JP3500082B2 - Tunnel excavator - Google Patents

Tunnel excavator

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JP3500082B2
JP3500082B2 JP36223398A JP36223398A JP3500082B2 JP 3500082 B2 JP3500082 B2 JP 3500082B2 JP 36223398 A JP36223398 A JP 36223398A JP 36223398 A JP36223398 A JP 36223398A JP 3500082 B2 JP3500082 B2 JP 3500082B2
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cutter head
excavator
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tunnel
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朋宏 赤木
善啓 大石
勉 富沢
和彦 金井
春生 長谷川
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤を掘削してト
ンネルを構築するトンネルボーリングマシンやシールド
掘削機などのトンネル掘削機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavator such as a tunnel boring machine or a shield excavator that excavates the ground to construct a tunnel.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的なトンネルボーリングマシンは、
円筒形状をなす前胴の前部に駆動回転自在なカッタヘッ
ドが装着され、このカッタヘッドには前面に岩盤を掘削
するローラカッタが多数取付けられると共に、前胴には
既設トンネルの内壁面に圧接してこの前胴を位置保持す
るフロントグリッパが装着されている。また、前胴の後
部には複数のスラストジャッキを介して後胴が連結され
ており、この後胴には既設トンネルの内壁面に圧接して
後胴を位置保持するリヤグリッパが装着されている。
2. Description of the Related Art A general tunnel boring machine is
A cutter head that can be driven and rotated is attached to the front of the cylindrical front body, and a large number of roller cutters for excavating rock are attached to the front of the front head, and the front body is pressed against the inner wall surface of the existing tunnel. Then, a front gripper for holding the front body in position is attached. Further, a rear body is connected to a rear portion of the front body via a plurality of thrust jacks, and a rear gripper for pressing the inner wall surface of the existing tunnel and holding the rear body in position is attached to the rear body.

【0003】従って、リヤグリッパによって後胴を位置
保持する一方、フロントグリッパによる前胴の位置保持
を解除した状態で、カッタヘッドを回転駆動しながら複
数のスラストジャッキを伸長させると、多数のローラカ
ッタが前方の岩盤を掘削しながら前胴が前進する。そし
て、スラストジャッキが所定ストローク伸長すると、フ
ロントグリッパによって前胴を位置保持する一方、リヤ
グリッパによる後胴の位置保持を解除し、この状態で、
複数のスラストジャッキを収縮させると、前胴に対して
後胴が引き寄せられて前進する。その後、前述と同様
に、リヤグリッパによって後胴を位置保持する一方、フ
ロントグリッパによる前胴の位置保持を解除し、カッタ
ヘッドを回転駆動しながら複数のスラストジャッキを伸
長して前方の岩盤を掘削することとなり、この繰り返し
によって所定長さのトンネルを構築していく。
Therefore, when the rear gripper holds the rear body in position while the front gripper releases the position of the front body, the thrust heads are driven to rotate while the plurality of thrust jacks are extended. The front body moves forward while excavating the rock in front. Then, when the thrust jack extends for a predetermined stroke, the front gripper holds the front body in position while the rear gripper releases the position of the rear body, and in this state,
When the plurality of thrust jacks are contracted, the rear body is pulled toward the front body to move forward. After that, in the same manner as described above, the rear gripper holds the position of the rear body while the front gripper releases the position of the front body, and the plurality of thrust jacks are extended while driving the cutter head to excavate the rock mass in front. By repeating this, a tunnel of a predetermined length is constructed.

【0004】ところが、このような従来のトンネルボー
リングマシンにあっては、カッタヘッドが円盤形状をな
して前胴に駆動回転自在に装着されており、このカッタ
ヘッドを回転駆動しながら前進してローラカッタを前方
の岩盤に押しつけることで、この岩盤を掘削してトンネ
ルを形成している。そのため、カッタヘッドの回転中心
から離れる外周側のローラカッタほど転動距離が増大す
るため、これらのローラカッタの磨耗が著しい。一方、
カッタヘッドの回転側のローラカッタは回転径が小さい
ため、これらのローラカッタは側面で岩盤をこじるよう
な動きとなり、破損しやすい。
However, in such a conventional tunnel boring machine, the cutter head has a disk shape and is rotatably mounted on the front body of the machine. The rock is excavated by pressing the cutter against the rock in front to form a tunnel. Therefore, the rolling distance of the roller cutter on the outer peripheral side farther from the center of rotation of the cutter head increases, and the wear of these roller cutters is remarkable. on the other hand,
Since the rotation diameter of the roller cutter on the rotating side of the cutter head is small, these roller cutters are likely to be damaged by rocking the rock on the side surface.

【0005】また、掘削形成するトンネルは、鉄道や自
動車が走行するものの他に、駅の地下道や下水道などと
して用いられるものがあり、そのトンネル断面は円形の
みならず、楕円形や四角形、馬蹄形などとなっている。
ところが、前述した従来のTBMではこのような異形断
面のトンネルを掘削形成することはできない。
Further, tunnels to be excavated and formed include those used by railways and automobiles, as well as underpasses in stations, sewers, etc. The cross section of the tunnel is not only circular but also elliptical, square, horseshoe-shaped, etc. Has become.
However, the conventional TBM described above cannot excavate and form a tunnel having such an irregular cross section.

【0006】異形断面のトンネルを掘削可能なものとし
て、例えば、特開平5−321588号公報に開示され
たものがある。この公報に開示された「地中掘削機」
は、シールド筒の前部に矩形のカッタヘッドフレームを
配置し、このカッタヘッドフレームにローラカッタを所
定間隔をおいて複数個配列すると共に、シールド筒の四
隅に回転体を装着して偏心部分の支持軸にカッタヘッド
フレームを連結したものである。従って、各回転体を駆
動モータによって同期回転すると、支持軸が回転するこ
とでカッタヘッドフレームが平行リンク的に回動し、矩
形断面のトンネルを掘削することができる。
An example of an excavable tunnel having an irregular cross section is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-321588. "Underground excavator" disclosed in this publication
Arranges a rectangular cutter head frame in the front part of the shield cylinder, arranges a plurality of roller cutters on the cutter head frame at predetermined intervals, and mounts rotating bodies at the four corners of the shield cylinder to remove the eccentric portion. The cutter head frame is connected to the support shaft. Therefore, when the rotating bodies are synchronously rotated by the drive motor, the supporting shaft is rotated, whereby the cutter head frame is rotated in parallel link, and a tunnel having a rectangular cross section can be excavated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した公
報の「地中掘削機」にあっては、カッタヘッドフレーム
が回動しながらシールド筒が前進するときに、カッタヘ
ッドフレームの前面部に回転自在に装着されたローラカ
ッタを切羽に押し付けることで、この切羽を破砕してト
ンネルを掘削している。このローラカッタは台座を用い
て装着しているため、カッタヘッドフレームの外周部に
沿って装着することができない。そのため、カッタヘッ
ドフレームの外周部には、ローラカッタとは別の掘削
具、例えばカッタビットなどを固定することとなる。す
ると、掘削抵抗が増大して掘削効率を低下させてしまう
と共に、掘削具が固定であるために摩耗や損傷が発生し
て交換が必要となり、高コスト化を招くばかりでなく、
掘削作業性を低下させてしまうという問題があった。
However, in the "underground excavator" of the above-mentioned publication, when the shield cylinder moves forward while the cutter head frame rotates, it rotates on the front surface of the cutter head frame. The freely mounted roller cutter is pressed against the face to crush the face and excavate the tunnel. Since this roller cutter is mounted using the pedestal, it cannot be mounted along the outer peripheral portion of the cutter head frame. Therefore, an excavator different from the roller cutter, such as a cutter bit, is fixed to the outer peripheral portion of the cutter head frame. Then, the excavation resistance increases and the excavation efficiency decreases, and since the excavation tool is fixed, wear and damage occur and replacement is required, which not only leads to high cost,
There is a problem that the excavation workability is reduced.

【0008】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、外周部に特別の掘削具を装着することなく所定
断面のトンネルを適正に掘削可能とすると共にカッタの
早期摩耗や破損を防止したトンネル掘削機を提供するこ
とを目的とする。
The present invention is intended to solve such a problem, and it is possible to properly excavate a tunnel having a predetermined cross section without attaching a special excavator to the outer peripheral portion and prevent early wear or damage of the cutter. The purpose of the present invention is to provide a tunnel excavator.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明のトンネル掘削機は、筒状をなす掘
削機本体と、該掘削機本体の前部に装着されたカッタヘ
ッドと、該カッタヘッドの前面略中央部に装着されて前
方の地盤を掘削可能な第1カッタと、前記カッタヘッド
の前面外周部に一方に傾斜して枢着されて前方の地盤を
掘削可能な第2カッタと、前記掘削機本体に対して前記
カッタヘッドを掘削面内で偏心揺動する偏心揺動駆動機
構と、該偏心揺動駆動機構による前記カッタヘッドの偏
心揺動動作時に前記偏心揺動駆動機構の回転力を前記第
2カッタに伝達して前記掘削面内外方を向くように回動
させる第2カッタ回動機構と、前記掘削機本体を前進さ
せる推進手段とを具えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a tunnel excavator according to the invention of claim 1 has a tubular excavator main body and a cutter head mounted on the front part of the excavator main body. A first cutter attached to a substantially central portion of the front surface of the cutter head and capable of excavating the front ground; and a front cutter which is pivotally attached to the outer peripheral portion of the front surface of the cutter head at an angle to one to excavate the front ground. a second cutter, an eccentric oscillating drive mechanism for eccentrically oscillating the cutter head relative to the excavator body within the excavating surface, the eccentric rocking by eccentric swinging drive mechanism when the eccentric orbiting movement of the cutter head The rotational force of the dynamic drive mechanism is
2 Transmitted to the cutter and rotated so as to face the inside and outside of the excavation surface
It is characterized by comprising a second cutter rotating mechanism for making it move and a propulsion means for moving the excavator body forward.

【0010】また、請求項2の発明のトンネル掘削機で
は、前記第2カッタ回動機構は、前記カッタヘッドに回
動自在に連結された前記偏心揺動駆動機構のクランク軸
と、該クランク軸に固結された駆動ギヤと、前記第2カ
ッタの回転軸に固結された従動ギヤと、前記駆動ギヤと
前記従動ギヤとを駆動連結する連結ギヤとを有すること
を特徴としている。
Further, in the tunnel excavator according to the invention of claim 2, the second cutter rotating mechanism is a crankshaft of the eccentric rocking drive mechanism rotatably connected to the cutter head, and the crankshaft. A drive gear fixed to the second cutter, a driven gear fixed to the rotating shaft of the second cutter, and a connecting gear drivingly connecting the drive gear and the driven gear.

【0011】また、請求項3の発明のトンネル掘削機で
は、前記第2カッタ回動機構は、前記カッタヘッドに回
動自在に連結された前記偏心揺動駆動機構のクランク軸
と、該クランク軸に固結された駆動プーリと、前記第2
カッタの回転軸に固結された従動プーリと、前記駆動プ
ーリと前記従動プーリとを駆動連結する伝達ベルトとを
有することを特徴としている。
Further, in the tunnel excavator according to the invention of claim 3, the second cutter rotating mechanism is a crankshaft of the eccentric rocking drive mechanism rotatably connected to the cutter head, and the crankshaft. A drive pulley fixedly attached to the second pulley;
It is characterized by having a driven pulley fixedly connected to the rotary shaft of the cutter and a transmission belt drivingly connecting the drive pulley and the driven pulley.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0013】図1に本発明の第1実施形態に係るトンネ
ル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの断面概
略、図2に本実施形態のトンネルボーリングマシン正面
視、図3にカッタヘッドの偏心揺動動作を表すトンネル
ボーリングマシン正面視、図4に第2カッタ回動機構を
表す概略、図5に図4のV−V断面を示す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the tunnel boring machine of the present embodiment, and FIG. 3 is an eccentric rocking motion of a cutter head. Is a front view of a tunnel boring machine, FIG. 4 is a schematic view showing a second cutter rotating mechanism, and FIG. 5 is a VV cross section of FIG.

【0014】本実施形態のトンネルボーリングマシン
(以下、TBMと称する。)において、図1及び図2に
示すように、掘削機本体は円筒形状をなす前胴11と後
胴12とから構成されており、前胴11の後部内周に後
胴12の前部外周が前後方向に相対移動自在で、且つ、
周方向に相対回動自在に嵌合している。カッタヘッド1
3は前胴11及び後胴12よりも小径の円盤形状をな
し、前面部に前方の岩盤をせん断破壊する多数の第1カ
ッタとしての第1ローラカッタ14及び第2カッタとし
ての第2ローラカッタ15が装着されている。この第1
ローラカッタ14は台座16に回動自在に取付けられ、
台座16がカッタヘッド13の略中央部に固定されてい
る。一方、第2ローラカッタ15は台座17に傾斜して
回動自在に取付けられ、台座17がカッタヘッド13の
外周部に枢着されている。
In the tunnel boring machine (hereinafter, referred to as TBM) of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the excavator main body is composed of a front body 11 and a rear body 12 each having a cylindrical shape. The front outer circumference of the rear body 12 is relatively movable in the front-rear direction to the inner rear surface of the front body 11, and
It is fitted so as to be relatively rotatable in the circumferential direction. Cutter head 1
Reference numeral 3 denotes a disk-shaped member having a smaller diameter than the front body 11 and the rear body 12, and has a first roller cutter 14 as a first cutter and a second roller cutter as a second cutter, which shears and fractures the rock in front of the front portion. 15 is attached. This first
The roller cutter 14 is rotatably attached to the pedestal 16,
The pedestal 16 is fixed to a substantially central portion of the cutter head 13. On the other hand, the second roller cutter 15 is rotatably attached to the base 17 so as to be rotatable, and the base 17 is pivotally attached to the outer peripheral portion of the cutter head 13.

【0015】そして、このカッタヘッド13は前胴11
に対して偏心揺動駆動機構18により、掘進方向に直交
する掘削面内で偏心揺動可能に支持されている。即ち、
前胴11のほぼ中央部には電動式あるいは油圧式の駆動
モータ19が4つ固定されており、各駆動モータ19に
は減速機20が接続されている。この各減速機20の前
方には駆動モータ19によって回転する回転体21が装
着され、各回転体19はクランク軸22を介してカッタ
ヘッド13に連結されている。従って、各駆動モータ1
9を駆動し、その回転力を減速機20を介して回転体2
1に伝達してこの回転体21を回転することで、クラン
ク軸22を介してカッタヘッド13を掘削面内で偏心揺
動、つまり、自転せずに公転することができる。
The cutter head 13 has a front body 11
On the other hand, it is supported by the eccentric rocking drive mechanism 18 so as to be eccentrically rockable in the excavation plane orthogonal to the excavation direction. That is,
Four electric or hydraulic drive motors 19 are fixed to a substantially central portion of the front case 11, and a speed reducer 20 is connected to each drive motor 19. A rotating body 21 rotated by a drive motor 19 is mounted in front of each speed reducer 20, and each rotating body 19 is connected to a cutter head 13 via a crankshaft 22. Therefore, each drive motor 1
9 and drives the rotating force of the rotating body 2 through the speed reducer 20.
1 to rotate the rotating body 21, the cutter head 13 can be eccentrically oscillated in the excavation plane via the crankshaft 22, that is, it can revolve without rotating.

【0016】また、第2ローラカッタ15は、カッタヘ
ッド13が偏心揺動駆動機構18によって掘削面内で偏
心揺動するとき、第2ローラカッタ回動機構23によっ
て回動して掘削面内の外方を向くようになっている。即
ち、図4及び図5に示すように、回転体19のクランク
軸22は軸受24を介してカッタヘッド13に回転自在
に支持され、駆動ギヤ25が固結されている。一方、第
2ローラカッタ15の台座17に固定された回転軸26
は軸受27を介してカッタヘッド13に回転自在に支持
され、従動ギヤ28が固結されている。そして、駆動ギ
ヤ25と従動ギヤ28との間には両者を駆動連結する連
結ギヤ29が位置し、一体の回転軸30が軸受31を介
してカッタヘッド13に回転自在に支持されている。更
に、カッタヘッド13の外周部に隣接して配設された各
第2ローラカッタ15の従動ギヤ28同志は連結ギヤ3
2によって互いに駆動連結可能となっている。
When the cutter head 13 is eccentrically rocked in the excavation plane by the eccentric rocking drive mechanism 18, the second roller cutter 15 is pivoted by the second roller cutter pivot mechanism 23 in the excavation plane. It is designed to face outward. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the crankshaft 22 of the rotating body 19 is rotatably supported by the cutter head 13 via the bearing 24, and the drive gear 25 is fixedly connected thereto. On the other hand, the rotary shaft 26 fixed to the pedestal 17 of the second roller cutter 15
Is rotatably supported by the cutter head 13 via a bearing 27, and a driven gear 28 is fixed to the cutter head 13. A connecting gear 29 that drives and connects the drive gear 25 and the driven gear 28 is located between the drive gear 25 and the driven gear 28, and an integral rotating shaft 30 is rotatably supported by the cutter head 13 via a bearing 31. Further, the driven gears 28 of the respective second roller cutters 15 disposed adjacent to the outer peripheral portion of the cutter head 13 are connected to each other by the connecting gear 3.
The two are drive-connectable to each other.

【0017】従って、偏心揺動駆動機構18によってカ
ッタヘッド13が掘削面内で偏心揺動すると、カッタヘ
ッド13の揺動動作に伴って回転体21とクランク軸2
2が相対回転することとなり、クランク軸22の回転力
が駆動ギヤ25、連結ギヤ29、従動ギヤ28を介して
第2ローラカッタ15(台座17)に伝達され、更に連
結ギヤ32を介して隣接する各第2ローラカッタ15
(台座17)に伝達され、各第2ローラカッタ15を回
転させる。この場合、カッタヘッド13の1回転に対し
て第2ローラカッタ15も1回転する。即ち、カッタヘ
ッド13が、図3にて実線で示すように、前胴11(掘
削面内)の下方にあるとき、各第2ローラカッタ15は
下方を向いている。そして、カッタヘッド13が揺動す
るのに伴って各第2ローラカッタ15も回転し、カッタ
ヘッド13が、図3にて二点鎖線で示すように、前胴1
1(掘削面内)の左右斜め上方にあるとき、各第2ロー
ラカッタ15はそれぞれ左右斜め上方を向いている。つ
まり、各第2ローラカッタ15はカッタヘッド13の外
周と前胴11の外周とが接する側を常時向くように回動
することとなる。
Therefore, when the cutter head 13 is eccentrically oscillated in the excavation plane by the eccentric oscillating drive mechanism 18, the rotating body 21 and the crankshaft 2 are accompanied by the oscillating motion of the cutter head 13.
2 rotates relative to each other, the rotational force of the crankshaft 22 is transmitted to the second roller cutter 15 (base 17) via the drive gear 25, the connecting gear 29, and the driven gear 28, and further adjacent to the second roller cutter 15 via the connecting gear 32. Each second roller cutter 15
It is transmitted to the (pedestal 17) to rotate each second roller cutter 15. In this case, the second roller cutter 15 also makes one revolution with respect to one revolution of the cutter head 13. That is, when the cutter head 13 is below the front body 11 (within the excavation surface), as shown by the solid line in FIG. 3, each second roller cutter 15 faces downward. Then, as the cutter head 13 swings, each second roller cutter 15 also rotates, and the cutter head 13 moves the front head 1 as shown by the chain double-dashed line in FIG.
When it is diagonally upward and to the left of 1 (within the excavation plane), each second roller cutter 15 faces diagonally upward and to the left and right. That is, each of the second roller cutters 15 rotates so as to always face the side where the outer circumference of the cutter head 13 and the outer circumference of the front body 11 are in contact with each other.

【0018】なお、図1に示すように、前胴11には掘
削して発生したずりが内部に浸入しないように、カッタ
ヘッド13側と駆動モータ19側とを仕切るバルクヘッ
ド33が形成されており、カッタヘッド13とこのバル
クヘッド33との間にはチャンバ34が形成されてい
る。そして、このチャンバ34にはずりを外部に排出す
る図示しないベルトコンベヤが取付けられ、このベルト
コンベヤは前胴11及び後胴12内を後方に延設されて
いる。
As shown in FIG. 1, the front body 11 is provided with a bulkhead 33 for partitioning the cutter head 13 side and the drive motor 19 side so that the shear generated by excavation does not enter inside. A chamber 34 is formed between the cutter head 13 and the bulk head 33. A belt conveyor (not shown) for discharging the slip to the outside is attached to the chamber 34, and the belt conveyor extends rearward in the front body 11 and the rear body 12.

【0019】また、前胴11と後胴12との間には推進
手段としての複数本のスラストジャッキ35が架設され
ている。この各スラストジャッキ35は油圧の給排によ
って伸縮作動するものであって、一端部が前胴11に固
定された球面軸受36によって揺動自在に支持され、他
端部は後胴12に固定された球面軸受37によって揺動
自在に支持されている。そして、このスラストジャッキ
35はそれぞれ隣合って配設された関係が、例えば、互
いに隣接する一方のスラストジャッキ35がカッタヘッ
ド13の周方向一方に傾斜し、他方のスラストジャッキ
35がカッタヘッド13の周方向他方に傾斜して全体と
してトラス状に配設されることでパラレルリンク機構3
8を構成している。なお、このパラレルリンク機構38
を構成する複数本のスラストジャッキ35の本数は、6
本、8本、12本、あるいはそれ以上であってもよく、
トンネルボーリングマシンの大きさなどに合わせて適宜
設定すればよいものである。
Further, a plurality of thrust jacks 35 as a propulsion means are provided between the front body 11 and the rear body 12. The thrust jacks 35 are expanded and contracted by supplying and discharging hydraulic pressure, one end of which is swingably supported by a spherical bearing 36 fixed to the front case 11, and the other end of which is fixed to the rear case 12. It is swingably supported by a spherical bearing 37. The thrust jacks 35 are arranged adjacent to each other. For example, one thrust jack 35 adjacent to each other is inclined to one side in the circumferential direction of the cutter head 13, and the other thrust jack 35 is the cutter head 13. The parallel link mechanism 3 is provided by inclining to the other side in the circumferential direction and being arranged in a truss shape as a whole.
Make up eight. The parallel link mechanism 38
The number of thrust jacks 35 constituting the
Books, eight, twelve, or more,
It may be appropriately set according to the size of the tunnel boring machine.

【0020】従って、このパラレルリンク機構38の各
スラストジャッキ35の各駆動ロッドを伸縮すること
で、前胴11と後胴12との前後方向の相対位置を変更
することができ、後胴12を既設トンネルに移動不能と
して各スラストジャッキ35を伸長することで、後胴1
2に対して前胴11を前進することができる一方、前胴
11を既設トンネルに移動不能として各スラストジャッ
キ35を収縮することで、前胴11に対して後胴12を
前進することができる。また、各組における互いのスラ
ストジャッキ35の作動ストロークを変えることで、後
胴12に対して前胴11と共にカッタヘッド13を周方
向に移動することができる。更に、各組ごとにスラスト
ジャッキ35の作動ストロークを変えることで、後胴1
2に対してカッタヘッド13と共に前胴11を屈曲し、
その掘進方向を変更することができる。
Therefore, by expanding and contracting the drive rods of the thrust jacks 35 of the parallel link mechanism 38, the relative positions of the front body 11 and the rear body 12 in the front-rear direction can be changed, and the rear body 12 can be moved. By extending each thrust jack 35 so that it cannot move into the existing tunnel, the rear body 1
The front body 11 can be moved forward with respect to 2, while the rear body 12 can be moved forward with respect to the front body 11 by making the front body 11 immovable in the existing tunnel and contracting the thrust jacks 35. . Further, by changing the operation stroke of the thrust jacks 35 in each set, the cutter head 13 can be moved in the circumferential direction together with the front body 11 with respect to the rear body 12. Further, by changing the operation stroke of the thrust jack 35 for each set, the rear body 1
Bending the front body 11 together with the cutter head 13 for 2,
The digging direction can be changed.

【0021】更に、前胴11には、既設トンネルの内壁
面に圧接してこの前胴11を位置保持する図示しないフ
ロントグリッパが装着されている。一方、後胴12に
も、既設トンネルの内壁面に圧接してこの後胴12を位
置保持するリヤグリッパ39が装着されている。また、
後胴12の後部には円周方向に推進手段としての複数の
シールドジャッキ40が並設されており、このシールド
ジャッキ40を既設トンネル内壁面に組付けられた図示
しないセグメントに押し付けることで、その反力により
前胴11及び後胴12を前進することができる。なお、
この後胴12にはセグメントを組み付ける図示しないエ
レクタ装置が装着されている。
Further, the front body 11 is equipped with a front gripper (not shown) for pressing the inner wall surface of the existing tunnel to hold the front body 11 in position. On the other hand, the rear body 12 is also equipped with a rear gripper 39 which presses against the inner wall surface of the existing tunnel and holds the rear body 12 in position. Also,
A plurality of shield jacks 40 as a propelling means are arranged side by side in the circumferential direction on the rear part of the rear body 12, and the shield jacks 40 are pressed against a segment (not shown) assembled on the inner wall surface of the existing tunnel, The front body 11 and the rear body 12 can be moved forward by the reaction force. In addition,
An erector device (not shown) for assembling the segments is mounted on the rear body 12.

【0022】ここで、上述した本実施形態のトンネルボ
ーリングマシンを用いたトンネル掘削方法について説明
する。
Here, a tunnel excavation method using the above-described tunnel boring machine of the present embodiment will be described.

【0023】図1に示すように、リヤグリッパ39を外
側に押し出して外周面を掘削形成されたトンネル内壁面
に圧接することで、後胴12を移動不能に保持した状態
で、駆動モータ19を駆動して減速機20を介して回転
体21を回転し、クランク軸22を介してカッタヘッド
13を掘削面内で偏心揺動させながら、パラレルリンク
機構38の各スラストジャッキ35を伸長する。する
と、リヤグリッパ39が掘削反力を受け止めながら、後
胴12に対して前胴11と共にカッタヘッド13が前方
へ移動し、この偏心揺動カッタヘッド13の各ローラカ
ッタ14,15が岩盤をせん断破壊し、この岩盤を掘削
する。
As shown in FIG. 1, the rear gripper 39 is pushed outward and the outer peripheral surface is pressed against the inner wall surface of the tunnel formed by excavation, so that the drive motor 19 is driven while the rear case 12 is held immovable. Then, the rotor 21 is rotated via the speed reducer 20, and the thrust jacks 35 of the parallel link mechanism 38 are extended while the cutter head 13 is eccentrically rocked within the excavation plane via the crankshaft 22. Then, while the rear gripper 39 receives the excavation reaction force, the cutter head 13 moves forward together with the front body 11 with respect to the rear body 12, and the roller cutters 14 and 15 of the eccentric rocking cutter head 13 shear and break the rock mass. Then, excavate this bedrock.

【0024】このカッタヘッド13が偏心揺動駆動機構
18によって揺動するとき、カッタヘッド13の外周部
に位置する第2ローラカッタ15は、カッタヘッド13
の外周と前胴11の外周とが接する側を向くように回転
している。従って、各第2ローラカッタ15は前胴11
の外周部に対応する岩盤をせん断破壊することができ、
カッタヘッド13は前胴11と同形のトンネルを掘削す
ることができる。
When the cutter head 13 is swung by the eccentric swing driving mechanism 18, the second roller cutter 15 located on the outer peripheral portion of the cutter head 13 is
Is rotated so that the outer circumference of the front body 11 and the outer circumference of the front body 11 face each other. Therefore, each second roller cutter 15 is attached to the front body 11
The rock mass corresponding to the outer periphery of the
The cutter head 13 can excavate a tunnel having the same shape as the front body 11.

【0025】なお、偏心揺動駆動機構18によってカッ
タヘッド13を揺動させると同時に、パラレルリンク機
構38の各組における互いのスラストジャッキ35の作
動ストロークを変えて後胴12に対して前胴11及びカ
ッタヘッド13を周方向に往復回動させることで、偏心
揺動と共に往復回動するカッタヘッド13の各ローラカ
ッタ14によって岩盤をせん断破壊して岩盤を掘削して
もよい。
At the same time as the cutter head 13 is swung by the eccentric swing driving mechanism 18, the operating strokes of the thrust jacks 35 in each set of the parallel link mechanism 38 are changed to change the front trunk 11 with respect to the rear trunk 12. Alternatively, the rock head may be excavated by shearing and breaking the rock bed by each roller cutter 14 of the cutter head 13 that reciprocally rotates with eccentric rocking by reciprocally rotating the cutter head 13 in the circumferential direction.

【0026】このようにカッタヘッド13が各スラスト
ジャッキ35の伸長に伴って岩盤を掘削すると、カッタ
ヘッド13の径よりも大きな前胴11及び後胴12とほ
ぼ同径のトンネルを掘削することとなる。このとき、各
スラストジャッキ35の各作動ストロークを変えること
で、前胴11は後胴12に対して折れ曲がり、カッタヘ
ッド13の向きを変えてトンネルの掘削方向を変更する
ことができる。そして、この各スラストジャッキ35が
所定ストローク伸長すると、スラストジャッキ35の駆
動を停止し、フロントグリッパを押し出して外周面を掘
削形成されたトンネル内壁面に圧接することで、前胴1
1を移動不能に保持する一方、リヤグリッパ39を引き
込んで後胴12を移動自在とする。この状態で、パラレ
ルリンク機構38の各スラストジャッキ35を収縮する
ことで前胴11に対して後胴12を引き寄せて前進さ
せ、両者を接近させる。
When the cutter head 13 excavates the rock bed as the thrust jacks 35 extend in this way, a tunnel having a diameter substantially the same as the diameter of the cutter head 13 and the front body 11 and the rear body 12 is excavated. Become. At this time, by changing each operation stroke of each thrust jack 35, the front body 11 is bent with respect to the rear body 12, and the direction of the cutter head 13 can be changed to change the tunnel excavation direction. Then, when each thrust jack 35 extends for a predetermined stroke, the driving of the thrust jack 35 is stopped, the front gripper is pushed out, and the outer peripheral surface is pressed against the inner wall surface of the tunnel formed by excavation.
While holding 1 unmovable, the rear gripper 39 is retracted to make the rear body 12 movable. In this state, by contracting the thrust jacks 35 of the parallel link mechanism 38, the rear body 12 is pulled toward the front body 11 and moved forward to bring them closer.

【0027】そして、再び、リヤグリッパ39をトンネ
ル内壁面に圧接して後胴12を保持する一方、フロント
グリッパによる位置保持を解除し、前述と同様に、カッ
タヘッド13を偏心揺動しながら、パラレルリンク機構
38によって前胴11及びカッタヘッド13を前進する
ことで、各ローラカッタ14,15によって岩盤を破砕
することとなり、この作動の繰り返しによって所定長さ
のトンネルを掘削していく。なお、このカッタヘッド1
3のローラカッタ14,15の岩盤掘削によって生じた
ずりは、チャンバ34内に取り込まれ、ベルトコンベヤ
によって外部に排出される。
Then, again, the rear gripper 39 is pressed against the inner wall surface of the tunnel to hold the rear body 12, while the position holding by the front gripper is released, and the cutter head 13 is eccentrically swung in the same manner as described above while the parallel movement is performed. By advancing the front body 11 and the cutter head 13 by the link mechanism 38, the rock mass is crushed by the roller cutters 14 and 15, and a tunnel of a predetermined length is excavated by repeating this operation. In addition, this cutter head 1
The shear generated by the rock excavation of the roller cutters 14 and 15 of No. 3 is taken into the chamber 34 and discharged to the outside by the belt conveyor.

【0028】このように本実施形態のTBMにあって
は、偏心揺動駆動機構18によってカッタヘッド13を
掘削面内で偏心揺動させると共に、第2ローラカッタ回
動機構23によって第2ローラカッタ15をカッタヘッ
ド13の外周と前胴11の外周とが接する側を向くよう
に回転させ、同時にパラレルリンク機構38によってカ
ッタヘッド13を前方の岩盤に圧接することで、各ロー
ラカッタ14は前方の岩盤の略中央部を掘削し、各ロー
ラカッタ15が前方の岩盤の外周部を掘削する。従っ
て、カッタヘッド13の外周部に特別の掘削具を固定す
ることなく、適正に前胴11及び後胴12と同形のトン
ネルを掘削することができる。また、カッタヘッド13
や駆動モータ19等を大型化することなく、カッタヘッ
ド13よりも大きな断面のトンネルを掘削することがで
き、各ローラカッタ14,15にはほぼ均一に掘削抵抗
が作用して早期摩耗や破損が発生することはない。
As described above, in the TBM of this embodiment, the cutter head 13 is eccentrically oscillated within the excavation surface by the eccentric oscillating drive mechanism 18, and the second roller cutter rotating mechanism 23 is used by the second roller cutter. By rotating 15 so that the outer circumference of the cutter head 13 and the outer circumference of the front body 11 are in contact with each other, and at the same time, the parallel link mechanism 38 press-contacts the cutter head 13 to the rock in front, whereby each roller cutter 14 moves forward. The approximately central portion of the rock is excavated, and each roller cutter 15 excavates the outer peripheral portion of the rock in front. Therefore, it is possible to properly excavate a tunnel having the same shape as the front body 11 and the rear body 12 without fixing a special excavator to the outer peripheral portion of the cutter head 13. In addition, the cutter head 13
It is possible to excavate a tunnel having a cross section larger than that of the cutter head 13 without increasing the size of the drive motor 19 or the like, and the excavation resistance acts on each of the roller cutters 14 and 15 almost uniformly to prevent early wear or damage. It never happens.

【0029】なお、本実施形態のTBMでは、パラレル
リンク機構38を前胴11及び後胴12の推進手段とし
たが、掘削地盤が軟弱であって、リヤグリッパ39をト
ンネル内壁面に圧接しても掘削反力を得ることができな
い場合には、後胴12の後部に搭載されたシールドジャ
ッキ40とエレクタ装置を用い、既設のセグメントから
掘削反力を得て前胴11及び後胴12を前進させること
もできる。
In the TBM of this embodiment, the parallel link mechanism 38 is used as the propulsion means for the front case 11 and the rear case 12, but the excavated ground is soft and the rear gripper 39 is pressed against the inner wall surface of the tunnel. When the excavation reaction force cannot be obtained, the front jack 11 and the rear torso 12 are moved forward by obtaining the excavation reaction force from the existing segment using the shield jack 40 and the erector device mounted on the rear portion of the rear torso 12. You can also

【0030】図6に本発明の第2実施形態に係るトンネ
ル掘削機としてのトンネルボーリングマシンにおける第
2カッタ回動機構を表す概略、図7に図6のVII−VII断
面を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同
様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する
説明は省略する。
FIG. 6 is a schematic view showing a second cutter rotating mechanism in a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. It should be noted that members having the same functions as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0031】本実施形態のTBMにおいて、図6及び図
7に示すように、第2ローラカッタ15は、カッタヘッ
ド13が偏心揺動駆動機構18によって掘削面内で偏心
揺動するとき、第2ローラカッタ回動機構51によって
回動して掘削面内の外方を向くようになっている。即
ち、回転体19のクランク軸22は軸受24を介してカ
ッタヘッド13に回転自在に支持され、駆動プーリ52
が固結されている。一方、第2ローラカッタ15の台座
17に固定された回転軸26は軸受27を介してカッタ
ヘッド13に回転自在に支持され、従動プーリ53が固
結されている。そして、駆動プーリ52と従動プーリ5
3との間には両者を駆動連結する無端の伝達ベルト54
が掛け回されている。更に、カッタヘッド13の外周部
に隣接して配設された各第2ローラカッタ15の従動プ
ーリ52同志は伝達ベルト55が掛け回されて互いに駆
動連結可能となっている。
In the TBM of the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the second roller cutter 15 has the second roller cutter 15 when the cutter head 13 is eccentrically rocked within the excavation plane by the eccentric rocking drive mechanism 18. It is adapted to be rotated by the roller cutter rotating mechanism 51 so as to face outward in the excavation surface. That is, the crankshaft 22 of the rotating body 19 is rotatably supported by the cutter head 13 via the bearing 24, and the drive pulley 52
Is consolidated. On the other hand, the rotary shaft 26 fixed to the pedestal 17 of the second roller cutter 15 is rotatably supported by the cutter head 13 via a bearing 27, and the driven pulley 53 is fixedly attached thereto. Then, the drive pulley 52 and the driven pulley 5
3 is an endless transmission belt 54 for drivingly connecting the two.
Is hung around. Further, the driven pulleys 52 of the respective second roller cutters 15, which are arranged adjacent to the outer peripheral portion of the cutter head 13, are driven by the transmission belt 55 so as to be drive-coupled to each other.

【0032】従って、偏心揺動駆動機構18によってカ
ッタヘッド13が掘削面内で偏心揺動すると、カッタヘ
ッド13の揺動動作に伴って回転体21とクランク軸2
2が相対回転することとなり、クランク軸22の回転力
が駆動プーリ52、伝達ベルト54、従動プーリ53を
介して第2ローラカッタ15(台座17)に伝達され、
更に伝達ベルト55を介して隣接する各第2ローラカッ
タ15(台座17)に伝達され、各第2ローラカッタ1
5を回転させる。この場合、カッタヘッド13の1回転
に対して第2ローラカッタ15も1回転する。この場
合、各第2ローラカッタ15はカッタヘッド13の外周
と前胴11の外周とが接する側を常時向くように回動す
ることとなる。
Therefore, when the cutter head 13 is eccentrically oscillated in the excavation plane by the eccentric oscillating drive mechanism 18, the rotating body 21 and the crankshaft 2 are accompanied by the oscillating operation of the cutter head 13.
As a result, the rotational force of the crankshaft 22 is transmitted to the second roller cutter 15 (base 17) via the drive pulley 52, the transmission belt 54, and the driven pulley 53.
Further, it is transmitted to the adjacent second roller cutters 15 (bases 17) via the transmission belt 55, and the respective second roller cutters 1
Rotate 5. In this case, the second roller cutter 15 also makes one revolution with respect to one revolution of the cutter head 13. In this case, each of the second roller cutters 15 rotates so as to always face the side where the outer circumference of the cutter head 13 and the outer circumference of the front body 11 are in contact with each other.

【0033】このように本実施形態のTBMに適用され
た第2ローラカッタ回動機構51にあっては、偏心揺動
駆動機構18によってカッタヘッド13を掘削面内で偏
心揺動させると共に、第2ローラカッタ回動機構51に
よって第2ローラカッタ15をカッタヘッド13の外周
と前胴11の外周とが接する側を向くように回転させ、
同時にパラレルリンク機構38によってカッタヘッド1
3を前方の岩盤に圧接することで、各ローラカッタ14
は前方の岩盤の略中央部を掘削し、各ローラカッタ15
が前方の岩盤の外周部を掘削する。従って、カッタヘッ
ド13の外周部に特別の掘削具を固定することなく、適
正に前胴11及び後胴12と同形のトンネルを掘削する
ことができる。そして、第2ローラカッタ回動機構51
にプーリ52,53とベルト54,55を用いたこと
で、回転体21及びクランク軸22に対する第2ローラ
カッタ15の配設位置の自由度が大きくなり、カッタヘ
ッド13の形状や寸法の変化に対して第2ローラカッタ
15の数や取付位置の設計が容易となる。
As described above, in the second roller cutter rotation mechanism 51 applied to the TBM of this embodiment, the eccentric oscillating drive mechanism 18 causes the cutter head 13 to eccentrically oscillate within the excavation plane, and By the two-roller cutter rotating mechanism 51, the second roller cutter 15 is rotated so as to face the side where the outer circumference of the cutter head 13 and the outer circumference of the front body 11 are in contact,
At the same time, the parallel link mechanism 38 enables the cutter head 1
By pressing 3 to the rock in front, each roller cutter 14
Excavates the approximately central part of the rock mass in front, and each roller cutter 15
Excavates the outer periphery of the rock ahead. Therefore, it is possible to properly excavate a tunnel having the same shape as the front body 11 and the rear body 12 without fixing a special excavator to the outer peripheral portion of the cutter head 13. Then, the second roller cutter rotating mechanism 51
By using the pulleys 52 and 53 and the belts 54 and 55 for the rotor, the degree of freedom of the arrangement position of the second roller cutter 15 with respect to the rotating body 21 and the crankshaft 22 is increased, and the shape and size of the cutter head 13 can be changed. On the other hand, the number of second roller cutters 15 and the mounting positions thereof can be easily designed.

【0034】なお、上述した各実施形態にあっては、第
2カッタ回動機構23,51の駆動源を偏心揺動駆動機
構18としたが、別途独立して駆動源を設けてカッタヘ
ッド13の揺動に同期するように駆動制御してもよい。
In each of the above-mentioned embodiments, the drive source of the second cutter rotating mechanism 23, 51 is the eccentric rocking drive mechanism 18, but a separate drive source is separately provided to the cutter head 13. The drive may be controlled so as to be synchronized with the swing of the.

【0035】また、上述した各実施形態にあっては、カ
ッタヘッド13を偏心揺動させることで、このカッタヘ
ッド13の径よりも大きな前胴11及び後胴12とほぼ
同径の円形断面トンネルを掘削するようにしたが、カッ
タヘッド13を楕円形や四角形、馬蹄形などとすること
で、異形断面のトンネルを掘削することができる。
In each of the above-described embodiments, the cutter head 13 is eccentrically oscillated so that the circular cross-section tunnel having a diameter substantially larger than the diameter of the cutter head 13 is substantially the same as the diameter of the front body 11 and the rear body 12. However, by forming the cutter head 13 into an elliptical shape, a quadrangular shape, a horseshoe shape, or the like, a tunnel having an irregular cross section can be excavated.

【0036】更に、上述した各実施形態にあっては、本
発明のトンネル掘削機を、岩盤を破砕してトンネルを掘
削するトンネルボーリングマシンを用いて説明したが、
本発明はこのタイプの掘削機に限定されるものではな
く、軟弱で水分の多い地盤を掘削するシールド掘削機に
適用することも可能であり、当然の如く、前述と同様の
作用効果を奏することができる。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, the tunnel excavator of the present invention has been described by using the tunnel boring machine for crushing rock to excavate a tunnel.
The present invention is not limited to this type of excavator, and can also be applied to a shield excavator for excavating soft and high-moisture ground, and as a matter of course, the same effect as described above can be obtained. You can

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明のトンネル掘削機によれば、掘削
機本体の前部に装着されたカッタヘッドの前面略中央部
に第1カッタを装着すると共に前面外周部に一方に傾斜
した第2カッタを枢着し、偏心揺動駆動機構によってこ
のカッタヘッドを掘削面内で偏心揺動可能とすると共
に、第2カッタ回動機構によってカッタヘッドの偏心揺
動動作時に偏心揺動駆動機構の回転力を第2カッタに伝
達して掘削面内外方を向けるようにしたので、カッタヘ
ッドは偏心揺動駆動機構により掘削面内で偏心揺動する
と共に、第2カッタは第2カッタ回動機構により回動し
て掘削面内外方を向くこととなり、掘削機本体の前進時
には、カッタヘッドの各カッタによって適正な掘削範囲
を確実に掘削することとなり、カッタヘッドの外周部に
特別の掘削具を固定することなく、所定断面のトンネル
を適正に掘削可能とすると共にカッタの早期摩耗や破損
を防止することができる。
As described above in detail in the embodiments, according to the tunnel excavator of the invention of claim 1, the first cutter is provided substantially in the center of the front face of the cutter head mounted on the front part of the excavator body. And a second cutter which is inclined to one side is pivotally attached to the outer peripheral portion of the front surface, the eccentric oscillating drive mechanism allows the cutter head to eccentrically oscillate in the excavation plane, and the second cutter rotating mechanism causes the cutter to rotate. During the eccentric rocking motion of the head, the rotational force of the eccentric rocking drive mechanism is transmitted to the second cutter.
Since the cutting head reaches the inside and outside of the excavation surface , the cutter head eccentrically swings within the excavation surface by the eccentric swing drive mechanism, and the second cutter rotates by the second cutter rotation mechanism to move inside and outside the excavation surface. When the excavator body moves forward, the cutters of the cutter head will surely excavate a proper excavation range, and without fixing a special excavator to the outer periphery of the cutter head, It is possible to properly excavate the tunnel and prevent early wear and damage of the cutter.

【0038】また、請求項2の発明のトンネル掘削機に
よれば、第2カッタ回動機構を、カッタヘッドに回動自
在に連結された偏心揺動駆動機構のクランク軸に駆動ギ
ヤを固結する一方、第2カッタの回転軸に従動ギヤを固
結し、駆動ギヤと従動ギヤとを連結ギヤによって駆動連
結して構成したので、簡単な構成で容易に第2カッタを
カッタヘッドに同期して回転することができると共に、
駆動を高精度に制御することができる。
According to the tunnel excavator of the second aspect of the present invention, the second cutter rotating mechanism is fixedly connected to the crankshaft of the eccentric rocking drive mechanism rotatably connected to the cutter head. On the other hand, since the driven gear is fixedly coupled to the rotary shaft of the second cutter and the drive gear and the driven gear are drive-connected by the connecting gear, the second cutter can be easily synchronized with the cutter head with a simple structure. It can rotate and
The drive can be controlled with high accuracy.

【0039】また、請求項3の発明のトンネル掘削機に
よれば、第2カッタ回動機構を、カッタヘッドに回動自
在に連結された偏心揺動駆動機構のクランク軸に駆動プ
ーリを固結する一方、第2カッタの回転軸に従動プーリ
を固結し、駆動プーリと従動プーリとを伝達ベルトによ
って駆動連結して構成したので、回転体及びクランク軸
に対する第2カッタの配設位置の自由度が大きくなり、
カッタヘッドの形状や寸法の変化に対して第2カッタの
数や取付位置の設計を容易とすることができる。
According to the third aspect of the tunnel excavator of the present invention, the second cutter rotating mechanism is fixed to the crankshaft of the eccentric rocking drive mechanism rotatably connected to the cutter head. On the other hand, since the driven pulley is fixedly coupled to the rotary shaft of the second cutter and the drive pulley and the driven pulley are drivingly connected by the transmission belt, the position of the second cutter relative to the rotating body and the crankshaft can be freely set. The greater the
It is possible to easily design the number and the mounting position of the second cutters with respect to changes in the shape and dimensions of the cutter head.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るトンネル掘削機と
してのトンネルボーリングマシンの断面概略図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態のトンネルボーリングマシン正面図
である。
FIG. 2 is a front view of the tunnel boring machine of the present embodiment.

【図3】カッタヘッドの偏心揺動動作を表すトンネルボ
ーリングマシン正面図である。
FIG. 3 is a front view of a tunnel boring machine showing an eccentric swing motion of a cutter head.

【図4】第2カッタ回動機構を表す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a second cutter rotation mechanism.

【図5】図4のV−V断面図である。5 is a sectional view taken along line VV of FIG.

【図6】本発明の第2実施形態に係るトンネル掘削機と
してのトンネルボーリングマシンにおける第2カッタ回
動機構を表す概略図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a second cutter rotating mechanism in a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6のVII−VII断面図である。7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 前胴 12 後胴 13 カッタヘッド 14 第1ローラカッタ 15 第2ローラカッタ 18 偏心揺動駆動機構 19 駆動モータ 21 回転体 22 クランク軸 23 第2カッタ回動機構 25 駆動ギヤ 28 従動ギヤ 29,32 連結ギヤ 35 スラストジャッキ(推進手段) 38 パラレルリンク機構(推進手段) 40 シールドジャッキ(推進手段) 51 第2カッタ回動機構 52 駆動プーリ 53 従動プーリ 54,55 伝達ベルト 11 front torso 12 rear body 13 cutter head 14 First roller cutter 15 Second roller cutter 18 Eccentric swing drive mechanism 19 Drive motor 21 rotating body 22 crankshaft 23 Second cutter rotation mechanism 25 drive gear 28 Driven gear 29, 32 coupling gear 35 Thrust jack (propulsion means) 38 Parallel Link Mechanism (Propulsion Means) 40 Shield jack (propulsion means) 51 Second cutter rotation mechanism 52 Drive pulley 53 Driven pulley 54,55 transmission belt

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤木 朋宏 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社 高砂研究所内 (72)発明者 大石 善啓 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 富沢 勉 東京都中央区新川一丁目24番4号 大豊 建設株式会社内 (72)発明者 金井 和彦 東京都中央区新川一丁目24番4号 大豊 建設株式会社内 (72)発明者 長谷川 春生 東京都中央区新川一丁目24番4号 大豊 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−238286(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/087 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Tomohiro Akagi, Tomohiro Akagi 2-1-1, Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Research Institute (72) Yoshihiro Oishi 2-5-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. Mitsubishi Heavy Industries Ltd. (72) Inventor Tsutomu Tomizawa 1-24-4 Shinkawa, Chuo-ku, Tokyo Otoyo Construction Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiko Kanai 1-24-4 Shinkawa, Chuo-ku, Tokyo Otoyo Construction Co., Ltd. In-company (72) Inventor Haruo Hasegawa 1-24-4 Shinkawa, Chuo-ku, Tokyo Inside Daitoyo Construction Co., Ltd. (56) Reference JP-A-10-238286 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 9/087

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 筒状をなす掘削機本体と、該掘削機本体
の前部に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドの
前面略中央部に装着されて前方の地盤を掘削可能な第1
カッタと、前記カッタヘッドの前面外周部に一方に傾斜
して枢着されて前方の地盤を掘削可能な第2カッタと、
前記掘削機本体に対して前記カッタヘッドを掘削面内で
偏心揺動する偏心揺動駆動機構と、該偏心揺動駆動機構
による前記カッタヘッドの偏心揺動動作時に前記偏心揺
動駆動機構の回転力を前記第2カッタに伝達して前記掘
削面内外方を向くように回動させる第2カッタ回動機構
と、前記掘削機本体を前進させる推進手段とを具えたこ
とを特徴とするトンネル掘削機。
1. A tubular excavator main body, a cutter head attached to a front portion of the excavator main body, and a first excavator capable of excavating a ground in front of the cutter head, which is attached to a substantially central portion of a front surface of the excavator main body.
A cutter, and a second cutter that is pivotally attached to the outer peripheral portion of the front surface of the cutter head in one direction and is capable of excavating the ground in front,
An eccentric oscillating drive mechanism for eccentrically oscillating the cutter head relative to the excavator body within the excavating surface, the eccentric rocking by eccentric swinging drive mechanism when the eccentric orbiting movement of the cutter head
The excavation is transmitted by transmitting the rotational force of the dynamic drive mechanism to the second cutter.
A tunnel excavator, comprising: a second cutter rotating mechanism that rotates so as to face the inside and outside of the cutting surface; and a propulsion unit that advances the excavator body.
【請求項2】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
て、前記第2カッタ回動機構は、前記カッタヘッドに回
動自在に連結された前記偏心揺動駆動機構のクランク軸
と、該クランク軸に固結された駆動ギヤと、前記第2カ
ッタの回転軸に固結された従動ギヤと、前記駆動ギヤと
前記従動ギヤとを駆動連結する連結ギヤとを有すること
を特徴とするトンネル掘削機。
2. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the second cutter rotating mechanism includes a crankshaft of the eccentric rocking drive mechanism that is rotatably connected to the cutter head, and the crankshaft. A tunnel excavator, comprising: a drive gear that is fixedly coupled, a driven gear that is fixed to a rotating shaft of the second cutter, and a connecting gear that drive-connects the drive gear and the driven gear.
【請求項3】 請求項1記載のトンネル掘削機におい
て、前記第2カッタ回動機構は、前記カッタヘッドに回
動自在に連結された前記偏心揺動駆動機構のクランク軸
と、該クランク軸に固結された駆動プーリと、前記第2
カッタの回転軸に固結された従動プーリと、前記駆動プ
ーリと前記従動プーリとを駆動連結する伝達ベルトとを
有することを特徴とするトンネル掘削機。
3. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the second cutter rotation mechanism includes a crankshaft of the eccentric rocking drive mechanism that is rotatably connected to the cutter head, and the crankshaft. A drive pulley fixedly connected to the second drive pulley;
A tunnel excavator comprising: a driven pulley fixed to a rotary shaft of a cutter; and a transmission belt drivingly connecting the drive pulley and the driven pulley.
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CN102788693A (en) * 2012-08-21 2012-11-21 中铁隧道装备制造有限公司 Shield and TBM (tunnel boring machine) hob test bed
CN104154055B (en) * 2014-07-25 2016-04-13 浙江大学 TBM test stand thrust load simulated solution pressing system
CN109236315B (en) * 2018-10-26 2024-04-12 中铁工程装备集团有限公司 Flexible arm heading machine for excavating tunnel with arbitrary section by single cutter disc supported by robot
CN109209420B (en) * 2018-10-26 2024-04-16 中铁工程装备集团有限公司 Flexible arm heading machine for excavating tunnel with arbitrary section by double cutterheads supported by robot
CN109139031A (en) * 2018-10-26 2019-01-04 中铁工程装备集团有限公司 The variable rock tunnel(ling) machine for excavating section of novel single-tool disk
CN109209413B (en) * 2018-10-26 2024-04-09 中铁工程装备集团有限公司 Flexible arm heading machine for digging tunnel with arbitrary section by multiple cutter discs supported by robot
CN109139030A (en) * 2018-10-26 2019-01-04 中铁工程装备集团有限公司 The variable rock tunnel(ling) machine for excavating section of hilted broadsword disk
KR102168633B1 (en) * 2020-01-22 2020-10-21 한국건설기술연구원 System and method for designing tbm cutter head, and a recording medium having computer readable program for executing the method
CN115012970B (en) * 2022-05-25 2023-03-28 中南大学 Shield constructs quick-witted pile cutter dish with high pressure water jet cutting system

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