JPH02225793A - シールド掘進機 - Google Patents

シールド掘進機

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Publication number
JPH02225793A
JPH02225793A JP4321089A JP4321089A JPH02225793A JP H02225793 A JPH02225793 A JP H02225793A JP 4321089 A JP4321089 A JP 4321089A JP 4321089 A JP4321089 A JP 4321089A JP H02225793 A JPH02225793 A JP H02225793A
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JP
Japan
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copy
cutter
copy cutter
stroke
cutters
Prior art date
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Pending
Application number
JP4321089A
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English (en)
Inventor
Masaya Murakami
昌也 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシールド掘進機に関する。更に、詳しくはコー
ビーカッターを増設する一方、その制御装置を逆に簡略
化したシールド掘進機に関する。
〔従来技術〕
シールド掘進機によって濱曲したトンネルを掘削する場
合、トンネルの本道部分を掘削するばかりでなく、その
両側あるいは片側にシールド掘進機の向きを変更させる
ことができる程度の余分な空間、つまり余堀部分を掘削
しなければならない。この余堀部分は、カッターヘッド
の周囲に設けられたコピーカッターによって掘削するが
、コピーカッターの1回転当たりの仕事量は、シールド
掘進機の口径に比例して増加する。また、脆弱な地盤の
箇所では、地盤が崩れ易いので、1個のコービーカッタ
ーでは、設計通りの余堀が得られない。
〔発明が解決しようとする課題〕
従って、効率的に余堀部分を掘削するには、コピーカッ
ターの数を増加すればよいのであるが、コピーカッター
の増加分だけ、その制御装置の数を増加させたのでは、
不経済である。
そこで、本発明は、コピ−カッターの増設を図る一方で
、その制御装置の筒略化を図ったものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、本発明のシールド掘進機は、カッターヘッド
の周囲に配設された少なくとも2個以上のコピーカッタ
ーと、各コピーカッターの位置を検出するコピーカッタ
ー位置検出装置と、該コピーカッター位置検出装置の出
力信号によりコピーカッターの位置を表示するコピーカ
ッター位置表示ランプと、各コピーカッターの余掘範囲
を設定するコピーカッター掘削パターン設定器と、各コ
ピーカッターのストロークを設定するコピーカッタース
トローク設定器とを備え、且つ、コピーカッター位置検
出装置、コピーカッター位置表示ランプおよびコピーカ
ッター掘削パターン設定器を各コピーカッターの共用と
したことを特徴とするものである。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の一実施例について説明する。
(al  シールド   の主な  について第1図に
おいて、lはシールド掘進機Xの本体、2は本体lを前
進させるためのシールドジヤツキ、3は本体1の先端に
設けられたカッターヘッド、14はカッタヘッド3に取
り付けられた回転軸、15は減速機、6は電動モーター
であり、この電動モーター6によってカッターヘッド3
を時計方向あるいは反時計方向に回転させるようになっ
ている。
また、カッタヘッド3の後方のチャンバー10には、排
泥管8と送水管とが連通しており、カッターヘッド3で
切削された土砂はチャンバー10内で送水管9から供給
される泥水と混合されたあと、排泥管8を通って機外に
排出される。17はバルクヘッドである。この排土方式
としては、上記の泥水式シールドに限らず、例えば、ス
クリューを有する土圧式のシールド、或いは、オーブン
メカニカルシールド方式等も適用可能である。
fb)  −ツ占〉二左lj−二について本発明では、
カッターヘッド3の周囲に、第1、第2の2つのコピー
カッター12.12’を等間隔に設置し、コピーカッタ
ーによる余堀掘削能力の増強を図っている。この第1.
第2のコピーカッター12.12’は、それぞれ、第1
.第2のアクチュエータ11.11’によって独立に駆
動されるようになっている。
すなわち、18は第1の四方向切換弁であり、この第1
の四方向切換弁18が第1図に示す中立状態から矢印C
の方向に1ブロツクだけ移動すると、ポンプ13によっ
て汲み上げられた作動油が配管19A、20Aを通って
第1のアクチュエータ11の後室29内に流入してコピ
ーカッター12がカッターヘッド3の周囲から突出する
。その際、コピーカッター12の前室30の作動油は配
管20B、19Bを通ってオイルパンツに排出される。
また、この第1の四方向切換弁18が第1図に示す中立
状態から矢印りの方向に1ブロツクだけ移動すると、ポ
ンプ13によって汲み上げられた作動油が配管19A、
20Bを通って第1のアクチュエータ11の前室30内
に流入してコピーカッター12がカッターへラド3内に
収納される。その際、アクチュエータ11の後室29内
の作動油は配管20A、19Bを通ってオイルパン7に
戻される。
他方、18“は第2の四方向切換弁であり、この第1の
四方向切換弁18’を矢印C’、D’の方向に切り換え
ることにより第2のコピーカフター12′が第1のコピ
ーカッター12と同様にカッターヘッド3より出没する
図中、16は配管20A、20A’に設けられたローク
リジヨイントである。
(C1コピーカッター位   壮 についてまた、第1
図に示すように、本体1内には、コピーカッター位置検
出装置4が配設されている。このコピーカッター位置検
出装置4は、カツタ−ヘッド3の回転軸14に取り付け
られた4枚のコピーカッター割出カム21,22.23
.24と、当該カムに対応する4個のリミットスイッチ
25.26.27.28とから構成されている。
コピーカッター割出カム21,22,23゜24は、そ
の周回に、第8図の「グレーコード表」によってパター
ン化されたカム歯Sを設けており、電源投入と同時に第
1のコピーカッタ12、第2のコピーカッター12′お
よび両者の位置が後述するランプによって表示されるよ
うになっている。
第1のカム21は、第4図に示すように、その周囲が1
6等分に区分され、その中のす、  c。
f、g、j、に、n、oの各区域が凸状のカム歯Sにな
っている。また、第2のカム22は、第5図に示すよう
に、c、d、e、f、に、l。
m、nの各区域が凸状のカム歯Sになっている。
また、第3のカム23は、第6図に示すように、e〜l
の区域が凸状のカム歯Sになっている。更に、第4のカ
ム24は、第7図に示すように、i −pの区域が凸状
のカム歯Sになっている。
なお、2つのコピーカッタ12.12″の位置を更に細
かく表示しようとするときは、カムの枚数を増やすと共
に、各カムの周面の区画を2″等分する。nはカムの枚
数である。
上記のカム21〜24は、第3図に示すように、3区域
と2区域との境目が第1のコピーカッタ12の位置と一
敗するように取りつける。
また、4つのリミットスイッチ25.26,27.28
は3区域と2区域との境目に対応するように取りつける
+d)  コピーカッター位置 示ランプについてまた
、第1図に示すように、シールド掘進機Xの操作盤35
には、16個のコピーカッター位置表示ランプ36a〜
36pが円環状に配設されている。この16個のランプ
36a〜36pは、4つのリミットスイッチ25,26
,27.28と電気的に接続しており、選択により電源
投入と同時に第1のコピーカッタ12、第2のコピーカ
フター12′およびその両者の位置が表示される。
ここで、ランプ36a〜36pとリミットスイッチ25
〜28との関係は1表−1」に記載した通りであり、例
えば、全てのリミットスイッチ25〜28が作動しない
ときランプ36aが点灯し、リミットスイッチ25のみ
が作動するとランプ36bが点灯するようになっている
なお、「表−工」では、便宜上、リミットスイッチをL
Sと略記した。即ち、 (以下、余白) iLL[ ■ランプ36a点灯:全LS不作動時 ■ランプ36b点灯:LS25作動時 ■ランプ36e点灯:LS25.26作動時■ランプ3
6d点灯:LS26作動時 ■ランプ36e点灯:LS26.27作動時■ランプ3
6「点灯:LS25〜27作動時■ランプ36g点灯:
L325.27作動時■ランプ36h点灯:LS27作
動時 ■ランプ36i点灯:LS27.28作動時[相]ラン
プ36j点灯:LS25,27.28作動時 ■ランプ36に点灯:LS25〜28作動時@ランプ3
6I!点灯:LS26〜28作動時0ラン136m点灯
:LS26.28作動時[相]ランプ36r+点灯:L
S25.26.28作動時 ■ランプ36o点灯:LS25.28作動時@ ランプ
36p点灯:LS28作動時(Q)  コピーカッター
  バ −ン9  につ公て コピーカッター位置表示ランプ36a〜36pの外側に
コピーカッター掘削パターン設定器37が配設されてい
る。このコビーカ・ツター掘削パターン設定器37は、
コピーカッター位置表示ランプ36a〜36pに対応す
る16個のトグルスイッチ37a〜37pから構成され
ており、任意に選択した2・本のトグルスイッチが1セ
フ)になっている。例えば、第9図To)に示すように
、2本のトグルスイ・ンチ37b、37gを外側に倒す
と、トグルスイッチ37c〜37fの範囲がA余掘範囲
となり、2本のトグルスイッチ37j、37oを内側に
倒すと、トグルスイッチ37に〜37nの範囲がB余掘
範囲となる。
また、例えば、第10開山)に示すように、2本のトグ
ルスイッチ37b、37gを内側に倒すと、トグルスイ
ッチ37c〜37fの範囲がB余掘範囲となり、2本の
トグルスイッチ37j、37oを外側に倒すと、トグル
スイッチ37に〜37nの範囲がA余掘範囲となる。
また、第11図(′b)に示すように、2本のトグルス
イッチ37b、37gを外側に倒すと、トグルスイッチ
37c〜37fの範囲がA余掘範囲となり、2本のトグ
ルスイッチ37j、370を内側に倒すと、トグルスイ
ッチ37に〜37nの範囲がB余掘範囲となる。
第12図(b)に示すように、2本のトグルスイッチ3
7b、37gを外側に倒すと、トグルスイッチ37c〜
37fの範囲がA余掘範囲となる。
更に、第13図(b)に示すように、2本のトグルスイ
ッチ37j、37oを外側に倒すと、トグルスイッチ3
7に〜37nの範囲がA余掘範囲となる。
従って、トグルスイッチを1本だけ操作したり、あるい
は選択した2本のトグルスイッチを内側と外側にそれぞ
れ倒した場合は操作を間違えたことになる。
各トグルスイッチ37a〜37m)は、第1゜第2の2
つの四方向切換弁18.18’と電気的に接続しており
、コピーカッターの回転方向に見て、2本1組のトグル
スイッチうちの上流側のトグルスイッチが出力信号を出
すと、第1゜第2の四方向切換弁18.18’は中立状
態から矢印C1C“の方向にそれぞれ切り替わり、下流
側のトグルスイッチが出力信号を出すと、第1.第2の
四方向切換弁18.18’が中立状態から矢印り、D’
の方向にそれぞれ切り替わる。
(f)  コピーカッターストロークi7を定器につい
て また、操作盤35には、第1.第2の2つのコピーカッ
ター12.12′のストロークを設定スる2つのコピー
カッターストローク設定145.45’が設けられてお
り、例えば、第1のコピーカッター12のA余掘範囲の
ストロークL1 (第9図(al参照)をセントするに
は、第1のコピーカッターストローク設定器45の第1
0ストローク設定針48がストロークL1の目盛の位置
に達するまでツマミ46を回す。
また、B余ti範囲のストローク1,1  (第9図(
al参照)をセントするには、第1のコピーカッタース
トローク設定器45の第2のストローク設定針49がス
トロークLtの目盛の位置に達するまでツマミ47を回
す、更に、この第1のコピーカッターストローク設定器
45には、ストローク検出用流量計31に組み込まれて
いるポテンショメータ32からアナログ信号によりコピ
ーカッター12のストロークを表示するストローク表示
針50が動かされ、このストローク表示針50が前記ス
トローク設定針48.49を通過する時、接点信号を出
力し、第1の四方向切換弁18を中立状態に復帰させる
ようになっている。
同様に、第2のコピーカッター12′のA余掘範囲のス
トロークL、(第9図(al参照)をセントするには、
第2のコピーカッターストローク設定器45゛の第1の
ストローク設定針48’がストロークL□の目盛の位置
に達するまでツマミ46′を回す、また、B余掘範囲の
ストローク1.8(第9図fa>参照)をセントするに
は、第2のコピーカッターストローク設定器45“の第
2のストローク設定針49’がストローク■5□の目盛
の位置に達するまでツマミ47′を回す、更に、この第
2のコピーカッターストローク設定器45゛には、スト
ローク検出用流量計31’に組み込まれているポテンシ
ョメータ32゛からアナログ信号によりコピーカッター
12゛のストロークを表示するストローク表示針50“
が動かされ、このストローク表示針50゛が前記ストロ
ーク設定針48’、49’を通過する時、接点信号を出
力し、第2の四方向切換弁18′を中立状態に復帰させ
るようになっている。
(沿 コピーカッターストローク   ′ 計につい”
ζ また、前記配管20Aには、第1のコピーカッタースト
ローク検出用流量計31を配設する。
この流量計31はポテンショメーター32を介して第1
のコピーカッターストローク設定器45と電気的に接続
しており、この第1のコピーカッターストローク設定器
45のストローク表示針50がストローク設定針48.
49を通過する時、接点信号を出力し、第1の四方向切
換弁18を中立状態に復帰させるようになっている。ま
た、この第1のコピーカッターストローク検出用流量計
31は、第1のコピーカッター12が中限になったとき
、接点信号を出し、第1の四方向切換弁18を中立位置
に復帰させるようになっている。
同様に、前記配管20八′には、第2のコピーカッター
ストローク検出用流量計31゛を配設する。この流量計
31“はポテンショメーター32′を介して第2のコピ
ーカッターストローク設定器45゛と電気的に接続して
おり、この第2のコピーカンタ−ストローク設定845
’のストローク表示針50°がストローク設定針48’
、49’を通過する時、接点信号を出力し、第2の四方
向切換弁18′を中立状態に復帰させるようになってい
る。また、この第2のコピーカッターストローク検出用
流量計31”は、第2のコピーカッター12’が中限に
なったとき、接点信号を出し、第2の四方向切換弁18
“を中立位置に復帰させるようになっている。
(hl  コピーカッター    仏  についてまた
、コピーカッター位置表示用ランプ36.1〜36pで
囲まれた区域内には、第1.第2のコピーカッター初期
位置設定器33.33’が配設されており、第1のコピ
ーカッター12が余掘範囲に入っていることを確認して
、第1のコピーカッター初期位置設定器33の押ボタン
38を押すと、第1のコピーカッター12の出し入れが
自動的に行われる。
また、第2のコピーカッター12′が余掘範囲に入って
いることを確認して、第2のコピーカッター初期位置設
定器33゛の押ボタン38′を押すと、第2のコピーカ
フター12“〕出シ入れが自動的に行われる。
(11土亘血 更に、操作盤35には、電源投入用のスイッチ40、コ
ピーカッター選択切換スイッチ41、コピーカッター制
御切換スイッチ42、及びコピーカッター手動操作スイ
ッチ43などが配設されている。
前記コピーカッター選択切換スイッチ41は、2つのコ
ピーカフター12.12’の使用条件を切り換えるもの
であり、「阻1」に切り換えれば、第1のコピーカッタ
ーI2のみ制御し、rllh2Jに切り換えれば第2の
コピーカッター12“のみ制御する。また、「両方」に
設定すれば、第1.第2の2つのコピーカッター12゜
12°を制御する。この時、コピーカッター位置表示ラ
ンプ36a〜36pは、上記切換によりそれぞれのコピ
ーカッターの位置が表示される。なお、「両方」にセッ
トした場合は、第1゜第2のコピーカッター12.12
’の位置が表示される。
また、コピーカッター制御切換スイッチ42は、「自動
」か「手動Jを選択するスイッチであり、更に、コピー
カッター手動操作スイッチ43は、2つのコピーカッタ
ー12.12’の出し入れを操作するためのスイッチで
ある。
次に、本発明のシールド掘進機Xの動作について説明す
る。
例えば、第14図(11)に示すように、カッターへラ
ド3によって円形の本道51を掘削すると共に、第1.
第2の2つのコピーカッター12゜12“によって本道
51の右側のC% fの区域に幅L1の余堀部分52と
、本道51の左側のkxnの区域に幅L!の余堀部分5
3とを掘削するには、操作盤35の各スイッチを、次の
ように操作する。すなわち、 ■ 第14図Cb)に示すように、トグルスイッチ37
b、37gを外側に倒すと共に、トグルスイッチ37j
、37oを内側に倒す。
■ 第1及び第2コピーカツターストローク設定器45
.45’の第1のツマミ46.46“をLlの目盛の位
置にセットすると共に、第2のツマミ47.47’をり
、の目盛の位置にセットする。
■ コピーカッター選択切換スイッチ41を「両方」の
表示にセットする。
■ コピーカッター制御切換スイッチ42を「自動」に
セットする。
■ 電源投入用スイッチ40を「入」に切り換える。
■ コピーカッター位置表示ランプ36bが点灯するの
を確認して第1コピーカツター初期位置設定器のスイッ
チ33を押す。
すると、カッターヘッド3が回転して本道51の掘削が
行われる。
他方、第1のコピーカッター12がトグルスイッチ37
bの位置に達すると、第1の4方向切換弁18が中立位
置から矢印Cの方向に1ブロツクだけ切り替わりコピー
カッター12がカッターヘッド30周面から突出し始め
る。
その時、配管2OA内を通過する作動油によってコピー
カッターストローク検出用流量計31内のオーバル回転
子(図示せず)が回転し、第1のコピーカッターストロ
ーク設定器45のストローク表示針50が移動する。そ
して、このストローク表示針50が第1のストローク設
定針48位置を通過すると、その出力信号により第1の
四方向切換弁18が中立位置に復帰するので、第1のコ
ピーカッター12のストロークはLlになる。
そして、第1のコピーカッター12がカッターヘッド3
と一体的に時計方向に回転するのに伴ってc −1区域
の余堀部分52の掘削が行われる。
次いで、第1のコピーカッター12がトグルスイッチ3
7gの位置に達すると、第1の4方向切換弁18が中立
位置から矢印りの方向に1ブロツクだけ切り替わり、第
1のコピーカッター12がカッターヘッド3内へ引っ込
み始める。
その時、配管2OA内を戻る作動油によってコピーカッ
ターストローク検出用流量計31内のオーバル回転子が
逆回転してストローク表示針50が初期位置に向かって
戻るようになる。
そして、このストローク表示針50が初期位置に復帰す
ると、その復帰信号により第1の四方向切換弁18が中
立位置に復帰して第1のコピーカッター12が初期位置
に戻り、c −= 1区域の余堀部分52の掘削が終了
する。
また、第1のコピーカッター12がトグルスイッチ37
jの位置に達すると、第1の4方向切換弁18が中立位
置から矢印Cの方向に1ブロフクだけ切り替わりコピー
カッター12がカンタ−ヘッド3の周面から突出し始め
る。
その時、配管20A内を通過する作動油によってコピー
カッターストローク検出用流量計31内のオーバル回転
子(図示せず)が回転し、第1のコピーカッタ−ストロ
ーク設定器450ストローク表示針50が移動する。そ
して、このストローク表示針50が第1のストローク設
定針49位置を通過すると、その出力信号により第1の
四方向切換弁18が中立位置に復帰するので、第1のコ
ピーカッター12のストロークはLtになる。
そして、第1のコピーカッター12がカッターヘッド3
と一体的に時計方向に回転するのに伴ってk w n区
域の余堀部分53の掘削が行われる。
次いで、第1のコピーカッター12がトグルスイッチ3
7oの位置に達すると、第1の4方向切換弁18が中立
位置から矢印りの方向に1ブロツクだけ切り替わり、第
1のコピーカフター12がカッターヘッド3内へ引っ込
み始める。
その時、配管20A内を戻る作動油によってコピーカッ
ターストローク検出用流量計31内のオーバル回転子が
逆回転してストローク表示針50が初期位置に向かって
戻るようになる。
そして、このストローク表示針50が初期位置に復帰す
ると、その復帰信号により第1の四方向切換弁18が中
立位置に復帰して第1のコピーカッター12が初期位置
に戻り、k % n区域の余堀部分53の掘削が終了す
る。
そして、第1のコピーカフター12は、上記出没動作を
繰り返し、余堀部分52.53の掘削を続行する。
他方、第2コピーカツター12′も上記第1のコピーカ
ッター12と同様に作動し、余堀部分52.53を掘削
する。
尚、コピーカッターのストロークおよび掘削パターンを
、適宜、設定することにより、第9図(a)、第10図
(alのように、本道51の両側にぞれぞれストローク
の異なる余堀部分52.53を掘削したり、また、第1
1図(alのように、左右のストロークの等しい余堀部
分52を掘削したり、また、第12図(a)のように、
右側だけの余堀部分52を掘削したり、第13図(al
のように、左側だけの余堀部分52を掘削できる。
〔発明の効果〕
上記のように、本発明によれば、余堀部分を効率的に掘
削できるようになるばかりでなく、制御装置の簡略化で
きるので、非常に経済的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るシールド掘進機の概略図、第2図
はコピーカッター位置検出装置の側面図、第3図はコピ
ーカッター位置検出装置の背面図、第4図乃至第7図は
コピーカッター割出カムの平面図、第8図はグレーコー
ド表の説明図、第9図(al乃至第13図(a)は切削
パターンの説明図、第9図Cb)乃至第13図中)はト
グルスイッチの操作状態を示す説明図、第14図(a)
はトンネルの掘削状態を示す説明図、第14図中)はト
グルスイッチの操作状態を示す説明図である。 3・・・カッターヘッド、4・・・コピーカッター位置
検出装置、12.12’・・・コピーカッター36a〜
36p・・・コピーカッター位置表示ランプ、37・・
・コピーカッター掘削パターン設定器、45.45’・
・・コピーカッターストローク設定器、X・・・シール
ド掘進機、 第9図(a) 第9図(b) 第10図(a) 第」O図cb> 第 図 第 図 第11図(a) 第12図(a) 第11 図(b) 第12図(b) 37に 3′!j 第13図(a) 第14図(a) 第13図(1)) 第14図(b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. カッターヘッドの周囲に配設された少なくとも2個以上
    のコピーカッターと、各コピーカッターの位置を検出す
    るコピーカッター位置検出装置と、該コピーカッター位
    置検出装置の出力信号によりコピーカッターの位置を表
    示するコピーカッター位置表示ランプと、各コピーカッ
    ターの余掘範囲を設定するコピーカッター掘削パターン
    設定器と、各コピーカッターのストロークを設定するコ
    ピーカッターストローク設定器とを備え、且つ、コピー
    カッター位置検出装置、コピーカッター位置表示ランプ
    およびコピーカッター掘削パターン設定器を各コピーカ
    ッターの共用としたことを特徴とするシールド掘進機。
JP4321089A 1989-02-27 1989-02-27 シールド掘進機 Pending JPH02225793A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4321089A JPH02225793A (ja) 1989-02-27 1989-02-27 シールド掘進機

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