JPH06336898A - Shield machine - Google Patents
Shield machineInfo
- Publication number
- JPH06336898A JPH06336898A JP24838293A JP24838293A JPH06336898A JP H06336898 A JPH06336898 A JP H06336898A JP 24838293 A JP24838293 A JP 24838293A JP 24838293 A JP24838293 A JP 24838293A JP H06336898 A JPH06336898 A JP H06336898A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter head
- rotary shaft
- shield
- cutter
- arm
- Prior art date
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、断面形状が矩形状のト
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 a rectangular cross section.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、断面形状が矩形状のトンネルを掘
削し得るものとしては、特開平４−２８１９９５号公
報、特開平４−２８１９９６号公報および特開平４−２
８１９９７号公報に開示されたものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, a tunnel having a rectangular cross section can be excavated, as disclosed in JP-A-4-281995, JP-A-4-281996 and JP-A-4-2.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 81997.
【０００３】これらの公報に開示されたシールド掘進機
のカッタヘッドは、いずれもその正面視形状がルーロの
三角形と同一形状またはルーロの三角形に含まれる全て
の形状とされたものであり、またそのカッタヘッドの偏
心量ε0 は下記の式で表される距離にされていた。The cutter heads of shield machines disclosed in these publications all have the same shape in front view as that of the triangle of Lulo or all the shapes included in the triangle of Lulo. The eccentricity amount ε 0 of the cutter head is set to the distance represented by the following formula.
【０００４】 ε0 ＝（Ｌ／２）／cos 30°−（Ｌ／２）・・・・ 但し、式中、Ｌはルーロの三角形の一辺の長さ（三角
形の各頂点間の直線距離）を表している。Ε 0 = (L / 2) / cos 30 ° − (L / 2) ... where L is the length of one side of the Ruro triangle (the linear distance between the vertices of the triangle) Is represented.
【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、カッタヘッドを、正面視形状がル
ーロの三角形でしかもその偏心量を上述した式のよう
に設定したので、図５に示すように、断面形状が正方形
のトンネルＴを掘削することができる。According to the construction of the conventional shield machine described above, the cutter head has a triangular shape in a front view and its eccentricity is set according to the above-mentioned formula. As shown, a tunnel T having a square cross section can be excavated.
【０００６】しかし、図１０から明らかなように、トン
ネルＴのコーナ部の曲率半径ｒは、上記のルーロの三角
形によると、一義的に、ｒ≒０．１２６５×Ｌとなり、
ルーロの三角形の一辺の長さ（頂点間の直線距離）で決
まってしまい、曲率半径ｒはトンネルを覆行するセグメ
ントの強度に関係するため、できるだけ大きく、または
任意の寸法にし得ることが望ましいが、自由な寸法に設
定し得ないという問題があった。さらに、上記ルーロの
三角形の形状によると、その周囲の各辺が直線となるた
め、通常の円形のトンネルに比べて強度上不利となり、
したがってセグメント自体を厚くする必要が生じ、不経
済であるという問題もあった。However, as is apparent from FIG. 10, the radius of curvature r of the corner portion of the tunnel T is uniquely r≈0.1265 × L according to the above-mentioned triangle of Ruro.
Since the length of one side of the Luro triangle (the linear distance between the vertices) determines the radius of curvature r, which is related to the strength of the segment covering the tunnel, it is desirable that the radius r be as large as possible or be arbitrary. However, there was a problem that the size could not be set freely. Furthermore, according to the above-mentioned triangular shape of Luro, each side around it is a straight line, which is disadvantageous in strength compared to a normal circular tunnel,
Therefore, it is necessary to make the segment itself thick, which is also uneconomical.
【０００７】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.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のシールド掘進機は、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、この貫通穴内に回転軸体を回
転自在に配置するとともに、この回転軸体の前端部に、
それぞれ長さが等しい３本のアーム状カッタが等角度置
きに放射状に突設されてなるカッタヘッドを取付け、上
記筒状回転体の後部に、上記回転軸体を回転させる第１
回転駆動装置を設けるとともに、シールド本体側に、上
記筒状回転体を、回転軸体の回転方向とは逆方向にかつ
３倍の速度でもって回転させる第２回転駆動装置を設け
たシールド掘進機であって、上記筒状回転体の偏心量
を、［（Ｌ／２）／cos 30°−（Ｌ／２）］（但し、Ｌ
は各アーム状カッタの先端間の直線距離を表す）よりも
短い距離に設定したものである。In order to solve the above problems, the shield machine according to the present invention rotates a cylindrical rotating body having a horizontal through hole formed at an eccentric position in a front portion of a shield body. The rotary shaft is rotatably arranged in the through hole, and at the front end of the rotary shaft,
A cutter head having three arm-shaped cutters each having the same length and protruding radially at equal angle intervals is attached, and the rotary shaft body is rotated at the rear of the cylindrical rotary body.
A shield machine equipped with a rotary drive device and a second rotary drive device on the shield body side for rotating the cylindrical rotary body in a direction opposite to the rotation direction of the rotary shaft and at a speed three times faster. And the eccentric amount of the cylindrical rotating body is [(L / 2) / cos 30 ° − (L / 2)] (where L is
Represents the linear distance between the tips of the arm-shaped cutters) is set to a shorter distance.
【０００９】また、上記構成において、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ものであ
る。さらに、上記各構成において、複数のカッタヘッド
を所定間隔をあけてシールド本体の前部に配置し、シー
ルド本体の外周部を形成するスキンプレートを、カッタ
ヘッドの回転軌跡に沿う湾曲面部と、カッタヘッドの配
置方向に沿う辺の外側に膨らむ頂部近傍間をカッタヘッ
ドの回転軌跡の外側で連結する張出面部とで構成し、こ
のスキンプレートの張出面部の前部に、固定カッタをそ
れぞれ設けたものである。Further, in the above construction, the shape of the cutter head as viewed from the front is the same as the shape of the Ruro's triangle. Further, in each of the above-mentioned configurations, a plurality of cutter heads are arranged at a predetermined interval in the front part of the shield body, and a skin plate forming an outer peripheral part of the shield body is provided with a curved surface part along the rotational trajectory of the cutter head and a cutter. It is composed of a bulging surface part that connects between the vicinity of the top that bulges outside the side along the placement direction of the head on the outside of the rotational trajectory of the cutter head, and a fixed cutter is provided at the front part of the bulging surface part of this skin plate It is a thing.
【００１０】[0010]
【作用】上記の構成によると、カッタヘッドの偏心量、
すなわち公転半径をルーロの三角形により決定される偏
心量［（Ｌ／２）／cos 30°−（Ｌ／２）］よりも、短
くしているため、掘削される矩形状のトンネルの辺の中
央部が外側に膨らむとともにトンネルのコーナ部の曲率
半径も大きくなるため、構造的にセグメント自体の強度
を向上させることができる。According to the above construction, the eccentricity of the cutter head,
That is, since the radius of revolution is shorter than the eccentricity [(L / 2) / cos 30 °-(L / 2)] determined by the Luro triangle, the center of the side of the rectangular tunnel to be excavated. Since the portion bulges outward and the radius of curvature of the corner portion of the tunnel also increases, the strength of the segment itself can be structurally improved.
【００１１】また、複数の上記カッタヘッドを並設して
大口径のトンネルを掘削する場合、シールド本体のスキ
ンプレートはカッタヘッドの軌跡に沿って形成する。し
かし、辺の連結部が中央部で窪むことになり、これを解
消するためにカッタヘッドの軌跡の外側で張出面部によ
り連結し、カッタヘッドによる掘削部外側は、張出面部
の前部に設けた固定カッタにより掘削して、トンネル断
面を単純で高強度な湾曲面の組み合わせで構成すること
ができ、セグメントの形状および組立を単純化すること
ができる。When a plurality of cutter heads are arranged in parallel to excavate a large diameter tunnel, the skin plate of the shield body is formed along the trajectory of the cutter head. However, the connecting part of the side is dented in the center part, and in order to eliminate this, it is connected by the overhanging surface part outside the trajectory of the cutter head, and the outside of the excavation part by the cutter head is the front part of the overhanging surface part. The tunnel can be excavated by the fixed cutter provided in the section to construct the tunnel section with a combination of simple and high-strength curved surfaces, and the shape and assembly of the segment can be simplified.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１〜図３に
基づき説明する。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が隔壁
３およびリングガーダ４を介して取り付けられるととも
に、この円筒支持体２の中央空間部には、所定の偏心量
εでもって偏心した位置で水平前後方向の貫通穴５が形
成された筒状回転体６が軸受７を介して回転自在に設け
られている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Reference numeral 1 is a shield main body of a shield machine, and a cylindrical support 2 is attached to a central front position inside the shield main body via a partition wall 3 and a ring girder 4, and a predetermined space is provided in a central space of the cylindrical support 2. A cylindrical rotating body 6 having a through hole 5 in the horizontal front-rear direction formed at a position eccentric with an eccentricity ε is rotatably provided via a bearing 7.
【００１３】この筒状回転体６の貫通穴５内には、さら
に軸受８を介して回転軸体９が回転自在に配置されてお
り、またこの回転軸体９の前端部には、120 度置きに３
本の長さがそれぞれ等しいアーム状カッタ１０が放射状
に突設されてなるカッタヘッド１１が設けられている。
すなわち、このカッタヘッド１１の回転中心は、シール
ド本体１の中心に対して、距離ε分だけ偏心した位置に
設けられていることになる。A rotary shaft body 9 is rotatably disposed in the through hole 5 of the cylindrical rotary body 6 via a bearing 8, and the front end portion of the rotary shaft body 9 is 120 degrees. Every 3
A cutter head 11 is provided in which arm-shaped cutters 10 each having the same length are radially projected.
That is, the center of rotation of the cutter head 11 is provided at a position eccentric from the center of the shield body 1 by the distance ε.
【００１４】また、上記の偏心量εは、下記の式に示
すような値に設定されている。 ０＜ε＜（Ｌ／２）／cos 30°−（Ｌ／２）・・・・ すなわち、上記３本のアーム状カッタ１０の先端を頂点
とするルーロの三角形において、その公転半径［（Ｌ／
２）／cos30°−（Ｌ／２）］よりも、短い距離に設定
されている。The eccentricity amount ε is set to a value as shown in the following equation. 0 <ε <(L / 2) / cos 30 ° − (L / 2) ... That is, in the loro triangle having the tips of the three arm-shaped cutters 10 as vertices, its revolution radius [(L /
2) / cos 30 °-(L / 2)] is set.
【００１５】そして、上記筒状回転体６の後部には、取
付ブラケット１２を介して、上記回転軸体９を図２の
（イ）方向に回転させる電気または油圧式の第１駆動モ
ータ（第１回転駆動装置）１３が設けられるとともに、
シールド本体１側のリングガーダ４には、取付ブラケッ
ト１４を介して、上記筒状回転体６を、回転軸体９の回
転方向（イ）とは逆方向（ロ）にかつ３倍の角速度でも
って回転させる電気または油圧式の第２駆動モータ（第
２回転駆動装置）１５が設けられている。At the rear portion of the cylindrical rotary body 6, a first electric or hydraulic drive motor (first drive motor) for rotating the rotary shaft body 9 in the direction (a) of FIG. 1 rotation driving device) 13 is provided,
The tubular rotating body 6 is attached to the ring girder 4 on the side of the shield body 1 via the mounting bracket 14 in a direction (b) opposite to the rotating direction (a) of the rotating shaft 9 and at a triple angular velocity. An electric or hydraulic second drive motor (second rotary drive device) 15 for rotating the motor is provided.
【００１６】すなわち、回転軸体９の後端部には第１従
動側歯車２１が取り付けられるとともに、第１駆動モー
タ１３の出力軸１３ａには、第１従動用歯車２１に噛合
する第１駆動側歯車２２が取り付けられ、また筒状回転
体６の後端部にはリング状の第２従動側歯車２３が取り
付けられるとともに、第２駆動モータ１５の出力軸１５
ａには、第２従動側歯車２３に噛合する第２駆動側歯車
２４が取り付けられている。That is, the first driven gear 21 is attached to the rear end of the rotary shaft 9, and the output shaft 13a of the first drive motor 13 has a first drive gear 21 meshing with the first driven gear 21. The side gear 22 is attached, and the ring-shaped second driven side gear 23 is attached to the rear end portion of the tubular rotating body 6, and the output shaft 15 of the second drive motor 15 is attached.
A second drive gear 24 that meshes with the second driven gear 23 is attached to a.
【００１７】なお、上記取付ブラケット１２のシールド
本体１の中心位置には、各駆動モータ１３，１５への電
源または油圧供給用の回転継手（例えば、スリップリン
グまたは油圧ロータリジョイント）３１が設けられ、ま
た筒状回転体６および円筒支持体２との間並びに回転軸
体９と筒状回転体６との間には、土砂の侵入防止用のシ
ール材３２，３３が設けられている。A rotary joint (for example, a slip ring or a hydraulic rotary joint) 31 for supplying power or hydraulic pressure to the drive motors 13 and 15 is provided at the central position of the shield body 1 of the mounting bracket 12. Further, sealing materials 32 and 33 for preventing intrusion of earth and sand are provided between the cylindrical rotary body 6 and the cylindrical support body 2 and between the rotary shaft body 9 and the cylindrical rotary body 6.
【００１８】上記構成において、アーム状カッタ１０の
取付中心すなわち回転中心から先端までの距離Ｒに対し
て、回転軸体９の回転中心が描く軌跡の半径距離すなわ
ちシールド本体１の中心に対する貫通穴５の偏心量εを
適当な値（勿論、式を満足する値）に設定し、回転軸
体９を図２の矢印（イ）方向に所定の角速度（シールド
本体に対してωの角速度）でもって自転させながら、筒
状回転体６を（ロ）方向にかつ上記角速度の３倍の角速
度（シールド本体に対して３×ωの角速度）でもって回
転させると、回転軸体９の中心は矢印（ハ）で示すよう
に半径εの軌跡でもってシールド本体１の中心の回りを
公転することになり、したがって図２の仮想線にて示す
ように、各アーム状カッタ１０の先端は矩形状でかつそ
の辺の中央部が例えばδの距離でもって外側に膨らんだ
軌跡でしかもそのコーナ部の半径ｒもルーロの三角形の
場合よりも大きい曲率半径を描くことになるので、従来
のトンネルに比べて、中央部が外側に膨らみかつコーナ
部の丸みが大きい矩形状のトンネルを掘削することがで
きる。In the above structure, the through hole 5 with respect to the mounting center of the arm-shaped cutter 10, that is, the distance R from the center of rotation to the tip, is the radial distance of the trajectory drawn by the center of rotation of the rotating shaft 9, that is, the center of the shield body 1. The eccentricity amount ε of is set to an appropriate value (of course, a value that satisfies the formula), and the rotary shaft 9 is moved in the direction of arrow (a) in FIG. 2 at a predetermined angular velocity (angular velocity of ω with respect to the shield body). When the cylindrical rotating body 6 is rotated in the (b) direction and at an angular velocity three times the above angular velocity (3 × ω angular velocity with respect to the shield body) while rotating, the center of the rotating shaft body 9 is indicated by an arrow ( As shown in (c), it revolves around the center of the shield body 1 with a locus of radius ε. Therefore, as shown by the phantom line in FIG. 2, each arm-shaped cutter 10 has a rectangular tip and The central part of that side is, for example, δ This is a trajectory that bulges outward with distance, and the radius r of the corner portion also draws a larger radius of curvature than in the case of the Luro triangle, so the central portion bulges outward and the corner portion is larger than in conventional tunnels. It is possible to excavate a rectangular tunnel with a large roundness.
【００１９】なお、図２に示すように、アーム状カッタ
１０の回転中心が点ａ〜ｅの間を移動すると、アーム状
カッタ１０の先端は点Ａ〜Ｅの間を移動することにな
る。ここで、具体的な回転数について説明すると、例え
ばシールド本体１に対するアーム状カッタ１０の回転数
を２ｒｐｍとすると、筒状回転体６はシールド本体１に
対して逆方向（ロ）に６ｒｐｍでもって回転させられ
る。ところで、回転軸体９を回転させる第１駆動モータ
１３自身が筒状回転体６側に取り付けられているため、
アーム状カッタ１０をシールド本体１に対して（イ）方
向に２ｒｐｍで自転させるためには、回転軸体９自体を
（イ）方向に８ｒｐｍで回転させる必要がある。As shown in FIG. 2, when the rotation center of the arm-shaped cutter 10 moves between points a to e, the tip of the arm-shaped cutter 10 moves between points A to E. Here, the specific number of revolutions will be described. For example, when the number of revolutions of the arm cutter 10 with respect to the shield body 1 is 2 rpm, the cylindrical rotating body 6 has 6 rpm in the opposite direction (b) with respect to the shield body 1. Is rotated. By the way, since the first drive motor 13 itself for rotating the rotary shaft body 9 is attached to the tubular rotary body 6 side,
In order to rotate the arm-shaped cutter 10 with respect to the shield body 1 in the (a) direction at 2 rpm, it is necessary to rotate the rotary shaft body 9 itself in the (a) direction at 8 rpm.
【００２０】次に、カッタヘッドに具体的な数値を代入
して、掘削されるトンネルの寸法形状を求めてみる。す
なわち、各アーム状カッタ１０の頂点間の直線距離Ｌを
４０００mmとし、偏心量εを０．８×ε0 とすれば、図
２に示すような、各辺の中央部が膨らむとともにコーナ
部の曲率半径ｒが比較的大きい矩形状のトンネルを掘削
することができる。Next, by substituting specific values for the cutter head, the size and shape of the tunnel to be excavated will be obtained. That is, if the linear distance L between the vertices of each arm-shaped cutter 10 is set to 4000 mm and the eccentricity amount ε is set to 0.8 × ε 0 , the central portion of each side swells and the corner of the corner portion is expanded as shown in FIG. It is possible to excavate a rectangular tunnel having a relatively large radius of curvature r.
【００２１】この場合、コーナ部の曲率半径ｒは、下記
式の近似式で表される。 ｒ＝［（Ｌ／２1/2 ）−（Ｌ／２）−ε0 −ε］／（２1/2 −１）・・・ 上記式に、Ｌ＝４０００，ε＝０．８×ε0 ［ε0 ＝
（Ｌ／２）／cos 30°−（Ｌ／２）＝３０９．４］をそ
れぞれ代入すると、 ｒ≒（０．１２９６５×Ｌ−ε）／（２1/2 −１） ≒（０．１２９６５×４０００−０．８×３０９．４）
／（２1/2 −１） ≒６５４mm このように、カッタヘッドの偏心量、すなわち公転半径
をルーロの三角形により決定される偏心量［（Ｌ／２）
／cos 30°−（Ｌ／２）］よりも、短くしているため、
掘削される矩形状のトンネルの辺の中央部が外側に膨ら
むとともにトンネルのコーナ部の曲率半径も大きくなる
ため、構造的にセグメント自体の強度が向上し、すなわ
ちシールド本体のスキンプレートおよびセグメントが強
度的に有利となり、それぞれの肉厚を減らすことができ
るので、非常に経済的となる。In this case, the radius of curvature r of the corner portion is expressed by an approximate expression below. r = - a [(L / 2 1/2) ( L / 2) -ε 0 -ε] / (2 1/2 -1) ··· above formulas, L = 4000, ε = 0.8 × ε 0 [ε 0 =
Substituting (L / 2) / cos 30 ° − (L / 2) = 309.4] respectively, r≈ (0.12965 × L−ε) / (2 1/2 −1) ≈ (0.12965) X4000-0.8x309.4)
/ (2 1/2 -1) ≒ 654 mm As described above, the eccentricity of the cutter head, that is, the eccentricity determined by the revolution radius of the revolution radius [(L / 2)
/ Cos 30 °-(L / 2)],
Since the central part of the side of the rectangular tunnel to be excavated bulges outward and the radius of curvature of the corner part of the tunnel also increases, the strength of the segment itself is structurally improved, that is, the skin plate and segment of the shield body are stronger. It is advantageous, and the thickness of each can be reduced, which is very economical.
【００２２】なお、１本のアーム状カッタ１０に着目し
て、上記と同様の条件にて回転させた場合の軌跡を、コ
ンピュータにより描くと、図３のようになる。次に、本
発明の第２の実施例を図４に基づき説明する。Focusing on one arm-shaped cutter 10, the trajectory when rotated under the same conditions as above is drawn by a computer as shown in FIG. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２３】上記第１の実施例においては、カッタヘッ
ドとして、それぞれ長さが等しい３本のアーム状カッタ
を等角度置きにかつ放射状に設けたものについて説明し
たが、本第２の実施例においては、図４に示すように、
カッタヘッド５１の面板５２をルーロの三角形そのもの
となるような形状にしてもよい。なお、図４中、５３は
土砂取込口である。In the first embodiment described above, as the cutter head, the one in which three arm-shaped cutters having the same length are provided at equal angular intervals and radially is described, but in the second embodiment, the cutter head is described. As shown in FIG.
The face plate 52 of the cutter head 51 may be shaped so as to have the shape of a Ruro triangle itself. In addition, in FIG. 4, 53 is a sediment intake.
【００２４】この場合も、上記第１の実施例と同様に、
中央部が膨らむとともにコーナ部の曲率半径が比較的大
きい矩形状のトンネルを掘削することができる。さら
に、第３の実施例を図５〜図８に基づいて説明する。な
お、上記実施例と同一の部材は同一符号を付し、説明は
省略する。Also in this case, as in the first embodiment,
It is possible to excavate a rectangular tunnel in which the central portion swells and the corner portion has a relatively large radius of curvature. Further, a third embodiment will be described with reference to FIGS. The same members as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００２５】このシールド掘進機は、シールド本体６１
の前部に、第１実施例で示した２個のカッタヘッド６２
Ａ，６２Ｂを所定間隔隔てて配置し、横長の長方形状断
面のトンネルを掘削するものである。このシールド本体
６１の外周部を形成するスキンプレート６３は、カッタ
ヘッド６２Ａ，６２Ｂの回転軌跡ＴＡ，ＴＢに沿う湾曲
面部６３ａと、上辺の頂部ＰＡ（膨らみ部）近傍同士お
よび下辺の頂部ＰＢ（膨らみ部）近傍同士をそれぞれ回
転軌跡ＴＡ，ＴＢより外側でかつ少し外側に膨らんで連
結する張出面部６３ｂとで構成されている。この張出面
部６３ｂの前部には、カッタヘッド近傍にまで突出する
３個の固定カッタ６４がそれぞれボルトや溶接などによ
り取り付けられ、カッタヘッド６２Ａ，６２Ｂで地山を
掘削できない掘削不能部分を掘削するように構成されて
いる。This shield machine has a shield body 61.
The two cutter heads 62 shown in the first embodiment are provided at the front part of the
A and 62B are arranged at a predetermined interval, and a tunnel having a horizontally long rectangular cross section is excavated. The skin plate 63 that forms the outer peripheral portion of the shield body 61 includes curved surface portions 63a along the rotation trajectories TA and TB of the cutter heads 62A and 62B, adjacent top portions PA (bulging portions) on the upper side, and top portions PB (bulging portions) on the lower side. Part) and the vicinity thereof are respectively formed on the overhanging surface part 63b which bulges outwardly from the rotational trajectories TA and TB and slightly bulges outward. Three fixed cutters 64 protruding to the vicinity of the cutter head are attached to the front of the overhanging surface portion 63b by bolts or welding, respectively, and the cutter heads 62A and 62B excavate the unexcavable portion where the natural ground cannot be excavated. Is configured to.
【００２６】このカッタヘッド６２Ａ，６２Ｂのアーム
状カッタ６５Ａ，６５Ｂ先端部には、出退手段により出
退自在なコピーカッタ６６Ａ，６６Ｂがそれぞれ設けら
れており、このコピーカッタ６６Ａ，６６Ｂで回転軌跡
ＴＡ，ＴＢより外側の掘削不能部分を掘削することも可
能であるが、この第３実施例ではそれを固定カッタ６４
に受け持たせて、進路変更や姿勢変更時の余掘りの掘削
に使用される。Copy cutters 66A and 66B, which can be freely retracted by a retracting means, are provided at the tips of the arm-shaped cutters 65A and 65B of the cutter heads 62A and 62B, respectively. It is also possible to excavate the unexcavable portion outside TA and TB, but in this third embodiment it is fixed cutter 64.
It is used for excavation of overdue when changing course or changing posture.
【００２７】また、このシールド本体６１は、複数の垂
直ピン６７を介して互いに揺動自在な前胴６１ａと後胴
６１ｂで構成されている。６８は前胴６１ａ内に設けら
れてエレクター装置６９に組み立てられたセグメント７
０を反力受けとしてシールド本体６１を推進させる推進
ジャッキ、７１は排土装置である。The shield body 61 is composed of a front body 61a and a rear body 61b which are swingable with respect to each other via a plurality of vertical pins 67. 68 is a segment 7 installed in the front body 61a and assembled to the erector device 69.
A propulsion jack that propels the shield body 61 by using 0 as a reaction force, and 71 is an earth discharging device.
【００２８】上記第３の実施例によれば、張出面部６３
ｂにより、辺の連結部における中央部での窪みをを解消
すると共に、張出面部６３ｂの前部に設けた専用の固定
カッタ６４により、張出面部の内側でかつカッタヘッド
の回転軌跡ＴＡ，ＴＢ外側の掘削不能部分を掘削するよ
うに構成したので、スキンプレート６３に加わる推進抵
抗を大幅に軽減することができるとともに、スキンプレ
ート６３の形状すなわちトンネルの断面形状を単純な湾
曲状の長方形に形成することができ、セグメントの形状
を単純化できてセグメントの組立を容易化することがで
きる。また、コピーカッタ６６Ａ，６６Ｂを方向変更や
姿勢変更にのみ使用することができて、またその出退制
御も簡略化でき、摩耗量を大幅に低減してコピーカッタ
６６Ａ，６６Ｂの寿命を伸ばすことができる。According to the third embodiment described above, the overhanging surface portion 63 is formed.
The b eliminates the depression at the central portion of the side connecting portion, and the dedicated fixed cutter 64 provided in the front portion of the overhanging surface portion 63b allows the rotation locus TA of the cutter head inside the overhanging surface portion, Since the unexcavable portion outside the TB is configured to be excavated, the propulsion resistance applied to the skin plate 63 can be significantly reduced, and the shape of the skin plate 63, that is, the cross-sectional shape of the tunnel can be a simple curved rectangle. It can be formed, the shape of the segment can be simplified, and the assembly of the segment can be facilitated. Further, the copy cutters 66A and 66B can be used only for changing the direction and the posture, and the control of their movement can be simplified, and the wear amount can be greatly reduced to extend the life of the copy cutters 66A and 66B. You can
【００２９】上記第３実施例では、カッタヘッド６２
Ａ，６２Ｂを同一平面内に配置してアーム状カッタ６５
Ａ，６５Ｂが干渉しないようにカッタヘッド６２Ａ，６
２Ｂを回転させるが、前後にずらして配置してもよい。In the third embodiment, the cutter head 62
A and 62B are arranged in the same plane and arm-shaped cutter 65
Cutter heads 62A, 6 so that A, 65B do not interfere
Although 2B is rotated, it may be arranged so as to be shifted back and forth.
【００３０】図９は、カッタヘッド８１Ａ，８１Ｂの面
板８２Ａ，８２Ｂをルーロの三角形そのものとなるよう
な形状にした第４実施例を示し、カッタヘッド８１Ａ，
８１Ｂの面板８２Ａ，８２Ｂは、互いに干渉しないよう
に前後にずらして配置されており、第３実施例と同様の
効果を奏する。FIG. 9 shows a fourth embodiment in which the face plates 82A and 82B of the cutter heads 81A and 81B are formed into the shape of a Ruro triangle itself.
The face plates 82A and 82B of 81B are arranged so as to be shifted forward and backward so as not to interfere with each other, and have the same effect as the third embodiment.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、カ
ッタヘッドの偏心量、すなわち公転半径をルーロの三角
形により決定される偏心量［（Ｌ／２）／cos 30°−
（Ｌ／２）］よりも短くしたので、掘削される矩形状の
トンネルの辺の中央部が外側に膨らむとともにトンネル
のコーナ部の曲率半径も大きくなるため、構造的にセグ
メント自体の強度が向上し、非常に経済的となる。As described above, according to the structure of the present invention, the eccentricity of the cutter head, that is, the eccentricity of which the revolution radius is determined by the triangle of Luro [(L / 2) / cos 30 °-
(L / 2)], the central part of the side of the rectangular tunnel to be excavated bulges outward and the radius of curvature of the corner part of the tunnel also increases, which structurally improves the strength of the segment itself. And will be very economical.
【００３２】また、複数のカッタヘッドを設けたシール
ド掘進機において、張出面部により、辺の連結部におけ
る中央部での窪みをを解消すると共に、張出面部の前部
に設けた専用の固定カッタにより、張出面部の内側でか
つカッタヘッドの回転軌跡ＴＡ，ＴＢ外側の掘削不能部
分を掘削するように構成したので、スキンプレートの推
進抵抗を大幅に軽減することができるとともに、スキン
プレートの形状すなわちトンネルの断面形状を単純な湾
曲状の長方形に形成することができ、セグメントの形状
を単純化できてセグメントの組立を容易化することがで
きる。Further, in the shield machine having a plurality of cutter heads, the overhanging surface portion eliminates the depression at the central portion of the side connecting portion, and the exclusive fixing provided at the front portion of the overhanging surface portion. Since the cutter is configured to excavate the unexcavable portion inside the overhanging surface portion and outside the rotational trajectories TA and TB of the cutter head, it is possible to significantly reduce the propulsion resistance of the skin plate and to reduce the skin plate's propulsion resistance. The shape, that is, the sectional shape of the tunnel can be formed in a simple curved rectangular shape, and the shape of the segment can be simplified to facilitate the assembly of the segment.
【図１】本発明の第１の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】図１のＨ−Ｈ矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line H-H in FIG.
【図３】同第１の実施例におけるアーム状カッタの先端
の軌跡を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a locus of the tip of the arm-shaped cutter in the first embodiment.
【図４】本発明の第２の実施例におけるシールド掘進機
のカッタヘッドの正面図である。FIG. 4 is a front view of a cutter head of a shield machine according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施例におけるシールド掘進機
の正面図である。FIG. 5 is a front view of a shield machine according to a third embodiment of the present invention.
【図６】同第３の実施例におけるシールド掘進機の中央
縦断面図である。FIG. 6 is a central longitudinal sectional view of the shield machine in the third embodiment.
【図７】同第３の実施例におけるシールド掘進機の固定
カッタを示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing a fixed cutter of the shield machine in the third embodiment.
【図８】同第３の実施例におけるシールド掘進機の固定
カッタを示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a fixed cutter of the shield machine in the third embodiment.
【図９】本発明の第４の実施例におけるシールド掘進機
の正面図である。FIG. 9 is a front view of a shield machine according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】従来のシールド掘進機におけるアーム状カッ
タの先端の軌跡を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a locus of the tip of an arm-shaped cutter in a conventional shield machine.
ε 偏心量 １ シールド本体 ２ 円筒支持体 ５ 貫通穴 ６ 筒状回転体 ９ 回転軸体 10 アーム状カッタ 11 カッタヘッド 13 第１駆動モータ 15 第２駆動モータ 51 カッタヘッド 52 面板 61 シールド本体 62A,62B カッタヘッド 63 スキンプレート 63ａ 湾曲面部 63ｂ 張出面部 64 固定カッタ 65A,65B アーム状カッタ 81A,81B カッタヘッド 82A,82B 面板 ε Eccentricity 1 Shield body 2 Cylindrical support 5 Through hole 6 Cylindrical rotating body 9 Rotating shaft body 10 Arm type cutter 11 Cutter head 13 1st drive motor 15 2nd drive motor 51 Cutter head 52 Face plate 61 Shield body 62A, 62B Cutter head 63 Skin plate 63a Curved surface 63b Overhanging surface 64 Fixed cutter 65A, 65B Arm-shaped cutter 81A, 81B Cutter head 82A, 82B Face plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糸永 洋 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 藤原 敬和 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroshi Itonaga 5-3 28 Nishikujo, Konohana-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Hitachi Shipbuilding Co., Ltd. 3-28, Hitachi Shipbuilding Co., Ltd.
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、この貫通穴内に回転軸体を回転自在に配置するとと
もに、この回転軸体の前端部に、それぞれ長さが等しい
３本のアーム状カッタが等角度置きに放射状に突設され
てなるカッタヘッドを取付け、上記筒状回転体の後部
に、上記回転軸体を回転させる第１回転駆動装置を設け
るとともに、シールド本体側に、上記筒状回転体を、回
転軸体の回転方向とは逆方向にかつ３倍の速度でもって
回転させる第２回転駆動装置を設けたシールド掘進機で
あって、上記筒状回転体の偏心量を、［（Ｌ／２）／co
s 30°−（Ｌ／２）］（但し、Ｌは各アーム状カッタの
先端間の直線距離を表す）よりも短い距離に設定したこ
とを特徴とするシールド掘進機。Claim: What is claimed is: 1. A cylindrical rotating body having a horizontal through hole formed at an eccentric position is rotatably provided at a front portion of a shield body, and a rotary shaft body is rotatably disposed in the through hole. At the front end of the rotary shaft body, a cutter head having three arm-shaped cutters each having the same length and projecting radially at equal angles is attached, and the rotary shaft body is provided at the rear part of the cylindrical rotary body. And a second rotary drive device for rotating the cylindrical rotary body on the shield body side in a direction opposite to the rotation direction of the rotary shaft and at a speed three times higher than that of the rotary shaft body. In the shield machine provided, the amount of eccentricity of the cylindrical rotating body is [(L / 2) / co
s 30 °-(L / 2)] (where L represents the linear distance between the tips of the arm-shaped cutters), and the shield machine is characterized by being set to a shorter distance.
形と同一形状にしたことを特徴とする請求項１記載のシ
ールド掘進機。2. The shield machine according to claim 1, wherein the shape of the cutter head as viewed from the front has the same shape as the shape of a triangle of a roulo.
ールド本体の前部に配置し、シールド本体の外周部を形
成するスキンプレートを、カッタヘッドの回転軌跡に沿
う湾曲面部と、カッタヘッドの配置方向に沿う辺の外側
に膨らむ頂部近傍間をカッタヘッドの回転軌跡の外側で
連結する張出面部とで構成し、このスキンプレートの張
出面部の前部に、固定カッタをそれぞれ設けたことを特
徴とする請求項１または請求項２記載のシールド掘進
機。3. A plurality of cutter heads are arranged at a predetermined interval in the front part of the shield body, and a skin plate forming an outer peripheral part of the shield body is provided with a curved surface part along the rotation locus of the cutter head and the cutter head. A bulging surface portion that connects the vicinity of the apex that bulges outside the side along the arrangement direction on the outside of the rotation path of the cutter head, and a fixed cutter was provided at the front of the bulging surface portion of this skin plate. The shield machine according to claim 1 or 2, characterized in that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5248382A JP2872894B2 (en) | 1993-04-01 | 1993-10-05 | Shield machine |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7488993 | 1993-04-01 | ||
| JP5-74889 | 1993-04-01 | ||
| JP5248382A JP2872894B2 (en) | 1993-04-01 | 1993-10-05 | Shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336898A true JPH06336898A (en) | 1994-12-06 |
| JP2872894B2 JP2872894B2 (en) | 1999-03-24 |
Family
ID=26416060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5248382A Expired - Fee Related JP2872894B2 (en) | 1993-04-01 | 1993-10-05 | Shield machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2872894B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002043037A1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Ledart Co., Ltd | The unit of electric light and the electric signboard using the unit |
| JP2002283115A (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Chem Grouting Co Ltd | Machining method and device |
| CN113216993A (en) * | 2021-04-26 | 2021-08-06 | 中国建筑股份有限公司 | Shield tunneling machine cutter head and shield tunneling machine |
| CN113356867A (en) * | 2021-04-26 | 2021-09-07 | 中国建筑股份有限公司 | Shield constructs quick-witted blade disc, is used for hobbing cutter and shield structure machine on shield structure machine blade disc |
| CN115111839A (en) * | 2022-02-28 | 2022-09-27 | 海信（山东）冰箱有限公司 | Refrigerator with a door |
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| JPH04281995A (en) * | 1991-03-07 | 1992-10-07 | Tokyu Constr Co Ltd | Rectangular shield construction work |
| JPH0533583A (en) * | 1991-07-29 | 1993-02-09 | Okumura Corp | Rectangular shield excavator |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP5248382A patent/JP2872894B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN115111839B (en) * | 2022-02-28 | 2024-02-27 | 海信冰箱有限公司 | Refrigerator with a refrigerator body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2872894B2 (en) | 1999-03-24 |
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