JPS6146640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、部分切削機を備えていて、この部分
切削機の駆動されるカツタヘツドを担持するカツ
タアームがトンネル等の長手方向軸線に対して半
径方向で位置ずれしているリンク部内でカツタア
ーム担持体に揺動可能に接続されており、このカ
ツターアーム担持体がトンネル等の長手方向軸線
と合致する軸線を中心にして回動可能に支承部材
に支承されており、かつこの支承部材が掘進方向
で摺動可能に機械案内部に支持されかつ案内され
ている、シールド工法或るいは管押進工法により
トンネル、横坑或いは他の坑道を掘進するための
掘進装置に関する。

この構造様式の掘進装置は西ドイツ特許出願公
告公報第2437669号から公知である。部分切削機
械によりそのカツタアームを色々な揺動位置にも
たらした際同心的な切羽環状面が切削られること
により環状断面で以つてトンネル或いは他の地下
空洞を掘削することが可能である。この場合、掘
削断面が十分に滑らかな段差のない壁面を以つて
切削されるようにするため、カツタヘツドを形成
するカツターロールはその周面にもその両側面に
も切削工具を備えている。回動可能なカツタアー
ム担持体を担持している支承部材は水平な直径方
向で相対している担持アームと案内アームとを備
えており、これらのアームと共に切削機の全体が
トンネルライニング等に固定されている案内レー
ル内に支持されかつこの案内レール内を案内され
ている。例えばカツタアーム内に設けられたカツ
タヘツド駆動部、カツタアームを揺動させる揺動
シリンダおよび他の例えば塵埃鎮静のための噴射
ノズルのような消費部への媒体供給部のため、多
数の消費部導管が必要である。これらの導管はカ
ツタアームの作業運動を邪魔しないようにカツタ
アームに引通されなければならない。多少自由を
以つて敷設される導管を多数設けることは危険を
産むもとであり、大抵は殆んど狭まる掘進室内で
の作業を常に妨げる。

本発明は特に上記の構造様式の部分切削−掘進
装置から出発する。本発明の根底をなす課題は、
この掘進装置を特にコンパクトな、しかもスペー
スをとらない構造様式であつて、かつ部分切削機
の揺動可能なカツタアーム担持体を備えている支
承部材の軸方向の案内が改善されるように、そし
てまたカツタヘツド、カツタアーム−揺動装置お
よび他の消費部への媒体供給用の接続導管を保護
状態で機械設置位置の内部に作業を妨げないよう
に設けることが可能であるように構成することで
ある。

上記の課題は本発明により、機械案内部を支承
部材とカツタアーム担持体とを貫通している中央
案内管から構成することである。

部分切削機をこのように構成した場合、カツタ
アームはその回動可能なカツタアーム担持体とそ
の支承部材と共に軸方向の案内管上に支承され、
これにより部分切削機の確実な支持と案内が達せ
られ、またカツタアームに通じる消費部のための
導管をこの案内管を通して引通すことが可能とな
り、したがつて最低減カツタアームの作業範囲内
に自由に敷設され、かつ作業を妨げる導管の敷設
が避けられる。この構成は、機械据付け役立つ案
内管の内部に上記の接続導管のための引通し案内
部を設けるようにして行うことができる。この引
通し案内部は、カツタアームがその揺動運動と回
転運動とを接続導管によつて妨げられることなく
行うことが可能であるように構成されている。

優れた実施形にあつては、上記引通し案内部は
案内体の前端部内に係合しかつカツタアーム担持
体と回転可能に連結されている回転体を備え、こ
の回転体の出口導管は支承部材の周面に設けられ
た導管−引通し室を介してカツタアーム担持体へ
と通じている。この場合、出口導管を導管−引通
し室内にホース状の導管予備と共に設けるのが有
利である。導管のホース状の案内によつて達せら
れる導管予備の寸法は、導管がカツタアームの揺
動運動と回転運動とに容易に従うことができるよ
うに設定されている。この場合、引通し案内部の
上記回転体がこれの前端部に設けられた中間部
材、例えば端面板等を介して幅の狭いセグメント
状ケーシングと結合されているのが有利である。
このセグメント状ケーシングは案内管の小さな周
面部分を経てのみ延びており、その内部空間は導
管−引通し室を形成している。セグメント状ケー
シングは回転可能なカツタアームのケーシング部
分と、例えば形状一体的な構成を介して結合可能
であり、したがつてカツタアーム担持体が回転運
動した際セグメント状ケーシングおよび中間部材
を介して引通し案内部の回転体が帯行される。カ
ツタアーム担持体の導管引通しに役立つケーシン
グ部分は同様に狭いセグメント状ケーシングとし
て形成されており、このセグメント状ケーシング
は支承部材と共に案内管上を軸方向で摺動可能で
ある。上記の両セグメント状ケーシング間で相対
的に軸方向で運動が行われた際導管引通し室が外
部に対して閉じられているようにするため、これ
らのセグメント状ケーシングに互いに係合し合い
かつほぼテレスコープ状に相互方向に摺動可能な
ケーシング壁等を設けるのが有利である。

本発明による掘進装置にあつては、支承部材を
中心にして回転可能なカツタアーム担持体を案内
管の切羽側の端部に対して後方に位置ずれして設
ける。これにより、カツタアーム担持体と支承部
材とが良好に軸方向に案内されると共に、またこ
れらの部分の軸方向での推進度合が十分に大きく
なり、カツタアーム担持体の比較的大きな長さが
可能となり、したがつて本発明による部分切削機
により大きなトンネル断面をも掘削可能である。
しかもこの場合、掘進装置自体を過度に大きな構
造寸法する必要はない。支承部材を長手方向に形
成した歯等を介して回転強固に、しかし軸方向で
摺動可能に案内管上を案内するのが有利である。
カツタアーム担持体はその案内管の後方端部に面
した側で内部に歯を備えた歯リムを担持してお
り、この歯リムに支承部材の少くとも１つの駆動
されるピニオンが係合し、このピニオンと共にカ
ツタアーム担持体が案内管の軸線を中心にして回
転可能である。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳説する。

図示のシールド掘進機は円筒形の掘進シールド
１０を備えており、この掘進シールド内には部分
切削機１１が設けられている。剛性の２重のスキ
ン部を備えているシールド１０はその切羽に面し
た側にカツタ１２を備えている。内部に据付けら
れた部分切削機１１を備えたシールド１０の全体
は液圧ジヤツキ１３で掘進方向Ｖで推進される。
シールド１０の２重スキン部内に支持されている
ジヤツキ１３は例えば追走シールドに或いは例え
ばタビング支保或いは現場打ちコンクリート支保
によつて形成される最終トンネルライニングに公
知様式で支持される。

シールド１０の内部には、担持部材１５，１
６，１７および１８によつて形成されている支承
ブラケツト１４が設けられている。この支承ブラ
ケツト１４はこの場合同時に、水平状態でシール
ドのほぼ半分の高さ位置でこのシールド内に位置
する作業台を形成する。この作業台はシールド内
壁に剛性に固定されている。しかし、図示の実施
例の場合作業台として形成された担持ブラケツト
１４は掘進方向Ｖで摺動可能にシールド内に支持
されかつ案内されている。この目的のためシール
ド内壁に直経方向で相対する側面で掘進方向Ｖに
走るブラケツト案内部材１９が設けられており、
このブラケツト案内部材に担持体１５と１７を１
端で結合する担持ブラケツト１４の案内担持体１
８が摺動可能に支持されている。担持ブラケツト
１４の推進は液圧往復動ピストン伝動機構２０に
よつて行われる。この往復動ピストン伝動機構は
シールド１０と担持ブラケツト１４との間に関節
的に挿着されており、担持ブラケツトの案内部分
に支持されている。

軸方向の案内管２２は組立て板２１を介して、
結合されて２重Ｉ形形材をなす担持体１５と１６
を片持張出し状態で結合されている。この案内管
の軸線はシールドの軸線と合致している。円筒形
のこの案内管２２上には環状円筒形の支承部材２
３が軸方向で摺動可能に案内されている。この支
承部材はその切羽と反対側の端部に支承フランジ
２４を担持している。この支承フランジ２４には
リンク部２７を介して液圧往復動ピストン伝動機
構２６のピストンロツド２５が取付いている。往
復動ピストン伝動機構２６はリンク部２８を介し
て支承ブラケツト１４に支持されている。したが
つて往復動ピストン伝動機構２６により支承部材
２３は固定されている案内管２２上を掘進方向Ｖ
でおよびその反対の方向で運動可能である。

案内管２２はその円筒形の外套面に軸方向で指
向しているリブ或いは歯２９を備え、これらに支
承部材２３の相応する歯３０が噛合つている。こ
の噛合いに基いて、支承部材２３は回転強固に案
内管２２上を案内される。支承部材２３の歯３０
は支承部材の構成部分である管状の案内部分３１
の傍らに存在している。

部分切削機１１はカツタアーム３２を備えてい
る。このカツタアームはその自由端に駆動される
カツタヘツド３３を備え、このカツタヘツドの両
カツタロール３４はカツタアーム軸線に対して垂
直に指向している共通の回転軸を中心にして回動
する。両カツタロール３４は、公知のように、ほ
ぼ円錐截頭形に形成されている。この場合これら
のカツタロールはその周面でも、またその端面で
もカツタ工具を備えている。カツタヘツド３３の
両カツタロール３４の駆動部は公知のように、カ
ツタアーム３２の内部に設けられている。この駆
動部は電気的な或いは液力による駆動部から成
る。

カツタアーム３２はリンク部３５を介して環状
のカツタアーム担持体３６と結合されている。リ
ンク部３５はシールド軸線および案内管２２の軸
線に対して半径方向で位置ずれしている。その関
節軸線はシールドと案内管の軸線に対して垂直に
指向している。カツタアーム３２のリンク部３５
を中心にした揺動には、カツタアーム担持体３６
とカツタアーム３２との間に関節的に挿入されて
いる液圧揺動シリンダ３７が役立つ。カツタアー
ム担持体３６は支承部材２３の円筒形の外側ジヤ
ケツト２３′を抱き込んでいる。カツタアーム担
持体は支承部材２３と案内管２２に対してシール
ド軸線と案内管軸線を中心にして回転可能であ
る。同時にカツタアーム担持体３６はその支承部
材２３と共に案内管２２に対して掘進方向Ｖとそ
の反対方向で摺動可能である。これは往復動ピス
トン伝動機構２６で行われる。

環状のカツタアーム担持体３６は支承フランジ
２４に面した側に歯リム５７を備えており、この
歯リムの内歯に少くとも１つのピニオン３８が噛
合つている。このピニオン３８は支承フランジ２
４に支承されている駆動モータ３９によつて駆動
される。この駆動モータ３９は液圧モータから成
るのが有利である。歯リム５７と支承フランジ２
４の支承リング４０との間には回動ボールジヨイ
ント４１が設けられている。

案内管２２の内部にはカツタアーム担持体３６
とカツタアーム３２に通じる接続導管用の回転引
通し案内部４２が設けられている。この接続導管
を介してカツタヘツド３３のカツタアーム内に存
在する駆動部並びに揺動シリンダ３７および場合
によつては例えば塵埃鎮静のために働らくカツタ
ヘツド或いはカツタアームに取付けられる噴射ノ
ズルのような他の消費部に媒体の供給が行われ
る。この回転引通し案内部４２は案内管２２の前
端部内に係合する回転体４３を備えている。この
回転体は端面板の様式に応じて管端部を閉じる中
間部材４４に固定されており、回転支承体４５を
介して案内管２２内に回転可能に支承されてい
る。上記の消費部に対する媒体供給は中央の駆動
ステーシヨンで行われる。この駆動ステーシヨン
は支承ブラケツト１４に或いはシールドの後方領
域に設けられていて、例えば液圧ポンプステーシ
ヨンから成る。接続導管は支承ブラケツト１４か
ら案内管２２内に導入される。これらの接続導管
はこの案内管を通つて回転体４３まで走つてい
る。この回転体に接続導管は公知様式で回転継手
を介して接続されている。しかもこの接続は、回
転体４３が案内管２２の軸線を中心にして回転運
動した際この回転運動が案内管内に敷設されてい
る導管に伝達されることがなく、したがつてこの
導管はよじれることがないように行われる。

回転体４３の他の側における出口導管４６〜４
９（第３図）は板状の中間部材４４に沿つて半径
方向で外方へとそして導管引通し路５０を介して
導管−引通し室５１内に案内される。この導管−
引通し室５１内にはホース状の導管予備５２と共
に出口導管が収納されている。導管−引通し室５
１はセグメント状ケーシング５３の内部空間であ
る。このセグメント状ケーシングは中間部材４４
と結合されており、円筒形の支承部材２３は案内
管２２の切羽側の端部に小さな部分周面で取付い
ている。

リンク部３５内でカツタアーム３２を担持して
いるカツタアーム担持体３６はセグメント状ケー
シング５３と支承部材の支承フランジ２４との間
で案内管２２上に設けられており、したがつて案
内管の前端部に対して後方に位置ずれしている。
カツタアーム担持体３６は同様にセグメント状の
ケーシング部分５４を備えており、このセグメン
ト状ケーシングの内部空間５５は同様に導管引通
し部として役立つ。ケーシング部分５４はセグメ
ント状ケーシング５３内に嵌入しているケーシン
グ延長部５６を備えている。このケーシング延長
部はその形状および寸法がセグメント状のケーシ
ングに適合しており、したがつてセグメント状ケ
ーシング５３はこのケーシング延長部５６を介し
て回転強固にケーシング部分５４およびカツタア
ーム担持体３６と結合されている。しかしこの場
合、カツタアーム担持体３６はその附属構成部分
と共にセグメント状ケーシング５３に対して軸方
向で摺動可能である。両ケーシング部分５３，５
６がテレスコープ式に互に入込むので、セグメン
ト状ケーシング５３の導管−引通し室５１はカツ
タアーム担持体３６のどの摺動位置においても外
部に対して密閉されている。

回転体４３の出口導管４６〜４９はそれぞれ、
導管−引通し室５１内に存在している導管ループ
５２の後方でカツタアーム担持体３６のケーシン
グ部分５４の内部空間５５内に案内されている。
これらの出口導管はカツタアーム担持体３６の内
部でカツタアームリンク部３５を有するフオーク
状部分３６′に走り、ここからカツタアーム３２
の種々の消費部に通じている。したがつて消費部
接続導管は機械支承部内で保護され案内される。
この場合、上記の導管は導管ループ５２によつて
導管予備が行われるのでカツタアーム３２の色々
な作業運動に追従することが可能である。セグメ
ント状のケーシング５３の導管−引通し室５１内
に緊張装置等を設け、この緊張装置により過剰の
導管長さをその都度室５１内に巻返し、一方カツ
タアームの作業運動の際必要な導管長さを繰出す
ことが可能である。この目的のため簡単なばね装
置等を使用することができる。

掘進作業の間、カツタアーム３２は固定されて
いる案内管２２の軸線を中心にして回動し、この
場合駆動されるカツタヘツド３３は切羽において
環状の切削りを行う。揺動シリンダ３７によりカ
ツタアーム３２が色々に揺動することにより、切
羽は同心的な断面でかつ滑らかな段差のない壁面
をもつて切削られる。カツタアーム３２を担持し
ているカツタアーム担持体３６が回動駆動部５
７，３８，３９により案内管２２の長手方向軸線
を中心にして回動運動した際回転引通し案内部４
２の回転体４３がケーシング部分５３，５６の形
状一体的な結合により帯行される。カツタアーム
３２の掘進方向Ｖでの推進は支承ブラケツト１４
に支持されている往復動ピストン伝動機構２６に
より行われる。この推進運動の際カツタアーム担
持体３６は支承部材２３を介して帯行される。こ
の支承部材２３は固定されている案内管２２上に
回転強固に案内されている。第２図は前方の推進
位置における支承部材２３を示している。この推
進位置において往復動ピストン伝動機構２６は全
ストロークで繰出されている。支承ブラケツト１
４自体が往復動ピストン伝動機構２０によつて掘
進方向Ｖでシールド内を移動されることにより、
部分切削機の特別大きな推進度合が達せられる。
しかし既に述べたように、支承ブラケツト１４を
これに固定された案内管２２と共に軸方向で摺動
不能にシールド内に設けることも可能である。

掘進機および設置部が極めて小さな構造です
み、したがつて掘進機の下方部にも土砂或いは岩
石を移動送るための十分な空間が形成されること
が認められる。また、案内管２２の内部に液圧消
費部に対して媒体を供給するためのポンプを設け
ることが可能である。部分切削機の回転運動部は
カツタアーム３２の任意の回転方向での連続的な
回転を可能にする。しかし、この回転駆動部を、
カツタアーム３２が如何なる回転方向においても
全回転を行うことができるように構成することが
可能である。掘進機全体を管押進工法においてカ
ツタシユーの内部に或いはカツタを有する管の内
部で使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は掘進機内に設けられた本発明による掘
進装置をシールドの水平断面図で示した図、第２
図は掘進装置のシールドを省略して部分的に垂直
断面で示した側面図、第３図は第２図の矢印の
方向での正面図であるが、カツタアームは線−
に相応して示してある。 図中符号は、２２……案内管、２３……支承部
材、３６……カツタアーム担持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 部分切削機を備えていて、この部分切削機の
   駆動されるカツタヘツドを担持するカツタアーム
   がトンネル等の長手方向軸線に対して半径方向で
   位置すれしているリンク部内でカツタアーム担持
   体に揺動可能に接続されており、このカツタアー
   ム担持体がトンネル等の長手方向軸線と合致する
   軸線を中心にして回動可能に支承部材に支承され
   ており、かつこの支承部材が掘進方向で摺動可能
   に機械案内部に支持案内されている、シールド工
   法或いは管押進工法によりトンネル、横坑或いは
   他の坑道を掘進するための掘進装置において、機
   械案内部が中央の案内管２２から構成され、この
   案内管が支承部材２３とカツタアーム担持体３６
   とを一体把持していることおよび案内管２２の内
   部にカツタアーム担持体３６とカツタアーム３２
   に通じる接続導管用の回転引通し案内部４２が設
   けられていることを特徴とする、掘進装置。 ２ 部分切削機を備えていて、この部分切削機の
   駆動されるカツタヘツドを担持するカツタアーム
   がトンネル等の長手方向軸線に対して半径方向で
   位置ずれしているリンク部内でカツタアーム担持
   体に揺動可能に接続されており、このカツタアー
   ム担持体がトンネル等の長手方向軸線と合致する
   軸線を中心にして回動可能に支承部材に支承され
   ており、かつこの支承部材が掘進方向で摺動可能
   に機械案内部に支持案内されている、シールド工
   法或は管押進工法によりトンネル、横抗或いは他
   の坑道を掘進するための掘進装置において、回転
   引通し案内部４２が案内管２２の前端部内に嵌入
   していてかつカツタアーム担持体３６と回転可能
   に結合されている回転体４３を有し、この回転体
   の出口導管４６〜４９が支承部材２３の周面に設
   けられた導管−引通し室５１を経てカツタアーム
   担持体３６に案内されていることを特徴とする掘
   進装置。 ３ 回転体４３の出口導管４６〜４９がループ状
   の長さ予備部５２と共に導管−引通し室５１内に
   設けられていることを特徴とする、前記特許請求
   の範囲第２項に記載の掘進装置。 ４ 支承部材２３を中心にして回転可能なカツタ
   アーム担持体３６が案内管２２の切羽側の端部に
   対して後方に位置ずれして設けられていることを
   特徴とする、前記特許請求の範囲第２項に記載の
   掘進装置。 ５ 部分切削機を備えていて、この部分切削機の
   駆動されるカツタヘツドを担持するカツタアーム
   がトンネル等の長手方向軸績に対して半径方向で
   位置ずれしているリンク部内でカツタアーム担持
   体に揺動可能に接続されており、このカツタアー
   ム担持体がトンネル等の長手方向軸線と合致する
   軸線を中心にして回動可能に支承部材に支承され
   ており、かつこの支承部材が掘進方向に摺動可能
   に機械案内部に支持案内されている。シールド工
   法或いは管押進工法によりトンネル、横坑或いは
   他の坑道を掘進するための掘進装置において、回
   動引通し案内部４２の回転体４３が案内管２２の
   前端部の前方に設けられている中間部材４４を介
   して案内管の小さな部分周面にわたつてのみ延び
   ているセグメント状ケーシング５３と結合されて
   いて、このセグメント状ケーシングの内部が導管
   −引通し室５１を形成し、かつ上記セグメント状
   ケーシングがカツタアーム担持体３６のケーシン
   グ部分５６と回転強固に結合されていることを特
   徴とする掘進装置。 ６ 部分切削機を備えていて、この部分切削機の
   駆動されるカツタヘツドを担持するカツタアーム
   がトンネル等の長手方向軸線に対して半径方向で
   位置ずれしているリンク部内でカツタアーム担持
   体に揺動可能に接続されており、このカツタアー
   ム担持体がトンネル等の長手方向軸線と合致する
   軸線を中心にして回動可能に支承部材に支承され
   ており、かつこの支承部材が掘進方向で摺動可能
   に機械案内部に支持案内されている、シールド工
   法或いは管押進工法によりトンネル、横坑或いは
   他の坑道を掘進するための掘進装置において、導
   管引通し案内部として役立つケーシング部分５
   ４，５６がカツタアーム担持体３６に固定された
   セグメント状ケーシングとして形成されており、
   このセグメント状ケーシングが支承部材２３と共
   に軸方向に摺動可能であり、この場合両セグメン
   ト状ケーシング５３，５４，５６が互いに嵌入し
   合いかつテレスコープ状に相互方向に摺動可能な
   ケーシング部分を備えていることを特徴とする、
   掘進装置。 ７ 支承部材２３が長手方向の歯２９，３０を介
   して回転強固に、しかし軸方向に摺動可能に案内
   管２２上を案内されていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第６項に記載の掘進装置。 ８ カツタアーム担持体３６がその案内管２２の
   後方端部に面した側に駆動される少くとも１つの
   ピニオン３８を噛合う内歯リム５７を備えている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第６項に記載
   の掘進装置。