(57)【要約】【課題】シールド掘進機の狭溢な空間にも容易に配置することができるコッター供給装置を提供する。【解決手段】複数のコッターを収納する空間内部にコッターをガイドするガイド部を有するケースの前部に止め部材を、また、ケース後部にはケース内のコッターを前部へ押し出す押出部材を、該ケース前部上部に打込み孔を、該ケース前部下部に開口部をそれぞれ設け、該ケース後部の上部には打込み装置に取付け用のブラケットを備える。【選択図】　　　　　　　図１
2004132126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクター装置により組み立てた新設セグメントと既設セグメントとの境界部に形成した締結溝にコッターを打ち込んでセグメントを締結するコッター打込み装置にコッターを供給するコッター供給装置において、複数のコッターを収納する空間を有し、その内部にコッターをガイドするガイド部を有する略直方体形状のケースと、該ケースの前部に設けた止め部材と、前記ケース内の後部にバネを介して設けられ、バネ力によりケース内のコッターをケース前部へと押し出す押出部材と、該ケース前部の上部に設けた打込み孔と、該ケース前部の下部に設けた開口部と、該ケース後部の上部に設けられ、ピンを介して前記コッター打込み装置側に支持されるようにピン孔を有するブラケットとを備えたことを特徴とするコッター供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機において、掘削されたトンネルの内面を覆工するセグメントを組み立てるエレクタ装置に併設したコッター継手式セグメントの締結に使用するコッター打込み装置にコッターを供給するコッター供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機によって地中に掘削されたトンネルの内周面は、土圧や地下水圧による崩壊から保護するための覆工部材であるセグメントによって覆工しながらトンネルを構築している。このセグメントは、シールド掘進機の後部に設けられたエレクター装置によって把持され、掘削されたトンネルの内周面の所要位置、すなわち既設のセグメントに隣接して設置される。
【０００３】
そして、エレクター装置によってトンネルの内周面の所要位置に設置された新設のセグメントは、トンネルの長手軸線方向では既設のセグメントとボルトやスナップ方式等で締結される。又、既設のセグメントと新設のセグメントのトンネルの周方向における境界部の締結方法も種々提案されており、その中で境界部に設けられた締結溝間にコッターを打ち込んで締結するコッター締結方式が採用される場合がある。そしてこの場合、セグメントに形成された締結溝にコッターを打ち込むコッター打込み装置は、通常、シールド掘進機に設けられたエレクター装置に併設される。このようにコッター打込み装置によりコッターを把持して締結溝に挿入する場合に、複数のコッターをストックしておき、随時供給するようにしたコッター供給装置として、特開平１１−３３６４９０号公報に記載のコッター供給装置がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコッター供給装置は、コッターを収納したコッターストックケースをコッター打込み装置の側面に設けた進退動装置により、コッター把持位置と待避位置とに移動する構成としている。そして、この進退動装置は、コッターストックケースをコッター把持位置と待避位置、すなわち、トンネルの軸心方向へ移動させる複数の油圧シリンダーを備えている。このため、コッター打込み装置自体が大型化し、特に、小口径のシールド掘進機では、その狭溢な空間に配置することすら困難になってくる。
【０００５】
本発明は上述した課題によりなされたもので、シールド掘進機の狭溢な空間にも容易に配置することができるコッター供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発明は、エレクター装置により組み立てた新設セグメントと既設セグメントとの境界部に形成した締結溝にコッターを打ち込んでセグメントを締結するコッター打込み装置にコッターを供給するコッター供給装置において、複数のコッターを収納する空間を有し、その内部にコッターをガイドするガイド部を有する略直方体形状のケースと、該ケースの前部に設けた止め部材と、前記ケース内の後部にバネを介して設けられ、バネ力によりケース内のコッターをケース前部へと押し出す押出部材と、該ケース前部の上部に設けた打込み孔と、該ケース前部の下部に設けた開口部と、該ケース後部の上部に設けられ、ピンを介して前記コッター打込み装置側に支持されるようにピン孔を有するブラケットとを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図８によって説明する。図１は、本発明のコッター供給装置を備えたコッター打込み装置の側面図、図２は、本発明のコッター供給装置の斜視図、図３は、本発明のコッター供給装置の断面図、図４は、コッターの斜視図、図５は、本発明のコッター供給装置を備えたコッター打込み装置の部分正面図、図６は、コッター打込み装置のコッター打込み中の正面図、図７は、コッターを打ち込んだ状態のコッター打込み装置の側面図、図８は、コッターの締結状態の上面図である。
【０００８】
図中、１はコッター打込み装置で、既設のセグメントの端面に当接して次のセグメントを設置接続するための、シールド掘進機の内部に回転自在に設けられた回転フレームに支持される図示されていないエレクターアームを介してエレクター装置２に取付けられている。そして、このコッター打込み装置１は、下部に支持アーム７、７を設けた打込み油圧ジャッキ５と、この打込み油圧ジャッキ５の下部に、基部８１や傾斜部８２、膨出部８３とを有する打込み部材８を取付けた打込みピストンロッド６とで構成されている。また、符号１１はコッター供給装置であり、このコッター供給装置１１は一方側上部を支持アーム７の側部に設けた取付けブラケット９に連結ピン１０で取外し可能に支持され、他方側を支持アーム７の下方に設けたガイドピン１４で支持されている。
【０００９】
打込み油圧ジャッキ５の下部には、爪部材取付けアーム２２、２２が設けられており、それぞれの爪部材取付けアーム２２、２２の外側の爪部材取付け部２４、２４には、セグメントの端部の境界部に設けた締結溝２８内のセグメント係合凹部２９と係合する引掛け部２７を形成した爪部材２１、２１がピン２０、２０によって回動可能に結合されている。また、該爪部材２１の中間部と爪部材取付け部２４との間にはバネ２５が介装されており、各爪部材２１、２１の下端に形成された引掛け部２７、２７同士は、外側に開く力が作用している。
【００１０】
爪部材取付けアーム２２に形成された孔２３には、ロッド２６が、爪部材取付けアーム２２の長さ方向と直交する方向に摺動自在に嵌装されており、該ロッド２６の一端は、爪部材２１の軸支された前記ピン２０の上部と当接し、他端は、打込みピストンロッド６の伸縮にしたがって打込み部材８の外側の基部８１や傾斜部８２、膨出部８３と摺接する。そして、該ロッド２６の他端が、特に、打込み部材８の最も幅の広い膨出部８３と摺接するときには、互いの爪部材２１、２１の下端部の爪部材の引掛け部２７、２７の間隔が狭まり、既設セグメント３と新設セグメント４の境界部に形成された締結溝２８の溝内に入り込み可能な間隔となる。
【００１１】
該ロッド２６の他端が、打込み部材８の最も幅の狭い基部８１と摺接するときには、該バネ２５によって引掛け部２７は外方に開き、既設セグメント３と新設セグメント４の境界部に形成された締結溝２８の溝内に入り込んだ互いの引掛け部２７、２７が、締結溝２８内のセグメント係合凹部２９と係合する。打込み部材８の下端から打込み部材８の基部８１と傾斜部８２との境目までの長さとコッター１８の長さとは略同長となっている。
【００１２】
コッター１８によって締結される既設セグメント３と新設セグメント４との境界部のそれぞれに形成された締結溝２８、２８は、後述するコッター１８のフランジ部３５、３５が挿入され締結するためのＣ字形状の締結溝で形成されている。また、締結溝２８内の開口端には前記爪部材２１の引掛け部２７と係合するセグメント係合凹部２９がそれぞれ設けられている。
【００１３】
打込み油圧ジャッキ５下部の支持アーム７、７に支持されたコッター供給装置１１は、略直方体形状のコッター供給装置ケース１２と、該コッター供給装置ケース１２の前部に設けた止め部材１３と、コッター供給装置ケース１２内の後部にバネ１６を介して設けた押出部材１７とを備えている。そして、このコッター供給装置ケース１２は、バネ１６に抗して押出部材１７を押圧することにより止め部材１３と押出部材１７との間に複数個のコッター１８を収納する収納容量を有している。また、コッター供給装置ケース１２の内部両側にはコッター１８のコッター頭部３４をガイドするガイド部３９、３９が設けられている。
【００１４】
コッター供給装置１１の前部、すなわち、止め部材１３側のケース天板３１には打込み孔３３が形成されており、この打込み孔３３の下方におけるケース底板３２には開口部１５が形成されている。コッター供給装置ケース１２内に収納されるコッター１８は、バネ１６のバネ力により止め部材１３側に押し付けられ、最も止め部材１３側に配置されたコッター１８は、この打込み孔３３と開口部１５との間に位置するようになっている。そして、打込み孔３３と開口部１５との間に位置するコッター１８は、コッター頭部３４を打込みピストンロッド６の伸長により打込み部材８によって、ケース底板３２の開口部１５から既設セグメント３と新設セグメント４との境界部に形成された締結溝２８に押し込まれる。
【００１５】
また、符号３０は、コッター供給装置ケース１２のケース天板３１に設けたコッター供給装置ケース取付けブラケットで、前記支持アーム７の側部に設けた取付けブラケット９に連結ピン１０で取外し可能に支持されるピン孔を有している。また、符号１９は、支持アーム７にコッター供給装置ケース１２を取付け・取外す際に使用する把手である。
【００１６】
図３及び４に示すように、コッター１８は、コッター頭部３４と両側にフランジ部３５、３５を有するコッター本体部３６とを有しており、コッター頭部３４とコッター本体部３６との間はくびれている。そして、コッター１８は、このくびれ部がコッター供給装置ケース１２の内部両側に形成されたガイド部３７、３７に嵌ってガイドされ、バネ１６により押圧される押出部材１７により止め部材１３側に常に押付けられている。そして、この止め部材１３側に押付けられているコッター１８のコッター頭部３４にコッター打込み装置１の打込み部材８の先端が当たり、コッター１８を開口部１５から押し出すようになっている。また、コッター供給装置１１内に収納されているコッター１８は、打込み部材８の打込み方向に対して直交する方向から供給される。
【００１７】
次に、上記構成を有する本発明のコッター供給装置及びコッター打込み装置の動作について説明する。コッター供給装置１１内のコッター１８は、バネ１６で押圧された押出部材１７により止め部材１３側に押付けられてコッター供給装置１１の打込み孔３３と開口部１５との間に位置している。まず、回転フレームを回転させてエレクター装置により新たに締結すべきセグメントの端部を既設セグメントに当接させる。次に、既設セグメント３と新設セグメント４との境界部に形成された締結溝２８内にコッター１８を押し込むため、コッター供給装置１１内のコッター１８を該締結溝２８に対向させて位置合わせする。
【００１８】
そして、開口部１５が、セグメントの締結溝２８の溝孔と対向した状態で、コッター打込み装置１をセグメントの締結溝２８側に下げて引掛け部２７、２７を、既設セグメント３と新設セグメント４のそれぞれの端部の境界部に設けられた締結溝２８内に入れる。次に、締結溝２８にコッター１８を押し込むために、打込み油圧ジャッキ５を伸長させる。すると、ピストンロッド６の下端に取付けられた打込み部材８が下降（締結溝２８側へ移動）し、打込み部材８の先端が、コッター供給装置ケース１２内のコッター１８のコッター頭部３４に当たり、このコッター１８を締結溝２８側に押し出す。
【００１９】
ピストンロッド６の伸長によりピストンロッド６の下端に取付けた打込み部材８が下げられると同時に、爪部材取付けアーム２２に摺動自在に嵌装されているロッド２６の一端が、打込み部材８の外側の膨出部８３から傾斜部８２、基部８１と摺接し、ロッド２６の他端が、爪部材２１の上部に摺接する。このため、コッター１８の下端が締結溝２８に近付くにつれて、ピン２０で軸支されている爪部材２１の下端部の引掛け部２７が外方に開き、締結溝２８のセグメント係合凹部２９、２９と係合して、コッター１８の打込み時の反力を採る。
【００２０】
次に、各爪部材２１の引掛け部２７が、セグメント係合凹部２９と係合している状態で更にピストンロッド６を伸長すると、打込み部材８も下がり、打込み部材８の先端が、コッター１８のコッター頭部３３を押し出す。そして、コッター１８は、ピストンロッド６の更なる伸長により締結溝２８内に打ち込まれる。コッター１８に形成されたフランジ部３５、３５は、それぞれのセグメント３、４の締結溝２８に形成されているフランジ溝に打ち込まれ、クサビ作用により既設セグメント３と新設セグメント４の相互を係合して両セグメントを締結する。
【００２１】
このコッター１８を上記締結溝２８内への打ち込みの際に、コッター供給装置ケース１２の内部の後部から次に打ち込むコッター１８が押出部材１７で押圧されて、コッター打込み中の打込み部材８の側部に当接する。そして、締結溝２８内へのコッター１８の打込み終了後、打込みピストンロッド６を縮小して打込み部材８をコッター供給装置１１から抜き取る。すると、コッター供給装置ケース１２内に複数収納されたコッター１８は、バネ１６で押圧された押出部材１７によってコッター供給装置ケース１２の内部両側に形成されたガイド部３９、３９に沿ってコッター１８のコッター頭部３４がガイドされながら押出される。そして、止め部材１３側にある次のコッター１８が、打込み孔３３と開口部１５との間に位置する。
【００２２】
この打込み部材８をコッター供給装置１１から抜き取る際、打込み部材８の外側に摺接しているロッド２６の一端は、打込み部材８の外側の基部８１から傾斜部８２、膨出部８３へと摺接するので、爪部材取付けアーム２２に嵌装されているロッド２６は外方に移動する。そして、このロッド２６の移動につれて爪部材２１の上部も外方に移動し、ピン２０で軸支されている爪部材２１の下端部の引掛け部２７は内方に移動する。そのため、引掛け部２７は、締結溝２８のセグメント係合凹部２９、２９との係合が外れるので、打込みピストンロッド６を収縮してコッター打込み装置１をセグメント３、４から遠ざける。
【００２３】
そして、次の新設・既設セグメントを締結する場合には、上述の作業を順次繰り返す。コッター供給装置１１内に収納されたコッター１８を全て使い切った場合には、連結ピン１０を外して取付けブラケット９からコッター供給装置１１を取外し、新たにコッター１８を充填した後、該連結ピン１０により再度コッター供給装置１１を取付けて次のセグメント締結を作業を行う。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコッター供給装置は、複数のコッターを収納する空間を有し、その内部にコッターをガイドするガイド部を有する略直方体形状のケースと、該ケースの前部に設けた止め部材と、前記ケース内の後部にバネを介して設けられ、バネ力によりケース内のコッターをケース前部へと押し出す押出部材と、該ケース前部の上部に設けた打込み孔と、該ケース前部の下部に設けた開口部と、該ケース後部の上部に設けられ、ピンを介して前記コッター打込み装置側に支持されるようにピン孔を有するブラケットとにより構成したので、コッター供給装置自体をコンパクトに構成でき、シールド掘進機内の狭溢な空間にも容易に配置することができる、と云う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコッター供給装置を備えたコッター打込み装置の側面図、
【図２】本発明のコッター供給装置の斜視図、
【図３】本発明のコッター供給装置の断面図、
【図４】コッターの斜視図、
【図５】本発明のコッター供給装置を備えたコッター打込み装置の部分正面図、
【図６】コッター打込み装置のコッター打込み中の正面図、
【図７】コッターを打ち込んだ状態のコッター打込み装置の側面図、
【図８】コッターの締結状態の上面図である。
【符号の説明】
１　コッター打込み装置、　２　エレクター装置、　３　既設セグメント、
４　新設セグメント、　５　打込み油圧ジャッキ、
６　打込みピストンロッド、　７　支持アーム、　８　打込み部材、
９　取付けブラケット、　１０　連結ピン、　１１　コッター供給装置、
１２　コッター供給装置ケース、　１３　止め部材、　１４　ガイドピン、
１５　開口部、　１６　バネ、　１７　押出部材、　１８　コッター、
１９　把手、　２０　ピン、　２１　爪部材、　２２爪部材取付けアーム、
２３　孔、　２４　爪部材取付け部、　２５　バネ、　２６　ロッド、
２７　爪部材の引掛け部、　２８　締結溝、　２９　セグメント係合凹部、
３０　コッター供給装置ケース取付けブラケット、　３１　ケース天板、
３２　ケース底板、　３３　打込み孔、　３４　コッター頭部、
３５　フランジ部、　３６　コッター本体部、　３７　ガイド部、
３８　取付軸孔、　３９　ガイド部。
【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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