[实用新型]盾构掘进机

说明书

技术领域

本实用新型涉及在地层挖掘矩形和椭圆形等断面的隧道的盾构掘进机。

背景技术

以往，例如挖掘矩形断面的大口径隧道时，如专利文献1所示，公开有使滚筒式切刀在上下方向往返摆动进行挖掘的方式，以及如专利文献2所示，在圆形的中心切刀的角部设置圆形的侧切刀的方式。

专利文献1：日本专利公开公报特开平04-277293号

专利文献2：日本专利公开公报特开平08-260884号

但是，按照专利文献1，使大型的滚筒式切刀摆动时，支承掘进面的挖掘面会在宽广范围上大幅位移，容易存在不能稳定保持掘进面的问题。此外，还需要巨大的驱动力以使滚筒式切刀摆动。

此外，按照专利文献2，除了中心切刀的驱动装置以外，还需要侧切刀的驱动装置，所以因多个切刀驱动装置导致结构变得复杂。

实用新型内容

因此，为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种盾构掘进机，利用结构简单的切刀驱动装置，就可以挖掘矩形断面和椭圆形断面的隧道。

为了解决上述问题，本实用新型第一方式的盾构掘进机包括：隔壁，设置在盾构主体的前部；公转体，围绕沿隧道轴心方向的公转轴心旋转自如地支承在所述隔壁上；切刀驱动体，围绕从公转轴心偏离了规定距离的偏心轴心旋转自如地支承于所述公转体；刀盘，在所述盾构主体的前部具有从所述切刀驱动体以等角度间隔在半径方向延伸的三条刀盘轮辐；以及切刀驱动装置，借助将所述公转体与所述切刀驱动体联动连接的联动机构驱动所述刀盘旋转，其中，所述联动机构由行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构包括：以所述公转轴心为中心、固定在所述公转体或所述盾构主体上的自转用内齿齿圈；以及设置在所述切刀驱动体上并与所述自转用内齿齿圈啮合的行星齿轮，所述行星齿轮机构使所述切刀驱动体相对于所述公转体的旋转在反方向上以1/3的速度旋转，将所述偏心轴心偏离所述公转轴心的偏心距离设定为：（L/2）/cos30°－（L/2），其中，L为刀盘轮辐的前端部间的直线距离，通过所述刀盘挖掘矩形断面的隧道。

本实用新型第二方式的盾构掘进机包括：隔壁，设置在盾构主体的前部；公转体，围绕与隧道轴心平行的公转轴心旋转自如地支承在所述隔壁上；切刀驱动体，围绕从公转轴心偏离了规定距离的偏心轴心旋转自如地支承于所述公转体；刀盘，在所述盾构主体的前部具有从所述切刀驱动体以等角度间隔在半径方向延伸的三条刀盘轮辐；以及切刀驱动装置，借助将所述公转体与所述切刀驱动体联动连接的联动机构驱动刀盘旋转，其中，所述联动机构由行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构包括：以所述公转轴心为中心、固定在所述公转体或所述盾构主体上的自转用内齿齿圈；以及设置在所述切刀驱动体上并与所述自转用内齿齿圈啮合的行星齿轮，所述行星齿轮机构使所述切刀驱动体相对于所述公转体的旋转在反方向上以1/3的速度旋转，将所述偏心轴心偏离所述公转轴心的偏心距离设定为短于（L/2）/cos30°－（L/2）的距离，其中，L为刀盘轮辐的前端部间的直线距离，通过所述刀盘挖掘各边向外侧膨出的矩形断面的隧道。

本实用新型第三方式的盾构掘进机包括：隔壁，设置在盾构主体的前部；公转体，围绕与盾构轴心平行的公转轴心旋转自如地支承在所述隔壁上；切刀驱动体，围绕从公转轴心偏离了规定距离的偏心轴心旋转自如地支承于所述公转体；刀盘，在所述盾构主体的前部具有从所述切刀驱动体以等角度间隔在半径方向延伸的三条刀盘轮辐；以及切刀驱动装置，借助将所述公转体与所述切刀驱动体联动连接的联动机构驱动刀盘旋转，其中，所述联动机构由行星齿轮机构构成，所述行星齿轮机构包括：以所述公转轴心为中心、固定在所述公转体或所述盾构主体上的自转用内齿齿圈；以及设置在所述切刀驱动体上并与所述自转用内齿齿圈啮合的行星齿轮，所述行星齿轮机构使所述切刀驱动体相对于所述公转体的旋转在同一方向以1/3的速度旋转，设隧道的长径为d1、隧道的短径为d2，将所述偏心轴心偏离所述公转轴心的偏心距离设定为（长径d1/2－短径d2/2）/2，通过所述刀盘挖掘椭圆形断面的隧道。

本实用新型第四方式的盾构掘进机在第一至第三方式中任意一项所述的盾构掘进机的基础上，所述切刀驱动装置具有输入机构和所述联动机构，所述输入机构包括：公转用外齿齿圈，形成在所述公转体上；驱动齿轮，与所述公转用外齿齿圈啮合；切刀驱动电机，驱动所述驱动齿轮旋转，所述行星齿轮固定在所述切刀驱动体上。