JPH0735915Y2 - Shield excavator - Google Patents

Shield excavator

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Publication number
JPH0735915Y2
JPH0735915Y2 JP5438691U JP5438691U JPH0735915Y2 JP H0735915 Y2 JPH0735915 Y2 JP H0735915Y2 JP 5438691 U JP5438691 U JP 5438691U JP 5438691 U JP5438691 U JP 5438691U JP H0735915 Y2 JPH0735915 Y2 JP H0735915Y2
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JP
Japan
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cutter
rotary
mud
shape
shield
Prior art date
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JP5438691U
Other languages
Japanese (ja)
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JPH0649596U (en
Inventor
博美 萩本
豊 加島
紀夫 近藤
健治 大久保
Original Assignee
大豊建設株式会社
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は複線の地下鉄道路などを
地中に構築するのに好適なシールド掘削機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield excavator suitable for constructing a double-track subway road or the like underground.

【0002】[0002]

【従来の技術】1台のシールド機による一の掘削工事に
よって、複線の地下鉄道路のような地中構造物の構築に
適した特有の断面形状を有する横坑を掘削して形成する
シールド掘削方法、およびこの方法に使用するシールド
掘削機は、特開昭57-197395 号として本出願人によって
既に提案されている。
2. Description of the Related Art A shield excavation method for excavating and forming a horizontal shaft having a unique sectional shape suitable for constructing an underground structure such as a double-track subway by one excavation work using one shield machine. , And the shield excavator used in this method has already been proposed by the present applicant as JP-A-57-197395.

【0003】このシールド掘削機は2基の回転カッター
を有し、これらの回転カッターを用いて掘削した場合、
複数の円の一部を重ね合わせたまゆ形あるいはダルマ形
の掘削断面形状が得られるような構成されている。
This shield excavator has two rotary cutters, and when excavating with these rotary cutters,
It is configured so that an eyebrow-shaped or dharma-shaped excavated cross-sectional shape obtained by superimposing a part of a plurality of circles can be obtained.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ールド掘削機の回転カッターは、図8に示すように、前
面にそれぞれ多数のビット9が設けられた略十字状のス
ポーク8a,8b構成となっており、最も掘削が過酷な
最外周部にビット9を数多く配置することができないた
め、回転カッターの耐久性に欠き、長距離掘進の場合や
砂礫層の掘進の場合、ビット9の損傷が激しく、その交
換が多くなって作業性が悪く、かつ時間や経費等を要す
るという問題点があった。
However, as shown in FIG. 8, the rotary cutter of this shield excavator has a substantially cross-shaped spoke 8a, 8b structure in which a large number of bits 9 are provided on the front surface, respectively. However, since it is not possible to place a large number of bits 9 in the outermost periphery where the excavation is the most severe, the durability of the rotary cutter is poor, and during long-distance excavation or in the gravel layer excavation, the bit 9 is severely damaged, There is a problem in that the replacement is so frequent that the workability is poor and that it takes time and money.

【0005】本考案は上記の点に鑑み提案されたもの
で、その目的とするところは、回転カッターの形状を最
外周部に向かって広がるように略扇形ないしそれに類似
する形状として、最外周部にもビットを多数設けるよう
にし、最外周部の掘削に対して回転カッターの耐久性を
向上させた長距離掘進に適したシールド掘削機を提供す
ることにある。
The present invention has been proposed in view of the above points, and an object of the present invention is to make the shape of a rotary cutter substantially fan-shaped so as to widen toward the outermost peripheral portion or a shape similar thereto so that the outermost peripheral portion is formed. Another object of the present invention is to provide a shield excavator suitable for long-distance excavation, in which a large number of bits are provided to improve the durability of the rotary cutter against excavation at the outermost periphery.

【0006】[0006]

【問題点を解決するための手段】すなわち、本考案は、
複数の円を隣接し、かつその一部を重ね合わせた形状の
掘削断面を得るシールド掘削機において、各円断面を掘
削する複数の回転カッター3,3’を略同一平面に配置
するとともに、前記回転カッター3,3’の各カッター
本体を、その中心部を基準とすると最外周の形状が広が
る略扇形ないしそれに類似する形状に形成し、かつ各カ
ッター本体はカッター本体の回転方向に互いに噛み合う
ような位相差を与えて配置されているとともに、各カッ
ター本体の最外周部にも切羽掘削用の多数のビット9,
9’を設けた構成とし、上記目的を達成している。
[Means for Solving Problems] That is, the present invention is
In a shield excavator for obtaining an excavation cross section in which a plurality of circles are adjacent to each other and a part of which is overlapped, a plurality of rotary cutters 3 and 3 ′ for excavating each circle cross section are arranged on substantially the same plane, and Each of the cutter bodies of the rotary cutters 3 and 3'is formed into a substantially fan shape or a shape similar to that in which the outermost peripheral shape is widened with respect to the center part thereof, and the respective cutter bodies mesh with each other in the rotation direction of the cutter body. Are arranged with various phase differences, and a large number of bits 9 for face excavation are also provided on the outermost periphery of each cutter body.
9'is provided to achieve the above object.

【0007】[0007]

【作用】本考案では掘削の際に最も過酷な条件下におか
れるカッター本体の最外周部に多数のビットを設けられ
るようなカッター本体を単に十字状に構成した従前のも
のから略扇形にないしそれに類似する形状にし、カッタ
ー本体の強度、耐久性を向上させている。
In the present invention, the cutter body, which is provided with a large number of bits at the outermost peripheral portion of the cutter body under the most severe conditions during excavation, is not substantially fan-shaped from the conventional one having a cross shape. A shape similar to that is used to improve the strength and durability of the cutter body.

【0008】[0008]

【実施例】図1は本考案の第1実施例を示すもので、図
中1は同径の2つの円をそれらの中心間の距離がその円
の半径よりも大きいが直径よりも小さくなるようにして
横に並べた場合、前記2つの円の外周縁が形成するいわ
ゆるゆま形ないしはダルマ形状をなしている、例えば鋼
板により製造したシールド外筒である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 indicates two circles having the same diameter. The distance between the centers of the two circles is larger than the radius of the circle but smaller than the diameter. When arranged side by side in this way, the shield outer cylinder is made of, for example, a steel plate and has a so-called circular shape or dulma shape formed by the outer peripheral edges of the two circles.

【0009】また、2はこのシールド外筒1の前端側に
形成される切羽泥土室、3,3’は前記外筒1の断面外
形を形成する前記2つの円の中心を回転中心とした2基
の回転カッターで、この回転カッター3,3’は、それ
ぞれ先端にセンタービット4,4’が設けられ、かつ中
心線上に作泥土材注入管5,5’を形成したセンターシ
ャフト6,6’と、このセンターシャフト6,6’の前
端部に軸受7,7’を介して取付けられ、かつスポーク
8a,8b、8a' ,8b' にてなる略X字状のカッタースポー
ク8,8’と、各カッタースポーク8,8’の前面に取
付けた複数の切羽掘削用のビット9,9’と、当該カッ
タースポーク8,8’の後面に取付けた複数の練り混ぜ
翼10,10’と、前記カッタースポーク8,8’を構成す
る各スポーク8a,8b、8a' ,8b' の最外周部を連結し、
かつ前面に多数の切羽掘削用のビット9,9’がそれぞ
れ設けられた弧状部材11,11’およびスポーク8a,8bと
弧状部材11等の中央部に設けられた同様の掘削部材12,
12’とにて構成され、カッタースポーク8,8’、弧状
部材11,11’等からなるカッター本体を、正面から見て
軸受7,7’を基準にすると最外周部に向かって形状が
次第に広がる略扇形に形成した点に特徴を有している。
Reference numeral 2 is a face mud chamber formed on the front end side of the shield outer cylinder 1, and 3 and 3'are centered around the two circles forming the cross-sectional outer shape of the outer cylinder 1 as a center of rotation. This is a rotary cutter of the base. The rotary cutters 3 and 3'are provided with center bits 4 and 4'on the tips respectively, and center shafts 6 and 6'where the mud earth material injection pipes 5 and 5'are formed on the center line. And the spokes mounted on the front ends of the center shafts 6 and 6'via bearings 7 and 7 '.
8a, 8b, 8a ', 8b' substantially C-shaped cutter spokes 8, 8 ', and a plurality of face excavating bits 9, 9'mounted on the front surface of each cutter spoke 8, 8', A plurality of mixing blades 10, 10 'mounted on the rear surface of the cutter spokes 8, 8'and the outermost peripheral portions of the spokes 8a, 8b, 8a', 8b 'constituting the cutter spokes 8, 8'are connected. Then
Also, arc-shaped members 11 and 11 'having a large number of face-digging bits 9 and 9', respectively, on the front surface, and similar drilling members 12 provided at the central portions of the spokes 8a and 8b and arc-shaped members 11 and the like,
12 ', the cutter body consisting of the cutter spokes 8 and 8', the arcuate members 11 and 11 ', etc., is gradually tapered toward the outermost periphery when the bearings 7 and 7'are viewed from the front. It is characterized in that it is formed in a substantially fan shape that spreads out.

【0010】なお、シールド筒1の前方には隔壁13が
設けられ、この隔壁13とシールド筒前方の内周壁1a
とによって前記切羽泥土室2が区画形成されている。こ
の隔壁13はシールド筒1の内周壁1aから内側に向か
って立設された外周隔壁14と、この外周隔壁14の内
側に位置し、かつそれぞれ略同一平面に配置された回転
カッター3,3’をそれぞれ支持すると共に駆動する略
円形をなす回転隔壁15,15’とにて構成されてい
る。
A partition wall 13 is provided in front of the shield cylinder 1, and the partition wall 13 and the inner peripheral wall 1a in front of the shield cylinder are provided.
The face mud chamber 2 is sectioned and formed by and. The partition wall 13 is provided with an outer peripheral partition wall 14 which is erected from the inner peripheral wall 1a of the shield cylinder 1 toward the inner side, and rotary cutters 3, 3'which are located inside the outer peripheral partition wall 14 and are substantially flush with each other. And a substantially circular rotary partition wall 15 and 15 ′ that support and drive the respective.

【0011】次に回転カッター3の支持および回転機構
について説明する。センターシャフト6は回転隔壁15の
中央部を貫通し、かつその後端部は回転隔壁15の後方に
位置する支持板16に設けられたシール兼軸受17に回転可
能に軸支されている。また、スポーク8a,8bの後方中央
部と回転隔壁15の前部との間にカッター支持ビーム18が
設けられ、これにより回転カッター3は回転隔壁15と一
体的に回転するものである。
Next, the support and rotation mechanism of the rotary cutter 3 will be described. The center shaft 6 penetrates through the central portion of the rotary partition wall 15, and its rear end is rotatably supported by a seal / bearing 17 provided on a support plate 16 located behind the rotary partition wall 15. Further, a cutter support beam 18 is provided between the rear central portions of the spokes 8a and 8b and the front portion of the rotary partition wall 15, whereby the rotary cutter 3 rotates integrally with the rotary partition wall 15.

【0012】すなわち、支持板16にはカッター駆動用モ
ータ19が取付けられ、このモータ軸に設けられたピニオ
ン20が回転隔壁15の後部に連結された大歯車21に噛合さ
れている。なお、この大歯車21の回転部21a は、その外
周部と支持板16との間に設けられた大径の軸受22によっ
て軸支されている。
That is, a cutter driving motor 19 is attached to the support plate 16, and a pinion 20 provided on the motor shaft is meshed with a large gear 21 connected to the rear portion of the rotary partition wall 15. The rotating portion 21a of the large gear 21 is rotatably supported by a large-diameter bearing 22 provided between the outer peripheral portion of the large gear 21 and the support plate 16.

【0013】また、カッターの回転機構としては、上記
構成のみならず、図 1( ハ) に示すように、カッター駆
動用モータ19のモータ軸に設けられピニオン20が、回転
部21Aの内周側に取付けられた内ギア21bと噛合さって
いるものでも良い。
Further, as the rotating mechanism of the cutter, as shown in FIG. 1 (c), the pinion 20 provided on the motor shaft of the cutter driving motor 19 is provided on the inner peripheral side of the rotating portion 21A as well as the above-mentioned structure. It may be one that meshes with the internal gear 21b attached to the.

【0014】この場合、大歯車21は同じピッチ円の直径
を持つもう一方の大歯車21' と噛み合っており、カッタ
ー3,3’が互いに反対方向、同速度で回転するよう
に、同調する役割を行う。しかるに、例えば、シールド
機が地中を掘進中に一方のカッターが地中の障害物( 大
レキなど) に当り、カッターの回転が突然停止するよう
な場合、カッターを回転せしめている所要トルクが、上
記大歯車21,21' の1枚の歯に作用するために、その材
質、歯の巾、厚さ等がその歯が充分な強度を持つような
ものでなければならない。
In this case, the large gear 21 meshes with the other large gear 21 'having the same pitch circle diameter, and the cutters 3, 3'tune in such a manner that they rotate in opposite directions and at the same speed. I do. However, for example, when the shield machine is excavating in the ground and one cutter hits an obstacle in the ground (large rake etc.) and the rotation of the cutter suddenly stops, the required torque to rotate the cutter is In order to act on one tooth of the large gear 21, 21 ', its material, tooth width, thickness, etc. must be such that the tooth has sufficient strength.

【0015】このとき、図1(イ)の場合、カッター回
動用ギアが同時にカッター3,3’の回転の同調機能を
持つので、ギアの製作精度も非常に高く、かつ強度を大
きくする必要があるため、、製作も難しくなりコストも
高くなる。しかるに、図1(ハ)の場合、カッター回動
用のギア21bと回転同調用の大歯車21は別体となってい
るので、回転同調用の大歯車21,21'は、強度は充分に
必要であるが、歯車の精度としては、カッター3,3’
が互いにぶつかり合わない程度の精度ですむので、この
歯車の製造については、精密な機械加工を特に必要とせ
ず、特に歯車の製造は経済的となる。
At this time, in the case of FIG. 1A, since the cutter rotating gear simultaneously has a function of synchronizing the rotations of the cutters 3 and 3 ', the gear manufacturing precision is very high and the strength needs to be increased. Therefore, it is difficult to manufacture and costly. However, in the case of FIG. 1 (c), the gear 21b for turning the cutter and the large gear 21 for rotation tuning are separate bodies, so the large gears 21, 21 'for rotation tuning need to have sufficient strength. However, as for the accuracy of the gear, the cutter 3, 3 '
Since the gears do not have to collide with each other, precise gear machining is not particularly required for manufacturing the gear, and gear manufacturing is particularly economical.

【0016】23はシール材で、回転隔壁15と外周隔壁14
との間に設けられ、回転機構部に泥土等が侵入するのを
防止している。なお、もう一方の回転カッター3’の支
持・回転機構も同様となっているので、対応する符号を
付すことによって詳細な説明は省略する。しかして、カ
ッター駆動用モータ19,19’を駆動すると、その回転は
それぞれピニオン20,20’、大歯車21,21’、回転部21
a,21a’等を介し回転隔壁15,15’に伝達され、それ
ぞれ回転カッター3,3’が回転される。
Reference numeral 23 is a sealing material, which is a rotary partition wall 15 and an outer peripheral partition wall 14.
It is provided between and to prevent dirt and the like from entering the rotating mechanism. Since the support / rotation mechanism of the other rotary cutter 3'is also the same, detailed description thereof will be omitted by giving corresponding reference numerals. Then, when the cutter driving motors 19 and 19 'are driven, the rotations thereof are the pinions 20 and 20', the large gears 21 and 21 ', and the rotating portion 21 respectively.
It is transmitted to the rotary partition walls 15 and 15 'through a, 21a' and the like, and the rotary cutters 3 and 3'are rotated respectively.

【0017】この場合、両回転カッター3,3’のそれ
ぞれのカッター本体は略90度の位相差を付されて配設さ
れており、互いに相反する方向に各駆動モータ19,19'
によって回転させられるが、この際各大歯車21,21’が
中央部Aにて噛合されており、両カッターは同一速度で
回転させられるように構成されている。
In this case, the cutter bodies of the rotary cutters 3 and 3'are arranged with a phase difference of approximately 90 degrees, and the drive motors 19 and 19 'are arranged in opposite directions.
The large gears 21 and 21 'are meshed with each other at the central portion A, and both cutters are rotated at the same speed.

【0018】おな、必ずしも各大歯車21,21’が中央部
Aで噛合されている必要はなく、たとえば、電気的な制
御により両回転カッター3,3’が互いに相反する方向
にほぼ同一速度で回転するようにしてもよい。また、隣
り合う各回転カッター3,3’の中心間距離は双方の半
径のうち大きい方の半径よりも長く、双方の半径の和よ
りも短くなるように設定されている。加えて互いの回転
カッター3,3’が接触することがないようにするため
にはカッター本体の扇形の中心角は、ある角度以下でな
くてはならず、その角度は通常カッターの半径と中心間
距離の比によって決定され40°〜90°の値に設定すると
良い。
It is not always necessary that the large gears 21 and 21 'are meshed with each other at the central portion A. For example, by electrical control, both rotary cutters 3 and 3'have almost the same speed in opposite directions. You may make it rotate by. Further, the distance between the centers of the adjacent rotary cutters 3 and 3'is set to be longer than the larger radius of both radii and shorter than the sum of both radii. In addition, in order to prevent the rotating cutters 3 and 3 ′ from contacting each other, the central angle of the sector of the cutter body must be less than a certain angle, which is usually the radius and center of the cutter. It is determined by the ratio of the distances, and it is better to set it to a value between 40 ° and 90 °.

【0019】更に、24は坑内側に設けられたスクリュー
コンベアで、後端にスクリュー駆動用モータ25が設けら
れ、かつ前端24aはシールド筒1のくびれ部近傍に位置
する外周隔壁14に連結され、切羽泥土室2内の泥土等を
スクリュー駆動用モータ25を駆動することによりスクリ
ューコンベア内に取り込み排出するものである。なお、
図中では、スクリューコンベアは一基であるが、必ずし
も一基に限定されるものではなく、複数基の設置も可能
である。26はオイルジャッキで、前端はシールド筒1の
内壁面に立設された支持部1bに、また、後端は反力受
27に当接させられている。
Further, 24 is a screw conveyor provided inside the mine, a screw driving motor 25 is provided at the rear end, and the front end 24a is connected to the outer peripheral partition wall 14 located near the constricted portion of the shield cylinder 1, The mud or the like in the face mud chamber 2 is taken into the screw conveyor and discharged by driving the screw driving motor 25. In addition,
Although the number of screw conveyors is one in the figure, the number of screw conveyors is not limited to one, and a plurality of screw conveyors can be installed. Reference numeral 26 is an oil jack, the front end of which is a supporting portion 1b which is erected on the inner wall surface of the shield cylinder 1, and the rear end of which is a reaction force receiving member.
Abutted on 27.

【0020】しかして、上記オイルジャッキ26は、切羽
泥土室2に充満された泥土の圧力を一定に保つため、ス
クリューコンベア24の泥土の排出量を考慮しつつ駆動さ
れ、シールド筒1を前進させる。この場合、切羽泥土室
2内の泥土の土圧は、切羽泥土室2に面した外周隔壁14
に設けた土圧計28によって検出される。
In order to keep the pressure of the mud filled in the face mud chamber 2 constant, the oil jack 26 is driven in consideration of the amount of mud discharged from the screw conveyor 24 to move the shield cylinder 1 forward. . In this case, the earth pressure of the mud in the face mud chamber 2 is the outer peripheral partition wall 14 facing the face mud chamber 2.
It is detected by the earth pressure gauge 28 provided in the.

【0021】また、2基の回転カッター3,3’により
掘削される切羽の掘削土は、切羽泥土室2に取り込まれ
るが、この掘削土を切羽の地山と性状(含水比、塑性流
動性、不透水性等)が略同程度の泥土に泥土化するため
にセンターシャフト6,6’の後端部に設けられたスイ
ベルジョイント29,29’、作泥土材注入管30,30’等を
介し外部から作泥土材が注入され、この作泥土材はセン
ターシャフト6,6’の内部の作泥土材注入管5,5’
を通ってその先端部から外部に注入されるものである。
なお、この種の作泥土材注入管5,5’は隔壁13の適宜
の箇所にも設けたり、スポーク8a,8bの適箇所に設けて
も良いことは勿論である。
The excavated soil of the face to be excavated by the two rotary cutters 3 and 3'is taken into the face mud chamber 2, and the excavated soil is mixed with the nature of the face (moisture content, plastic flowability). , Impermeable, etc.) Swivel joints 29, 29 'provided at the rear ends of the center shafts 6, 6', mud soil material injection pipes 30, 30 ', etc., in order to muddy the soil. Mud soil material is injected from the outside through this mud soil material injection pipe 5, 5'inside the center shaft 6, 6 '.
It is injected from the tip end to the outside.
Needless to say, this type of mud-making earth material injection pipes 5 and 5'may be provided at appropriate locations on the partition wall 13 or at appropriate locations on the spokes 8a and 8b.

【0022】次に本考案の動作について説明する。い
ま、駆動モータ19,19’をそれぞれ回転させると、2基
の回転カッター3,3’は、それぞれピニオン20,2
0’、大歯車21,21’等を介して位相が略90度ずれた状
態で一方は時計方向、他方は反時計方向に回転し、地山
の切羽が掘削される。この場合、回転カッター3,3’
のカッター本体は略扇形を呈し、かつ最外周部にも多数
のビット9,9’が設けられているため、効率良く地山
を掘削することができる。
Next, the operation of the present invention will be described. Now, when the drive motors 19 and 19 'are rotated, the two rotary cutters 3 and 3'are respectively moved to the pinions 20 and 2'.
One is rotated in the clockwise direction and the other is rotated in the counterclockwise direction in a state in which the phases are shifted by approximately 90 degrees through 0 ', the large gears 21, 21', etc., and the face of natural ground is excavated. In this case, the rotary cutter 3, 3 '
Since the cutter body has a substantially fan shape and a large number of bits 9 and 9'are provided in the outermost peripheral portion, it is possible to efficiently excavate the natural ground.

【0023】掘削された切羽の土砂は、切羽泥土室2に
入り込むので、この時地山が砂層や砂礫層のような砂質
土層の場合、作泥土材注入管5,5’から前記泥土室2
内に、例えばベントナイト、CMC水溶液などや、起泡
が混合された空気連行剤の如き作泥土材を注入して、当
該泥土室2内に入り込んだ前記掘削土砂を、注入された
作泥土材と練り混ぜ翼10の回転によって練り混ぜ、作泥
土材が前者の場合、前記切羽の地山と殆ど同程度の単位
重量を持ち、かつ地山と同程度の含水比を有する塑性流
動性と不透水性のある泥土に変換する。なお、地山がシ
ルト層や粘土層などの粘性土層の場合、前述の作泥土材
を使用しなくても練り混ぜ翼10で練り混ぜることで所要
の泥土を作ることができる。
Since the excavated face soil enters the face mud chamber 2, if the ground is a sandy soil layer such as a sand layer or a gravel layer at this time, the mud soil material injection pipes 5 and 5'are used to supply the mud. Room 2
For example, bentonite, CMC aqueous solution or the like, or a mud soil material such as an air entraining agent mixed with foam is injected, and the excavated sand and sand that has entered the mud chamber 2 is mixed with the injected mud soil material. Mixing by rotating the mixing blades 10, when the mud soil material is the former, it has a unit weight almost the same as the ground of the face and has a water content ratio similar to that of the ground, and has plastic flowability and impermeable water. Converts to mud with nature. When the ground is a cohesive soil layer such as a silt layer or a clay layer, the required mud can be produced by mixing with the mixing blade 10 without using the above-mentioned mud-making soil material.

【0024】上記泥土は切羽泥土室2に充満するので、
この泥土の土圧が切羽の土圧と同等になるように土圧計
28により監視しつつ、オイルジャッキ26の駆動によるシ
ールド外筒1の推進とスクリューコンベア24による泥土
の排出量とを制限することによって、前記切羽泥土室2
の土圧を一定圧に管理し、切羽の崩壊を効果的に阻止で
きる。
Since the mud chamber 2 is filled with the above-mentioned mud,
The earth pressure gauge should be adjusted so that the earth pressure of this mud becomes equal to the earth pressure of the face.
While monitoring by 28, by limiting the thrust of the shield outer cylinder 1 by driving the oil jack 26 and the discharge amount of mud by the screw conveyor 24, the face mud chamber 2
The earth pressure of the can be controlled to a constant pressure and the collapse of the face can be effectively prevented.

【0025】このようにして、切羽の掘削が進められる
と、切羽泥土室2内の泥土は充満した状態で順次後部の
スクリューコンベア24内に取り込まれる。したがって、
取り込まれた泥土はスクリューコンベア24の後方に設け
られた搬出口( 図示せず) から外部に排出される。しか
して、掘削された横坑にはその掘削断面、すなわちシー
ルド外筒1 の外形よりもやや小さく、かつ組立てられて
断面まゆ形ないしはダルマ形をなすセグメント( 図示せ
ず)がシールド外筒1の後端側において順次組立てられ
て所望形状の横坑を構築していくことができる。
When the excavation of the face is advanced in this manner, the mud in the face mud chamber 2 is successively taken into the rear screw conveyor 24 in a filled state. Therefore,
The mud taken in is discharged to the outside from a carry-out port (not shown) provided behind the screw conveyor 24. Then, in the excavated side shaft, the excavated cross section, that is, a segment (not shown) that is slightly smaller than the outer shape of the shield outer cylinder 1 and is assembled and has a cocoon-shaped or dharma-shaped cross section is formed in the shield outer cylinder 1. It is possible to construct sideways with a desired shape by sequentially assembling them on the rear end side.

【0026】図2は本考案の第2実施例を示すもので、
この実施例では各回転カッター3,3’のカッター本体
を中央部の軸受7,7’がらそれぞれ半径方向に延びる
面板状の扇形にした点が前述の実施例と異なっている。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
This embodiment differs from the above-mentioned embodiments in that the cutter bodies of the rotary cutters 3 and 3'are fan-shaped in the form of a face plate extending in the radial direction from the bearings 7 and 7'in the central portion.

【0027】また、図3は本考案の第3実施例を示すも
ので、各回転カッター3,3’のカッター本体が円弧状
の部材31を1本のスポーク32で支持され、中央部の軸受
7,7’から見て最外周部に広がりを持つ扇形に類似し
た形状に構成した点に特徴を有している。なお、これら
の実施例において他の構成、作用等は第1実施例と同様
である。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, in which the cutter body of each rotary cutter 3, 3'supports an arcuate member 31 with one spoke 32, and a bearing at the center. It is characterized in that it is formed in a shape similar to a fan shape having a spread in the outermost peripheral portion when viewed from 7, 7 '. In addition, in these embodiments, other configurations, operations and the like are similar to those of the first embodiment.

【0028】図4は回転カッター3,3’の回転機構が
第1実施例と異なる本考案の第4実施例であり、この実
施例では外周隔壁14の内側に位置する回転隔壁をリング
状の隔壁15a,15a’にて構成し、この隔壁15a,15
a’と回転カッター3,3’とをカッター支持ビーム18
にて連結している。なお、各センターシャフト6,6’
は、リング状の隔壁15a,15a’の内部に位置し円形を
なすと共に、支持板16を介し固定された隔壁15b,15
b’にシール兼軸受17,17’を介しそれぞれ軸支されて
いる。隔壁15a,15a’を回転させるカッター駆動用モ
ータ19,19’、ピニオン20,20’、大歯車21、21' 、軸
受22,22’等の構成については第1実施例と同様であ
る。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention in which the rotating mechanism of the rotary cutters 3 and 3'is different from the first embodiment. In this embodiment, the rotary partition located inside the outer peripheral partition 14 is ring-shaped. The partition walls 15a and 15a 'are used to form the partition walls 15a and 15a.
a'and the rotary cutters 3, 3'include the cutter support beam 18
It is connected with. In addition, each center shaft 6, 6 '
Are located inside ring-shaped partition walls 15a, 15a 'and have a circular shape, and are fixed via a support plate 16 to partition walls 15b, 15a.
They are axially supported by b'via seals and bearings 17, 17 '. The configurations of the cutter driving motors 19 and 19 'for rotating the partition walls 15a and 15a', the pinions 20 and 20 ', the large gears 21 and 21', and the bearings 22 and 22 'are the same as those in the first embodiment.

【0029】図5は本考案の第5実施例を示すもので、
この実施例では、各回転カッター3,3’の軸受7,
7’先端に設けられたセンタービット4,4’を含むカ
ッター本体を第1実施例のようにカッター支持ビーム1
8、回転隔壁15,15’を介しそれぞれ駆動するように
し、かつ各センターシャフト6、6’の外周部に放射状
に延びる練り混ぜ翼34,34’をそれぞれ設けると共に、
この練り混ぜ翼34,34’の前後にも練り混ぜ翼35,35’
を設け、かつ各センターシャフト6,6’を別の駆動モ
ータ36,36’および歯車機構37,37' を介して回転させ
るようにして、中央部の練り混ぜ効果を向上させてい
る。なお、練り混ぜ翼34,35はカッター本体と回転隔壁
15,15' との間にそれぞれ設けられ、かつ各センターシ
ャフト6,6’は軸受7,7’に対し回転可能に設けら
れている。
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention.
In this embodiment, the bearings 7 of each rotary cutter 3, 3 ',
As in the first embodiment, the cutter body including the center bits 4 and 4'provided at the tip of the 7'cutter support beam 1
8. The rotary partition walls 15 and 15 'are respectively driven, and the radially extending mixing blades 34 and 34' are provided on the outer peripheral portions of the center shafts 6 and 6 ', respectively,
Before and after these mixing wings 34, 34 ', mixing wings 35, 35'
And the center shafts 6, 6'are rotated via separate drive motors 36, 36 'and gear mechanisms 37, 37' to improve the mixing effect in the central portion. The kneading blades 34 and 35 are the cutter body and the rotary partition.
15 and 15 ', respectively, and the center shafts 6 and 6'are rotatably provided with respect to the bearings 7 and 7'.

【0030】図6は本考案の第6実施例であり、前述の
第1ないし第5実施例では回転カッターが2基の場合の
ものを示したが、この実施例では水平方向に2基以上回
転カッター3・・・3n を設けた例を示している。この
場合、シールド筒1も各回転カッター3・・・3n を内
部に収納し得る形状に構成されることは言うまでもな
い。また、各回転カッター3・・・3n の駆動機構は前
述の実施例のうち最適なものが組み合わせられる。な
お、各回転回転カッター3・・・3n の位置関係は必ず
しも水平方向に限定されるものではなく、垂直方向、さ
らには斜めでも良い。また、各回転カッターの半径は、
図7に示すように異なっていても良く、回転カッターが
3基以上の場合にはそれらの中心が全て一直線上でなく
とも良い。
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention, in which the first to fifth embodiments described above have two rotary cutters. In this embodiment, two or more rotary cutters are provided in the horizontal direction. An example in which rotary cutters 3 ... 3 n are provided is shown. In this case, it goes without saying that the shield cylinder 1 is also configured to accommodate the rotary cutters 3 ... 3 n therein. Further, as the drive mechanism of each rotary cutter 3 ... 3 n , the optimum one of the above-mentioned embodiments is combined. It should be noted that the positional relationship among the rotary cutters 3 ... 3 n is not necessarily limited to the horizontal direction, and may be the vertical direction or even the diagonal direction. Also, the radius of each rotary cutter is
As shown in FIG. 7, they may be different, and when the number of rotary cutters is three or more, their centers may not all be on a straight line.

【0031】なお、上記各実施例のシールド掘進機は土
圧系シールドのものとなっているが、本考案のカッター
はオープンメカニカルシールドあるいは泥水加圧シール
ドなどの機械式シールド機に応用し得ることは勿論であ
る。
Although the shield machine of each of the above embodiments is of earth pressure type, the cutter of the present invention can be applied to a mechanical shield machine such as an open mechanical shield or a mud pressure shield. Of course.

【0032】[0032]

【考案の効果】以上のように本考案によれば、カッター
本体を略扇形ないそれに類似する形状とし、最も掘削が
過酷な最外周部に多数のビットを設けるように構成した
ため、カッター本体の強度、耐久性が向上し、長距離掘
進の場合や砂礫層の掘進の場合でもビットの交換を少な
く、あるいは不要となるので時間と経費とを節約できる
利点がある。
As described above, according to the present invention, since the cutter body is formed in a shape similar to that of a fan and a large number of bits are provided at the outermost periphery where the excavation is the most severe, the strength of the cutter body is improved. Further, the durability is improved, and even in the case of long-distance excavation or gravel layer excavation, there is an advantage that bit exchange is reduced or unnecessary, so that time and cost can be saved.

【0033】[0033]

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

【図1】本考案の第1実施例で、(イ)は平面から見た
内部構成を説明するための断面図、(ロ)は同上の正面
図、(ハ)は回転機構の他の態様例である。
FIG. 1 is a first embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view for explaining the internal structure as seen from a plane, (b) is a front view of the same, and (c) is another form of a rotating mechanism. Here is an example.

【図2】本考案の第2実施例の概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of a second embodiment of the present invention.

【図3】同第3実施例である。FIG. 3 is the third embodiment.

【図4】本考案の第4実施例である。FIG. 4 is a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本考案の第5実施例である。FIG. 5 is a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本考案の第6実施例である。FIG. 6 is a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本考案の第7実施例である。FIG. 7 is a seventh embodiment of the present invention.

【図8】従来例FIG. 8 Conventional example

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・シールド筒 3,3’・・・回転カッター 9,9’・・・ビット 1 ... Shield tube 3, 3 '... Rotating cutter 9, 9' ... Bit

フロントページの続き (72)考案者 大久保 健治 東京都中央区新川1丁目24番4号 大豊建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−197395(JP,A)Front page continued (72) Kenji Okubo Inventor Kenji Okubo 1-24-4 Shinkawa Chuo-ku, Tokyo Within Daitoyo Construction Co., Ltd. (56) Reference JP-A-57-197395 (JP, A)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 複数の円を隣接し、かつその一部を重ね
合わせた形状の掘削断面を得るシールド掘削機におい
て、各円断面を掘削する複数の回転カッター(3),
(3’)を略同一平面に配置するとともに、前記回転カ
ッター(3),(3’)の各カッター本体を、その中心
部を基準とすると最外周の形状が広がる略扇形ないしそ
れに類似する形状に形成し、かつ各カッター本体はカッ
ター本体の回転方向に互いに噛み合うような位相差を与
えて配置されているとともに、各カッター本体の最外周
部にも切羽掘削用の多数のビット(9),(9’)を設
けたことを特徴とするシールド掘削機。
1. A shield excavator for obtaining an excavation cross-section having a shape in which a plurality of circles are adjacent to each other and a part of them are overlapped with each other, and a plurality of rotary cutters (3) for excavating each circle cross-section,
(3 ') is arranged on substantially the same plane, and the respective cutter bodies of the rotary cutters (3) and (3') have a substantially fan shape or a shape similar to that of the outermost peripheral shape with respect to the center thereof. And each cutter body is arranged with a phase difference that meshes with each other in the rotation direction of the cutter body, and a large number of bits (9) for face excavation are also provided on the outermost periphery of each cutter body. (9 ') is provided, The shield excavator characterized by the above-mentioned.
JP5438691U 1991-06-18 1991-06-18 Shield excavator Expired - Lifetime JPH0735915Y2 (en)

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