JP3343568B2 - Tunnel excavator - Google Patents
Tunnel excavatorInfo
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- JP3343568B2 JP3343568B2 JP12378599A JP12378599A JP3343568B2 JP 3343568 B2 JP3343568 B2 JP 3343568B2 JP 12378599 A JP12378599 A JP 12378599A JP 12378599 A JP12378599 A JP 12378599A JP 3343568 B2 JP3343568 B2 JP 3343568B2
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- assist
- swing
- swinging
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機本体の前部
にトンネル軸心周りに揺動可能に設けられるカッタヘッ
ドと、このカッタヘッドを揺動させる揺動機構とを備え
るトンネル掘削機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavator having a cutter head provided at the front of an excavator main body so as to be swingable around a tunnel axis, and a swing mechanism for swinging the cutter head. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、トンネル掘削機においては、掘
削機本体の前部に設けられるカッタヘッドを回転させな
がら地山の掘削を行うようにされている。この場合、カ
ッタヘッドは、油圧モータもしくは電動モータの回転力
をギアもしくはスプロケットもしくはそれと同等の機能
を有する回転トルク伝達機構に伝達することにより回転
される。2. Description of the Related Art In general, a tunnel excavator excavates a ground while rotating a cutter head provided at a front portion of an excavator body. In this case, the cutter head is rotated by transmitting the rotational force of the hydraulic motor or the electric motor to a gear or a sprocket or a rotational torque transmitting mechanism having a function equivalent thereto.
【0003】しかしながら、この回転式のカッタヘッド
においては、これら油圧モータもしくは電動モータの1
台当たりの出力トルクが小さいため、大きな回転トルク
を必要とするトンネル掘削機の場合に、所要掘削回転ト
ルクを得るために多数のモータを設置する必要があった
り、あるいはカッタヘッドに連結されたギアなどを大き
くして減速比を大きく確保する必要があった。このた
め、カッタヘッドの駆動部が全体として大掛かりにな
り、掘削機本体内にその駆動部を設置するのが困難であ
ったり、製作コストが嵩むといった問題点があった。However, in this rotary cutter head, one of these hydraulic motors or electric motors is used.
In the case of a tunnel excavator that requires a large rotation torque because the output torque per unit is small, it is necessary to install a large number of motors to obtain the required drilling rotation torque, or a gear connected to the cutter head. It was necessary to secure a large reduction ratio by increasing the size. For this reason, the drive unit of the cutter head becomes large as a whole, and it is difficult to install the drive unit in the excavator main body, and there is a problem that the manufacturing cost increases.
【0004】このような問題点を解決する手段として、
特開平10−140979号公報および特許第2872
656号公報には、前部に設けられるカッタヘッドをジ
ャッキにより揺動駆動させるトンネル掘削機が提案され
ている。[0004] As means for solving such problems,
JP-A-10-140979 and Japanese Patent No. 2872
Japanese Patent Application Publication No. 656 proposes a tunnel excavator in which a cutter head provided at a front portion is swingably driven by a jack.
【0005】前記特開平10−140979号公報に提
案されているトンネル掘削機50は、図9(a)に示さ
れるように、前部に設けられるカッタヘッドを揺動させ
て矩形等の異形断面を掘削するものであり、そのカッタ
ヘッドの揺動機構は、前記カッタヘッドの主軸51に固
着される4本のブラケット52a,52b,52c,5
2dと、掘削機本体57の内壁面に固着される各ブラケ
ット53a,53b,53c,53dと、各ブラケット
52a〜52d;53a〜53dの間にそれぞれ装着さ
れる揺動ジャッキ54a,54b,54c,54dとに
より構成される。As shown in FIG. 9A, a tunnel excavator 50 proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-140979 swings a cutter head provided at a front portion to form a rectangular or other irregular cross section. The cutter head swing mechanism includes four brackets 52a, 52b, 52c, 5c fixed to the main shaft 51 of the cutter head.
2d, the brackets 53a, 53b, 53c, 53d fixed to the inner wall surface of the excavator body 57, and the swinging jacks 54a, 54b, 54c mounted between the brackets 52a to 52d; 54d.
【0006】このような構成からなるトンネル掘削機5
0においては、前記揺動ジャッキ54a〜54dのうち
の互いに対角線の位置にある一対の揺動ジャッキ54
a,54cを伸長方向に作動させると同時に、他の一対
の揺動ジャッキ54b,54dを収縮方向に作動させる
ことでカッタヘッドを所定角度回動させ(図9
(b))、この回動の後に前記一対の揺動ジャッキ54
a,54cを収縮方向に作動させると同時に、他の一対
の揺動ジャッキ54b,54dを伸長方向に作動させる
ことで、カッタヘッドを逆方向に所定角度回転させ(図
9(c))、これら各作動を交互に繰り返し行なうこと
で前記カッタヘッドに所定の角度範囲内での揺動運動を
行わせるようにされている。The tunnel excavator 5 having such a configuration
0, a pair of the swinging jacks 54a to 54d of the swinging jacks 54a to 54d at diagonal positions to each other.
The cutter head is rotated by a predetermined angle by operating the other pair of swinging jacks 54b and 54d in the contracting direction at the same time as operating the a and 54c in the extending direction (FIG. 9).
(B)) After this rotation, the pair of swing jacks 54
By operating the other pair of swinging jacks 54b and 54d in the extending direction at the same time as operating the a and 54c in the contracting direction, the cutter head is rotated by a predetermined angle in the opposite direction (FIG. 9C). By repeating each operation alternately, the cutter head is caused to perform a swinging motion within a predetermined angle range.
【0007】また、前記特許第2872656号公報に
開示されるトンネル掘削機61は、図10に示されるよ
うに、前部に設けられるカッタヘッドをトンネル軸心周
りに揺動させて掘削するものであり、この揺動機構が直
線的に往復動可能な油圧シリンダ62と、この油圧シリ
ンダ62により往復動されるラック63と、このラック
63の往復動をカッタヘッドの揺動運動に変換して伝達
するようにカッタヘッドの主軸64に取り付けられるス
プロケット65とを有する構造とされている。Further, as shown in FIG. 10, a tunnel excavator 61 disclosed in the aforementioned Japanese Patent No. 2872656 excavates a cutter head provided at a front portion by swinging the cutter head around a tunnel axis. There is a hydraulic cylinder 62 whose reciprocating mechanism can linearly reciprocate, a rack 63 reciprocated by the hydraulic cylinder 62, and a reciprocating motion of the rack 63 converted into a reciprocating motion of the cutter head for transmission. And a sprocket 65 attached to the main shaft 64 of the cutter head.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平10−140979号公報に提案されているトンネ
ル掘削機50においては、カッタヘッドの揺動行程端
(図9(b)(c))で各揺動ジャッキ54a〜54d
が最も出力トルクを発生できない位置となってしまう。
なお、各揺動ジャッキ54a〜54dは、そのストロー
ク中央付近で最も大きな出力トルクを発生させている。
この揺動機構を例えば円形断面のカッタヘッドに適用し
た場合には、揺動ジャッキの配置によりカッタヘッドの
揺動行程端で出力トルクの減少がより顕著となり、トル
ク不足が生じ掘削が不安定になるという問題点がある。
一方、十分な掘削トルクを得るためには、必要以上に高
出力の揺動ジャッキが必要になるという問題点がある。However, in the tunnel excavator 50 proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-140979, each of the cutter heads swings at the swing stroke end (FIGS. 9B and 9C). Swing jacks 54a to 54d
Is the position where the output torque cannot be generated most.
Each of the rocking jacks 54a to 54d generates the largest output torque near the center of its stroke.
When this rocking mechanism is applied to a cutter head having a circular cross section, for example, the arrangement of the rocking jack causes the output torque to decrease more remarkably at the rocking stroke end of the cutter head, resulting in insufficient torque and unstable excavation. There is a problem that becomes.
On the other hand, there is a problem that an unnecessarily high output rocking jack is required to obtain a sufficient excavation torque.
【0009】また、前記特許第2872656号公報に
開示されるトンネル掘削機61の揺動機構においては、
油圧シリンダ62の伸縮速度に対するカッタヘッドの角
速度を一定に保つことができるため、回転位置によるト
ルク変動がなく、安定した掘削が行なえるが、構造が複
雑であるとともに、カッタヘッドに伝達される揺動力の
反力が前記油圧シリンダ62を撓ませる方向に作用して
しまうため、油圧シリンダ62の剛性を上げざるを得な
いという問題点がある。このため、前記揺動機構が全体
として大掛かりなものになってしまう。In the swinging mechanism of the tunnel excavator 61 disclosed in Japanese Patent No. 2872656,
Since the angular speed of the cutter head with respect to the expansion and contraction speed of the hydraulic cylinder 62 can be kept constant, there is no torque fluctuation due to the rotational position, and stable excavation can be performed. However, the structure is complicated and the swing transmitted to the cutter head is complicated. Since the reaction force of the power acts in a direction in which the hydraulic cylinder 62 is bent, there is a problem that the rigidity of the hydraulic cylinder 62 must be increased. Therefore, the swing mechanism becomes large as a whole.
【0010】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、揺動式のカッタヘッドを備える形
式のトンネル掘削機において、小型で簡易な構成の揺動
機構により、十分な掘削力が得られ、掘削断面形状を問
わず常に安定した掘削を行なうことができるようにする
ことを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a problem. In a tunnel excavator of the type having an oscillating cutter head, a small and simple oscillating mechanism is sufficient. It is an object of the present invention to obtain an excavating force and to always perform stable excavation irrespective of an excavation cross-sectional shape.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、本発明によるトンネル掘削
機は、掘削機本体の前部にトンネル軸心周りに揺動可能
に設けられるカッタヘッドと、このカッタヘッドを揺動
させる揺動機構とを備えるトンネル掘削機において、前
記揺動機構が、前記カッタヘッドの駆動軸から半径方向
に突設されるアームと、このアームに一端が枢着される
とともに他端が掘削機本体に枢着されるカッタ揺動ジャ
ッキと、前記アームに一端が枢着されるとともに他端が
掘削機本体に枢着されるアシストジャッキを備え、この
アシストジャッキが、前記カッタ揺動ジャッキの伸縮に
より揺動する前記カッタヘッドの揺動行程端に近づくに
つれてそのカッタヘッドに加えられるトルクが大きくな
るように配置されることを特徴とするものである。To achieve the above-mentioned object, a tunnel excavator according to the present invention comprises a cutter provided at the front of an excavator body so as to be swingable around a tunnel axis. In a tunnel excavator provided with a head and a rocking mechanism for rocking the cutter head, the rocking mechanism includes an arm projecting radially from a drive shaft of the cutter head, and one end pivotally connected to the arm. A cutter swinging jack that is attached and the other end is pivotally attached to the excavator body, and one end is pivotally attached to the arm and the other end is attached to the arm.
Equipped with an assist jack that is pivotally attached to the excavator body,
Assist jack and is characterized that you the torque applied to the cutter head as it approaches the swing stroke end of the cutter head to be swung by the extension and contraction of the cutter oscillating jack is arranged to be larger .
【0012】本発明においては、一端がアームに枢着さ
れるとともに他端が掘削機本体に枢着されるカッタ揺動
ジャッキを伸縮させて、前記アームに揺動力を伝達して
カッタヘッドを揺動させ、このカッタヘッドの揺動角度
が大きくなるに従って、一端がアームに枢着されるとと
もに他端が掘削機本体に枢着されるアシストジャッキを
伸長させる。こうしてアームの回動に伴いカッタヘッド
が揺動されるに際して、カッタ揺動ジャッキによりカッ
タヘッドに加えられるトルクが減少するのに対してアシ
ストジャッキによりカッタヘッドに加えられるトルクを
増大させて、カッタヘッドトルクの減少が抑制される。In the present invention, a cutter swing jack, one end of which is pivotally attached to the arm and the other end of which is pivotally attached to the excavator body, is extended and contracted to transmit a swinging power to the arm to swing the cutter head. is dynamic, according to the swing angle of the cutterhead increases, when one end is pivotally connected to the arm DOO
First, the assist jack whose other end is pivotally connected to the excavator body is extended. Thus , the cutter head is
Is rocked by the cutter rocking jack.
While the torque applied to the cutter head is reduced, the torque applied to the cutter head by the assist jack is increased, so that the reduction of the cutter head torque is suppressed.
【0013】本発明によれば、カッタ揺動ジャッキによ
りカッタヘッドに加えられるトルクの減少を補うように
アシストジャッキが設けられる非常に簡易な構成で、か
つその揺動機構の装着スペースをコンパクトにすること
ができるとともに、掘削断面形状を問わずカッタヘッド
トルクの減少を抑えて十分な掘削力が得られ、常に安定
した掘削を行なうことが可能となる。According to the present invention, there is provided a cutter swinging jack .
Assist jack is provided to compensate for the decrease in torque applied to the cutter head , and the installation space for the swing mechanism can be made compact. A sufficient excavation force can be obtained by suppressing a decrease in torque, and stable excavation can always be performed.
【0014】本発明において、前記アシストジャッキ
は、前記カッタ揺動ジャッキのストロークの略中央付近
で死点となるように配置されるのが好ましい。このよう
にアシストジャッキを配置することにより、カッタヘッ
ドの揺動行程端に近づくに従って大きなトルクを発生さ
せることができ、より安定した掘削を行うことができる
効果を奏する。また、1本のアシストジャッキにより、
2本の揺動ジャッキの動作を補助することができるた
め、構造がより簡素となり、その制御も容易となる。In the present invention, it is preferable that the assist jack is disposed so as to become a dead center near a center of a stroke of the cutter swinging jack. The Rukoto to arranging the assist jack, it is possible to generate a large torque toward the swinging stroke end of the cutter head, an effect capable of performing more stable drilling. Also, with one assist jack,
Since the operation of the two swinging jacks can be assisted, the structure becomes simpler and the control thereof becomes easy.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】次に、本発明によるトンネル掘削
機の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明
する。Next, a specific embodiment of a tunnel excavator according to the present invention will be described with reference to the drawings.
【0016】(第1実施例)本発明の第1実施例に係る
トンネル掘削機1の正面図が図1に、同トンネル掘削機
1の縦断面図が図2に、図2のA矢視図が図3にそれぞ
れ示されている。(First Embodiment) FIG. 1 is a front view of a tunnel excavator 1 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the tunnel excavator 1, and FIG. The figures are respectively shown in FIG.
【0017】本実施例のトンネル掘削機1においては、
円筒状のスキンプレート2が設けられ、このスキンプレ
ート2の前方にはカッタヘッド3が後述するカッタヘッ
ド揺動機構4により揺動可能に配設されている。このカ
ッタヘッド3の後方に先端部には、バルクヘッド5との
間にチャンバ6が区画形成されて、このチャンバ6内か
ら後方に向けてそのチャンバ6内の土砂を後方に排出す
る土砂排出装置(図示省略)が延設されている。なお、
前記スキンプレート2およびバルクヘッド5は、本発明
における掘削機本体を構成している。In the tunnel excavator 1 of the present embodiment,
A cylindrical skin plate 2 is provided, and a cutter head 3 is arranged in front of the skin plate 2 so as to be swingable by a cutter head swinging mechanism 4 described later. A sediment discharging device for forming a chamber 6 between the bulkhead 5 and the rear end of the cutter head 3 at the rear end thereof, and discharging the sediment in the chamber 6 rearward from inside the chamber 6 to the rear. (Not shown) is extended. In addition,
The skin plate 2 and the bulkhead 5 constitute an excavator body according to the present invention.
【0018】前記カッタヘッド3をカッタヘッド揺動機
構4により揺動させつつ、図示されない推進装置を伸長
させることで掘進が行なわれる。この掘進によりカッタ
ヘッド3前方の土砂が前記チャンバ6内に取り込まれ、
このチャンバ6内に貯留される掘削土砂は土砂排出装置
により後方へ搬出される。Excavation is performed by extending a propulsion device (not shown) while oscillating the cutter head 3 by the cutter head oscillating mechanism 4. By this excavation, the earth and sand in front of the cutter head 3 is taken into the chamber 6,
The excavated earth and sand stored in the chamber 6 is carried backward by the earth and sand discharging device.
【0019】次に、カッタヘッド3およびカッタヘッド
揺動機構4の詳細構造について説明する。Next, the detailed structure of the cutter head 3 and the cutter head swinging mechanism 4 will be described.
【0020】本実施例のカッタヘッド3は、スポーク式
カッタヘッドであって、4本のスポーク7,8,9,1
0が互いに隣接するスポーク同士のなす角度が90°に
なるように配置される。前記各スポーク7〜10にはオ
ーバカッタ装置11が内蔵され、このオーバカッタ装置
11の先端部に設けられるオーバカッタ12がそれらス
ポーク7〜10の先端部から外方へ突出することで、掘
削径を大きく設定できるようにされている。The cutter head 3 of this embodiment is a spoke type cutter head, and has four spokes 7, 8, 9, 1
0 is arranged such that the angle between adjacent spokes is 90 °. Each of the spokes 7 to 10 has a built-in overcutter device 11, and an overcutter 12 provided at the tip of the overcutter 11 protrudes outward from the tips of the spokes 7 to 10 to set a large excavation diameter. Have been able to.
【0021】また、前記カッタヘッド3の主軸(本発明
における駆動軸に相当する。)13はセンタシャフト式
とされ、前部がブッシュ14により、後部がベアリング
15によりそれぞれ軸心回りに回動自在に支持されてい
る。A main shaft (corresponding to a drive shaft in the present invention) 13 of the cutter head 3 is of a center shaft type, and a front part is rotatable around an axis by a bush 14 and a rear part by a bearing 15. It is supported by.
【0022】前記主軸13の中央部(前記バルクヘッド
5の後方)の外周面には、前記カッタヘッド3の半径方
向に突出する2つのアーム16,17が固着されてい
る。Two arms 16 and 17 projecting in the radial direction of the cutter head 3 are fixed to the outer peripheral surface of the central portion of the main shaft 13 (behind the bulkhead 5).
【0023】前記各アーム16,17には、それぞれ一
本のカッタ揺動ジャッキ(以下、揺動ジャッキとい
う。)18,19の一端側が回動自在に連結されてお
り、これら揺動ジャッキ18,19の他端側がバルクヘ
ッド5の後方面上部に回動自在に連結されている。One end of one cutter swinging jack (hereinafter referred to as a swinging jack) 18, 19 is rotatably connected to each of the arms 16, 17, respectively. The other end of 19 is rotatably connected to the upper rear surface of the bulkhead 5.
【0024】また、前記各アーム16,17には、それ
ぞれ一本のアシストジャッキ20,21の一端側が回動
自在に連結されており、これらアシストジャッキ20,
21の他端側がバルクヘッド5の後方面側下部に回動自
在に連結されている。本実施例におけるカッタヘッド揺
動機構4は、前記アーム16,17と、揺動ジャッキ1
8,19と、アシストジャッキ20,21とにより構成
されている。One end of one assist jack 20, 21 is rotatably connected to each of the arms 16, 17, respectively.
The other end of 21 is rotatably connected to the lower rear side of the bulkhead 5. The cutter head swing mechanism 4 according to the present embodiment includes the arms 16 and 17 and the swing jack 1.
8 and 19 and assist jacks 20 and 21.
【0025】前記アシストジャッキ20,21は、前記
揺動ジャッキ18,19をストローク中央部まで伸縮さ
せた際に、最も収縮された状態とされるとともに、前記
アシストジャッキ20,21の両端側の各連結点と前記
主軸13の中心点とを結んだ直線が一直線上にあるよう
に、すなわち死点となるように配置されている。また、
これらアシストジャッキ20,21は、伸長方向に作動
させるに伴って発生トルク、言い換えればカッタヘッド
3に加えられるトルクが大きくなるような配置とされて
いる。When the swing jacks 18 and 19 are expanded and contracted to the center of the stroke, the assist jacks 20 and 21 are in the most contracted state, and each of the assist jacks 20 and 21 is located at both ends. They are arranged such that a straight line connecting the connection point and the center point of the main shaft 13 is on a straight line, that is, a dead point. Also,
These assist jacks 20 and 21, the generated torque with the actuating the extending direction, the cutter in other words head
3 are arranged so that the torque applied to them increases.
【0026】また、前記揺動ジャッキ18,19をスト
ローク中央部まで伸縮させた際に、前記1つのアーム1
6に連結される揺動ジャッキ18およびアシストジャッ
キ20の配置状態と他方のアーム17に連結される揺動
ジャッキ19およびアシストジャッキ21の配置状態
は、前記主軸13の中心点を通る直線B(図4参照)に
対して線対称になるようにされている。When the swing jacks 18 and 19 are expanded and contracted to the center of the stroke, the one arm 1
The arrangement state of the oscillating jack 18 and the assist jack 20 connected to the arm 6 and the arranging state of the oscillating jack 19 and the assist jack 21 connected to the other arm 17 are indicated by a straight line B passing through the center point of the main shaft 13 (see FIG. 4).
【0027】次に、図4を用いて前記カッタヘッド揺動
機構4の動作を説明する。Next, the operation of the cutter head swinging mechanism 4 will be described with reference to FIG.
【0028】前記揺動ジャッキ18,19をストローク
中央部まで伸縮させた状態を揺動基準状態(図中実線で
示す。)とし、この揺動基準状態から前記揺動ジャッキ
18を伸長方向に作動させると同時に、他方の揺動ジャ
ッキ19を収縮方向に作動させることで、カッタヘッド
3を左方向に所定角度(本実施例では約+15°)回動
させて、アシスト開始位置に達した時点で伸長方向に作
動する揺動ジャッキ18を補助するようにアシストジャ
ッキ20を伸長方向に作動させて、カッタヘッド3を揺
動行程端(本実施例では+47.5°)まで回動させ
る。この回動の後、前記揺動ジャッキ18を収縮方向に
作動させると同時に他方の揺動ジャッキ19を伸長方向
に作動させ、さらにアシストジャッキ20を収縮方向に
作動させることで、カッタヘッド3を右方向に回動さ
せ、前記アシスト開始位置に達した時点でアシストジャ
ッキ20の作動を停止させる。The state in which the rocking jacks 18 and 19 are expanded and contracted to the center of the stroke is referred to as a rocking reference state (shown by a solid line in the figure), and the rocking jack 18 is operated in the extension direction from the rocking reference state. At the same time, by operating the other swinging jack 19 in the contracting direction, the cutter head 3 is rotated leftward by a predetermined angle (approximately + 15 ° in this embodiment), and when the cutter head 3 reaches the assist start position. By operating the assist jack 20 in the extension direction to assist the swing jack 18 operating in the extension direction, the cutter head 3 is rotated to the swing stroke end (+ 47.5 ° in this embodiment). After this rotation, the cutter head 3 is moved to the right by operating the swinging jack 18 in the contracting direction and simultaneously operating the other swinging jack 19 in the extending direction and further operating the assist jack 20 in the contracting direction. The operation of the assist jack 20 is stopped when the assist jack 20 reaches the assist start position.
【0029】続いて、前記揺動ジャッキ18の収縮およ
び揺動ジャッキ19の伸長により揺動基準状態を経て所
定角度(本実施例では約−15°)回動させてアシスト
開始位置に達した時点で伸長方向に作動する揺動ジャッ
キ19を補助するようにアシストジャッキ21を伸長方
向に作動させて、カッタヘッド3を揺動行程端(本実施
例では−47.5°)まで回動させる。この回動の後、
前記揺動ジャッキ18を伸長方向に作動させると同時に
他方の揺動ジャッキ19を収縮方向に作動させ、さらに
アシストジャッキ21を収縮方向に作動させることで、
カッタヘッド3を右方向に回動させ前記アシスト開始位
置に達した時点でアシストジャッキ21の作動を停止さ
せる。こうして揺動ジャッキ18,19が前記揺動基準
位置を通過し、これら一連の動作を繰り返し行なうこと
で、カッタヘッド3に所定の角度範囲(本実施例の場合
95°)内での揺動運動を行なわせる。なお、図4には
前記カッタヘッド3を左右両側の揺動行程端まで回動さ
せた際の揺動ジャッキ18,19およびアシストジャッ
キ20,21の配置状態がそれぞれ二点鎖線で示されて
いる。Subsequently, when the swing jack 18 is contracted and the swing jack 19 is extended, the swing jack 18 is rotated through a swing reference state by a predetermined angle (about -15 ° in this embodiment) to reach the assist start position. Then, the assist jack 21 is operated in the extending direction so as to assist the swing jack 19 operating in the extending direction, and the cutter head 3 is rotated to the swing stroke end (-47.5 degrees in this embodiment). After this rotation,
By operating the swinging jack 18 in the extending direction and simultaneously operating the other swinging jack 19 in the contracting direction, and further operating the assist jack 21 in the contracting direction,
The operation of the assist jack 21 is stopped when the cutter head 3 is rotated rightward to reach the assist start position. In this manner, the swinging jacks 18 and 19 pass through the swinging reference position, and by repeating these series of operations, the cutter head 3 swings within a predetermined angular range (95 ° in this embodiment). Is performed. FIG. 4 shows the arrangement of the swing jacks 18 and 19 and the assist jacks 20 and 21 when the cutter head 3 is rotated to the swing stroke ends on the left and right sides, respectively, by two-dot chain lines. .
【0030】図5には、前記揺動ジャッキ18,19お
よびアシストジャッキ20,21を作動させる油圧回路
が示されている。FIG. 5 shows a hydraulic circuit for operating the swing jacks 18, 19 and the assist jacks 20, 21.
【0031】前記各揺動ジャッキ18,19のヘッド側
油圧配管22,22’およびボトム側油圧配管23,2
3’は、パイロットチェック弁24,24’を介して電
磁弁25,25’に連結されており、これら電磁弁2
5,25’はPライン26を介してポンプ27に連結さ
れるとともに、Rライン28を介してタンク29に連結
されている。The hydraulic pipes 22 and 22 'on the head side and the hydraulic pipes 23 and 2 on the bottom side of the rocking jacks 18 and 19, respectively.
3 'is connected to solenoid valves 25, 25' via pilot check valves 24, 24 '.
5, 25 'are connected to a pump 27 via a P line 26 and to a tank 29 via an R line 28.
【0032】前記電磁弁25,25’には、Pライン2
6とボトム側油圧配管23,23’とを連結させるとと
もにRライン28とヘッド側油圧配管22,22’とを
連結させて揺動ジャッキ18,19を伸長させるAポー
トと、Pライン26とヘッド側油圧配管22,22’と
を連結させるとともにRライン28とボトム側油圧配管
23,23’とを連結させて揺動ジャッキ18,19を
収縮させるBポートと、前記揺動ジャッキ18,19の
伸縮動作を停止させるHポートとが設けられている。The solenoid valves 25 and 25 'have a P line 2
6 connects the bottom hydraulic lines 23 and 23 'and the R line 28 and the hydraulic lines 22 and 22' to extend the rocking jacks 18 and 19; B port for connecting the hydraulic lines 22 and 22 ′ and connecting the R line 28 and the hydraulic lines 23 and 23 ′ for contracting the oscillating jacks 18 and 19, and the oscillating jacks 18 and 19. An H port for stopping the expansion / contraction operation is provided.
【0033】また、前記各アシストジャッキ20,21
のヘッド側油圧配管31,31’およびボトム側油圧配
管32,32’は電磁弁33,33’に連結されてお
り、各電磁弁33,33’は絞り弁34を有するPライ
ン26aを介して前記ポンプ27に連結されるととも
に、前記Rライン28を介してタンク29に連結されて
いる。なお、この絞り弁34は、アシストジャッキ2
0,21に圧力油を供給する際に、回路全体の圧力が低
下するのを防止するために設けられている。Each of the assist jacks 20, 21
Are connected to solenoid valves 33, 33 ', and each of the solenoid valves 33, 33' is connected via a P line 26a having a throttle valve 34. It is connected to the pump 27 and to the tank 29 via the R line 28. The throttle valve 34 is connected to the assist jack 2.
It is provided to prevent the pressure of the entire circuit from decreasing when supplying pressure oil to 0 and 21.
【0034】前記電磁弁33,33’には、Pライン2
6aとボトム側油圧配管32,32’とを連結させると
ともにRライン28とヘッド側油圧配管31,31’と
を連結させてアシストジャッキ20,21を伸長させる
aポートと、Pライン26aとヘッド側油圧配管31,
31’とを連結させるとともにRライン28とボトム側
油圧配管32,32’とを連結させてアシストジャッキ
20,21を収縮させるbポートと、前記アシストジャ
ッキ20,21の作動を停止させて揺動ジャッキ18の
伸縮により伸縮可能とするJポートとが設けられてい
る。The solenoid valves 33 and 33 'have a P line 2
A port for extending the assist jacks 20, 21 by connecting the R line 28 and the head-side hydraulic pipes 31, 31 'and connecting the R line 28 to the head-side hydraulic pipes 31, 31'; Hydraulic piping 31,
31 ', and the R line 28 and the bottom side hydraulic pipes 32, 32' are connected to contract the assist jacks 20, 21 and the b port, and the operation of the assist jacks 20, 21 is stopped to swing. A J port is provided that can be expanded and contracted by expansion and contraction of the jack 18.
【0035】前記電磁弁25,25’,33,33’は
コントローラ30からの信号により制御される。この制
御のために前記コントローラ30には、図示されないカ
ッタヘッド3の揺動角度検出装置によって検出されるカ
ッタヘッド3の揺動角度が入力されており、この検出値
に応じて各電磁弁25,25’,33,33’はそれぞ
れ任意のポートに切替え操作される。The solenoid valves 25, 25 ', 33, 33' are controlled by signals from a controller 30. For this control, the swing angle of the cutter head 3 detected by a swing angle detecting device (not shown) of the cutter head 3 is input to the controller 30, and each of the solenoid valves 25, Switches 25 ', 33, and 33' are switched to arbitrary ports.
【0036】次に、前記コントローラ30による電磁弁
25,25’,33,33’の制御手順について説明す
る。まず、前記カッタヘッド3を揺動基準位置から左方
向に回動させる際には、前記電磁弁25がAポートに、
電磁弁25’がBポートに同時に切替えられて、前記揺
動角度検出装置による検出値(揺動角度)がアシスト開
始位置(約+15°)に達した時点で、電磁弁33がa
ポートに切替えられる。こうして検出値が揺動行程端
(47.5°)に達した時点で、前記電磁弁25がBポ
ートに、電磁弁25’がAポートに同時に切替えられる
とともに、前記電磁弁33がbポートに切替えられる。
こうして前記検出値が前記アシスト開始位置に達した時
点で、電磁弁33がJポートに切替えられる。Next, the control procedure of the solenoid valves 25, 25 ', 33, 33' by the controller 30 will be described. First, when the cutter head 3 is rotated leftward from the swing reference position, the electromagnetic valve 25 is connected to the A port,
When the solenoid valve 25 'is simultaneously switched to the B port and the value detected by the swing angle detecting device (swing angle) reaches the assist start position (about + 15 °), the solenoid valve 33 is set to a
Switched to port. When the detected value reaches the swing stroke end (47.5 °), the solenoid valve 25 is switched to the B port, the solenoid valve 25 'is switched to the A port at the same time, and the solenoid valve 33 is switched to the b port. Can be switched.
When the detected value reaches the assist start position, the solenoid valve 33 is switched to the J port.
【0037】続いて、前記検出値が揺動基準位置(0
°)を通過してアシスト開始位置(約−15°)に達し
た時点で、電磁弁33’がaポートに切替えられる。こ
うして検出値が揺動行程端(揺動角度が−47.5°)
に達した時点で、前記電磁弁25がAポートに、電磁弁
25’がBポートに同時に切替えられるとともに、前記
電磁弁33’がbポートに切替えられる。こうして前記
検出値が前記アシスト開始位置に達した時点で、電磁弁
33’がJポートに切替えられる。これら一連の制御が
繰り返えされることによって、カッタヘッド3が揺動駆
動するよう制御されている。Subsequently, the detected value is changed to the swing reference position (0
°), and reaches the assist start position (about -15 °), the solenoid valve 33 'is switched to the port a. Thus, the detected value is at the end of the swing stroke (the swing angle is -47.5 °).
At the same time, the solenoid valve 25 is switched to the A port, the solenoid valve 25 'is switched to the B port, and the solenoid valve 33' is switched to the b port. Thus, when the detected value reaches the assist start position, the solenoid valve 33 'is switched to the J port. By repeating these series of controls, the cutter head 3 is controlled to swing.
【0038】図6には、カッタヘッドの揺動角度とカッ
タヘッドのトルクとの関係を説明する関係図が示されて
いる。なお、この図6には、カッタヘッド3を揺動基準
位置から揺動行程端まで揺動させた後、逆回動させて前
記揺動基準位置まで揺動させた場合について示されてい
る。FIG. 6 is a relationship diagram for explaining the relationship between the swing angle of the cutter head and the torque of the cutter head. FIG. 6 shows a case where the cutter head 3 is swung from the swing reference position to the end of the swing stroke, and then is rotated backward to swing to the swing reference position.
【0039】図示されるように揺動ジャッキ18,19
のみを作動させてカッタヘッドを揺動させるとその揺動
角度により徐々にカッタヘッドトルクが低下するが、前
記アシスト開始位置(約15°)でアシストジャッキ2
0(21)を作動させることによりカッタヘッドトルク
が上昇し、前記揺動行程端(47.5°)で得られるカ
ッタヘッドトルクを揺動基準状態(0°)で揺動ジャッ
キ18,19により得られるカッタヘッドトルクと略同
程度とすることができる。なお、図6において、アシス
トジャッキを伸長方向に作動させる場合の発生トルク
が、収縮方向に作動させる場合の発生トルクより小さく
なっている。これは伸長方向に作動させる場合に比べて
収縮方向に作動させる場合に油圧を受ける面積が小さく
なるためである。As shown, the swinging jacks 18, 19
When the cutter head is swung by operating only the cutter head, the cutter head torque is gradually decreased by the swing angle. However, the assist jack 2 is moved at the assist start position (about 15 °).
By operating 0 (21), the cutter head torque increases, and the cutter head torque obtained at the swing stroke end (47.5 °) is changed by the swing jacks 18 and 19 in the swing reference state (0 °). It can be made substantially the same as the obtained cutter head torque. In FIG. 6, the torque generated when the assist jack is operated in the extension direction is smaller than the torque generated when the assist jack is operated in the contraction direction. This is because the area for receiving the hydraulic pressure when operating in the contraction direction is smaller than when operating in the expansion direction.
【0040】本実施例によれば、揺動ジャッキ18,1
9によるカッタヘッドトルク減少をアシストジャッキ2
0(21)の作動により補うようにされており、トルク
変動を抑えて十分な掘削力で常に安定した掘削を行なう
ことができるという効果を奏する。また、本実施例によ
れば、カッタヘッド揺動機構4が非常に簡易な構成にな
り、その装着スペースをコンパクトにすることができる
という効果を奏する。According to this embodiment, the oscillating jacks 18, 1
Assist jack 2 reduces cutter head torque by 9
The operation is compensated by the operation of 0 (21), and there is an effect that torque fluctuation is suppressed and stable excavation can always be performed with sufficient excavation force. Further, according to the present embodiment, the cutter head swinging mechanism 4 has a very simple configuration, and the mounting space thereof can be made compact.
【0041】本実施例においては、4本のスポーク7〜
10が互いに隣接するスポーク同士のなす角度が90°
とされているため、揺動角度を95°(90°以上であ
ればよい)とすることにより切羽面を確実に掘削するこ
とができる。In this embodiment, four spokes 7 to
10 makes an angle of 90 ° between adjacent spokes
Therefore, it is possible to reliably excavate the facet by setting the swing angle to 95 ° (90 ° or more).
【0042】本実施例においては、2つの電磁弁25,
25’を介して各揺動ジャッキ18,19のヘッド側油
圧配管22,22’およびボトム側油圧配管23,2
3’が連結されているが、揺動ジャッキ18のヘッド側
油圧配管22と揺動ジャッキ19のボトム側油圧配管2
3’とを連結し、揺動ジャッキ18のボトム側油圧配管
23と揺動ジャッキ19のヘッド側油圧配管22’を連
結して、1つの電磁弁に接続して作動させるように制御
することも可能である。In this embodiment, two solenoid valves 25,
25 'through the head-side hydraulic pipes 22, 22' and the bottom-side hydraulic pipes 23, 2 of the rocking jacks 18, 19, respectively.
3 ′ are connected to each other, but the head-side hydraulic pipe 22 of the oscillating jack 18 and the bottom-side hydraulic pipe 2 of the oscillating jack 19 are connected.
3 'and the bottom hydraulic pipe 23 of the oscillating jack 18 and the head-side hydraulic pipe 22' of the oscillating jack 19 may be connected to one solenoid valve for control. It is possible.
【0043】また、本実施例においては、2本のアシス
トジャッキ20,21のうち、揺動基準状態から伸長す
る側のみの揺動ジャッキの作動を補助する1つのアシス
トジャッキを作動させるように制御されているが、これ
に限らず、前記揺動ジャッキ18,19の伸縮に応じて
2本のアシストジャッキ20,21を作動するように制
御してもよい。この場合は、アシストジャッキ20,2
1を作動させることにより発生トルクが大きくなり過ぎ
ないように制御する必要がある。また、前述のように各
アシストジャッキ20,21の作動を制御する2つの電
磁弁を1つの電磁弁で制御させることが可能である。In this embodiment, control is performed so that one of the two assist jacks 20, 21 which assists the operation of the swing jack extending only from the swing reference state is operated. However, the present invention is not limited to this, and the two assist jacks 20, 21 may be controlled to operate according to the expansion and contraction of the swinging jacks 18, 19. In this case, the assist jacks 20 and 2
It is necessary to control such that the generated torque does not become too large by operating the motor 1. Further, as described above, it is possible to control two solenoid valves for controlling the operations of the assist jacks 20 and 21 with one solenoid valve.
【0044】(第2実施例)第2実施例において、カッ
タヘッド3の揺動機構4aの構成が異なる以外は、基本
的には第1実施例と異なるところがない。したがって、
第1実施例と共通する部分には、同一符号を用いて説明
する。(Second Embodiment) In the second embodiment, there is basically no difference from the first embodiment except for the configuration of the swinging mechanism 4a of the cutter head 3. Therefore,
Parts common to the first embodiment will be described using the same reference numerals.
【0045】図7には、第2実施例のカッタヘッド揺動
機構4aの動作を説明する説明図が示されている。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the cutter head swinging mechanism 4a according to the second embodiment.
【0046】本実施例において、カッタヘッド3の主軸
13中央部(前記バルクヘッド5の後方)の外周面に
は、前記カッタヘッド3の半径方向に突出する2つのア
ーム16,17が固着されている。これらアーム16,
17には、それぞれ1本の揺動ジャッキ18,19の一
端側が回動自在に連結されており、これら揺動ジャッキ
18,19の他端側がバルクヘッド5の後方面上部に回
動自在に連結されている。In this embodiment, two arms 16 and 17 projecting in the radial direction of the cutter head 3 are fixed to the outer peripheral surface of the central portion of the main shaft 13 of the cutter head 3 (the rear side of the bulkhead 5). I have. These arms 16,
One end of each of the swinging jacks 18 and 19 is rotatably connected to each of the swinging jacks 17. The other end of each of the swinging jacks 18 and 19 is rotatably connected to the upper rear surface of the bulkhead 5. Have been.
【0047】また、前記各アーム16,17には、それ
ぞれ一本のアシストジャッキ20,21の一端側が回動
自在に連結されており、これらアシストジャッキ20,
21の他端側がバルクヘッド5の後方面側部に回動自在
に連結されている。One end of one assist jack 20, 21 is rotatably connected to each of the arms 16, 17, respectively.
The other end of 21 is rotatably connected to the rear side of the bulkhead 5.
【0048】前記カッタヘッド揺動機構4aは、前記ア
ーム16,17と、揺動ジャッキ18,19と、アシス
トジャッキ20,21とにより構成されており、前記ア
シストジャッキ20,21は前記揺動基準状態(揺動ジ
ャッキ18,19をストローク中央部まで伸縮させた状
態)(図中、実線で示す)で略収縮された状態にされ、
伸長方向に作動可能な配置とされるとともに、アシスト
ジャッキ20は左回転時、アシストジャッキ21は右回
転時に伸長させるに伴って発生トルクが大きくなり、揺
動行程端で発生トルクが最大となるように配置されてい
る。また、前記揺動ジャッキ18,19を揺動基準状態
とした際に、前記1つのアーム16に連結される揺動ジ
ャッキ18およびアシストジャッキ20の配置状態と他
方のアーム17に連結される揺動ジャッキ19およびア
シストジャッキ21の配置状態は、前記主軸13の中心
点を通る直線Cに対して線対称とされている。The cutter head swinging mechanism 4a includes the arms 16, 17, swinging jacks 18, 19, and assist jacks 20, 21. The assist jacks 20, 21 are connected to the swinging reference. In a state (a state in which the swinging jacks 18 and 19 are expanded and contracted to the center of the stroke) (shown by a solid line in the drawing), a substantially contracted state is obtained.
In addition to being arranged to be operable in the extension direction, the generated torque increases as the assist jack 20 is extended during left rotation and the assist jack 21 is extended during right rotation, and the generated torque is maximized at the end of the swing stroke. Are located in When the swing jacks 18 and 19 are set to the swing reference state, the arrangement state of the swing jack 18 and the assist jack 20 connected to the one arm 16 and the swing jack connected to the other arm 17 are set. The arrangement of the jack 19 and the assist jack 21 is symmetric with respect to a straight line C passing through the center point of the main shaft 13.
【0049】次に、図7を用いて前記カッタヘッド揺動
機構4aの動作について説明する。Next, the operation of the cutter head swinging mechanism 4a will be described with reference to FIG.
【0050】前記揺動ジャッキ18,19をストローク
中央部まで伸縮させた状態を揺動基準状態(図中、実線
で示す。)とし、この揺動基準状態から前記揺動ジャッ
キ18を伸長方向に作動させると同時に、他方の揺動ジ
ャッキ19を収縮方向に作動させて、さらに前記揺動ジ
ャッキ18の作動を補助するようにアシストジャッキ2
0を伸長方向に作動させることで、カッタヘッド3を左
方向に揺動行程端(本実施例では+47.5°)まで回
動させる。The state in which the rocking jacks 18 and 19 are expanded and contracted to the center of the stroke is referred to as a rocking reference state (indicated by a solid line in the drawing), and the rocking jack 18 is moved in the extending direction from the rocking reference state. At the same time as the actuation, the other swinging jack 19 is actuated in the contracting direction, and the assisting jack 2 is further assisted to actuate the swinging jack 18.
By operating 0 in the extension direction, the cutter head 3 is rotated to the left in the swing stroke end (+ 47.5 ° in this embodiment).
【0051】この回動の後、前記揺動ジャッキ19を伸
長方向に作動させると同時に、揺動ジャッキ18および
アシストジャッキ20を収縮方向に作動させてカッタヘ
ッド3を右方向に揺動させて前記揺動基準状態に達した
時点で、前記アシストジャッキ20の収縮動作を停止さ
せる。After this rotation, the swing jack 19 is operated in the extension direction, and simultaneously, the swing jack 18 and the assist jack 20 are operated in the contraction direction to swing the cutter head 3 rightward. When the swing reference state is reached, the contracting operation of the assist jack 20 is stopped.
【0052】続いて、前記揺動ジャッキ19の伸長動作
および揺動ジャッキ18の収縮動作が行なわれるととも
に、前記揺動ジャッキ19の作動を補助するようにアシ
ストジャッキ21を伸長方向に作動させて、カッタヘッ
ド3を右方向に揺動行程端(本実施例では−47.5
°)まで回動させる。Subsequently, the extending operation of the swinging jack 19 and the contracting operation of the swinging jack 18 are performed, and the assist jack 21 is operated in the extending direction to assist the operation of the swinging jack 19. The cutter head 3 is swung rightward at the end of the stroke (-47.5 in the present embodiment).
°).
【0053】この回動の後、前記揺動ジャッキ18を伸
長方向に作動させると同時に、揺動ジャッキ19および
アシストジャッキ21を収縮方向に作動させてカッタヘ
ッド3を左方向に揺動させて前記揺動基準状態に達した
時点で、前記アシストジャッキ21の収縮動作を停止さ
せる。こうして前述の操作を繰り返すことによって、カ
ッタヘッド3に所定の角度範囲(本実施例の場合95
°)内での揺動運動を行なわせる。なお、図7には前記
カッタヘッド3を左右両側の揺動行程端まで回動させた
際の揺動ジャッキ18,19およびアシストジャッキ2
0,21の配置状態がそれぞれ二点鎖線で示されてい
る。After this rotation, the swing jack 18 is operated in the extension direction, and at the same time, the swing jack 19 and the assist jack 21 are operated in the contraction direction to swing the cutter head 3 to the left. When the swing reference state is reached, the contracting operation of the assist jack 21 is stopped. By repeating the above-described operation in this manner, the cutter head 3 is provided with a predetermined angle range (95
°) FIG. 7 shows the swing jacks 18, 19 and the assist jack 2 when the cutter head 3 is rotated to the swing stroke ends on both the left and right sides.
The arrangement states of 0 and 21 are indicated by two-dot chain lines.
【0054】本実施例において、前記揺動ジャッキ1
8,19およびアシストジャッキ20,21は第1実施
例と同様の油圧回路によって、前述のように作動するよ
うにされている。すなわち、前記コントローラ30によ
って、揺動基準状態から伸長する側のみの揺動ジャッキ
の作動を補助するアシストジャッキを作動させるように
制御されている。In this embodiment, the swinging jack 1
8, 19 and the assist jacks 20, 21 are operated as described above by the same hydraulic circuit as in the first embodiment. That is, the controller 30 controls the assist jack that assists the operation of the swing jack only on the side extending from the swing reference state.
【0055】本実施例によれば、第1実施例と同様に、
トルク変動を抑えて十分な掘削力で常に安定した掘削を
行なうことができるとともに、カッタヘッド揺動機構4
aが非常に簡易な構成とされているため、その装着スペ
ースをコンパクトにすることができるという効果を奏す
る。さらに、前記揺動ジャッキ18,19およびアシス
トジャッキ20,21の制御を容易にすることができ
る。According to the present embodiment, similar to the first embodiment,
Stable excavation can always be performed with sufficient excavating power by suppressing torque fluctuation, and the cutter head swing mechanism 4
Since “a” has a very simple configuration, the mounting space can be made compact. Further, the control of the swing jacks 18, 19 and the assist jacks 20, 21 can be facilitated.
【0056】(第3実施例)第3実施例において、カッ
タヘッド3の揺動機構4bの構成が異なる以外は、基本
的には第1実施例と異なるところがない。したがって、
第1実施例と共通する部分には、同一符号を用いて説明
する。(Third Embodiment) In the third embodiment, there is basically no difference from the first embodiment except for the configuration of the swinging mechanism 4b of the cutter head 3. Therefore,
Parts common to the first embodiment will be described using the same reference numerals.
【0057】図8には、第3実施例のカッタヘッド揺動
機構4bの動作を説明する説明図が示されている。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the cutter head swinging mechanism 4b of the third embodiment.
【0058】本実施例において、カッタヘッド3の主軸
13中央部(前記バルクヘッド5の後方)の外周面に
は、前記カッタヘッド3の半径方向に突出する1つのア
ーム16’が固着されている。これらアーム16’に
は、揺動ジャッキ18,19の一端側がそれぞれ回動自
在に連結されており、これら揺動ジャッキ18,19の
他端側がバルクヘッド5の後方面側下部に回動自在に連
結されている。また、前記アーム16’には、一本のア
シストジャッキ20’の一端側が回動自在に連結されて
おり、このアシストジャッキ20’の他端側がバルクヘ
ッド5の後方面上部に回動自在に連結されている。In this embodiment, one arm 16 'projecting in the radial direction of the cutter head 3 is fixed to the outer peripheral surface of the central portion of the main shaft 13 of the cutter head 3 (the rear side of the bulkhead 5). . One ends of rocking jacks 18 and 19 are rotatably connected to the arms 16 ′, respectively, and the other ends of the rocking jacks 18 and 19 are rotatably mounted on the lower rear side of the bulkhead 5. Are linked. One end of one assist jack 20 'is rotatably connected to the arm 16'. The other end of the assist jack 20 'is rotatably connected to the upper rear surface of the bulkhead 5. Have been.
【0059】前記カッタヘッド揺動機構4bは、前記ア
ーム16’と、揺動ジャッキ18,19と、アシストジ
ャッキ20’とにより構成されており、前記アシストジ
ャッキ20’は揺動ジャッキ18,19をストローク中
央部まで伸縮させた際に(図中、実線で示す。)アシス
トジャッキ20’の両端側の各連結点と前記主軸13の
中心点とを結んだ直線が一直線上にあるように、すなわ
ち死点となるように配置され、さらにこの状態で前記ア
シストジャッキ20’は最も収縮された状態にされてい
る。The cutter head swinging mechanism 4b includes the arm 16 ', swinging jacks 18, 19, and an assist jack 20'. The assist jack 20 'controls the swinging jacks 18, 19. When expanded and contracted to the center of the stroke (indicated by a solid line in the figure), a straight line connecting each connection point on both ends of the assist jack 20 ′ and the center point of the main shaft 13 is aligned, ie, It is arranged so as to be a dead center, and in this state, the assist jack 20 'is in the most contracted state.
【0060】次に、図8を用いて前記カッタヘッド揺動
機構4bの動作について説明する。Next, the operation of the cutter head swinging mechanism 4b will be described with reference to FIG.
【0061】前記揺動ジャッキ18,19をストローク
中央部まで伸縮させた状態を揺動基準状態(図中、実線
で示す。)とし、この揺動基準状態から前記揺動ジャッ
キ18を伸長方向に作動させると同時に、他方の揺動ジ
ャッキ19を収縮方向に作動させることで、カッタヘッ
ド3を右方向に所定角度(本実施例では約+15°)回
動させて、アシスト開始位置に達した時点でアシストジ
ャッキ20’を伸長方向に作動させて、カッタヘッド3
を揺動行程端(本実施例では+47.5°)まで回動さ
せる(図中、二点鎖線で示す。)。The state in which the rocking jacks 18 and 19 are expanded and contracted to the center of the stroke is referred to as a rocking reference state (shown by a solid line in the drawing). From this rocking reference state, the rocking jack 18 is moved in the extension direction. The cutter head 3 is rotated rightward by a predetermined angle (about + 15 ° in the present embodiment) by operating the other swinging jack 19 in the contracting direction at the same time when the assisting jack 19 is operated. Activate the assist jack 20 'in the extension direction with the cutter head 3
Is rotated to the swing stroke end (+ 47.5 ° in this embodiment) (indicated by a two-dot chain line in the figure).
【0062】この回動の後、前記揺動ジャッキ18を収
縮方向に作動させると同時に他方の揺動ジャッキ19を
伸長方向に作動させ、さらにアシストジャッキ20’を
収縮方向に作動させることで、カッタヘッド3を左方向
に回動させ、前記アシスト開始位置に達した時点でアシ
ストジャッキ20’の作動を停止させる。After the rotation, the swinging jack 18 is operated in the contracting direction, the other swinging jack 19 is operated in the extending direction, and the assist jack 20 'is further operated in the contracting direction. The head 3 is rotated to the left, and the operation of the assist jack 20 'is stopped when the head 3 reaches the assist start position.
【0063】続いて、前記揺動ジャッキ18の収縮およ
び揺動ジャッキ19の伸長により揺動基準状態を経て所
定角度(本実施例では約−15°)回動させてアシスト
開始位置に達した時点で、再び前記アシストジャッキ2
0’を伸長方向に作動させて、カッタヘッド3を揺動行
程端(本実施例では−47.5°)まで回動させる(図
中、二点鎖線で示す。)。Subsequently, when the swing jack 18 is contracted and the swing jack 19 is extended, the swing jack is rotated through a swing reference state by a predetermined angle (about -15 ° in this embodiment) to reach the assist start position. Then again the assist jack 2
The cutter head 3 is rotated to the swing stroke end (-47.5 degrees in the present embodiment) by operating 0 'in the extension direction (indicated by a two-dot chain line in the figure).
【0064】この回動の後、前記揺動ジャッキ18を伸
長方向に作動させると同時に他方の揺動ジャッキ19を
収縮方向に作動させ、さらにアシストジャッキ20’を
収縮方向に作動させることで、カッタヘッド3を右方向
に作動させ、前記アシスト開始位置に達した時点でアシ
ストジャッキ20’の作動を停止させる。こうして前述
の一連の動作を繰り返し行なうことで、カッタヘッド3
に所定の角度範囲(本実施例の場合95°)内での揺動
運動を行なわせる。After this rotation, the swinging jack 18 is operated in the extending direction, the other swinging jack 19 is operated in the contracting direction, and the assist jack 20 'is further operated in the contracting direction. The head 3 is operated rightward, and when the head reaches the assist start position, the operation of the assist jack 20 'is stopped. By repeating the series of operations described above in this manner, the cutter head 3
Is made to perform a rocking motion within a predetermined angle range (95 ° in this embodiment).
【0065】本実施例によれば、第1および第2実施例
と同等の効果を得ることができるとともに、一本のアシ
ストジャッキで2本の揺動ジャッキの動作を補助するこ
とができるため、構造がより簡易となり、その制御も容
易となるという効果を奏する。According to this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained, and the operation of two swing jacks can be assisted by one assist jack. This has the effect of simplifying the structure and facilitating its control.
【0066】前記各実施例においては、カッタヘッド揺
動機構4,4a,4bが円形断面を掘削するトンネル掘
削機に適用される例について説明したが、これに限ら
ず、前記カッタヘッド揺動機構4,4a,4bを例えば
矩形断面等の異形断面を掘削するトンネル掘削機に適用
することも可能である。In each of the above embodiments, an example in which the cutter head swinging mechanism 4, 4a, 4b is applied to a tunnel excavator for excavating a circular cross section has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to apply 4, 4a, 4b to a tunnel excavator for excavating a deformed section such as a rectangular section.
【図1】図1は、第1実施例に係るトンネル掘削機の正
面図である。FIG. 1 is a front view of a tunnel excavator according to a first embodiment.
【図2】図2は、第1実施例に係るトンネル掘削機の縦
断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the tunnel excavator according to the first embodiment.
【図3】図3は、図1のA矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 1;
【図4】図4は、第1実施例のカッタヘッド揺動機構の
動作を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the cutter head swinging mechanism of the first embodiment.
【図5】図5は、第1実施例のカッタヘッド揺動機構の
油圧回路図である。FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram of the cutter head swing mechanism according to the first embodiment.
【図6】図6は、カッタヘッドの揺動角度とカッタヘッ
ドのトルクとの関係を説明する関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram for explaining a relationship between the swing angle of the cutter head and the torque of the cutter head.
【図7】図7は、第2実施例のカッタヘッド揺動機構の
動作を説明する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the operation of the cutter head swinging mechanism according to the second embodiment.
【図8】図8は、第3実施例のカッタヘッド揺動機構の
動作を説明する説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an operation of a cutter head swinging mechanism according to a third embodiment.
【図9】図9は、従来のトンネル掘削機におけるカッタ
ヘッド揺動機構(a)(b)(c)の説明図である。FIG. 9 is an explanatory view of cutter head swing mechanisms (a), (b), and (c) in a conventional tunnel excavator.
【図10】図10は、従来のトンネル掘削機におけるカ
ッタヘッド揺動機構の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a cutter head swinging mechanism in a conventional tunnel excavator.
1 トンネル掘削機 2 スキンプレート 3 カッタヘッド 4,4a,4b カッタヘッド揺動機構 5 バルクヘッド 6 チャンバ 7,8,9,10 スポーク 11 オーバカッタ装置 12 オーバカッタ 13 主軸(駆動軸) 14 ブッシュ 15 ベアリング 16,17 アーム 18,19 揺動ジャッキ 20,21 アシストジャッキ 22,31 ヘッド側油圧配管 23,32 ボトム側油圧配管 24 パイロットチェック弁 25,25’ 電磁弁 26 Pライン 27 ポンプ 28 Rライン 29 タンク 30 コントローラ 33,33’ 電磁弁 34 絞り弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel excavator 2 Skin plate 3 Cutter head 4, 4a, 4b Cutter head swinging mechanism 5 Bulk head 6 Chamber 7, 8, 9, 10 Spoke 11 Over cutter device 12 Over cutter 13 Main shaft (drive shaft) 14 Bush 15 Bearing 16, 16 17 Arm 18, 19 Swing jack 20, 21, Assist jack 22, 31, Head side hydraulic pipe 23, 32 Bottom side hydraulic pipe 24 Pilot check valve 25, 25 'Solenoid valve 26 P line 27 Pump 28 R line 29 Tank 30 Controller 33 , 33 'Solenoid valve 34 Throttle valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 敬 石川県小松市八日市町地方5 株式会社 小松製作所小松工場内 (56)参考文献 特開 平10−140979(JP,A) 特開 平11−256992(JP,A) 特開2000−192784(JP,A) 実公 昭48−20918(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/08 E21D 9/06 301 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takashi Minami 5 Yokaichi-cho, Komatsu-shi, Ishikawa Pref. Komatsu Plant, Ltd. Komatsu Plant (56) References JP-A-10-14079 (JP, A) JP-A-11- 256992 (JP, A) JP-A-2000-192784 (JP, A) Jikken 48-20918 (JP, Y1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 9/08 E21D 9 / 06 301
Claims (2)
揺動可能に設けられるカッタヘッドと、このカッタヘッ
ドを揺動させる揺動機構とを備えるトンネル掘削機にお
いて、 前記揺動機構が、前記カッタヘッドの駆動軸から半径方
向に突設されるアームと、このアームに一端が枢着され
るとともに他端が掘削機本体に枢着されるカッタ揺動ジ
ャッキと、前記アームに一端が枢着されるとともに他端
が掘削機本体に枢着されるアシストジャッキを備え、こ
のアシストジャッキが、前記カッタ揺動ジャッキの伸縮
により揺動する前記カッタヘッドの揺動行程端に近づく
につれてそのカッタヘッドに加えられるトルクが大きく
なるように配置されることを特徴とするトンネル掘削
機。1. A tunnel excavator comprising: a cutter head provided at a front portion of an excavator body so as to be swingable around a tunnel axis; and a swing mechanism for swinging the cutter head. An arm protruding radially from the drive shaft of the cutter head, a cutter swinging jack having one end pivotally attached to the arm and the other end pivotally attached to the excavator body, and one end attached to the arm. Pivoted and the other end
Equipped with an assist jack that is pivotally attached to the excavator body.
Tunneling assist jack, characterized that you torque applied to the cutter head is arranged so as to increase toward the swinging stroke end of the cutter head is swung by the expansion and contraction of the cutter oscillating jack Machine.
動ジャッキのストロークの略中央付近で死点となるよう
に配置される請求項1に記載のトンネル掘削機。2. The tunnel excavator according to claim 1, wherein the assist jack is disposed so as to be located near a center of a stroke of the cutter swinging jack.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12378599A JP3343568B2 (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Tunnel excavator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12378599A JP3343568B2 (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Tunnel excavator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314295A JP2000314295A (en) | 2000-11-14 |
| JP3343568B2 true JP3343568B2 (en) | 2002-11-11 |
Family
ID=14869249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12378599A Expired - Lifetime JP3343568B2 (en) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | Tunnel excavator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3343568B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000192784A (en) | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Hitachi Zosen Corp | Shield excavator for rectangular section |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP12378599A patent/JP3343568B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000192784A (en) | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Hitachi Zosen Corp | Shield excavator for rectangular section |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000314295A (en) | 2000-11-14 |
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