンク、油
圧ポンプ、ポンプ駆動モータ、フィルター等からなる)
と、油圧供給源から各油圧シリンダ34、40、45、
49に延びる油路と、油路に介装された流量制御弁と、
油路に介装された電磁方向切換弁と、制御装置などを有
する。制御装置は、マイクロコンピュータ及びこのマイ
クロコンピュータに予め入力格納された制御プログラム
とを含むものである。この制御装置は、例えば、入力信
号に基づいて電磁方向切換弁を制御する信号を電磁方向
切換弁に出力する。Next, a hydraulic system for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the erector device 28 will be described. First hydraulic cylinder 34,
The second hydraulic cylinder 40, the third hydraulic cylinder 45, and the vibration-preventing hydraulic cylinder 49 are each connected to a hydraulic control circuit, and each of the rod portions 34b, 40
The moving direction and the moving amount of a, 45a, and 49a are controlled.
The hydraulic control circuit includes a common hydraulic supply source (including an oil tank, a hydraulic pump, a pump drive motor, and a filter).
, Each hydraulic cylinder 34, 40, 45,
An oil passage extending to 49, a flow control valve interposed in the oil passage,
It has an electromagnetic direction switching valve interposed in the oil passage, a control device, and the like. The control device includes a microcomputer and a control program previously input and stored in the microcomputer. The control device outputs, for example, a signal for controlling the electromagnetic directional control valve based on the input signal to the electromagnetic directional control valve.
【0032】次に、以上説明したシ−ルド掘進機1の作
用について説明する。矩形断面のトンネルをストレート
状に掘進していく通常掘削時においては、複数のシール
ドジャッキ21より掘進の推力を発生させつつ、カッタ
ー駆動モータ20を駆動させると、ピニオンギヤ20a
が回転し、リングギヤ19が回転し、カッタードラム6
が回転し、このカッタードラム6と一体に遊星ハウジン
グ18とディスク本体4が回転する。ディスク本体4の
回転により、メインカッター4aと1対の遊星カッター
5がディスク本体4の中心を中心として回転する。その
結果、メインカッター4aの回転により、円形断面のト
ンネルが掘削される。Next, the operation of the shield machine 1 described above will be described. In a normal excavation in which a tunnel having a rectangular cross section is excavated in a straight shape, the cutter drive motor 20 is driven while generating thrust for excavation from the plurality of shield jacks 21, and the pinion gear 20 a
Is rotated, the ring gear 19 is rotated, and the cutter drum 6 is rotated.
Rotates, and the planet housing 18 and the disk body 4 rotate integrally with the cutter drum 6. The rotation of the disk body 4 causes the main cutter 4 a and a pair of planetary cutters 5 to rotate about the center of the disk body 4. As a result, a tunnel having a circular cross section is excavated by the rotation of the main cutter 4a.
【0033】一方、遊星カッター5は、ディスク本体4
の回転によりディスク本体4の中心を軸中心として回転
(公転)するが、この公転に伴い、遊星歯車機構9の作
用により自転する。すなわち、ディスク本体4の回転に
より、太陽ギヤ14に噛合したアイドルギヤ15が、デ
ィスク本体4の中心を軸中心として回転しつつ自転す
る。このアイドルギヤ15の回転により、遊星ギヤ16
が回転し、この遊星ギヤ16と一体に且つ遊星ギヤ16
と同一軸心で遊星シャフト17が回転する。この遊星シ
ャフト17の回転により、遊星カッター5は自転する。On the other hand, the planetary cutter 5 is
The disk rotates (revolves) around the center of the disk main body 4 as an axis due to the rotation of. That is, the rotation of the disk body 4 causes the idle gear 15 meshed with the sun gear 14 to rotate while rotating about the center of the disk body 4 as an axis. The rotation of the idle gear 15 causes the planetary gear 16
Rotates and is integrated with the planetary gear 16 and the planetary gear 16
And the planetary shaft 17 rotates on the same axis. The planetary cutter 5 rotates by the rotation of the planetary shaft 17.
【0034】今、前記遊星カッター5の公転回転数と自
転回転数の比は、1:4に設定され、これにより、遊星
カッター5は、ディスク本体4が1回転する間に、その
回転方向とは逆方向に4回転自転する。このように、遊
星カッター5を公転させつつ自転させることにより、遊
星カッター5は、常に正方形に内接しながら自・公転す
る。よって、この自・公転する遊星カッター5により、
円形断面のトンネルの外周部が掘削され、矩形断面のト
ンネルが掘削される。Now, the ratio of the revolution speed and the revolution speed of the planetary cutter 5 is set to 1: 4, so that the planetary cutter 5 can rotate the disc body 4 in one rotation while the disc body 4 makes one revolution. Rotates four times in the opposite direction. In this way, by rotating the planetary cutter 5 while revolving, the planetary cutter 5 rotates and revolves while always inscribed in a square. Therefore, with this planetary cutter 5 that revolves and revolves,
The outer periphery of the circular section tunnel is excavated and the rectangular section tunnel is excavated.
【0035】所定の1リング分の掘削毎に掘進を停止し
て、エレクタ装置28を用いてトンネルの内面の最新に
掘進された矩形状の1リング分の部分にセグメントピー
ス22a,22b,22c,22dを組付ける(図5参
照)。つまり、セグメント22は、矩形状の1リング分
において複数種類のセグメントピース22a,22b,
・・・から成り、各セグメントピース22a,22b,
・・・を所定の組付け順序に従って順次組付けていく。The excavation is stopped every time a predetermined one ring is excavated, and the segment pieces 22a, 22b, 22c, and 22c are formed on the latest excavated rectangular one ring portion of the inner surface of the tunnel using the erector device 28. 22d is assembled (see FIG. 5). That is, the segment 22 includes a plurality of types of segment pieces 22a, 22b,
, Each segment piece 22a, 22b,
.. Are sequentially assembled according to a predetermined assembly order.
【0036】矩形断面トンネルにおいては、コーナー部
のセグメントピース22cの組付けを最初に行い、残り
のセグメントピース22a,22b,22dの組付けを
順次行う。今、図14〜図20に示すように、1種類の
セグメントピース22aの組付け要領について説明す
る。セグメントピース22aはセグメント供給装置(図
示せず)等によりエレクタ装置28の近傍に搬入され
る。搬入されたセグメントピース22aを把持するため
に、1対の第1油圧シリンダ34のロッド部34bを所
定量突出させ、可動フレーム35をZ方向へ所定量移動
させる。これとほぼ同時に、第2油圧シリンダ40のロ
ッド部40aを出退調整し、本体フレーム41をY方向
へ移動させるとともに、第3油圧シリンダ45のロッド
部45aを出退調整し、セグメント把持部46を第3方
向へ移動させる。続いて1対の振止め油圧シリンダ49
のロッド部49aを突出させ、一対の押えパッド50を
揺動させてセグメントピース22aの振れを抑制した状
態において、セグメントピース22aは、セグメント把
持部46に把持された状態となる(図14参照)。In the tunnel having a rectangular section, the segment pieces 22c at the corners are assembled first, and the remaining segment pieces 22a, 22b, and 22d are sequentially assembled. Now, as shown in FIGS. 14 to 20, an assembling procedure of one type of segment piece 22a will be described. The segment piece 22a is carried into the vicinity of the erector device 28 by a segment supply device (not shown) or the like. In order to grip the loaded segment piece 22a, the rod portions 34b of the pair of first hydraulic cylinders 34 are protruded by a predetermined amount, and the movable frame 35 is moved in the Z direction by a predetermined amount. At about the same time, the rod portion 40a of the second hydraulic cylinder 40 is adjusted to extend and retract, the main body frame 41 is moved in the Y direction, and the rod portion 45a of the third hydraulic cylinder 45 is adjusted to extend and retract. Is moved in the third direction. Subsequently, a pair of anti-vibration hydraulic cylinders 49
The segment piece 22a is held by the segment holding portion 46 in a state in which the rod portion 49a is projected and the pair of pressing pads 50 are swung to suppress the deflection of the segment piece 22a (see FIG. 14). .
【0037】セグメントピース22aを軸心回りに回転
させる際の干渉防止の為に、1対の第1油圧シリンダ3
4のロッド部34bを夫々退入させ、可動フレーム35
をZ方向(軸中心向き)へ所定量移動させる(図15参
照)。この状態で、油圧モータ31を回転させてエレク
タ基枠29を軸心回りに180度回転させる(図16参
照)。続いて第2油圧シリンダ40のロッド部40aを
出退調整し、本体フレーム41をY方向へ所定量移動さ
せる(図17参照)。In order to prevent interference when rotating the segment piece 22a around the axis, a pair of first hydraulic cylinders 3
4 are retracted, and the movable frame 35
Is moved in the Z direction (toward the axis center) by a predetermined amount (see FIG. 15). In this state, the hydraulic motor 31 is rotated to rotate the erector base frame 29 by 180 degrees around the axis (see FIG. 16). Subsequently, the rod portion 40a of the second hydraulic cylinder 40 is adjusted to extend and retract, and the main body frame 41 is moved by a predetermined amount in the Y direction (see FIG. 17).
【0038】図17の状態からセグメントピース22a
の組付けを行う為に、1対の第1油圧シリンダ34のロ
ッド部34bを夫々所定量突出させ、可動フレーム35
をZ方向(トンネルの壁面側)へ所定量移動させ(図1
8参照)、さらに、第2油圧シリンダ40のロッド部4
0aを出退調整し、本体フレーム41をY方向へ移動し
てセグメントピース22aの微調整を行う(図19参
照)。なお、このセグメントピース22aは覆工済みの
セグメント22にボルトなどにより締結され、この状態
でセグメントピース22aの組付けが完了する。他のセ
グメントピースについてもほぼ同様の組付け要領により
組付けを行い、1リング分のセグメント22の組付けが
完成する(図20参照)。その後、カッターディスク3
の回転方向を逆転させて掘進が再開される。The segment piece 22a from the state shown in FIG.
In order to perform the assembly of the movable frame 35, the rod portions 34b of the pair of first hydraulic cylinders 34 are respectively protruded by a predetermined amount.
Is moved in the Z direction (the wall side of the tunnel) by a predetermined amount (FIG. 1).
8) and the rod portion 4 of the second hydraulic cylinder 40.
0a is adjusted, and the main body frame 41 is moved in the Y direction to finely adjust the segment piece 22a (see FIG. 19). The segment piece 22a is fastened to the reinforced segment 22 with bolts or the like, and the assembly of the segment piece 22a is completed in this state. The other segment pieces are assembled in substantially the same manner as described above, and the assembly of the segment 22 for one ring is completed (see FIG. 20). Then, cutter disk 3
The excavation is resumed by reversing the direction of rotation of.
【0039】前記本体フレーム41をY方向へ移動する
際、ガイドロッド39A、39Bが、本体フレーム41
をY方向に案内支持するように可動フレーム35に設け
られ、このガイドロッド39A、39Bが断面円形のロ
ッド部材39a、39bで構成されているので、セグメ
ントピース22aをセグメント把持部46に把持した
時、セグメントピース22aとセグメント把持部46と
本体フレーム41の重量などに起因する大きなモーメン
トが作用しても、そのモーメントを、ロッド部材39
a、39bの周面上の広範囲の部分で受けることがで
き、ロッド部材39a、39bと被ガイド部42間の摺
動部の面圧も低くなって摩耗しにくくなり、2組のガイ
ドロッド39A、39Bと本体フレーム41は円滑な摺
動機能を維持でき、耐久性も高まる。尚、ガイドロッド
39A、39Bが2組設けられているので、本体フレー
ム41が回動することもない。When the main body frame 41 is moved in the Y direction, the guide rods 39A and 39B
Is provided on the movable frame 35 so as to guide and support in the Y direction, and since the guide rods 39A and 39B are constituted by rod members 39a and 39b having circular cross sections, when the segment piece 22a is gripped by the segment gripper 46. Even if a large moment due to the weight of the segment piece 22a, the segment gripping portion 46, and the body frame 41 acts on the rod member 39,
a, 39b can be received in a wide range on the peripheral surface, and the surface pressure of the sliding portion between the rod members 39a, 39b and the guided portion 42 is reduced, so that it is difficult to wear, and two sets of guide rods 39A are provided. , 39B and the body frame 41 can maintain a smooth sliding function, and the durability can be increased. Since two sets of guide rods 39A and 39B are provided, the body frame 41 does not rotate.
【0040】前記各ロッド部材39a、39bの長さを
小さくしてその両端部を可動フレーム35に支持するの
で、各ロッド部材39a、39bの支持剛性が強化さ
れ、撓みにくくなるうえ、各ロッド部材39a、39b
を小径化して軽量化を図ることができる。Since the rod members 39a and 39b are reduced in length and both ends are supported by the movable frame 35, the rigidity of the support of the rod members 39a and 39b is enhanced, and the rod members 39a and 39b are hardly bent. 39a, 39b
Can be reduced in diameter to reduce the weight.
【0041】1対の第1油圧シリンダ34を伸縮するこ
とで可動フレーム35をZ方向に移動する際に、1対の
第1油圧シリンダ34の伸縮量等に誤差が生じたり、Z
方向が水平方向に対して傾いた方向で1対の第1油圧シ
リンダ34に作用する負荷がアンバランスとなるような
場合にも、それらシリンダ本体34aのトラニオン支持
部32aでの回動を介して、可動フレーム35はZ方向
へスムーズに移動できる。しかも、第1油圧シリンダ3
4のシリンダ本体34aの長さ方向途中部をトラニオン
支持するため、第1油圧シリンダ34をエレクタ基枠2
9に支持する構成が簡単化する。When the movable frame 35 is moved in the Z direction by extending and contracting the pair of first hydraulic cylinders 34, an error occurs in the amount of expansion and contraction of the pair of first hydraulic cylinders 34,
Even when the load acting on the pair of first hydraulic cylinders 34 becomes unbalanced in a direction inclined with respect to the horizontal direction, the rotation of the cylinder main bodies 34a at the trunnion support portions 32a can be achieved. The movable frame 35 can move smoothly in the Z direction. Moreover, the first hydraulic cylinder 3
The first hydraulic cylinder 34 is connected to the erector base frame 2 in order to support trunnion in the middle of the cylinder body 34a in the length direction of the cylinder body 34a.
9 is simplified.
【0042】セグメント把持部46に把持したセグメン
トピース22aが前記軸心と平行な軸心回りに振れるの
を抑制する為の1対の振止め機構48を設け、各振止め
機構48が振止め油圧シリンダ49と、このロッド部4
9aで駆動されセグメントピース22aの表面を押える
押えパッド50とを有するので、セグメント把持部46
に把持したセグメントピース22aを移動して組付ける
際に、1対の振止め油圧シリンダ49により1対の押え
パッド50を夫々駆動し、セグメント把持部46に把持
したセグメントピース22aの表面の2箇所を押えパッ
ド50で夫々押圧することで、セグメントピース22a
が前記軸心と平行な軸心回りに勝手に振れる(揺動す
る)のを抑制できる。A pair of anti-vibration mechanisms 48 are provided to prevent the segment piece 22a gripped by the segment grip portion 46 from swinging about an axis parallel to the axis. The cylinder 49 and the rod 4
9a, and the pressing pad 50 which is pressed by the surface of the segment piece 22a.
When the segment pieces 22a gripped at the position are moved and assembled, the pair of pressing pads 50 are driven by the pair of vibration-preventing hydraulic cylinders 49, respectively, and the two pieces of the surface of the segment pieces 22a gripped by the segment gripping portion 46 are provided. Of the segment pieces 22a by pressing the
Can be restrained from swinging (swinging) around an axis parallel to the axis.
【0043】シ−ルド掘進機1によれば、エレクタ装置
28を矩形断面のトンネルに適用したが、このエレクタ
装置28は円形断面のトンネルにも適用可能である。According to the shield machine 1, the erector device 28 is applied to a tunnel having a rectangular cross section. However, the erector device 28 can also be applied to a tunnel having a circular cross section.
【0044】[0044]
【発明の効果】請求項1の発明によれば、エレクタ基枠
が回転駆動手段により掘進方向と平行な軸心回りに回転
し、エレクタ基枠に装備された可動フレームが第1移動
手段により軸心と直交する第1方向へ移動し、可動フレ
ームに装備された本体フレームが第2移動手段により軸
心方向と第1方向に夫々直交する第2方向へ移動し、本
体フレームに装備されたセグメント把持部が第3移動手
段により軸心と平行な第3方向へ移動するので、セグメ
ントをセグメント把持部に把持してトンネル内面の周方
向の所定位置に自由に移送して順次組付けることができ
る。According to the first aspect of the present invention, the erector base frame is rotated about the axis parallel to the excavation direction by the rotary driving means, and the movable frame mounted on the erector base frame is rotated by the first moving means. The main frame mounted on the movable frame moves in a first direction orthogonal to the center, and the main frame mounted on the movable frame moves in a second direction orthogonal to the axial direction and the first direction by the second moving means, respectively. Since the gripping portion is moved in the third direction parallel to the axis by the third moving means, the segment can be gripped by the segment gripping portion, freely transferred to a predetermined position in the circumferential direction of the inner surface of the tunnel, and sequentially assembled. .
【0045】可動フレームに本体フレームを第2方向に
案内支持する2組のガイドロッドを設け、本体フレーム
に2組のガイドロッドで案内される被ガイド部を設け、
前記ガイドロッドを断面円形のロッド部材で構成したの
で、セグメントをセグメント把持部に把持した時、セグ
メントとセグメント把持部と本体フレームの重量に起因
する大きなモーメントが作用しても、そのモーメント
を、ロッド部材の周面上の広範囲の部分で受けることが
でき、ロッド部材と被ガイド部間の摺動部の面圧も低く
なって摩耗しにくくなり、2組のガイドロッドと本体フ
レームは円滑な摺動機能を維持でき、耐久性も高まる。The movable frame is provided with two sets of guide rods for guiding and supporting the body frame in the second direction, and the body frame is provided with guided portions guided by the two sets of guide rods.
Since the guide rod is constituted by a rod member having a circular cross section, even when a large moment due to the weight of the segment, the segment gripper and the main body frame acts when the segment is gripped by the segment gripper, the moment is reduced to the rod. It can be received in a wide area on the peripheral surface of the member, the surface pressure of the sliding part between the rod member and the guided part is reduced, and it is difficult to wear, and the two sets of guide rods and the main body frame are smoothly slid. Dynamic function can be maintained and durability can be increased.
【0046】請求項2の発明によれば、ロッド部材はそ
の長さ方向に直列状に配置され、各ロッド部材はそれぞ
れ両端部において可動フレームに支持されている。この
ように、各ロッド部材の長さを小さくしてその両端部を
可動フレームに支持するので、各ロッド部材の支持剛性
が強化され、撓みにくくなるうえ、各ロッド部材を小径
化して軽量化を図ることができる。その他請求項1と同
様の効果を奏する。According to the second aspect of the present invention, the rod members are arranged in series in the longitudinal direction, and each rod member is supported by the movable frame at both ends. As described above, since the length of each rod member is reduced and both ends thereof are supported by the movable frame, the support rigidity of each rod member is strengthened, it is difficult to bend, and each rod member is reduced in diameter to reduce the weight. Can be planned. The other effects are the same as those of the first aspect.
【0047】請求項3の発明によれば、各油圧シリンダ
のシリンダ本体の長さ方向途中部は、軸心と平行な軸心
回りに回動可能にエレクタ基枠にトラニオン支持されて
いるので、1対の油圧シリンダを伸縮することで可動フ
レームを第1方向に移動する際に、1対の油圧シリンダ
の伸縮量等に誤差が生じたり、前記第1方向が水平方向
に対して傾いた方向で1対の油圧シリンダに作用する負
荷がアンバランスとなるような場合にも、それらシリン
ダ本体のトラニオン支持部での回動を介して、可動フレ
ームは第1方向へスムーズに移動できる。しかも、油圧
シリンダのシリンダ本体の長さ方向途中部をトラニオン
支持するため、油圧シリンダをエレクタ基枠に支持する
構成が簡単化する。その他請求項2と同様の効果を奏す
る。According to the third aspect of the invention, the middle of the hydraulic cylinder in the length direction of the cylinder body is trunnion-supported by the erector base frame so as to be rotatable around an axis parallel to the axis. When the movable frame is moved in the first direction by expanding and contracting the pair of hydraulic cylinders, an error occurs in the amount of expansion and contraction of the pair of hydraulic cylinders, or a direction in which the first direction is inclined with respect to the horizontal direction. Therefore, even when the loads acting on the pair of hydraulic cylinders become unbalanced, the movable frame can move smoothly in the first direction through the rotation of the cylinder bodies at the trunnion support portions. In addition, since the trunnion support is provided at an intermediate portion in the length direction of the cylinder body of the hydraulic cylinder, the configuration for supporting the hydraulic cylinder on the erector base frame is simplified. Other effects are the same as those of the second aspect.
【0048】請求項4の発明によれば、本体フレーム
に、セグメント把持部に把持したセグメントが前記軸心
と平行な軸心回りに振れるのを抑制する為の1対の振止
め手段を設け、各振止め手段が振止め油圧シリンダと、
この油圧シリンダのロッドで駆動されセグメントの表面
を押える押えパッドとを有するので、セグメント把持部
に把持したセグメントを移動して組付ける際に、1対の
油圧シリンダにより1対の押えパッドを夫々駆動し、セ
グメント把持部に把持したセグメントの表面の2箇所を
押えパッドで夫々押圧することで、セグメントが前記軸
心と平行な軸心回りに勝手に振れる(揺動する)のを抑
制できる。その他請求項3と同様の効果を奏する。According to the fourth aspect of the present invention, the main body frame is provided with a pair of anti-vibration means for preventing the segment gripped by the segment gripping portion from swinging around an axis parallel to the axis. Each anti-vibration means includes a hydraulic anti-vibration cylinder,
A press pad driven by the rod of the hydraulic cylinder to press the surface of the segment, so that when the segment gripped by the segment gripper is moved and assembled, the pair of hydraulic cylinders respectively drive the pair of press pads. Then, by pressing two portions of the surface of the segment gripped by the segment gripping portion with the pressing pad, it is possible to suppress the segment from swaying (swinging) around an axis parallel to the axis. The other effects are the same as those of the third aspect.
【図1】本発明の実施形態に係るシ−ルド掘進機の縦断
側面図である。FIG. 1 is a vertical sectional side view of a shield machine according to an embodiment of the present invention.
【図2】前記シ−ルド掘進機の概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of the shield machine.
【図3】前記シ−ルド掘進機の遊星歯車機構の概略正面
図である。FIG. 3 is a schematic front view of a planetary gear mechanism of the shield machine.
【図4】前記シ−ルド掘進機用エレクタ装置の縦断側面
図である。FIG. 4 is a vertical sectional side view of the erector device for a shield machine.
【図5】図4のA−A線矢視図である。FIG. 5 is a view taken along line AA of FIG. 4;
【図6】図5の要部(エレクタ装置の要部)の拡大図で
ある。FIG. 6 is an enlarged view of a main part of FIG. 5 (a main part of the elector apparatus).
【図7】図6のB−B線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 6;
【図8】図6のC−C線断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line CC of FIG. 6;
【図9】図6の要部の拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of a main part of FIG. 6;
【図10】図4のD−D線断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line DD of FIG. 4;
【図11】図10のE−E線断面図である。FIG. 11 is a sectional view taken along line EE of FIG. 10;
【図12】図10のF−F線断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line FF of FIG. 10;
【図13】図10のG−G線断面図である。FIG. 13 is a sectional view taken along line GG of FIG. 10;
【図14】セグメント把持状態を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a segment gripping state.
【図15】セグメントの吊上状態を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a suspended state of a segment.
【図16】セグメントの回転状態を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing a rotating state of a segment.
【図17】セグメントの移動状態を示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a moving state of a segment.
【図18】セグメントの組込み状態を示す説明図であ
る。FIG. 18 is an explanatory diagram showing a state in which segments are incorporated.
【図19】セグメントの微調整を示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram showing fine adjustment of a segment.
【図20】セグメントの組付け完成状態を示す説明図で
ある。FIG. 20 is an explanatory diagram showing a completed assembly state of the segments.
1 シ−ルド掘進機 22 セグメント 28 エレクタ装置 29 エレクタ基枠 31 油圧モータ 32a トラニオン支持部 34 第1油圧シリンダ 34a シリンダ本体 35 可動フレーム 39A ガイドロッド 39B ガイドロッド 39a ロッド部材 39b ロッド部材 40 第2油圧シリンダ 41 本体フレーム 42 被ガイド部 45 第3油圧シリンダ 46 セグメント把持部 48 振止め機構 49 振止め油圧シリンダ 49a ロッド部 50 押えパッド REFERENCE SIGNS LIST 1 shield excavator 22 segment 28 erector device 29 erector base frame 31 hydraulic motor 32 a trunnion support portion 34 first hydraulic cylinder 34 a cylinder body 35 movable frame 39 A guide rod 39 B guide rod 39 a rod member 39 b rod member 40 second hydraulic cylinder 41 Body Frame 42 Guided Part 45 Third Hydraulic Cylinder 46 Segment Grasping Part 48 Detent Mechanism 49 Detent Hydraulic Cylinder 49a Rod Part 50 Holding Pad
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 正義 東京都中央区京橋1丁目7番1号 戸田 建設株式会社内 (72)発明者 柴田 靖 東京都中央区京橋1丁目7番1号 戸田 建設株式会社内 (72)発明者 松下 清一 東京都中央区京橋1丁目7番1号 戸田 建設株式会社内 (72)発明者 谷口 徹 東京都中央区京橋1丁目7番1号 戸田 建設株式会社内 (56)参考文献 実開 平6−18499(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 11/40 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Masayoshi Ishida 1-7-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Toda Construction Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Shibata 1-7-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Toda Construction Inside (72) Inventor Seiichi Matsushita 1-7-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Toda Construction Co., Ltd. (72) Inventor Toru Taniguchi 1-7-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Toda Construction Co., Ltd. (56) References JP-A-6-18499 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 6 , DB name) E21D 11/40
Claims (4)
トを組付けるシ−ルド掘進機用エレクタ装置であって、
掘進方向と平行な軸心回りに回動可能に支持され回転駆
動手段により回転駆動可能なエレクタ基枠と、このエレ
クタ基枠に前記軸心と直交する第1方向へ移動可能に装
備された可動フレームと、この可動フレームを第1方向
へ移動駆動する第1移動手段と、可動フレームに前記軸
心方向と第1方向に夫々直交する第2方向へ移動可能に
装備された本体フレームと、この本体フレームを第2方
向へ移動駆動する第2移動手段と、本体フレームに前記
軸心と平行な第3方向へ移動可能に装備されたセグメン
ト把持部と、このセグメント把持部を第3方向へ移動駆
動する第3移動手段とを備えたシ−ルド掘進機用エレク
タ装置において、 前記可動フレームに本体フレームを第2方向へ移動可能
に案内支持する2組のガイドロッドを設け、本体フレー
ムに2組のガイドロッドで案内支持される被ガイド部を
設け、前記ガイドロッドを断面円形のロッド部材で構成
したことを特徴とするシ−ルド掘進機用エレクタ装置。An erector device for a shield machine for mounting a segment on an inner surface of a tunnel having a rectangular cross section,
An erector base frame that is rotatably supported about an axis parallel to the excavation direction and is rotatable by rotary driving means; and a movable unit mounted on the erector base frame so as to be movable in a first direction orthogonal to the axis. A frame, first moving means for driving the movable frame in a first direction, and a main body frame mounted on the movable frame so as to be movable in a second direction orthogonal to the axial direction and a first direction, respectively. Second moving means for driving the main body frame in the second direction; a segment gripper provided on the main body frame so as to be movable in a third direction parallel to the axis; and moving the segment gripper in the third direction. An erector device for a shield machine including a third moving means for driving, wherein the movable frame is provided with two sets of guide rods for guiding and supporting the main body frame so as to be movable in a second direction. An erector device for a shield excavator, characterized in that a guided portion guided and supported by two sets of guide rods is provided on a system, and the guide rods are constituted by rod members having a circular cross section.
向に直列状に配置した1対のロッド部材からなり、各ロ
ッド部材は両端部において可動フレームに支持されたこ
とを特徴とする請求項1に記載のシ−ルド掘進機用エレ
クタ装置。2. The set of guide rods comprises a pair of rod members arranged in series in the longitudinal direction thereof, and each rod member is supported by a movable frame at both ends. Item 2. An elector device for a shield machine according to item 1.
端側を移動駆動する1対の油圧シリンダを備え、各油圧
シリンダのシリンダ本体の長さ方向途中部は前記軸心と
平行な軸心回りに回動可能にエレクタ基枠にトラニオン
支持されたことを特徴とする請求項2に記載のシ−ルド
掘進機用エレクタ装置。3. The first moving means includes a pair of hydraulic cylinders for moving and driving both ends of a movable frame, and each of the hydraulic cylinders has an axial center parallel to the axis in a longitudinal direction of the cylinder body. 3. The erector device for a shield machine according to claim 2, wherein the erector base frame is trunnion-supported to be rotatable around the erector base frame.
に把持したセグメントが前記軸心と平行な軸心回りに振
れるのを抑制する為の1対の振止め手段を設け、各振止
め手段が振止め油圧シリンダと、この油圧シリンダのロ
ッドで駆動されセグメントの表面を押える押えパッドと
を有することを特徴とする請求項3に記載のシ−ルド掘
進機エレクタ装置。4. A pair of vibration-preventing means is provided on the main body frame for suppressing a segment gripped by a segment gripper from swinging about an axis parallel to the axis, and each of the vibration-preventing means is provided with a pair of vibration-preventing means. 4. The shield excavator elector device according to claim 3, further comprising a stop hydraulic cylinder and a press pad driven by a rod of the hydraulic cylinder and pressing a surface of the segment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10179110A JP2898967B1 (en) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Erector device for shield machine |
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JP10179110A JP2898967B1 (en) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | Erector device for shield machine |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2898967B1 true JP2898967B1 (en) | 1999-06-02 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108706333A (en) * | 2018-08-06 | 2018-10-26 | 中国铁建重工集团有限公司 | Tunnel steel arch frame installation manipulator and robot work platform |
-
1998
- 1998-06-25 JP JP10179110A patent/JP2898967B1/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108706333A (en) * | 2018-08-06 | 2018-10-26 | 中国铁建重工集团有限公司 | Tunnel steel arch frame installation manipulator and robot work platform |
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