• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1990009509A1
    申请号:PCT/JP1990/000098
    申请日:1990-01-26
    公开日:1990-08-23
    发明作者:Kazunari Kawai；Norio Mitani
    申请人:Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho；
    IPC主号:E21D9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 異 形 シ ー ル ド 工 法 及 び そ の 掘 削 機 技 術 分 野
    [0002] 本 発 明 は 複 数個 の 円 形 力 ッ タ を 回 転駆 動 し て 異 形 断 面 を 掘 削 す る シ ー ル ド 工 法 で あ り 、 特 に 円 形 力 ッ タ 相 互 間 に 生 ず る 円 と 円 の 接線 部 の 土 砂 を 同 時 に 削 り 落 と し な が ら 掘 進 す る 異 形 シ ー ル ド エ 法 及 び そ の 掘 削 機 に 関 す る 。
    [0003] 近 年 、 ト ン ネ ル の 利 用 範 囲 の 拡 大 や 多 様化 の 要望 に よ り 、 円 形 断面 の ほ か に 円 形 を 組 合せ た 異 形断 面 の 掘削 が 行 わ れ る よ う に な り 、 そ の 手段 と し て 第 6 図 に 示 す よ う に 複 数個 の 円 形 カ ツ タ 4 0 を 組 合 わ せ て 並 設 し 、 こ れ ら を 面 転駆 動 し て 異 形断 面 を 掘 削 す る シ 一 ル ド 工法 が行 わ れ て い た 。 し カヽ し 、 こ の 工 法 に は 円 形 カ ツ タ 相 互 間 に 生 じ る 円 と 円 の 接 線 部 の 土砂 P は 掘 削 で き な い と い う 問 題 が あ つ た 。 こ の 部 分 を 後 か ら 追 加掘 削 す る 方 法 も あ る が シ 一 ル ド エ法 に お い て は 同 時掘 削 が 効 果 的 で あ り 、 そ の た め に 種 々 の 提案 が な さ れ て い る （ 例 え ば特 開 昭 6 ひ . - 4 3 6 0 0 , 特開 昭 6 1 一 2 2 1 9 4 , 特 開 昭 6 2 - 9 9 5 9 7 ， 特開 昭 6 3 一 1 3 0 8 9 5 , 特 開昭 3 ― 1 3 4 7 8 7 ) o こ れ ら の 提 案 に つ い て も 実 用 ィ匕 に 際 し て は 次 の よ う な 問 題 が あ り 、 未 だ 実用 に は 供 さ れ て い な い 。 そ の 理 由 は 掘 削 機 の 構造 が複 雑 で あ り 、 し か も 特定 の 異 形 断 面 の 掘 削 或 い は 特定 の 円 形 力 ッ タ の 組 合 わ せ に よ る 掘 削 に 限 定 さ れ た も の で あ り 、 更 に 土 質 に よ っ て は 掘 削 が 困 難 で あ る 等 の 欠 点 に よ る も の と 想 定 さ れ る 。
    [0004] 本 発 明 は 上 述 し た 事 情 に 鑑 み 、 ど の よ う な 円 形 力 ッ タ の 組 合 わ せ に よ る 異形 断 面 の 掘 削 で あ っ て も 、 こ れ ら の 円 形 力 ッ タ 相 互間 に 生 じ る R と R の 接線 部 に 合 わ せ た 揺 動 力 ッ タ の 選 定 に よ り 接 線 部 の 掘 削 が 可 能 で あ り 、 し か も 簡 素 で 堅 固 な 構 造 に よ り 整備 性 と 耐久 性 に 優 れ た 手 段 で 掘 削 が 可 能 な 異 形 シ ー ル ド 工 法 及 び そ の 掘 削 機 を 提 供 す る こ と を 目 的 と し て い る 。 発 明 の 開 示
    [0005] 本 発 明 に 係 る 異形 シ ー ル ド 工 法及 び そ の 掘 削 機 は 、 掘 削 機 前部 ケ ー シ ン グ の 前 面 に 配 設 さ れ た 複数個 の 円 形 力 ッ タ を 面 転駆動 し て 切 羽 を '掘 削 す る と 共 に 、 こ れ ら 円 形 力 ッ タ 相 互藺 に 生 ず る 円 と 円 の 接線 部 に 面 し て 付 設 さ れ た 摇 動 力 ッ タ を 摇 動 し て 接 線部 の 土 砂 を 削 り 落 と し て 所 定 の 異形 断面 を 施 工 す る も の で あ る 。 ま た 、 前 記 摇動 力 ッ タ に 付 設 さ れ た 保護 カ バ ー に よ り 、 前記接 線部 の 地 山 崩 壌 防止 の 山 留 を さ せ る も の で あ る 。
    [0006] こ の よ う に し て 、 同 柽、 異 径 を 問 わ ず 円 形 カ ツ タ の ど の よ う な 組 合 わ せ に よ る 掘 削 で も 、 所 定 の 異 形 断 面 を 完 全 に 形 成 し な が ら 掘進 す る こ と が で き る 。 ま た 、 地 山 崩 壌 防 止 が で き る だ け で な く 、 前 部 ケ ー シ ン グ の 押 し 出 し も 円 滑 に 行 え る 。 更 に 、 揺 動 カ ツ タ の 構 造 も 簡 素 な た め 整 備 性 に 優 れ 、 耐 久 性 に も 優 れ て い る 。 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0007] 第 1 図 は 本 発 明 に 係 る 異 形 シ ー ル ド 掘 削機 の 縦 断面 図 、 第 2 図 は 同 正面 図 、 第 3 図 は 大 小 径 円 形 カ ツ タ の 組 合 わ せ に よ る 略 馬 蹄 形 掘 削 断 面 を 示 す 図 、 第 4 図 は 本 発 明 に 係 る 摇 動 力 ッ タ に よ る 接 線部 の 土 砂 を 削 り 落 と す 説 明 図 、 第 5 図 は 本 発 明 の 要部 を 示 す 説 明 図 、 第 6 図 は 従来 の 異 形 断 面 掘 削 用 の 円 形 力 ッ ダ の 組 合 わ せ 例 を 示 す 概 念 図 で あ る 。 発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態
    [0008] 本 発 明 に 係 る 実 施 例 と し て 、 略馬 蹄 形 掘 削 断面 の ト ン ネ ル 施工 に つ い て 第 1 図 乃 至第 5 図 に よ り 詳 述 す る 。
    [0009] 第 1 図 、 第 2 図 は 本 発 明 に 係 る 異 形 シ ー ル ド 掘 削機 の 縦 断 面 図 と 正 面 図 で あ っ て 、 異 形 シ ー ル ド 掘 削 機 1 は 前 部 ケ ー シ ン グ 2 と 後部 ケ ー シ ン グ 3 か ら な る 。 前 部 ケ 一 シ ン グ 2 の 前 面 に は 大 径 の 円 形 カ ツ タ 4 が 、 ま た こ の 大 径 円 形 カ ツ タ 4 の カ ツ タ へ ッ ド 4 a の 下 部両 側 に は 、 断 面 山 形 の 小径 円 形 力 ッ タ 5 , 6 がー 部重 層 す る よ う に 配: 設 さ れ て い る 。 こ れ り 大 小 径 円 形 カ ツ タ に よ り 略 馬 蹄 形 の 異 形掘 削 断 面 が 形成 さ れ る よ う に な つ て い る 。
    [0010] 各 大小 径 円 形 カ ツ タ 4 , 5 , 6 の カ ツ タ へ ド 4 a , 5 a , 6 a は 、 そ れ ぞ れ チ ヤ ン パ 7 の 隔 壁 8 に 固 着 さ れ た 駆 動 モ ー タ 4 b , 5 b , 6 b に に よ り 面 転 駆動 さ れ る 。 ま た 、 各 力 タ へ ッ K 4 a , 5 a , 6 a の 前 面 に は そ れ ぞ れ複 数 の カ ツ タ 9 が配 設 さ れ て い て 、 こ れ ら に よ り 切 羽 が掘 削 さ れ る 。 掘 削 さ れ た 土 砂 は各 カ ツ タ へ ■y r 4 a , 5 a , 6 a の 複数 の 切 欠 Π 1 0 よ り チ ヤ ン パ' 7 内 に 投 入 さ れ 、 送 泥 管 1 1 か ら 送 ら れ て き た 泥 水 と 共 に 排 泥 管 1 2 よ り 後 部 ケ ー シ ン グ 3 内 を 通 っ て 外部 に 搬 出 さ れ る 。 な お 前後 部 ケ ー シ ン グ 2 ， 3 を 前方 に 押 し 出.す た め に 、 シ ― ル ド ジ ャ ツ キ 1 3 が こ れ ら 前 後 部 ケ ー シ ン グ 2 , 3 間 の 全 周 に 複 数個 配 設 さ れ て い る 。 ま た 曲 面 掘 削 時 に 前 部 ケ ー シ ン グ 2 の 角 度 を 変—え る た め に 、 ァ ー テ ィ キ ユ レ 一 ト ジ ャ ツ キ 1 4 も 複 数個 配 設 さ れ て い る 。
    [0011] こ の よ 《5 に 構 成 さ れ た 異 形 シ 一ル ド 掘 削 機 1 で は、 第 3 図 に 示 す よ う に 大小 径 円 形 力 ッ タ 4 , 5 , 6 相 互 間 に 生 じ る 円 と 円 の 接 線部 1 5 a , 1 5 b , 1 5 c が 雨 側 及 び 下 側 中 央 に で き る 。 こ れ ら 接 線部 1 5 a , 1 5 b , 1 5 c に 対 応 す る 土 砂 を 削 り 落 と す た め 、 こ の 部分 に は 摇 動 カ ツ タ 装置 1 6 a , 1 6 b 6 c が 付設 さ れ て い る 。 こ れ ら の 摇 動 力 ッ タ 装置 は い ず れ も 同 一機 構 か ら な り 、 左 右 両 側接 線部 1 5 a , 1 5 b め つ て は 上下 方 向 に 揺 動 し 、 下 側 中 央 接 線 部 1 5 c に あ っ て は 左 右 方 向 に 摇 動 す る よ う に し た 複数 の 揺 動 力 ッ タ 1 7 が 、 大 小 径 円 形 カ ツ タ 4 , 5 , 6 と 略 同 一 掘 削 面 に 取 り 付 け ら れ て い る 。 ま た こ れ ら の 揺 動 カ ツ タ 1 7 は 、 チ ャ ン ノ、' 隔壁 8 に 取 り 付 け ら れ た 油 圧 シ リ ン ダ 1 8 に よ り リ ン ク 1 9 を 介 し 軸 ピ ン 2 0 を 支 点 に し て 揺 動 さ れ る 。
    [0012] 揺 動 カ ツ タ 1 7 に よ る 接 線 部 1 5 a ， 1 5 b , 1 5 c の 土 砂 の 掘 削 は 、 第 4 図 に 示 す よ う に 外 緣部 2 1 を 削 り 落 と す よ う に し て 行 わ れ、 そ の 結 果 残 余 の 土 砂 部 分 2 2 は 自 然 に 朕 落 す る こ と に な る 。 こ れ ら の 土砂 は 、 前 記 切 羽 の 掘 削 土砂 と 共 に チ ヤ ン バ Ί 内 に 投 入 さ れ た う え 外 部 に 搬 出 さ れ る 。 ま た 摇 動 力 ッ タ 1 7 を 揺 動 す る た め の 油 圧 シ リ ン ダ 1 8 、 リ ン ク 1 9 、 ビ ン 2 0 等 か ら な る 駆 動 部 2 3 に は 、 土砂 が侵 入 し て 駆 動 を 阻害 す る の で 、 第 5 図 に 示 す よ う に こ れ を 防 止 す る た め の 保 護 カ バ ー 2 4 が 取 り 付 け ら れ て い る 。 こ の 保 護 カ バ 一 2 4 は 、 削 り 落 と さ れ た 後 の 掘 削 面 を 固 め て 地 山 崩 壊 を 防 止 す る 山 留 の 役 目 も 兼 ね て い る 。
    [0013] 次 に 、 こ の 異形 シ ー ル ド 掘 削 機 1 に よ る 工 法 を 説 明 す る 。 予 め 設 定 さ れ た 略 馬 蹄 形 掘 削 断 面 の ト ン ネ ル 施工 の た め に 、 大径 円 形 カ ツ タ 4 と 、 そ の 下 部 両 側 の 小 搔 円 形 カ ツ タ 5 , 6 を 同 時 面 転駆 動 し な が ら 左 右 雨 側 接 線部 1 5 a , 1 5 b と 下 側 中 央接 線部 1 5 c を 残 し て 切 羽 を 掘 削 す る と 、 第 3 図 に 示 す 弒 線 部 を 除 い た 断面 が形 成 さ れ る 。 こ れ ら 大 小径 円 形 力 ッ タ に よ る 切 羽 の 掘 削 と 同 時 に 、 前 記 各 接線 部 1 5 a , 1 5 b , 1 5 c に 付 設 さ れ た 摇 動 力 ッ タ 1 7 を 駆 動 し て こ れ ら 接 線 部 の 外緣 部 2 1 を 削 り 落 と し 、 残 余 の 土砂 部分 2 2 を 脱 落 さ せ な が ら 掘進 す る 。 削 り 落 と さ れ た 後 の 掘 削 面 を 固 め る ώ 留 は 、 逐 次 揺 動 力 ッ タ 駆動 部 2 3 の 保護 カ ノヽ'一 2 4 に よ っ て 行 わ れ 、 馬 蹄 形掘 削断 面 が 形 成 さ れ る 。 切 羽 の 掘 削 土 砂 と 接線 部 の 削 り 落 と さ れ た 土砂 は 共 に チ ヤ ン ノヽ ' 7 內 に 投 入 さ れ た う え 外部 に 搬 出 さ れ る 。 ま た 、 前 部 ケ 一 シ ン グ 2 が シ 一 ル ド ジ ャ ッ キ 1 3 に よ っ て 押 し 出 さ れ る と 、 セ グ メ ン ト 2 5 が頫 次組 立 て ら れ て 所 定 の 馬 蹄 形 掘 削 断 面 の ト ン ネ ル 施 工 が 完 成 す る 。 産業 上 の 利 用 可 能 性
    [0014] 本 発 明 は 異 形断 面 を 掘 削 す る シ ー ル ド 工法 及 び そ の 掘 削 機 に 用 い ら れ、 特 に 円 形 力 ッ タ 相 互間 に 生 ず る 円 と 円 の 接 線 部 の 土 砂 を 同 時 に 削 り 落 と し な が ら 所 定 の 異形 断 面 を 形 成 す る シ ー ル ド 工法 及 び そ の 掘 削 機 と し て 有用 で あ る 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲 . ;
    1 . 掘 削 機 前 部 ケ 一 シ ン グ の 前 面 に 配 設 さ れ た 複 数個， の 円 形 力 ッ タ を 面 転 駆 動 し て 切 羽 を 掘 削 す る と 共 に 、 こ,れ ら 円 形 カ ツ タ 相 互 間 に 生 ず る 円 と 円 の 接 線部 に 面 し て 付 設 さ れ た 摇 動 力 ッ タ を 摇 動 し て 接線 部 の 土 砂 を 削 り 落 と し て 所 定 の 異 形 断 面 を 施工 す る こ と を 特 徴 と す る 異 形 シ ー ル ド エ 法 。
    2 . 前 記 揺 動 カ ツ タ を 摇 動 し て 前 記 接 線 部 の 外緣 部 の 土 砂 を 削 り 落 と し 、 残 余 の 土 砂 部 分 は 自 然 に 朕 落 さ せ て な る 請 求 の 範 囲 1 記 載 の 異形 シ ー ル ド 工法 。
    3 . 前 記 揺 動 カ ツ タ に 付設 さ れ た 保 護 カ バ 一 に よ り 、 前 記 接 線部 の 地 山 崩 壊 防 止 の 山 留 を さ せ て な る 請求 の 範 囲 1 ま た は 2 記 載 の 異形 シ ー ル ド 工 法 。
    4 - 掘 削 機前 部 ケ ー シ ン グ の 前 面 に 複 数 個 の 円 形 カ ツ タ と 、 こ れ ら R 形 カ ツ タ 相 互 間 に 生 ず る 円 と 円 の 接 線部 に 面 し て 摇 動 カ ツ タ と を 有 し 、 か つ 前 記 ケ ー シ ン グ の チ ヤ ン バ 隔壁 に は 該摇 動 力 ッ タ の 駆 動 部 を 具 備 し た こ と を 特 徴 と す る 異形 シ ー ル ド 掘 削 機。
    5 . 前記 揺動 カ ツ タ の 駆動 部 に は 、 地 山 崩 壌 防 止 の 山 留 と 土 砂侵 入 の 防止 を 兼 ね た 保護 カ バ ー を 具 備 し て な る 請 求 の 範 囲 4 記 載 の 異形 シ ー ル ド 掘 削 機。
    6 . 前 記 円 形 カ ツ タ は 大径 円 形 カ ツ タ と そ の 下部 両側 の 小 径 円 形 カ ツ タ と か ら な る 請求 の 範 囲 4 ま た は 5 記 載 の 異 形 シ ー ル ド 掘 削 機。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP5138821B2|2013-02-06|トンネル掘削装置、及びトンネル掘削方法
    JP3504932B2|2004-03-08|シールド掘削機およびそのカッタービット交換方法
    EP1288376B1|2010-10-06|Excavation apparatus
    GB2079349A|1982-01-20|Shield tunnelling method and machine therefor
    US5257471A|1993-11-02|Excavator for forming underground continuous wall
    JP4166959B2|2008-10-15|シールド掘進機のカッタヘッド
    US3325217A|1967-06-13|Tunneling and excavation through rock by core forming and removal
    US3309142A|1967-03-14|Cutterhead assembly for a shield-type tunneling machine
    JP2011052401A|2011-03-17|矩形シールド機及びその矩形シールド機の掘進工法
    US4139320A|1979-02-13|Process for excavating and constructing tunnel and excavating device
    CN207761643U|2018-08-24|一种竖井掘进刀盘
    US6393959B1|2002-05-28|Mine disposal apparatus and mine disposal method
    US5393172A|1995-02-28|Shield tunneling machine
    EP0333577A1|1989-09-20|Système de guidage de l'outil d'excavation utilisé pour la réalisation d'une paroi moulée dans le sol
    US4874268A|1989-10-17|Method and apparatus for building pipeline and shield tunnelling machine
    JPH0718316B2|1995-03-01|穿孔方法および装置
    WO1989012729A1|1989-12-28|Method of forming underground passage and tunnel excavator
    JP4226402B2|2009-02-18|トンネル施工方法並びにトンネル掘削機
    US5601383A|1997-02-11|Excavation method and apparatus for accessing underground pipes of pipelines for gas, oil, and the like for maintenance and/or restoration
    US5491914A|1996-02-20|Bucket equipped with mixing device, excavation machine having the bucket, and soil improvement method using the excavation machine
    WO1994009257A1|1994-04-28|Excavateur a bouclier
    US4197036A|1980-04-08|Apparatus for forming narrow drainage trenches
    JPH0689636B2|1994-11-09|台形孔掘削方法及びその装置
    WO2013005392A1|2013-01-10|掘削装置
    US5221160A|1993-06-22|Subterranean connecting method for construction of shield tunnel and connecting apparatus therefor
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US5110188A|1992-05-05|
    JPH02256798A|1990-10-17|
    EP0456824A1|1991-11-21|
    EP0456824A4|1992-10-21|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1990-08-23| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1990-08-23| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1991-07-22| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1990902382 Country of ref document: EP |
    1991-11-21| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1990902382 Country of ref document: EP |
    1994-07-16| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1990902382 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]