JPH0291395A - Elliptical shield drilling machine - Google Patents

Elliptical shield drilling machine

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Publication number
JPH0291395A
JPH0291395A JP63242582A JP24258288A JPH0291395A JP H0291395 A JPH0291395 A JP H0291395A JP 63242582 A JP63242582 A JP 63242582A JP 24258288 A JP24258288 A JP 24258288A JP H0291395 A JPH0291395 A JP H0291395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutter
slide
disk
hydraulic cylinder
striker
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.)
Pending
Application number
JP63242582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sunao Nagao
長尾 直
Hideyuki Takada
高田 秀行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kumagai Gumi Co Ltd filed Critical Kumagai Gumi Co Ltd
Priority to JP63242582A priority Critical patent/JPH0291395A/en
Publication of JPH0291395A publication Critical patent/JPH0291395A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
    • E21D9/0875Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
    • E21D9/0879Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively use each cutter bit by fitting a slide cutter having an ordinary cutter bit to a rotary disc cutter, and moving the tip part of the slide cutter in an elliptical form using a cutter shifting hydraulic cylinder. CONSTITUTION:When a rotary cutter disc 3 is rotated, slide cutters 6 having cutter bits 2, cutter shifting hydraulic cylinders 7, a striker 10 and the like turn and the first proximity switches S1 and S2 are actuated with the striker 10. Also, the slide cutters 6 are caused to move due to the operation of the cutter shifting hydraulic cylinders 7. Furthermore, the tip part of each slide cutter 6 moves along the external surface of a shield drilling machine body 1. According to the aforesaid construction, it is possible to rotate the rotary cutter disc 3 with relatively low torque and carry out effective cutting work with each cutter bit 2 of the slider cutters 6.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分腎〕 この発明は、楕円形断面のトンネルを掘進する場合に使
用する楕円形シールド掘進機に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Applications] The present invention relates to an elliptical shield excavator used for excavating tunnels with an elliptical cross section.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、楕円形シールド掘進機としては、(1)特開昭6
1−49098号公報により公表されているように、楕
円形断面のシールド機本体の前部周面に、楕円形スライ
ド溝を設け、多数の掘削刃を備えている円形の回転カッ
タディスクを、前記シールド機本体の前部に配置して駆
動装置により中心軸を介して回転するように構成し、前
記回転カッタディスクの周囲に、多数のスライドカッタ
の基端部をピンにより枢着し、各スライドカッタの先端
部に設けた係合部を前記スライド溝に嵌入し、回転カッ
タディスクの一方向回転により、スライドカッタの先端
の保合部をスライド溝に沿ってスライドさせながら、ス
ライドカッタを旋回移動させるように構成した楕円形シ
ールド掘進機、(2)特開昭61−49099号公報に
より公表されているように、楕円形断面のシールド機本
体の前部周面に、楕円形スライド溝を設け、多数の掘削
刃を備えている円形の回転カッタディスクを、前記シー
ルド機本体の前部に配置して駆動装置により中心軸を介
して回転するように構成し、前記回転カッタディスクの
周囲に、ディスク半径方向に延長する多数のガイド孔を
設け、各ガイド孔にスライドカッタを摺動自在に嵌挿す
ると共に、スライドカッタの先端部に取付けられたピン
を前記スライド溝に嵌入し、回転カッタディスクの回転
により、スライドカッタの先端のピンを前記スライド溝
に沿って移動させると共に、前記ピンとスライド溝との
保合によってスライド力フタをディスク半径方向にスラ
イドさせながら、スライドカッタを旋回移動させるよう
に構成した楕円形シールド掘進機、(3)前記特開昭6
1−49099号公報により公表されているように、楕
円形断面のシールド機本体の前部に、多数の掘削刃を備
えている円形の回転カッタディスクを配置して、その回
転カッタディスクを駆動装置により中心軸を介して回転
するように構成し、前記回転カッタディスクの周囲に、
ディスク半径方向に延長する多数のガイド孔を設け、各
ガイド孔にスライドカッタを摺動自在に嵌挿し、各スラ
イドカッタと回転カッタディスクとをディスク半径方向
に延長するカッタ移動用油圧ジヤツキを介して連結した
楕円形シールド掘進機等が知られている。
Conventionally, as an oval shield excavator, (1) Unexamined Japanese Patent Publication No. 6
As disclosed in Japanese Patent No. 1-49098, an elliptical slide groove is provided on the front circumferential surface of a shielding machine body having an elliptical cross section, and a circular rotary cutter disk equipped with a large number of cutting blades is installed as described above. It is arranged in the front part of the shielding machine body and is configured to be rotated via a central axis by a drive device, and the base ends of a number of slide cutters are pivotally attached around the rotary cutter disk by pins, and each slide The engaging part provided at the tip of the cutter is fitted into the slide groove, and the rotating cutter disk rotates in one direction, causing the retaining part at the tip of the slide cutter to slide along the slide groove, and the slide cutter is rotated. (2) As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-49099, an elliptical slide groove is provided on the front peripheral surface of the shield machine body having an oval cross section. , a circular rotary cutter disk having a plurality of digging blades is disposed at the front part of the shield machine body and configured to rotate via a central axis by a drive device, and around the rotary cutter disk, A large number of guide holes extending in the radial direction of the disk are provided, and a slide cutter is slidably inserted into each guide hole, and a pin attached to the tip of the slide cutter is inserted into the slide groove, and the rotary cutter disk is rotated. The rotation causes the pin at the tip of the slide cutter to move along the slide groove, and the engagement between the pin and the slide groove causes the slide force cover to slide in the radial direction of the disk, and the slide cutter is rotated. The elliptical shield tunneling machine configured, (3) the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986
As disclosed in Publication No. 1-49099, a circular rotary cutter disk equipped with a large number of digging blades is arranged at the front of a shield machine body with an oval cross section, and the rotary cutter disk is driven by a drive device. around the rotating cutter disk, configured to rotate through a central axis by a
A large number of guide holes extending in the radial direction of the disk are provided, a slide cutter is slidably inserted into each guide hole, and each slide cutter and rotating cutter disk are connected via hydraulic jacks for moving the cutter that extend in the radial direction of the disk. Connected oval shield tunneling machines are known.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前記(1)の楕円形シールド掘進機の場合は、スライド
カッタの延長方向が回転カッタディスクの半径線に対し
て変化するので、スライドカッタ本体に対し通常のカッ
タビットを取付けることができず、コニカル状ビットを
取付ける必要があル、シかし、コニカル状ビットは、切
削効率が非常に悪くかつ摩耗し易いという欠点がある。
In the case of the oval shield excavator described in (1) above, since the extension direction of the slide cutter changes with respect to the radius line of the rotating cutter disk, it is not possible to attach a normal cutter bit to the slide cutter body, and the conical It is necessary to attach a shaped bit to the cutting edge, but the disadvantage of a circular or conical shaped bit is that it has very poor cutting efficiency and is easily worn out.

さらに回転カッタディスクの回転方向を正回転および逆
回転に切換えることができず一方向回転になるので、シ
ールド機本体がローリングしたとき、これ、を修正する
ことができない。
Furthermore, since the rotation direction of the rotary cutter disk cannot be switched between forward and reverse rotation and rotates in one direction, it is impossible to correct rolling of the shielding machine body.

また前記(1)および(2)の楕円形シールド掘進機の
場合は、スライド溝内に土砂が侵入してその土砂が圧密
されるので、スライドカッタの先端の保合部およびピン
のスライド抵抗が著しく大きくなり、そのため回転ディ
スクカッタのトルクが増加すると共に、スライドカッタ
に大きな曲げ力が作用する。
In addition, in the case of the oval shield excavators described in (1) and (2) above, the earth and sand enters the slide groove and is consolidated, so the sliding resistance of the retaining part at the tip of the slide cutter and the pin is reduced. This increases the torque of the rotary disk cutter and causes large bending forces to act on the slide cutter.

前記(2)および(3)の楕円形シールド掘進機の場合
は、スライドカッタにおける回転ディスクカッタの外周
から突出した部分のカッタビットのみが切削を行ない、
スライドカッタにおける回転ディスクカッタの外周より
も内側にある部分のカンタビットは切削を行なわないの
で、スライドカッタの各カッタビットを有効に利用する
ことはできない。
In the case of the oval shield excavators described in (2) and (3) above, only the cutter bit of the slide cutter that protrudes from the outer periphery of the rotating disc cutter performs cutting;
Since the canter bits of the slide cutter located inside the outer periphery of the rotary disk cutter do not perform cutting, each cutter bit of the slide cutter cannot be used effectively.

また前記(3)の楕円形シールド掘進機の場合は、カッ
タ移動用油圧ジヤツキの伸縮制御手段が示されていない
ので、その伸縮制御手段を開発しなければ実施すること
ができない。
Furthermore, in the case of the elliptical shield excavator described in (3) above, since the means for controlling the expansion and contraction of the hydraulic jack for moving the cutter is not shown, it cannot be implemented unless the means for controlling the expansion and contraction is developed.

この発明は、通常のカッタビットを有するスライドカッ
タを回転ディスクカッタに取付けて、その回転ディスク
カッタを比較的小さなトルクで回転することができ、か
つスライドカッタにおける各カッタビットにより常時切
削を行なうことができ、しかも、スライドカッタの先端
部が楕円形断面のシールド機本体の前端部に沿って楕円
状に移動するように、カッタ移動用液圧シリンダを簡単
な手段によって正確に伸縮制御することができ、さらに
シールド機本体がローリングしたときは、そのローリン
グを修正するためにスライドカッタ付きの回転カッタデ
ィスクを逆方向に回転させながら、楕円形トンネルを掘
進できる楕円形シールド掘進機を提供することを目的と
するものである。
In this invention, a slide cutter having a normal cutter bit is attached to a rotating disc cutter, the rotating disc cutter can be rotated with a relatively small torque, and each cutter bit in the slide cutter can constantly perform cutting. Moreover, the hydraulic cylinder for moving the cutter can be precisely expanded and contracted by simple means so that the tip of the slide cutter moves in an elliptical shape along the front end of the shield machine body, which has an oval cross section. Another object of the present invention is to provide an oval shield excavator capable of excavating an oval tunnel while rotating a rotary cutter disk equipped with a slide cutter in the opposite direction to correct rolling when the shield machine body rolls. That is.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

前記目的を達成するために、この発明の楕円形シールド
掘進機においては、楕円形断面のシールド機本体lの前
部に多数のカッタビット2を備えている回転カッタディ
スク3が配置され、その回転カッタディスク3の外周側
に、ディスク半径方向に延長する前方開口ガイド溝4が
ディスク周囲方向に90”の間隔で設けられ、前部に多
数のカッタビット5を備えているスライドカッタ6が前
記前方開口ガイド溝4に摺動自在に嵌設され、回転カッ
タディスク3とスライドカッタ6とは、スライドカッタ
長手方向に延長するカッタ移動用液圧弁して接続され、
前記シールド機本体lにおける長径線上付近に、回転カ
ッタディスク3と共に回転するストライカ10により作
動される第1近接スイッチSlが直接または間接的に固
定され、シールド機本体1における短径線上付近に、前
記ストライカ10により作動される第2近接スイッチS
2が直接または間接的に固定され、隣り合うカッタ移動
用液圧シリンダ7の伸長用加圧室11は、管路12,1
3と第1近接スイッチSlおよび第2近接スイッチS2
により毘作される電磁切換弁14とを介して液圧ポンプ
15に接続され、回転カッタディスク3と共に回転する
スライドカッタ6の先端部が、シールド機本体1の周囲
に沿って楕円状に移動するように、隣り合う一方のカッ
タ移動用液圧シリンダが伸長されるとき隣り合う他方の
カッタ移動用液圧シリンダが短縮されるように構成され
ている。
In order to achieve the above object, in the oval shield excavator of the present invention, a rotary cutter disk 3 equipped with a large number of cutter bits 2 is disposed at the front of the shield machine main body l having an oval cross section, and its rotation On the outer circumferential side of the cutter disk 3, front opening guide grooves 4 extending in the disk radial direction are provided at intervals of 90'' in the circumferential direction of the disk, and a slide cutter 6 equipped with a large number of cutter bits 5 at the front portion is provided at the front side. The rotary cutter disk 3 and the slide cutter 6 are connected to each other by a hydraulic valve for moving the cutter extending in the longitudinal direction of the slide cutter.
A first proximity switch Sl operated by a striker 10 that rotates together with the rotary cutter disk 3 is directly or indirectly fixed near the major axis of the shielding machine main body 1, and near the short axis of the shielding machine main body 1, A second proximity switch S activated by the striker 10
2 are fixed directly or indirectly, and the extension pressurizing chambers 11 of the adjacent cutter moving hydraulic cylinders 7 are connected to the pipe lines 12, 1.
3, the first proximity switch Sl and the second proximity switch S2
The tip of the slide cutter 6, which is connected to a hydraulic pump 15 through an electromagnetic switching valve 14 and rotates together with the rotary cutter disk 3, moves in an elliptical shape along the circumference of the shielding machine body 1. Thus, when one adjacent hydraulic cylinder for moving the cutter is extended, the other hydraulic cylinder for moving the adjacent cutter is shortened.

〔作 用〕[For production]

カッタ移動用液圧シリンダと同位相に配置されて回転カ
ッタディスク3と共に回転するストライカ10により、
シールド機本体lの長径線上の第1近接スイッチSlが
作動されると、その第1近接スイッチS1の信号により
、電磁切換弁14が、長径線上液圧シリンダ短縮・短径
線上液圧シリンダ伸長位置に切換えられ、また前記スト
ライカ10により、シールド機本体1の短径線上の第2
近接スイッチS2が作動されると、その第2近接スイッ
チS2の信号により、電磁切換弁14が、短径線上液圧
シリンダ伸長・長径線上液圧シリンダ短縮位置に切換え
られ、したがって、90”の角度間隔で隣り合う各スラ
イドカッタ6の先端部が、シールド機本体1の周囲に沿
って楕円状に移動するように、カッタ移動用液圧シリン
ダ7によりスライドカッタ6が移動される。
The striker 10, which is arranged in the same phase as the hydraulic cylinder for moving the cutter and rotates together with the rotary cutter disk 3,
When the first proximity switch Sl on the long axis line of the shield machine main body l is activated, the electromagnetic switching valve 14 is set to the long axis line hydraulic cylinder shortening position and the short axis line hydraulic cylinder extension position according to the signal of the first proximity switch S1. The striker 10 also causes the second striker on the short axis of the shield machine main body 1 to
When the proximity switch S2 is actuated, the signal from the second proximity switch S2 causes the electromagnetic switching valve 14 to be switched to the minor axis hydraulic cylinder extension/major axis hydraulic cylinder retraction position, and therefore the 90'' angle. The slide cutters 6 are moved by the cutter moving hydraulic cylinder 7 so that the distal ends of the slide cutters 6 adjacent to each other at intervals move in an elliptical shape along the circumference of the shield machine body 1.

〔実施例〕〔Example〕

次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。 Next, the present invention will be explained in detail using illustrated examples.

図面はこの発明の一実施例を示すものであつて、中央保
持部材16の周囲に、ビット支持アーム17とそれより
も短かい4角形断面の中空アーム18とが、45°の角
度間隔で交互にかつ放射状に配置されて固定され、前記
中空アーム18の先端部に、その中空アーム18に対し
直線的に延長すると共に前方開口ガイド溝4を備えてい
るガイド部材19の基端部が固定され、各ビット支持ア
ーム17と中空アーム18およびガイド部材19とは、
ビット支持アーム長手方向に間隔をおいて配置された複
数の連結部材2oを介して連結され、前記ビット支持ア
ーム17の前部における中方向の両側と前記中央保持部
材16の前部とに、多数のカッタビ2ト2が取付けられ
て、回転カッタディスク3が構成されている。
The drawing shows an embodiment of the invention, in which a bit support arm 17 and a shorter hollow arm 18 with a square cross section are arranged alternately at angular intervals of 45° around the central holding member 16. A guide member 19 is arranged and fixed in a radial manner, and a proximal end portion of a guide member 19 extending linearly with respect to the hollow arm 18 and having a front opening guide groove 4 is fixed to the distal end portion of the hollow arm 18. , each bit support arm 17, hollow arm 18 and guide member 19 are:
The bit support arm is connected via a plurality of connection members 2o spaced apart from each other in the longitudinal direction of the bit support arm, and is connected to both sides of the front part of the bit support arm 17 in the middle direction and to the front part of the central holding member 16. A rotary cutter disc 3 is constructed by attaching a cutter bit 2 to the rotary cutter disc 3.

このように構成された回転カッタディスク3は、楕円形
断面の筒状のシールド機本体1の前部に配置され、かつ
回転カッタディスク3の後部に配置された環状の支持部
材21はシールド機本体1に固定され、その支持部材2
1の内側に配置された環状従動歯車22は、支持部材2
1の内側に固定された隔壁23に設けられている環状溝
に回転自在に嵌設され、前記環状従動歯車22は隔壁2
3に回転自在に嵌設された連結リング24の後端部に固
定され、その連結リング24の前端部と回転カッタディ
スク3の後部とは、連結リング周囲方向に間隔をおいて
配置された多数の連結部材25を介して連結され、かつ
回転カッタディスク3の中心部に固定された中心軸26
は隔壁23に回転自在に嵌挿され、さらに前記支持部材
21の内側の周囲に、液圧モータからなる多数のカッタ
ディスク回転用駆動装置27が配置され、その駆動装置
27は隔壁23に固定され、その駆動装置27の回転軸
に固定されたビニオン28は前記環状従動歯車22に噛
み合わされ、前記駆動装置27により回転カッタディス
ク3が回転される。
The rotary cutter disk 3 configured in this way is arranged at the front of the cylindrical shield machine main body 1 with an oval cross section, and the annular support member 21 arranged at the rear of the rotary cutter disc 3 is attached to the shield machine main body 1. 1 and its supporting member 2
An annular driven gear 22 disposed inside the support member 2
The annular driven gear 22 is rotatably fitted into an annular groove provided in a partition wall 23 fixed to the inside of the partition wall 2.
The front end of the connecting ring 24 and the rear part of the rotary cutter disk 3 are connected to a plurality of blades arranged at intervals in the circumferential direction of the connecting ring. A central shaft 26 connected via a connecting member 25 and fixed to the center of the rotary cutter disk 3.
is rotatably fitted into the partition wall 23, and furthermore, a number of drive devices 27 for rotating cutter disks, each consisting of a hydraulic motor, are arranged around the inside of the support member 21, and the drive devices 27 are fixed to the partition wall 23. A pinion 28 fixed to the rotating shaft of the drive device 27 is meshed with the annular driven gear 22, and the rotary cutter disk 3 is rotated by the drive device 27.

回転カッタディスク半径方向に延長するスライド部材2
9は前記前方開口ガイド溝4に摺動自在に嵌合され、そ
のスライド部材29の前部における巾方向の両側に多数
のカッタビット5が固定され、前記スライド部材29と
これに固定されたカッタビット5とによりスライドカッ
タ6が構成され、かつ前記スライド部材29の基端部に
固定された支承部材30は中空アーム18に摺動自在に
嵌合され、さらに前記スライドカッタ6の基端部と中央
保持部材16とは、中空アーム18内に配置されたカッ
タ移動用液圧シリンダ7を介して連結されている。
Slide member 2 extending in the radial direction of the rotating cutter disk
Reference numeral 9 is slidably fitted into the front opening guide groove 4, and a number of cutter bits 5 are fixed on both sides in the width direction at the front part of the slide member 29, and the cutter bits 5 are fixed to the slide member 29 and the cutter fixed thereto. A slide cutter 6 is constituted by the bit 5, and a support member 30 fixed to the base end of the slide member 29 is slidably fitted to the hollow arm 18, and is further connected to the base end of the slide cutter 6. The central holding member 16 is connected to the cutter moving hydraulic cylinder 7 disposed within the hollow arm 18 .

前記回転カッタ3における直径方向の両側に一対のスト
ライカ10が配置され、各ストライカ10は、隔壁23
の後部に配置されると共に、カッタ移動用液圧シリンダ
7と同位相すなわち液圧シリンダ7の後方に重なる位置
に配置され、各ストライカ10は回転カッタディスク3
と共に回転する連結リング24に固定されている。前記
隔壁23の後部において、シールド機本体lにおける長
径線上の両側に、前記ストライカ10により作動される
一対の第1近接スイッチS1が配置され、かつシールド
機本体1における短径線上の両側に、前記ストライカ1
0により作動される一対の第2近接スイッチS2が配置
され、各近接スイッチ31、S2はシールド機本体lに
固定された支持部材21または隔壁23に対し直接また
は間接的に固定されている。
A pair of strikers 10 are arranged on both sides of the rotary cutter 3 in the diametrical direction, and each striker 10 is connected to the partition wall 23.
Each striker 10 is arranged at the rear of the rotary cutter disk 3 and in the same phase as the hydraulic cylinder 7 for moving the cutter, that is, at a position overlapping the rear of the hydraulic cylinder 7.
It is fixed to a connecting ring 24 which rotates together with the connecting ring 24. At the rear of the bulkhead 23, a pair of first proximity switches S1 operated by the striker 10 are disposed on both sides of the major axis of the shield machine main body 1, and on both sides of the short axis of the shield machine main body 1, the first proximity switches S1 are arranged. Striker 1
A pair of second proximity switches S2, which are activated by the switch 0, are arranged, and each proximity switch 31, S2 is directly or indirectly fixed to the support member 21 or partition wall 23 fixed to the shield machine main body l.

隣り合う2本のカッタ移動用液圧シリンダ7における伸
長用加圧室11は、逆止弁31.32を有する管路12
,13と、第1近接スイッチSlおよび第2近接スイッ
チS2により切換操作される電磁切換弁14とを介して
液圧ポンプ15に接続されている。
The expansion pressurizing chambers 11 in the two adjacent cutter moving hydraulic cylinders 7 are connected to a conduit 12 having check valves 31 and 32.
, 13, and an electromagnetic switching valve 14 which is operated by a first proximity switch Sl and a second proximity switch S2 to a hydraulic pump 15.

後方から前方に向かって斜め下向きに傾斜している排出
筒33の前端部は、前記支持部材21の下部に設けられ
た排土用開口部34の周縁に固定され、前記排出筒33
内には、スクリュウ回転用駆動装置35により回転され
る排土用スクリエウ36が収容され、かつ前記支持部材
21の後部に配置された多数のシールドジヤツキ37は
、シールド機本体1に固定された環状保持部材38に挿
通固定され、その環状保持部材38に固定された支持フ
レーム39に、セグメント40を据付けるためのエレク
タ−41が取付けられている。
The front end of the discharge tube 33, which is inclined diagonally downward from the rear to the front, is fixed to the periphery of the soil discharge opening 34 provided at the lower part of the support member 21, and the discharge tube 33 is
An earth removal screw 36 rotated by a screw rotation drive device 35 is accommodated therein, and a large number of shield jacks 37 arranged at the rear of the support member 21 are fixed to the shield machine main body 1. An erector 41 for installing the segments 40 is attached to a support frame 39 that is inserted through and fixed to the annular holding member 38 and fixed to the annular holding member 38 .

カッタ移動用液圧シリンダ7の伸縮速度は、回転カッタ
ディスク3が90°回転する時間内に液圧シリンダ7の
伸びストロークがシールド機本体1の長径と短径との差
に等しくなるような速度に設定する必要があり、液圧ポ
ンプ15の吐出量を前記液圧シリンダ伸縮速度が得られ
るように適当な手段により調整する。
The expansion and contraction speed of the hydraulic cylinder 7 for moving the cutter is such that the expansion stroke of the hydraulic cylinder 7 becomes equal to the difference between the major axis and the minor axis of the shield machine body 1 within the time that the rotary cutter disk 3 rotates 90 degrees. The discharge amount of the hydraulic pump 15 is adjusted by appropriate means so as to obtain the above-mentioned hydraulic cylinder expansion/contraction speed.

また隣り合う液圧シリンダ7A、7Bの伸長用加圧室1
1には、液圧ポンプ15から交互に圧液が供給されて、
各液圧シリンダ7A、7Bが交互に伸長し、一方の液圧
シリンダが伸長するとき他方の液圧シリンダが短縮し、
短縮される液圧シリンダにおける伸長用加圧室11内の
液体が排出される。
In addition, the expansion pressurizing chambers 1 of the adjacent hydraulic cylinders 7A and 7B
1 is alternately supplied with pressure fluid from a hydraulic pump 15,
Each hydraulic cylinder 7A, 7B extends alternately, and when one hydraulic cylinder extends, the other hydraulic cylinder shortens,
The liquid in the expansion pressurizing chamber 11 in the hydraulic cylinder being shortened is discharged.

前記実施例の楕円形シールド掘進機において、カッタデ
ィスク回転用駆動装置27を運転して回転カッタディス
ク3を回転させると、その回転カッタディスク3の回転
に伴ってスライドカッタ6゜カッタ移動用液圧シリンダ
7およびストライカ10等が回転し、そのストライカ1
0によりシールド機本体1の長径線上の第1近接スイッ
チS1が作動されると、その第1近接スイッチS1の信
号により、第6図に示すように、電磁切換弁14が長径
線上液圧シリンダ短縮・短径線上液圧シリンダ伸長位置
に切換えられ、また前記ストライカ10によりシールド
機本体1の短径線上の第2近接スイッチS2が作動され
ると、その第2近接スイッチS2の信号により、第5図
に示すように、電磁切換弁14が短径線上液圧シリンダ
伸長・長径線上液圧シリンダ短縮位置に切換えられ、し
たがって、90゛の角度間隔で隣り合う各スライドカッ
タ6の先端部が、シールド機本体lの周囲に沿って楕円
状に移動するように、カッタ移動用液圧シリンダ7によ
りスライドカッタ6が移動される。
In the elliptical shield excavator of the above embodiment, when the cutter disk rotation drive device 27 is operated to rotate the rotary cutter disk 3, the slide cutter 6° cutter movement hydraulic pressure is increased as the rotary cutter disk 3 rotates. The cylinder 7, striker 10, etc. rotate, and the striker 1
When the first proximity switch S1 on the long axis line of the shield machine main body 1 is activated by 0, the electromagnetic switching valve 14 shortens the hydraulic cylinder on the long axis line by the signal of the first proximity switch S1 as shown in FIG. - When the hydraulic cylinder on the short axis line is switched to the extended position and the second proximity switch S2 on the short axis line of the shield machine main body 1 is activated by the striker 10, the signal from the second proximity switch S2 causes the fifth As shown in the figure, the electromagnetic switching valve 14 is switched to the short axis hydraulic cylinder extension position and the long axis hydraulic cylinder shortening position, so that the tips of the slide cutters 6 adjacent at an angular interval of 90° are shielded. The slide cutter 6 is moved by the cutter moving hydraulic cylinder 7 so as to move in an elliptical shape along the circumference of the machine body l.

なお、第7図において、42はスライドカッタ6の先端
の軌跡である。
In addition, in FIG. 7, 42 is the locus of the tip of the slide cutter 6.

この発明を実施する場合、ストライカ10を回転カッタ
ディスク3の任意の位置に固定してもよく、また近接ス
イッチSl、S2をシールド機本体1に直接固定しても
よい。
When carrying out this invention, the striker 10 may be fixed at any position on the rotary cutter disk 3, and the proximity switches Sl and S2 may be fixed directly on the shield machine body 1.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は前述のように構成されているので、以下に記
載するような効果を奏する。
Since this invention is configured as described above, it produces the effects described below.

通常のカッタビットを有するスライドカッタ6を回転カ
ッタディスク3に取付けて、その回転カッタディスク3
を比較的小さなトルクで回転することができ、かつスラ
イドカッタ6が任意の位置にあっても、スライドカッタ
6における各カッタビット5により切削を行なうことが
できるので、各カッタビット5を有効に利用することが
でき、さらに回転カッタディスク3と共に回転するスト
ライカlOにより、シールド機本体lの長径線上の第1
近接スイッチS1が作動されると、その第1近接スイッ
チSlの信号により、電磁切換弁14が、長径線上液圧
シリンダ短縮・短径線上液圧シリンダ伸長位置に切換え
られ、また前記ストライカ10により、シールド機本体
1の短径線上の第2近接スイッチS2が作動されると、
その第2近接スイッチS2の信号により、電磁切換弁1
4が、短径線上液圧シリンダ伸長・長径線上液圧シリン
ダ短縮位置に切換えられて、90’の角度間隔で隣り合
う各スライドカッタ6の先端部が、シールド機本体lの
周囲に沿って楕円状に移動するように、カッタ移動用液
圧シリンダ7によりスライドカッタ6が移動されるので
、カッタ移動用液圧シリンダ7を簡単な手段によって正
確に伸縮制御して、回転カッタディスク3と共に回転す
る各スライドカッタ6を楕円運動させることができる。
A slide cutter 6 having a normal cutter bit is attached to the rotary cutter disk 3, and the rotary cutter disk 3
can be rotated with relatively small torque, and each cutter bit 5 in the slide cutter 6 can be used to cut even if the slide cutter 6 is in any position, so each cutter bit 5 can be used effectively. Furthermore, the striker lO rotating together with the rotary cutter disk 3 allows the first
When the proximity switch S1 is actuated, the electromagnetic switching valve 14 is switched to the long axis hydraulic cylinder shortening position and the short axis hydraulic cylinder extension position according to the signal from the first proximity switch Sl, and the striker 10 When the second proximity switch S2 on the short axis line of the shield machine main body 1 is activated,
The signal from the second proximity switch S2 causes the electromagnetic switching valve 1 to
4 is switched to the position where the hydraulic cylinder on the short axis line is extended and the hydraulic cylinder on the long axis line is shortened, and the tips of the slide cutters 6 adjacent to each other at an angular interval of 90' form an ellipse along the circumference of the shielding machine body l. Since the slide cutter 6 is moved by the hydraulic cylinder 7 for moving the cutter so as to move in the same direction, the hydraulic cylinder 7 for moving the cutter is precisely controlled to expand and contract by simple means, and rotates together with the rotating cutter disk 3. Each slide cutter 6 can be moved in an elliptical motion.

またシールド機本体1がローリングしたときは、そのロ
ーリングを修正するためにスライドカッタ付きの回転カ
ッタディスクを逆方向に回転させながら、楕円形トンネ
ルを掘進することができる。
Further, when the shield machine main body 1 rolls, the oval tunnel can be dug while rotating the rotary cutter disk with the slide cutter in the opposite direction to correct the rolling.

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

図面はこの発明の実施例を示すものであって、第1図は
楕円形シールド掘進機の正面図、第2図はその縦断側面
図、第3図は楕円形シールド掘進機の一部を示す横断平
面図、第4図はスライドカッタのガイド部付近を示す平
面図、第5図は電磁切換弁が長径線上液圧シリンダ短縮
・短径線上液圧シリンダ伸長位置に切換えられた状態を
示す図、第6図は電磁切換弁が短径線上液圧シリンダ伸
長・長径線上液圧シリンダ短縮位置に切換えられた状態
を示す図、第7図は回転カッタディスクと共に回転する
カッタ移動用液圧シリンダの伸縮状態を示す概略正面図
である。 図において、1はシールド機本体、2はカッタビット、
3は回転カッタディスク、4は前方開口ガイド溝、5は
カッタビット、6はスライドカッタ、7はカッタ移動用
液圧シリンダ、8は短縮用加圧室、9は管路、10はス
トライカ、11は伸長用加圧室、12および13は管路
、14は電磁切換弁、15は液圧ポンプ、17はビット
支持アーム、18は中空アーム、19はガイド部材、2
0は連結部材、22は環状従動歯車、23は隔・壁、2
4は連結リング、25は連結部材、27はカッタディス
ク回転用駆動装置、2日はピニオン、29はスライド部
材、30は支承部材、33は排土筒、36は排土用スク
リュウである。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a front view of an elliptical shield tunneling machine, FIG. 2 is a vertical side view thereof, and FIG. 3 is a part of the elliptical shield tunneling machine. A cross-sectional plan view, FIG. 4 is a plan view showing the vicinity of the guide portion of the slide cutter, and FIG. 5 is a diagram showing the state in which the electromagnetic switching valve is switched to the position where the hydraulic cylinder on the major axis is shortened and the hydraulic cylinder on the minor axis is extended. , Fig. 6 shows the state in which the electromagnetic switching valve is switched to the short axis hydraulic cylinder extension position and the long axis hydraulic cylinder shortening position, and Fig. 7 shows the state in which the hydraulic cylinder for moving the cutter rotates with the rotating cutter disk. FIG. 3 is a schematic front view showing an expanded and contracted state. In the figure, 1 is the shield machine body, 2 is the cutter bit,
3 is a rotating cutter disk, 4 is a front opening guide groove, 5 is a cutter bit, 6 is a slide cutter, 7 is a hydraulic cylinder for moving the cutter, 8 is a pressurizing chamber for shortening, 9 is a conduit, 10 is a striker, 11 12 and 13 are pipelines, 14 is an electromagnetic switching valve, 15 is a hydraulic pump, 17 is a bit support arm, 18 is a hollow arm, 19 is a guide member, 2
0 is a connecting member, 22 is an annular driven gear, 23 is a partition/wall, 2
4 is a connecting ring, 25 is a connecting member, 27 is a cutter disk rotation driving device, 2 is a pinion, 29 is a slide member, 30 is a support member, 33 is an earth removal tube, and 36 is an earth removal screw.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 楕円形断面のシールド機本体1の前部に多数のカッタビ
ット2を備えている回転カッタディスク3が配置され、
その回転カッタディスク3の外周側に、ディスク半径方
向に延長する前方開口ガイド溝4がディスク周囲方向に
90°の間隔で設けられ、前部に多数のカッタビット5
を備えているスライドカッタ6が前記前方開口ガイド溝
4に摺動自在に嵌設され、回転カッタディスク3とスラ
イドカッタ6とは、スライドカッタ長手方向に延長する
カッタ移動用液圧シリンダ7を介して連結され、隣り合
うカッタ移動用液圧シリンダ7の短縮用加圧室8は管路
9を介して接続され、前記シールド機本体1における長
径線上付近に、回転カッタディスク3と共に回転するス
トライカ10により作動される第1近接スイッチS1が
直接または間接的に固定され、シールド機本体1におけ
る短径線上付近に、前記ストライカ10により作動され
る第2近接スイッチS2が直接または間接的に固定され
、隣り合うカッタ移動用液圧シリンダ7の伸長用加圧室
11は、管路12、13と第1近接スイッチS1および
第2近接スイッチS2により操作される電磁切換弁14
とを介して液圧ポンプ15に接続され、回転カッタディ
スク3と共に回転するスライドカッタ6の先端部が、シ
ールド機本体1の周囲に沿って楕円状に移動するように
、隣り合う一方のカッタ移動用液圧シリンダが伸長され
るとき隣り合う他方のカッタ移動用液圧シリンダが短縮
されるように構成されている楕円形シールド掘進機。
A rotary cutter disk 3 equipped with a large number of cutter bits 2 is disposed at the front of a shield machine body 1 having an oval cross section.
Front opening guide grooves 4 extending in the radial direction of the disk are provided on the outer peripheral side of the rotating cutter disk 3 at intervals of 90° in the circumferential direction of the disk, and a large number of cutter bits 5 are provided in the front portion.
A slide cutter 6 equipped with a slide cutter 6 is slidably fitted into the front opening guide groove 4, and the rotary cutter disk 3 and the slide cutter 6 are connected to each other via a cutter moving hydraulic cylinder 7 extending in the longitudinal direction of the slide cutter. The shortening pressurizing chambers 8 of the adjacent cutter moving hydraulic cylinders 7 are connected via a pipe 9, and a striker 10 that rotates together with the rotary cutter disk 3 is installed near the major axis of the shield machine body 1. A first proximity switch S1 operated by the striker 10 is fixed directly or indirectly, and a second proximity switch S2 operated by the striker 10 is fixed directly or indirectly near the short axis of the shield machine body 1, The extension pressurizing chambers 11 of the adjacent cutter moving hydraulic cylinders 7 are connected to the conduits 12 and 13 and the electromagnetic switching valve 14 operated by the first proximity switch S1 and the second proximity switch S2.
One of the adjacent cutters moves so that the tip of the slide cutter 6, which is connected to the hydraulic pump 15 through the An oval shield excavator configured such that when one hydraulic cylinder for cutter movement is extended, the other adjacent hydraulic cylinder for cutter movement is shortened.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04130393U (en) * 1991-02-07 1992-11-30 三和機材株式会社 Irregular-shaped pipe burying device
US5460432A (en) * 1993-03-29 1995-10-24 Kabushiki Kaisha Komotsu Seisakusho Cutter head for a tunnel excavator
CN112664209A (en) * 2021-01-29 2021-04-16 中铁工程装备集团有限公司 Vertical quasi-elliptical full-section tunnel shield machine

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