JPH045120B2 - - Google Patents

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JPH045120B2
JPH045120B2 JP60206272A JP20627285A JPH045120B2 JP H045120 B2 JPH045120 B2 JP H045120B2 JP 60206272 A JP60206272 A JP 60206272A JP 20627285 A JP20627285 A JP 20627285A JP H045120 B2 JPH045120 B2 JP H045120B2
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JP
Japan
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rotary head
partition wall
shield
crankshaft
front portion
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【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明はシールド型トンネル掘削機に関し、特
に管推進工法での使用に適したシールド型トンネ
ル掘削機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a shield type tunnel excavator, and more particularly to a shield type tunnel excavator suitable for use in a pipe propulsion method.

(従来技術) 管推進工法では、推進される複数の管の最前部
にシールド型トンネル掘削機が配置される。この
トンネル掘削機に設けられたロータリカツタヘツ
ドの作動により切羽が掘削される間に、竪坑内に
設置され、最後部の管に隣接する推進ジヤツキに
より前記管およびその前方のトンネル掘削機に推
力が及ぼされ、こうして両者は前記カツタヘツド
の作動により掘削された地盤中に推進される。
(Prior Art) In the pipe propulsion method, a shield type tunnel excavator is placed at the forefront of a plurality of pipes being propelled. While the face is excavated by the operation of the rotary cutter head installed on this tunnel excavation machine, a propulsion jack installed in the shaft and adjacent to the rearmost pipe applies thrust to the said pipe and the tunnel excavation machine in front of it. and thus both are propelled into the excavated ground by the action of the cutter head.

前記ロータリカツタヘツドは、シールド本体の
内部を横切る隔壁の前方に該隔壁から間隔をおい
て配置されており、前記トンネル掘削機および管
の推進中、切羽での掘削物は前記カツタヘツドを
経て該カツタヘツドと前記隔壁との間の隔壁前方
域に入りかつ該隔壁前方域を満たす。前記隔壁前
方域を満たす掘削物は、切羽土圧をシールド本体
の隔壁に伝えまた該隔壁による反力を切羽に伝え
る作用をなし、この反力と土圧との均衡により切
羽は崩壊又は隆起なしに安定に維持される。
The rotary cutter head is disposed in front of and spaced from the bulkhead across the interior of the shield body, and during propulsion of the tunnel boring machine and the pipe, excavated material at the face passes through the cutter head and into the cutter head. and said bulkhead and fills the bulkhead front area. The excavated material filling the area in front of the bulkhead has the function of transmitting the earth pressure of the face to the bulkhead of the shield body and the reaction force of the bulkhead to the face, and due to the balance between this reaction force and the earth pressure, the face does not collapse or bulge. is maintained stably.

(発明が解決しようとする問題点) 従来、掘削物は前記隔壁前方域中で前記カツタ
ヘツドと共に回転され、前記隔壁の下部に設けら
れたスクリユーコンベヤのような土砂排出手段に
向けられ、この排出手段を経て前記隔壁の後方へ
排出されてきたが、回転される掘削物と前記隔壁
との間に大きな摩擦力が働き、前記カツタヘツド
の回転に大きなトルクを要した。そのために、カ
ツタヘツドのための駆動装置の小型化を妨げ、推
進工法用のシールド型トンネル掘削機の小型化す
なわちシールド本体の小径化を困難にしてきた。
(Problems to be Solved by the Invention) Conventionally, the excavated material is rotated together with the cutting head in the area in front of the bulkhead, and is directed to a soil discharge means such as a screw conveyor provided at the lower part of the bulkhead, and the excavated material is Although the excavated material was discharged behind the partition wall through a means, a large frictional force was exerted between the rotating excavated object and the partition wall, and a large torque was required to rotate the cutting head. This has hindered the miniaturization of the drive device for the cutter head, and has made it difficult to miniaturize the shield type tunnel excavator for the propulsion method, that is, to reduce the diameter of the shield body.

掘削物と前記隔壁との間の摩擦力の軽減は、特
に砂礫地盤での掘削、推進において考慮されねば
ならないが、このために従来実施された効果的な
摩擦軽減方法に、切羽に高濃度の加圧泥水を及ぼ
してその安定を図りかつ掘削物に流動性を与える
ようにした例がある。しかし、この加圧泥水の使
用は、後に、掘削物混入の泥水の処理を必要と
し、しかもこの処理には設備、経費等の問題があ
る。加えて、前記摩擦力は前記隔壁前方域を満た
す掘削物に及ぼされる圧力に比例して増大するの
で、該摩擦力を小さくするにはこの圧力をできる
だけ低くする必要がある。しかし、切羽の安定の
ために、この掘削物に作用する圧力を切羽地盤の
主働土圧より低くすることはできないので、泥水
による潤滑作用により前記摩擦力を軽減すること
には自ずと限界があつた。
Reduction of the frictional force between the excavated material and the bulkhead must be taken into consideration, especially when excavating and propulsion in sandy and gravelly ground.For this purpose, the effective friction reduction methods that have been implemented in the past include the use of high concentration at the face. There are examples of applying pressurized mud to stabilize the mud and give fluidity to the excavated material. However, use of this pressurized mud water requires subsequent treatment of the muddy water mixed with excavated materials, and this treatment has problems such as equipment and costs. In addition, since the frictional force increases in proportion to the pressure exerted on the excavated material filling the area in front of the bulkhead, it is necessary to reduce this pressure as low as possible in order to reduce the frictional force. However, in order to stabilize the face, the pressure acting on the excavated material cannot be lower than the main earth pressure of the ground at the face, so there is a natural limit to reducing the frictional force through the lubricating action of mud. .

本発明の目的は、掘削物を隔壁とカツタヘツド
との間の隔壁前方域内でカツタヘツドと共に回転
させることによつて生じていた前記隔壁と掘削物
との間に作用する摩擦力を軽減することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the frictional force acting between the bulkhead and the cutter head, which is caused by rotating the cutter together with the cutter head in the area in front of the bulkhead between the bulkhead and the cutter head. .

本発明の他の目的は、軟弱地盤から硬質地盤に
わたる広範囲の地盤に使用可能なシールド型トン
ネル掘削機を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a shield type tunnel excavator that can be used in a wide range of ground ranging from soft ground to hard ground.

(問題を解決するための手段) 本発明に係るシールド型トンネル掘削機は、内
径がほぼ後方へ向けて次第に小さくなる前部分を
有するシールド本体と、前記前部分の後方におい
て前記シールド本体を横切つて設けられた隔壁
と、該隔壁に回転可能に支承されたクランク軸で
あつて該隔壁の後方に設けられた駆動機構に連結
された一端および前記隔壁の前方に伸びる他端を
有するクランク軸と、該クランク軸の前記他端に
回転可能に支承されかつ前記シールド本体の前部
分内に配置された円錐形もしくは切頭円錐形また
は円柱状のロータリヘツドと、該ロータリヘツド
を強制回転させる歯車機構であつて前記隔壁に固
定された内歯車と前記ロータリヘツドに固定され
た、前記内歯車と噛合する外歯車とを含む歯車機
構と、前記隔壁の前方域からその後方域へ被掘削
物を排出する手段とを含む。
(Means for Solving the Problems) A shield type tunnel excavator according to the present invention includes a shield body having a front portion whose inner diameter gradually decreases toward the rear, and a shield body that crosses the shield body at the rear of the front portion. a crankshaft rotatably supported on the bulkhead, the crankshaft having one end connected to a drive mechanism provided at the rear of the bulkhead and the other end extending in front of the bulkhead; a conical, truncated conical, or cylindrical rotary head rotatably supported on the other end of the crankshaft and disposed within the front portion of the shield body; and a gear mechanism for forcibly rotating the rotary head. a gear mechanism including an internal gear fixed to the partition wall, an external gear fixed to the rotary head and meshing with the internal gear, and discharging the excavated material from the front area of the partition wall to the rear area thereof; and means to do so.

さらに、本発明に係るシールド型トンネル掘削
機は、内径がほぼ一定である前部分を有するシー
ルド本体と、前記前部分の後方において前記シー
ルド本体を横切つて設けられた隔壁と、該隔壁に
回転可能に支承されたクランク軸であつて該隔壁
の後方に設けられた駆動機構に連結された一端お
よび前記隔壁の前方に伸びる他端を有するクラン
ク軸と、該クランク軸の前記他端に回転可能に支
承されかつ前記シールド本体の前部分内に配置さ
れ円錐形または切頭円錐形のロータリヘツドと、
該ロータリヘツドを強制回転させる歯車機構であ
つて前記隔壁に固定された内歯車と前記ロータリ
ヘツドに固定された、前記内歯車に噛合する外歯
車とを含む歯車機構と、前記隔壁の前方域からそ
の後方域へ被掘削物を排出する手段とを含む。
Further, the shield type tunnel excavator according to the present invention includes a shield body having a front portion having a substantially constant inner diameter, a partition wall provided across the shield main body behind the front portion, and a partition wall that rotates. a crankshaft rotatably supported, the crankshaft having one end connected to a drive mechanism disposed behind the bulkhead and another end extending forward of the bulkhead; and a crankshaft rotatable at the other end of the crankshaft; a conical or frusto-conical rotary head supported by and disposed within the front portion of the shield body;
A gear mechanism for forcibly rotating the rotary head, the gear mechanism including an internal gear fixed to the partition wall and an external gear fixed to the rotary head and meshing with the internal gear; and means for discharging the excavated material to an area behind the excavated material.

本発明によれば、旋回運動およびその旋回の方
向とは逆の方向へ回転運動するロータリヘツドと
シールド本体の前部分の内周面とが、それらの間
に受け入れた掘削物を圧密しかつ直線的に移動さ
せて排出口へ導くから、被掘削物とシールド本体
の隔壁や他の部分との間に作用する摩擦を小さく
することができる。
According to the present invention, the rotary head that rotates and rotates in a direction opposite to the direction of the rotation and the inner circumferential surface of the front portion of the shield body consolidate the excavated material received between them and straighten the excavated material. Since the excavated material is moved and guided to the discharge port, it is possible to reduce the friction that acts between the excavated material and the partition wall and other parts of the shield body.

(実施例) 以下に、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
(Example) Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明に係るシールド型トンネル掘削機10
は、第1図に示すように、前部分12a、中間部
分12bおよび後部分12cを有するシールド本
体12と、該シールド本体の前部分12a内の空
間14に配置されたほぼ円錐形のロータリヘツド
16とを含む。トンネル掘削機10が管推進工法
に使用される場合、当業者に周知であるように、
シールド本体12の後方に鋼鉄製またはコンクリ
ート製の複数の管(図示せず)が連なり、さらに
その後方にこれらに推力を及ぼす、竪坑中に配置
された液圧ジヤツキ(図示せず)が連なる。
Shield type tunnel excavator 10 according to the present invention
As shown in FIG. 1, the shield body 12 has a front portion 12a, a middle portion 12b and a rear portion 12c, and a generally conical rotary head 16 disposed in a space 14 within the front portion 12a of the shield body. including. When the tunnel excavator 10 is used in a pipe propulsion method, as is well known to those skilled in the art,
A plurality of steel or concrete pipes (not shown) are connected behind the shield body 12, and a hydraulic jack (not shown) placed in the shaft that applies thrust to these pipes is connected behind the shield body 12.

シールド本体12の前部分12aは、後方へ向
けて次第に小さくなる内径を有し、その内周面1
8は空間14を取り囲む。シールド本体12の前
部分12aの後方の中間部分12bにシールド本
体を横切る隔壁20を備える。シールド本体12
はまたその中間部分12bにおいて隔壁20の背
後に複数の方向修正ジヤツキ22(第1図にはそ
の1つのみを示す)が配置されている。
The front portion 12a of the shield body 12 has an inner diameter that gradually decreases toward the rear, and the inner peripheral surface 1
8 surrounds the space 14. A partition wall 20 is provided at a rear intermediate portion 12b of the front portion 12a of the shield body 12, and extends across the shield body. Shield body 12
Also located behind the bulkhead 20 in its intermediate portion 12b are a plurality of direction correction jacks 22 (only one of which is shown in FIG. 1).

ロータリヘツド16を支承しかつこれに偏心運
動を生じさせるためのクランク軸24が設けられ
ている。このクランク軸24の一端側の軸部分2
5aは、隔壁20に取付けられたカラー26に装
着された一対のころがり軸受28に支承されてい
る。また、軸部分25aは、ブラケツト29aを
介して隔壁20にボルト29bで固定された電動
機および減速機を含む駆動機構30の出力軸31
にキー止めされている。他方、クランク軸24の
他端側の軸部分25bは、ロータリヘツド16に
装着された一対のころがり軸受32を介してロー
タリヘツド16を支承している。クランク軸24
はその軸部分25aと軸部分25bとの間にeの
偏心量(第1図および第2図参照)を有する。
A crankshaft 24 is provided for supporting the rotary head 16 and causing eccentric movement thereof. Shaft portion 2 on one end side of this crankshaft 24
5a is supported by a pair of rolling bearings 28 attached to a collar 26 attached to the partition wall 20. Further, the shaft portion 25a is connected to an output shaft 31 of a drive mechanism 30 including an electric motor and a speed reducer, which are fixed to the partition wall 20 with bolts 29b via a bracket 29a.
The key is locked. On the other hand, the shaft portion 25b at the other end of the crankshaft 24 supports the rotary head 16 via a pair of rolling bearings 32 mounted on the rotary head 16. crankshaft 24
has an eccentricity e (see FIGS. 1 and 2) between its shaft portion 25a and shaft portion 25b.

隔壁20の下方部分に該隔壁を貫く一対の管3
4,36が取り付けられている。これらの管3
4,36はいずれも隔壁の前方へ向けて開口さ
れ、シールド本体の中間部分12b内の隔壁20
前方に形成されたずり室38に連通している。管
34は清水や泥水のような液体を隔壁20の前方
へ供給するための液体供給管であり、管36は地
盤中の余剰水や土砂等の掘削物を、隔壁前方に供
給された液体と共に排出するための排出管であ
る。掘削物の排出は、この液体輸送の例に代え、
公知のスクリユーコンベヤによることもできる。
A pair of tubes 3 are provided in the lower part of the partition wall 20 and pass through the partition wall.
4,36 are attached. these tubes 3
4 and 36 are both opened toward the front of the partition wall, and are connected to the partition wall 20 in the intermediate portion 12b of the shield main body.
It communicates with a shear chamber 38 formed in the front. The pipe 34 is a liquid supply pipe for supplying liquid such as fresh water or muddy water to the front of the partition wall 20, and the pipe 36 is for supplying surplus water in the ground or excavated materials such as earth and sand together with the liquid supplied to the front of the partition wall. This is a discharge pipe for discharging water. Instead of this example of liquid transport, the excavated material can be discharged by
It is also possible to use a known screw conveyor.

隔壁20に内歯車40が、またロータリヘツド
16に内歯車40に噛合する外歯車42がそれぞ
れ取り付けられている。図示の例では、内歯車4
0はフランジ43を有する円筒部材44の内周面
に設けられている。この円筒部材44は、フラン
ジ43を貫通するボルト46により隔壁20に固
定されている。他方、外歯車42はフランジ47
を有する円筒部材48の外周面に設けられてい
る。この円筒部材48は、フランジ47を貫通す
るボルト50によりロータリヘツド16に固定さ
れている。駆動機構30により回転されるクラン
ク軸24、内歯車40および外歯車42は、遊星
歯車機構を構成する。ロータリヘツド16は、ク
ランク軸24が回転されるとき、偏心旋回運動
し、同時に、内歯車40と外歯車42との噛合に
より強制的に回転される。このときのロータリヘ
ツド16の回転方向は、クランク軸24の回転方
向とは逆の方向である。ロータリヘツド16の前
記偏心旋回運動はクランク軸24の軸部分25a
の軸線の周りの公転であり、また、ロータリヘツ
ド16の前記回転はそれ自体の軸線を回転中心と
する自転である。
An internal gear 40 is attached to the partition wall 20, and an external gear 42 that meshes with the internal gear 40 is attached to the rotary head 16. In the illustrated example, the internal gear 4
0 is provided on the inner peripheral surface of a cylindrical member 44 having a flange 43. This cylindrical member 44 is fixed to the partition wall 20 by bolts 46 passing through the flange 43. On the other hand, the external gear 42 has a flange 47
It is provided on the outer circumferential surface of the cylindrical member 48 having a diameter. This cylindrical member 48 is fixed to the rotary head 16 by bolts 50 passing through the flange 47. The crankshaft 24, internal gear 40, and external gear 42 rotated by the drive mechanism 30 constitute a planetary gear mechanism. When the crankshaft 24 is rotated, the rotary head 16 makes an eccentric rotational movement, and at the same time is forcibly rotated by the meshing of the internal gear 40 and the external gear 42. The rotating direction of the rotary head 16 at this time is opposite to the rotating direction of the crankshaft 24. The eccentric rotation movement of the rotary head 16 is caused by the shaft portion 25a of the crankshaft 24.
The rotation of the rotary head 16 is rotation about its own axis.

ロータリヘツド16は、第1図および第3図に
示すように、その先端部分に固定されたカツタ組
立体60を備える。カツタ組立体60は、図示の
例では、ロータリヘツド16から放射状に配置さ
れた複数のスポーク62と、各スポーク上に設け
られた複数のビツトまたはチツプ64とを含む。
前記の例に代え、少なくとも1つのスリツトを有
する円板と、前記スリツトから前方へ突出する複
数のビツトまたはチツプを含むそれ自体公知のカ
ツタ組立体(図示せず)を設けることもできる。
カツタ組立体60は、トンネル掘削機10が軟質
地盤に使用される場合は不要であり、予め取り外
しておくことができる。
The rotary head 16 includes a cutter assembly 60 secured to its distal end, as shown in FIGS. 1 and 3. Cutter assembly 60, in the illustrated example, includes a plurality of spokes 62 radially disposed from rotary head 16 and a plurality of bits or tips 64 on each spoke.
As an alternative to the above-described example, a cutter assembly (not shown), known per se, can also be provided, comprising a disc with at least one slit and a plurality of bits or tips projecting forward from said slit.
The cutter assembly 60 is not required when the tunnel excavator 10 is used in soft ground and can be removed in advance.

ロータリヘツド16の掘削物、特に礫を破砕す
る機能を高めるために、シールド本体の前部分1
2aの内周面18およびロータリヘツド16の外
周面17に、それぞれが尖端を有する複数の突起
66,68が設けられている。これらの突起6
6,68は、前記内周面18および前記外周面1
7の周方向へ連続的にまたは断続的に設けること
ができ、また、螺旋状に連続的にまたは断続的に
設けることができる。
In order to improve the ability of the rotary head 16 to crush excavated materials, especially gravel, the front portion 1 of the shield body
A plurality of protrusions 66, 68 each having a pointed end are provided on the inner circumferential surface 18 of the rotary head 2a and the outer circumferential surface 17 of the rotary head 16. These protrusions 6
6 and 68 are the inner circumferential surface 18 and the outer circumferential surface 1
It can be provided continuously or intermittently in the circumferential direction of 7, or it can be provided continuously or intermittently in a spiral shape.

トンネル掘削機10には、ロータリヘツド16
と隔壁20との間を密閉するためのシール装置7
0が設けられている。シール装置70はリング7
2とコイルばね74とを含む。リング72は、ロ
ータリヘツド16の後方へ開放された内周溝75
内において円筒部材48の外周に配置されてお
り、該リング72はクランク軸24の軸線方向へ
移動可能である。リング72の外周には、O−リ
ング76が配置されている。コイルばね74は、
内周溝75に連通する孔77内に配置されてお
り、リング72を円筒部材44の端面に向けて押
圧し、両者間にシール効果を達成している。前記
シール装置70によれば、リング72および円筒
部材44がそれらの接触域で摩耗しても、ばね7
4によつてリング72は常に円筒部材44に押圧
されているので、両者間に所望のシール効果を永
続的に維持することができる。図示の例に代え、
前記シール装置のリングを隔壁20側に配置し、
該リングと円筒部材48との間でシール効果を達
成するようにしてもよい。いずれの例において
も、リング72と円筒部材44との間には、オイ
ルバス80に貯えられた潤滑油が通路82,8
4,86,88、軸受28、通路90を経て供給
される。
The tunnel excavator 10 includes a rotary head 16.
A sealing device 7 for sealing between the partition wall 20 and the partition wall 20
0 is set. The sealing device 70 is a ring 7
2 and a coil spring 74. The ring 72 has an inner circumferential groove 75 open to the rear of the rotary head 16.
The ring 72 is disposed on the outer periphery of the cylindrical member 48 inside, and the ring 72 is movable in the axial direction of the crankshaft 24. An O-ring 76 is arranged around the outer periphery of the ring 72. The coil spring 74 is
The ring 72 is disposed in a hole 77 that communicates with the inner circumferential groove 75, and presses the ring 72 toward the end surface of the cylindrical member 44 to achieve a sealing effect between the two. According to the sealing device 70, even if the ring 72 and the cylindrical member 44 are worn in their contact area, the spring 7
Since the ring 72 is always pressed against the cylindrical member 44 by the ring 72, the desired sealing effect can be permanently maintained between the two. Instead of the illustrated example,
arranging the ring of the sealing device on the partition wall 20 side;
A sealing effect may be achieved between the ring and the cylindrical member 48. In either example, lubricating oil stored in an oil bath 80 is provided between the ring 72 and the cylindrical member 44 through the passages 82 and 8.
4, 86, 88, bearing 28, and passage 90.

図示の例では、シールド本体12は内径が後方
へ向けて次第に小さくなる前部分12aを有し、
該前部分内に配置されたロータリヘツド16はほ
ぼ円錐形であるが、この円錐形のロータリヘツド
に代え、切頭円錐形または円柱状のロータリヘツ
ドを用いることができる。また、ロータリヘツド
を円錐形または切頭円錐形とする場合、シールド
本体の内径をほぼ一定にすることもできる。
In the illustrated example, the shield main body 12 has a front portion 12a whose inner diameter gradually decreases toward the rear,
The rotary head 16 disposed in the front section is generally conical, but instead of a conical rotary head, a truncated conical or cylindrical rotary head may be used. Further, when the rotary head is shaped like a cone or a truncated cone, the inner diameter of the shield body can be made substantially constant.

トンネル掘削機10の作動を説明するに、駆動
機構30によりクランク軸24が回転されると、
ロータリヘツド16はシールド本体12の中心か
らeだけ偏心して旋回運動される。この旋回方向
はクランク軸24の回転方向と同じである。ロー
タリヘツド16が旋回するにつれて、ロータリヘ
ツド16に固定した外歯車42の、隔壁20に固
定した内歯車40への噛み合い部位が順次移動す
るので、ロータリヘツド16はクランク軸24の
軸部分25bを中心として、クランク軸24とは
反対の方向へ回転することとなる。この状態で、
推進ジヤツキ(図示せず)によりコンクリート管
の後方から推力が与えられると、トンネル掘削機
10は前進し、切羽で掘削され、シールド本体1
2内に受け入れられた土砂のような掘削物は、ロ
ータリヘツド16とシールド本体12との間で圧
密されかつ後方へ送り出される。このようにし
て、ずり室38に至つた掘削物は管36を経て隔
壁20の後方へ排出される。
To explain the operation of the tunnel excavator 10, when the crankshaft 24 is rotated by the drive mechanism 30,
The rotary head 16 is pivoted eccentrically by e from the center of the shield body 12. This turning direction is the same as the rotation direction of the crankshaft 24. As the rotary head 16 rotates, the meshing portion of the external gear 42 fixed to the rotary head 16 and the internal gear 40 fixed to the partition wall 20 sequentially moves, so that the rotary head 16 is centered around the shaft portion 25b of the crankshaft 24. As a result, the crankshaft 24 rotates in the opposite direction. In this state,
When thrust is applied from the rear of the concrete pipe by a propulsion jack (not shown), the tunnel excavator 10 moves forward, excavates with the face, and excavates the shield body 1.
Excavations, such as earth and sand, received within the shield 2 are consolidated between the rotary head 16 and the shield body 12 and are sent rearward. In this way, the excavated material that has reached the shear chamber 38 is discharged to the rear of the partition wall 20 via the pipe 36.

本発明によれば、旋回運動およびその旋回の方
向とは逆の方向へ回転運動するロータリヘツドと
シールド本体の前部分の内周面とが、それらの間
に受け入れた掘削物を圧密しかつ直線的に移動さ
せて排出口へ導くから、被掘削物とシールド本体
の隔壁や他の部分との間に作用する摩擦を小さく
することができる。したがつて、ロータリヘツド
やカツタ組立体を回転させるために比較的小型の
駆動装置を用いることができ、本発案を管推進工
法用のシールド型トンネル掘削機に適用するとき
は、その小型化すなわちシールド本体の小径化を
実現することが可能となる。
According to the present invention, the rotary head that rotates and rotates in a direction opposite to the direction of the rotation and the inner circumferential surface of the front portion of the shield body consolidate the excavated material received between them and straighten the excavated material. Since the excavated material is moved and guided to the discharge port, it is possible to reduce the friction that acts between the excavated material and the partition wall and other parts of the shield body. Therefore, a relatively small drive device can be used to rotate the rotary head and cutter assembly, and when the present invention is applied to a shield type tunnel excavator for the pipe propulsion method, its miniaturization, i.e. It becomes possible to reduce the diameter of the shield body.

また、ロータリヘツドがクランク軸の旋回方向
とは反対の方向へ回転することにより、ロータリ
ヘツドが被掘削物をロータリヘツドとシールド本
体との間の間〓に引き込むように作用することか
ら、被掘削物の圧密効果を一層高めることができ
る。
In addition, when the rotary head rotates in the opposite direction to the rotation direction of the crankshaft, the rotary head acts to pull the excavated material between the rotary head and the shield body. The effect of consolidating objects can be further enhanced.

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

第1図は本発明に係るシールド型トンネル掘削
機の縦断面図、第2図は第1図の線2−2に沿つ
て得た、縮小断面図、第3図は第1図の線3−3
の方向から見た、縮小端面図である。 10:シールド推進装置、12:シールド本
体、12a:シールド本体の前部分、16:ロー
タリヘツド、20:隔壁、24:クランク軸、3
0:駆動機構、38:ずり室、40:内歯車、4
2:外歯車、60:カツタ組立体、70:シール
装置。
1 is a longitudinal sectional view of a shield type tunnel excavator according to the present invention, FIG. 2 is a reduced sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line 2-2 in FIG. -3
It is a reduced end view seen from the direction. 10: Shield propulsion device, 12: Shield body, 12a: Front part of shield body, 16: Rotary head, 20: Bulkhead, 24: Crankshaft, 3
0: Drive mechanism, 38: Shear chamber, 40: Internal gear, 4
2: external gear, 60: cutter assembly, 70: seal device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 内径が後方へ向けて次第に小さくなる前部分
を有するシールド本体と、前記前部分の後方にお
いて前記シールド本体を横切つて設けられた隔壁
と、該隔壁に回転可能に支承されたクランク軸で
あつて該隔壁の後方に設けられた駆動機構に連結
された一端および前記隔壁の前方に伸びる他端を
有するクランク軸と、該クランク軸の前記他端に
回転可能に支承されかつ前記シールド本体の前部
分内に配置された円錐形または切頭円錐形または
円柱状のロータリヘツドと、該ロータリヘツドを
強制回転させる歯車機構であつて前記隔壁に固定
された内歯車と前記ロータリヘツドに固定され
た、前記内歯車と噛合する外歯車とを含む歯車機
構と、前記隔壁の前方域からその後方域へ被掘削
物を排出する手段とを含む、シールド型トンネル
掘削機。 2 さらに、前記隔壁と前記ロータリヘツドとの
間の間〓を密封するためのシール装置を含み、該
シール装置は前記隔壁および前記ロータリヘツド
の一方に設けられ、前記クランク軸の軸線方向へ
移動可能なリングと、該リングを前記隔壁および
前記ロータリヘツドの他方へ向けて偏倚させるば
ねとを備える、特許請求の範囲第1項に記載のシ
ールド型トンネル掘削機。 3 前記ロータリヘツドはその周面に複数の、尖
端を有する突起を備える、特許請求の範囲第1項
に記載のシールド型トンネル掘削機。 4 前記シールド本体はその前記前部分の内周面
に複数の、尖端を有する突起を備える、特許請求
の範囲第1項に記載のシールド型トンネル掘削
機。 5 さらに、前記ロータリヘツドの前端分に設け
られたカツタ組立体を含む、特許請求の範囲第1
項に記載のシールド型トンネル掘削機。 6 内径がほぼ一定である前部分を有するシール
ド本体と、前記前部分の後方において前記シール
ド本体を横切つて設けられた隔壁と、該隔壁に回
転可能に支承されたクランク軸であつて該隔壁の
後方に設けられた駆動機構に連結された一端およ
び前記隔壁の前方に伸びる他端を有するクランク
軸と、該クランク軸の前記他端に回転可能に支承
されかつ前記シールド本体の前部分内に配置され
た円錐形または切頭円錐形のロータリヘツドと、
該ロータリヘツドを強制回転させる歯車機構であ
つて前記隔壁に固定された内歯車と前記ロータリ
ヘツドに固定された、前記内歯車と噛合する外歯
車とを含む歯車機構と、前記隔壁の前方域からそ
の後方域へ被掘削物を排出する手段とを含む、シ
ールド型トンネル掘削機。
[Scope of Claims] 1. A shield body having a front portion whose inner diameter gradually decreases toward the rear, a partition wall provided across the shield main body behind the front portion, and rotatably supported on the partition wall. a crankshaft having one end connected to a drive mechanism provided at the rear of the bulkhead and the other end extending in front of the bulkhead; and a crankshaft rotatably supported by the other end of the crankshaft. and a conical, truncated conical, or cylindrical rotary head disposed in the front portion of the shield body, a gear mechanism for forcibly rotating the rotary head, and an internal gear fixed to the partition wall, and the rotary head. A shield type tunnel excavator comprising: a gear mechanism fixed to a head and including an external gear meshing with the internal gear; and means for discharging excavated material from an area in front of the partition wall to an area behind the partition wall. 2. The crankshaft further includes a sealing device for sealing a space between the partition wall and the rotary head, the sealing device being provided on one of the partition wall and the rotary head and movable in the axial direction of the crankshaft. 2. A shield tunnel excavator as claimed in claim 1, comprising a ring and a spring biasing the ring toward the other of the bulkhead and the rotary head. 3. The shield type tunnel excavator according to claim 1, wherein the rotary head is provided with a plurality of protrusions having sharp edges on its circumferential surface. 4. The shield type tunnel excavator according to claim 1, wherein the shield main body is provided with a plurality of protrusions having pointed ends on the inner circumferential surface of the front portion thereof. 5. Claim 1 further includes a cutter assembly provided at the front end of the rotary head.
The shield type tunnel excavator described in . 6. A shield main body having a front portion having a substantially constant inner diameter, a partition provided across the shield main body behind the front portion, and a crankshaft rotatably supported by the partition, the partition wall a crankshaft having one end connected to a drive mechanism provided at the rear of the partition wall and the other end extending in front of the partition; a crankshaft rotatably supported on the other end of the crankshaft and within the front portion of the shield body; a conical or truncated conical rotary head arranged;
A gear mechanism for forcibly rotating the rotary head, which includes an internal gear fixed to the partition wall and an external gear fixed to the rotary head and meshing with the internal gear, and a gear mechanism from the front area of the partition wall. and means for discharging excavated material to an area behind the shield type tunnel excavator.
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