JP3911041B2 - Shield machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は立坑と横坑を連続して掘進できるシールド掘進機に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のシールド掘進機としては、図1に示すように親機10の内部に旋回可能に子機20を収容し、子機20の回転カッタ21と環状を呈する外周カッタ11の両カッタで親機10の全断面を掘削しつつ立坑30を構築する。親機10が所定の深度に達したら、外周カッタ11を回転カッタ21から分離した後、回転カッタ21と共に子機20を90度旋回させて、子機20の回転カッタ21を親機10に設けた開口部12から外部に向けて掘進して立坑30と連通した横坑(図示せず)を構築するマシンが提案されている。また親機10と子機20は共に、シールドジャッキ、セグメントの組立てを行うエレクタ装置、削土をスラリー化して搬送する送泥手段を具備している。
【0003】
前記のシールド掘進機において、礫地盤等の硬質地盤を掘削する場合、子機20の回転カッタ21にローラビットを設置することは容易である。これに対して、
外周カッタ11はその掘削範囲が比較的広いため、カッタ前面より強い力を受けると外周カッタ11の強度が不足する。このため外周カッタ11にローラビットを設置して硬質地場を掘削することが困難である。
また単に外周カッタ11に強度だけを付与するのであれば、外周カッタ11の厚さを厚く設計すればよいが、これに伴い回転カッタ21も厚く設計する必要があり、さらに回転軸23の強度を上げる必要があり不経済である。このようなことから、外周カッタ11や回転カッタ21の厚さを増さずに、硬質地盤を推進できる改善案の提案が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、礫地盤等の硬質地盤に対して大きな推進力を与えて掘削できる、シールド掘進機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、親機の内部に旋回可能に子機を収容し、子機の回転カッタの回転軸の回転で、回転カッタの周縁の外周カッタを回転し、回転カッタと外周カッタの両カッタで、親機の全断面を掘削して立坑を構築し、親機が所定の深度に達したら、回転カッタを外周カッタから分離した後、回転カッタとともに子機を90度旋回させて、子機の回転カッタを、親機の側面に設けた開口部から外部に向けて掘進して立坑と連通した横坑を構築するシールド掘進機において、外周カッタの背面と親機の隔壁との間に支持部材を配設し、前記支持部材を介して外周カッタに作用する推進力を親機の隔壁で支持できるように構成したことを特徴とする、シールド掘進機である。
【0006】
【発明の実施の形態1】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
<イ>シールド掘進機の概要
図2にシールド掘進機の一例を示す。基本的な構成は従来技術の項で説明した通りである。
親機10と子機20には夫々隔壁13,22が形成されていて、切羽とマシンとが画成されている。子機20には隔壁22を貫通して中空の回転軸23が貫通し、回転軸23の先端に回転掘削手段である回転カッタ21が固着されている。子機20内には回転軸23を駆動するモータ24が配設されている。回転カッタ21は子機20の前断面を掘削可能な径に設定され、その前面にはローラビット25や公知の各種ビット26が設けられている(図3参照)。また子機20の隔壁22の一部には、採取口が設けられ、回転軸23を通じて切羽に送泥した泥水と共に削土を回収できるようになっている。
尚、子機20のシールドジャッキを収縮操作することで、子機20全体が親機10の球体内部に引き込まれる構造になっている。
【0007】
<ロ>外周カッタ
子機20の回転カッタ21の周縁には、回転掘削手段である環状の外周カッタ11が一体に取り付けられている。外周カッタ11の前面には、子機20と同様に硬質地盤掘削用のローラビット14が設けられている。
外周カッタ11は子機20の回転カッタ21側に進退自在に設けた係止体と嵌合することにより、又は両カッタ11,21の対向面に軸方向に形成した凹凸の嵌合構造により、回転カッタ21と共に回転する構造になっている。前者の嵌合構造の場合は、子機20側の係止体の後退操作の後に回転カッタ21を子機20と共に後退させることで外周カッタ11から分離でき、また後者の嵌合構造の場合は、子機20を後退させることで外周カッタ11から分離できる。
【0008】
<ハ>外周カッタの支持手段
図4に外周カッタ11の部分断面図を示す。
親機10の隔壁13に外周カッタ11へ向けて複数の支持部材15を取り付け、これらの支持部材15によって外周カッタ11の背面を支持できる構造になっている。本例では外周カッタ11の背面に連続した環状の当板16を設けると共に、この当板16と対向する隔壁13に設けた支持部材15の端部に車輪17を設けた構造について説明する。要は、外周カッタ11の回転を阻害せずに、外周カッタ1に作用する推進力を複数の支持部材15を介して親機10の隔壁13に伝達できる構造であれば良い。
【0009】
<ニ>作用
回転カッタ21と外周カッタ11を回転させながらシールド機を掘進すると、外周カッタ11は支持部材15の単に設けた車輪17に支持されながら回転する。 外周カッタ11が受ける推進力は、外周カッタ11の背面に当接する車輪17及び車輪17を支持する複数の支持部材15で支持されることとなり、外周カッタ11が強度不足になることがない。尚、外周カッタ11が受ける推進力は最終的に隔壁13で支持される。
また外周カッタ11を支持する支持部材15の設置数は、掘削径により適宜選択するものとするが、支持力が隔壁13に均等に分散される本数であれば良い。
また本発明は外周カッタ11の支持構造を特徴のひとつとするもので、これ以外の親機10及び子機20の構造については公知の各種の構造を適用できることは勿論である。
【0010】
【発明の実施の形態2】
図5は外周カッタ11側に車輪17を設けた他の実施の形態を示す。本形態は、外周カッタ11の背面に所定の間隔を隔てて複数組のブラケット18が取り付けられ、これらの各ブラケット18に車輪17が取り付けられている。他方、親機10の隔壁13側に設けた支持部材15の端部に環状のレール19が配設されている。
【0011】
【発明の実施の形態3】
図6は外周カッタ11の背面側に環状のレール19aが設けられ、隔壁13側の支持部材15に車輪17を設けた他の形態を示す。
【0012】
【発明の実施の形態4】
図7は外周カッタ11側に支持部材15を設けた他の形態を示す。
本形態にあっては、外周カッタ11の背面の複数箇所に車輪17付きの支持部材15が設けられ、これらの車輪17が介して対向する隔壁13上を直接或いは、隔壁13に設けた環状の当板16a上を走向できる構造になっている。
【0013】
【発明の実施の形態5】
外周カッタ11は1環体に限定されるものではなく、複数環体で構成しても良い。この場合、外周カッタ11を構成する複数環体は、子機20の回転カッタ21の回転中心に対して同一円上に位置させる必要がある。
【0014】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
<イ>外周カッタと親機の隔壁との間に支持部材を設けるだけの簡単な構造で、外周カッタが受ける推進力を支持部材で効果的に支持できる。そのため、外周カッタに大きな推進力を与えて礫層等の硬質地盤を掘削することができる。
<ロ> 外周カッタを強固に設計せずに補強でき、礫対策として有効なローラビットの採用が可能となる。
<ハ> 支持部材と支持部材の摺動部に車輪を設けることで、外周カッタの回転抵抗を極めて小さくできる。
<ニ> 子機を旋回するため回転カッタを外周カッタと離脱する際、外周カッタが支持部材を介して親機に保持されるので、カッタ間のがたつきをなくして円滑に分離作業を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明が前提とするシールド掘進機の全体図
【図2】 本発明の実施の形態1に係る一部を省略したシールド掘進機の全体図
【図3】 切羽側から見たシールド掘進機のカッタフェースの説明図
【図4】 外周カッタの部分拡大断面図
【図5】 外周カッタ側に車輪を設けた他の実施の形態を示す外周カッタの部分拡大断面図
【図6】 外周カッタ側にレールを設けた他の実施の形態を示す外周カッタの部分拡大断面図
【図7】 外周カッタ側に支持部材を設けた他の実施の形態を示す外周カッタの部分拡大断面図
【符号の説明】
10 親機
11 外周カッタ
13 隔壁
15 支持部材
17 車輪
18 ブラケット
19 レール
20 子機
21 回転カッタ
23 回転軸
25 ローラビット
26 ビット[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a shield machine capable of continuously excavating a vertical shaft and a horizontal shaft.
[0002]
[Prior art]
As this type of shield machine, as shown in FIG. 1, a
[0003]
In the shield machine, when a hard ground such as a gravel ground is excavated, it is easy to install a roller bit on the
Since the
Further, if only the strength is given to the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a shield machine capable of excavating by applying a large driving force to hard ground such as gravel ground.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention accommodates a slave unit in a rotatable manner inside the master unit, rotates the outer cutter around the periphery of the rotary cutter by rotating the rotary shaft of the rotary cutter of the slave unit, and uses both the rotary cutter and the outer cutter. After excavating the entire cross section of the master unit and building a shaft, when the master unit reaches a predetermined depth, the rotary cutter is separated from the outer cutter, and then the slave unit is turned 90 degrees together with the rotary cutter. Support member between the back of the outer cutter and the bulkhead of the master cutter in the shield excavator that constructs a horizontal shaft that communicates with the vertical shaft by digging the rotary cutter outward from the opening provided on the side of the master The shield machine is configured so that the propulsive force acting on the outer cutter can be supported by the partition wall of the master unit via the support member.
[0006]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<A> Outline of shield machine FIG. 2 shows an example of a shield machine. The basic configuration is as described in the section of the prior art.
In addition, it has the structure where the whole subunit | mobile_unit 20 is drawn in the inside of the spherical body of the main |
[0007]
<B> Peripheral Cutter An annular
The
[0008]
<C> Peripheral Cutter Support Means FIG. 4 is a partial sectional view of the
A plurality of
[0009]
<D> Operation When the shield machine is dug while rotating the
The number of installed
Further, the present invention is characterized in that the support structure of the
[0010]
Second Embodiment of the Invention
FIG. 5 shows another embodiment in which
[0011]
Embodiment 3 of the Invention
FIG. 6 shows another embodiment in which an
[0012]
Embodiment 4 of the Invention
FIG. 7 shows another embodiment in which a
In this embodiment,
[0013]
Embodiment 5 of the Invention
The
[0014]
【The invention's effect】
Since the present invention is as described above, the following effects can be obtained.
<A> The propulsive force received by the outer cutter can be effectively supported by the support member with a simple structure in which the support member is simply provided between the outer cutter and the bulkhead of the master unit. Therefore, it is possible to excavate hard ground such as a gravel layer by applying a large driving force to the outer cutter.
<B> It is possible to reinforce the outer cutter without designing it firmly, and it is possible to adopt a roller bit effective as a measure against gravel.
<C> The rotational resistance of the outer cutter can be extremely reduced by providing the support member and the wheel on the sliding portion of the support member.
<D> When the rotary cutter is detached from the outer cutter to turn the slave unit, the outer cutter is held by the master unit via the support member, so that it is possible to smoothly separate the cutters without rattling between the cutters. .
[Brief description of the drawings]
1 is an overall view of a shield machine according to the present invention. FIG. 2 is an overall view of a shield machine that is partially omitted according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a shield view from the face side. Explanatory drawing of the cutter face of the excavator [FIG. 4] Partial enlarged sectional view of the outer cutter [FIG. 5] Partial enlarged sectional view of the outer cutter showing another embodiment in which wheels are provided on the outer cutter [FIG. 6] Partial enlarged sectional view of an outer cutter showing another embodiment provided with a rail on the cutter side. FIG. 7 is a partially enlarged sectional view of an outer cutter showing another embodiment provided with a support member on the outer cutter. Explanation of]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
子機の回転カッタの回転軸の回転で、回転カッタの周縁の外周カッタを回転し、
回転カッタと外周カッタの両カッタで、親機の全断面を掘削して立坑を構築し、
親機が所定の深度に達したら、回転カッタを外周カッタから分離した後、
回転カッタとともに子機を90度旋回させて、
子機の回転カッタを、親機の側面に設けた開口部から外部に向けて掘進して立坑と連通した横坑を構築するシールド掘進機において、
外周カッタの背面と親機の隔壁との間に支持部材を配設し、
前記支持部材を介して外周カッタに作用する推進力を親機の隔壁で支持できるように構成したことを特徴とする、
シールド掘進機。The child machine is housed inside the parent machine so that it can turn,
The outer cutter around the periphery of the rotary cutter is rotated by the rotation of the rotary shaft of the rotary cutter of the slave unit.
A shaft is constructed by excavating the entire cross section of the main unit with both the rotary cutter and the outer cutter.
When the master unit reaches a predetermined depth, after separating the rotary cutter from the outer cutter,
Turn the handset 90 degrees with the rotating cutter,
In the shield machine that builds a horizontal shaft that communicates with the vertical shaft by digging the rotary cutter of the slave unit to the outside from the opening provided on the side surface of the master unit,
A support member is disposed between the back surface of the outer cutter and the bulkhead of the master unit,
The propulsive force acting on the outer cutter via the support member is configured to be supported by the bulkhead of the master unit,
Shield machine.
支持部材の端部に車輪を設けたことを特徴とする、
シールド掘進機。In the invention described in claim 1,
The wheel is provided at the end of the support member,
Shield machine.
支持部材と対向する外周カッタの背面又は親機の隔壁に車輪を設けたことを特徴とする、
シールド掘進機。In the invention of claim 1,
The wheel is provided on the back of the outer cutter facing the support member or on the bulkhead of the master unit,
Shield machine.
車輪と対向する外周カッタの背面又は親機の隔壁に環状のレールを設けたことを特徴とする、
シールド掘進機。In the invention according to claim 2 or 3,
An annular rail is provided on the back of the outer cutter facing the wheel or on the bulkhead of the master unit.
Shield machine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33826095A JP3911041B2 (en) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Shield machine |
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JP33826095A JP3911041B2 (en) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Shield machine |
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JPH09158678A JPH09158678A (en) | 1997-06-17 |
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Family Applications (1)
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JP33826095A Expired - Fee Related JP3911041B2 (en) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Shield machine |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
1995
- 1995-12-01 JP JP33826095A patent/JP3911041B2/en not_active Expired - Fee Related
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