(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの内壁面に組付けられた隣接するセグメント同士をボルト及びナットによって締結するセグメント締結装置であって、前記トンネル内にて径方向に沿って移動自在に支持されたガイドフレームと、該ガイドフレームに前記トンネルの長手方向に沿って移動自在に支持された第１スライドアームと、前記ガイドフレームに装着されて伸縮駆動によって該第１スライドアームを移動可能とする第１移動ジャッキと、前記第１スライドアームに設けられて複数のボルトの頭部を回転不能に保持するボルト保持機構と、前記ガイドフレームにトンネルの長手方向に沿って移動自在に支持された第２スライドアームと、前記ガイドフレームに装着されて伸縮駆動によって該第２スライドアームを移動可能とする第２移動ジャッキと、前記第２スライドアームに回転自在に設けられた複数のナットソケット部を有するナット保持機構と、該複数のナットソケット部を独立して回転駆動する駆動手段とを具えると共に、前記第１スライドアームは前記ガイドフレームに沿ったスライド部と該スライド部から前記トンネルの内周壁側に延設された延設部とを有し、該延設部に前記ボルト保持機構が設けられると共に前記第１スライドアームには中間部が枢着された回動レバーが設けられ、該回動レバーの一端部に前記第１移動ジャッキの駆動ロッドの先端部が連結されたことを特徴とするセグメント締結装置。
【請求項２】
トンネル内に搬入されたセグメントを保持して該トンネルの内壁面に組付けて固定するセグメントエレクタ装置であって、前記トンネルの周方向に沿って旋回自在に支持された旋回体と、該旋回体を旋回駆動する旋回駆動手段と、前記旋回体に前記トンネルの径方向に沿って移動自在に支持された移動体と、該移動体を移動させる複数の移動体駆動手段と、前記移動体に装着されて前記セグメントを保持可能なグリップ装置と、前記移動体に前記ガイドフレームがトンネルの径方向に沿って移動自在に支持された請求項１記載のセグメント締結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。
【請求項３】
筒状をなす掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘削機本体の前部に回転自在に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段と、前記掘削機本体の後部に装着された請求項２記載のセグメントエレクタ装置とを具えたことを特徴とするトンネル掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの内壁面に組付けられた隣接するセグメント同士をボルト及びナットによって締結するセグメント締結装置、このセグメント締結装置を有するセグメントエレクタ装置、並びに、このセグメントエレクタ装置を装備したトンネル掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘削機は、前部に駆動回転するカッタヘッドを有しており、このカッタヘッドを回転しながら掘削機本体を前進させることで、前方の地盤を掘削してトンネルを掘削形成することができる。この掘削機本体の後部にはセグメントエレクタ装置が装備されており、このセグメントエレクタ装置はシールド掘削機に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ことができる。そして、このセグメントエレクタ装置にはセグメント締結装置が装備されており、このセグメント締結装置はセグメントエレクタ装置によってトンネルの内壁面に組付けられた隣接するセグメント同士をボルト及びナットによって締結することができる。
【０００３】
図７に従来のセグメント締結装置を装備したセグメントエレクタ装置の概略、図８に従来のセグメント締結装置の概略、図９にトンネルの内壁面に組付けられたセグメントの概略を示す。
【０００４】
図７に示すように、セグメントエレクタ装置101において、図示しない掘削機本体の後部にはトンネルの周方向及び径方向に沿って移動自在に支持された移動体102が設けられており、この移動体102にはスライドロッド103によってスライド体104が移動自在に支持されており、このスライド体104にはグリッパ105によって吊り金具106が着脱自在となっている。なお、この吊り金具106は下部がねじ部となっており、図示しない装置によって搬入されたセグメントＳの内面に予め螺合されるものである。即ち、セグメントＳに螺合された吊り金具106に対してスライド体104を移動して位置合せを行い、この吊り金具106をグリッパ105によってスライド体104に連結することで、セグメントＳを保持することができる。そして、移動体102をトンネルの周方向及び径方向に沿って移動し、保持したセグメントＳをトンネル内壁面の所定の位置に組み付けることができる。
【０００５】
このように構成されたセグメントエレクタ装置101の移動体102にはセグメント締結装置201が装着されている。このセグメント締結装置201において、図８に詳細に示すように、移動体102の側部には昇降フレーム202が固定されており、この昇降フレーム202には昇降用モータ203が取付けられており、この昇降用モータ203は下方に延びる駆動ねじ軸204を有している。この駆動ねじ軸204はガイドフレーム205に支持部206に螺合しており、駆動ねじ軸204の回転によってガイドフレーム205を昇降することができる。そして、このガイドフレーム205に固定されたガイドロッド207にはボルトアーム208とナットアーム209の上端部が移動自在に支持されている。ボルトアーム208は下端部にボルトＢの頭部が嵌合する六角穴208aが形成されている。一方、ナットアーム209は下端部にナットＮが嵌合する六角穴を有する回転体210が回転自在に支持され、この回転体210は複数の中間ギア211を介して図示しない駆動モータの駆動ギヤに駆動連結されている。なお、ナットアーム209と回転体210及び中間ギア211との間にはシール212が設けられている。そして、ボルトアーム208にはスライドジャッキ213が取付けられ、その駆動ロッド214の先端部がナットアーム209に連結されている。
【０００６】
従って、ボルトアーム208の六角穴208aにボルトＢを保持させる一方、ナットアーム209の回転体210の六角穴にナットＮを保持させ、スライドジャッキ213を駆動して駆動ロッド214を収縮すると、ボルトアーム208とナットアーム209が接近し、ボルトＢの雄ねじ部にナットＮの雌ねじ部が圧接し、この状態で駆動モータを駆動すると、複数の中間ギア211を介して回転体210が回転し、この回転体210に装着されたナットＮを回転し、このナットＮをボルトＢに螺合することができる。
【０００７】
ここで、従来のセグメント締結装置201を装備したセグメントエレクタ装置101によるセグメントＳの組付け方法について説明する。図７に示すように、トンネル内にセグメントＳが搬入されると、セグメントエレクタ装置101の移動体102が移動すると共にスライド体104が移動して位置合せを行い、吊り金具106をグリッパ105にてスライド体104に連結してセグメントＳを保持する。そして、この移動体102を移動し、保持したセグメントＳをトンネル内壁面の所定の位置に組み付けることで、図９に示すように、セグメントＳをリング状に組み付け、このリング状のセグメントＳをトンネル掘削方向に延設していく。このとき、セグメント締結装置201は隣接するセグメントＳ同士を締結していく。図７に示すように、ボルトアーム208にボルトＢを保持させる一方、ナットアーム209にナットＮを保持させ、スライドジャッキ213を収縮してボルトアーム208とナットアーム209を接近させる。すると、ボルトＢの先端部が隣接する一対のセグメントＳの締結孔に挿入されてから、ボルトＢの雄ねじ部にナットＮの雌ねじ部が圧接し、ナットＮを回転することでボルトＢに螺合し、隣接するセグメントＳを締結する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、大口径のトンネルの需要が多くなってきており、セグメントも大型のものを用いるようになり、隣接する一対のセグメント同士の締結において、複数のボルトＢ及びナットＮを締結している。ところが、上述した従来のセグメント締結装置201は、ボルトアーム208にボルトＢを１個保持させる一方、ナットアーム209にナットＮを１個保持させ、両者を接近させてボルトＢの先端部をセグメントＳの締結孔に挿入してから、ナットＮを回転してボルトＢに螺合していた。そのため、隣接する一対のセグメント同士の締結にて複数のボルトＢ及びナットＮの締結が必要である場合、対応することができない。そのため、セグメントの複数の締結箇所に対して、セグメント締結装置201が順に作業を行わなければならず、作業が面倒になると共に作業時間も長くかかってしまい、作業性がよくないという問題があった。
【０００９】
また、従来のセグメント締結装置にあっては、ボルトアーム208は下端部にボルトＢを保持し、ナットアーム209も下端部にナットＮを保持しており、両者を接近させてボルトＢのねじ部にナットＮを押し付けた状態で、ナットＮを回転してボルトＢに螺合していた。このようにボルトアーム208及びナットアーム209の支持部は上端部で、作用部が下端部にあって、ボルトＢ及びナットＮは所謂片持ち状態となっている。一方、ボルトアーム208に回転不能に保持されたボルトＢに対してナットＮを回転させて締結するため、締結後はボルトアーム208の六角穴208aとボルトＢの頭部とは軽く噛み合った状態となっている。そのため、スライドジャッキ213を伸長し、ボルトＢの頭部とボルトアーム208の六角穴208aとを離間させるとき、ボルトアーム208において、六角穴208aとスライドジャッキ213の連結部とが離れているため、スライドジャッキ213の駆動力がうまくボルトアーム208の下端部に作用せずに傾斜してしまい、ボルトＢの頭部からボルトアーム208の六角穴208aを抜き取ることができないことがある。この場合、スライドジャッキ213の伸縮を繰り返し行ったり、作業者による介助が必要となったりして作業性がよくないという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような問題を解決するものであって、隣接するセグメントの複数箇所を同時に締結可能とすると共に締結後の後処理作業を円滑に行うことでセグメント組付作業の作業性の向上を図ったセグメント締結装置及びセグメントエレクタ装置及びトンネル掘削機を提供することを目的とする。
【００１１】
【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本発明のセグメント締結装置は、トンネルの内壁面に組付けられた隣接するセグメント同士をボルト及びナットによって締結するセグメント締結装置であって、前記トンネル内にて径方向に沿って移動自在に支持されたガイドフレームと、該ガイドフレームに前記トンネルの長手方向に沿って移動自在に支持された第１スライドアームと、前記ガイドフレームに装着されて伸縮駆動によって該第１スライドアームを移動可能とする第１移動ジャッキと、前記第１スライドアームに設けられて複数のボルトの頭部を回転不能に保持するボルト保持機構と、前記ガイドフレームにトンネルの長手方向に沿って移動自在に支持された第２スライドアームと、前記ガイドフレームに装着されて伸縮駆動によって該第２スライドアームを移動可能とする第２移動ジャッキと、前記第２スライドアームに回転自在に設けられた複数のナットソケット部を有するナット保持機構と、該複数のナットソケット部を独立して回転駆動する駆動手段とを具えると共に、前記第１スライドアームは前記ガイドフレームに沿ったスライド部と該スライド部から前記トンネルの内周壁側に延設された延設部とを有し、該延設部に前記ボルト保持機構が設けられると共に前記第１スライドアームには中間部が枢着された回動レバーが設けられ、該回動レバーの一端部に前記第１移動ジャッキの駆動ロッドの先端部が連結されたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のセグメントエレクタ装置は、トンネル内に搬入されたセグメントを保持して該トンネルの内壁面に組付けて固定するセグメントエレクタ装置であって、前記トンネルの周方向に沿って旋回自在に支持された旋回体と、該旋回体を旋回駆動する旋回駆動手段と、前記旋回体に前記トンネルの径方向に沿って移動自在に支持された移動体と、該移動体を移動させる複数の移動体駆動手段と、前記移動体に装着されて前記セグメントを保持可能なグリップ装置と、前記移動体に前記ガイドフレームがトンネルの径方向に沿って移動自在に支持された前記セグメント締結装置とを具えたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のトンネル掘削機は、筒状をなす掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘削機本体の前部に回転自在に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段と、前記掘削機本体の後部に装着された前記セグメントエレクタ装置とを具えたことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１に本発明の一実施形態に係るセグメント締結装置の正面視、図２にナットアームの正面視、図３に図２のIII−III断面、図４にボルトアームの正面視、図５にボルトアームの作動状態を表す正面視、図６に本実施形態のセグメント締結装置を有するエレクタ装置が装備されたシールド掘削機の断面を示す。
【００１６】
本実施形態のシールド掘削機において、図６に示すように、掘削機本体としての円筒形状をなすスキンプレート１１の前部にはカッタヘッド１２が回転ドラム１３を介して回転自在に支持されており、このカッタヘッド１２の前面には多数のカッタビット１４が固定されている。そして、このカッタヘッド１２の後部にはリングギア１５が固結される一方、スキンプレート１１にはカッタヘッド駆動手段としての油圧モータ１６が取付けられ、この油圧モータ１６の駆動ギア１７がこのリングギア１５に噛み合っている。従って、油圧モータ１６を駆動して駆動ギア１７を回転駆動すると、リングギア１５を介してカッタヘッド１２を回転することができる。
【００１７】
スキンプレート１１にはカッタヘッド１２の後方に位置してバルクヘッド１８が取付けられており、カッタヘッド１２とこのバルクヘッド１８との間にチャンバ室１９が形成されている。そして、このチャンバ室１９には一端がシールド掘削機の外部に延設された図示しない土砂排出装置の他端部が連結されている。そして、スキンプレート１１の後部外周辺には円周方向に推進手段としての複数のシールドジャッキ２０が並設されており、このシールドジャッキ２０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１１、即ち、シールド掘削機全体を前進することができる。
【００１８】
また、スキンプレート１１の後部には、トンネル内に搬入されたセグメントＳをトンネル内壁面に組み付けるセグメントエレクタ装置２１が装備されると共に、セグメントエレクタ装置２１には、このセグメントエレクタ装置２１によって組み付けられた隣接するセグメント同士を締結するセグメント締結装置２２が装着されている。
【００１９】
即ち、セグメントエレクタ装置２１において、スキンプレート１１の後部にはリング形状の支持フレーム２３が固定されており、この支持フレーム２３には回転自在な複数の支持ローラ２４が周方向に沿って取付けられ、この複数の支持ローラ２４によって旋回リング（旋回体）２５が回転自在に支持されており、この旋回リング２５は図示しない油圧モータ（旋回駆動手段）によって旋回することができる。このように支持された旋回リング２５には固定台２６が固定されており、この固定台２６にはガイドロッド２７によって昇降台（移動体）２８が移動自在に支持されると共に、昇降ジャッキ（移動体駆動手段）２９によって昇降可能となっている。そして、この昇降台２８には移動枠体３０が固定されており、この移動枠体３０のスライドロッド３１にはスライド体３２が移動自在に嵌合しており、このスライド体３２にはグリッパ（グリッパ装置）３３によって吊り金具３４が着脱自在となっている。なお、この吊り金具３４は下部がねじ部となっており、予め搬入されたセグメントＳの内面に螺合されている。
【００２０】
従って、トンネル内に搬入されたセグメントＳには予め吊り金具３４が螺合されており、この吊り金具３４に対して、スライド体３２を移動して位置合せを行い、この吊り金具３４をグリッパ３３が把持することで、セグメントＳを保持することができる。そして、昇降ジャッキ２９を伸縮して昇降台２８を介して移動枠体３０を移動することで、この移動枠体３０に保持したセグメントＳを径方向に移動し、また、旋回リング２５を旋回することで、保持したセグメントＳをトンネル内壁面に沿って周方向に移動することができる。
【００２１】
また、セグメントエレクタ装置２１の移動枠体３０にはセグメント締結装置２２が装着されている。このセグメント締結装置２２において、移動枠体３０の側部には昇降フレーム３５が固定されており、この昇降フレーム３５には昇降ガイド３６に沿ってガイドフレーム３７が移動自在に支持されており、昇降ジャッキ３８の伸縮駆動によってガイドフレーム３７を昇降することができる。図１に詳細に示すように、このガイドフレーム３７は上水平部３７ａと下水平部３７ｂとが一体に形成されており、上水平部３７ａにはスライドガイド３９によって第２スライドアームとしてのナットアーム４０の上端部が移動自在に支持され、第２移動ジャッキとしてのナットジャッキ４１によって移動可能となっている。一方、ガイドフレーム３７の下水平部３７ｂにはスライドガイド４２によってスライドフレーム４３が移動自在に支持され、図示しない駆動手段によって移動可能となっている。そして、このスライドフレーム４３にはスライドガイド４４によって第１スライドアームとしてのボルトアーム４５の上端部（スライド部）が移動自在に支持され、第１移動ジャッキとしてのボルトジャッキ４６によって移動可能となっている。
【００２２】
そして、ナットアーム４０には複数のナットソケット部を有するナット保持機構とこのナットソケット部を独立して回転駆動する駆動手段が装備される一方、ボルトアーム４５の本体部（延設部）には複数のボルトの頭部を回転不能に保持するボルト保持機構が装備されている。
【００２３】
即ち、図１乃至図３に示すように、ナットアーム４０の上部には３つの駆動モータ４７ａ，４７ｂ，４７ｃが装着されており、各駆動モータ４７ａ，４７ｂ，４７ｃの出力軸には駆動ギヤ４８ａ，４８ｂ，４８ｃが固結されている。一方、ナットアーム４０の下部にはナット保持機構としてのナットソケット部４９ａ，４９ｂ，４９ｃが形成された従動ギヤ５０ａ，５０ｂ，５０ｃが回転自在に支持されている。そして、駆動ギヤ４８ａと従動ギヤ５０ａとは複数の中間ギヤ５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａによって駆動連結され、駆動ギヤ４８ｂと従動ギヤ５０ｂとは複数の中間ギヤ５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂによって駆動連結され、駆動ギヤ４８ｃと従動ギヤ５０ｃとは複数の中間ギヤ５１ｃ，５２ｃ，５３ｃ，５４ｃによって駆動連結されている。なお、各中間ギヤ５１ａ，５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５１ｃ，５２ｃ，５３ｃは中間軸５６によって支持されている。このように複数のギヤを同軸にて支持し、且つ、独立して回転することができるようになっており、装置のコンパクト化が図られている。
【００２４】
従って、ナットアーム４０の各ナットソケット部４９ａ，４９ｂ，４９ｃにナットＮを嵌合させた状態で、ナットジャッキ４１を収縮すると、このナットアーム４０をセグメントＳに接近する方向に移動することができ、各ナットＮをボルトＢのねじ部に圧接した状態で各駆動モータ４７ａ，４７ｂ，４７ｃを駆動すると、各中間ギヤ５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ、あるいは各中間ギヤ５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ、あるいは各中間ギヤ５１ｃ，５２ｃ，５３ｃ，５４ｃによって対応する従動ギヤ５０ａ，５０ｂ，５０ｃを回転し、各ナットソケット部４９ａ，４９ｂ，４９ｃにナットＮをそれぞれ独立して回転し、ボルトＢのねじ部に螺合させることができる。
【００２５】
一方、図１及び図４に示すように、ボルトアーム４５の下部にはボルトＢの頭部を嵌合して保持するボルト保持機構としての３つの六角穴５７ａ，５７ｂ，５７ｃが形成されている。この六角穴５７ａ，５７ｂ，５７ｃは前述したナットアーム４０の３つのナットソケット部４９ａ，４９ｂ，４９ｃと対応した位置に形成されている。また、ボルトアーム４５に固定されたブラケット５８には回動レバー５９の中間部が取付軸６０によって回動自在に取付けられている。そしてこの回動レバー５９の上部は回動規制リング６１に係合し、その上端部には前述したボルトジャッキ４６の駆動ロッドの先端部が連結される一方、下端部はセグメントＳに当接可能となっている。
【００２６】
従って、ボルトアーム４５の各六角穴５７ａ，５７ｂ，５７ｃにボルトＢを嵌合させた状態で、ボルトジャッキ４６を伸長すると、このボルトアーム４５をセグメントＳに接近する方向に移動することができ、各ボルトＢのねじ部をセグメントＳの締結孔Ｓａに挿入し、回転不能に保持することができる。
【００２７】
ここで、上述した本実施形態のシールド掘削機を用いたトンネル掘削方法及びセグメントの組付方法について説明する。
【００２８】
図６に示すように、油圧モータ１６によってカッタヘッド１２を回転させながら、複数のシールドジャッキ２０を伸長することで、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を前進させると、カッタヘッド１２の多数のカッタビット１４が前方の地盤を破砕し、トンネルを掘削する。そして、カッタビット１４によって掘削された土砂はチャンバ室１９内に取り込まれ、土砂排出装置によって外部に排出される。次に、シールドジャッキ２０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２１によってこの空所に新しいセグメントＳを装着し、隣接するセグメントＳ同士をセグメント締結装置２２によって締結する。
【００２９】
即ち、トンネル内に吊り金具３４が螺合されたセグメントＳが搬入されると、セグメントエレクタ装置２１は、この吊り金具３４に対してスライド体３２を移動して位置合せを行ってグリッパ３３が把持することで、セグメントＳを保持する。そして、移動枠体３０を移動して保持したセグメントＳをトンネルの径方向及び周方向に移動し、所定の位置に組付位置に停止し、ここで保持したセグメントＳをトンネル内壁面に組み付けていき、セグメントＳをリング状に組み付け、且つ、このリング状のセグメントＳをトンネル掘削方向に延設していく。
【００３０】
このとき、図１に示すように、セグメント締結装置２２において、まず、ボルトアーム４５の各六角穴５７ａ，５７ｂ，５７ｃにボルトＢを嵌合させると共に、ナットアーム４０の各ナットソケット部４９ａ，４９ｂ，４９ｃにナットＮを嵌合させた状態で、昇降ジャッキ３８を伸縮してボルトＢ及びナットＮとセグメントＳの締結孔Ｓａとの位置合せを行う。次に、ボルトジャッキ４６を伸長して回動レバー５９を介してボルトアーム４５をセグメントＳに接近する方向（図１にて左方）に移動し、各ボルトＢのねじ部をセグメントＳの締結孔Ｓａに挿入し、且つ、回転不能に保持する。一方、ナットジャッキ４１を収縮してナットアーム４０をセグメントＳに接近する方向（図１にて右方）に移動し、各ナットＮをボルトＢのねじ部に圧接する。そして、この状態で各駆動モータ４７ａ，４７ｂ，４７ｃを駆動すると、従動ギヤ５０ａ，５０ｂ，５０ｃを介して各ナットソケット部４９ａ，４９ｂ，４９ｃのナットＮを回転することで、この３つのナットＮをボルトＢのねじ部に同時に螺合させ、隣接するセグメントＳ同士を３組のボルトＢ及びナットＮによって容易に短時間で締結できる。
【００３１】
その後、ボルトＢ及びナットＮによるセグメントＳの締結が完了すると、ナットジャッキ４１を伸長してナットアーム４０をセグメントＳから離間する方向（図１にて左方）に移動し、各ナットＮからナットソケット部４９ａ，４９ｂ，４９ｃを離脱させる。一方、ボルトジャッキ４６を収縮してボルトアーム４５をセグメントＳから離間する方向（図１にて右方）に移動し、各ボルトＢから六角穴５７ａ，５７ｂ，５７ｃを離脱させる。このとき、ボルトアーム４５の六角穴５７ａ，５７ｂ，５７ｃとボルトＢの頭部とは軽く噛み合った状態となっているが、ボルトジャッキ４６を収縮すると、図４に示すように、回動レバー５９は図４にて時計回り方向に回動して下端部がセグメントを押圧し、ボルトアーム４５の六角穴５７ａ，５７ｂ，５７ｃが各ボルトＢから離脱するのを補助することとなり、両者は容易に離脱できる。
【００３２】
なお、上述した実施形態において、セグメント締結装置２２によって３組のボルトＢとナットＮを同時に螺合するようにしたが、セグメントＳの締結孔Ｓａが２つの場合には、六角穴５７ａ，５７ｂ，５７ｃ及びナットソケット部４９ａ，４９ｂ，４９ｃの中から２つ用いて２組のボルトＢとナットＮを螺合させるようにしてもよく、１組のボルトＢとナットＮを螺合させることもできる。また、本発明のセグメント締結装置は３組のボルトＢとナットＮを螺合するものに限らず、セグメントの形状に応じて適宜形状を変更することが可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように本発明のセグメント締結装置によれば、トンネルの内壁面に組付けられた隣接するセグメント同士をボルト及びナットによって締結するセグメント締結装置であって、前記トンネル内にて径方向に沿って移動自在に支持されたガイドフレームと、該ガイドフレームに前記トンネルの長手方向に沿って移動自在に支持された第１スライドアームと、前記ガイドフレームに装着されて伸縮駆動によって該第１スライドアームを移動可能とする第１移動ジャッキと、前記第１スライドアームに設けられて複数のボルトの頭部を回転不能に保持するボルト保持機構と、前記ガイドフレームにトンネルの長手方向に沿って移動自在に支持された第２スライドアームと、前記ガイドフレームに装着されて伸縮駆動によって該第２スライドアームを移動可能とする第２移動ジャッキと、前記第２スライドアームに回転自在に設けられた複数のナットソケット部を有するナット保持機構と、該複数のナットソケット部を独立して回転駆動する駆動手段とを具えると共に、前記第１スライドアームは前記ガイドフレームに沿ったスライド部と該スライド部から前記トンネルの内周壁側に延設された延設部とを有し、該延設部に前記ボルト保持機構が設けられると共に前記第１スライドアームには中間部が枢着された回動レバーが設けられ、該回動レバーの一端部に前記第１移動ジャッキの駆動ロッドの先端部が連結されたので、複数組のボルト及びナットを同時に螺合することで、隣接するセグメントの複数箇所を同時に締結することができ、セグメント締結作業の作業性の向上を図ることができる。また、セグメントの締結後にボルト保持機構がボルトの保持を解除するとき、回動レバーの先端部がセグメントを押圧し、両者の離脱を補助することで、ボルト保持機構によるボルトの解除が容易となり、締結後の後処理作業を円滑に行うことでセグメント締結作業の作業性のより一層の向上を図ることができる。
【００３４】
また、本発明のセグメントエレクタ装置によれば、トンネル内に搬入されたセグメントを保持して該トンネルの内壁面に組付けて固定するセグメントエレクタ装置であって、前記トンネルの周方向に沿って旋回自在に支持された旋回体と、該旋回体を旋回駆動する旋回駆動手段と、前記旋回体に前記トンネルの径方向に沿って移動自在に支持された移動体と、該移動体を移動させる複数の移動体駆動手段と、前記移動体に装着されて前記セグメントを保持可能なグリップ装置と、前記移動体に前記ガイドフレームがトンネルの径方向に沿って移動自在に支持された前記セグメント締結装置とを具えたので、セグメントをトンネル内壁面の所定の位置に組み付けた後に隣接するセグメント同士を複数組のボルト及びナットを同時に螺合して締結することができ、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。
【００３５】
また、本発明のトンネル掘削機によれば、筒状をなす掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘削機本体の前部に回転自在に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段と、前記掘削機本体の後部に装着された前記セグメントエレクタ装置とを具えたので、セグメントをトンネル内壁面の所定の位置に組み付けた後に隣接するセグメント同士を複数組のボルト及びナットを同時に螺合して締結することができ、トンネル掘削作業の作業性の向上を図ることができる。
【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締結装置の正面図である。
【図２】ナットアームの正面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】ボルトアームの正面図である。
【図５】ボルトアームの作動状態を表す正面図である。
【図６】本実施形態のセグメント締結装置を有するエレクタ装置が装備されたシールド掘削機の断面図である。
【図７】従来のセグメント締結装置を装備したセグメントエレクタ装置の概略図である。
【図８】従来のセグメント締結装置の概略図である。
【図９】トンネルの内壁面に組付けられたセグメントの概略図である。
【符号の説明】
１１  スキンプレート（掘削機本体）
１２  カッタヘッド
１６  油圧モータ（カッタヘッド駆動手段）
２０  シールドジャッキ（推進手段）
２１  セグメントエレクタ装置
２２  セグメント締結装置
２５  旋回リング
２８  昇降台
３０  移動枠体
３４  吊り金具（グリップ装置）
３５  昇降フレーム
３７  ガイドフレーム
３８  昇降ジャッキ
４０  ナットアーム（第２スライドアーム）
４１  ナットジャッキ（第２移動ジャッキ）
４５  ボルトアーム（第１スライドアーム）
４６  ボルトジャッキ（第１移動ジャッキ）
４７ａ，４７ｂ，４７ｃ  駆動モータ（駆動手段）
４８ａ，４８ｂ，４８ｃ  駆動ギヤ
４９ａ，４９ｂ，４９ｃ  ナットソケット部（ナット保持機構）
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ  従動ギヤ
５７ａ，５７ｂ，５７ｃ  六角穴（ボルト保持機構）
６０  回動レバー
Ｂ  ボルト
Ｎ  ナット
Ｓ  セグメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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