JP2954451B2 - 矩形シールド掘削機 - Google Patents
矩形シールド掘削機Info
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- JP2954451B2 JP2954451B2 JP11466993A JP11466993A JP2954451B2 JP 2954451 B2 JP2954451 B2 JP 2954451B2 JP 11466993 A JP11466993 A JP 11466993A JP 11466993 A JP11466993 A JP 11466993A JP 2954451 B2 JP2954451 B2 JP 2954451B2
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- Japan
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- gear
- skin plate
- center
- rotary
- partition
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、断面が正方形の横孔
を掘削するための矩形シールド掘削機に関する。
を掘削するための矩形シールド掘削機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、シールド掘削機としては次のよう
なものがある(特開昭63−247497号公報)。この
シールド掘削機は、円筒形状のスキンプレートの前端に
漏斗形状のフードを固定し、上記スキンプレートにフー
ドの後方に位置するように隔壁を固定して、上記フード
の後端と隔壁との間にチャンバーを形成している。この
隔壁の中心には回転軸を回転自在に嵌合し、この回転軸
の先端にカッタヘッドを固定している。このカッタヘッ
ドは回転軸の先端に固定したコーンとこのコーンの先端
に固定したカッタアーム等の掘削部とからなっており、
上記コーンとフードとの間に破砕室を形成している。そ
して、この破砕室には送泥管により泥水を供給し、掘削
部により地盤を掘削し、掘削された礫を破砕室で破砕
し、破砕された礫,土砂等を破砕室からチャンバーに導
き、さらに、チャンバーに連通する排泥管により外部に
排出するようにしている。
なものがある(特開昭63−247497号公報)。この
シールド掘削機は、円筒形状のスキンプレートの前端に
漏斗形状のフードを固定し、上記スキンプレートにフー
ドの後方に位置するように隔壁を固定して、上記フード
の後端と隔壁との間にチャンバーを形成している。この
隔壁の中心には回転軸を回転自在に嵌合し、この回転軸
の先端にカッタヘッドを固定している。このカッタヘッ
ドは回転軸の先端に固定したコーンとこのコーンの先端
に固定したカッタアーム等の掘削部とからなっており、
上記コーンとフードとの間に破砕室を形成している。そ
して、この破砕室には送泥管により泥水を供給し、掘削
部により地盤を掘削し、掘削された礫を破砕室で破砕
し、破砕された礫,土砂等を破砕室からチャンバーに導
き、さらに、チャンバーに連通する排泥管により外部に
排出するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、断面
が正方形の管路のための横孔を掘る際には、その管路の
形状に合わせて断面が正方形の横孔を掘削したいという
要請がある。
が正方形の管路のための横孔を掘る際には、その管路の
形状に合わせて断面が正方形の横孔を掘削したいという
要請がある。
【0004】ところが、上記従来のシールド掘削機は円
筒形のスキンプレートに固定した隔壁の中心、つまり円
筒形のスキンプレートの中心に回転軸を配置し、この回
転軸に固定したカッタヘッドの回転によって掘削を行う
ため、掘削された横孔は必然的に円形になり、断面が正
方形の横孔を掘ることができないという問題がある。
筒形のスキンプレートに固定した隔壁の中心、つまり円
筒形のスキンプレートの中心に回転軸を配置し、この回
転軸に固定したカッタヘッドの回転によって掘削を行う
ため、掘削された横孔は必然的に円形になり、断面が正
方形の横孔を掘ることができないという問題がある。
【0005】そこで、この発明の目的は、断面が正方形
の横孔を掘削することができる矩形シールド掘削機を提
供することにある。
の横孔を掘削することができる矩形シールド掘削機を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の矩形シールド掘削機は、断面略正方形状
のスキンプレートと、上記スキンプレートの内側に配置
され、後部にギヤを有し、上記スキンプレートの中心を
回転中心として上記スキンプレートに回転自在に支持さ
れた回転隔壁と、上記回転隔壁の上記スキンプレートの
中心に対して偏心した位置に回転自在に支持された回転
軸と、上記回転軸の先端に固定され、略正三角形を構成
する掘削部を有するカッタヘッドと、上記回転軸の他端
に固定された外歯ギヤと、中心が上記スキンプレートの
中心と一致するように上記スキンプレートに固定される
とともに、ピッチ円の直径が上記外歯ギヤのピッチ円の
直径の4/3倍であり、かつ、上記外歯ギヤと噛合する
内歯ギヤと、上記回転隔壁の上記ギヤに噛合する駆動ギ
ヤと、上記駆動ギヤに一端が取り付けられ、上記内歯ギ
ヤを貫通する駆動軸と、上記駆動軸の他端に取り付けら
れ、上記駆動軸,上記駆動ギヤおよび上記回転隔壁の上
記ギヤを介して上記回転隔壁を駆動する駆動装置とを備
えたことを特徴としている。
め、この発明の矩形シールド掘削機は、断面略正方形状
のスキンプレートと、上記スキンプレートの内側に配置
され、後部にギヤを有し、上記スキンプレートの中心を
回転中心として上記スキンプレートに回転自在に支持さ
れた回転隔壁と、上記回転隔壁の上記スキンプレートの
中心に対して偏心した位置に回転自在に支持された回転
軸と、上記回転軸の先端に固定され、略正三角形を構成
する掘削部を有するカッタヘッドと、上記回転軸の他端
に固定された外歯ギヤと、中心が上記スキンプレートの
中心と一致するように上記スキンプレートに固定される
とともに、ピッチ円の直径が上記外歯ギヤのピッチ円の
直径の4/3倍であり、かつ、上記外歯ギヤと噛合する
内歯ギヤと、上記回転隔壁の上記ギヤに噛合する駆動ギ
ヤと、上記駆動ギヤに一端が取り付けられ、上記内歯ギ
ヤを貫通する駆動軸と、上記駆動軸の他端に取り付けら
れ、上記駆動軸,上記駆動ギヤおよび上記回転隔壁の上
記ギヤを介して上記回転隔壁を駆動する駆動装置とを備
えたことを特徴としている。
【0007】
【作用】上記構成の矩形シールド掘削機は、断面が略正
方形状のスキンプレートに回転自在に支持された回転隔
壁を、上記駆動装置により上記駆動軸,上記駆動ギヤお
よび上記回転隔壁の上記ギヤを介して回転駆動する。そ
して、この回転隔壁にその中心に対して、つまりスキン
プレートの中心に対して偏心した位置で支持された回転
軸はスキンプレートの中心の回りを回転する。このた
め、上記回転軸の他端に固定された外歯ギヤが内歯ギヤ
に噛合して公転しながら自転する。したがって、上記回
転軸もスキンプレートの中心の回りを公転しながら自転
する。すなわち、上記回転軸は、自転する回転隔壁を介
してスキンプレートにその中心に対して偏心して支持さ
れた状態で、自転しながら公転する遊星運動を行うので
ある。そして、上記回転軸の先端に固定されたカッタヘ
ッドの略正三角形を構成する掘削部は、地盤の土砂や礫
を掘削する。このとき、上記カッタヘッドの掘削部は、
外歯ギヤのピッチ円の直径と内歯ギヤのピッチ円の直径
とが3対4の比であるから、上記回転軸が遊星運動を行
い、この掘削部の軌跡の包絡線は略正方形となる。
方形状のスキンプレートに回転自在に支持された回転隔
壁を、上記駆動装置により上記駆動軸,上記駆動ギヤお
よび上記回転隔壁の上記ギヤを介して回転駆動する。そ
して、この回転隔壁にその中心に対して、つまりスキン
プレートの中心に対して偏心した位置で支持された回転
軸はスキンプレートの中心の回りを回転する。このた
め、上記回転軸の他端に固定された外歯ギヤが内歯ギヤ
に噛合して公転しながら自転する。したがって、上記回
転軸もスキンプレートの中心の回りを公転しながら自転
する。すなわち、上記回転軸は、自転する回転隔壁を介
してスキンプレートにその中心に対して偏心して支持さ
れた状態で、自転しながら公転する遊星運動を行うので
ある。そして、上記回転軸の先端に固定されたカッタヘ
ッドの略正三角形を構成する掘削部は、地盤の土砂や礫
を掘削する。このとき、上記カッタヘッドの掘削部は、
外歯ギヤのピッチ円の直径と内歯ギヤのピッチ円の直径
とが3対4の比であるから、上記回転軸が遊星運動を行
い、この掘削部の軌跡の包絡線は略正方形となる。
【0008】したがって、上記スキンプレートの断面が
略正方形状であることと相俟って、略正方形の横孔を掘
削できる。
略正方形状であることと相俟って、略正方形の横孔を掘
削できる。
【0009】また、上記回転隔壁は駆動装置により回転
し、これにより回転軸に固定した外歯ギヤは内歯ギヤに
噛合して遊星運動を行う。したがって、この矩形シール
ド掘削機は、例えばクランク機構を用いるものに比べ
て、構造を簡単にでき、機長を短くできる。また、この
矩形シールド掘削機の機長が短くなるから、掘削部の進
む角度を従来より大きな角度に変えることができ、曲線
施工がしやすくなる。
し、これにより回転軸に固定した外歯ギヤは内歯ギヤに
噛合して遊星運動を行う。したがって、この矩形シール
ド掘削機は、例えばクランク機構を用いるものに比べ
て、構造を簡単にでき、機長を短くできる。また、この
矩形シールド掘削機の機長が短くなるから、掘削部の進
む角度を従来より大きな角度に変えることができ、曲線
施工がしやすくなる。
【0010】上記回転軸が遊星運動しているため、この
箇所でスキンプレート内をカッタヘッド側と駆動装置側
とに仕切ることは、通常困難と考えられている。しか
し、この発明では、上記回転軸は回転隔壁の偏心した位
置に回転自在に支持され、かつ回転隔壁はスキンプレー
トに回転自在に支持されているから、上記回転軸の遊星
運動を許容しつつ、上記スキンプレート内のカッタヘッ
ド側と駆動装置側とを密に仕切ることができる。
箇所でスキンプレート内をカッタヘッド側と駆動装置側
とに仕切ることは、通常困難と考えられている。しか
し、この発明では、上記回転軸は回転隔壁の偏心した位
置に回転自在に支持され、かつ回転隔壁はスキンプレー
トに回転自在に支持されているから、上記回転軸の遊星
運動を許容しつつ、上記スキンプレート内のカッタヘッ
ド側と駆動装置側とを密に仕切ることができる。
【0011】
【実施例】以下、この発明の矩形シールド掘削機を一実
施例により詳細に説明する。
施例により詳細に説明する。
【0012】図1はこの発明の一実施例の矩形シールド
掘削機の断面図を示しており、1は断面が略正方形状の
スキンプレート、2は上記スキンプレート1の前端の内
側に固定され、内周が漏斗形状で外周が略正方形のフー
ド、3は上記スキンプレート1の内側に上記フード2の
後端から所定の間隔をあけて固定されたリング形状の支
持板、4はこの支持板3にベアリング11を介して、上
記スキンプレート1の中心を回転中心として回転自在に
支持された回転隔壁である。この回転隔壁4とフード2
の後端との間にはチャンバー16を形成している。そし
て、上記回転隔壁4のスキンプレート1の中心に対して
偏心した位置に第1円筒部6を固定し、その内側に回転
軸15を挿通し、図示しないブッシュを介して回転自在
に支持している。上記回転軸15のフード2側の一端に
は、カッタヘッド20を固定する。一方、上記回転軸1
5の支持板3側の他端には、外歯ギヤ31を固定してい
る。この外歯ギヤ31は、スキンプレート1の内周に固
定された内歯ギヤ32と歯合し、この外歯ギヤ31と内
歯ギヤ32とで偏心リングギヤ装置30を構成してい
る。
掘削機の断面図を示しており、1は断面が略正方形状の
スキンプレート、2は上記スキンプレート1の前端の内
側に固定され、内周が漏斗形状で外周が略正方形のフー
ド、3は上記スキンプレート1の内側に上記フード2の
後端から所定の間隔をあけて固定されたリング形状の支
持板、4はこの支持板3にベアリング11を介して、上
記スキンプレート1の中心を回転中心として回転自在に
支持された回転隔壁である。この回転隔壁4とフード2
の後端との間にはチャンバー16を形成している。そし
て、上記回転隔壁4のスキンプレート1の中心に対して
偏心した位置に第1円筒部6を固定し、その内側に回転
軸15を挿通し、図示しないブッシュを介して回転自在
に支持している。上記回転軸15のフード2側の一端に
は、カッタヘッド20を固定する。一方、上記回転軸1
5の支持板3側の他端には、外歯ギヤ31を固定してい
る。この外歯ギヤ31は、スキンプレート1の内周に固
定された内歯ギヤ32と歯合し、この外歯ギヤ31と内
歯ギヤ32とで偏心リングギヤ装置30を構成してい
る。
【0013】上記回転隔壁4は、円板部4aと、この円
板部4aに固定された上述の第1円筒部6と、この円板
部4aの外周から支持板3側に延びる第2円筒部4b
と、この第2円筒部4bの内周に円板部4aから支持板
3側に伸びる第3円筒部5とを備えている。また、上記
円板部4aのカッタヘッド20側の平面には、回転隔壁
4の回転角度にして略90度毎に放射状に配置した図4
に示す三つの攪拌羽根7を備え、チャンバー16内にお
いて礫や土砂などを泥水と攪拌する働きをする。上記回
転隔壁4は、支持板3に第2円筒部4bの内周に配置さ
れたベアリング11を介して回転自在に支持され、この
ベアリング11によって、回転隔壁4に作用するラジア
ル荷重とスラスト荷重の両方を支持することができる。
また、上記回転隔壁4の外周の第2円筒部4bと、スキ
ンプレート1の内周に固定された外周が略正方形で内周
が円筒形のスペーサ板12との間はシール部材13によ
りシールしている。一方、上記第3円筒部5は、上記支
持板3の内周を貫通し、上記偏心リングギヤ装置30側
の外周に図5に示す外歯ギヤ5aを形成している。この
外歯ギヤ5aと互いに歯合する駆動ギヤ41と内歯ギヤ
32を貫通する駆動軸43とを介して駆動装置としての
電動機42により、第3円筒部5すなわち回転隔壁4を
回転するようにしている。
板部4aに固定された上述の第1円筒部6と、この円板
部4aの外周から支持板3側に延びる第2円筒部4b
と、この第2円筒部4bの内周に円板部4aから支持板
3側に伸びる第3円筒部5とを備えている。また、上記
円板部4aのカッタヘッド20側の平面には、回転隔壁
4の回転角度にして略90度毎に放射状に配置した図4
に示す三つの攪拌羽根7を備え、チャンバー16内にお
いて礫や土砂などを泥水と攪拌する働きをする。上記回
転隔壁4は、支持板3に第2円筒部4bの内周に配置さ
れたベアリング11を介して回転自在に支持され、この
ベアリング11によって、回転隔壁4に作用するラジア
ル荷重とスラスト荷重の両方を支持することができる。
また、上記回転隔壁4の外周の第2円筒部4bと、スキ
ンプレート1の内周に固定された外周が略正方形で内周
が円筒形のスペーサ板12との間はシール部材13によ
りシールしている。一方、上記第3円筒部5は、上記支
持板3の内周を貫通し、上記偏心リングギヤ装置30側
の外周に図5に示す外歯ギヤ5aを形成している。この
外歯ギヤ5aと互いに歯合する駆動ギヤ41と内歯ギヤ
32を貫通する駆動軸43とを介して駆動装置としての
電動機42により、第3円筒部5すなわち回転隔壁4を
回転するようにしている。
【0014】上記カッタヘッド20は、図2および図3
に示すように、上記回転軸15の先端にキー27により
固定された円筒部26と、この円筒部26に円周方向に
等間隔に固定され、半径方向に延びる3本のカッタアー
ム21と、このカッタアーム21のほぼ先端部をつなぐ
小さな曲率のカッタリング22とから構成されている。
なお、上記カッタアーム21の回転隔壁4側には、図1
に示すブレード23が補強のために設けられている。そ
して、上記カッタアーム21の前面には、一つまたは二
つのカッタ歯24を半径方向に異なった位置に夫々配置
する一方、カッタリング23の前面の中央には、一つの
外周ビット25を夫々配置している。なお、上記各カッ
タアーム21の頂点Aは、略正方形のスキンプレート1
のほぼ外側に位置し、このカッタアーム21の頂点Aを
夫々結ぶと正三角形が構成されるようにしている。
に示すように、上記回転軸15の先端にキー27により
固定された円筒部26と、この円筒部26に円周方向に
等間隔に固定され、半径方向に延びる3本のカッタアー
ム21と、このカッタアーム21のほぼ先端部をつなぐ
小さな曲率のカッタリング22とから構成されている。
なお、上記カッタアーム21の回転隔壁4側には、図1
に示すブレード23が補強のために設けられている。そ
して、上記カッタアーム21の前面には、一つまたは二
つのカッタ歯24を半径方向に異なった位置に夫々配置
する一方、カッタリング23の前面の中央には、一つの
外周ビット25を夫々配置している。なお、上記各カッ
タアーム21の頂点Aは、略正方形のスキンプレート1
のほぼ外側に位置し、このカッタアーム21の頂点Aを
夫々結ぶと正三角形が構成されるようにしている。
【0015】一方、上記偏心リングギヤ装置30は、図
6に示す内歯ギヤ32のピッチ円の半径と外歯ギヤ31
のピッチ円の半径の比は4対3になっている。この内歯
ギヤ32の中心はスキンプレート1の中心に位置してい
る。例えば、上記内歯ギヤ32のピッチ円の半径R1=
4、外歯ギヤ31のピッチ円の半径R2=3とすると、
上記回転軸15および外歯ギヤ31はスキンプレート1
の中心から偏心量e=1だけ偏心していることになる。
さらに、この偏心量e=1、半径R1=4、半径R2=3
のときに、図2に示すように、スキンプレート1の一辺
の長さS=14とし、カッタアームの頂点Aを結ぶ正三
角形の一辺の長さS=14としている。そして、上記電
動機42が第3円筒部5の外歯ギヤ5aと駆動ギヤ41
とを介して回転隔壁4を回転させると、上記偏心リング
ギヤ装置30の外歯ギヤ31は内歯ギヤ32に噛合し、
外歯ギヤ31は内歯ギヤ32の内周を自転しながら公転
することができる。
6に示す内歯ギヤ32のピッチ円の半径と外歯ギヤ31
のピッチ円の半径の比は4対3になっている。この内歯
ギヤ32の中心はスキンプレート1の中心に位置してい
る。例えば、上記内歯ギヤ32のピッチ円の半径R1=
4、外歯ギヤ31のピッチ円の半径R2=3とすると、
上記回転軸15および外歯ギヤ31はスキンプレート1
の中心から偏心量e=1だけ偏心していることになる。
さらに、この偏心量e=1、半径R1=4、半径R2=3
のときに、図2に示すように、スキンプレート1の一辺
の長さS=14とし、カッタアームの頂点Aを結ぶ正三
角形の一辺の長さS=14としている。そして、上記電
動機42が第3円筒部5の外歯ギヤ5aと駆動ギヤ41
とを介して回転隔壁4を回転させると、上記偏心リング
ギヤ装置30の外歯ギヤ31は内歯ギヤ32に噛合し、
外歯ギヤ31は内歯ギヤ32の内周を自転しながら公転
することができる。
【0016】なお、図1において、51はこの矩形シー
ルド掘削機の掘進方向を修正するための方向修正ジャッ
キ、52は上記スペーサ板12のスキンプレート1のコ
ーナー部近傍の広い箇所に設けた図4に示す開口部53
を通して泥水をチャンバー16に導びく送泥管である。
また、上記スペーサ板12のスキンプレート1のコーナ
部近傍の広い箇所に設けた図4に示す開口部54して、
チャンバー16内の土砂を外部に排出するための図示し
ない排泥管である。
ルド掘削機の掘進方向を修正するための方向修正ジャッ
キ、52は上記スペーサ板12のスキンプレート1のコ
ーナー部近傍の広い箇所に設けた図4に示す開口部53
を通して泥水をチャンバー16に導びく送泥管である。
また、上記スペーサ板12のスキンプレート1のコーナ
部近傍の広い箇所に設けた図4に示す開口部54して、
チャンバー16内の土砂を外部に排出するための図示し
ない排泥管である。
【0017】上記構成の矩形シールド掘削機は次のよう
に動作する。まず、この矩形シールド掘削機は、縦穴の
底部に設けた図示しないジャッキによって埋設管を介し
て前方に推進される。
に動作する。まず、この矩形シールド掘削機は、縦穴の
底部に設けた図示しないジャッキによって埋設管を介し
て前方に推進される。
【0018】この矩形シールド掘削機を前方に推進しな
がら、電動機42によって駆動軸43と駆動ギヤ41と
第3円筒部5の外歯ギヤ5aとを介して回転隔壁4を回
転させると、回転隔壁4に偏心した位置に回転自在に支
持された回転軸15がスキンプレート1の中心の回りを
回る。このため、上記回転軸15の一端に固定された外
歯ギヤ31は、内歯ギヤ32に歯合して自転し、回転隔
壁4が3回転する間に自転を1回行い、自転をしながら
その自転と逆方向の公転を3回行う。この外歯ギヤ31
の遊星運動によって、上記回転軸15やカッタヘッド2
0も同様に回転隔壁4が3回転する間に、自転を1回行
い、それと逆方向の公転を3回して遊星運動を行う。一
方、上記偏心リングギヤ装置30の内歯ギヤ32のピッ
チ円の半径R1=4、外歯ギヤ31のピッチ円の半径R2
=3、回転隔壁4の偏心量e=1、カッタアーム21の
頂点Aを結ぶ正三角形の一辺の長さS=14、およびス
キンプレート1の一辺の長さS=14であるため、上記
カッタヘッド20のカッタアーム21の先端Aの軌跡
は、図7に示すように、スキンプレート1の外形に適合
した略正方形となる。したがって、上記カッタアーム2
1等の掘削部は、スキンプレート1の外形に適合した略
正方形の横孔を掘削することができる。そして、掘削さ
れた土砂や礫は、送泥管52の開口部53より導びかれ
た泥水の充満しているチャンバー16内に導びかれる。
こうして、チャンバー16内に導びかれた礫や土砂は、
攪拌羽根7によって攪拌され、開口部54から図示しな
い排泥管を通して外部に排出される。
がら、電動機42によって駆動軸43と駆動ギヤ41と
第3円筒部5の外歯ギヤ5aとを介して回転隔壁4を回
転させると、回転隔壁4に偏心した位置に回転自在に支
持された回転軸15がスキンプレート1の中心の回りを
回る。このため、上記回転軸15の一端に固定された外
歯ギヤ31は、内歯ギヤ32に歯合して自転し、回転隔
壁4が3回転する間に自転を1回行い、自転をしながら
その自転と逆方向の公転を3回行う。この外歯ギヤ31
の遊星運動によって、上記回転軸15やカッタヘッド2
0も同様に回転隔壁4が3回転する間に、自転を1回行
い、それと逆方向の公転を3回して遊星運動を行う。一
方、上記偏心リングギヤ装置30の内歯ギヤ32のピッ
チ円の半径R1=4、外歯ギヤ31のピッチ円の半径R2
=3、回転隔壁4の偏心量e=1、カッタアーム21の
頂点Aを結ぶ正三角形の一辺の長さS=14、およびス
キンプレート1の一辺の長さS=14であるため、上記
カッタヘッド20のカッタアーム21の先端Aの軌跡
は、図7に示すように、スキンプレート1の外形に適合
した略正方形となる。したがって、上記カッタアーム2
1等の掘削部は、スキンプレート1の外形に適合した略
正方形の横孔を掘削することができる。そして、掘削さ
れた土砂や礫は、送泥管52の開口部53より導びかれ
た泥水の充満しているチャンバー16内に導びかれる。
こうして、チャンバー16内に導びかれた礫や土砂は、
攪拌羽根7によって攪拌され、開口部54から図示しな
い排泥管を通して外部に排出される。
【0019】また、上記電動機42が第3円筒部5の外
歯ギヤ5aと駆動ギヤ41とを介して回転隔壁4を回転
させるから、外歯ギヤ31を遊星運動させるための例え
ばクランク機構のような全長の長い伝達機構が不要であ
る。したがって、この矩形シールド掘削機の構造を簡単
にでき、機長を短くすることできる。また、この矩形シ
ールド掘削機の機長が短くなることによって、上記方向
修正ジャッキ51による掘削部の進む角度を大きく変え
ることができ、横孔の曲線施工がしやすくなる。
歯ギヤ5aと駆動ギヤ41とを介して回転隔壁4を回転
させるから、外歯ギヤ31を遊星運動させるための例え
ばクランク機構のような全長の長い伝達機構が不要であ
る。したがって、この矩形シールド掘削機の構造を簡単
にでき、機長を短くすることできる。また、この矩形シ
ールド掘削機の機長が短くなることによって、上記方向
修正ジャッキ51による掘削部の進む角度を大きく変え
ることができ、横孔の曲線施工がしやすくなる。
【0020】また、地盤を掘削する際に、遊星運動する
回転軸15に作用する大きな曲げモーメントは、上記回
転軸15を偏心した位置で回転自在に支持しながら回転
する回転隔壁4によって支持されるから、この回転軸1
5は曲がることなくスムーズに回転することができる。
回転軸15に作用する大きな曲げモーメントは、上記回
転軸15を偏心した位置で回転自在に支持しながら回転
する回転隔壁4によって支持されるから、この回転軸1
5は曲がることなくスムーズに回転することができる。
【0021】また、上記回転軸15は回転隔壁4の偏心
した位置に回転自在に支持され、かつ上記回転隔壁4は
スキンプレート1に回転自在に支持されているから、上
記回転軸15の遊星運動を許容しつつ、上記スキンプレ
ート1内のチャンバー16側と偏心リングギヤ装置30
側とを密に仕切ることができる。したがって、上記チャ
ンバー16内の泥水と攪拌された礫,土砂が、上記スキ
ンプレート1内の偏心リングギヤ装置30側に侵入する
のを防止することができる。
した位置に回転自在に支持され、かつ上記回転隔壁4は
スキンプレート1に回転自在に支持されているから、上
記回転軸15の遊星運動を許容しつつ、上記スキンプレ
ート1内のチャンバー16側と偏心リングギヤ装置30
側とを密に仕切ることができる。したがって、上記チャ
ンバー16内の泥水と攪拌された礫,土砂が、上記スキ
ンプレート1内の偏心リングギヤ装置30側に侵入する
のを防止することができる。
【0022】上記実施例では、上記第3円筒部5の外歯
ギヤ5aと駆動ギヤ41とを介して電動機42により回
転隔壁4を回転させたが、電動機等の駆動装置から回転
隔壁に回転させる力を伝える伝達機構はこれに限らない
のは勿論である。
ギヤ5aと駆動ギヤ41とを介して電動機42により回
転隔壁4を回転させたが、電動機等の駆動装置から回転
隔壁に回転させる力を伝える伝達機構はこれに限らない
のは勿論である。
【0023】また、上記実施例では、上記回転隔壁4の
偏芯量e=1、内歯ギヤ32のピッチ円の半径R1=
4、外歯ギヤ31のピッチ円の半径R2=3とし、さら
にカッタアーム21の頂点Aを結ぶ正三角形の一辺の長
さS=14としたが、この一辺の長さSの長さと偏心量
eとの比を変えることによって各一辺が内側あるいは外
側に湾曲した多少変形した略正方形の断面の横孔を掘削
することができる。
偏芯量e=1、内歯ギヤ32のピッチ円の半径R1=
4、外歯ギヤ31のピッチ円の半径R2=3とし、さら
にカッタアーム21の頂点Aを結ぶ正三角形の一辺の長
さS=14としたが、この一辺の長さSの長さと偏心量
eとの比を変えることによって各一辺が内側あるいは外
側に湾曲した多少変形した略正方形の断面の横孔を掘削
することができる。
【0024】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の矩
形シールド掘削機によれば、スキンプレートの断面を略
正方形にし、回転隔壁を駆動装置により駆動軸,駆動ギ
ヤおよび回転隔壁のギヤを介して駆動し、この回転隔壁
の回転によって外歯ギヤを内歯ギヤに噛合しながら自転
をさせ、それと逆方向の公転をさせ、この外歯ギヤに固
定した回転軸およびカッタヘッドを自転させながら公転
させて、カッタヘッドの略正三角形を構成する掘削部に
遊星運動させるので、この略正三角形の掘削部の軌跡が
略正方形となり、スキンプレートが略正方形断面を有す
ることと相俟って、略正方形の横孔を掘削することがで
きる。
形シールド掘削機によれば、スキンプレートの断面を略
正方形にし、回転隔壁を駆動装置により駆動軸,駆動ギ
ヤおよび回転隔壁のギヤを介して駆動し、この回転隔壁
の回転によって外歯ギヤを内歯ギヤに噛合しながら自転
をさせ、それと逆方向の公転をさせ、この外歯ギヤに固
定した回転軸およびカッタヘッドを自転させながら公転
させて、カッタヘッドの略正三角形を構成する掘削部に
遊星運動させるので、この略正三角形の掘削部の軌跡が
略正方形となり、スキンプレートが略正方形断面を有す
ることと相俟って、略正方形の横孔を掘削することがで
きる。
【0025】また、上記駆動装置が回転隔壁を駆動軸,
駆動ギヤおよび回転隔壁のギヤを介して直接回転させ、
クランク軸等を用いて外歯ギヤを駆動するような長い伝
達機構が不要であるから、この矩形シールド掘削機の構
造を簡単にでき、機長を短くすることができる。また、
この矩形シールド掘削機の機長が短くなると、掘削部の
進む角度をより大きく変えることができ、横孔の曲線施
工がしやすくなる。
駆動ギヤおよび回転隔壁のギヤを介して直接回転させ、
クランク軸等を用いて外歯ギヤを駆動するような長い伝
達機構が不要であるから、この矩形シールド掘削機の構
造を簡単にでき、機長を短くすることができる。また、
この矩形シールド掘削機の機長が短くなると、掘削部の
進む角度をより大きく変えることができ、横孔の曲線施
工がしやすくなる。
【0026】また、掘削時に、遊星運動している回転軸
に作用する大きな曲げモーメントは、上記回転隔壁によ
り支持されるから、この回転軸は曲がることなくスムー
ズに回転することができる。
に作用する大きな曲げモーメントは、上記回転隔壁によ
り支持されるから、この回転軸は曲がることなくスムー
ズに回転することができる。
【0027】また、上記回転軸は回転隔壁の偏心した位
置に回転自在に支持され、かつ上記回転隔壁はスキンプ
レートに回転自在に支持されているから、上記回転軸の
遊星運動を許容しつつ、上記スキンプレート内のカッタ
ヘッド側と駆動装置側とを密に仕切ることができる。
置に回転自在に支持され、かつ上記回転隔壁はスキンプ
レートに回転自在に支持されているから、上記回転軸の
遊星運動を許容しつつ、上記スキンプレート内のカッタ
ヘッド側と駆動装置側とを密に仕切ることができる。
【図1】 図1はこの発明の一実施例の矩形シールド掘
削機の断面図である。
削機の断面図である。
【図2】 図2は図1のII−II線から見た図である。
【図3】 図3は図1のIII−III線から見た図である。
【図4】 図4は図1のIV−IV線から見た図である。
【図5】 図5は図1のV−V線から見た図である。
【図6】 図6は図1のVI−VI線から見た図である。
【図7】 図7は正三角形を構成する掘削部が遊星運動
を行うことによって、正方形の横孔を掘削することを示
す説明図である。
を行うことによって、正方形の横孔を掘削することを示
す説明図である。
1…スキンプレート、2…フード、3…支持板、4…回
転隔壁、4a…円板部、4b…第2円筒部、5…第3円
筒部、6…第1円筒部、7…攪拌羽根、 11…ベアリング、12…スペーサ板、13…シール部
材、 15…回転軸、16…チャンバー、20…カッタヘッ
ド、21…カッタアーム、 30…偏心リングギヤ装置、31…外歯ギヤ、32…内
歯ギヤ、 41…駆動ギヤ、42…電動機、51…方向修正ジャッ
キ、52…送泥管。
転隔壁、4a…円板部、4b…第2円筒部、5…第3円
筒部、6…第1円筒部、7…攪拌羽根、 11…ベアリング、12…スペーサ板、13…シール部
材、 15…回転軸、16…チャンバー、20…カッタヘッ
ド、21…カッタアーム、 30…偏心リングギヤ装置、31…外歯ギヤ、32…内
歯ギヤ、 41…駆動ギヤ、42…電動機、51…方向修正ジャッ
キ、52…送泥管。
Claims (1)
- 【請求項1】 断面略正方形状のスキンプレートと、 上記スキンプレートの内側に配置され、後部にギヤを有
し、上記スキンプレートの中心を回転中心として上記ス
キンプレートに回転自在に支持された回転隔壁と、 上記回転隔壁の上記スキンプレートの中心に対して偏心
した位置に回転自在に支持された回転軸と、 上記回転軸の先端に固定され、略正三角形を構成する掘
削部を有するカッタヘッドと、 上記回転軸の他端に固定された外歯ギヤと、 中心が上記スキンプレートの中心と一致するように上記
スキンプレートに固定されるとともに、ピッチ円の直径
が上記外歯ギヤのピッチ円の直径の4/3倍であり、か
つ、上記外歯ギヤと噛合する内歯ギヤと、 上記回転隔壁の上記ギヤに噛合する駆動ギヤと、 上記駆動ギヤに一端が取り付けられ、上記内歯ギヤを貫
通する駆動軸と、 上記駆動軸の他端に取り付けられ、上記駆動軸,上記駆
動ギヤおよび上記回転隔壁の上記ギヤを介して上記回転
隔壁を駆動する駆動装置とを備えたことを特徴とする矩
形シールド掘削機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11466993A JP2954451B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 矩形シールド掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11466993A JP2954451B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 矩形シールド掘削機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06323083A JPH06323083A (ja) | 1994-11-22 |
JP2954451B2 true JP2954451B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=14643641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11466993A Expired - Fee Related JP2954451B2 (ja) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | 矩形シールド掘削機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2954451B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107803948A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-16 | 上海庐骁机电设备有限公司 | 一种用于生产矩形玻璃的切割台 |
-
1993
- 1993-05-17 JP JP11466993A patent/JP2954451B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107803948A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-16 | 上海庐骁机电设备有限公司 | 一种用于生产矩形玻璃的切割台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06323083A (ja) | 1994-11-22 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |