NL1008860C2

NL1008860C2 - Underground excavator.

Info

Publication number: NL1008860C2
Application number: NL1008860A
Authority: NL
Inventors: Norio Kondo; Yutaka Kashima; Tsutomu Tomisawa; Kiichi Honma
Original assignee: Daiho Corp
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1998-12-01
Also published as: JPH10280879A; DE19816161A1; TW341616B; CA2234028A1; CA2234028C; NL1008860A1; JP2939201B2; FR2762044B1; DE19816161B4; FR2762044A1

Description

Ondergrondse graafmachine.Underground excavator.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een ondergrondse graafmachine voor het uitgraven van de ondergrond bij het boren van tunnels, een hellende schacht en dergelijke door de ondergrond.The present invention relates to an underground excavator for excavating the underground when drilling tunnels, an inclined shaft and the like through the underground.

5 De ondergrondse graafmachine van het soort waarnaar wordt verwezen kan op doelmatige wijze worden gebruikt bij het boren van de tunnel, de hellende schacht, ondergrondse pijpleidingen voor ingegraven pijpen en dergelijke, door de graafmachine in een verticaal in de ondergrond geboorde 10 schacht aan te brengen en de graafmachine in de bodem in bijvoorbeeld horizontale richting voort te drijven.The underground excavator of the kind referred to can be effectively used in tunnel drilling, inclined shaft, underground pipelines for buried pipes and the like, by mounting the excavator in a shaft drilled vertically in the ground and driving the excavator in the ground in a horizontal direction, for example.

In het algemeen wordt bij het vormen van de tunnel of de pijpleiding voor ingegraven pijpen een werkwijze toegepast, waarbij de verticale schacht wordt gevormd tot een 15 diepte, op welke de tunnel moet worden aangebracht of de pijpen moeten worden ingegraven, en vervolgens wordt de graafmachine vanaf deze verticale schacht horizontaal in de bodem voortgedreven, doch er bestaat een probleem dat, in het geval dat een aandrijfkracht niet op soepele wijze kan worden toe-20 gevoerd, hierdoor het tunnelverloop zal afwijken.Generally, when forming the tunnel or pipeline for buried pipes, a method is employed in which the vertical shaft is formed to a depth at which the tunnel is to be fitted or the pipes are to be buried, and then the excavator driven horizontally into the ground from this vertical shaft, but there is a problem that if a driving force cannot be supplied smoothly, the tunnel course will deviate.

In het Amerikaanse octrooischrift 5.032.039, op naam van Nituwa, wordt bijvoorbeeld een graafmachine voorgesteld met een in het voorste gedeelte bepaalde kamer voor het verzamelen van uitgegraven aarde, een zich door de kamer uit-25 strekkende roterende as, een gravend snijorgaan met vele tun-nelfrontsnijbeitels op het voorste deel van de roterende as, en een snijorgaanaandrijfdeel dat een snijorgaanaandrijfmotor en een vertragingsoverbrenging omvat voor het leveren van vermogen aan het gravende snijorgaan en voortdrijfkracht aan 30 de graafmachine.For example, in U.S. Patent No. 5,032,039, to Nituwa, an excavator is proposed having an excavated earth collecting chamber defined in the front portion, a rotating shaft extending through the chamber, a digging cutter having many tun-front cutting bits on the front part of the rotary shaft, and a cutter drive part comprising a cutter drive motor and a reduction gear for providing power to the digging cutter and propulsion power to the excavator.

Bij de bovengenoemde bekende graafmachine bestaan er echter problemen zoals hierna genoemd: A. In het geval van graafmachines voor tunnels met grote boorgaten is het vereist dat de snijorgaanaandrijf-35 motoren en vertragingsoverbrengingen worden verschaft, dat 1008860 1 ι 2 het snijorgaanaandrijfdeel op grote schaal wordt vervaardigd en de kosten van de uitrusting worden verhoogd.However, with the above-mentioned known excavator, problems exist as mentioned below: A. In the case of tunnels with large boreholes, it is required that the cutter drive motors and gear reducers be provided, that the cutter drive part be widely used. manufactured and the cost of the equipment is increased.

B. Ofschoon een rondsel en hoofdtandwiel worden gebruikt voor het verschaffen van een vereist koppel aan de 5 snijorgaansectie, vereisen dit rondsel en hoofdtandwiel een hoge werkprecisie, zodat voor de vervaardiging vele uren nodig zijn, en uiteindelijk een lange tijdsduur is vereist voor het vervaardigen van een schildmachine van de graafmachine, waardoor de tijdsduur die nodig is tot aan de vol-10 tooiing van de tunnel aanzienlijk wordt verlengd.B. Although a pinion and main gear are used to provide a required torque to the cutter section, this pinion and main gear require high operating precision so that many hours are required for manufacturing, and ultimately a long time is required to produce an excavator shielding machine, greatly extending the time required to complete the tunnel.

C. Het vereiste aantal onderdelen voor het vormen van het snijorgaanaandrijfdeel wordt groter, de levertijd dient te worden verlengd en het aandrijfdeel is duur.C. The required number of parts for forming the cutter drive part is increasing, the delivery time needs to be extended and the drive part is expensive.

D. Het is vereist om een overbrengingskast volledig 15 gevuld te houden met een smeerolie zodat, in het geval van een graafmachine voor een tunnel met grote boorgaten, een enorme hoeveelheid van deze smeerolie vereist is, waardoor de gebruikskosten hoog worden.D. It is required to keep a transmission box completely filled with a lubricating oil so that, in the case of a tunnel excavator with large boreholes, a huge amount of this lubricating oil is required, thereby increasing operating costs.

Dienovereenkomstig is het een doelstelling van de 20 onderhavige uitvinding om een ondergrondse graafmachine te verschaffen die in staat is om de eerdergenoemde problemen op te heffen, terwijl de constructie van de snijorgaanaandrijf-sectie aanzienlijk wordt vereenvoudigd en de snijorgaansectie roterend wordt aangedreven met behulp van een aandrijforgaan 25 met een eenvoudigere constructie, zonder enigerlei onderdelen met een hoge werkingsprecisie te vereisen en evenmin smeerolie.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an underground excavator capable of overcoming the aforementioned problems, while greatly simplifying the construction of the cutter drive section and the cutter section is rotatably driven using a drive means 25 of a simpler construction, without requiring any parts with high operating precision, nor lubricating oil.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt de bovengenoemde doelstelling gerealiseerd door middel van een 30 ondergrondse graafmachine, waarbij een roterend aandrijfdeel van een snijorgaansectie aan het achterste eindgedeelte is voorzien van een kruk, waarbij een koppeldeel roteerbaar is gemonteerd op de buitenomtrek van het achterste eindgedeelte van de kruk, en waarbij met het koppeldeel een aantal hydrau-35 lische vijzels is gekoppeld die onderling in omtreksrichting van het deel zijn versprongen, waarbij het roterende aandrijf deel roterend wordt aangedreven door middel van het aantal hydraulische vijzels, waardoor een graafkracht wordt verschaft.In accordance with the present invention, the above object is achieved by means of an underground excavator, in which a rotary cutting member drive part is provided on the rear end portion with a crank, a coupling member rotatably mounted on the outer periphery of the rear end portion of the crank and wherein the coupling part is coupled to a number of hydraulic jacks which are mutually offset in the circumferential direction of the part, wherein the rotating drive part is rotatably driven by the number of hydraulic jacks, thereby providing an excavating force.

1 o o 8 8 6 o 3 . 'o'1 o o 8 8 6 o 3. 'O'

Andere doelstellingen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving van de uitvinding, onder verwijzing naar uitvoeringsvormen van de uitvinding die zijn 5 getoond in de bijgevoegde tekening.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, with reference to embodiments of the invention shown in the accompanying drawing.

Fig. l is een schematische verticale langsdoorenede van een ondergrondse graafmachine volgens een uitvoeringsvorm overeenkomstig de onderhavige uitvinding; fig. 2 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn III-III 10 in fig. 1 van de graafmachine; fig. 3 is een gedeeltelijk vergroot aanzicht van het in fig. 2 door een enkele stippellijn omcirkelde gedeelte; fig. 4 is een diagram dat met karakteristieke krommen de werking van de graafmachine uit fig. 1 toont; 15 fig. 5 is een schematische langsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van de graafmachine volgens de onderhavige uitvinding; fig. 6 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn VI-VI in fig. 5 van de graafmachine; 20 fig. 7 is een gedeeltelijk vergroot aanzicht van een gedeelte overeenkomstig fig. 3 van de graafmachine volgens fig. 5; fig. 8 is een schematische langsdoorsnede van de graafmachine in een andere uitvoeringsvorm overeenkosmtig de 25 onderhavige uitvinding; fig. 9 is een dwarsdoorsnede overeenkomstig fig. 6 van de graafmachine die is getoond in fig. 8; fig. 10 is een schematische langsdoorsnede van de graafmachine volgens een andere uitvoeringsvorm overeenkom-30 stig de onderhavige uitvinding; fig. 11 is een dwarsdoorsnede van de graafmachine volgens de lijn XI-XI in fig. 10; fig. 12 is een schematische langsdoorenede van de graafmachine in een andere uitvoeringsvorm overeenkomstig de 35 onderhavige uitvinding; fig. 13 is een dwarsdoorsnede van de graafmachine volgens de lijn XIII-XIII in fig. 12; fig. 14 is een andere dwarsdoorsnede van de graafmachine volgens fig. 12; 1008860 4 i 'S .Fig. 1 is a schematic vertical longitudinal section of an underground excavator according to an embodiment of the present invention; Figure 2 is a cross-sectional view taken on the line III-III 10 in Figure 1 of the excavator; FIG. 3 is a partial enlarged view of the portion circled by a single dotted line in FIG. 2; Fig. 4 is a diagram showing the operation of the excavator of Fig. 1 with characteristic curves; Fig. 5 is a schematic longitudinal section of another embodiment of the excavator according to the present invention; Fig. 6 is a cross-sectional view taken on the line VI-VI in Fig. 5 of the excavator; FIG. 7 is a partial enlarged view of a portion similar to FIG. 3 of the excavator of FIG. 5; FIG. 8 is a schematic longitudinal section of the excavator in another embodiment in accordance with the present invention; Fig. 9 is a cross-sectional view corresponding to Fig. 6 of the excavator shown in Fig. 8; Fig. 10 is a schematic longitudinal section of the excavator according to another embodiment of the present invention; FIG. 11 is a cross-sectional view of the excavator taken on line XI-XI in FIG. 10; Fig. 12 is a schematic longitudinal section of the excavator in another embodiment according to the present invention; Fig. 13 is a cross-sectional view of the excavator taken on line XIII-XIII in Fig. 12; Figure 14 is another cross-section of the excavator of Figure 12; 1008860 4's.

fig. 15 toont een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding volgens een schematische langsdoorsnede; en fig. 16 is een dwarsdoorsnede van de uitvoeringvorm volgens fig. 15.Fig. 15 shows another embodiment of the invention according to a schematic longitudinal section; and FIG. 16 is a cross section of the embodiment of FIG. 15.

5 Onder verwijzing naar de fig. 1-4 is een uitvoe ringsvorm van de ondergrondse graafmachine overeenkomstig de onderhavige uitvinding getoond, waarbij een schildmachine 11 van de ondergrondse graafmachine 10 is voorzien van een schildmachinelichaam 12, een schot 13, een snijorgaansectie 10 14, een snijorgaanaandrijfsectie 15 en een schroeftranspor teur 16 als middel voor het afvoeren van uitgegraven aarde, en schildvoortdrijfvijzels 17. Aan het achterste uiteinde van het schildmachinelichaam 12 is een staartafdichting 18 verschaft. Op een binnenwand aan de machinekamerzijde van het 15 schildmachinelichaam 12 zijn beugels 19a-19c bevestigd voor het daaraan bevestigen van hydraulische vijzels die onderling over 120° in omtreksrichting zijn versprongen.Referring to Figs. 1-4, an embodiment of the underground excavator according to the present invention is shown, wherein a shielding machine 11 of the underground excavator 10 is provided with a shielding machine body 12, a baffle 13, a cutter section 14, a cutter drive section 15 and a screw conveyor 16 as a means for discharging excavated soil, and shield propeller jacks 17. A tail seal 18 is provided at the rear end of the shield machine body 12. Brackets 19a-19c are mounted on an inner wall on the machine room side of the peeling machine body 12 for attaching hydraulic jacks which are mutually offset by 120 ° in the circumferential direction.

Het snijorgaangedeelte 14 wordt gevormd door een axiaal roterend aandrijfdeel 20, zich vanaf het aandrijfdeel 20 20 radiaal uitstrekkende snijorgaanspaken 21 en op de voor zijden van de spaken 21 verschafte snijbeitels 22. Het roterende aandrijfdeel 20 wordt roteerbaar ondersteund via een lager 23 in het midden van het schot 13. Dit roterende aandrijf deel 20 kan worden gevormd door enigerlei bekend deel, 25 zoals een centrale schacht, een tussengelegen schacht, een buitenste omtrekssteunschacht en dergelijke. In het onderhavige geval zijn de snijorgaanspaken 21 integraal bevestigd aan een voorste einddeel van het roterende aandrijfdeel 20, en een groot aantal beitels 22 is bevestigd aan de voorzijde 30 van de spaken 21.The cutter portion 14 is formed by an axially rotating drive member 20, radially extending cutter spokes 21 extending from the drive portion 20 and on the cutting bits 22 provided for the sides of the spokes 21. The rotary drive portion 20 is rotatably supported via a bearing 23 in the center of the the bulkhead 13. This rotary drive portion 20 may be any known portion, such as a central shaft, an intermediate shaft, an outer peripheral support shaft, and the like. In the present case, the cutter spokes 21 are integrally attached to a front end portion of the rotary drive portion 20, and a plurality of chisels 22 are attached to the front 30 of the spokes 21.

De snijorgaanaandrijfsectie 15 omvat een kruk 24 aan een achterste uiteinde van het roterende aandrijfdeel 20, een koppeldeel 26 dat is bevestigd aan een later te beschrijven krukpen 25 van de kruk 24, en een aantal, bijvoorbeeld drie, 35 hydraulische vijzels 27a-27c, in combinatie met een hydraulische drukbron en een sequentiebestuurder (die niet zijn getoond). De kruk 24 omvat het axiaal roterende aandrijfdeel 20 als een krukas, en een krukarm 28 die integraal met de krukas aan een uiteinde is aangebracht met aan het andere 1008860 5 , W .: uiteinde de krukpen 25. Ten opzichte van het roterende aandrijf deel 20, zoals de krukas, is de krukarm 28 versprongen met een excentriciteit "e".The cutter drive section 15 includes a crank 24 at a rear end of the rotating drive part 20, a coupling part 26 attached to a crank pin 25 of the crank 24 to be described later, and a number, for example, three hydraulic jacks 27a-27c, in combination with a hydraulic pressure source and a sequence driver (not shown). The crank 24 includes the axially rotating drive member 20 as a crankshaft, and a crank arm 28 mounted integrally with the crankshaft at one end with the crank pin 25 at the other end. like the crankshaft, the crank arm 28 is offset with an eccentricity "e".

Het koppeldeel 26 is roteerbaar aangebracht op de 5 buitenomtrek van de krukpen 25, en is voorzien van beugels 29a-29c op intervallen van 120° in omtreksrichting. Dit koppeldeel 26 wordt vastgehouden door een aanslag 31 die tussen het deel 26 en een draaideel 30 is gelegen, waardoor losraken wordt verhinderd en het steeds in een constante positie ten 10 opzichte van de krukpen 25 wordt gehouden.The coupling member 26 is rotatably mounted on the outer circumference of the crank pin 25, and is provided with brackets 29a-29c at intervals of 120 ° in the circumferential direction. This coupling part 26 is held by a stop 31 which is situated between the part 26 and a turning part 30, whereby loosening is prevented and it is always kept in a constant position relative to the crank pin 25.

De hydraulische vijzels 27a-27c bezitten elk respectievelijke zuigerstangen 32a tot 32c voor het hydraulisch uitschuiven en inschuiven, en zijn aangebracht in het inwendige van het schildmachinelichaam 12, in hoofdzaak op inter-15 vallen van 120° in omtreksrichting, terwijl de zuigerstangen 32a-32c via pennen 33 zijn verbonden met de beugels 39a-29c die zijn bevestigd aan het koppeldeel 26, teneinde roteerbaar daarmee te zijn gekoppeld. De hydraulische vijzels 27a-27c zelf zijn via pennen 34a tot 34c verbonden met de beugels 20 19a-19c die roteerbaar zijn bevestigd op de binnenwand van het schildmachinelichaam 12.The hydraulic jacks 27a-27c each have respective piston rods 32a to 32c for hydraulic extension and retraction, and are mounted inside the peeling machine body 12, substantially at 120 ° circumferential intervals, while the piston rods 32a-32c are connected via pins 33 to the brackets 39a-29c which are attached to the coupling part 26 so as to be rotatably coupled thereto. The hydraulic jacks 27a-27c themselves are connected via pins 34a to 34c to the brackets 20a-19c which are rotatably mounted on the inner wall of the peeling machine body 12.

De hydraulische drukbron is, zoals bekend is, voorzien van een hydraulische pomp of een kleporgaan met een wis-selklep (niet getoond), en is aangebracht voor het toevoeren 25 van een hydraulische druk aan de drukzijde- of trekzijdepoor-ten van de hydraulische vijzels 32a-32c, waarbij de wissel-klep wordt bediend in overeenstemming met commando's van het sequentiebesturingscircuit voor een optimale rangschikking, en tevens voor het toevoeren van de hydraulische druk aan de 30 voortdrijfvijzels 17 van het schild.The hydraulic pressure source, as is known, is provided with a hydraulic pump or a valve member with an exchange valve (not shown), and is arranged to supply a hydraulic pressure to the pressure side or draw side ports of the hydraulic jacks 32a-32c, the shuttle valve being operated in accordance with commands from the sequence control circuit for optimum arrangement, and also for supplying the hydraulic pressure to the shield propellers 17.

Het sequentiebesturingscircuit is zodanig uitgevoerd dat de richting van de hydraulische druk die wordt toegevoerd aan de hydraulische vijzels 27a-27c wordt bestuurd, zodat de zuigerstangen 32a-32c respectievelijk zullen uitschuiven of 35 inschuiven in overeenstemming met een vooraf bepaalde operationele opeenvolging zodat de kruk 24 via het koppeldeel 26 in een vooraf bepaalde richting roteert. Het draaideel 30 is voorzien aan het achterste uiteinde van de krukpen 25.The sequence control circuit is configured to control the direction of the hydraulic pressure supplied to the hydraulic jacks 27a-27c, so that the piston rods 32a-32c will extend or retract, respectively, in accordance with a predetermined operating sequence so that the crank 24 via the coupling part 26 rotates in a predetermined direction. The rotating part 30 is provided at the rear end of the crank pin 25.

1008860 6 I W ,1008860 6 I W,

Een gietorgaan voor de toevoer van een additief aan het tunnelfront dat wordt uitgegraven, wordt gevormd door een gietslang 25 die is verbonden met het draaideel 30, waarbij een gietkanaal 36 is gevormd door de respectievelijke licha-5 men van de krukpen 25, krukarm 28 en roterend aandrijfdeel 20 heen alsmede een gietopening 37 die uitmondt aan de tunnel-frontzijde van het roterende aandrijfdeel 20 en die in verbinding staat met het gietkanaal 36.A pourer for supplying an additive to the tunnel front that is being excavated is formed by a casting hose 25 connected to the turning part 30, a pouring channel 36 being formed by the respective bodies of the crank pin 25, crank arm 28 and rotating drive part 20 as well as a pouring opening 37 which opens at the tunnel front side of the rotating drive part 20 and which communicates with the pouring channel 36.

In een ruimte tussen het schot 13 en de snijorgaan-10 spaken 31 is een kamer 38 gevormd die wordt omringd door een kap aan de voorzijde van het schildmachinelichaam 12, voor het daarin opnemen van de uitgegraven aarde. De schroeftransporteur 16 is binnen het schildmachinelichaam 12 aangebracht en een voorste uiteinde van de transporteur 16 mondt via het 15 schot 13 uit in de kamer 38. De schildvoortdrijfvijzels 17 zijn aangebracht op een aantal posities op de binnenwand van het schildmachinelichaam 12 op vooraf bepaalde intervallen in omtreksrichting, en bevestigd aan het schildmachinelichaam 12 via beugels 39.In a space between the baffle 13 and the cutter 10 spokes 31, a chamber 38 is formed which is surrounded by a cap at the front of the peeling machine body 12, for receiving the excavated soil therein. The screw conveyor 16 is disposed within the shield machine body 12 and a front end of the conveyor 16 debouches through the bulkhead 13 into the chamber 38. The shield propeller jacks 17 are mounted at a number of positions on the inner wall of the shield machine body 12 at predetermined intervals in circumferential direction, and attached to the peeling machine body 12 via brackets 39.

20 De werking van de schildmachine 30 in de beschreven uitvoeringsvorm zal hierna worden toegelicht.The operation of the peeling machine 30 in the described embodiment will be explained below.

In de begintoestand, zoals getoond in fig. 2, wordt thans aangenomen dat de krukpen 25 en het koppeldeel 26 zich in hun bovenste dode punt bevinden, in welke toestand de zui-25 gerstang 32a van de bovenste hydraulische vijzel 27a zich in de meest ingeschoven toestand bevindt, terwijl de zuigerstang 32b van de volgende hydraulische vijzel 27b, gezien in de rotatierichting X van de kruk 2, zich in een enigszins ingeschoven toestand bevindt, en de zuigerstang 32c van de laat-30 ste vijzel 27c, gezien in de richting X, zich in een enigszins uitgeschoven toestand bevindt, zoals getoond in fig. 4.In the initial state, as shown in Fig. 2, it is now assumed that the crank pin 25 and the coupling part 26 are in their top dead center, in which state the piston rod 32a of the upper hydraulic jack 27a is retracted into the most position, while the piston rod 32b of the next hydraulic jack 27b, viewed in the direction of rotation X of the crank 2, is in a slightly retracted position, and the piston rod 32c of the last jack 27c, viewed in the direction X , is in a slightly extended position, as shown in Fig. 4.

Vanuit deze toestand moet het roterende aandrijfdeel 20 van de snijorgaansectie 14 eerst in de rotatierichting X, getoond in fig. 4, worden geroteerd. In dit geval veroorzaakt 35 het seguentiebesturingscircuit, met de bediende wisselklep, dat hydraulische druk zodanig wordt toegevoerd aan de vijzel 27a, dat de zuigerstang 32a geleidelijk uitschuift tijdens de rotatie van 0° tot 180® en vervolgens de zuigerstang 32a geleidelijk inschuift tijdens de rotatie vanaf 180° naar 1008860 7 I W , 360°, zoals getoond in fig. 4. Op hetzelfde moment wordt de hydraulische druk zodanig toegevoerd aan de volgende hydraulische vijzel 27b dat de zuigerstang 32b daarvan inschuift tijdens de rotatie van 0° naar 120°, vervolgens geleidelijk 5 uitschuift tijdens de rotatie van 120° naar 300° en tenslotte opnieuw geleidelijk inschuift tijdens de rotatie van 300 tot 360°. Op hetzelfde moment wordt tevens hydraulische druk toegevoerd aan de laatste hydraulische vijzel 27c zodat de zuigerstang 32c daarvan geleidelijk uitschuift tijdens de rota-10 tie van 0° naar 60°, vervolgens geleidelijk inschuift tijdens de rotatie van 60° naar 240° en tenslotte opnieuw geleidelijk uitschuift tijdens de rotatie van 240° naar 360°.From this state, the rotating drive member 20 of the cutter section 14 must first be rotated in the direction of rotation X shown in Fig. 4. In this case, the segregation control circuit, with the actuated shuttle valve, causes hydraulic pressure to be supplied to the auger 27a such that the piston rod 32a gradually extends during rotation from 0 ° to 180® and then the piston rod 32a gradually retracts during rotation from 180 ° to 1008860 7 IW, 360 °, as shown in Fig. 4. At the same time, the hydraulic pressure is supplied to the next hydraulic jack 27b such that its piston rod 32b retracts during rotation from 0 ° to 120 °, then gradually 5 extends during rotation from 120 ° to 300 ° and finally retracts gradually again during rotation from 300 to 360 °. At the same time, hydraulic pressure is also applied to the last hydraulic jack 27c so that the piston rod 32c thereof gradually extends during rotation from 0 ° to 60 °, then gradually retracts during rotation from 60 ° to 240 ° and finally again gradually extends during rotation from 240 ° to 360 °.

Zoals in het voorgaande werd beschreven, wordt de krukpen 25 in de richting X in fig. 2 gedrukt door middel van 15 het koppeldeel 26 door de samenwerking van de zuigerstangen 32a-32c, namelijk door middel van de besturing van de aan de hydraulische vijzels 27a-27c toegevoerde hydraulische druk, zodat het roterende aandrijfdeel 20 roteerbaar wordt aangedreven, waarbij de excentriciteit "e" tussen het roterende 20 aandrijfdeel 20 dat de krukas vormt en de krukpen 25 de rotatiestraal vormt.As described above, the crank pin 25 is pressed in the direction X in Fig. 2 by means of the coupling part 26 through the cooperation of the piston rods 32a-32c, namely by the control of the hydraulic jacks 27a -27c supplied hydraulic pressure so that the rotating drive part 20 is rotatably driven, the eccentricity "e" between the rotating drive part 20 forming the crankshaft and the crank pin 25 forming the radius of rotation.

Door het herhalen van de bovengenoemde rotatieslag wordt het roterende aandrijfdeel 20 continu geroteerd, waardoor de snijorgaansectie 14 wordt geroteerd terwijl de 25 schildmachine 11 door middel van de schildvoortdrijfvijzels 17 wordt voortbewogen, zodat de snijorgaansectie 14 in de richting van de tunnelfrontbodem G wordt voortgedreven, en de beitels 22 de grond G uitgraven. Indien nodig wordt het additief door het gietorgaan bij de uitgegraven aarde gegoten, 30 kneden de snijorgaanspaken 21 de aarde en wordt een uit de uitgegraven aarde en additief gekneed mengsel in de kamer 38 gedreven.By repeating the above rotation stroke, the rotating drive member 20 is continuously rotated, thereby rotating the cutter section 14 while the shielding machine 11 is advanced by the shield drive augers 17, so that the cutter section 14 is driven toward the tunnel front bottom G, and the chisels 22 excavate the ground G. If necessary, the additive is poured into the excavated soil by the casting member, the cutter spokes 21 knead the soil and a mixture kneaded from the excavated soil and additive kneaded is driven into the chamber 38.

De schildmachine 11 wordt voortgedreven door middel van de schildvoortdrijfvijzels 17 met een afzetkracht die 35 wordt verschaft door tunnelwandversterkingssegmenten 40 die op een voor het schildtunnelsysteem bekende manier worden samengesteld, waarbij de uitgegraven grond wordt samengedrukt en het tunnelfront niet kan bezwijken. Terwijl de gronddruk in de kamer 38 op een vooraf bepaald niveau wordt gehand- 1008860 « 'v 8 haafd, wordt de uitgegraven aarde uit de kamer 38 afgevoerd door middel van de schroeftransporteur 16. Na het in een zekere mate uitgraven van de grond G wordt een volgende stel segmenten 40 direct achter de schildmachine ll samengesteld, 5 het graafwerk wordt herhaaldelijk uitgevoerd en de tunnel wordt ondergronds geboord.The peeling machine 11 is driven by means of the shield propelling jacks 17 with a pushing force provided by tunnel wall reinforcement segments 40 assembled in a manner known to the shield tunnel system, whereby the excavated soil is compressed and the tunnel front cannot collapse. While the ground pressure in the chamber 38 is maintained at a predetermined level, the excavated soil is discharged from the chamber 38 by means of the screw conveyor 16. After the soil G is excavated to a certain extent, another set of segments 40 assembled immediately behind the shielding machine 11, the excavation work is carried out repeatedly and the tunnel is drilled underground.

Overeenkomstig de schildmachine 11 als de ondergrondse graafmachine volgens de voorgaande uitvoeringvorm, kan de snijorgaansectie 14 worden geroteerd door het besturen 10 van het uitschuiven en inschuiven van de hydraulische vijzels 27a-27c in de vooraf bepaalde opeenvolging, zodat de constructie van de snijorgaanaandrijfsectie 15 aanzienlijk kan worden vereenvoudigd. Verder kan de snijorgaansectie 14 roterend worden aangedreven zonder gebruikmaking van onderdelen 15 die een hoge werkingsprecisie vereisen en zonder smeerolie zoals vereist is voor het smeren van rondsels en tandwielen.According to the shielding machine 11 as the underground excavator according to the previous embodiment, the cutter section 14 can be rotated by controlling the extension and retraction of the hydraulic jacks 27a-27c in the predetermined sequence, so that the construction of the cutter drive section 15 can be substantial are simplified. Furthermore, the cutter section 14 can be rotatably driven without using parts 15 which require high operating precision and without lubricating oil as is required for lubricating pinions and gears.

Onder verwijzing naar de fig. 5-7 wordt vervolgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding getoond, waarin een hulpas 42 van het kruktype met een excentrische as 41 20 roteerbaar is bevestigd aan bijvoorbeeld de achterste (binnenste) zijde van het schot 13, door middel van een lager 44 dat is aangebracht in een aan het schot 13 bevestigd lagerhuis 43, in het bijzonder zoals getoond in fig. 7. Deze hulpas 42 is aangebracht in een positie die is gekozen ten-25 einde geen obstakel te vormen voor de installatie van andere samenstellende delen van de schildmachine 11.Referring now to Figs. 5-7, another embodiment of the invention is shown in which a crank type auxiliary shaft 42 with an eccentric shaft 41 is rotatably mounted on, for example, the rear (inner) side of the bulkhead 13, by means of of a bearing 44 mounted in a bearing housing 43 attached to the bulkhead 13, in particular as shown in Fig. 7. This auxiliary shaft 42 is arranged in a position selected so as not to obstruct the installation of other component parts of the peeling machine 11.

In het bijzonder, zoals getoond in de fig. 5 en 6, is een langwerpig koppeldeel 45 met twee koppeluiteinden ter plaatse van één van zijn koppeluiteinden bevestigd aan de 30 achteruiteinde-omtrek van de eerdergenoemde krukpen 25 van de kruk 24, en zijn beugels 46a-46c aangebracht op de buitenomtrek van het ene koppeluiteinde van het langwerpige koppeldeel 45 op onderlinge intervallen van in hoofdzaak 120° in omtreksrichting en aan de zuigerstangen 32a-32c van de 35 hydraulische vijzels 27a-27c via pennen 47 met deze beugels 46a-46c gekoppeld. De hulpas 42 is gekoppeld met het andere koppeluiteinde van het langwerpige koppeldeel 45, en dit 1008860In particular, as shown in Figs. 5 and 6, an elongated coupling member 45 with two coupling ends at one of its coupling ends is attached to the rear end circumference of the aforementioned crank pin 25 of the crank 24, and its brackets 46a -46c mounted on the outer circumference of one coupling end of the elongated coupling part 45 at mutual intervals of substantially 120 ° circumferentially and to the piston rods 32a-32c of the hydraulic jacks 27a-27c coupled to these brackets 46a-46c via pins 47 . The auxiliary shaft 42 is coupled to the other coupling end of the elongated coupling part 45, this 1008860

t It I

9 koppeldeel 45 wordt telkens in een constante stand ten opzichte van de krukpen 25 gehouden. Aldus is het koppeldeel 45 aangebracht over de krukpen 25 en de hulpas 42.9 coupling part 45 is always kept in a constant position relative to the crank pin 25. Thus, the coupling part 45 is arranged over the crank pin 25 and the auxiliary shaft 42.

Zoals getoond in de fig. 6 en 7 is met de hulpas 42 5 een extra hydraulische vijzel 48 als rotatiehulpmiddel gekoppeld, en een buitenste uiteinde van deze hydraulische vijzel 48 is verbonden met een extra beugel 49 die door middel van een pen 50 is bevestigd aan het schildmachinelichaam 12. Een binnenste uiteinde van een zuigerstang 51 die is aangebracht 10 in de hydraulische vijzel 48 is via een pen gekoppeld met een beugel 52 die is aangebracht op de buitenomtrek van het koppeldeel 45 dat roteerbaar is aangebracht op de buitenomtrek van de excentrische as 41. Verder is in fig. 7 een aanslag 52' getoond om te verhinderen dat het koppeldeel 45 los raakt 15 van de excentrische as 41, en dit is bevestigd aan het achterste uiteinde van de as 41 achter het deel 45.As shown in Figs. 6 and 7, an auxiliary hydraulic jack 48 is coupled to the auxiliary shaft 42 as a rotary aid, and an outer end of this hydraulic jack 48 is connected to an additional bracket 49 which is attached by means of a pin 50 to the peeling machine body 12. An inner end of a piston rod 51 mounted in the hydraulic jack 48 is coupled via a pin to a bracket 52 mounted on the outer periphery of the coupling member 45 rotatably mounted on the outer periphery of the eccentric shaft 41. Furthermore, in Fig. 7, a stop 52 'is shown to prevent the coupling part 45 from loosening 15 from the eccentric shaft 41, and this is attached to the rear end of the shaft 41 behind the part 45.

Overeenkomstig deze uitvoeringsvorm wordt de hulpas 42 van het kruktype via het koppeldeel 45 geroteerd door de hydraulische vijzel 48 , teneinde de rotatie van de kruk 24 20 door middel van de hydraulische vijzels 27a-27c te ondersteunen via deze hulpas 42 en het koppeldeel 45 en om, tegelijkertijd, een tegengestelde rotatie van de kruk te verhinderen, zodat het roterende aandrijfdeel 20 op soepele wijze kan worden geroteerd. Andere onderdelen en hun functies van 25 deze uitvoeringsvorm zijn gelijk als bij de voorgaande uitvoeringsvorm volgens de fig. 1-4.According to this embodiment, the crank type auxiliary shaft 42 is rotated through the coupling part 45 by the hydraulic jack 48, in order to support the rotation of the crank 24 by means of the hydraulic jacks 27a-27c via this auxiliary shaft 42 and the coupling part 45 and to , at the same time, to prevent reverse rotation of the crank, so that the rotating drive member 20 can be rotated smoothly. Other parts and their functions of this embodiment are the same as in the previous embodiment according to Figs. 1-4.

In een andere in de fig. 8 en 9 getoonde uitvoeringsvorm is het langwerpige koppeldeel 45 ter plaatse van zijn centrale koppelgedeelte gekoppeld met het achterste uit-30 einde van de kruk 24 achter het roterend aandrijfdeel 20 en aan zijn beide buitenste eindkoppeldelen roteerbaar bevestigd aan de buitenomtrekken van de excentrische assen 41 van de hulpassen 42 van het kruktype die zijn aangebracht op het achtervlak van het schot 13 aan weerszijden van het roterende 35 aandrijfdeel 20. In deze uitvoeringsvorm wordt derhalve het achterste uiteinde van de kruk 20 ondersteund door beide zij-hulpassen 42 en koppeldelen 45 die zich over deze hulpassen 42 uitstrekken, zonder toepassing van een dergelijk rotatiehulpmiddel als bij de voorgaande uitvoeringsvorm, zodat de 1008860 I » 10 kruk 20 stabiel kan worden geroteerd in een vaste richting. Andere onderdelen en hun functies zijn gelijk als bij de voorgaande uitvoeringsvorm volgens de fig. 1-4.In another embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the elongated coupling member 45 is coupled at its central coupling portion to the rear end of the crank 24 behind the rotary drive member 20 and rotatably attached to its outermost coupling members on the outer circumferences of the eccentric shafts 41 of the crankshaft auxiliary shafts 42 mounted on the rear face of the baffle 13 on either side of the rotary drive part 20. Thus, in this embodiment, the rear end of the crank 20 is supported by both side auxiliary shafts 42 and coupling parts 45 which extend over these auxiliary shafts 42, without the use of such a rotation aid as in the previous embodiment, so that the 1008860 10 crank 20 can be stably rotated in a fixed direction. Other parts and their functions are the same as in the previous embodiment according to Figs. 1-4.

In een andere uitvoeringsvorm die is getoond in de 5 fig. 10 en 11 wordt de kruk 24 roterend aangedreven door vier hydraulische vijzels omvattende twee van de hydraulische vijzels 27a en 27b die zijn gekoppeld met het koppeldeel 26 dat roteerbaar is bevestigd op de buitenomtrek van de krukpen 25 en twee extra hydraulische vijzels 27c en 27d die roteerbaar 10 zijn gekoppeld met een verlengd uiteinde 26" van het koppeldeel 26, waarbij het verlengde uiteinde 26" roteerbaar is aangebracht op de buitenomtrek van de excentrische as van een hulpas 42 van het kruktype.In another embodiment shown in Figs. 10 and 11, the crank 24 is rotatably driven by four hydraulic jacks comprising two of the hydraulic jacks 27a and 27b coupled to the coupling member 26 rotatably mounted on the outer circumference of the crank pin 25 and two additional hydraulic jacks 27c and 27d rotatably coupled to an elongated end 26 "of the coupling member 26, the elongated end 26" being rotatably mounted on the outer circumference of the eccentric shaft of a crank type auxiliary shaft 42.

Zoals getoond in fig. 10, wil dit zeggen dat één 15 zijde van het koppeldeel 26 dat is aangebracht op de buitenomtrek van de krukpen 25 hoger is gevormd, en het verlengde koppelingsuiteinde 26" van het koppeldeel 26 dat is aangebracht op de buitenomtrek van de excentrische as van de hulpas 42 is via een armvormig koppelingsdeel gekoppeld met 20 het hoger gevormde deel 27', zoals getoond in fig. 11. Dientengevolge zijn het koppeldeel 26 dat is aangebracht op de krukpen 25 en het verlengde koppelingsuiteinde 26" van het koppeldeel 26 dat op de hulpas 42 onderling in axiale richting van de krukpen 25 versprongen is aangebracht, dat wil 25 zeggen in langsrichting van het schildmachinelichaam 12, zoals duidelijk zichtbaar is in fig. 10, zodat de twee hydraulische vijzels 27a en 27b alsmede de twee andere hydraulische vijzels 27c en 27d elkaar niet zullen hinderen.As shown in Fig. 10, this means that one side of the coupling member 26 mounted on the outer periphery of the crank pin 25 is formed higher, and the extended coupling end 26 "of the coupling member 26 mounted on the outer periphery of the eccentric shaft of the auxiliary shaft 42 is coupled via an arm-shaped coupling part to the higher-formed part 27 ', as shown in Fig. 11. As a result, the coupling part 26 mounted on the crank pin 25 and the elongated coupling end 26 "of the coupling part 26 that the auxiliary shaft 42 is staggered mutually in the axial direction of the crank pin 25, that is to say in the longitudinal direction of the peeling machine body 12, as is clearly visible in Fig. 10, so that the two hydraulic jacks 27a and 27b as well as the two other hydraulic jacks 27c and 27d will not interfere with each other.

De eerste twee hydraulische vijzels 27a en 27b zijn 30 via pennen 54 verbonden met de corresponderende beugels 19a en 19b die zijn bevestigd aan het schildmachinelichaam 12. De zuigerstangen 32a en 32b van de hydraulische vijzels 27a en 27b zijn via pennen 33 verbonden met de beugels 29a en 29b die zijn aangebracht op het koppeldeel 26.The first two hydraulic jacks 27a and 27b are connected via pins 54 to the corresponding brackets 19a and 19b which are attached to the peeling machine body 12. The piston rods 32a and 32b of the hydraulic jacks 27a and 27b are connected via pins 33 to the brackets 29a and 29b mounted on the coupling member 26.

35 Het tweede paar hydraulische vijzels 27c en 27d is via pennen 34 verbonden met de beugels 19c en 19d op het schildmachinelichaam 12, terwijl de zuigerstangen 32c en 32d van deze hydraulische vijzels 27c en 27d via pennen 54' zijn verbonden met beugels 53c en 53d die aanwezig zijn op het 1008860 4 11 koppeldeel 26. Tijdens het aanbrengen van de respectievelijke vijzels 27a tot 27d zijn deze op gelijke intervallen aangebracht, doch zij kunnen op enigerlei andere wijze in relatie tot andere onderdelen binnen het machinelichaam 12 worden 5 aangebracht.The second pair of hydraulic jacks 27c and 27d are connected via pins 34 to the brackets 19c and 19d on the peeling machine body 12, while the piston rods 32c and 32d of these hydraulic jacks 27c and 27d are connected via pins 54 'to brackets 53c and 53d are present on the 1008860 4 11 coupling part 26. During the mounting of the respective jacks 27a to 27d they are arranged at equal intervals, but they can be arranged in some other way in relation to other parts within the machine body 12.

Thans, bij de onderhavige uitvoeringsvorm, is de rangschikking zodanig, dat het roterende aandrij£deel 20 roterend zal worden aangedreven door het uitschuiven en inschuiven van de vier hydraulische vijzels 27a-27d in over-10 eenstemming met een voora£ bepaalde werkzame opeenvolging, teneinde de kruk 24 en hulpas 42 synchroon in dezelfde richting te roteren. Het tweede paar hydraulische vijzels 27c en 27d hebben eveneens een dergelijke hulpfunctie voor een soepele rotatie van de kruk 24 om de hulpas 42. Andere onderis delen en hun functies zijn in hoofdzaak gelijk als bij de voorgaande uitvoeringsvormen.Now, in the present embodiment, the arrangement is such that the rotating drive member 20 will be rotatably driven by extending and retracting the four hydraulic jacks 27a-27d in accordance with a predetermined operating sequence. crank 24 and auxiliary shaft 42 to rotate synchronously in the same direction. The second pair of hydraulic jacks 27c and 27d also have such an auxiliary function for smooth rotation of the crank 24 about the auxiliary shaft 42. Other parts and their functions are substantially the same as in the previous embodiments.

in de fig. 12-14 wordt een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding getoond, waarbij de graafmachine een aantal roterende snijorgaanassen bezit die 20 roteerbaar passeren door het schot, eerste krukeenheden die respectievelijk aan voorste delen van elk der roterende snijorgaanassen zijn aangebracht, waarbij de snijorgaansectie ter plaatse van zijn assen is gelagerd door voorste zijdelen van de eerste krukeenheden, waarbij tweede krukeenheden respec-25 tievelijk zijn aangebrcht op het achterste deel van elk der roterende snijorgaanassen, en een aantal hydraulische vijzels die respectievelijk zijn gekoppeld met de tweede krukeenheden voor het daarop overbrengen van de uitschuif- en inschuif-beweging in een vooraf bepaalde opeenvolging teneinde een 30 krukbeweging te veroorzaken en de roteerbare snijorgaanassen te roteren, waarbij de snijorgaansectie door de eerste krukeenheden een evenwijdige krukbeweging voor het uitgraven van de ondergrond gaat uitvoeren.12-14 illustrate another embodiment of the present invention, the excavator having a plurality of rotary cutter shafts that rotatably pass through the bulkhead, first crank units mounted to front portions of each of the rotary cutter shafts, respectively, the cutter section at its axes is supported by front side portions of the first crank units, with second crank units mounted respectively on the rear portion of each of the rotary cutter shafts, and a plurality of hydraulic jacks coupled to the second crank units, respectively then transmitting the extend and retract motion in a predetermined sequence to cause crank movement and rotate the rotary cutter shafts, the cutter section performing a parallel crank movement through the first crank units for excavating the substrate.

In het bijzonder is de ondergrondse graafmachine 10 35 volgens de onderhavige uitvoeringsvorm voorzien van de eerste krukeenheden 61a-61d en de tweede krukeenheden 62a-62d voor het aandrijven van de snijorgaansectie 14.In particular, according to the present embodiment, the underground excavator 10 is provided with the first crank units 61a-61d and the second crank units 62a-62d for driving the cutter section 14.

10088601008860

. « I. «I

1212

De snijorgaansectie 14 kan, in aanvulling op de snijbeitels 22 die in groten getale op het werkzame vlak van de sectie zijn aangebracht, zijn voorzien van een aantal kneedvleugels 22a op een achtervlak. Zoals duidelijk zal zijn 5 uit fig. 13 omvatten de eerste krukeenheden 61a-61d respectievelijk de roterende snijorgaanassen 64a-64d die onderling in omtreksrichting over 90° zijn versprongen. Verder worden de eerste krukeenheden 61a-61d ondersteund via lagers 63a-63d door het schot 13, zijn de krukarmen 65a-65d aangebracht aan 10 voorste einddelen van de respectievelijke roterende snijorgaanassen 64a-64d, en zijn de snijorgaansteunkolommen 66a-66d toegepast als de krukassen aan voorste uiteinden van de respectievelijke krukarmen 65a-65d met een excentriciteit e' ten opzichte van de roterende snijorgaanassen 64a-64d, en 15 wordt de snijorgaansectie 14 roteerbaar ondersteund door krukpennen die samenvallen met de snijorgaansteunkolommen 66a-66d.The cutting section 14, in addition to the cutting bits 22, which are arranged in large numbers on the active face of the section, may include a number of kneading wings 22a on a rear face. As will be apparent from Fig. 13, the first crank units 61a-61d include the rotary cutter shafts 64a-64d offset 90 ° in circumferential direction. Furthermore, the first crank units 61a-61d are supported via bearings 63a-63d by the bulkhead 13, the crank arms 65a-65d are mounted at 10 front end portions of the respective rotary cutter shafts 64a-64d, and the cutter support columns 66a-66d are used as the crank shafts at front ends of the respective crank arms 65a-65d with an eccentricity e 'to the rotary cutter shafts 64a-64d, and 15, the cutter section 14 is rotatably supported by crank pins coinciding with the cutter support columns 66a-66d.

De tweede krukeenheden 62a-62d bezitten respectievelijk de krukarmen 62a-62d die zijn aangebracht aan de achter-20 ste einddelen van de roterende snijorgaanassen 64a-64d, en krukpennen 67a-67d die zijn aangebracht op de achterste eind-gedeelten van de krukarmen 62a-62d met een excentriciteit e" ten opzichte van de roterende snijorgaanasssen 64a-64d. Het koppeldeel 45 is voorzien van lagers 68a-68d en een centrale 25 opening 41. De lagers 68a-68d ondersteunen de krukpennen 67a-67d van de tweede krukeenheden 62a-62d, en de centrale opening 41 staat de doorgang daardoorheen toe van gietmiddelen voor het additief, hydraulische slangen, sensorkabels en dergelijke.The second crank units 62a-62d respectively have crank arms 62a-62d mounted on the rear end portions of the rotary cutter shafts 64a-64d, and crank pins 67a-67d mounted on the rear end portions of the crank arms 62a. 62d with an eccentricity e "with respect to the rotary cutter shafts 64a-64d. The coupling part 45 is provided with bearings 68a-68d and a central opening 41. The bearings 68a-68d support the crank pins 67a-67d of the second crank units 62a 62d, and the central opening 41 allows passage therethrough of additive casting means, hydraulic hoses, sensor cables and the like.

30 De hydraulische vijzels 27a-27d zijn voorzien van de zuigerstangen 32a-32d, voor het uitschuiven en inschuiven aan binnenwaartse uiteinden van de vijzels, en zijn verbonden met pennen aan buitenwaartse uiteinden van de binnenwand van het schildmachinelichaam 12 van de graafmachine via bevestigings-35 delen 70a-70d, terwijl de binnenwaartse uiteinden zijn gekoppeld met de tweede krukeenheden 62a-62d. Dat wil zeggen dat de binnenwaartse uiteinden van de zuigerstangen 32a-32d via een pen zijn verbonden met het koppeldeel 45. Verder zijn de hydraulische vijzels 27a-27d respectievelijk voorzien van aan 1008860The hydraulic jacks 27a-27d are provided with the piston rods 32a-32d, for extending and retracting at inward ends of the jacks, and are connected with pins at outward ends of the inner wall of the excavator peeling body 12 via mounting 35. parts 70a-70d, while the inward ends are coupled to the second crank units 62a-62d. That is, the inward ends of the piston rods 32a-32d are connected via a pin to the coupling part 45. Furthermore, the hydraulic jacks 27a-27d are provided with 1008860, respectively.

» A" A

13 de drukzijde en trekzijde gelegen poorten, waarvan de aan de drukzijde gelegen poorten via hydraulische slangen 7la-7ld zijn verbonden met het sequentiebesturingscircuit, en de aan de trekzijde gelegen poorten via hydraulische slangen 72a-72d 5 zijn verbonden met hetzelfde sequentiebesturingscircuit. De hydraulische drukbron omvat een hydraulische pomp of klepeen-heid, en is uitgevoerd voor het toevoeren van de hydraulische druk aan de respectievelijke hydraulische vijzels 27a-27d via de aan de drukzijde en trekzijde gelegen slangen 71a-71d en 10 72a-72d en de aan de drukzijde en trekzijde gelegen poorten van de respectievelijke vijzels, en tevens voor het toevoeren van de hydraulische druk aan de schildvoortdrijfvijzeis 17.13 the pressure side and pull side ports, the pressure side ports of which are connected to the sequence control circuit via hydraulic hoses 7la-7ld, and the pull side ports through hydraulic hoses 72a-72d are connected to the same sequence control circuit. The hydraulic pressure source includes a hydraulic pump or valve unit, and is configured to supply the hydraulic pressure to the respective hydraulic jacks 27a-27d via the pressure side and pull side hoses 71a-71d and 10a-72d and the on the pressure side and pull side ports of the respective jacks, and also for supplying the hydraulic pressure to the shield propulsion screw 17.

Het sequentiebesturingscircuit is uitgevoerd voor het besturen van het wisselen van de richting van de hydrau-15 lische druk die wordt toegevoerd aan de respectievelijke hydraulische vijzels 27a-27d, waardoor de zuigerstangen 32a-32d overeenkomstig de vooraf bepaalde volgorde worden uitgeschoven of ingeschoven, teneinde het koppeldeel 45 in een bepaalde richting te roteren en hierdoor de respectievelijke 20 roterende snijorgaanassen 64a-64d via de tweede krukeenheden 62a-62d te roteren. De schroeftransporteur 16 is aangebracht in het inwendige van het schildmachinelichaam 12 waarbij de inlaatopening uitmondt in de voorste kamer 38 van het lichaam 12, en voert de uitgegraven aarde af naar een achterste posi-25 tie in de tunnel, waarbij met de uitgegraven aarde binnen de kamer 38 een vooraf bepaalde druk wordt gehandhaafd teneinde te verhinderen dat een instorting plaatsvindt ter plaatse van het tunnelfront.The sequence control circuit is configured to control the changing of the direction of the hydraulic pressure supplied to the respective hydraulic jacks 27a-27d, thereby extending or retracting the piston rods 32a-32d in order to to rotate coupling member 45 in a certain direction and thereby rotate the respective rotary cutter shafts 64a-64d via the second crank units 62a-62d. The screw conveyor 16 is disposed in the interior of the peeling machine body 12, with the inlet opening opening into the front chamber 38 of the body 12, and discharging the excavated soil to a rear position in the tunnel, with the excavated soil within the chamber 38 a predetermined pressure is maintained to prevent collapse at the tunnel front.

Andere onderdelen en hun functies zijn gelijk als 30 bij de voorgaande uitvoeringsvormen, en in hoofdzaak zijn in de fig. 12-14 dezelfde elementen als bij de voorgaande uitvoeringsvormen aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.Other parts and their functions are the same as in the previous embodiments, and substantially the same elements in the Figures 12-14 as in the previous embodiments are designated by the same reference numerals.

De werking van de in het voorgaande beschreven ondergrondse graafmachine 11 zal thans worden toegelicht. In 35 de begintoestand wordt aangenomen, zoals het best zichtbaar is in fig. 13, dat de snijorgaansectie 14 zich in zijn bovenste positie bevindt, dat wil zeggen ter plaatse van een bovenste dood punt, en de krukpennen 67a-67d van de tweede krukeenheden 62a-62d alsmede het koppeldeel 45 zijn eveneens 1008860The operation of the underground excavator 11 described above will now be explained. In the initial state, as best seen in Fig. 13, it is assumed that the cutter section 14 is in its upper position, i.e. at an upper dead center, and the crank pins 67a-67d of the second crank units 62a. -62d and the coupling part 45 are also 1008860

• * I• * I

14 in het bovenste dode punt aangebracht. In deze toestand, zoals duidelijk is uit fig. 14, bevindt de zuigerstang 32a van de bovenste hydraulische vijzel 27a zich in de meest ingeschoven toestand, bevindt de zuigerstang 32b van de 5 zijdelings aangebrachte hydraulische vijzel 27b zich enigszins omhoog hellend ten opzichte van de horizontale richting en in enigszins ingeschoven toestand, bevindt de zuigerstang 32c van de onderste hydraulische vijzel 27c zich in de in bovenwaartse richting het meest uitgeschoven toestand en is 10 de zuigerstang 32d van de andere zijdelings aangebrachte hydraulische vijzel 27d enigszins omhoog hellend aangebrachte ten opzichte van de horizontale richting en in een enigszins ingeschoven toestand.14 in the top dead center. In this state, as is clear from Fig. 14, the piston rod 32a of the upper hydraulic jack 27a is in its most retracted position, the piston rod 32b of the laterally mounted hydraulic jack 27b is slightly inclined upward from the horizontal direction and in slightly retracted position, the piston rod 32c of the lower hydraulic jack 27c is in the upwardly most extended position and the piston rod 32d of the other laterally mounted hydraulic jack 27d is disposed slightly upwardly from the horizontal direction and in a slightly retracted position.

Vanuit deze begintoestand wordt de door de hydrau-15 lische drukbron opgewekte hydraulische druk via het sequen- tiebesturingscircuit toegevoerd aan de aan de drukzijde gelegen poort van de hydraulische vijzel 27a, aan de aan de trek-zijde gelegen poort van de vijzel 27b, aan de aan de trek-zijde gelegen poort van de vijzel 27c en aan de aan de druk-20 zijde gelegen poort van de vijzel 27d, zodat de zuigerstang 32a van de hydraulische vijzel 27a enigszins vanuit zijn ingeschoven stand zal worden uitgeschoven, de stang 32b van de vijzel 27b vanuit de enigszins ingeschoven stand verder zal worden ingeschoven, de stang 32c van de vijzel 27c vanuit 25 de in bovenwaartse richting het meest uitgeschoven toestand enigszins zal worden ingeschoven en de stang 32d vanuit de enigszins uitgeschoven stand enigszins verder zal worden uitgeschoven.From this initial state, the hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure source is supplied through the sequence control circuit to the pressure side port of the hydraulic jack 27a, on the pull side port of the jack 27b, on the the pull-side port of the auger 27c and the pressure-side port of the auger 27d, so that the piston rod 32a of the hydraulic jack 27a will be extended slightly from its retracted position, the rod 32b of the the auger 27b will be retracted further from the slightly retracted position, the rod 32c of the auger 27c will be retracted slightly from the upwardly most extended position and the rod 32d will be retracted slightly further from the slightly extended position.

Met deze besturing wordt het koppeldeel 45 over 90° 30 geroteerd in de richting van de wijzers van de klok overeenkomstig de pijl in fig. 14, waarbij de tweede krukeenheden 62a-62d de krukrotatie verkrijgen via de rotatie van het koppeldeel 45, de roterende snijorgaanassen 64a-64d worden geroteerd door middel van een dergelijke rotatie van de tweede 35 krukeenheden 62a-62d, de eerste krukeenheden 6la-61d ertoe worden aangezet om de evenwijdige krukbeweging uit te voeren om de roterende snijorgaanassen 64a-64d en de snijorgaan-sectie 14 wordt geroteerd in dezelfde richting over 90® met 1008860 15 < ft de evenwijdige krukbeweging van de eerste krukeenheden 61a-6 ld.With this control, the coupling part 45 is rotated 90 ° 30 clockwise according to the arrow in Fig. 14, the second crank units 62a-62d obtain the crank rotation through the rotation of the coupling part 45, the rotary cutter shafts 64a-64d are rotated by such rotation of the second crank units 62a-62d, the first crank units 6la-61d are induced to perform the parallel crank movement about the rotary cutter shafts 64a-64d and the cutter section 14 becomes rotated in the same direction through 90® with 1008860 15 <ft the parallel crank movement of the first crank units 61a-6 ld.

Na een dergelijke rotatie over 90°, zoals bij de bovengenoemde snijorgaansectie 14, bedient het sequentie-5 besturingscircuit de wisselklep en zet de toevoer van hydraulische druk aan de aan de trekzijde gelegen poort van de hydraulische vijzel 27a, aan de aan de drukzijde gelegen poort van de vijzel 27b, aan de aan de trekzijde gelegen poort van de vijzel 27c en aan de aan de trekzijde gelegen 10 poort van de vijzel 27d voort, zodat de zuigstang 32a verder zal uitschuiven vanuit de enigszins uitgeschoven toestand, de zuigerstang 32b enigszins zal uitschuiven vanuit de ingeschoven toestand, de stang 32c zal worden ingeschoven vanuit de enigszins ingeschoven toestand en de stang 32d enigszins zal 15 worden ingeschoven vanuit de uitgeschoven toestand, waardoor het koppeldeel 45 in de richting van de wijzers van de klok vanuit de positie van 90° volgens fig. 14 moet roteren naar de positie van 180°, waarbij de roterende snijorgaanassen 64a-64d worden geroteerd via de tweede krukeenheden 62a-62d, 20 overeenkomstig de in het voorgaande beschreven werking, en de snijorgaansectie 14 in dezelfde richting naar de positie van 180° wordt geroteerd vanuit de positie van 90® via de evenwijdige krukbeweging van de eerste krukeenheden 61a-6ld.After such a 90 ° rotation, as in the aforementioned cutter section 14, the sequence 5 control circuit operates the shuttle valve and applies the supply of hydraulic pressure to the pull side port of the hydraulic jack 27a, on the pressure side port from the auger 27b, on the pull side port of the auger 27c and on the pull side port of the auger 27d, so that the suction rod 32a will extend further from the slightly extended position, the piston rod 32b will extend slightly from the retracted state, the rod 32c will retract from the slightly retracted state and the rod 32d will retract slightly from the retracted state, making the coupling member 45 clockwise from the 90 ° position Fig. 14 should rotate to the 180 ° position with the rotary cutter shafts 64a-64d being rotated through the second crank unit n 62a-62d, 20 according to the above-described operation, and the cutter section 14 is rotated in the same direction to the position of 180 ° from the position of 90® via the parallel crank movement of the first crank units 61a-6ld.

Na de rotatie over 180® van de snijorgaansectie 14 25 bedient het sequentiebesturingscircuit de wisselklep en voert thans hydraulische druk toe aan de aan de trekzijde gelegen poort van de hydraulische vezel 27a, nog steeds aan de aan de drukzijde gelegen poort van de vijzel 27b, aan de aan de drukzijde gelegen poort in de vijzel 27c en nog steeds aan de 30 aan de trekzijde gelegen poort van de vijzel 27d, zodat de zuigerstang 32a van de vijzel 27a enigszins zal worden ingeschoven vanuit de uitgeschoven toestand, de stang 32b verder zal worden uitgeschoven vanuit de enigszins uitgeschoven toestand, de stang 32c verder zal worden uitgeschoven vanuit de 35 ingeschoven toestand, en de stang 32d verder zal worden ingeschoven vanuit de enigszins ingeschoven toestand, waardoor het koppeldeel 45 een rotatie moet ondergaan in de richting van de wijzers van de klok naar de positie van 270® vanuit de positie van 180® in fig. 14, waarbij de roterende snijorgaan- 1 0 0 8 8 6 0 * - 16 assen 64a-64d worden geroteerd via de tweede krukeenheden 62a-62d, en de snijorgaansectie 14 in dezelfde richting vanuit de positie van 180° wordt geroteerd naar de positie van 270° via de evenwijdige krukbeweging van de eerste krukeen-5 heden 61a-61d.After 180 ° rotation of the cutter section 14, the sequence control circuit operates the shuttle valve and now applies hydraulic pressure to the pull side port of the hydraulic fiber 27a, still at the pressure side port of the jack 27b, at the pressure side port in the auger 27c and still on the pull side port of the auger 27d so that the piston rod 32a of the auger 27a will be retracted slightly from the extended position, the rod 32b will be extended further from the slightly extended position, the rod 32c will be extended further from the retracted position, and the rod 32d will be retracted further from the slightly retracted position, forcing the coupling member 45 to rotate in a clockwise direction to the 270® position from the 180® position in Fig. 14, with the rotary cutter 1 0 0 8 8 6 0 * - 16 axes 64a 64d are rotated through the second crank units 62a-62d, and the cutter section 14 is rotated in the same direction from the 180 ° position to the 270 ° position via the parallel crank movement of the first crank units 61a-61d.

Na de rotatie over 270° van de snijorgaansectie 14 overeenkomstig het voorgaande, zet het sequentiebesturings-circuit de toevoer van hydraulische druk nog steeds voort aan de aan de trekzijde gelegen poort van de hydraulische vijzel 10 27a, aan de aan de trekzijde gelegen poort in de vijzel 27b, nog steeds aan de aan de drukzijde gelegen poort in de vijzel 27c en tevens aan de aan de drukzijde gelegen poort in de vijzel 27d, zodat de zuigerstang 32a zal worden ingeschoven vanuit de enigszins ingeschoven toestand, de stang 32b enigs-15 zins zal worden ingeschoven vanuit de uitgeschoven toestand, de stang 32c zal worden uitgeschoven vanuit de enigszins uitgeschoven toestand en de stang 32d enigszins zal worden uitgeschoven vanuit de ingeschoven toestand, waarbij het koppeldeel 45 in de richting van de wijzers van de klok in 20 fig. 14 moet roteren vanuit de positie van 270° naar de positie van 360°, en waarbij de roterende snijorgaanassen 64a-64d via de tweede krukeenheden 62a-62d worden geroteerd en de snijorgaansectie 14 in dezelfde richting wordt geroteerd vanuit de positie van 270° naar de positie van 360° via 25 de evenwijdige krukbeweging van de eerste krukeenheden 61a-6 ld.After the 270 ° rotation of the cutter section 14 according to the foregoing, the sequence control circuit still continues to supply hydraulic pressure to the pull side port of the hydraulic jack 10 27a, on the pull side port in the auger 27b, still on the pressure side port in the auger 27c and also on the pressure side port in the auger 27d so that the piston rod 32a will be retracted from the slightly retracted position, the rod 32b slightly will be retracted from the extended position, the rod 32c will be retracted from the slightly extended position, and the rod 32d will be retracted slightly from the retracted position, with the coupling member 45 clockwise in FIG. 14 rotate from the 270 ° position to the 360 ° position, rotating the rotary cutter shafts 64a-64d through the second crank units 62a-62d rotated and the cutter section 14 is rotated in the same direction from the 270 ° position to the 360 ° position via the parallel crank movement of the first crank units 61a-6d.

De voorgaande werking omvat één cyclus van de rotatie van de snijorgaansectie, en deze cyclus wordt herhaald voor het roteren van de snijorgaansectie 14 via de evenwij-30 dige krukbeweging ervan, en de snijorgaansectie 14 wordt voortgedreven met de schildmachine 11 door middel van de schildvoortdrijfvijzels 17, en de bodem van het tunnelfront wordt uitgegraven door de snijbeitels 22 en de uitgegraven grond wordt verzameld in de kamer 38. Indien vereist kan een 35 additief, zoals een viscositeit veroorzakend middel worden toegevoegd aan de uitgegraven grond binnen de kamer 38 via de gietpijp 37 en een opening 36 voor het injecteren van het middel, en de aarde en het middel worden gemengd of gekneed door de kneedvleugels 22a die zijn aangebracht op de snijor- 1008860 , '· » 17 gaansectie 14. Tegelijkertijd wordt de ondergrondse graafmachine 11 voortgedreven door middel van de schildvoortdrijf-vijzels 17, waarbij de afstootkracht wordt ontleend aan de segmenten 40, teneinde de uitgegraven aarde in de kamer 38 5 samen te drukken en het tunnelfront verhinderd wordt om te bezwijken. Terwijl aldus een vooraf bepaalde druk in de kamer 38 wordt gehandhaafd, wordt de uitgegraven aarde door middel van de schroeftransporteur 16 afgevoerd.The foregoing operation includes one cycle of cutter section rotation, and this cycle is repeated to rotate cutter section 14 through its parallel crank movement, and cutter section 14 is driven with the peeling machine 11 by the shield driving augers 17 , and the bottom of the tunnel front is excavated by the cutting bits 22 and the excavated soil is collected in the chamber 38. If required, an additive such as viscosity agent can be added to the excavated soil within the chamber 38 via the pour pipe 37 and an opening 36 for injecting the agent, and the soil and the agent are mixed or kneaded by the kneading wings 22a mounted on the cutting section 1008860, section 14. At the same time, the underground excavator 11 is driven by means of of the shield propelling jacks 17, the repulsive force being derived from the segments 40, in order to extend the aven ground in chamber 38 5 and the tunnel front is prevented from collapsing. While thus maintaining a predetermined pressure in the chamber 38, the excavated soil is removed by means of the screw conveyor 16.

Na het in zekere mate uitgraven van de grond 6 10 worden vervolgens de segmenten 14 aan het achterste uiteinde van de ondergrondse graafmachine 10 samengesteld. Indien gewenst kan een achtervulmateriaal door een achtervulgietor-gaan in een spleet tussen de buitenomtrek van de graafmachine 10 en de juist uitgegraven tunnelwand van de bodem G worden 15 gegoten. De beschreven handelingen worden herhaald, en de ondergrondse graafmachine wordt door de ondergrond voortbewogen.After digging out the ground 6 to a certain extent, the segments 14 are then assembled at the rear end of the underground excavator 10. If desired, a back-fill material can be poured through a back-fill caster into a gap between the outer circumference of the excavator 10 and the just-excavated tunnel wall from the bottom G. The described operations are repeated and the underground excavator is moved through the ground.

In een andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, zoals getoond in de fig. 15 en 16, is het koppel-20 deel 45 uitgevoerd om te werken als contragewicht, en zijn de krukarmen 62 op de tweede krukeenheid zodanig uitgevoerd dat zij zich uitstrekken in tegengestelde richting ten opzichte van de krukarmen 65 aan de zijde van het snijorgaansectie 14, dat wil zeggen aan de eerste krukeenheidzijde, zodat eniger-25 lei koppelverlies ten gevolge van het gewicht van de snijor-gaansectie 14 op een moment dat de snijorgaansectie 14 verschuift tijdens de rotatie vanuit de benedenwaartse positie naar de bovenwaartse positie kan worden geëlimineerd. Het gewicht van het contragewicht moet bij voorkeur zodanig zijn 30 dat in hoofdzaak hetzelfde moment wordt verkregen als dat wat wordt verkregen door het vermenigvuldigen van het gewicht van de snijorgaansectie met de excentriciteit. Afhankelijk van de bevestigingsstraal van de krukarmen op het koppeldeel behoeft het contragewicht niet altijd in hoofdzaak hetzelfde gewicht 35 te zijn als dat van de snijorgaansectie. Het zal tevens optimaal zijn dat de functie van het contragewicht aan het koppeldeel wordt verschaft door middel van een afzonderlijk gewicht dat is vervaardigd uit lood of dergelijke en is bevestigd aan het deel. Met deze rangschikking kan de belas- 1008860 * * ·' · 18 ting op de hydraulische aandrijfvijzele voor de snijorgaan-sectie 14 worden geminimaliseerd, en wordt het mogelijk om een soepele roterende beweging met een goed gebalanceerde constructie te verkrijgen.In another embodiment of the present invention, as shown in Figs. 15 and 16, the coupling part 45 is configured to act as a counterweight, and the crank arms 62 on the second crank unit are configured to extend in opposite direction relative to the crank arms 65 on the cutter section side 14, that is, on the first crank unit side, such that any torque loss due to the weight of the cutter section 14 at a time when the cutter section 14 shifts during the rotation from the downward position to the upward position can be eliminated. The weight of the counterweight should preferably be such that substantially the same time is obtained as that obtained by multiplying the weight of the cutter section by the eccentricity. Depending on the radius of attachment of the crank arms to the coupling member, the counterweight need not always be substantially the same weight as that of the cutter section. It will also be optimal that the function of the counterweight be provided to the coupling part by means of a separate weight made of lead or the like and attached to the part. With this arrangement, the load on the hydraulic drive jack for the cutter section 14 can be minimized, and it becomes possible to obtain smooth rotary motion with a well-balanced construction.

5 Andere onderdelen en hun functies zijn dezelfde als die volgens de voorgaande uitvoeringsvormen, en de in hoofdzaak gelijke elementen zijn in de fig. 15 en 16 aangeduid door dezelfde verwijzingscijfers.Other parts and their functions are the same as those of the previous embodiments, and the substantially similar elements are indicated by the same reference numerals in FIGS. 15 and 16.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voor-10 gaande beschreven uitvoeringsvormen, die binnen het door de conclusies bepaalde kader van de uitvinding op velerlei wijze kunnen worden gevarieerd.The invention is not limited to the embodiments described above, which can be varied in many ways within the scope of the invention as defined by the claims.

10088601008860

Claims

1. An underground excavator, characterized by a crank formed on the rear end portion of a rotary cutter section driving member, wherein a coupling member is rotatably mounted on the outer circumference of the rear end portion of the crank, while a number of hydraulic jacks with the coupling part are mutually coupled in circumferential direction, which rotating driving part is driven in rotation by the hydraulic screw.

Underground excavator according to claim 1, characterized in that a crank is mounted on a rear end portion of a rotary drive part for a cutter section, that a crank-type auxiliary shaft is rotatably mounted with an eccentric shaft at a predetermined distance from the crank, wherein a coupling part is rotatably mounted on the outer circumference of a crank pin of the crank and is also rotatably coupled to the outer circumference of the eccentric shaft of the crankshaft auxiliary shaft, while a number of hydraulic jacks are coupled to the coupling part in circumferential direction mutually staggered positions for rotatingly driving the coupling part, and an additional hydraulic jack as a means for assisting in rotation of the crank is mounted on a coupling part of the auxiliary shaft for coupling it to the coupling part.

Underground excavator according to claim 1 or 2, characterized in that a crank is mounted on a rear end portion of a rotary cutting member drive section, that a crank type auxiliary shaft is rotatably mounted on an eccentric shaft certain distance from the crank, wherein a coupling part is rotatably mounted on the outer circumference of a crank pin of the crank and is coupled to the auxiliary shaft, while a number of hydraulic jacks are coupled to the coupling part in circumferentially staggered positions to rotate the 1008860 part to be driven, the coupling member having an outer end coupled to the eccentric shaft of the auxiliary shaft.

Underground excavator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a crank is provided on a rear end portion of a rotary cutter member driving part, that a crank-type auxiliary shaft rotatable on an eccentric shaft predetermined distance from the crank, a coupling part 10 being rotatably mounted on the outer circumference of a crank pin of the crank, while a plurality of first hydraulic jacks are coupled to the coupling part and are circumferentially spaced from one another to rotatably driving the coupling part, the coupling part also being rotatably mounted on the outer circumference of the eccentric shaft of the auxiliary shaft, and a number of second hydraulic jacks coupled to the coupling part as a means for assisting in rotation of the crank, wherein the first and second hydraulic jacks are staggered in the longitudinal direction of the excavator 20.

Underground excavator according to any one of the preceding claims, characterized in that a number of rotary cutter shafts pass rotatably through a bulkhead, that first crank units are mounted on front portions of the first crank units, while second crank units are mounted on rear respectively portions of the rotary cutter shafts, and wherein a plurality of hydraulic jacks are used to transmit from the jacks a sliding and retracting movement to the respective second crank units in a predetermined sequence to cause a crank movement and to cause the cutter shafts Rotating, whereby the cutter section is urged by the first crank units to perform a parallel crank movement to excavate the substrate.

Underground excavator according to any one of the preceding claims, characterized by a number of rotary cutting axes 1008860 rotatably mounted passing through a bulkhead, first crank units attached to front portions of the rotary cutter axes, respectively, rotatable through the front portions of the respective 5 first crank units borne cutter section, second crank units mounted respectively on rear portions of the rotary cutter shafts, a coupling part with bearings to which crank pins of the respective second crank units are coupled, and a number of hydraulic propellers mounted pivotally at one end, respectively at the coupling part and at the other end on the excavator, which hydraulic jack is driven in a predetermined sequence for an extension and retraction movement to cause a crank movement of the second crank units for rotation e of the rotary cutter shafts, the cutter section performing a parallel crank movement through the first crank units to excavate the substrate.

Underground excavator according to claim 6, 20, characterized in that the first and second crank units comprise a rotating arm protruding radially from each end of the rotary cutter shafts, said rotating arms extending in opposite directions in the first and second crank units , and wherein the coupling member comprises a weight mounted on the coupling member to form a counterweight. 10088βΟ