JPH086557B2 - シールド型トンネル掘削機 - Google Patents
シールド型トンネル掘削機Info
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- JPH086557B2 JPH086557B2 JP1314166A JP31416689A JPH086557B2 JP H086557 B2 JPH086557 B2 JP H086557B2 JP 1314166 A JP1314166 A JP 1314166A JP 31416689 A JP31416689 A JP 31416689A JP H086557 B2 JPH086557 B2 JP H086557B2
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
- E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
- E21D9/104—Cutting tool fixtures
- E21D9/1046—Vibrating
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
- E21D9/0875—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
- E21D9/0879—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering
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- Earth Drilling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシールド型トンネル掘削機に関し、特に、回
転カッタヘッドを備える掘削機に関する。
転カッタヘッドを備える掘削機に関する。
（従来の技術） 円筒状のシールド本体の前方の端部に回転カッタヘッ
ドを配置した掘削機では、前記回転カッタヘッドは、半
径方向へ伸びる１または複数のスリットを有するフェー
スプレートを備え、複数のカッタビットが各スリット中
に配置される。シールド本体を軸線方向へ移動させる間
に、前記回転カッタヘッドを回転すると、カッタビット
によって地山が掘削される。
ドを配置した掘削機では、前記回転カッタヘッドは、半
径方向へ伸びる１または複数のスリットを有するフェー
スプレートを備え、複数のカッタビットが各スリット中
に配置される。シールド本体を軸線方向へ移動させる間
に、前記回転カッタヘッドを回転すると、カッタビット
によって地山が掘削される。
カッタビットのフェースプレートの前面からの突出長
さは掘削すべき地山によって異なり、地山が軟質である
ときには、これを長くして作業性を高めることが好まし
く、逆に、地山が硬質であるときには、短くして所定動
力による掘削を確保する必要がある。そこで、カッタビ
ットをフェースプレートの前面に対して進退可能に形成
した掘削機が提案されている（特公昭62-24597号公
報）。
さは掘削すべき地山によって異なり、地山が軟質である
ときには、これを長くして作業性を高めることが好まし
く、逆に、地山が硬質であるときには、短くして所定動
力による掘削を確保する必要がある。そこで、カッタビ
ットをフェースプレートの前面に対して進退可能に形成
した掘削機が提案されている（特公昭62-24597号公
報）。
他方、カッタビットが正転用のビットと逆転用のビッ
トとを備えるところ、正転時に逆転用のビットに、また
逆転時に正転用のビットに激しい摩耗が生ずることに鑑
み、カッタビットを半径方向へ伸びる軸線の回りに揺動
可能にフェースプレートに取り付けた回転カッタヘッド
が提案されている（特公昭62-317号公報）。
トとを備えるところ、正転時に逆転用のビットに、また
逆転時に正転用のビットに激しい摩耗が生ずることに鑑
み、カッタビットを半径方向へ伸びる軸線の回りに揺動
可能にフェースプレートに取り付けた回転カッタヘッド
が提案されている（特公昭62-317号公報）。
（発明が解決しようとする課題） 地山が非常に硬い粘性土層であったり、土丹層であっ
たりする場合、前後方向に進退できるように構成したカ
ッタヘッドによって地山を掘削しようとしても、掘削す
ることができない。なぜなら、地山を掘削するために
は、カッタビットの掘削に供される側のビットが地山に
食い込み、同時に、掘削に供されない側のビットも地山
に食い込む必要があるが、前記したような硬い自立した
地山にカッタビットを押し付けてカッタへッドに回転力
を与えても、両側のビットが地山に食い込むことなく、
単に接した状態でカッタヘッドが回転してしまうからで
ある。これを無理に食い込ませようとすると、極めて大
きな堆力が必要となり、またカッタビットの強度も高く
しなければならない。
たりする場合、前後方向に進退できるように構成したカ
ッタヘッドによって地山を掘削しようとしても、掘削す
ることができない。なぜなら、地山を掘削するために
は、カッタビットの掘削に供される側のビットが地山に
食い込み、同時に、掘削に供されない側のビットも地山
に食い込む必要があるが、前記したような硬い自立した
地山にカッタビットを押し付けてカッタへッドに回転力
を与えても、両側のビットが地山に食い込むことなく、
単に接した状態でカッタヘッドが回転してしまうからで
ある。これを無理に食い込ませようとすると、極めて大
きな堆力が必要となり、またカッタビットの強度も高く
しなければならない。
カッタビットを揺動可能にした回転カッタヘッドを使
用すれば、掘削に供される側のビットのみを地山に食い
込ませることができ、これによって地山の掘削が可能で
あることから、前記した硬質の地山の掘削も可能とな
る。
用すれば、掘削に供される側のビットのみを地山に食い
込ませることができ、これによって地山の掘削が可能で
あることから、前記した硬質の地山の掘削も可能とな
る。
しかし、前記公報に記載されたカッタビットは、フェ
ースプレートに植え込まれた枢軸ピンの回りを揺動する
ビット座に固定されているため、カッタビットがフェー
スプレートの前面に対して進退できない。したがって、
カッタビットのフェースプレートの前面からの突出長さ
は一定であり、この一定長さのカッタビットによって軟
質の地山にも、硬質の地山にも対処しなければならな
い。この場合、安全性を重視して、カッタビットの突出
長さを硬質の地山を基準に定めれば、軟質地山の掘削の
際の作業能率が抑えられ、逆に作業能率を重視して、カ
ッタビットの突出長さを軟質の地山を基準に定めれば、
硬質地山の掘削ができなくなってしまう。
ースプレートに植え込まれた枢軸ピンの回りを揺動する
ビット座に固定されているため、カッタビットがフェー
スプレートの前面に対して進退できない。したがって、
カッタビットのフェースプレートの前面からの突出長さ
は一定であり、この一定長さのカッタビットによって軟
質の地山にも、硬質の地山にも対処しなければならな
い。この場合、安全性を重視して、カッタビットの突出
長さを硬質の地山を基準に定めれば、軟質地山の掘削の
際の作業能率が抑えられ、逆に作業能率を重視して、カ
ッタビットの突出長さを軟質の地山を基準に定めれば、
硬質地山の掘削ができなくなってしまう。
次に、前記した揺動型のカッタビットでは、カッタビ
ットに加わる掘削反力は前記枢軸ピンと、前記ビット座
および前記フェースプレートの接触面とで受け止めてい
る。そのため、特に硬質地山を掘削するとき、枢軸ピン
に大きな曲げモーメントが加わり、枢軸ピンの曲がりに
よるカッタビットの揺動不良、ひいては枢軸ピンのせん
断が生ずるおそれがある。
ットに加わる掘削反力は前記枢軸ピンと、前記ビット座
および前記フェースプレートの接触面とで受け止めてい
る。そのため、特に硬質地山を掘削するとき、枢軸ピン
に大きな曲げモーメントが加わり、枢軸ピンの曲がりに
よるカッタビットの揺動不良、ひいては枢軸ピンのせん
断が生ずるおそれがある。
したがって、本発明の目的は、硬質地山に食い込んで
掘削できると共に、硬質地山であれば動力に見合った掘
削ができ、軟質地山であれば作業能率を高める掘削がで
きるシールド型トンネル掘削機を提供することにある。
掘削できると共に、硬質地山であれば動力に見合った掘
削ができ、軟質地山であれば作業能率を高める掘削がで
きるシールド型トンネル掘削機を提供することにある。
本発明の別の目的は、カッタビットが揺動可能なもの
において、枢軸に及ぼされる掘削反力を小さくすること
が可能なシールド型トンネル掘削機を提供することにあ
る。
において、枢軸に及ぼされる掘削反力を小さくすること
が可能なシールド型トンネル掘削機を提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段、作用および効果） 本発明に係るシールド型トンネル掘削機は、円筒状の
シールド本体と、該シールド本体の前方の端部に配置さ
れた回転カッタヘッドであって半径方向へ伸びる１また
は複数のスリットを有するフェースプレート、複数のカ
ッタビットであって各カッタビットが正転用のビットと
逆転用のビットとからなる複数のカッタビットを支持し
て前記各スリット内に配置させる中間部材、該中間部材
を前記半径方向へ伸びる軸線の回りに揺動可能に支持す
る手段、および該支持手段を前記シールド本体の軸線方
向へ移動可能に案内する部材を備える回転カッタヘッド
と、前記支持手段を前記シールド本体の軸線方向へ移動
して前記カッタビットを前記フェースプレートの前面に
対して進退させる手段とを含み、前記フェースプレート
と前記案内部材とが前記カッタビットの掘削反力を受け
持つ。
シールド本体と、該シールド本体の前方の端部に配置さ
れた回転カッタヘッドであって半径方向へ伸びる１また
は複数のスリットを有するフェースプレート、複数のカ
ッタビットであって各カッタビットが正転用のビットと
逆転用のビットとからなる複数のカッタビットを支持し
て前記各スリット内に配置させる中間部材、該中間部材
を前記半径方向へ伸びる軸線の回りに揺動可能に支持す
る手段、および該支持手段を前記シールド本体の軸線方
向へ移動可能に案内する部材を備える回転カッタヘッド
と、前記支持手段を前記シールド本体の軸線方向へ移動
して前記カッタビットを前記フェースプレートの前面に
対して進退させる手段とを含み、前記フェースプレート
と前記案内部材とが前記カッタビットの掘削反力を受け
持つ。
掘削すべき地山の軟質に応じて、支持手段を移動させ
る手段により支持手段を移動し、カッタビットのフェー
スプレートの前面からの突出長さを調節する。シールド
本体を移動させながら回転カッタヘッドを回転させる
と、カッタビットが中間部材を介して揺動し、掘削に供
される側のビットが地山に食い込む。このときカッタビ
ットに生ずる掘削反力を、フェースプレートと、支持手
段を移動可能に案内する部材とが受け持ち、掘削が継続
される。
る手段により支持手段を移動し、カッタビットのフェー
スプレートの前面からの突出長さを調節する。シールド
本体を移動させながら回転カッタヘッドを回転させる
と、カッタビットが中間部材を介して揺動し、掘削に供
される側のビットが地山に食い込む。このときカッタビ
ットに生ずる掘削反力を、フェースプレートと、支持手
段を移動可能に案内する部材とが受け持ち、掘削が継続
される。
複数のカッタビットを支持した中間部材が揺動可能で
あることから、カッタヘッドを回転させながら、カッタ
ビットを地山に向けて押し付ければ、カッタビットが揺
動して掘削に供される側のビットが地山に食い込む。こ
のようにして、硬質地山であっても掘削することができ
る。
あることから、カッタヘッドを回転させながら、カッタ
ビットを地山に向けて押し付ければ、カッタビットが揺
動して掘削に供される側のビットが地山に食い込む。こ
のようにして、硬質地山であっても掘削することができ
る。
中間部材を支持する支持手段が移動手段によって移動
させられると、カッタビットがフェースプレートの前面
に対して進退するため、硬質地山であればカッタビット
のフェースプレートの前面からの突出長さを短くするこ
とにより、動力に見合った掘削ができる。また、軟質地
山であればカッタビットの突出長さを長くすることによ
り、作業能率を高める掘削ができる。すなわち、無駄の
ない効率的な掘削が可能である。
させられると、カッタビットがフェースプレートの前面
に対して進退するため、硬質地山であればカッタビット
のフェースプレートの前面からの突出長さを短くするこ
とにより、動力に見合った掘削ができる。また、軟質地
山であればカッタビットの突出長さを長くすることによ
り、作業能率を高める掘削ができる。すなわち、無駄の
ない効率的な掘削が可能である。
フェースプレートと案内部材とが、カッタビットに生
ずる掘削反力を受け持つため、中間部材を揺動可能に支
える枢軸に及ぼされる掘削反力を十分に小さくすること
ができる。よって、枢軸の曲げによる揺動不良などの発
生を防止できる。
ずる掘削反力を受け持つため、中間部材を揺動可能に支
える枢軸に及ぼされる掘削反力を十分に小さくすること
ができる。よって、枢軸の曲げによる揺動不良などの発
生を防止できる。
カッタビットの掘削反力を受け持つとき、中間部材が
前記フェースプレートに当るように構成することが好ま
しい。このようにすれば、カッタビットが直接フェース
プレートに当ることによるカッタビットの曲げや変形を
防止できるばかりでなく、スリットの幅やカッタビット
の寸法等に関係なく、中間部材の形状または寸法を変え
ることにより、カッタビットに一定の切削角を持たせる
ことができる。そして、前記フェースプレートが、前記
中間部材が当る複数のチップをスリットの両側縁のそれ
ぞれに半径方向に間隔をおいて備えるようにすれば、チ
ップによってもカッタビットの一定の切削角を確保で
き、またチップによって耐摩耗対策をとることができ
る。
前記フェースプレートに当るように構成することが好ま
しい。このようにすれば、カッタビットが直接フェース
プレートに当ることによるカッタビットの曲げや変形を
防止できるばかりでなく、スリットの幅やカッタビット
の寸法等に関係なく、中間部材の形状または寸法を変え
ることにより、カッタビットに一定の切削角を持たせる
ことができる。そして、前記フェースプレートが、前記
中間部材が当る複数のチップをスリットの両側縁のそれ
ぞれに半径方向に間隔をおいて備えるようにすれば、チ
ップによってもカッタビットの一定の切削角を確保で
き、またチップによって耐摩耗対策をとることができ
る。
スリットの両側縁に複数のチップが設けられる場合、
前記カッタビットが後方へ移動して移動限界に達したと
き、カッタビット、中間部材およびチップによってスリ
ットが実質的に閉じられるように構成することが好まし
い。これにより、掘削機の非運転時、地山の土圧や地下
水圧に対抗でき、地山の崩壊を防止できる。
前記カッタビットが後方へ移動して移動限界に達したと
き、カッタビット、中間部材およびチップによってスリ
ットが実質的に閉じられるように構成することが好まし
い。これにより、掘削機の非運転時、地山の土圧や地下
水圧に対抗でき、地山の崩壊を防止できる。
中間部材とチップとが、互いに対向する部位に、互い
に適合する傾斜面を備えるように構成すれば、カッタビ
ットの切削高さ、すなわちフェースプレートからの突出
長さを変えても、カッタビットのすくい角が一定とな
り、一定の掘削効果が得られる。また、チップが掘削反
力を面で受けるようになることから、チップへの応力集
中がなくなり、チップを強度の低い材料で形成すること
ができる。
に適合する傾斜面を備えるように構成すれば、カッタビ
ットの切削高さ、すなわちフェースプレートからの突出
長さを変えても、カッタビットのすくい角が一定とな
り、一定の掘削効果が得られる。また、チップが掘削反
力を面で受けるようになることから、チップへの応力集
中がなくなり、チップを強度の低い材料で形成すること
ができる。
中間部材とチップとが互いに適合する傾斜面を有する
場合、支持手段に中間部材を揺動可能に支持する枢軸を
設け、該枢軸を、案内部材によって案内される支持手段
の部分よりも前方に位置させれば、支持手段が移動した
とき、中間部材が枢軸の回りに揺動して中間部材の傾斜
面がチップの傾斜面に確実に接触する。
場合、支持手段に中間部材を揺動可能に支持する枢軸を
設け、該枢軸を、案内部材によって案内される支持手段
の部分よりも前方に位置させれば、支持手段が移動した
とき、中間部材が枢軸の回りに揺動して中間部材の傾斜
面がチップの傾斜面に確実に接触する。
中間部材とチップとが傾斜面を有し、支持部材が枢軸
を備える場合、スリットの両側縁に設けられたチップ
が、シールド本体の軸線と前記枢軸の軸線とを含む仮想
面に対して対称となるように、そして中間部材が揺動し
ない状態のとき、前記仮想面に対して対称となるように
形成することが好ましい。このようにすれば、正転時と
逆転時とに同じ効果が得られる。
を備える場合、スリットの両側縁に設けられたチップ
が、シールド本体の軸線と前記枢軸の軸線とを含む仮想
面に対して対称となるように、そして中間部材が揺動し
ない状態のとき、前記仮想面に対して対称となるように
形成することが好ましい。このようにすれば、正転時と
逆転時とに同じ効果が得られる。
カッタビットが後方への移動限界に達したとき、カッ
タビットがフェースプレートの前面から後方へ間隔をお
いて位置するように構成することが好ましい。カッタビ
ットがフェースプレートの前面から突出していないの
で、カッタヘッドを抵抗の少ない状態で回転させること
ができる。これは、掘削機の使用に先立つ各種機器の調
節などをし易くする。
タビットがフェースプレートの前面から後方へ間隔をお
いて位置するように構成することが好ましい。カッタビ
ットがフェースプレートの前面から突出していないの
で、カッタヘッドを抵抗の少ない状態で回転させること
ができる。これは、掘削機の使用に先立つ各種機器の調
節などをし易くする。
支持手段が平板状の被案内部分を備え、案内部材が該
被案内部分の厚みに相当する間隔をおいて配置された２
つの板材からなるように構成すれば、構造が簡単であ
る。しかも、案内部材に支持手段の被案内部分と接触す
る十分な面積を持たせることができるので、掘削反力を
受け易くなる。
被案内部分の厚みに相当する間隔をおいて配置された２
つの板材からなるように構成すれば、構造が簡単であ
る。しかも、案内部材に支持手段の被案内部分と接触す
る十分な面積を持たせることができるので、掘削反力を
受け易くなる。
（実施例） シルード型トンネル掘削機は、第１図に示すように、
円筒状のシールド本体10と、回転カッタヘッド12とを備
える。
円筒状のシールド本体10と、回転カッタヘッド12とを備
える。
図示の実施例では、シールド本体10は前筒14と後筒16
とからなり、複数（図には１つを示す）の方向修正ジャ
ッキ18が前筒14のフランジと後筒16のフランジとの間に
わたって配置されている。前筒14は方向修正ジャッキ18
によって修正され、後筒16に対して首を振ることができ
る。
とからなり、複数（図には１つを示す）の方向修正ジャ
ッキ18が前筒14のフランジと後筒16のフランジとの間に
わたって配置されている。前筒14は方向修正ジャッキ18
によって修正され、後筒16に対して首を振ることができ
る。
回転カッタヘッド12はシールド本体10の前方の端部に
配置されたもので、第２図および第３図に詳細に示すよ
うに、フェースプレート20と、中間部材22と、支持手段
24と、案内部材26とを備える。
配置されたもので、第２図および第３図に詳細に示すよ
うに、フェースプレート20と、中間部材22と、支持手段
24と、案内部材26とを備える。
フェースプレート20は、正面形状が円形を呈する板材
によって形成されている。フェースプレート20は、半径
方向へ伸びる１または複数、図示の実施例では２つのス
リット28を有する。２つのスリット28はフェースプレー
ト20の直径上に位置し、各スリット28は長方形状にくり
抜かれている。回転軸30がフェースプレート20の中央か
ら前方に向けて突出しており、キャップ32が回転軸30に
被せられている。キャップ32はセンタビット34を有す
る。複数の先行ビット36がフェースプレート20の外周に
設けられている。
によって形成されている。フェースプレート20は、半径
方向へ伸びる１または複数、図示の実施例では２つのス
リット28を有する。２つのスリット28はフェースプレー
ト20の直径上に位置し、各スリット28は長方形状にくり
抜かれている。回転軸30がフェースプレート20の中央か
ら前方に向けて突出しており、キャップ32が回転軸30に
被せられている。キャップ32はセンタビット34を有す
る。複数の先行ビット36がフェースプレート20の外周に
設けられている。
中間部材22は複数のカッタビット38を支持してカッタ
ビット38を各スリット28内に配置させている。中間部材
22は、図示の実施例では、２つの傾斜した側面23a、23b
と、平坦な前面23cとを備え、スリット28の半径方向の
長さと実質的に等しい長さを有する。５つのカッタビッ
ト38が中間部材22の前面23cに、また複数のボス23dが中
間部材22の後面に、それぞれ長さ方向、すなわちフェー
スプレート20の半径方向に等間隔をおいて取り付けられ
ている。カッタビット38は正転用のビット39aと、逆転
用のビット39bとからなる。
ビット38を各スリット28内に配置させている。中間部材
22は、図示の実施例では、２つの傾斜した側面23a、23b
と、平坦な前面23cとを備え、スリット28の半径方向の
長さと実質的に等しい長さを有する。５つのカッタビッ
ト38が中間部材22の前面23cに、また複数のボス23dが中
間部材22の後面に、それぞれ長さ方向、すなわちフェー
スプレート20の半径方向に等間隔をおいて取り付けられ
ている。カッタビット38は正転用のビット39aと、逆転
用のビット39bとからなる。
カッタビット38が掘削するとき、後述するように、フ
ェースプレート20と案内部材26とが掘削反力を受け持つ
が、このとき、中間部材22がフェースプレート20に直接
またはチップを介して当るように構成することが好まし
い。
ェースプレート20と案内部材26とが掘削反力を受け持つ
が、このとき、中間部材22がフェースプレート20に直接
またはチップを介して当るように構成することが好まし
い。
図示の実施例では、フェースプレート20は、複数のチ
ップ40をスリット28の両側縁のそれぞれに、半径方向に
等間隔をおいて備えている。チップ40はカッタビット38
と交互となるように、スリット28を画定するフェースプ
レート20の縁部に溶接または圧入によって取り付けられ
る。チップ40は中間部材22に対向する部位に傾斜面41を
有し、第３図において左側に位置するチップ40の傾斜面
41が中間部材22の傾斜面23aに、また右側に位置するチ
ップ40の傾斜面41が中間部材22の傾斜面23bにそれぞれ
適合する。
ップ40をスリット28の両側縁のそれぞれに、半径方向に
等間隔をおいて備えている。チップ40はカッタビット38
と交互となるように、スリット28を画定するフェースプ
レート20の縁部に溶接または圧入によって取り付けられ
る。チップ40は中間部材22に対向する部位に傾斜面41を
有し、第３図において左側に位置するチップ40の傾斜面
41が中間部材22の傾斜面23aに、また右側に位置するチ
ップ40の傾斜面41が中間部材22の傾斜面23bにそれぞれ
適合する。
支持手段24は、中間部材22をフェースプレート20の半
径方向へ伸びる軸線の回りに揺動可能に支持するもの
で、図示の実施例では、平板状の被案内部材42と、枢軸
43とを有する、被案内部材42は、中間部材22のボス23d
と交互となるように設けられた複数のボス42aを備える
（第１図）。中間部材22のボス23dと被案内部材42のボ
ス42aとを一直線状に配置して枢軸43をこれらボスに貫
通し、止めピン44によって枢軸43の抜けを防止して、中
間部材22が揺動可能に支持されている。
径方向へ伸びる軸線の回りに揺動可能に支持するもの
で、図示の実施例では、平板状の被案内部材42と、枢軸
43とを有する、被案内部材42は、中間部材22のボス23d
と交互となるように設けられた複数のボス42aを備える
（第１図）。中間部材22のボス23dと被案内部材42のボ
ス42aとを一直線状に配置して枢軸43をこれらボスに貫
通し、止めピン44によって枢軸43の抜けを防止して、中
間部材22が揺動可能に支持されている。
図示の実施例では、前記スリット28の両側縁に設けら
れたチップ40は、シールド本体10の軸線と枢軸43の軸線
とを含む仮想面Ｐ（第３図）に対して対称となるように
形成され、また中間部材22は揺動しない状態のとき、前
記仮想面Ｐに対して対称となるように形成されている。
すなわち、スリット28において左側に配置されたチップ
40の傾斜面41は右側に配置されたチップ40の傾斜面41と
面対称であり、また中間部材22の２つの傾斜面23a、23b
も面対称である。
れたチップ40は、シールド本体10の軸線と枢軸43の軸線
とを含む仮想面Ｐ（第３図）に対して対称となるように
形成され、また中間部材22は揺動しない状態のとき、前
記仮想面Ｐに対して対称となるように形成されている。
すなわち、スリット28において左側に配置されたチップ
40の傾斜面41は右側に配置されたチップ40の傾斜面41と
面対称であり、また中間部材22の２つの傾斜面23a、23b
も面対称である。
案内部材26は、支持手段24をシールド本体10の軸線方
向へ移動可能に案内するもので、図示の実施例では、２
つの板材27a、27bからなる。２つの板材27a、27bは、支
持手段24の平板状の被案内部材42の厚みに相当する間隔
をおいて配置され、フェースプレート20に溶接されてい
る。このような案内部材26が１つのスリット28に１つ設
けられ、支持部材24の被案内部材42は、枢軸43よりも後
方に位置する部分で２つの板材27a、27bのなす間隔によ
って案内されている。
向へ移動可能に案内するもので、図示の実施例では、２
つの板材27a、27bからなる。２つの板材27a、27bは、支
持手段24の平板状の被案内部材42の厚みに相当する間隔
をおいて配置され、フェースプレート20に溶接されてい
る。このような案内部材26が１つのスリット28に１つ設
けられ、支持部材24の被案内部材42は、枢軸43よりも後
方に位置する部分で２つの板材27a、27bのなす間隔によ
って案内されている。
カッタビット38に働く掘削反力はフェースプレート20
と案内部材26とによって受け止められる。したがって、
案内部材26が図示のように板材からなる場合、案内部材
26を各スリット28に複数設けなければ、十分ではない。
にもかかわらず、案内部材26が各スリット28に１つとな
っているのは、後述するように、各スリット28に対応し
て設けられた支持手段24の被案内部材42が円筒状のスラ
イド部材50に溶接されていることによる。
と案内部材26とによって受け止められる。したがって、
案内部材26が図示のように板材からなる場合、案内部材
26を各スリット28に複数設けなければ、十分ではない。
にもかかわらず、案内部材26が各スリット28に１つとな
っているのは、後述するように、各スリット28に対応し
て設けられた支持手段24の被案内部材42が円筒状のスラ
イド部材50に溶接されていることによる。
支持部材24をシールド本体10の軸線方向へ移動して、
カッタビット38をフェースプレート20の前面21に対して
進退させる手段48が設けられている。この移動手段48
は、第１図に示すように、回転軸30に軸線方向へ移動可
能に取り付けられたスライド部材50と、連結部材52と、
シリンダ装置54とからなる。
カッタビット38をフェースプレート20の前面21に対して
進退させる手段48が設けられている。この移動手段48
は、第１図に示すように、回転軸30に軸線方向へ移動可
能に取り付けられたスライド部材50と、連結部材52と、
シリンダ装置54とからなる。
スライド部材50に２つの被案内部材42が溶接され、ス
ライド部材50と連結部材52とが連結ロッド56によって結
合されている。連結部材52は、回転軸30を貫通して後方
へ伸びている操作ロッド58に連結されている。操作ロッ
ド58は回転軸30に対して相対移動可能であり、その後方
の端部はシリンダ装置54のピストン60に結合されてい
る。
ライド部材50と連結部材52とが連結ロッド56によって結
合されている。連結部材52は、回転軸30を貫通して後方
へ伸びている操作ロッド58に連結されている。操作ロッ
ド58は回転軸30に対して相対移動可能であり、その後方
の端部はシリンダ装置54のピストン60に結合されてい
る。
回転カッタヘッド12から後方へ間隔をおいて隔壁70が
シールド本体10に設けられ、隔壁70の中央に軸受72が取
り付けられている。減速機74が軸受72の後方に配置さ
れ、２つの電動機76が減速機74に接続されている。前記
回転軸30は軸受72を通って減速機74まで伸びている。２
つの電動機76は減速機74をはさんで両側にそれぞれ配置
され、減速機74の中央にシリンダ装置54が取り付けられ
ている。したがって、シリンダ装置54から伸びる操作ロ
ッド58は減速機74の部位で回転軸30に差し込まれてい
る。シリンダ装置54には図示しない油圧ポンプが接続さ
れる。
シールド本体10に設けられ、隔壁70の中央に軸受72が取
り付けられている。減速機74が軸受72の後方に配置さ
れ、２つの電動機76が減速機74に接続されている。前記
回転軸30は軸受72を通って減速機74まで伸びている。２
つの電動機76は減速機74をはさんで両側にそれぞれ配置
され、減速機74の中央にシリンダ装置54が取り付けられ
ている。したがって、シリンダ装置54から伸びる操作ロ
ッド58は減速機74の部位で回転軸30に差し込まれてい
る。シリンダ装置54には図示しない油圧ポンプが接続さ
れる。
２つの（図には１つを示す）泥水管78が横方向に間隔
をおいて配置されている。これら泥水管は隔壁70に設け
た開口に差し込まれ、隔壁70に溶接されている。掘削機
の使用時、一方の泥水管から泥水を隔壁70の前方に区画
された液室80に供給し、掘削された土砂と泥水とが他方
の泥水管から排出される。
をおいて配置されている。これら泥水管は隔壁70に設け
た開口に差し込まれ、隔壁70に溶接されている。掘削機
の使用時、一方の泥水管から泥水を隔壁70の前方に区画
された液室80に供給し、掘削された土砂と泥水とが他方
の泥水管から排出される。
掘削機の使用時、支持手段24を移動させる手段48のシ
リンダ装置54の押し側油室に油圧を供給して、掘削すべ
き地山の硬軟に応じて支持手段24を移動し、カッタビッ
ト38のフェースプレート20の前面21からの突出長さを調
節する。シールド本体10を移動させながら回転カッタヘ
ッド12を回転させると、カッタビット38が中間部材22を
介して揺動し、たとえばビット39aが地山に食い込む。
リンダ装置54の押し側油室に油圧を供給して、掘削すべ
き地山の硬軟に応じて支持手段24を移動し、カッタビッ
ト38のフェースプレート20の前面21からの突出長さを調
節する。シールド本体10を移動させながら回転カッタヘ
ッド12を回転させると、カッタビット38が中間部材22を
介して揺動し、たとえばビット39aが地山に食い込む。
掘削時にカッタビット38に生ずる掘削反力は、一方で
は、フェースプレート20に設けたチップ40の傾斜面41と
中間部材22の傾斜面との接触部分により、他方では、支
持手段24を移動可能に案内する部材26により受け持た
れ、掘削が継続される。枢軸43にも掘削反力が働くが、
本発明によれば、支持部材24が案内部材に係り合ってい
ることから、案内部材26によっても掘削反力が受け止め
られるため、枢軸43に働く掘削反力は少ない。
は、フェースプレート20に設けたチップ40の傾斜面41と
中間部材22の傾斜面との接触部分により、他方では、支
持手段24を移動可能に案内する部材26により受け持た
れ、掘削が継続される。枢軸43にも掘削反力が働くが、
本発明によれば、支持部材24が案内部材に係り合ってい
ることから、案内部材26によっても掘削反力が受け止め
られるため、枢軸43に働く掘削反力は少ない。
掘削終了後、移動手段48のシリンダ装置54の戻し側の
油室に油圧を供給して、カッタビット38を後方へ移動限
界まで移動させると、第４図に示すように、カッタビッ
ト38、中間部材22およびチップ40によってスリット28が
実質的に閉じられる。このとき、カッタビット38は、フ
ェースプレート20の前面から後方へ間隔をおいて位置す
るような大きさであることが好ましい。
油室に油圧を供給して、カッタビット38を後方へ移動限
界まで移動させると、第４図に示すように、カッタビッ
ト38、中間部材22およびチップ40によってスリット28が
実質的に閉じられる。このとき、カッタビット38は、フ
ェースプレート20の前面から後方へ間隔をおいて位置す
るような大きさであることが好ましい。
第１図は本発明に係るシールド型トンネル掘削機の断面
図、第２図は回転カッタヘッドの正面図、第３図は第２
図の３−３線に沿って切断した拡大断面図で、カッタビ
ットが前方へ突出した状態を示し、第４図は第２図の４
−４線に沿って切断した断面図で、カッタビットが後方
への移動限界にある状態を示す。 10:シールド本体、12:回転カッタヘッド、20:フェース
プレート、22:中間部材、24:支持手段、26:案内部材、2
8:スリット、38:カッタビット、40:チップ。
図、第２図は回転カッタヘッドの正面図、第３図は第２
図の３−３線に沿って切断した拡大断面図で、カッタビ
ットが前方へ突出した状態を示し、第４図は第２図の４
−４線に沿って切断した断面図で、カッタビットが後方
への移動限界にある状態を示す。 10:シールド本体、12:回転カッタヘッド、20:フェース
プレート、22:中間部材、24:支持手段、26:案内部材、2
8:スリット、38:カッタビット、40:チップ。
Claims (9)
- 【請求項１】円筒状のシールド本体と、該シールド本体
の前方の端部に配置された回転カッタヘッドであって半
径方向へ伸びる１または複数のスリットを有するフェー
スプレート、複数のカッタビットであって各カッタビッ
トが正転用のビットと逆転用のビットとからなる複数の
カッタビットを支持して前記各スリット内に配置させる
中間部材、該中間部材を前記半径方向へ伸びる軸線の回
りに揺動可能に支持する手段、および該支持手段を前記
シールド本体の軸線方向へ移動可能に案内する部材を備
える回転カッタヘッドと、前記支持手段を前記シールド
本体の軸線方向へ移動して前記カッタビットを前記フェ
ースプレートの前面に対して進退させる手段とを含み、
前記フェースプレートと前記案内部材とが前記カッタビ
ットの掘削反力を受け持つ、シールド型トンネル掘削
機。 - 【請求項２】前記カッタビットの掘削反力を受け持つと
き、前記中間部材が前記フェースプレートに当る、請求
項（１）に記載の掘削機。 - 【請求項３】前記フェースプレートは、前記中間部材が
当る複数のチップを前記スリットの両側縁のそれぞれに
半径方向に間隔をおいて備える、請求項（１）に記載の
掘削機。 - 【請求項４】前記カッタビットが後方へ移動して移動限
界に達したとき、前記カッタビット、前記中間部材およ
び前記チップによって前記スリットが実質的に閉じられ
る、請求項（３）に記載の掘削機。 - 【請求項５】前記中間部材と前記チップとは互いに対向
する部位に、互いに適合する傾斜面を有する、請求項
（３）に記載の掘削機。 - 【請求項６】前記支持手段は前記中間部材を揺動可能に
支持する枢軸を有し、該枢軸が、前記案内部材によって
案内される前記支持手段の部分よりも前方に位置する、
請求項（５）に記載の掘削機。 - 【請求項７】前記スリットの両側縁に設けられたチップ
は、前記シールド本体の軸線と前記枢軸の軸線とを含む
仮想面に対して対称となるように形成され、前記中間部
材は揺動しない状態のとき、前記仮想面に対して対称と
なるように形成された、請求項（６）に記載の掘削機。 - 【請求項８】前記カッタビットが後方への移動限界に達
したとき、前記カッタビットは前記フェースプレートの
前面から後方へ間隔をおいて位置する、請求項（１）に
記載の掘削機。 - 【請求項９】前記支持手段は平板状の被案内部分を備え
ており、前記案内部材は該被案内部分の厚みに相当する
間隔をおいて配置された２つの板材からなり、これら２
つの板材が前記被案内部分を案内する、請求項（１）に
記載の掘削機。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1314166A JPH086557B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | シールド型トンネル掘削機 |
| AU64530/90A AU626729B2 (en) | 1989-12-05 | 1990-10-11 | Shield tunnelling machine |
| EP90120208A EP0431293B1 (en) | 1989-12-05 | 1990-10-22 | Shield tunneling machine |
| AT90120208T ATE117765T1 (de) | 1989-12-05 | 1990-10-22 | Schildvortriebsmaschine. |
| DE69016379T DE69016379T2 (de) | 1989-12-05 | 1990-10-22 | Schildvortriebsmaschine. |
| CA002028659A CA2028659C (en) | 1989-12-05 | 1990-10-26 | Shield tunnelling machine |
| KR1019900019040A KR950005236B1 (ko) | 1989-12-05 | 1990-11-23 | 실드형 터널굴삭기 |
| CN90109624A CN1025356C (zh) | 1989-12-05 | 1990-12-03 | 掩护式隧道钻巷机 |
| US07/622,413 US5102201A (en) | 1989-12-05 | 1990-12-03 | Shield tunnelling machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1314166A JPH086557B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | シールド型トンネル掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03176597A JPH03176597A (ja) | 1991-07-31 |
| JPH086557B2 true JPH086557B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=18050041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1314166A Expired - Fee Related JPH086557B2 (ja) | 1989-12-05 | 1989-12-05 | シールド型トンネル掘削機 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5102201A (ja) |
| EP (1) | EP0431293B1 (ja) |
| JP (1) | JPH086557B2 (ja) |
| KR (1) | KR950005236B1 (ja) |
| CN (1) | CN1025356C (ja) |
| AT (1) | ATE117765T1 (ja) |
| AU (1) | AU626729B2 (ja) |
| CA (1) | CA2028659C (ja) |
| DE (1) | DE69016379T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE464772B (sv) * | 1989-11-22 | 1991-06-10 | Atlas Copco Constr & Mining | Tunnelborrningsmaskin |
| JP2510098B2 (ja) * | 1991-01-14 | 1996-06-26 | 株式会社イセキ開発工機 | 角型シ―ルド掘削機 |
| JPH07995B2 (ja) * | 1992-06-11 | 1995-01-11 | 株式会社イセキ開発工機 | 掘進機 |
| KR100360560B1 (ko) * | 1999-05-03 | 2002-11-13 | 주식회사 동양굴착산업 | 비개착식 터널 구조물 시공장치 및 그에 따른 시공방법 |
| KR100362810B1 (ko) * | 1999-05-25 | 2002-11-27 | 주식회사 동양굴착산업 | 비개착식 터널 구조물 시공장치 및 그에 따른 시공방법 |
| KR100381669B1 (ko) * | 1999-10-27 | 2003-04-23 | 주식회사 동양굴착산업 | 터널 굴착장치 및 그에 따른 터널 굴착방법 |
| JP3692267B2 (ja) * | 1999-12-15 | 2005-09-07 | 三菱重工業株式会社 | カッタヘッド |
| CN102913253A (zh) * | 2006-06-16 | 2013-02-06 | 维米尔制造公司 | 微型隧道掘进系统和设备 |
| US8684470B2 (en) * | 2009-02-11 | 2014-04-01 | Vermeer Manufacturing Company | Drill head for a tunneling apparatus |
| US9039330B1 (en) * | 2010-06-01 | 2015-05-26 | LLAJ, Inc. | Pipe boring shield |
| RU2469192C1 (ru) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Дуплексный геоход |
| RU2552539C1 (ru) * | 2013-12-04 | 2015-06-10 | ОАО Кемеровский опытный ремонтно-механический завод "КОРМЗ" | Геоход (проходческий щитовой агрегат) |
| CN104088647B (zh) * | 2014-06-06 | 2015-05-27 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种超大矩形断面盾构顶管机 |
| CN110424980B (zh) * | 2019-08-28 | 2020-10-20 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 一种用于极硬岩开挖的先行引导式掘进机刀盘 |
| CN113605911B (zh) * | 2021-08-30 | 2024-02-02 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 刀盘总成、隧道掘进设备及隧道掘进施工方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2389920A (en) * | 1943-03-18 | 1945-11-27 | Joy Mfg Co | Apparatus for mining |
| US2789806A (en) * | 1956-05-10 | 1957-04-23 | James C Buttrick | Power driven cutting mechanism having means for movably mounting cutter bits |
| US3285665A (en) * | 1963-10-11 | 1966-11-15 | Joy Mfg Co | Boring head arms expansible in fixed ratio |
| GB1469752A (en) * | 1973-04-16 | 1977-04-06 | Mcalpine & Sons Ltd Sir Robert | Tunnelling machines |
| US4192556A (en) * | 1976-02-02 | 1980-03-11 | The Robbins Company | Tunnel boring machines |
| JPS5929757B2 (ja) * | 1979-09-12 | 1984-07-23 | 株式会社イセキ開発工機 | シ−ルドトンネル掘進装置 |
| JPS58218595A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-19 | 株式会社イセキ開発工機 | 回転カツタヘツド |
| US4555143A (en) * | 1983-04-11 | 1985-11-26 | Voest-Alpine Aktiengesellschaft | Apparatus for cutting rock |
| JPS61151396A (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-10 | 株式会社イセキ開発工機 | シールド型トンネル掘削装置 |
-
1989
- 1989-12-05 JP JP1314166A patent/JPH086557B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
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- 1990-12-03 US US07/622,413 patent/US5102201A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-03 CN CN90109624A patent/CN1025356C/zh not_active Expired - Fee Related
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