JP4161500B2 - Segment positioning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機に装備されるセグメント位置決め装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4乃至図7は従来のセグメント位置決め装置の一例であり、このセグメント位置決め装置を装備したシールド掘進機は、前端に地盤掘削用のカッタフェース1を有する円筒状の掘進機本体4と、該掘進機本体4の後端に連なる後胴5と、シリンダが掘進機前方側に位置し且つラムが掘進機後方側に位置するように掘進機本体4内の後端寄り部分に周方向に等間隔に配置した複数のシールドジャッキ13と、カッタフェース1によって掘削される土砂を掘進機後方側へ送出するスクリューコンベヤ25とを備えている。
【0003】
カッタフェース1は、掘進機本体4の前端部分とカッタフェース1の背面部分との間に介在するスラスト軸受6、掘進機本体4の前部内周面とカッタフェース1の後部外周面との間に介在する外軸受7、掘進機本体4内の前部に設置された隔壁3の外周フランジとカッタフェース1の後部内周面との間に介在する内軸受8、並びに隔壁3に装着され且つカッタフェース1から後方側へ同軸に突出した回転中心軸2を枢支する軸受9により、回動可能に支持されている。
【0004】
また、カッタフェース1の後部内縁には、リングギヤ10が一体的に形成されている。
【0005】
リングギヤ10には、隔壁3に取り付けた液圧モータ12によって駆動されるピニオン11が噛合しており、液圧モータ12を作動させると、カッタフェース1が掘進機周方向へ回転する。
【0006】
シールドジャッキ13のハウジングは、掘進機本体4に枢支されており、ラムが後胴5内面に沿って組み立てたセグメントSに当接した状態でシリンダへ油圧を付与すると、掘進機本体4及び後胴5に対して推力が作用する。
【0007】
スクリューコンベヤ25は、前端がカッタフェース1内に位置し且つ後端が後胴5の後方側に位置するように隔壁3を貫通している。
【0008】
スクリューコンベヤ25の後端には、フィーダ駆動用のモータ26が装着されており、該モータ26を作動させると、カッタフェース1内の土砂が後胴5から掘進機後方側へ延びる排土管18へ排出される。
【0009】
更に、後胴5内には、複数のセグメントSを環状に組み立てるセグメント位置決め装置が配置されている。
【0010】
セグメント位置決め装置は、後胴5に内接固着した環状の支持板31と、該支持板31の掘進機後方側の端面に枢支した複数のローラ16と、該ローラ16によって支持される回転体17と、該回転体17の掘進機後方側に配置した門型部材19と、該門型部材19とともに一体的に変位する保持板30と、セグメントSを把持可能な把持機構22を有する揺動板38と、該揺動板38と保持板30との間に介在するパラレルマニピュレータ32とを備えている。
【0011】
回転体17は、支持板31の掘進機後方側に同軸に位置する環状部17aと、該環状部17aの外縁から掘進機前方側に突出し且つローラ16に転動可能に当接するフランジ部17bと、該フランジ部17bの内面に一体的に形成したリングギヤ17cとを有しており、回転体17中心部分の貫通口17dには、先に述べたスクリューコンベヤ25が挿通されている。
【0012】
リングギヤ17cには、支持板31に取り付けた液圧モータ14によって駆動されるピニオン15が噛合しており、当該液圧モータ14を作動させると、回転体17が掘進機周方向へ回転する。
【0013】
門型部材19は、掘進機径方向に互いに平行に延びる一対の移動ジャッキ27と、掘進機前後方向に互いに平行に延びる一対の移動ジャッキ28とにより、回転体17に対して掘進機径方向及び掘進機前後方向の双方に変位できるようになっている。
【0014】
保持板30は、門型部材19から掘進機後方側へ突出している。
【0015】
揺動板38は、把持機構22の反対面が、保持板30に対峙するように配置されている。
【0016】
パラレルマニピュレータ32は、それぞれが略掘進機径方向に延びる6基の油圧サーボシリンダ33a〜33fによって構成されている。
【0017】
シリンダ33a,33bのハウジングは、揺動板38の第1の箇所に設けた継手36aに枢支され、シリンダ33c,33dのハウジングは、揺動板38の第2の箇所に設けた継手36bに枢支され、シリンダ33e,33fのハウジングは、揺動板38の第3の箇所に設けた継手36cに枢支されている。
【0018】
上記の継手36aに対する継手36b,36cの間隔、並びに継手36bに対する継手36cの間隔は、等しく設定されている。
【0019】
また、シリンダ33b,33cのロッドは、保持板30の第1の箇所に設けた継手37aに枢支され、シリンダ33d,33eのロッドは保持板30の第2の箇所に設けた継手37bに枢支され、シリンダ33f,33aのロッドは、保持板30の第3の箇所に設けた継手37cに枢支されている。
【0020】
上記の継手37aに対する継手37b,37cの間隔、並びに継手37bに対する継手37cの間隔は、等しく設定されている。
【0021】
これにより、それぞれのシリンダ33a〜33fのピストンロッドの突出量を等しくした状態では、保持板30に対して揺動板38が正対する。
【0022】
また、シリンダ33a〜33fのピストンの突出量を適宜調整すると、前後X、左右Y、上下Z、ローリングα、ピッチングβ、及びヨーイングγの各方向へ揺動板38が変位する。
【0023】
なお、図中、23はピース間ボルト、24はリング間ボルトであり、セグメント位置決め装置によって定置されたセグメントSのうち、トンネル内周方向に隣接するものは、ピース間ボルト23によって相互に締結され、また、トンネル延長方向に隣接するものは、リング間ボルト24によって相互に締結される。
【0024】
上述したセグメント位置決め装置では、支持板31に対する回転体17の掘進機周方向への回動と、移動ジャッキ28による門型部材19の掘進機前後方向への移動とで、把持機構22に把持されているセグメントSをその定置場所に対峙させ、移動ジャッキ27による門型部材19の掘進機径方向への移動で、把持機構22に把持されているセグメントSを定置場所に近接させ、更に、パラレルマニピュレータ32により、当該セグメントSの前後X、左右Y、上下Z、ローリングα、ピッチングβ、及びヨーイングγの各方向についての姿勢を、組み付けが完了しているセグメントSに応じて調整する。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図4乃至図7に示すセグメント位置決め装置では、当該セグメント位置決め装置が装備されるシールド掘進機の掘削口径が中小である場合、パラレルマニピュレータ32のシリンダ33a〜33fのストロークを大きくして、保持板30に対する揺動板38の可動範囲を拡げると、回転体17に挿通したスクリューコンベヤ25にセグメント位置決め装置の構成部材が干渉することになる。
【0026】
このため、従来のセグメント位置決め装置では、パラレルマニピュレータ32とは別に移動ジャッキ27,28を装備して、門型部材19とともに保持板30を掘進機径方向及び掘進機前後方向へ大きなストロークで変位させ、セグメントSの微小移動だけをパラレルマニピュレータ32で行なっており、セグメントSの位置決め操作が容易ではない。
【0027】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、セグメントの位置決めを容易にでき、構造の簡略化を図れるセグメント位置決め装置を提供することを目的としている。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のセグメント位置決め装置では、掘進機胴部内に設けられ且つ掘進機周方向へ回動可能な回転体と、該回転体の後方側に配置した揺動体と、一端が回転体の第1の箇所に枢支され且つ他端が揺動体の第1の箇所に枢支された第1の直動アクチュエータと、一端が回転体の第2の箇所に枢支され且つ他端が揺動体の第2の箇所に枢支された第2の直動アクチュエータと、一端が回転体の第1の箇所の近傍に枢支され且つ他端が揺動体の第2の箇所の近傍に枢支された第3の直動アクチュエータと、定置場所へ搬送すべきセグメントが連結され得る把持機構と、該把持機構に連結されたセグメントのローリング方向の位置を微調整し得るローリング微調整機構と、前記の把持機構に連結されたセグメントのヨーイング方向の位置を微調整し得るヨーイング微調整機構と、把持機構及び両微調整機構を揺動体に対して掘進機接線方向へ移動させ得る接線方向移動機構とを備えている。
【0029】
本発明のセグメント位置決め装置においては、回転体の回動と、3基の直動アクチュエータによる揺動体の変位とで、セグメントを定置場所へ搬送し、更に、接線方向移動機構、ローリング微調整機構及びヨーイング微調整機構により、セグメントの姿勢を調整する。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【0031】
図1乃至図3は本発明のセグメント位置決め装置の実施の形態の一例であり、図中、図4乃至図7と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【0032】
このセグメント位置決め装置は、後胴5に内接固着した環状の支持板31と、該支持板31に枢支した複数のローラ16により後胴5に同軸に支持される回転体17と、掘進機径方向に延び且つ回転体17の後端面に対峙するように後胴5内に配置した揺動体41と、該揺動体41と回転体17との間に介在するパラレルマニピュレータ42と、セグメント把持部43と、該セグメント把持部43を揺動体41に対して掘進機接線方向へ移動させ得る接線方向移動機構44とを備えており、回転体17の貫通口17dには、図4に示すスクリューコンベヤ25が挿通される。
【0033】
また、回転体17のリングギヤ17cには、液圧モータ14によって駆動されるピニオン15が噛合している。
【0034】
パラレルマニピュレータ42は、3基の油圧サーボシリンダ45a〜45cと、該油圧サーボシリンダ45a,45bに沿うように配置したガイド機構46a,46bとによって構成されている。
【0035】
ガイド機構46a,46bは、回転体17寄りに位置する前側部材と、揺動体41側に位置し且つ前側部材に対してシリンダ45a,45b軸線方向に摺動し得るように嵌合した後側部材とを有している。
【0036】
シリンダ45aのハウジング及びガイド機構46aの前側部材は、回転体17の第1の箇所に設けた継手47aに枢支され、シリンダ45aのロッド及びガイド機構46aの後側部材は、揺動体41の第1の箇所に設けた継手48aに枢支されている。
【0037】
シリンダ45bのハウジング及びガイド機構46bの前側部材は、回転体17の第2の箇所に設けた継手47bに枢支され、シリンダ45bのロッド及びガイド機構46bの後側部材は、揺動体41の第2の箇所に設けた継手48bに枢支されている。
【0038】
シリンダ45cのハウジングは、回転体17の第1の箇所の近傍に設けた継手47cに枢支され、シリンダ45cのロッドは、揺動体41の第2の箇所の近傍に設けた継手48cに枢支されている。
【0039】
上記の継手47a〜47c、48a〜48cは、いずれもピン方式のものであり、それぞれの枢支ピンが互いに平行になっている。
【0040】
また、継手47a,47bの間隔と、継手48a,48bの間隔は、等しく設定されている。
【0041】
セグメント把持部43は、ケーシング49、把持機構50、ローリング微調整機構51、及びヨーイング微調整機構52により構成されている。
【0042】
把持機構50は、ケーシング49から下方へ突出し且つセグメントSの凹湾曲面中心部分の穴に係合し得る連結具を有している。
【0043】
ローリング微調整機構51は、把持機構50の左右に配置されており、それぞれがセグメントSを掘進機径方向外方へ向かって押圧し得るジャッキを有している。
【0044】
ヨーイング微調整機構52は、ケーシング49の左右に設けられており、それぞれがパッドを介してセグメントSの掘進機後端寄り端面を押圧し得るシリンダを有している。
【0045】
接線方向移動機構44は、揺動体41下端部に設けられ且つセグメント把持部43のケーシング49を掘進機接線方向へ案内するガイドレールと、ハウジングが揺動体に連結され且つロッドがケーシング49に連結されたシリンダとを有している。
【0046】
図1乃至図3に示すセグメント位置決め装置では、掘進機軸線方向から見て、揺動体41が垂直になっている状態で、パラレルマニピュレータ42のシリンダ45a〜45cのロッドの突出量を適宜調整すると、回転体17に対して揺動体41が前後X、上下Z、及びピッチングβの各方向へ変位し、接線方向移動機構44を作動させると、揺動体41に対して把持機構50及び両微調整機構51,52が左右Y方向へ変位する。
【0047】
また、把持機構50の連結具がセグメントSの穴に係合した状態で、左右のローリング微調整機構51のジャッキの突出量を増減すると、セグメントSのローリングα方向の位置が微調整され、左右のヨーイング微調整機構52のシリンダのロッドの突出量を増減すると、セグメントSのヨーイングγ方向の位置が微調整される。
【0048】
更に、液圧モータ14を作動させると、回転体17、パラレルマニピュレータ42、揺動体41、接線方向移動機構44、把持機構50、両微調整機構51,52、及び把持機構50に連結されたセグメントSが、ローリングα方向へ変位する。
【0049】
すなわち、支持板31に対する揺動体41の掘進機周方向への回動によって、把持機構50に把持されているセグメントSをその定置場所に応じた向きへ移動させ、次いで、パラレルマニピュレータ42によって、当該セグメントSを定置場所に対峙接近させるとともに、接線方向移動機構44及び両微調整機構51,52により、左右Y、ローリングα、及びヨーイングγの各方向についての姿勢を、組み付けが完了しているセグメントSに応じて調整する。
【0050】
このように、図1乃至図3に示すセグメント位置決め装置においては、掘進機前後方向に延び且つ同一面内に位置する3基のシリンダ45a〜45cを有するパラレルマニピュレータ42により揺動体41を変位させるので、シリンダ45a〜45cのストロークを大きくして、回転体17に対する揺動体41の可動範囲を拡げても、回転体17に挿通されるスクリューコンベヤ25(図4参照)にセグメント位置決め装置の構成部材が干渉せず、装置構成の簡略化が図ることができる。
【0051】
また、回転体17の回動と、パラレルマニピュレータ42による揺動体41の変位とで、セグメントSを定置場所へ搬送し且つその姿勢を調整するので、セグメントSの位置決め操作を容易に行なうことができる。
【0052】
なお、本発明のセグメント位置決め装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、油圧サーボシリンダに替えて他の方式の直動アクチュエータを用いること、油圧モータに替えて電動モータを回転体の駆動手段に用いること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【0053】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のセグメント位置決め装置によれば、下記のように種々の優れた効果を奏し得る。
【0054】
(1)掘進機前後方向に延びる3基の直動アクチュエータにより揺動体を変位させるので、直動アクチュエータのストロークを大きくして、回転体に対する揺動体の可動範囲を拡げても、直動アクチュエータとシールド掘進機の他の機器との干渉を回避することができ、また、装置構成の簡略化を図ることができる。
【0055】
(2)回転体の回動と、3基の直動アクチュエータによる揺動体の変位とで、セグメントを定置場所へ搬送し、更に、接線方向移動機構、ローリング微調整機構及びヨーイング微調整機構により、セグメントの姿勢を調整するので、セグメントの位置決め操作を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のセグメント位置決め装置の実施の形態の一例を装備したシールド掘進機を示す概念図である。
【図2】本発明のセグメント位置決め装置の実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図3】図1及び図2に示すセグメント位置決め装置におけるセグメント把持部を示す概念図である。
【図4】従来のセグメント位置決め装置の一例を装備したシールド掘進機を示す縦断面図である。
【図5】従来のセグメント位置決め装置の一例を示す縦断面図である。
【図6】従来のセグメント位置決め装置の一例を示す正面図である。
【図7】図5及び図6におけるパラレルマニピュレータの概念図である。
【符号の説明】
5 後胴(掘進機胴部)
17 回転体
41 揺動体
44 接線方向移動機構
45a〜45c 油圧サーボシリンダ(直動アクチュエータ)
50 把持機構
51 ローリング微調整機構
52 ヨーイング微調整機構
S セグメント[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a segment positioning device equipped in a shield machine.
[0002]
[Prior art]
4 to 7 show an example of a conventional segment positioning device. A shield machine equipped with this segment positioning device includes a cylindrical excavator body 4 having a
[0003]
The
[0004]
A
[0005]
The
[0006]
The housing of the
[0007]
The
[0008]
A
[0009]
Further, a segment positioning device for assembling a plurality of segments S in an annular shape is disposed in the
[0010]
The segment positioning device includes an
[0011]
The rotating
[0012]
The
[0013]
The gate-
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The housings of the
[0018]
The distance between the
[0019]
The rods of the
[0020]
The distance between the
[0021]
As a result, the
[0022]
Further, when the protruding amount of the piston of the
[0023]
In the figure,
[0024]
In the above-described segment positioning device, the
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the segment positioning device shown in FIGS. 4 to 7, when the drilling diameter of the shield machine equipped with the segment positioning device is small and medium, the stroke of the
[0026]
For this reason, in the conventional segment positioning device, the
[0027]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a segment positioning device that can easily position a segment and can simplify the structure.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the segment positioning device of the present invention, a rotating body provided in the excavator body and rotatable in the circumferential direction of the excavator, an oscillating body disposed on the rear side of the rotating body, and one end Is pivotally supported at the first location of the rotating body and the other end is pivotally supported at the first location of the oscillating body, and one end is pivotally supported at the second location of the rotating body, and A second linear motion actuator whose other end is pivotally supported at the second location of the oscillator, and one end pivotally supported in the vicinity of the first location of the rotating body and the other end of the second location of the oscillator. A third linear motion actuator pivotally supported in the vicinity, a gripping mechanism to which a segment to be transported to a stationary place can be connected, and a rolling fine adjustment for finely adjusting the position of the segment connected to the gripping mechanism in the rolling direction Mechanism and a segment yaw connected to the gripping mechanism. It includes a yawing fine adjustment mechanism capable of finely adjusting the grayed-direction position, a tangentially moving mechanism capable of moving the shield machine tangentially gripping mechanism and both the fine adjustment mechanism with respect to the oscillator.
[0029]
In the segment positioning device of the present invention, the segment is transported to a stationary place by the rotation of the rotating body and the displacement of the swinging body by the three linear actuators, and further, a tangential moving mechanism, a rolling fine adjustment mechanism, The segment posture is adjusted by the yawing fine adjustment mechanism.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
1 to 3 show an example of an embodiment of a segment positioning device according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 4 to 7 denote the same parts.
[0032]
This segment positioning device includes an
[0033]
Further, the
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
The housing of the
[0037]
The housing of the cylinder 45 b and the front member of the guide mechanism 46 b are pivotally supported by a joint 47 b provided at the second location of the
[0038]
The housing of the
[0039]
The
[0040]
The interval between the
[0041]
The
[0042]
The gripping
[0043]
The rolling
[0044]
The yawing
[0045]
The tangential direction moving mechanism 44 is provided at the lower end of the
[0046]
In the segment positioning device shown in FIGS. 1 to 3, when the protrusion amount of the rods of the
[0047]
Further, when the protruding amount of the jack of the left and right rolling
[0048]
Further, when the
[0049]
That is, by rotating the
[0050]
As described above, in the segment positioning device shown in FIGS. 1 to 3, the
[0051]
Further, since the segment S is transported to the stationary place and its posture is adjusted by the rotation of the
[0052]
Note that the segment positioning device of the present invention is not limited to the above-described embodiment. Instead of the hydraulic servo cylinder, another type of linear motion actuator is used, and the electric motor is replaced by a rotating body instead of the hydraulic motor. Needless to say, the present invention can be used for the above-mentioned driving means, and other modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the segment positioning device of the present invention, various excellent effects can be obtained as described below.
[0054]
(1) Since the oscillating body is displaced by the three linear actuators extending in the longitudinal direction of the excavator, even if the stroke of the linear actuator is increased and the movable range of the oscillating body is expanded with respect to the rotating body, Interference with other devices of the shield machine can be avoided, and the device configuration can be simplified.
[0055]
(2) The segment is transported to a stationary place by the rotation of the rotating body and the displacement of the rocking body by the three linear actuators, and further, by the tangential direction moving mechanism, rolling fine adjustment mechanism and yawing fine adjustment mechanism, Since the posture of the segment is adjusted, the segment positioning operation can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a shield machine equipped with an example of an embodiment of a segment positioning device of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of an embodiment of a segment positioning device of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing a segment gripping unit in the segment positioning device shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a shield machine equipped with an example of a conventional segment positioning device.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional segment positioning device.
FIG. 6 is a front view showing an example of a conventional segment positioning device.
7 is a conceptual diagram of the parallel manipulator in FIGS. 5 and 6. FIG.
[Explanation of symbols]
5 Rear trunk (digging machine trunk)
17
50
Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP37473699A JP4161500B2 (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Segment positioning device |
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JP37473699A JP4161500B2 (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Segment positioning device |
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JP2001182497A JP2001182497A (en) | 2001-07-06 |
JP4161500B2 true JP4161500B2 (en) | 2008-10-08 |
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Family Applications (1)
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JP37473699A Expired - Fee Related JP4161500B2 (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Segment positioning device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010189991A (en) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Erector device of shield machine |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37473699A patent/JP4161500B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2010189991A (en) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Erector device of shield machine |
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Publication number | Publication date |
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JP2001182497A (en) | 2001-07-06 |
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