JP2883329B1 - 地中掘削機 - Google Patents
地中掘削機Info
- Publication number
- JP2883329B1 JP2883329B1 JP12726298A JP12726298A JP2883329B1 JP 2883329 B1 JP2883329 B1 JP 2883329B1 JP 12726298 A JP12726298 A JP 12726298A JP 12726298 A JP12726298 A JP 12726298A JP 2883329 B1 JP2883329 B1 JP 2883329B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crank
- cutter head
- rotating shaft
- cutter
- counterweight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 掘削エネルギーを軽減でき、これに伴いカッ
タ駆動モータに小型のものを用いることができ、設備費
および電力消費量を削減し得る地中掘削機を提供するこ
と。 【解決手段】 所定の間隔をおいて複数の回転軸１５を
支持し、各回転軸１５にクランク１６を連結し、各クラ
ンク１６のクランク軸１７にわたって共通にカッタヘッ
ド１９を取り付け、このカッタヘッド１９を平行クラン
ク運動させて地山を掘削する地中掘削機において、前記
回転軸１５に、カッタヘッド１９の自重による偏心モー
メントを打ち消す方向にカウンタウエイト２３を取り付
けて構成した。
タ駆動モータに小型のものを用いることができ、設備費
および電力消費量を削減し得る地中掘削機を提供するこ
と。 【解決手段】 所定の間隔をおいて複数の回転軸１５を
支持し、各回転軸１５にクランク１６を連結し、各クラ
ンク１６のクランク軸１７にわたって共通にカッタヘッ
ド１９を取り付け、このカッタヘッド１９を平行クラン
ク運動させて地山を掘削する地中掘削機において、前記
回転軸１５に、カッタヘッド１９の自重による偏心モー
メントを打ち消す方向にカウンタウエイト２３を取り付
けて構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カッタヘッドを平
行クランク運動させて地山を掘削する型式の地中掘削機
に関する。
行クランク運動させて地山を掘削する型式の地中掘削機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の地中掘削機の正面図、図７
は図６のＤ−Ｄ線断面図である。これらの図に示す従来
の地中掘削機としてのシールド機１′は、シールドフー
ド２と、隔壁３と、掘削土砂のチャンバ４と、シールド
筒５と、テールプレート６と、テールシール７と、テー
ルプレート６内で組み立てられたセグメント８と、ピス
トンロッド１０およびスプレッダ１１を有するシールド
ジャッキ９と、排土装置であるスクリューコンベア１２
と、このスクリューコンベア１２の入口に対応させて隔
壁３に設けられた土砂排出口１３と、円周方向に９０°
の間隔をおいて配置されかつ軸受１４を介して隔壁３に
支持された回転軸１５と、各回転軸１５の前端部に一体
に連結されたクランク１６と、カッタフレーム２０およ
びこれの表面に多数設けられたカッタビット（図示せ
ず）を有するカッタヘッド１９と、前記回転軸１５の後
端部側に配置されかつ当該回転軸１５に取り付けられた
カッタ駆動モータ２１とを備えている。
は図６のＤ−Ｄ線断面図である。これらの図に示す従来
の地中掘削機としてのシールド機１′は、シールドフー
ド２と、隔壁３と、掘削土砂のチャンバ４と、シールド
筒５と、テールプレート６と、テールシール７と、テー
ルプレート６内で組み立てられたセグメント８と、ピス
トンロッド１０およびスプレッダ１１を有するシールド
ジャッキ９と、排土装置であるスクリューコンベア１２
と、このスクリューコンベア１２の入口に対応させて隔
壁３に設けられた土砂排出口１３と、円周方向に９０°
の間隔をおいて配置されかつ軸受１４を介して隔壁３に
支持された回転軸１５と、各回転軸１５の前端部に一体
に連結されたクランク１６と、カッタフレーム２０およ
びこれの表面に多数設けられたカッタビット（図示せ
ず）を有するカッタヘッド１９と、前記回転軸１５の後
端部側に配置されかつ当該回転軸１５に取り付けられた
カッタ駆動モータ２１とを備えている。
【０００３】前記カッタヘッド１９は、クランク軸受１
８を介して、４個のクランク１６のクランク軸１７に共
通に取り付けられている。
８を介して、４個のクランク１６のクランク軸１７に共
通に取り付けられている。
【０００４】そして、従来の地中掘削機としての前記シ
ールド機１′では、４台のカッタ駆動モータ２１を同一
方向に同期的に駆動させることにより、回転軸１５，ク
ランク１６およびクランク軸１７を通じてカッタヘッド
１９を平行ランク運動させ、カッタヘッド１９に地山を
掘削するために必要なトルクを与える。
ールド機１′では、４台のカッタ駆動モータ２１を同一
方向に同期的に駆動させることにより、回転軸１５，ク
ランク１６およびクランク軸１７を通じてカッタヘッド
１９を平行ランク運動させ、カッタヘッド１９に地山を
掘削するために必要なトルクを与える。
【０００５】一方、テールプレート６内で組み立てられ
たセグメント８に反力を取ってシールドジャッキ９によ
りシールド機１′全体を推進させ、カッタヘッド１９に
推力を与える。
たセグメント８に反力を取ってシールドジャッキ９によ
りシールド機１′全体を推進させ、カッタヘッド１９に
推力を与える。
【０００６】前述のごとく、カッタヘッド１９に、掘削
に必要なトルクと推力を与え、このカッタヘッド１９に
より地山（切羽）をシールドフード２の外径とほぼ同じ
形状に掘削する。
に必要なトルクと推力を与え、このカッタヘッド１９に
より地山（切羽）をシールドフード２の外径とほぼ同じ
形状に掘削する。
【０００７】掘削した土砂をチャンバ４に導き、切羽が
崩壊しないようにチャンバ４内を掘削土砂で所定の圧力
に保持しつつ、その掘削土砂をスクリューコンベア１２
により、シールド機１′の後方に搬出する。
崩壊しないようにチャンバ４内を掘削土砂で所定の圧力
に保持しつつ、その掘削土砂をスクリューコンベア１２
により、シールド機１′の後方に搬出する。
【０００８】切羽を所定範囲掘進した後、シールドシャ
ッキ９を縮小させ、再びテールプレート６内でセグメン
ト８を組み立て、このセグメント８に反力を取ってシー
ルドジャッキ９によりカッタヘッド１９に推力を与え
る。
ッキ９を縮小させ、再びテールプレート６内でセグメン
ト８を組み立て、このセグメント８に反力を取ってシー
ルドジャッキ９によりカッタヘッド１９に推力を与え
る。
【０００９】以上の動作を繰り返して行い、地中を掘進
して行く。
して行く。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
シールド機１′では、カッタヘッド１９が図６において
反時計方向に回動するとき、カッタヘッド１９の自重Ｗ
ｃによる偏心モーメントＭｃは、次式のようになる。
シールド機１′では、カッタヘッド１９が図６において
反時計方向に回動するとき、カッタヘッド１９の自重Ｗ
ｃによる偏心モーメントＭｃは、次式のようになる。
【数１】Ｍｃ＝Ｗｃ×ｅ ただし、ｅ＝回転軸とクランク軸間の偏心距離である。
【００１１】そして、カッタトルクをＴｒｌとすると
き、地山（切羽）を掘削するための必要トルクＴは、次
式で与えられる。
き、地山（切羽）を掘削するための必要トルクＴは、次
式で与えられる。
【数２】Ｔ＝Ｔｒｌ＋Ｍｃ ∴Ｔｒｌ＝Ｔ−Ｍｃ
【００１２】前記数２からも分かるように、従来の地中
掘削機では、地山を掘削するための必要トルクとして、
カッタトルクＴｒｌの他に、カッタヘッドの自重Ｗｃに
よる偏心モーメントＭｃを余分に見込んでおく必要があ
った。
掘削機では、地山を掘削するための必要トルクとして、
カッタトルクＴｒｌの他に、カッタヘッドの自重Ｗｃに
よる偏心モーメントＭｃを余分に見込んでおく必要があ
った。
【００１３】このため、大きな掘削エネルギーを必要と
し、大型のカッタ駆動モータを装備する必要があり、回
転軸やクランク，クランクピン，これらの軸受も大型化
するため、設備費が嵩むという問題があり、電力消費量
も多くなるという問題があった。
し、大型のカッタ駆動モータを装備する必要があり、回
転軸やクランク，クランクピン，これらの軸受も大型化
するため、設備費が嵩むという問題があり、電力消費量
も多くなるという問題があった。
【００１４】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、掘削エネルギーを軽減で
き、これに伴いカッタ駆動モータに小型のものを用いる
ことができ、設備費および電力消費量を削減し得る地中
掘削機を提供することにある。
で、その目的とするところは、掘削エネルギーを軽減で
き、これに伴いカッタ駆動モータに小型のものを用いる
ことができ、設備費および電力消費量を削減し得る地中
掘削機を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では所定の間隔をおいて複数の回転軸１５を
支持し、各回転軸１５にクランク１６を連結し、各クラ
ンク１６のクランク軸１７にわたって共通にカッタヘッ
ド１９を取り付け、このカッタヘッド１９を平行クラン
ク運動させて地山を掘削する地中掘削機において、前記
回転軸１５に、カッタヘッド１９の自重による偏心モー
メントを打ち消す方向にカウンタウエイト２３を取り付
けている。
め、本発明では所定の間隔をおいて複数の回転軸１５を
支持し、各回転軸１５にクランク１６を連結し、各クラ
ンク１６のクランク軸１７にわたって共通にカッタヘッ
ド１９を取り付け、このカッタヘッド１９を平行クラン
ク運動させて地山を掘削する地中掘削機において、前記
回転軸１５に、カッタヘッド１９の自重による偏心モー
メントを打ち消す方向にカウンタウエイト２３を取り付
けている。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１７】図１は本発明の第１実施例を示す縦断側面
図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ線
断面図である。
図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ線
断面図である。
【００１８】これら図１〜図３に示す第１実施例におい
て、前記図６および図７に示す従来技術と同じ部材には
同じ符号を付けて示し、これ以上の説明を省略する。
て、前記図６および図７に示す従来技術と同じ部材には
同じ符号を付けて示し、これ以上の説明を省略する。
【００１９】これらの図に示す第１実施例における地中
掘削機としてのシールド機１では、隔壁３に取り付けら
れた軸受１４を介して回転可能に支持された回転軸８の
前端部側に、カッタヘッド１９の自重Ｗｃによる偏心モ
ーメントＭｃを打ち消す方向、すなわちカッタヘッド１
９の偏心方向の反対方向に支持アーム２２が固設されて
いる。前記支持アーム２２の端部には、カウンタウエイ
ト２３が取り付けられている。
掘削機としてのシールド機１では、隔壁３に取り付けら
れた軸受１４を介して回転可能に支持された回転軸８の
前端部側に、カッタヘッド１９の自重Ｗｃによる偏心モ
ーメントＭｃを打ち消す方向、すなわちカッタヘッド１
９の偏心方向の反対方向に支持アーム２２が固設されて
いる。前記支持アーム２２の端部には、カウンタウエイ
ト２３が取り付けられている。
【００２０】前記カウンタウエイト２３には、鉄や鉛等
の比重の大きい金属を使用することが好ましい。前記カ
ウンタウエイト２３を鉛で製作する場合には、必要な重
量と形状とを有する鉛のブロックの周囲を鋼板で囲み、
支持アーム２２に溶接して取り付けると好適である。ま
た、鉛のブロックを鋼板で囲むことにより、掘削土砂に
よる鉛製のカウンタウエイトの摩耗を防止することがで
きる。
の比重の大きい金属を使用することが好ましい。前記カ
ウンタウエイト２３を鉛で製作する場合には、必要な重
量と形状とを有する鉛のブロックの周囲を鋼板で囲み、
支持アーム２２に溶接して取り付けると好適である。ま
た、鉛のブロックを鋼板で囲むことにより、掘削土砂に
よる鉛製のカウンタウエイトの摩耗を防止することがで
きる。
【００２１】この第１実施例によれば、カッタ駆動モー
タ２１を同一方向に同期的に駆動させ、回転軸１５，ク
ランク１６およびクランク軸１７を通じてカッタヘッド
１９を回動させたとき、回転軸１５に支持アーム２２を
介してカッタヘッド１９の偏心方向の反対方向に取り付
けられたカウンタウエイト２３が、カッタヘッド１９の
偏心モーメントＭｃを打ち消すか，または著しく減ずる
方向に作用する。
タ２１を同一方向に同期的に駆動させ、回転軸１５，ク
ランク１６およびクランク軸１７を通じてカッタヘッド
１９を回動させたとき、回転軸１５に支持アーム２２を
介してカッタヘッド１９の偏心方向の反対方向に取り付
けられたカウンタウエイト２３が、カッタヘッド１９の
偏心モーメントＭｃを打ち消すか，または著しく減ずる
方向に作用する。
【００２２】その結果、カッタ駆動モータ２１のエネル
ギーを、カッタヘッド１９の自重Ｗｃによる偏心モーメ
ントＭｃを打ち消すためのエネルギーとして無駄に使う
ことが無くなるので、エネルギー効率を高めることがで
きる。したがって、カッタ駆動モータ２１に小型のもの
を使用できるし、回転軸１５，クランク１６，クランク
軸１７およびこれらの軸受を小型化できるし、電力消費
量を削減することもできる。
ギーを、カッタヘッド１９の自重Ｗｃによる偏心モーメ
ントＭｃを打ち消すためのエネルギーとして無駄に使う
ことが無くなるので、エネルギー効率を高めることがで
きる。したがって、カッタ駆動モータ２１に小型のもの
を使用できるし、回転軸１５，クランク１６，クランク
軸１７およびこれらの軸受を小型化できるし、電力消費
量を削減することもできる。
【００２３】なお、図３において、符号２４はカウンタ
ウエイト２３の先端の回転軌跡を示す。
ウエイト２３の先端の回転軌跡を示す。
【００２４】ついで、図４は本発明の第２実施例を示す
縦断側面図、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図である。
縦断側面図、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【００２５】これらの図に示す第２実施例では、隔壁３
の後方に、所定の空間２５をおいて、後部隔壁２６が固
定されている。
の後方に、所定の空間２５をおいて、後部隔壁２６が固
定されている。
【００２６】前記後部隔壁２６の後面には、カッタ駆動
モータ２１が取り付けられている。
モータ２１が取り付けられている。
【００２７】前記後部隔壁２６および空間２５を貫通し
て隔壁３の前方に回転軸１５が延設され、かつ回転可能
に支持されている。
て隔壁３の前方に回転軸１５が延設され、かつ回転可能
に支持されている。
【００２８】前記回転軸１５における空間２５を通る部
分には、カッタヘッド１９の自重Ｗｃによる偏心モーメ
ントＭｃを打ち消す方向に、支持アーム２２が固設され
ている。前記支持アーム２２の端部には、カウンタウエ
イト２３が取り付けられている。
分には、カッタヘッド１９の自重Ｗｃによる偏心モーメ
ントＭｃを打ち消す方向に、支持アーム２２が固設され
ている。前記支持アーム２２の端部には、カウンタウエ
イト２３が取り付けられている。
【００２９】なお、前記隔壁３には長円形の土砂排出口
１３′が設けられ、後部隔壁２６には他の土砂排出口２
７が設けられている。
１３′が設けられ、後部隔壁２６には他の土砂排出口２
７が設けられている。
【００３０】この第２実施例の他の構成は、前記第１実
施例と同様である。
施例と同様である。
【００３１】この第２実施例においても、カウンタウエ
イト２３がカッタヘッド１９の自重Ｗｃによる偏心モー
メントＭｃを打ち消しまたは著しく減ずる方向に作用す
る。
イト２３がカッタヘッド１９の自重Ｗｃによる偏心モー
メントＭｃを打ち消しまたは著しく減ずる方向に作用す
る。
【００３２】なお、前記第１，第２実施例とも、回転軸
１５の全部にカウンタウエイト２３を取り付けた例を示
しているが、これに限らず、複数の回転軸の例えば１本
置きに取り付けてもよい。また、第１、第２実施例は、
土圧式シールドの例を示しているが、泥水式シールドに
も適用できる。また、これらの実施例には掘削した土砂
を練混ぜる練混ぜ翼を開示していないが、回転軸に設け
る練混ぜ翼は、前記のカウンターウェイトを兼用して設
けることもできる。
１５の全部にカウンタウエイト２３を取り付けた例を示
しているが、これに限らず、複数の回転軸の例えば１本
置きに取り付けてもよい。また、第１、第２実施例は、
土圧式シールドの例を示しているが、泥水式シールドに
も適用できる。また、これらの実施例には掘削した土砂
を練混ぜる練混ぜ翼を開示していないが、回転軸に設け
る練混ぜ翼は、前記のカウンターウェイトを兼用して設
けることもできる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では所定の
間隔をおいて支持された回転軸１５に、カッタヘッド１
９の自重Ｗｃによる偏心モーメントＭｃを打ち消す方向
にカウンタウエイト２３を取り付けており、このカウン
タウエイト２３の作用により前記偏心モーメントＭｃを
打ち消すか，または著しく減ずることができるので、カ
ッタ駆動モータ２１のエネルギーを有効に利用し、エネ
ルギー効率を高めることができる。したがって、本発明
によればカッタ駆動モータ２１に小型のものを使用でき
るし、回転軸１５やクランク１６，クランク軸１７，こ
れらの軸受の小型化を図ることができるため、設備費を
削減し得る効果があり、電力消費量を節減し得る効果も
ある。
間隔をおいて支持された回転軸１５に、カッタヘッド１
９の自重Ｗｃによる偏心モーメントＭｃを打ち消す方向
にカウンタウエイト２３を取り付けており、このカウン
タウエイト２３の作用により前記偏心モーメントＭｃを
打ち消すか，または著しく減ずることができるので、カ
ッタ駆動モータ２１のエネルギーを有効に利用し、エネ
ルギー効率を高めることができる。したがって、本発明
によればカッタ駆動モータ２１に小型のものを使用でき
るし、回転軸１５やクランク１６，クランク軸１７，こ
れらの軸受の小型化を図ることができるため、設備費を
削減し得る効果があり、電力消費量を節減し得る効果も
ある。
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す縦断側面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】従来技術を示す正面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ線断面図である。
１ シールド機 １４ 回転軸用の軸受 １５ 回転軸 １６ クランク １７ クランク軸 １９ カッタヘッド ２０ カッタフレーム ２１ カッタ駆動モータ ２２ カウンタウエイト用の支持アーム
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の間隔をおいて複数の回転軸１５を
支持し、各回転軸１５にクランク１６を連結し、各クラ
ンク１６のクランク軸１７にわたって共通にカッタヘッ
ド１９を取り付け、このカッタヘッド１９を平行クラン
ク運動させて地山を掘削する地中掘削機において、 前記回転軸１５に、カッタヘッド１９の自重による偏心
モーメントを打ち消す方向にカウンタウエイト２３を取
り付けた、ことを特徴とする地中掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12726298A JP2883329B1 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 地中掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12726298A JP2883329B1 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 地中掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2883329B1 true JP2883329B1 (ja) | 1999-04-19 |
| JPH11324574A JPH11324574A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=14955691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12726298A Expired - Fee Related JP2883329B1 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 地中掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2883329B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104612702B (zh) * | 2015-01-17 | 2016-09-14 | 南通奥普机械工程有限公司 | 三刀梁隧道钻进机 |
-
1998
- 1998-05-11 JP JP12726298A patent/JP2883329B1/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11324574A (ja) | 1999-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2883329B1 (ja) | 地中掘削機 | |
| JP3500082B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
| JP2013231317A (ja) | トンネル掘削機 | |
| JP2000257385A (ja) | 地中掘削機 | |
| JP3306338B2 (ja) | シールド掘進機 | |
| JP3240289B2 (ja) | 偏平断面トンネル用シールド掘進機 | |
| JPH10227028A (ja) | 地盤の掘削撹拌装置 | |
| JP2000120387A (ja) | 地中掘削機 | |
| JP3100923B2 (ja) | 泥水シールド機 | |
| JP3120067B2 (ja) | 地中掘削機 | |
| JP2939201B2 (ja) | 地中掘削装置 | |
| JP5420787B1 (ja) | シールド掘進機、及びシールド工法 | |
| JPH0748988A (ja) | 楕円断面多連シールド掘進機 | |
| JPH07252992A (ja) | シールド掘進機 | |
| JP3240288B2 (ja) | シールド掘進機 | |
| JP3448132B2 (ja) | エレクタ装置及びトンネル掘削機 | |
| JP2000179287A (ja) | 地中掘削機 | |
| JP2000328882A (ja) | 地中掘削機 | |
| JPH10246090A (ja) | 立坑掘削機 | |
| JP2001027094A (ja) | 地中掘削機 | |
| JPH0714476Y2 (ja) | 横穴掘削装置 | |
| JPH042239Y2 (ja) | ||
| SU899788A1 (ru) | Рабочий орган роторного экскаватора | |
| JP3576426B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
| JPH02266093A (ja) | シールド掘進機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |