JP2576363Y2 - Shield machine - Google Patents
Shield machineInfo
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- JP2576363Y2 JP2576363Y2 JP1992085869U JP8586992U JP2576363Y2 JP 2576363 Y2 JP2576363 Y2 JP 2576363Y2 JP 1992085869 U JP1992085869 U JP 1992085869U JP 8586992 U JP8586992 U JP 8586992U JP 2576363 Y2 JP2576363 Y2 JP 2576363Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spokes
- cutter head
- spoke
- shield machine
- tunnel
- Prior art date
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- Expired - Fee Related
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この考案は異形断面のトンネルを
掘削するシールド掘進機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield machine for excavating a tunnel having an irregular cross section.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来地下鉄や道路用のトンネル、上下水
道用のトンネルは円形断面が一般的である。しかし近年
では都市部の過密化に伴う地下構造物の増大により、状
況に合せた断面形状のトンネルが要求されている。特に
用地補償や既設埋設物離隔制限から掘削幅の低減が求め
られており、かかる要求を満すために、自由断面のトン
ネルの掘削を可能にしたシールド掘進機が提案されてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a tunnel for a subway, a road, and a tunnel for water supply and sewage generally have a circular cross section. However, in recent years, with the increase of underground structures due to overcrowding in urban areas, tunnels having a sectional shape adapted to the situation are required. In particular, a reduction in excavation width is required due to land compensation and restrictions on the separation of existing buried objects, and a shield excavator that enables excavation of a tunnel with a free cross section has been proposed in order to satisfy such requirements.
【0003】[0003]
【考案が解決しようとする課題】しかし従来の自由断面
のトンネルが掘削可能なシールド掘進機は、主回転カッ
タと別に、自転カッタの設けられた複数の揺動アームを
有するなど、構造が複雑な上、構造上掘削した土砂を取
込むバルクヘッドが狭いことから、土砂の取込み量に制
限を受けて掘削速度が上げられなかったり、チャンバ内
で土砂が閉塞して土砂の搬出が困難となるなどの不具合
があった。この考案はかかる不具合を改善するためにな
されたもので、異形断面の掘削が可能なシールド掘進機
を簡単な構成で提供することを目的とするものである。However, a conventional shield machine capable of excavating a tunnel having a free cross section has a complicated structure such as having a plurality of swing arms provided with a rotation cutter separately from a main rotating cutter. Above, because the bulkhead that takes in excavated soil is narrow due to the structure, the excavation speed cannot be increased due to the limitation of the amount of sediment taken in, or the sediment is blocked in the chamber, making it difficult to carry out the sediment. There was a problem. The present invention has been made in order to improve such a problem, and an object of the invention is to provide a shield machine capable of excavating a deformed section with a simple configuration.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】この考案は上記目的を達
成するために、シールド本体の前部に設けられたカッタ
ヘッドを回転させて掘進するシールド掘進機において、
上記カッタヘッドの前部に放射方向に設けられた複数の
スポークを内周スポークと、これら内周スポークの外周
端に揺動自在に設けられた外周スポークより形成し、か
つ各外周スポークを、各外周スポーク毎に設けた揺動モ
ータにより揺動自在としたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a shield excavator which excavates by rotating a cutter head provided at a front portion of a shield body.
A plurality of spokes provided in the radial direction at the front part of the cutter head are formed from inner spokes and outer spokes swingably provided at the outer ends of these inner spokes, and each outer spoke is The swing motor can be swung by a swing motor provided for each of the outer spokes.
【0005】[0005]
【作用】上記構成により、掘進中掘削すべきトンネルの
断面形状に応じて外周スポークを揺動制御することによ
り、自由断面のトンネルが容易に掘削できるようにな
る。According to the above-described structure, the outer spoke is controlled to swing according to the cross-sectional shape of the tunnel to be excavated during excavation, so that a tunnel having a free cross section can be easily excavated.
【0006】[0006]
【実施例】この考案の一実施例を図面を参照して詳述す
る。図1はシールド掘進機の断面図、図2はカッタヘッ
ドの斜視図、図3以下は作用説明図を示す。図1におい
て1はシールド本体で、前部にカッタヘッド2が回転自
在に設けられている。An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a sectional view of a shield machine, FIG. 2 is a perspective view of a cutter head, and FIGS. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a shield body, and a cutter head 2 is rotatably provided at a front portion.
【0007】上記カッタヘッド2はシールド本体1の中
心部に回転自在に支承された中心軸3を有していて、こ
の中心軸3の先端に十字方向に内周スポーク2aが設け
られている。各内周スポーク2aの先端は、中間ビーム
2bと一体となっていて、中間ビーム2bの後端は回転
リング2cにそれぞれ固着されていると共に、各内周ス
ポーク2aと中間ビーム2bの交差部には凹段部2dが
形成されていて、これら凹段部2dに外周スポーク2e
の内周端が嵌入されている。The cutter head 2 has a center shaft 3 rotatably supported at the center of the shield main body 1. At the end of the center shaft 3, an inner circumferential spoke 2a is provided in a cross direction. The tip of each inner spoke 2a is integrated with the intermediate beam 2b, the rear end of the intermediate beam 2b is fixed to the rotating ring 2c, respectively, and at the intersection of each inner spoke 2a and the intermediate beam 2b. Are formed with concave steps 2d, and these concave steps 2d are provided with outer spokes 2e.
Are fitted at the inner peripheral ends of the inner and outer surfaces.
【0008】上記外周スポーク2eは内周スポーク2a
とほぼ同一断面に形成されていて、内周端が揺動しやす
いよう円弧状に形成されており、この内周端は、中間ビ
ーム2b内を貫通するように設けられた揺動軸4の前端
に固着されている。上記揺動軸4の後端側は図1に示す
ように回転リング2cを貫通してシールド本体1内に突
出され、後端部に揺動モータ5が接続されていて、この
揺動モータ5により揺動軸4を介して外周スポーク2e
が図2のA−B方向へ各々ほぼ90°ずつ揺動できるよ
うになっている。[0008] The outer spoke 2e is an inner spoke 2a.
Is formed in an arc shape so that the inner peripheral end is easy to oscillate, and the inner peripheral end of the oscillating shaft 4 provided so as to penetrate through the intermediate beam 2b. It is fixed to the front end. As shown in FIG. 1, the rear end of the swing shaft 4 penetrates through the rotary ring 2c and protrudes into the shield body 1, and a swing motor 5 is connected to the rear end. The outer spokes 2e through the swing shaft 4
Can swing about 90 ° in the AB direction in FIG.
【0009】一方カッタヘッド2の回転リング2cはシ
ールド本体1の前部に設けられた隔壁1aに軸受け7を
介して回転自在に支承されていると共に、回転リング2
cに形成されたリングギヤ2fに、隔壁1aに取付けら
れたカッタヘッドモータ8のピニオン9が噛合されてい
て、カッタヘッドモータ8によりカッタヘッド2が左右
何れの方向へも回転できるようになっている。またカッ
タヘッド2内は隔壁1aにより隔離されたバルクヘッド
10となっていて、カッタヘッド2により掘削された土
砂が取込まれるようになっていると共に、上記内周スポ
ーク2a及び外周スポーク2eの両側には、左右何れの
回転に対しても切羽が掘削できるように、多数のカッタ
11が図3に示すように半径方向に間隔を存して取付け
られている。On the other hand, a rotary ring 2c of the cutter head 2 is rotatably supported via a bearing 7 on a partition wall 1a provided at a front portion of the shield body 1, and the rotary ring 2c.
The pinion 9 of the cutter head motor 8 attached to the partition wall 1a is meshed with the ring gear 2f formed on the partition c, so that the cutter head motor 8 can rotate the cutter head 2 in either left or right direction. . The inside of the cutter head 2 is a bulkhead 10 separated by a partition wall 1a, so that earth and sand excavated by the cutter head 2 can be taken in, and both sides of the inner spoke 2a and the outer spoke 2e. As shown in FIG. 3, a large number of cutters 11 are attached at intervals in the radial direction so that a face can be excavated in either left or right rotation.
【0010】次に作用を説明すると、図4の(イ)に示
すように円形断面のトンネル13を掘削する場合は、外
周スポーク2eが内周スポーク2aと一直線状になるよ
うに保持し、この状態でカッタヘッドモータ8によりカ
ッタヘッド2を回転させながら掘進すればよい。また図
4の(ロ)に示す馬蹄形断面を有するトンネル14を掘
削する場合は、トンネル上部の心円部14aを掘削する
際図3に示すように外周スポーク2eを内周スポーク2
aと一直線に保持し、トンネル下部の直線部14cより
小円弧状部14bを掘削する際には、揺動モータ5によ
り外周スポーク2eを図3に示すように徐々に揺動させ
て直線部14cおよび小円弧状部14bを掘削し、直線
部14c後半から小円弧状部14b間は内周スポーク2
aに対して外周スポーク2eをほぼ90°に保持する。
これによって心円部14a、小円弧状部14b及び直線
部14cを連続して掘削することが可能になる。Next, when the tunnel 13 having a circular cross section is excavated as shown in FIG. 4A, the outer spokes 2e are held so as to be aligned with the inner spokes 2a. In this state, excavation may be performed while rotating the cutter head 2 by the cutter head motor 8. When the tunnel 14 having the horseshoe-shaped cross section shown in FIG. 4B is excavated, the outer spoke 2e is replaced with the inner spoke 2 as shown in FIG.
When the small arc-shaped portion 14b is excavated from the straight portion 14c below the tunnel, the outer spoke 2e is gradually swung by the swing motor 5 as shown in FIG. And the small arc-shaped portion 14b is excavated, and the inner circumferential spoke 2 is provided between the second half of the straight portion 14c and the small arc-shaped portion 14b.
The outer spoke 2e is held at substantially 90 ° with respect to a.
This makes it possible to continuously excavate the core portion 14a, the small arc-shaped portion 14b, and the straight portion 14c.
【0011】次に図4の(ハ)に示す縦方向に長い楕円
断面のトンネル15を掘削する場合も同様に、外周スポ
ーク2eを揺動させて心円部15aから小円弧状部15
b及び直線部15cを連続して掘削すればよく、さらに
図4の(ニ)に示すような矩形断面のトンネル16も外
周スポーク2eの揺動制御により掘削することが可能で
ある。また自由断面のトンネルを精度よく得るために、
断面形状に応じて各外周スポーク2eが揺動されるよう
予め制御プログラムを作成し、この制御プログラムによ
り各揺動モータ5を制御するようになっている。上記の
ようにしてカッタヘッド2で掘削された土砂は各スポー
ク2a、2eの間からバルクヘッド10内に取込まれた
後、図示しない排土装置によりバルクヘッド10内より
搬出され、シールド本体1の後方へと搬送される。Next, in the case of excavating a tunnel 15 having an elliptical cross section which is long in the vertical direction shown in FIG. 4 (c), the outer spokes 2e are similarly swung so that the small circular arc-shaped portion 15
B and the straight portion 15c may be continuously excavated, and a tunnel 16 having a rectangular cross section as shown in FIG. 4D can also be excavated by swing control of the outer spokes 2e. Also, in order to obtain a free-section tunnel with high accuracy,
A control program is created in advance so that each outer spoke 2e swings according to the cross-sectional shape, and each swing motor 5 is controlled by this control program. The earth and sand excavated by the cutter head 2 as described above is taken into the bulkhead 10 from between the spokes 2a and 2e, and then carried out of the bulkhead 10 by an earth removal device (not shown). Transported to the rear of
【0012】[0012]
【考案の効果】この考案は以上詳述したように、カッタ
ヘッドの前面に設けられたスポークを内周スポークと外
周スポークより形成し、かつ外周スポークを揺動モータ
により内周スポークに対して任意な角度揺動できるよう
にしたことから、掘進中掘削すべきトンネルの断面形状
に応じて外周スポークを揺動させることにより、自由な
断面形状のトンネルが掘削できるようになる。またスポ
ークを内周スポークと外周スポークに分割して、外周ス
ポークを揺動モータにより揺動自在とした簡単な構造の
ため、従来の複雑な構造のカッタヘッドに比べてバルク
ヘッド内が広くでき、これによって土砂の取込みに制限
を受けることが少ないことから掘進速度が上げられると
共に、バルクヘッド内で土砂が閉塞されることもないた
め、土砂の搬出も円滑に行える。しかも左右何れの回転
も可能なため、掘削状況に応じて回転方向が選択できる
など自由度も向上する。According to the invention, as described in detail above, the spokes provided on the front surface of the cutter head are formed from the inner spokes and the outer spokes, and the outer spokes are optionally formed with respect to the inner spokes by a swing motor. By swinging the outer spokes according to the cross-sectional shape of the tunnel to be excavated during excavation, a tunnel having a free cross-sectional shape can be excavated. In addition, the spokes are divided into inner spokes and outer spokes, and the outer spokes can be freely swung by a swing motor, so the bulkhead can be wider than the conventional complicated cutter head. As a result, the excavation speed can be increased because there is little restriction on the sediment intake, and the sediment is not blocked in the bulkhead, so that the sediment can be smoothly carried out. In addition, since both left and right rotations are possible, the degree of freedom is improved, for example, the rotation direction can be selected according to the excavation situation.
【図1】この考案の一実施例になるシールド掘進機の断
面図である。FIG. 1 is a sectional view of a shield machine according to an embodiment of the present invention.
【図2】この考案の一実施例になるシールド掘進機に設
けられたカッタヘッドの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a cutter head provided in the shield machine according to one embodiment of the present invention.
【図3】この考案の一実施例になるシールド掘進機の作
用説明図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the shield machine according to one embodiment of the present invention.
【図4】(イ)この考案の一実施例になるシールド掘進
機の作用説明図である。 (ロ)この考案の一実施例になるシールド掘進機の作用
説明図である。 (ハ)この考案の一実施例になるシールド掘進機の作用
説明図である。 (ニ)この考案の一実施例になるシールド掘進機の作用
説明図である。FIG. 4 (a) is an operation explanatory view of the shield machine according to one embodiment of the present invention. (B) It is operation explanatory drawing of the shield machine which becomes one Example of this invention. (C) It is operation explanatory drawing of the shield machine which becomes one Example of this invention. (D) It is operation explanatory drawing of the shield machine which becomes one Example of this invention.
1 シールド本体 2 カッタヘッド 2a 内周スポーク 2e 外周スポーク 5 揺動モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield main body 2 Cutter head 2a Inner spoke 2e Outer spoke 5 Swing motor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) E21D 9/08
Claims (1)
タヘッド2を回転させて掘進するシールド掘進機におい
て、上記カッタヘッド2の前部に放射方向に設けられた
複数のスポークを内周スポーク2aと、これら内周スポ
ーク2aの外周端に揺動自在に設けられた外周スポーク
2eより形成し、かつ各外周スポーク2eを、各外周ス
ポーク2e毎に設けた揺動モータ5により揺動自在とし
てなるシールド掘進機。1. A shield excavator that excavates by rotating a cutter head 2 provided at a front part of a shield main body 1. In a shield excavator, a plurality of spokes provided in a front part of the cutter head 2 in a radial direction are used as inner spokes. 2a and an outer spoke 2e provided at the outer end of the inner spoke 2a so as to be swingable, and each outer spoke 2e is made swingable by a swing motor 5 provided for each outer spoke 2e. Become a shield machine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992085869U JP2576363Y2 (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992085869U JP2576363Y2 (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Shield machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0646097U JPH0646097U (en) | 1994-06-24 |
JP2576363Y2 true JP2576363Y2 (en) | 1998-07-09 |
Family
ID=13870908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1992085869U Expired - Fee Related JP2576363Y2 (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Shield machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2576363Y2 (en) |
-
1992
- 1992-11-20 JP JP1992085869U patent/JP2576363Y2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0646097U (en) | 1994-06-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |