JPH11256991A - 矩形断面用シールド掘進機の駆動機構 - Google Patents
矩形断面用シールド掘進機の駆動機構Info
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- JPH11256991A JPH11256991A JP6182398A JP6182398A JPH11256991A JP H11256991 A JPH11256991 A JP H11256991A JP 6182398 A JP6182398 A JP 6182398A JP 6182398 A JP6182398 A JP 6182398A JP H11256991 A JPH11256991 A JP H11256991A
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- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 5
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Abstract
転軸を確実に支持する。 【解決手段】シールド本体1の前部にシールド軸心回り
に回転自在に支持された公転隔壁5の公転速度を、この
公転隔壁5の偏心位置に配置されカッタヘッド2を回転
する自転軸8の回転に対して、逆方向に3倍の速度とし
た矩形断面シールド掘進機の駆動機構において、公転隔
壁5に、自転軸5を支持する前部軸受7を設け、カッタ
駆動モータ11により駆動される駆動ギヤ13に噛合さ
れる公転用外歯ギヤ14と、自転用内歯ギヤ15とを設
け、自転軸8に自転用内歯ギヤ15に噛合される自転用
遊星ギヤ16を固定し、公転隔壁5の後部に、公転隔壁
5と同期して公転される公転支持壁22を配置するとと
もに、この公転支持壁22に自転軸8を支持する後部軸
受23を設けた。
Description
りに回転自在に支持された公転壁体を、この公転壁体の
偏心位置に支持されてカッタヘッドを駆動する自転軸体
の回転に対して、逆方向に3倍の速度で公転させること
により、矩形断面のトンネルを掘削可能な矩形断面用シ
ールド掘進機の駆動機構に関する。
号公報や特開平5−209497号公報に、シールド軸
心に回転自在に支持された公転体を公転させるととも
に、カッタヘッドを有する自転軸を公転体の偏心位置に
回転自在に支持させ、自転軸の回転に対して、公転体を
逆方向に3倍の速度で回転させることにより、矩形断面
のトンネルを掘削する矩形断面トンネル掘削用のシール
ド掘進機が提案されている。
公転体の回転駆動装置と、自転軸の駆動装置がそれぞれ
配設されており、それぞれの駆動モータの回転数を制御
することでカッタヘッドを駆動していた。
機構により公転と自転とを行うものも提案されている。
によれば、公転体および自転軸は、それぞれ負荷が異な
るとともに、回転速度も異なることから、自転運動およ
び公転運動が不安定であるという問題があった。
公転運動は安定するが、カッタヘッドを介して自転軸
に、自転と公転とによる掘削反力により複雑な負荷がか
かり、公転体だけでは支持することが困難であるという
問題があった。
および自転軸の回転を安定して制御できるとともに、自
転軸を確実に支持することができる矩形断面シールド掘
進機を提供することを目的とする。
に本発明は、シールド本体の前部にシールド軸心回りに
回転自在に支持された公転体の公転速度を、この公転体
のシールド軸心から偏心した位置に回転自在に支持され
カッタヘッドが取付けられた自転軸の回転に対して、逆
方向に3倍の速度とすることにより、矩形断面のトンネ
ルを掘削可能な矩形断面シールド掘進機の駆動機構にお
いて、前記公転体に、自転軸を回転自在に支持する前部
軸受と、カッタ駆動モータにより駆動される駆動ギヤに
噛合される公転用外歯ギヤとを設けるとともに、シール
ド本体に固定された自転用内歯ギヤとを設け、自転軸に
前記自転用内歯ギヤに噛合される自転用遊星ギヤを固定
し、前記公転体の後部に、公転体と同期して公転される
公転支持体を配置するとともに、この公転支持体に自転
軸を回転自在に支持する後部軸受を設け、前記自転軸を
前部軸受と後部軸受とにより自転用遊星ギヤの前後で支
持するように構成したものである。
公転と自転とを安定して正確に駆動制御できるととも
に、カッタヘッドの公転運動および自転運動による掘削
反力により、回転軸に加わるラジアル方向の負荷および
スラスト方向の負荷やその変動が大きくても、自転用遊
星ギヤの前後に配置された前部軸受と後部軸受で確実に
支持することができ、また自転用内歯ギヤと自転用遊星
ギヤとの噛み合いを良好に保持することができる。
おいて、カッタ駆動モータにより回転される駆動軸と公
転支持体との間に、公転支持体を公転駆動する連動ギヤ
装置を設けたものである。
動源により公転支持体を公転させることができ、同期駆
動が容易でコンパクトに構成できる。
ールド掘進機の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明
する。
面視で先端部が正三角形の頂点に位置する3本のスポー
ク2aにより構成されたカッタヘッド2が配置されてい
る。シールド本体1の前部には、支持隔壁3に公転軸受
4を介して公転体である公転隔壁5がシールド軸心Oを
中心に回転自在に支持され、この公転隔壁5により切羽
崩壊土圧を支持する圧力室6が形成されている。またこ
の公転隔壁5でシールド軸心Oから偏心量eだけ偏心し
た偏心軸心Oe上に、前部軸受7を介して自転軸8が回
転自在に支持され、この自転軸8の先端部にカッタヘッ
ド2が取り付けられている。またこのカッタヘッド2の
偏心量eは、 e=(L/2)/cos30°−(L/2) を満足するように設定される。ここでLはカッタヘッド
2の頂点を結ぶ正三角形の一辺の長さである。
半径方向に伸縮自在なコピーカッタ装置2bが内蔵され
るとともに、図示しないが多数のカッタビットと複数の
土砂取り入れ口とを具備している。9は支持隔壁3に貫
設されて圧力室6から掘削土砂を排出する排土装置であ
る。
に配設されたカッタ駆動装置10により回転(自転)駆
動および公転駆動されており、このカッタ駆動装置10
は、カッタヘッド2を自転軸8の1回転に対して公転隔
壁5がその逆方向に3回転するように構成され、カッタ
ヘッド2の自転運動と公転運動とにより矩形断面を掘削
することができる。
壁5の外周部所定位置に後部支持壁20を介して配置さ
れた複数(図面では4個、なお図2は簡略化のため1
個)のカッタ駆動モータ11と、これらカッタ駆動モー
タ11により駆動される駆動軸12に取付けられた駆動
ギヤ13と、公転隔壁5の後部外周に固定され各駆動ギ
ヤ13が噛合される公転用外歯ギヤ14と、公転隔壁5
の後部外周に軸受17を介して回転自在に連結され前部
支持壁18を介してシールド本体1に固定された自転用
内歯ギヤ15と、自転軸8に固定されて自転用内歯ギヤ
15に噛合する自転用遊星ギヤ16とを具備し、カッタ
駆動モータ11により駆動ギヤ13および公転用外歯ギ
ヤ14を介して公転隔壁5を公転させ、自転用遊星ギヤ
16と自転用内歯ギヤ15との噛み合いにより自転軸8
をその軸心回りに回転させ、カッタヘッド2を回転駆動
することができる。
による掘削反力によりカッタヘッド2を介して複雑な負
荷を受ける自転軸8を安定して支持するために、公転隔
壁5に設けられた前部軸受7の他に、この公転支持壁2
2に自転軸8を支持する後部軸受23が公転支持体であ
る公転支持壁22を介して設けられている。すなわち、
後部支持壁20の内周部に支持壁軸受24を介して公転
支持壁22がシールド軸心Oを中心に回転自在に支持さ
れ、カッタ駆動モータ11に連動ギヤ装置21を介して
公転支持壁22が連結連動されている。この連動ギヤ装
置21は、支持壁軸受24の外周部に連動用外歯ギヤ2
5が取り付けられ、この連動用外歯ギヤ25が、カッタ
駆動モータ11の駆動軸12に取付けられた連動用ギヤ
26に2個のアイドルギヤ27A,27Bを介して連結
連動されて構成され、連動用ギヤ26と、2個のアイド
ルギヤ27A,27B、連動用外歯ギヤ25のギヤ比
が、公転壁5の公転と同期するように設定される。
カッタ駆動モータ11が駆動されると、駆動ギヤ13に
より公転用外歯ギヤ14を介して公転隔壁5が公転され
る。そして、公転隔壁5の公転に従って自転軸8が公転
され、自転用内歯ギヤ15に噛合される自転用遊星ギヤ
16を介して自転軸8が自転される。さらにカッタヘッ
ド2がシールド軸心Oを中心に公転されつつ自転軸8が
偏心軸心Oeを中心に自転され、自転軸8の1回転に対
して公転隔壁5が逆方向に3回転公転される。これによ
りカッタヘッド2により矩形断面のトンネルが掘削され
る。同時に、カッタ駆動モータ11が駆動に連動ギヤ装
置21の連動用ギヤ26によりアイドルギヤ27A,2
7Bを介して公転支持壁22が公転隔壁5に同期して回
転され、公転隔壁5の公転に追従される。
前後で前部軸受7と後部軸受23とにより自転軸8を支
持隔壁3および後部支持壁20に支持するので、カッタ
ヘッド2の自転運動および公転運動による掘削反力によ
り作用するラジアル方向の負荷およびスラスト方向の負
荷を、確実に支持することができる。また、公転支持壁
22は、カッタ駆動モータ11により連動されるので、
別に連動用の駆動源も不要で簡略化できる。さらに、公
転支持壁22は、自転軸8の公転範囲を含む最小の大き
さに形成され、2個のアイドルギヤ27A,27Bを介
して連結連動されるので、全体をコンパクトに形成する
ことができ、公転支持壁22の周囲の空間を有効利用す
ることができる。
載の発明によれば、遊星ギヤ機構により、公転と自転と
を安定して正確に駆動制御できるとともに、カッタヘッ
ドの公転運動および自転運動による掘削反力により、回
転軸に加わるラジアル方向の負荷およびスラスト方向の
負荷やその変動が大きくても、自転用遊星ギヤの前後に
配置された前部軸受と後部軸受で確実に支持することが
でき、また自転用内歯ギヤと自転用遊星ギヤとの噛み合
いを良好に保持することができる。
タ駆動と同一の駆動源により公転支持壁を公転させるこ
とができ、同期駆動が容易でコンパクトに構成できる。
形態を示す縦断面図である。
装置を示す概略構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】シールド本体の前部にシールド軸心回りに
回転自在に支持された公転体の公転速度を、この公転体
のシールド軸心から偏心した位置に回転自在に支持され
カッタヘッドが取付けられた自転軸の回転に対して、逆
方向に3倍の速度とすることにより、矩形断面のトンネ
ルを掘削可能な矩形断面シールド掘進機の駆動機構にお
いて、 前記公転体に、自転軸を回転自在に支持する前部軸受
と、カッタ駆動モータにより駆動される駆動ギヤに噛合
される公転用外歯ギヤとを設けるとともに、シールド本
体に固定された自転用内歯ギヤとを設け、 自転軸に前記自転用内歯ギヤに噛合される自転用遊星ギ
ヤを固定し、 前記公転体の後部に、公転体と同期して公転される公転
支持体を配置するとともに、この公転支持体に自転軸を
回転自在に支持する後部軸受を設け、 前記自転軸を前部軸受と後部軸受とにより自転用遊星ギ
ヤの前後で支持するように構成したことを特徴とする矩
形断面用シールド掘進機の駆動機構。 - 【請求項2】カッタ駆動モータにより回転される駆動軸
と公転支持体との間に、公転支持体を公転駆動する連動
ギヤ装置を設けたことを特徴とする請求項1記載の矩形
断面用シールド掘進機の駆動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182398A JP3606733B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 矩形断面用シールド掘進機の駆動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182398A JP3606733B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 矩形断面用シールド掘進機の駆動機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11256991A true JPH11256991A (ja) | 1999-09-21 |
| JP3606733B2 JP3606733B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=13182203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6182398A Expired - Fee Related JP3606733B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 矩形断面用シールド掘進機の駆動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3606733B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102305085A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-01-04 | 上海城建(集团)公司 | 全断面掘进机异型断面切削装置 |
| CN114718592A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-08 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种全断面切削矩形管幕机及其机头 |
| CN116393761A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-07-07 | 广东中鹏热能科技有限公司 | 一种具有吸取通道的行星轮驱动装置 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP6182398A patent/JP3606733B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102305085A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-01-04 | 上海城建(集团)公司 | 全断面掘进机异型断面切削装置 |
| CN114718592A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-08 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种全断面切削矩形管幕机及其机头 |
| CN116393761A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-07-07 | 广东中鹏热能科技有限公司 | 一种具有吸取通道的行星轮驱动装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3606733B2 (ja) | 2005-01-05 |
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