JPS62133295A - Shield excavator - Google Patents

Shield excavator

Info

Publication number
JPS62133295A
JPS62133295A JP27207285A JP27207285A JPS62133295A JP S62133295 A JPS62133295 A JP S62133295A JP 27207285 A JP27207285 A JP 27207285A JP 27207285 A JP27207285 A JP 27207285A JP S62133295 A JPS62133295 A JP S62133295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutter
center
cutters
shield
shield excavator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP27207285A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH061036B2 (en
Inventor
萩本 博美
豊 加島
大久保 建治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daiho Construction Co Ltd
Original Assignee
Daiho Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daiho Construction Co Ltd filed Critical Daiho Construction Co Ltd
Priority to JP60272072A priority Critical patent/JPH061036B2/en
Publication of JPS62133295A publication Critical patent/JPS62133295A/en
Publication of JPH061036B2 publication Critical patent/JPH061036B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は地中にトンネルの如き横坑を構築する場合に用
いられる大口径のシールド掘進機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a large-diameter shield tunneling machine used for constructing a horizontal shaft such as a tunnel underground.

(従来技術およびその問題点) 従来、大口径のシールド掘進機のカッターは、第5図に
示すように、一つの巨大な回転型カッター100により
構成されていた。しかし、この場合、カッター自体の重
量が大きく、しかもカッターに加わるトルクも大きいた
め、カッターを支える軸受101や、カッター自体が巨
大化して製作費が過大となっていた。
(Prior Art and its Problems) Conventionally, a cutter for a large-diameter shield tunneling machine has been composed of one gigantic rotary cutter 100, as shown in FIG. However, in this case, the weight of the cutter itself is large and the torque applied to the cutter is also large, so the bearing 101 that supports the cutter and the cutter itself become large and the manufacturing cost becomes excessive.

また、土圧系の泥土加圧シールドにおいては、掘削土砂
に作泥土材を注入しシールド機内の切羽室102内で練
り混ぜることにより掘削土砂を泥土に変換し、この泥土
による圧力で切羽を安定させつつ掘進させるもので、掘
削土砂と作泥土材とを練り混ぜる練り混ぜ機構が掘削土
砂の泥土化にとって重要なこととなる。
In addition, in the earth pressure type mud pressurization shield, the excavated soil is injected with mud material and mixed in the face chamber 102 in the shield machine to convert the excavated soil into mud, and the pressure from this mud stabilizes the face. The mixing mechanism that mixes the excavated soil and the mud material is important for turning the excavated soil into mud.

しかして、大口径の場合、外周部に比べ内周部はカッタ
ー100の移動速度が非常に遅くなるので、カッタース
ポーク104の後方に設けた練り混ぜ買103だけでは
、練り混ぜが不十分となるので、掘削土砂が塑性流動化
されず、掘進に支障をきたすことになる。そこで、カッ
ター100とは別駆動の中央部練り混ぜ丙などを装備す
ることが必要となって製作費の増大を招く。
However, in the case of a large diameter, the moving speed of the cutter 100 is much slower at the inner circumference than at the outer circumference, so the kneading force 103 provided at the rear of the cutter spoke 104 alone will not be enough to mix the cutter 100. Therefore, the excavated earth and sand will not be plastically fluidized, which will hinder excavation. Therefore, it becomes necessary to equip a central kneading device or the like which is driven separately from the cutter 100, leading to an increase in manufacturing costs.

(発明の目的) 本発明は上記の京に鑑み提案されたもので、その目的と
するところは複数基のカッターを組合せて一つの大きな
円形の掘削断面を得るようにし、よって個々のカッター
を通常の小、中口径のものと同程度の構造でも良くして
コスト高を抑え、かつビットの摩耗も小なく、しかも練
り混ぜ能力が高いシールド掘進機を提供することにある
(Object of the Invention) The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to combine a plurality of cutters to obtain one large circular excavation cross section, so that the individual cutters can be To provide a shield excavator which can have a structure comparable to that of a small or medium diameter one, suppresses high cost, does not cause a little bit wear, and has a high kneading ability.

(問題点を解決するための手段) すなわち、本発明は上記目的を達成するために、大口径
のシールド掘進機において、シールド掘進機の前方部に
設けられ、かつ回転自在な複数種の複数基のカッターに
よって一つの大口径の略円形の掘削断面を得るようにし
たことを要旨としている。
(Means for Solving the Problems) That is, in order to achieve the above object, the present invention provides a large-diameter shield tunneling machine with a plurality of types of rotatable units installed in the front part of the shield tunneling machine. The gist of this invention is to obtain one large-diameter, approximately circular excavation cross section using a cutter.

(作用) 本発明においては、小ないし中口径のカッターを複数基
組合せて大口径シールドのカッターとすることにより、
明々の力゛ツタ−にかかるトルクを個々のカッターに分
散させ、個々のカッターは通常の小、中口径シールドの
カッターと構造的に同程度のものでよいようにしている
(Function) In the present invention, by combining a plurality of small to medium diameter cutters to form a large diameter shield cutter,
The torque applied to the apparent power cutter is distributed to individual cutters, so that each cutter may be structurally comparable to a conventional small or medium diameter shield cutter.

また、カッターは、それぞれの掘削面が重なっているの
で、 ピッ1−の摩耗も少なく、さらに、個々のカッタ
ー径は大口径でないので、カッターの外周部と内周部で
のカッタースポークの移動速度に大きな違いはなく、ま
た、回転方向の異なるカッターの回転円が互いに干渉し
合っているので、練り混ぜ能力が非常に高くなっている
In addition, since the excavation surfaces of the cutters overlap, there is less wear on the pitch, and since the individual cutter diameters are not large, the cutter spokes move faster at the outer and inner circumferences of the cutter. There is no big difference between the two, and since the rotation circles of the cutters with different rotation directions interfere with each other, the kneading ability is extremely high.

(実施例) 以下、図面に沿って本発明の好ましい実施例を説明する
(Embodiments) Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本d明の第1実施例を示すもので、図中1はシ
ールド掘進機Aを構成する大口径の円筒形を呈し鋼板等
よりなるシールド筒であり、前方部内周面には円板状の
隔壁2が設けられ、これにより切羽室3が形成されてい
る。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a large-diameter cylindrical shield tube made of a steel plate or the like, which constitutes a shield tunneling machine A. A disk-shaped partition wall 2 is provided, thereby forming a face chamber 3.

4はシールド筒1の隔壁2の前方に突出して設けられい
わゆるカッターとして機能する比較的中口径の中心カッ
ターで、この中心カッター4は、先端にフィッシュテー
ル状のセンタービット5が設けられ、かつ軸方向中心線
上に作泥土材用の注入管6aが形成され、軸受7を介し
隔壁2中央部にIIIされたセンターシャフト6と、こ
のセンターシャフト6の前端部にボス8を介して取付け
られ、かつ前部に多数のビット9が設けられているとと
もに、後部に後方に向って延びる複数の練り混ぜlQ1
0が設けられた略十字状のカッタースポーク11にて構
成されている。そして、隔壁2の中央部背面には支持部
材12が設けられ、この支持部材12に中心カッター用
駆動モータ13が取付けられ、そのモータ軸に連結され
たビニオン14が隔壁2の後方に突出したセンターシャ
フト6の1粒部に設けられた歯車15と噛合し、駆動モ
ータ13を駆動することにより、中心カッター4が回転
するよう構成されている。
Reference numeral 4 denotes a relatively medium-diameter center cutter that is provided to protrude in front of the partition wall 2 of the shield tube 1 and functions as a so-called cutter. An injection pipe 6a for soil material is formed on the center line of the direction, and is attached to a center shaft 6 which is attached to the center of the partition wall 2 through a bearing 7, and is attached to the front end of this center shaft 6 through a boss 8. A large number of bits 9 are provided in the front part, and a plurality of kneading bits 1Q1 extend rearward in the rear part.
It is composed of cutter spokes 11 that are approximately cross-shaped and provided with a cutter spoke 11 having a cross shape. A support member 12 is provided on the back side of the central part of the partition wall 2. A center cutter drive motor 13 is attached to the support member 12, and a pinion 14 connected to the motor shaft is connected to a center portion of the partition wall 2 that projects toward the rear of the partition wall 2. The center cutter 4 is configured to rotate by meshing with a gear 15 provided on one grain portion of the shaft 6 and driving a drive motor 13.

また、16は中心カッター4に比べやや小口径の中間カ
ッターで、中心カッター4の周辺、すなわち、中心カッ
ター4と隔壁2の外周部に設けられた、詳しくは(夛述
する外周力゛ンター11との間において互いに離間して
偶数基設けられている。しかして、この中間カッター1
6は中心カッター4の軸心に対し略同心円状に配設され
ており、中心カッター4と略同様先端にフィッシュテー
ル状のセンタービット18が設けられ、かつ軸方向中心
線上に作泥土材用の注入管19aが形成され、軸受20
を介し隔壁2に貴殿されたセンターシャフト19と、こ
のセンターシャフト19の前端部にボス21を介し取付
けられ略X字状に延びるスポーク22a、22bおよび
その外周部を弧状に連結する弧状スポーク22cにてな
るM形のカッタースポーク22と、口の扇形カッタース
ポーク22の前部に設けられた多数のビット23および
後部に設けられ、かつ後方に向かって延び良さの異なる
練り混ぜv124a、24bとによって構成されている
。なお、扇形カッタースポーク22はスポーク22a、
 22+)、 22C構造とせず扇形の面板部材とする
ことも可能である。また、練り混ぜ翼24bは隔壁2近
傍まで延び、かつ軸受20付近の練り混ぜ内は軸受20
にぶつからないようその近傍までの短かい長さとなって
いるが、軸受20の前端が必要以上に隔壁2前方に突出
しないものであれば各線り混ぜ翼24a、24bは同じ
長さでも良いことは勿論である。
Reference numeral 16 denotes an intermediate cutter having a slightly smaller diameter than the center cutter 4, and is provided around the center cutter 4, that is, on the outer periphery of the center cutter 4 and the partition wall 2. An even number of intermediate cutters are provided spaced apart from each other.
6 is disposed substantially concentrically with respect to the axis of the center cutter 4, and is provided with a fishtail-shaped center bit 18 at the tip, similar to the center cutter 4, and has a center bit 18 for use in making mud on the axial center line. The injection pipe 19a is formed and the bearing 20
A center shaft 19 is attached to the partition wall 2 through a center shaft 19, spokes 22a and 22b are attached to the front end of the center shaft 19 via a boss 21 and extend in a substantially X shape, and an arcuate spoke 22c connects the outer circumference of the center shaft 19 in an arc shape. Consisting of an M-shaped cutter spoke 22, a large number of bits 23 provided at the front of the fan-shaped cutter spoke 22 at the mouth, and kneading mixers v124a and 24b provided at the rear and extending rearward with different degrees of quality. has been done. Note that the fan-shaped cutter spokes 22 are spokes 22a,
22+), it is also possible to use a fan-shaped face plate member instead of the 22C structure. Further, the mixing blade 24b extends to the vicinity of the partition wall 2, and the mixing blade 24b near the bearing 20 is
Although the length of the wire mixing blades 24a and 24b is short so as not to hit the front end of the bearing 20, as long as the front end of the bearing 20 does not protrude forward of the bulkhead 2 more than necessary, the wire mixing blades 24a and 24b may have the same length. Of course.

また、中間カッター16のカッタ一部は中心カッター4
より若干前方に突出した位置に設けられ、中心カッター
4の周囲において互いに適間隔をあけ、かつ相互の外周
縁の軌跡が重なるように設けられている。口の場合、各
中間カッター16は互いに衝突しないよう適度の位相差
を付されて配設され、それぞれ略同−速度で、かつ隣り
合うもの同志が逆方向に回転される。換言すると各中間
カッター1[iは一つ置きに同一方向に回転するように
なっている。
Also, a part of the intermediate cutter 16 is cut by the center cutter 4.
They are provided at positions that project slightly further forward, are spaced apart from each other at appropriate intervals around the center cutter 4, and are provided so that the trajectories of their outer peripheries overlap. In the case of a cutter, the intermediate cutters 16 are arranged with an appropriate phase difference so as not to collide with each other, and are rotated at approximately the same speed, and adjacent ones are rotated in opposite directions. In other words, every other intermediate cutter 1[i rotates in the same direction.

次に中間カッター16の回転機構について説明する。隔
壁2の背面であって中心カッター用回転機構の周囲には
支持部材25が設けられ、この支持部材25には中間カ
ッター用駆動モータ2Gが設けられている。また、支持
部材25内には2つの略リング状の第1.第2の歯車2
7.28が前後して設けられ、かつモータ軸に前後して
設けられた第1.第2のビニオン29.30が第1.第
2の歯車27.28にそれぞれ噛合され、第1.第2の
歯車27.28はそれ老れ逆方向に回転するように構成
されている。そして、一つ置きの各中間カッター16の
センターシャフト1つの適位置に第1または第2の歯車
27.28と噛合する歯車31.32が設けられ、これ
によって隣り合う中間カッター16が互いに逆方向に回
転される。
Next, the rotation mechanism of the intermediate cutter 16 will be explained. A support member 25 is provided on the back side of the partition wall 2 around the center cutter rotation mechanism, and the support member 25 is provided with an intermediate cutter drive motor 2G. Further, within the support member 25, there are two approximately ring-shaped first rings. Second gear 2
7.28 are provided in front of and behind the motor shaft, and the first .7 and 28 are provided in front of and behind the motor shaft. The second binion 29.30 is the first. meshed with the second gears 27 and 28, respectively, and the first gear. The second gears 27, 28 are configured to rotate in opposite directions as they age. A gear 31.32 that meshes with the first or second gear 27.28 is provided at a suitable position on one center shaft of each alternate intermediate cutter 16, thereby allowing the adjacent intermediate cutters 16 to move in opposite directions. is rotated to

なお、このとき隣り合うカッターの回転速度が同じにな
るように第1.第2のビニオン29.30と第1゜第2
の歯車27.28の比を調節しておく必要がある。
At this time, the first cutter is set so that the rotational speeds of adjacent cutters are the same. 2nd Binion 29.30 and 1st ° 2nd
It is necessary to adjust the ratio of gears 27 and 28.

また、17はシールド筒1内であって隔壁2の外周部に
設けられた大口径のリング状の外周カッターで、この外
周カッター17は、中間カッター16の扇形カッタース
ポーク22の後方に位置し、かつ前部に多数のビット3
3が設けられた、例えば略コ字状をなす力゛ンタースポ
ーク34と、カッタースポーク34と支持ビーム35に
よって連絡され、かつシールド筒1内であって隔壁2の
外周部に回転可能に設けられた回転隔壁36と、この回
転隔壁36の後方に設けられた歯車部36aと噛合する
ビニオン37を介しそのモータ軸が連結され、かつ支持
部材38に取付けられた外周カッター用駆動モータ39
とにて構成されている。
Further, 17 is a large-diameter ring-shaped outer circumference cutter provided inside the shield cylinder 1 and on the outer circumference of the partition wall 2, and this outer circumference cutter 17 is located behind the fan-shaped cutter spokes 22 of the intermediate cutter 16. and many bits 3 in front
3, which is connected to the cutter spoke 34 by a support beam 35 and is rotatably provided on the outer periphery of the partition wall 2 within the shield cylinder 1. A drive motor 39 for an outer circumferential cutter is connected to a rotating partition wall 36 and a motor shaft thereof is connected via a pinion 37 that meshes with a gear portion 36a provided at the rear of the rotating partition wall 36, and is attached to a support member 38.
It is made up of.

さらに、40は坑内側に設けられたスクリューコンベア
で、その前端40aは隔壁2の下部と接続され、かつ債
端に設けられたスクリュー駆動用モータ41を駆動する
ことにより切羽室3内の泥土等を内部に取り込み排出す
るものである。なお、図中ではスクリューコンベア40
は一基であるが、必ら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。
Furthermore, 40 is a screw conveyor provided inside the mine, the front end 40a of which is connected to the lower part of the partition wall 2, and the mud in the face chamber 3 is removed by driving a screw drive motor 41 provided at the end of the screw conveyor. is taken into the interior and discharged. In addition, in the figure, the screw conveyor 40
Although there is one unit, it is not necessarily limited to one unit, and it is also possible to install multiple units.

42はオイルジヤツキで、前端はシールド筒1の内壁面
に立設された支持部1aに、また、11端は反力受(図
示せず)に当接させられている。
Reference numeral 42 denotes an oil jack, the front end of which is brought into contact with a support portion 1a erected on the inner wall surface of the shield cylinder 1, and the end 11 is brought into contact with a reaction force receiver (not shown).

しかして、上記オイルジヤツキ42は、切羽室3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40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。Cの場合、切羽室3内の泥土の圧力
は切羽室3に面した隔壁2の適箇所に設けた圧力計(図
示せず)によって検出される。
Therefore, in order to keep the pressure of the mud filled in the face chamber 3 constant, the oil jack 42 is driven while taking into account the amount of mud discharged by the screw conveyor 40, and moves the shield cylinder 1 forward. In case C, the pressure of the mud in the face chamber 3 is detected by a pressure gauge (not shown) provided at an appropriate location on the partition wall 2 facing the face chamber 3.

その他、43は回転隔壁36の周囲に設けられたシ−ル
、44.45はそれぞれ第1.第2の山車27.28を
支持する軸受である。
In addition, 43 is a seal provided around the rotating bulkhead 36, and 44 and 45 are the first and second seals, respectively. This is a bearing that supports the second floats 27 and 28.

次に本発明の動作について説明する。Next, the operation of the present invention will be explained.

掘削断面が円形のシールド掘進機において、その断面の
半径よりも短かい直径である偶数基の中間カッター16
をそれぞれのカッターの掘削円が、シールド掘進IAの
掘削断面円の内側に接するように配設してあり、また、
それぞれの隣り合う中間カッター16の中心を結・yと
正多角形を形成するようになっており、かつ多角形の一
辺の長さが中間カッター16の半径よりも長く直径より
も短かくなっている。ざらに、シールドa通接への掘削
断面中心にも中心カッター4が配設されていて、前記中
間カッター1Gと接触する口とのないようにその後方に
位置している。
In a shield excavator with a circular excavation cross section, an even number of intermediate cutters 16 having a diameter shorter than the radius of the cross section.
are arranged so that the excavation circle of each cutter touches the inside of the excavation cross-sectional circle of the shield excavation IA, and
The centers of each adjacent intermediate cutter 16 are connected to form a regular polygon, and the length of one side of the polygon is longer than the radius of the intermediate cutter 16 and shorter than its diameter. There is. Roughly speaking, a center cutter 4 is also disposed at the center of the excavation cross-section leading to the shield a, and is positioned behind the center cutter 4 so as not to come into contact with the intermediate cutter 1G.

また、シールド掘進機外周部には、回転するリング状の
回転隔壁36に取り付けられ、外周縁に沿って回転する
カッタースポーク34が、前記の正多角形状に配設され
た中間カッター16の漬方に位置するように配設されて
いて、これら3種類の中心カッター4、中間カッター1
6、外周カッター17等を各駆動モータ13,26.3
9にて駆動することにより、一つの大きな円形断面を掘
削することができる。
Further, cutter spokes 34, which are attached to the outer periphery of the shield tunneling machine to a ring-shaped rotating bulkhead 36 and rotate along the outer periphery, are attached to the intermediate cutter 16 arranged in the regular polygonal shape. These three types of center cutter 4, intermediate cutter 1
6. Each drive motor 13, 26.3 drives the outer circumferential cutter 17, etc.
By driving at 9, one large circular section can be excavated.

このように、小ないし中、大口径のカッターを複数基組
合せることにより大きな円形断面を掘削するようにして
いるため、個々のカッターは通常の小、中口径シールド
のカッターと構造的に同程度のものでよい。また、各カ
ッター相互は、それぞれの掘削面が重なっているので、
カッターの外周部と内周部でのカッタースポークの移動
速度に大きな違いはなく、また、回転方向の異なるカッ
ターの回転円が互いに干渉し合っているので、練り混ぜ
能力が非常に高い。
In this way, a large circular cross section is excavated by combining multiple small, medium, and large diameter cutters, so each cutter is structurally equivalent to a regular small or medium diameter shield cutter. It's fine to use one. Also, since the excavation surfaces of each cutter overlap,
There is no big difference in the moving speed of the cutter spokes at the outer and inner circumferences of the cutter, and the rotation circles of the cutters that rotate in different directions interfere with each other, so the kneading ability is extremely high.

しかして、各カッターにより掘削される切羽の銭削土は
、切羽室3に取込まれるが、口の掘削土を切羽の地山と
単位体積重量が略同程度で、塑性流動性、不透水性のあ
る泥土に泥土化するために各センターシャフト6.19
の俊端部に設けられたスイベルジヨイント46.47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6.19の内部の注入管6a、 19a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σ)注入管6a、19aは隔壁2の適宜の箇
所にも設けたり、カッタースポークit、22の適箇所
に設けても良い口とは勿論である。
The excavated soil at the face excavated by each cutter is taken into the face chamber 3, but the excavated soil at the mouth has approximately the same unit volume weight as the ground at the face, has plastic fluidity, and is impervious to water. Each center shaft 6.19 in order to turn into muddy mud.
Mud material is injected from the outside through a swivel joint 46.47 provided at the sharp end of the center shaft 6.19. It is injected externally. Incidentally, it goes without saying that the injection pipes 6a and 19a of this type may be provided at appropriate locations on the partition wall 2, or may be provided at appropriate locations on the cutter spokes 22.

掘削土に対しこのようにして必要に応じ作泥土材を注入
しつつ各カッタースポーク11,22t1方の練り混ぜ
買10.24a、24bで練り混ぜることによりこの土
砂を前述のように泥土に変換する。この泥土を隔壁前8
Bの切羽室3とスクリューコンベア40内に充満し、オ
イルジヤツキ42により加圧して、泥土に圧力を発生さ
せて、この泥土により、切羽の崩壊を防止しながら、排
土と掘進を行なうものである。
In this way, the excavated soil is injected with mud material as necessary, and mixed with the mixers 10.24a and 24b of each cutter spoke 11 and 22t, thereby converting this soil into mud as described above. . Place this mud in front of the bulkhead 8
The mud fills the face chamber 3 and the screw conveyor 40 of B, and is pressurized by the oil jack 42 to generate pressure in the mud, which allows earth to be removed and excavated while preventing the face from collapsing. .

第2図は本発明の第2実施例を示すもので、この実施例
では最外周のリング48にビット33を取り付けたもの
を支持ビーム49で支持し第1実施例の回転隔壁に相当
する部材36に連結させ回転させるようにしたものであ
る。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which a bit 33 is attached to the outermost ring 48 and is supported by a support beam 49, which is a member corresponding to the rotating bulkhead of the first embodiment. 36 so that it can be rotated.

この場合、シールド断面内に掘削されない部分ができる
ことがあるので、地山対象としては崩壊性のある砂■や
軟弱な地山でなければならない。
In this case, there may be a portion in the shield cross section that is not excavated, so the ground must be collapsible sand (2) or soft ground.

その他の構成、作用は第1実施施例と略同様である。Other configurations and operations are substantially the same as those of the first embodiment.

第3図は本発明の第3実施例を示すもので、この実施例
では第1*施例における大口径の外周カッターを公転す
るとともに自転装置50によって自転する複数基の外周
カッター51にて構成した点に主として特徴を有しとい
る。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, and this embodiment is composed of a plurality of outer circumferential cutters 51 that revolve around the large diameter outer circumferential cutter in the first *embodiment and also rotate by an autorotation device 50. It is mainly characterized by the fact that

すなわち、この外周カッター51は、先端にビット52
を有し、かつ外周の軌跡シールド筒径と略接する小径の
円形をなすカッタースポーク53が設けられたセンター
シャフト54と、このセンターシャフト54を回転可能
に支持するとともに、支持部材55に取付けられた駆動
モータ5Gのビニオン57と噛合する略リング状の歯車
58と、前記センターシャフト54の後端に設けられた
ビニオン59が噛合する、シールド筒1の内側に設けら
れた略リング状の大径の固定歯車60とによって構成さ
れている。なお、歯車58の前端は回転隔壁58aとな
っている。
That is, this outer circumferential cutter 51 has a bit 52 at the tip.
A center shaft 54 is provided with a cutter spoke 53 having a circular shape of a small diameter and substantially touching the diameter of the locus shield cylinder on the outer periphery, and a center shaft 54 rotatably supporting the center shaft 54 and attached to a support member 55 A substantially ring-shaped gear 58 that meshes with a pinion 57 of the drive motor 5G and a large diameter substantially ring-shaped gear provided inside the shield tube 1 that meshes with a pinion 59 provided at the rear end of the center shaft 54. It is constituted by a fixed gear 60. Note that the front end of the gear 58 serves as a rotating partition wall 58a.

したがって、駆動モーター56により外周カッター51
をシールド外周部に回転させると外周カッター51のセ
ンターシャフト54に固定されたビニオン59が固定歯
車60の内側を歯がかみ合ったまま移動するので、外周
カッター51はセンターシャフト54を中心として回転
する。つまり、外周カッター51は自転しながら公転す
ることとなる。
Therefore, the outer cutter 51 is driven by the drive motor 56.
When rotated to the outer periphery of the shield, the pinion 59 fixed to the center shaft 54 of the outer cutter 51 moves inside the fixed gear 60 with its teeth meshing, so the outer cutter 51 rotates around the center shaft 54. In other words, the outer circumferential cutter 51 revolves while rotating.

この場合、外周カッター51は自転と公転をそれぞれ別
のモーターにより行うことにより自転と公転を独立した
動きとすることもできる。よって、効率良く切羽を蝕削
し、かつ掘削土と作泥土材を練りン昆ぜることができる
In this case, the outer circumferential cutter 51 can rotate and revolve independently by using separate motors. Therefore, it is possible to efficiently erode the face and mix and mix the excavated soil and the mud material.

この実施例では中間カッター16の掘削円がシールド筒
1の外縁と接することなく、内側へよっている。その他
の構成、作用は前述の実施例と略同様である。
In this embodiment, the cutting circle of the intermediate cutter 16 does not come into contact with the outer edge of the shield cylinder 1, but extends inward. Other configurations and operations are substantially the same as those of the previous embodiment.

なお、上記第1〜第2実施例において中間カッター16
の隣り合うものどうしを逆方向の同速度で回転させる手
段は実施例に示されるような手段に限らず、電気的方法
などによって駆動モータを制御するようにして行っても
よい。また、各実施例において中間カッター16は、地
山が軟弱な土質であればそのカッターの掘削円が必ずし
も重なる必要はなく、その場合、中間カッター16の駆
動はそれぞれ独立させて構成してもよい。
In addition, in the first to second embodiments, the intermediate cutter 16
The means for rotating adjacent ones at the same speed in opposite directions is not limited to the means shown in the embodiments, but may be performed by controlling the drive motor by an electrical method or the like. Further, in each embodiment, the excavation circles of the intermediate cutters 16 do not necessarily overlap if the ground is soft, and in that case, the intermediate cutters 16 may be driven independently. .

第4図は本発明の第4実施例を示すもので、この実施例
ではカッターは中口径の中心カッター61と前述の実施
例の中間カッターおよび外周カッターを兼用した自・公
転可能な周辺カッター62とにて構成されている。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the cutters include a center cutter 61 with a medium diameter, and a peripheral cutter 62 that can rotate on its own and revolves, which also serves as the intermediate cutter and outer cutter of the previous embodiment. It is made up of.

すなわち、この場合、中心カッター61のカッタースポ
ーク63は円形スポーク63aとそれを支持する支持ス
ポーク63bにて構成されている。その他回転機構は第
1実施例のものと基本的に同様である。
That is, in this case, the cutter spoke 63 of the center cutter 61 is composed of a circular spoke 63a and a support spoke 63b that supports the circular spoke 63a. The other rotating mechanisms are basically the same as those of the first embodiment.

また、個々の周辺カッター62は比較的に小口径の円形
をなすカッタースポーク64と、このカッタースポーク
64が先端に設けられているとともに、さらにその先端
にセンタービット65が設けられたセンターシャフト6
6と、このセンターシャフト66を歯l!機構を介し駆
動する自転用駆動モータ67とを備えている。
Further, each peripheral cutter 62 includes a cutter spoke 64 having a relatively small diameter and a circular shape, and a center shaft 6 which is provided with the cutter spoke 64 at its tip and further provided with a center bit 65 at its tip.
6 and this center shaft 66 with teeth l! It is equipped with an autorotation drive motor 67 that is driven via a mechanism.

そして、口の周辺カッター62のセンターシャフト66
および前記中心カッター61はそれぞれ専用の軸受69
,69’を介し回転可能な回転隔v70に貫設され、駆
動モータ67を支持するとともに、内部に、センターシ
ャフト66後端に設けられた歯車71、これと噛合する
ビニオン12等の回転機構が収納された支持部材73が
回転隔壁10側の外周側後部に設けられている。
And the center shaft 66 of the mouth peripheral cutter 62
and the center cutter 61 has its own bearing 69.
, 69', and supports the drive motor 67, and includes a rotation mechanism such as a gear 71 provided at the rear end of the center shaft 66 and a pinion 12 that meshes with the gear 71. The accommodated support member 73 is provided at the rear portion of the outer circumferential side of the rotating partition wall 10 side.

また、それらの後方に回転隔壁駆動モータ74が取付け
られた支持部材乃が設けられている。回転隔壁駆動モー
タ74のモータ軸にはビニオン16が設けられ、このビ
ニオン76は略リング状をなす大歯車77と噛合してい
る。口の大歯車71の支持ビーム77aの先端は支持部
材73に連結されている。また、支持ビーム7L1は、
先端が軸受69の外周部側に連結され、かつ回転機構お
よび駆動モータ67が設けられた支持部材7;3等を包
囲し、回転隔壁70とともに回転する回転ケーシング7
8に連結されている。
Further, a support member to which a rotary bulkhead drive motor 74 is attached is provided behind them. A pinion 16 is provided on the motor shaft of the rotary bulkhead drive motor 74, and the pinion 76 meshes with a large gear 77 having a substantially ring shape. The tip of the support beam 77a of the large gear 71 is connected to the support member 73. Moreover, the support beam 7L1 is
A rotary casing 7 whose tip end is connected to the outer peripheral side of the bearing 69 and which surrounds the support member 7;
It is connected to 8.

なお、回転ケーシング78の後部は軸受79を介し支持
部材75の支持されている。
Note that the rear portion of the rotating casing 78 is supported by a support member 75 via a bearing 79.

しかして、駆動モータ74を駆動するとその回転は、ビ
ニオン76、大歯車77、回転ケーシング78へと伝達
される。このため、シールドrs1内の前方部外周に設
けられたフランジ状の固定隔壁11)の内面にシール兼
軸受80を介し回転可能に設けられた回転隔壁70が回
転し、これにより中心カッター61の周囲を周辺カッタ
ー62が回転、つまり公転し個々の周辺カッタ−62全
体として大口径のカッターの役割りをなすようになって
いる。また、この場合、駆動モータ67を駆動させれば
その回転がビニオン72、歯車71、センターシャフト
66へと伝達され、周辺カッター62を自転させること
ができる。
Thus, when the drive motor 74 is driven, its rotation is transmitted to the pinion 76, the large gear 77, and the rotating casing 78. Therefore, the rotary partition 70 rotatably provided on the inner surface of the flange-shaped fixed partition 11) provided on the outer periphery of the front part of the shield rs1 via the seal/bearing 80 rotates, thereby causing the circumference of the central cutter 61 to rotate. The peripheral cutters 62 rotate, that is, revolve around each other, and the individual peripheral cutters 62 as a whole function as a large-diameter cutter. Further, in this case, if the drive motor 67 is driven, its rotation is transmitted to the pinion 72, the gear 71, and the center shaft 66, and the peripheral cutter 62 can be rotated.

この際各周辺カッター62の駆動はそれぞれの専用の駆
動モータ67によって行われ独立している。
At this time, each peripheral cutter 62 is driven independently by its own dedicated drive motor 67.

なお、中心カッター61は若干前方へ突出し、かつその
カッタースポーク63の外周縁とやや内側に位置する周
辺カッター62のカッタースポーク64の外周縁は前方
から児て重なっており、また、カツタースポーク64の
軌跡の外周縁はシールド筒1と重なっている。
The center cutter 61 protrudes slightly forward, and the outer periphery of its cutter spoke 63 and the outer periphery of the cutter spoke 64 of the peripheral cutter 62 located slightly inside overlap from the front. The outer periphery of the locus overlaps the shield cylinder 1.

そして、図示の状態において周辺カッター62は中心カ
ッター61の上下、左右の4ケ所に設けられており、そ
れらの中心、周辺カッター61.62を駆動することに
より全体として一つの大きな円形の掘削断面を得ること
ができる。
In the illustrated state, the peripheral cutters 62 are provided at four locations above, below, left and right of the center cutter 61, and by driving these center and peripheral cutters 61 and 62, one large circular excavation cross section is formed as a whole. Obtainable.

掘削土を泥土化する場合、スイベルジヨイント81と接
続された作泥土材注入管82を介しセンターシャフト6
8の注入管(388に注入させる。この作泥土材は、例
えばセンターシャフト68の先端部から外部に噴出され
るとともに、センターシャフト68の略中央部に設けら
れたスイベルジヨイント83を介し各周辺カッター62
のセンターシャフト66内にも作泥土材注入管84およ
びスイベルジヨイント85を経て作泥土材が供給され、
適箇所から外部に噴出される。
When turning excavated soil into mud, the center shaft 6 is
8 injection pipe (388). This mud material is injected to the outside from the tip of the center shaft 68, for example, and is also injected into each periphery via a swivel joint 83 provided approximately at the center of the center shaft 68. cutter 62
The mud material is also supplied into the center shaft 66 through the mud material injection pipe 84 and the swivel joint 85.
It is squirted to the outside from the appropriate place.

そして、掘削土と作泥土材とを各カッタースポーク(5
3,64の後方に設けられ、それぞれ適切な長さに設定
されている練り混ぜ$186.87で練り混ぜることに
より泥土に変換し、これによって切羽を押えつつ眠進を
行−うものである。また、切羽至3内の泥土は固定隔壁
1bの下部に前端が接続された適数個のスクリューコン
ベア40を介し外部に排出される。
Then, each cutter spoke (5
3 and 64, each set to an appropriate length, converts it into mud by mixing it into mud, which allows it to move forward while holding down the face. . Further, the mud in the face 3 is discharged to the outside via an appropriate number of screw conveyors 40 whose front ends are connected to the lower part of the fixed partition wall 1b.

なお、上記各実施例において地山にシルト、粘土分等が
多く含まれている場合には、例えばベントナイト溶液、
CMCなどの作泥土材を注入しなくとも良いことは勿論
である。作泥土材としては掘削土の性状を切羽を好適に
押えるものに変換するものであればよく、他のものであ
っても良いことは勿論である。
In addition, in each of the above examples, if the ground contains a large amount of silt, clay, etc., for example, bentonite solution,
Of course, there is no need to inject soil materials such as CMC. The soil material for cultivation may be any material that can convert the properties of the excavated soil into one that can suitably hold down the face, and it goes without saying that other materials may also be used.

また、地山が軟弱であれば第1ないし第3実施例におい
て中間カッター16を中心に近づけることにより、中心
カッター4を省略することも可能である。
Furthermore, if the ground is soft, the central cutter 4 can be omitted by moving the intermediate cutter 16 closer to the center in the first to third embodiments.

さらに、第1ないし第3実施例において、中心カッター
4は中間カッター16、の後方に位置するようにしても
良いし、その逆に第4実施例のように前方に位置するよ
うにしても良い。一方、第4実施例においてカッターの
前後関係を第1ないし第3実施例のようにしても良い。
Further, in the first to third embodiments, the center cutter 4 may be located at the rear of the intermediate cutter 16, or vice versa, as in the fourth embodiment, the center cutter 4 may be located at the front. . On the other hand, in the fourth embodiment, the front-and-back relationship of the cutters may be the same as in the first to third embodiments.

また、上記実施例は、いわゆる泥土加圧シールドに本発
明を適用した場合について説明したが、泥水加圧などの
他のメカニカルシールドに適用することも可能である。
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a so-called mud pressurization shield, but it is also possible to apply the present invention to other mechanical shields such as a mud pressurization shield.

(発明の効果) 以上のように本発明によれば、大口径のシールド掘進機
において、シールド掘進機の前方部に設けられ、かつ回
転自在な複数基のカッターによって一つの大口径の略円
形の掘削断面を得るようにし、小、中口径のカッターを
複数基組合せることにより大口径シールドのカッターと
したから、個々のカッターにかかるトルクが小さくなる
ため、個々のカッターは通常の小、中口径シールドのカ
ッターと構造的に同程度のものでよく、そのため製作費
を軽減することができる利点がある。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in a large-diameter shield tunneling machine, one large-diameter, approximately circular Since we created a large-diameter shield cutter by combining multiple small- and medium-diameter cutters to obtain the excavation cross section, the torque applied to each cutter is reduced, so each cutter can be used instead of a normal small- or medium-diameter cutter. It only needs to be structurally similar to the shield cutter, which has the advantage of reducing manufacturing costs.

また、中心カッターおよびその周辺に設けられるカッタ
ーは、それぞれの掘削面が重なっているので、ピットの
摩耗も少なくなる。
Furthermore, since the excavation surfaces of the central cutter and the cutters provided around it overlap, wear on the pit is also reduced.

さらに、個々のカッター径が大口径でないので、カッタ
ーの外周部でのカッタースポークの移動速度に大きな違
いはなく、また、回転方向の異なるカッターの回転円は
互いに干渉し合っているので、練り混ぜ能力が非常に高
い利点がある。
Furthermore, since the individual cutter diameters are not large, there is no big difference in the moving speed of the cutter spokes on the outer periphery of the cutter, and the rotation circles of cutters with different rotation directions interfere with each other, so it is difficult to mix the kneading process. It has the advantage of being very capable.

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

第1図は本発明の第1実施例で、(イ)は正面図、(ロ
)は側面図、第2図は本発明の第2実施例の部分側断面
図、第3図(イ)、(ロ)は本発明の第3実施例、第4
図(イ)、(ロ)は同第4実施例、第5図は従来例であ
る。 1・・・・シールド筒、2・・・・隔壁、4.61・・
・・中心カッター、16・・・・中間カッター、17.
51・・・・外周カッター、62・・・・周辺カッター
1q42 第2図
Figure 1 shows the first embodiment of the present invention, (A) is a front view, (B) is a side view, Figure 2 is a partial side sectional view of the second embodiment of the invention, and Figure 3 (A). , (b) are the third embodiment and the fourth embodiment of the present invention.
Figures (A) and (B) show the fourth embodiment, and Figure 5 shows the conventional example. 1... Shield cylinder, 2... Partition wall, 4.61...
... Center cutter, 16 ... Intermediate cutter, 17.
51...Peripheral cutter, 62...Peripheral cutter 1q42 Fig. 2

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)大口径のシールド掘進機において、シールド掘進
機の前方部に設けられ、かつ回転自在な複数種の複数基
のカツターによつて一つの大口径の略円形の掘削断面を
得ることを特徴としたシールド掘進機。
(1) A large-diameter shield excavator is characterized in that a single large-diameter, substantially circular excavation cross section is obtained by a plurality of cutters of a plurality of types that are installed in the front part of the shield excavator and are rotatable. A shield tunneling machine.
(2)複数種、複数基のカツター相互の軌跡の外周縁が
相互に重なるよう各カツターを配置した特許請求の範囲
第1項記載のシールド掘進機。
(2) The shield excavator according to claim 1, wherein the cutters are arranged so that the outer peripheries of the trajectories of the cutters of a plurality of types and units overlap each other.
(3)カツターは、中央部に設けられた中心カツターと
、この中心カツターの周囲に設けられた中間カツターと
、シールド掘進機の外周部に設けられた外周カツターと
にて構成した特許請求の範囲第1項記載のシールド掘進
機。
(3) The claim that the cutter is composed of a central cutter provided in the center, intermediate cutters provided around the center cutter, and an outer cutter provided on the outer periphery of the shield excavator. The shield excavator described in paragraph 1.
(4)外周カツターは略リング状をなし、その内部に中
心カツター、中間カツターが設けられそれらの周囲を回
転する特許請求の範囲第3項記載のシールド掘進機。
(4) The shield excavator according to claim 3, wherein the outer circumferential cutter has a substantially ring shape, and a center cutter and an intermediate cutter are provided inside the cutter and rotates around these cutters.
(5)外周カツターは円形の回転可能なカツタースポー
クを有し、かつ中心カツターの外周に設けられた中間カ
ツターの外周に配設された複数基のものからなり、それ
らの周囲を公転するとともに自転する特許請求の範囲第
3項記載のシールド掘進機。
(5) The outer cutter has a circular rotatable cutter spoke, and consists of a plurality of cutters arranged around the outer circumference of an intermediate cutter provided on the outer circumference of the center cutter, and revolves around them. A shield excavator according to claim 3 that rotates on its own axis.
(6)カツターは、中央部に設けられた中心カツターと
、この中心カツターの周囲に設けられた公・自転可能な
周辺カツターとにて成る特許請求の範囲第1項記載のシ
ールド掘進機。
(6) The shield excavator according to claim 1, wherein the cutter includes a central cutter provided in the center and peripheral cutters that are rotatable around the center cutter.
JP60272072A 1985-12-02 1985-12-02 Shield machine Expired - Lifetime JPH061036B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60272072A JPH061036B2 (en) 1985-12-02 1985-12-02 Shield machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60272072A JPH061036B2 (en) 1985-12-02 1985-12-02 Shield machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62133295A true JPS62133295A (en) 1987-06-16
JPH061036B2 JPH061036B2 (en) 1994-01-05

Family

ID=17508702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60272072A Expired - Lifetime JPH061036B2 (en) 1985-12-02 1985-12-02 Shield machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH061036B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02140397A (en) * 1988-11-22 1990-05-30 Taisei Corp Rotary cutter type shield excavating machine
JP2002213184A (en) * 2001-01-19 2002-07-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Multiple cutter driving structure
JP2009299260A (en) * 2008-06-10 2009-12-24 Kawasaki Heavy Ind Ltd Cutter head
CN110185462A (en) * 2019-07-04 2019-08-30 中铁工程服务有限公司 A kind of TBM cutterhead that reducing excavates

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59595A (en) * 1982-06-28 1984-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Impeller for use in compressor
JPS59122696A (en) * 1982-12-29 1984-07-16 中部電力株式会社 Shield excavator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59595A (en) * 1982-06-28 1984-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Impeller for use in compressor
JPS59122696A (en) * 1982-12-29 1984-07-16 中部電力株式会社 Shield excavator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02140397A (en) * 1988-11-22 1990-05-30 Taisei Corp Rotary cutter type shield excavating machine
JP2002213184A (en) * 2001-01-19 2002-07-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Multiple cutter driving structure
JP2009299260A (en) * 2008-06-10 2009-12-24 Kawasaki Heavy Ind Ltd Cutter head
CN110185462A (en) * 2019-07-04 2019-08-30 中铁工程服务有限公司 A kind of TBM cutterhead that reducing excavates

Also Published As

Publication number Publication date
JPH061036B2 (en) 1994-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4624605A (en) Shield tunneling apparatus
JPS62133295A (en) Shield excavator
JP2005030102A (en) Shield machine
JP2000257385A (en) Underground excavator
JPH0266295A (en) Excavator for rectangular cross-section tunnel
JP2513706Y2 (en) Shield machine
JP2678683B2 (en) Shield machine
JP6366192B2 (en) Circular machine
JP4848565B2 (en) Tunnel machine
JPH0533583A (en) Rectangular shield excavator
JP2837389B2 (en) Rectangular shield machine
JPS62133296A (en) Shield excavator
JPH079147B2 (en) Underground excavator
JPH0224998B2 (en)
JP2640849B2 (en) Tunnel excavator
JPH0759878B2 (en) Horizontal mine construction equipment
JP2943096B2 (en) Tunnel machine used for large section tunnel construction method
JPH06336896A (en) Rectangular mudding shield machine
JPH1061383A (en) Shield excavator
JP3289250B2 (en) Shield machine
JP2908829B2 (en) Deformed multiple shield machine
JPS6172194A (en) Method and device for constructing horizontal pit
JP2001140584A (en) Shield machine
JPH06105032B2 (en) Shield machine
JPS6192295A (en) Shield machine