JP3289250B2 - Shield machine - Google Patents
Shield machineInfo
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- JP3289250B2 JP3289250B2 JP32160093A JP32160093A JP3289250B2 JP 3289250 B2 JP3289250 B2 JP 3289250B2 JP 32160093 A JP32160093 A JP 32160093A JP 32160093 A JP32160093 A JP 32160093A JP 3289250 B2 JP3289250 B2 JP 3289250B2
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- cutter head
- shield machine
- drive motor
- center
- center shaft
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘進機に係
り、特に小口径の分野に用いて好適なシールド掘進機に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield machine and, more particularly, to a shield machine suitable for use in a small-diameter field.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4、図5に従来のシールド掘進機の一
例を示す。シールド掘進機は、切羽を掘削するカッター
ビットを装着したカッターヘッド10と、このカッター
ヘッド10で掘削した土砂を排土するスクリュウコンベ
ア12と、トンネル坑内(シールド掘進機本体内)と切
羽を隔離する隔壁から構成されている。泥水式シールド
掘進機では、スクリュウコンベア12の代わりに送排泥
管を装備している。駆動モータ16でカッターヘッド1
0を回転させ切羽を掘削する。駆動力は駆動モータ16
からピニオン4、駆動ギア5、センターシャフト13を
通じてカッターヘッド10に伝達される。センターシャ
フト13の支持は、軸受1、2、3により行われてい
る。2. Description of the Related Art FIGS. 4 and 5 show an example of a conventional shield machine. The shield machine is provided with a cutter head 10 equipped with a cutter bit for excavating a face, a screw conveyor 12 for discharging earth and sand excavated by the cutter head 10, and isolating the face from the inside of a tunnel (the inside of the shield machine). It is composed of partition walls. The muddy shield excavator is equipped with a feeding and discharging pipe instead of the screw conveyor 12. Cutter head 1 by drive motor 16
Rotate 0 to excavate the face. The driving force is the driving motor 16
Is transmitted to the cutter head 10 through the pinion 4, the drive gear 5, and the center shaft 13. The center shaft 13 is supported by bearings 1, 2, and 3.
【0003】同様な構成は、例えば特開平2−4349
5号公報にも開示されている。[0003] A similar configuration is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-4349.
No. 5 also discloses it.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような従来方式に
は次のような欠点がある。すなわち、小口径シールド掘
進機では駆動モータ16がカッターヘッド10回転中心
を中心として花びら状(19)に配置されておりシール
ド機内が狭い。特に、中折れ構造がある場合、中折時各
機器(シールドジャッキ56、シールド作動用油圧バル
ブ等の油圧機器)の干渉があり中折角度の制限、機内に
通常設置する油圧機器の別置(後方台車上)等不都合な
点があった。Such a conventional system has the following disadvantages. That is, in the small-diameter shield excavator, the drive motor 16 is arranged in a petal shape (19) about the rotation center of the cutter head 10, and the inside of the shield machine is narrow. In particular, in the case of a half-bending structure, there is interference between various devices (hydraulic devices such as the shield jack 56 and a hydraulic valve for operating the shield) at the time of half-folding, which limits the angle of the half-bending and separates hydraulic devices normally installed in the machine ( There were inconveniences such as on the rear bogie.
【0005】本発明の目的は、小型、特に中折れ構造の
あるシールド掘進機のようにシールド機内が狭いものに
おいて、カッターヘッドの駆動構造をコンパクト化する
ことでシールド機内を広く使用できるようにし、また、
構造変更により安価にシールド掘進機を製作できるよう
にすることにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to widely use the inside of a shield machine by reducing the driving structure of a cutter head in a small-sized machine, particularly a shield machine having a narrow structure such as a shield excavator having a center bent structure. Also,
An object of the present invention is to make it possible to manufacture a shield machine at low cost by changing the structure.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、切羽全
面に配置したカッターヘッドと、該カッターヘッドをセ
ンターシャフトを介して回転駆動させる駆動モータと、
前記カッターヘッドで掘削した土砂を排出する排出手段
とを備えたシールド掘進機において、前記駆動モータは
軸中心部に設けられた穴の内周側にスプラインを有し、
前記センターシャフトは所望の間隔で設けられた支持軸
受によって支持されると共に外周側にスプラインを有
し、前記穴に前記センターシャフトが挿入され、前記駆
動モータと前記センターシャフトとは互いにスプライン
結合され、前記駆動モータは前記支持軸受間に配置され
ていることにある。A feature of the present invention is that a cutter head is disposed on the entire face, a driving motor for rotating the cutter head via a center shaft, and
In a shield machine including a discharge unit that discharges earth and sand excavated by the cutter head, the drive motor has a spline on an inner peripheral side of a hole provided in a shaft center portion,
The center shaft is a support shaft provided at a desired interval.
Has a spline on the outer circumferential side along with therefore is supported on receiving the inserted said center shaft hole, wherein the drive motor and the center shaft is splined to each other, the drive motor is disposed between the support bearing Is to be.
【0007】[0007]
【作用】駆動ギアを省略できるので、シールド中心部に
駆動部分が集中する。従って、センターシャフト外側に
駆動モータが配置装着された場合に比較してシールド機
内は広く使用できるようになる。また、駆動ギア、ピニ
オン、花びら状の駆動モータ取付構造が省略できるので
安価に製作することができる。Since the drive gear can be omitted, the drive portion is concentrated at the center of the shield. Therefore, the inside of the shield machine can be widely used as compared with the case where the drive motor is arranged and mounted outside the center shaft. In addition, since the drive gear, pinion, and petal-shaped drive motor mounting structure can be omitted, it can be manufactured at low cost.
【0008】[0008]
【実施例】第一の実施例を図1、図2に示す。シールド
掘進機は、切羽を掘削するカッタービットを装着したカ
ッターヘッド10と、このカッターヘッド10で掘削し
た土砂を排出するスクリュウコンベア12と、トンネル
坑内と切羽を隔離する隔壁11から構成されている。カ
ッターヘッド10が装着されたセンターシャフト13の
支持は、隔壁に保持され、所望の間隔で配置された軸受
1と軸受2、3により行われている。これらの軸受1、
2、3によりカッターヘッド10の受けるラジアル荷
重、スラスト荷重を支持している。その軸受1と軸受2
間に、センターシャフト13の外径に相当する穴が中央
に設けられた油圧モータ16を装着する。この油圧モー
タの装着部分は、従来駆動ギアが装着されている箇所で
ある。油圧モータ16はボルトにより隔壁11に取り付
けられ、中央穴部の表面、すなわち内周側にはスプライ
ンが切ってありセンターシャフト13に切られたスプラ
インと噛み合い、カッターヘッド10を駆動する力をセ
ンターシャフト13に伝達する。なお、14は配管穴、
15はロータリージョイント、18はシ−ルドである。
また、51はマンホール、52はテールシール、53は
セグメント、54は中折れ球面軸受、55は中折れジャ
ッキ、56はシ−ルドジャッキである。1 and 2 show a first embodiment. The shield machine comprises a cutter head 10 equipped with a cutter bit for excavating a face, a screw conveyor 12 for discharging earth and sand excavated by the cutter head 10, and a partition 11 for isolating the face from the inside of the tunnel. The support of the center shaft 13 on which the cutter head 10 is mounted is carried out by bearings 1 and bearings 2 and 3 which are held by partition walls and arranged at desired intervals . These bearings 1,
The radial load and the thrust load received by the cutter head 10 are supported by 2 and 3. Bearing 1 and bearing 2
In between, a hydraulic motor 16 having a hole corresponding to the outer diameter of the center shaft 13 provided in the center is mounted. The mounting portion of the hydraulic motor is a portion where the conventional drive gear is mounted. The hydraulic motor 16 is attached to the partition wall 11 by bolts, and a spline is cut on the surface of the center hole, that is, on the inner peripheral side. 13 is transmitted. 14 is a piping hole,
Reference numeral 15 denotes a rotary joint, and reference numeral 18 denotes a shield.
Reference numeral 51 denotes a manhole, 52 denotes a tail seal, 53 denotes a segment, 54 denotes a center-bent spherical bearing, 55 denotes a center-bent jack, and 56 denotes a shield jack.
【0009】油圧モータ16としては、例えば油圧平衡
形ベーンモータを用いることができる。この油圧平衡形
ベーンモータは、幅広い回転数とトルク範囲を持ってお
り、継手を使わずに駆動軸に直結される。As the hydraulic motor 16, for example, a hydraulic balanced vane motor can be used. This hydraulic equilibrium vane motor has a wide rotation speed and torque range, and is directly connected to a drive shaft without using a joint.
【0010】油圧モータ16は、従来例では3台装着さ
れているのに対し、本発明では1台となる。そのため油
圧モータ16の容量は、従来例の3倍のものを使用する
ことで駆動トルクが減るような事がないように配慮す
る。In the prior art, three hydraulic motors 16 are mounted, whereas in the present invention, one hydraulic motor 16 is provided. Therefore, the capacity of the hydraulic motor 16 is designed to be three times larger than that of the conventional example so that the driving torque is not reduced.
【0011】また、シールド掘進機は方向修正の対応の
ためカッターヘッド10内にコピーカッター17を装着
しており油圧ジャッキにて作動させるため油圧配管をカ
ッターヘッド10にもって行く必要がある。また、土圧
シールドでは切羽に水または粘性付与材を注入するため
にカッターヘッド10先端まで注入用配管を行う必要が
ある。そのため、穴あき油圧モータ16を使用し、従来
と同様にセンターシャフト13の中心部に穴14をあ
け、ここに配管を通しセンターシャフト13後端にロー
タリージョイント15を装着する。Further, the shield excavator has a copy cutter 17 mounted in the cutter head 10 to cope with the direction correction, and it is necessary to bring hydraulic piping to the cutter head 10 in order to operate with a hydraulic jack. In addition, in the earth pressure shield, it is necessary to provide an injection pipe to the tip of the cutter head 10 in order to inject water or a viscosity-imparting material into the face. For this purpose, a holed hydraulic motor 16 is used, a hole 14 is made in the center of the center shaft 13 as in the conventional case, a pipe is passed through the hole 14 and a rotary joint 15 is attached to the rear end of the center shaft 13.
【0012】従来例と比較して、駆動ギア5を省略でき
るので、シールド中心部に駆動部分が集中する。従っ
て、センターシャフト13の外側に駆動モータ16が複
数個配置装着された場合に比較して、シールド機内は広
く使用できるようになる。また、駆動ギア5、ピニオン
4、花びら状の駆動モータ取付構造を省略できるので安
価に製作することができる。Since the driving gear 5 can be omitted as compared with the conventional example, the driving portion is concentrated at the center of the shield. Therefore, the inside of the shield machine can be widely used as compared with the case where a plurality of drive motors 16 are arranged and mounted outside the center shaft 13. In addition, since the drive gear 5, the pinion 4, and the petal-shaped drive motor mounting structure can be omitted, it can be manufactured at low cost.
【0013】また、スクリュウコンベア12が傾斜して
装着してあるために、スクリュウコンベア12の根元部
に穴あき駆動モータ16を装着することによりスクリュ
ウコンベア12との干渉を防ぐこともできる。Since the screw conveyor 12 is mounted at an angle, the screw conveyor 12 can be prevented from interfering with the screw conveyor 12 by mounting a perforated drive motor 16 at the base of the screw conveyor 12.
【0014】第2の実施例を図3、図4に示す。この実
施例では、軸受3の代わりに油圧モータ16に内蔵され
た軸受をラジアル軸受として使用することで構造の簡略
化をはかり、センターシャフト13をより短くすること
ができる。A second embodiment is shown in FIGS. In this embodiment, by using a bearing built in the hydraulic motor 16 instead of the bearing 3 as a radial bearing, the structure can be simplified and the center shaft 13 can be made shorter.
【0015】軸受2の代わりに油圧モータ16に内蔵し
ている軸受でスラスト荷重を受けることができる場合は
図中の軸受2も省略することができる。When a thrust load can be received by a bearing built in the hydraulic motor 16 instead of the bearing 2, the bearing 2 in the figure can be omitted.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、シールド機内に有効な
スペースができ、また、構造が簡略化され安価となる。
さらに、カッターヘッドの駆動装置が1台となること
で、カッターヘッドの回転数やトルクを制御する場合の
ように、駆動装置が数台ある場合より格段に制御が容易
となる。According to the present invention, an effective space is provided in the shield machine, and the structure is simplified and the cost is reduced.
Further, since the number of the driving devices of the cutter head is one, the control becomes much easier than in the case where the number of the driving devices is several, such as when controlling the rotation speed and the torque of the cutter head.
【図1】本発明のシールド掘進機の縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shield machine according to the present invention.
【図2】図1のA−A断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】本発明のシールド掘進機の縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the shield machine according to the present invention.
【図4】従来のシールド掘進機の縦断面図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional shield machine.
【図5】図4のB−B断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 4;
1…軸受、2…軸受、3…軸受、10…カッターヘッ
ド、11…隔壁、12…スクリュウコンベア、13…セ
ンターシャフト、16…油圧モータDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bearing 2 ... Bearing 3 ... Bearing 10 ... Cutter head, 11 ... Partition wall, 12 ... Screw conveyor, 13 ... Center shaft, 16 ... Hydraulic motor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/08 E21D 9/06 301 E21D 9/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) E21D 9/08 E21D 9/06 301 E21D 9/10
Claims (2)
カッターヘッドをセンターシャフトを介して回転駆動さ
せる駆動モータと、前記カッターヘッドで掘削した土砂
を排出する排出手段とを備えたシールド掘進機におい
て、 前記駆動モータは軸中心部に設けられた穴の内周側にス
プラインを有し、前記センターシャフトは所望の間隔で
配置された支持軸受によって支持されると共に外周側に
スプラインを有し、前記穴に前記センターシャフトが挿
入され、前記駆動モータと前記センターシャフトとは互
いにスプライン結合され、前記駆動モータは前記支持軸
受間に配置されていることを特徴とするシールド掘進
機。1. A shield machine comprising: a cutter head disposed on the entire face; a drive motor for rotating the cutter head via a center shaft; and discharging means for discharging earth and sand excavated by the cutter head. the drive motor has a splined on the inner peripheral side of the hole provided in the axial center portion, the center shaft has a spline on an outer peripheral side while being thus supported by the supporting bearings arranged at desired intervals The center excavator is inserted into the hole, the drive motor and the center shaft are spline-coupled to each other, and the drive motor is disposed between the support bearings.
平衡形ベーンモータであることを特徴とするシールド掘
進機。2. A shield machine according to claim 1, wherein said drive motor is a hydraulic equilibrium vane motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32160093A JP3289250B2 (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32160093A JP3289250B2 (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Shield machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07180486A JPH07180486A (en) | 1995-07-18 |
JP3289250B2 true JP3289250B2 (en) | 2002-06-04 |
Family
ID=18134352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32160093A Expired - Fee Related JP3289250B2 (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Shield machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3289250B2 (en) |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32160093A patent/JP3289250B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH07180486A (en) | 1995-07-18 |
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