JPH06307190A - Shield excavator - Google Patents
Shield excavatorInfo
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- JPH06307190A JPH06307190A JP17501493A JP17501493A JPH06307190A JP H06307190 A JPH06307190 A JP H06307190A JP 17501493 A JP17501493 A JP 17501493A JP 17501493 A JP17501493 A JP 17501493A JP H06307190 A JPH06307190 A JP H06307190A
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- ring gear
- cutter head
- shield
- rotary shaft
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、断面形状が楕円形状の
トンネルを掘削し得るシールド掘進機に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield machine capable of excavating a tunnel having an elliptical cross section.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、断面形状が楕円形のトンネルを掘
削し得るものとしては、図７に示すようなシールド掘進
機がある（例えば、雑誌：土木技術（土木技術社）；第
４６巻１１号の第３０〜第３２頁参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, a shield machine as shown in FIG. 7 has been known as one capable of excavating a tunnel having an elliptical cross section (for example, magazine: Civil Engineering (Civil Engineering Co.); Vol. No. 30-32 of the issue).
【０００３】このシールド掘進機のカッタヘッド１０１
は、切削部が放射状に３本設けられてなる主カッタ１０
２の他に、スイングアーム１０３を介して３個の補助カ
ッタ１０４が主カッタ１０２を支持している回転盤１０
５に取り付けられたものである。Cutter head 101 of this shield machine
Is a main cutter 10 in which three cutting parts are radially provided.
In addition to 2, the rotary disc 10 in which three auxiliary cutters 104 support the main cutter 102 via a swing arm 103
It is attached to 5.
【０００４】そして、楕円形のトンネルを掘削する場合
には、主カッタ１０２の回転とともに、補助カッタ１０
４が自転されるとともに公転され、しかも補助カッタ１
０４はスイングアーム１０３により所定角度揺動される
ことにより、掘削が行われる。When excavating an elliptical tunnel, the auxiliary cutter 10 is rotated along with the rotation of the main cutter 102.
4 is rotated and revolved, and auxiliary cutter 1
The excavation of 04 is performed by swinging the swing arm 103 at a predetermined angle.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のシールド掘
進機の構成によると、補助カッタ１０４を支持している
スイングアーム１０３を複雑に揺動させる必要があり、
したがってその制御機構が複雑になるという問題があっ
た。According to the structure of the conventional shield machine, it is necessary to swing the swing arm 103 supporting the auxiliary cutter 104 in a complicated manner.
Therefore, there is a problem that the control mechanism becomes complicated.
【０００６】そこで、本発明は上記問題を解消し得るシ
ールド掘進機を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a shield machine capable of solving the above problems.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１の手段は、シールド本体の前部に、偏
心した位置で水平方向の貫通穴が形成された筒状回転体
を回転自在に設けるとともに、シールド本体側に、筒状
回転体側に設けられた第１リングギヤを介して筒状回転
体を回転させる第１回転駆動装置を設け、上記筒状回転
体の後方位置のシールド本体側に固定歯車を設け、上記
筒状回転体の貫通穴内に回転軸体を回転自在に支持し、
この回転軸体の前端部にカッタヘッドを取り付けるとと
もに後端部に上記固定歯車の歯部に噛合する内歯が形成
された第２リングギヤを取り付け、かつ上記固定歯車と
第２リングギヤとの歯数を２対３に設定するとともに、
上記カッタヘッドの正面視形状を、ルーロの三角形と同
一形状またはその外周側辺部が外側に膨出する三角形状
に形成したシールド掘進機である。In order to solve the above-mentioned problems, the first means of the present invention is to provide a cylindrical rotating body in which a horizontal through hole is formed at an eccentric position in the front part of the shield body. The shield is provided rotatably, and the shield main body side is provided with a first rotation drive device for rotating the tubular rotary body via a first ring gear provided on the tubular rotary body side, and the shield is provided at the rear position of the tubular rotary body. A fixed gear is provided on the main body side, and the rotating shaft is rotatably supported in the through hole of the cylindrical rotating body.
A cutter head is attached to the front end of the rotary shaft, and a second ring gear having internal teeth that mesh with the teeth of the fixed gear is attached to the rear end, and the number of teeth of the fixed gear and the second ring gear is increased. Is set to 2 to 3,
It is a shield machine in which the shape of the cutter head as viewed from the front is formed in the same shape as the triangle of the Luro or in the shape of a triangle whose outer peripheral side portions bulge outward.
【０００８】また、上記課題を解決するため、本発明の
第２の手段は、シールド本体の前部に、偏心した位置で
水平方向の貫通穴が形成された筒状回転体を回転自在に
設けるとともに、シールド本体側に、筒状回転体側に設
けられた第１リングギヤを介して筒状回転体を回転させ
る第１回転駆動装置を設け、上記筒状回転体の貫通穴内
に回転軸体を回転自在に支持し、この回転軸体の前端部
にカッタヘッドを取り付けるとともに後端部に第３リン
グギヤを取り付け、この第３リングギヤを回転させる第
２回転駆動装置を筒状回転体側に設け、上記筒状回転体
と回転軸体とを同一方向にかつ互いの回転速度比を１対
３に設定するとともに、上記カッタヘッドの正面視形状
を、ルーロの三角形と同一形状またはその外周側辺が外
側に膨出する三角形状に形成したシールド掘進機であ
る。In order to solve the above-mentioned problems, the second means of the present invention is rotatably provided at the front portion of the shield body with a cylindrical rotating body having a horizontal through hole formed at an eccentric position. At the same time, the shield main body is provided with a first rotation drive device for rotating the tubular rotary body via the first ring gear provided on the tubular rotary body side, and the rotary shaft body is rotated in the through hole of the tubular rotary body. The rotary shaft is freely supported, a cutter head is attached to the front end of the rotary shaft, a third ring gear is attached to the rear end, and a second rotary drive device for rotating the third ring gear is provided on the cylindrical rotary body side. The rotating body and the rotating shaft are set in the same direction and the rotation speed ratio thereof is set to 1: 3, and the shape of the cutter head in front view is the same as that of the triangle of Luro or its outer peripheral side is outward. Bulging triangle A shield machine formed in Jo.
【０００９】さらに、上記課題を解決するため、本発明
の第３の手段は、上記第２の手段において、筒状回転体
の後方位置のシールド本体側に固定歯車を設けるととも
に、回転軸体の後端部に、上記固定歯車の歯部に噛合す
る内歯が形成された第２リングギヤを取り付け、かつ上
記固定歯車と第２リングギヤとの歯数を２対３に設定し
たシールド掘進機である。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the third means of the present invention is the above-mentioned second means, in which a fixed gear is provided on the shield body side at the rear position of the cylindrical rotary member and the rotary shaft member A shield machine having a rear end provided with a second ring gear having internal teeth formed to mesh with the teeth of the fixed gear, and the number of teeth of the fixed gear and the second ring gear set to 2 to 3. .
【００１０】[0010]
【作用】上記の各構成において、筒状回転体を第１回転
駆動装置により所定方向に所定回転数でもって回転させ
ると、回転軸体が公転しながらその端部に取り付けられ
た第２リングギヤと固定歯車、または第２回転駆動装置
により、回転軸体に取り付けられるとともにその外周形
状がルーロの三角形またはその外周側辺部が外側に膨出
する三角形状に形成されたカッタヘッドが、同一方向に
１／３の回転数でもって回転するため、断面が楕円形状
またはそれに近い形状のトンネルが掘削されることにな
る。In each of the above constructions, when the cylindrical rotary member is rotated in the predetermined direction at the predetermined rotational speed by the first rotary drive unit, the rotary shaft revolves around the second ring gear attached to the end of the rotary shaft. The cutter head, which is attached to the rotary shaft body by the fixed gear or the second rotary drive device, and whose outer peripheral shape is a triangular shape of a loro or a triangular shape in which the outer peripheral side portion bulges outward is formed in the same direction. Since it rotates at a rotation speed of 1/3, a tunnel having an elliptical cross section or a shape close to it will be excavated.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１〜図５に基
づき説明する。図１および図２において、１はシールド
掘進機のシールド本体で、その内部の中心前方位置に
は、円筒支持体２が前部隔壁３を介して取り付けられる
とともに、この円筒支持体２の中央空間部内には、円筒
支持体２の中心軸ａに対して所定の偏心量ｅでもって偏
心された水平かつ前後方向の貫通穴４が形成された筒状
回転体５が軸受６を介して回転自在に挿入されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a shield main body of a shield machine, in which a cylindrical support body 2 is attached at a center front position inside thereof through a front partition wall 3, and a central space of the cylindrical support body 2 is attached. Inside the portion, a cylindrical rotating body 5 having a horizontal and front-back through hole 4 eccentric with respect to the central axis a of the cylindrical support 2 by a predetermined eccentric amount e is freely rotatable via a bearing 6. Has been inserted into.
【００１２】この筒状回転体５の貫通穴４内には、さら
に軸受７を介して回転軸体８が回転自在に配置されてお
り、またこの回転軸体８の前端部にはカッタヘッド９が
取り付けられている。A rotary shaft body 8 is rotatably disposed in the through hole 4 of the cylindrical rotary body 5 via a bearing 7, and a cutter head 9 is provided at the front end of the rotary shaft body 8. Is attached.
【００１３】このカッタヘッド９は、正面視形状がルー
ロの三角形となるような形状にされている。すなわち、
図３に示すように、正三角形の任意の頂点を中心とし
て、その一辺を半径Ｒとして他の２つの頂点を通過する
３個の劣弧Ｓにより囲まれた形状とされている。The cutter head 9 is shaped such that the front view shape is a Ruro's triangle. That is,
As shown in FIG. 3, the shape is such that it is surrounded by three inferior arcs S, each centering on an arbitrary vertex of an equilateral triangle and having one side having a radius R and passing through the other two vertices.
【００１４】上記筒状回転体５の後端部には、外歯１１
ａを有するリング状ギヤ（第１リングギヤ）１１が形成
されるとともに、シールド本体１側には、このリング状
ギヤ１１の外歯１１ａに噛合する駆動用ピニオン１２が
その出力軸に取り付けられた第１回転駆動装置（例えば
電動機などが使用されている）１３が配置されている。External teeth 11 are provided on the rear end of the cylindrical rotary member 5.
A ring-shaped gear (first ring gear) 11 having a is formed, and a drive pinion 12 that meshes with outer teeth 11a of the ring-shaped gear 11 is attached to its output shaft on the shield body 1 side. A one-rotation drive device (for example, an electric motor is used) 13 is arranged.
【００１５】また、シールド本体１の筒状回転体５の後
方位置の後部壁体１５には固定歯車１６が取り付けられ
ており、さらに上記回転軸体８の後端面には、この固定
歯車１６の外歯１６ａに噛合する内歯１７ａを有するリ
ングギヤ（第２リングギヤ）１７が取り付けられてい
る。A fixed gear 16 is attached to the rear wall 15 of the shield body 1 at the rear of the cylindrical rotary body 5, and the fixed gear 16 is attached to the rear end surface of the rotary shaft 8. A ring gear (second ring gear) 17 having internal teeth 17a meshing with the external teeth 16a is attached.
【００１６】そして、上記固定歯車１６の外歯１６ａ
と、リングギヤ１７の内歯１７ａとの歯数の比は、２対
３に設定されている。なお、カッタヘッド９の所定の外
周頂点部にはコピーカッタ装置２１が配置されており、
コピーカッタが例えば油圧シリンダーにより、カッタヘ
ッド９の外周面から出退自在にされており、またこの油
圧シリンダーへの油の供給は、カッタヘッド９の面板内
および回転軸体８内並びに固定歯車１６の中心部を挿通
された油圧配管２２により供給されるようにしている。The external teeth 16a of the fixed gear 16 are
And the ratio of the number of teeth to the inner teeth 17a of the ring gear 17 is set to 2 to 3. A copy cutter device 21 is arranged at a predetermined outer peripheral vertex of the cutter head 9,
The copy cutter is made to be able to move back and forth from the outer peripheral surface of the cutter head 9 by, for example, a hydraulic cylinder, and the oil is supplied to this hydraulic cylinder in the face plate of the cutter head 9, the rotary shaft body 8 and the fixed gear 16 as well. The hydraulic pipe 22 is inserted through the central portion of the.
【００１７】また、上記シールド本体１内には、カッタ
ヘッド９により掘削された土砂を外部に排出するため
の、スクリュウ式排土装置２３が配置されている。上記
構成において、第１回転駆動装置１３により、筒状回転
体５が所定速度でもって回転されると、この筒状回転体
５にかつ偏心した位置で保持されている回転軸体８が、
その偏心量ｅを半径として公転するとともに、この回転
軸体８の後端部に設けられたリングギヤ１７も一緒に公
転することになる。ところで、このリングギヤ１７の内
歯１７ａは固定歯車１６の外歯１６ａに噛合されている
ため、筒状回転体５が１回公転すると、回転軸体８が１
／３回自転する。すなわち、回転軸体８の回転速度は、
筒状回転体５の回転速度に対して１／３となる。A screw type soil discharging device 23 for discharging the earth and sand excavated by the cutter head 9 to the outside is arranged in the shield body 1. In the above configuration, when the tubular rotary body 5 is rotated at a predetermined speed by the first rotary drive device 13, the rotary shaft body 8 held by the tubular rotary body 5 at an eccentric position is
The eccentricity e is used as a radius to revolve, and the ring gear 17 provided at the rear end of the rotary shaft 8 is revolved together. By the way, since the inner teeth 17a of the ring gear 17 are meshed with the outer teeth 16a of the fixed gear 16, when the cylindrical rotating body 5 revolves once, the rotating shaft body 8 moves to 1
/ Rotate 3 times. That is, the rotation speed of the rotary shaft body 8 is
It becomes 1/3 of the rotation speed of the tubular rotating body 5.
【００１８】この時、回転軸体８の前端部に取り付けら
れているカッタヘッド９の外周の軌跡は、図４（ａ）〜
（ｄ）に示すように、楕円形となり、したがって断面形
状が楕円形のトンネルが掘削されることになる。At this time, the locus of the outer periphery of the cutter head 9 attached to the front end of the rotary shaft 8 is shown in FIG.
As shown in (d), the tunnel has an elliptical shape, so that a tunnel having an elliptical cross section is excavated.
【００１９】例えば、掘削されるトンネルの具体的な形
状について説明すると、図３に示すように、カッタヘッ
ド９におけるルーロの三角形の中心から頂点までの距離
をｒとすると、頂点同士を結ぶ一辺の長さＲは下記の
式で表される。For example, the specific shape of the tunnel to be excavated will be described. As shown in FIG. 3, when the distance from the center of the triangle of the loulo in the cutter head 9 to the apex is r, one side connecting the apexes is shown. The length R is represented by the following formula.
【００２０】 Ｒ＝３ｒ2 ／［８（ｒ／２−２×ｅ）］＋ｒ／４−ｅ・・・ したがって、掘削される楕円の長辺ａ，短辺ｂおよび長
短比ｂ／ａは下記〜式で示される。R = 3r 2 / [8 (r / 2-2 × e)] + r / 4-e ... Therefore, the long side a, the short side b, and the long / short ratio b / a of the ellipse to be excavated are as follows. ~ Is shown by the formula.
【００２１】 ａ＝２（ｒ＋ｅ） ・・・・ ｂ＝２（ｒ−ｅ） ・・・・ ｂ／ａ＝（ｒ＋ｅ）／（ｒ−ｅ）・・・・ なお、必要に応じて、カッタヘッド９の外周部に配置さ
れたコピーカッタ装置２１を使用することにより、トン
ネルの掘削断面形状を、所望の形状に修正することがで
きる。例えば、卵形にすることもできる。A = 2 (r + e) ... B = 2 (r-e) ... B / a = (r + e) / (r-e) ... Cutter may be used if necessary. By using the copy cutter device 21 arranged on the outer peripheral portion of the head 9, the excavated cross-sectional shape of the tunnel can be corrected to a desired shape. For example, it can be oval.
【００２２】ここで、図５を参照して、回転軸体８、リ
ングギヤ１７および固定歯車１６の回転数の関係を求め
てみると下記式のようになる。 Ｎb ＝（１−ａ／ｂ）×Ｎc ＋（ａ／ｂ）×Ｎa ・・・・ 但し、Ｎa ：リングギヤの回転数 Ｎb ：固定歯車の回転数 Ｎc ：筒状回転体の回転数 ａ ：リングギヤの内歯の歯数 ｂ ：固定歯車の外歯の歯数 なお、式中において、＋は右回りを示し、−は左回り
を示す。Here, referring to FIG. 5, the relationship between the rotational speeds of the rotary shaft body 8, the ring gear 17, and the fixed gear 16 will be calculated as follows. N b = (1-a / b) × N c + (a / b) × N a ···· However, N a: rotational speed of the ring gear N b: rotational speed of the fixing gear N c: hollow rotating body Rotation number a: the number of teeth of the internal teeth of the ring gear b: the number of teeth of the external teeth of the fixed gear In the formula, + indicates clockwise and-indicates counterclockwise.
【００２３】上記式に具体的な数値として、ａ＝３０
枚，ｂ＝２０枚，Ｎc ＝−３，Ｎb ＝０（固定されてい
るため）を代入する。As a specific numerical value in the above equation, a = 30
Substitute the number of sheets, b = 20 sheets, N c = −3, N b = 0 (because they are fixed).
【００２４】 ０＝（１−３０／２０）×（−３）＋（３０／２０）×Ｎa ・・・・ 上記式より、Ｎa を求めると、Ｎa ＝−１となる。し
たがって、筒状回転体５を左方向に３回転させると、リ
ングギヤ１７すなわちカッタヘッド９は左方向（同一方
向）に１回転することになる。[0024] than 0 = (1-30 / 20) × (-3) + (30/20) × N a ···· above formula, when obtaining the N a, the N a = -1. Therefore, when the tubular rotating body 5 is rotated three times to the left, the ring gear 17, that is, the cutter head 9 is rotated once to the left (the same direction).
【００２５】次に、本発明の第２実施例を、図６に基づ
き説明する。上記の第１実施例においては、カッタヘッ
ドを回転させるのに、固定歯車とリングギヤとを介し
て、筒支持回転体の回転力を利用するように構成したの
に対して、本第２実施例においては、筒状回転体とカッ
タヘッドとを回転させる回転駆動装置をそれぞれ別個に
設けたものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, in order to rotate the cutter head, the rotational force of the cylinder supporting rotary body is used via the fixed gear and the ring gear, while the second embodiment is used. In the above, the rotary driving devices for rotating the cylindrical rotating body and the cutter head are separately provided.
【００２６】以下、第２実施例について説明するが、第
１実施例で説明したものと同一部品には、同一番号を付
してその説明を省略する。すなわち、図６に示すよう
に、前端部にカッタヘッド９が取り付けられた回転軸体
８の後端部に、歯車（第３リングギヤ）３１を取り付け
るとともに、この歯車３１に噛合するピニオン３２をそ
れぞれ有する複数個の第２回転駆動装置（例えば電動機
が使用される）３３が所定間隔置きに設けられている。The second embodiment will be described below. The same parts as those described in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. That is, as shown in FIG. 6, a gear (third ring gear) 31 is attached to the rear end of the rotary shaft body 8 having the cutter head 9 attached to the front end thereof, and the pinions 32 meshing with the gear 31 are respectively attached. A plurality of second rotary drive devices 33 (for example, an electric motor is used) 33 are provided at predetermined intervals.
【００２７】そして、上記第１および第２回転駆動装置
１３，３３により、筒状回転体５と回転軸体８とは、同
一方向でかつ互いの回転速度比が１対３となるように回
転される。なお、第２回転駆動装置３３として電動機が
使用された場合には、その電源供給は、途中に、後部壁
体１５に設けられた第１スリップリング３４および回転
軸体８の外周面に配置された第２スリップリング３５が
介装された電源供給路（勿論、電線などが使用される）
３６を介して、電源が供給されている。Then, by the first and second rotary drive devices 13 and 33, the cylindrical rotary body 5 and the rotary shaft body 8 rotate in the same direction and at a rotational speed ratio of 1: 3. To be done. When an electric motor is used as the second rotary drive device 33, the power is supplied to the first slip ring 34 provided on the rear wall body 15 and the outer peripheral surface of the rotary shaft body 8 midway. Power supply path in which the second slip ring 35 is interposed (of course, an electric wire or the like is used)
Power is supplied via 36.
【００２８】したがって、この構成においても、上記第
１実施例と同一の作用・効果が得られる。そして、さら
にこの構成によると、二台の回転駆動装置により、筒状
回転体および回転軸体とを別個に回転させるようにして
いるので、第１実施例のように、一台の回転駆動装置で
両者を回転させるようにした場合に比べて、カッタヘッ
ドの回転力を大きくすることができ、したがってより大
きい径の楕円形トンネルを掘削することができる。Therefore, also in this structure, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. Further, according to this configuration, since the two rotary drive devices rotate the cylindrical rotary body and the rotary shaft separately, one rotary drive device as in the first embodiment. The rotating force of the cutter head can be increased as compared with the case of rotating both of them, so that an elliptical tunnel having a larger diameter can be excavated.
【００２９】次に、本発明の第３実施例を、図７に基づ
き説明する。本第３実施例のものは、上記第２実施例に
おける筒状回転体と回転軸体との回転速度比を確実に１
対３にするために、第２実施例の構成に第１実施例で説
明した固定歯車とリングギヤとを設けたものである。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the rotation speed ratio between the cylindrical rotating body and the rotating shaft in the second embodiment is surely set to 1
In order to make the pair 3, the fixed gear and the ring gear described in the first embodiment are provided in the configuration of the second embodiment.
【００３０】すなわち、図７に示すように、第２実施例
における筒状回転体５の後方位置の後部壁体１５には、
固定歯車１６が取り付けられ、また回転軸体８の後端面
には、この固定歯車１６の外歯１６ａに噛合する内歯１
７ａを有するリングギヤ１７が取り付けられており、ま
たこのリングギヤ１７の前方寄り外周面に、第２実施例
における歯車（第３リングギヤ）としての外歯４１が形
成されている。That is, as shown in FIG. 7, in the rear wall body 15 at the rear position of the cylindrical rotary member 5 in the second embodiment,
The fixed gear 16 is attached, and on the rear end surface of the rotary shaft body 8, the internal teeth 1 that mesh with the external teeth 16a of the fixed gear 16 are attached.
A ring gear 17 having 7a is attached, and external teeth 41 as gears (third ring gear) in the second embodiment are formed on the front outer peripheral surface of the ring gear 17.
【００３１】勿論、上記固定歯車１６の外歯１６ａと、
リングギヤ１７の内歯１７ａとの歯数の比は、２対３に
されている。この場合も、上記各実施例と同様の作用・
効果が得られるとともに、第２実施例の構成において、
筒状回転体と回転軸体との回転速度比が、機械的に、す
なわち確実に１対３に維持されることになる。Of course, the outer teeth 16a of the fixed gear 16 and
The ratio of the number of teeth to the internal teeth 17a of the ring gear 17 is 2 to 3. Also in this case, the same operation as in each of the above embodiments
In addition to the effect, in the configuration of the second embodiment,
The rotation speed ratio between the cylindrical rotary body and the rotary shaft body is mechanically, that is, reliably maintained at 1: 3.
【００３２】ところで、上記各実施例においては、各回
転駆動装置を電動機として説明したが、例えば油圧モー
タでもよく、そして回転軸体側に油圧モータが設けられ
る場合には、その油圧供給配管途中の必要箇所に、回転
継手が介装される。By the way, in each of the above-mentioned embodiments, each rotary drive device has been described as an electric motor, but it may be, for example, a hydraulic motor, and when a hydraulic motor is provided on the rotary shaft side, it is necessary in the middle of the hydraulic supply pipe. A rotary joint is provided at the location.
【００３３】また、上記各実施例においては、カッタヘ
ッドを支持する回転軸体の直径を比較的細い軸体として
図示したが、例えばカッタヘッドが大きく、これを支持
する回転軸体の直径が太くなる場合には、図８および図
９に示すように、筒状回転体５の貫通穴４内に保持され
る回転軸体８とカッタヘッド９との間は、複数本のスポ
ーク４５により、連結するようにしてもよい。In each of the above embodiments, the diameter of the rotary shaft supporting the cutter head is shown as a relatively thin shaft. However, for example, the cutter head is large and the rotary shaft supporting the cutter has a large diameter. In this case, as shown in FIGS. 8 and 9, the rotary shaft body 8 held in the through hole 4 of the tubular rotary body 5 and the cutter head 9 are connected by a plurality of spokes 45. You may do it.
【００３４】また、上記各実施例においては、カッタヘ
ッドの正面視形状をルーロの三角形と同一形状にした
が、この形状に限定されるものではなく、例えば三角形
の側辺部が外側に膨出した形状、例えばおむすび型のカ
ッタヘッドであってもよい。Further, in each of the above-mentioned embodiments, the shape of the cutter head as viewed from the front is the same as the shape of the Luro triangle, but the shape is not limited to this and, for example, the sides of the triangle bulge outward. It may be a cutter head having a different shape, for example, a rice ball type.
【００３５】また、筒状回転体に対する回転軸体の偏心
量を調節することにより、図１０に示すような、まゆ形
状のトンネルを掘削することもできる。また、図１１に
示すように、上記カッタヘッド９，９を二台所定距離
（Ｌ）だけ離した位置に設けるとともに、互いに前後方
向で干渉しないように配置することにより、長円形のト
ンネルを掘削することもできる。なお、この場合、両カ
ッタヘッド９，９間の中央部については、トンネル内方
に突出する凸状となるが、この凸状部分は、例えばコピ
ーカッタ装置などにより直線状に修正される。By adjusting the amount of eccentricity of the rotary shaft with respect to the cylindrical rotary body, a cocoon-shaped tunnel as shown in FIG. 10 can be excavated. Further, as shown in FIG. 11, the two cutter heads 9 and 9 are provided at positions separated by a predetermined distance (L) and arranged so as not to interfere with each other in the front-rear direction, thereby excavating an oval tunnel. You can also do it. In this case, the central portion between the cutter heads 9 and 9 has a convex shape projecting inward of the tunnel, and this convex portion is linearly corrected by, for example, a copy cutter device.
【００３６】さらに、上記各実施例においては、トンネ
ルの断面形状を横に長い楕円形として図示したが、例え
ば縦に長い楕円形であってもよく、さらにシールド掘進
機の構成形式としては、スクリュウ排土方式（土圧系シ
ールド）を図示したが、例えば泥水式のシールド掘進機
にも適用し得る。Furthermore, in each of the above-mentioned embodiments, the cross-sectional shape of the tunnel is illustrated as a horizontally long elliptical shape, but it may be, for example, a vertically long elliptical shape. Further, as a configuration type of the shield machine, a screw is used. Although the soil discharging method (earth pressure system shield) is shown in the figure, it can be applied to a muddy water shield machine, for example.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上のように本発明の各構成によると、
カッタヘッドが取り付けられた回転軸体を、偏心した位
置で回転自在に支持するとともに、この回転軸体を公転
させながら回転軸体を所定の回転比でもって自転させる
ようになし、かつカッタヘッドの形状をルーロの三角形
と同一形状またはその外周側辺部が外側に膨出する三角
形状に形成したので、簡単な構成でありながら、断面が
楕円形状またはそれに近い形状のトンネルを掘削するこ
とができる。As described above, according to each constitution of the present invention,
The rotating shaft body to which the cutter head is attached is rotatably supported at an eccentric position, and the rotating shaft body is allowed to rotate at a predetermined rotation ratio while revolving the rotating shaft body. Since the shape is the same as that of the Luro triangle or the triangle whose outer peripheral side part bulges outward, it is possible to excavate a tunnel having an elliptical cross section or a shape close to it, although it has a simple structure. .
【図１】本発明の第１実施例におけるシールド掘進機の
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a shield machine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施例におけるシールド掘進機の正面図であ
る。FIG. 2 is a front view of the shield machine according to the embodiment.
【図３】同実施例のシールド掘進機におけるカッタヘッ
ドの形状を説明する正面図である。FIG. 3 is a front view illustrating the shape of a cutter head in the shield machine of the embodiment.
【図４】同実施例のシールド掘進機におけるカッタヘッ
ドの軌跡を示す概略正面図である。FIG. 4 is a schematic front view showing the locus of the cutter head in the shield machine of the embodiment.
【図５】同実施例のシールド掘進機における各回転部分
の回転数を求める際の要部模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a main part when obtaining the rotation speed of each rotating portion in the shield machine of the embodiment.
【図６】本発明の第２実施例におけるシールド掘進機の
断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a shield machine according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第３実施例におけるシールド掘進機の
断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a shield machine in the third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第１実施例におけるシールド掘進機の
変形例を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a modified example of the shield machine in the first embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第３実施例におけるシールド掘進機の
変形例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modified example of the shield machine in the third embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の実施例におけるシールド掘進機のカ
ッタヘッドの偏心量を変化させた場合の掘削トンネルの
正面図である。FIG. 10 is a front view of the excavation tunnel when the eccentric amount of the cutter head of the shield machine is changed in the embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の実施例のシールド掘進機におけるカ
ッタヘッドを２個配置した場合の掘削トンネルの正面図
である。FIG. 11 is a front view of an excavation tunnel when two cutter heads are arranged in the shield machine according to the embodiment of the present invention.
【図１２】従来例におけるシールド掘進機の正面図であ
る。FIG. 12 is a front view of a shield machine in a conventional example.
１ シールド本体 ２ 円筒支持体 ４ 貫通穴 ５ 筒状回転体 ８ 回転軸体 ９ カッタヘッド １１ リング状ギヤ １３ 電動機 １６ 固定歯車 １６ａ 外歯 １７ リングギヤ １７ａ 内歯 ３１ 歯車 ３３ 第２回転駆動装置 ４１ 外歯 1 Shield Main Body 2 Cylindrical Support 4 Through Hole 5 Cylindrical Rotating Body 8 Rotating Shaft Body 9 Cutter Head 11 Ring Gear 13 Electric Motor 16 Fixed Gear 16a Outer Teeth 17 Ring Gear 17a Inner Teeth 31 Gear 33 Second Rotation Drive Unit 41 Outer Teeth
Claims (3)
平方向の貫通穴が形成された筒状回転体を回転自在に設
けるとともに、シールド本体側に、筒状回転体側に設け
られた第１リングギヤを介して筒状回転体を回転させる
第１回転駆動装置を設け、上記筒状回転体の後方位置の
シールド本体側に固定歯車を設け、上記筒状回転体の貫
通穴内に回転軸体を回転自在に支持し、この回転軸体の
前端部にカッタヘッドを取り付けるとともに後端部に上
記固定歯車の歯部に噛合する内歯が形成された第２リン
グギヤを取り付け、かつ上記固定歯車と第２リングギヤ
との歯数を２対３に設定するとともに、上記カッタヘッ
ドの正面視形状を、ルーロの三角形と同一形状またはそ
の外周側辺部が外側に膨出する三角形状に形成したこと
を特徴とするシールド掘進機。1. A cylindrical rotating body having a horizontal through hole formed at an eccentric position in the front part of the shield body so as to be rotatable, and a shield body side provided on the cylindrical rotating body side. A first rotary drive device for rotating the tubular rotating body via a 1-ring gear is provided, a fixed gear is provided on the shield body side at a rear position of the tubular rotating body, and a rotary shaft body is provided in a through hole of the tubular rotating body. Is rotatably supported, a cutter head is attached to the front end of the rotary shaft, and a second ring gear having internal teeth formed to mesh with the teeth of the fixed gear is attached to the rear end of the rotary shaft. The number of teeth with the second ring gear is set to 2 to 3, and the shape of the cutter head as viewed from the front is formed in the same shape as the triangle of Luro or in the shape of a triangle whose outer peripheral side portion bulges outward. Characteristic sea De excavator.
平方向の貫通穴が形成された筒状回転体を回転自在に設
けるとともに、シールド本体側に、筒状回転体側に設け
られた第１リングギヤを介して筒状回転体を回転させる
第１回転駆動装置を設け、上記筒状回転体の貫通穴内に
回転軸体を回転自在に支持し、この回転軸体の前端部に
カッタヘッドを取り付けるとともに後端部に第３リング
ギヤを取り付け、この第３リングギヤを回転させる第２
回転駆動装置を筒状回転体側に設け、上記筒状回転体と
回転軸体とを同一方向にかつ互いの回転速度比を１対３
に設定するとともに、上記カッタヘッドの正面視形状
を、ルーロの三角形と同一形状またはその外周側辺が外
側に膨出する三角形状に形成したことを特徴とするシー
ルド掘進機。2. A cylindrical rotating body having a horizontal through hole formed at an eccentric position in a front portion of the shield body so as to be rotatable, and a shield body side provided on the cylindrical rotating body side. A first rotary drive device for rotating the tubular rotary body through the 1 ring gear is provided, the rotary shaft body is rotatably supported in the through hole of the tubular rotary body, and the cutter head is provided at the front end portion of the rotary shaft body. The second ring gear is attached to the rear end of the third ring gear, and the third ring gear is rotated.
The rotation driving device is provided on the cylindrical rotating body side, and the cylindrical rotating body and the rotating shaft have a rotational speed ratio of 1: 3 in the same direction.
In addition, the shield machine is characterized in that the cutter head has a front view shape that is the same as the triangle shape of the loro or a triangular shape whose outer peripheral side bulges outward.
て、筒状回転体の後方位置のシールド本体側に固定歯車
を設けるとともに、回転軸体の後端部に、上記固定歯車
の歯部に噛合する内歯が形成された第２リングギヤを取
り付け、かつ上記固定歯車と第２リングギヤとの歯数を
２対３に設定したことを特徴とするシールド掘進機。3. The shield machine according to claim 2, wherein a fixed gear is provided on the shield body side at the rear position of the cylindrical rotating body, and a tooth portion of the fixed gear is provided at a rear end portion of the rotating shaft body. A shield machine having a second ring gear formed with internal teeth that mesh with each other, and the number of teeth of the fixed gear and the second ring gear set to 2 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175014A JP2839431B2 (en) | 1993-02-24 | 1993-07-15 | Shield machine |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-33806 | 1993-02-24 | ||
| JP3380693 | 1993-02-24 | ||
| JP5175014A JP2839431B2 (en) | 1993-02-24 | 1993-07-15 | Shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06307190A true JPH06307190A (en) | 1994-11-01 |
| JP2839431B2 JP2839431B2 (en) | 1998-12-16 |
Family
ID=26372578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5175014A Expired - Lifetime JP2839431B2 (en) | 1993-02-24 | 1993-07-15 | Shield machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2839431B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113236273A (en) * | 2021-05-26 | 2021-08-10 | 上海隧道工程有限公司 | Motor driving device for driving revolution and rotation of eccentric cutter head |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04281995A (en) * | 1991-03-07 | 1992-10-07 | Tokyu Constr Co Ltd | Rectangular shield construction work |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5175014A patent/JP2839431B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04281995A (en) * | 1991-03-07 | 1992-10-07 | Tokyu Constr Co Ltd | Rectangular shield construction work |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113236273A (en) * | 2021-05-26 | 2021-08-10 | 上海隧道工程有限公司 | Motor driving device for driving revolution and rotation of eccentric cutter head |
| CN113236273B (en) * | 2021-05-26 | 2024-06-07 | 上海隧道工程有限公司 | Motor driving device for driving eccentric cutterhead to revolve and rotate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2839431B2 (en) | 1998-12-16 |
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