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JP3766718B2 - Parent-child shield machine - Google Patents
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広幸 伊藤
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大小の異径の穴を連続的に掘削することができる親子シールド機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、偏心対応の親子シールド機は、例えば下水道用の管頂或いは管底接合のトンネル掘削に適しており、これは大小の異径の穴を連続的に、特に互いの穴の軸心をずらせて即ち偏心させて掘削することができる。
【0003】
図9は従来の偏心対応の親子シールド機を示し、これは親機aに子機bが合体されてこれらが協同して大断面の穴を掘削するようになっている。子機bは小径の子機カッタcを、親機aは子機カッタcの外周側を囲繞する外周カッタdをそれぞれ備え、これらカッタc,dは連結ジャッキeで連結されて、一本の駆動軸fによって回転駆動されるようになっている。ここで駆動軸fは、親機中心c 0 から子機中心c1 へと偏心位置にスライド移動でき、子機カッタcへの接続位置を変更できるようになっている。そしてこの偏心移動は、第1及び第2移動ジャッキg,hが、駆動軸fをその駆動ユニットiごと引き上げることで行われる。こうして駆動軸fを子機中心c1 に移動したならば、子機bを親機aから離脱させ前進させることにより、小断面の偏心穴を掘削できるようになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の親子シールド機では、子機カッタcの背面に駆動軸fの接続位置を変更するためのスライド機構jを備えており、偏心量を大きくとりたい場合これが大形化し、カッタ背面部のスペースが縮小したりカッタスポーク間の隙間を塞いだりして、土砂の取り込みを悪化させる問題があった。
【0005】
また、機内側においても、駆動軸fとともに駆動ユニットi、軸受ケースk及びスライドフレームl等が全体でスライド移動するため、偏心量を大きくとりたい場合、これらが周辺の機器や構造物と干渉する問題があった。
【0006】
結局、これらの理由により、従来の親子シールド機では偏心量をあまり大きくとることができず、これに起因して穴の断面積比も大きくとることができなかった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る親子シールド機は、親機内に、親機の中心から偏心させて回転構造体を回転可能に設け、該回転構造体に、上記親機の中心に位置させて子機を離脱可能に保持し、上記回転構造体を回転させることで上記子機を上記親機の中心に対して偏心回転させるようにした親子シールド機であって、上記子機のカッタの外周側に親機用の外周カッタを配置し、該外周カッタに、上記子機の偏心回転時に上記子機のカッタを摺動させて上記親機の径方向外方に導くための案内部材を設けたものである。
【0008】
これによれば、子機を偏心回転によって偏心位置に移動するため、上述の如きスライド機構を廃止でき、大きな偏心量をとれるようになる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0010】
図1は本発明に係る親子シールド機を示す正面図、図2は同縦断側面図、図3は背面図である。図示するように、親子シールド機1は、親機2に子機3が離脱可能に合体されて構成される。親機2は円筒状の親機シールドフレーム4を有し、子機3もまた円筒状の子機シールドフレーム5を有する。子機シールドフレーム5は親機シールドフレーム4より小径とされ、親機シールドフレーム4内に同心に配置される。
【0011】
子機シールドフレーム5はドラム部材6に離脱可能に保持され、ドラム部材6(回転構造体)は親機シールドフレーム4に回転自在に支持される。ドラム部材6は、その中心C1 が、親機2又は子機3の中心C0 に対し所定距離zだけ上方に偏心される。またドラム部材6は、中心C0 の位置に円筒部7を一体的に有し、この円筒部7内に子機シールドフレーム5を軸方向に沿って挿抜自在に嵌合させている。そしてドラム部材6は、親機シールドフレーム4の下部フレーム8に複数のローラ9を介して下方から支持され、その中心C1 回りを回転できるようになっている。またドラム部材6は、スラスト軸受10により、親機シールドフレーム4の格子状後部フレーム11に軸方向ないしスラスト方向に支持される。
【0012】
ここで特に図3に示すが、子機シールドフレーム5には複数の子機シールドジャッキ12が周方向に列設され、子機シールドジャッキ12には全体で円環状をなすブロック13が取り付けられている。そしてブロック13とドラム部材6との後端面同士が、複数の連結部材14で連結されることにより、子機シールドフレーム5とドラム部材6とは一体的に固定されることになる。なお連結部材14は、後に子機3を離脱させる際に外す必要があり、よって固定方法としてはボルト止めや溶接(溶断して取り外す)等が考えられる。
【0013】
子機シールドフレーム5には、その中心C0 の位置に駆動軸15が回転自在に取り付けられる。そして駆動軸15の前端には子機カッタ16が一体的に取り付けられる。子機カッタ16は、駆動軸15から周方向90°間隔で十字形に延出された子機カッタスポーク17を有し、これに複数のカッタビット18が列設されて構成される。子機カッタスポーク17は、それら外周端同士が子機外周リング19によってそれぞれ連結される。
【0014】
一方、子機カッタ16の外周側には、親機カッタとしての外周カッタ20が配設される。外周カッタ20は、X字状に配設された外周カッタスポーク21と、外周カッタスポーク21に列設された複数のカッタビット22とを有し、外周カッタスポーク21の外周端同士は親機外周リング23で連結される。他方、外周カッタスポーク21の内周端は、横向きのU字状に形成された案内部材24に一体的に結合される。なお親機外周リング23と案内部材24とは、水平に延出された補助スポーク25によっても連結されている。
【0015】
案内部材24は、中心がC0 であって図1の左側で上下に円弧状に延出する半円部26と、半円部26の上下の端部から図1の右側に延び、親機外周リング23に接続する一対の直線部27とを有する。そして半円部26が子機外周リング19に外側から嵌合され、以下の方法で固定されている。
【0016】
図4に示すように、先ず、上下の子機カッタスポーク17(下側のみ図示)の裏面部には第1ジャッキ28が設けられる。そして第1ジャッキ28は、そのロッド29の先端部が子機カッタスポーク17に固定され、シリンダ本体30が子機カッタスポーク17にスライド自在に支持される。さらに第1ジャッキ28は伸長されて、シリンダ本体30を案内部材24の第1穴31に挿通させる。この挿通ないし係合により、外周カッタ20は子機カッタ16に上下の位置で支持される。
【0017】
次に、図5に示すように、図1の左側の子機カッタスポーク17の裏面部にも第2ジャッキ32が設けられる。そして同様に、そのロッド33の先端部が子機カッタスポーク17に固定され、シリンダ本体34が子機カッタスポーク17にスライド自在に支持される。さらに第2ジャッキ32は、最収縮位置から僅かに伸びた状態で、シリンダ本体34の端部を案内部材24の第2穴35にテーパ嵌合させている。この嵌合ないし係合により、外周カッタ20は子機カッタ16に図1の左側の位置で支持される。
【0018】
このようにして、外周カッタ20は子機カッタ16に三点支持により固定されることになる。なお図4に示すように、案内部材24の直線部27には第1穴31に連続する係合溝36が全長に亘り形成されている。これの役割については後述する。
【0019】
ところで、子機シールドフレーム5、ドラム部材6及び親機シールドフレーム4の前面部は、それぞれ子機隔壁37、ドラム隔壁38及び親機隔壁39で閉鎖されており、これら隔壁37,38,39の前方に取り入れられた掘削土砂は、スクリュコンベヤ40によって後方に送られる。即ち、このシールド機1は土圧式となっている。また、子機隔壁37にも子機スクリュコンベヤ41が取り付けられるが、これは親子シールド機1による掘削の際には用いられず、子機3のみによる掘削の際に使用されるのみである。
【0020】
子機隔壁37の裏面側において、駆動軸15にはリングギヤ42が固設され、これには駆動用油圧モータ43の回転軸に取り付けられたピニオンギヤ44が噛合される。これにより油圧モータ43は、親子シールド機1による掘削の際には外周カッタ20と子機カッタ16とを両方とも駆動し、子機3のみによる掘削の際には子機カッタ16のみを駆動することになる。
【0021】
また、ドラム部材6には、その外周に沿って円弧状ラック45が固設され、これには偏心回転用油圧モータ46の回転軸に取り付けられたピニオンギヤ47が噛合される。そして油圧モータ46は、親機シールドフレーム4の内面に固設されたモータマウントフレーム48に固定されている。これにより、油圧モータ46を回転させるとドラム部材6が中心C1 回りを回転し、子機3がその中心C 1 回りを偏心回転することになる。
【0022】
図6は、子機シールドフレーム5の上端部を示す拡大図である。図2では省略したが、子機シールドフレーム5は、その外周側に軸方向にスライド可能なスライドフレーム49を有し、これはスライドジャッキ50に押されて子機隔壁37より前方に突出することができる。スライドジャッキ50は、スライドフレーム49とドラム部材6の後端壁6aとを連結して周方向に複数設けられる。そしてスライドフレーム49は、親子シールド機1による掘削の際には収納され、子機3による掘削の際には突出されて土砂の取込スペースを区画する。なおスライドジャッキ50のある位置では、ドラム部材6の円筒部7が部分的に切り欠かれる。
【0023】
子機シールドフレーム5とドラム部材6とにはそれぞれエントランスシール51が配設され、これらシール51はスライドフレーム49をスライド自在に挟んでそれとの隙間をシールする。またドラム部材6の後端は後端壁6aで閉鎖されるが、子機シールドフレーム5の後端は開放されている。これによってドラム部材6は、円筒部7内を除き密閉の箱状に形成されるが、ドラム隔壁38や後6aにマンホールを設け、内部に入れるようにすることは任意である。また、ここでは子機シールドフレーム5が中折れ可能で、つまり子機シールドフレーム5は前後に分割され、これら分割フレーム同士が摺動部52と球面部53とで互いに接触され、図示しない複数の中折れジャッキで連結されている。
【0024】
さらに図7は子機シールドフレーム5の下端部を示す拡大図である。ここではドラム部材6側のエントランスシール51が軸方向に二つ配設され、シール性が高められている。またドラム部材6の下面部と下部フレーム8との間も、下部フレーム8に配設されたエントランスシール54によってシールされる。
【0025】
また図2に示す如く、親機シールドフレーム4も同様に中折れ可能となっている。そしてその前後の分割フレーム同士が、周方向に複数配設された中折れジャッキ55で連結されている。56は親機シールドジャッキで、これは既設セグメント57に突き当たって掘進時の反力をとるものである。これと同様に、子機シールドジャッキ12も、子機3のみによる掘進時には既設セグメントから反力をとる。57は後部フレーム11から後方に延びる後方設備用架台、58はエレクタの環状フレームである。
【0026】
次に、上記構成による作用について説明する。
【0027】
親子シールド機1で大断面の穴を掘削する場合、親機シールドジャッキ56で推進しながら、駆動用油圧モータ43で外周カッタ20及び子機カッタ16を中心C0 回りに回転駆動し、掘削を行う。なおこのときには、偏心回転用油圧モータ46を制動し、ドラム部材6の回転止めを行う。そしてこの掘削を終了し、偏心位置における小断面の穴の掘削に移行したい場合は、以下の手順で子機3を偏心移動し分離する。
【0028】
先ず移動の際、図4を参照して、第1ジャッキ28を僅かに収納させ、シリンダ本体30の突出量を係合溝36の深さに一致させる。これによりシリンダ本体30は係合溝36に沿って摺動ないしスライド移動可能となり、子機カッタ16は案内部材24の直線部27に導かれて径方向外方に移動できるようになる。
【0029】
この後、図8に示すように、ドラム部材6を油圧モータ46で矢示方向に回転させる。こうすると子機3全体を上方に 180°、中心C1 回りに偏心回転させることができる。なお図8において、(a)図は偏心回転前の状態、(b)図、(c)図、(d)図はそれぞれ、ドラム部材6が30°、90°、 180°回転したときの状態を示す。
【0030】
このとき、先のシリンダ本体30は係合溝36上を摺動し、子機外周リング19は案内部材24の一対の直線部27に挟まれつつ、それら直線部27上を摺動する。この摺動により、外周カッタ20は中心C0 回りを同一方向に回転されることになる。ここで外周カッタ20は、既に掘削された大径穴の内周面によって外周側から支持され、第1ジャッキ28の係合溝36への係合、及び第2ジャッキ32の第2穴35への係合により、軸方向に支持されている。さらに、第2ジャッキ32が偏心回転に合わせて伸長され、これにより子機カッタ16を押し、その径方向外方への移動を促進ないし補助することができる。
【0031】
特に、ドラム部材6及び子機3が中心C1 回りを 180°回転するのに対し、外周カッタ20は中心C0 回りを90°しか回転しない。そこでここでは、偏心回転に際し、子機3を外周カッタ20の1/2 の回転速度で逆転方向に運転させ、即ち駆動用油圧モータ43により、子機カッタ16をその速度で逆回転方向に駆動するようにしている。こうすると、案内部材24に対する子機カッタ16の回転摺動(滑り)はなくなり、互いの相対位置が回転方向には変化しなくなる。よって、前述の第1ジャッキ28による係合を常に可能とし、外周カッタ20の軸方向の保持を確実に可能とすると共に、第2ジャッキ32による押出しを可能とし、子機3の移動を効果的に補助することができる。さらには、摺動時の抵抗を大巾に低減でき、子機3のスムーズな移動を達成することができる。
【0032】
こうして、偏心回転が終了すると、子機3はカッタ中心C0 から偏心量2zだけ上方に移動される。この後は、第1及び第2ジャッキ28,32を縮めて外周カッタ20との係合を外し、スライドフレーム49を伸長させると共に、後方の子機シールドジャッキ12を伸長させれば、子機3を前進させることができる。なおこのときの推進反力は、連結部材14、ドラム部材6及びスラスト軸受10を介して後部フレーム11により受け止められる。そしてある程度前進した後は、連結部材14を取り外して既設セグメントにより反力を持たせるようにすればよい。
【0033】
このように、かかる構成にあっては、ドラム部材6、円弧状ラック45、偏心回転用油圧モータ46及びピニオンギヤ47が、子機3を偏心回転させるための偏心回転手段を構成する。
【0034】
また、ドラム部材6が、親機2の偏心位置に回転自在に支持され子機3を親機2の中心位置に離脱可能に保持する回転構造体をなす。なおこの回転構造体としては上記ドラム部材6に限らず、環状のフレームの如きものも可能である。
【0035】
以上説明したように、子機3が偏心回転されて移動されるため、従来の如きスライド機構が不要となり、子機3の偏心量延いては大小の穴同士の偏心量を大きくとることができる。また、穴の断面積比も大きくとれ、断面変化を大きくすることが可能となる。
【0036】
特に、従来のように第1及び第2移動ジャッキg,h(図9参照)を偏心側(上方)に設けないで済むため、それらの長さ分だけ偏心できるようになり、偏心量の増大が可能となる。また、駆動軸15を子機カッタ16の中心に固定したまま子機3を移動させるため、例えば子機カッタ16の外径より大きな偏心量もとることができ、逆に言えば子機カッタ16を小径化できて、これにより穴の断面積比を大きくとることができる。
【0037】
また、カッタ16,20の背面部に従来の如きスライド機構を装備しないで済むため、その背面部のスペースを十分取れるようになり、さらにはカッタスポーク17,21間の土砂の取込口を塞ぐことがないので、土砂の取込みをスムーズに行うことができる。
【0038】
さらに、子機3をドラム中心C1 回りの任意の位置に止めることもでき、これにより小径穴の掘削位置の選定幅を拡大できるメリットもある。
【0039】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明してきたが、本発明は上記形態に限定されず他の様々な形態を採ることも可能である。
【0040】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0041】
(1) 従来の如きスライド機構が不要となり、偏心量を大きくとることができる。
【0042】
(2) 穴の断面積比や断面変化を大きくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る親子シールド機を示す正面図である。
【図2】本発明に係る親子シールド機を示す縦断側面図である。
【図3】本発明に係る親子シールド機を示す背面図である。
【図4】子機カッタと外周カッタとの係合方法を示す正面図である。
【図5】子機カッタと外周カッタとの係合方法を示す正面図である。
【図6】子機シールドフレームの上端部を示す拡大縦断側面図である。
【図7】子機シールドフレームの下端部を示す拡大縦断側面図である。
【図8】子機の偏心回転の様子を示す正面図である。
【図9】従来の親子シールド機を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1 親子シールド機
2 親機
3 子機
6 ドラム部材
24 案内部材
45 円弧状ラック
46 偏心回転用油圧モータ
47 ピニオンギヤ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a parent-child shield machine capable of continuously excavating large and small holes having different diameters.
[0002]
[Prior art]
In general, the eccentric-parent-child shield machine is suitable for tunnel excavation of the top or bottom of a sewer pipe, for example, which continuously shifts large and small holes of different diameters, especially the axis of each other. That is, it can be excavated eccentrically.
[0003]
FIG. 9 shows a conventional parent-child shield machine corresponding to eccentricity, in which a child machine b is combined with a parent machine a, and these cooperate to excavate a hole with a large cross section. The slave unit b includes a small-diameter slave unit cutter c, and the master unit a includes an outer peripheral cutter d that surrounds the outer peripheral side of the slave unit cutter c. The cutters c and d are connected by a connection jack e, The drive shaft f is rotationally driven. Here, the drive shaft f can be slid to an eccentric position from the parent machine center c 0 to the child machine center c 1 , and the connection position to the child machine cutter c can be changed. The eccentric movement is performed by the first and second moving jacks g and h pulling up the drive shaft f together with the drive unit i. If the drive shaft f is moved to the child machine center c 1 in this way, the eccentric machine with a small cross section can be excavated by moving the child machine b away from the parent machine a and moving it forward.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional parent-child shield machine, a slide mechanism j for changing the connection position of the drive shaft f is provided on the back surface of the child machine cutter c. There was a problem that the space on the back side of the cutter was reduced or the gap between the cutter porks was closed, which worsened the intake of earth and sand.
[0005]
In addition, since the drive unit i, the bearing case k, the slide frame 1 and the like slide together with the drive shaft f on the inside of the machine, they interfere with peripheral devices and structures when a large amount of eccentricity is desired. There was a problem.
[0006]
After all, for these reasons, the conventional parent-child shield machine cannot take a large amount of eccentricity, and due to this, the hole cross-sectional area ratio cannot be made large.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the parent-child shield machine according to the present invention, a rotating structure is rotatably provided in the parent machine so as to be eccentric from the center of the parent machine, and the child machine can be detached from the rotating structure positioned at the center of the parent machine. A parent-child shield machine that rotates the rotating structure to rotate the child machine eccentrically with respect to the center of the parent machine. The outer cutter is disposed, and a guide member is provided on the outer cutter for sliding the cutter of the slave unit to the outside in the radial direction of the master unit when the slave unit rotates eccentrically .
[0008]
According to this, since the slave unit is moved to the eccentric position by the eccentric rotation, the slide mechanism as described above can be eliminated, and a large amount of eccentricity can be obtained.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
1 is a front view showing a parent-child shield machine according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal side view thereof, and FIG. 3 is a rear view thereof. As shown in the figure, the parent-child shield machine 1 is configured by combining a parent machine 2 with a child machine 3 so as to be detachable. The master unit 2 has a cylindrical master unit shield frame 4, and the slave unit 3 also has a cylindrical slave unit shield frame 5. The slave unit shield frame 5 has a smaller diameter than the master unit shield frame 4 and is disposed concentrically within the master unit shield frame 4.
[0011]
The slave unit shield frame 5 is detachably held by the drum member 6, and the drum member 6 (rotary structure) is rotatably supported by the master unit shield frame 4. The center C 1 of the drum member 6 is eccentric upward by a predetermined distance z with respect to the center C 0 of the parent device 2 or the child device 3. The drum member 6 has a cylindrical portion 7 integrally at the position of the center C 0 , and the slave unit shield frame 5 is fitted into the cylindrical portion 7 so as to be freely inserted and removed along the axial direction. The drum member 6 is supported from below by a lower frame 8 of the base shield frame 4 via a plurality of rollers 9 and can rotate around its center C 1 . The drum member 6 is supported by the thrust bearing 10 in the grid-like rear frame 11 of the parent shield frame 4 in the axial direction or the thrust direction.
[0012]
In particular, as shown in FIG. 3, the slave unit shield frame 5 is provided with a plurality of slave unit shield jacks 12 arranged in the circumferential direction, and the slave unit shield jack 12 is attached with a block 13 having an annular shape as a whole. Yes. Then, the rear end surfaces of the block 13 and the drum member 6 are connected by a plurality of connecting members 14, whereby the slave unit shield frame 5 and the drum member 6 are fixed integrally. Note that the connecting member 14 needs to be removed when the slave unit 3 is detached later. Therefore, as a fixing method, bolting, welding (fusing and removing), or the like can be considered.
[0013]
A drive shaft 15 is rotatably attached to the slave unit shield frame 5 at the center C 0 position. A slave unit cutter 16 is integrally attached to the front end of the drive shaft 15. The handset cutter 16 has a handset cutter spoke 17 that extends in a cross shape from the drive shaft 15 at intervals of 90 ° in the circumferential direction, and a plurality of cutter bits 18 are arranged in a row. The outer peripheral ends of the slave unit cutter pork 17 are connected to each other by a slave unit outer peripheral ring 19.
[0014]
On the other hand, an outer cutter 20 as a parent machine cutter is disposed on the outer peripheral side of the child machine cutter 16. The outer cutter 20 includes an outer cutter spoke 21 arranged in an X-shape and a plurality of cutter bits 22 arranged in the outer cutter pork 21, and the outer peripheral ends of the outer cutter pork 21 are the outer periphery of the master unit. They are connected by a ring 23. On the other hand, the inner peripheral end of the outer cutter spoke 21 is integrally coupled to a guide member 24 formed in a lateral U shape. In addition, the main | base station outer periphery ring 23 and the guide member 24 are connected also by the auxiliary | assistant spoke 25 extended horizontally.
[0015]
The guide member 24 is centered a semicircular portion 26 that extends in an arc shape in the vertical A C 0 on the left side of FIG. 1, extending to the right side of FIG. 1 from the upper and lower ends of the semicircular portion 26, the master unit A pair of linear portions 27 connected to the outer peripheral ring 23; And the semicircle part 26 is fitted to the subunit | mobile_unit outer periphery ring 19 from the outer side, and is fixed with the following method.
[0016]
As shown in FIG. 4, first, a first jack 28 is provided on the back surface of the upper and lower handset cutter spokes 17 (only the lower side is shown). In the first jack 28, the tip end portion of the rod 29 is fixed to the slave unit cutter pork 17, and the cylinder body 30 is slidably supported by the slave unit cutter spoke 17. Further, the first jack 28 is extended, and the cylinder body 30 is inserted into the first hole 31 of the guide member 24. By this insertion or engagement, the outer cutter 20 is supported by the slave machine cutter 16 at the upper and lower positions.
[0017]
Next, as shown in FIG. 5, the second jack 32 is also provided on the back surface of the handset cutter spoke 17 on the left side of FIG. 1. Similarly, the tip of the rod 33 is fixed to the child machine cutspoke 17, and the cylinder body 34 is slidably supported by the child machine cutspoke 17. Further, the second jack 32 has the end portion of the cylinder main body 34 taper-fitted into the second hole 35 of the guide member 24 in a state of slightly extending from the most contracted position. By this fitting or engagement, the outer cutter 20 is supported by the slave machine cutter 16 at the position on the left side of FIG.
[0018]
In this way, the outer cutter 20 is fixed to the child machine cutter 16 by three-point support. As shown in FIG. 4, an engaging groove 36 that is continuous with the first hole 31 is formed in the linear portion 27 of the guide member 24 over the entire length. The role of this will be described later.
[0019]
By the way, the front face portions of the slave unit shield frame 5, the drum member 6, and the master unit shield frame 4 are closed by the slave unit partition wall 37, the drum partition wall 38, and the master unit partition wall 39, respectively. The excavated earth and sand taken forward is sent backward by the screw conveyor 40. That is, the shield machine 1 is an earth pressure type. Moreover, although the subunit | mobile_unit screw conveyor 41 is attached also to the subunit | mobile_unit partition 37, this is not used at the time of excavation by the parent-child shield machine 1, but is used only at the time of excavation only by the subunit | mobile_unit 3.
[0020]
A ring gear 42 is fixed to the drive shaft 15 on the back surface side of the slave unit partition wall 37, and a pinion gear 44 attached to the rotation shaft of the drive hydraulic motor 43 is engaged with the ring gear 42. As a result, the hydraulic motor 43 drives both the outer cutter 20 and the slave unit cutter 16 when excavating with the parent-child shield machine 1, and drives only the slave unit cutter 16 when excavating with only the slave unit 3. It will be.
[0021]
An arc-shaped rack 45 is fixed to the drum member 6 along its outer periphery, and a pinion gear 47 attached to the rotation shaft of the eccentric rotation hydraulic motor 46 is engaged with the drum member 6. The hydraulic motor 46 is fixed to a motor mount frame 48 fixed on the inner surface of the parent machine shield frame 4. Accordingly, when the hydraulic motor 46 is rotated, the drum member 6 rotates about the center C 1 , and the slave unit 3 rotates eccentrically about the center C 1 .
[0022]
FIG. 6 is an enlarged view showing an upper end portion of the slave unit shield frame 5. Although omitted in FIG. 2, the slave unit shield frame 5 has a slide frame 49 slidable in the axial direction on the outer peripheral side thereof, which is pushed by the slide jack 50 and protrudes forward from the slave unit partition wall 37. Can do. A plurality of slide jacks 50 are provided in the circumferential direction by connecting the slide frame 49 and the rear end wall 6 a of the drum member 6. The slide frame 49 is housed during excavation by the parent-child shield machine 1 and protrudes during excavation by the child machine 3 to define a space for taking in earth and sand. Note that at a position where the slide jack 50 is located, the cylindrical portion 7 of the drum member 6 is partially cut away.
[0023]
An entrance seal 51 is provided on each of the child machine shield frame 5 and the drum member 6, and these seals 51 slidably hold a slide frame 49 to seal a gap between them. The rear end of the drum member 6 is closed by the rear end wall 6a, but the rear end of the child machine shield frame 5 is open. This drum member 6 is formed in a box-like sealed except for the cylindrical portion 7, the manhole provided in the drum partition wall 38 and the rear end wall 6a, it is optional to take into the interior. Further, here, the slave unit shield frame 5 can be folded, that is, the slave unit shield frame 5 is divided into front and rear, and these divided frames are brought into contact with each other at the sliding portion 52 and the spherical surface portion 53, and a plurality of unillustrated pluralities are shown. It is connected with a bent jack.
[0024]
Further, FIG. 7 is an enlarged view showing a lower end portion of the slave unit shield frame 5. Here, two entrance seals 51 on the drum member 6 side are disposed in the axial direction to improve the sealing performance. Further, the lower surface portion of the drum member 6 and the lower frame 8 are also sealed by an entrance seal 54 disposed on the lower frame 8.
[0025]
Further, as shown in FIG. 2, the base unit shield frame 4 can be folded in the same manner. The front and rear divided frames are connected by a plurality of center-turn jacks 55 arranged in the circumferential direction. Reference numeral 56 denotes a main unit shield jack, which hits the existing segment 57 and takes a reaction force during excavation. Similarly, the slave unit shield jack 12 also takes a reaction force from the existing segment when excavating with only the slave unit 3. Reference numeral 57 denotes a rear equipment mount extending rearward from the rear frame 11, and 58 denotes an annular frame of the erector.
[0026]
Next, the effect | action by the said structure is demonstrated.
[0027]
When drilling a hole in the large section with parents shield machine 1, while promoting the parent machine shield jacks 56, and the rotary drive at the center C 0 around the outer peripheral cutter 20 and sub-terminal cutter 16 by driving the hydraulic motor 43, the excavation Do. At this time, the eccentric rotation hydraulic motor 46 is braked to stop the rotation of the drum member 6. And when this excavation is complete | finished and it transfers to excavation of the hole of a small cross section in an eccentric position, the subunit | mobile_unit 3 moves eccentrically and isolate | separates in the following procedures.
[0028]
First, when moving, referring to FIG. 4, the first jack 28 is slightly stored, and the protruding amount of the cylinder body 30 is made to coincide with the depth of the engaging groove 36. As a result, the cylinder body 30 can slide or slide along the engagement groove 36, and the handset cutter 16 can be guided to the linear portion 27 of the guide member 24 and moved radially outward.
[0029]
Thereafter, as shown in FIG. 8, the drum member 6 is rotated in the direction indicated by the arrow by the hydraulic motor 46. In this way, the entire handset 3 can be rotated 180 ° upward and eccentrically about the center C 1 . In FIG. 8, (a) is the state before eccentric rotation, (b), (c), and (d) are the states when the drum member 6 is rotated by 30 °, 90 °, and 180 °, respectively. Indicates.
[0030]
At this time, the previous cylinder main body 30 slides on the engaging groove 36, and the slave unit outer peripheral ring 19 slides on the linear portions 27 while being sandwiched between the pair of linear portions 27 of the guide member 24. This sliding, the outer cutter 20 will be rotated around C 0 around in the same direction. Here, the outer cutter 20 is supported from the outer peripheral side by the inner peripheral surface of the already drilled large-diameter hole, and is engaged with the engagement groove 36 of the first jack 28 and the second hole 35 of the second jack 32. Is supported in the axial direction. Further, the second jack 32 is extended in accordance with the eccentric rotation, whereby the handset cutter 16 can be pushed, and the movement outward in the radial direction can be promoted or assisted.
[0031]
In particular, the drum member 6 and handset 3 rotate 180 ° around the center C 1 , whereas the outer cutter 20 rotates only 90 ° around the center C 0 . Therefore, here, in the case of the eccentric rotation, the slave unit 3 is operated in the reverse direction at a rotational speed 1/2 that of the outer cutter 20, that is, the slave unit cutter 16 is driven in the reverse rotational direction at that speed by the drive hydraulic motor 43. Like to do. By doing so, there is no rotational sliding (sliding) of the child machine cutter 16 with respect to the guide member 24, and the relative position of each other does not change in the rotational direction. Therefore, the engagement by the first jack 28 described above is always possible, the axial cutter 20 can be reliably held in the axial direction, and the second jack 32 can be pushed out, thereby effectively moving the slave unit 3. Can assist. Furthermore, the resistance at the time of sliding can be reduced greatly, and the smooth movement of the subunit | mobile_unit 3 can be achieved.
[0032]
Thus, when the eccentric rotation is completed, the slave unit 3 is moved upward from the cutter center C 0 by the eccentric amount 2z. Thereafter, if the first and second jacks 28 and 32 are contracted to disengage from the outer cutter 20, the slide frame 49 is extended, and the rear child unit shield jack 12 is extended, the sub unit 3 Can be moved forward. The propulsion reaction force at this time is received by the rear frame 11 via the connecting member 14, the drum member 6, and the thrust bearing 10. Then, after a certain amount of advance, the connecting member 14 may be removed and a reaction force may be applied to the existing segment.
[0033]
Thus, in such a configuration, the drum member 6, the arc-shaped rack 45, the eccentric rotation hydraulic motor 46, and the pinion gear 47 constitute an eccentric rotation means for eccentrically rotating the slave unit 3.
[0034]
In addition, the drum member 6 forms a rotating structure that is rotatably supported at an eccentric position of the parent device 2 and holds the child device 3 at the center position of the parent device 2 in a detachable manner. The rotating structure is not limited to the drum member 6 but may be an annular frame.
[0035]
As described above, since the handset 3 is eccentrically rotated and moved, the conventional slide mechanism becomes unnecessary, and the amount of eccentricity of the handset 3 can be extended, and the amount of eccentricity between the large and small holes can be increased. . Moreover, the cross-sectional area ratio of the holes can be increased, and the cross-sectional change can be increased.
[0036]
In particular, it is not necessary to provide the first and second movable jacks g and h (see FIG. 9) on the eccentric side (upward) as in the prior art, so that they can be decentered by their lengths, increasing the amount of eccentricity. Is possible. Further, since the handset 3 is moved while the drive shaft 15 is fixed to the center of the handset cutter 16, for example, an eccentric amount larger than the outer diameter of the handset cutter 16 can be taken. Can be reduced in diameter, and thereby the cross-sectional area ratio of the holes can be increased.
[0037]
Moreover, since it is not necessary to equip the back surface part of the cutters 16 and 20 with the conventional slide mechanism, the space on the back surface part can be sufficiently taken, and further, the earth and sand intake port between the cutter porks 17 and 21 is closed. Since there is no such thing, soil and sand can be taken in smoothly.
[0038]
Further, the slave unit 3 can be stopped at an arbitrary position around the drum center C 1, and there is also an advantage that the selection range of the excavation position of the small diameter hole can be expanded.
[0039]
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other forms can be adopted.
[0040]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0041]
(1) A conventional slide mechanism is not required, and the amount of eccentricity can be increased.
[0042]
(2) It becomes possible to increase the cross-sectional area ratio and cross-sectional change of the holes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a parent-child shield machine according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal side view showing a parent-child shield machine according to the present invention.
FIG. 3 is a rear view showing the parent-child shield machine according to the present invention.
FIG. 4 is a front view showing a method of engaging a slave machine cutter with an outer cutter.
FIG. 5 is a front view showing a method of engaging the handset cutter and the outer cutter.
FIG. 6 is an enlarged longitudinal sectional side view showing an upper end portion of the slave unit shield frame.
FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional side view showing a lower end portion of the slave unit shield frame.
FIG. 8 is a front view showing a state of eccentric rotation of the slave unit.
FIG. 9 is a longitudinal side view showing a conventional parent-child shield machine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parent-child shield machine 2 Parent machine 3 Child machine 6 Drum member 24 Guide member 45 Arc-shaped rack 46 Eccentric rotation hydraulic motor 47 Pinion gear

Claims (4)

親機内に、親機の中心から偏心させて回転構造体を回転可能に設け、該回転構造体に、上記親機の中心に位置させて子機を離脱可能に保持し、上記回転構造体を回転させることで上記子機を上記親機の中心に対して偏心回転させるようにした親子シールド機であって、
上記子機のカッタの外周側に親機用の外周カッタを配置し、該外周カッタに、上記子機の偏心回転時に上記子機のカッタを摺動させて上記親機の径方向外方に導くための案内部材を設けたことを特徴とする親子シールド機。
A rotating structure is provided in the parent machine so as to be decentered from the center of the parent machine so that the rotating structure can be rotated. The rotating structure is positioned at the center of the parent machine so as to be detachably held. A parent-child shield machine that rotates the child machine eccentrically with respect to the center of the parent machine by rotating,
An outer peripheral cutter for the master unit is arranged on the outer peripheral side of the cutter of the slave unit, and the cutter of the slave unit is slid to the outer peripheral cutter when the slave unit is eccentrically rotated. A parent-child shield machine provided with a guide member for guiding .
上記回転構造体の回転時に、上記子機のカッタが上記回転構造体の1/2の回転速度で逆方向に回転駆動される請求項1記載の親子シールド機。 2. The parent-child shield machine according to claim 1 , wherein when the rotary structure is rotated, the cutter of the slave unit is rotationally driven in a reverse direction at a rotational speed that is ½ of the rotary structure . 上記案内部材が、上記子機のカッタの直径部分を挟むように配置された一対の直線部と、該直線部にその長手方向に沿って形成された係合溝とを有し、
上記子機のカッタに、上記係合溝に係脱する第1ジャッキを設けた請求項2記載の親子シールド機。
The guide member has a pair of linear portions arranged so as to sandwich the diameter portion of the cutter of the slave unit, and an engagement groove formed in the linear portion along the longitudinal direction thereof,
The parent-child shield machine according to claim 2, wherein a first jack that engages and disengages with the engagement groove is provided on a cutter of the child machine.
上記案内部材が、上記子機のカッタの外周に沿って形成された半円部を有し、
上記子機のカッタに、上記半円部に係脱する第2ジャッキを設けた請求項2又は3記載の親子シールド機。
The guide member has a semicircular portion formed along the outer periphery of the cutter of the slave unit,
The parent-child shield machine according to claim 2 or 3, wherein a second jack that engages with and disengages from the semicircular portion is provided on a cutter of the child machine.
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