(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機の円筒フレーム内に円周方向へ回転し得るよう配設された回転フレームに、該回転フレームの径方向へ移動可能な吊ビームを取り付け、該吊ビームに回転フレームの軸心線方向へ移動可能となるようスライドフレームを取り付け、該スライドフレームに、セグメントを把持するセグメント把持手段を設けると共に、セグメントの切羽側端面から挿通されるセグメント連結用のボルトを締め付けるためのボルト締結機を配設してなるセグメント組立装置であって、
スライドフレームに、セグメントの内周面における切羽側縁部に押し付け可能なベースを、回転フレームの径方向に延びる軸を中心に旋回するヨーイング方向と、回転フレームの軸心線方向に延びる軸を中心に回動するローリング方向と、前記ヨーイングの旋回中心軸並びにローリングの回動中心軸に対して直交する方向に延びる軸を中心に傾動するピッチング方向へそれぞれ揺動自在となるよう取り付け、既設セグメントに組み付けられるセグメントのヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベースを追従させつつ押し付け得るよう構成すると共に、
前記ベースにボルト締結機を、回転フレームの径方向中心側の待避位置と回転フレームの径方向外周側の締結位置との間で移動させ得るよう待避機構を介して取り付けたことを特徴とするセグメント組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セグメント組立装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル等のような長い地下孔を造る場合には、従来からシールド工法が用いられている。該シールド工法においては、シールド掘進機により掘削した孔に、円周方向の形状が円弧状で平面形状が矩形状のセグメントを複数取り付けることにより、セグメントを環状に組立て、これをシールド掘進機の進行と共にシールド掘進機の進行方向へ向って順次行い、地下孔を完成させている。
【０００３】
ところで、前述の如く、円周方向の形状が円弧状で平面形状が矩形状のセグメントを環状に組立てて行くのでは、セグメントの組立中は、シールド掘進機の反力をバランスして受けることが難しく、セグメントの取り付けと掘削を並行して行うことが難しく能率が悪い。
【０００４】
そこで近年、作業能率の向上のため、種々の手段が検討されているが、セグメントの平面形状を六角形状のセグメントにすると能率よく作業ができることが判明した。
【０００５】
図１１及び図１２は六角形状セグメントの一例を表わすものであって、１は六角形状セグメントであり、環状体を円周方向へ複数に分割した円弧状に形成され、平面的には、シールド掘進機の軸心線方向先後端側端部は、円周方向へ向けて直線状に形成され、円周方向両端部はシールド掘進機の軸心線方向中間部が頂点となるよう斜めに形成され、全体として六角形状になっている。
【０００６】
前記六角形状セグメント１には、シールド掘進機の軸心線方向へ延びる左右二本のボルト挿通孔１ａが貫通すると共に六角形状セグメント１の斜めの部分と平行に延びる左右のボルト挿通孔１ｂ，１ｃが貫通している。
【０００７】
前記ボルト挿通孔１ａに挿通されるボルト（図示せず）の頭部には、ナットが一体に形成されており、当該六角形状セグメント１に対しシールド掘進機の軸心線方向へ隣接する形で組立てられる他の六角形状セグメント１のボルト挿通孔１ａに挿通されるボルトの先端部が、前記ナットに対してねじ込まれるようになっている。又、前記ボルト挿通孔１ｃには、内部に雌ネジ部が形成されたインサートアンカー（図示せず）が予め埋め込まれており、当該六角形状セグメント１の斜めの部分に接続される他の六角形状セグメント１のボルト挿通孔１ｂに挿通されるボルト（図示せず）の先端部が、前記インサートアンカーに対してねじ込まれるようになっている。尚、前記六角形状セグメント１の内周面中心部には、後述するセグメント組立装置のセグメント把持手段に対して連結される把持金物１ｄが突設されている。
【０００８】
前述の如き六角形状セグメント１を組立てるためのセグメント組立装置としては、従来、例えば、図１３及び図１４に示されるようなものがあり、これは、円周方向へ回転し得るようにした回転フレーム２に、該回転フレーム２の径方向へ移動可能な吊ビーム３を取り付け、該吊ビーム３に回転フレーム２の軸心線方向へ移動可能となるようスライドフレーム４を取り付け、該スライドフレーム４に、六角形状セグメント１を把持するセグメント把持手段５を設けると共に、六角形状セグメント１の切羽側端面から挿通されるセグメント連結用のボルト６を締め付けるためのボルト締結機７を配設してなる構成を有している。
【０００９】
前記回転フレーム２は、シールド掘進機８の円筒フレーム９後端部内に該円筒フレーム９と平行に配置した複数の支持ローラ１０により支持されており、図示していない駆動装置の駆動により円筒フレーム９の円周方向へ回転し得るようになっている。
【００１０】
前記吊ビーム３は、回転フレーム２の後方（反シールド掘進機８側）へ水平に突出する左右のブラケット１１の先端に昇降（進退動）可能に取り付けられたガイドロッド１２の下端に掛け渡すように取り付けられており、又、前記ブラケット１１には、トラニオン式の流体圧シリンダ１３が縦向きに取り付けられ、該流体圧シリンダ１３のピストンロッド１３ａの先端は吊ビーム３に接続されており、前記流体圧シリンダ１３の伸縮作動により、吊ビーム３はガイドロッド１２に案内されつつ昇降（回転フレーム２の径方向へ移動）し得るようになっている。
【００１１】
前記スライドフレーム４は、吊ビーム３の下面側に回転フレーム２の軸心線方向へ延びるよう配設された左右一対のガイドロッド１４に対し摺動ガイドブロック１５を介してスライド自在に配設されており、前記ガイドロッド１４と平行に配置された流体圧シリンダ１６の伸縮作動により、回転フレーム２の軸心線方向へ移動し得るようになっている。
【００１２】
前記セグメント把持手段５は、スライドフレーム４の下面側に、六角形状セグメント１の把持金物１ｄを前後から挟むように配設された把持ブラケット５ａを備え、該把持ブラケット５ａの孔と前記把持金物１ｄの孔とを一致させた状態でピン５ｂを孔に差し込むことにより、六角形状セグメント１をスライドフレーム４に吊り下げ得るようになっている。尚、前記スライドフレーム４の下面側には、六角形状セグメント１の把持金物１ｄの周囲を取り囲むように四個のジャッキ１７が配設されており、前記六角形状セグメント１をスライドフレーム４に吊り下げた状態で、該ジャッキ１７を突っ張って六角形状セグメント１の内周面に押し付けることにより、該六角形状セグメント１をぐらつかせたりすることなく保持し得るようになっている。
【００１３】
前記ボルト締結機７は、六角形状セグメント１の二個のボルト挿通孔１ａと二個のボルト挿通孔１ｂとに対応する四箇所に配設されるよう、スライドフレーム４に取り付けられている。該ボルト締結機７は、図１５〜図１７に詳細に示されているように、左右一対のガイドロッド１８が突設された基台１９を、各ガイドロッド１８が回転フレーム２の軸心線方向へ延びるようスライドフレーム４（図１３及び図１４参照）に取り付け、前記各ガイドロッド１８に、その長手方向へ摺動自在となるようスライドブロック２０を取り付け、該スライドブロック２０に、油圧モータ２１により駆動ギア２２と中間ギア２３と従動ギア２４とを介して回転駆動されるソケットレンチ２５を有する締結機本体２６を一体に設け、前記基台１９上に設置した流体圧シリンダ２７のピストンロッド２７ａの先端を一方のスライドブロック２０に連結してなる構成を有しており、六角形状セグメント１のボルト挿通孔１ａ或いはボルト挿通孔１ｂに挿通されたボルト６の頭部に対し、前記流体圧シリンダ２７を所要量だけ収縮させてソケットレンチ２５を嵌合させた後、該ソケットレンチ２５を油圧モータ２１により回転駆動してボルト６を回転させると共に、これに連動する所要の送り速度で前記流体圧シリンダ２７を収縮させることにより、ボルト６の締付を行い得るようになっている。
【００１４】
尚、図１３及び図１４中、２８はシールド掘進機８のシールドジャッキであり、該シールドジャッキ２８を伸長させ、そのロッド先端に取り付けられたブロック２８ａを六角形状セグメント１の切羽側端面に押し付けることにより、トンネル掘削時におけるシールド掘進機８の反力を受けるようになっている。
【００１５】
前述の如きセグメント組立装置を用いて、シールド掘進機８により掘削したシールドに六角形状セグメント１を取り付ける際には、先ず、図示していないセグメント供給装置により搬入された六角形状セグメント１を、セグメント組立装置のセグメント把持手段５によって、図１３及び図１４に示される如く、吊り下げた後、ジャッキ１７を突っ張って六角形状セグメント１の内周面に押し付けると、該六角形状セグメント１はぐらついたりすることなく保持された状態となる。
【００１６】
続いて、回転フレーム２を必要に応じて六角形状セグメント１を取り付けるべき円周方向位置まで回転させると共に、図１４中、実線で示される状態から、流体圧シリンダ１６の作動によりスライドフレーム４をガイドロッド１４に沿って所要量Ａだけ前方へ移動させた後、流体圧シリンダ１３の作動により吊ビーム３を回転フレーム２の径方向外周側へ移動させ、前記流体圧シリンダ１６の反対方向への作動によりスライドフレーム４をガイドロッド１４に沿って所要量Ａだけ後方へ戻すように移動させ、既設の六角形状セグメント１間に形成された凹所に、前記セグメント把持手段５に把持された六角形状セグメント１を嵌合せしめる。
【００１７】
ここで、前述のようにセグメント把持手段５に把持された六角形状セグメント１を、一旦前方へ移動させた後、回転フレーム２の径方向外周側へ移動させ、再び後方へ戻すように移動させているのは、既設の六角形状セグメント１間に形成された凹所に対して別の六角形状セグメント１を嵌合させようとした場合、図１８に示される如く、六角形状セグメント１を単に前記凹所の上方から径方向外周側へ移動させるのでは、六角形状セグメント１の周方向両端部が既設の六角形状セグメント１と干渉してしまうためである。
【００１８】
前記既設の六角形状セグメント１間に形成された凹所に、前記セグメント把持手段５に把持された六角形状セグメント１を嵌合させたら、六角形状セグメント１のボルト挿通孔１ａとボルト挿通孔１ｂに挿通されたボルト６の頭部に対し、各ボルト締結機７の流体圧シリンダ２７を所要量だけ収縮させてソケットレンチ２５を嵌合させた後、該ソケットレンチ２５を油圧モータ２１により回転駆動してボルト６を回転させると共に、これに連動する所要の送り速度で前記流体圧シリンダ２７を収縮させてボルト６を締め付け、六角形状セグメント１を既設の六角形状セグメント１に対して固定する。
【００１９】
このように六角形状セグメント１を組立てて行くと、シールド掘進機８直後の六角形状セグメント１の先端部分には、円周方向へ一個おきに凹所よりもシールド掘進機８側へ突出した部分が形成される。そこで、この突出した六角形状セグメント１の切羽側端面にシールド掘進機８用のシールドジャッキ２８のブロック２８ａを支持させれば、シールド掘進機８による掘削を行いながら、セグメント組立装置によって六角形状セグメント１の組立を行うことができ、この結果、掘削と六角形状セグメント１の取り付けを並行して行うことができるため、作業能率が著しく向上する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如きセグメント組立装置においては、ボルト締結機７がスライドフレーム４に対して、回転フレーム２の径方向には移動できない構造となっているため、図１４に示される如く、セグメント把持手段５に把持された六角形状セグメント１を、一旦前方へ移動させた後、回転フレーム２の径方向外周側へ移動させる際には、六角形状セグメント１の切羽側端面とシールドジャッキ２８のブロック２８ａとの間にボルト締結機７が入り込めるだけの間隔をあけておく必要がある。
【００２１】
このようにボルト締結機７が入り込めるだけの間隔をあけておくためには、図１４中、Ｂで示される寸法を長くする必要があり、このためにはシールドジャッキ２８を前方へずらして配置しなければならず、その分、シールド掘進機８の円筒フレーム９が前方へ延長される形となって、シールド掘進機８の全長が長くなり、装置全体の大型化並びにコストアップにつながるという欠点を有していた。
【００２２】
本発明は、斯かる実情に鑑み、セグメントの切羽側端面とシールドジャッキのブロックとの間にボルト締結機が入り込めるだけの間隔をあけておくことを不要とし、シールド掘進機の全長を長くせずに装置全体の小型化並びにコストダウンを図り得るセグメント組立装置を提供しようとするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シールド掘進機の円筒フレーム内に円周方向へ回転し得るよう配設された回転フレームに、該回転フレームの径方向へ移動可能な吊ビームを取り付け、該吊ビームに回転フレームの軸心線方向へ移動可能となるようスライドフレームを取り付け、該スライドフレームに、セグメントを把持するセグメント把持手段を設けると共に、セグメントの切羽側端面から挿通されるセグメント連結用のボルトを締め付けるためのボルト締結機を配設してなるセグメント組立装置であって、
スライドフレームに、セグメントの内周面における切羽側縁部に押し付け可能なベースを、回転フレームの径方向に延びる軸を中心に旋回するヨーイング方向と、回転フレームの軸心線方向に延びる軸を中心に回動するローリング方向と、前記ヨーイングの旋回中心軸並びにローリングの回動中心軸に対して直交する方向に延びる軸を中心に傾動するピッチング方向へそれぞれ揺動自在となるよう取り付け、既設セグメントに組み付けられるセグメントのヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベースを追従させつつ押し付け得るよう構成すると共に、
前記ベースに、回転フレームの径方向中心側の待避位置と、回転フレームの径方向外周側の締結位置との間でボルト締結機を移動させ得る待避機構を介してボルト締結機を取り付けたことを特徴とするセグメント組立装置にかかるものである。
【００２４】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００２５】
シールド掘進機により掘削したシールドにセグメントを取り付ける際には、先ず、セグメントをセグメント組立装置のセグメント把持手段によって把持し、続いて、ベースをセグメントから離反させ、且つ待避機構の作動により、ボルト締結機を待避位置に待避させた状態で、回転フレームを必要に応じてセグメントを取り付けるべき円周方向位置まで回転させると共に、スライドフレームを所要量だけ前方へ移動させた後、吊ビームを回転フレームの径方向外周側へ移動させ、前記スライドフレームを所要量だけ後方へ戻すように移動させ、既設のセグメント間に形成された凹所に、前記セグメント把持手段に把持されたセグメントを嵌合せしめ、この後、ベースをセグメントの内周面における切羽側縁部に押し付けると、前記セグメントがヨーイング方向へ姿勢変化を起こしている場合には、ベースがヨーイング方向へ旋回し、又、セグメントがローリング方向或いはピッチング方向へ姿勢変化を起こしている場合には、前記ベースがローリング方向へ回動或いはピッチング方向へ傾動し、これにより、前記ベースがセグメントに倣うように当接し、この状態で、待避機構の作動によりボルト締結機を締結位置に移動させる。
【００２６】
前記ボルト締結機が締結位置に移動したら、該ボルト締結機によりボルトを締め付け、セグメントを既設のセグメントに対して固定する。
【００２７】
本発明のセグメント組立装置においては、ボルト締結機がスライドフレームに対して、回転フレームの径方向に移動でき待避可能な構造となっているため、セグメント把持手段に把持されたセグメントを、一旦前方へ移動させた後、回転フレームの径方向外周側へ移動させる際に、セグメントの切羽側端面とシールドジャッキのブロックとの間には、ボルト締結機が入り込めるだけの間隔をあけておく必要はなくなる。
【００２８】
この結果、シールドジャッキを前方へずらして配置しなくてもよく、後方へずらして配置することが可能となり、その分、シールド掘進機の円筒フレームが前方へ延長されなくなって、シールド掘進機の全長が短くなり、装置全体の小型化並びにコストダウンにつながることとなる。
【００２９】
しかも、既設のセグメント間の凹所に組み付けられるセグメントのヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベースを追従させつつ押し付けることが可能となっているため、該ベースに配設されたボルト締結機は、前記セグメントの姿勢にかかわらず常にボルトの頭部に対して確実に嵌合する形となり、ボルトの締め付けがより安定して行われることとなる。
【００３０】
又、仮に、前記ベースに対してボルト締結機を待避機構を介さずに固定した場合には、ボルト締結機を待避位置と締結位置との間で移動させるために、ベース自体の回転フレームの径方向における移動量を増やさなければならず、このためには、セグメント組立装置の高さが高くなって、回転フレームの中心側へ張り出すこととなり、他の機器や配管等との干渉が問題となるが、本発明の場合には、ベースに待避機構を介してボルト締結機を取り付けるようにしているため、ベース自体の回転フレームの径方向における移動量は必要最小限で済み、セグメント組立装置の高さも低く抑えられ、該セグメント組立装置が他の機器や配管等と干渉する心配もなくなる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００３２】
図１〜図１０は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図１１〜図１８と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１１〜図１８に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図１０に示す如く、スライドフレーム４に、六角形状セグメント１の内周面における切羽側縁部に押し付け可能なベース３５を、回転フレーム２の径方向に延びる軸Ｏ１を中心に旋回するヨーイング方向（図６参照）と、回転フレーム２の軸心線方向に延びる軸Ｏ２を中心に回動するローリング方向（図２参照）と、前記ヨーイングの旋回中心軸Ｏ１並びにローリングの回動中心軸Ｏ２に対して直交する方向に延びる軸Ｏ３を中心に傾動するピッチング方向（図３参照）へそれぞれ揺動自在となるよう取り付け、既設の六角形状セグメント１間の凹所に組み付けられる六角形状セグメント１のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベース３５を追従させつつ押し付け得るよう構成すると共に、前記ベース３５にボルト締結機７を、回転フレーム２の径方向中心側の待避位置と回転フレーム２の径方向外周側の締結位置との間で移動させ得るよう待避機構２９を介して取り付けた点にある。
【００３３】
ここで、既設の六角形状セグメント１間に形成される凹所は、セグメント把持手段５によって把持された状態の六角形状セグメント１の姿勢と必ずしも一致するとは限らず、前記凹所に対して六角形状セグメント１の姿勢が一致していない場合には、前記凹所に合わせて、六角形状セグメント１をその把持位置（把持金物１ｄの配置位置）を基準として三方向、即ちヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向に揺動させて六角形状セグメント１の姿勢を微調整する必要があり、このような六角形状セグメント１のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の揺動による姿勢修正は、本図示例において対象としているセグメント組立装置の場合、把持ブラケット５ａ及び把持金物１ｄの孔に差し込まれたピン５ｂのガタで許容されるようになっており、六角形状セグメント１のローリング方向及びピッチング方向の姿勢修正に関しては、スライドフレーム４の下面側に六角形状セグメント１の把持金物１ｄ周囲を取り囲むように配設されている四個のジャッキ１７の伸縮量を個別に調整して修正し、又、六角形状セグメント１のヨーイング方向の姿勢修正に関しては、六角形状セグメント１のローリング方向及びピッチング方向の姿勢を適宜に修正した上で、前方へ向け逆ハの字状に形成された既設の六角形状セグメント１間の凹所に押し込むことで自動的に修正するようにしている。
【００３４】
而して、このように、既設の六角形状セグメント１の組み付け状態に応じてセグメント把持手段５に把持された六角形状セグメント１の姿勢が修正されて変化することを考慮すれば、各ボルト締結機７を共通のベース３５に装備するにあたり、該ベース３５をセグメント把持手段５による六角形状セグメント１の姿勢変化に追従し得るようにスライドフレーム４に装着することが好ましいため、前述の如く、既設の六角形状セグメント１間の凹所に組み付けられる六角形状セグメント１のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対してベース３５を追従させつつ押し付け得るようにしてある。
【００３５】
本図示例の場合、前記ベース３５のスライドフレーム４に対する取付構造は、図２〜図６に示すようになっている。
【００３６】
即ち、スライドフレーム４に対してヨーイングプレート３６を前記軸Ｏ１を中心にヨーイング方向へ旋回自在に取り付け、該ヨーイングプレート３６にスライドプレート３７を回転フレーム２の径方向へ延びるガイドレール３８に沿ってスライド自在に取り付け、該スライドプレート３７から前方に張り出したブラケット３９の中間部所要位置に、球面軸受４０を介して前記ベース３５を、前記軸Ｏ２を中心にローリング方向へ回動自在に且つ前記軸Ｏ３を中心にピッチング方向へ傾動自在に取り付けてあり、前記ヨーイングプレート３６には、回転フレーム２の径方向へ延びる二本の流体圧シリンダ４１を配設し、該流体圧シリンダ４１のピストンロッド４１ａ先端を前記ベース３５に対して連結してある。尚、前記軸Ｏ１は、セグメント把持手段５による六角形状セグメント１のヨーイングの修正軸と一致するようにしてある。
【００３７】
又、前記ベース３５の上面には、図２、図４及び図６に示すように、前記球面軸受４０を挟んで軸Ｏ３の延長線上に位置するよう、二個の軸体４２を配設し、該軸体４２に対して覆い被さるように嵌合するコの字形の支持部材４３をスライドプレート３７に配設してある。
【００３８】
更に又、前記ヨーイングプレート３６の後面側には、図６に示す如く、スライドフレーム４の前面側に押し付けられるバネ部材４４を、前記軸Ｏ１を基点として対称に位置するよう配設し、通常の状態では前記ヨーイングプレート３６がスライドフレーム４に対して平行な状態に保持される一方、六角形状セグメント１がヨーイング方向へ姿勢変化を起こしている状態で該六角形状セグメント１に前記ベース３５を押し付けた場合には、六角形状セグメント１の前端面における両角部に係合するようにベース３５の前端部に配設された係合片３５ａ（図１及び図３参照）が前記両角部に係合することにより、前記バネ部材４４が撓んで前記ヨーイングプレート３６が前記軸Ｏ１を中心にヨーイング方向へ旋回し、スライドフレーム４に対してある傾斜角度をもって配置されるようにしてあると共に、前記ベース３５の前端部には、図３及び図５に示す如く、ブラケット３９前端部の水平張出部材３９ａの上下面に対して押し付けられるバネ部材４５を、ブラケット３９を挟んで対称となるよう、門型に形成された支持部材４６を介して配設し、通常の状態では前記ベース３５がローリング方向並びにピッチング方向のいずれにも揺動しない状態に保持される一方、六角形状セグメント１がローリング方向或いはピッチング方向へ姿勢変化を起こしている状態で該六角形状セグメント１に前記ベース３５を押し付けた場合には、前記バネ部材４５が撓んで前記ベース３５が前記軸Ｏ２を中心にローリング方向へ回動或いは前記軸Ｏ３を中心にピッチング方向へ傾動するようにしてあり、これにより、前記ベース３５が六角形状セグメント１に倣うようにしてある。
【００３９】
一方、前記待避機構２９は、図１及び図７〜図１０に示すように、一対の待避用ガイドロッド３０が突設された待避用基台３１を、各待避用ガイドロッド３０が回転フレーム２の径方向へ延びるよう前記ベース３５上の所要箇所に取り付け、前記各待避用ガイドロッド３０に、その長手方向へ摺動自在となるよう待避用スライドブロック３２を取り付け、該待避用スライドブロック３２に、ボルト締結機７の基台１９を一体に設け、前記待避用基台３１に取り付けた待避用流体圧シリンダ３３のピストンロッド３３ａの先端を待避用スライドブロック３２をつなぐ待避用プレート３４に連結してなる構成を有しており、前記ベース３５を六角形状セグメント１に対して押し付けずに離反させた状態で前記待避用流体圧シリンダ３３を伸長させることにより、ボルト締結機７を回転フレーム２の径方向へ移動させ、回転フレーム２の径方向中心側の待避位置に待避させ得る一方、前記ベース３５を六角形状セグメント１に対して押し付けた状態で前記待避用流体圧シリンダ３３を収縮させることにより、ボルト締結機７を回転フレーム２の径方向へ移動させ、回転フレーム２の径方向外周側の締結位置に配置させ得るようになっている。
【００４０】
尚、本図示例の場合、図７〜図１０に示す如く、ガイドロッド１４を吊ビーム３側ではなくスライドフレーム４側に取り付け、該ガイドロッド１４を吊ビーム３に対して摺動自在に貫通せしめ、前記ガイドロッド１４と平行に配置された流体圧シリンダ１６の伸縮作動により、スライドフレーム４を回転フレーム２の軸心線方向へ移動させ得るようにしてある。
【００４１】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００４２】
シールド掘進機８により掘削したシールドに六角形状セグメント１を取り付ける際には、先ず、図示していないセグメント供給装置に搭載された六角形状セグメント１を、セグメント組立装置のセグメント把持手段５によって、図１及び図７に示す如く、吊り下げた後、ジャッキ１７を突っ張って六角形状セグメント１の内周面に押し付けると、該六角形状セグメント１はぐらついたりすることなく保持された状態となる。
【００４３】
続いて、図１及び図７に示す如く、流体圧シリンダ４１を収縮させてベース３５を六角形状セグメント１から離反させ、且つ待避機構２９の待避用流体圧シリンダ３３を伸長させてボルト締結機７を待避位置に待避させた状態で、回転フレーム２を必要に応じて六角形状セグメント１を取り付けるべき円周方向位置まで回転させると共に、図７に示す状態から、流体圧シリンダ１６の作動によりスライドフレーム４を吊ビーム３に対して所要量Ａだけ前方へ移動させた後、図８に示す状態から図９に示す如く、流体圧シリンダ１３の作動により吊ビーム３を回転フレーム２の径方向外周側へ移動させる。
【００４４】
図９に示す状態から図１０に示す如く、前記流体圧シリンダ１６の反対方向への作動によりスライドフレーム４を吊ビーム３に対して所要量だけ後方へ戻すように移動させ、既設の六角形状セグメント１間に形成された凹所に対し、前記セグメント把持手段５に把持された六角形状セグメント１を、該六角形状セグメント１のローリング方向及びピッチング方向の姿勢を必要に応じて修正した上で押し込んで嵌合せしめ、この後、流体圧シリンダ４１を伸長させ、ベース３５を六角形状セグメント１の内周面における切羽側縁部に押し付けると、前記六角形状セグメント１がヨーイング方向へ姿勢変化を起こしている場合には、ベース３５の前端部に配設された係合片３５ａが前記六角形状セグメント１の前端面における両角部に係合することにより、バネ部材４４（図６参照）が撓んで前記ヨーイングプレート３６が軸Ｏ１を中心にヨーイング方向へ旋回し、スライドフレーム４に対してある傾斜角度をもって配置され、又、六角形状セグメント１がローリング方向或いはピッチング方向へ姿勢変化を起こしている場合には、バネ部材４５（図３及び図５参照）が撓んで前記ベース３５が軸Ｏ２を中心にローリング方向へ回動或いは軸Ｏ３を中心にピッチング方向へ傾動し、これにより、前記ベース３５が六角形状セグメント１に倣うように当接する。
【００４５】
この後、待避機構２９の待避用流体圧シリンダ３３を収縮させ、待避用スライドブロック３２を待避用ガイドロッド３０に沿って回転フレーム２の径方向外周側へ移動させると、ボルト締結機７が締結位置に移動する。
【００４６】
前記ボルト締結機７が締結位置に移動したら、従来と同様、六角形状セグメント１のボルト挿通孔１ａとボルト挿通孔１ｂに挿通されたボルト６の頭部に対し、各ボルト締結機７の流体圧シリンダ２７を所要量だけ収縮させてソケットレンチ２５を嵌合させた後、該ソケットレンチ２５を油圧モータ２１により回転駆動してボルト６を回転させると共に、これに連動する所要の送り速度で前記流体圧シリンダ２７を収縮させてボルト６を締め付け、六角形状セグメント１を既設の六角形状セグメント１に対して固定する。
【００４７】
本図示例のセグメント組立装置においては、ボルト締結機７がスライドフレーム４に対して、回転フレーム２の径方向に移動でき待避可能な構造となっているため、図８に示す如く、セグメント把持手段５に把持された六角形状セグメント１を、一旦前方へ移動させた後、図９に示す如く、回転フレーム２の径方向外周側へ移動させる際に、六角形状セグメント１の切羽側端面とシールドジャッキ２８のブロック２８ａとの間には、ボルト締結機７が入り込めるだけの間隔をあけておく必要はなくなる。
【００４８】
この結果、図７及び図８中、Ｂ’で示される寸法は短くて済み、シールドジャッキ２８を前方へずらして配置しなくてもよく、後方へずらして配置することが可能となり、その分、シールド掘進機８の円筒フレーム９が前方へ延長されなくなって、シールド掘進機８の全長が短くなり、装置全体の小型化並びにコストダウンにつながることとなる。
【００４９】
しかも、既設の六角形状セグメント１間の凹所に組み付けられる六角形状セグメント１のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対して前記ベース３５を追従させつつ押し付けることが可能となっているため、該ベース３５に配設されたボルト締結機７のソケットレンチ２５は、前記六角形状セグメント１の姿勢にかかわらず常にボルト６の頭部に対して確実に嵌合する形となり、ボルト６の締め付けがより安定して行われることとなる。
【００５０】
又、仮に、前記ベース３５に対してボルト締結機７を待避機構２９を介さずに固定した場合には、ボルト締結機７を待避位置と締結位置との間で移動させるために、ベース３５自体の回転フレーム２の径方向における移動量を増やさなければならず、このためには、流体圧シリンダ４１のストロークを長くしたり、或いは該流体圧シリンダ４１を別のシリンダ等によって回転フレーム２の径方向へ移動させたりする必要が生じ、いずれにしてもセグメント組立装置の高さが高くなって、回転フレーム２の中心側へ張り出すこととなり、他の機器や配管等との干渉が問題となるが、本図示例の場合には、ベース３５に待避機構２９を介してボルト締結機７を取り付けるようにしているため、ベース３５自体の回転フレーム２の径方向における移動量は必要最小限で済み、セグメント組立装置の高さも低く抑えられ、該セグメント組立装置が他の機器や配管等と干渉する心配もなくなる。
【００５１】
こうして、六角形状セグメント１の切羽側端面とシールドジャッキ２８のブロック２８ａとの間にボルト締結機７が入り込めるだけの間隔をあけておくことを不要とし得、シールド掘進機８の全長を短くして装置全体の小型化並びにコストダウンを図り得ると共に、既設の六角形状セグメント１に組み付けられる六角形状セグメント１のヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対してもボルト締結機７によるボルト締結を確実に且つ安定して行うことができ、更に、セグメント組立装置の高さも低く抑えることができる。
【００５２】
尚、本発明のセグメント組立装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、六角形状セグメントに限らず、通常のセグメントに対して適用することも可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のセグメント組立装置によれば、セグメントの切羽側端面とシールドジャッキのブロックとの間にボルト締結機が入り込めるだけの間隔をあけておくことを不要とし、シールド掘進機の全長を長くせずに装置全体の小型化並びにコストダウンを図り得ると共に、既設のセグメントに組み付けられるセグメントのヨーイング方向とローリング方向とピッチング方向の姿勢変化に対してもボルト締結機によるボルト締結を確実に且つ安定して行うことができ、更に、セグメント組立装置の高さも低く抑えることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の全体正面図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例におけるベースのスライドフレームに対する取付構造を表わす要部正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】図２のＶＩ−ＶＩ矢視図である。
【図７】本発明を実施する形態の一例の側面図であって、ボルト締結機を待避位置に移動させた状態で六角形状セグメントをセグメント組立装置に搭載した初期の状態を示す側面図である。
【図８】本発明を実施する形態の一例の側面図であって、ボルト締結機を待避位置に移動させた状態で六角形状セグメントを前方へ移動させた状態を示す側面図である。
【図９】本発明を実施する形態の一例の側面図であって、ボルト締結機を待避位置に移動させた状態で六角形状セグメントを径方向外周側へ移動させた状態を示す側面図である。
【図１０】本発明を実施する形態の一例の側面図であって、六角形状セグメントを既設の六角形状セグメント間に嵌合させた後、ボルト締結機を締結位置に移動させた状態を表わす側面図である。
【図１１】六角形状セグメントの組立状態を表わす斜視図である。
【図１２】六角形状セグメントの組立状態を表わす平面図である。
【図１３】従来のセグメント組立装置の一例の正面図である。
【図１４】従来のセグメント組立装置の一例の側面図である。
【図１５】図１３のＸＶ部詳細図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ矢視図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ矢視図である。
【図１８】六角形状セグメントの組立状態を表わす正面図である。
【符号の説明】
１          六角形状セグメント（セグメント）
２          回転フレーム
３          吊ビーム
４          スライドフレーム
５          セグメント把持手段
６          ボルト
７          ボルト締結機
８          シールド掘進機
９          円筒フレーム
２８          シールドジャッキ
２８ａ        ブロック
２９          待避機構
３５          ベース
Ｏ１        軸（ヨーイング）
Ｏ２        軸（ローリング）
Ｏ３        軸（ピッチング）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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