JP3161804B2 - シールド掘進機 - Google Patents
シールド掘進機Info
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- JP3161804B2 JP3161804B2 JP10237792A JP10237792A JP3161804B2 JP 3161804 B2 JP3161804 B2 JP 3161804B2 JP 10237792 A JP10237792 A JP 10237792A JP 10237792 A JP10237792 A JP 10237792A JP 3161804 B2 JP3161804 B2 JP 3161804B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- cutter head
- shield
- shield machine
- rotary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 9
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 102200124760 rs587777729 Human genes 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はロータリカッタを装備
したシールド掘進機に関する。
したシールド掘進機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来トンネルを掘削するシールド掘進機
には、シールド本体の前部にカッタヘッドモータにより
回転されるカッタヘッドが設けられていて、このカッタ
ヘッドの前面に切羽を掘削するカッタビットが取付けら
れている。従来のカッタビットａは図１に示すようにカ
ッタヘッドｂの前面に放射方向に設けられたスポークｃ
の両側に固着されていて、カッタヘッドｂの回転に伴い
切羽を掘削するように構成されており、掘削された土砂
は土砂取込み口ｄよりカッタヘッドｂ内へ取込まれるよ
うになっている。
には、シールド本体の前部にカッタヘッドモータにより
回転されるカッタヘッドが設けられていて、このカッタ
ヘッドの前面に切羽を掘削するカッタビットが取付けら
れている。従来のカッタビットａは図１に示すようにカ
ッタヘッドｂの前面に放射方向に設けられたスポークｃ
の両側に固着されていて、カッタヘッドｂの回転に伴い
切羽を掘削するように構成されており、掘削された土砂
は土砂取込み口ｄよりカッタヘッドｂ内へ取込まれるよ
うになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のシールド掘
進機では、カッタヘッドｂの中心部位側のカッタビット
ａは、スペースの関係から外周側のカッタビットａに比
べて数が少ないため、切込み深さを外周側のカッタビッ
トａより大きくする必要があり、このため耐久性が低下
すると共に、特に大口径のシールド掘進機では、シール
ド本体の回転数が少ないことから、内周側のカッタビッ
トａの切込み量をさらに大きくしなければならず、内周
側のカッタビットａが早期に摩耗するなどの不具合があ
った。また土砂取込み口ｄも外周側より中心部位側が小
さいため、土砂取込み量が少なくなるなど、内外周で土
砂の取込み量にアンバランスが生じて掘削能率に悪影響
を及ぼすなどの不具合もあった。この発明は上記不具合
を改善するためになされたもので、カッタヘッドの中心
部位側に自転するロータリカッタを装備したシールド掘
進機を提供して、カッタの耐久性及び掘削能率の向上を
図ることを目的とするものである。
進機では、カッタヘッドｂの中心部位側のカッタビット
ａは、スペースの関係から外周側のカッタビットａに比
べて数が少ないため、切込み深さを外周側のカッタビッ
トａより大きくする必要があり、このため耐久性が低下
すると共に、特に大口径のシールド掘進機では、シール
ド本体の回転数が少ないことから、内周側のカッタビッ
トａの切込み量をさらに大きくしなければならず、内周
側のカッタビットａが早期に摩耗するなどの不具合があ
った。また土砂取込み口ｄも外周側より中心部位側が小
さいため、土砂取込み量が少なくなるなど、内外周で土
砂の取込み量にアンバランスが生じて掘削能率に悪影響
を及ぼすなどの不具合もあった。この発明は上記不具合
を改善するためになされたもので、カッタヘッドの中心
部位側に自転するロータリカッタを装備したシールド掘
進機を提供して、カッタの耐久性及び掘削能率の向上を
図ることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用効果】この発明
は上記目的を達成するためになされたもので、、請求項
１記載の発明は、シールド本体の前部に回転自在に設け
られたカッタヘッドの前面に、放射方向に多数のカッタ
ビットを取付けたシールド掘進機において、上記カッタ
ヘッドの前面中央近傍に開口部を設けると共に、この開
口部にカッタヘッドの回転によって転動する方向とは逆
の方向にカッタモータによって回転されるロータリカッ
タを設けたものである。
は上記目的を達成するためになされたもので、、請求項
１記載の発明は、シールド本体の前部に回転自在に設け
られたカッタヘッドの前面に、放射方向に多数のカッタ
ビットを取付けたシールド掘進機において、上記カッタ
ヘッドの前面中央近傍に開口部を設けると共に、この開
口部にカッタヘッドの回転によって転動する方向とは逆
の方向にカッタモータによって回転されるロータリカッ
タを設けたものである。
【０００５】このように、カッタ回転による転動方向と
は逆向きに回転するロータリカッタを設けたことによ
り、カッタヘッド中心付近を多数のビットで掘削しなが
ら土砂を開口部に積極的に掻き込むことができ、カッタ
ヘッド内周付近と外周付近とで、土砂の取り込み量・ビ
ットの摩耗量ともにバランスをとることができる。
は逆向きに回転するロータリカッタを設けたことによ
り、カッタヘッド中心付近を多数のビットで掘削しなが
ら土砂を開口部に積極的に掻き込むことができ、カッタ
ヘッド内周付近と外周付近とで、土砂の取り込み量・ビ
ットの摩耗量ともにバランスをとることができる。
【０００６】上記目的を達成するために、請求項２記載
の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記ロー
タリカッタをカッタヘッドの中心をはさんで左右に複数
個配置し、カッタヘッドを正面から見て、これら左右に
設けたロータリカッタが互いに逆方向に回転するように
したものである。
の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記ロー
タリカッタをカッタヘッドの中心をはさんで左右に複数
個配置し、カッタヘッドを正面から見て、これら左右に
設けたロータリカッタが互いに逆方向に回転するように
したものである。
【０００７】このようにロータリカッタが左右に配置さ
れているため掘削時のバランスがよい。
れているため掘削時のバランスがよい。
【０００８】上記の目的を達成するために、請求項３記
載の発明は、上記請求項２記載の発明において、カッタ
ヘッドの中心をはさんで左右に配置した上記複数個のロ
ータリカッタを、カッタヘッドの左右で非対称な位置と
なるよう予め偏心させたものである。
載の発明は、上記請求項２記載の発明において、カッタ
ヘッドの中心をはさんで左右に配置した上記複数個のロ
ータリカッタを、カッタヘッドの左右で非対称な位置と
なるよう予め偏心させたものである。
【０００９】このようにロータリカッタを偏心して取付
けたことによりカッタヘッドの中心部までロータリカッ
タを配置することが可能となる。
けたことによりカッタヘッドの中心部までロータリカッ
タを配置することが可能となる。
【００１０】
【実施例】この発明の一実施例を図２ないし図５に示す
図面を参照して詳述する。図２はシールド掘進機の断面
図、図３は同正面図を示すもので、これらの図において
１はシールド本体で、シールドジャッキ２により地中へ
推進されるようになっている。３は上記シールド本体１
の前部に設けられたカッタヘッドで、カッタヘッドモー
タ４により回転されるようになっている。上記カッタヘ
ッド３は前面の中央部に長方形状の開口部３ａが、そし
てその周辺に複数本のスポーク３ｂが放射方向に設けら
れていて、各スポーク３ｂの両側縁にツールビット５
が、そしてスポーク３ｂの両側に開口された土砂取込み
口３ｃの開口縁部に先行ビット６が半径方向に間隔を存
して多数取付けられている。
図面を参照して詳述する。図２はシールド掘進機の断面
図、図３は同正面図を示すもので、これらの図において
１はシールド本体で、シールドジャッキ２により地中へ
推進されるようになっている。３は上記シールド本体１
の前部に設けられたカッタヘッドで、カッタヘッドモー
タ４により回転されるようになっている。上記カッタヘ
ッド３は前面の中央部に長方形状の開口部３ａが、そし
てその周辺に複数本のスポーク３ｂが放射方向に設けら
れていて、各スポーク３ｂの両側縁にツールビット５
が、そしてスポーク３ｂの両側に開口された土砂取込み
口３ｃの開口縁部に先行ビット６が半径方向に間隔を存
して多数取付けられている。
【００１１】一方中央の開口部３ａには、互いに逆方向
へ回転される２個のロータリカッタ７が同一軸線上に設
けられている。上記ロータリカッタ７はカッタ本体７ａ
が筒状をなしていて、両端面に軸７ｂが突設されてお
り、互いに隣接する軸７ｂは軸受け８に支承されてい
る。上記軸受け８は図４に示すようにカッタヘッド３の
中心に設けられた中心軸９の先端部に、中心軸９の中心
に対して偏心するように設置されていて、カッタヘッド
３の回転に伴い各ロータリカッタ７が中心軸９に対して
公転するようになっていると共に、軸７ｂの他端側は、
開口部３ａの両端面を貫通してカッタヘッド３内へ突出
され、カッタヘッド３内に設けられた２基のカッタモー
タ１０に接続されていて、これらカッタモータ１０によ
りそれぞれ逆方向へ自転されるようになっている。
へ回転される２個のロータリカッタ７が同一軸線上に設
けられている。上記ロータリカッタ７はカッタ本体７ａ
が筒状をなしていて、両端面に軸７ｂが突設されてお
り、互いに隣接する軸７ｂは軸受け８に支承されてい
る。上記軸受け８は図４に示すようにカッタヘッド３の
中心に設けられた中心軸９の先端部に、中心軸９の中心
に対して偏心するように設置されていて、カッタヘッド
３の回転に伴い各ロータリカッタ７が中心軸９に対して
公転するようになっていると共に、軸７ｂの他端側は、
開口部３ａの両端面を貫通してカッタヘッド３内へ突出
され、カッタヘッド３内に設けられた２基のカッタモー
タ１０に接続されていて、これらカッタモータ１０によ
りそれぞれ逆方向へ自転されるようになっている。
【００１２】また上記カッタ本体７ａの外周面には、図
５に示すようにカッタ本体７ａが何れの方向へ回転され
ても掘削できるように先端の両側にカッタビット７ｃを
有する複数のカッタ７ｄが放射方向へ突設されている。
５に示すようにカッタ本体７ａが何れの方向へ回転され
ても掘削できるように先端の両側にカッタビット７ｃを
有する複数のカッタ７ｄが放射方向へ突設されている。
【００１３】次に上記構成されたシールド掘進機の作用
を説明すると、シールドジャッキ２によりシールド本体
１が地中へ推進されるのに伴い、カッタヘッドモータ４
によりカッタヘッド３が回転されて、カッタヘッド３の
前面に設けられたツールビット５及び先行ビット６が切
羽を掘削する。同時にカッタモータ１０により２個のロ
ータリカッタ７が互いに逆方向へ自転されて、カッタ本
体７ａの外周面に突設されたカッタ７ｄが切羽を掘削す
るため、カッタヘッド３の内周側は自転しながら公転す
るロータリカッタ７で、そして外周側はツールカッタ５
及び先行カッタ６により掘削できるようになる。ツール
カッタ５及び先行カッタ６により掘削された土砂はスポ
ーク３ｄの両側に開口された土砂取込み口３ｃより、そ
してロータリカッタ７により掘削された土砂は開口部３
ａよりカッタヘッド３内へ取込まれた後送泥管１２によ
り注入された泥水によりスラリー化され、さらに排泥管
１３によりカッタヘッド３内よりシールド本体１の後方
へ排出される。なお図中１４は排泥管１３の吸入口付近
に設けられたアジテータで、排泥管１３に吸入される土
砂を撹拌することにより、土砂によって排泥管１３が閉
塞するのを防止する機能を有している。
を説明すると、シールドジャッキ２によりシールド本体
１が地中へ推進されるのに伴い、カッタヘッドモータ４
によりカッタヘッド３が回転されて、カッタヘッド３の
前面に設けられたツールビット５及び先行ビット６が切
羽を掘削する。同時にカッタモータ１０により２個のロ
ータリカッタ７が互いに逆方向へ自転されて、カッタ本
体７ａの外周面に突設されたカッタ７ｄが切羽を掘削す
るため、カッタヘッド３の内周側は自転しながら公転す
るロータリカッタ７で、そして外周側はツールカッタ５
及び先行カッタ６により掘削できるようになる。ツール
カッタ５及び先行カッタ６により掘削された土砂はスポ
ーク３ｄの両側に開口された土砂取込み口３ｃより、そ
してロータリカッタ７により掘削された土砂は開口部３
ａよりカッタヘッド３内へ取込まれた後送泥管１２によ
り注入された泥水によりスラリー化され、さらに排泥管
１３によりカッタヘッド３内よりシールド本体１の後方
へ排出される。なお図中１４は排泥管１３の吸入口付近
に設けられたアジテータで、排泥管１３に吸入される土
砂を撹拌することにより、土砂によって排泥管１３が閉
塞するのを防止する機能を有している。
【００１４】一方シールド本体１の掘進中２個のロータ
リカッタ７はカッタモータ１０により互いに逆方向へ回
転されるため、カッタヘッド３の回転方向に対して土砂
の取込み方向が同じ方向となり、これによって地山を乱
すことなく掘削が可能になると共に、カッタモータ１０
によりロータリカッタ７の回転速度を増減することによ
り、外周側を掘削するツールビット５及び先行ビット６
の掘削量とバランスさせた掘削が可能になる。また両ロ
ータリカッタ７の中心をカッタヘッド３の中心より予め
偏心させたことにより、カッタヘッド３の中心まで掘削
が可能である。
リカッタ７はカッタモータ１０により互いに逆方向へ回
転されるため、カッタヘッド３の回転方向に対して土砂
の取込み方向が同じ方向となり、これによって地山を乱
すことなく掘削が可能になると共に、カッタモータ１０
によりロータリカッタ７の回転速度を増減することによ
り、外周側を掘削するツールビット５及び先行ビット６
の掘削量とバランスさせた掘削が可能になる。また両ロ
ータリカッタ７の中心をカッタヘッド３の中心より予め
偏心させたことにより、カッタヘッド３の中心まで掘削
が可能である。
【００１５】なお上記実施例では中心軸９の偏心位置に
設けられた軸受け８に軸７ｂの一端を支承したが、図６
に示すように軸７ｂの一端にベベルギヤ１６を固着して
これらベベルギヤ１６を中心軸９の偏心位置に設けたベ
ベルギヤ１７と噛合させるようにすれば、一方のロータ
リカッタ７をカッタモータ１０で回転させることによ
り、両ロータリカッタ７を逆方向へ回転駆動できるた
め、カッタモータ１０を１基にすることができる。また
図７に示すように、中心軸９内にカッタモータ１０によ
り回転される駆動軸１９にベベルギヤ２０を設けて、こ
のベベルギヤ２０と、各ロータリカッタ７の軸７ｂに固
着されたベベルギヤ２１と噛合させることにより、シー
ルド本体１内に設けた１基のカッタモータ１０で両ロー
タリカッタ７を逆方向へ回転駆動することもできる。
設けられた軸受け８に軸７ｂの一端を支承したが、図６
に示すように軸７ｂの一端にベベルギヤ１６を固着して
これらベベルギヤ１６を中心軸９の偏心位置に設けたベ
ベルギヤ１７と噛合させるようにすれば、一方のロータ
リカッタ７をカッタモータ１０で回転させることによ
り、両ロータリカッタ７を逆方向へ回転駆動できるた
め、カッタモータ１０を１基にすることができる。また
図７に示すように、中心軸９内にカッタモータ１０によ
り回転される駆動軸１９にベベルギヤ２０を設けて、こ
のベベルギヤ２０と、各ロータリカッタ７の軸７ｂに固
着されたベベルギヤ２１と噛合させることにより、シー
ルド本体１内に設けた１基のカッタモータ１０で両ロー
タリカッタ７を逆方向へ回転駆動することもできる。
【図１】従来のシールド掘進機のカッタヘッドを示す説
明図である。
明図である。
【図２】この発明の一実施例になるシールド掘進機の断
面図である。
面図である。
【図３】この発明の一実施例になるシールド掘進機の正
面図である。
面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。
【図５】図３のＹ−Ｙ線に沿う拡大断面図である。
【図６】ロータリカッタ部分の他の実施例を示す説明図
である。
である。
【図７】ロータリカッタ部分の他の実施例を示す説明図
である。
である。
１ シールド本体 ３ カッタヘッド ３ａ 開口部 ７ ロータリカッタ １０ カッタモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平３−122195（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−5799（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21D 9/08
Claims (3)
- 【請求項１】 シールド本体(1)の前部に回転自在に設
けられたカッタヘッド(3)の前面に、放射方向に多数の
カッタビットを取付けたシールド掘進機において、上記
カッタヘッド(3)の前面中央近傍に開口部(3a)を設ける
と共に、この開口部(3a)に、カッタヘッド(3)の回転に
よって転動する方向とは逆の方向にカッタモータによっ
て回転されるロータリカッタ(7)を設けてなるシールド
掘進機。 - 【請求項２】 上記ロータリカッタ(7)をカッタヘッド
(3)の中心をはさんで左右に複数個設置し、カッタヘッ
ド正面から見て、これら左右に設けたカッタヘッド(7)
が互いに逆方向に回転するようにした、請求項１記載の
シールド掘進機。 - 【請求項３】 カッタヘッド(3)の中心をはさんで左右
に配置した上記複数個のロータリカッタ(7)は、カッタ
ヘッドの左右で非対称な位置となるよう予め偏心させて
なる、請求項２記載のシールド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10237792A JP3161804B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10237792A JP3161804B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | シールド掘進機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280286A JPH05280286A (ja) | 1993-10-26 |
| JP3161804B2 true JP3161804B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=14325776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10237792A Expired - Lifetime JP3161804B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3161804B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114382495B (zh) * | 2022-01-28 | 2024-08-02 | 中交天和机械设备制造有限公司 | 一种盾构机主轴承工况载荷检测系统及方法 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP10237792A patent/JP3161804B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05280286A (ja) | 1993-10-26 |
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