JP3605240B2 - トンネル掘削機及び掘削方法 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機に関し、特に、掘削時に発生した礫を破砕可能としたものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的なトンネル掘削機は、円筒形の掘削機本体の前部に円形のカッタヘッドが回転自在に装着されてなり、このカッタヘッドに装着された駆動モータによってカッタヘッドが旋回させながら掘削機本体を前進させることで、地盤を掘削してトンネルを構築するものである。ところで、掘削形成するトンネルは、地下鉄が走行するためのものの他に、駅の地下道や下水道などとして用いられるものがあり、そのトンネルの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。
【0003】
図6に四角形断面のトンネルを掘削可能な従来のシールド掘削機の概略を示す。同図に示すように、断面が四角い筒状をなす掘削機本体101の前部には隔壁102が設けられており、この隔壁102には2つのカッタ駆動装置103,104が装着されている。そして、この各カッタ駆動装置103,104は所定量偏心した出力軸105,106を有しており、各出力軸105,106の先端部はカッタヘッド107に回動自在に連結されている。このカッタヘッド107は四角形状であって、掘削機本体101より若干小さい形状となっており、前面部に図示しないカッタと共に礫破砕用カッタ108が固定されている。
【0004】
従って、各カッタ駆動装置103,104によって出力軸105,106を回転することでカッタヘッド107を平面内を揺動しながら、図示しないシールドジャッキを伸長して掘削機本体101を前進すると、カッタヘッド107の前面部に設けられたカッタによって前方の地盤を掘削してトンネルを掘削し、この掘削時の発生した礫は礫破砕用カッタ108によって破砕される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のシールド掘削機にあっては、掘削時の発生した礫が礫破砕用カッタ108によって破砕されるが、このとき、この礫破砕用カッタ108による礫の破砕反力は掘削面によって受け止められることとなる。ところが、掘削面となる前方の地盤が軟弱である場合に、礫破砕用カッタ108による礫の破砕反力を受け止めのことができず、礫は支持力不足となって破砕することができないことがある。すると、カッタヘッド107と掘削面との間に礫が多数残留することとなり、掘削作業を行うことができなってしまうという問題があった。
【0006】
本発明はこのような問題を解決するものであって、掘削時の発生した礫を確実に破砕して掘削作業の円滑化を図ったトンネル掘削機及び掘削方法を提供することを目的とする。
【0007】
【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本発明のトンネル掘削機は、多数のカッタビットを有するカッタヘッドが筒状をなす掘削機本体の前端部に揺動支持機構によって該カッタヘッドの平面内を揺動可能に支持されたトンネル掘削機において、前記カッタヘッドの外周部に前記掘削機本体の内面に対向して礫を破砕する破砕用突起を設けたことを特徴とするものである。
【0008】
従って、カッタヘッドを揺動支持機構によってこのカッタヘッドの平面内で揺動させながら掘削機本体を前進することで、カッタヘッドに固定された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削し、このときに発生した礫はカッタヘッドの外周部に設けられた破砕用突起によって掘削機本体の内面とに押圧されて破砕されることとなる。
【0009】
また、本発明のトンネル掘削機は、前記掘削機本体の下部内面には礫を収集する礫収集部が設けられる一方、該礫収集部に対向して前記カッタヘッドの下部に破砕用突起が設けられたことを特徴とするものである。
【0010】
従って、掘削時に発生した礫は礫収集部に収集されることとなり、カッタヘッドの下部に設けられた破砕用突起が礫収集部内の礫を破砕する。
【0011】
また、本発明のトンネル掘削方法は、掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを揺動支持機構によって該カッタヘッドの平面内で揺動させながら、該掘削機本体を前進することで、該カッタヘッドに固定された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削する一方、カッタヘッドの外周部に設けられた破砕用突起が掘削された礫を前記掘削機本体の内面との間で挟み込んで破砕することを特徴とするものである。
【0012】
従って、掘削時に発生した礫は確実に破砕される。
【0013】
【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。
【0014】
図1に本発明の第1実施形態に係るトンネル掘削機の正面視、図2にこのトンネル掘削機の断面を示す。
【0015】
本実施形態のトンネル掘削機は、図1及び図2に示すように、四角形断面のトンネルを掘削することができるものである。即ち、断面が四角い筒状をなす掘削機本体11の前部には隔壁12が設けられており、この隔壁12には揺動支持機構としての上下に2つのカッタ駆動装置13,14が装着されている。そして、この各カッタ駆動装置13,14は所定量偏心した出力軸15,16を有しており、各出力軸15,16の先端部はカッタヘッド17に回動自在に連結されている。このカッタヘッド17は四角形状であって、掘削機本体11より若干小さい形状となっており、前面部にカッタビット18が固定されている。
【0016】
また、カッタヘッド17の下部には後面側に突起体19が固定されており、この突起体19の下面には破砕用突起としての複数の礫破砕用カッタ20が固定されている。
【0017】
従って、各カッタ駆動装置13,14によって出力軸15,16を回転することでカッタヘッド17を平面内を揺動しながら、図示しないシールドジャッキを伸長して掘削機本体11を前進すると、カッタヘッド17の前面部に設けられたカッタビット18によって前方の地盤を掘削してトンネルを掘削する。この掘削時に発生した礫は、下方に移動して掘削機本体11の前部に至ることとなり、この礫は揺動するカッタヘッド17の下部に固定された礫破砕用カッタ20によって破砕される。この場合、礫破砕用カッタ20による礫の破砕反力は掘削機本体11によって受け止められることとなり、礫は確実に破砕される。
【0018】
図3に本発明の第2実施形態に係るトンネル掘削機の正面視、図4にこのトンネル掘削機の断面、図5に図4のV−V断面を示す。
【0019】
本実施形態のトンネル掘削機において、図3乃至図5に示すように、断面が四角い筒状をなす掘削機本体21の前部には隔壁22が設けられており、この隔壁22には上下に2つのカッタ駆動装置23,24が装着されている。そして、この各カッタ駆動装置23,24は所定量偏心した出力軸25,26を有しており、各出力軸25,26の先端部はカッタヘッド27に回動自在に連結されている。このカッタヘッド27は四角形状であって、掘削機本体21より若干小さい形状となっており、前面部にカッタビット28が固定されている。
【0020】
また、カッタヘッド27の下部には後面側に突起体29が固定されており、この突起体29の下面には複数の礫破砕用カッタ30が固定されている。一方、掘削機本体11の下部内面には礫を収集する礫収集部としての礫溜31が固定されている。この礫溜31は底部31aとその両側に固定された側板部31bとによって構成されている。
【0021】
従って、各カッタ駆動装置23,24によって出力軸25,26を回転することでカッタヘッド27を平面内を揺動しながら、図示しないシールドジャッキを伸長して掘削機本体21を前進すると、カッタヘッド27の前面部に設けられたカッタビット28によって前方の地盤を掘削してトンネルを掘削する。この掘削時に発生した礫は、下方に移動して掘削機本体21の前部に設けられた礫溜31に収集されることとなり、この礫は揺動するカッタヘッド27の下部に固定された礫破砕用カッタ20によって破砕される。この場合、礫破砕用のカッタ30による礫の破砕反力は掘削機本体21の礫溜31によって受け止められることとなり、礫は側方に逃げずに確実に破砕される。
【0022】
【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本発明のトンネル掘削機によれば、多数のカッタビットを有するカッタヘッドを筒状をなす掘削機本体の前端部に揺動支持機構によってこのカッタヘッドの平面内を揺動可能に支持し、カッタヘッドの外周部に掘削機本体の内面に対向して礫を破砕する破砕用突起を設けたので、掘削時に発生した礫はカッタヘッドと共に揺動する破砕用突起によって掘削機本体の内面に押圧されて破砕することとなり、掘削時の発生した礫を確実に且つ短時間で破砕して掘削作業の円滑化を図ることができる。
【0023】
また、本発明のトンネル掘削機によれば、掘削機本体の下部内面に礫を収集する礫収集部を設ける一方、この礫収集部に対向してカッタヘッドの下部に破砕用突起を設けたので、掘削時に発生した礫は礫収集部に収集され、カッタヘッドと共に揺動する破砕用突起が礫収集部内の礫を破砕することとなり、礫の逃げ位して各時差の破砕することができる。
【0024】
また、本発明のトンネル掘削方法によれば、掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを揺動支持機構によってカッタヘッドの平面内で揺動させながらこの掘削機本体を前進することで、カッタヘッドに固定された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削する一方、カッタヘッドの外周部に設けられた破砕用突起が掘削された礫を掘削機本体の内面との間で挟み込んで破砕するようにしたので、掘削時の発生した礫を確実に且つ短時間で破砕して掘削作業の円滑化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るトンネル掘削機の正面図である。
【図2】トンネル掘削機の断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係るトンネル掘削機の正面図である。
【図4】トンネル掘削機の断面図である。
【図5】図4のV−V断面図である。
【図6】四角形断面のトンネルを掘削可能な従来のシールド掘削機の概略図である。
【符号の説明】
11,21 掘削機本体
13,14,23,24 カッタ駆動装置(揺動支持機構)
17,27 カッタヘッド
18,28 カッタビット
20,30 礫破砕用カッタ(礫破砕用突起)
31 礫溜(礫収集部)
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機に関し、特に、掘削時に発生した礫を破砕可能としたものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的なトンネル掘削機は、円筒形の掘削機本体の前部に円形のカッタヘッドが回転自在に装着されてなり、このカッタヘッドに装着された駆動モータによってカッタヘッドが旋回させながら掘削機本体を前進させることで、地盤を掘削してトンネルを構築するものである。ところで、掘削形成するトンネルは、地下鉄が走行するためのものの他に、駅の地下道や下水道などとして用いられるものがあり、そのトンネルの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。
【0003】
図6に四角形断面のトンネルを掘削可能な従来のシールド掘削機の概略を示す。同図に示すように、断面が四角い筒状をなす掘削機本体101の前部には隔壁102が設けられており、この隔壁102には2つのカッタ駆動装置103,104が装着されている。そして、この各カッタ駆動装置103,104は所定量偏心した出力軸105,106を有しており、各出力軸105,106の先端部はカッタヘッド107に回動自在に連結されている。このカッタヘッド107は四角形状であって、掘削機本体101より若干小さい形状となっており、前面部に図示しないカッタと共に礫破砕用カッタ108が固定されている。
【0004】
従って、各カッタ駆動装置103,104によって出力軸105,106を回転することでカッタヘッド107を平面内を揺動しながら、図示しないシールドジャッキを伸長して掘削機本体101を前進すると、カッタヘッド107の前面部に設けられたカッタによって前方の地盤を掘削してトンネルを掘削し、この掘削時の発生した礫は礫破砕用カッタ108によって破砕される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のシールド掘削機にあっては、掘削時の発生した礫が礫破砕用カッタ108によって破砕されるが、このとき、この礫破砕用カッタ108による礫の破砕反力は掘削面によって受け止められることとなる。ところが、掘削面となる前方の地盤が軟弱である場合に、礫破砕用カッタ108による礫の破砕反力を受け止めのことができず、礫は支持力不足となって破砕することができないことがある。すると、カッタヘッド107と掘削面との間に礫が多数残留することとなり、掘削作業を行うことができなってしまうという問題があった。
【0006】
本発明はこのような問題を解決するものであって、掘削時の発生した礫を確実に破砕して掘削作業の円滑化を図ったトンネル掘削機及び掘削方法を提供することを目的とする。
【0007】
【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本発明のトンネル掘削機は、多数のカッタビットを有するカッタヘッドが筒状をなす掘削機本体の前端部に揺動支持機構によって該カッタヘッドの平面内を揺動可能に支持されたトンネル掘削機において、前記カッタヘッドの外周部に前記掘削機本体の内面に対向して礫を破砕する破砕用突起を設けたことを特徴とするものである。
【0008】
従って、カッタヘッドを揺動支持機構によってこのカッタヘッドの平面内で揺動させながら掘削機本体を前進することで、カッタヘッドに固定された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削し、このときに発生した礫はカッタヘッドの外周部に設けられた破砕用突起によって掘削機本体の内面とに押圧されて破砕されることとなる。
【0009】
また、本発明のトンネル掘削機は、前記掘削機本体の下部内面には礫を収集する礫収集部が設けられる一方、該礫収集部に対向して前記カッタヘッドの下部に破砕用突起が設けられたことを特徴とするものである。
【0010】
従って、掘削時に発生した礫は礫収集部に収集されることとなり、カッタヘッドの下部に設けられた破砕用突起が礫収集部内の礫を破砕する。
【0011】
また、本発明のトンネル掘削方法は、掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを揺動支持機構によって該カッタヘッドの平面内で揺動させながら、該掘削機本体を前進することで、該カッタヘッドに固定された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削する一方、カッタヘッドの外周部に設けられた破砕用突起が掘削された礫を前記掘削機本体の内面との間で挟み込んで破砕することを特徴とするものである。
【0012】
従って、掘削時に発生した礫は確実に破砕される。
【0013】
【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。
【0014】
図1に本発明の第1実施形態に係るトンネル掘削機の正面視、図2にこのトンネル掘削機の断面を示す。
【0015】
本実施形態のトンネル掘削機は、図1及び図2に示すように、四角形断面のトンネルを掘削することができるものである。即ち、断面が四角い筒状をなす掘削機本体11の前部には隔壁12が設けられており、この隔壁12には揺動支持機構としての上下に2つのカッタ駆動装置13,14が装着されている。そして、この各カッタ駆動装置13,14は所定量偏心した出力軸15,16を有しており、各出力軸15,16の先端部はカッタヘッド17に回動自在に連結されている。このカッタヘッド17は四角形状であって、掘削機本体11より若干小さい形状となっており、前面部にカッタビット18が固定されている。
【0016】
また、カッタヘッド17の下部には後面側に突起体19が固定されており、この突起体19の下面には破砕用突起としての複数の礫破砕用カッタ20が固定されている。
【0017】
従って、各カッタ駆動装置13,14によって出力軸15,16を回転することでカッタヘッド17を平面内を揺動しながら、図示しないシールドジャッキを伸長して掘削機本体11を前進すると、カッタヘッド17の前面部に設けられたカッタビット18によって前方の地盤を掘削してトンネルを掘削する。この掘削時に発生した礫は、下方に移動して掘削機本体11の前部に至ることとなり、この礫は揺動するカッタヘッド17の下部に固定された礫破砕用カッタ20によって破砕される。この場合、礫破砕用カッタ20による礫の破砕反力は掘削機本体11によって受け止められることとなり、礫は確実に破砕される。
【0018】
図3に本発明の第2実施形態に係るトンネル掘削機の正面視、図4にこのトンネル掘削機の断面、図5に図4のV−V断面を示す。
【0019】
本実施形態のトンネル掘削機において、図3乃至図5に示すように、断面が四角い筒状をなす掘削機本体21の前部には隔壁22が設けられており、この隔壁22には上下に2つのカッタ駆動装置23,24が装着されている。そして、この各カッタ駆動装置23,24は所定量偏心した出力軸25,26を有しており、各出力軸25,26の先端部はカッタヘッド27に回動自在に連結されている。このカッタヘッド27は四角形状であって、掘削機本体21より若干小さい形状となっており、前面部にカッタビット28が固定されている。
【0020】
また、カッタヘッド27の下部には後面側に突起体29が固定されており、この突起体29の下面には複数の礫破砕用カッタ30が固定されている。一方、掘削機本体11の下部内面には礫を収集する礫収集部としての礫溜31が固定されている。この礫溜31は底部31aとその両側に固定された側板部31bとによって構成されている。
【0021】
従って、各カッタ駆動装置23,24によって出力軸25,26を回転することでカッタヘッド27を平面内を揺動しながら、図示しないシールドジャッキを伸長して掘削機本体21を前進すると、カッタヘッド27の前面部に設けられたカッタビット28によって前方の地盤を掘削してトンネルを掘削する。この掘削時に発生した礫は、下方に移動して掘削機本体21の前部に設けられた礫溜31に収集されることとなり、この礫は揺動するカッタヘッド27の下部に固定された礫破砕用カッタ20によって破砕される。この場合、礫破砕用のカッタ30による礫の破砕反力は掘削機本体21の礫溜31によって受け止められることとなり、礫は側方に逃げずに確実に破砕される。
【0022】
【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本発明のトンネル掘削機によれば、多数のカッタビットを有するカッタヘッドを筒状をなす掘削機本体の前端部に揺動支持機構によってこのカッタヘッドの平面内を揺動可能に支持し、カッタヘッドの外周部に掘削機本体の内面に対向して礫を破砕する破砕用突起を設けたので、掘削時に発生した礫はカッタヘッドと共に揺動する破砕用突起によって掘削機本体の内面に押圧されて破砕することとなり、掘削時の発生した礫を確実に且つ短時間で破砕して掘削作業の円滑化を図ることができる。
【0023】
また、本発明のトンネル掘削機によれば、掘削機本体の下部内面に礫を収集する礫収集部を設ける一方、この礫収集部に対向してカッタヘッドの下部に破砕用突起を設けたので、掘削時に発生した礫は礫収集部に収集され、カッタヘッドと共に揺動する破砕用突起が礫収集部内の礫を破砕することとなり、礫の逃げ位して各時差の破砕することができる。
【0024】
また、本発明のトンネル掘削方法によれば、掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを揺動支持機構によってカッタヘッドの平面内で揺動させながらこの掘削機本体を前進することで、カッタヘッドに固定された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削する一方、カッタヘッドの外周部に設けられた破砕用突起が掘削された礫を掘削機本体の内面との間で挟み込んで破砕するようにしたので、掘削時の発生した礫を確実に且つ短時間で破砕して掘削作業の円滑化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るトンネル掘削機の正面図である。
【図2】トンネル掘削機の断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係るトンネル掘削機の正面図である。
【図4】トンネル掘削機の断面図である。
【図5】図4のV−V断面図である。
【図6】四角形断面のトンネルを掘削可能な従来のシールド掘削機の概略図である。
【符号の説明】
11,21 掘削機本体
13,14,23,24 カッタ駆動装置(揺動支持機構)
17,27 カッタヘッド
18,28 カッタビット
20,30 礫破砕用カッタ(礫破砕用突起)
31 礫溜(礫収集部)
Claims (3)
- 多数のカッタビットを有するカッタヘッドが筒状をなす掘削機本体の前端部に揺動支持機構によって該カッタヘッドの平面内を揺動可能に支持されたトンネル掘削機において、前記カッタヘッドの外周部に前記掘削機本体の内面に対向して礫を破砕する破砕用突起を設けたことを特徴とするトンネル掘削機。
- 請求項1記載のトンネル掘削機において、前記掘削機本体の下部内面には礫を収集する礫収集部が設けられる一方、該礫収集部に対向して前記カッタヘッドの下部に破砕用突起が設けられたことを特徴とするトンネル掘削機。
- 掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを揺動支持機構によって該カッタヘッドの平面内で揺動させながら、該掘削機本体を前進することで、該カッタヘッドに固定された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削する一方、カッタヘッドの外周部に設けられた破砕用突起が掘削された礫を前記掘削機本体の内面との間で挟み込んで破砕することを特徴とするトンネル掘削方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29229196A JP3605240B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | トンネル掘削機及び掘削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29229196A JP3605240B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | トンネル掘削機及び掘削方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10131681A JPH10131681A (ja) | 1998-05-19 |
JP3605240B2 true JP3605240B2 (ja) | 2004-12-22 |
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ID=17779862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP29229196A Expired - Fee Related JP3605240B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | トンネル掘削機及び掘削方法 |
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WO2002061350A1 (fr) | 2001-01-31 | 2002-08-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif a cycle frigorifique, conditionneur d'air, un etranglement, et unite de commande de debit |
CN103573271A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-12 | 宁波麦克潘特电动工具有限公司 | 一种盾构机刀具及其制备方法 |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP29229196A patent/JP3605240B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10131681A (ja) | 1998-05-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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