專利名稱：盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是構(gòu)筑具有多邊形、最理想是四邊形斷面形狀的隧道、洞窟、溝槽等使用的盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)。
對于為構(gòu)筑具有多邊形斷面形狀的隧道、洞窟、溝槽等使用的方框形盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)，是希望它在掘削多邊形的各拐角部時能夠整齊而不形成弧狀。
作為這種方框形盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)之一，有使用備有向著與方筒狀的盾構(gòu)本體的軸線成直交的第1方向伸出、且向著與該第1方向及盾構(gòu)本體的軸線直交的第2方向能夠往復(fù)移動的幾根支承桿，和在各支承桿上安裝的若干刀具有刀具組合體;這個刀具是將向第1方向伸出的一對鉆頭即刀頭裝在第2方向的端部(特開平1-310089號公報)。這種掘進(jìn)機(jī)是通過向著第2方向的刀具組合體的往復(fù)運(yùn)動帶動各個刀具有往復(fù)運(yùn)動而掘削開挖面的。然而，在這種掘進(jìn)機(jī)上，刀具是在第1方向上將相鄰的刀具的刀頭相連續(xù)地配置著，所以就如用刨子刨木材一樣，不過是將開挖面整體切削下來，掘進(jìn)效率不高。
另一種方框型掘進(jìn)機(jī)，是使用向與方筒狀的盾構(gòu)主體的軸線直交方向伸出的在軸線的周圍能夠旋轉(zhuǎn)的滾筒，和在該滾筒的外周面安裝著的若干刀具組成的刀具組合體(特開平2-66295號公報)。這種掘進(jìn)機(jī)，是通過滾筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶動刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來掘削開挖面。然而，這種眾所周知的掘進(jìn)機(jī)，其盾構(gòu)本體的前端部的大部分都被滾筒閉鎖著，所以進(jìn)入盾構(gòu)本體內(nèi)的土砂量少，掘進(jìn)效率不高。另外，這種眾所周知的掘進(jìn)機(jī)所掘削的土砂由于刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動都被耙向一側(cè)，所以就需要較大的驅(qū)動力。
還有一種方框型掘進(jìn)機(jī)，是使用由向著前后方向伸出且向著與方筒狀的盾構(gòu)本體的軸線直交的第1方向延伸的軸線的周圍能夠有角度地旋轉(zhuǎn)的幾個臂，和在該臂的前端部安裝著且向著第1方向伸出的支承桿，和在該支承桿上安裝著的若干刀具組成的刀具組合體(美國專利第3711159號)。這種掘進(jìn)機(jī)是通過臂及支承桿的擺動運(yùn)動帶動刀具進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動來掘削開挖面。然而在這種掘進(jìn)機(jī)上，刀具組合體為了保護(hù)開挖面的坍塌，必須推開充滿掘削的土砂才能被移動，所以驅(qū)動刀具組合體就需要很大的驅(qū)動力。
本發(fā)明的目的在于提供掘進(jìn)效率高、驅(qū)動刀具組合體不需要很大驅(qū)動力的盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)。
本發(fā)明的盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)，包括具有多邊形斷面形狀的筒狀盾構(gòu)本體，和至少應(yīng)有向著與前述盾構(gòu)本體的軸線交差的第1方向能夠往復(fù)移動地配置在前記質(zhì)構(gòu)本體的前端部的刀具組合體，和驅(qū)動該刀具組合體的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
前記刀具組合體，是從在前記盾構(gòu)本體的前端部上向著與前記盾構(gòu)本體的軸線和前記第1方向交差的第2方向有間隔地配置著、且向著前記第1方向伸出的若干鋸齒狀刀具;和在前記盾構(gòu)本體的前端部向著前記第1方向有間隔地配置著、且向著前記第2方向伸出的若干板狀刀具中，選擇若干刀具組成。
刀具組合體裝有鋸齒狀的刀具時，在掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)時刀具組合體向著第1方向往復(fù)移動，所以由掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)和刀具組合體的往復(fù)移動的作用，各鋸齒狀的刀具則如鋸子一樣掘削開挖面。于是，開挖面則被鋸齒狀的刀具分割成許多碎塊。
刀具組合體裝有板狀刀具情況時，在掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)時刀具組合體向著第1方向往復(fù)移動，所以由掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)和刀具組合體的往復(fù)移動的作用，各板狀刀具則掘削開挖面。于是，開挖面被板狀刀具分割成許多碎塊。不論在上述什么情況下，被分割的碎塊隨著掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)，經(jīng)過相鄰刀具之間的空間被接入到盾構(gòu)本體內(nèi)。其次，被接入到盾構(gòu)本體內(nèi)的土砂，則通過各種排出手段，最后排出到掘進(jìn)機(jī)外。
如上所述，按照本發(fā)明，至少在第1方向往復(fù)移動的刀具組合體，是從向著第2方向有間隔地向第1方向延伸的若干鋸齒狀刀具，和在第1方向有間隔地向第2方向延伸的若干板狀刀具中選擇若干刀具組成的，所以開挖面是由許多刀具分割成許多碎塊，掘進(jìn)效率高，刀具用的驅(qū)動力也不必很大。
前記刀具組合體，最理想的是裝有前記若干鋸齒狀刀具和與相鄰的前記鋸齒狀刀具連結(jié)的前記若干板狀刀具。這樣，通過掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)和刀具組合體往復(fù)移動的作用，各鋸齒狀刀具則如鋸子那樣動作掘削開挖面，各板狀刀具則以錘子或鍬似的動作掘削開挖面，所以開挖面被鋸齒狀刀具分割成許多碎塊，同時，還被板狀刀具分割成許多碎塊。其結(jié)果是與僅裝有鋸齒狀或板狀刀具組合體相比，掘進(jìn)效率高，刀具用的驅(qū)動力也可用得小些。
前記各刀具的刀頭至少能夠向著前方。在這種情況下，前記驅(qū)動機(jī)構(gòu)最理想的是能使前記各刀具移動的機(jī)構(gòu)，以使前記各刀具的刀頭一邊至少向著前方變位，一邊向著前記第1方向的一方變位;且一邊向著后方變位，一邊向著前記第1方向的另一方變位。這樣，刀具的刀頭邊向著前方變位邊向著第1方向的另一方變位時，則切入開挖面內(nèi);當(dāng)邊向著后方變位邊向著第1方向的另一方變位時，則使之從開挖面離開、移動，所以切入開挖面內(nèi)的各刀具就很有力，可用較小的驅(qū)動力掘削開挖面。
前記驅(qū)動機(jī)構(gòu)，最理想的是裝有在前記盾構(gòu)本體配置的驅(qū)動源;在前記盾構(gòu)本體向著前記第2方向伸出的軸線周圍能夠旋轉(zhuǎn)地配置著、在兩端部具有偏心部的曲軸;將前記驅(qū)動源的旋轉(zhuǎn)向前記拐軸傳輸?shù)膫鲃訖C(jī)構(gòu);在前記偏心部分別相對應(yīng)著的一對搖臂，一端在相對應(yīng)的前記偏心部被可旋轉(zhuǎn)地支承著，他端與前記刀具組合體連結(jié)。用這樣的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，與用活塞、油缸機(jī)構(gòu)驅(qū)動的千斤頂相比，可以提高單位時間內(nèi)的刀具往復(fù)移動次數(shù)，可以更有效地進(jìn)行掘削。其次，各刀具的刀頭是通過刀具組合體進(jìn)行的偏心運(yùn)動而描繪著圓形軌跡，所以各刀具向著開挖面是更加有力地鉆入似的運(yùn)動著，于是使進(jìn)入開挖面的刀具切壓作用也更大。
對前記驅(qū)動機(jī)構(gòu)還應(yīng)裝上連桿將其一端向著前記第2方向延伸的軸線的周圍有角度地能夠旋轉(zhuǎn)地配置在前記盾構(gòu)本體上;另一端則向前記第2方向延伸的軸線的周圍有角度地能夠旋轉(zhuǎn)地連結(jié)在前記刀具組合體上。這樣，各刀具的刀頭向前后方向移動的同時，各刀具也產(chǎn)生向著第1方向往復(fù)移動似地運(yùn)動，所以提高了掘進(jìn)效率。
在第1方向中向前記刀具組合體的前記連桿的連結(jié)點位置，最好從向前記盾構(gòu)本體的前記連桿的連結(jié)點位置向前記第1方向的另一方變位。如果使用這樣的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，結(jié)合由于曲軸旋轉(zhuǎn)發(fā)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，各刀具的刀頭一邊至少向前方變位，一邊向前記第1方向的一方變位;且一邊向后方變位時，一邊向著前記第1方向的另一方變位，于是能夠?qū)⒏鞯毒哂煤唵蔚臋C(jī)構(gòu)使之準(zhǔn)確地移動。
在理想的實施例中，應(yīng)包括有將前記盾構(gòu)本體內(nèi)部區(qū)劃為前方區(qū)和后方區(qū)的隔板。這時，被掘削出來的土砂則從接料口接入前方區(qū)。
還應(yīng)有配置于前記刀具組合體的后方且通過前記驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的碎石機(jī)，進(jìn)入該碎石機(jī)與前記隔板之間或該碎石機(jī)與前記盾構(gòu)本體之間的土砂中的礫石，將由碎石機(jī)與前記隔板或前記盾構(gòu)主體共同破碎。這樣，在土砂中的礫石就不會妨害土砂的排出。
還應(yīng)裝上為排出進(jìn)入前記前方區(qū)的土砂的一對管，前記前方區(qū)最好設(shè)有第1室和第2室，第1室接受前記土砂，配置著前記碎石機(jī)本體，第2室通過前記碎石機(jī)本體和前記盾構(gòu)本體之間以及前記碎石機(jī)和前記隔板之間接受第1室內(nèi)土砂，并與上述管連通。這樣，開挖面土壓通過在第1室充滿的土砂傳輸給隔板，所以第2室可以作為泥水室利用。
前記盾構(gòu)本體可以通過在前記第1方向有間隔地相對著的一對第1外面部以及在前記第2方向有間隔地相對著的一對第2外面部形成本質(zhì)上是方型的斷面形狀。
前記盾構(gòu)本體上裝有配置著前記刀具組合體的第1本體部，和配置于該第1本體部的后方的第2本體部。前記第1以及第2本體部，是通過在前記盾構(gòu)本體上配置著的與前記方型的四個拐角分別對應(yīng)的四個千斤頂使之向著靠近或離開的方向可移動地連結(jié)著。這樣，盡管是方型的掘進(jìn)機(jī)也能夠修正前進(jìn)方向。
在理想的實施例中上，前記盾構(gòu)本體的軸線是與前記第1方向及第2方向互相直交的。還有，在理想的實施例中，掘進(jìn)機(jī)以前記盾構(gòu)本體的軸線方向和前記第2方向呈水平方向姿態(tài)被使用的。
下面參照


本發(fā)明最佳實施例，其中圖1是表示本發(fā)明的盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)的一個實施例的正面圖;
圖2是圖1上沿著2-2線的斷面圖;
圖3是圖1上沿著3-3線的斷面圖;
圖4是圖1上沿著4-4線的斷面圖;
圖5是表示曲軸端部附近的一個實施例的斷面圖;
圖6是說明方向修正法的圖。
參照圖1-4，方型的盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)10包括有方筒狀的盾構(gòu)本體12、設(shè)于該盾構(gòu)本體上的隔板14、由該隔板支承著的驅(qū)動機(jī)構(gòu)16、和通過該驅(qū)動機(jī)構(gòu)在與盾構(gòu)本體12的軸線直交的第1方向(圖示的例是上下方向)被往復(fù)移動掘削開挖面的刀具組合體18。
盾構(gòu)本體12被分割為方筒狀的第1本體部20和容納在該第1本體部的后端部的方筒狀的第2本體部22。第1及第2本體部20、22如在圖6概略所示，在方型的拐角部由分別相對應(yīng)地配置的4個方向修正用千斤頂24a、24b、24c、24d連結(jié)著。
由圖上未示出的推進(jìn)裝置類的推力發(fā)生裝置產(chǎn)生的推力通過沿掘進(jìn)機(jī)10的掘削軌跡推入的若干方筒狀管26的傳遞，使盾構(gòu)本體12前進(jìn)。然而，作為推力發(fā)生裝置也可以使用例如配置在盾構(gòu)本體和構(gòu)筑在掘削軌跡筑的襯砌之間、且將前記襯砌作為反力體的若干千斤頂。使用將襯砌作為反力體的若干推進(jìn)千斤頂時，這些千斤頂也可兼用作方向修正用千斤頂。
第1本體部20的內(nèi)部由隔板14區(qū)劃為開挖面?zhèn)鹊那胺絽^(qū)28和在其后方維持大氣壓的后方區(qū)30。前方區(qū)28由格子32區(qū)劃為接受掘削出來的土砂的棄渣室即第1室34，和在該第1室的后端下部連接著的泥水室即第2室36。第2室36是在第1室34的后方，在盾構(gòu)本體12的下部形成著。在第2室36接續(xù)有供給泥水用的管38和將土砂和泥水一起排出的管40。
驅(qū)動機(jī)構(gòu)16設(shè)有由支架42在隔板14支承著的驅(qū)動源44;繞在與盾構(gòu)本體12的軸線及前記第1方向直交的第2方向(圖示的例，在圖1上是左右方向)延伸的軸線可旋轉(zhuǎn)地支承在隔板14的下部、在主體部的兩端部具有偏心部的曲軸46;將驅(qū)動源44的旋轉(zhuǎn)傳動給曲軸44的傳動機(jī)構(gòu)48;與前記偏心部分別相對且在對應(yīng)的前記偏心部可旋轉(zhuǎn)地支承著的搖臂50;和繞在前記第2方向延伸的軸線作角度旋轉(zhuǎn)的與隔板14的上部連結(jié)著的一對連桿52。
驅(qū)動源44是眾所周知的機(jī)構(gòu)，包括電動機(jī)那樣的回轉(zhuǎn)源以及與其輸出軸連結(jié)的減速機(jī)。傳動機(jī)構(gòu)48也是使用眾所周知的鏈輪和鏈條。然而也可以用其它裝置。各搖臂50的一端部連結(jié)在與它對應(yīng)的前記偏心部。各連桿52的一端部也連結(jié)在隔板14上。
如圖5所示，曲軸46是沿左右方向延伸在第2室36的上方，通過軸承54及殼56在曲軸主體部的兩端部由隔板14支承著。各搖臂50通過軸承58及殼60被與之相對應(yīng)的曲軸的偏心部支承著。在殼56、60之間配置有機(jī)械密封62。殼60裝有蓋64。殼56、60上配置有各種密封材料，在殼56、60內(nèi)還填充有潤滑油。
刀具組合體18配置在盾構(gòu)本體12的前端部。在其下部與搖臂50的先端部、其上部與連桿42的先端部分別可繞在前記第2方向延伸的軸線作角度回轉(zhuǎn)地連結(jié)著。如圖2所示，從上下方向看，與刀具組合體18連結(jié)的連桿52的連結(jié)點和與盾構(gòu)本體12及隔板14連結(jié)的連桿52的連結(jié)點相比位于上方。
刀具組合體18上裝有在左右方向有間隔地乾上下方向延伸出的鋸齒狀的若干刀具66，和在上下方向有間隔地朝左右方向延伸且將相鄰的刀具66相互連結(jié)著的若干板狀連結(jié)體68。
將各刀具66在前記第1方向移動使之掘削開挖面時，鉆頭即刀頭70是向著前方和上方即斜上方。各連結(jié)體68和相鄰的刀具66共同規(guī)制著土砂的接料口，刀具66是按比曲軸46的偏心部的偏心量e小的節(jié)距P配置著。
各連結(jié)體68呈水平狀態(tài)固定在相鄰的刀具66上。各連結(jié)體68在圖示的例是板狀的刀具，所以在左右方向連結(jié)延伸著的鉆頭即刀頭72是位于主體部的前緣端部。各板狀刀具68的刀頭72是向著前方和上方即斜上方。
在隔板14和刀具組合體18之間，配置著碎石機(jī)體74。碎石機(jī)體74位于從刀具組合體18的后方到相鄰的鋸齒狀刀具66之間，不能移動地連結(jié)在搖臂50和鋸齒狀刀具66上。碎石機(jī)體74將在左右方向連續(xù)延伸向著前方的鉆頭即刀頭76置于前端緣部。
掘進(jìn)機(jī)10通過驅(qū)動源44使曲軸44旋轉(zhuǎn)時，則曲軸46的偏心部繞曲軸46的軸線朝圖2的箭頭方向旋轉(zhuǎn)，所以搖臂50繞曲軸46的偏心部進(jìn)行搖動運(yùn)動，與連桿52共同使刀具組合體18在上下方向往復(fù)移動。
為此，掘進(jìn)機(jī)10在承受前進(jìn)力的狀態(tài)下驅(qū)動源44被驅(qū)動時，刀具組合體18則在鋸齒狀刀具66的配置節(jié)距P以上的范圍內(nèi)在上下方向被往復(fù)移動，所以由于掘削機(jī)10的前進(jìn)和刀具組合體18的往復(fù)移動作用，各鋸齒狀的刀具66則如鋸子似的掘削開挖面，各板狀刀具68及碎石機(jī)74則如鏟子或鍬似的掘削開挖面。
于是，通過鋸齒狀刀具66在開挖面的上下方向形成的延伸著的若干溝槽，所以開挖面被鋸齒狀刀具66分割成許多碎塊。被分割的碎塊通過板狀刀具68及碎石機(jī)體74再次將其分割成更多的碎塊。再次被分割的碎塊，隨著掘進(jìn)機(jī)10的前進(jìn)，從由鋸齒狀刀具66及連結(jié)體68規(guī)制的接料口進(jìn)入第1室34。
被掘削出來的土砂充滿第1室內(nèi)部28，第1室內(nèi)部28的土砂經(jīng)過第1本體部20和碎石機(jī)體74之間或隔板12和碎石機(jī)體74之間后，通過格子32被接入第2室36。在第2室36內(nèi)部的土砂，通過管38與供給第2室36的泥水一起，再通過管40從第2室36向掘進(jìn)機(jī)10的外部排出。前方區(qū)28的壓力由壓力表78計測，為防止開挖面塌落應(yīng)維持在規(guī)定的數(shù)值。
被再分割后碎塊中含有的礫石，在通過第1本體部20和碎石機(jī)體74之間或隔板12和碎石機(jī)體74之間時，隨著碎石機(jī)體74的往復(fù)運(yùn)動，由碎石機(jī)體74向第1主體部20或隔板14擠壓，破碎成能夠通過格子32的尺寸。也可使驅(qū)動源44時常逆轉(zhuǎn)以提高碎石機(jī)體74和第1本體部20之間的破碎效果。
鋸齒狀刀具66的配置節(jié)距P應(yīng)為曲軸50的偏心部的偏心量e以下。理想的是e＝P～3P更理想的數(shù)據(jù)是e＝P～1.5P鋸齒狀刀具66的排列節(jié)距P比e大時，相鄰的鋸齒狀刀具66的移動軌跡能連續(xù)，所以在開挖面上向著第1方向不能形成連續(xù)的溝槽。相反，鋸齒狀刀具66的排列節(jié)距P如過小時，則鋸齒狀刀具66也要小，鋸齒狀刀具66的機(jī)械強(qiáng)度也就小了。
左右方向的刀頭72的尺寸，最好要比鋸齒狀刀具66的主體部的厚度尺寸稍大一些。這樣，鋸齒狀刀具66的往復(fù)移動就能夠圓滑。
使用掘進(jìn)機(jī)10是將開挖面由鋸齒狀刀具66、板狀刀具68及碎石機(jī)體74分割成許多碎塊進(jìn)行掘削，所以同以往的任何掘進(jìn)機(jī)相比掘進(jìn)效率高。還有，鋸齒狀刀具66是在由自身形成的掘削溝槽內(nèi)移動，所以刀具用的驅(qū)動力不必很大。
像掘進(jìn)機(jī)10這樣，刀具組合體是由曲軸46的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使之往復(fù)移動，與使用活塞、油缸機(jī)構(gòu)的千斤頂相比，能夠提高單位時間內(nèi)的刀具往復(fù)移動次數(shù)，能夠更有效率地進(jìn)行掘削。使各刀具的刀頭在與盾構(gòu)本體12的軸線直交、在水平方向延伸的軸線的周圍描繪圓型軌跡的偏心運(yùn)動，是由刀具組合體18進(jìn)行的，所以能使鋸齒狀刀具66及板狀刀具68向著開挖面內(nèi)鉆入似的運(yùn)動，于是鋸齒狀刀具66及板狀刀具68向著開挖面內(nèi)的切壓作用是很大的。
為了代替將刀具組合體18的上端部通過連桿52樞軸式連結(jié)在盾構(gòu)本體12或隔板14上，也可用導(dǎo)架等規(guī)制刀具組合體18的往復(fù)移動。
然而，將刀具組合體18的上端部通過連桿52樞軸式連結(jié)在盾構(gòu)本體12或隔板14上時，與用導(dǎo)架等場合相比，驅(qū)動機(jī)構(gòu)16能夠簡單。還有，各刀具的刀頭能邊向前后方向進(jìn)行移動，在第1方向進(jìn)行往復(fù)移動的運(yùn)動，所以可以提高掘削效率。
特別是，在上下方向中的刀具組合體18上的連桿52連結(jié)點的位置，最好能從隔板14進(jìn)而盾構(gòu)本體12上的連桿52的連結(jié)點向下方變位。如果用這樣的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，與由曲軸46的旋轉(zhuǎn)發(fā)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動相結(jié)合，在刀具組合體18上的連桿52的連結(jié)點，則如圖2上的以兩個方向的弧狀箭頭所示進(jìn)行變位，所以至少使各刀具的刀頭向前方變位的同時向上方變位，且向后方變位的同時向下方變位，各刀具能夠用簡單的機(jī)構(gòu)使之可靠地進(jìn)行移動。
鋸齒狀刀具66掘削開挖面時，在盾構(gòu)本體12上作用著反力，此時的反力是將盾構(gòu)本體12下壓的力，所以掘進(jìn)機(jī)10的前進(jìn)方向由于反力被變更的危險性少。
相對計劃基準(zhǔn)線的掘進(jìn)機(jī)10的位置變化時，掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)方向有變化時，以及將掘進(jìn)機(jī)的前進(jìn)方向變更時，可以通過方向修正千斤頂24a、24b、24c、24d進(jìn)行修正。
將掘進(jìn)機(jī)10的前進(jìn)方向朝左右方向進(jìn)行修正時，例如在圖6(A)及(B)，將千斤頂24a、24b伸長(或收縮)，或?qū)⑶Ы镯?4c、24d收縮(或伸長)即可。還可以將24a、24b伸長(或收縮)，且同時將千斤頂24c、24d收縮(或伸長)也可。
將掘進(jìn)機(jī)10的前進(jìn)方向朝上下方向進(jìn)行修正時，例如在圖6(A)及(B)，將千斤頂24a、24b伸長(或收縮)，或?qū)⑶Ы镯?4b、24c收縮(或伸長)即可。還可以將千斤頂24a、24d伸長(或收縮)且同時將千斤頂24b、24c收縮(或伸長)。
還有，將掘進(jìn)機(jī)10的前進(jìn)方向向四角形的對角線方向修正時，例如在圖6(C)及(D)，使千斤頂24a、24c不伸縮的狀態(tài)下，將千斤頂24b收縮(可伸長)且將千斤頂24d收縮(或伸長)即可。這樣，通過第1本體部20對于第2本體部22繞對角線80進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)，第1本體部20對于第2本體部22形成傾斜角度θ，所以可以將在箭頭82方向的橫擺進(jìn)行修正。
上述的方向修正技術(shù)不僅對掘進(jìn)機(jī)10，而且對以往眾所周知的方型盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)也可以適用。在這種情況下盾構(gòu)本體也可以不分割為第1及第2本體部，推進(jìn)用的千斤頂也可兼用為方向修正用千斤頂。
此外，為了代替利用掘進(jìn)機(jī)10使鋸齒狀刀具66的往復(fù)移動方向成為上下方向，也可利用掘進(jìn)機(jī)10以繞其軸線大致旋轉(zhuǎn)90度的狀態(tài)使鋸齒狀刀具66的往復(fù)移動方向成為左右方向;構(gòu)筑向上下方向或斜向延伸的洞窟等時，也可能使掘進(jìn)機(jī)向上下方向或斜向前進(jìn)。構(gòu)筑大面積隧道等時可用幾臺掘進(jìn)機(jī)10呈“田”字型或矩陣型重疊配置即可。
本發(fā)明不僅是具有方形斷面形狀的掘進(jìn)機(jī)，也可以適用于具有六角形、八角形等其它多角形斷面形狀的掘進(jìn)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種盾構(gòu)式掘進(jìn)機(jī)，包括具有多角形斷面形狀的筒狀盾構(gòu)本體、至少能在與前記盾構(gòu)本體的軸線交差的第1方向往復(fù)移動的配置在前記盾構(gòu)本體前端部的刀具組合體以及驅(qū)動該刀具組合體的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；前記刀具組合體裝有從下列刀具中選擇的若干刀具，即在前記盾構(gòu)本體的前端部向著與前記盾構(gòu)本體的軸線和前記第1方向交差的第2方向有間隔地配置著且沿前記第1方向延伸的若干鋸齒狀刀具，和在前記盾構(gòu)本體的前端部向著第1方向有間隔地配置著且沿前記第2方向延伸的若干板狀刀具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記刀具組合體是鋸齒狀刀具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記刀具組合體是板狀刀具。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記刀具組合體裝有前記若干鋸齒狀刀具和若干板狀刀具，前記各板狀刀具是被連結(jié)在相鄰的前記鋸齒狀刀具上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項所記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，至少使前記各刀具的刀頭向著前方。
6.根據(jù)權(quán)利要求4中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記驅(qū)動機(jī)構(gòu)是使上述各刀具移動的機(jī)構(gòu)，前記各刀具的刀頭至少邊向前方變位，邊向前記第1方向的一方進(jìn)行變位;并且邊向后方變位，邊向前記第1方向的另一方進(jìn)行變位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記第1方向中的前記刀具組合體上的前記連桿的連結(jié)點的位置是從前記盾構(gòu)本體上的前記連桿的連結(jié)點向前記第1方向的另一方進(jìn)行變位。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任何一項所記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記驅(qū)動機(jī)構(gòu)上裝有在前記盾構(gòu)本體上配置的驅(qū)動源;在前記盾構(gòu)本體繞第2方向延伸的軸線可旋轉(zhuǎn)地配置著、在兩端部具有偏心部的曲軸;將前記驅(qū)動源的旋轉(zhuǎn)向前記曲軸傳動的傳動機(jī)構(gòu);在前記偏心部分上分別相對的一對搖臂，該搖臂一端在相對的前記偏心部上被可旋轉(zhuǎn)地支承著，另一端在前記刀具組合體上連結(jié)著。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記驅(qū)動機(jī)構(gòu)還裝有連桿，其一端可繞沿前記第2方向延伸的軸線角度回轉(zhuǎn)地配置在前記盾構(gòu)本體上，另一端則可繞沿前記第2方向延伸的軸線進(jìn)行角度回轉(zhuǎn)地連結(jié)在前記刀具組合體上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任何一項所記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，還包括將前記盾構(gòu)本體內(nèi)部區(qū)劃為前方區(qū)和后方區(qū)的隔板。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，還包括配置于前記刀具組合體的后方且由前記驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的碎石機(jī)體，其與前記隔板或盾構(gòu)本體共同破碎進(jìn)入該碎石機(jī)體與前記隔板之間或該碎石機(jī)體與前記盾構(gòu)本體之間的土砂中的礫石。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，還裝有包括將進(jìn)入前記前方區(qū)的土砂排出用的一對管;前記前方區(qū)設(shè)有第1室和第2室，第1室接受前記土砂，且配置有前記碎石機(jī)體;該第1室內(nèi)的土砂通過前記碎石機(jī)體與前記盾構(gòu)本體的空間及前記碎石機(jī)體與前記隔板的空間進(jìn)入第2室，其與前記管連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任何一項所記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記盾構(gòu)本體通過在前記第1方向有間隔地相對著的一對第1外面部以及在前記第2方向有間隔地相對著的一對第2外面部，本質(zhì)上具有方型的斷面形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記盾構(gòu)本體上裝有配置前記刀具組合體的第1本體部和配置在該第1本體部的后方的第2本體部;前記第1及第2本體部通過分別相對應(yīng)地配置在前記盾構(gòu)本體上前記四角形的四個拐角部的四臺千斤頂，使其可在靠近或分離的方向移動地連結(jié)著。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任何一項記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記盾構(gòu)本體的軸線與前記第1方向和前記第2方向，是相互直交的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中記載的掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，前記盾構(gòu)本體的軸線方向和前記第2方向是水平方向，前記第1方向是上下方向。
全文摘要
一種掘進(jìn)機(jī)，包括具有多角形斷面形狀的筒狀盾構(gòu)本體、沿與盾構(gòu)本體的軸線交差的第1方向可移動地配置在盾構(gòu)本體前端部的刀具組合體以及驅(qū)動該刀具組合體的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。刀具組合體上裝有在盾構(gòu)本體的前端部、與盾構(gòu)本體的軸線和第1方向交差的第2方向上有間隔地配置著、且在第1方向延伸的若干鋸齒狀刀具，以及在盾構(gòu)本體的前端部、沿第1方向有間隔地配置著且在第2方向延伸的若干板狀刀具。
文檔編號E02F5/00GK1102450SQ93114218
公開日1995年5月10日 申請日期1993年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月5日
發(fā)明者明坂登始夫, 濱田和人 申請人:株式會社伊薩基開發(fā)工機(jī)