ES2388358T3

ES2388358T3 - Shield machine

Info

Publication number: ES2388358T3
Application number: ES08250521T
Authority: ES
Inventors: Yasunori Kondo; Koki Kishimoto
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2028-02-13
Also published as: EP1959093A3; JP2008202220A; JP4936450B2; EP1959093B1; EP1959093A2

Abstract

Una máquina de escudo (SM), que comprende: un cuerpo principal (3) de la máquina de escudo, que incluye uncuerpo (1) y una pared de separación (2) que define un extremo trasero de una cámara (9) en una parte extremadelantera (1A) del cuerpo; y una pluralidad de gatos de escudo (6) para hacer que el cuerpo principal (3) de lamáquina de escudo perfore hacia delante, disponiéndose la máquina de escudo (SM) para perforar un túnel quetiene una sección transversal ovalada, caracterizada porqueel cuerpo (1) está construido para tener una sección transversal ovalada similar a la sección transversal del túnel, yporquela máquina de escudo (SM) comprende además:un miembro de placa circular (17) que está montado en una parte lateral extrema delantera del cuerpoprincipal (3) de la máquina de escudo, para ser giratorio alrededor de un primer eje central (A1) que es elcentro del cuerpo principal (3) de la máquina de escudo y constituye parte de la pared de separación (2);unos primeros medios rotatorios (18) para hacer girar el miembro de placa circular (17);un par de brazos de pivotamiento (19) que están soportados en un lado superficial delantero del miembro deplaca circular (17) de manera que partes extremas de base (196) de los brazos de pivotamiento pueden giraralrededor de un par de segundos ejes centrales (A2), respectivamente, que están en paralelo con el primereje central (A1) y son rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central (A1);un par de segundos medios rotatorios (20) para hacer girar el par de brazos de pivotamiento (19) alrededor delos segundos ejes centrales (A2), respectivamente;un par de miembros (19a) de apoyo de cabezales, que están fijados firmemente a partes extremas en puntadel par de brazos de pivotamiento (19), respectivamente;un par de cabezales cortadores rotatorios (4) que están montados en el par de miembros (19a) de apoyo decabezales, respectivamente, para ser giratorios alrededor de terceros ejes centrales (A3), respectivamente,que están en paralelo con los segundos ejes centrales (A2), y cada uno de los cuales tiene un diámetro quees la mitad del diámetro secundario de la sección transversal ovalada del cuerpo (3); yun par de terceros medios rotatorios (21) para hacer girar el par de cabezales cortadores rotatorios (4)alrededor de los terceros ejes centrales (A3), respectivamente.A shield machine (SM), comprising: a main body (3) of the shield machine, which includes a body (1) and a separation wall (2) defining a rear end of a chamber (9) in a extreme front part (1A) of the body; and a plurality of shield jacks (6) to make the main body (3) of the shield machine pierce forward, the shield machine (SM) being arranged to pierce a tunnel having an oval cross section, characterized in that the body (1 ) is constructed to have an oval cross-section similar to the cross-section of the tunnel, and because the shield machine (SM) further comprises: a circular plate member (17) that is mounted on a leading front side part of the main body (3) of the shield machine, to be rotatable around a first central axis (A1) that is the center of the main body (3) of the shield machine and constitutes part of the separation wall (2); first rotary means (18) for rotating the circular plate member (17); a pair of pivoting arms (19) that are supported on a front surface side of the circular plate member (17) so that end portions of base (19 6) of the pivoting arms may rotate about a pair of second central axes (A2), respectively, which are in parallel with the first central axis (A1) and are rotationally symmetrical with respect to the first central axis (A1); a pair of second rotating means (20) for rotating the pair of pivoting arms (19) around the second central axes (A2), respectively; a pair of head support members (19a), which are firmly fixed to end portions at the tip pair of pivot arms (19), respectively; a pair of rotary cutter heads (4) that are mounted on the pair of head support members (19a), respectively, to be rotatable about third central axes (A3), respectively , which are in parallel with the second central axes (A2), and each of which has a diameter that is half the secondary diameter of the oval cross-section of the body (3); and a pair of third rotating means (21) for rotating the pair of rotary cutter heads (4) around the third central axes (A3), respectively.

Description

Máquina de escudo. Shield machine.

La presente invención se refiere a una máquina de escudo capaz de perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada. The present invention relates to a shield machine capable of drilling a tunnel that has an oval cross section.

Usualmente, una máquina de escudo incluye un cuerpo principal de la máquina de escudo, que tiene un cuerpo o estructura, una pluralidad de gatos de escudo que hacen que el cuerpo principal de la máquina de escudo se mueva y un cabezal cortador rotatorio que perfora un terreno natural en un lado extremo delantero de dicho cuerpo principal. Generalmente, la estructura del cuerpo principal de la máquina de escudo está formada para tener una configuración cilíndrica, y el cabezal cortador, que tiene el mismo diámetro que la estructura, está equipado con una pluralidad de elementos cortadores sobre una superficie delantera del mismo. El cabezal cortador está montado en una parte lateral extrema delantera del cuerpo principal de la máquina de escudo, para ser giratorio alrededor de un eje central de dicho cuerpo principal de la máquina de escudo, y se hace girar, por ejemplo mediante una pluralidad de motores hidráulicos, para perforar un túnel que tiene una sección transversal circular. Usually, a shield machine includes a main body of the shield machine, which has a body or structure, a plurality of shield jacks that cause the main body of the shield machine to move and a rotary cutter head that pierces a natural terrain on a front end side of said main body. Generally, the structure of the main body of the shield machine is formed to have a cylindrical configuration, and the cutting head, which has the same diameter as the structure, is equipped with a plurality of cutting elements on a front surface thereof. The cutting head is mounted on an extreme front side part of the main body of the shield machine, to be rotatable about a central axis of said main body of the shield machine, and is rotated, for example by a plurality of motors hydraulic, to drill a tunnel that has a circular cross section.

En los últimos años, se han propuesto y utilizado, en la práctica, máquinas de escudo capaces de perforar túneles que tienen diversas secciones transversales, tales como una sección transversal rectangular y una sección transversal elíptica, además de la sección transversal circular. In recent years, shield machines capable of drilling tunnels having various cross sections, such as a rectangular cross section and an elliptical cross section, in addition to the circular cross section have been proposed and used in practice.

En una máquina de escudo de sección libre, descrita en la publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar número 9-119288, un engranaje fijo está montado en un árbol fijo que tiene un eje concéntrico con el eje central del cuerpo principal de la máquina de escudo, el engranaje fijo está engranado con un engranaje planetario y el engranaje planetario está engranado con un primer engranaje. Una primera carcasa está dispuesta para ser giratoria alrededor del árbol fijo, la primera carcasa aloja el engranaje fijo, el engranaje planetario y el primer engranaje, y el engranaje planetario está soportado a rotación mediante la primera carcasa. Una segunda carcasa sobresale hacia delante de una zona de la primera carcasa que está próxima a su periferia exterior, una parte extrema trasera de un tramo de un árbol hueco de la segunda carcasa está ajustada internamente a rotación en la primera carcasa, el tramo del árbol hueco está fijado al primer engranaje y la segunda carcasa gira integralmente con el primer engranaje. In a free section shield machine, described in Japanese Patent Application Publication No. 9-119288, a fixed gear is mounted on a fixed shaft having a concentric shaft with the center axis of the main body of the machine. shield, the fixed gear is engaged with a planetary gear and the planetary gear is engaged with a first gear. A first housing is arranged to be rotatable around the fixed shaft, the first housing houses the fixed gear, the planetary gear and the first gear, and the planetary gear is supported to rotation by the first housing. A second carcass protrudes forward from an area of the first carcass that is close to its outer periphery, a rear end portion of a section of a hollow shaft of the second carcass is internally adjusted to rotation in the first carcass, the tree carriage gap is fixed to the first gear and the second housing rotates integrally with the first gear.

Un miembro del eje está introducido a rotación a través del tramo del árbol hueco de la segunda carcasa, un segundo engranaje está montado en una parte extrema delantera del miembro del árbol y el segundo engranaje está engranado con un tercer engranaje. Una parte de un brazo hueco de la segunda carcasa aloja los engranajes segundo y tercero para soportar a rotación dichos engranajes, y el tercer engranaje está provisto de un cabezal cortador rotatorio. El cabezal cortador se hace girar mediante un motor de accionamiento de la carcasa alrededor del árbol fijo a través de las carcasas primera y segunda. Conjuntamente con esta rotación, el cabezal cortador se hace girar alrededor del árbol fijo a través del engranaje fijo, el engranaje planetario, el primer engranaje y la segunda carcasa. La sección transversal del túnel perforado cambia dependiendo de la relación entre el número de dientes del engranaje fijo y el número de dientes del primer engranaje, y es posible perforar un túnel que tenga una sección transversal ovalada, cuando la relación es 2 : 1. Ya que la mayor parte de la primera carcasa penetra en una cámara formada sobre una parte extrema delantera de la máquina de escudo, el barro de perforación tiende a adherirse a dicha primera carcasa. A shaft member is rotatably inserted through the hollow shaft section of the second housing, a second gear is mounted on a front end portion of the shaft member and the second gear is engaged with a third gear. A part of a hollow arm of the second housing houses the second and third gears to rotate said gears, and the third gear is provided with a rotary cutter head. The cutting head is rotated by means of a drive motor of the housing around the fixed shaft through the first and second housings. Together with this rotation, the cutting head is rotated around the fixed shaft through the fixed gear, the planetary gear, the first gear and the second housing. The cross section of the perforated tunnel changes depending on the relationship between the number of teeth of the fixed gear and the number of teeth of the first gear, and it is possible to drill a tunnel that has an oval cross section, when the ratio is 2: 1. Already that most of the first housing penetrates a chamber formed on a front end part of the shield machine, the drilling mud tends to adhere to said first housing.

Una máquina de escudo para un túnel de sección transversal poco profunda, descrita en la publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar número 2000-328872, incluye un disco cortador principal circular y un par de cabezales cortadores derecho e izquierdo de pivotamiento dispuestos en partes ligeramente inferiores por ambos lados del disco cortador principal, para estar situados por detrás de dicho disco y muy próximos al mismo. El cabezal cortador de pivotamiento está construido para tener una forma en sectores que incluye una pluralidad de radios cortadores y cuyo ángulo abierto es aproximadamente 220 grados, y es capaz de perforar un túnel que tiene una sección transversal sustancialmente en forma de D. Además, unos discos cortadores de ruptura con diámetro pequeño (por ejemplo, conjuntos de ocho), para cubrir la perforación de una parte límite entre el disco cortador principal y los cabezales cortadores de pivotamiento, están dispuestos en partes laterales derecha e izquierda superiores y partes laterales izquierda y derecha inferiores. A shield machine for a shallow cross-section tunnel, described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-328872, includes a circular main cutting disc and a pair of right and left pivoting cutter heads arranged in parts slightly lower on both sides of the main cutting disc, to be located behind said disc and very close to it. The pivot cutter head is constructed to have a sector shape that includes a plurality of cutter radii and whose open angle is approximately 220 degrees, and is capable of drilling a tunnel that has a substantially D-shaped cross section. In addition, some rupture cutter discs with small diameter (for example, sets of eight), to cover the perforation of a boundary part between the main cutter disk and the pivot cutter heads, are arranged in upper right and left side parts and left side parts and lower right.

En una máquina de escudo de la publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar número 2001-55890, cuatro radios de un cabezal cortador principal que se extienden radialmente están provistos de cuatro brazos extensibles, cada brazo extensible está construido para extenderse y retraerse radialmente gracias a un gato hidráulico, y cada brazo extensible está provisto de un cabezal cortador de esquina y un motor hidráulico que hace girar dicho cabezal cortador de esquina. In a shield machine of Japanese Patent Application Publication No. 2001-55890, four radii of a radially extending main cutting head are provided with four extendable arms, each extendable arm is constructed to extend and retract radially thanks to a hydraulic jack, and each extendable arm is provided with a corner cutter head and a hydraulic motor that rotates said corner cutter head.

En una máquina de escudo, predominante en la actualidad, que perfora el túnel que tiene la sección transversal circular, se forma una sección transversal perforada inútil dependiendo de la aplicación del túnel. Especialmente, en el caso de una carretera de varios carriles, un túnel ferroviario de doble vía, etc., la sección transversal perforada inútil se puede minimizar adoptando el túnel que tiene la sección transversal ovalada. In a shield machine, currently predominant, which perforates the tunnel that has the circular cross section, a useless perforated cross section is formed depending on the application of the tunnel. Especially, in the case of a multi-lane road, a two-way rail tunnel, etc., the useless perforated cross section can be minimized by adopting the tunnel that has the oval cross section.

Usualmente, una superficie interior del túnel perforado está revestida con un segmento. Al inyectar mortero entre el segmento y el terreno natural, el segmento se fija al terreno natural. En el caso, por ejemplo, de un gran túnel de poca profundidad, tal como una triple estación de metro, y un túnel de sección transversal rectangular, ya que el segmento que reviste la superficie interior del túnel no llega a ser una estructura de arco, es difícil aumentar la resistencia de fijación del segmento al terreno natural, aumentando por ello el coste para revestir el túnel. Usually, an inner surface of the perforated tunnel is lined with a segment. By injecting mortar between the segment and the natural terrain, the segment is fixed to the natural terrain. In the case, for example, of a large shallow tunnel, such as a triple subway station, and a rectangular cross-section tunnel, since the segment that covers the interior surface of the tunnel does not become an arc structure , it is difficult to increase the fixing strength of the segment to the natural terrain, thereby increasing the cost to cover the tunnel.

En el caso del túnel que tiene la sección transversal ovalada, ya que el segmento que reviste la superficie interior del túnel llega a ser la estructura de arco, es fácil aumentar la resistencia de fijación del segmento al terreno natural, haciendo que la estabilidad del segmento sea alta, y un segmento que es sustancialmente el mismo que un segmento utilizado para el túnel de sección transversal circular se puede adoptar como el segmento del túnel que tiene la sección transversal ovalada. Por lo tanto, el túnel que tiene la sección transversal ovalada es ventajoso en el coste para fabricar el segmento y el coste para llevar a cabo el revestimiento utilizando dicho segmento. In the case of the tunnel that has the oval cross-section, since the segment that covers the interior surface of the tunnel becomes the arc structure, it is easy to increase the fixing strength of the segment to the natural terrain, making the segment stability be high, and a segment that is substantially the same as a segment used for the circular cross-sectional tunnel can be adopted as the segment of the tunnel that has the oval cross-section. Therefore, the tunnel having the oval cross section is advantageous in the cost to manufacture the segment and the cost to carry out the coating using said segment.

En la máquina de escudo descrita en la publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar número 9-119288, la primera carcasa que aloja el engranaje fijo, el engranaje planetario y el primer engranaje está construida a efectos de penetrar en la cámara para agitar el barro de perforación. Por lo tanto, es más probable que la primera carcasa se haga girar con una gran cantidad de arena adherida, y el consumo eléctrico aumenta debido a un aumento de la fuerza de accionamiento para hacer girar la primera carcasa. Además, ya que el tramo del árbol hueco de la segunda carcasa sobresale hasta el fondo de la cámara, es difícil aumentar la rigidez de apoyo para soportar el cabezal cortador rotatorio. Por lo tanto, la máquina de escudo es desventajosa para asegurar la durabilidad de los medios de accionamiento del cabezal cortador. In the shield machine described in Japanese Patent Application Publication No. 9-119288, the first housing housing the fixed gear, the planetary gear and the first gear is constructed to penetrate the chamber to stir the mud drilling Therefore, the first housing is more likely to be rotated with a large amount of adhered sand, and the electrical consumption increases due to an increase in the driving force to rotate the first housing. In addition, since the section of the hollow shaft of the second housing protrudes to the bottom of the chamber, it is difficult to increase the stiffness of support to support the rotary cutting head. Therefore, the shield machine is disadvantageous to ensure the durability of the cutting head drive means.

En la máquina de escudo descrita en la publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar número 2000328872, ya que se prevén ocho conjuntos de discos cortadores de ruptura con diámetro pequeño, la estructura de la máquina de escudo llega a ser compleja, y el coste de fabricación aumenta. Además, ya que la máquina de escudo no puede perforar el túnel que tiene la sección transversal ovalada, es difícil construir el segmento que recubre la superficie interior del túnel. In the shield machine described in the Japanese patent application publication without examining number 2000328872, since eight sets of small diameter rupture cutter discs are provided, the structure of the shield machine becomes complex, and the cost of manufacturing increases. In addition, since the shield machine cannot drill the tunnel that has the oval cross section, it is difficult to construct the segment that covers the interior surface of the tunnel.

En la máquina de escudo descrita en la publicación de solicitud de patente japonesa sin examinar número 200155890, se incluye un cabezal cortador de tipo radio, y cada radio está equipado con un brazo extensible que se puede extender y retraer radialmente. Por lo tanto, en el caso de extender completamente el brazo extensible, tal como en el caso de perforar el túnel que tiene la sección transversal ovalada, se aplica alta resistencia rotatoria a dicho brazo extensible. Por lo tanto, la resistencia y durabilidad del brazo extensible y de una parte para conectarlo al radio pueden ser bajas. In the shield machine described in Japanese Patent Application Publication No. 200155890, a cutter head of the radio type is included, and each radio is equipped with an extendable arm that can be extended and retracted radially. Therefore, in the case of fully extending the extendable arm, such as in the case of drilling the tunnel having the oval cross section, high rotational resistance is applied to said extendable arm. Therefore, the strength and durability of the extensible arm and of a part to connect it to the radio can be low.

Los objetivos de la presente invención son proporcionar una máquina de escudo capaz de perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, una máquina de escudo que puede reducir el requisito de energía y destaca en durabilidad, una máquina de escudo cuyo coste de producción disminuye simplificando su estructura, etc. The objectives of the present invention are to provide a shield machine capable of drilling a tunnel that has an oval cross section, a shield machine that can reduce the energy requirement and stands out in durability, a shield machine whose production cost decreases simplifying its structure, etc.

Una máquina de escudo según un primer aspecto de la presente invención comprende: un cuerpo principal de la máquina de escudo, que incluye un cuerpo y una pared de separación que define un extremo trasero de una cámara en una parte extrema delantera del cuerpo; y una pluralidad de gatos de escudo para hacer que el cuerpo principal de la máquina de escudo perfore hacia delante, disponiéndose la máquina de escudo para perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, caracterizada porque el cuerpo está construido para tener una sección transversal ovalada similar a la sección transversal del túnel, y porque la máquina de escudo comprende además: un miembro de placa circular que está montado en una parte lateral extrema delantera del cuerpo principal de la máquina de escudo, para ser giratorio alrededor de un primer eje central que es el centro del cuerpo principal de la máquina de escudo y constituye parte de la pared de separación; unos primeros medios rotatorios para hacer girar el miembro de placa circular; un par de brazos de pivotamiento que están soportados en un lado superficial delantero del miembro de placa circular de manera que partes extremas de base de los brazos de pivotamiento pueden girar alrededor de un par de segundos ejes centrales, respectivamente, que están en paralelo con el primer eje central y son rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central; un par de segundos medios rotatorios para hacer girar el par de brazos de pivotamiento alrededor de los segundos ejes centrales, respectivamente; un par de miembros de apoyo de cabezales, que están fijados firmemente a partes extremas en punta del par de brazos de pivotamiento, respectivamente; un par de cabezales cortadores rotatorios que están montados en el par de miembros de apoyo de cabezales, respectivamente, para ser giratorios alrededor de terceros ejes centrales, respectivamente, que están en paralelo con los segundos ejes centrales, y cada uno de los cuales tiene un diámetro que es la mitad del diámetro secundario de la sección transversal ovalada del cuerpo; y un par de terceros medios rotatorios para hacer girar el par de cabezales cortadores rotatorios alrededor de los terceros ejes centrales, respectivamente. A shield machine according to a first aspect of the present invention comprises: a main body of the shield machine, which includes a body and a separation wall defining a rear end of a chamber at a front end part of the body; and a plurality of shield jacks to make the main body of the shield machine drill forward, the shield machine being arranged to drill a tunnel that has an oval cross section, characterized in that the body is constructed to have an oval cross section similar to the cross-section of the tunnel, and because the shield machine further comprises: a circular plate member that is mounted on a front end side part of the main body of the shield machine, to be rotatable about a first central axis that it is the center of the main body of the shield machine and constitutes part of the separation wall; first rotating means for rotating the circular plate member; a pair of pivot arms that are supported on a front surface side of the circular plate member so that end-of-base portions of the pivot arms can rotate about a couple of second central axes, respectively, that are in parallel with the first central axis and are rotationally symmetric with respect to the first central axis; a pair of second rotating means for rotating the pair of pivoting arms around the second central axes, respectively; a pair of head support members, which are firmly fixed to the pointed end portions of the pivoting arm pair, respectively; a pair of rotary cutter heads that are mounted on the pair of head support members, respectively, to be rotatable about third central axes, respectively, which are in parallel with the second central axes, and each of which has a diameter that is half the secondary diameter of the oval cross section of the body; and a pair of third rotating means for rotating the pair of rotary cutter heads around the third central axes, respectively.

De acuerdo con la máquina de escudo, cuando los primeros medios rotatorios hacen girar el miembro de placa circular alrededor del primer eje central, las partes extremas de base del par de brazos de pivotamiento se mueven alrededor del primer eje central. Cuando el par de segundos medios rotatorios hacen girar las partes extremas de base de los brazos de pivotamiento alrededor de los segundos ejes centrales, el par de brazos de pivotamiento basculan. Ya que los cabezales cortadores rotatorios están montados en las partes extremas en punta de los brazos de pivotamiento y se hacen girar mediante los terceros medios rotatorios, el par de cabezales cortadores rotatorios girados mediante los terceros medios rotatorios se mueven en una dirección ortogonal al primer eje central para perforar el terreno natural. Controlando apropiadamente el accionamiento de los medios rotatorios primero y segundo, es posible perforar el túnel que tiene la sección transversal ovalada. According to the shield machine, when the first rotary means rotate the circular plate member around the first central axis, the base end portions of the pair of pivoting arms move around the first central axis. When the pair of second rotating means rotates the base end portions of the pivot arms around the second central axes, the pair of pivot arms pivot. Since the rotary cutter heads are mounted on the pointed end portions of the pivot arms and are rotated by the third rotary means, the pair of rotary cutter heads rotated by the third rotary means move in an orthogonal direction to the first axis Central to drill the natural terrain. By appropriately controlling the operation of the first and second rotary means, it is possible to drill the tunnel having the oval cross section.

Para especificar, de acuerdo con la máquina de escudo, se pueden conseguir los siguientes efectos. (a) Ya que se hace girar el miembro de placa circular que constituye parte de la pared de separación que define el extremo trasero de la cámara, y se hacen girar las partes extremas de base del par de brazos de pivotamiento a través del miembro de placa circular, el miembro de placa circular no sobresale hasta el fondo de la cámara y no se presenta el fenómeno de hacer girar el miembro de placa circular con una gran cantidad de barro de perforación adherido, de manera que es posible reducir el consumo eléctrico de los primeros medios rotatorios que hacen girar el miembro de placa circular y es posible asimismo reducir el tamaño de los primeros medios rotatorios. (b) Ya que la carga aplicada desde los cabezales cortadores y los brazos de pivotamiento al miembro de placa circular puede estar soportada por la pared de separación que soporta el miembro de placa circular, es posible mejorar la rigidez de apoyo para soportar los cabezales cortadores, los brazos de pivotamiento y el miembro de placa circular, y asegurar la durabilidad de los primeros medios rotatorios. (c) Es posible simplificar la construcción de un mecanismo de desplazamiento del cabezal cortador (el miembro de placa circular, los brazos de pivotamiento y los medios rotatorios primero y segundo) que hace que los cabezales cortadores se muevan en una dirección ortogonal a un eje central del túnel (primer eje central). To specify, according to the shield machine, the following effects can be achieved. (a) Since the circular plate member that constitutes part of the separation wall defining the rear end of the chamber is rotated, and the base end portions of the pair of pivoting arms are rotated through the member of circular plate, the circular plate member does not protrude to the bottom of the chamber and there is no phenomenon of rotating the circular plate member with a large amount of adhering drilling mud, so that it is possible to reduce the electrical consumption of the first rotating means that rotate the circular plate member and it is also possible to reduce the size of the first rotating means. (b) Since the load applied from the cutting heads and pivoting arms to the circular plate member may be supported by the separation wall that supports the circular plate member, it is possible to improve the stiffness of support for supporting the cutting heads , the pivot arms and the circular plate member, and ensure the durability of the first rotating means. (c) It is possible to simplify the construction of a mechanism for moving the cutting head (the circular plate member, the pivoting arms and the first and second rotating means) that causes the cutting heads to move in an orthogonal direction to an axis tunnel center (first central axis).

La máquina de escudo puede comprender además: unos primeros medios de detección de ángulos de rotación, para detectar un ángulo de rotación del miembro de placa circular girado desde una posición de referencia; un par de segundos medios de detección de ángulos de rotación, para detectar ángulos de rotación del par de brazos de pivotamiento girados desde posiciones de referencia alrededor de los segundos ejes centrales; y unos medios de control de la perforación, para controlar, basándose en salidas desde los primeros y segundos medios de detección de ángulos de rotación, los medios rotatorios primero y segundo de manera que el par de cabezales cortadores rotatorios perforen el túnel que tiene la sección transversal ovalada. De acuerdo con esta construcción, los primeros medios de detección de ángulos de rotación, el par de segundos medios de detección de ángulos de rotación y los medios de control de la perforación pueden controlar los primeros medios rotatorios y el par de segundos medios rotatorios, para perforar el túnel que tiene la sección transversal ovalada. The shield machine may further comprise: first means of detecting rotation angles, to detect a rotation angle of the circular plate member rotated from a reference position; a pair of second means of detecting rotation angles, to detect rotation angles of the pair of pivoting arms rotated from reference positions around the second central axes; and drilling control means, to control, based on outputs from the first and second rotation angle detection means, the first and second rotary means so that the pair of rotary cutter heads pierce the tunnel that has the section oval cross. According to this construction, the first rotation angle detection means, the pair of second rotation angle detection means and the perforation control means can control the first rotary means and the pair of second rotary means, for drill the tunnel that has the oval cross section.

Una máquina de escudo, según un segundo aspecto de la presente invención, comprende: un cuerpo principal de la máquina de escudo, que incluye un cuerpo y una pared de separación que define un extremo trasero de una cámara en una parte extrema delantera del cuerpo; y una pluralidad de gatos de escudo para hacer que el cuerpo principal de la máquina de escudo perfore hacia delante, disponiéndose la máquina de escudo para perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, caracterizada porque el cuerpo está construido para tener una sección transversal ovalada similar a la sección transversal del túnel, y porque la máquina de escudo comprende además: un miembro de placa circular que está montado en una parte lateral extrema delantera del cuerpo principal de la máquina de escudo, para ser giratorio alrededor de un primer eje central que es el centro del cuerpo principal de la máquina de escudo y constituye parte de la pared de separación; unos primeros medios rotatorios para hacer girar el miembro de placa circular; un par de miembros de guía que están montados en un lado del miembro de placa circular, cuyo lado es opuesto al lado de la cámara, para ser rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central, y un par de brazos extensibles que están montados de modo deslizante en el par de miembros de guía, para ser rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central, y están dispuestos en paralelo con el miembro de placa circular; un par de medios de accionamiento para hacer que el par de brazos extensibles se extiendan y se retraigan, respectivamente; un par de miembros de apoyo de cabezales que están fijados firmemente a las partes extremas en punta del par de brazos extensibles, respectivamente; un par de cabezales cortadores rotatorios que están montados en el par de miembros de apoyo de cabezales, respectivamente, para ser giratorios alrededor de segundos ejes centrales, respectivamente, que están en paralelo con el primer eje central, y cada uno de los cuales tiene un diámetro que es la mitad del diámetro secundario de la sección transversal ovalada del cuerpo; y un par de segundos medios rotatorios para hacer girar el par de cabezales cortadores rotatorios alrededor de los segundos ejes centrales, respectivamente. A shield machine, according to a second aspect of the present invention, comprises: a main body of the shield machine, which includes a body and a separation wall defining a rear end of a chamber at a front end part of the body; and a plurality of shield jacks to make the main body of the shield machine drill forward, the shield machine being arranged to drill a tunnel that has an oval cross section, characterized in that the body is constructed to have an oval cross section similar to the cross-section of the tunnel, and because the shield machine further comprises: a circular plate member that is mounted on a front end side part of the main body of the shield machine, to be rotatable about a first central axis that it is the center of the main body of the shield machine and constitutes part of the separation wall; first rotating means for rotating the circular plate member; a pair of guide members that are mounted on one side of the circular plate member, whose side is opposite the side of the chamber, to be rotationally symmetrical with respect to the first central axis, and a pair of extendable arms that are mounted so sliding in the pair of guide members, to be rotationally symmetrical with respect to the first central axis, and are arranged in parallel with the circular plate member; a pair of drive means for causing the pair of extendable arms to extend and retract, respectively; a pair of head support members that are firmly attached to the pointed end portions of the pair of extendable arms, respectively; a pair of rotary cutter heads that are mounted on the pair of head support members, respectively, to be rotatable about second central axes, respectively, that are in parallel with the first central axis, and each of which has a diameter that is half the secondary diameter of the oval cross section of the body; and a pair of second rotary means for rotating the pair of rotary cutter heads around the second central axes, respectively.

De acuerdo con la máquina de escudo, el par de brazos extensibles están dispuestos sobre el miembro de placa circular, girados mediante los primeros medios rotatorios, a través del par de miembros de guía, para ser rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central, el par de medios de accionamiento hacen que el par de brazos extensibles se extiendan y se retraigan, y que el par de cabezales cortadores rotatorios dispuestos sobre las partes extremas en punta del par de brazos extensibles perforen. Haciendo que el par de brazos extensibles giren alrededor del eje central del túnel (primer eje central) mediante el miembro de placa circular y los primeros medios rotatorios, y haciendo que el par de brazos extensibles se extiendan y se retraigan mediante los medios de accionamiento, los cabezales cortadores se mueven en una dirección ortogonal al primer eje central. Controlando apropiadamente los primeros medios rotatorios y el par de medios de accionamiento, es posible perforar el túnel que tiene la sección transversal ovalada. According to the shield machine, the pair of extendable arms are arranged on the circular plate member, rotated by the first rotating means, through the pair of guide members, to be rotationally symmetric with respect to the first central axis, the pair of actuating means causes the pair of extendable arms to extend and retract, and the pair of rotary cutter heads arranged on the pointed end portions of the pair of extendable arms to pierce. By causing the pair of extendable arms to rotate around the central axis of the tunnel (first central axis) by means of the circular plate member and the first rotating means, and by causing the pair of extendable arms to extend and retract by means of the drive means, The cutting heads move in an orthogonal direction to the first central axis. By appropriately controlling the first rotating means and the pair of actuating means, it is possible to drill the tunnel having the oval cross section.

Para especificar, de acuerdo con la máquina de escudo, se pueden conseguir los siguientes efectos, además de un efecto similar al efecto (a) anterior. (d) Ya que la carga aplicada desde los cabezales cortadores y los brazos extensibles al miembro de placa circular puede estar soportada por la pared de separación que soporta el miembro de placa circular, es posible mejorar la rigidez de apoyo para soportar los cabezales cortadores, los brazos extensibles y el miembro de placa circular, y asegurar la durabilidad de los primeros medios rotatorios. (e) Ya que el par de brazos extensibles están construidos para ser soportados de modo deslizante por el par de miembros de guía y para ser accionados mediante el par de medios de accionamiento, se simplifican significativamente y se pueden fabricar a bajo coste la construcción para soportar el par de brazos extensibles mediante el miembro de placa circular y la construcción para hacer que los cabezales cortadores se muevan en una dirección ortogonal al primer eje central. To specify, according to the shield machine, the following effects can be achieved, in addition to an effect similar to the effect (a) above. (d) Since the load applied from the cutting heads and extendable arms to the circular plate member may be supported by the separation wall that supports the circular plate member, it is possible to improve the stiffness of support for supporting the cutting heads, the extendable arms and the circular plate member, and ensure the durability of the first rotating means. (e) Since the pair of extendable arms are constructed to be slidably supported by the pair of guide members and to be operated by the pair of actuating means, they are significantly simplified and the construction can be manufactured at low cost for support the pair of extendable arms by means of the circular plate member and the construction to make the cutting heads move in an orthogonal direction to the first central axis.

Adicionalmente, la máquina de escudo puede comprender además: unos primeros medios de detección de ángulos de rotación, para detectar un ángulo de rotación del miembro de placa circular girado desde una posición de referencia; un par de medios de detección de longitudes extendidas, para detectar las longitudes extendidas del par de brazos extensibles que se extienden desde la posición más retraída, respectivamente; y unos medios de control de la perforación, para controlar, basándose en salidas desde los primeros medios de detección de ángulos de rotación y los medios de detección de longitudes extendidas, los primeros medios rotatorios y los medios de accionamiento de manera que el par de cabezales cortadores rotatorios perforen el túnel que tiene la sección transversal ovalada. De acuerdo con esta construcción, los primeros medios de detección de ángulos de rotación, el par de medios de detección de longitudes extendidas y los medios de control de la perforación pueden controlar los primeros medios rotatorios y el par de medios de accionamiento para perforar el túnel que tiene la sección transversal ovalada. Additionally, the shield machine may further comprise: first means of detecting rotation angles, to detect a rotation angle of the circular plate member rotated from a reference position; a pair of means for detecting extended lengths, for detecting the extended lengths of the pair of extensible arms extending from the most retracted position, respectively; and drilling control means, for controlling, based on outputs from the first means of detection of rotation angles and the means of detection of extended lengths, the first rotary means and the actuation means such that the pair of heads Rotary cutters pierce the tunnel that has the oval cross section. According to this construction, the first rotation angle detection means, the pair of extended length detection means and the perforation control means can control the first rotary means and the pair of actuation means for drilling the tunnel which has the oval cross section.

Una máquina de escudo, según un tercer aspecto de la presente invención, comprende: un cuerpo principal de la máquina de escudo, que incluye un cuerpo y una pared de separación que define un extremo trasero de una cámara en una parte extrema delantera del cuerpo; y una pluralidad de gatos de escudo para hacer que el cuerpo principal de la máquina de escudo perfore hacia delante, disponiéndose la máquina de escudo para perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, caracterizada porque el cuerpo está construido para tener una sección transversal ovalada similar a la sección transversal del túnel, y porque la máquina de escudo comprende además: un miembro de placa circular que está montado en una parte lateral extrema delantera del cuerpo principal de la máquina de escudo, para ser giratorio alrededor de un primer eje central que es el centro del cuerpo principal de la máquina de escudo y constituye parte de la pared de separación; unos primeros medios rotatorios para hacer girar el miembro de placa circular; un par de miembros de guía que están montados en una parte saliente para ser imágenes especulares simétricas con respeto al primer eje central, sobresaliendo la parte saliente hacia delante de la parte de la pared de separación distinta del miembro de placa circular y proporcionada por el miembro de placa circular, y un par de brazos extensibles que están montados de modo deslizante en el par de miembros de guía, respectivamente, de manera que las longitudes extendidas de los brazos extensibles son imágenes especulares simétricas con respecto al primer eje central; uno o un par de medios de accionamiento para hacer que el par de brazos extensibles se extiendan y se retraigan; un par de miembros de apoyo de cabezales que están fijados firmemente a un par de partes extremas en punta del par de brazos extensibles, respectivamente; un par de cabezales cortadores rotatorios que están montados en el par de miembros de apoyo de cabezales, respectivamente, para ser giratorios alrededor de segundos ejes centrales, respectivamente, que están en paralelo con el primer eje central, y cada uno de los cuales tiene un diámetro que es la mitad del diámetro secundario de la sección transversal ovalada del cuerpo; y un par de segundos medios rotatorios para hacer girar el par de cabezales cortadores rotatorios alrededor de los segundos ejes centrales, respectivamente. A shield machine, according to a third aspect of the present invention, comprises: a main body of the shield machine, which includes a body and a separation wall defining a rear end of a chamber at a front end part of the body; and a plurality of shield jacks to make the main body of the shield machine drill forward, the shield machine being arranged to drill a tunnel that has an oval cross section, characterized in that the body is constructed to have an oval cross section similar to the cross-section of the tunnel, and because the shield machine further comprises: a circular plate member that is mounted on a front end side part of the main body of the shield machine, to be rotatable about a first central axis that it is the center of the main body of the shield machine and constitutes part of the separation wall; first rotating means for rotating the circular plate member; a pair of guide members that are mounted on a projecting part to be symmetrical mirror images with respect to the first central axis, the projecting part projecting forward of the part of the separation wall other than the circular plate member and provided by the member circular plate, and a pair of extendable arms that are slidably mounted on the pair of guide members, respectively, such that the extended lengths of the extendable arms are symmetrical mirror images with respect to the first central axis; one or a pair of drive means to cause the pair of extendable arms to extend and retract; a pair of head support members that are firmly fixed to a pair of pointed end portions of the pair of extendable arms, respectively; a pair of rotary cutter heads that are mounted on the pair of head support members, respectively, to be rotatable about second central axes, respectively, that are in parallel with the first central axis, and each of which has a diameter that is half the secondary diameter of the oval cross section of the body; and a pair of second rotary means for rotating the pair of rotary cutter heads around the second central axes, respectively.

En la máquina de escudo, el par de miembros de guía están dispuestos sobre el miembro de placa circular, girados mediante los primeros medios rotatorios, para ser sustancialmente imágenes especulares simétricas con respeto al primer eje central, el par de brazos extensibles están dispuestos de modo deslizante sobre los miembros de guía de manera que longitudes extendidas de los brazos extensibles son imágenes especulares simétricas con respecto al primer eje central, uno o un par de medios de accionamiento hacen que el par de brazos extensibles se extiendan y se retraigan, y que el par de cabezales cortadores rotatorios dispuestos sobre las partes extremas en punta del par de brazos extensibles perforen. Haciendo que el par de brazos extensibles giren alrededor del eje central del túnel (primer eje central) mediante el miembro de placa circular y los primeros medios rotatorios, y haciendo que el par de brazos extensibles se extiendan y se retraigan como imágenes simétricas especulares mediante los medios de accionamiento, los cabezales cortadores se mueven en una dirección ortogonal al primer eje central. Controlando apropiadamente los primeros medios rotatorios y los medios de accionamiento, es posible perforar el túnel que tiene la sección transversal ovalada. In the shield machine, the pair of guide members are arranged on the circular plate member, rotated by the first rotating means, to be substantially symmetrical mirror images with respect to the first central axis, the pair of extendable arms are arranged so sliding over the guide members so that extended lengths of the extendable arms are symmetrical mirror images with respect to the first central axis, one or a pair of actuating means causes the pair of extendable arms to extend and retract, and that the pair of rotary cutter heads arranged on the pointed end portions of the pair of extendable arms pierce. By causing the pair of extendable arms to rotate around the central axis of the tunnel (first central axis) by means of the circular plate member and the first rotating means, and causing the pair of extendable arms to extend and retract as mirror symmetrical images by drive means, the cutting heads move in an orthogonal direction to the first central axis. By appropriately controlling the first rotating means and the drive means, it is possible to drill the tunnel having the oval cross section.

Para especificar, de acuerdo con la máquina de escudo, se pueden conseguir efectos similares a los efectos (a), (d) y (e) anteriores. To specify, according to the shield machine, effects similar to the effects (a), (d) and (e) above can be achieved.

Adicionalmente, la máquina de escudo puede comprender además: unos primeros medios de detección de ángulos de rotación, para detectar un ángulo de rotación del miembro de placa circular girado desde una posición de referencia; unos medios de detección de longitudes extendidas, para detectar las longitudes extendidas de los brazos extensibles que se extienden desde la posición más retraída; y unos medios de control de la perforación, para controlar, basándose en salidas desde los primeros medios de detección de ángulos de rotación y los medios de detección de longitudes extendidas, los primeros medios rotatorios y los medios de accionamiento de manera que el par de cabezales cortadores rotatorios perforen el túnel que tiene la sección transversal ovalada. De acuerdo con esta construcción, los primeros medios de detección de ángulos de rotación, los medios de detección de longitudes extendidas y los medios de control de la perforación pueden controlar los primeros medios rotatorios y el par de medios de accionamiento para perforar el túnel que tiene la sección transversal ovalada. Additionally, the shield machine may further comprise: first means of detecting rotation angles, to detect a rotation angle of the circular plate member rotated from a reference position; extended length detection means, to detect the extended lengths of the extensible arms that extend from the most retracted position; and drilling control means, for controlling, based on outputs from the first means of detection of rotation angles and the means of detection of extended lengths, the first rotary means and the actuation means such that the pair of heads Rotary cutters pierce the tunnel that has the oval cross section. According to this construction, the first rotation angle detection means, the extended length detection means and the perforation control means can control the first rotary means and the pair of actuating means for drilling the tunnel that has The oval cross section.

El objeto anterior y objetos y características adicionales de la invención resultarán completamente evidentes de la siguiente descripción detallada, con los dibujos que se acompañan. The above object and additional objects and features of the invention will be fully apparent from the following detailed description, with the accompanying drawings.

Se describirán a continuación ciertas realizaciones preferentes, solamente a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos que se acompañan. Certain preferred embodiments will now be described, by way of example only and with reference to the accompanying drawings.

La figura 1 es una vista, en sección longitudinal, de una máquina de escudo según la realización 1 de la presente invención. La figura 2 es una vista frontal de la máquina de escudo (posición de referencia) de la figura 1. La figura 3 es una vista frontal de la máquina de escudo de la figura 1. La figura 4 es un diagrama de bloques de un sistema de control de la máquina de escudo de la figura 1. La figura 5 es un diagrama para explicar un control del desplazamiento del cabezal cortador de la máquina de escudo de la figura 1. La figura 6 es un diagrama de flujo esquemático de un control para desplazar un cabezal cortador. La figura 7 es una vista, en sección longitudinal, de una máquina de escudo según la realización 2 de la presente invención. La figura 8 es una vista frontal de la máquina de escudo (posición de referencia) de la figura 7. La figura 9 es una vista frontal de la máquina de escudo de la figura 7. La figura 10 es un diagrama de bloques de un sistema de control de la máquina de escudo de la figura 7. La figura 11 es un diagrama para explicar un control del desplazamiento del cabezal cortador de la máquina de escudo de la figura 7. La figura 12 es una vista, en sección longitudinal, de una máquina de escudo según la realización 3 de la presente invención. La figura 13 es una vista frontal de la máquina de escudo (posición de referencia) de la figura 12. La figura 14 es una vista frontal de la máquina de escudo de la figura 12. La figura 15 es un diagrama de bloques de un sistema de control de la máquina de escudo de la figura 12. Figure 1 is a view, in longitudinal section, of a shield machine according to embodiment 1 of the present invention Figure 2 is a front view of the shield machine (reference position) of Figure 1. Figure 3 is a front view of the shield machine of Figure 1. Figure 4 is a block diagram of a shield machine control system of Figure 1. Figure 5 is a diagram to explain a movement control of the cutting head of the machine shield of figure 1. Figure 6 is a schematic flow chart of a control for moving a cutter head. Figure 7 is a view, in longitudinal section, of a shield machine according to embodiment 2 of the present invention Figure 8 is a front view of the shield machine (reference position) of Figure 7. Figure 9 is a front view of the shield machine of Figure 7. Figure 10 is a block diagram of a shield machine control system of Figure 7. Figure 11 is a diagram to explain a movement control of the cutting head of the machine of shield of figure 7. Figure 12 is a view, in longitudinal section, of a shield machine according to embodiment 3 of the present invention Figure 13 is a front view of the shield machine (reference position) of Figure 12. Figure 14 is a front view of the shield machine of Figure 12. Figure 15 is a block diagram of a shield machine control system of Figure 12.

Una máquina de escudo según la presente invención está construida para perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, e incluye un miembro de cuerpo que tiene una sección transversal ovalada similar a una sección transversal del túnel y un miembro de placa circular que constituye parte de una pared de separación que define un extremo trasero de una cámara y se hace girar alrededor del centro del cuerpo principal de la máquina de escudo. El miembro de placa circular está equipado con un par de cabezales cortadores rotatorios, siendo variable la posición de cada uno de ellos con respecto al centro anteriormente citado. El par de cabezales cortadores rotatorios perfora el túnel. En la siguiente explicación, la dirección en la que la máquina de escudo perfora es hacia delante, y las direcciones derecha e izquierda, cuando mira hacia delante, son las direcciones derecha e izquierda. A shield machine according to the present invention is constructed to drill a tunnel having an oval cross section, and includes a body member having an oval cross section similar to a tunnel cross section and a circular plate member constituting part of a separation wall that defines a rear end of a chamber and is rotated around the center of the main body of the shield machine. The circular plate member is equipped with a pair of rotary cutter heads, the position of each of them being variable with respect to the center mentioned above. The pair of rotary cutter heads pierces the tunnel. In the following explanation, the direction in which the shield machine drills is forward, and the right and left directions, when looking forward, are the right and left directions.

En primer lugar, se explicará una máquina de escudo de acuerdo con la realización 1 según la presente invención. Como se muestra en las figuras 1 a 3, una máquina de escudo SM incluye: un cuerpo principal 3 de la máquina de escudo, que tiene un cuerpo 1 y una pared de separación 2; un par de cabezales cortadores rotatorios 4 montados en una parte extrema delantera del cuerpo principal 3 de la máquina de escudo; un mecanismo 5 de desplazamiento del cabezal cortador, que hace que el par de cabezales cortadores 4 se muevan en una dirección ortogonal al eje central del túnel; una pluralidad de gatos de escudo 6; un dispositivo 7 de movimiento de tierras; un transportador (no mostrado) de movimiento de tierras conectado al dispositivo 7 de movimiento de tierras; un dispositivo montador 8 que lleva a cabo un revestimiento utilizando un segmento S; y un carro trasero (no mostrado) equipado con una fuente de energía, una fuente hidráulica, una unidad 30 de control de la perforación (véase la figura 4) y otros dispositivos necesarios. First, a shield machine according to embodiment 1 according to the present invention will be explained. As shown in Figures 1 to 3, a shield machine SM includes: a main body 3 of the shield machine, which has a body 1 and a separation wall 2; a pair of rotary cutter heads 4 mounted on a front end portion of the main body 3 of the shield machine; a mechanism 5 for moving the cutting head, which causes the pair of cutting heads 4 to move in an orthogonal direction to the central axis of the tunnel; a plurality of shield cats 6; a earth moving device 7; a earthmoving conveyor (not shown) connected to the earthmoving device 7; a mounting device 8 that performs a coating using a segment S; and a rear carriage (not shown) equipped with a power source, a hydraulic source, a drilling control unit 30 (see Figure 4) and other necessary devices.

Se explicará (véanse las figuras 1 a 3) el cuerpo principal 3 de la máquina de escudo. El cuerpo 1 está construido para tener una sección transversal ovalada similar a una sección transversal de un túnel T a perforar, y está constituido por un miembro de chapa de acero. El cuerpo 1 incluye un cuerpo delantero 1A y un cuerpo trasero 1B, fijado a un extremo trasero del cuerpo delantero 1A, y el cuerpo trasero 1B tiene un miembro posterior de sellado 1a en una de sus partes extremas traseras. En una parte extrema delantera del cuerpo 1, está formada una cámara 9, que recibe arena de perforación, y la pared de separación 2 que define el extremo trasero de la cámara 9 está dispuesta en una parte lateral extrema delantera del cuerpo principal 3 de la máquina de escudo. The main body 3 of the shield machine will be explained (see Figures 1 to 3). The body 1 is constructed to have an oval cross section similar to a cross section of a tunnel T to be drilled, and is constituted by a sheet steel member. The body 1 includes a front body 1A and a rear body 1B, fixed to a rear end of the front body 1A, and the rear body 1B has a rear sealing member 1a in one of its rear end portions. In a front end part of the body 1, a chamber 9 is formed, which receives drilling sand, and the separation wall 2 defining the rear end of the chamber 9 is arranged in a front end side part of the main body 3 of the shield machine

Una primera parte anular ovalada 10 para refuerzo está dispuesta en el interior de una parte intermedia del cuerpo delantero 1A del cuerpo 1, en una dirección hacia delante y hacia atrás del mismo, y una segunda parte anular ovalada 11 para refuerzo está dispuesta en el interior de una parte extrema trasera del cuerpo delantero 1A. En la posición de la primera parte anular 10, están dispuestos un par de miembros superior e inferior 12 de restricción de la rodadura, que sobresalen hacia el exterior del cuerpo 1 una longitud predeterminada para impedir que dicho cuerpo 1 ruede. A first oval annular part 10 for reinforcement is disposed within an intermediate part of the front body 1A of the body 1, in a forward and backward direction thereof, and a second oval annular part 11 for reinforcement is disposed inside of a rear end part of the front body 1A. In the position of the first annular part 10, a pair of upper and lower rolling restriction members 12 are disposed, which protrude outwardly from the body 1 a predetermined length to prevent said body 1 from rolling.

Una pluralidad de los gatos de escudo 6 hacen que el cuerpo principal 3 de la máquina de escudo avance y están conectados a una fuente de suministro hidráulico montada en el carro trasero. La pluralidad de los gatos de escudo 6 están dispuestos sobre una superficie interior de una media parte trasera del cuerpo delantero 1A, para estar separados circunferencialmente entre sí. Un cuerpo principal del gato de escudo 6 está fijado a la segunda parte anular 11, para penetrar a su través, y está fijado a las partes anulares primera y segunda 10 y 11. Cada uno de los gatos de escudo 6 tiene un vástago capaz de extenderse hacia atrás desde el cuerpo principal del gato de escudo 6, y un esparcidor 6a está conectado de modo basculante a la parte extrema en punta del vástago. El cuerpo principal 3 de la máquina de escudo se hace avanzar mediante los gatos de escudo 6, que soportan una fuerza de reacción de la perforación, haciendo que los vástagos se extiendan hacia atrás y los esparcidores 6a contacten con un extremo delantero del segmento S que recubre la superficie interior del túnel T. A plurality of the shield jacks 6 make the main body 3 of the shield machine advance and are connected to a hydraulic supply source mounted on the rear carriage. The plurality of the shield jacks 6 are arranged on an inner surface of a half rear part of the front body 1A, to be circumferentially separated from each other. A main body of the shield cat 6 is fixed to the second annular part 11, to penetrate therethrough, and is fixed to the first and second annular parts 10 and 11. Each of the shield jacks 6 has a rod capable of extending backward from the main body of the shield jack 6, and a spreader 6a is pivotally connected to the pointed end of the rod. The main body 3 of the shield machine is advanced by means of the shield jacks 6, which support a reaction force of the perforation, causing the stems to extend backwards and the spreaders 6a contact a leading end of the segment S which It covers the inside surface of tunnel T.

Se explicará (véase la figura 1) el dispositivo montador 8. Un bastidor de apoyo 13 que se extiende hacia atrás está fijado a la segunda parte anular 11 del cuerpo principal 3 de la máquina de escudo, y un miembro de carril 14 para montar el dispositivo montador 8 en el mismo está fijado al bastidor de apoyo 13. Cuando se mira desde una superficie delantera, el miembro de carril 14 es sustancialmente ovalado y está separado una distancia predeterminada de la superficie interior del cuerpo 1. Por ejemplo, un par de dispositivos montadores 8A y 8B están montados en el miembro de carril 14 para ser desplazables circunferencialmente y desplazables una distancia predeterminada en las direcciones hacia delante y hacia atrás. El par de dispositivos montadores 8A y 8B llevan a cabo el revestimiento utilizando el segmento S sobre la superficie interior del túnel perforado T. Ya que la media parte superior, la media parte inferior, la media parte izquierda y la media parte derecha del segmento de revestimiento S tienen las estructuras en arco, dichas partes destacan en resistencia y estabilidad. The mounting device 8 will be explained (see Figure 1). A back-up support frame 13 is fixed to the second annular part 11 of the main body 3 of the shielding machine, and a rail member 14 for mounting the Mounting device 8 therein is fixed to the support frame 13. When viewed from a front surface, the rail member 14 is substantially oval and a predetermined distance is separated from the inner surface of the body 1. For example, a pair of Mounting devices 8A and 8B are mounted on rail member 14 to be circumferentially movable and movable a predetermined distance in the forward and backward directions. The pair of mounting devices 8A and 8B carry out the coating using the segment S on the inner surface of the perforated tunnel T. Since the upper half, the lower half, the left half and the right half of the segment of S coating have arched structures, these parts stand out in strength and stability.

Se explicará (véase la figura 1) el dispositivo 7 de movimiento de tierras. Como dispositivo 7 de movimiento de tierras, se prevén un par de dispositivos derecho e izquierdo 7 de movimiento de tierras. Cada dispositivo 7 de movimiento de tierras incluye un transportador de tornillo constituido por un cuerpo envolvente tubular 15 y una barrena 16, incorporada en el cuerpo envolvente tubular 15, y un transportador de cinta (no mostrado) que recibe barro de perforación del transportador de tornillo y lo transporta hacia atrás en el túnel. Una parte extrema delantera de la barrena 16 sobresale por una abertura 2a de la pared de separación 2 penetrando en la cámara 9. The earth moving device 7 will be explained (see Figure 1). As a ground movement device 7, a pair of right and left earth movement devices 7 are provided. Each earth moving device 7 includes a screw conveyor consisting of a tubular casing 15 and a auger 16, incorporated in the tubular casing 15, and a belt conveyor (not shown) that receives drilling mud from the screw conveyor and transports it back in the tunnel. A front end portion of the auger 16 protrudes through an opening 2a of the separation wall 2 penetrating the chamber 9.

Se explicarán el par de cabezales cortadores rotatorios 4 y el mecanismo 5 de desplazamiento del cabezal cortador, que hace que los cabezales cortadores 4 se muevan en una dirección ortogonal al eje central del túnel T. El mecanismo 5 de desplazamiento del cabezal cortador incluye: un miembro de placa circular 17; un primer mecanismo rotatorio 18, que hace girar el miembro de placa circular 17; un par de brazos de pivotamiento 19; un par de segundos mecanismos rotatorios 20, que hacen girar el par de brazos de pivotamiento 19, respectivamente; un par de miembros 19a de apoyo de cabezales, que están fijados firmemente a partes extremas en punta del par de brazos de pivotamiento 19, respectivamente; sensores; y una unidad de control 30, como se describe en lo que sigue. The pair of rotary cutter heads 4 and the movement mechanism 5 of the cutter head, which causes the cutter heads 4 to move in an orthogonal direction to the central axis of the tunnel T, will be explained. The movement mechanism 5 of the cutter head includes: a circular plate member 17; a first rotary mechanism 18, which rotates the circular plate member 17; a pair of pivot arms 19; a pair of second rotary mechanisms 20, which rotate the pair of pivot arms 19, respectively; a pair of head support members 19a, which are firmly fixed to tip end portions of the pair of pivot arms 19, respectively; sensors; and a control unit 30, as described in the following.

Se explicará (véanse las figuras 1 a 3) el miembro de placa circular 17. El miembro de placa circular 17 está montado en la parte lateral extrema delantera del cuerpo principal 3 de la máquina de escudo, para ser giratorio alrededor de un primer eje central A1 que es el centro del cuerpo principal 3 de la máquina de escudo, y constituye parte de la pared de separación 2. El miembro de placa circular 17 está dispuesto en una parte central de la pared de separación 2. Una parte cilíndrica 10a está dispuesta sobre una parte circunferencial interior de la primera parte anular 10 del cuerpo principal 3 de la máquina de escudo, y el miembro de placa circular 17 está ajustado internamente en la parte cilíndrica 10a para ser giratorio. Una parte anular 17a que tiene una sección transversal en forma de L está dispuesta en una parte circunferencial exterior del miembro de placa circular 17, un engranaje anular 18a está fijado a una porción trasera de la parte anular 17a y un cojinete (no mostrado) está dispuesto entre la parte anular 17a y un miembro en el lado de la primera parte anular 10. Una pluralidad de miembros de sellado anulares (no mostrados), para sellar de manera estanca ,están dispuestos entre la parte cilíndrica 10a y la parte anular 17a, y dicha parte anular 17a está construida para no moverse en la dirección hacia delante o hacia atrás con respecto a la parte cilíndrica 10a. The circular plate member 17 will be explained (see Figures 1 to 3). The circular plate member 17 is mounted on the front end side part of the main body 3 of the shielding machine, to be rotatable about a first central axis A1 which is the center of the main body 3 of the shielding machine, and constitutes part of the separation wall 2. The circular plate member 17 is arranged in a central part of the separation wall 2. A cylindrical part 10a is arranged on an inner circumferential part of the first annular part 10 of the main body 3 of the shielding machine, and the circular plate member 17 is internally adjusted in the cylindrical part 10a to be rotatable. An annular part 17a having an L-shaped cross section is arranged in an outer circumferential part of the circular plate member 17, an annular gear 18a is fixed to a rear portion of the annular part 17a and a bearing (not shown) is disposed between the annular part 17a and a member on the side of the first annular part 10. A plurality of annular sealing members (not shown), to seal tightly, are arranged between the cylindrical part 10a and the annular part 17a, and said annular part 17a is constructed so as not to move in the forward or backward direction with respect to the cylindrical part 10a.

El primer mecanismo rotatorio 18, que hace girar el miembro de placa circular 17, está construido para ser capaz de hacer que el engranaje anular 18a gire selectivamente en una dirección hacia delante o una dirección hacia atrás mediante un pluralidad de motores hidráulicos 18m, montados en la primera parte anular 10 del cuerpo principal 3 de la máquina de escudo, a través de piñones 18p fijados a árboles de salida de los motores hidráulicos 18m. The first rotary mechanism 18, which rotates the circular plate member 17, is constructed to be able to cause the annular gear 18a to selectively rotate in a forward direction or a rearward direction by means of a plurality of hydraulic motors 18m, mounted in the first annular part 10 of the main body 3 of the shield machine, through pinions 18p fixed to output shafts of the hydraulic motors 18m.

Se explicarán (véanse las figuras 1 a 3) el par de brazos de pivotamiento 19. El par de brazos de pivotamiento 19 están dispuestos hacia delante de la pared de separación 2 y unas partes extremas de base circular 19b de los brazos de pivotamiento 19 están soportadas por el miembro de placa circular 17, para ser giratorias alrededor de un par de segundos ejes centrales A2, respectivamente, que están en paralelo con el primer eje central A1 y son rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1. El segundo eje central A2 está situado en una posición lateral circunferencial exterior que está alejada aproximadamente (3/4) x R del primer eje central A1, siendo R el radio del miembro de placa circular 17. Partes de los brazos de pivotamiento 19 distintas de las partes extremas de base circular 19b penetran en la cámara 9, y porciones de las partes extremas de base circular 19b, que sobresalen al exterior del miembro de placa circular 17, penetran asimismo en la cámara 9. The pair of pivot arms 19 will be explained (see Figures 1 to 3). The pair of pivot arms 19 are arranged forward of the separation wall 2 and a circular base end portions 19b of the pivot arms 19 are supported by the circular plate member 17, to be rotatable about a couple of second central axes A2, respectively, which are in parallel with the first central axis A1 and are rotationally symmetrical with respect to the first central axis A1. The second central axis A2 is located in an outer circumferential lateral position that is approximately (3/4) x R away from the first central axis A1, R being the radius of the circular plate member 17. Parts of the pivot arms 19 other than the circular base end portions 19b penetrate the chamber 9, and portions of the circular base end portions 19b, protruding outside the circular plate member 17, also penetrate the chamber 9.

Una parte anular 19c está formada en una parte circunferencial exterior de la parte extrema de base circular 19b de cada brazo de pivotamiento 19. Un engranaje anular 20a está fijado a la parte anular 19c y, de modo deslizante, contacta con una superficie delantera de la pared de separación 2 o se aproxima a la misma cuando sobresale al exterior del miembro de placa circular 17. Una pluralidad de miembros de sellado (no mostrados), para sellar de manera estanca, están dispuestos entre la parte anular 19c y una parte parcialmente anular 17b formada sobre el miembro de placa circular 17, para impedir que la parte anular 19c se mueva en la dirección hacia delante o hacia atrás con respecto a la parte parcialmente anular 17b. An annular part 19c is formed in an outer circumferential part of the circular base end portion 19b of each pivot arm 19. An annular gear 20a is fixed to the annular part 19c and, slidingly, contacts a front surface of the separation wall 2 or approximates it when it protrudes outside the circular plate member 17. A plurality of sealing members (not shown), to seal tightly, are disposed between the annular part 19c and a partially annular part 17b formed on the circular plate member 17, to prevent the annular part 19c from moving in the forward or backward direction with respect to the partially annular part 17b.

El par de brazos de pivotamiento 19 se controlan como sigue para ser rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1. Cada brazo de pivotamiento 19 incluye una parte del cuerpo principal del brazo, que se extiende una longitud predeterminada desde la parte extrema de base circular 19b, y el miembro 19a de apoyo de cabezales está dispuesto en la parte extrema en punta de la parte del cuerpo principal del brazo. The pair of pivot arms 19 are controlled as follows to be rotationally symmetrical with respect to the first central axis A1. Each pivot arm 19 includes a part of the main body of the arm, which extends a predetermined length from the circular base end portion 19b, and the head support member 19a is disposed at the pointed end part of the body part main arm.

Se prevé un segundo mecanismo rotatorio 20, que hace girar la parte extrema de base circular 19b del brazo de pivotamiento 19 alrededor del segundo eje central A2. El segundo mecanismo rotatorio 20 está construido para ser capaz de hacer que el engranaje anular 20a gire selectivamente en una dirección hacia delante o una dirección hacia atrás mediante una pluralidad de motores hidráulicos 20m, montados en la parte parcialmente anular 17b del miembro de placa circular 17, a través de piñones 20p fijados a ejes de salida de los motores hidráulicos 20m. De esta manera, el par de brazos de pivotamiento 19 se hacen pivotar (girar) alrededor del segundo eje central A2 mientras se mueven (giran) alrededor del primer eje central A1, y están controlados para ser rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1. A second rotary mechanism 20 is provided, which rotates the circular base end portion 19b of the pivot arm 19 around the second central axis A2. The second rotary mechanism 20 is constructed to be able to make the annular gear 20a selectively rotate in a forward direction or a rearward direction by means of a plurality of hydraulic motors 20m, mounted on the partially annular part 17b of the circular plate member 17 , through 20p pinions fixed to output shafts of 20m hydraulic motors. In this way, the pair of pivoting arms 19 are pivoted (rotated) around the second central axis A2 while they move (rotate) around the first central axis A1, and are controlled to be rotationally symmetrical with respect to the first central axis A1 .

El cabezal cortador rotatorio 4 está montado en el miembro 19a de apoyo de cabezales de la parte extrema en punta del brazo de pivotamiento 19 para ser giratorio alrededor de un tercer eje central A3, paralelo al segundo eje central A2. El par de cabezales cortadores rotatorios 4 están situados en las direcciones hacia delante y hacia atrás para corresponderse con la parte extrema delantera del cuerpo 1. Haciendo que los cabezales cortadores rotatorios 4 se muevan para extraer una sección sustancialmente ovalada mientras se sujetan los cabezales cortadores 4, de modo que los cabezales cortadores 4 sean rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1, se perfora el túnel T que tiene una sección transversal ovalada similar al cuerpo 1. El cabezal cortador rotatorio 4 tiene un diámetro que es la mitad del diámetro secundario de la sección transversal ovalada del cuerpo 1 (véase la figura 3). The rotary cutter head 4 is mounted on the head support member 19a of the pointed end portion of the pivot arm 19 to be rotatable about a third central axis A3, parallel to the second central axis A2. The pair of rotary cutter heads 4 are located in the forward and backward directions to correspond with the front end portion of the body 1. Making the rotary cutter heads 4 move to remove a substantially oval section while holding the cutting heads 4 , so that the cutting heads 4 are rotationally symmetric with respect to the first central axis A1, the tunnel T having an oval cross section similar to the body 1 is perforated. The rotary cutting head 4 has a diameter that is half the secondary diameter of the oval cross section of body 1 (see figure 3).

El cabezal cortador rotatorio 4 incluye: un bastidor circular 4a; seis radios 4b que se extienden radialmente desde el bastidor circular 4a; y una pluralidad de elementos cortadores 4c fijados a una superficie delantera y a una superficie lateral de la circunferencia exterior de los radios 4b (véase la figura 2). Una parte anular 21c está formada sobre el miembro 19a de apoyo de cabezales, y el bastidor circular 4a del cabezal cortador rotatorio 4 está ajustado internamente en la parte anular 21c para ser giratorio. Una pluralidad de miembros de sellado (no mostrados) para sellar de manera estanca están dispuestos entre la parte anular 21c y el bastidor circular 4a para impedir que el bastidor circular 4a se mueva en la dirección hacia delante o hacia atrás con respecto a la parte anular 21c. The rotary cutter head 4 includes: a circular frame 4a; six radii 4b extending radially from the circular frame 4a; and a plurality of cutting elements 4c fixed to a front surface and to a lateral surface of the outer circumference of the spokes 4b (see Figure 2). An annular part 21c is formed on the head support member 19a, and the circular frame 4a of the rotary cutter head 4 is internally adjusted in the annular part 21c to be rotatable. A plurality of sealing members (not shown) for sealing tightly are disposed between the annular part 21c and the circular frame 4a to prevent the circular frame 4a from moving in the forward or backward direction with respect to the annular part 21c.

Un tercer mecanismo rotatorio 21, que hace girar el cabezal cortador rotatorio 4 alrededor del tercer eje central A3, está dispuesto sobre el brazo de pivotamiento 19. El tercer mecanismo rotatorio 21 incluye, por ejemplo, un engranaje anular 21a montado en el bastidor circular 4a y una pluralidad de motores hidráulicos 21m montados en la parte anular 21c. El tercer mecanismo rotatorio 21 está construido para ser capaz de hacer que el engranaje anular 21a gire selectivamente en una dirección hacia delante o una dirección hacia atrás mediante una pluralidad de motores hidráulicos 21m a través de piñones 21p dispuestos sobre ejes de salida de los motores hidráulicos 21m. A third rotary mechanism 21, which rotates the rotary cutter head 4 around the third central axis A3, is disposed on the pivot arm 19. The third rotary mechanism 21 includes, for example, an annular gear 21a mounted on the circular frame 4a and a plurality of hydraulic motors 21m mounted on the annular part 21c. The third rotary mechanism 21 is constructed to be able to make the annular gear 21a selectively rotate in a forward direction or a rearward direction by a plurality of hydraulic motors 21m through pinions 21p arranged on output shafts of the hydraulic motors 21m

A continuación, se explicará un sistema de control que controla los mecanismos rotatorios primero, segundo y tercero 18, 20 y 21. Como se muestra en la figura 4, se prevén un panel de control 31, una unidad de control 30, un primer sensor 32 de ángulos de rotación y un par de segundos sensores 33 de ángulos de rotación. La unidad de control 30 está construida para controlar unas válvulas de control hidráulico 34 y 35 de los mecanismos rotatorios primero y segundo 18 y 20 basándose en señales de detección procedentes de los sensores primero y segundo 32 y 33 de ángulos de rotación, de manera que el par de cabezales cortadores rotatorios 4 perforan el túnel T que tiene la sección transversal ovalada. La unidad de control 30 incluye una CPU 30a, una ROM 30b, una RAM 30c y una interfaz de entrada/salida (no mostrada). Next, a control system that controls the first, second and third rotary mechanisms 18, 20 and 21 will be explained. As shown in Figure 4, a control panel 31, a control unit 30, a first sensor are provided. 32 of rotation angles and a couple of second sensors 33 of rotation angles. The control unit 30 is constructed to control hydraulic control valves 34 and 35 of the first and second rotary mechanisms 18 and 20 based on detection signals from the first and second sensors 32 and 33 of rotation angles, so that the pair of rotary cutter heads 4 pierce the tunnel T which has the oval cross section. The control unit 30 includes a CPU 30a, a ROM 30b, a RAM 30c and an input / output interface (not shown).

El primer sensor 32 de ángulos de rotación detecta un ángulo de rotación del miembro de placa circular 17 girado desde una posición de referencia (por ejemplo, la posición mostrada en la figura 2). El primer sensor 32 de ángulos de rotación está constituido por un captor electromagnético que detecta los dientes del engranaje anular 18a, y está fijado a la primera parte anular 10 del cuerpo principal 3 de la máquina de escudo. Entre un gran número de dientes del engranaje anular 18a, solamente el diente de engranaje en la posición de referencia tiene un pequeño agujero de separación. El captor electromagnético detecta dos pulsos (pulsos de referencia) desde el diente de engranaje en la posición de referencia y detecta un pulso desde cada uno de un gran número de otros dientes de engranaje. La unidad de control 30 detecta la posición de referencia a partir del pulso de referencia suministrado desde el primer sensor 32 de ángulos de rotación, y cuenta el número de pulsos suministrados en el momento y después de la detección de la posición de referencia para detectar el ángulo de rotación del engranaje anular 18a (ángulo de rotación del miembro de placa circular 17) girado desde la posición de referencia hacia una dirección predeterminada. Contando el número de pulsos, y considerando la dirección rotatoria del motor hidráulico 18m, se detecta asimismo el ángulo de rotación del engranaje anular 18a girado en sentido opuesto a la dirección predeterminada. The first rotation angle sensor 32 detects a rotation angle of the circular plate member 17 rotated from a reference position (for example, the position shown in Figure 2). The first rotation angle sensor 32 is constituted by an electromagnetic sensor that detects the teeth of the annular gear 18a, and is fixed to the first annular part 10 of the main body 3 of the shielding machine. Among a large number of teeth of the annular gear 18a, only the gear tooth in the reference position has a small gap. The electromagnetic sensor detects two pulses (reference pulses) from the gear tooth in the reference position and detects a pulse from each of a large number of other gear teeth. The control unit 30 detects the reference position from the reference pulse supplied from the first rotation angle sensor 32, and counts the number of pulses supplied at the time and after the detection of the reference position to detect the rotation angle of the annular gear 18a (rotation angle of the circular plate member 17) rotated from the reference position towards a predetermined direction. Counting the number of pulses, and considering the rotational direction of the hydraulic motor 18m, the angle of rotation of the ring gear 18a rotated in the opposite direction to the predetermined direction is also detected.

El par de segundos sensores 33 de detección de ángulos de rotación detectan los ángulos de rotación del par de brazos de pivotamiento 19 girados desde las posiciones de referencia (por ejemplo las posiciones mostradas en la figura 2) de los brazos de pivotamiento 19 con respecto al miembro de placa circular 17 alrededor de los segundos ejes centrales A2, respectivamente. El segundo sensor 33 de detección de ángulos de rotación está constituido por un captor electromagnético que detecta los dientes del engranaje anular 20a. El segundo sensor 33 de ángulos de rotación está fijado a la parte parcialmente anular 17b del miembro de placa circular 17. Entre un gran número de dientes del engranaje anular 20a, solamente el diente de engranaje en la posición de referencia tiene un pequeño agujero de separación. El captor electromagnético detecta dos pulsos (pulsos de referencia) desde el diente de engranaje en la posición de referencia y detecta un pulso desde cada uno de un gran número de dientes de engranaje. The pair of second rotation angle detection sensors 33 detect the rotation angles of the pair of pivot arms 19 rotated from the reference positions (for example the positions shown in Figure 2) of the pivot arms 19 with respect to the circular plate member 17 around the second central axes A2, respectively. The second rotation angle detection sensor 33 is constituted by an electromagnetic sensor that detects the teeth of the annular gear 20a. The second rotation angle sensor 33 is fixed to the partially annular part 17b of the circular plate member 17. Among a large number of teeth of the annular gear 20a, only the gear tooth in the reference position has a small separation hole . The electromagnetic sensor detects two pulses (reference pulses) from the gear tooth in the reference position and detects a pulse from each of a large number of gear teeth.

La unidad de control 30 detecta la posición de referencia a partir del pulso de referencia suministrado desde el captor electromagnético, y cuenta el número de pulsos suministrados en el momento y después de la detección de la posición de referencia para detectar el ángulo de rotación del engranaje anular 20a (ángulo de rotación basculante del brazo de pivotamiento 19) girado desde la posición de referencia hacia una dirección predeterminada. Contando el número de pulsos, y considerando la dirección rotatoria del motor hidráulico 20m, se detecta asimismo el ángulo de rotación del engranaje anular 20a girado en sentido opuesto a la dirección predeterminada. The control unit 30 detects the reference position from the reference pulse supplied from the electromagnetic sensor, and counts the number of pulses supplied at the time and after the detection of the reference position to detect the rotation angle of the gear annular 20a (swinging angle of pivot arm 19) rotated from the reference position to a predetermined direction. Counting the number of pulses, and considering the rotational direction of the hydraulic motor 20m, the angle of rotation of the ring gear 20a rotated in the opposite direction to the predetermined direction is also detected.

El primer mecanismo rotatorio 18 está construido para incluir una válvula de control hidráulico 34 controlada por la unidad de control 30. La unidad de control 30 controla los ángulos de rotación de una pluralidad de los motores hidráulicos 18m, controlando la cantidad y la presión del aceite suministrado a los motores hidráulicos 18m por la válvula de control hidráulico 34, y controla el ángulo de rotación del miembro de placa circular 17. De modo similar, el segundo mecanismo rotatorio 20 está construido para incluir una válvula de control hidráulico 35 controlada por la unidad de control 30. La unidad de control 30 controla los ángulos de rotación de una pluralidad de los motores hidráulicos 20m, controlando la cantidad y la presión del aceite suministrado a los motores hidráulicos 20m por la válvula de control hidráulico 35, y controla el ángulo de rotación (ángulo de pivotamiento) del brazo de pivotamiento The first rotary mechanism 18 is constructed to include a hydraulic control valve 34 controlled by the control unit 30. The control unit 30 controls the rotation angles of a plurality of the hydraulic motors 18m, controlling the amount and pressure of the oil supplied to the hydraulic motors 18m by the hydraulic control valve 34, and controls the angle of rotation of the circular plate member 17. Similarly, the second rotary mechanism 20 is constructed to include a hydraulic control valve 35 controlled by the unit of control 30. Control unit 30 controls the rotation angles of a plurality of hydraulic motors 20m, controlling the quantity and pressure of oil supplied to hydraulic motors 20m by hydraulic control valve 35, and controls the angle of rotation (pivot angle) of the pivot arm

19. 19.

El tercer mecanismo rotatorio 21 está construido para incluir una válvula de control hidráulico 36 controlada por la unidad de control 30, para controlar la dirección rotatoria y la velocidad de rotación del cabezal cortador rotatorio 4. La unidad de control 30 controla las direcciones rotatorias y las velocidades de rotación de una pluralidad de los motores hidráulicos 21m, controlando la cantidad y la presión del aceite suministrado a los motores hidráulicos 21m por la válvula de control hidráulico 36 y la dirección en la que se suministra el aceite, y controla la dirección rotatoria y la velocidad de rotación del cabezal cortador rotatorio 4. A efectos de reducir el par de fuerzas de rodadura aplicado al cuerpo 1, se hacen girar en sentidos opuestos el par de cabezales cortadores rotatorios 4. The third rotary mechanism 21 is constructed to include a hydraulic control valve 36 controlled by the control unit 30, to control the rotational direction and the rotational speed of the rotary cutter head 4. The control unit 30 controls the rotational directions and Rotational speeds of a plurality of the hydraulic motors 21m, controlling the quantity and pressure of the oil supplied to the hydraulic motors 21m by the hydraulic control valve 36 and the direction in which the oil is supplied, and controls the rotational direction and the rotational speed of the rotary cutter head 4. In order to reduce the torque of rolling forces applied to the body 1, the pair of rotary cutter heads 4 are rotated in opposite directions.

La ROM 30b de la unidad de control 30 almacena con antelación un programa de control para perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, y los mecanismos rotatorios primero y segundo 18 y 20 se controlan basándose en el programa de control. En primer lugar, se explicará la lógica de control de este control. Como se muestra en la figura 5, el primer eje central A1 es el centro del cuerpo 1 de la máquina de escudo SM, un círculo C es una trayectoria formada por el segundo eje central A2, un óvalo E es un óvalo que muestra la forma externa del túnel T a perforar, un óvalo D es un óvalo o sustancialmente un óvalo que está separado, hacia dentro del óvalo E, el radio R del cabezal cortador rotatorio 4 y el óvalo D es una trayectoria formada por el movimiento del tercer eje central A3. The ROM 30b of the control unit 30 stores in advance a control program for drilling a tunnel having an oval cross-section, and the first and second rotary mechanisms 18 and 20 are controlled based on the control program. First, the control logic of this control will be explained. As shown in Figure 5, the first central axis A1 is the center of the body 1 of the shield machine SM, a circle C is a path formed by the second central axis A2, an oval E is an oval showing the shape outside the tunnel T to be drilled, an oval D is an oval or substantially an oval that is separated, into the oval E, the radius R of the rotary cutter head 4 and the oval D is a path formed by the movement of the third central axis A3.

Se explicará uno de los brazos de pivotamiento 19 y se omite una explicación del otro brazo de pivotamiento 19. El brazo de pivotamiento 19 está situado en una posición de referencia (el segundo eje central A2 está situado en un punto P0 y el tercer eje central A3 está situado en un punto Q0) mostrada en la figura 5. Se pone en marcha la perforación a partir de la posición de referencia. Cuando el tercer eje central A3 se mueve sobre el óvalo D en sentido contrario al de las agujas del reloj, el segundo eje central A2 se mueve primero sobre el círculo C en el sentido de las agujas del reloj y se mueve a continuación en sentido contrario al de las agujas del reloj. La velocidad de movimiento V del cabezal cortador rotatorio 4 moviéndose sobre el óvalo D, que está relacionada con la velocidad de perforación, se establece con antelación dependiendo, por ejemplo, del tipo de suelo del terreno natural. One of the pivot arms 19 will be explained and an explanation of the other pivot arm 19 is omitted. The pivot arm 19 is located in a reference position (the second central axis A2 is located at a point P0 and the third central axis A3 is located at a point Q0) shown in Figure 5. The drilling starts from the reference position. When the third central axis A3 moves on the oval D counterclockwise, the second central axis A2 moves first on the circle C clockwise and then moves counterclockwise to the clockwise. The speed of movement V of the rotary cutter head 4 moving on the oval D, which is related to the drilling speed, is set in advance depending, for example, on the type of soil in the natural terrain.

Cuando la velocidad de movimiento es V y el tiempo transcurrido desde el comienzo de la perforación es t, la posición del segundo eje central A2 es el punto P y la posición del tercer eje central A3 es el punto Q en el tiempo t. Dichas posiciones se pueden obtener mediante cálculos. El ángulo de rotación -81 del miembro de placa circular 17 y el ángulo de rotación82 del brazo de pivotamiento 19 en el tiempo t se pueden obtener asimismo mediante cálculos. Para especificar, el túnel T que tiene la sección transversal ovalada se puede perforar controlando momentáneamente los mecanismos rotatorios primero y segundo 18 y 20 de manera que el ángulo de rotación del miembro de placa circular 17 llegue a ser -81 y elángulo de rotación del brazo de pivotamiento 19 llega a ser 82 en el tiempo t después del comienzo de la perforación. When the movement speed is V and the time elapsed since the beginning of the drilling is t, the position of the second central axis A2 is the point P and the position of the third central axis A3 is the point Q at the time t. These positions can be obtained by calculations. The rotation angle -81 of the circular plate member 17 and the rotation angle82 of the pivot arm 19 at time t can also be obtained by calculations. To specify, the tunnel T having the oval cross section can be drilled by momentarily controlling the first and second rotary mechanisms 18 and 20 so that the angle of rotation of the circular plate member 17 becomes -81 and the angle of rotation of the arm pivot 19 becomes 82 at time t after the start of drilling.

Se pueden adoptar un primer método para perforar todo el túnel utilizando ambos cabezales cortadores rotatorios 4 y un segundo método para perforar la mitad izquierda del túnel utilizando uno de los cabezales cortadores rotatorios 4 y perforando la mitad derecha del túnel utilizando el otro cabezal cortador rotatorio 4. Se adopta un ejemplo mostrado en el siguiente diagrama de flujo que ilustra el control llevado a cabo cuando se utiliza el primer método. A first method can be adopted to drill the entire tunnel using both rotary cutter heads 4 and a second method to drill the left half of the tunnel using one of the rotary cutter heads 4 and perforate the right half of the tunnel using the other rotary cutter head 4 An example shown in the following flowchart illustrating the control carried out when the first method is used is adopted.

A continuación, se darán explicaciones basándose en el diagrama de flujo de la figura 6. Cuando se pone en marcha el control, se leen (S1) las señales de detección, etc. procedentes de los sensores primero y segundo 32 y 33 de ángulos de rotación, y se determina (S2) si se da entrada o no desde el panel de control 31 a una orden de comienzo que ordena que se comience la perforación. Mientras la determinación sea No, el proceso vuelve a S1. Cuando la determinación es Sí, en S3, el miembro de placa circular 17 y los brazos de pivotamiento 19 se establecen en sus posiciones de referencia. En este caso, accionando los motores hidráulicos 18m y 20m, el miembro de placa circular 17 y los brazos de pivotamiento 19 se establecen en sus posiciones de referencia basándose en las señales de detección suministradas desde los sensores primero y segundo 32 y 33 de ángulos de rotación. Nótese que el motor hidráulico 21m comienza a ser accionado en respuesta a la entrada de la orden de comienzo y el cuerpo principal 3 de la máquina de escudo avanza mediante una pluralidad de los gatos de escudo 6. Next, explanations will be given based on the flowchart of Figure 6. When the control is started, the detection signals, etc. are read (S1). from the first and second sensors 32 and 33 of rotation angles, and it is determined (S2) whether or not input from the control panel 31 is given to a start order that orders the drilling to begin. While the determination is No, the process returns to S1. When the determination is Yes, in S3, the circular plate member 17 and the pivot arms 19 are set to their reference positions. In this case, by driving the hydraulic motors 18m and 20m, the circular plate member 17 and the pivot arms 19 are set in their reference positions based on the detection signals supplied from the first and second sensors 32 and 33 of angles of rotation. Note that the hydraulic motor 21m begins to be driven in response to the entry of the start order and the main body 3 of the shield machine advances through a plurality of the shield jacks 6.

A continuación, en S4, se pone en marcha un temporizador T para comenzar a contar el tiempo. En S5, se lee un tiempo contado t del temporizador T y se leen las señales de detección suministradas desde los sensores primero y segundo 32 y 33 de ángulos de rotación. En S6, la posición del tercer eje central A3 (posición del punto Q) sobre el óvalo D se calcula basándose en el tiempo contado t, la velocidad de movimiento V del cabezal cortador 4 moviéndose a lo largo del óvalo D y la trayectoria del óvalo D. En S7, la posición del segundo eje central A2 (posición del punto P) se calcula basándose en la posición del tercer eje central A3, la longitud del brazo de pivotamiento 19 y la trayectoria del círculo C. Then, in S4, a timer T is started to start counting the time. In S5, a counted time t of the timer T is read and the detection signals supplied from the first and second sensors 32 and 33 of rotation angles are read. In S6, the position of the third central axis A3 (position of the point Q) on the oval D is calculated based on the time t, the movement speed V of the cutting head 4 moving along the oval D and the path of the oval D. In S7, the position of the second central axis A2 (position of the point P) is calculated based on the position of the third central axis A3, the length of the pivot arm 19 and the trajectory of the circle C.

A continuación, en S8, se calculan el primer ángulo de rotación81, que es el ángulo de rotación del miembro de placa circular 17, y el segundo ángulo de rotación82, que es el ángulo de rotación del brazo de pivotamiento 19. En S9, las válvulas de control hidráulico 34 y 35 de los mecanismos rotatorios primero y segundo 18 y 20 se controlan de manera que los ángulos de rotación primero y segundo sean -81y82, respectivamente. En S10, sedetermina si el miembro de placa circular 17 está situado o no en la posición de referencia. Cuando la determinación es No, el proceso avanza hasta S5, y se ejecutan S5 y las etapas después de S5. Por lo tanto, el tercer eje central A3, que es el centro del cabezal cortador 4, se mueve a lo largo del óvalo D, y se perfora así el túnel T que tiene la sección transversal ovalada. Cuando el cabezal cortador 4 gira una vez y alcanza la posición de referencia, la determinación en S10 llega a ser Sí. En S11, se determina si se da entrada o no desde el panel de control 31 a una orden de parada. Then, in S8, the first angle of rotation81, which is the angle of rotation of the circular plate member 17, and the second angle of rotation82, which is the angle of rotation of the pivot arm 19. are calculated, in S9, the Hydraulic control valves 34 and 35 of the first and second rotary mechanisms 18 and 20 are controlled so that the first and second rotation angles are -81 and 82, respectively. In S10, it determines whether the circular plate member 17 is located or not in the reference position. When the determination is No, the process proceeds to S5, and S5 and the steps after S5 are executed. Therefore, the third central axis A3, which is the center of the cutting head 4, moves along the oval D, and the tunnel T having the oval cross-section is thus perforated. When the cutting head 4 rotates once and reaches the reference position, the determination in S10 becomes Yes. In S11, it is determined whether or not input from the control panel 31 is given to a stop order.

Mientras la determinación en S11 es No, el proceso vuelve a S3, y se repiten S3 y las etapas después de S3. Por lo tanto, el cabezal cortador 4 gira múltiples veces. Cuando el cabezal cortador 4 se mueve una distancia igual a la longitud que hay de la parte delantera a la parte trasera del segmento S, la orden de parada se suministra desde el panel de control 31 para construir el segmento S, la determinación en S11 llega a ser Sí, los mecanismos rotatorios primero y segundo 18 y 20 se detienen en S12, y el motor hidráulico 21m se detiene asimismo. A continuación, el proceso avanza hasta S1. While the determination in S11 is No, the process returns to S3, and S3 and the steps after S3 are repeated. Therefore, the cutting head 4 rotates multiple times. When the cutting head 4 moves a distance equal to the length from the front to the rear of the segment S, the stop order is supplied from the control panel 31 to construct the segment S, the determination at S11 arrives to be Yes, the first and second rotary mechanisms 18 and 20 stop at S12, and the hydraulic motor 21m also stops. Then the process advances to S1.

Se explicarán las operaciones y los efectos de la máquina de escudo SM descrita anteriormente. El túnel T que tiene la sección transversal ovalada se perfora de tal manera que el primer mecanismo rotatorio 18 hace girar el miembro de placa circular 17, el par de segundos mecanismos rotatorios 20 sujetan el par de brazos de pivotamiento 19, de modo que dichos brazos de pivotamiento 19 sean rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1, el par de terceros mecanismos rotatorios 21 hacen girar el par de cabezales cortadores rotatorios 4, y se hace que el centro (tercer eje central A3) del cabezal cortador 4 se mueva a lo largo del óvalo D mostrado en la figura 5. The operations and effects of the SM shield machine described above will be explained. The tunnel T having the oval cross-section is perforated in such a way that the first rotary mechanism 18 rotates the circular plate member 17, the pair of second rotary mechanisms 20 hold the pair of pivot arms 19, so that said arms of pivot 19 are rotationally symmetric with respect to the first central axis A1, the pair of third rotary mechanisms 21 rotates the pair of rotary cutter heads 4, and the center (third central axis A3) of the cutter head 4 is moved to along the oval D shown in figure 5.

Ya que se hace girar el miembro de placa circular 17 que constituye parte de la pared de separación 2 que define el extremo trasero de la cámara 9, y se hacen girar las partes extremas de base circular 19b del par de brazos de pivotamiento 19 a través del miembro de placa circular 17, dicho miembro de placa circular 17 no sobresale hasta el fondo de la cámara 9, y no se presenta el fenómeno de hacer girar el miembro de placa circular 17 con una gran cantidad de barro de perforación adherido. Por lo tanto, es posible reducir el consumo eléctrico del primer mecanismo rotatorio 18 que hace girar el miembro de placa circular 17 y es posible asimismo reducir el tamaño del primer mecanismo rotatorio 18. Además, ya que una fracción (aproximadamente 1/3) de la parte extrema de base circular 19b del brazo de pivotamiento 19 está construida para sobresalir al exterior del miembro de placa circular 17, es posible reducir el tamaño del miembro de placa circular 17 y el tamaño del primer mecanismo rotatorio 18. Since the circular plate member 17 which constitutes part of the separation wall 2 defining the rear end of the chamber 9 is rotated, and the circular base end portions 19b of the pair of pivot arms 19 are rotated through of the circular plate member 17, said circular plate member 17 does not protrude to the bottom of the chamber 9, and there is no phenomenon of rotating the circular plate member 17 with a large amount of adhered drilling mud. Therefore, it is possible to reduce the electrical consumption of the first rotary mechanism 18 that rotates the circular plate member 17 and it is also possible to reduce the size of the first rotary mechanism 18. Furthermore, since a fraction (approximately 1/3) of The circular base end portion 19b of the pivot arm 19 is constructed to protrude outside the circular plate member 17, it is possible to reduce the size of the circular plate member 17 and the size of the first rotary mechanism 18.

Ya que el miembro de placa circular 17 está dispuesto para ser coplanario con la pared de separación 2, la resistencia rotatoria aplicada desde la arena en la cámara 9 al miembro de placa circular 17 llega a ser muy baja. Por lo tanto, es posible reducir el tamaño del primer mecanismo rotatorio 18. Ya que el diámetro del cabezal cortador rotatorio 4 se establece en la mitad del diámetro secundario de la sección transversal ovalada del túnel, el rendimiento de la perforación de la máquina de escudo SM se puede mejorar aumentando los tamaños del par de cabezales cortadores 4 tanto como sea posible, mientras se evita la interferencia mutua entre los cabezales cortadores 4. Since the circular plate member 17 is arranged to be coplanar with the separation wall 2, the rotational resistance applied from the sand in the chamber 9 to the circular plate member 17 becomes very low. Therefore, it is possible to reduce the size of the first rotary mechanism 18. Since the diameter of the rotary cutter head 4 is set to half the secondary diameter of the oval cross-section of the tunnel, the performance of the shield machine drilling SM can be improved by increasing the sizes of the cutting head pair 4 as much as possible, while avoiding mutual interference between the cutting heads 4.

Ya que la carga aplicada desde los cabezales cortadores 4 y los brazos de pivotamiento 18 al miembro de placa circular 17 puede estar soportada por la pared de separación 2 que soporta el miembro de placa circular 17, es posible mejorar la rigidez de apoyo para soportar los cabezales cortadores 4, los brazos de pivotamiento 19 y el miembro de placa circular 17 y asegurar la durabilidad del primer mecanismo rotatorio 18. Es posible simplificar la construcción del mecanismo 5 de desplazamiento del cabezal cortador (el miembro de placa circular 17, los brazos de pivotamiento 19 y los mecanismos rotatorios primero y segundo 18 y 20) que desplaza el cabezal cortador 4 en una dirección ortogonal al eje central del túnel (primer eje central A1). Since the load applied from the cutting heads 4 and the pivoting arms 18 to the circular plate member 17 can be supported by the separation wall 2 that supports the circular plate member 17, it is possible to improve the stiffness of support to support the cutter heads 4, pivot arms 19 and circular plate member 17 and ensure the durability of the first rotary mechanism 18. It is possible to simplify the construction of the mechanism 5 for movement of the cutter head (the circular plate member 17, the arms of pivot 19 and the first and second rotary mechanisms 18 and 20) that move the cutting head 4 in an orthogonal direction to the central axis of the tunnel (first central axis A1).

Ya que la sección transversal del túnel T es ovalada, el segmento S que reviste la superficie interior del túnel tiene la estructura de arco en cada parte. Por lo tanto, es posible asegurar la resistencia y durabilidad del segmento S, de manera que dicho segmento S se fija fuertemente al terreno natural, y es posible asimismo adoptar como segmento S un segmento normal o similar que se aplica al túnel que tiene la sección transversal circular. Por ello, es ventajoso a la luz de la fabricación y construcción del segmento S. Since the cross section of the tunnel T is oval, the segment S that covers the interior surface of the tunnel has the arc structure in each part. Therefore, it is possible to ensure the strength and durability of the segment S, so that said segment S is strongly fixed to the natural terrain, and it is also possible to adopt as segment S a normal or similar segment that is applied to the tunnel that has the section circular cross. Therefore, it is advantageous in light of the manufacturing and construction of the S segment.

Se explicará un ejemplo obtenido cambiando parcialmente la realización anterior. En primer lugar, el cuerpo delantero 1A y el cuerpo trasero 1B del cuerpo 1 de la máquina de escudo SM pueden estar conectados entre sí para ser capaces de curvarse en las direcciones hacia la derecha y hacia la izquierda, o las direcciones hacia arriba, hacia abajo, hacia la derecha y hacia la izquierda, pudiéndose ajustar el ángulo de curvatura mediante una pluralidad de gatos de tipo interrumpido, y en este estado se puede perforar un túnel curvado. En segundo lugar, aunque la máquina de escudo SM se explica utilizando como ejemplo una máquina de escudo que incluye el dispositivo 7 de movimiento de tierras, se puede prever un dispositivo de movimiento de barro en vez de dicho dispositivo 7 de movimiento de tierras. An example obtained by partially changing the previous embodiment will be explained. First, the front body 1A and the rear body 1B of the body 1 of the shielding machine SM can be connected to each other to be able to bend in the right and left directions, or the upward directions, towards below, to the right and to the left, the angle of curvature can be adjusted by a plurality of interrupted type jacks, and in this state a curved tunnel can be drilled. Second, although the shield machine SM is explained using as an example a shield machine that includes the earth moving device 7, a mud movement device can be provided instead of said earth movement device 7.

A continuación, se explicará (véanse las figuras 7 a 9) una máquina de escudo SM2 de acuerdo con la realización 2 según la presente invención. A diferencia del mecanismo 5A de desplazamiento del cabezal cortador y de un sistema de control en la máquina de escudo SM2, la máquina de escudo SM2 está construida de la misma manera que la máquina de escudo SM. Se utilizan los mismos números de referencia para los miembros que son iguales que los de la máquina de escudo SM, y se omiten explicaciones de los mismos. Se explicarán principalmente el mecanismo 5A de desplazamiento del cabezal cortador y el sistema de control. Next, a shield machine SM2 according to embodiment 2 according to the present invention will be explained (see Figures 7 to 9). Unlike the movement mechanism 5A of the cutter head and a control system in the SM2 shield machine, the SM2 shield machine is constructed in the same manner as the SM shield machine. The same reference numbers are used for members that are the same as those of the SM shield machine, and explanations thereof are omitted. Mainly the mechanism 5A for movement of the cutting head and the control system will be explained.

Como se muestra en las figuras 7 a 9, el mecanismo 5A de desplazamiento del cabezal cortador incluye: un miembro de placa circular 17A que se puede hacer girar alrededor del primer eje central A1; el primer mecanismo rotatorio 18 que hace girar el miembro de placa circular 17A; un par de miembros de guía 40; un par de brazos extensibles 41; un par de mecanismos 42 de accionamiento del brazo; un par de miembros 43 de apoyo de cabezales que están fijados firmemente a partes extremas en punta del par de brazos extensibles 41, respectivamente; un par de cabezales cortadores rotatorios 4 que están soportados por el par de miembros 43 de apoyo de cabezales; etc. As shown in Figures 7 to 9, the movement mechanism 5A of the cutting head includes: a circular plate member 17A that can be rotated about the first central axis A1; the first rotary mechanism 18 that rotates the circular plate member 17A; a pair of guide members 40; a pair of extendable arms 41; a pair of arm actuation mechanisms 42; a pair of head support members 43 that are firmly fixed to pointed end portions of the pair of extendable arms 41, respectively; a pair of rotary cutter heads 4 which are supported by the pair of head support members 43; etc.

El miembro de placa circular 17A incluye una parte saliente 17a que sobresale hacia delante de partes de la pared de separación 2 distintas del miembro de placa circular 17A. La parte saliente 17a está provista de un espacio de extensión y retracción que permite que el par de brazos extensibles 41 se extiendan y se retraigan. La estructura para soportar a rotación el miembro de placa circular 17A mediante la pared de separación 2 es la misma que la de la realización 1. En un lado del miembro de placa circular 17A, cuyo lado es opuesto al lado de la cámara 9, el par de miembros de guía 40 están dispuestos para ser rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1. El par de brazos extensibles 41 están fijados de modo deslizante al par de miembros de guía 40, para ser rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1, y están dispuestos para estar en paralelo con la pared de separación 2. The circular plate member 17A includes a protruding part 17a projecting forward of parts of the separation wall 2 other than the circular plate member 17A. The projecting part 17a is provided with an extension and retraction space that allows the pair of extendable arms 41 to extend and retract. The structure for rotating rotation the circular plate member 17A by means of the separation wall 2 is the same as that of the embodiment 1. On one side of the circular plate member 17A, whose side is opposite to the side of the chamber 9, the Pair of guide members 40 are arranged to be rotationally symmetrical with respect to the first central axis A1. The pair of extendable arms 41 are slidably fixed to the pair of guide members 40, to be rotationally symmetrical with respect to the first central axis A1, and are arranged to be in parallel with the separation wall 2.

El par de mecanismos 42 de accionamiento del brazo están dispuestos para hacer que el par de brazos extensibles 41 se extiendan y se retraigan, respectivamente. El mecanismo 42 de accionamiento del brazo incluye un cilindro hidráulico 42a. El cilindro hidráulico 42a está dispuesto en el interior del brazo extensible 41, el cuerpo principal del cilindro está conectado por pasadores a un soporte 41b fijado a una porción de pared de la parte saliente 17a, y una parte extrema en punta de un vástago 42b del cilindro hidráulico 42a está conectada por pasadores a un soporte fijado a un miembro extremo en punta 41a de una parte extrema en punta del brazo extensible 41. El cilindro hidráulico 42a es un cilindro hidráulico de doble efecto y está conectado a la fuente de suministro hidráulico montada en el carro trasero. The pair of arm actuation mechanisms 42 are arranged to make the pair of extendable arms 41 extend and retract, respectively. The arm drive mechanism 42 includes a hydraulic cylinder 42a. The hydraulic cylinder 42a is disposed inside the extensible arm 41, the main body of the cylinder is connected by pins to a support 41b fixed to a wall portion of the projecting part 17a, and a pointed end part of a rod 42b of the hydraulic cylinder 42a is connected by pins to a support fixed to a pointed end member 41a of a pointed end portion of the extendable arm 41. The hydraulic cylinder 42a is a double acting hydraulic cylinder and is connected to the mounted hydraulic supply source In the back car.

Un miembro 43 de apoyo de cabezales está dispuesto fijamente sobre el miembro extremo en punta 41a del brazo extensible 41 y un cabezal cortador rotatorio 4 está dispuesto a rotación sobre el miembro 43 de apoyo de cabezales. La estructura para soportar a rotación el cabezal cortador rotatorio 4 mediante el miembro 43 de apoyo de cabezales es la misma que la de la realización 1. A head support member 43 is fixedly disposed on the pointed end member 41a of the extendable arm 41 and a rotary cutter head 4 is arranged rotatably on the head support member 43. The structure for rotationally supporting the rotary cutter head 4 by the head support member 43 is the same as that of embodiment 1.

El par de cabezales cortadores rotatorios 4 están montados en el par de miembros 43 de apoyo de cabezales, respectivamente, para ser giratorios alrededor de los segundos ejes centrales A2, respectivamente, que están en paralelo con el primer eje central A1. El cabezal cortador rotatorio 4 es el mismo que el de la realización 1. Como en el caso de la realización 1, se ha previsto un par de segundos mecanismos rotatorios 21A que hacen girar el par de cabezales cortadores rotatorios 4 alrededor de los segundos ejes centrales A2, respectivamente. Nótese que el segundo eje central A2 y el segundo mecanismo rotatorio 21A son los mismos que el tercer eje central A3 y el tercer mecanismo rotatorio 21 de la realización 1, respectivamente. The pair of rotary cutter heads 4 are mounted on the pair of head support members 43, respectively, to be rotatable about the second central axes A2, respectively, which are in parallel with the first central axis A1. The rotary cutter head 4 is the same as that of embodiment 1. As in the case of embodiment 1, a couple of second rotary mechanisms 21A are provided which rotate the pair of rotary cutter heads 4 around the second central axes A2, respectively. Note that the second central axis A2 and the second rotary mechanism 21A are the same as the third central axis A3 and the third rotary mechanism 21 of embodiment 1, respectively.

El sistema de control se explicará basándose en la figura 10. El panel de control 31, el primer sensor 32 de ángulos de rotación y un par de sensores 44 de detección de longitudes extendidas están conectados a una unidad de control 30A. El primer sensor 32 de ángulos de rotación detecta el ángulo de rotación del miembro de placa circular 17A girado desde la posición de referencia hacia una dirección predeterminada, y está construido de la misma manera que en la realización 1. The control system will be explained based on Figure 10. The control panel 31, the first rotation angle sensor 32 and a pair of extended length detection sensors 44 are connected to a control unit 30A. The first rotation angle sensor 32 detects the angle of rotation of the circular plate member 17A rotated from the reference position to a predetermined direction, and is constructed in the same manner as in embodiment 1.

El sensor 44 de detección de longitudes extendidas detecta la longitud extendida del brazo extensible 41, que se extiende desde la posición más retraída mostrada en las figuras 7 y 8. Por ejemplo, el sensor 44 de detección de longitudes extendidas está constituido por una pluralidad de pequeños agujeros formados a intervalos cortos en una superficie de pared del brazo extensible 41 fabricado de acero y formados en una línea paralela a una dirección de extensión-retracción, y por un captor electromagnético dispuesto fijamente en el lado del miembro de guía 40. Nótese que los pequeños agujeros están bloqueados de manera estanca en un lado superficial interior del brazo extensible 41. Está formado asimismo un pequeño agujero ancho, desde el que se detecta un pulso de referencia cuya anchura de pulso detectada por el captor electromagnético, cuando el brazo extensible 41 está en la posición más retraída, es especialmente grande. Por lo tanto, es posible detectar la posición más retraída basándose en la señal de detección suministrada desde el captor electromagnético. Además, contando el número de pulsos detectados en el momento y después de la detección de la posición más retraída, es posible detectar la longitud extendida del brazo extensible 41 que se extiende desde la posición más retraída. The extended length detection sensor 44 detects the extended length of the extensible arm 41, which extends from the most retracted position shown in Figures 7 and 8. For example, the extended length detection sensor 44 is constituted by a plurality of small holes formed at short intervals on a wall surface of the extensible arm 41 made of steel and formed in a line parallel to an extension-retraction direction, and by an electromagnetic sensor fixedly arranged on the side of the guide member 40. Note that the small holes are tightly locked on an inner surface side of the extensible arm 41. A small wide hole is also formed, from which a reference pulse is detected whose pulse width detected by the electromagnetic sensor, when the extensible arm 41 It is in the most retracted position, it is especially large. Therefore, it is possible to detect the most retracted position based on the detection signal supplied from the electromagnetic sensor. In addition, by counting the number of pulses detected at the time and after the detection of the most retracted position, it is possible to detect the extended length of the extensible arm 41 extending from the most retracted position.

El primer mecanismo rotatorio 18 es el mismo que el de la realización 1. El mecanismo 42 de accionamiento del brazo está construido para hacer que el brazo extensible 41 se extraiga y se retraiga una longitud predeterminada según la cantidad y la presión del aceite suministrado al cilindro hidráulico 42a a través de la válvula de control hidráulico 42v. La unidad de control 30A controla la válvula de control hidráulico 42v. El segundo mecanismo rotatorio 21A es el mismo que el tercer mecanismo rotatorio 21 de la realización 1. La unidad de control 30A recibe salidas desde el primer sensor 32 de detección de ángulos de rotación y del par de sensores 44 de detección de longitudes extendidas, para controlar el primer mecanismo rotatorio 18 y los mecanismos 42 de accionamiento del brazo de manera que el par de cabezales cortadores 4 perforen el túnel T que tiene la sección transversal ovalada. The first rotary mechanism 18 is the same as that of embodiment 1. The arm drive mechanism 42 is constructed to cause the extendable arm 41 to be withdrawn and a predetermined length retracted according to the quantity and pressure of the oil supplied to the cylinder hydraulic 42a through the hydraulic control valve 42v. The control unit 30A controls the hydraulic control valve 42v. The second rotary mechanism 21A is the same as the third rotary mechanism 21 of embodiment 1. The control unit 30A receives outputs from the first sensor 32 for detecting rotation angles and the pair of sensors 44 for detecting extended lengths, for controlling the first rotary mechanism 18 and the arm actuation mechanisms 42 so that the pair of cutting heads 4 pierce the tunnel T having the oval cross section.

La unidad de control 30A incluye una CPU 30d, una ROM 30e, una RAM 30f y una interfaz de entrada/salida (no mostrada). La ROM 30e almacena con antelación un programa de control para el control anteriormente citado de hacer que el cabezal cortador 4 se mueva en una dirección ortogonal al primer eje central A1. Se omite el diagrama de flujo del programa de control. Se explicará resumida la lógica de control de uno de los brazos extensibles 41. Como se muestra en la figura 11, un óvalo I es un óvalo que muestra la forma externa del túnel a perforar, un óvalo H es un óvalo o sustancialmente un óvalo que está separado, hacia dentro del óvalo I, el radio R del cabezal cortador 4, un círculo F es el miembro de placa circular 17A y un círculo G es un círculo virtual con el que contacta externamente el brazo extensible 41 que gira integralmente con el miembro de placa circular 17A. The control unit 30A includes a CPU 30d, a ROM 30e, a RAM 30f and an input / output interface (not shown). The ROM 30e stores in advance a control program for the aforementioned control of making the cutting head 4 move in an orthogonal direction to the first central axis A1. The flow chart of the control program is omitted. The control logic of one of the extensible arms 41 will be explained in summary. As shown in Figure 11, an oval I is an oval showing the external shape of the tunnel to be drilled, an oval H is an oval or substantially an oval that the radius R of the cutter head 4 is separated into the oval I, a circle F is the circular plate member 17A and a circle G is a virtual circle with which the extendable arm 41 that rotates integrally with the member contacts externally of circular plate 17A.

Cuando se encuentra en el estado mostrado en la figura 8, el miembro de placa circular 17A está situado en la posición de referencia y el brazo extensible 41 está situado asimismo en la posición de referencia (posición más retraída). Por lo tanto, en el caso de la posición de referencia mostrada en la figura 11, el extremo de base del brazo extensible 41 está situado en el punto M0 y el extremo en punta del brazo extensible 41 está situado en el punto N0. En el tiempo t después del comienzo de la perforación, el extremo en punta del brazo extensible 41 está situado en el punto N. Como en el caso de la realización 1, la posición del punto N se puede calcular basándose en la velocidad de movimiento V preestablecida del cabezal cortador 4 moviéndose a lo largo de un óvalo y en el tiempo t. When in the state shown in Figure 8, the circular plate member 17A is located in the reference position and the extendable arm 41 is also located in the reference position (most retracted position). Therefore, in the case of the reference position shown in Figure 11, the base end of the extendable arm 41 is located at point M0 and the pointed end of the extendable arm 41 is located at point N0. At time t after the start of drilling, the pointed end of the extendable arm 41 is located at point N. As in the case of embodiment 1, the position of point N can be calculated based on the speed of movement V preset of the cutting head 4 moving along an oval and at time t.

A continuación, la posición del punto M se puede calcular basándose en la posición del punto N y en los círculos F y Next, the position of point M can be calculated based on the position of point N and in circles F and

G. El brazo extensible 41 se extiende para cambiar desde un segmento rectilíneo M0N0 hasta un segmento rectilíneo MN, y la longitud extendida del brazo extensible 41 que se extiende desde la posición más retraída se puede calcular por (Longitud del segmento rectilíneo MN -Longitud del segmento rectilíneo M0N0). Para especificar, el túnel T que tiene la sección transversal ovalada se puede perforar controlando momentáneamente el mecanismo 42 de accionamiento del brazo, de manera que la longitud extendida del brazo extensible 41 en el tiempo t después del comienzo de la perforación llegue a ser el valor anterior. G. The extendable arm 41 extends to change from a rectilinear segment M0N0 to a rectilinear segment MN, and the extended length of the extensible arm 41 extending from the most retracted position can be calculated by (Length of the rectilinear segment MN-Length of the rectilinear segment M0N0). To specify, the tunnel T having the oval cross section can be drilled by momentarily controlling the arm drive mechanism 42, so that the extended length of the extensible arm 41 at time t after the start of the drilling becomes the value previous.

Se explicarán las operaciones y los efectos de la máquina de escudo SM2 descritos anteriormente. El túnel T que tiene la sección transversal ovalada se perfora de tal manera que el primer mecanismo rotatorio 18 hace girar el miembro de placa circular 17A, el par de mecanismos 42 de accionamiento del brazo sujetan el par de brazos extensibles 41, de modo que los brazos extensibles 41 son rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1, el par de segundos mecanismos rotatorios 21A hacen girar el par de cabezales cortadores rotatorios 4 y se hace que el centro (tercer eje central A3) del cabezal cortador 4 se mueva a lo largo del óvalo H mostrado en la figura 11. The operations and effects of the SM2 shield machine described above will be explained. The tunnel T having the oval cross section is perforated in such a way that the first rotating mechanism 18 rotates the circular plate member 17A, the pair of arm actuation mechanisms 42 hold the pair of extendable arms 41, so that the Extensible arms 41 are rotationally symmetrical with respect to the first central axis A1, the pair of second rotary mechanisms 21A rotates the pair of rotary cutter heads 4 and the center (third central axis A3) of the cutter head 4 is moved to the length of oval H shown in figure 11.

Ya que se hace girar el miembro de placa circular 17A que constituye parte de la pared de separación 2 que define el extremo trasero de la cámara 9, y se hacen girar el par de brazos extensibles 41 a través del miembro de placa circular 17A, el miembro de placa circular 17A no sobresale hasta el fondo de la cámara 9, y no se presenta sustancialmente el fenómeno de hacer girar el miembro de placa circular 17A con una gran cantidad de barro de perforación adherido. Por lo tanto, es posible reducir el consumo eléctrico del primer mecanismo rotatorio 18 que hace girar el miembro de placa circular 17A y es posible asimismo reducir el tamaño del primer mecanismo rotatorio Since the circular plate member 17A which constitutes part of the separation wall 2 defining the rear end of the chamber 9 is rotated, and the pair of extendable arms 41 are rotated through the circular plate member 17A, the Circular plate member 17A does not protrude to the bottom of the chamber 9, and the phenomenon of rotating the circular plate member 17A with a large amount of adhered drilling mud does not substantially occur. Therefore, it is possible to reduce the electrical consumption of the first rotary mechanism 18 which rotates the circular plate member 17A and it is also possible to reduce the size of the first rotary mechanism

18. Ya que el diámetro del cabezal cortador rotatorio 4 se establece en la mitad del diámetro secundario de la sección transversal ovalada del túnel, el rendimiento de la perforación de la máquina de escudo SM2 se puede mejorar aumentando el tamaño del par de cabezales cortadores 4 tanto como sea posible, mientras se evita la interferencia mutua entre los cabezales cortadores 4. 18. Since the diameter of the rotary cutter head 4 is set to half the secondary diameter of the oval cross-section of the tunnel, the drilling performance of the shielding machine SM2 can be improved by increasing the size of the pair of cutting heads 4 as much as possible, while avoiding mutual interference between the cutting heads 4.

Ya que la carga aplicada desde los cabezales cortadores 4 y los brazos extensibles 41 al miembro de placa circular 17A puede estar soportada por la pared de separación 2 que soporta el miembro de placa circular 17A, es posible mejorar la rigidez de apoyo para soportar los cabezales cortadores 4, los brazos extensibles 41 y el miembro de placa circular 17A, y asegurar la durabilidad del primer mecanismo rotatorio 18. Since the load applied from the cutting heads 4 and the extendable arms 41 to the circular plate member 17A can be supported by the separation wall 2 that supports the circular plate member 17A, it is possible to improve the stiffness of support for supporting the heads cutters 4, extendable arms 41 and circular plate member 17A, and ensure the durability of the first rotary mechanism 18.

Es posible simplificar la construcción del mecanismo 5A de desplazamiento del cabezal cortador (el miembro de placa circular 17, los brazos extensibles 41, el primer mecanismo rotatorio 18 y los mecanismos 42 de accionamiento del brazo) que desplaza el cabezal cortador 4 en una dirección ortogonal al eje central del túnel (primer eje central A1). It is possible to simplify the construction of the movement mechanism 5A of the cutter head (the circular plate member 17, the extendable arms 41, the first rotary mechanism 18 and the arm actuation mechanisms 42) that move the cutter head 4 in an orthogonal direction to the central axis of the tunnel (first central axis A1).

Ya que la sección transversal del túnel T es ovalada, el segmento S que reviste la superficie interior del túnel tiene la estructura de arco. Por lo tanto, es posible asegurar la resistencia y estabilidad del segmento S, de manera que el segmento S se fija fuertemente al terreno natural. Asimismo, es posible adoptar como segmento S un segmento normal o similar que se aplica al túnel que tiene la sección transversal circular. Por ello, es ventajoso a la luz de la fabricación y construcción del segmento S. Since the cross section of the tunnel T is oval, the segment S that covers the interior surface of the tunnel has the arc structure. Therefore, it is possible to ensure the strength and stability of the S segment, so that the S segment is strongly fixed to the natural terrain. Likewise, it is possible to adopt as segment S a normal or similar segment that is applied to the tunnel having the circular cross-section. Therefore, it is advantageous in light of the manufacturing and construction of the S segment.

Ya que el par de brazos extensibles 41 están construidos para ser soportados de modo deslizante por el par de miembros de guía 40 y para ser accionados mediante el par de mecanismos 42 de accionamiento del brazo, la construcción para soportar el par de brazos extensibles 41 mediante el miembro de placa circular 17A y la construcción para hacer que los cabezales cortadores 4 se muevan en una dirección ortogonal al primer eje central A1 se simplifican significativamente y se pueden fabricar a bajo coste. Since the pair of extendable arms 41 are constructed to be slidably supported by the pair of guide members 40 and to be operated by the pair of arm actuation mechanisms 42, the construction to support the pair of extendable arms 41 by The circular plate member 17A and the construction for making the cutting heads 4 move in an orthogonal direction to the first central axis A1 are significantly simplified and can be manufactured at low cost.

Se explicará un ejemplo obtenido cambiando parcialmente la realización 2. En primer lugar, el cuerpo delantero 1A y el cuerpo trasero 1B del cuerpo 1 de la máquina de escudo SM2 pueden estar conectados entre sí para ser capaces de curvarse en las direcciones hacia la derecha y hacia la izquierda, o las direcciones hacia arriba, hacia abajo, hacia la derecha y hacia la izquierda, pudiéndose ajustar el ángulo de curvatura mediante una pluralidad de gatos de tipo interrumpido, y se puede perforar un túnel curvado. En segundo lugar, aunque la máquina de escudo SM2 se explica utilizando como ejemplo una máquina de escudo que incluye el dispositivo 7 de movimiento de tierras, se puede prever un dispositivo de movimiento de barro en vez de dicho dispositivo 7 de movimiento de tierras. An example obtained by partially changing embodiment 2 will be explained. First, the front body 1A and the rear body 1B of the body 1 of the shielding machine SM2 can be connected to each other so as to be able to bend in the directions to the right and to the left, or the directions up, down, right and left, the angle of curvature can be adjusted by a plurality of interrupted type jacks, and a curved tunnel can be drilled. Secondly, although the shield machine SM2 is explained using as an example a shield machine that includes the earth moving device 7, a mud movement device can be provided instead of said earth movement device 7.

A continuación, se explicará (véanse las figuras 12 a 14) una máquina de escudo SM3 de acuerdo con la realización 3 según la presente invención. A diferencia del mecanismo 5B de desplazamiento del cabezal cortador y de un sistema de control en la máquina de escudo SM3, la máquina de escudo SM3 está construida de la misma manera que la máquina de escudo SM. Se utilizan los mismos números de referencia para los miembros que son iguales que los de la máquina de escudo SM, y se omiten explicaciones de los mismos. Se explicarán principalmente el mecanismo 5B de desplazamiento del cabezal cortador y el sistema de control. Next, a shield machine SM3 according to embodiment 3 according to the present invention will be explained (see Figures 12 to 14). Unlike the movement mechanism 5B of the cutter head and a control system in the SM3 shield machine, the SM3 shield machine is constructed in the same manner as the SM shield machine. The same reference numbers are used for members that are the same as those of the SM shield machine, and explanations thereof are omitted. Mainly the mechanism 5B for displacement of the cutting head and the control system will be explained.

Como se muestra en las figuras 12 a 14, el mecanismo 5B de desplazamiento del cabezal cortador incluye: un miembro de placa circular 17B que se puede hacer girar alrededor del primer eje central A1; el primer mecanismo rotatorio 18 que hace girar el miembro de placa circular 17B; un par de miembros de guía 50a y 50b; un par de brazos extensibles 51a y 51b que están fijados de modo deslizante al par de miembros de guía 50a y 50b; un mecanismo 52 de accionamiento del brazo que hace que el par de brazos extensibles 51a y 51b se extraigan y se retraigan; y un par de miembros 53 de apoyo de cabezales, que están fijados firmemente a partes extremas en punta del par de brazos extensibles 51a y 51b, respectivamente. As shown in Figures 12 to 14, the movement mechanism 5B of the cutting head includes: a circular plate member 17B which can be rotated about the first central axis A1; the first rotary mechanism 18 that rotates the circular plate member 17B; a pair of guide members 50a and 50b; a pair of extendable arms 51a and 51b which are slidably fixed to the pair of guide members 50a and 50b; an arm actuation mechanism 52 that causes the pair of extendable arms 51a and 51b to be removed and retracted; and a pair of head support members 53, which are firmly fixed to tip end portions of the pair of extendable arms 51a and 51b, respectively.

El par de cabezales cortadores rotatorios 4 están montados en un par de miembros 53 de apoyo de cabezales, respectivamente, para ser giratorios alrededor de los segundos ejes centrales A2, respectivamente, que están en paralelo con el primer eje central A1. El cabezal cortador rotatorio 4 es el mismo que el de la realización 1. Un par de segundos mecanismos rotatorios 21B, que hacen girar los cabezales cortadores 4, son los mismos que los terceros mecanismos rotatorios 21 de la realización 1. The pair of rotary cutter heads 4 are mounted on a pair of head support members 53, respectively, to be rotatable about the second central axes A2, respectively, which are in parallel with the first central axis A1. The rotary cutter head 4 is the same as that of embodiment 1. A couple of second rotary mechanisms 21B, which rotate the cutter heads 4, are the same as the third rotary mechanisms 21 of embodiment 1.

El miembro de placa circular 17B está montado en una parte lateral extrema delantera del cuerpo principal 3B de la máquina de escudo para ser giratorio alrededor del primer eje central A1, que es el centro del cuerpo principal 3B de la máquina de escudo, y dicho miembro de placa circular 17B constituye parte de la pared de separación 2. El miembro de placa circular 17B incluye una parte saliente circular 17b que está conectada a la parte anular 17a y sobresale hacia delante de porciones de la pared de separación 2 distintas del miembro de placa circular 17B. El par de miembros de guía 50a y 50b están dispuestos en el interior de la parte saliente 17b del miembro de placa circular 17B, para ser sustancialmente imágenes especulares simétricas con respeto al primer eje central A1. El par de brazos extensibles 51a y 51b están dispuestos de modo deslizante sobre el par de miembros de guía 50a y 50b, de manera que las longitudes extendidas son imágenes especulares simétricas con respecto al primer eje central A1. The circular plate member 17B is mounted on a front end side part of the main body 3B of the shield machine to be rotatable about the first central axis A1, which is the center of the main body 3B of the shield machine, and said member of circular plate 17B constitutes part of the separation wall 2. The circular plate member 17B includes a circular projecting part 17b that is connected to the annular part 17a and protrudes forward of portions of the separation wall 2 other than the plate member circular 17B. The pair of guide members 50a and 50b are disposed within the projecting part 17b of the circular plate member 17B, to be substantially symmetrical mirror images with respect to the first central axis A1. The pair of extendable arms 51a and 51b are slidably arranged on the pair of guide members 50a and 50b, so that the extended lengths are symmetrical mirror images with respect to the first central axis A1.

El par de brazos extensibles 51a y 51b están constituidos por un brazo extensible exterior 51a que tiene una sección transversal rectangular y un brazo extensible interior 51b que está ajustado internamente en el brazo extensible exterior 51a, para ser relativamente deslizable. Una parte extrema del brazo extensible exterior 51a está fijada firmemente al miembro extremo en punta 53a, que está fijado firmemente a su vez a uno de los miembros 53 de apoyo de cabezales, y la parte extrema está insertada de modo deslizante a través del miembro de guía 50a en el lado del miembro extremo en punta 53a. Una parte extrema del brazo extensible interior 51b está fijada firmemente al miembro extremo en punta 53b, que está fijado firmemente a su vez al otro miembro 53 de apoyo de cabezales, y la parte extrema está insertada de modo deslizante a través del miembro de guía 50b en el lado del miembro extremo en punta 53b. The pair of extendable arms 51a and 51b are constituted by an external extendable arm 51a having a rectangular cross section and an internal extendable arm 51b which is internally adjusted in the external extendable arm 51a, to be relatively slidable. An end part of the outer extensible arm 51a is firmly fixed to the pointed end member 53a, which is firmly fixed in turn to one of the head support members 53, and the end part is slidably inserted through the member of guide 50a on the side of the pointed end member 53a. An end part of the inner extensible arm 51b is firmly fixed to the pointed end member 53b, which is firmly fixed in turn to the other head support member 53, and the end part is slidably inserted through the guide member 50b on the side of the pointed end member 53b.

El mecanismo 52 de accionamiento del brazo está constituido por un cilindro hidráulico extensible del tipo de dos vástagos, dispuesto en el par de brazos extensibles 51a y 51b. El cilindro hidráulico extensible incluye una pared de separación en una parte intermedia a lo largo en el interior de su cuerpo principal 52A del cilindro, incluye partes de pistón en un par de agujeros de orificio cilíndrico, respectivamente, que están formadas por ambos lados de la pared de separación, y está construido de manera que un par de vástagos 52a y 52b del pistón se extienden y se retraen desde ambos extremos del cuerpo principal 52A del cilindro, respectivamente. Una parte extrema de uno de los vástagos 52a del pistón está conectada por pasadores al miembro extremo en punta 53a a través de un soporte y una parte extrema del otro vástago 52b del pistón está conectada por pasadores al miembro extremo en punta 53b a través de un soporte. The arm actuation mechanism 52 is constituted by an extendable hydraulic cylinder of the two rod type, arranged in the pair of extendable arms 51a and 51b. The extensible hydraulic cylinder includes a separation wall in an intermediate part along its main body 52A of the cylinder, includes piston parts in a pair of cylindrical bore holes, respectively, which are formed on both sides of the separation wall, and is constructed such that a pair of piston rods 52a and 52b extend and retract from both ends of the main body 52A of the cylinder, respectively. An end part of one of the piston rods 52a is connected by pins to the pointed end member 53a through a support and an end part of the other piston rod 52b is connected by pins to the pointed end member 53b through a support.

Cada uno de los dos cilindros hidráulicos del mecanismo 52 de accionamiento del brazo está construido como un cilindro de doble efecto y está conectado a la fuente de suministro hidráulico del carro trasero. Sincronizando los dos cilindros hidráulicos y haciendo que funcionen para ser imágenes especulares simétricas con respeto al primer eje central A1, las longitudes extendidas del par de brazos extensibles 51a y 51b llegan a ser imágenes especulares simétricas con respeto al primer eje central A1. Haciendo que el mecanismo 52 de accionamiento del brazo extienda y retraiga el par de brazos extensibles 51a y 51b mientras hace girar el miembro de placa circular 17B alrededor del primer eje central A1, se puede hacer que el par de cabezales cortadores 4 sean rotacionalmente simétricos con respecto al primer eje central A1. De esta manera, se puede perforar el túnel T que tiene la sección transversal ovalada. Each of the two hydraulic cylinders of the arm drive mechanism 52 is constructed as a double acting cylinder and is connected to the hydraulic supply source of the rear carriage. By synchronizing the two hydraulic cylinders and making them work to be symmetrical mirror images with respect to the first central axis A1, the extended lengths of the pair of extendable arms 51a and 51b become symmetrical mirror images with respect to the first central axis A1. By causing the arm drive mechanism 52 to extend and retract the pair of extendable arms 51a and 51b while rotating the circular plate member 17B around the first central axis A1, the pair of cutting heads 4 can be made rotationally symmetrical with with respect to the first central axis A1. In this way, the tunnel T having the oval cross section can be drilled.

A continuación, se explicará el sistema de control de la máquina de escudo SM3. Como se muestra en la figura 15, el panel de control 31, el primer sensor 32 de ángulos de rotación y un par de sensores 54a y 54b de detección de longitudes extendidas están conectados a una unidad de control 30B. El primer sensor 32 de ángulos de rotación detecta el ángulo de rotación del miembro de placa circular 17B girado desde la posición de referencia hacia una dirección predeterminada y está construido de la misma manera que en la realización 1. Next, the SM3 shield machine control system will be explained. As shown in Figure 15, the control panel 31, the first rotation angle sensor 32 and a pair of extended length detection sensors 54a and 54b are connected to a control unit 30B. The first rotation angle sensor 32 detects the rotation angle of the circular plate member 17B rotated from the reference position to a predetermined direction and is constructed in the same manner as in embodiment 1.

El sensor 54a de detección de longitudes extendidas detecta la longitud extendida del brazo extensible exterior 51a, que se extiende desde la posición más retraída (posición de referencia) mostrada en las figuras 12 y 13. Por ejemplo, el sensor 54a de detección de longitudes extendidas está constituido por una pluralidad de pequeños agujeros formados a intervalos cortos en una superficie de pared del brazo extensible exterior 51a fabricado de acero y formados en una línea paralela a una dirección de extensión-retracción, y por un captor electromagnético dispuesto fijamente en el lado del miembro de guía 50a. Nótese que los pequeños agujeros están bloqueados de manera estanca en un lado interior del brazo extensible exterior 51a. Está formado asimismo un pequeño agujero ancho, desde el que se detecta un pulso de referencia cuya anchura de pulso detectada por el captor electromagnético, cuando el brazo extensible exterior 51a está en la posición más retraída, es especialmente grande. Por lo tanto, es posible detectar la posición más retraída basándose en la señal de detección suministrada desde el captor electromagnético. Además, contando el número de pulsos detectados en el momento y después de la detección de la posición más retraída, es posible detectar la longitud extendida del brazo extensible exterior 51a que se extiende desde la posición más retraída. Nótese que el sensor 54b de detección de longitudes extendidas detecta la longitud extendida del brazo extensible interior 51b que se extiende desde la posición más retraída y está construido de la misma manera que el sensor 54a de detección de longitudes extendidas. The extended length detection sensor 54a detects the extended length of the outer extensible arm 51a, which extends from the most retracted position (reference position) shown in Figures 12 and 13. For example, the extended length detection sensor 54a it is constituted by a plurality of small holes formed at short intervals on a wall surface of the external extensible arm 51a made of steel and formed in a line parallel to an extension-retraction direction, and by an electromagnetic sensor fixedly arranged on the side of the 50th guide member. Note that the small holes are sealed tightly on an inner side of the outer extensible arm 51a. A small wide hole is also formed, from which a reference pulse is detected whose pulse width detected by the electromagnetic sensor, when the external extensible arm 51a is in the most retracted position, is especially large. Therefore, it is possible to detect the most retracted position based on the detection signal supplied from the electromagnetic sensor. In addition, by counting the number of pulses detected at the time and after the detection of the most retracted position, it is possible to detect the extended length of the external extensible arm 51a extending from the most retracted position. Note that the extended length detection sensor 54b detects the extended length of the inner extensible arm 51b extending from the most retracted position and is constructed in the same manner as the extended length detection sensor 54a.

El primer mecanismo rotatorio 18 es el mismo que el de la realización 1. El mecanismo 52 de accionamiento del brazo está construido para controlar la cantidad y la presión del aceite suministrado a los dos cilindros hidráulicos a través de una válvula de control hidráulico 52v, y hace que el brazo extensible exterior 51a y el brazo extensible interior 51b se extiendan y se retraigan como imágenes simétricas especulares una longitud deseada. La unidad de control 30B controla la válvula de control hidráulico 52v. El segundo mecanismo rotatorio 21B es el mismo que el tercer mecanismo rotatorio 21 de la realización 1. La unidad de control 30B recibe salidas desde el primer sensor 32 de detección de ángulos de rotación y del par de sensores 54a y 54b de detección de longitudes extendidas, para controlar el primer mecanismo rotatorio 18 y el mecanismo 52 de accionamiento del brazo de manera que el par de The first rotary mechanism 18 is the same as that of embodiment 1. The arm drive mechanism 52 is constructed to control the quantity and pressure of the oil supplied to the two hydraulic cylinders through a hydraulic control valve 52v, and it causes the outer extensible arm 51a and the inner extensible arm 51b to extend and retract as desired mirror images. The control unit 30B controls the hydraulic control valve 52v. The second rotary mechanism 21B is the same as the third rotary mechanism 21 of embodiment 1. The control unit 30B receives outputs from the first sensor 32 for detecting rotation angles and the pair of sensors 54a and 54b for detecting extended lengths , to control the first rotary mechanism 18 and the arm actuation mechanism 52 so that the torque of

5 cabezales cortadores 4 perforen el túnel T que tiene la sección transversal ovalada. 5 cutter heads 4 drill the tunnel T which has the oval cross section.

La unidad de control 30A incluye una CPU 30g, una ROM 30h, una RAM 30i y una interfaz de entrada/salida (no mostrada). La ROM 30h almacena con antelación un programa de control para el control anteriormente citado de hacer que el cabezal cortador 4 se mueva en una dirección ortogonal al primer eje central A1, para perforar el túnel The control unit 30A includes a CPU 30g, a ROM 30h, a RAM 30i and an input / output interface (not shown). The ROM 30h stores in advance a control program for the aforementioned control of making the cutting head 4 move in an orthogonal direction to the first central axis A1, to drill the tunnel

10 que tiene la sección transversal ovalada. Se omiten el diagrama de flujo y la lógica de control del programa de control. 10 which has the oval cross section. The flow chart and control logic of the control program are omitted.

Las operaciones y los efectos de la máquina de escudo SM3 son sustancialmente iguales que los de la máquina de escudo SM2 de la realización 2, de manera que se omiten las explicaciones de los mismos. Se explicará un ejemplo The operations and effects of the shield machine SM3 are substantially the same as those of the shield machine SM2 of embodiment 2, so that their explanations are omitted. An example will be explained

15 obtenido cambiando parcialmente la realización 3. Dos cilindros hidráulicos independientes pueden estar dispuestos en oposición entre sí, en vez de los cilindros hidráulicos del mecanismo 52 de accionamiento del brazo, y dichos cilindros hidráulicos pueden estar construidos para funcionar en sincronismo entre sí. Los otros ejemplos de modificación son sustancialmente los mismos que en la realización 2. 15 obtained by partially changing embodiment 3. Two independent hydraulic cylinders may be arranged in opposition to each other, instead of the hydraulic cylinders of the arm drive mechanism 52, and said hydraulic cylinders may be constructed to operate in synchronism with each other. The other examples of modification are substantially the same as in embodiment 2.

20 Dado que esta invención se puede realizar en varias formas sin salirse de sus características esenciales, las presentes realizaciones son, por lo tanto, ilustrativas y no restrictivas, ya que el alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas, en lugar de por la descripción que las precede, y todos los cambios que están comprendidos dentro de los límites de las reivindicaciones, o de la equivalencia de tales límites de las mismas, están destinados, por lo tanto, a ser abarcados por dichas reivindicaciones. Since this invention can be carried out in several ways without departing from its essential characteristics, the present embodiments are therefore illustrative and not restrictive, since the scope of the invention is defined by the appended claims, rather than by the description that precedes them, and all the changes that fall within the limits of the claims, or the equivalence of such limits thereof, are therefore intended to be encompassed by said claims.

Claims

1.one.: Una máquina de escudo (SM), que comprende: un cuerpo principal (3) de la máquina de escudo, que incluye un cuerpo (1) y una pared de separación (2) que define un extremo trasero de una cámara (9) en una parte extrema delantera (1A) del cuerpo; y una pluralidad de gatos de escudo (6) para hacer que el cuerpo principal (3) de la máquina de escudo perfore hacia delante, disponiéndose la máquina de escudo (SM) para perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, caracterizada porque el cuerpo (1) está construido para tener una sección transversal ovalada similar a la sección transversal del túnel, y porque la máquina de escudo (SM) comprende además: A shield machine (SM), comprising: a main body (3) of the shield machine, which includes a body (1) and a separation wall (2) defining a rear end of a chamber (9) in a front end part (1A) of the body; and a plurality of shield jacks (6) to make the main body (3) of the shield machine drill forward, the shield machine (SM) being arranged to drill a tunnel having an oval cross section, characterized in that the body (1) is constructed to have an oval cross section similar to the tunnel cross section, and because the shield machine (SM) further comprises:

a circular plate member (17) that is mounted on a front end side part of the main body (3) of the shield machine, to be rotatable about a first central axis (A1) that is the center of the main body (3 ) of the shield machine and constitutes part of the separation wall (2); first rotating means (18) for rotating the circular plate member (17); a pair of pivot arms (19) that are supported on a front surface side of the circular plate member (17) so that end-base portions (196) of the pivot arms can rotate about a couple of second central axes (A2), respectively, which are in parallel with the first central axis (A1) and are rotationally symmetrical with respect to the first central axis (A1); a pair of second rotating means (20) for rotating the pair of pivoting arms (19) around the second central axes (A2), respectively; a pair of head support members (19a), which are firmly fixed to pointed end portions of the pivoting arm pair (19), respectively; a pair of rotary cutter heads (4) that are mounted on the pair of head support members (19a), respectively, to be rotatable about third central axes (A3), respectively, which are in parallel with the second central axes (A2), and each of which has a diameter that is half the secondary diameter of the oval cross-section of the body (3); and a pair of third rotary means (21) for rotating the pair of rotary cutter heads (4) around the third central axes (A3), respectively.

2.2.: La máquina de escudo (SM) según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además: The shield machine (SM) according to claim 1, characterized in that it further comprises:

first means (32) for detecting rotation angles to detect a rotation angle of the circular plate member (17) rotated from a reference position; a pair of second means (33) for detecting rotation angles for detecting the rotation angles of the pair of pivoting arms (19) rotated from reference positions around the second central axes (A2); and drilling control means (30), for controlling, based on outputs from the first (32) and second (33) rotation angle detection means, the first (18) and second (20) rotating means of so that the pair of rotary cutter heads (4) pierce the tunnel that has the oval cross section.

3.3.: Una máquina de escudo (SM), que comprende: un cuerpo principal (3) de la máquina de escudo, que incluye un cuerpo (1) y una pared de separación (2) que define un extremo trasero de una cámara (a) en una parte extrema delantera (19) del cuerpo; y una pluralidad de gatos de escudo (6) para hacer que el cuerpo principal (3) de la máquina de escudo perfore hacia delante, disponiéndose la máquina de escudo (SM) para perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, caracterizada porque el cuerpo (1) está construido para tener una sección transversal ovalada similar a la sección transversal del túnel, y la máquina de escudo comprende además: A shield machine (SM), comprising: a main body (3) of the shield machine, which includes a body (1) and a separation wall (2) defining a rear end of a chamber (a) in an extreme front part (19) of the body; and a plurality of shield jacks (6) to make the main body (3) of the shield machine drill forward, the shield machine (SM) being arranged to drill a tunnel having an oval cross section, characterized in that the body (1) is constructed to have an oval cross section similar to the tunnel cross section, and the shield machine further comprises:

a circular plate member (17a) that is mounted on a front end side part of the main body of the shield machine, to be rotatable about a first central axis that is the center of the main body (3) of the shield machine and constitutes part of the separation wall (2); first rotating means (18) for rotating the circular plate member (17A); a pair of guide members (40) that are mounted on one side of the circular plate member (17A), whose side is opposite to the side of the chamber, to be rotationally symmetrical with respect to the first central axis (A1), and a pair of extendable arms (41) that are slidably mounted on the pair of guide members (40), to be rotationally symmetrical with respect to the first central axis (A1), and are arranged in parallel with the separation wall (2 ); a pair of drive means (42) for causing the pair of extendable arms (41) to extend and retract, respectively; a pair of head support members (43), which are firmly fixed to pointed end portions (41a) of the pair of extendable arms (41), respectively; a pair of rotary cutter heads (4) that are mounted on the pair of head support members (43), respectively, to be rotatable about second central axes (A2), respectively, which are in parallel with the first central axis (A1), and each of which has a diameter that is half the secondary diameter of the oval cross section of the body; and a pair of second rotary means (21a) for rotating the pair of rotary cutter heads around the second central axes (42), respectively.

4.Four.: La máquina de escudo (SM) según la reivindicación 3, caracterizada porque comprende además: The shield machine (SM) according to claim 3, characterized in that it further comprises:

first means (32) for detecting rotation angles to detect a rotation angle of the circular plate member (17a) rotated from a reference position; a pair of means (44) for detecting extended lengths, for detecting the extended lengths of the pair of extensible arms (41) extending from the most retracted position, respectively; and perforation control means (30A), for controlling, based on outputs from the first means (32) for detecting rotation angles and means (44) for detecting extended lengths, the first rotating means (18) and the drive means (42) so that the pair of rotary cutter heads (4) pierce the tunnel having the oval cross section.

5.5.: Una máquina de escudo (SM), que comprende: un cuerpo principal (3B) de la máquina de escudo, que incluye un cuerpo (1) y una pared de separación (2) que define un extremo trasero de una cámara (9) en una parte extrema delantera (1A) del cuerpo; y una pluralidad de gatos de escudo (6) para hacer que el cuerpo principal (3) de la máquina de escudo perfore hacia delante, disponiéndose la máquina de escudo (SM) para perforar un túnel que tiene una sección transversal ovalada, caracterizada porque el cuerpo (1) está construido para tener una sección transversal ovalada similar a la sección transversal del túnel, y A shield machine (SM), comprising: a main body (3B) of the shield machine, which includes a body (1) and a separation wall (2) defining a rear end of a chamber (9) in a front end part (1A) of the body; and a plurality of shield jacks (6) to make the main body (3) of the shield machine drill forward, the shield machine (SM) being arranged to drill a tunnel having an oval cross section, characterized in that the body (1) is constructed to have an oval cross section similar to the tunnel cross section, and

why

The shield machine (SM) also includes:

a circular plate member (17B) that is mounted on a front end side part of the main body (3) of the shield machine, to be rotatable about a first central axis (A1) that is the center of the main body (3 ) of the shield machine and constitutes part of the separation wall (2); first rotating means (18) for rotating the circular plate member (17B); a pair of guide members (50a, 50b) that are mounted on a protruding part (17b) to be substantially symmetrical mirror images with respect to the first central axis (41), the protruding part (17b) projecting forward of the part of the separation wall (2) other than the circular plate member (17B) and provided by the circular plate member, and a pair of extendable arms (51a, 51b) that are slidably mounted on the pair of guide members ( 50a, 50b), respectively, so that the extended lengths of the extendable arms (51a, 51b) are symmetrical mirror images with respect to the first central axis (A1); one or a pair of drive means (52) to cause the pair of extendable arms (51a, 51b) to extend and retract; a pair of head support members (53), which are firmly fixed to a pair of pointed end portions (53a) of the pair of extendable arms (51a, 51b), respectively; a pair of rotary cutter heads (4) that are mounted on the pair of head support members (53), respectively, to be rotatable about second central axes (A2), respectively, which are in parallel with the first central axis (A1), and each of which has a diameter that is half the secondary diameter of the oval cross-section of the body (3B); and a pair of second rotary means (21B) for rotating the pair of rotary cutter heads (4) around the second central axes (A2), respectively.

The shield machine (SM) according to claim 5, characterized in that it further comprises:

first means (32) for detecting rotation angles, to detect a rotation angle of the circular plate member (17B) rotated from a reference position; means (54a, 54b) for detecting extended lengths, to detect the extended lengths of the extensible arms (51a, 51b) extending from the most retracted position; and means (30B) for controlling the perforation, for controlling, based on outputs from the first means (32) of detection of rotation angles and the means (54a, 54b) for detecting extended lengths, the first rotary means ( 18) and the drive means (52) so that the pair of rotary cutter heads (4) pierce the tunnel having the oval cross section.