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公開番号2024110496
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-16
出願番号2023015079
出願日2023-02-03
発明の名称鋼製セグメント製造設備
出願人テクノス株式会社
代理人個人
主分類E21D 11/14 20060101AFI20240808BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】鋼製セグメント製造作業の作業性を良好にできる鋼製セグメント製造設備を提供する。
【解決手段】鋼製セグメントを製造するための本発明の鋼製セグメント製造設備1は、鋼製セグメントを把持するための把持手段2と、把持手段2を第1の回転中心線C1を回転中心として回転させる第1の回転体3と、第1の回転体3を回転可能に支持する第1の回転支持手段4と、把持手段2を第1の回転中心線C1と直交する第2の回転中心線C2を回転中心として回転させる第2の回転体5と、第2の回転体を回転可能に支持する第2の回転支持手段6と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
鋼製セグメントを製造するための鋼製セグメント製造設備であって、
鋼製セグメントを把持するための把持手段と、
把持手段を第１の回転中心線を回転中心として回転させる第１の回転体と、
第１の回転体を回転可能に支持する第１の回転支持手段と、
把持手段を第１の回転中心線と直交する第２の回転中心線を回転中心として回転させる第２の回転体と、
第２の回転体を回転可能に支持する第２の回転支持手段と、
を備えたことを特徴とする鋼製セグメント製造設備。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
第１の回転支持手段は、第１の回転体の回転抵抗調整手段を備え、
第２の回転支持手段は、第２の回転体の回転抵抗調整手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の鋼製セグメント製造設備。
【請求項３】
把持手段は、鋼製セグメントの主桁に形成されたリング間継手のための連結孔に連結されて鋼製セグメントを把持するための連結部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の鋼製セグメント製造設備。
【請求項４】
移動手段と、移動手段選択手段とを備え、
移動手段は、
作業床上を一方向に移動可能なように設けられた一方向移動手段と、
作業床上を一方向と直交する他方向に移動可能なように設けられた他方向移動手段とを備え、
移動手段選択手段は、一方向移動手段及び他方向移動手段のうちの一方の移動手段を作業床から離して他方の移動手段のみによる移動を可能とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の鋼製セグメント製造設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルを掘削するシールド工法で用いられる鋼製セグメントを製造するための鋼製セグメント製造設備に関する。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、鋼材を製缶加工して構成される鋼製セグメントの製造設備が知られている。
鋼製セグメントの製造設備として、一対の回転ジグを備えた製造設備が知られている。即ち、仮組立後の鋼製セグメントの各継手板に一対の回転ジグをそれぞれ着脱可能に連結し、一対の回転ジグにより、鋼製セグメントを回転させながら、溶接や塗装などのセグメント製造作業を行う製造設備が知られている（特許文献１参照）。
鋼製セグメントのサイズや形状は、壁面が構築されるトンネルのサイズや形状に応じて様々である。
例えば、図１０に示すように、シールドトンネルの１リングＳＲを構成する鋼製セグメントとして、Ａ型セグメントＳＡ、Ｂ型セグメントＳＢ１、Ｂ型セグメントＳＢ２、Ｋ型セグメントＳＫがある。
図１１乃至図１４に示すように、鋼製セグメントは、円弧形の板状に形成されて互いに対向する一対の主桁Ｍ，Ｍと、互いに対向する一対の継手板Ｐ，Ｐと、円弧状に湾曲する板面を有するように形成されたスキンプレートＳとを備え、一対の主桁Ｍ，Ｍと一対の継手板Ｐ，Ｐとで形成された枠体の一方の開口がスキンプレートＳで塞がれて、枠体の他方の開口がそのまま開口部Ａに構成された筐体、言い換えれば、少なくとも、一対の主桁Ｍ，Ｍと一対の継手板Ｐ，ＰとスキンプレートＳとで囲まれた湾曲凹部を有するように構成された筐体と、筐体の一対の主桁Ｍ，Ｍ間に設置される複数の縦リブＶ，Ｖ…とを備えた構成である。
図１１に示すように、Ａ型セグメントＳＡは、主桁Ｍの板面と継手板Ｐの板面との成す角度が直角である一対の継手板Ｐ，Ｐを備えたセグメントである。
図１２に示すように、Ｂ型セグメントＳＢ１は、主桁Ｍの板面と継手板Ｐの板面との成す角度が直角である一方の継手板Ｐと、主桁Ｍの板面と継手板Ｐ１（Ｐ）の板面との成す角度が直角ではない他方の継手板Ｐ１（Ｐ）とを備えたセグメントである。
図１３に示すように、Ｂ型セグメントＳＢ２は、主桁Ｍの板面と継手板Ｐの板面との成す角度が直角である一方の継手板Ｐと、主桁Ｍの板面と継手板Ｐ２（Ｐ）の板面との成す角度が直角ではない他方の継手板Ｐ２（Ｐ）とを備えたセグメントである。
図１４に示すように、Ｋ型セグメントＳＫは、主桁Ｍの板面と継手板Ｐ１１（Ｐ）の板面との成す角度が直角ではない一方の継手板Ｐ１１（Ｐ）と、主桁Ｍの板面と継手板Ｐ２２（Ｐ）の板面との成す角度が直角ではない他方の継手板Ｐ２２（Ｐ）とを備えたセグメントである。
尚、各鋼製セグメントの継手板Ｐには、セグメント間継手のための連結孔ＳＨが形成されており、各鋼製セグメントの主桁Ｍには、リング間継手のための連結孔ＲＨが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６９９７３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の鋼製セグメント製造設備における一対の回転ジグでは、各回転ジグに取付けられた鋼製セグメントが、各回転ジグの軸線を回転中心として回転するように構成されているだけである。
即ち、特許文献１の鋼製セグメント製造設備においては、鋼製セグメントは、各回転ジグの軸線を回転中心とした回転（一軸回転）のみ許容されている構成であるので、作業時に設定可能な鋼製セグメントの姿勢のバリエーションが少ない。
従って、鋼製セグメントの溶接などの鋼製セグメント製造作業において、作業性が悪く、品質不良等が生じ易いという課題があった。
本発明は、鋼製セグメント製造作業の作業性を良好にできる鋼製セグメント製造設備を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る鋼製セグメント製造設備は、鋼製セグメントを製造するための鋼製セグメント製造設備であって、鋼製セグメントを把持するための把持手段と、把持手段を第１の回転中心線を回転中心として回転させる第１の回転体と、第１の回転体を回転可能に支持する第１の回転支持手段と、把持手段を第１の回転中心線と直交する第２の回転中心線を回転中心として回転させる第２の回転体と、第２の回転体を回転可能に支持する第２の回転支持手段と、を備えたことを特徴とするので、鋼製セグメント製造作業の作業性を良好にできる鋼製セグメント製造設備を提供できるようになった。
また、第１の回転支持手段は、第１の回転体の回転抵抗調整手段を備え、第２の回転支持手段は、第２の回転体の回転抵抗調整手段を備えたことを特徴とするので、鋼製セグメントの姿勢を所望の姿勢に維持させることができるようになる。
また、把持手段は、鋼製セグメントの主桁に形成されたリング間継手のための連結孔に連結されて鋼製セグメントを把持するための連結部を備えたことを特徴とするので、鋼製セグメントを容易に把持することができる。
また、移動手段と、移動手段選択手段とを備え、移動手段は、作業床上を一方向に移動可能なように設けられた一方向移動手段と、作業床上を一方向と直交する他方向に移動可能なように設けられた他方向移動手段とを備え、移動手段選択手段は、一方向移動手段及び他方向移動手段のうちの一方の移動手段を作業床から離して他方の移動手段のみによる移動を可能とすることを特徴とするので、人力での方向転換が容易な鋼製セグメント製造設備を得ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
鋼製セグメント製造設備の正面図。
図１のＡ矢視図（鋼製セグメント製造設備の平面図に相当）。
図１のＢ矢視図（鋼製セグメント製造設備の側面図に相当）。
図１のＣ－Ｃ矢視図。
（ａ）は第２の回転装置を示す図、（ｂ）は回転ロック板の正面図、（ｃ）は（ａ）図におけるＣ部の詳細を示す拡大断面図。
第１の回転装置を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）図の左側面図、（ｃ）は（ａ）図の右側面図。
移動手段選択機構の動作説明図。
鋼製セグメント製造設備を使用した鋼製セグメントの製造方法の説明図。
鋼製セグメント製造設備の機能説明図。
Ａ型セグメント、Ｂ型セグメント、Ｋ型セグメントで構成されたシールドトンネルの１リングを示す図。
（ａ）はＡ型セグメントの正面図、（ｂ）はＡ型セグメントの底面図。
（ａ）はＢ型セグメントＳＢ１の正面図、（ｂ）はＢ型セグメントＳＢ１の底面図。
（ａ）はＢ型セグメントＳＢ２の正面図、（ｂ）はＢ型セグメントＳＢ２の底面図。
（ａ）はＫ型セグメントＳＫの正面図、（ｂ）はＫ型セグメントＳＫの底面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１に示すように、実施形態に係る鋼製セグメント製造設備１は、鋼製セグメントを把持するための把持手段２と、把持手段２を第１の回転中心線Ｃ１を回転中心として回転させる第１の回転体３と、第１の回転体３を回転可能に支持する第１の回転支持手段４と、把持手段２を第１の回転中心線Ｃ１と直交する第２の回転中心線Ｃ２を回転中心として回転させる第２の回転体５と、第２の回転体５を回転可能に支持する第２の回転支持手段６と、把持手段２、第１の回転体３、第１の回転支持手段４、第２の回転体５、第２の回転支持手段６を支持する支持手段７と、支持手段７に設けられた移動手段８及び移動手段選択手段８０とを備えて構成される。
当該鋼製セグメント製造設備１は、例えば、主として鋼材を用いて構成されている。
【０００８】
尚、本明細書においては、上、下、左、右、前、後の各方向は、各図に示した方向と定義して説明する。
当該前、後、左、右の各方向は、鋼製セグメント製造設備１に把持された仮組立後の鋼製セグメント（ＳＡ，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＫ）に対して複数の作業を行って製品として出荷可能な鋼製セグメントを製造するために、鋼製セグメント製造設備１が後述する複数の各作業エリアに向けて移動する際の進行方向（例えば図８に示す、取付エリアＡ１から本溶接エリアＡ２、研削仕上げエリアＡ３、取外しエリアＡ４に向けて移動する際の進行方向）を基準にした場合の前、後、左、右である。
また、各図においては、把持手段２に、鋼製セグメントとしてＡ型セグメントＳＡが把持された状態を想定して図示してある。
【０００９】
支持手段７は、支柱９と、装置ベース１０とを備えて構成される。
支柱９は、例えば、前支柱９Ａと後支柱９Ｂとで構成される。
前支柱９Ａ及び後支柱９Ｂは、前後で正対するように配置される。
装置ベース１０は、例えば、前支柱９Ａの下端側と後支柱９Ｂの下端側とを連結するフレーム構造体により構成される。
【００１０】
装置ベース１０は、例えば、前支柱９Ａの下端から左右方向に延長する前側ベース１０Ａと、後支柱９Ｂの下端から左右方向に延長する後側ベース１０Ｂと、前後方向に延長して前側ベース１０Ａと後側ベース１０Ｂとを連結する左右の連結ベース１０Ｌ，１０Ｒと、前側において左右方向に延長して左右の連結ベース１０Ｌ，１０Ｒに連結された前側連結ベース１０Ｃと、後側において左右方向に延長して左右の連結ベース１０Ｌ，１０Ｒに連結された後側連結ベース１０Ｄと、前側連結ベース１０Ｃの上方において左右方向に延長するように設けられた前上側ベース１０Ｅと、後側連結ベース１０Ｄの上方において左右方向に延長するように設けられた後上側ベース１０Ｆとを備えて構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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