JP3652810B2

JP3652810B2 - Segment erector device

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Publication number: JP3652810B2
Application number: JP24594096A
Authority: JP
Inventors: 義光熊尾; 潤一高本; 迪弌金子; 熾栄毅; 研一金子; 文典増子
Original assignee: Taisei Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Taisei Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2016-09-18
Also published as: JPH1088990A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機によって掘削形成されたトンネルの内壁面にセグメントを組付けるセグメントエレクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に従来の一般的なシールド掘削機の概略を示す。
【０００３】
図８に示すように、地盤を掘削するシールド掘削機において、掘削機本体としての円筒形状をなすスキンプレート１０１の前部にはカッタヘッド１０２が回転自在に装着されており、このカッタヘッド１０２の前面には放射状をなしてスポーク１０３が固定され、このスポーク１０３に多数のカッタビット１０４が固定されている。そして、カッタヘッド１０２の後部にはリングギア１０５が固定される一方、スキンプレート１０１には油圧モータ１０６が取付けられ、この油圧モータ１０６の駆動ギア１０７がこのリングギア１０５に噛み合っている。従って、油圧モータ１０６を駆動して駆動ギア１０７を回転駆動すると、リングギア１０５を介してカッタヘッド１０２を回転することができる。
【０００４】
また、スキンプレート１０１にはカッタヘッド１０２の後方に位置してバルクヘッド１０８が取付けられており、カッタヘッド１０２とこのバルクヘッド１０８との間にチャンバ室１０９が形成されている。そして、このチャンバ室１０９には一端がシールド掘削機の外部に延設された送泥管１１０及び排泥管１１１の他端が開口しており、排泥管１１１の開口部分の近傍には掘削土砂と泥水とを攪拌、混合するアジテータ１１２が設置されている。
【０００５】
更に、スキンプレート１０１の後部外周辺には円周方向に複数のシールドジャッキ１１３が並設されており、このシールドジャッキ１１３がシールド掘削機の掘進方向後方に伸長して掘削したトンネル内周面に構築された図示しない既設のセグメントＳに押し付けることで、その反力によりスキンプレート１０１、即ち、シールド掘削機全体を前進することができる。一方、スキンプレート１０１の後部中央部にはセグメントエレクタ１１４が設けられており、このセグメントエレクタ１１４はシールドジャッキ１１３によって前進したスキンプレート１０１と既設のセグメントＳとの間の空所に新しいセグメントＳを装着してトンネルを構築することができる。
【０００６】
従って、図８に示すように、トンネルを掘削形成するには、まず、複数のシールドジャッキ１１３を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力によってスキンプレート１０１を前進させる一方、油圧モータ１０６によりカッタヘッド１０２を回転させ、多数のカッタビット１０４によって前方の地盤を掘削する。そして、カッタビット１０４によって掘削された土砂はチャンバ室１０９内に取り込まれ、送泥管１１０から給水されてアジテータ１１２により掘削土砂と送水とが攪拌、混合され、排泥管１１１により外部に排出される。次に、シールドジャッキ１１３の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、セグメントエレクタ１１４によってこの空所に新しいセグメントＳを装着する。この作業の繰り返しによって所定長さのトンネルを掘削形成していく。
【０００７】
ところで、セグメントＳは図示しない搬送台車などによってトンネル内に搬入されるようになっており、前述したセグメントエレクタ１１４のグリップ装置がこの搬入されたセグメントを保持してトンネル内を移動し、トンネル内壁面の所定の箇所にこのセグメントを組付けていく。この場合、従来は、グリップ装置に設けられた保持ピンがセグメントの形成された保持孔に嵌入して係止することで、このセグメントを保持して吊上げ可能としていた。ところが、このようなセグメントエレクタ１１４には、トンネル内の有効中空径の減少や装置の大型化、作業の複雑化などの問題があった。そこで、これらの問題を解消するものとして、例えば、実開平２−５０５００号公報に開示されたものがある。
【０００８】
この公報に開示されたバキューム方式のセグメントグリップ装置は、トンネル掘削機の後部に掘削方向前後に移動自在なドラムを設け、このドラムに前後に周方向旋回自在な旋回輪を設け、各旋回輪にそれぞれ掘削方向前後及び径方向に移動自在なグリッパ装置が設けられている。そして、このグリッパ装置は３分割されたセグメント保持板を有し、この各保持板にはセフティジャッキとバキュームパッドがそれぞれ装着されている。従って、セグメント保持板のバキュームパッドをセグメントに当接して吸着保持すると共に、セフティジャッキを作動してセフティピンを嵌入した状態で、保持したセグメントを所定の位置に移動してトンネル内壁面にこのセグメントを組付けていく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した実開平２−５０５００号公報のバキューム方式のセグメントグリップ装置は、前述したように、セグメント保持板のバキュームパッドがセグメントを吸着すると共に、セフティジャッキを作動してセフティピンを嵌入することで、このセグメントを保持することができる。この場合、セフティピンはセグメントに嵌入することで、このセグメントの位置決め及びセグメントの横ずれを防止している。このセフティピンはセフティジャッキを作動することでセグメントに嵌入させているが、セフティピンの位置とセグメントの孔位置が合っていなければセフティピンはセグメントに嵌入することはできず、この場合、作業中のセグメントの落下に起因してしまう。そのため、従来は作業者がセグメントへのセフティピンの嵌入を目視により確認しているが、このような作業は、作業者にかかる負担が大きく、作業が面倒なものになると共に作業時間も長くかかってしまうという問題があった。
【００１０】
また、セグメント保持板のバキュームパッドをセグメントに当接した状態で、電磁弁の操作によってバキュームパッドの空間部を真空としてセグメントを吸着している。この場合、バキュームパッドの損傷などによって十分な吸着力を得ることができないと、保持したセグメントが組付途中で位置ずれを起こしたり、落下してしまうことがあった。
【００１１】
本発明はこのような問題を解決するものであって、セグメント組付作業の作業及び安全性の向上を図ったセグメントエレクタ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明のセグメントエレクタ装置は、トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介してトンネルの径方向に沿って移動自在なグリップ装置が装着され、該グリップ装置によって前記トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記グリップ装置に装着されて前記セグメントの形状に合わせて形状設定されたガイドフレームと、前記ガイドフレームの外表面に装着されて前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドと、前記バキュームパッドに圧力検出器を介設して接続された負圧発生器と、前記複数のバキュームパッドのいずれかの検出圧力値が低下したときにその他の前記バキュームパッドの負圧力を調整する制御装置とを具えたことを特徴とするものである。
【００１３】
従って、トンネル内に搬入されたセグメントに対してガイドフレームが接近してバキュームパッドがセグメントに密着した状態で負圧を作用させると、バキュームパッドがセグメントを吸着保持することとなり、このとき、複数のバキュームパッドのいずれかの検出圧力値が低下すると、制御装置は他のバキュームパッドの負圧力を調整することとなり、セグメントを確実に保持してトンネル内壁面の所定の箇所に組付けることができる。
【００１４】
請求項２の発明のセグメントエレクタ装置において、前記ガイドフレームに移動自在に設けられて前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンと、前記セグメントの保持孔へのセーフティピンの嵌脱を検出する位置検出器を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
従って、バキュームパッドがセグメントを吸着保持したとき、位置検出器はセグメントの保持孔へのセーフティピンの嵌脱を検出し、制御装置はこのセーフティピンの嵌入を確認すると、負圧を作用させてバキュームパッドがセグメントを確実に吸着保持できる。
【００１６】
また、請求項３の発明のセグメントエレクタ装置は、トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介してトンネルの径方向に沿って移動自在なグリップ装置が装着され、該グリップ装置によって前記トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記グリップ装置に装着されてセグメントの形状に合わせて形状設定されたガイドフレームと、該ガイドフレームに移動自在に設けられて前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンと、該セグメントの保持孔への該セーフティピンの嵌脱を検出する位置検出器と、前記ガイドフレームの外表面に装着されて前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドと、該バキュームパッドに接続された負圧発生器と、前記位置検出器の検出結果に基づいて前記負圧発生器の負圧力を作用させる制御装置とを具えたことを特徴とするものである。
【００１７】
従って、トンネル内に搬入されたセグメントに対してグリップ装置が移動し、このグリップ装置はセグメントに対してガイドフレームが接近してバキュームパッドがセグメントに密着した状態で、セーフティピンをセグメントの保持孔に嵌入すると共に負圧発生器を作動させると、バキュームパッドがセグメントを吸着保持することとなり、このとき、位置検出器はセグメントの保持孔へのセーフティピンの嵌脱を検出し、制御装置はこのセーフティピンの嵌入を確認すると、負圧発生器の負圧力を作用させることとなり、グリップ装置はセグメントを確実に保持できる。その後、このグリップ装置がセグメントを保持した状態でトンネルの長手方向及び径方向、周方向に移動し、トンネル内壁面の所定の箇所に保持したセグメントを組付ける。
【００１８】
請求項４の発明のセグメントエレクタ装置において、前記バキュームパッドを複数に分割し、該各バキュームパッドと前記負圧発生器とを個々に配管接続し、該各配管に電磁弁及び圧力検出器を介設し、前記制御装置は前記位置検出器及び該圧力検出器の検出結果に基づいて前記負圧発生器の負圧力を調整すると共に、前記電磁弁の開閉操作を行うことを特徴とするものである。
【００１９】
従って、制御装置は位置検出器及び圧力検出器の検出結果に基づいて負圧発生器の負圧力を調整すると共に電磁弁の開閉操作を行うこととなり、バキュームパッドが損傷すると圧力検出器の検出値が低下し、制御装置はバキュームパッドの損傷を確認して対応する電磁弁を閉止し、残りのバキュームパッドの負圧力を改めて調整し、このバキュームパッドによってセグメントを確実に保持する。
【００２０】
請求項５の発明のセグメントエレクタ装置において、前記支持体には複数のグリップ装置が設けられ、該複数のグリップ装置にはそれぞれ異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されたことを特徴とするものである。
【００２１】
従って、トンネル内に搬入された複数種類のセグメントに対して対応したグリップ装置が移動し、このグリップ装置はセグメントに対して適合したガイドフレームが接近し、外表面に装着されたバキュームパッドがセグメントに密着した状態で負圧発生器を作動させることで、バキュームパッドはセグメントを確実に吸着保持することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１に本発明の一実施形態に係るセグメントエレクタ装置のシールド掘削機への装着状態の概略側面視、図２にこのセグメントエレクタ装置の正面視、図３にグリップ装置の要部断面、図４に図３のIV−IV断面、図５に図４のＶ−Ｖ断面、図６にガイドフレームに装着されたバキュームパッドの配置、図７にバキュームパッドへの負圧配管の概略を示す。
【００２４】
本実施形態のセグメントエレクタ装置が装着されたシールド掘削機は、前述した従来技術で説明したものとほぼ同様のものであり、詳細な説明は省略する。
【００２５】
図１及び図２に示すように、本実施形態のセグメントエレクタ装置１０において、掘削機本体を構成する円筒状のスキンプレート１１の後部にはリング状の固定板１２が固定されており、この固定板１２には周方向に並設された複数のシールドジャッキ１３が取付けられている。この固定板１２には支持ブラケット１４を介して周方向に沿ってラジアルローラ１５が設けられており、このラジアルローラ１５によって旋回リング１６が回転自在に支持され、この旋回リング１６には内歯１７が形成されている。また、固定板１２にはブラケット１８によって油圧モータ１９が固定されており、この油圧モータ１９の駆動ギヤ２０が旋回リング１６の内歯１７に噛み合っている。
【００２６】
また、旋回リング１６の左右両側には掘削方向後方に支持ブロック２１が延設され、この左右の支持ブロック２１にはそれぞれ支持筒２２が固定されている。この左右の支持筒２２にはそれぞれ前後の２つのガイドロッド２３ａ，２３ｂがトンネルの径方向に沿って移動自在に嵌合し、前部ガイドロッド２３ａは両側が下部アーム２４ａによって連結され、後部ガイドロッド２３ｂは両側が上部アーム２４ｂによって連結されている。そして、この各アーム２４ａ，２４ｂは支持筒２２に装着された昇降ジャッキ２５ａ，２５ｂによって移動することができる。このように支持された下部アーム２４ａには横幅の広いセグメントＳ１を保持する第１グリップ装置２６ａが装着され、上部アーム２４ｂには横幅の狭いセグメントＳ２を保持する第２グリップ装置２６ｂが装着されている。
【００２７】
従って、油圧モータ１９を駆動して駆動ギヤ２０を回転駆動すると、この駆動ギヤ２０が内歯１７に噛み合うことで旋回リング１６を旋回し、第１グリップ装置２６ａ及び第２グリップ装置２６ｂをトンネルの内周面に沿って周方向に移動することができる。また、所定の位置で、昇降ジャッキ２５ａあるいは２５ｂを伸縮すると、各アーム２４ａ、２４ｂを介して第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂをトンネルの内周面に対して径方向に移動することができる。
【００２８】
なお、この第１グリップ装置２６ａと第２グリップ装置２６ｂとは、保持するセグメントＳ１，Ｓ２の幅が異なるため、後述するガイドフレームの大きさやバキュームパッドの装着位置等が異なるだけで、その他の構造はほぼ同様となっているため、以下では、第１グリップ装置２６ａについてのみ詳細に説明する。
【００２９】
第１グリップ装置２６ａにおいて、図３乃至図６に示すように、下部アーム２４ａの中央部には箱型の昇降台３１が固定されており、この昇降台３１の内部にはスライドロッド３２によってスライドボックス３３が移動自在に嵌合しており、このスライドボックス３３はスライドジャッキ３４によって移動することができる。なお、ガイドフレーム３５は横幅の広いセグメントＳ１を保持できようにこのセグメントＳ１とほぼ同様の大きさで、且つ、ほぼ同一の曲面に形成されている。
【００３０】
スライドボックス３３の左側下部には支持板３６が突設されており、このガイドフレーム３５の左側上部には支持板３７が突設されており、各支持板３６，３７はローリング軸３８及び球面軸受３９を介して連結されている。一方、スライドボックス３３の右側下部には支持台４０が形成され、ガイドフレーム３５の左側上部にはローリング用ジャッキ４１が装着されており、このローリング用ジャッキ４１の駆動ロッドの先端が支持台４０に連結されている。また、ガイドフレーム３５の前後下部にはそれぞれピッチング用ジャッキ４２が装着されており、各ピッチング用ジャッキ４２の駆動ロッドの先端が支持台４０に連結されている。
【００３１】
従って、ローリング用ジャッキ４１を伸縮することで、ガイドフレーム３５のローリングの調整を行うことができ、また、各ピッチング用ジャッキ４２をそれぞれ伸縮することで、ガイドフレーム３５のピッチングの調整を行うことができる。
【００３２】
そして、ガイドフレーム３５の外表面にはこのガイドフレーム３５と同じ大きさのパッド板４３が図示しないボルト等によって固定されており、このパッド板４３には所定形状に３分割されたバキュームパッド４４ａ，４４ｂ，４４ｃが貼り付けられている。そして、パッド板４３にはこのバキュームパッド４４ａ，４４ｂ，４４ｃに囲まれた箇所にそれぞれ吸引孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃが形成されており、この各吸引孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃには負圧発生器５１（図１参照）が接続されている。
【００３３】
ここで、この負圧発生器５１からバキュームパッド４４ａ，４４ｂ，４４ｃの吸引孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃまでの配管について詳細に説明する。図７に示すように、各吸引孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃにはそれぞれ配管５２ａ，５２ｂ，５２ｃの一端が接続され、この配管５２ａ，５２ｂ，５２ｃの他端はフィルタ５３ａ，５３ｂ，５３ｃを介して電磁弁５４（５４ａ，５４ｂ，５４ｃ）に接続されている。そして、各電磁弁５４（５４ａ，５４ｂ，５４ｃ）は逆止弁５５ａ，５５ｂ，５５を介してリザーバタンク５６に配管されている。なお、各配管５２ａ，５２ｂ，５２ｃには真空圧検出器５７ａ，５７ｂ，５７ｃと圧力計５８ａ，５８ｂ，５８ｃが取付けられている。一方、負圧発生器５１は真空ポンプ５９とそのポンプモータ６０より構成され、逆止弁６１，６２とフィルタ６３を介してリザーバタンク５６に配管されている。なお、このリザーバタンク５６にも真空圧検出器６４と圧力計６５が取付けられている。
【００３４】
従って、ポンプモータ６０よって真空ポンプ５９が駆動すると、リザーバタンク５６に内は所定の真空圧にて保持され、ガイドフレーム３５をセグメントＳ１に密着された状態で、各電磁弁５４ａ，５４ｂ，５４ｃを開放すると、リザーバタンク５６の真空圧が各配管５２ａ，５２ｂ，５２ｃを通り、吸引孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃを介してパッド板４３とバキュームパッド４４ａ，４４ｂ，４４ｃとセグメントＳ１とで密閉された部屋に作用して負圧となり、ガイドフレーム３５はセグメントＳ１を吸着保持することができる。
【００３５】
また、図３及び図４に示すように、スライドボックス３３及びガイドフレーム３５の中央部には縦方向に貫通して取付台４６が固定されており、この取付台４６内にはガイド筒４７によってセーフティジャッキ４８の本体が移動自在にされている。そして、このセーフティジャッキ４８の駆動ロッドの先端は取付台４６の上部に連結される一方、セーフティジャッキ４８の下端部にはセーフティピン４９が固定されている。そして、取付台４６にはセーフティジャッキ４８の伸縮位置、即ち、セーフティピン４９がセグメントＳ１のグラウトホールＳ１ａに嵌入しているかどうかを検出する一対の位置検出器６６ａ，６６ｂが取付けられている。
【００３６】
従って、ガイドフレーム３５をセグメントＳ１に密着された状態で、セーフティジャッキ４８の駆動ロッドを伸長すると、セーフティピン４９がパッド板４３を貫通して下方に突出し、セグメントＳ１に形成されたグラウトホールＳ１ａに嵌入することができる。ここで、位置検出器６６ａ，６６ｂはグラウトホールＳ１ａへのセーフティピン４９嵌入を検出することができる。
【００３７】
また、前述した負圧発生器５１、各電磁弁５４（５４ａ，５４ｂ，５４ｃ）、位置検出器６６ａ，６６ｂは制御装置６７に接続されており、この支持ブロック２１に動力源として設けられたグリップ装置２６ａ，２６ｂなどのパワーユニット５０が接続されている。この制御装置６７は位置検出器６６ａ，６６ｂ及び真空圧検出器５７ａ，５７ｂ，５７ｃ、圧力計５８ａ，５８ｂ，５８ｃなどの検出結果に基づいて電磁弁５４（５４ａ，５４ｂ，５４ｃ）を開閉操作し、負圧発生器５１（リザーバタンク５６）の負圧力を設定してバキュームパッド４４ａ，４４ｂ，４４ｃに作用させるようになっている。
【００３８】
このように第１グリップ装置２６ａについて説明したが、前述したように、第２グリップ装置２６ｂもほぼ同様の構造となっているが、図１及び図２に示すように、保持するセグメントＳ２がＳ１よりも幅が狭くなっており、それに合わせてガイドフレームの大きさやバキュームパッドの装着位置が異なっている。
【００３９】
ここで、上述した本実施形態のシールド掘削機及びこのシールド掘削機に装着されたセグメントエレクタ装置１０の作用について説明する。
【００４０】
トンネルを掘削形成する場合、図１及び図２に示すように、複数のシールドジャッキ１３を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力によってスキンプレート１１を前進させる一方、図示しないカッタヘッドを回転させて多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削する。次に、シールドジャッキ１３の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、セグメントエレクタ装置１０によってこの空所に新しいセグメントＳ１，Ｓ２を装着していく。
【００４１】
即ち、各セグメントＳ１，Ｓ２は図示しない台車によってトンネル内に搬入され、作業者はこのセグメントエレクタ装置１０を操作して作業を行う。まず、油圧モータ１９を駆動して旋回リング１６を旋回し、第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂをトンネルの内周面に沿って周方向に移動する一方、昇降ジャッキ２５ａあるいは２５ｂを伸縮してこの第１グリップ装置２６ａあるいは第２グリップ装置２６ｂをトンネルの径方向に移動し、各セグメントＳ１，Ｓ２に接近させて位置決めをする。
【００４２】
そして、第１グリップ装置２６ａによってセグメントＳ１を組み付ける場合、昇降ジャッキ２５ａを伸長し、図３及び図４に示すように、ガイドフレーム３５の外表面に装着されたパッド板４３の各バキュームパッド４４ａ，４４ｂ，４４ｃをセグメントＳ１の内周面に押圧する。このとき、ローリング用ジャッキ４１を伸縮してガイドフレーム３５のローリングの調整を行うと共に、ピッチング用ジャッキ４２を伸縮してガイドフレーム３５のピッチングの調整を行う。この状態で、まず、セーフティジャッキ４８を伸長してこのセーフティジャッキ４８本体がガイド筒４７に沿って下降し、セーフティピン４９を下方に突出させてセグメントＳ１のグラウトホールＳ１ａに嵌入する。これによってセグメントＳ１に作用するせん断力等に対してこのセグメントＳ１の横ずれや脱落を防止することができる。このとき、位置検出器６６ａ，６６ｂはグラウトホールＳ１ａへのセーフティピン４９の嵌入を検出し、制御装置６７にその検出結果を出力する。
【００４３】
制御装置６７はグラウトホールＳ１ａへのセーフティピン４９の嵌入を確認すると、次に、各電磁弁５４ａ，５４ｂ，５４ｃを開放し、リザーバタンク５６の真空圧を各配管５２ａ，５２ｂ，５２ｃを通り、吸引孔４５ａ，４５ｂ，４５ｃを介してパッド板４３とバキュームパッド４４ａ，４４ｂ，４４ｃとセグメントＳ１とで密閉された部屋に作用させて負圧とする。これによってガイドフレーム３５はセグメントＳ１を吸着保持する。
【００４４】
このように第１グリップ装置２６ａのガイドフレーム３５によってセグメントＳ１が保持されると、昇降ジャッキ２５ａを収縮してセグメントＳ１を持ち上げる。そして、再び、油圧モータ１９及び昇降ジャッキ２５ａを駆動し、第１グリップ装置２６ａをトンネルの周方向及び径方向に移動し、保持したセグメントＳ１をトンネル内壁面の所定の組付位置に移動する。ここで、図示しない固定ボルトなどによってセグメントＳ１を隣接するセグメントＳに締結固定する。そして、各電磁弁５４ａ，５４ｂ，５４ｃを開閉操作してパッド板４３とバキュームパッド４４ａ，４４ｂ，４４ｃとセグメントＳ１とで密閉された部屋を大気開放すると、ガイドフレーム３５はセグメントＳ１の吸着保持を解除し、また、セーフティジャッキ４８を収縮してセーフティピン４９をセグメントＳ１のグラウトホールＳ１ａから抜き取る。
【００４５】
このようにしてガイドフレーム３５によるセグメントＳ１の保持が解除されると、油圧モータ１９及び昇降ジャッキ２５ａを駆動して第１グリップ装置２６ａを移動し、元位置に戻す。この繰り返しによってトンネルを構築していく。なお、第２グリップ装置２６ｂについても同様の動作となる。
【００４６】
ところで、何らかの原因により、例えば、バキュームパッド４４ｃが損傷すると、圧力計５８ｃによる検出値が低下することとなり、制御装置６７はこの出力を受けてバキュームパッド４４ｃの異常を確認する。従って、制御装置６７は電磁弁５４ｃを閉鎖し、残りのバキュームパッド４４ａ，４４ｂによってセグメントＳ１の吸着保持ができるように負圧発生器５１を制御する。
【００４７】
【発明の効果】
以上、実施形態を挙げて詳細に説明したように請求項１の発明のセグメントエレクタ装置によれば、セグメントを吸着保持する複数のバキュームパッドを有するガイドフレームを設け、制御装置は複数のバキュームパッドのいずれかの検出圧力値が低下したときにその他のバキュームパッドの負圧力を調整するようにしたので、何らかの原因によりバキュームパッドのいずれかの検出圧力値が低下したとき、他のバキュームパッドの負圧力を調整することで、セグメントを確実に保持することができその結果、セグメント組付作業の作業性の向上を図ることができると共に、作業の安全性の向上を図ることができる。
【００４８】
請求項２の発明のセグメントエレクタ装置によれば、セグメントの保持孔へのセーフティピンの嵌脱を検出する位置検出器を設けたので、制御装置は位置検出器の検出結果に基づいて負圧力を作用することとなり、バキュームパッドがセグメントを確実に吸着保持することができる。
【００４９】
請求項３の発明のセグメントエレクタ装置によれば、グリップ装置に装着されたガイドフレームにセグメントの保持孔に嵌入するセーフティピンを設けると共にセグメントの保持孔へのこのセーフティピンの嵌脱を検出する位置検出器を設け、また、ガイドフレームの外表面にセグメントを吸着保持可能なバキュームパッドを装着すると共にこのバキュームパッドに負圧発生器を接続し、制御装置が位置検出器の検出結果に基づいて負圧発生器の負圧力を作用させるようにしたので、セグメントの保持孔へのセーフティピンの嵌入を確実に検出することで、グリップ装置はセグメントを確実に保持することができ、その結果、セグメント組付作業の作業性の向上を図ることができると共に、作業の安全性の向上を図ることができる。
【００５０】
請求項４の発明のセグメントエレクタ装置によれば、バキュームパッドを複数に分割して各バキュームパッドと負圧発生器とを個々に配管接続し、各配管に電磁弁及び圧力検出器を介設し、制御装置が位置検出器及び圧力検出器の検出結果に基づいて負圧発生器の負圧力を調整すると共に電磁弁の開閉操作を行うようにしたので、バキュームパッドが損傷すると圧力検出器の検出値が低下し、制御装置はバキュームパッドの損傷を確認して対応する電磁弁を閉止し、残りのバキュームパッドの負圧力を改めて調整することで、残りのバキュームパッドによってセグメントを確実に保持することができる。
【００５１】
請求項５の発明のセグメントエレクタ装置によれば、支持体に複数のグリップ装置を設け、この複数のグリップ装置にそれぞれ異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームを姿勢制御可能で且つトンネルの前後方向に沿って移動自在に支持し、各ガイドフレームの外表面にセグメントを吸着保持可能なバキュームパッドを装着したので、形状の異なるセグメントに対して適合したガイドフレームを接近させてバキュームパッドによってセグメントを確実に吸着保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るセグメントエレクタ装置のシールド掘削機への装着状態の概略側面図である。
【図２】セグメントエレクタ装置の正面図である。
【図３】グリップ装置の要部断面図である。
【図４】図３のIV−IV断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】ガイドフレームに装着されたバキュームパッドの配置図である。
【図７】バキュームパッドへの負圧配管の概略図である。
【図８】従来の一般的なシールド掘削機の概略図である。
【符号の説明】
１０セグメントエレクタ装置
１１スキンプレート
１６旋回リング
１９油圧モータ
２２支持筒（支持体）
２５ａ，２５ｂ昇降ジャッキ
２６ａ第１グリップ装置
２６ｂ第２グリップ装置
３５ガイドフレーム
４４ａ，４４ｂ，４４ｃバキュームパッド
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ吸引孔
４８セーフティジャッキ
４９セーフティピン
５０パワーユニット
５１負圧発生器
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ配管
５４，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ電磁弁
５６リザーバタンク
５７ａ，５７ｂ，５７ｃ真空圧検出器
５８ａ，５８ｂ，５８ｃ圧力計
５９真空ポンプ
６６ａ，６６ｂ位置検出器
Ｓ１，Ｓ２セグメント
Ｓ１ａグラウトホール（保持孔）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention was excavated and formed by a tunnel excavatortunnelThe present invention relates to a segment erector apparatus for assembling a segment to an inner wall surface of the slab.
[0002]
[Prior art]
  FIG. 8 shows an outline of a conventional general shield excavator.
[0003]
  As shown in FIG. 8, in a shield excavator for excavating the ground, a cutter head 102 is rotatably mounted on the front portion of a skin plate 101 having a cylindrical shape as an excavator body. A spoke 103 is fixed radially on the front surface, and a number of cutter bits 104 are fixed to the spoke 103. A ring gear 105 is fixed to the rear part of the cutter head 102, and a hydraulic motor 106 is attached to the skin plate 101, and a drive gear 107 of the hydraulic motor 106 is engaged with the ring gear 105. Accordingly, when the hydraulic motor 106 is driven to drive the drive gear 107 to rotate, the cutter head 102 can be rotated via the ring gear 105.
[0004]
  A bulk head 108 is attached to the skin plate 101 at the rear of the cutter head 102, and a chamber chamber 109 is formed between the cutter head 102 and the bulk head 108. The chamber chamber 109 has one end extending to the outside of the shield excavator and the other end of the mud pipe 111 and the other end of the mud pipe 111 are opened. An agitator 112 for stirring and mixing earth and sand and muddy water is installed.
[0005]
  In addition, a plurality of shield jacks 113 are arranged in the circumferential direction around the outer periphery of the rear portion of the skin plate 101, and the shield jacks 113 extend to the rearward direction of the shield excavator and are excavated on the inner peripheral surface of the tunnel. By pressing against the constructed existing segment S (not shown), the skin plate 101, that is, the entire shield excavator can be advanced by the reaction force. On the other hand, a segment erector 114 is provided at the center of the rear part of the skin plate 101. The segment erector 114 places a new segment S in a space between the skin plate 101 advanced by the shield jack 113 and the existing segment S. You can install it to build a tunnel.
[0006]
  Therefore, as shown in FIG. 8, in order to excavate and form a tunnel, first, a plurality of shield jacks 113 are extended, and the skin plate 101 is advanced by a pressing reaction force against the existing segment S. The cutter head 102 is rotated, and the front ground is excavated by a number of cutter bits 104. Then, the earth and sand excavated by the cutter bit 104 is taken into the chamber 109, supplied with water from the mud pipe 110, and the agitator 112 agitates and mixes the excavated earth and water and is discharged outside through the mud pipe 111. The Next, any one of the shield jacks 113 is operated in the contracting direction to form a space with the existing segment S, and a new segment S is mounted in this space by the segment erector 114. By repeating this operation, a tunnel having a predetermined length is excavated and formed.
[0007]
  By the way, the segment S is formed by a transport cart (not shown).tunnelThe above-mentioned grip device of the segment erector 114 holds the loaded segment, moves in the tunnel, and assembles the segment at a predetermined position on the inner wall surface of the tunnel. . In this case, conventionally, a holding pin provided in the grip device is fitted and locked in a holding hole in which the segment is formed, so that the segment can be held and lifted. However, in such segment erector 114,tunnelThere were problems such as a decrease in the effective hollow diameter, an increase in the size of the apparatus, and a complicated operation. In order to solve these problems, for example, there is one disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 2-50500.
[0008]
  The vacuum-type segment grip device disclosed in this publication is provided with a drum that is movable forward and backward in the excavation direction at the rear of the tunnel excavator, and provided with a revolving ring that can be swung in the circumferential direction on the drum. A gripper device is provided that is movable in the front-rear direction and the radial direction, respectively. The gripper device has a segment holding plate divided into three, and a safety jack and a vacuum pad are mounted on each holding plate. Therefore, while holding the vacuum pad of the segment holding plate in contact with the segment and holding it, the safety jack is operated and the safety pin is inserted, and the held segment is moved to a predetermined position and this segment is placed on the inner wall surface of the tunnel. Will be assembled.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  However, as described above, the vacuum-type segment grip device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-50500 is configured such that the vacuum pad of the segment holding plate adsorbs the segment and operates the safety jack to insert the safety pin. This segment can be held. In this case, the safety pin is fitted into the segment, thereby preventing the positioning of the segment and the lateral displacement of the segment. This safety pin is inserted into the segment by operating the safety jack, but if the position of the safety pin and the hole position of the segment do not match, the safety pin cannot be inserted into the segment. Due to the fall of the segment. Therefore, in the past, the operator visually confirmed the insertion of the safety pin into the segment. However, such an operation is a burden on the operator, which is troublesome and requires a long work time.Will takeThere was a problem.
[0010]
  In addition, in a state where the vacuum pad of the segment holding plate is in contact with the segment, the segment is adsorbed with the vacuum pad space being evacuated by the operation of the electromagnetic valve. In this case, if a sufficient suction force cannot be obtained due to damage to the vacuum pad or the like, the held segments may be misaligned or dropped during assembly.
[0011]
  This invention solves such a problem, and it aims at providing the segment erector apparatus which aimed at the improvement of the operation | work of a segment assembly work, and safety | security.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the segment erector apparatus of the invention of claim 1A swivel ring that can swivel along the circumferential direction of the tunnel excavated at the rear of the tunnel excavator is provided, and the swivel ring can move along the radial direction of the tunnel via a support extending at the rear of the excavation direction. In a segment erector apparatus that is mounted on the inner wall surface of the tunnel while holding the segment carried into the tunnel by the grip apparatus and configured to match the shape of the segment A guide frame, a vacuum pad attached to the outer surface of the guide frame and capable of adsorbing and holding the segment, a negative pressure generator connected to the vacuum pad via a pressure detector, and the plurality When the detected pressure value of one of the vacuum pads drops, the negative pressure of the other vacuum pad It is characterized in that comprises a control device for integer.
[0013]
  Therefore,tunnelWhen the guide frame approaches the segment carried in and negative pressure is applied while the vacuum pad is in close contact with the segment, the vacuum pad attracts and holds the segment. When one of the detected pressure values decreases, the control unit reduces the negative pressure of the other vacuum pad.adjustAs a result, the segment can be securely held and assembled at a predetermined location on the inner wall surface of the tunnel.
[0014]
  In the segment erector apparatus of the invention of claim 2,A safety pin that is movably provided in the guide frame and fits into the holding hole of the segment to assist the holding of the segment;A position detector is provided for detecting whether the safety pin is inserted into or removed from the holding hole of the segment.
[0015]
  Therefore, when the vacuum pad adsorbs and holds the segment, the position detector detects the safety pin being inserted into and removed from the holding hole of the segment, and when the controller confirms the insertion of the safety pin, the vacuum pressure is applied by applying a negative pressure. The pad can securely hold the segment.
[0016]
  According to a third aspect of the present invention, the segment erector apparatus is provided with a swivel ring which is turnable along the circumferential direction of the tunnel excavated at the rear part of the tunnel excavator, and the swivel ring is extended to the rear part in the excavation direction. Through the bodytunnelA grip device that is movable along the radial direction of thetunnelA segment erector apparatus that holds a segment carried in and is assembled to the inner wall surface of the tunnel, and a guide frame that is mounted on the grip device and set in accordance with the shape of the segment, and is movably provided on the guide frame A safety pin that fits into the holding hole of the segment and assists the holding of the segment, a position detector that detects fitting / detachment of the safety pin into the holding hole of the segment, and an outer surface of the guide frame A vacuum pad that can absorb and hold the segment, a negative pressure generator connected to the vacuum pad, and a negative pressure of the negative pressure generator based on a detection result of the position detector.ActAnd a control device.
[0017]
  Therefore,tunnelThe grip device moves with respect to the segment carried in, and the grip device is inserted into the holding hole of the segment with the guide frame approaching the segment and the vacuum pad closely contacting the segment. When the negative pressure generator is activated, the vacuum pad attracts and holds the segment. At this time, the position detector detects whether the safety pin is inserted into or removed from the holding hole of the segment, and the control device inserts the safety pin. Confirm the negative pressure of the negative pressure generator.ActAs a result, the grip device can reliably hold the segment. Thereafter, the grip device moves in the longitudinal direction, the radial direction, and the circumferential direction of the tunnel while holding the segment, and the segment held at a predetermined position on the inner wall surface of the tunnel is assembled.
[0018]
  The segment erector apparatus according to claim 4, wherein the vacuum pad is divided into a plurality of parts, each vacuum pad and the negative pressure generator are individually connected to a pipe, and an electromagnetic valve and a pressure detector are connected to each pipe. The controller controls the negative pressure of the negative pressure generator based on the detection result of the position detector and the pressure detector.adjustAt the same time, the electromagnetic valve is opened and closed.
[0019]
  Therefore, the control device reduces the negative pressure of the negative pressure generator based on the detection results of the position detector and the pressure detector.adjustWhen the vacuum pad is damaged, the detection value of the pressure detector decreases, the controller checks the vacuum pad for damage, closes the corresponding solenoid valve, and closes the remaining vacuum pads. Renew negative pressureAdjustThe segment is securely held by this vacuum pad.
[0020]
  6. The segment erector apparatus according to claim 5, wherein the support body is provided with a plurality of grip devices, and each of the plurality of grip devices can be controlled in posture by each guide frame having a shape set in accordance with a segment having a different shape. And saidtunnelA vacuum pad that is supported so as to be movable in the front-rear direction and that can attract and hold the segment is mounted on the outer surface of each guide frame.
[0021]
  Therefore,tunnelThe grip device corresponding to multiple types of segments carried in moves, the guide device that fits the segment approaches, and the vacuum pad attached to the outer surface is in close contact with the segment By operating the negative pressure generator, the vacuum pad can reliably hold the segment by suction.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
  FIG. 1 is a schematic side view of a segment erector apparatus according to an embodiment of the present invention attached to a shield excavator, FIG. 2 is a front view of the segment erector apparatus, FIG. 3 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4, FIG. 6 is an arrangement of vacuum pads attached to the guide frame, and FIG.
[0024]
  The shield excavator to which the segment erector apparatus of the present embodiment is attached is substantially the same as that described in the above-described prior art, and detailed description thereof is omitted.
[0025]
  As shown in FIG.1 and FIG.2, in the segment erector apparatus 10 of this embodiment, the ring-shaped fixing plate 12 is being fixed to the rear part of the cylindrical skin plate 11 which comprises an excavator main body, and this fixed A plurality of shield jacks 13 arranged in parallel in the circumferential direction are attached to the plate 12. The fixing plate 12 is provided with a radial roller 15 along a circumferential direction via a support bracket 14, and a rotating ring 16 is rotatably supported by the radial roller 15. Is formed. Further, a hydraulic motor 19 is fixed to the fixed plate 12 by a bracket 18, and a drive gear 20 of the hydraulic motor 19 meshes with the internal teeth 17 of the turning ring 16.
[0026]
  In addition, support blocks 21 extend on the left and right sides of the swivel ring 16 at the rear of the excavation direction, and support cylinders 22 are fixed to the left and right support blocks 21, respectively. The left and right support cylinders 22 have two front and rear guide rods 23a and 23b, respectively.tunnelThe front guide rod 23a is connected on both sides by the lower arm 24a, and the rear guide rod 23b is connected on both sides by the upper arm 24b. The arms 24 a and 24 b can be moved by elevating jacks 25 a and 25 b mounted on the support cylinder 22. The lower arm 24a supported in this manner is mounted with a first grip device 26a that holds a segment S1 with a wide width, and the upper arm 24b is mounted with a second grip device 26b that holds a segment S2 with a narrow width. Yes.
[0027]
  Therefore, when the hydraulic motor 19 is driven and the drive gear 20 is rotationally driven, the drive gear 20 meshes with the inner teeth 17 to turn the turning ring 16, and the first grip device 26 a and the second grip device 26 b are moved.tunnelIt is possible to move in the circumferential direction along the inner peripheral surface. Further, when the elevating jack 25a or 25b is expanded or contracted at a predetermined position, the first grip device 26a or the second grip device 26b is moved through the arms 24a and 24b.tunnelIt is possible to move in the radial direction with respect to the inner peripheral surface of.
[0028]
  Since the first grip device 26a and the second grip device 26b have different widths of the segments S1 and S2 to be held, only the size of the guide frame and the mounting position of the vacuum pad, which will be described later, are different. Therefore, only the first grip device 26a will be described in detail below.
[0029]
  In the first grip device 26a, as shown in FIGS. 3 to 6, a box-shaped lifting platform 31 is fixed at the center of the lower arm 24a, and a slide rod 32 slides inside the lifting platform 31. A box 33 is movably fitted, and the slide box 33 can be moved by a slide jack 34. The guide frame 35 has substantially the same size and the same curved surface as that of the segment S1 so that the wide segment S1 can be held.
[0030]
  A support plate 36 protrudes from the lower left portion of the slide box 33, and a support plate 37 protrudes from the upper left portion of the guide frame 35. The support plates 36 and 37 include a rolling shaft 38 and a spherical bearing. 39 is connected. On the other hand, a support base 40 is formed on the lower right side of the slide box 33, and a rolling jack 41 is mounted on the upper left side of the guide frame 35. The tip of the driving rod of the rolling jack 41 is attached to the support base 40. It is connected. Further, pitching jacks 42 are respectively attached to the front and rear lower portions of the guide frame 35, and the tip ends of the drive rods of the pitching jacks 42 are connected to the support base 40.
[0031]
  Accordingly, the rolling of the guide frame 35 can be adjusted by extending / contracting the rolling jack 41, and the pitching of the guide frame 35 can be adjusted by expanding / contracting each pitching jack 42. it can.
[0032]
  A pad plate 43 having the same size as the guide frame 35 is fixed to the outer surface of the guide frame 35 by a bolt or the like (not shown). The pad plate 43 has vacuum pads 44a, which are divided into three in a predetermined shape. 44b and 44c are pasted. The pad plate 43 is formed with suction holes 45a, 45b, and 45c at locations surrounded by the vacuum pads 44a, 44b, and 44c, respectively. The suction holes 45a, 45b, and 45c have negative pressure generators. 51 (see FIG. 1) is connected.
[0033]
  Here, the piping from the negative pressure generator 51 to the suction holes 45a, 45b, 45c of the vacuum pads 44a, 44b, 44c will be described in detail. As shown in FIG. 7, each suction hole 45a, 45b, 45c is connected to one end of a pipe 52a, 52b, 52c, and the other end of the pipe 52a, 52b, 52c is passed through a filter 53a, 53b, 53c. It is connected to the electromagnetic valve 54 (54a, 54b, 54c). Each electromagnetic valve 54 (54a, 54b, 54c) is piped to the reservoir tank 56 via check valves 55a, 55b, 55. In addition, each piping 52a, 52b, 52c has vacuum pressure detectors 57a, 57b, 57c and pressure gauges 58a, 58b, 58c.Installed. On the other hand, the negative pressure generator 51 includes a vacuum pump 59 and its pump motor 60, and is connected to the reservoir tank 56 via check valves 61 and 62 and a filter 63. The reservoir tank 56 also has a vacuum pressure detector 64 and a pressure gauge 65.Installed.
[0034]
  Therefore, when the vacuum pump 59 is driven by the pump motor 60, the interior of the reservoir tank 56 is held at a predetermined vacuum pressure, and the electromagnetic valves 54a, 54b, 54c are operated with the guide frame 35 being in close contact with the segment S1. When opened, the vacuum pressure of the reservoir tank 56 passes through the pipes 52a, 52b, 52c, and is a room sealed by the pad plate 43, the vacuum pads 44a, 44b, 44c and the segment S1 through the suction holes 45a, 45b, 45c. The guide frame 35 can suck and hold the segment S1.
[0035]
  Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a mounting base 46 is fixed in the center of the slide box 33 and the guide frame 35 so as to penetrate in the vertical direction. The main body of the safety jack 48 is movable. The tip of the drive rod of the safety jack 48 is connected to the upper portion of the mounting base 46, while a safety pin 49 is fixed to the lower end portion of the safety jack 48. A pair of position detectors 66a and 66b for detecting whether the safety jack 48 is expanded or contracted, that is, whether or not the safety pin 49 is fitted in the grout hole S1a of the segment S1, are attached to the mounting base 46.
[0036]
  Accordingly, when the drive rod of the safety jack 48 is extended with the guide frame 35 being in close contact with the segment S1, the safety pin 49 penetrates the pad plate 43 and protrudes downward to the grout hole S1a formed in the segment S1. Can be inserted. Here, the position detectors 66a and 66b can detect the insertion of the safety pin 49 into the grout hole S1a.
[0037]
  Further, the negative pressure generator 51, the electromagnetic valves 54 (54a, 54b, 54c) and the position detectors 66a, 66b described above are connected to a control device 67, and a grip provided on the support block 21 as a power source. Power units 50 such as devices 26a and 26b are connected. The control device 67 opens and closes the electromagnetic valve 54 (54a, 54b, 54c) based on the detection results of the position detectors 66a, 66b, the vacuum pressure detectors 57a, 57b, 57c, the pressure gauges 58a, 58b, 58c and the like. The negative pressure of the negative pressure generator 51 (reservoir tank 56) is set and applied to the vacuum pads 44a, 44b, 44c.
[0038]
  Although the first grip device 26a has been described above, the second grip device 26b has substantially the same structure as described above. However, as shown in FIGS. 1 and 2, the segment S2 to be held is S1. The width is narrower than that, and the size of the guide frame and the mounting position of the vacuum pad differ accordingly.
[0039]
  Here, the effect | action of the shield excavator of this embodiment mentioned above and the segment erector apparatus 10 with which this shield excavator was mounted | worn is demonstrated.
[0040]
  When excavating a tunnel, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of shield jacks 13 are extended and the skin plate 11 is advanced by a reaction force against the existing segment S, while a cutter head (not shown) is rotated. Let the ground be excavated by a number of cutter bits. Next, any one of the shield jacks 13 is operated in the contracting direction to form a space with the existing segment S, and new segments S1 and S2 are attached to the space by the segment erector apparatus 10. Go.
[0041]
  That is, each segment S1, S2 is a cart not shown.tunnelThen, the operator operates the segment erector apparatus 10 to perform work. First, the hydraulic motor 19 is driven to turn the turning ring 16, and the first grip device 26a or the second grip device 26b is moved.tunnelThe first lifting device 26a or the second gripping device 26b is moved by expanding and contracting the lifting jack 25a or 25b.tunnelAre moved close to the segments S1 and S2 for positioning.
[0042]
  When the segment S1 is assembled by the first grip device 26a, the lifting jack 25a is extended, and the vacuum pads 44a of the pad plate 43 attached to the outer surface of the guide frame 35, as shown in FIGS. 44b and 44c are pressed against the inner peripheral surface of the segment S1. At this time, the rolling jack 41 is expanded and contracted to adjust the rolling of the guide frame 35, and the pitching jack 42 is expanded and contracted to adjust the pitching of the guide frame 35. In this state, first, the safety jack 48 is extended, the safety jack 48 main body is lowered along the guide cylinder 47, and the safety pin 49 is protruded downward to fit into the grout hole S1a of the segment S1. As a result, it is possible to prevent the segment S1 from being laterally displaced or dropped off due to a shearing force or the like acting on the segment S1. At this time, the position detectors 66 a and 66 b detect the insertion of the safety pin 49 into the grout hole S 1 a and output the detection result to the control device 67.
[0043]
  When the control device 67 confirms that the safety pin 49 is inserted into the grout hole S1a, the control device 67 then opens the electromagnetic valves 54a, 54b, 54c, and passes the vacuum pressure of the reservoir tank 56 through the pipes 52a, 52b, 52c, A negative pressure is applied to a chamber sealed by the pad plate 43, the vacuum pads 44a, 44b, 44c and the segment S1 through the suction holes 45a, 45b, 45c. As a result, the guide frame 35 sucks and holds the segment S1.
[0044]
  When the segment S1 is thus held by the guide frame 35 of the first grip device 26a, the lifting jack 25a is contracted to lift the segment S1. Then, again, the hydraulic motor 19 and the lifting jack 25a are driven, and the first grip device 26a is moved.tunnelAnd move the held segment S1 to a predetermined assembly position on the inner wall surface of the tunnel. Here, the segment S1 is fastened and fixed to the adjacent segment S by a fixing bolt (not shown). When the electromagnetic valve 54a, 54b, 54c is opened / closed to open the chamber sealed by the pad plate 43, the vacuum pads 44a, 44b, 44c and the segment S1, the guide frame 35 holds the segment S1 by suction. The safety jack 48 is contracted and the safety pin 49 is extracted from the grout hole S1a of the segment S1.
[0045]
  When the holding of the segment S1 by the guide frame 35 is released in this way, the hydraulic motor 19 and the lifting jack 25a are driven to move the first grip device 26a and return to the original position. A tunnel is constructed by repeating this process. The same operation is performed for the second grip device 26b.
[0046]
  By the way, if the vacuum pad 44c is damaged for some reason, for example, the detected value by the pressure gauge 58c is lowered, and the control device 67 receives this output and confirms the abnormality of the vacuum pad 44c. Therefore, the control device 67 closes the electromagnetic valve 54c and controls the negative pressure generator 51 so that the remaining vacuum pads 44a and 44b can hold the segment S1 by suction.
[0047]
【The invention's effect】
  As described above in detail with reference to the embodiment, according to the segment erector apparatus of the first aspect of the present invention, the guide frame having the plurality of vacuum pads for sucking and holding the segments is provided, and the control device includes a plurality of vacuum pads. When one of the detected pressure values drops, the negative pressure of the other vacuum padadjustAs a result, when the detected pressure value of one of the vacuum pads drops for some reason, the negative pressure of the other vacuum pad is reduced.adjustAs a result, the segments can be reliably held. As a result, the workability of the segment assembling work can be improved, and the safety of the work can be improved.
[0048]
  According to the segment erector apparatus of the second aspect of the present invention, since the position detector for detecting the fitting / removal of the safety pin to / from the holding hole of the segment is provided, the control device applies the negative pressure based on the detection result of the position detector.ActAs a result, the vacuum pad can reliably suck and hold the segment.
[0049]
  According to the segment erector device of the third aspect of the present invention, the safety pin that fits into the holding hole of the segment is provided on the guide frame that is mounted on the grip device, and the position at which the safety pin is fitted into and removed from the holding hole of the segment is detected. A detector is provided, and a vacuum pad capable of adsorbing and holding a segment is attached to the outer surface of the guide frame, and a negative pressure generator is connected to the vacuum pad, and the control device applies a negative pressure based on the detection result of the position detector. The negative pressure of the pressure generatorActSo that the safety pin can be securely inserted into the holding hole of the segment.By detectingThe grip device can reliably hold the segment, and as a result, the workability of the segment assembling work can be improved and the safety of the work can be improved.
[0050]
  According to the segment erector apparatus of the invention of claim 4, the vacuum pad is divided into a plurality of parts, each vacuum pad and the negative pressure generator are individually connected to the pipe, and an electromagnetic valve and a pressure detector are provided in each pipe. The control device reduces the negative pressure of the negative pressure generator based on the detection results of the position detector and pressure detector.adjustWhen the vacuum pad is damaged, the detection value of the pressure detector decreases, and the controller checks the vacuum pad for damage and closes the corresponding solenoid valve. Renew the negative pressure of the padadjustThus, the segment can be reliably held by the remaining vacuum pads.
[0051]
  According to the segment erector apparatus of the fifth aspect of the present invention, the support body is provided with a plurality of grip devices, and each of the plurality of grip devices can be posture-controlled with the shape of each guide frame set in accordance with a segment having a different shape.tunnelBecause the vacuum pad that can move and support along the front and rear direction of each guide frame and attach and hold the segment on the outer surface of each guide frame is attached, the guide frame suitable for the segment with different shape is brought close to the The segments can be reliably adsorbed and held.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of a segment erector apparatus according to an embodiment of the present invention mounted on a shield excavator.
FIG. 2 is a front view of a segment erector apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the grip device.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG.
FIG. 6 is a layout view of a vacuum pad mounted on a guide frame.
FIG. 7 is a schematic view of negative pressure piping to a vacuum pad.
FIG. 8 is a schematic view of a conventional general shield excavator.
[Explanation of symbols]
  10-segment erector device
  11 Skin plate
  16 Rotating ring
  19 Hydraulic motor
  22 Support tube (support)
  25a, 25b Lifting jack
  26a First grip device
  26b Second grip device
  35 Guide frame
  44a, 44b, 44c Vacuum pad
  45a, 45b, 45c Suction hole
  48 Safety jack
  49 Safety pin
  50 power units
  51 Negative pressure generator
  52a, 52b, 52c Piping
  54, 54a, 54b, 54c Solenoid valve
  56 Reservoir tank
  57a, 57b, 57c Vacuum pressure detector
  58a, 58b, 58c Pressure gauge
  59 Vacuum pump
  66a, 66b position detector
  S1, S2 segment
  S1a grout hole (holding hole)

Claims

トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介してトンネルの径方向に沿って移動自在なグリップ装置が装着され、該グリップ装置によって前記トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記グリップ装置に装着されて前記セグメントの形状に合わせて形状設定されたガイドフレームと、前記ガイドフレームの外表面に装着されて前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドと、前記バキュームパッドに圧力検出器を介設して接続された負圧発生器と、前記複数のバキュームパッドのいずれかの検出圧力値が低下したときにその他の前記バキュームパッドの負圧力を調整する制御装置とを具えたことを特徴とするセグメントエレクタ装置。 A swivel ring that can swivel along the circumferential direction of the tunnel excavated at the rear of the tunnel excavator is provided, and the swivel ring is movable along the radial direction of the tunnel via a support that extends to the rear of the excavation direction. In a segment erector apparatus that is mounted on the inner wall surface of the tunnel while holding the segment carried into the tunnel by the grip apparatus and configured to match the shape of the segment A guide frame, a vacuum pad attached to the outer surface of the guide frame and capable of adsorbing and holding the segment, a negative pressure generator connected to the vacuum pad via a pressure detector, and the plurality When the detected pressure value of one of the vacuum pads drops, the negative pressure of the other vacuum pad Segment erector apparatus being characterized in that comprises a control device for integer.

請求項１記載のセグメントエレクタ装置において、前記ガイドフレームに移動自在に設けられて前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンと、前記セグメントの保持孔へのセーフティピンの嵌脱を検出する位置検出器とを設けたことを特徴とするセグメントエレクタ装置。2. The segment erector apparatus according to claim 1, wherein the safety pin is movably provided on the guide frame and is fitted into the holding hole of the segment to assist the holding of the segment, and the safety pin is fitted into the holding hole of the segment. A segment erector apparatus, comprising: a position detector for detecting disengagement.

トンネル掘削機の後部に掘削したトンネルの周方向に沿って旋回自在な旋回リングが設けられ、該旋回リングに掘削方向後部に延設された支持体を介してトンネルの径方向に沿って移動自在なグリップ装置が装着され、該グリップ装置によって前記トンネル内に搬入されたセグメントを保持してトンネル内壁面に組付けるセグメントエレクタ装置において、前記グリップ装置に装着されてセグメントの形状に合わせて形状設定されたガイドフレームと、該ガイドフレームに移動自在に設けられて前記セグメントの保持孔に嵌入して該セグメントの保持を補助するセーフティピンと、該セグメントの保持孔への該セーフティピンの嵌脱を検出する位置検出器と、前記ガイドフレームの外表面に装着されて前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドと、該バキュームパッドに接続された負圧発生器と、前記位置検出器の検出結果に基づいて前記負圧発生器の負圧力を作用させる制御装置とを具えたことを特徴とするセグメントエレクタ装置。A swivel ring that can swivel along the circumferential direction of the tunnel excavated at the rear of the tunnel excavator is provided, and the swivel ring is movable along the radial direction of the tunnel via a support that extends to the rear of the excavation direction. In a segment erector apparatus that is mounted on the inner wall surface of the tunnel while holding the segment carried into the tunnel by the grip apparatus, the shape is set according to the shape of the segment. A guide frame, a safety pin that is movably provided on the guide frame and that fits into the holding hole of the segment to assist the holding of the segment, and detects whether the safety pin is inserted into or removed from the holding hole of the segment A position detector and a vacuum attached to the outer surface of the guide frame to hold the segment by suction. And Mupaddo segments Elekta characterized the negative pressure generator connected to the vacuum pads, that equipped with a control device for applying a negative pressure of the negative pressure generator based on a detection result of the position detector apparatus.

請求項３記載のセグメントエレクタ装置において、前記バキュームパッドを複数に分割し、該各バキュームパッドと前記負圧発生器とを個々に配管接続し、該各配管に電磁弁及び圧力検出器を介設し、前記制御装置は前記位置検出器及び該圧力検出器の検出結果に基づいて前記負圧発生器の負圧力を調整すると共に、前記電磁弁の開閉操作を行うことを特徴とするセグメントエレクタ装置。4. The segment erector apparatus according to claim 3, wherein the vacuum pad is divided into a plurality of parts, each vacuum pad and the negative pressure generator are individually connected to a pipe, and an electromagnetic valve and a pressure detector are provided in each pipe. The control device adjusts the negative pressure of the negative pressure generator based on the position detector and the detection result of the pressure detector, and opens and closes the solenoid valve. .

請求項３記載のセグメントエレクタ装置において、前記支持体には複数のグリップ装置が設けられ、該複数のグリップ装置にはそれぞれ異なる形状のセグメントに合わせて形状設定された各ガイドフレームが姿勢制御可能で且つ前記トンネルの前後方向に沿って移動自在に支持され、該各ガイドフレームの外表面に前記セグメントを吸着保持可能なバキュームパッドが装着されたことを特徴とするセグメントエレクタ装置。4. The segment erector apparatus according to claim 3, wherein the support body is provided with a plurality of grip devices, and each of the plurality of grip devices is capable of controlling the posture of each guide frame set in accordance with a segment having a different shape. A segment erector apparatus, characterized in that a vacuum pad that is supported so as to be movable in the front-rear direction of the tunnel and that can attract and hold the segment is mounted on the outer surface of each guide frame.