JP2000186492A - Excavator for tunnel - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤を掘削してト
ンネルを構築するトンネルボーリングマシンやシールド
掘削機などのトンネル掘削機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavator such as a tunnel boring machine or a shield excavator for excavating the ground to construct a tunnel.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的なトンネルボーリングマシンは、
円筒形状をなす前胴の前部に駆動回転自在なカッタヘッ
ドが装着され、このカッタヘッドには前面に岩盤を掘削
するローラカッタが多数取付けられると共に、前胴には
既設トンネルの内壁面に圧接してこの前胴を位置保持す
るフロントグリッパが装着されている。また、前胴の後
部には複数のスラストジャッキを介して後胴が連結され
ており、この後胴には既設トンネルの内壁面に圧接して
後胴を位置保持するリヤグリッパが装着されている。2. Description of the Related Art A general tunnel boring machine is
A rotatable cutter head is attached to the front of the cylindrical front body, which is equipped with a number of roller cutters for digging rock in the front, and the front body is pressed against the inner wall of the existing tunnel. A front gripper for holding the position of the front body is mounted. A rear trunk is connected to a rear part of the front trunk via a plurality of thrust jacks. The rear trunk is equipped with a rear gripper that presses against the inner wall surface of the existing tunnel and holds the rear trunk in position.
【0003】従って、リヤグリッパによって後胴を位置
保持する一方、フロントグリッパによる前胴の位置保持
を解除した状態で、カッタヘッドを回転駆動しながら複
数のスラストジャッキを伸長させると、多数のローラカ
ッタが前方の岩盤を掘削しながら前胴が前進する。そし
て、スラストジャッキが所定ストローク伸長すると、フ
ロントグリッパによって前胴を位置保持する一方、リヤ
グリッパによる後胴の位置保持を解除し、この状態で、
複数のスラストジャッキを収縮させると、前胴に対して
後胴が引き寄せられて前進する。その後、前述と同様
に、リヤグリッパによって後胴を位置保持する一方、フ
ロントグリッパによる前胴の位置保持を解除し、カッタ
ヘッドを回転駆動しながら複数のスラストジャッキを伸
長して前方の岩盤を掘削することとなり、この繰り返し
によって所定長さのトンネルを構築していく。Accordingly, when a plurality of thrust jacks are extended while rotating the cutter head while maintaining the position of the front body by the rear gripper while releasing the position of the front body by the front gripper, a large number of roller cutters are formed. The front torso advances while excavating the bedrock ahead. When the thrust jack extends a predetermined stroke, the front gripper holds the position of the front body while the rear gripper releases the position of the rear body, and in this state,
When the plurality of thrust jacks are contracted, the rear trunk is pulled toward the front trunk and moves forward. Thereafter, in the same manner as described above, while maintaining the position of the rear body by the rear gripper, releasing the position of the front body by the front gripper is released, and a plurality of thrust jacks are extended while driving the cutter head to excavate the rock in front. That is, a tunnel of a predetermined length is constructed by repeating this.
【0004】ところが、このような従来のトンネルボー
リングマシンにあっては、カッタヘッドが円盤形状をな
して前胴に駆動回転自在に装着されており、このカッタ
ヘッドを回転駆動しながら前進してローラカッタを前方
の岩盤に押しつけることで、この岩盤を掘削してトンネ
ルを形成している。そのため、カッタヘッドの回転中心
から離れる外周側のローラカッタほど転動距離が増大す
るため、これらのローラカッタの磨耗が著しい。一方、
カッタヘッドの回転側のローラカッタは回転径が小さい
ため、これらのローラカッタは側面で岩盤をこじるよう
な動きとなり、破損しやすい。However, in such a conventional tunnel boring machine, a cutter head is formed in a disk shape and is rotatably mounted on a front body. By pressing the cutter against the rock in front, the rock is excavated to form a tunnel. Therefore, since the rolling distance increases as the outer peripheral roller cutter is farther from the rotation center of the cutter head, the roller cutters are significantly worn. on the other hand,
Since the roller cutter on the rotating side of the cutter head has a small rotation diameter, these roller cutters move in such a manner as to pry the rock on the side surface and are easily damaged.
【0005】また、掘削形成するトンネルは、鉄道や自
動車が走行するものの他に、駅の地下道や下水道などと
して用いられるものがあり、そのトンネル断面は円形の
みならず、楕円形や四角形、馬蹄形などとなっている。
ところが、前述した従来のTBMではこのような異形断
面のトンネルを掘削形成することはできない。In addition to tunnels formed by excavation, there are tunnels used by railways and automobiles, as well as those used as underground passages and sewers in stations. The cross sections of the tunnels are not only circular but also elliptical, square, horseshoe-shaped, and the like. It has become.
However, the above-described conventional TBM cannot excavate and form such a tunnel having a modified cross section.
【0006】異形断面のトンネルを掘削可能なものとし
て、例えば、特開平5−321588号公報に開示され
たものがある。この公報に開示された「地中掘削機」
は、シールド筒の前部に矩形のカッタヘッドフレームを
配置し、このカッタヘッドフレームにローラカッタを所
定間隔をおいて複数個配列すると共に、シールド筒の四
隅に回転体を装着して偏心部分の支持軸にカッタヘッド
フレームを連結したものである。従って、各回転体を駆
動モータによって同期回転すると、支持軸が回転するこ
とでカッタヘッドフレームが平行リンク的に回動し、矩
形断面のトンネルを掘削することができる。An example of a tunnel capable of excavating a tunnel having an irregular cross section is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-321588. "Underground excavator" disclosed in this publication
A rectangular cutter head frame is arranged at the front of the shield tube, a plurality of roller cutters are arranged on the cutter head frame at predetermined intervals, and a rotating body is mounted at the four corners of the shield tube to form an eccentric portion. The cutter head frame is connected to the support shaft. Therefore, when the rotating bodies are synchronously rotated by the drive motor, the cutter head frame is rotated like a parallel link by rotating the support shaft, and a tunnel having a rectangular cross section can be excavated.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した公
報の「地中掘削機」にあっては、カッタヘッドフレーム
が回動しながらシールド筒が前進するときに、カッタヘ
ッドフレームの前面部に回転自在に装着されたローラカ
ッタを切羽に押し付けることで、この切羽を破砕してト
ンネルを掘削している。このローラカッタは台座を用い
て装着しているため、カッタヘッドフレームの外周部に
沿って装着することができない。そのため、カッタヘッ
ドフレームの外周部には、ローラカッタとは別の掘削
具、例えばカッタビットなどを固定することとなる。す
ると、掘削抵抗が増大して掘削効率を低下させてしまう
と共に、掘削具が固定であるために摩耗や損傷が発生し
て交換が必要となり、高コスト化を招くばかりでなく、
掘削作業性を低下させてしまうという問題があった。However, in the "Underground excavator" disclosed in the above-mentioned publication, when the shield cylinder moves forward while the cutter head frame rotates, it rotates on the front surface of the cutter head frame. By pressing a freely mounted roller cutter against the face, the face is crushed and a tunnel is excavated. Since the roller cutter is mounted using the pedestal, it cannot be mounted along the outer peripheral portion of the cutter head frame. Therefore, an excavation tool other than the roller cutter, for example, a cutter bit, is fixed to the outer peripheral portion of the cutter head frame. Then, the excavation resistance is increased and the excavation efficiency is reduced, and since the excavation tool is fixed, wear and damage occur, which requires replacement, which not only causes an increase in cost,
There was a problem that the excavation workability was reduced.
【0008】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、外周部に特別の掘削具を装着することなく所定
断面のトンネルを適正に掘削可能とすると共にカッタの
早期摩耗や破損を防止したトンネル掘削機を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and enables a tunnel having a predetermined cross section to be properly excavated without mounting a special excavation tool on an outer peripheral portion, and also prevents early wear and breakage of a cutter. The purpose of the present invention is to provide a tunnel excavator.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明のトンネル掘削機は、筒状をなす掘
削機本体と、該掘削機本体の前部に装着されたカッタヘ
ッドと、該カッタヘッドの前面略中央部に装着されて前
方の地盤を掘削可能な第1カッタと、前記カッタヘッド
の前面外周部に一方に傾斜して枢着されて前方の地盤を
掘削可能な第2カッタと、前記掘削機本体に対して前記
カッタヘッドを掘削面内で偏心揺動する偏心揺動駆動機
構と、該偏心揺動駆動機構による前記カッタヘッドの偏
心揺動動作時に前記第2カッタを回動して前記掘削面内
外方を向ける第2カッタ回動機構と、前記掘削機本体を
前進させる推進手段とを具えたことを特徴とするもので
ある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a tunnel excavator having a tubular excavator body and a cutter head mounted on a front portion of the excavator body. A first cutter mounted on a substantially central portion of a front surface of the cutter head and capable of excavating a ground in front of the cutter head; A second cutter, an eccentric oscillating drive mechanism for eccentrically oscillating the cutter head within the excavation surface with respect to the excavator body, and the second eccentric oscillating operation of the cutter head by the eccentric oscillating drive mechanism. A second cutter turning mechanism for turning the cutter so as to turn the excavating surface in and out, and a propulsion means for moving the excavator body forward are provided.
【0010】また、請求項2の発明のトンネル掘削機で
は、前記第2カッタ回動機構は、前記カッタヘッドに回
動自在に連結された前記偏心揺動駆動機構のクランク軸
と、該クランク軸に固結された駆動ギヤと、前記第2カ
ッタの回転軸に固結された従動ギヤと、前記駆動ギヤと
前記従動ギヤとを駆動連結する連結ギヤとを有すること
を特徴としている。Further, in the tunnel excavator according to the present invention, the second cutter rotating mechanism includes a crankshaft of the eccentric oscillating drive mechanism rotatably connected to the cutter head, and the crankshaft. , A driven gear fixedly connected to the rotation shaft of the second cutter, and a connection gear for drivingly connecting the drive gear and the driven gear.
【0011】また、請求項3の発明のトンネル掘削機で
は、前記第2カッタ回動機構は、前記カッタヘッドに回
動自在に連結された前記偏心揺動駆動機構のクランク軸
と、該クランク軸に固結された駆動プーリと、前記第2
カッタの回転軸に固結された従動プーリと、前記駆動プ
ーリと前記従動プーリとを駆動連結する伝達ベルトとを
有することを特徴としている。Further, in the tunnel excavator according to the present invention, the second cutter rotating mechanism includes a crankshaft of the eccentric oscillating drive mechanism rotatably connected to the cutter head, and the crankshaft. A driving pulley fixed to the second
It is characterized by having a driven pulley fixed to a rotating shaft of a cutter, and a transmission belt for drivingly connecting the driving pulley and the driven pulley.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0013】図1に本発明の第1実施形態に係るトンネ
ル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの断面概
略、図2に本実施形態のトンネルボーリングマシン正面
視、図3にカッタヘッドの偏心揺動動作を表すトンネル
ボーリングマシン正面視、図4に第2カッタ回動機構を
表す概略、図5に図4のV−V断面を示す。FIG. 1 is a schematic sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the tunnel boring machine of this embodiment, and FIG. 3 is an eccentric swinging operation of a cutter head. FIG. 4 is a schematic view showing a second cutter rotating mechanism, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG.
【0014】本実施形態のトンネルボーリングマシン
(以下、TBMと称する。)において、図1及び図2に
示すように、掘削機本体は円筒形状をなす前胴11と後
胴12とから構成されており、前胴11の後部内周に後
胴12の前部外周が前後方向に相対移動自在で、且つ、
周方向に相対回動自在に嵌合している。カッタヘッド1
3は前胴11及び後胴12よりも小径の円盤形状をな
し、前面部に前方の岩盤をせん断破壊する多数の第1カ
ッタとしての第1ローラカッタ14及び第2カッタとし
ての第2ローラカッタ15が装着されている。この第1
ローラカッタ14は台座16に回動自在に取付けられ、
台座16がカッタヘッド13の略中央部に固定されてい
る。一方、第2ローラカッタ15は台座17に傾斜して
回動自在に取付けられ、台座17がカッタヘッド13の
外周部に枢着されている。In the tunnel boring machine (hereinafter referred to as TBM) of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the excavator body is composed of a front body 11 and a rear body 12 each having a cylindrical shape. The front outer periphery of the rear trunk 12 is relatively movable in the front-rear direction on the rear inner periphery of the front trunk 11, and
They are fitted so as to be relatively rotatable in the circumferential direction. Cutter head 1
Reference numeral 3 denotes a disk having a smaller diameter than the front body 11 and the rear body 12, and a large number of first roller cutters 14 as a first cutter and a second roller cutter as a second cutter for shearing and breaking the front rock in the front portion. 15 are mounted. This first
The roller cutter 14 is rotatably mounted on the base 16,
A pedestal 16 is fixed to a substantially central portion of the cutter head 13. On the other hand, the second roller cutter 15 is attached to the pedestal 17 so as to be tiltable and rotatable, and the pedestal 17 is pivotally attached to the outer peripheral portion of the cutter head 13.
【0015】そして、このカッタヘッド13は前胴11
に対して偏心揺動駆動機構18により、掘進方向に直交
する掘削面内で偏心揺動可能に支持されている。即ち、
前胴11のほぼ中央部には電動式あるいは油圧式の駆動
モータ19が4つ固定されており、各駆動モータ19に
は減速機20が接続されている。この各減速機20の前
方には駆動モータ19によって回転する回転体21が装
着され、各回転体19はクランク軸22を介してカッタ
ヘッド13に連結されている。従って、各駆動モータ1
9を駆動し、その回転力を減速機20を介して回転体2
1に伝達してこの回転体21を回転することで、クラン
ク軸22を介してカッタヘッド13を掘削面内で偏心揺
動、つまり、自転せずに公転することができる。The cutter head 13 is connected to the front body 11
The eccentrically oscillating drive mechanism 18 supports the eccentrically oscillatingly in an excavation plane orthogonal to the excavation direction. That is,
Four electric or hydraulic drive motors 19 are fixed to substantially the center of the front body 11, and a reduction gear 20 is connected to each drive motor 19. A rotary body 21 rotated by a drive motor 19 is mounted in front of each speed reducer 20, and each rotary body 19 is connected to the cutter head 13 via a crank shaft 22. Therefore, each drive motor 1
9 is driven, and its rotating force is
1 to rotate the rotating body 21, the cutter head 13 can be eccentrically oscillated in the excavation plane via the crankshaft 22, that is, revolved without rotating.
【0016】また、第2ローラカッタ15は、カッタヘ
ッド13が偏心揺動駆動機構18によって掘削面内で偏
心揺動するとき、第2ローラカッタ回動機構23によっ
て回動して掘削面内の外方を向くようになっている。即
ち、図4及び図5に示すように、回転体19のクランク
軸22は軸受24を介してカッタヘッド13に回転自在
に支持され、駆動ギヤ25が固結されている。一方、第
2ローラカッタ15の台座17に固定された回転軸26
は軸受27を介してカッタヘッド13に回転自在に支持
され、従動ギヤ28が固結されている。そして、駆動ギ
ヤ25と従動ギヤ28との間には両者を駆動連結する連
結ギヤ29が位置し、一体の回転軸30が軸受31を介
してカッタヘッド13に回転自在に支持されている。更
に、カッタヘッド13の外周部に隣接して配設された各
第2ローラカッタ15の従動ギヤ28同志は連結ギヤ3
2によって互いに駆動連結可能となっている。When the cutter head 13 is eccentrically oscillated in the excavation plane by the eccentric oscillating drive mechanism 18, the second roller cutter 15 is rotated by the second roller cutter rotation mechanism 23 to rotate the eccentric plane. It faces outward. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the crankshaft 22 of the rotating body 19 is rotatably supported by the cutter head 13 via the bearing 24, and the drive gear 25 is fixed. On the other hand, the rotating shaft 26 fixed to the base 17 of the second roller cutter 15
Is rotatably supported by the cutter head 13 via a bearing 27, and a driven gear 28 is fixed thereto. A connecting gear 29 for driving and connecting the driven gear 25 and the driven gear 28 is located between the driving gear 25 and the driven gear 28, and an integral rotating shaft 30 is rotatably supported by the cutter head 13 via a bearing 31. Further, the driven gears 28 of the second roller cutters 15 disposed adjacent to the outer peripheral portion of the cutter head 13 are connected to the connecting gears 3.
The two enable drive connection with each other.
【0017】従って、偏心揺動駆動機構18によってカ
ッタヘッド13が掘削面内で偏心揺動すると、カッタヘ
ッド13の揺動動作に伴って回転体21とクランク軸2
2が相対回転することとなり、クランク軸22の回転力
が駆動ギヤ25、連結ギヤ29、従動ギヤ28を介して
第2ローラカッタ15(台座17)に伝達され、更に連
結ギヤ32を介して隣接する各第2ローラカッタ15
(台座17)に伝達され、各第2ローラカッタ15を回
転させる。この場合、カッタヘッド13の1回転に対し
て第2ローラカッタ15も1回転する。即ち、カッタヘ
ッド13が、図3にて実線で示すように、前胴11(掘
削面内)の下方にあるとき、各第2ローラカッタ15は
下方を向いている。そして、カッタヘッド13が揺動す
るのに伴って各第2ローラカッタ15も回転し、カッタ
ヘッド13が、図3にて二点鎖線で示すように、前胴1
1(掘削面内)の左右斜め上方にあるとき、各第2ロー
ラカッタ15はそれぞれ左右斜め上方を向いている。つ
まり、各第2ローラカッタ15はカッタヘッド13の外
周と前胴11の外周とが接する側を常時向くように回動
することとなる。Therefore, when the cutter head 13 is eccentrically swung in the excavation plane by the eccentric oscillating drive mechanism 18, the rotating body 21 and the crankshaft 2 are driven by the swinging operation of the cutter head 13.
2 rotates relative to each other, and the rotational force of the crankshaft 22 is transmitted to the second roller cutter 15 (the pedestal 17) via the driving gear 25, the connecting gear 29, and the driven gear 28, and further adjacent via the connecting gear 32. Each second roller cutter 15
(The pedestal 17) to rotate each second roller cutter 15. In this case, the second roller cutter 15 makes one rotation with respect to one rotation of the cutter head 13. That is, as shown by the solid line in FIG. 3, when the cutter head 13 is below the front body 11 (in the excavation plane), each second roller cutter 15 faces downward. Then, as the cutter head 13 swings, each of the second roller cutters 15 also rotates, and as shown by a two-dot chain line in FIG.
1 (in the excavation plane), the second roller cutters 15 are obliquely upward and leftward. That is, each second roller cutter 15 rotates so as to always face the side where the outer periphery of the cutter head 13 and the outer periphery of the front body 11 are in contact.
【0018】なお、図1に示すように、前胴11には掘
削して発生したずりが内部に浸入しないように、カッタ
ヘッド13側と駆動モータ19側とを仕切るバルクヘッ
ド33が形成されており、カッタヘッド13とこのバル
クヘッド33との間にはチャンバ34が形成されてい
る。そして、このチャンバ34にはずりを外部に排出す
る図示しないベルトコンベヤが取付けられ、このベルト
コンベヤは前胴11及び後胴12内を後方に延設されて
いる。As shown in FIG. 1, a bulkhead 33 is formed on the front body 11 to separate the cutter head 13 from the drive motor 19 so that the shear generated by the excavation does not enter the inside. A chamber 34 is formed between the cutter head 13 and the bulk head 33. A belt conveyor (not shown) that discharges the shear to the outside is attached to the chamber 34, and the belt conveyor extends rearward in the front trunk 11 and the rear trunk 12.
【0019】また、前胴11と後胴12との間には推進
手段としての複数本のスラストジャッキ35が架設され
ている。この各スラストジャッキ35は油圧の給排によ
って伸縮作動するものであって、一端部が前胴11に固
定された球面軸受36によって揺動自在に支持され、他
端部は後胴12に固定された球面軸受37によって揺動
自在に支持されている。そして、このスラストジャッキ
35はそれぞれ隣合って配設された関係が、例えば、互
いに隣接する一方のスラストジャッキ35がカッタヘッ
ド13の周方向一方に傾斜し、他方のスラストジャッキ
35がカッタヘッド13の周方向他方に傾斜して全体と
してトラス状に配設されることでパラレルリンク機構3
8を構成している。なお、このパラレルリンク機構38
を構成する複数本のスラストジャッキ35の本数は、6
本、8本、12本、あるいはそれ以上であってもよく、
トンネルボーリングマシンの大きさなどに合わせて適宜
設定すればよいものである。A plurality of thrust jacks 35 as propulsion means are provided between the front trunk 11 and the rear trunk 12. Each of the thrust jacks 35 expands and contracts by supplying and discharging hydraulic pressure. One end of the thrust jack 35 is swingably supported by a spherical bearing 36 fixed to the front body 11, and the other end is fixed to the rear body 12. It is swingably supported by the spherical bearing 37. The thrust jacks 35 are disposed adjacent to each other. For example, one of the thrust jacks 35 adjacent to each other is inclined in one circumferential direction of the cutter head 13, and the other thrust jack 35 is connected to the cutter head 13. The parallel link mechanism 3 is arranged in a truss shape as a whole inclining in the other circumferential direction.
8. The parallel link mechanism 38
The number of the plurality of thrust jacks 35 constituting
Book, 8, 12, or more,
What is necessary is just to set suitably according to the size of a tunnel boring machine, etc.
【0020】従って、このパラレルリンク機構38の各
スラストジャッキ35の各駆動ロッドを伸縮すること
で、前胴11と後胴12との前後方向の相対位置を変更
することができ、後胴12を既設トンネルに移動不能と
して各スラストジャッキ35を伸長することで、後胴1
2に対して前胴11を前進することができる一方、前胴
11を既設トンネルに移動不能として各スラストジャッ
キ35を収縮することで、前胴11に対して後胴12を
前進することができる。また、各組における互いのスラ
ストジャッキ35の作動ストロークを変えることで、後
胴12に対して前胴11と共にカッタヘッド13を周方
向に移動することができる。更に、各組ごとにスラスト
ジャッキ35の作動ストロークを変えることで、後胴1
2に対してカッタヘッド13と共に前胴11を屈曲し、
その掘進方向を変更することができる。Therefore, by extending and contracting each drive rod of each thrust jack 35 of the parallel link mechanism 38, the relative position of the front trunk 11 and the rear trunk 12 in the front-rear direction can be changed. By extending each thrust jack 35 so that it cannot move to the existing tunnel, the rear trunk 1
2, the front trunk 11 can be moved forward with respect to the front trunk 11 by contracting each thrust jack 35 so that the front trunk 11 cannot move to the existing tunnel. . Further, by changing the operation stroke of the thrust jack 35 in each set, the cutter head 13 can be moved in the circumferential direction together with the front body 11 with respect to the rear body 12. Further, by changing the operation stroke of the thrust jack 35 for each set, the rear body 1
The front body 11 is bent together with the cutter head 13 with respect to 2,
Its digging direction can be changed.
【0021】更に、前胴11には、既設トンネルの内壁
面に圧接してこの前胴11を位置保持する図示しないフ
ロントグリッパが装着されている。一方、後胴12に
も、既設トンネルの内壁面に圧接してこの後胴12を位
置保持するリヤグリッパ39が装着されている。また、
後胴12の後部には円周方向に推進手段としての複数の
シールドジャッキ40が並設されており、このシールド
ジャッキ40を既設トンネル内壁面に組付けられた図示
しないセグメントに押し付けることで、その反力により
前胴11及び後胴12を前進することができる。なお、
この後胴12にはセグメントを組み付ける図示しないエ
レクタ装置が装着されている。Further, a front gripper (not shown) for pressing and holding the front body 11 in contact with the inner wall surface of the existing tunnel is mounted on the front body 11. On the other hand, a rear gripper 39 is also mounted on the rear trunk 12 so as to press against the inner wall surface of the existing tunnel and hold the rear trunk 12 in position. Also,
A plurality of shield jacks 40 as propulsion means are arranged side by side in the circumferential direction at the rear of the rear trunk 12, and the shield jack 40 is pressed against a segment (not shown) attached to the inner wall surface of the existing tunnel, thereby The front trunk 11 and the rear trunk 12 can be advanced by the reaction force. In addition,
Thereafter, an unillustrated erector device for mounting a segment is mounted on the body 12.
【0022】ここで、上述した本実施形態のトンネルボ
ーリングマシンを用いたトンネル掘削方法について説明
する。Here, a tunnel excavation method using the above-described tunnel boring machine of the present embodiment will be described.
【0023】図1に示すように、リヤグリッパ39を外
側に押し出して外周面を掘削形成されたトンネル内壁面
に圧接することで、後胴12を移動不能に保持した状態
で、駆動モータ19を駆動して減速機20を介して回転
体21を回転し、クランク軸22を介してカッタヘッド
13を掘削面内で偏心揺動させながら、パラレルリンク
機構38の各スラストジャッキ35を伸長する。する
と、リヤグリッパ39が掘削反力を受け止めながら、後
胴12に対して前胴11と共にカッタヘッド13が前方
へ移動し、この偏心揺動カッタヘッド13の各ローラカ
ッタ14,15が岩盤をせん断破壊し、この岩盤を掘削
する。As shown in FIG. 1, the drive motor 19 is driven while the rear body 12 is immovably held by pushing the rear gripper 39 outward and pressing the outer peripheral surface against the inner wall surface of the excavated tunnel. Then, the thrust jacks 35 of the parallel link mechanism 38 are extended while rotating the rotating body 21 via the speed reducer 20 and eccentrically oscillating the cutter head 13 via the crankshaft 22 in the excavation plane. Then, while the rear gripper 39 receives the excavation reaction force, the cutter head 13 moves forward with the front body 11 with respect to the rear body 12, and the roller cutters 14 and 15 of the eccentric oscillating cutter head 13 shear-break the rock. And excavate this rock.
【0024】このカッタヘッド13が偏心揺動駆動機構
18によって揺動するとき、カッタヘッド13の外周部
に位置する第2ローラカッタ15は、カッタヘッド13
の外周と前胴11の外周とが接する側を向くように回転
している。従って、各第2ローラカッタ15は前胴11
の外周部に対応する岩盤をせん断破壊することができ、
カッタヘッド13は前胴11と同形のトンネルを掘削す
ることができる。When the cutter head 13 swings by the eccentric swing drive mechanism 18, the second roller cutter 15 located on the outer peripheral portion of the cutter head 13
Are rotated so as to face the side where the outer circumference of the front body 11 and the outer circumference of the front body 11 are in contact. Therefore, each second roller cutter 15 is attached to the front body 11
Rock fracture corresponding to the outer periphery of
The cutter head 13 can excavate a tunnel having the same shape as the front body 11.
【0025】なお、偏心揺動駆動機構18によってカッ
タヘッド13を揺動させると同時に、パラレルリンク機
構38の各組における互いのスラストジャッキ35の作
動ストロークを変えて後胴12に対して前胴11及びカ
ッタヘッド13を周方向に往復回動させることで、偏心
揺動と共に往復回動するカッタヘッド13の各ローラカ
ッタ14によって岩盤をせん断破壊して岩盤を掘削して
もよい。The cutter head 13 is rocked by the eccentric rocking drive mechanism 18 and, at the same time, the operating strokes of the thrust jacks 35 in each set of the parallel link mechanism 38 are changed to change the front barrel 11 with respect to the rear barrel 12. By rocking the cutter head 13 reciprocally in the circumferential direction, the rock rock may be excavated by shearing and breaking the rock rock by each roller cutter 14 of the cutter head 13 that reciprocates with eccentric swing.
【0026】このようにカッタヘッド13が各スラスト
ジャッキ35の伸長に伴って岩盤を掘削すると、カッタ
ヘッド13の径よりも大きな前胴11及び後胴12とほ
ぼ同径のトンネルを掘削することとなる。このとき、各
スラストジャッキ35の各作動ストロークを変えること
で、前胴11は後胴12に対して折れ曲がり、カッタヘ
ッド13の向きを変えてトンネルの掘削方向を変更する
ことができる。そして、この各スラストジャッキ35が
所定ストローク伸長すると、スラストジャッキ35の駆
動を停止し、フロントグリッパを押し出して外周面を掘
削形成されたトンネル内壁面に圧接することで、前胴1
1を移動不能に保持する一方、リヤグリッパ39を引き
込んで後胴12を移動自在とする。この状態で、パラレ
ルリンク機構38の各スラストジャッキ35を収縮する
ことで前胴11に対して後胴12を引き寄せて前進さ
せ、両者を接近させる。As described above, when the cutter head 13 excavates the rock with the extension of each thrust jack 35, excavating a tunnel having substantially the same diameter as the front body 11 and the rear body 12 larger than the diameter of the cutter head 13. Become. At this time, by changing each operation stroke of each thrust jack 35, the front trunk 11 bends with respect to the rear trunk 12, and the direction of the cutter head 13 can be changed to change the tunnel excavation direction. Then, when each of the thrust jacks 35 extends a predetermined stroke, the driving of the thrust jacks 35 is stopped, and the front gripper is pushed out to press the outer peripheral surface against the excavated and formed inner wall surface of the tunnel, whereby the front body 1
1 is held immovable, while the rear gripper 39 is retracted to make the rear trunk 12 movable. In this state, by contracting each thrust jack 35 of the parallel link mechanism 38, the rear trunk 12 is drawn toward the front trunk 11 and moved forward, so that both approaches.
【0027】そして、再び、リヤグリッパ39をトンネ
ル内壁面に圧接して後胴12を保持する一方、フロント
グリッパによる位置保持を解除し、前述と同様に、カッ
タヘッド13を偏心揺動しながら、パラレルリンク機構
38によって前胴11及びカッタヘッド13を前進する
ことで、各ローラカッタ14,15によって岩盤を破砕
することとなり、この作動の繰り返しによって所定長さ
のトンネルを掘削していく。なお、このカッタヘッド1
3のローラカッタ14,15の岩盤掘削によって生じた
ずりは、チャンバ34内に取り込まれ、ベルトコンベヤ
によって外部に排出される。Then, the rear gripper 39 is again pressed against the inner wall surface of the tunnel to hold the rear body 12, while the position holding by the front gripper is released, and the parallel eccentric swinging of the cutter head 13 is performed as described above. When the front body 11 and the cutter head 13 are advanced by the link mechanism 38, the rock is crushed by the roller cutters 14 and 15, and a tunnel of a predetermined length is excavated by repeating this operation. In addition, this cutter head 1
The shear generated by rock excavation of the third roller cutters 14 and 15 is taken into the chamber 34 and discharged to the outside by the belt conveyor.
【0028】このように本実施形態のTBMにあって
は、偏心揺動駆動機構18によってカッタヘッド13を
掘削面内で偏心揺動させると共に、第2ローラカッタ回
動機構23によって第2ローラカッタ15をカッタヘッ
ド13の外周と前胴11の外周とが接する側を向くよう
に回転させ、同時にパラレルリンク機構38によってカ
ッタヘッド13を前方の岩盤に圧接することで、各ロー
ラカッタ14は前方の岩盤の略中央部を掘削し、各ロー
ラカッタ15が前方の岩盤の外周部を掘削する。従っ
て、カッタヘッド13の外周部に特別の掘削具を固定す
ることなく、適正に前胴11及び後胴12と同形のトン
ネルを掘削することができる。また、カッタヘッド13
や駆動モータ19等を大型化することなく、カッタヘッ
ド13よりも大きな断面のトンネルを掘削することがで
き、各ローラカッタ14,15にはほぼ均一に掘削抵抗
が作用して早期摩耗や破損が発生することはない。As described above, in the TBM of the present embodiment, the cutter head 13 is eccentrically oscillated in the excavation plane by the eccentric oscillating drive mechanism 18 and the second roller cutter By rotating the cutter head 15 toward the side where the outer periphery of the cutter head 13 and the outer periphery of the front body 11 are in contact with each other, and simultaneously pressing the cutter head 13 against the front rock by the parallel link mechanism 38, each roller cutter 14 A substantially central portion of the rock is excavated, and each roller cutter 15 excavates an outer peripheral portion of the rock in front. Therefore, a tunnel having the same shape as the front trunk 11 and the rear trunk 12 can be properly excavated without fixing a special excavation tool to the outer peripheral portion of the cutter head 13. Also, the cutter head 13
A tunnel having a cross section larger than that of the cutter head 13 can be excavated without increasing the size of the drive motor 19 and the like, and the excavation resistance acts almost uniformly on each of the roller cutters 14 and 15 so that premature wear and breakage occur. It does not occur.
【0029】なお、本実施形態のTBMでは、パラレル
リンク機構38を前胴11及び後胴12の推進手段とし
たが、掘削地盤が軟弱であって、リヤグリッパ39をト
ンネル内壁面に圧接しても掘削反力を得ることができな
い場合には、後胴12の後部に搭載されたシールドジャ
ッキ40とエレクタ装置を用い、既設のセグメントから
掘削反力を得て前胴11及び後胴12を前進させること
もできる。In the TBM of this embodiment, the parallel link mechanism 38 is used as the propulsion means for the front body 11 and the rear body 12, but the excavation ground is soft and the rear gripper 39 is pressed against the inner wall surface of the tunnel. When the excavation reaction force cannot be obtained, the front jack 11 and the rear body 12 are advanced by obtaining the excavation reaction force from the existing segment by using the shield jack 40 and the elector device mounted on the rear portion of the rear body 12. You can also.
【0030】図6に本発明の第2実施形態に係るトンネ
ル掘削機としてのトンネルボーリングマシンにおける第
2カッタ回動機構を表す概略、図7に図6のVII−VII断
面を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同
様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する
説明は省略する。FIG. 6 is a schematic view showing a second cutter rotating mechanism in a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. Note that members having the same functions as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0031】本実施形態のTBMにおいて、図6及び図
7に示すように、第2ローラカッタ15は、カッタヘッ
ド13が偏心揺動駆動機構18によって掘削面内で偏心
揺動するとき、第2ローラカッタ回動機構51によって
回動して掘削面内の外方を向くようになっている。即
ち、回転体19のクランク軸22は軸受24を介してカ
ッタヘッド13に回転自在に支持され、駆動プーリ52
が固結されている。一方、第2ローラカッタ15の台座
17に固定された回転軸26は軸受27を介してカッタ
ヘッド13に回転自在に支持され、従動プーリ53が固
結されている。そして、駆動プーリ52と従動プーリ5
3との間には両者を駆動連結する無端の伝達ベルト54
が掛け回されている。更に、カッタヘッド13の外周部
に隣接して配設された各第2ローラカッタ15の従動プ
ーリ52同志は伝達ベルト55が掛け回されて互いに駆
動連結可能となっている。In the TBM of this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, when the cutter head 13 eccentrically oscillates in the excavation plane by the eccentric oscillation drive mechanism 18, the second roller cutter 15 It is turned by the roller cutter turning mechanism 51 so as to face outward in the excavation plane. That is, the crankshaft 22 of the rotating body 19 is rotatably supported by the cutter head 13 via the bearing 24, and the drive pulley 52
Has been consolidated. On the other hand, the rotating shaft 26 fixed to the pedestal 17 of the second roller cutter 15 is rotatably supported by the cutter head 13 via a bearing 27, and a driven pulley 53 is fixed thereto. Then, the driving pulley 52 and the driven pulley 5
3 and an endless transmission belt 54 for drivingly connecting the two.
Is being wrapped around. Further, the driven pulleys 52 of the second roller cutters 15 disposed adjacent to the outer peripheral portion of the cutter head 13 can be driven and connected to each other by a transmission belt 55 wound around the driven pulleys 52.
【0032】従って、偏心揺動駆動機構18によってカ
ッタヘッド13が掘削面内で偏心揺動すると、カッタヘ
ッド13の揺動動作に伴って回転体21とクランク軸2
2が相対回転することとなり、クランク軸22の回転力
が駆動プーリ52、伝達ベルト54、従動プーリ53を
介して第2ローラカッタ15(台座17)に伝達され、
更に伝達ベルト55を介して隣接する各第2ローラカッ
タ15(台座17)に伝達され、各第2ローラカッタ1
5を回転させる。この場合、カッタヘッド13の1回転
に対して第2ローラカッタ15も1回転する。この場
合、各第2ローラカッタ15はカッタヘッド13の外周
と前胴11の外周とが接する側を常時向くように回動す
ることとなる。Therefore, when the cutter head 13 is eccentrically oscillated in the excavation plane by the eccentric oscillating drive mechanism 18, the rotating body 21 and the crankshaft 2 are driven by the oscillating operation of the cutter head 13.
2 rotate relative to each other, and the rotational force of the crankshaft 22 is transmitted to the second roller cutter 15 (pedestal 17) via the driving pulley 52, the transmission belt 54, and the driven pulley 53,
Further, the power is transmitted to the adjacent second roller cutters 15 (pedestals 17) via the transmission belt 55, and the respective second roller cutters 1
Rotate 5 In this case, the second roller cutter 15 makes one rotation with respect to one rotation of the cutter head 13. In this case, each second roller cutter 15 rotates so as to always face the side where the outer periphery of the cutter head 13 and the outer periphery of the front body 11 are in contact.
【0033】このように本実施形態のTBMに適用され
た第2ローラカッタ回動機構51にあっては、偏心揺動
駆動機構18によってカッタヘッド13を掘削面内で偏
心揺動させると共に、第2ローラカッタ回動機構51に
よって第2ローラカッタ15をカッタヘッド13の外周
と前胴11の外周とが接する側を向くように回転させ、
同時にパラレルリンク機構38によってカッタヘッド1
3を前方の岩盤に圧接することで、各ローラカッタ14
は前方の岩盤の略中央部を掘削し、各ローラカッタ15
が前方の岩盤の外周部を掘削する。従って、カッタヘッ
ド13の外周部に特別の掘削具を固定することなく、適
正に前胴11及び後胴12と同形のトンネルを掘削する
ことができる。そして、第2ローラカッタ回動機構51
にプーリ52,53とベルト54,55を用いたこと
で、回転体21及びクランク軸22に対する第2ローラ
カッタ15の配設位置の自由度が大きくなり、カッタヘ
ッド13の形状や寸法の変化に対して第2ローラカッタ
15の数や取付位置の設計が容易となる。As described above, in the second roller cutter rotating mechanism 51 applied to the TBM of the present embodiment, the cutter head 13 is eccentrically oscillated in the excavation plane by the eccentric oscillating drive mechanism 18 and The second roller cutter 15 is rotated by the two-roller cutter rotating mechanism 51 so that the outer periphery of the cutter head 13 and the outer periphery of the front body 11 are in contact with each other,
At the same time, the cutter head 1 is
3 is pressed against the front rock, so that each roller cutter 14
Excavates approximately the center of the rock in front of each
Excavates the perimeter of the bedrock ahead. Therefore, a tunnel having the same shape as the front trunk 11 and the rear trunk 12 can be properly excavated without fixing a special excavation tool to the outer peripheral portion of the cutter head 13. Then, the second roller cutter rotating mechanism 51
By using the pulleys 52 and 53 and the belts 54 and 55, the degree of freedom of the arrangement position of the second roller cutter 15 with respect to the rotating body 21 and the crankshaft 22 increases, and the shape and dimensions of the cutter head 13 change. On the other hand, the number of second roller cutters 15 and the mounting position can be easily designed.
【0034】なお、上述した各実施形態にあっては、第
2カッタ回動機構23,51の駆動源を偏心揺動駆動機
構18としたが、別途独立して駆動源を設けてカッタヘ
ッド13の揺動に同期するように駆動制御してもよい。In each of the above-described embodiments, the drive source of the second cutter rotating mechanisms 23 and 51 is the eccentric oscillating drive mechanism 18, but the drive source is provided separately and separately. Drive control may be performed so as to synchronize with the swing of.
【0035】また、上述した各実施形態にあっては、カ
ッタヘッド13を偏心揺動させることで、このカッタヘ
ッド13の径よりも大きな前胴11及び後胴12とほぼ
同径の円形断面トンネルを掘削するようにしたが、カッ
タヘッド13を楕円形や四角形、馬蹄形などとすること
で、異形断面のトンネルを掘削することができる。In each of the above-described embodiments, the cutter head 13 is eccentrically oscillated so that a circular cross-section tunnel having substantially the same diameter as the front body 11 and the rear body 12 larger than the diameter of the cutter head 13 is provided. However, by making the cutter head 13 an elliptical shape, a square shape, a horseshoe shape, or the like, a tunnel having an irregular cross section can be excavated.
【0036】更に、上述した各実施形態にあっては、本
発明のトンネル掘削機を、岩盤を破砕してトンネルを掘
削するトンネルボーリングマシンを用いて説明したが、
本発明はこのタイプの掘削機に限定されるものではな
く、軟弱で水分の多い地盤を掘削するシールド掘削機に
適用することも可能であり、当然の如く、前述と同様の
作用効果を奏することができる。Further, in each of the above-described embodiments, the tunnel excavator of the present invention has been described using the tunnel boring machine for crushing the rock and excavating the tunnel.
The present invention is not limited to this type of excavator, and can also be applied to a shield excavator that excavates soft and moist ground, and as a matter of course, has the same effect as described above. Can be.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明のトンネル掘削機によれば、掘削
機本体の前部に装着されたカッタヘッドの前面略中央部
に第1カッタを装着すると共に前面外周部に一方に傾斜
した第2カッタを枢着し、偏心揺動駆動機構によってこ
のカッタヘッドを掘削面内で偏心揺動可能とすると共
に、第2カッタ回動機構によってカッタヘッドの偏心揺
動動作時に第2カッタを回動して掘削面内外方を向ける
ようにしたので、カッタヘッドは偏心揺動駆動機構によ
り掘削面内で偏心揺動すると共に、第2カッタは第2カ
ッタ回動機構により回動して掘削面内外方を向くことと
なり、掘削機本体の前進時には、カッタヘッドの各カッ
タによって適正な掘削範囲を確実に掘削することとな
り、カッタヘッドの外周部に特別の掘削具を固定するこ
となく、所定断面のトンネルを適正に掘削可能とすると
共にカッタの早期摩耗や破損を防止することができる。As described above in detail in the embodiment, according to the tunnel excavator of the first aspect of the present invention, the first cutter is provided substantially at the center of the front surface of the cutter head mounted on the front of the excavator body. And a second cutter inclined to one side is pivotally mounted on the outer peripheral portion of the front surface, the cutter head can be eccentrically oscillated in an excavation plane by an eccentric oscillating drive mechanism, and the cutter is rotated by a second cutter rotating mechanism. Since the second cutter is turned at the time of the eccentric swinging operation of the head so as to face the inside and outside of the excavation surface, the cutter head is eccentrically swung within the excavation surface by the eccentric swing drive mechanism, and When the excavator body moves forward, the appropriate excavation range is surely excavated by each cutter of the cutter head. Without part fixing the special drilling tool, the premature wear and breakage of the cutter can be prevented with a proper excavation predetermined cross-section of the tunnel.
【0038】また、請求項2の発明のトンネル掘削機に
よれば、第2カッタ回動機構を、カッタヘッドに回動自
在に連結された偏心揺動駆動機構のクランク軸に駆動ギ
ヤを固結する一方、第2カッタの回転軸に従動ギヤを固
結し、駆動ギヤと従動ギヤとを連結ギヤによって駆動連
結して構成したので、簡単な構成で容易に第2カッタを
カッタヘッドに同期して回転することができると共に、
駆動を高精度に制御することができる。Further, according to the tunnel excavator of the second aspect of the present invention, the second cutter rotating mechanism is fixedly connected to the crankshaft of the eccentric oscillating drive mechanism rotatably connected to the cutter head. On the other hand, since the driven gear is fixedly connected to the rotating shaft of the second cutter and the driving gear and the driven gear are driven and connected by the connecting gear, the second cutter can be easily synchronized with the cutter head with a simple configuration. And can rotate
Driving can be controlled with high accuracy.
【0039】また、請求項3の発明のトンネル掘削機に
よれば、第2カッタ回動機構を、カッタヘッドに回動自
在に連結された偏心揺動駆動機構のクランク軸に駆動プ
ーリを固結する一方、第2カッタの回転軸に従動プーリ
を固結し、駆動プーリと従動プーリとを伝達ベルトによ
って駆動連結して構成したので、回転体及びクランク軸
に対する第2カッタの配設位置の自由度が大きくなり、
カッタヘッドの形状や寸法の変化に対して第2カッタの
数や取付位置の設計を容易とすることができる。According to the tunnel excavator of the third aspect of the present invention, the second cutter rotating mechanism is fixed to the drive pulley to the crankshaft of the eccentric oscillating drive mechanism rotatably connected to the cutter head. On the other hand, since the driven pulley is fixedly connected to the rotating shaft of the second cutter and the driving pulley and the driven pulley are driven and connected by the transmission belt, the arrangement position of the second cutter with respect to the rotating body and the crankshaft is free. The degree increases,
Design of the number and the mounting position of the second cutters can be facilitated with respect to changes in the shape and dimensions of the cutter head.
【図1】本発明の第1実施形態に係るトンネル掘削機と
してのトンネルボーリングマシンの断面概略図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本実施形態のトンネルボーリングマシン正面図
である。FIG. 2 is a front view of the tunnel boring machine of the embodiment.
【図3】カッタヘッドの偏心揺動動作を表すトンネルボ
ーリングマシン正面図である。FIG. 3 is a front view of a tunnel boring machine showing an eccentric swing operation of the cutter head.
【図4】第2カッタ回動機構を表す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a second cutter rotating mechanism.
【図5】図4のV−V断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4;
【図6】本発明の第2実施形態に係るトンネル掘削機と
してのトンネルボーリングマシンにおける第2カッタ回
動機構を表す概略図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating a second cutter rotating mechanism in a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to a second embodiment of the present invention.
【図7】図6のVII−VII断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6;
11 前胴 12 後胴 13 カッタヘッド 14 第1ローラカッタ 15 第2ローラカッタ 18 偏心揺動駆動機構 19 駆動モータ 21 回転体 22 クランク軸 23 第2カッタ回動機構 25 駆動ギヤ 28 従動ギヤ 29,32 連結ギヤ 35 スラストジャッキ(推進手段) 38 パラレルリンク機構(推進手段) 40 シールドジャッキ(推進手段) 51 第2カッタ回動機構 52 駆動プーリ 53 従動プーリ 54,55 伝達ベルト Reference Signs List 11 front trunk 12 rear trunk 13 cutter head 14 first roller cutter 15 second roller cutter 18 eccentric oscillating drive mechanism 19 drive motor 21 rotating body 22 crankshaft 23 second cutter rotation mechanism 25 drive gear 28 driven gear 29, 32 Connection gear 35 Thrust jack (propulsion means) 38 Parallel link mechanism (propulsion means) 40 Shield jack (propulsion means) 51 Second cutter rotation mechanism 52 Drive pulley 53 Driven pulley 54, 55 Transmission belt
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石瀬 文彦 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 赤木 朋宏 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 大石 善啓 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 富沢 勉 東京都中央区新川一丁目24番4号 大豊建 設株式会社内 (72)発明者 金井 和彦 東京都中央区新川一丁目24番4号 大豊建 設株式会社内 (72)発明者 長谷川 春生 東京都中央区新川一丁目24番4号 大豊建 設株式会社内 Fターム(参考) 2D054 BA06 BB09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor: Fumihiko Ishise 2-1-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 1 Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Yoshihiro Oishi 2-5-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Heavy Industries, Ltd. (72) Tsutomu Tomizawa 24-24, Shinkawa, Chuo-ku, Tokyo No. Taihoken Construction Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiko Kanai 1-24-4 Shinkawa, Chuo-ku, Tokyo Daihoken Construction Co., Ltd. Construction Co., Ltd. F-term (reference) 2D054 BA06 BB09
Claims (3)
の前部に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドの
前面略中央部に装着されて前方の地盤を掘削可能な第1
カッタと、前記カッタヘッドの前面外周部に一方に傾斜
して枢着されて前方の地盤を掘削可能な第2カッタと、
前記掘削機本体に対して前記カッタヘッドを掘削面内で
偏心揺動する偏心揺動駆動機構と、該偏心揺動駆動機構
による前記カッタヘッドの偏心揺動動作時に前記第2カ
ッタを回動して前記掘削面内外方を向ける第2カッタ回
動機構と、前記掘削機本体を前進させる推進手段とを具
えたことを特徴とするトンネル掘削機。An excavator body having a cylindrical shape, a cutter head mounted on a front portion of the excavator body, and a first head mounted on a substantially central portion of a front surface of the cutter head and capable of excavating a ground in front.
A cutter, a second cutter which is pivotally attached to the front outer peripheral portion of the cutter head in one direction and is capable of excavating a ground in front,
An eccentric oscillating drive mechanism for eccentrically oscillating the cutter head with respect to the excavator body within an excavation plane; and rotating the second cutter during eccentric oscillating operation of the cutter head by the eccentric oscillating drive mechanism. A second cutter rotating mechanism for turning the inside and outside of the excavation surface, and propulsion means for moving the excavator body forward.
て、前記第2カッタ回動機構は、前記カッタヘッドに回
動自在に連結された前記偏心揺動駆動機構のクランク軸
と、該クランク軸に固結された駆動ギヤと、前記第2カ
ッタの回転軸に固結された従動ギヤと、前記駆動ギヤと
前記従動ギヤとを駆動連結する連結ギヤとを有すること
を特徴とするトンネル掘削機。2. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the second cutter rotating mechanism includes a crankshaft of the eccentric oscillating drive mechanism rotatably connected to the cutter head, and a crankshaft. A tunnel excavator, comprising: a fixed drive gear; a driven gear fixed to a rotation shaft of the second cutter; and a connection gear for drivingly connecting the drive gear and the driven gear.
て、前記第2カッタ回動機構は、前記カッタヘッドに回
動自在に連結された前記偏心揺動駆動機構のクランク軸
と、該クランク軸に固結された駆動プーリと、前記第2
カッタの回転軸に固結された従動プーリと、前記駆動プ
ーリと前記従動プーリとを駆動連結する伝達ベルトとを
有することを特徴とするトンネル掘削機。3. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the second cutter rotating mechanism includes a crankshaft of the eccentric oscillating drive mechanism rotatably connected to the cutter head, and A fixed drive pulley and the second
A tunnel excavator comprising: a driven pulley fixed to a rotating shaft of a cutter; and a transmission belt for drivingly connecting the driven pulley and the driven pulley.
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Cited By (9)
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CN102788693A (en) * | 2012-08-21 | 2012-11-21 | 中铁隧道装备制造有限公司 | Shield and TBM (tunnel boring machine) hob test bed |
CN104154055A (en) * | 2014-07-25 | 2014-11-19 | 浙江大学 | Thrust load simulation hydraulic system of TBM (tunnel boring machine) test bed |
CN109139031A (en) * | 2018-10-26 | 2019-01-04 | 中铁工程装备集团有限公司 | The variable rock tunnel(ling) machine for excavating section of novel single-tool disk |
CN109139030A (en) * | 2018-10-26 | 2019-01-04 | 中铁工程装备集团有限公司 | The variable rock tunnel(ling) machine for excavating section of hilted broadsword disk |
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KR102168633B1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-10-21 | 한국건설기술연구원 | System and method for designing tbm cutter head, and a recording medium having computer readable program for executing the method |
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102788693A (en) * | 2012-08-21 | 2012-11-21 | 中铁隧道装备制造有限公司 | Shield and TBM (tunnel boring machine) hob test bed |
CN104154055A (en) * | 2014-07-25 | 2014-11-19 | 浙江大学 | Thrust load simulation hydraulic system of TBM (tunnel boring machine) test bed |
CN104154055B (en) * | 2014-07-25 | 2016-04-13 | 浙江大学 | TBM test stand thrust load simulated solution pressing system |
CN109209420A (en) * | 2018-10-26 | 2019-01-15 | 中铁工程装备集团有限公司 | The Double-cutter of robot support excavates the soft arm development machine in arbitrary cross-section tunnel |
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