JP3778653B2 - Expansion / contraction shield machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カッタの駆動装置に複数本の伸縮アクチェータによるパラレルリンクマニピュレータを採用したシールド掘進機に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば道路や線路が分岐、合流するようなランプやプラットホームなどの出入口の地下道を構築する場合、トンネルの幅を順次拡張または縮小しつつ掘削する必要がある。しかし従来のシールド掘進機では、このようにトンネル幅を掘削途中に漸次変更できるものは無く、複数台のシールド掘進機を使用して広い幅のトンネルを掘削しておき、必要な空間のみを使用していた。
【0003】
そこで本発明者等は、刃物の駆動範囲を任意に変更可能なパラレルリンクマニピュレータに着目し、これをカッタヘッドの駆動装置に採用したものを提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成では、パラレルリンクマニピュレータにより、カッタヘッドの動作範囲を任意に変更できるため、掘削範囲の変更は自在であるが、切り羽面積が拡大された場合に、実際に掘削する切り羽面積に対するカッタヘッドが切り羽面に接触する掘削面積の割合が小さくなり、安定した掘削が不可能になるという問題があった。
【0005】
本発明のうち請求項1記載の発明は、上記問題点を解決して、掘削するトンネルの断面積が拡大された場合でも、安定して掘削が可能な拡縮式シールド掘進機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項1記載の発明は、シールド本体の前部に、シールド本体の断面より小さい掘削面を有するカッタヘッドを配置し、シールド本体にその幅を拡大縮小可能な胴部拡縮機構を設け、前端部が前記カッタヘッドに回動自在に連結されるとともに後端部がシールド本体に回動自在に連結された複数本の伸縮アクチェータによりパラレルリンクマニピュレータを構成するカッタ駆動装置を設け、前記カッタヘッドに掘削面の幅を拡大縮小可能なカッタ拡縮機構を設けたものである。
【0007】
上記構成によれば、切り羽面の幅の広い大口径トンネルの掘削時には、カッタ拡縮機構によりカッタヘッドの掘削面積を拡大して、切り羽面に接触して土圧を保持する面積を拡大することができ、掘削する面積が増大しても安定した掘削を行うことができる。
【0008】
また請求項2記載の発明は、カッタ拡縮機構は、複数の分割カッタと、これら分割カッタの拡大時に分割カッタ間に露出して土留め可能な土留部材と、前記分割カッタを拡縮移動させるカッタ拡縮駆動装置とで構成したものである。
【0009】
上記構成によれば、カッタヘッドが拡大された状態でも分割カッタのない部分に土留部材が露出されて地山が保持されるので、切り羽面を広い範囲で保持して安定した掘削が可能となる。
【0010】
さらに請求項3記載の発明は、上記構成のカッタ拡縮機構は、接近離間移動してフレーム部を互いに嵌合することにより切削面の幅を拡大縮小可能な複数のカッタフレームと、これらカッタフレームを接近離間移動させるカッタ拡縮駆動装置とで構成されたものである。
【0011】
上記構成によれば、カッタフレームを離間移動して嵌め合わされたフレーム部を離脱させることにより、フレーム部を切削面に均一に配分配置することができ、掘削面の幅が拡大されても、フレーム部に設けられたカッタビットにより掘削面の掘削能力を均一化することができ、偏在することもない。
【0012】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る拡縮式シールド掘進機実施の形態を図1〜図12に基づいて説明する。
【0013】
図4〜図6に示すように、矩形断面のシールド本体1の前部には、カッタ駆動装置4,4にそれぞれ駆動される左右一対の矩形状カッタヘッド2,2が配設されている。このシールド本体1には胴部拡縮機構が装備されており、この胴部拡縮機構は、中央の固定胴部1Aと、固定胴部1Aに幅方向に出退自在に配置された可動胴部1B,1Bとで構成された胴部と、これら可動胴部1B,1Bを出退してシールド本体1の幅をLwとLsとの間で変更可能な胴部拡縮駆動装置である幅拡縮シリンダ3,3とで構成されている。
【0014】
詳細に説明すると、前記固定胴部1Aは、土圧保持用の圧力室6を形成するセンター隔壁11と、天壁センタープレート12および底壁センタープレート13から構成されている。また可動胴部1Bは、センター隔壁11の背面にスライド自在に配設されたサイド隔壁14と、天壁センタープレート12の上面にスライド自在に配置された天壁サイドプレート15と、底壁センタープレート13の下面にスライド自在に配置された底壁サイドプレート16と、側壁スキンプレート17とで構成されている。そして本体が固定胴部1Aのセンター隔壁11背面で支持ブロック20に連結された幅拡縮シリンダ3,3の出力端が可動胴部1Bの側壁スキンプレート17にそれぞれ連結されている。また、センター隔壁11とサイド隔壁14の摺接部と、天壁センタープレート12および底壁センタープレート13と天壁サイドプレート15および底壁サイドプレート16の摺接部には、それぞれシール部材が設けられている。
【0015】
前記カッタヘッド2,2のカッタ駆動装置4,4は、図9〜図12に示すように、それぞれ前端部が前記カッタヘッド2に回動自在に連結されるとともに後端部がシールド本体1の固定胴部1Aのセンター隔壁11に回動自在に連結された2本1組合計8本4組の伸縮アクチェータである油圧式カッタ駆動シリンダ5A〜5Hからなるパラレルリンクマニピュレータにより構成されている。
【0016】
すなわち、カッタヘッド駆動装置4を構成するパラレルリンクマニピュレータは、8本のカッタ駆動シリンダ5A〜5Hの基端部が、プラットホームであるセンター隔壁11に正面視が縦長の長方形Rの角部近傍に回動継手21を介して連結される。また、カッタ駆動シリンダ5A〜5Hの先端部(出力端)エンドエフェクタであるカッタヘッド2の背面に正面視が縦長の菱形Dの角部近傍に回動継手22を介して連結される。
【0017】
前記カッタ駆動シリンダ5A〜5Hの回動継手21,22は、球面継手や自在継手でもよいが、この実施の形態では左右方向に回動範囲が広く上下方向には狭いため、図12に示すように、球面ブッシュ仕様の継手が使用される。すなわち、圧力隔壁4またはカッタヘッド2の取付部材23に一対の固定ブラケット24が突設され、またカッタ駆動シリンダ5A〜5Hには固定ブラケット24間に遊嵌される可動ブラケット25が突設されている。そして可動ブラケット25に形成された球面凹部25a内に球面ブッシュ26が回動自在に嵌合され、この球面ブッシュ26にピン孔26aが形成されている。そして固定ブラケット24のピン孔と球面ブッシュ26のピン孔26aに支持ピン27が貫通されて圧力隔壁4またはカッタヘッド2とカッタ駆動シリンダ5A〜5Hとが連結されている。したがって、カッタ駆動シリンダ5A〜5Hは支持ピン27を中心に左右方向に広い範囲で回動できるとともに、球面ブッシュ26により支持ピン27の軸心を含む面内で上下方向に狭い範囲で回動することができる。
【0018】
本発明に係るカッタヘッド2は、図1〜図3に示すように、シールド本体1の断面の半分より小さい掘削面を有し、カッタ拡縮機構31により、その横幅を拡大縮小可能に構成されている。このカッタ拡縮機構31は、カッタヘッド2が左右に分割された分割カッタ32,32と、これら分割カッタ32,32の収納凹部32a内にスライド自在に内蔵され拡大時に分割カッタ32,32間に露出して土留め可能な土留部材33により構成され、土留部材33の上下位置に分割カッタ32,32を拡縮移動させるカッタ拡縮駆動装置である2本1組のカッタ拡縮シリンダ34がそれぞれ設けられている。
【0019】
前記分割カッタ32は、矩形の枠フレーム35内に複数の柱状フレーム36が一定間隔ごとに斜め格子状に連結配置されて形成され、柱状フレーム36間および柱状フレーム36と枠フレーム35とに囲まれた貫通空間が土砂取り入れ口37に形成されている。そして、枠フレーム35の外周部と柱状フレーム36の前面に所定間隔毎に多数のカッタビット38,39が突設されている。また、土留部材33は板体状で、分割カッタ32の縮小時に土砂取り入れ口37と重なり合う連通孔33aが形成されている。そして土留部材33の上辺部と下辺部に、出力ロッドがそれぞれ分割カッタ32に連結された2本のカッタ拡縮シリンダ34が配設されている。
【0020】
したがって、シールド本体1の幅の拡幅に対応してカッタ拡縮シリンダ34により分割カッタを外側に変位させることにより、掘削面積を拡大して切り羽面への接触面積を増大することができ、安定した掘削が可能となる。なお、カッタ駆動シリンダ5A〜5Hの先端部は、分割カッタ32の背面に4本ずつが連結され、分割カッタ32の拡大移動によりカッタヘッド2の支持位置が変位するが、カッタ駆動シリンダ5A〜5Hの制御により容易にカッタヘッド2を正常姿勢に保持して掘削駆動することができる。
【0021】
図4に示すように、前記シールド本体1のセンター隔壁11には、送泥管7Aと排泥管7Bが貫通して接続されるとともに、土砂攪拌用のアジテータ8が設けられている。また図7に示すように、シールド本体の後部にはセグメントSを組み立てるエレクタ装置9が配設されている。このエレクタ装置9は、上下レール41に案内されて幅方向にシフト自在な可動フレーム42に、シールド軸心周りに旋回自在な旋回フレーム43が配置され、この旋回フレーム43に回動リンクアーム44を介してセグメント保持装置45が外周側に出退自在に設けられている。そして、拡縮されるシールド本体1の幅に対応して複数種類のセグメントSを組み合わせて漸次拡幅または縮幅する一次覆工体を構築することができる。またシールド本体1の後部には、エレクタ装置9により組み立てられた既設セグメントSを反力受けとしてシールド本体1を推進させる複数の推進ジャッキ10が設けられている。なお、この推進ジャッキ10は、シールド本体1の拡縮幅に対応して必要に応じて増設または撤去される。
【0022】
上記構成において、狭い幅から広い幅のトンネルを掘削する場合には、図示しないカッタ駆動制御装置により油圧ポンプから供給排出する圧油が制御されて各カッタ駆動シリンダ5A〜5Hが伸縮制御され、カッタヘッド2.2がそれぞれシールド軸心に直交する面内で左右方向および上下方向に相対して往復または周回移動され、カッタビット34,35により地山を掘削する。この時の掘削反力は、カッタヘッド2,2が相対方向に駆動されることにより、カッタ駆動シリンダ5A〜5Hを介してシールド本体1で相殺されて減衰される。そして、掘削土砂は土砂取り入れ口37から圧力室6内に取り込まれ、送泥管7Aから供給された泥水等と混合されてアジテータ8により攪拌され、適度な流動性が付与された後、排泥管7Bから排出される。またカッタヘッド2,2は各カッタ駆動シリンダ5A〜5Hを伸縮制御することにより、土質や掘削状況に応じて前後方向に平行移動させたり、またシールド軸心に直交する面に対して傾動させる動作を挿入することにより、良好に掘削することができる。
【0023】
そして、カッタヘッド2,2の駆動ストロークを漸次側部外方に広げて幅の広いトンネルを掘進させる。この時、必要に応じてカッタ拡縮シリンダ34を進展して分割カッタ32を離間移動させることにより、掘削面の横幅を拡大して切り羽面への接触面積を拡大させ、安定して掘削させることができる。そしてこのトンネル幅に合わせて幅拡縮シリンダ3を進展させ、可動胴部1B,1Bをそれぞれ外方に突出移動させる。そしてエレクタ装置9により、トンネル幅に合わせてセグメントSを組み立てて一次覆工し、組み立てられたセグメントSを反力受けとして推進ジャッキ10を進展させシールド本体1を前進させる。これを繰り返して漸次幅が広くなるトンネルを掘削する。さらに可動胴部1B,1Bが所定量突出されると、推進ジャッキ10が新たに組み入れられる。
【0024】
また広い幅から狭い幅のトンネルを掘削する場合も上記と逆の手順で掘削することができる。また途中で掘削幅が広がったり狭まったりするトンネルの場合にも容易に対応することができ、連続した掘削が可能である。
【0025】
上記実施の形態によれば、カッタ駆動シリンダ5A〜5Hによりパラレルリンクマニピュレータを構成するカッタ駆動装置4,4によりそれぞれ駆動されて漸次縮小または拡大して掘削される切り羽面にあわせて、カッタヘッド2の掘削面を縮小または拡大することができるので、切り羽面を広く保持しつつ掘削することができ、漸次縮小または拡大されるトンネルを安定して掘削することができる。
【0026】
また、左右一対のカッタヘッド2,2を相対方向に駆動して地山を掘削することで掘削反力を相殺することができ、シールド本体1の姿勢を安定させることができる。
【0027】
さらに、カッタ駆動装置4のカッタ駆動シリンダ5A〜5Hを8本でパラレルリンクマニピュレータを構成したので、矩形のカッタヘッド2を4箇所で安定して支持および動力伝達することができる。
上記実施の形態では、カッタヘッド2を正面視が斜め格子状に形成したが、図13,図14に、矩形状土砂取り入れ口57を形成した第2の実施の形態を示す。
【0028】
すなわちこのカッタ拡縮機構51は、先の実施の形態と同一構成で、カッタヘッド50が左右に分割された分割カッタ52,52と、これら分割カッタ52,52内にスライド自在に内蔵され拡大時に分割カッタ52,52間に露出して土留め可能な土留部材53により構成され、土留部材53の上下位置に分割カッタ52,52を拡縮移動させるカッタ拡縮駆動装置である2本1組のカッタ拡縮シリンダ54がそれぞれ設けられている。
【0029】
前記分割カッタ52は、矩形状面板フレーム55内に複数の横長または縦長矩形状の土砂取り入れ口57が形成されている。そして面板フレーム55の外周部と前面に所定間隔毎に多数のカッタビット58,59が突設されている。また、土留部材53は板体状で、分割カッタ52の縮小時に土砂取り入れ口57と重なり合う連通孔53aが形成されている。そして土留部材33の上辺部と下辺部に、出力ロッドがそれぞれ分割カッタ52に連結された2本のカッタ拡縮シリンダ54が配設されている。
【0030】
図15〜図18は、カッタ拡縮機構61の第3の実施の形態を示し、垂直フレーム部62aに複数本の水平フレーム部62bが一定間隔ごとにクロス状に取り付けられた分割カッタであるセンターカッタフレーム62と、サイドフレーム部63aに櫛刃フレーム部63bが突設された分割カッタである左右一対の櫛刃形サイドカッタフレーム63,63とが、互いに遊嵌されてカッタヘッド60が形成され、水平フレーム部62bと櫛刃フレーム部63bとの空間部が土砂取り入れ口67に形成されている。そして、上下位置の水平フレーム部62bにサイドカッタ63,63をセンターカッタフレーム62に接近離間させるカッタ拡縮シリンダ64,64がそれぞれ配設されている。センターカッタフレーム62の水平フレーム部62bは先端部に補強フレーム部62cが連結され、またサイドカッタフレーム63の櫛刃フレーム部63b先端部間にも補強フレーム部63cが連結されている。そして、センターカッタフレーム62の前面とサイドカッタフレーム63の外周面および前面にそれぞれカッタビット68,69が取り付けられている。
【0031】
上記第3の実施の形態によれば、土砂取り入れ口67をあけて互いに遊嵌可能なフレーム部62b,62c,63bを有するセンターカッタフレーム62とサイドカッタフレーム63,63により、掘削面の横幅を拡大縮小可能に構成したので、拡大時であっても掘削面にカッタビット69をほぼ均等に配置することができ、掘削面全体に均一な掘削能力を得ることができ、掘削能力が偏ることがない。さらに、掘削面積の拡大とともに土砂取り入れ口67の面積も拡大させることができ、好都合となる。
【0032】
図19〜図20は、カッタ拡縮機構71の第3の実施の形態を示し、左右一対のカッタフレームである櫛刃状カッタフレーム72,72によりカッタヘッド70が形成され、これら櫛刃状カッタフレーム72,72を接近離間移動するカッタ拡縮駆動装置である上下一対のカッタ拡縮シリンダ74,74が設けられたものである。
【0033】
すなわち櫛刃状カッタフレーム72は、サイドフレーム部72aの上端部および下端部には端部櫛刃フレーム部72bが設けられると共に、これら端部櫛刃フレーム部72a間に所定の隙間をあけて互いに噛み合う中間櫛刃フレーム部72cが設けられ、櫛刃フレーム部72b,72c間の空間に土砂取り入れ口77が形成される。そして上下の中間櫛刃フレーム72cにはカッタ拡縮シリンダ74がそれぞれ内蔵されて出力ロッド74aが対向する櫛刃状カッタ72のサイドフレーム部72aに連結され、それ以外の中間櫛刃フレーム部72cには軸心部にガイド孔72dが形成されて、対向する櫛刃状カッタ72のサイドフレーム部72aに連結されたガイドロッド72eがそれぞれスライド自在に嵌合されている。そして、各サイドフレーム部72aと端部櫛刃フレーム部72bの外周面と前面にカッタビット78,79が突設され、中間櫛刃フレーム部72cの前面にカッタビット79が突設されている。
【0034】
したがって、カッタ拡縮シリンダ74を伸縮させることにより、櫛刃状カッタフレームを互いに接近離間移動させて掘削面の幅を左右に拡大縮小することができ、広がる土砂取り入れ口77には、出力ロッド74aとガイドロッド72eが拡大した土砂取り入れ空間に横断状態で露出するため、土留部材の役割を果たして安定した掘削が可能となる。また、横幅の拡大時にはカッタビット79が均一に分散されるため、掘削面全面にわたって均等な掘削能力が得られる。さらに、掘削面積の拡大とともに土砂取り入れ口77の面積も拡大させることができ、好都合となる。
【0035】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明の請求項1記載の発明によれば、切り羽面の幅の広い大口径トンネルの掘削時には、カッタ拡縮機構によりカッタヘッドの掘削面積を拡大して、切り羽面に接触して土圧を保持する面積を拡大することができ、掘削する面積が増大しても安定した掘削を行うことができる。
【0036】
また請求項2記載の発明によれば、カッタヘッドが拡大された状態でも分割カッタのない部分に土留部材が露出されて地山が保持されるので、切り羽面を広い範囲で保持して安定した掘削が可能となる。
さらに請求項3記載の発明によれば、カッタフレームを離間移動して嵌め合わされたフレーム部を離脱させることにより、フレーム部を切削面に均一に配分配置することができ、掘削面の幅が拡大されても、フレーム部に設けられたカッタビットにより掘削面の掘削能力を均一化することができ、偏在することもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る拡縮式シールド掘進機の第1の実施の形態を示すカッタヘッドの拡大状態の正面図である。
【図2】同カッタヘッドの縮小状態を示す正面図である。
【図3】図1に示すI−I断面図である。
【図4】同シールド掘進機の縦断面図である。
【図5】同シールド本体の構成を示す分解斜視図である。
【図6】同シールド掘進機の一部切欠き平面図である。
【図7】同シールド掘進機の背面図である。
【図8】同シールド掘進機の拡大状態の背面図である。
【図9】同シールド掘進機のカッタ駆動装置の基本構成を示す正面図である。
【図10】同カッタ駆動装置を示す縮小状態の平面断面図である。
【図11】同カッタ駆動装置を示す拡大状態の平面断面図である。
【図12】同カッタ駆動装置の回動継手を示す断面図である。
【図13】本発明に係る拡縮式シールド掘進機の第2の実施の形態を示すカッタヘッドの拡大状態の正面図である。
【図14】同カッタヘッドの縮小状態の正面図である。
【図15】本発明に係る拡縮式シールド掘進機の第3の実施の形態を示すカッタヘッドの拡大状態の正面図である。
【図16】同カッタヘッドの縮小状態の正面図である。
【図17】図15に示すII-II断面図である。
【図18】図16に示すIII −III 断面図である。
【図19】本発明に係る拡縮式シールド掘進機の第4の実施の形態を示すカッタヘッドの拡大状態の正面図である。
【図20】同カッタヘッドの縮小状態の正面図である。
【図21】図19に示すIV−IV断面図である。
【図22】図19に示すV−V断面図である。
【図23】図20に示すVI−VI断面図である。
【符号の説明】
1 シールド本体
1A 固定胴部
1B 可動胴部
2,50,60,70 カッタヘッド
3 幅拡縮シリンダ
4 カッタ駆動装置
5A〜5H カッタ駆動シリンダ
6 圧力室
31,51,61,71 カッタ拡縮機構
32,52 分割カッタ
33,53 土留部材
33a,53a 連通孔
34,54,64,74 カッタ拡縮シリンダ
37,57,67,77 土砂取り入れ口
38,58,68,78 カッタビット
39,59,69,79 カッタビット
62 サイドカッタフレーム
63 センターカッタフレーム
72 櫛刃状カッタフレーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield machine that employs a parallel link manipulator with a plurality of telescopic actuators as a cutter driving device.
[0002]
[Prior art]
For example, when constructing an underpass for entrances and exits such as ramps and platforms where roads and tracks branch and merge, it is necessary to excavate while gradually expanding or reducing the width of the tunnel. However, there is no conventional shield machine that can gradually change the tunnel width during excavation in this way, use multiple shield machines to drill a wide tunnel and use only the necessary space Was.
[0003]
Therefore, the present inventors have focused on a parallel link manipulator capable of arbitrarily changing the driving range of the blade, and have proposed that which is employed in a cutter head driving device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above configuration, since the operation range of the cutter head can be arbitrarily changed by the parallel link manipulator, the excavation range can be changed freely, but the face area to be actually excavated when the face area is enlarged. As a result, the ratio of the excavation area where the cutter head contacts the face of the blade becomes small, and stable excavation becomes impossible.
[0005]
The invention described in
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a cutter head having an excavation surface smaller than the cross section of the shield body can be arranged at the front of the shield body, and the width of the cutter body can be enlarged or reduced. Cutter that comprises a parallel link manipulator with a plurality of telescopic actuators having a front-end portion pivotably connected to the cutter head and a rear-end portion pivotally connected to the shield body. A drive device is provided, and the cutter head is provided with a cutter expansion / contraction mechanism capable of expanding and reducing the width of the excavation surface.
[0007]
According to the above configuration, when excavating a large-diameter tunnel having a wide facet surface, the cutter head expansion mechanism increases the excavation area of the cutter head and expands the area that holds the earth pressure in contact with the facet surface. Therefore, stable excavation can be performed even when the area to be excavated increases.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the cutter enlargement / reduction mechanism includes a plurality of divided cutters, a soil retaining member that is exposed between the divided cutters when the divided cutters are enlarged and can be earthed, and a cutter enlargement / reduction mechanism that moves the divided cutters. It is comprised with a drive device.
[0009]
According to the above configuration, since the earth retaining member is exposed to the portion where there is no divided cutter and the natural ground is held even when the cutter head is enlarged, it is possible to stably excavate by holding the face face in a wide range. Become.
[0010]
Further, in the invention described in
[0011]
According to the above configuration, the frame portion can be evenly distributed and arranged on the cutting surface by moving the cutter frame away from each other and separating the fitted frame portion, and even if the width of the excavation surface is increased, the frame The digging ability of the digging surface can be made uniform by the cutter bit provided in the section, and there is no uneven distribution.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, an embodiment of the expansion and contraction type shield machine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0013]
As shown in FIGS. 4 to 6, a pair of left and right
[0014]
More specifically, the
[0015]
As shown in FIGS. 9 to 12, the
[0016]
That is, in the parallel link manipulator constituting the cutter
[0017]
The
[0018]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0019]
The divided
[0020]
Therefore, by displacing the divided cutter to the outside by the cutter expansion /
[0021]
As shown in FIG. 4, a
[0022]
In the above configuration, when excavating a tunnel with a narrow width to a wide width, the hydraulic oil supplied and discharged from the hydraulic pump is controlled by a cutter drive control device (not shown), and the
[0023]
Then, the driving stroke of the cutter heads 2 and 2 is gradually widened outwardly to dig a wide tunnel. At this time, if necessary, the cutter expansion /
[0024]
In addition, when excavating a tunnel having a wide width to a narrow width, the excavation can be performed in the reverse procedure. In addition, it is possible to easily cope with a tunnel where the excavation width widens or narrows along the way, and continuous excavation is possible.
[0025]
According to the above-described embodiment, the cutter head is driven by the
[0026]
Further, the excavation reaction force can be offset by driving the pair of left and right cutter heads 2 and 2 in the relative direction to excavate the natural ground, so that the posture of the
[0027]
Furthermore, since the parallel link manipulator is configured with eight
In the above embodiment, the
[0028]
In other words, the cutter enlargement /
[0029]
In the divided
[0030]
FIGS. 15 to 18 show a third embodiment of the cutter enlargement / reduction mechanism 61, which is a center cutter which is a divided cutter in which a plurality of
[0031]
According to the third embodiment, the width of the excavation surface is increased by the
[0032]
19 to 20 show a third embodiment of the cutter expansion /
[0033]
That is, the comb
[0034]
Therefore, by expanding and contracting the cutter expansion /
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in
[0036]
According to the second aspect of the present invention, since the earth retaining member is exposed to the portion where there is no divided cutter and the ground is held even when the cutter head is enlarged, the face is kept stable in a wide range. Drilling is possible.
Furthermore, according to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an enlarged state of a cutter head showing a first embodiment of an expansion / contraction type shield machine according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a reduced state of the cutter head.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II shown in FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the shield machine.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a configuration of the shield main body.
FIG. 6 is a partially cutaway plan view of the shield machine.
FIG. 7 is a rear view of the shield machine.
FIG. 8 is a rear view of the shield machine in an enlarged state.
FIG. 9 is a front view showing a basic configuration of a cutter driving device of the shield machine.
FIG. 10 is a plan sectional view in a reduced state showing the cutter driving device.
FIG. 11 is an enlarged plan sectional view showing the cutter driving device.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a rotary joint of the cutter driving device.
FIG. 13 is a front view of an enlarged state of a cutter head showing a second embodiment of an expansion / contraction type shield machine according to the present invention.
FIG. 14 is a front view of the cutter head in a reduced state.
FIG. 15 is a front view of an enlarged state of a cutter head showing a third embodiment of an expansion / contraction type shield machine according to the present invention.
FIG. 16 is a front view of the cutter head in a reduced state.
17 is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG.
18 is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG.
FIG. 19 is a front view of an enlarged state of a cutter head showing a fourth embodiment of an expansion / contraction type shield machine according to the present invention.
FIG. 20 is a front view of the cutter head in a reduced state.
21 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG.
22 is a cross-sectional view taken along the line VV shown in FIG.
23 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
シールド本体にその幅を拡大縮小可能な胴部拡縮機構を設け、
前端部が前記カッタヘッドに回動自在に連結されるとともに後端部がシールド本体に回動自在に連結された複数本の伸縮アクチェータによりパラレルリンクマニピュレータを構成するカッタ駆動装置を設け、
前記カッタヘッドに掘削面の幅を拡大縮小可能なカッタ拡縮機構を設けた
ことを特徴とする拡縮式シールド掘進機。A cutter head having an excavation surface smaller than the cross section of the shield body is arranged at the front of the shield body,
A body enlargement / reduction mechanism is provided on the shield body, the width of which can be enlarged / reduced,
A cutter driving device is provided that constitutes a parallel link manipulator with a plurality of telescopic actuators whose front end is rotatably connected to the cutter head and whose rear end is rotatably connected to the shield body,
An expansion / contraction type shield excavator characterized in that a cutter expansion / contraction mechanism capable of expanding / reducing the width of an excavation surface is provided in the cutter head.
ことを特徴とする請求項1記載の拡縮式シールド掘進機。The cutter enlargement / reduction mechanism is composed of a plurality of divided cutters, a soil retaining member that is exposed between the divided cutters when the divided cutters are enlarged and can be earthed, and a cutter enlargement / reduction drive device that moves the divided cutters. The expansion-contraction type shield machine according to claim 1 characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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| JP10232297A JP3778653B2 (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Expansion / contraction shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10232297A JP3778653B2 (en) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | Expansion / contraction shield machine |
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| JPH10292771A JPH10292771A (en) | 1998-11-04 |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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- 1997-04-21 JP JP10232297A patent/JP3778653B2/en not_active Expired - Fee Related
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