JPH0658087A - 複数カッター式掘削機の油圧装置 - Google Patents
複数カッター式掘削機の油圧装置Info
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- JPH0658087A JPH0658087A JP21517892A JP21517892A JPH0658087A JP H0658087 A JPH0658087 A JP H0658087A JP 21517892 A JP21517892 A JP 21517892A JP 21517892 A JP21517892 A JP 21517892A JP H0658087 A JPH0658087 A JP H0658087A
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- Japan
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- cutter
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 7
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハイドロフレーズ掘削機などの土木作業の掘
削機には、複数のカッターを用い、各々別個の油圧モー
タにより駆動させるものがある。そして、1つのカッタ
ーに岩石があたるとそのカッターは停止し、他のカッタ
ーは空転してしまうという欠点があったので、改善す
る。 【構成】 油圧源15から歯車式フローデバイダ27を
通して圧力流体を各油圧モータ7へ送る。この歯車式フ
ローデバイダは各油圧モータへ送る圧力流体の流量比を
一定にするものであり、この働きにより、前記空転する
カッターの余力が、岩石にあたったカッターへシフトさ
れ、この岩石に大きな掘削力が集中される。
削機には、複数のカッターを用い、各々別個の油圧モー
タにより駆動させるものがある。そして、1つのカッタ
ーに岩石があたるとそのカッターは停止し、他のカッタ
ーは空転してしまうという欠点があったので、改善す
る。 【構成】 油圧源15から歯車式フローデバイダ27を
通して圧力流体を各油圧モータ7へ送る。この歯車式フ
ローデバイダは各油圧モータへ送る圧力流体の流量比を
一定にするものであり、この働きにより、前記空転する
カッターの余力が、岩石にあたったカッターへシフトさ
れ、この岩石に大きな掘削力が集中される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、土木工事等に用いられ
る掘削機、例えばハイドロフレーズ掘削機やシールド掘
削機などの複数のカッターを駆動させる油圧装置に関す
る。
る掘削機、例えばハイドロフレーズ掘削機やシールド掘
削機などの複数のカッターを駆動させる油圧装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】土木工事等に用いられる掘削機には種々
のものが存在する。例えば地中壁を構築するために深い
縦溝を掘削する掘削機の一種であるハイドロフレーズ掘
削機、或いは横穴即ちトンネルを掘削するためのシール
ド掘削機などがある。これらの掘削機において、実際に
切羽で掘削をおこなうカッターは油圧モータによって回
転駆動されている。
のものが存在する。例えば地中壁を構築するために深い
縦溝を掘削する掘削機の一種であるハイドロフレーズ掘
削機、或いは横穴即ちトンネルを掘削するためのシール
ド掘削機などがある。これらの掘削機において、実際に
切羽で掘削をおこなうカッターは油圧モータによって回
転駆動されている。
【0003】このような掘削機の一例を、図5のシール
ド掘削機に示す。この掘削機9の外枠を形成する円筒状
のシールド本体1は、既に掘削されたトンネルの内側に
設けられているリング状のセグメントに対し、シールド
ジャッキを油圧制御することによる反力で前進する。枠
1の前面には略円板状のカッターディスク3が設けら
れ、このカッターディスク3に固定されたリングギア5
に噛み合う油圧モータ7により回転され、切羽の掘削を
おこなう。掘削された土砂は、カッターチャンバー9内
からスクリューコンベア11により取り出され、更にコ
ンベアベルト13により後方に送られる。このような掘
削をおこなうカッター3は、複数設けられることがあ
り、この複数のカッターは各々に設けられた油圧モータ
7により駆動される。
ド掘削機に示す。この掘削機9の外枠を形成する円筒状
のシールド本体1は、既に掘削されたトンネルの内側に
設けられているリング状のセグメントに対し、シールド
ジャッキを油圧制御することによる反力で前進する。枠
1の前面には略円板状のカッターディスク3が設けら
れ、このカッターディスク3に固定されたリングギア5
に噛み合う油圧モータ7により回転され、切羽の掘削を
おこなう。掘削された土砂は、カッターチャンバー9内
からスクリューコンベア11により取り出され、更にコ
ンベアベルト13により後方に送られる。このような掘
削をおこなうカッター3は、複数設けられることがあ
り、この複数のカッターは各々に設けられた油圧モータ
7により駆動される。
【0004】図6は、各油圧モータ7へ圧力流体を送る
油圧回路を示す。即ち、油圧源である油圧ユニット15
に対し2つの独立した油圧回路17が並列に設けられ、
それぞれ別の油圧モータ7へ圧力流体を送っている。各
油圧回路17には減圧弁19が設けられ、例えば200
(kg/cm2 )の圧力で開き、回路17の安全性を維持し
ている。各回路17の圧力流体の流量は、例えば180
(l/min )であり、切換弁21を介して各油圧モータ
7へ送られる。
油圧回路を示す。即ち、油圧源である油圧ユニット15
に対し2つの独立した油圧回路17が並列に設けられ、
それぞれ別の油圧モータ7へ圧力流体を送っている。各
油圧回路17には減圧弁19が設けられ、例えば200
(kg/cm2 )の圧力で開き、回路17の安全性を維持し
ている。各回路17の圧力流体の流量は、例えば180
(l/min )であり、切換弁21を介して各油圧モータ
7へ送られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油圧回
路17が並列に独立して設けられ、各油圧モータ7で別
々であったので、その分、油圧回路17を形成するため
のホースの量が多くなるばかりでなく、一方のカッター
が、例えば岩石などに当り大きな抵抗を受けた場合には
停止して、他のカッターが空転するという欠点があっ
た。
路17が並列に独立して設けられ、各油圧モータ7で別
々であったので、その分、油圧回路17を形成するため
のホースの量が多くなるばかりでなく、一方のカッター
が、例えば岩石などに当り大きな抵抗を受けた場合には
停止して、他のカッターが空転するという欠点があっ
た。
【0006】本発明は以上の欠点を解消するために成さ
れたもので、油圧回路を形成するホースの量を少なくで
き、カッターの1つが大きな抵抗を受けても、他のカッ
ターの空転を生ぜずに、抵抗に打ち勝って掘削をおこな
うことができる複数カッター式掘削機の油圧装置を提供
することを目的とする。
れたもので、油圧回路を形成するホースの量を少なくで
き、カッターの1つが大きな抵抗を受けても、他のカッ
ターの空転を生ぜずに、抵抗に打ち勝って掘削をおこな
うことができる複数カッター式掘削機の油圧装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、掘削機に設けられた複数のカッター
と、各カッターを各々駆動する油圧モータと、各油圧モ
ータへ送られる圧力流体の流量比を一定にする歯車式フ
ローデバイダと、この歯車式フローデバイダを通して圧
力流体を送る油圧源と、を備えたものである。
めに、本発明は、掘削機に設けられた複数のカッター
と、各カッターを各々駆動する油圧モータと、各油圧モ
ータへ送られる圧力流体の流量比を一定にする歯車式フ
ローデバイダと、この歯車式フローデバイダを通して圧
力流体を送る油圧源と、を備えたものである。
【0008】
【作用】油圧源と歯車式フローデバイダとの間は、油圧
回路を並列に設ける必要がない。また、1つのカッター
に岩石などが当ることで大きな抵抗を受けると、そのカ
ッターの負荷が大きくなるが、この場合に歯車式フロー
デバイダの働きで、他の負荷の小さなカッターの余力
が、この負荷の大きなカッターへシフトされる。従って
負荷が大きいカッターへ掘削力を集中できる。
回路を並列に設ける必要がない。また、1つのカッター
に岩石などが当ることで大きな抵抗を受けると、そのカ
ッターの負荷が大きくなるが、この場合に歯車式フロー
デバイダの働きで、他の負荷の小さなカッターの余力
が、この負荷の大きなカッターへシフトされる。従って
負荷が大きいカッターへ掘削力を集中できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一例を図1〜図4において説
明する。本実施例の掘削機は、ハイドロフレーズ掘削機
とし、左右にカッターを有し、各カッターが各々別個の
油圧モータ7により駆動されるものとする。
明する。本実施例の掘削機は、ハイドロフレーズ掘削機
とし、左右にカッターを有し、各カッターが各々別個の
油圧モータ7により駆動されるものとする。
【0010】この油圧モータ7へ油圧源から圧力流体を
送るための回路図を図1に示す。
送るための回路図を図1に示す。
【0011】油圧源である油圧ユニット15に接続され
る回路の往路23と復路25は、減圧弁19によって接
続されている。この減圧弁19は、例えば200(kg/
cm2)の圧力で開き、油圧回路全体の安全性を保つ。油
圧ユニット15から出た往路23は、例えば360(ml
/min )の流量を送り、その後、歯車式フローデバイダ
27において分岐する。よって歯車式フローデバイダ2
7と油圧ユニット15の間は、往路23と復路25での
み接続され、回路を形成するパイプの数量は少ない。
る回路の往路23と復路25は、減圧弁19によって接
続されている。この減圧弁19は、例えば200(kg/
cm2)の圧力で開き、油圧回路全体の安全性を保つ。油
圧ユニット15から出た往路23は、例えば360(ml
/min )の流量を送り、その後、歯車式フローデバイダ
27において分岐する。よって歯車式フローデバイダ2
7と油圧ユニット15の間は、往路23と復路25での
み接続され、回路を形成するパイプの数量は少ない。
【0012】この歯車式フローデバイダ27を図2〜図
4に示す。図に示すように分岐後の往路には、ドライブ
ギア29とアイドルギア31が噛み合って設けられてい
る。ドライブギア29は分岐後の2つの往路23A,2
3Bで共通のものであり、アイドルギア31はそれぞれ
の往路で別個であり遊転する。従って各ギア29,31
の回転数は同じであり、この回転数は圧力流体の各流量
に比例する。よって分岐後の2つの往路23A,23B
における流量比は常に一定となる。
4に示す。図に示すように分岐後の往路には、ドライブ
ギア29とアイドルギア31が噛み合って設けられてい
る。ドライブギア29は分岐後の2つの往路23A,2
3Bで共通のものであり、アイドルギア31はそれぞれ
の往路で別個であり遊転する。従って各ギア29,31
の回転数は同じであり、この回転数は圧力流体の各流量
に比例する。よって分岐後の2つの往路23A,23B
における流量比は常に一定となる。
【0013】歯車式フローデバイダ27を出た往路23
A,23Bは、それぞれ切換弁21を経て油圧モータ7
に接続する。油圧モータ7を出た復路25は油圧ユニッ
ト15へ戻る。2つの往路23A,23Bには、前記切
換弁21の上流側に、バイパスが設けられ逆止弁33を
経て減圧弁35へ接続されている。この減圧弁35は、
例えば245(g/cm2 )の圧力で開き、圧力流体を復
路25へ逃がし油圧回路17の安全性を保つようになっ
ている。
A,23Bは、それぞれ切換弁21を経て油圧モータ7
に接続する。油圧モータ7を出た復路25は油圧ユニッ
ト15へ戻る。2つの往路23A,23Bには、前記切
換弁21の上流側に、バイパスが設けられ逆止弁33を
経て減圧弁35へ接続されている。この減圧弁35は、
例えば245(g/cm2 )の圧力で開き、圧力流体を復
路25へ逃がし油圧回路17の安全性を保つようになっ
ている。
【0014】以下、本実施例の作用について説明する。
まず、本実施例における歯車式フローデバイダ27の作
用について説明する。油圧ユニット15で発生する圧力
をP、送り出す圧力流体の流量をQとし、一方の油圧モ
ータへ送られる圧力流体の圧力をP1 、流量をQ2 と
し、他方への圧力をP2 流量をQ2 とし、油圧回路での
様々な抵抗などによる流体エネルギー損失を無視すれ
ば、歯車式フローデバイダ27における流体エネルギー
損失は極めて小さいので、おこなわれる仕事が一定であ
ることから PQ=P1 Q1 +P2 Q2 となる。歯車式フローデバイダ27の働きによりQ1 と
Q2 の比は一定である。ここではQ1 とQ2 が等しいも
のとすれば (Q/2)=Q1 =Q2 となる。よって、はじめの式は PQ=P1 (Q/2)+P2 (Q/2) となり、結局 2Q=P1 +P2 となる。このPは減圧弁19によって上限が設定され
(200(kg/cm2 ))ほぼ一定である。
まず、本実施例における歯車式フローデバイダ27の作
用について説明する。油圧ユニット15で発生する圧力
をP、送り出す圧力流体の流量をQとし、一方の油圧モ
ータへ送られる圧力流体の圧力をP1 、流量をQ2 と
し、他方への圧力をP2 流量をQ2 とし、油圧回路での
様々な抵抗などによる流体エネルギー損失を無視すれ
ば、歯車式フローデバイダ27における流体エネルギー
損失は極めて小さいので、おこなわれる仕事が一定であ
ることから PQ=P1 Q1 +P2 Q2 となる。歯車式フローデバイダ27の働きによりQ1 と
Q2 の比は一定である。ここではQ1 とQ2 が等しいも
のとすれば (Q/2)=Q1 =Q2 となる。よって、はじめの式は PQ=P1 (Q/2)+P2 (Q/2) となり、結局 2Q=P1 +P2 となる。このPは減圧弁19によって上限が設定され
(200(kg/cm2 ))ほぼ一定である。
【0015】ここでカッターの一方が岩石などの障害物
に当り大きな抵抗を受けると、このカッターは回転しに
くくなり、他方のカッターは空転をはじめようとする。
この空転に伴い他方のP1 は非常に小さくなり、これに
比べ一方のP2 は非常に大きくなる。従って、空転しよ
うとするカッターの余力が、大きな抵抗を受けているカ
ッターへシフトされることになる。
に当り大きな抵抗を受けると、このカッターは回転しに
くくなり、他方のカッターは空転をはじめようとする。
この空転に伴い他方のP1 は非常に小さくなり、これに
比べ一方のP2 は非常に大きくなる。従って、空転しよ
うとするカッターの余力が、大きな抵抗を受けているカ
ッターへシフトされることになる。
【0016】以上の点を数値により具体的に例示する。
即ち、一方のカッターの負荷が大きくなり圧力P2 が上
限の245(kg/cm2 )となり、他のカッターの負荷が
小さく圧力P1 が100(kg/cm2 )となった場合に
は、従来は図6より、一方のカッターについては減圧弁
21が働き一方の油圧モータ7は停止状態となる。他の
カッターは通常通り駆動されるものの、掘削機全体が前
進しないので事実上空転状態となる。これに対し本実施
例によれば 2P=P1 +P2 の式よりP1 が概略空転状態によりほぼ0となると、こ
れによって生じた余力(圧力P1 =100(kg/c
m2 ))が他の油圧モータ7(圧力P2 =245(kg/c
m2 ))にシフトされ、合わせて圧力P2 =345(kg
/cm2 )の負荷にも耐えてカッターが回転できる。この
回転により掘削は続行され掘削機が前進する。よって、
空転しようとしていたカッターも更に新たな地盤に接触
し掘削を続けることが可能となる。なお、一方のカッタ
ーに前記圧力P2 =345(kg/cm2 )の大きな負荷が
かかって回転をおこなっている時でも、油圧ユニット1
5が発生させる圧力Pは小さくてすむ。即ち 2P=0+P2 においてP2 が345(kg/cm2 )のとき、Pは17
2.5(kg/cm2 )ですみ200(kg/cm2 )よりも小
さいので減圧弁19を作動させずに両方の油圧モータ7
を働かせ続けることができる。
即ち、一方のカッターの負荷が大きくなり圧力P2 が上
限の245(kg/cm2 )となり、他のカッターの負荷が
小さく圧力P1 が100(kg/cm2 )となった場合に
は、従来は図6より、一方のカッターについては減圧弁
21が働き一方の油圧モータ7は停止状態となる。他の
カッターは通常通り駆動されるものの、掘削機全体が前
進しないので事実上空転状態となる。これに対し本実施
例によれば 2P=P1 +P2 の式よりP1 が概略空転状態によりほぼ0となると、こ
れによって生じた余力(圧力P1 =100(kg/c
m2 ))が他の油圧モータ7(圧力P2 =245(kg/c
m2 ))にシフトされ、合わせて圧力P2 =345(kg
/cm2 )の負荷にも耐えてカッターが回転できる。この
回転により掘削は続行され掘削機が前進する。よって、
空転しようとしていたカッターも更に新たな地盤に接触
し掘削を続けることが可能となる。なお、一方のカッタ
ーに前記圧力P2 =345(kg/cm2 )の大きな負荷が
かかって回転をおこなっている時でも、油圧ユニット1
5が発生させる圧力Pは小さくてすむ。即ち 2P=0+P2 においてP2 が345(kg/cm2 )のとき、Pは17
2.5(kg/cm2 )ですみ200(kg/cm2 )よりも小
さいので減圧弁19を作動させずに両方の油圧モータ7
を働かせ続けることができる。
【0017】以上説明したように本実施例によれば、一
方のカッターが岩石に当るなどして大きな負荷が生じP
2 が大きくなっても、代わりにP1 が十分に小さくな
り、油圧ユニット15が発生させる圧力P自体は従来通
りそれほど大きくせずに、カッターを回転させ掘削を続
行させることが可能となる。このように歯車式フローデ
バイダ27の働きにより、いわば負荷の小さなカッター
の余力が負荷の大きなカッターへシフトされ、大きな掘
削力を一ヶ所に集中して掘削を続行することができる。
方のカッターが岩石に当るなどして大きな負荷が生じP
2 が大きくなっても、代わりにP1 が十分に小さくな
り、油圧ユニット15が発生させる圧力P自体は従来通
りそれほど大きくせずに、カッターを回転させ掘削を続
行させることが可能となる。このように歯車式フローデ
バイダ27の働きにより、いわば負荷の小さなカッター
の余力が負荷の大きなカッターへシフトされ、大きな掘
削力を一ヶ所に集中して掘削を続行することができる。
【0018】なお、以上の実施例においては掘削機をハ
イドロフレーズ掘削機として説明したが、他の実施例に
おいてはシールド掘削機などのように他の掘削機であっ
てもかまわない。他の掘削機であっても複数のカッター
を備え各々別の油圧モータで駆動する油圧装置の場合に
は、本発明を実施することが可能である。
イドロフレーズ掘削機として説明したが、他の実施例に
おいてはシールド掘削機などのように他の掘削機であっ
てもかまわない。他の掘削機であっても複数のカッター
を備え各々別の油圧モータで駆動する油圧装置の場合に
は、本発明を実施することが可能である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の複数カッ
ター式掘削機の油圧装置によれば、油圧源と歯車式フロ
ーデバイダとの間の油圧回路は並列に設ける必要がない
ので、その油圧回路を形成するためのホースの量は少な
くなる。従って全体のホースの量を少なくできる。
ター式掘削機の油圧装置によれば、油圧源と歯車式フロ
ーデバイダとの間の油圧回路は並列に設ける必要がない
ので、その油圧回路を形成するためのホースの量は少な
くなる。従って全体のホースの量を少なくできる。
【0020】また、1つのカッターに大きな抵抗が生じ
負荷が大きくなると、歯車式フローデバイダの働きによ
り、他の負荷の小さなカッターの余力がこの負荷の大き
なカッターへシフトされるので、掘削力を負荷の大きな
カッターへ集中させ、複数カッター式掘削機全体のカッ
ターの停止及び空転をおさえることができる。
負荷が大きくなると、歯車式フローデバイダの働きによ
り、他の負荷の小さなカッターの余力がこの負荷の大き
なカッターへシフトされるので、掘削力を負荷の大きな
カッターへ集中させ、複数カッター式掘削機全体のカッ
ターの停止及び空転をおさえることができる。
【図1】本発明の一実施例を示す油圧回路である。
【図2】図1の歯車式フローデバイダの縦断面図であ
る。
る。
【図3】図2の縦断面側面図である。
【図4】図2の水平断面図である。
【図5】従来の掘削機の一例を示す概略縦断面図であ
る。
る。
【図6】図5のカッターを駆動するための油圧回路図で
ある。
ある。
1 シールド本体 3 カッターディスク 7 油圧モータ 9 カッターチャンバ 11 スクリューコンベア 13 ベルトコンベア 15 油圧ユニット 19 減圧弁 21 切換弁 27 歯車式フローデバイダ 29 ドライブギア 31 アイドルギア 33 逆止弁 35 減圧弁
Claims (1)
- 【請求項1】 掘削機に設けられた複数のカッターと、
各カッターを各々駆動する油圧モータと、各油圧モータ
へ送られる圧力流体の流量比を一定にする歯車式フロー
デバイダと、この歯車式フローデバイダを通して圧力流
体を送る油圧源と、を備えた複数カッター式掘削機の油
圧装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21517892A JP2757699B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 複数カッター式掘削機の油圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21517892A JP2757699B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 複数カッター式掘削機の油圧装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658087A true JPH0658087A (ja) | 1994-03-01 |
| JP2757699B2 JP2757699B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=16667966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21517892A Expired - Lifetime JP2757699B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 複数カッター式掘削機の油圧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757699B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011033946A1 (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 流体圧伝達装置及びロボットハンド装置 |
| JP2013043279A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-03-04 | GM Global Technology Operations LLC | シリアルロボットのための低ストローク作動 |
| CN116856942A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 浙江大学 | 一种可动态分区的同步推拼盾构推进液压系统 |
-
1992
- 1992-08-12 JP JP21517892A patent/JP2757699B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011033946A1 (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 流体圧伝達装置及びロボットハンド装置 |
| JP2011064215A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Honda Motor Co Ltd | 流体圧伝達装置及びロボットハンド装置 |
| US8469424B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-06-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Fluid pressure transmission device and robot hand device |
| JP2013043279A (ja) * | 2011-08-19 | 2013-03-04 | GM Global Technology Operations LLC | シリアルロボットのための低ストローク作動 |
| CN116856942A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 浙江大学 | 一种可动态分区的同步推拼盾构推进液压系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2757699B2 (ja) | 1998-05-25 |
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