JP2755380B2 - 二重カッタ−ヘッドシ−ルド掘進機の駆動機構 - Google Patents
二重カッタ−ヘッドシ−ルド掘進機の駆動機構Info
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
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- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二重カッタ−ヘッド
シ−ルド掘進機の駆動機構の改良に関するものである。
シ−ルド掘進機の駆動機構の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シ−ルド工法は、軟弱な地盤に適用する
トンネル工法の１つとして開発され、シ−ルド（shiel
d）と呼ばれる掘進機を地中に推進させ土砂の崩壊を防
ぎながら、その内部で安全に掘削作業，覆工作業を行い
トンネルを構築していく工法である。
トンネル工法の１つとして開発され、シ−ルド（shiel
d）と呼ばれる掘進機を地中に推進させ土砂の崩壊を防
ぎながら、その内部で安全に掘削作業，覆工作業を行い
トンネルを構築していく工法である。
【０００３】このようなシ−ルド工法に使用するシ−ル
ド掘進機において、カッタ−ヘッド形状の１つである凸
形カッタ−ヘッド等における、二重カッタ−ヘッドの中
心部および外周部に夫々別個（２系統）の動力系統を設
けたカッタ−ヘッドの駆動装置は公知である。
ド掘進機において、カッタ−ヘッド形状の１つである凸
形カッタ−ヘッド等における、二重カッタ−ヘッドの中
心部および外周部に夫々別個（２系統）の動力系統を設
けたカッタ−ヘッドの駆動装置は公知である。
【０００４】この方式はカッタ−ヘッドの駆動系が２系
統で複雑なものとなり、排土系等必要な諸装置を含めた
シ−ルド掘進機内の配置が困難となるという欠点があ
る。又一般的掘進機即ちシングルカッタ−ヘッド型のシ
−ルド掘進機は、カッタ−の掘削反力により直進方向安
定性が悪いこと、一定回転のため中心部のカッタ−周速
度が過小となること等の問題がある。
統で複雑なものとなり、排土系等必要な諸装置を含めた
シ−ルド掘進機内の配置が困難となるという欠点があ
る。又一般的掘進機即ちシングルカッタ−ヘッド型のシ
−ルド掘進機は、カッタ−の掘削反力により直進方向安
定性が悪いこと、一定回転のため中心部のカッタ−周速
度が過小となること等の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題に鑑み、二重カッタ−ヘッドを備えた単胴シ−ルド
掘進機において、外周カッタ−ヘッドと中心部カッタ−
ヘッドを一体にして回転させることができ、また外周カ
ッタ−ヘッドと中心部カッタ−ヘッドを別々にも回転さ
せることのできる二重カッタ−ヘッドシ−ルド機構の駆
動機構を提供することを目的とする。
問題に鑑み、二重カッタ−ヘッドを備えた単胴シ−ルド
掘進機において、外周カッタ−ヘッドと中心部カッタ−
ヘッドを一体にして回転させることができ、また外周カ
ッタ−ヘッドと中心部カッタ−ヘッドを別々にも回転さ
せることのできる二重カッタ−ヘッドシ−ルド機構の駆
動機構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】中間支持リングに取付け
られた外周カッタ−ヘッドとセンタ−軸に取付けられた
中心部カッタ−ヘッドとを備えた二重カッタ−ヘッドの
シ−ルド掘進機において、前記外周カッタ−ヘッドは単
一のカッタモ−タの回転を歯車を介して中間支持リング
に伝へて駆動し、前記中心部カッタ−ヘッドは前記外周
カッタ−ヘッドを取付けた中間支持リングに設けた歯車
から嵌脱可能なアイドルギヤを介しセンタ−軸に設けた
歯車に伝えて駆動し、前記中心部カッタ−ヘッドと外周
カッタ−ヘッド間には係脱可能な連結部材を有し、該連
結部材の係脱と前記中間支持リングに設けた歯車とセン
タ−ギヤ間に設けたアイドルギヤの係脱とを互に逆に連
動させ、外周カッタ−ヘッドと中心部カッタ−ヘッドと
の一体回転と個別回転を可能にした。
られた外周カッタ−ヘッドとセンタ−軸に取付けられた
中心部カッタ−ヘッドとを備えた二重カッタ−ヘッドの
シ−ルド掘進機において、前記外周カッタ−ヘッドは単
一のカッタモ−タの回転を歯車を介して中間支持リング
に伝へて駆動し、前記中心部カッタ−ヘッドは前記外周
カッタ−ヘッドを取付けた中間支持リングに設けた歯車
から嵌脱可能なアイドルギヤを介しセンタ−軸に設けた
歯車に伝えて駆動し、前記中心部カッタ−ヘッドと外周
カッタ−ヘッド間には係脱可能な連結部材を有し、該連
結部材の係脱と前記中間支持リングに設けた歯車とセン
タ−ギヤ間に設けたアイドルギヤの係脱とを互に逆に連
動させ、外周カッタ−ヘッドと中心部カッタ−ヘッドと
の一体回転と個別回転を可能にした。
【０００７】
（実施例１）図１に基いて説明する。図１で１はカッタ
モ−タ、２はカッタモ−タ１の出力軸１ａに設けたピニ
オン、３はピニオン２とかみ合う外歯歯車である。４は
外歯歯車と連結した中間支持リング、５は中間支持リン
グ４と連結された中間支持ア−ム、６は外周カッタ−ヘ
ッドである。１６は前胴枠体で、中間支持リング４及び
出力軸１ａが支持されている。
モ−タ、２はカッタモ−タ１の出力軸１ａに設けたピニ
オン、３はピニオン２とかみ合う外歯歯車である。４は
外歯歯車と連結した中間支持リング、５は中間支持リン
グ４と連結された中間支持ア−ム、６は外周カッタ−ヘ
ッドである。１６は前胴枠体で、中間支持リング４及び
出力軸１ａが支持されている。
【０００８】７は前記中間支持リング４と一体に回転す
る内歯歯車、８ａと８ｂは軸９に対し回転自在に支持さ
れたアイドルギヤである。アイドルギヤ８ｂにはセンタ
−ギヤ１０がかみ合っている。センタ−ギヤ１０の回転
はキ−又はスプライン１１を介しセンタ−軸１２を駆動
する。センタ−軸１２の先端には中心部カッタ−ヘッド
１３が取付けられている。１４は外周カッタ−ヘッド６
と中心部カッタ−ヘッド１３を連結する連結ピンであ
る。１５はアイドルギヤ８ａと８ｂとの間に設けた嵌脱
クラッチである。なお１６は前胴枠体である。
る内歯歯車、８ａと８ｂは軸９に対し回転自在に支持さ
れたアイドルギヤである。アイドルギヤ８ｂにはセンタ
−ギヤ１０がかみ合っている。センタ−ギヤ１０の回転
はキ−又はスプライン１１を介しセンタ−軸１２を駆動
する。センタ−軸１２の先端には中心部カッタ−ヘッド
１３が取付けられている。１４は外周カッタ−ヘッド６
と中心部カッタ−ヘッド１３を連結する連結ピンであ
る。１５はアイドルギヤ８ａと８ｂとの間に設けた嵌脱
クラッチである。なお１６は前胴枠体である。
【０００９】（作動）カッタモ−タ１の駆動力はピニオ
ン２より外歯歯車３、中間支持リング４、中間支持ア−
ム５を介して外周カッタ−ヘッド６を駆動する。と同時
に中間支持リング４に取付けられた内歯歯車７、アイド
ルギヤ８ａ，８ｂ、センタ−ギヤ１０、センタ−軸１２
を介して中心部カッタ−ヘッド１３を駆動する。この機
構により、カッタモ−タ１の１系統動力により外周カッ
タ−ヘッド６と中心部カッタ−ヘッド１３は夫々個別の
回転数（カッタ−速度）で互いに反対方向に回転即ち二
重反転する。尚、この場合には、嵌脱クラッチ１５はア
イドルギヤ８ａと８ｂをつないでおり、外周カッタ−ヘ
ッド６と中心部カッタ−ヘッド１３とを連結する連結ピ
ン１４は逆にその連結がとかれている。
ン２より外歯歯車３、中間支持リング４、中間支持ア−
ム５を介して外周カッタ−ヘッド６を駆動する。と同時
に中間支持リング４に取付けられた内歯歯車７、アイド
ルギヤ８ａ，８ｂ、センタ−ギヤ１０、センタ−軸１２
を介して中心部カッタ−ヘッド１３を駆動する。この機
構により、カッタモ−タ１の１系統動力により外周カッ
タ−ヘッド６と中心部カッタ−ヘッド１３は夫々個別の
回転数（カッタ−速度）で互いに反対方向に回転即ち二
重反転する。尚、この場合には、嵌脱クラッチ１５はア
イドルギヤ８ａと８ｂをつないでおり、外周カッタ−ヘ
ッド６と中心部カッタ−ヘッド１３とを連結する連結ピ
ン１４は逆にその連結がとかれている。
【００１０】また、嵌脱クラッチ１５を切るとともに、
連結ピン１４により外周カッタ−ヘッド６と中心部カッ
タ−ヘッド１３とを連結した場合には、カッタモ−タ１
の駆動力はピニオン２より外歯歯車３、中間支持リング
４、中間支持ア−ム５を介して外周カッタ−ヘッド６を
駆動する。と同時に連結ピン１４により中心部カッタ−
ヘッド６は外周カッタ−ヘッドと一体的に同一回転する
こととなる。このように、嵌脱クラッチ１５と連結ピン
１４の嵌脱を互いに逆に連動させることにより、外周カ
ッタ−ヘッド６と中心部カッタ−ヘッド１３を同一回転
又は二重反転とすることが可能となる。
連結ピン１４により外周カッタ−ヘッド６と中心部カッ
タ−ヘッド１３とを連結した場合には、カッタモ−タ１
の駆動力はピニオン２より外歯歯車３、中間支持リング
４、中間支持ア−ム５を介して外周カッタ−ヘッド６を
駆動する。と同時に連結ピン１４により中心部カッタ−
ヘッド６は外周カッタ−ヘッドと一体的に同一回転する
こととなる。このように、嵌脱クラッチ１５と連結ピン
１４の嵌脱を互いに逆に連動させることにより、外周カ
ッタ−ヘッド６と中心部カッタ−ヘッド１３を同一回転
又は二重反転とすることが可能となる。
【００１１】（実施例２）図２に基いて説明する。図２
で２１はカッタモ−タで、その出力軸２１ａにピニオン
２２が取付けられている。２３はピニオン２２と噛合う
外周カッタ−ヘッド駆動用内歯ギヤである。外周カッタ
−ヘッド駆動用の内歯ギヤ２３は前胴枠体１６に支持さ
れた中間支持リング２４の内側に設けられ、中間支持リ
ング２４の前側に外周カッタ−ヘッド２５が取付けられ
ている。
で２１はカッタモ−タで、その出力軸２１ａにピニオン
２２が取付けられている。２３はピニオン２２と噛合う
外周カッタ−ヘッド駆動用内歯ギヤである。外周カッタ
−ヘッド駆動用の内歯ギヤ２３は前胴枠体１６に支持さ
れた中間支持リング２４の内側に設けられ、中間支持リ
ング２４の前側に外周カッタ−ヘッド２５が取付けられ
ている。
【００１２】２６は中心部カッタ−ヘッド駆動用のセン
タ−ギヤで、センタ−軸２７に固設されている。センタ
−軸２７は前胴枠体１６に回転可能に支持されている。
２８はセンタ−軸２７に取付けられた中心部カッタ−ヘ
ッドで、後述するように連結ピン３１によって外周カッ
タ−ヘッド２５と一体化することもできる。
タ−ギヤで、センタ−軸２７に固設されている。センタ
−軸２７は前胴枠体１６に回転可能に支持されている。
２８はセンタ−軸２７に取付けられた中心部カッタ−ヘ
ッドで、後述するように連結ピン３１によって外周カッ
タ−ヘッド２５と一体化することもできる。
【００１３】２９は前胴枠体１６に固設された軸３０上
をスライドするアイドルギヤで、中心部カッタ−ヘッド
駆動用のセンタ−ギヤ２６及び外周カッタ−ヘッド駆動
用の内歯ギヤ２３と係脱可能である。アイドルギヤ２９
が軸３０上をスライドして中心部カッタ−ヘッドのセン
タギヤ２６及び内歯ギヤ２３と噛合うと、駆動力は外周
カッタ−ヘッド駆動用の内歯ギヤ２３から中心部カッタ
−ヘッド駆動用のセンタ−ギヤ２６に伝えられ、センタ
−軸２７を介し中心部カッタ−ヘッド２８が駆動され
る。
をスライドするアイドルギヤで、中心部カッタ−ヘッド
駆動用のセンタ−ギヤ２６及び外周カッタ−ヘッド駆動
用の内歯ギヤ２３と係脱可能である。アイドルギヤ２９
が軸３０上をスライドして中心部カッタ−ヘッドのセン
タギヤ２６及び内歯ギヤ２３と噛合うと、駆動力は外周
カッタ−ヘッド駆動用の内歯ギヤ２３から中心部カッタ
−ヘッド駆動用のセンタ−ギヤ２６に伝えられ、センタ
−軸２７を介し中心部カッタ−ヘッド２８が駆動され
る。
【００１４】３１は中心部カッタ−ヘッド２８と外周カ
ッタ−ヘッド２５を一体に結合する連結部材たとえば連
結ピンである。これはたとえば中心部カッタ−ヘッド２
８内に内蔵されるシリンダ３２によって嵌脱される。こ
の嵌脱は、図１の実施例１と同様連結ピン３１の嵌脱と
アイドルギヤ２９のスライドによる外周カッタ−ヘッド
駆動用内歯ギヤ２３及び中心部カッタ−ヘッド駆動用ギ
ヤ２６との噛合いを互いに逆に連動させて行う。
ッタ−ヘッド２５を一体に結合する連結部材たとえば連
結ピンである。これはたとえば中心部カッタ−ヘッド２
８内に内蔵されるシリンダ３２によって嵌脱される。こ
の嵌脱は、図１の実施例１と同様連結ピン３１の嵌脱と
アイドルギヤ２９のスライドによる外周カッタ−ヘッド
駆動用内歯ギヤ２３及び中心部カッタ−ヘッド駆動用ギ
ヤ２６との噛合いを互いに逆に連動させて行う。
【００１５】
（ａ）外周カッタ−ヘッド２５と中心部カッタ−ヘッド
２８との一体回転（図２の状態）； シリンダ３２を作動させ、外周カッタ−ヘッド２５
と中心部カッタ−ヘッド２８を連結ピン３１で一体にす
る。 同時にアイドルギヤ２９を軸３０上をスライドさせ
て中心部カッタ−ヘッド駆動用のセンタ−ギヤ２６及び
内歯ギヤ２３との噛合いを解く。 カッタモ−タ２１を回転させピニオン２２、外周カ
ッタ−ヘッド駆動用の内歯ギヤ２３を介し、外周カッタ
−ヘッド２５を回転させる。この場合、外周カッタ−ヘ
ッド２５は連結ピン３１を介し中心部カッタ−ヘッド２
８と連結されているので、内・外のカッタ−ヘッド２
８，２５は一体で回転する。
２８との一体回転（図２の状態）； シリンダ３２を作動させ、外周カッタ−ヘッド２５
と中心部カッタ−ヘッド２８を連結ピン３１で一体にす
る。 同時にアイドルギヤ２９を軸３０上をスライドさせ
て中心部カッタ−ヘッド駆動用のセンタ−ギヤ２６及び
内歯ギヤ２３との噛合いを解く。 カッタモ−タ２１を回転させピニオン２２、外周カ
ッタ−ヘッド駆動用の内歯ギヤ２３を介し、外周カッタ
−ヘッド２５を回転させる。この場合、外周カッタ−ヘ
ッド２５は連結ピン３１を介し中心部カッタ−ヘッド２
８と連結されているので、内・外のカッタ−ヘッド２
８，２５は一体で回転する。
【００１６】（ｂ）外周カッタ−ヘッド２５と中心部カ
ッタ−ヘッド２８の別々の回転； 連結ピン３１で連結されている外周カッタ−ヘッド
２５と中心部カッタ−ヘッド２８をシリンダ３２により
切り離す。 同時にアイドルギヤ２９は軸３０上をスライドさせ
て中心部カッタ−ヘッド駆動用ギヤ２６及び内歯ギヤ２
３と噛み合わせる。 カッタモ−タ２１を回転させると、ピニオン２２、
外周カッタ−ヘッド駆動用内歯ギヤ２３を介し外周カッ
タ−ヘッド２５は回転する。一方、中心部カッタ−ヘッ
ド２８は、ピニオン２２、外周カッタ−ヘッド駆動用内
歯ギヤ２３、アイドルギヤ２９、中心部カッタ−ヘッド
駆動用のセンタ−ギヤ２６を介し回転する。
ッタ−ヘッド２８の別々の回転； 連結ピン３１で連結されている外周カッタ−ヘッド
２５と中心部カッタ−ヘッド２８をシリンダ３２により
切り離す。 同時にアイドルギヤ２９は軸３０上をスライドさせ
て中心部カッタ−ヘッド駆動用ギヤ２６及び内歯ギヤ２
３と噛み合わせる。 カッタモ−タ２１を回転させると、ピニオン２２、
外周カッタ−ヘッド駆動用内歯ギヤ２３を介し外周カッ
タ−ヘッド２５は回転する。一方、中心部カッタ−ヘッ
ド２８は、ピニオン２２、外周カッタ−ヘッド駆動用内
歯ギヤ２３、アイドルギヤ２９、中心部カッタ−ヘッド
駆動用のセンタ−ギヤ２６を介し回転する。
【００１７】
【発明の効果】内外二重カッタ−ヘッドの駆動用動力を
１系統とすることにより駆動系が簡素化された。又二重
カッタ−ヘッドによりシ−ルド掘進機の掘進方向（直
進）安定性が向上すること、および中心部カッタ−ヘッ
ドの速度の適正化が可能となり掘進性能が向上した。又
単胴シ−ルド掘進機において、外周カッタ−ヘッドと中
心部カッタ−ヘッド間に連結部材（連結ピン）を設け、
この連結部材の係脱と中間支持リングに設けた歯車とセ
ンタギヤ間に設けたアイドルギヤの係脱とを逆に連動さ
せることができるようにしたので、内外両カッタ−ヘッ
ドの一体回転と別々の回転の両機能をもつ掘進機を得る
ことができ、その汎用性は一段と大になった。
１系統とすることにより駆動系が簡素化された。又二重
カッタ−ヘッドによりシ−ルド掘進機の掘進方向（直
進）安定性が向上すること、および中心部カッタ−ヘッ
ドの速度の適正化が可能となり掘進性能が向上した。又
単胴シ−ルド掘進機において、外周カッタ−ヘッドと中
心部カッタ−ヘッド間に連結部材（連結ピン）を設け、
この連結部材の係脱と中間支持リングに設けた歯車とセ
ンタギヤ間に設けたアイドルギヤの係脱とを逆に連動さ
せることができるようにしたので、内外両カッタ−ヘッ
ドの一体回転と別々の回転の両機能をもつ掘進機を得る
ことができ、その汎用性は一段と大になった。
【図１】本発明第１実施例断面図。
【図２】本発明第２実施例断面図。
１，21 カッタモ−タ 1a,21a 出力軸 ２，22 ピニオン ３ 外歯歯車 ４，24 中間支持リング ５ 中間支持ア−ム ６，25 外周カッタ−ヘッド ７ 内歯歯車 8a,8b,29 アイドルギヤ ９，30 軸 10 センタ−ギヤ 11 スプライン 12，27 センタ−軸 13，28 中心部カッ
タ−ヘッド 14，31 連結ピン 15 嵌脱クラッチ 16 前胴枠体 23 (外周カッタ−ヘッド駆動用)内歯ギヤ 26 (中心部カッタ−ヘッド駆動用)センタ−ギヤ 32 シリンダ
タ−ヘッド 14，31 連結ピン 15 嵌脱クラッチ 16 前胴枠体 23 (外周カッタ−ヘッド駆動用)内歯ギヤ 26 (中心部カッタ−ヘッド駆動用)センタ−ギヤ 32 シリンダ
Claims (1)
- 【請求項１】 中間支持リングに取付けられた外周カッ
タ−ヘッドとセンタ−軸に取付けられた中心部カッタ−
ヘッドとを備えた二重カッタ−ヘッドシ−ルド掘進機に
おいて、前記外周カッタ−ヘッドは単一のカッタモ−タ
の回転を歯車を介して中間支持リングに伝へて駆動し、
前記中心部カッタ−ヘッドは前記外周カッタ−ヘッドを
取付けた中間支持リングに設けた歯車から嵌脱可能なア
イドルギヤを介しセンタ−軸に設けた歯車に伝えて駆動
し、前記中心部カッタ−ヘッドと外周カッタ−ヘッド間
には係脱可能な連結部材を有し、該連結部材の係脱と前
記中間支持リングに設けた歯車とセンタ−ギヤ間に設け
たアイドルギヤの係脱とを互に逆に連動させ、外周カッ
タ−ヘッドと中心部カッタ−ヘッドとの一体回転と個別
回転を可能にしたことを特徴とする二重カッタ−ヘッド
シ−ルド掘進機の駆動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1889096A JP2755380B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 二重カッタ−ヘッドシ−ルド掘進機の駆動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1889096A JP2755380B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 二重カッタ−ヘッドシ−ルド掘進機の駆動機構 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03335879A Division JP3092872B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | シ−ルド掘進機の二重反転カッタ−ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246792A JPH08246792A (ja) | 1996-09-24 |
| JP2755380B2 true JP2755380B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=11984170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1889096A Expired - Lifetime JP2755380B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 二重カッタ−ヘッドシ−ルド掘進機の駆動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755380B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101813168B (zh) * | 2010-04-30 | 2013-03-27 | 沃德(天津)传动有限公司 | 一种双速比减速机 |
| CN102536257A (zh) * | 2012-01-31 | 2012-07-04 | 盾建重工制造有限公司 | 盾构机双独立驱动系统 |
-
1996
- 1996-02-05 JP JP1889096A patent/JP2755380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08246792A (ja) | 1996-09-24 |
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