JPH0455597A - Shield excavator for free cross section - Google Patents

Shield excavator for free cross section

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JPH0455597A
JPH0455597A JP9344990A JP9344990A JPH0455597A JP H0455597 A JPH0455597 A JP H0455597A JP 9344990 A JP9344990 A JP 9344990A JP 9344990 A JP9344990 A JP 9344990A JP H0455597 A JPH0455597 A JP H0455597A
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cutting device
shield
excavation
cutter head
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Koichiro Nakamura
中村 弘一郎
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義康 吉川
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain different cross sections of excavation by a method in which cutter heads are set eccentrically to the turning center of each turning driver, and a cutting device is provided to the periphery of each cutter in such a way as to lap its tip locuses mutually. CONSTITUTION:Cutter heads 10A and 10B are eccentrically attached to drums 16A and 16B rotatably attached to a shield machine 12, where the drums 10A and 10B are set eccentrically at a fixed distance from the turning centers OA and OB Front excavation is made by rotation of the heads 10A and 10B of the drums l6A and 16B. An actuator 40 such as oil-pressure jack which goes or comes out of the periphery of the heads 10A and 10B is provided to a cutting device 18, and a cutter bit 42 is provided to the front side and tip side of a cutting device 38 appearing or disappearing. Unexcavated portion is excavated by the device 18. Different cross sections of excavated portions can thus be optionally set up.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明はシールド掘削断面を任意の形状に設定すること
ができる自在断面シールド掘削機に係り、山岳トンネル
掘削機や特殊断面掘削機として利用することができる構
造とした自在断面シールド掘削機に関する。
The present invention relates to a flexible cross-section shield excavator whose shield excavation cross section can be set to any shape, and relates to a flexible cross-section shield excavator having a structure that can be used as a mountain tunnel excavator or a special cross-section excavator.

【従来の技術】[Conventional technology]

従来の一般的なシールド掘削機は円筒形のシールド本体
を有し、この前端面に力・ンタヘ・ンドを取り付け、カ
ッタヘッドを回転させることによりカッタヘッドの表面
に設けた力・ンタビ・ントが地山を掘削するようになっ
ている。そして、シールドチャンバ内に掘削土砂を取込
んでスクリュウコンベアによって搬出するようになって
いる。このようなシールド掘削機では、掘削断面はカッ
タへ・ソドの回転によって定まる円形断面とせざるを得
す、任意の断面を掘削することができなかった。 このようなことから、複車線トンネルや複線トンネルの
ような場合には、大断面の円形シールド掘削を行なうか
、あるいは、第8図および第9図に示したようシールド
掘削機を多連型にしてまゆ型形状のトンネル断面を掘削
するようにしたものが提案されている。第8図に示した
ものは、泥土圧式異形断面シールド掘削機であって、ス
ポークタイプのカッタヘッド1を複数装備し、隣接力・
ツタヘッドを歯車のように噛み合わせて同期回転制御し
、従来の円形断面と同様に、切羽を同一平面で掘削する
ようにしている。これはDOT (多連型泥土圧)シー
ルド工法として知られている。−方、第9図に示したも
のは、泥水式異形断面シールド掘削機であって、カッタ
ヘッド2を前後に位相差を付けて重ね合わせ、それぞれ
の力・ツタへ・ンドの回転方向を自由に変えることでシ
ールド掘削機の姿勢制御を行ないながら、まゆ型断面を
一括して掘削するようにしている。これはMF(マルチ
フェイス)シールド工法として知られている。
A conventional general shield excavator has a cylindrical shield main body, and a force/interval/end is attached to the front end face of the shield, and by rotating the cutter head, the force/interval/end provided on the surface of the cutter head is released. It is designed to excavate the ground. Then, the excavated earth and sand are taken into the shield chamber and carried out by a screw conveyor. With such a shield excavator, the excavation cross section must be a circular cross section determined by the rotation of the cutter and the cutting edge, and it is not possible to excavate an arbitrary cross section. For this reason, in the case of multi-lane tunnels or double-track tunnels, it is recommended to perform circular shield excavation with a large cross section, or to use multiple shield excavators as shown in Figures 8 and 9. A method has been proposed in which a tunnel cross section with a cocoon shape is excavated. The one shown in Fig. 8 is a mud pressure type irregular cross-section shield excavator, which is equipped with a plurality of spoke-type cutter heads 1 and
The ivy heads are meshed like gears and controlled to rotate synchronously, so that the cutting face is excavated in the same plane, similar to the conventional circular cross-section. This is known as the DOT (multiple mud pressure) shield method. - On the other hand, the one shown in Fig. 9 is a muddy water type irregular cross-section shield excavator, in which the cutter heads 2 are stacked front and back with a phase difference, and the respective forces, vines, and directions of rotation are freely controlled. By changing to , the attitude of the shield excavator is controlled and the cocoon-shaped cross section is excavated all at once. This is known as the MF (multi-face) shield method.

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

しかしながら、上記従来の特殊断面を掘削する工法にお
いても、基本的には円形掘削断面を繋ぎ合わせたちで、
実際に任意断面の形状でシールド掘削することができな
いという問題があった。特に、掘削断面は円形断面をオ
ーバラップさせたまゆ型となっているので、ラップ部分
に掘削できない凹所3(第8図および第9図中の71ツ
チング部分)ができ、このため推進方向が限定されてし
まい、水平曲線に沿った方向への移動が難しい問題があ
った。曲線掘削のために、この種の掘削機には余堀装置
としてコピーカッタがカッタへ・ソド1.2外周に設け
られているが、これは実際上ストロークか短く、通常の
単円断面掘削用のシールド掘削機には効果かあるが、上
記のような異形断面シールド掘削機には前記凹所3の外
縁にカッタが到達できないので実用的効果が期待できな
い。 また、上記した土庄系のシールド掘削機(第8図)では
、排土スクリューコンベアの設置スペースを広く取る必
要があるため、カッタヘッド駆動部のモータや歯車等の
設置空間が制限され、駆動部における減速比が大きくと
れず、装備トルクが制限されてしまう問題がある。更に
、カッタ駆動部とスクリューコンベアとの干渉を避ける
ため、シールド機長を長くする必要があり、機長の増大
に伴なって操舵性能が低下し、姿勢制御と急曲線部施工
が困難になる上、コストアップとなる問題があった。 更に、前記泥水系シールド掘削機(第9図)では、送泥
バイブ、排泥パイプ、およびアジテータ装置の設置スペ
ースを広くとる必要があるため、土圧系のシールド掘削
機と同様に駆動部設置空間の制限により、操舵性能の低
下、急曲線の施工の困難性、コスト面での不利益をもた
らす問題があった。特にこの種のシールド掘削機では複
数のカッタヘッド相互間の駆動部の干渉からモータの設
置台数も制限される点があった。 本発明は、上記従来の問題点に着目し、掘削断面を任意
に設定することができるとともに、曲線掘削施工も自由
にでき、かつシールド機長の増大を伴うことがなく、機
器設置空間を充分確保することのできる構造とした自在
断面シールド掘削機の提供を目的とする。
However, even in the conventional method of excavating special cross sections mentioned above, basically circular excavation cross sections are connected together.
There was a problem in that it was not possible to actually perform shield excavation with an arbitrary cross-sectional shape. In particular, since the excavation cross section is cocoon-shaped with overlapping circular cross sections, there is a recess 3 in the overlapped part (the 71 cutting part in Figures 8 and 9) that cannot be excavated, and this makes the direction of propulsion difficult. There was a problem in that it was difficult to move in a direction along a horizontal curve. For curved excavation, this type of excavator is equipped with a copy cutter as an over-drilling device on the outer periphery of the cutter, but this actually has a short stroke and is not suitable for ordinary single circular section excavation. Although the above-mentioned shield excavator is effective, the cutter cannot reach the outer edge of the recess 3 in the above-mentioned irregular cross-section shield excavator, so no practical effect can be expected. In addition, in the above-mentioned Tonosho type shield excavator (Fig. 8), it is necessary to have a large installation space for the earth removal screw conveyor, so the installation space for the motor and gears of the cutter head drive section is limited, and the drive section There is a problem in that the reduction ratio cannot be set large and the equipment torque is limited. Furthermore, in order to avoid interference between the cutter drive unit and the screw conveyor, it is necessary to increase the length of the shield machine, and as the machine length increases, steering performance deteriorates, making attitude control and construction of sharp curves difficult. There was a problem of increased costs. Furthermore, in the muddy water type shield excavator (Figure 9), it is necessary to have a large installation space for the mud feed vibrator, mud removal pipe, and agitator device, so the drive unit is installed in the same way as the earth pressure type shield excavator. Due to space limitations, there were problems such as reduced steering performance, difficulty in constructing sharp curves, and disadvantages in terms of cost. In particular, in this type of shield excavator, the number of motors that can be installed is limited due to interference between drive units between the plurality of cutter heads. The present invention focuses on the above-mentioned conventional problems, allows the excavation cross section to be arbitrarily set, allows for curved excavation construction freely, does not involve an increase in the length of the shield machine, and secures sufficient equipment installation space. The purpose of the present invention is to provide a flexible cross-section shield excavator with a structure that allows for

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

上記目的を達成するために、本発明係る自在断面シール
ド掘削機は、複数のカッタヘッドをシールド本体前面に
併設したシールド掘削機において、前記複数のカッタヘ
ッドを各回転駆動部の回転中心に対して各々偏心させて
配置し、各カッタヘッドの外周部には先端軌跡が相互に
オーバラップ可能に出没するカッティング装置を設けた
構成としたものである。
In order to achieve the above object, a flexible cross-section shield excavator according to the present invention is a shield excavator in which a plurality of cutter heads are attached to the front surface of a shield main body, in which the plurality of cutter heads are aligned with respect to the rotation center of each rotary drive part. Each cutter head is arranged eccentrically, and a cutting device is provided on the outer periphery of each cutter head so that the loci of the tip thereof can overlap with each other.

【作用】[Effect]

上記構成によれば、シールド本体の前面に併設された複
数のカッタヘッドはそれらの回転駆動部側の回転中心に
対して偏心配置されているため、独立して互に近接ある
いは離反しながら回転される。これにより掘削機の前面
はカッタヘッドの偏心回転面に相当するいわゆるまゆ型
の掘削断面が得られる。更に、各カッタヘッドにはその
外周部に設けたカッティング装置が出没可能となってお
り、これらの先端軌跡が互にオーバラップ可能とされて
いるので、偏心回転するカッタヘッドによって掘削でき
なかった部位の掘削ができ乞。すなわち、隣接する一方
のカッタヘッドが偏心回転して退避位置にあるときに、
他方のカッタヘッドを回転させつつ未掘削部位に最接近
させ、同時にカッティング装置を突出させる。これによ
り順次カッティング装置の先端を未掘削部位の外縁に沿
って突出し、退避しているカッタヘッドと干渉させるこ
となく掘削することができる。 このようなことから、当該シールド掘削機ではカッタヘ
ッドの偏心回転による外縁軌跡とカッティング装置の先
端軌跡との間の範囲で任意に掘削断面を設定することが
できる。特に複数のカッタヘッドの円軌跡とその接線で
囲まれる凹所の掘削が可能となるので、長円断面形状の
掘削のみならず楕円断面形状掘削、あるいは矩形断面状
掘削が可能になり、曲線掘削の際に障害となる凹所を含
めて掘削することができて急曲線の施工も可能となるの
である。また、斯かる構成のシールド掘削機ではカッタ
ヘッドが偏心回転をなすので、シールド機長を増大させ
ることなくスクリューコンベアやアジテータ等の設置ス
ペースを確保でき、耐久性、経済性に優れた構造の自在
断面シールド掘削機とすることができる。
According to the above configuration, the plurality of cutter heads attached to the front surface of the shield body are arranged eccentrically with respect to the rotation center on the rotation driving part side, so that the cutter heads are rotated independently while approaching each other or moving away from each other. Ru. As a result, the front surface of the excavator has a so-called cocoon-shaped excavation cross section corresponding to the eccentric rotating surface of the cutter head. Furthermore, each cutter head has a cutting device installed on its outer periphery that can be moved in and out, and the trajectories of these tips can overlap each other, so it is possible to remove areas that could not be excavated by the eccentrically rotating cutter head. I hope the excavation is possible. In other words, when one of the adjacent cutter heads rotates eccentrically and is in the retracted position,
While rotating the other cutter head, bring it closest to the unexcavated area, and simultaneously project the cutting device. As a result, the tip of the cutting device can be successively projected along the outer edge of the unexcavated area to perform excavation without interfering with the retracted cutter head. For this reason, in the shield excavator, the excavation cross section can be arbitrarily set in the range between the outer edge trajectory caused by the eccentric rotation of the cutter head and the tip trajectory of the cutting device. In particular, it is possible to excavate concave areas surrounded by the circular trajectories of multiple cutter heads and their tangents, making it possible to excavate not only elliptical cross-sections but also elliptical or rectangular cross-sections, allowing curved excavation. This makes it possible to excavate areas that may pose obstacles during construction, making it possible to construct steep curves. In addition, in a shield excavator with such a configuration, the cutter head rotates eccentrically, so it is possible to secure installation space for screw conveyors, agitators, etc. without increasing the shield machine length, and the structure has a flexible cross section with excellent durability and economic efficiency. Can be a shield excavator.

【実施例】【Example】

以下に、本発明に係る自在断面シールド掘削機の具体的
実施例を図面を参照して詳細に説明する。 第1図〜第2図は本発明を泥水式シールド掘削機に適用
した実施例に係る自在断面シールド掘削機の正面図およ
び断面図である。 これらの図に示すように、実施例に係るシールド掘削機
は、二連のカッタヘッドIOA、1.O,Bを前端に備
えたシールド機本体12を備えている。 このシールド機本体12は長円断面形状に形成されてお
り、これは一対の同径の基礎円CA、C,を外接させ、
両基礎円CASCBを共通接線で結んで形成される外形
線に沿うように成形されたスキンプレートによって構成
されている。このような長円断面形状のシールド機本体
12の前胴側には本体12内を前後に仕切るようにバル
クヘッド兼用のリングガータ14が形成され、当該リン
グガータ14もその正面形状が長円をなすようになって
いる。斯かるバルクヘッドリングガータ14に、は、そ
の両側縁の円弧中心OA、O,(前記基礎円CA%C3
の中心)を中心とする貫通孔が形成され、これを軸受は
部としてドラム16A、16Bを回転自在に装着してい
る。ドラム16A、16Bはリングガータ14とともに
、バルクヘッドを兼用した回転円筒体であり、リングガ
ータ14の内面側への突出端外周にリングギヤ18A、
18Bを一体的に設けた構造とされている。両ドラム1
6A116Bのリングギヤ18A、18Bにはリングガ
ータ14に固定設置された駆動モータ20からの回転力
を歯車列からなるミッション部22が噛み合わされてお
り、駆動モータ20の駆動によってドラム16A、16
Bが回転されるようになっている。 上記のようにシールド機本体12に回転可能に取り付け
られたドラム16A、16Bには、直接切羽に対面して
掘削をなす前記カッタヘッド10A、IOBが偏心して
取り付けられている。このため、実施例では、ドラム1
6A、16Bは、その回転中心(基礎円CASClの円
弧中心に一致)OA、Osから一定距離eをおいて設け
られた偏心軸受は部24A、24Bを有するエキセント
リックドラムとされている。この偏心軸受は部24A1
24Bに取り付けられるカッタヘッドIOA、10Bは
、前記基礎円CASCBより小径に形成され、ドラム1
6A、16Bの回転により、カッタヘッドIOA、10
Bのヘッド中心OHが、前記基礎円CA、C,の円弧中
心0A10Bを周回運動するのである。また、このよう
な偏心回転の際にカッタヘッドIOA、IOBの外縁の
円軌跡が基礎円CA%CBへの内接円となるように、カ
ッタヘッド10A、IOB径が定められている。 更に、カッタヘッドIOA、IOB自体は前記ドラム1
6A、16Bの偏心軸受は部24A、24Bを中心とし
て回転駆動されるようになっている。この構造を一方の
カッタヘッドIOAについて説明する。カッタヘッドI
OAの中心背面側には軸筒部26Aが突出形成されてお
り、これにはカッタヘッドサポート28Aを介して前記
偏心軸受は部24Aに装着されている。これは、第2図
に示したように、軸筒部26Aの後端をカッタヘッドサ
ポート28Aに連結し、カッタヘッドサポート28Aの
ベアリングを介して回転自在にしている。そして、カッ
タヘッドIOA内の内リングギア30Aに対し、エキセ
ントリックドラム16Aの内部に据え付けた駆動モータ
32Aの駆動シャフトを前記内リングギア30A部分に
貫通させ、これに取り付けた駆動歯車33Aを噛み合わ
せるようにしている。したかつて、駆動モータ32Aを
作動させることにより、カッタヘッドIOAはエキセン
トリックドラム16Aの偏心軸受は部24Aを中心とし
て回転駆動されるのである。このような構成は他方のカ
ッタヘッドIOBにおいても同様であるので、同一構成
部材に同一番号に記号Bを付して説明を省略する。 上記のようにエキセントリックドラム16A116Bに
取り付けられたカッタヘッドIOA、10Bは、各々そ
の前面にカッタビット34を設け、カッタヘッドIOA
、IOBの回転により前面掘削をなす。カッタヘッドI
OA、IOBは前述したように、自転と偏心回転をなす
ので、前記基礎円CASC1によって囲まれる範囲が掘
削範囲となる。そして、このようなカッタヘッドIOA
、10Bには、前面のカッタビット34とは別に掘削作
用をなすカッティング装置38を設けている。 こ゛のカッティング装置38は、当該実施例において、
カッタヘッドIOA、IOBの外周面に90度間隔に4
箇所配置されたもので、カッタヘッドIOA、IOBの
半径方向に沿って出没可能に内蔵されて取り付けられて
いる。カッティング装置38の数はカッタヘッドIOA
、10Bのスポーク数に応じて設ければよく、スポーク
数が増せばそれに応じた数だけ設けられる。このような
カッタヘッド10A、IOBの外周面から出没するさせ
るための油圧ジヤツキやねじジヤツキ等のアクチュエー
タ40を有し、また出没するカッティング装置38の前
面および先端面側にはカッタビット42が設けられてい
る。したがって、カッティング装置38はカッタヘッド
10A、10Bを回転させつつ、エキエントリツクドラ
ムの所定角度位置で出没させることにより、カッタビッ
ト42の作用で掘削作用をなす。このカッティング装置
38による掘削範囲は、カッタヘッド10A110B外
周の円軌跡(基礎円CA、C,)よりカッティング装置
38の最大突出量だけ大きい同心円りの範囲となる。こ
れは全体としてみれば、第1図に示されるように、シー
ルド機本体12を内包するまゆ型断面となる。 なお、図中44はカッティング装置38のアクチュエー
タ40に対する油圧配管、46はカッタヘッドIOA、
IOBの駆動モータ32A、32Bに対する油圧配管で
ある。これらの油圧配管44.46は回転系に配置され
ているので、固定系としてのシールド機本体12側に設
けられたロータリジヨイント48に接続され、圧油供給
源に通じるバルクヘッドリングガータ14後方の油圧配
管50との接続を図っている。 また、前記バルクヘッドリングガータ14とカッタヘッ
ドIOA、IOBとの間のシールド機本体12内部は掘
削土砂の取込み空間となるシールドチャンバ52となっ
ている。これにはカッタヘッドIOA、10Bおよび同
駆動モータ32A132B等の駆動装置を偏心量eだけ
偏心させて配設させたことによって生じた広い空間を利
用して、アジテータ装置54a、54bや送泥バイブ5
5、排泥バイブ56が取り付けられている。これはカッ
タヘッドIOA、IOBの駆動ユニットやエキセントリ
ックドラム16A、16Bと干渉しないように配設され
る。シールドチャンバ52内に取込まれた掘削土砂はア
ジテータ装置54a、54bにより攪拌され、排泥バイ
ブ56を通じて後方に排出される。 なお、土圧系シールド掘削機では、アジテータ装置54
a、54bや送泥バイブ55、排泥バイブ56の代りに
、バルクヘッドリングガータ14の下部に複数のスクリ
ュウコンベア等が配設される。 シールド機本体12におけるバルクヘッドリングガータ
14の背面部にはシールドジヤツキ58が設けられ、後
方に形成されたセグメント60に反力支持させながら当
該シールドジヤツキ58を伸張させ、シールド掘削機を
推進させるものとなっている。また、前記バルクヘッド
リングガータ14およびエキセントリックドラム16A
、16Bはシールドチャンバ52内で発生する土圧およ
び泥水圧を支持する。 このように構成されたシールド掘削機による掘創作用は
次のようになる。 まず、二連の小口径カッタヘッドIOA、10Bは各々
エキセントリックドラム16A、16Bの駆動中心に対
してeだけ偏心して取り付けられており、カッタヘッド
10A、IOB前面のカッタビット34だけでは、カッ
タヘッドIOA、10Bがエキセントリック作用を伴な
って回転する外接円軌跡(基礎円CA、C,,)の範囲
内しか掘削できない。斯かる状態ではシールド機本体1
2と基礎円CAXCBとで囲まれる本体中央部上下の三
角形状部分が未掘削部位となってしまう。 そこで、実施例のシールド掘削機では、上記未掘削部分
の掘削をカッティング装置38により掘削するようにし
ている。このため、油圧配管50、ロータリジヨイント
48、油圧配管44.4Bを介してカッティング装置3
8のアクチュエータ40に圧油を供給し、カッティング
装置38をカッタヘッドIOA、IOBの回転に合せて
出没駆動し、かつ出没量を制御するようにしている。す
なわち、カッティング装置38の先端軌跡がシールド機
本体12のスキンプレートに倣うように出没量の駆動制
御を行なうのである。 これはエキセントリックドラム16A、16Bの回転角
度検出を行ない、基礎円CA、CIとこのカッタヘッド
IOA、IOBの内接点がカッティング装置38の突出
位置に到達した時点を検出し、この検出データから各カ
ッティング装置38の相対位置を演算処理してカッティ
ング装置38を突出開始させるとともに、同時に回転速
度との関係により突出速度を算出して油圧制御を行なわ
せることで容易に実現できる。エキセントリックドラム
16A、16Bの回転角は、ミッション部22の歯車の
回転から検出するようにしておく。なお、これらの処理
は搭載コンピュータにより制御を行なわせればよい。 第3図はシールド機本体12の外形線に沿う長円Eを掘
削しようとする場合のカッティング装置38のカッタビ
ット42の出没ストローク制御状態を示す模式図である
。偏心回転するカッタヘッドIOA、IOBは共に同一
時点では同一方向、例えば12時方向でそれぞれ基礎円
CA、Cアとの内接点となるようして反時計方向に同期
回転されるように設定している。図示の右側のカッタヘ
ッドIOAにおいて、12時方向をO°位置とすると、
当該O°位置から45°までのエキセントリックドラム
16Aの回転範囲内でカッティング装置38を突出させ
てその先端軌跡が長円Eの水平線に倣うように突出量を
制御する(アーム位置380.38p、38q)。45
°の位置38qではカッティング装置38は最大突出量
となり、基礎円CA、C,の接点部分の共通接線りとシ
ールド機本体12のスキンプレートとの交点位置に達す
る。そして、45°から90°の範囲では左方のカッタ
ヘッドIOBとの対面部となるのでカッティング装置3
8の引き込み駆動を行なわせる(アーム位置38q、3
8r、38s)。この引き込み時には前記共通接線りを
オーバするように円弧上の軌跡Fを描かせるようにスト
ローク制御を行なわせるのである。90°〜180°の
範囲では0°〜90°の場合とは逆のストローク制御と
すればよい。また、180°位置からもとの基点位置ま
ではシールド機本体12の外形と基礎円CAとは同一形
状であるので、カッティング装置38を引き込ませた状
態、あるいは一定の微小突出量を保持させて掘削を行な
わせればよい。 ここで、一方の左方カッタヘッド10Bは上記右側のカ
ッタヘッドIOAが基礎円CAと180〜0°の範囲で
内接しているときに、そのカッティング装置38を突出
させてカッタヘッド10A、IOBによる未掘削部分の
掘削を行なうのである。これらのカッティング装置38
による掘削時には、両力ツタヘッドIOA、l0B)は
基点を同じくして同期回転しているので、カッタヘラ)
’IOA、IOHの一方のカッティング装置38による
未掘削部位の掘削作業時には、他方のカッタヘッドは退
避位置にあり、互いに干渉することがない。 第4図は楕円断面形状Gを掘削する場合のカッティング
装置38のストローク制御を示したもので、この場合に
も同様に楕円線G上に沿うようにカッティング装置38
のストローク制御を行なわせることにより容易に所望の
楕円断面形状掘削が可能となる。 第5図は実施例に係るシールド掘削機により、楕円断面
形状の掘削工程を示したものである。 この説明では、基礎円CA1CBと楕円形状Gとによっ
て囲まれる上下の三角形状部分を左右に分けた領域I、
II、■、■とじて説明する。 まず、同図(1)に示した初期掘削位置では、エキセン
トリックドラム16A、16B、カッタヘッドIOA、
IOBはともに基礎円CA、C,の上部12時の位置に
ある。 ・カッタヘッドIOA、IOBは基礎円CA、C。 の内接円内をそれぞれ掘削をする。 したがって、この
ような状態からカッタヘッドIOA、IOBに自在回転
を与えた後に、エキセントリックドラム16A、16B
を反時計方向に回転させる。 その後、掘削を開始させる右カッタヘッド10A側では
、エキセントリックドラム16Aが00〜90’の範囲
にある間はカッタヘッドIOAに内蔵されているカッテ
ィング装置38の突出駆動により上部右側の領域Iが掘
削される。 その後、エキセントリックドラム16A、16Bがさら
に、回転し45°の角度位置にくると同図(2)に示す
ように、カッタヘッドIOA、10Bの偏心回転量だけ
基礎円CA、C1lの内部が掘削される。 さらに、90’の位置まで回転すると同図(3)に示さ
れるように、カッタヘッドIOA、IOB目体による掘
削領域が増し、同時に右カッタヘッドIOAの内蔵カッ
ティング装置38による下部右側の領域■の掘削が開始
される。 次いで、900〜180’にエキセントリックドラム1
6A、16Bがさらに回転して、領域■の掘削が進行し
く同図(4)、(5)) 、右カッタヘッドIOA、I
OB側のカッティング装置38による領域I、IVの掘
削が完了することになる。 この間に左カッタヘッドIOBでは、基礎円内C8の0
°〜180°の範囲のみの掘削が終了する。 一方、エキセントリックドラム16Aが、その回転位置
が1800を越え始めると、カッタヘッドIOAは右方
に退避し始め、次いで左エキセントリックドラム16B
の角度位置が180°に接近し、下部左方の領域■に接
近し、カッタヘッド10Bの内蔵したカッティング装置
38により、当該領域■の掘削を開始する(同図(6)
)。 その後、エキセントリックドラム16Bの回転が進行し
、左カッタヘッドIOA、 10Bの偏心回転が進行し
掘削される。左カッタヘッドIOBのカッティング装置
38によって、順次領域■、■の順に掘削が行なわれる
(同図(7)、(8)、(9))この間、カッタヘッド
IOA、IOBは基礎円CA、CI内を一周するのでミ
その範囲内はカッタヘッド10A110B自体のカシタ
ビット34に′よって全面掘削される。 このとき、エキセントリックドラム16A、16Bも一
回転している。 以後は、上記工程を繰り返すことにより、連続して楕円
断面形状のシールド掘削が行れることになる。 このようなシールド掘削機によれば、カッタヘッドIO
A、IOBがシールド機本体12の基礎円CA、C,よ
り小径に形成されて小型化され、このカッタヘッドIO
A、IOB駆動部もこれに伴って小型化される。また、
カッタヘッドIOA。 10Bの軸心がエキセントリックドラム16A116B
に偏心して取り付けられているので、シールド機本体1
2の前方下部には広い排土スペースが確保され、これら
の設置が容易になり、かつメンテナンスが容易になる利
点も得られる。 更に、バルクヘッド部におけるマンホール類も大きく取
れ、メンテナンス用アクセスホールとして有効に活用す
ることも可能である。 また、排土設備等の設置空間を確保するためにシールド
機長を増大させる必要がなくなり、操舵性能の低下をき
たすこともない。これにより、急曲線推進も可能となる
上、テールシール部の耐水性および耐久性が向上する効
果も得られる。 上記実施例ではカッタヘッドIOA、IOBが小径化さ
れているので、シールド掘削機の掘進エネルギの節約が
でき、カッタヘッドIOA、10Bの駆動部の小型化と
相俟って、構造が簡単で高水圧性、耐久性、経済性の優
れたシールド掘削機とすることができる。 また、上記実施例ではカッタヘッドIOA、10Bとエ
キセントリックドラム16A、16B駆動部の下部空間
に切羽土庄、水圧が作用するために、土庄系シールド掘
削機の場合には、排土用スクリュウコンベア装置等の取
込み口に推力を与えることができ、排土が円滑に行なわ
れるとともに、シールドチャンバ52内の掘削土が前記
カッタヘッドIOA、IOBおよびその駆動部である偏
心軸受は部24A、24Bの偏心回転の作用により、攪
拌効果を増大し、掘削土砂の塑性流動化を促進し、スク
リュウコンベア先端部での土圧制御が可能となり、切羽
の安全性が向上する利点も得られる。また、泥水シール
ド掘削機においても、シールドチャンバ52内に配設し
たアジテータ装置54a、54bの攪拌作用と相俟って
泥水攪拌効果を向上させることができる。 この実施例ではカッティング装置38が突出して地山土
砂を天端(クラウン部)方向に押上げるので、天端土圧
が他の箇所より高くなり、切羽崩壊の防止効果が得られ
る。 実施例のシールド掘削機では直接長円や楕円断面形状掘
削が可能となったために、セグメントの構造が円形や長
円に倣う簡易形状となるのでセグメントコストの低減効
果も得られる。 なお、上記実施例では、カッティング装置38をカッタ
ヘッドIOA、IOBに取り付けたが、これはコピーカ
ッタ等のような伸縮要素のもつ構造のものを利用し、カ
ッタヘッドIOA、IOBを偏心旋回させるようにする
だけでもよい。斯かる構成とすれば、掘削できる断面形
状の自由度が低減するが、コストアップの要因を最小限
に抑えつつ自在断面の掘削も可能とすることができる。 更に、カッタヘッドIOA、IOBを同一平面上に配設
しているが、これは前後に位置をずらして配置すること
も可能である。また、カッタヘッドIOA、IOBは二
連に限らず、二連以上の多連構造とし、これを水平配置
することも、垂直配置することも可能であるのは当然で
ある。 前記実施例においては、エキセントリックドラム16A
、16Bをバルクヘッドリングガータ14の定位置で回
転させるように構成したが、エキセントリックドラム1
6A、16B自体をシールド本体水平中心線からオフセ
ットして偏心配置・させてもよい。この構造例を第6図
〜第7図に示す。 シールド機本体12の内部を前後に仕切っているリング
ガータ14には本体12の水平中心線Oから上方に距離
e゛だけ偏心させた位置に一対の貫通孔か形成されてい
る。各貫通孔には前記実施例と同様にエキセントリック
ドラム16A(16B)が装着され、エキセントリック
ドラム16A自体はこの貫通孔内で回転駆動されるよう
になっている。エキセントリックドラム16Aには更に
eだけ偏心配置された軸受は部24A (24B)が設
けられ、これにカッタヘッド10A (IOB)が取り
付けるようにしたものである。その他の構成は先の実施
例と同様であるので、同一構成部材に同一番号を付して
説明を省略する。 斯かる構成によれば、エキセントリックドラム16A自
体の偏心配置に加えてカッタヘッド10Aの偏心回転と
カッティング装置装置38の出没動作により、大型馬蹄
形断面の掘削等の異形断面掘削の範囲が拡大する利点が
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of a flexible cross-section shield excavator according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 1 and 2 are a front view and a sectional view of a flexible cross-section shield excavator according to an embodiment in which the present invention is applied to a muddy water type shield excavator. As shown in these figures, the shield excavator according to the embodiment includes two cutter heads IOA, 1. The shield machine body 12 is provided with O and B at the front end. This shield machine main body 12 is formed in an oval cross-sectional shape, which circumscribes a pair of base circles CA, C, of the same diameter,
It is constituted by a skin plate formed along an outline formed by connecting both base circles CASCB with a common tangent. A ring gutter 14 that also serves as a bulkhead is formed on the front body side of the shield machine main body 12 having such an oval cross-sectional shape so as to partition the inside of the main body 12 into front and rear parts, and the ring gutter 14 also has an oval front shape. It is supposed to be done. In such a bulkhead ring gutter 14, the arc centers OA, O, (the base circle CA%C3
A through hole is formed with the center of the drum 16A, 16B rotatably mounted thereon as a bearing. The drums 16A and 16B, together with the ring garter 14, are rotating cylindrical bodies that also serve as bulkheads, and a ring gear 18A,
18B is integrally provided. both drums 1
A transmission section 22 consisting of a gear train is meshed with the ring gears 18A and 18B of the 6A116B, and the transmission section 22 which consists of a gear train is engaged with the rotational force from a drive motor 20 fixedly installed on the ring gutter 14.
B is now rotated. The cutter heads 10A and IOB, which directly face the face and perform excavation, are eccentrically attached to the drums 16A and 16B, which are rotatably attached to the shield machine body 12 as described above. For this reason, in the embodiment, the drum 1
6A and 16B are eccentric drums having eccentric bearing parts 24A and 24B, which are provided at a certain distance e from the center of rotation (corresponding to the arc center of the base circle CASCl) OA and Os. This eccentric bearing is part 24A1
The cutter heads IOA and 10B attached to the drum 1 are formed to have a smaller diameter than the base circle CASCB.
By rotating 6A and 16B, cutter head IOA, 10
The head center OH of B moves around the arc center 0A10B of the base circles CA, C. Further, the diameters of the cutter heads 10A and IOB are determined so that the circular locus of the outer edge of the cutter heads IOA and IOB becomes an inscribed circle to the base circle CA%CB during such eccentric rotation. Furthermore, the cutter heads IOA and IOB themselves are connected to the drum 1.
The eccentric bearings 6A and 16B are driven to rotate around the portions 24A and 24B. This structure will be explained for one cutter head IOA. Cutter head I
A shaft cylindrical portion 26A is formed protruding from the center rear side of the OA, and the eccentric bearing is mounted on the portion 24A via a cutter head support 28A. As shown in FIG. 2, the rear end of the shaft cylindrical portion 26A is connected to a cutter head support 28A, and is rotatable via a bearing of the cutter head support 28A. Then, the drive shaft of the drive motor 32A installed inside the eccentric drum 16A is passed through the inner ring gear 30A in the cutter head IOA, and the drive gear 33A attached thereto is meshed. I have to. Then, by operating the drive motor 32A, the cutter head IOA is driven to rotate around the eccentric bearing of the eccentric drum 16A around the portion 24A. Since such a configuration is the same in the other cutter head IOB, the same constituent members are given the same numbers and the symbol B, and the explanation thereof will be omitted. The cutter heads IOA and 10B attached to the eccentric drums 16A and 116B as described above each have a cutter bit 34 on the front surface thereof, and
, frontal excavation is performed by rotation of the IOB. Cutter head I
As described above, since the OA and IOB rotate on their own axis and eccentrically, the range surrounded by the base circle CASC1 becomes the excavation range. And cutter head IOA like this
, 10B are provided with a cutting device 38 that performs an excavating function separately from the cutter bit 34 on the front surface. In this embodiment, this cutting device 38 has the following features:
4 at 90 degree intervals on the outer circumferential surface of cutter head IOA, IOB.
The cutter heads IOA and IOB are installed in a built-in manner so as to be retractable along the radial direction of the cutter heads IOA and IOB. The number of cutting devices 38 is cutter head IOA
, 10B may be provided in accordance with the number of spokes, and as the number of spokes increases, the number of spokes may be provided in accordance with the increased number of spokes. The cutter head 10A has an actuator 40 such as a hydraulic jack or a screw jack for making the cutter head 10A come out and go out from the outer peripheral surface of the IOB, and a cutter bit 42 is provided on the front and tip side of the cutting device 38 that comes out and goes out. ing. Therefore, the cutting device 38 performs an excavating operation by the action of the cutter bit 42 by rotating the cutter heads 10A and 10B and moving them in and out at a predetermined angular position of the eccentric drum. The excavation range by this cutting device 38 is a range of concentric circles larger than the circular trajectory (base circle CA, C,) of the outer circumference of the cutter head 10A110B by the maximum protrusion amount of the cutting device 38. When viewed as a whole, it has a cocoon-shaped cross section that encloses the shield machine body 12, as shown in FIG. In addition, in the figure, 44 is a hydraulic pipe for the actuator 40 of the cutting device 38, 46 is a cutter head IOA,
This is hydraulic piping for the drive motors 32A and 32B of the IOB. Since these hydraulic pipes 44 and 46 are arranged in a rotating system, they are connected to a rotary joint 48 provided on the side of the shield machine main body 12 as a fixed system, and are connected to the rear of the bulkhead ring gutter 14 leading to a pressure oil supply source. The connection with the hydraulic piping 50 is attempted. Further, the interior of the shield machine body 12 between the bulkhead ring gutter 14 and the cutter heads IOA and IOB is a shield chamber 52 that serves as a space for taking in excavated earth and sand. For this purpose, the agitator devices 54a, 54b and the slurry feed vibrator 5 are utilized by making use of the wide space created by arranging the drive devices such as the cutter heads IOA, 10B and their drive motors 32A, 132B eccentrically by the amount of eccentricity e.
5. A mud removal vibrator 56 is attached. This is arranged so as not to interfere with the drive units of the cutter heads IOA and IOB and the eccentric drums 16A and 16B. The excavated soil taken into the shield chamber 52 is agitated by the agitator devices 54a and 54b, and is discharged rearward through the mud removal vibrator 56. In addition, in the earth pressure type shield excavator, the agitator device 54
a, 54b, the mud feeding vibrator 55, and the mud removing vibrator 56, a plurality of screw conveyors and the like are arranged at the lower part of the bulkhead ring gutter 14. A shield jack 58 is provided on the back side of the bulkhead ring gutter 14 in the shield machine body 12, and the shield jack 58 is extended while being supported by a reaction force from a segment 60 formed at the rear to propel the shield excavator. It is something that makes you feel good. In addition, the bulkhead ring gutter 14 and the eccentric drum 16A
, 16B support the earth pressure and mud water pressure generated within the shield chamber 52. Excavation operations using the shield excavator configured as described above are as follows. First, the two small-diameter cutter heads IOA and 10B are installed eccentrically by e with respect to the drive centers of the eccentric drums 16A and 16B, respectively. , 10B can excavate only within the range of the circumscribed circular locus (basic circles CA, C, . . . ) around which the excavators rotate with eccentric action. In such a state, the shield machine body 1
2 and the base circle CAXCB, the triangular portions above and below the center of the main body become unexcavated sites. Therefore, in the shield excavator of the embodiment, the unexcavated portion is excavated by the cutting device 38. Therefore, the cutting device 3 is connected to the hydraulic pipe 50, rotary joint 48, and hydraulic pipe 44.4B.
Pressure oil is supplied to the actuator 40 of No. 8, and the cutting device 38 is driven to protrude and retract in accordance with the rotation of the cutter heads IOA and IOB, and the amount of protrusion and retraction is controlled. In other words, the amount of protrusion and retraction is controlled so that the locus of the tip of the cutting device 38 follows the skin plate of the shield machine body 12. This detects the rotation angle of the eccentric drums 16A, 16B, detects the point in time when the internal contact points of the base circles CA, CI and the cutter heads IOA, IOB reach the protruding position of the cutting device 38, and based on this detection data, each cutting This can be easily realized by calculating the relative position of the device 38 to start protruding the cutting device 38, and at the same time calculating the protrusion speed in relation to the rotational speed and performing hydraulic control. The rotation angles of the eccentric drums 16A and 16B are detected from the rotation of the gears of the transmission section 22. Note that these processes may be controlled by an on-board computer. FIG. 3 is a schematic diagram showing a control state of the protrusion/retraction stroke of the cutter bit 42 of the cutting device 38 when excavating an ellipse E along the outline of the shield machine body 12. The eccentrically rotating cutter heads IOA and IOB are both set to rotate counterclockwise in the same direction at the same time, for example, in the 12 o'clock direction, so that they are in internal contact with the base circles CA and CA, respectively. There is. In the cutter head IOA on the right side of the diagram, assuming that the 12 o'clock direction is the O° position,
The cutting device 38 is made to protrude within the rotation range of the eccentric drum 16A from the O degree position to 45 degrees, and the amount of protrusion is controlled so that its tip trajectory follows the horizontal line of the ellipse E (arm positions 380.38p, 38q). ). 45
At the position 38q at 38.degree., the cutting device 38 reaches its maximum protrusion and reaches the intersection of the common tangent of the contact points of the base circles CA, C, and the skin plate of the shield machine body 12. In the range of 45° to 90°, the cutting device 3 faces the left cutter head IOB.
8 retraction drive (arm position 38q, 3
8r, 38s). During this retraction, stroke control is performed to draw a locus F on an arc so as to exceed the common tangent line. In the range of 90° to 180°, the stroke control may be reversed from that in the case of 0° to 90°. In addition, since the outer shape of the shield machine body 12 and the base circle CA are the same from the 180° position to the original base position, the cutting device 38 can be kept in a retracted state or with a constant minute protrusion amount. Just let them do the digging. Here, one left cutter head 10B protrudes its cutting device 38 when the right cutter head IOA is inscribed with the base circle CA in the range of 180 to 0 degrees, and the cutter head 10A and IOB This involves excavating the unexcavated areas. These cutting devices 38
When excavating with the cutter spatula), the double-force vine heads IOA, 10B) rotate synchronously with the same base point, so the cutter spatula)
When the cutting device 38 of one of the IOA and IOH excavates an unexcavated area, the other cutter head is in the retracted position and does not interfere with each other. FIG. 4 shows the stroke control of the cutting device 38 when excavating an elliptical cross-sectional shape G. In this case as well, the cutting device 38 is moved along the elliptical line G.
By controlling the stroke, it is possible to easily excavate a desired elliptical cross-sectional shape. FIG. 5 shows the process of excavating an elliptical cross section using the shield excavator according to the embodiment. In this explanation, an area I is divided into left and right parts of an upper and lower triangular part surrounded by a base circle CA1CB and an elliptical shape G,
II, ■, and ■ will be explained separately. First, at the initial excavation position shown in FIG.
Both IOBs are located at the upper 12 o'clock position of the base circles CA and C.・Cutter heads IOA and IOB are base circles CA and C. Excavate within each inscribed circle. Therefore, after giving free rotation to the cutter heads IOA and IOB from such a state, the eccentric drums 16A and 16B are
Rotate counterclockwise. After that, on the right cutter head 10A side that starts excavation, while the eccentric drum 16A is in the range of 00 to 90', the upper right area I is excavated by the protruding drive of the cutting device 38 built in the cutter head IOA. Ru. After that, when the eccentric drums 16A and 16B further rotate and reach the angular position of 45°, the inside of the base circles CA and C1l is excavated by the eccentric rotation amount of the cutter heads IOA and 10B, as shown in FIG. Ru. Furthermore, when it rotates to the 90' position, as shown in the same figure (3), the excavation area by the cutter head IOA and the IOB eye increases, and at the same time, the lower right area (2) by the built-in cutting device 38 of the right cutter head IOA is Excavation begins. Next, eccentric drum 1 is placed between 900 and 180'.
6A and 16B rotate further, and the excavation in area ■ progresses, as shown in the figure (4) and (5)), right cutter heads IOA and I.
Excavation of areas I and IV by the cutting device 38 on the OB side is completed. During this time, on the left cutter head IOB, the 0 of C8 in the basic circle
Excavation is completed only in the range of 180° to 180°. On the other hand, when the rotational position of the eccentric drum 16A begins to exceed 1800 degrees, the cutter head IOA begins to retreat to the right, and then the left eccentric drum 16B
The angular position approaches 180°, the cutter head 10B approaches the lower left region (■), and the cutting device 38 built in the cutter head 10B starts excavating the region ((6) in the same figure).
). Thereafter, the rotation of the eccentric drum 16B progresses, and the eccentric rotation of the left cutter heads IOA and 10B progresses to excavate. The cutting device 38 of the left cutter head IOB excavates areas (7), (8), and (9) in the order of area (Fig. Since the cutter head 10A110B goes around once, the whole area is excavated by the cutter bit 34 of the cutter head 10A110B itself. At this time, the eccentric drums 16A and 16B are also rotating once. Thereafter, by repeating the above steps, shield excavation with an elliptical cross-sectional shape can be performed continuously. According to such a shield excavator, the cutter head IO
A and IOB are formed to have a smaller diameter than the base circles CA and C of the shield machine body 12, and this cutter head IO
A. The IOB drive unit will also be downsized accordingly. Also,
Cutter head IOA. The axis of 10B is eccentric drum 16A116B
Since it is installed eccentrically on the shield machine body 1
A wide earth removal space is secured at the front lower part of 2, which provides the advantage of easy installation and maintenance. Furthermore, the manholes in the bulkhead can be made large and can be effectively used as access holes for maintenance. Furthermore, there is no need to increase the length of the shield plane in order to secure installation space for earth removal equipment, etc., and there is no reduction in steering performance. This not only makes it possible to propel the vehicle through sharp curves, but also improves the water resistance and durability of the tail seal portion. In the above embodiment, the diameter of the cutter heads IOA and IOB is reduced, so the excavation energy of the shield excavator can be saved, and together with the miniaturization of the driving parts of the cutter heads IOA and 10B, the structure is simple and high. It is possible to create a shield excavator with excellent hydraulic performance, durability, and economic efficiency. In addition, in the above embodiment, since the face and water pressure act on the lower space of the cutter head IOA, 10B and the eccentric drum 16A, 16B drive unit, in the case of a Tonosho type shield excavator, a screw conveyor device for soil removal, etc. The excavated soil in the shield chamber 52 is transferred to the cutter heads IOA, IOB and the eccentric bearings that drive the cutter heads IOA, IOB and the eccentric rotation of the parts 24A, 24B. This action increases the stirring effect, promotes plastic fluidization of the excavated soil, makes it possible to control earth pressure at the tip of the screw conveyor, and has the advantage of improving the safety of the face. Further, in the muddy water shield excavator as well, the muddy water agitation effect can be improved in conjunction with the stirring action of the agitator devices 54a and 54b disposed in the shield chamber 52. In this embodiment, the cutting device 38 protrudes and pushes up the earth and sand toward the crown (crown), so that the soil pressure at the crown is higher than at other locations, and the effect of preventing face collapse is obtained. Since the shield excavator of the embodiment can directly excavate with an oval or elliptical cross-sectional shape, the structure of the segment becomes a simple shape that follows a circular or oval shape, and the effect of reducing the segment cost can also be obtained. In the above embodiment, the cutting device 38 is attached to the cutter heads IOA and IOB, but this uses a structure with a telescopic element such as a copy cutter, and is designed to eccentrically rotate the cutter heads IOA and IOB. You can just do it. With such a configuration, the degree of freedom in the cross-sectional shape that can be excavated is reduced, but it is also possible to excavate a flexible cross-section while minimizing the factor of cost increase. Furthermore, although the cutter heads IOA and IOB are arranged on the same plane, they can also be arranged with their positions shifted back and forth. Further, the cutter heads IOA and IOB are not limited to two, but can have a multiple structure of two or more, and can of course be arranged horizontally or vertically. In the embodiment, the eccentric drum 16A
, 16B are configured to rotate at a fixed position on the bulkhead ring gutter 14, but the eccentric drum 1
6A and 16B themselves may be offset from the horizontal center line of the shield body and arranged eccentrically. Examples of this structure are shown in FIGS. 6 and 7. A pair of through holes are formed in a ring gutter 14 that partitions the inside of the shield machine main body 12 into front and rear parts at a position offset upward by a distance e' from the horizontal center line O of the main body 12. An eccentric drum 16A (16B) is attached to each through hole as in the previous embodiment, and the eccentric drum 16A itself is rotatably driven within this through hole. The eccentric drum 16A is further provided with a bearing portion 24A (24B) eccentrically arranged by e, to which the cutter head 10A (IOB) is attached. Since the other configurations are the same as those in the previous embodiment, the same constituent members are given the same numbers and the description thereof will be omitted. According to such a configuration, in addition to the eccentric arrangement of the eccentric drum 16A itself, the eccentric rotation of the cutter head 10A and the protruding and retracting movement of the cutting device 38 have the advantage that the range of excavation of irregular cross-sections, such as excavation of large horseshoe-shaped cross-sections, is expanded. be.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上説明したように、本発明に係る自在断面シールド掘
削機によれば、複数のカッタヘッドを各回転駆動部の回
転中心に対して各々偏心させて配置し、各カッタヘッド
の外周部には先端軌跡が相互にオーバラップ可能に出没
するカッティング装置を設けた構成としたので、長円形
状、楕円形状、矩形断面形状、更には大小まゆ型形状等
の異形掘削断面を任意に設定することができるという優
れた効果が得られる。また、曲線掘削施工も自由にでき
、かつシールド機長の増大を伴うことがなく、機器設置
空間を充分確保することのできる構造のシールド掘削機
とすることができる効果も得られるのである。
As explained above, according to the flexible cross-section shield excavator according to the present invention, a plurality of cutter heads are arranged eccentrically with respect to the rotation center of each rotary drive part, and the outer circumference of each cutter head has a tip end. Since the structure is equipped with a cutting device whose trajectories can overlap each other, it is possible to arbitrarily set irregular excavation cross-sections such as oval, elliptical, rectangular cross-sectional shapes, and even large and small cocoon-shaped shapes. This excellent effect can be obtained. Furthermore, it is possible to freely carry out curved excavation work, without increasing the length of the shield machine, and with the advantage of being able to provide a shield excavator with a structure that can secure sufficient equipment installation space.

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

第1図は実施例に係るシールド掘削機の正面図、第2図
は同シールド掘削機の側面断面図、第3図は同装置によ
る長円掘削時のカッティング装置の動作を説明する模式
図、第4図は楕円掘削時の同説明模式図、第5図は自在
断面シールド掘削機の掘削サイクルの工程を示す説明図
、第6図は他の実施例に係るシールド掘削機の正面図、
第7図はその側面断面図、第8図は従来の泥土圧系異形
断面掘削用シールド掘削機の正面図、第9図は従来の泥
水系異形断面掘削用シールド掘削機の正面図である。 10A、IOB・・・・・・カッタヘッド、12・・・
・・・シールド掘削機、16A、16B・・・・・・エ
キセントリックドラム、24A、24B・・・・・・偏
心軸受は部、38・・・・・・カッティング装置、40
・・・・・・アクチュエータ、42・・・・・・カッタ
ピット、52・・・・・・シールドチャンバ。 第 第 図 図 第 図 第 図 第 図
FIG. 1 is a front view of a shield excavator according to an embodiment, FIG. 2 is a side cross-sectional view of the same shield excavator, and FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the operation of the cutting device during oblong excavation by the same device. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the same during elliptical excavation, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the steps of the excavation cycle of the flexible section shield excavator, and FIG. 6 is a front view of the shield excavator according to another embodiment.
FIG. 7 is a side sectional view thereof, FIG. 8 is a front view of a conventional mud pressure system shield excavator for irregular cross section excavation, and FIG. 9 is a front view of a conventional mud water system shield excavator for irregular cross section excavation. 10A, IOB...Cutter head, 12...
... Shield excavator, 16A, 16B ... Eccentric drum, 24A, 24B ... Eccentric bearing part, 38 ... Cutting device, 40
...actuator, 42 ... cutter pit, 52 ... shield chamber. Figure Figure Figure Figure Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)、複数のカッタヘッドをシールド本体前面に併設し
たシールド掘削機において、前記複数のカッタヘッドを
各回転駆動部の回転中心に対して各々偏心させて配置し
、各カッタヘッドの外周部には先端軌跡が相互にオーバ
ラップ可能に出没するカッティング装置を設けたことを
特徴とする自在断面シールド掘削機。
1) In a shield excavator with a plurality of cutter heads attached to the front of the shield main body, the plurality of cutter heads are arranged eccentrically with respect to the rotation center of each rotation drive part, and the outer periphery of each cutter head is A flexible cross-section shield excavator characterized by being provided with a cutting device whose tip trajectories appear and retract so that they overlap each other.
JP9344990A 1990-04-09 1990-04-09 Universal cross section shield excavator Expired - Lifetime JPH0696952B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020079491A (en) * 2018-11-12 2020-05-28 清水建設株式会社 Double circle circumferential shield excavator, shield starting base, and outer shell shielding method using a circumferential tunnel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020079491A (en) * 2018-11-12 2020-05-28 清水建設株式会社 Double circle circumferential shield excavator, shield starting base, and outer shell shielding method using a circumferential tunnel

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