セグメントの組立装置及び組立方法
【課題】環状のセグメントを周方向に複数に分割したピースセグメントの組立順序を自動設定できるセグメントの組立装置及び組立方法を提供する。
【解決手段】セグメントＳが、周方向に分割された複数のピースセグメントＰからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントＫである。キーセグメントＰ及びピースセグメントＫの寸法と相対位置を含むセグメントデータＤ１を記憶し（Ｓ１）、キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメントのピース番号（「第１ピース番号」）、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する「組立パターン」、及び組立順序の優先順位を示す「優先基準」を含む順序決定条件Ｄ２を入力し（Ｓ２）、セグメントデータＤ１と順序決定条件Ｄ２から各ピースセグメントＰの組立順序を決定し（Ｓ３）、決定した組立順序をエレクタ装置７に出力して（Ｓ４）、エレクタ装置７により前記組立順序に基づきピースセグメントＰを組み立てる（Ｓ５）。
【解決手段】セグメントＳが、周方向に分割された複数のピースセグメントＰからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントＫである。キーセグメントＰ及びピースセグメントＫの寸法と相対位置を含むセグメントデータＤ１を記憶し（Ｓ１）、キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメントのピース番号（「第１ピース番号」）、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する「組立パターン」、及び組立順序の優先順位を示す「優先基準」を含む順序決定条件Ｄ２を入力し（Ｓ２）、セグメントデータＤ１と順序決定条件Ｄ２から各ピースセグメントＰの組立順序を決定し（Ｓ３）、決定した組立順序をエレクタ装置７に出力して（Ｓ４）、エレクタ装置７により前記組立順序に基づきピースセグメントＰを組み立てる（Ｓ５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機により掘削されたトンネルの内周壁に沿って環状に組み立てられるセグメントの組立装置及び組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機は、カッタヘッド、エレクタ装置、シールドジャッキなどを備える。カッタヘッドは、シールド掘削機本体の前部に設けられ、駆動モータによって回転駆動され、これにより、トンネルを掘削する。エレクタ装置は、トンネルの内周壁に沿ってセグメントを環状に組み付ける動作を行う。シールドジャッキは、シールド掘削機本体の周方向に複数配置され、組み付けられたセグメントを後方に押し付けることで、セグメントから押し付け反力を受け、これにより、シールド掘削機本体を前進させる。
【０００３】
上述したシールド掘削機は、例えば特許文献１に開示され、セグメントの組立装置は、例えば特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０８１３２８号公報、「土圧系シールド機械の自動運転制御方法」
【特許文献２】特開２００１−１９３３９９号公報、「セグメントの組立位置決め装置及び方法」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したシールド掘削機において、環状のセグメントは、周方向に複数の分割片（以下、「ピースセグメント」と呼ぶ）に分割されており、そのうち１つがトンネルの円形を保持するためにクサビ状の形状をしており、軸挿入により最後に組み立てられ、キーセグメントと呼ばれる。
【０００６】
従来、セグメントの組み立てにおいて、キーセグメントの位置と、最初に組み立てるピースセグメントの位置は、トンネルの施工上の要求から予め設定される。
しかし、キーセグメントと最初に組み立てるピースセグメント以外のピースセグメントの組立順序は、従来は任意であり、設計者やオペレータが、適宜設定し、セグメントの組立順序を示すテーブルを作成していた。しかし、ピースセグメントの組立パターンは多数あるため、人為的ミスが発生しやすく、これに基づくエレクタ装置の運転に支障がでるおそれがあった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、環状のセグメントを周方向に複数に分割したピースセグメントの組立順序を自動設定できるセグメントの組立装置及び組立方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントの組立方法であって、
前記セグメントは、周方向に分割された複数のピースセグメントからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントであり、
前記キーセグメント及びピースセグメントの寸法と相対位置を含むセグメントデータを記憶し、
キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメント、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む順序決定条件を選択し、
前記セグメントデータと順序決定条件から、前記各ピースセグメントの組立順序を決定し、
決定した組立順序をエレクタ装置に出力して、前記エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てる、ことを特徴とするセグメントの組立方法が提供される。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、（Ａ）前記組立パターンから、２番目に組み立てるピースセグメントを決定し、
（Ｂ）次いで、既に決定しているピースセグメントの周方向両側に接続する２つのピースセグメントを選択し、
そのうち一方がキーセグメントである場合に、他方のピースセグメントを次に組み立てるピースセグメントに決定し、
前記２つのピースセグメントがキーセグメントでない場合に、前記優先基準に基づき、いずれかを次に組み立てるピースセグメントに決定し、
（Ｃ）未決定のピースセグメントがキーセグメントのみになるまで、前記（Ｂ）を繰返し、
（Ｄ）前記選択した順に、前記各ピースセグメントの組立順序を決定する。
【００１０】
また本発明によれば、トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントの組立装置であって、
前記セグメントは、周方向に分割された複数のピースセグメントからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントであり、
前記キーセグメント及びピースセグメントの寸法と相対位置を含むセグメントデータを記憶する記憶装置と、
キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメント、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む順序決定条件を選択する入力装置と、
前記セグメントデータと順序決定条件から、前記各ピースセグメントの組立順序を決定する演算装置と、
決定した組立順序をエレクタ装置に出力する出力装置とを備え、
前記エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てる、ことを特徴とするセグメントの組立装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上記本発明の方法及び装置によれば、記憶装置によりセグメントデータを予め記憶し、入力装置により順序決定条件を選択し、演算装置によりセグメントデータと順序決定条件から、施工上の要望を反映させた各ピースセグメントの組立順序を自動的に決定することができる。
【００１２】
また、出力装置により決定した組立順序をエレクタ装置に出力するので、従来人為的に行っていたテーブル管理が不要となり、人為的ミスを防止し、エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てて、エレクタ装置を円滑に稼動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の装置を備えたシールド掘削機を示す概略断面図である。
【図２】組み立てられたセグメントの正面図である。
【図３】本発明によるセグメント組立装置の構成図である。
【図４】本発明によるセグメント組立方法のフローチャートである。
【図５】ピースセグメントの組立順序を決定するフロー図である。
【図６】ピースセグメントの組立順序のパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の装置を備えたシールド掘削機を示す概略断面図である。
この図において、本発明によるセグメント組立装置１０は、エレクタ装置７を制御するために設置されている。セグメント組立装置１０の設置位置は、この図ではエレクタ装置７の後方に示しているが、エレクタ装置７に近接して設置してもよい。
【００１６】
シールド掘削機１は、シールド掘削機の本体２、カッタヘッド３、シールドジャッキ４を有する。シールド掘削機の本体２は、筒状に形成されている。カッタヘッド３は、本体２の前方（図の左側）において、本体２に固定されたフレーム５に回転可能に取り付けられトンネル切削する。切削した土砂はスクリューコンベア（図示せず）等で後方側に排出される。シールドジャッキ４は、フレーム５に取り付けられている。シールドジャッキ４は、その伸長ストロークにより、組み付けられた複数のピースセグメントＰからなるセグメントＳを後方側に押し、その反力で本体２を前方側に移動させる。なお、エレクタ装置７によるピースセグメントの組付時には、シールドジャッキ４は、エレクタ装置７とピースセグメントに干渉しないように収縮する。
【００１７】
シールド掘削機１は、搬送装置６を有する。搬送装置６は、台車６ａ、ホイスト式のクレーン６ｂ、およびピースセグメントのコンベヤ６ｃを備える。台車６ａは、シールド掘削機１に掘削されたトンネル内を、その後方側（図の右側）からその前方側（図の左側）へピースセグメントＰを載せてトンネル軸方向（図の左右方向）に走行し、これによりピースセグメントＰをトンネルの前方側へ搬送する。クレーン６ｂは、トンネル前方側へ走行してきた台車６ａ上のピースセグメントＰを持ち上げて、トンネル前方側へ水平移動し、コンベヤ６ｃへ当該ピースセグメントＰを吊り降ろす。コンベヤ６ｃは、ローラコンベヤで構成され、クレーン６ｂによりローラコンベヤ６ｃに吊り降ろされたピースセグメントＰをトンネル前方側へ移動させる。
【００１８】
ピースセグメントＰは、予め設定された組付順序の順にクレーン６ｂによりローラコンベヤ６ｃに吊り降ろされて、組付順序が先のピースセグメントＰほどローラコンベヤ６ｃにおけるトンネル前方側に位置させられる。エレクタ装置７は、ローラコンベヤ６ｃにおける最もトンネル前方側にあるピースセグメントＰから順に、ピースセグメントＰを把持しその組付位置へ組み付ける。このようにして、予め設定された組付順序の順にピースセグメントＰが組み付けられる。
【００１９】
エレクタ装置７は、複数のピースセグメントＰを環状のセグメントＳに組み立てる。エレクタ装置７は、旋回リング７ａ、半径方向移動部７ｄ、軸方向移動部７ｂ、および把持装置７ｃを有する。
旋回リング７ａは、図示しない駆動装置によりトンネルの中心軸周りに旋回駆動されるようにフレーム５に支持される。半径方向移動部７ｄは、トンネルの中心に対する半径方向に往復移動可能である。軸方向移動部７ｂは、半径方向移動部７ｄに固定され水平方向に延びるガイド部材８に沿って、図示しない駆動装置により往復移動させられるようにガイド部材８に支持される。把持装置７ｃは、軸方向移動部７ｂに取り付けられる。
【００２０】
この構成で、エレクタ装置７は次のように動作する。把持装置７ｃが、最もトンネル前方側にあるピースセグメントのコンベヤ６ｃ上のピースセグメントＰを把持し、軸方向移動部７ｂの移動によりシールド掘削機１のカッタヘッド３があるトンネルの前方側（図の左側）へ移動し、半径方向移動部７ｄの移動によりピースセグメントをトンネル中心に引き寄せ、次いで、旋回リング７ａが中心軸Ｃ周りに旋回して把持装置７ｃを旋回方向に位置決めし、その後、半径方向移動部７ｄの移動により、前記半径方向に関して組付位置まで外側に移動して、軸方向移動部７ｂの移動により、把持装置７ｃが直前に組み立てたセグメントＳへ向けて軸方向（例えば、トンネルの軸方向）に移動させて把持しているピースセグメントＰのボルト（図示せず）をセグメントのボルト孔（図示せず）へ挿入することができる。これにより、当該ピースセグメントを、上述の組付位置に完全に組み付けることができる。
【００２１】
図２は、組み立てられたセグメントの正面図である。この図は、図１において、坑口側（右側）から切羽側（左側）を見た図に相当する。
この図に示すように、トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントＳは、周方向に分割された複数のピースセグメントＰからなり、そのうち最後に組み付けられるピースセグメントＰがキーセグメントＫである。
【００２２】
ピースセグメントＰは、トンネルの周方向に間隔を隔てて配置された連結部９でトンネルの軸方向にボルトとナット等で連結される。この連結部９の周方向位置は、セグメントの種類が異なっても同一であり、例えば、トンネル頂部から図で右回りに順に位置が設定されている。
図２において、この連結位置番号を、周方向に３０分割したＢ１〜Ｂ３０とする。
【００２３】
また、セグメントＳを構成するピースセグメントＰの寸法と相対位置は、セグメントの種類毎に予め決められている。
図２の例において、セグメントＳを構成するピースセグメントＰのピース番号を、キーセグメントＫから図で右回りに、Ｐ１〜Ｐ７とする。
以下、特に区別しない限り、キーセグメントＫを含めてピースセグメントＰと呼び、個々のピースセグメントはピース番号Ｐ１〜Ｐ７で区別する。
【００２４】
図３は、本発明によるセグメント組立装置の構成図である。
この図に示すように、本発明のセグメント組立装置１０は、記憶装置１２、入力装置１４、演算装置１６、及び出力装置１８を備える。
【００２５】
記憶装置１２は、コンピュータの記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、メモリーカード）であり、種々のセグメントのセグメントデータＤ１を記憶する。セグメントデータＤ１は、セグメントの種類毎のキーセグメントＫ及びピースセグメントＰの寸法と相対位置を含む。
セグメントデータＤ１は、入力装置１４から入力しても、図示しない入力装置（例えばキーボード、カードリーダ）により入力してもよい。
【００２６】
入力装置１４は、例えばコンピュータのキーボードであり、順序決定条件Ｄ２を選択し、記憶装置１２に入力する。
順序決定条件Ｄ２は、「セグメントの種類」、キーセグメントＫの位置（以下、「Ｋ位置」という）、最初に組み立てるピースセグメントのピース番号（以下、「第１ピース番号」という）、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する「組立パターン」、及び組立順序の優先順位を示す「優先基準」を含む。
【００２７】
「Ｋ位置」は、キーセグメントＫの位置する周方向位置である。この位置は、例えば、キーセグメントＫの最初の連結位置を図２に示した連結位置番号（Ｂ１〜Ｂ３０）を指定することで定めることができる。
「Ｋ位置」が決まると、上述したセグメントデータＤ１からセグメントＳを構成するピースセグメントＰ（上述したピース番号Ｐ１〜Ｐ７）の相対位置が一意に決定される。
【００２８】
「第１ピース番号」は任意であり、施工上の要望に基づき設計者又はオペレータが、例えばピース番号Ｐ１〜Ｐ７の１つを選択する。また、「なし」を選択することもできる。
「第１ピース番号」が指定された場合、指定されたピース番号Ｐ１〜Ｐ７のピースセグメントＰが１番目のピースセグメントとなる。
また、「なし」が選択された場合、トンネル底部に最も近いピース番号Ｐ１〜Ｐ７のピースセグメントＰが１番目のピースセグメントとなる。
なお、「なし」が選択された場合に、トンネル底部に最も近いピース番号以外を選択するように、予め設定してもよい。
【００２９】
「組立パターン」は、「＋」（プラスパターン）、「−」（マイナスパターン）である。
「＋」（プラスパターン）は、２番目に組み立てるピースセグメントを、１番目のピースセグメントに対し、図２で右側のピース番号に決定する。また、「−」（マイナスパターン）は、２番目に組み立てるピースセグメントを、１番目のピースセグメントに対し、図２で左側のピース番号に決定する。
この組立パターンは、施工上の要望を反映させるものであり、この基準を省略することもできる。
【００３０】
「優先基準」は、２番目以降のピースセグメントを決定する基準であり、「下基準」又は「１番目基準」のいずれかを選択する。また、この指定を省略することもできる。
「下基準」とは、トンネル底部に最も近いピースセグメントを優先する基準であり、「１番目基準」とは１番目のピースセグメントに最も近いピースセグメントを優先する基準である。
この指定を省略した場合には、「下基準」が選択されるが、「１番目基準」を選択するようにしてもよい。
【００３１】
２番目のピースセグメントを決定するときに、「優先基準」は「組立パターン」で相反する組付位置になった場合は、「優先基準」を選択するように予めルールを決めておき、一意に組立順序が決まるようにする。なお、「優先基準」ではなく「組立パターン」を選択するようにしてもよい。
３番目以降のピースセグメント優先基準に基づきピースセグメントを決定するときに、候補が２つになった場合（比較するピースセグメントの距離が同じ場合）、前ピースで組み立てたセグメントの反対方向を選択するように予めルールを決めておき、一意に組立順序が決まるようにする。なお、前ピースで組み立てたセグメントと同じ方向を選択するようにしても良い。
【００３２】
演算装置１６は、コンピュータの演算装置であり、上述したセグメントデータＤ１と順序決定条件Ｄ２から、各ピースセグメントＰの組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序を決定する。
【００３３】
出力装置１８は、決定した組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序をエレクタ装置７に出力する。なお、この出力を例えばＣＲＴ、プリンタ等の出力装置に出力してもよい。
【００３４】
エレクタ装置７は、決定した組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序に基づきピースセグメントＰを組み立てる。
【００３５】
図４は、本発明によるセグメント組立方法のフローチャートである。この図に示すように、本発明の方法は、Ｓ１〜Ｓ５の各ステップ（工程）からなる。
【００３６】
Ｓ１では、記憶装置１２により、セグメントの種類毎のキーセグメントＫ及びピースセグメントＰの寸法と相対位置を含むセグメントデータＤ１を記憶する。
セグメントデータＤ１は、入力装置１４から入力しても、図示しない入力装置（例えばキーボード、カードリーダ）により入力してもよい。
【００３７】
Ｓ２では、入力装置１４により、順序決定条件Ｄ２を選択し、記憶装置１２に入力する。順序決定条件Ｄ２は、上述したキーセグメントＫの位置、最初に組み立てるピースセグメントのピース番号、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む。
【００３８】
Ｓ３では、演算装置１６により、セグメントデータＤ１と順序決定条件Ｄ２から、各ピースセグメントＰの組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序を決定する。
【００３９】
Ｓ４では、出力装置１８により、決定した組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序をエレクタ装置７に出力する。
【００４０】
Ｓ５では、エレクタ装置７により、決定した組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序に基づきピースセグメントＰを組み立てる。
【００４１】
図５は、ピースセグメントの組立順序を決定するフロー図であり、ステップＳ３の詳細図である。また、図６は、ピースセグメントの組立順序のパターンを示す図である。
【００４２】
図６において、「組立パターン」、「第１ピース番号」、「優先基準」は、以下の通りである。なお、この例で「Ｋ位置」はすべて共通である。
（Ａ）組立パターン：「＋」、第１ピース番号：なし、優先基準：下基準、
（Ｂ）組立パターン：「−」、第１ピース番号：Ｐ４、優先基準：１番目基準、
（Ｃ）組立パターン：「−」、第１ピース番号：Ｐ４、優先基準：下基準、
（Ｄ）組立パターン：「＋」、第１ピース番号：Ｐ４、優先基準：１番目基準
【００４３】
また、図６において、Ｋはキーセグメント、Ｐ１〜Ｐ７はピースセグメントＰのピース番号、Ｎ１〜Ｎ７はピースセグメントＰの組立順序であり、キーセグメントＫは最後に組み付けられる。
【００４４】
以下、図６を参照して図５を説明する。
図５に示すように、図４のステップＳ３は、Ｓ３１〜Ｓ３７の各ステップ（工程）からなる。
【００４５】
Ｓ３１では、指定されている「第１ピース番号」から１番目に組み立てるピースセグメントを決定する。
「第１ピース番号」が指定されている場合、指定されたピース番号のピースセグメントＰである。図６（Ｂ）〜（Ｄ）の例では、ピース番号Ｐ４が１番目に組み立てるピースセグメントＰとなる。
「なし」が選択された場合、トンネル底部に最も近いピース番号のピースセグメントＰである。図６（Ａ）の例では、ピース番号Ｐ３が１番目に組み立てるピースセグメントＰとなる。
【００４６】
Ｓ３２では、指定されている「組立パターン」から、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する。
「＋」（プラスパターン）が指定されている場合、１番目のピースセグメントに対し、図２で右側のピース番号に決定する。図６（Ａ）と図６（Ｄ）が該当し、図６（Ａ）は、Ｐ３の右側のＰ２が２番目に組み立てるピースセグメントであり、図６（Ｄ）は、Ｐ４の右側のＰ３が２番目に組み立てるピースセグメントとなる。
「−」（マイナスパターン）が指定されている場合、図２で左側のピース番号に決定する。図６（Ｂ）が該当し、Ｐ４の左側のＰ５が２番目に組み立てるピースセグメントとなる。
【００４７】
「優先基準」と「組立パターン」が相反する組付位置になった場合は、「優先基準」が適用される。図６（Ｃ）が該当し、図６（Ｃ）は、「優先基準」ではＰ４の右側のＰ３が２番目に組み立てるピースセグメントであり、「組立パターン」ではＰ４の左側のＰ５が２番目に組み立てるピースセグメントとなり、互いに相反するため、「優先基準」を適用し、２番目に組み立てるピースセグメントはＰ３となる。
【００４８】
Ｓ３３では、既に決定しているピースセグメントの周方向両側に接続する２つのピースセグメントを選択する。
Ｓ３４で一方がキーセグメントである場合（ＹＥＳ）、Ｓ３５で他方のピースセグメントを次に組み立てるピースセグメントに決定する（Ｓ３５）。
Ｓ３４で一方がキーセグメントでない場合（ＮＯ）、すなわち選定した２つのピースセグメントがキーセグメントでない場合に、いずれか１つを「優先基準」に基づき、次に組み立てるピースセグメントに決定する（Ｓ３６）。
【００４９】
Ｓ３７において、未決定のピースセグメントがキーセグメントのみになるまで（ＹＥＳ）、Ｓ３３〜Ｓ３６を繰返す。
Ｓ３７で未決定のピースセグメントがキーセグメントのみの場合（ＹＥＳ）、選択した順に、各ピースセグメントの組立順序を決定し、終了する。
【００５０】
図６（Ａ）の例において、Ｓ３１でピース番号Ｐ３が１番目（Ｎ１）であり、Ｓ３２はパスしている場合、２番目はピース番号Ｐ２、Ｐ４を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ２を２番目（Ｎ２）に決定し、Ｓ３７でＳ３３に戻り、３番目はピース番号Ｐ１、Ｐ４を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ４を３番目（Ｎ３）に決定し、Ｓ３７でＳ３３に戻り、４番目はピース番号Ｐ１、Ｐ５を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ１を４番目（Ｎ４）に決定し、５番目はピース番号Ｐ５とＫセグンメントを選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３５でピース番号Ｐ５を５番目（Ｎ５）に決定し、同様にピース番号Ｐ６を６番目（Ｎ６）、ピース番号Ｐ７を７番目（Ｎ７）に決定し、Ｓ３７でＹＥＳとなり終了する。
【００５１】
図６（Ｄ）の例において、Ｓ３１でピース番号Ｐ４が１番目（Ｎ１）、Ｓ３２でピース番号Ｐ３が２番目（Ｎ２）である場合、３番目はピース番号Ｐ２、Ｐ５を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ５を３番目（Ｎ３）に決定し、Ｓ３７でＳ３３に戻り、４番目はピース番号Ｐ２、Ｐ４を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ２を４番目（Ｎ４）に決定し、Ｓ３７でＳ３３に戻り、５番目はピース番号Ｐ１、Ｐ６を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ６を５番目（Ｎ５）に決定し、６番目はピース番号Ｐ１、Ｐ７を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ１を６番目（Ｎ６）に決定し、７番目はピース番号Ｐ７とＫセグメントを選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３５でピース番号Ｐ７を７番目（Ｎ７）に決定し、Ｓ３７でＹＥＳとなり終了する。
【００５２】
図６におけるその他のパターンも同様である。
【００５３】
上述した本発明の方法及び装置によれば、記憶装置１２によりセグメントデータＤ１を予め記憶し、入力装置１４により順序決定条件Ｄ２を選択し、演算装置１６によりセグメントデータＤ１と順序決定条件Ｄ２から、施工上の要望を反映させた各ピースセグメントＰの組立順序を自動的に決定することができる。
【００５４】
また、出力装置１８により決定した組立順序をエレクタ装置７に出力するので、従来人為的に行っていたテーブル管理が不要となり、人為的ミスを防止し、エレクタ装置７により前記組立順序に基づきピースセグメントＰを組み立てて、エレクタ装置７を円滑に稼動させることができる。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５６】
１ シールド掘削機、２ 本体、３ カッタヘッド、
４ シールドジャッキ、５ フレーム、６ 搬送装置、
６ａ 台車、６ｂ クレーン、６ｃ コンベヤ、
７ エレクタ装置、７ａ 旋回リング、
７ｂ 軸方向移動部、７ｃ 把持装置、７ｄ 半径方向移動部、
８ ガイド部材、９ 連結部、
１０ セグメント組立装置、
１２ 記憶装置、１４ 入力装置、
１６ 演算装置、１８ 出力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機により掘削されたトンネルの内周壁に沿って環状に組み立てられるセグメントの組立装置及び組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機は、カッタヘッド、エレクタ装置、シールドジャッキなどを備える。カッタヘッドは、シールド掘削機本体の前部に設けられ、駆動モータによって回転駆動され、これにより、トンネルを掘削する。エレクタ装置は、トンネルの内周壁に沿ってセグメントを環状に組み付ける動作を行う。シールドジャッキは、シールド掘削機本体の周方向に複数配置され、組み付けられたセグメントを後方に押し付けることで、セグメントから押し付け反力を受け、これにより、シールド掘削機本体を前進させる。
【０００３】
上述したシールド掘削機は、例えば特許文献１に開示され、セグメントの組立装置は、例えば特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０８１３２８号公報、「土圧系シールド機械の自動運転制御方法」
【特許文献２】特開２００１−１９３３９９号公報、「セグメントの組立位置決め装置及び方法」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したシールド掘削機において、環状のセグメントは、周方向に複数の分割片（以下、「ピースセグメント」と呼ぶ）に分割されており、そのうち１つがトンネルの円形を保持するためにクサビ状の形状をしており、軸挿入により最後に組み立てられ、キーセグメントと呼ばれる。
【０００６】
従来、セグメントの組み立てにおいて、キーセグメントの位置と、最初に組み立てるピースセグメントの位置は、トンネルの施工上の要求から予め設定される。
しかし、キーセグメントと最初に組み立てるピースセグメント以外のピースセグメントの組立順序は、従来は任意であり、設計者やオペレータが、適宜設定し、セグメントの組立順序を示すテーブルを作成していた。しかし、ピースセグメントの組立パターンは多数あるため、人為的ミスが発生しやすく、これに基づくエレクタ装置の運転に支障がでるおそれがあった。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、環状のセグメントを周方向に複数に分割したピースセグメントの組立順序を自動設定できるセグメントの組立装置及び組立方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントの組立方法であって、
前記セグメントは、周方向に分割された複数のピースセグメントからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントであり、
前記キーセグメント及びピースセグメントの寸法と相対位置を含むセグメントデータを記憶し、
キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメント、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む順序決定条件を選択し、
前記セグメントデータと順序決定条件から、前記各ピースセグメントの組立順序を決定し、
決定した組立順序をエレクタ装置に出力して、前記エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てる、ことを特徴とするセグメントの組立方法が提供される。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、（Ａ）前記組立パターンから、２番目に組み立てるピースセグメントを決定し、
（Ｂ）次いで、既に決定しているピースセグメントの周方向両側に接続する２つのピースセグメントを選択し、
そのうち一方がキーセグメントである場合に、他方のピースセグメントを次に組み立てるピースセグメントに決定し、
前記２つのピースセグメントがキーセグメントでない場合に、前記優先基準に基づき、いずれかを次に組み立てるピースセグメントに決定し、
（Ｃ）未決定のピースセグメントがキーセグメントのみになるまで、前記（Ｂ）を繰返し、
（Ｄ）前記選択した順に、前記各ピースセグメントの組立順序を決定する。
【００１０】
また本発明によれば、トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントの組立装置であって、
前記セグメントは、周方向に分割された複数のピースセグメントからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントであり、
前記キーセグメント及びピースセグメントの寸法と相対位置を含むセグメントデータを記憶する記憶装置と、
キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメント、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む順序決定条件を選択する入力装置と、
前記セグメントデータと順序決定条件から、前記各ピースセグメントの組立順序を決定する演算装置と、
決定した組立順序をエレクタ装置に出力する出力装置とを備え、
前記エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てる、ことを特徴とするセグメントの組立装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上記本発明の方法及び装置によれば、記憶装置によりセグメントデータを予め記憶し、入力装置により順序決定条件を選択し、演算装置によりセグメントデータと順序決定条件から、施工上の要望を反映させた各ピースセグメントの組立順序を自動的に決定することができる。
【００１２】
また、出力装置により決定した組立順序をエレクタ装置に出力するので、従来人為的に行っていたテーブル管理が不要となり、人為的ミスを防止し、エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てて、エレクタ装置を円滑に稼動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の装置を備えたシールド掘削機を示す概略断面図である。
【図２】組み立てられたセグメントの正面図である。
【図３】本発明によるセグメント組立装置の構成図である。
【図４】本発明によるセグメント組立方法のフローチャートである。
【図５】ピースセグメントの組立順序を決定するフロー図である。
【図６】ピースセグメントの組立順序のパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の装置を備えたシールド掘削機を示す概略断面図である。
この図において、本発明によるセグメント組立装置１０は、エレクタ装置７を制御するために設置されている。セグメント組立装置１０の設置位置は、この図ではエレクタ装置７の後方に示しているが、エレクタ装置７に近接して設置してもよい。
【００１６】
シールド掘削機１は、シールド掘削機の本体２、カッタヘッド３、シールドジャッキ４を有する。シールド掘削機の本体２は、筒状に形成されている。カッタヘッド３は、本体２の前方（図の左側）において、本体２に固定されたフレーム５に回転可能に取り付けられトンネル切削する。切削した土砂はスクリューコンベア（図示せず）等で後方側に排出される。シールドジャッキ４は、フレーム５に取り付けられている。シールドジャッキ４は、その伸長ストロークにより、組み付けられた複数のピースセグメントＰからなるセグメントＳを後方側に押し、その反力で本体２を前方側に移動させる。なお、エレクタ装置７によるピースセグメントの組付時には、シールドジャッキ４は、エレクタ装置７とピースセグメントに干渉しないように収縮する。
【００１７】
シールド掘削機１は、搬送装置６を有する。搬送装置６は、台車６ａ、ホイスト式のクレーン６ｂ、およびピースセグメントのコンベヤ６ｃを備える。台車６ａは、シールド掘削機１に掘削されたトンネル内を、その後方側（図の右側）からその前方側（図の左側）へピースセグメントＰを載せてトンネル軸方向（図の左右方向）に走行し、これによりピースセグメントＰをトンネルの前方側へ搬送する。クレーン６ｂは、トンネル前方側へ走行してきた台車６ａ上のピースセグメントＰを持ち上げて、トンネル前方側へ水平移動し、コンベヤ６ｃへ当該ピースセグメントＰを吊り降ろす。コンベヤ６ｃは、ローラコンベヤで構成され、クレーン６ｂによりローラコンベヤ６ｃに吊り降ろされたピースセグメントＰをトンネル前方側へ移動させる。
【００１８】
ピースセグメントＰは、予め設定された組付順序の順にクレーン６ｂによりローラコンベヤ６ｃに吊り降ろされて、組付順序が先のピースセグメントＰほどローラコンベヤ６ｃにおけるトンネル前方側に位置させられる。エレクタ装置７は、ローラコンベヤ６ｃにおける最もトンネル前方側にあるピースセグメントＰから順に、ピースセグメントＰを把持しその組付位置へ組み付ける。このようにして、予め設定された組付順序の順にピースセグメントＰが組み付けられる。
【００１９】
エレクタ装置７は、複数のピースセグメントＰを環状のセグメントＳに組み立てる。エレクタ装置７は、旋回リング７ａ、半径方向移動部７ｄ、軸方向移動部７ｂ、および把持装置７ｃを有する。
旋回リング７ａは、図示しない駆動装置によりトンネルの中心軸周りに旋回駆動されるようにフレーム５に支持される。半径方向移動部７ｄは、トンネルの中心に対する半径方向に往復移動可能である。軸方向移動部７ｂは、半径方向移動部７ｄに固定され水平方向に延びるガイド部材８に沿って、図示しない駆動装置により往復移動させられるようにガイド部材８に支持される。把持装置７ｃは、軸方向移動部７ｂに取り付けられる。
【００２０】
この構成で、エレクタ装置７は次のように動作する。把持装置７ｃが、最もトンネル前方側にあるピースセグメントのコンベヤ６ｃ上のピースセグメントＰを把持し、軸方向移動部７ｂの移動によりシールド掘削機１のカッタヘッド３があるトンネルの前方側（図の左側）へ移動し、半径方向移動部７ｄの移動によりピースセグメントをトンネル中心に引き寄せ、次いで、旋回リング７ａが中心軸Ｃ周りに旋回して把持装置７ｃを旋回方向に位置決めし、その後、半径方向移動部７ｄの移動により、前記半径方向に関して組付位置まで外側に移動して、軸方向移動部７ｂの移動により、把持装置７ｃが直前に組み立てたセグメントＳへ向けて軸方向（例えば、トンネルの軸方向）に移動させて把持しているピースセグメントＰのボルト（図示せず）をセグメントのボルト孔（図示せず）へ挿入することができる。これにより、当該ピースセグメントを、上述の組付位置に完全に組み付けることができる。
【００２１】
図２は、組み立てられたセグメントの正面図である。この図は、図１において、坑口側（右側）から切羽側（左側）を見た図に相当する。
この図に示すように、トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントＳは、周方向に分割された複数のピースセグメントＰからなり、そのうち最後に組み付けられるピースセグメントＰがキーセグメントＫである。
【００２２】
ピースセグメントＰは、トンネルの周方向に間隔を隔てて配置された連結部９でトンネルの軸方向にボルトとナット等で連結される。この連結部９の周方向位置は、セグメントの種類が異なっても同一であり、例えば、トンネル頂部から図で右回りに順に位置が設定されている。
図２において、この連結位置番号を、周方向に３０分割したＢ１〜Ｂ３０とする。
【００２３】
また、セグメントＳを構成するピースセグメントＰの寸法と相対位置は、セグメントの種類毎に予め決められている。
図２の例において、セグメントＳを構成するピースセグメントＰのピース番号を、キーセグメントＫから図で右回りに、Ｐ１〜Ｐ７とする。
以下、特に区別しない限り、キーセグメントＫを含めてピースセグメントＰと呼び、個々のピースセグメントはピース番号Ｐ１〜Ｐ７で区別する。
【００２４】
図３は、本発明によるセグメント組立装置の構成図である。
この図に示すように、本発明のセグメント組立装置１０は、記憶装置１２、入力装置１４、演算装置１６、及び出力装置１８を備える。
【００２５】
記憶装置１２は、コンピュータの記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、メモリーカード）であり、種々のセグメントのセグメントデータＤ１を記憶する。セグメントデータＤ１は、セグメントの種類毎のキーセグメントＫ及びピースセグメントＰの寸法と相対位置を含む。
セグメントデータＤ１は、入力装置１４から入力しても、図示しない入力装置（例えばキーボード、カードリーダ）により入力してもよい。
【００２６】
入力装置１４は、例えばコンピュータのキーボードであり、順序決定条件Ｄ２を選択し、記憶装置１２に入力する。
順序決定条件Ｄ２は、「セグメントの種類」、キーセグメントＫの位置（以下、「Ｋ位置」という）、最初に組み立てるピースセグメントのピース番号（以下、「第１ピース番号」という）、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する「組立パターン」、及び組立順序の優先順位を示す「優先基準」を含む。
【００２７】
「Ｋ位置」は、キーセグメントＫの位置する周方向位置である。この位置は、例えば、キーセグメントＫの最初の連結位置を図２に示した連結位置番号（Ｂ１〜Ｂ３０）を指定することで定めることができる。
「Ｋ位置」が決まると、上述したセグメントデータＤ１からセグメントＳを構成するピースセグメントＰ（上述したピース番号Ｐ１〜Ｐ７）の相対位置が一意に決定される。
【００２８】
「第１ピース番号」は任意であり、施工上の要望に基づき設計者又はオペレータが、例えばピース番号Ｐ１〜Ｐ７の１つを選択する。また、「なし」を選択することもできる。
「第１ピース番号」が指定された場合、指定されたピース番号Ｐ１〜Ｐ７のピースセグメントＰが１番目のピースセグメントとなる。
また、「なし」が選択された場合、トンネル底部に最も近いピース番号Ｐ１〜Ｐ７のピースセグメントＰが１番目のピースセグメントとなる。
なお、「なし」が選択された場合に、トンネル底部に最も近いピース番号以外を選択するように、予め設定してもよい。
【００２９】
「組立パターン」は、「＋」（プラスパターン）、「−」（マイナスパターン）である。
「＋」（プラスパターン）は、２番目に組み立てるピースセグメントを、１番目のピースセグメントに対し、図２で右側のピース番号に決定する。また、「−」（マイナスパターン）は、２番目に組み立てるピースセグメントを、１番目のピースセグメントに対し、図２で左側のピース番号に決定する。
この組立パターンは、施工上の要望を反映させるものであり、この基準を省略することもできる。
【００３０】
「優先基準」は、２番目以降のピースセグメントを決定する基準であり、「下基準」又は「１番目基準」のいずれかを選択する。また、この指定を省略することもできる。
「下基準」とは、トンネル底部に最も近いピースセグメントを優先する基準であり、「１番目基準」とは１番目のピースセグメントに最も近いピースセグメントを優先する基準である。
この指定を省略した場合には、「下基準」が選択されるが、「１番目基準」を選択するようにしてもよい。
【００３１】
２番目のピースセグメントを決定するときに、「優先基準」は「組立パターン」で相反する組付位置になった場合は、「優先基準」を選択するように予めルールを決めておき、一意に組立順序が決まるようにする。なお、「優先基準」ではなく「組立パターン」を選択するようにしてもよい。
３番目以降のピースセグメント優先基準に基づきピースセグメントを決定するときに、候補が２つになった場合（比較するピースセグメントの距離が同じ場合）、前ピースで組み立てたセグメントの反対方向を選択するように予めルールを決めておき、一意に組立順序が決まるようにする。なお、前ピースで組み立てたセグメントと同じ方向を選択するようにしても良い。
【００３２】
演算装置１６は、コンピュータの演算装置であり、上述したセグメントデータＤ１と順序決定条件Ｄ２から、各ピースセグメントＰの組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序を決定する。
【００３３】
出力装置１８は、決定した組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序をエレクタ装置７に出力する。なお、この出力を例えばＣＲＴ、プリンタ等の出力装置に出力してもよい。
【００３４】
エレクタ装置７は、決定した組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序に基づきピースセグメントＰを組み立てる。
【００３５】
図４は、本発明によるセグメント組立方法のフローチャートである。この図に示すように、本発明の方法は、Ｓ１〜Ｓ５の各ステップ（工程）からなる。
【００３６】
Ｓ１では、記憶装置１２により、セグメントの種類毎のキーセグメントＫ及びピースセグメントＰの寸法と相対位置を含むセグメントデータＤ１を記憶する。
セグメントデータＤ１は、入力装置１４から入力しても、図示しない入力装置（例えばキーボード、カードリーダ）により入力してもよい。
【００３７】
Ｓ２では、入力装置１４により、順序決定条件Ｄ２を選択し、記憶装置１２に入力する。順序決定条件Ｄ２は、上述したキーセグメントＫの位置、最初に組み立てるピースセグメントのピース番号、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む。
【００３８】
Ｓ３では、演算装置１６により、セグメントデータＤ１と順序決定条件Ｄ２から、各ピースセグメントＰの組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序を決定する。
【００３９】
Ｓ４では、出力装置１８により、決定した組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序をエレクタ装置７に出力する。
【００４０】
Ｓ５では、エレクタ装置７により、決定した組立順序、すなわちピース番号Ｐ１〜Ｐ７の順序に基づきピースセグメントＰを組み立てる。
【００４１】
図５は、ピースセグメントの組立順序を決定するフロー図であり、ステップＳ３の詳細図である。また、図６は、ピースセグメントの組立順序のパターンを示す図である。
【００４２】
図６において、「組立パターン」、「第１ピース番号」、「優先基準」は、以下の通りである。なお、この例で「Ｋ位置」はすべて共通である。
（Ａ）組立パターン：「＋」、第１ピース番号：なし、優先基準：下基準、
（Ｂ）組立パターン：「−」、第１ピース番号：Ｐ４、優先基準：１番目基準、
（Ｃ）組立パターン：「−」、第１ピース番号：Ｐ４、優先基準：下基準、
（Ｄ）組立パターン：「＋」、第１ピース番号：Ｐ４、優先基準：１番目基準
【００４３】
また、図６において、Ｋはキーセグメント、Ｐ１〜Ｐ７はピースセグメントＰのピース番号、Ｎ１〜Ｎ７はピースセグメントＰの組立順序であり、キーセグメントＫは最後に組み付けられる。
【００４４】
以下、図６を参照して図５を説明する。
図５に示すように、図４のステップＳ３は、Ｓ３１〜Ｓ３７の各ステップ（工程）からなる。
【００４５】
Ｓ３１では、指定されている「第１ピース番号」から１番目に組み立てるピースセグメントを決定する。
「第１ピース番号」が指定されている場合、指定されたピース番号のピースセグメントＰである。図６（Ｂ）〜（Ｄ）の例では、ピース番号Ｐ４が１番目に組み立てるピースセグメントＰとなる。
「なし」が選択された場合、トンネル底部に最も近いピース番号のピースセグメントＰである。図６（Ａ）の例では、ピース番号Ｐ３が１番目に組み立てるピースセグメントＰとなる。
【００４６】
Ｓ３２では、指定されている「組立パターン」から、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する。
「＋」（プラスパターン）が指定されている場合、１番目のピースセグメントに対し、図２で右側のピース番号に決定する。図６（Ａ）と図６（Ｄ）が該当し、図６（Ａ）は、Ｐ３の右側のＰ２が２番目に組み立てるピースセグメントであり、図６（Ｄ）は、Ｐ４の右側のＰ３が２番目に組み立てるピースセグメントとなる。
「−」（マイナスパターン）が指定されている場合、図２で左側のピース番号に決定する。図６（Ｂ）が該当し、Ｐ４の左側のＰ５が２番目に組み立てるピースセグメントとなる。
【００４７】
「優先基準」と「組立パターン」が相反する組付位置になった場合は、「優先基準」が適用される。図６（Ｃ）が該当し、図６（Ｃ）は、「優先基準」ではＰ４の右側のＰ３が２番目に組み立てるピースセグメントであり、「組立パターン」ではＰ４の左側のＰ５が２番目に組み立てるピースセグメントとなり、互いに相反するため、「優先基準」を適用し、２番目に組み立てるピースセグメントはＰ３となる。
【００４８】
Ｓ３３では、既に決定しているピースセグメントの周方向両側に接続する２つのピースセグメントを選択する。
Ｓ３４で一方がキーセグメントである場合（ＹＥＳ）、Ｓ３５で他方のピースセグメントを次に組み立てるピースセグメントに決定する（Ｓ３５）。
Ｓ３４で一方がキーセグメントでない場合（ＮＯ）、すなわち選定した２つのピースセグメントがキーセグメントでない場合に、いずれか１つを「優先基準」に基づき、次に組み立てるピースセグメントに決定する（Ｓ３６）。
【００４９】
Ｓ３７において、未決定のピースセグメントがキーセグメントのみになるまで（ＹＥＳ）、Ｓ３３〜Ｓ３６を繰返す。
Ｓ３７で未決定のピースセグメントがキーセグメントのみの場合（ＹＥＳ）、選択した順に、各ピースセグメントの組立順序を決定し、終了する。
【００５０】
図６（Ａ）の例において、Ｓ３１でピース番号Ｐ３が１番目（Ｎ１）であり、Ｓ３２はパスしている場合、２番目はピース番号Ｐ２、Ｐ４を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ２を２番目（Ｎ２）に決定し、Ｓ３７でＳ３３に戻り、３番目はピース番号Ｐ１、Ｐ４を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ４を３番目（Ｎ３）に決定し、Ｓ３７でＳ３３に戻り、４番目はピース番号Ｐ１、Ｐ５を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ１を４番目（Ｎ４）に決定し、５番目はピース番号Ｐ５とＫセグンメントを選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３５でピース番号Ｐ５を５番目（Ｎ５）に決定し、同様にピース番号Ｐ６を６番目（Ｎ６）、ピース番号Ｐ７を７番目（Ｎ７）に決定し、Ｓ３７でＹＥＳとなり終了する。
【００５１】
図６（Ｄ）の例において、Ｓ３１でピース番号Ｐ４が１番目（Ｎ１）、Ｓ３２でピース番号Ｐ３が２番目（Ｎ２）である場合、３番目はピース番号Ｐ２、Ｐ５を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ５を３番目（Ｎ３）に決定し、Ｓ３７でＳ３３に戻り、４番目はピース番号Ｐ２、Ｐ４を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ２を４番目（Ｎ４）に決定し、Ｓ３７でＳ３３に戻り、５番目はピース番号Ｐ１、Ｐ６を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ６を５番目（Ｎ５）に決定し、６番目はピース番号Ｐ１、Ｐ７を選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３６でピース番号Ｐ１を６番目（Ｎ６）に決定し、７番目はピース番号Ｐ７とＫセグメントを選択し（Ｓ３３）、Ｓ３４、Ｓ３５でピース番号Ｐ７を７番目（Ｎ７）に決定し、Ｓ３７でＹＥＳとなり終了する。
【００５２】
図６におけるその他のパターンも同様である。
【００５３】
上述した本発明の方法及び装置によれば、記憶装置１２によりセグメントデータＤ１を予め記憶し、入力装置１４により順序決定条件Ｄ２を選択し、演算装置１６によりセグメントデータＤ１と順序決定条件Ｄ２から、施工上の要望を反映させた各ピースセグメントＰの組立順序を自動的に決定することができる。
【００５４】
また、出力装置１８により決定した組立順序をエレクタ装置７に出力するので、従来人為的に行っていたテーブル管理が不要となり、人為的ミスを防止し、エレクタ装置７により前記組立順序に基づきピースセグメントＰを組み立てて、エレクタ装置７を円滑に稼動させることができる。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５６】
１ シールド掘削機、２ 本体、３ カッタヘッド、
４ シールドジャッキ、５ フレーム、６ 搬送装置、
６ａ 台車、６ｂ クレーン、６ｃ コンベヤ、
７ エレクタ装置、７ａ 旋回リング、
７ｂ 軸方向移動部、７ｃ 把持装置、７ｄ 半径方向移動部、
８ ガイド部材、９ 連結部、
１０ セグメント組立装置、
１２ 記憶装置、１４ 入力装置、
１６ 演算装置、１８ 出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントの組立方法であって、
前記セグメントは、周方向に分割された複数のピースセグメントからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントであり、
前記キーセグメント及びピースセグメントの寸法と相対位置を含むセグメントデータを記憶し、
キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメント、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む順序決定条件を選択し、
前記セグメントデータと順序決定条件から、前記各ピースセグメントの組立順序を決定し、
決定した組立順序をエレクタ装置に出力して、前記エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てる、ことを特徴とするセグメントの組立方法。
【請求項２】
（Ａ）前記組立パターンから、２番目に組み立てるピースセグメントを決定し、
（Ｂ）次いで、既に決定しているピースセグメントの周方向両側に接続する２つのピースセグメントを選択し、
そのうち一方がキーセグメントである場合に、他方のピースセグメントを次に組み立てるピースセグメントに決定し、
前記２つのピースセグメントがキーセグメントでない場合に、前記優先基準に基づき、いずれかを次に組み立てるピースセグメントに決定し、
（Ｃ）未決定のピースセグメントがキーセグメントのみになるまで、前記（Ｂ）を繰返し、
（Ｄ）前記選択した順に、前記各ピースセグメントの組立順序を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載のセグメントの組立方法。
【請求項３】
トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントの組立装置であって、
前記セグメントは、周方向に分割された複数のピースセグメントからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントであり、
前記キーセグメント及びピースセグメントの寸法と相対位置を含むセグメントデータを記憶する記憶装置と、
キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメント、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む順序決定条件を選択する入力装置と、
前記セグメントデータと順序決定条件から、前記各ピースセグメントの組立順序を決定する演算装置と、
決定した組立順序をエレクタ装置に出力する出力装置とを備え、
前記エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てる、ことを特徴とするセグメントの組立装置。
【請求項１】
トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントの組立方法であって、
前記セグメントは、周方向に分割された複数のピースセグメントからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントであり、
前記キーセグメント及びピースセグメントの寸法と相対位置を含むセグメントデータを記憶し、
キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメント、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む順序決定条件を選択し、
前記セグメントデータと順序決定条件から、前記各ピースセグメントの組立順序を決定し、
決定した組立順序をエレクタ装置に出力して、前記エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てる、ことを特徴とするセグメントの組立方法。
【請求項２】
（Ａ）前記組立パターンから、２番目に組み立てるピースセグメントを決定し、
（Ｂ）次いで、既に決定しているピースセグメントの周方向両側に接続する２つのピースセグメントを選択し、
そのうち一方がキーセグメントである場合に、他方のピースセグメントを次に組み立てるピースセグメントに決定し、
前記２つのピースセグメントがキーセグメントでない場合に、前記優先基準に基づき、いずれかを次に組み立てるピースセグメントに決定し、
（Ｃ）未決定のピースセグメントがキーセグメントのみになるまで、前記（Ｂ）を繰返し、
（Ｄ）前記選択した順に、前記各ピースセグメントの組立順序を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載のセグメントの組立方法。
【請求項３】
トンネルの内周壁に沿って環状に組み立てるセグメントの組立装置であって、
前記セグメントは、周方向に分割された複数のピースセグメントからなり、かつそのうち最後に組み付けられるピースセグメントがキーセグメントであり、
前記キーセグメント及びピースセグメントの寸法と相対位置を含むセグメントデータを記憶する記憶装置と、
キーセグメントの位置、最初に組み立てるピースセグメント、２番目に組み立てるピースセグメントを決定する組立パターン、及び組立順序の優先順位を示す優先基準を含む順序決定条件を選択する入力装置と、
前記セグメントデータと順序決定条件から、前記各ピースセグメントの組立順序を決定する演算装置と、
決定した組立順序をエレクタ装置に出力する出力装置とを備え、
前記エレクタ装置により前記組立順序に基づきピースセグメントを組み立てる、ことを特徴とするセグメントの組立装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−８７４６４（Ｐ２０１２−８７４６４Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２４０６（Ｐ２０１０−２３２４０６）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（５０９３５５１４２）ジャパントンネルシステムズ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（５０９３５５１４２）ジャパントンネルシステムズ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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