JPH09119288A - 自由断面シールド掘進機 - Google Patents
自由断面シールド掘進機Info
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- JPH09119288A JPH09119288A JP27859795A JP27859795A JPH09119288A JP H09119288 A JPH09119288 A JP H09119288A JP 27859795 A JP27859795 A JP 27859795A JP 27859795 A JP27859795 A JP 27859795A JP H09119288 A JPH09119288 A JP H09119288A
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- gear
- shaft
- casing
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 円形や楕円形、更には三角形、四角形等の断
面形状のトンネルを掘削することのできる自由断面シー
ルド掘進機を提供すること。 【解決手段】 掘進機本体の先端部に設けた少なくとも
１個のカッタ２０を回転させることで掘削を行う。掘進
機本体の中心軸１０に平行で同方向に延びる第１の軸１
６を前記中心軸の回りを旋回させるように駆動する第１
の旋回駆動機構と、前記カッタの回転軸２０−１を前記
第１の軸の回りを旋回させるように駆動する第２の旋回
駆動機構と、前記カッタの回転軸を回転駆動する回転駆
動機構とを備えた。
面形状のトンネルを掘削することのできる自由断面シー
ルド掘進機を提供すること。 【解決手段】 掘進機本体の先端部に設けた少なくとも
１個のカッタ２０を回転させることで掘削を行う。掘進
機本体の中心軸１０に平行で同方向に延びる第１の軸１
６を前記中心軸の回りを旋回させるように駆動する第１
の旋回駆動機構と、前記カッタの回転軸２０−１を前記
第１の軸の回りを旋回させるように駆動する第２の旋回
駆動機構と、前記カッタの回転軸を回転駆動する回転駆
動機構とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシールド掘進機に関
し、特に断面形状が円形以外のトンネルをも掘削し得る
自由断面シールド掘進機に関する。
し、特に断面形状が円形以外のトンネルをも掘削し得る
自由断面シールド掘進機に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでのシールド掘進機により掘削さ
れるトンネルの断面形状は円形がほとんどである。しか
しながら、トンネルはその用途に応じて様々な断面形状
が要求されている。このような要求にこたえるものとし
て、例えば特許第１７１１９８６号（第１の例）、特開
平３−２６２８９８号（第２の例）に開示されたものが
ある。簡単に言えば、第１の例では、回転駆動軸の位
置、回転半径及びカッタの形状を適宜変えることにより
任意の断面形状を得るようにしている。また、第２の例
では、掘進機本体の前端部にカッタヘッドを、掘進機本
体の軸心と直交する直交軸心回りで回転自在に支持する
と共に、このカッタヘッドをその直交軸心において複数
個に分割し、これら分割された複数個の分割ヘッドのう
ち、少なくとも１個の分割ヘッドを揺動装置により所定
角度範囲内で揺動させるようにしている。
れるトンネルの断面形状は円形がほとんどである。しか
しながら、トンネルはその用途に応じて様々な断面形状
が要求されている。このような要求にこたえるものとし
て、例えば特許第１７１１９８６号（第１の例）、特開
平３−２６２８９８号（第２の例）に開示されたものが
ある。簡単に言えば、第１の例では、回転駆動軸の位
置、回転半径及びカッタの形状を適宜変えることにより
任意の断面形状を得るようにしている。また、第２の例
では、掘進機本体の前端部にカッタヘッドを、掘進機本
体の軸心と直交する直交軸心回りで回転自在に支持する
と共に、このカッタヘッドをその直交軸心において複数
個に分割し、これら分割された複数個の分割ヘッドのう
ち、少なくとも１個の分割ヘッドを揺動装置により所定
角度範囲内で揺動させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１，
第２の例のいずれも、四角形であれば四角形とそれに近
い形状のみ、楕円であれば楕円とそれに近い形状のみと
いうように得られる断面形状には制限がある。言い換え
れば、これまでのものは円形の他に三角形や四角形等の
多角形というようにまったく別の断面形状を得ることは
難しい。
第２の例のいずれも、四角形であれば四角形とそれに近
い形状のみ、楕円であれば楕円とそれに近い形状のみと
いうように得られる断面形状には制限がある。言い換え
れば、これまでのものは円形の他に三角形や四角形等の
多角形というようにまったく別の断面形状を得ることは
難しい。
【０００４】そこで、本発明の課題は、円形や楕円形、
更には三角形、四角形等の断面形状のトンネルを掘削す
ることのできる自由断面シールド掘進機を提供すること
にある。
更には三角形、四角形等の断面形状のトンネルを掘削す
ることのできる自由断面シールド掘進機を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による自由断面シ
ールド掘進機は、掘進機本体の先端部に設けた少なくと
も１個のカッタを回転させることで掘削を行うシールド
掘進機において、掘進機本体の中心軸に平行で同方向に
延びる第１の軸を前記中心軸の回りを旋回させるように
駆動する第１の旋回駆動機構と、前記カッタの回転軸を
前記第１の軸の回りを旋回させるように駆動する第２の
旋回駆動機構と、前記カッタの回転軸を回転駆動する回
転駆動機構とを備えたことを特徴とする。
ールド掘進機は、掘進機本体の先端部に設けた少なくと
も１個のカッタを回転させることで掘削を行うシールド
掘進機において、掘進機本体の中心軸に平行で同方向に
延びる第１の軸を前記中心軸の回りを旋回させるように
駆動する第１の旋回駆動機構と、前記カッタの回転軸を
前記第１の軸の回りを旋回させるように駆動する第２の
旋回駆動機構と、前記カッタの回転軸を回転駆動する回
転駆動機構とを備えたことを特徴とする。
【０００６】なお、前記第１の旋回駆動機構は、前記中
心軸と同心の軸を持つ固定歯車と、該固定歯車とかみ合
わされた遊星歯車と、該遊星歯車とかみ合わされて前記
固定歯車の周囲を公転運動する中空の第１の歯車と、前
記固定歯車、前記遊星歯車、前記第１の歯車を収容して
前記中心軸を中心として回転可能な第１のケーシング
と、該第１のケーシングを回転させるケーシング駆動装
置とを含み、前記第１の歯車の中空部に、前記第１の軸
が同心状、かつ前記第１の歯車とは独立して回転可能で
あると共に、前記第１のケーシングと共に前記中心軸の
回りを旋回可能に設けられている。
心軸と同心の軸を持つ固定歯車と、該固定歯車とかみ合
わされた遊星歯車と、該遊星歯車とかみ合わされて前記
固定歯車の周囲を公転運動する中空の第１の歯車と、前
記固定歯車、前記遊星歯車、前記第１の歯車を収容して
前記中心軸を中心として回転可能な第１のケーシング
と、該第１のケーシングを回転させるケーシング駆動装
置とを含み、前記第１の歯車の中空部に、前記第１の軸
が同心状、かつ前記第１の歯車とは独立して回転可能で
あると共に、前記第１のケーシングと共に前記中心軸の
回りを旋回可能に設けられている。
【０００７】また、前記第１のケーシングは、前記中心
軸と同心の筒状部を有して該筒状部において掘進機本体
の固定部に回転可能に支持されており、前記ケーシング
駆動装置は、前記筒状部の端部の内周あるいは外周にケ
ーシング歯車を形成し、前記固定部に設置されたケーシ
ング駆動モータの出力軸に設けられた歯車に前記ケーシ
ング歯車をかみ合わせて構成している。
軸と同心の筒状部を有して該筒状部において掘進機本体
の固定部に回転可能に支持されており、前記ケーシング
駆動装置は、前記筒状部の端部の内周あるいは外周にケ
ーシング歯車を形成し、前記固定部に設置されたケーシ
ング駆動モータの出力軸に設けられた歯車に前記ケーシ
ング歯車をかみ合わせて構成している。
【０００８】更に、前記回転駆動機構は、前記第１の軸
の一端に固定した第２の歯車と、該第２の歯車とかみ合
わされ、中心に前記カッタの回転軸が固定されている第
３の歯車と、前記第１の軸を回転させるカッタ駆動装置
とを含み、前記第２の旋回駆動機構は、前記第１の軸、
前記第２，第３の歯車を収容し前記第１の歯車と共に回
転可能なように該第１の歯車に固定された第２のケーシ
ングを含む。
の一端に固定した第２の歯車と、該第２の歯車とかみ合
わされ、中心に前記カッタの回転軸が固定されている第
３の歯車と、前記第１の軸を回転させるカッタ駆動装置
とを含み、前記第２の旋回駆動機構は、前記第１の軸、
前記第２，第３の歯車を収容し前記第１の歯車と共に回
転可能なように該第１の歯車に固定された第２のケーシ
ングを含む。
【０００９】一方、前記カッタ駆動装置は、前記掘進機
本体の固定部に前記中心軸と同心的かつ回転可能に支持
された筒体を有し、該筒体の一端側に形成した歯車には
前記固定部に設置したカッタ駆動モータの出力軸に設け
られた歯車をかみ合わせて該筒体を回転させ、該筒体の
他端側に形成した歯車を介して前記第１の軸の他端側に
設けた歯車に回転力を伝達するようにして構成される。
本体の固定部に前記中心軸と同心的かつ回転可能に支持
された筒体を有し、該筒体の一端側に形成した歯車には
前記固定部に設置したカッタ駆動モータの出力軸に設け
られた歯車をかみ合わせて該筒体を回転させ、該筒体の
他端側に形成した歯車を介して前記第１の軸の他端側に
設けた歯車に回転力を伝達するようにして構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１を参照して、はじめに本発明
による自由断面シールド掘進機のカッタとこれを駆動す
るために必要な基本構造とについて説明する。なお、図
１では放射状に複数のビットを配置した通常のカッタを
１つのみ図示しているが、実際には複数個備えている。
図中一点鎖線で示す掘進機本体の中心軸１０と同心の軸
１１−１を持つ固定歯車１１が固定配置される。固定歯
車１１には遊星歯車１２がかみ合わされる。遊星歯車１
２には更に、中空の第１の歯車１３がかみ合わされる。
固定歯車１１、遊星歯車１２、第１の歯車１３は中心軸
１０に対して直角方向に延びる第１のケーシング１５に
収容されている。
による自由断面シールド掘進機のカッタとこれを駆動す
るために必要な基本構造とについて説明する。なお、図
１では放射状に複数のビットを配置した通常のカッタを
１つのみ図示しているが、実際には複数個備えている。
図中一点鎖線で示す掘進機本体の中心軸１０と同心の軸
１１−１を持つ固定歯車１１が固定配置される。固定歯
車１１には遊星歯車１２がかみ合わされる。遊星歯車１
２には更に、中空の第１の歯車１３がかみ合わされる。
固定歯車１１、遊星歯車１２、第１の歯車１３は中心軸
１０に対して直角方向に延びる第１のケーシング１５に
収容されている。
【００１１】第１のケーシング１５は軸１１−１に対し
てベアリング１５ａ，１５ｂを介して回転可能に支持さ
れ、図示しない第１のケーシング駆動機構により中心軸
１０を中心として図中矢印方向に回転運動する。その結
果、遊星歯車１２、第１の歯車１３は中心軸１０を中心
とする旋回運動を行う。なお、遊星歯車１２は、第１の
ケーシング１５に固定された軸１２−１にベアリング１
２ａを介して回転可能に支持されている。また、第１の
歯車１３は、第１のケーシング１５に対してベアリング
１３ａ，１３ｂを介して回転可能に支持されている。
てベアリング１５ａ，１５ｂを介して回転可能に支持さ
れ、図示しない第１のケーシング駆動機構により中心軸
１０を中心として図中矢印方向に回転運動する。その結
果、遊星歯車１２、第１の歯車１３は中心軸１０を中心
とする旋回運動を行う。なお、遊星歯車１２は、第１の
ケーシング１５に固定された軸１２−１にベアリング１
２ａを介して回転可能に支持されている。また、第１の
歯車１３は、第１のケーシング１５に対してベアリング
１３ａ，１３ｂを介して回転可能に支持されている。
【００１２】第１の歯車１３の中空部には、中心軸１０
と平行で同方向に延びる第１の軸１６が同心的に、かつ
第１の歯車１３とは独立して回転可能に設けられる。こ
の第１の軸１６の一端には第２の歯車１７が固定されて
いる。第２の歯車１７には第３の歯車１８がかみ合わさ
れている。第１の軸１６、第２，第３の歯車１７，１８
は、第１の歯車１３に固定された第２のケーシング１９
に収容されている。第１の軸１６は、その一端側におい
てはベアリング１６ａを介し、他端側においてはベアリ
ング１６ｂを介してそれぞれ支持されていることによ
り、第２のケーシング１９と独立して第２の歯車１７と
共に回転可能である。第１の軸１６は、その他端側にお
いて図示しないカッタ駆動機構により図中矢印方向又は
逆方向に回転駆動される。また、第３の歯車１８は、軸
受部１８ａ，１８ｂを介して第２のケーシング１９に回
転可能に支持されていることにより、第２の歯車１７に
より回転駆動される。第３の歯車１８の軸はカッタ２０
の回転軸２０−１と一体にされている。カッタ２０を２
個備える場合には、もう１つのカッタは図中下側に同様
な構造で設けられる。
と平行で同方向に延びる第１の軸１６が同心的に、かつ
第１の歯車１３とは独立して回転可能に設けられる。こ
の第１の軸１６の一端には第２の歯車１７が固定されて
いる。第２の歯車１７には第３の歯車１８がかみ合わさ
れている。第１の軸１６、第２，第３の歯車１７，１８
は、第１の歯車１３に固定された第２のケーシング１９
に収容されている。第１の軸１６は、その一端側におい
てはベアリング１６ａを介し、他端側においてはベアリ
ング１６ｂを介してそれぞれ支持されていることによ
り、第２のケーシング１９と独立して第２の歯車１７と
共に回転可能である。第１の軸１６は、その他端側にお
いて図示しないカッタ駆動機構により図中矢印方向又は
逆方向に回転駆動される。また、第３の歯車１８は、軸
受部１８ａ，１８ｂを介して第２のケーシング１９に回
転可能に支持されていることにより、第２の歯車１７に
より回転駆動される。第３の歯車１８の軸はカッタ２０
の回転軸２０−１と一体にされている。カッタ２０を２
個備える場合には、もう１つのカッタは図中下側に同様
な構造で設けられる。
【００１３】このような構造をとることにより、第１の
ケーシング１５が回転すると、第１の軸１６、第２のケ
ーシング１９は共に、中心軸１０の回りを旋回運動す
る。特に、この旋回運動の間、第２のケーシング１９は
遊星歯車１２により第１の軸１６を中心に回転運動す
る。更に、第３の歯車１８は、第２のケーシング１９の
回転運動により第１の軸１６の回りを旋回運動しなが
ら、第１の軸１６の回転により第２の歯車１７を介して
回転運動する。その結果、カッタ２０は、第３の歯車１
８により回転しながら第１の軸１６の回りを旋回運動
し、更に中心軸１０の回りを旋回運動することとなる。
ケーシング１５が回転すると、第１の軸１６、第２のケ
ーシング１９は共に、中心軸１０の回りを旋回運動す
る。特に、この旋回運動の間、第２のケーシング１９は
遊星歯車１２により第１の軸１６を中心に回転運動す
る。更に、第３の歯車１８は、第２のケーシング１９の
回転運動により第１の軸１６の回りを旋回運動しなが
ら、第１の軸１６の回転により第２の歯車１７を介して
回転運動する。その結果、カッタ２０は、第３の歯車１
８により回転しながら第１の軸１６の回りを旋回運動
し、更に中心軸１０の回りを旋回運動することとなる。
【００１４】このように運動するカッタ２０によって掘
削されるトンネルの断面形状は、固定歯車１１の歯車数
Ｔ11と第１の歯車１３の歯数Ｔ13との歯数比を適宜選択
することにより様々に変化する。図２は歯数Ｔ11：歯数
Ｔ13＝２：１の場合のトンネルの断面形状を示してお
り、横に長い楕円形状となる。特に、図２（ａ）には、
カッタ２０を２つ備えた場合のトンネルの断面形状（最
も外側の線）に加えて、固定歯車１１と遊星歯車１２、
第１の歯車１３、回転軸２０−１の位置関係を示してい
る。また、図２（ｂ）にはカッタ２０の外周の軌跡を実
線で示し、回転軸２０−１の軌跡を一点鎖線Ｌ１で、第
１の軸１６の軌跡を一点鎖線Ｌ２でそれぞれ示してい
る。
削されるトンネルの断面形状は、固定歯車１１の歯車数
Ｔ11と第１の歯車１３の歯数Ｔ13との歯数比を適宜選択
することにより様々に変化する。図２は歯数Ｔ11：歯数
Ｔ13＝２：１の場合のトンネルの断面形状を示してお
り、横に長い楕円形状となる。特に、図２（ａ）には、
カッタ２０を２つ備えた場合のトンネルの断面形状（最
も外側の線）に加えて、固定歯車１１と遊星歯車１２、
第１の歯車１３、回転軸２０−１の位置関係を示してい
る。また、図２（ｂ）にはカッタ２０の外周の軌跡を実
線で示し、回転軸２０−１の軌跡を一点鎖線Ｌ１で、第
１の軸１６の軌跡を一点鎖線Ｌ２でそれぞれ示してい
る。
【００１５】図３はカッタ２０を１２０°の角度間隔を
おいて３つ備え、歯数Ｔ11：歯数Ｔ13＝３：１の場合の
トンネルの断面形状と固定歯車１１、遊星歯車１２、第
１の歯車１３、回転軸２０−１の位置関係を示してい
る。この場合には略三角形の断面形状が得られる。
おいて３つ備え、歯数Ｔ11：歯数Ｔ13＝３：１の場合の
トンネルの断面形状と固定歯車１１、遊星歯車１２、第
１の歯車１３、回転軸２０−１の位置関係を示してい
る。この場合には略三角形の断面形状が得られる。
【００１６】図４は歯数Ｔ11：歯数Ｔ13＝４：１の場合
のカッタ２０の外周の軌跡（実線）と回転軸２０−１の
軌跡Ｌ１、第１の軸１６の軌跡Ｌ２をそれぞれ示し、ト
ンネルの断面形状は略四角形となる。
のカッタ２０の外周の軌跡（実線）と回転軸２０−１の
軌跡Ｌ１、第１の軸１６の軌跡Ｌ２をそれぞれ示し、ト
ンネルの断面形状は略四角形となる。
【００１７】図５は歯数Ｔ11：歯数Ｔ13＝６：１の場合
のカッタ２０の外周の軌跡（実線）と回転軸２０−１の
軌跡Ｌ１、第１の軸１６の軌跡Ｌ２をそれぞれ示し、ト
ンネルの断面形状は略六角形となる。
のカッタ２０の外周の軌跡（実線）と回転軸２０−１の
軌跡Ｌ１、第１の軸１６の軌跡Ｌ２をそれぞれ示し、ト
ンネルの断面形状は略六角形となる。
【００１８】歯数Ｔ11：歯数Ｔ13＝１：１の場合には断
面形状は円形となることは言うまでもなく、この他歯数
比を様々に変更することで様々な断面形状が得られる。
歯数比の変更に際しては、固定歯車１１と第１の歯車１
３の少なくとも一方が入れ替えられることは言うまでも
無い。
面形状は円形となることは言うまでもなく、この他歯数
比を様々に変更することで様々な断面形状が得られる。
歯数比の変更に際しては、固定歯車１１と第１の歯車１
３の少なくとも一方が入れ替えられることは言うまでも
無い。
【００１９】なお、図１の構造において、固定歯車１
１、遊星歯車１２、第１の歯車１３、第１のケーシング
１５、及び図示しない第１のケーシング１５の駆動機構
は、第１の軸１６を中心軸１０の回りを旋回させるため
の第１の旋回駆動機構として作用する。また、第２の歯
車１７、第３の歯車１８及び図示しない第１の軸１６の
駆動機構は、カッタ２０の回転駆動機構として作用す
る。更に、第１の軸１６、第２のケーシング１９は、カ
ッタ２０の回転軸２０−１を第１の軸１６の回りを旋回
させるための第２の旋回駆動機構として作用する。
１、遊星歯車１２、第１の歯車１３、第１のケーシング
１５、及び図示しない第１のケーシング１５の駆動機構
は、第１の軸１６を中心軸１０の回りを旋回させるため
の第１の旋回駆動機構として作用する。また、第２の歯
車１７、第３の歯車１８及び図示しない第１の軸１６の
駆動機構は、カッタ２０の回転駆動機構として作用す
る。更に、第１の軸１６、第２のケーシング１９は、カ
ッタ２０の回転軸２０−１を第１の軸１６の回りを旋回
させるための第２の旋回駆動機構として作用する。
【００２０】図６を参照して、カッタ２０を２個備える
場合の実際の構造について説明する。図中、断面部分を
示す斜線のうち右上がりの斜線で示す部分は掘進機本体
の固定部分となる。２つのカッタ２０は上下対称の構造
であるので、一方についてのみ説明する。
場合の実際の構造について説明する。図中、断面部分を
示す斜線のうち右上がりの斜線で示す部分は掘進機本体
の固定部分となる。２つのカッタ２０は上下対称の構造
であるので、一方についてのみ説明する。
【００２１】固定歯車１１は、掘進機本体の固定フレー
ム３０に、中心軸１０と同心的に形成された固定円筒部
３０−１の先端に設けられている。固定歯車１１には遊
星歯車１２がかみ合わされ、遊星歯車１２には第１の歯
車１３がかみ合わされている。固定歯車１１、遊星歯車
１２、第１の歯車１３は第１のケーシング１５に収容さ
れている。
ム３０に、中心軸１０と同心的に形成された固定円筒部
３０−１の先端に設けられている。固定歯車１１には遊
星歯車１２がかみ合わされ、遊星歯車１２には第１の歯
車１３がかみ合わされている。固定歯車１１、遊星歯車
１２、第１の歯車１３は第１のケーシング１５に収容さ
れている。
【００２２】第１のケーシング１５は、円形板１５−１
と、この円形板１５−１の中心に設けられた回転軸１５
−２とを有し、この回転軸１５−２は、固定円筒部３０
−１の内側に設けられた支持板３０−２に回転可能に支
持されている。第１のケーシング１５はまた、固定歯車
１１、遊星歯車１２、第１の歯車１３の収容部の他に、
固定円筒部３０−１の内側に沿って延在する第１の筒１
５−３と、固定円筒部３０−１の外側に沿って延在する
第２の筒１５−４とを有している。第１の筒１５−３は
固定円筒部３０−１の内壁側にベアリング１５ｃを介し
て支持され、第２の筒１５−４は固定フレーム３０にベ
アリング１５ｄを介して支持されている。第２の筒１５
−４の先端外周には歯車１５−５（ケーシング歯車）が
形成されており、この歯車１５−５には、固定フレーム
３０に設置されたケーシング駆動モータ２１の出力軸に
設けられた歯車２１−１がかみ合わされている。
と、この円形板１５−１の中心に設けられた回転軸１５
−２とを有し、この回転軸１５−２は、固定円筒部３０
−１の内側に設けられた支持板３０−２に回転可能に支
持されている。第１のケーシング１５はまた、固定歯車
１１、遊星歯車１２、第１の歯車１３の収容部の他に、
固定円筒部３０−１の内側に沿って延在する第１の筒１
５−３と、固定円筒部３０−１の外側に沿って延在する
第２の筒１５−４とを有している。第１の筒１５−３は
固定円筒部３０−１の内壁側にベアリング１５ｃを介し
て支持され、第２の筒１５−４は固定フレーム３０にベ
アリング１５ｄを介して支持されている。第２の筒１５
−４の先端外周には歯車１５−５（ケーシング歯車）が
形成されており、この歯車１５−５には、固定フレーム
３０に設置されたケーシング駆動モータ２１の出力軸に
設けられた歯車２１−１がかみ合わされている。
【００２３】遊星歯車１２は、第１のケーシング１５に
固定されれた軸１２−１にベアリング１２ａを介して支
持されている。第１の歯車１３は、第１の軸１６にベア
リング１３ｃを介して支持されている。第１の歯車１３
の中空部には、第１の軸１６が同心的に、かつ第１の歯
車１３とは独立して回転可能に配設される。すなわち、
第１の軸１６はその一端側が第２のケーシング１９の内
壁に設けられた軸受部１９−１にて支持され、他端側は
第１のケーシング１５の内壁に設けられた軸受部１５−
６にて支持されている。
固定されれた軸１２−１にベアリング１２ａを介して支
持されている。第１の歯車１３は、第１の軸１６にベア
リング１３ｃを介して支持されている。第１の歯車１３
の中空部には、第１の軸１６が同心的に、かつ第１の歯
車１３とは独立して回転可能に配設される。すなわち、
第１の軸１６はその一端側が第２のケーシング１９の内
壁に設けられた軸受部１９−１にて支持され、他端側は
第１のケーシング１５の内壁に設けられた軸受部１５−
６にて支持されている。
【００２４】第１の軸１６の一端側には第２の歯車１７
が固定されている。第２の歯車１７には第３の歯車１８
がかみ合わされている。第１の軸１６、第２，第３の歯
車１７，１８を収容している第２のハウジング１９は、
第１の歯車１３に固定され、ベアリング１９ａを介して
第１のハウジング１５に支持されている。第３の歯車１
８と一体の回転軸２０−１は、軸受部１８ａ，１８ｂを
介して第２のハウジング１９に支持されている。
が固定されている。第２の歯車１７には第３の歯車１８
がかみ合わされている。第１の軸１６、第２，第３の歯
車１７，１８を収容している第２のハウジング１９は、
第１の歯車１３に固定され、ベアリング１９ａを介して
第１のハウジング１５に支持されている。第３の歯車１
８と一体の回転軸２０−１は、軸受部１８ａ，１８ｂを
介して第２のハウジング１９に支持されている。
【００２５】第１の軸１６の回転駆動機構は、ここでは
固定円筒部３０−１の外側に軸受部３０−３を介して支
持された筒体３１と歯車３２，３３、及びカッタ駆動モ
ータ３４とで構成している。詳しく説明すると、筒体３
１の両端部には外周に歯車３１−１，３１−２を形成
し、他端側の歯車３１−１には歯車３３をかみ合わせ、
歯車３３には歯車３２をかみ合わせている。歯車３３は
軸１２−１にベアリング１２ｂを介して支持され、歯車
３２は第１の軸１６に固定されている。一方、筒体３１
の一端側の歯車３１−２には、カッタ駆動モータ３４の
出力軸に設けられた歯車３４−１がかみ合わされてい
る。このようにして、カッタ駆動モータ３４の回転が、
歯車３４−１、筒体３１、歯車３３、歯車３２を介して
第１の軸１６に伝達される。各部の運動は、図１の場合
と同じである。
固定円筒部３０−１の外側に軸受部３０−３を介して支
持された筒体３１と歯車３２，３３、及びカッタ駆動モ
ータ３４とで構成している。詳しく説明すると、筒体３
１の両端部には外周に歯車３１−１，３１−２を形成
し、他端側の歯車３１−１には歯車３３をかみ合わせ、
歯車３３には歯車３２をかみ合わせている。歯車３３は
軸１２−１にベアリング１２ｂを介して支持され、歯車
３２は第１の軸１６に固定されている。一方、筒体３１
の一端側の歯車３１−２には、カッタ駆動モータ３４の
出力軸に設けられた歯車３４−１がかみ合わされてい
る。このようにして、カッタ駆動モータ３４の回転が、
歯車３４−１、筒体３１、歯車３３、歯車３２を介して
第１の軸１６に伝達される。各部の運動は、図１の場合
と同じである。
【００２６】なお、ケーシング歯車１５−５、歯車３１
−２はそれぞれ、筒体の外周側に形成されているが、内
周側に形成されても良い。また、歯車３３は省略されて
も良い。更に、カッタ２０は１個以上であれば良い。
−２はそれぞれ、筒体の外周側に形成されているが、内
周側に形成されても良い。また、歯車３３は省略されて
も良い。更に、カッタ２０は１個以上であれば良い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
自由断面シールド掘進機は、固定歯車と第１の歯車の歯
数比を変更することで、掘削するトンネルの断面形状を
円形や楕円形の他、三角形や四角形以上の多角形等様々
な形で得ることができる。
自由断面シールド掘進機は、固定歯車と第１の歯車の歯
数比を変更することで、掘削するトンネルの断面形状を
円形や楕円形の他、三角形や四角形以上の多角形等様々
な形で得ることができる。
【図１】本発明の自由断面シールド掘進機の基本構造を
説明するための断面図である。
説明するための断面図である。
【図２】本発明により断面楕円形のトンネルを掘削する
場合の各構成要素の位置関係と移動軌跡を示した図であ
る。
場合の各構成要素の位置関係と移動軌跡を示した図であ
る。
【図３】本発明により断面略三角形のトンネルを掘削す
る場合の各構成要素の位置関係を示した図である。
る場合の各構成要素の位置関係を示した図である。
【図４】本発明により断面四角形のトンネルを掘削する
場合の各構成要素の移動軌跡を示した図である。
場合の各構成要素の移動軌跡を示した図である。
【図５】本発明により断面六角形のトンネルを掘削する
場合の各構成要素の移動軌跡を示した図である。
場合の各構成要素の移動軌跡を示した図である。
【図６】本発明による自由断面シールド掘進機の掘削部
の構造を示した断面図である。
の構造を示した断面図である。
１０ 中心軸 １１ 固定歯車 １２ 遊星歯車 １３ 第１の歯車 １５ 第１のケーシング １６ 第１の軸 １７ 第２の歯車 １８ 第３の歯車 １９ 第２のケーシング ２０ カッタ ２１ ケーシング駆動モータ ３０ 固定フレーム ３４ カッタ駆動モータ
Claims (5)
- 【請求項１】 掘進機本体の先端部に設けた少なくとも
１個のカッタを回転させることで掘削を行うシールド掘
進機において、掘進機本体の中心軸に平行で同方向に延
びる第１の軸を前記中心軸の回りを旋回させるように駆
動する第１の旋回駆動機構と、前記カッタの回転軸を前
記第１の軸の回りを旋回させるように駆動する第２の旋
回駆動機構と、前記カッタの回転軸を回転駆動する回転
駆動機構とを備えたことを特徴とする自由断面シールド
掘進機。 - 【請求項２】 請求項１記載の自由断面シールド掘進機
において、前記第１の旋回駆動機構は、前記中心軸と同
心の軸を持つ固定歯車と、該固定歯車とかみ合わされた
遊星歯車と、該遊星歯車とかみ合わされて前記固定歯車
の周囲を公転運動する中空の第１の歯車と、前記固定歯
車、前記遊星歯車、前記第１の歯車を収容して前記中心
軸を中心として回転可能な第１のケーシングと、該第１
のケーシングを回転させるケーシング駆動装置とを含
み、前記第１の歯車の中空部に、前記第１の軸が同心
状、かつ前記第１の歯車とは独立して回転可能であると
共に、前記第１のケーシングと共に前記中心軸の回りを
旋回可能に設けられていることを特徴とする自由断面シ
ールド掘進機。 - 【請求項３】 請求項２記載の自由断面シールド掘進機
において、前記第１のケーシングは、前記中心軸と同心
の筒状部を有して該筒状部において掘進機本体の固定部
に回転可能に支持されており、前記ケーシング駆動装置
は、前記筒状部の端部の内周あるいは外周にケーシング
歯車を形成し、前記固定部に設置されたケーシング駆動
モータの出力軸に設けられた歯車に前記ケーシング歯車
をかみ合わせて構成していることを特徴とする自由断面
シールド掘進機。 - 【請求項４】 請求項２記載の自由断面シールド掘進機
において、前記回転駆動機構は、前記第１の軸の一端に
固定した第２の歯車と、該第２の歯車とかみ合わされ、
中心に前記カッタの回転軸が固定されている第３の歯車
と、前記第１の軸を回転させるカッタ駆動装置とを含
み、前記第２の旋回駆動機構は、前記第１の軸、前記第
２，第３の歯車を収容し前記第１の歯車と共に回転可能
なように該第１の歯車に固定された第２のケーシングを
含むことを特徴とする自由断面シールド掘進機。 - 【請求項５】 請求項４記載の自由断面シールド掘進機
において、前記カッタ駆動装置は、前記掘進機本体の固
定部に前記中心軸と同心的かつ回転可能に支持された筒
体を有し、該筒体の一端側に形成した歯車には前記固定
部に設置したカッタ駆動モータの出力軸に設けられた歯
車をかみ合わせて該筒体を回転させ、該筒体の他端側に
形成した歯車を介して前記第１の軸の他端側に設けた歯
車に回転力を伝達するようにして構成したことを特徴と
する自由断面シールド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27859795A JPH09119288A (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 自由断面シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27859795A JPH09119288A (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 自由断面シールド掘進機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09119288A true JPH09119288A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=17599491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27859795A Pending JPH09119288A (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 自由断面シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09119288A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008090623A1 (ja) | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | シールド掘進機 |
| EP1959093A2 (en) | 2007-02-16 | 2008-08-20 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Shield machine |
| JP2017095951A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | ラサ工業株式会社 | 掘削機 |
-
1995
- 1995-10-26 JP JP27859795A patent/JPH09119288A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008090623A1 (ja) | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | シールド掘進機 |
| US8328293B2 (en) | 2007-01-26 | 2012-12-11 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Shield machine |
| EP1959093A2 (en) | 2007-02-16 | 2008-08-20 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Shield machine |
| JP2008202220A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-09-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | シールド掘進機 |
| EP1959093A3 (en) * | 2007-02-16 | 2011-05-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Shield machine |
| JP2017095951A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | ラサ工業株式会社 | 掘削機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040715 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040728 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041124 |