JPH07150892A - 油圧掘削機 - Google Patents

油圧掘削機

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JPH07150892A
JPH07150892A JP6254988A JP25498894A JPH07150892A JP H07150892 A JPH07150892 A JP H07150892A JP 6254988 A JP6254988 A JP 6254988A JP 25498894 A JP25498894 A JP 25498894A JP H07150892 A JPH07150892 A JP H07150892A
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JP
Japan
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jib
hydraulic excavator
excavator
cylinder
shovel
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Application number
JP6254988A
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English (en)
Inventor
Hans Schaeff
シェフ ハンス
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.)
Karl Schaeff GmbH and Co Maschinenfabrik
Original Assignee
Karl Schaeff GmbH and Co Maschinenfabrik
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
    • E21D9/0875—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
    • E21D9/126—Loading devices or installations
    • E21D9/128—Loader-conveyors with gathering arms

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】トンネルや下水道などの建設に使用する油圧掘
削機を提供する。 【構成】上部支持台に固定された回転軸受１５の回りを
コンソール１６が旋回可能であり、これにジブ２１が連
結システムによって懸架され、このシステムは旋回シリ
ンダー１９によって旋回できる揺り腕１８とジブ２１を
傾斜させる制御シリンダー２０からなり、長さ変更によ
って平行関節として揺り腕１８を調整でき、ジブ２１の
前端または補足ジブに付けた掘削具によって広い範囲の
掘削物をコンベア４４上に簡単に積載できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地面下にトンネルや下
水道などを建設する掘進装置の油圧掘削機に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】定期刊行物「 Bauplanung-Bautechnik」
1984,226-228 頁には、交通設備や配線の除去および設
置のため、地中を掘進する管状シールドが記載されてい
る。シールド上部の回転軸受けに接続されたジブは、回
転軸受けのまわりを水平に、そして制御シリンダーによ
って垂直にシールド全断面を旋回でき、シールド底の掘
削物をベルトコンベアに積載して移送する。旋回可能な
工具を取付けたジブが工具でシールド前の掘削範囲を掘
進し、掘削物をコンベアで除去すると、ただちにトンネ
ルシールドは、すでにトンネル内に設置されているジャ
ッキで一定長だけ前進させられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、大き
い行動範囲でも摩耗が少なく、製作が簡単で小断面のト
ンネルでも任意の掘削具を支障なく搭載でき、掘削物の
送出を保証できるような管状シールドを提供するにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題は、特許請求の
範囲１に記載の特徴部分によって解決される。すなわち
本発明は、ジブは、制御シリンダーによって旋回可能な
揺り腕１８とジブ傾斜を変更する制御シリンダー２０か
らなる連結システムによって、回転軸受け１５に固定さ
れたコンソール１６に取付けられ、前記制御シリンダー
２０は、揺り腕１８の平行すべり棒として長さの変更調
整が可能であることを特徴とする油圧掘削機を要旨とす
るものである。
【０００５】ジブの取着は、上部回転軸受のコンソール
板から出る連結システムによって、ジブの前端に直接ま
たは間接に取付けた掘削具の前進運動に大きな可能性を
提供する。揺り腕に並行する制御シリンダーの長さ変更
によつて、ジブの前端はシールドまたはトンネルの全断
面に亙って行動できる。それによって、従来の汚れに鈍
感で摩耗の少ない軸受をもつ連結システムは、問題の工
具直結を避けた有利で簡単な長さ調整装置になる。前方
または後方に傾斜できるコンベアでは、ジブはトンネル
の天井に近接するので、コンベア上部に大量の採掘物を
輸送するための自由空間が生じる。さらにコンベアに自
由に近付き、停止の場合は両側から掃除することもでき
る。また、小規模の掘進装置でも比較的大きな工具を取
付けることができる。
【０００６】揺り腕としては互いに横に間隔をもつてコ
ンソールに軸着され、それぞれに旋回シリンダーを備え
るのがよい。同様に互いに横に間隔をおいて配置された
２つの制御シリンダーがジブの傾斜に使用され、揺り腕
または揺り腕部材の並行調整が可能である。本発明の実
施例では、揺り腕の長さは水平に調整されたジブの前方
または後方旋回の最終姿勢がトンネル高さのおよそ半分
になるように設定される。
【０００７】掘削具を直接ジブの前端に接続する構成で
は、ジブ前部のフオークにショベルや油圧ハンマー、他
の工具をもつ支持部が軸着され、１つないし複数の制御
シリンダーによって旋回できる。ジブフオークは、工具
支持部を安定に軸着したコンパクトな構成で、ショベル
を装備すると、通常のショベル運動の意味で旋回でき、
軟弱な掘削物またはハンマーで破砕された岩石を砕きコ
ンベアに送る。
【０００８】トンネルの直径が大きくなったとき、これ
に応じてジブの作業範囲を広げるために、ジブの前端と
工具支持部または任意の掘削具の間に、少なくとも１つ
の補足ジブ棒（たとえばショベル棒および／または１個
ないし数個の中間ジブ）を接続できる。この変形によれ
ば、掘進装置は前進の時に生じる縦力に対抗するため、
回転軸受が取着された頂板を上にもつ無限軌道車からな
っている。側方から立つか、または頂板を突き抜ける支
柱をトンネルの天井と底部の間に立設し、頂板を支持し
た横壁の間にコンベアを変位可能な傾斜で配置できる。
【０００９】以下、本発明を図面に基づく実施例を挙げ
て詳しく説明する。図１および図２は、掘進シールドの
頂部に取り付けた、連結システムの前方、後方への旋回
姿勢にある掘削機を、図３および図４は、ショベル棒を
掘削ショベルに置換した作業具をもつ図１および図２の
掘削機を、図５および図６は、短い基本ジブに中間ジブ
と掘削ショベルをもつショベル棒が接続された図１およ
び図２の掘削機を、図７および図８は、図１および図２
に対応する作業姿勢の掘削具を取着した車の掘進装置を
示す。図９は、図７、図８に類似する掘削機の運転状態
を示す。
【００１０】図１および図２の左方向に掘進するとき
の、トンネル内部には、予備刃１１をもつ長さ数ｍの円
筒状の掘進シールド１０が存在する。トンネルの掘進が
進行すると、掘進シールド１０は、図示していない後端
のプレス手段によって未掘削箇所の前方に押しつけられ
るので、新たな場所がさらに掘削され、シールド後部の
空間は、コンクリート、鋼材または壁材からなるトンネ
ル被覆材料によって補強される。アーチ状のシールド頂
部には、回転軸受け１５が下に固定された平らな強化壁
からなる棚がある。この回転軸受けは、垂直回転軸をも
つ回転リングからなるが、自由度の多いユニバーサル軸
受けでもよい。回転軸受け１５の一部は、たとえばピニ
オンを介してギヤリングに結合する駆動モータ１７によ
って垂直回転軸まわりを回転できる。
【００１１】コンソール板１６の下には、水平軸をもつ
回転軸受けが設けられ、これに揺り腕１８の上端が軸着
される。コンソール１６と揺り腕１８の後部に軸着され
た旋回シリンダー１９によって揺り腕は、図１に示す後
方の最終位置と図２に示す前方の最終位置との間を旋回
できる。旋回シリンダー１９の長さを変更すれば旋回角
度は約１２０°になるので、必要の場合はシリンダーに
よって工具等の方向変換角度を拡大できる。
【００１２】揺り腕１８から前方に間隔をもってコンソ
ール１６の延長に制御シリンダー２０が軸受けされ、そ
の下端はジブ２１に１ケ所で保持され、ジブ２１の後端
と揺り腕１８の下端を同じ間隔で結ぶ関節軸をもってい
る。図１と図２ではジブ２１は、ほぼ水平に保持され、
制御シリンダー２０の押上または押出し長さによって達
成されるので、制御シリンダー２０は揺り腕１８に平行
に走り、したがって揺り腕と同じ長さをもち、これと平
行四辺形となり、その作用でジブ２１は旋回する間は平
行のままである。図２に破線で示すジブ２１の傾斜した
縦軸は、揺り腕１８の軸受けから出て、ジブ２１がその
水平位置から上下に約３０°旋回されることを示してい
る。
【００１３】図１および図２に示すように、ジブ２１の
後部は狭くなり、叉状または上部が開いた部分２１から
なるので、ジブ２１が上方へ傾いた最終姿勢に達すると
き、ジブの間に制御シリンダー２０の下端がくる。ジブ
の前部は広いフォーク部分２３となり、そのフォークの
間に工具支持部２６が軸着される。ジブの狭い部分２１
と広い部分２３は溶接管２４で結合されているが、これ
は他の補強手段で代替してもよい。
【００１４】工具支持部２６は、図面に見るように、２
つの側片２８の間に油圧ハンマー２７をもっている。図
２により側片２８の下方には、水平軸まわりに調整でき
るショベル２９が取り付けられ、３０で示すシリンダー
によって作業状態（図１）と工具支持部２６をつけた休
止状態（図２）の間、旋回できる。ショベル２９の作業
姿勢において、その歯が油圧ハンマー２７のノミ先端よ
り出るので、掘り下げまたは掘削物を掘り出す際にハン
マーのノミを覆つて保護する。
【００１５】工具支持部２６は、そのほぼ中央で横軸４
０のまわりを旋回可能に軸着されている。この横軸はジ
ブ２１の前端の２つの横軸ボルトである。側片２８には
２個の旋回シリンダー２５が取付けられ、その後端はジ
ブの後部２２に軸着されている。図１に見るように、旋
回シリンダー２５の引出し姿勢で、工具支持部２６はジ
ブ２１の長さ軸にほぼ直角になるので、ショベル２９は
掘削物を傾斜台４２を経て下方のコンベア４４に送るこ
とができる。図２にみるように、工具支持部２６は、油
圧ハンマー２７のノミが作業方向に向きジブ２１の長さ
軸を避けるように調整される。揺り腕１８の長さを、前
後の旋回姿勢において水平に調整されたジブ２１がトン
ネルの高さの約半分になるようにするのがよい。工具支
持部２６は、ハンマーまたは他の工具がトンネルに対し
下から斜め上に作業できるようにするため、図２に示す
油圧ハンマー２７の作業方向よりさらに上方に旋回され
るようにすることができる。ショベル２９の作業では、
工具支持部２６は、旋回シリンダー２５によって、通常
のショベル運動から少なくとも１２０°横軸まわりを旋
回するようにされる。
【００１６】図３および図４の実施態様は、全長が同じ
幅のジブ２１の前端にショベル柄４６が接続され、この
ショベル柄はジブ上側に支持されたシリンダー２５によ
って旋回される点で、前記の態様とはとくに相違する。
ショベル柄４６の前端にはつかみショベル４８が軸着さ
れている任意の他の工具たとえば油圧ハンマーまたは工
具支持部２６（図２）で代替されショベル柄に支持され
たショベルシリンダー５０で旋回される。ショベル柄に
よる行動範囲では、回転軸受け１５と下方のコンベア４
４もシールド刃先から大きく離れて配置できるので、コ
ンベアの前は掘削物の中間貯蔵のための自由空間とな
り、工具はトンネルの掘進や掘削物の輸送にのみ長く使
用できる。
【００１７】横に間隔をおいて置かれたコンソール１６
の下には、平行する旋回シリンダー１９をもつ２個の揺
り腕１８と連結システムに属しジブ２１の両側に接して
ジブの傾斜を変える２個の制御シリンダー２０が軸着さ
れている。このような４個の関節からなる連結システム
は、図１、図２の実施例でも利用できるが、そこにはた
だ１つの制御シリンダー２０と１つの広いか２つの旋回
関節からなる揺り腕１８が示されている。２つの揺り腕
１８の場合は、２つの旋回シリンダーが設けられる。
【００１８】図５および図６の実施態様では、比較的短
いジブ２１の前端に中間ジブ５２が軸着され、ジブの上
側に支持されたシリンダー２５で旋回できる。中間ジブ
５２の前端には、ショベル柄４６の後端が軸着され、前
と同様ショベル４８または任意の他の工具が支持され
る。ショベル柄４６の旋回には、両側が中間ジブ５２に
軸着された２つのシリンダー５４が役立ち、つかみショ
ベル４８の広い旋回範囲の得るため、ショベル柄４６に
支持されたショベルシリンダー５０がショベル柄とつか
みショベルに軸着されたレバー５６、５８に作用する。
【００１９】図５と図６は、これらジブ構成グループの
関節２１、５２、４６の応用例を示すもので、破砕しや
すい岩石からなる採掘区間を横断する掘進シールド１０
は、より大きい直径をもっている。掘進シールド１０の
底にたまる砕けやすい採掘物が大きな集合体となり、あ
るいは落下する岩石がコンベアを損傷するのを避けるた
め、掘進シールド１０の中間の高さに１個または数個の
水平予備刃１１が配置され、これは３関節ジブ構成グル
ープによって上方または下方からゆっくり回転される。
図５は、予備刃１１の下部でショベルが作業することを
破線で示している。ジブ２１が下方に傾き連結システム
で前方へ動くと、ショベル４８はさらに前進する。図６
に示すように、予備刃１１の上部で作業するつかみ工具
は同様にさらに前進して、連結システムをその最終位置
まで運び、中間ジブ５２の方向をジブ２１に近づける。
掘進シールド１０とジブ２１の大きい直径を考慮して、
上方へ旋回できる中間ジブ５２は、図５、６に示すよう
に、掘進シールドの高い部分か中央に近い支持部１２ａ
に接する回転軸受１５に固定される。ここでも水平に調
整されたジブ２１はおよそシールドの半分の高さにあ
る。
【００２０】図７から図９までの実施例では、前述の実
施態様のときような比較できる要素からなる掘削機の回
転軸受１５は、安定した補強頂板３５の下側に固定さ
れ、頂板は無限軌道車３２の車台３１から立ち上がる横
壁３３に支持されている。横壁３３は、連結システムの
運動のために互いに十分な間隔をもって、揺り腕１８の
高さを越えて外に曲折し、前方へ出るか引き込むので、
コンソール１６に軸着された連結システムはその作業の
ためトンネル幅以上必要な回転運動が邪魔されることな
く実施できる。運転可能な掘進装置を、掘削作業時に生
じる縦方向の力に対し支持するため、頂板３５を通して
上方または側外方に傾けて（傾かせないで）動かせる支
柱３４をトンネルの天井と底部の間に立てる。直角支柱
３４には横壁３３に案内と図示しない円筒支柱を設け
る。
【００２１】横壁３３の間には、前端に傾斜台４２を置
いたコンベア４４が延びている。このコンベアは、掘削
物をのせて輸送するのに好都合な角度に無限軌道車３２
の後部の軸受３６によって支持され、横に取り付けられ
たシリンダー３８によって引き上げまたは傾斜角度が調
節される。
【００２２】図９は、図４の状態にある走行掘削機の正
面図であって、無限軌道の上部と頂板３５の下側に設け
られた運転台３９および互いに横に間隔を開けて配置さ
れた旋回関節からなる揺り腕１８が示されている。この
揺り腕１８はコンソール１６の下部に軸着されている。
さらに図９は、工具支持部２６の側片２８、その間に支
持される油圧ハンマー２７およびショベル２９の外端に
設けられたひっかき刃が示されている。ひっかき刃は、
コンベア４４の外側にあつて、たとえば扇形につくられ
る台４２の前に置かれる。
【００２３】
【発明の効果】本発明の図７−９に示すような掘削機に
よって、狭いトンネル、管または地中の下水管内のたと
えば古い脱落壁の除去、トンネルの直径拡張、崩壊物の
除去等ができる。ジブと同様に車にも別個に電気的リモ
ートコントロール装置をつけることができる。無限軌道
車３２によって電気的に作動する油圧装置を付随車に搭
載して輸送することもできる。無限軌道車のかわりに他
の特殊車両を配置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】掘進シールドの頂部に取り付けた、連結システ
ムの前方、後方旋回姿勢の掘削機を示す。
【図２】掘進シールドの頂部に取り付けた、連結システ
ムの前方、後方旋回姿勢の掘削機を示す。
【図３】ショベル棒を掘削ショベルに置換した作業具を
もつ図１および図２の掘削機械を示す。
【図４】ショベル棒を掘削ショベルに置換した作業具を
もつ図１および図２の掘削機械を示す。
【図５】短い基本ジブに中間ジブと掘削ショベルをもつ
ショベル棒が接続された図１の掘削機械を示す。
【図６】短い基本ジブに中間ジブと掘削ショベルをもつ
ショベル棒が接続された図２の掘削機械を示す。
【図７】図１に対応する作業姿勢の掘削削具を取着した
車両形態の掘進装置を示す。
【図８】図２に対応する作業姿勢の掘削削具を取着した
車両形態の掘進装置を示す。
【図９】図７、図８に類似する掘削機械の運転状態を示
す略図である。
【符号の説明】
１０；掘進シールド ３４；支柱 １２；支持台 ３５；頂板 １５；回転軸受け ３９；運転台 １６；コンソール ４２；傾斜台 １８；揺り腕 ４４；コンベア １９；旋回シリンダー ４６；ショベル
柄 ２０；制御シリンダー ４８；ショベル ２１；ジブ ５０；ショベル
シリンダー ２５；旋回シリンダー ５２；中間ジブ ２６；工具支持部 ２７；油圧ハンマー ２９；ショベル ３２；無限軌道車

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一端に少なくとも１つの掘削具を直接接続
    でき、他端に掘進装置の上部支持台に取付けた、回転軸
    受けの回りを旋回できるジブと、さらにジブの傾斜を変
    える少なくとも１つの制御シリンダーと、横軸まわりを
    旋回できる掘削具を作動させる少なくとも１つの他の制
    御シリンダーとを備えた地中掘進装置のための油圧掘削
    機において、ジブ２１は、旋回シリンダー１９によって
    旋回可能な揺り腕１８と、揺り腕１８の平行すべり棒と
    して長さの変更調整が可能なジブの傾斜を変える制御シ
    リンダー２０とからなる連結システムによって、回転軸
    受け１５に固定されたコンソール１６に懸架されている
    ことを特徴とする油圧掘削機。
  2. 【請求項２】揺り腕１８として、横に間隔をおいて互い
    にコンソールに軸着された旋回シリンダー１９をもつ揺
    り腕−関節が設けられていることを特徴とする請求項１
    に記載の油圧掘削機。
  3. 【請求項３】横に間隔をおいて互いにコンソール１６に
    軸着された２つの制御シリンダー２０が、ジブの傾斜を
    変更するために設けられ、揺り腕１８の平行すべり棒と
    して調整可能であることを特徴とする請求項１または２
    に記載の油圧掘削機。
  4. 【請求項４】水平に調整したジブ２１が、前後に旋回す
    るその最終旋回姿勢でトンネルまたは掘進装置のほぼ半
    分の高さにあることを特徴とする請求項１に記載の油圧
    掘削機。
  5. 【請求項５】ジブ２１は、制御シリンダー２０の平行四
    辺形によって達し得る縦位置で上下に約３０°旋回でき
    ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の油
    圧掘削機。
  6. 【請求項６】掘進装置が、掘削具から達し得る下方にコ
    ンベア４４を備えることを特徴とする請求項１〜４のい
    ずれかに記載の油圧掘削機。
  7. 【請求項７】掘進装置は、回転軸受け１５が取付けられ
    た頂板３５をもつ無限軌道車３２からなることを特徴と
    する請求項１〜４のいずれかに記載の油圧掘削機。
  8. 【請求項８】無限軌道車３２は、トンネルの天井と地面
    の間に上方から頂板３５または横から突き出た支柱３４
    によって固定されることを特徴とする請求項７に記載の
    油圧掘削機。
  9. 【請求項９】頂板３５が無限軌道車に固定された横壁３
    ３に支持され、その間にコンベア４４が調節可能な傾斜
    で支持されていることを特徴とする請求項７に記載の油
    圧掘削機。
  10. 【請求項１０】ジブ２１の前方フオーク２３にショベル
    （ハッケ、突き刺し歯等）および油圧ハンマー（カッタ
    ー、ドリル等）を備えた工具支持部２６が、その中心に
    ある回転軸受に支持され、旋回シリンダー２５によって
    旋回可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    かに記載の油圧掘削機。
  11. 【請求項１１】ジブ２１の前端と掘削具４８の間に少な
    くとも１つの付加的な関節（たとえば中間ジブ５２およ
    び／またはショベル棒４６が可動的に接続されているこ
    とを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の油圧
    掘削機。
JP6254988A 1993-10-20 1994-10-20 油圧掘削機 Pending JPH07150892A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4335753.9 1993-10-20
DE4335753A DE4335753C2 (de) 1993-10-20 1993-10-20 Hydraulisch angetriebener Abbaubagger für eine Vortriebseinrichtung zum unterirdischen Vortrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07150892A true JPH07150892A (ja) 1995-06-13

Family

ID=6500577

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6254988A Pending JPH07150892A (ja) 1993-10-20 1994-10-20 油圧掘削機

Country Status (7)

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EP (1) EP0649973B1 (ja)
JP (1) JPH07150892A (ja)
KR (1) KR950011779A (ja)
CN (1) CN1043918C (ja)
AT (1) ATE176518T1 (ja)
DE (2) DE4335753C2 (ja)
ES (1) ES2128481T3 (ja)

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