JP3574841B2 - Shield excavator cutter bit changing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルの掘進途中で、シールド掘進機のカッタービットの交換を行うシールド掘進機のカッタービット交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】
近年、シールドトンネル掘削工事の長距離化に伴い、シールド掘進機のカッタービットの維持管理が問題となっており、掘進途中におけるカッタービットの交換方法が各種提案されている。
【0003】
従来のカッタービットの交換方法には、トンネル掘進予定位置の途中に、予めビット交換のための立坑を構築しておき、この立坑内にシールド掘進機が到達したときに、該立坑内で掘進機前端のトンネル掘削用カッターに固定されているカッタービットの交換作業を行うようにした中間立坑によるカッタービット交換方法がある。
【0004】
この方法では、交換位置で立坑を構築する必要があり、そのためのコストが高くなり、また、立坑構築に広い用地の確保が必要なため場所的な制約が伴い、更に工程的に長期間を要するなどの問題がある。
【0005】
また、トンネル掘進予定位置の地盤中に、地盤硬化剤の注入によって安定度の高い改良地盤層を形成しておき、この改良地盤層内にシールド掘進機の先端を侵入させた状態で停止させ、チャンバーマンホールよりトンネル掘削用カッターの前面側の改良土を人力によって排出し、形成されるトンネル掘削用カッター前面側の空間内でビット交換作業を行うようにした事前前面部地盤改良によるカッタービット交換方法がある。
【0006】
この方法では、人力によって改良地盤の掘削、掘削土砂の撤去等の作業を行う必要があること、及びシールド掘進機と改良地盤との間の止水が必要であること等から、安全性に問題があり、また工程的に長期間を要するという問題がある。
【0007】
更に、シールド掘進機がビット交換位置に到達後、坑内よりシールド掘進機の前面及び前端部周囲を凍結工法により地盤改良を行い、前述の方法と同様に、チャンバーマンホールよりトンネル掘削用カッターの前面側の改良土を人力によって排出し、形成されるトンネル掘削用カッター前面側の空間内でビット交換作業を行うようにした到達後前面部地盤改良によるカッタービット交換方法がある。
【0008】
この方法では、坑内から凍結工法によって地盤改良を行うため、小口径のシールドトンネルでは施工できず、凍結、解凍によって地盤変動の発生が予想され、更に、工程的に長期間を要し、工費も高い等の問題がある。
【0009】
更に、シールド掘進機自体に、カッタービットの交換作業が可能なドライ空間を機械的構造によって形成したり、掘削用カッターを前後に旋回させたり、坑内に引き込んだりできるような機械的構造を予めシールド掘進機に設置しておく等の機械構造によるカッタービット交換方法がある。
【0010】
この方法では、トンネル掘削用カッター部分の構造が複雑になるとともに、カッター関係の製作条件としてビット交換構造が支配的となり、シールド掘進機の製造コストが高く、しかも、構造的に小口径のシールドトンネルには利用が困難である等の問題がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の如き従来の各種工法の問題に鑑み、上記各工法に比べて低コストで、短時間で安全かつ容易に施工できるシールド掘進機のカッタービット交換装置の提供を目的としてなされたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、シールド掘進機前端のトンネル掘削用回転カッターに、カッタービットをその先端を該回転カッターの前面に突出させた状態でスライド可能に装着するカッタービット装着溝を、該回転カッターの中心軸側から放射状に向けて備え、該ビット装着溝を前記回転カッターの外周に開放するとともに、該カッタービット装着溝のカッター回転中心側端部に新カッタービット挿入部を備え、該新カッタービット挿入部には、前記カッタービット装着溝内のカッタービットを回転カッター外周側に押出すカッタービット押し出し手段を備え、前記新カッタービット挿入部には回転カッターの背面側から新カッタービットを前記カッタービット装着溝に挿入できるようにしてなるシールド掘進機のカッタービット交換装置において、
【0013】
前記カッタービットは該カッタービットより広幅のビット支持駒に1若しくは複数固着され、カッタービット装着溝は前記カッタービットが貫通される前面開口部の奥部に前記ビ ット支持駒がスライド自在に嵌合される拡幅部を備え、
前記新カッタービット挿入部には、前記回転カッターの背面側から新カッタービットを前面側にスライドさせて挿入可能なビット交換ボックスを備え、該ビット交換ボックスの後部をシールド掘進機内に開口させ、該開口に背面蓋を、該ビット交換ボックスの前部にシャッターをそれぞれ備えるとともに、該ビット交換ボックス内に挿入した新カッタービット支持駒をカッタービット装着溝位置に押し出す前方押出し手段を備え、
【0014】
前記ビット交換ボックス内にその背面蓋及びシャッターを閉じた状態で内部に新カッタービットを装着した交換用のカッタービット支持駒を収容可能にし、該ビット交換ボックス内にその前部のシャッターを閉じ、背面蓋を開いてカッタービット支持駒を挿入し、該カッタービット支持駒を、前記該背面蓋を閉じ、シャッターを開いた状態で前記前方押し出し手段により押し出すことによりカッタービット装着溝位置まで押し出させ、これを前記カッタービット押し出し手段により回転カッター外周側に押し出させるようにしたことにある。
【0015】
尚、 回転カッターにはカッタービット装着溝内に装着されたカッタービット支持駒をスライド不能に固定するストッパーを2箇所に備え、該ストッパーによる固定状態を適宜解除できるようにすることが好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面について説明する。
【0017】
図1、図2は本発明装置を使用したシールド掘進機のカッター部分の概略を示しており、図において1はシールド掘進機の外周筒を構成するスキンプレート、2は隔壁であり、この隔壁2の前方側が掘削チャンバーとなっている。掘削チャンバーの前方には回転カッター3が設置されている。
【0018】
回転カッター3は、複数のカッタースポーク4,4……が中心軸5から放射状に突設されており、各カッタースポーク4の背面の中間高さ位置が支持アーム6により支持されている。支持アーム6は旋回リング7から突出されており、その回転リング7旋回駆動伝達用のリングギヤ8が一体に備えられている。このリングギヤ8に駆動モータ9のピニオンギヤ10が噛合され、駆動モータ9の作動によって回転カッター3が回転動作されるようになっている。
【0019】
各スポーク4にはその前面に多数のカッタービット11,11……が突設されている。このカッタービット11は、図6に示すようにカッタービット支持駒12に対して2個づつ一体に突設されたものが所定数装着されている。
【0020】
カッタービット支持駒12はカッタービット11より広幅に形成されている。各カッタービット支持駒12の背面にはストッパー用の突起13が一体に突設されている。また、各カッタービット支持駒12の上端には凹溝12aが、下端には突片12bが形成され、上下に隣り合うカッタービット支持駒12,12間において、前記凹溝12aと突片12bとが互いに嵌合されるようになっている。更に、カッタービット支持駒12の先端には超硬チップ12cが埋め込まれている。
【0021】
各カッタースポーク4は図5に示すように断面が円形の柱状をしており、その前面に軸方向に向けたカッタービット装着溝20がカッタースポークの長手方向に向けて開口されている。このカッタービット装着溝20はカッタースポーク周壁部4aの前面側をスリット状に開口させたビット貫通溝部20aと、該ビット貫通溝部20aの奥部に形成された支持駒挿入部20bとから構成されている。
【0022】
支持駒挿入部20bは、カッタースポークの周壁部4aの内面に互いに対向させて突出させた一対の凸壁4b,4b間、及びこれと周壁部4aの内面間とによって構成され、前述したカッタービット支持駒12はこの支持駒挿入部20bと同じ断面形状に成形されている。
【0023】
カッタースポーク4の根元部背面が新カッタービット挿入部30となっている。このカッタービット挿入部30は図7に示すように、カッタースポーク根元部の背面、カッター中心軸5の外周、及び回転カッター3とともに回転される隔壁部2aによって囲まれる部分に、これらと一体化した中空のビット交換ボックス31を有している。このビット交換ボックス31は、後方側が隔壁部2aに開口され、背面蓋32によって開閉自在にとなっている。また、前方側はカッタースポーク4と一体化されている。
【0024】
このビット交換ボックス31内及びこれに連通するカッタースポーク背部は、カッタービット11が前面に突設されたカッタービット支持駒12を背面開口から装着位置にスライドさせるためのスライドガイドとなっており、天板下面にはカッタービット支持駒12の頂面の凹溝12aが嵌合されるレール状の凸ガイド33が、底板上面にはカッタービット支持駒12の底面の突片12bが嵌合される溝状の凹ガイド34が設けられている。
【0025】
尚、カッタービット挿入部30におけるカッタースポーク4内は、両凸壁4b,4bが除去され、ビット交換ボックス31内を周壁4aに至るまで前方に延長させた形状となっており、カッタービット支持駒12を両ガイド33,34に支持させて前方にスライドさせることにより、カッタービット11がビット貫通溝部20aよりカッタースポーク前面に突出され、カッタービット支持駒12が支持駒挿入部20bの中心軸5側に挿入されるようになっている。
【0026】
回転カッター3の中心軸5は中空筒状に成形され、その内部にカッタービット押出し手段であるビット押し出し用ジャッキ35が備えられ、該ジャッキの出入ロッド35aによって、前述したように支持駒挿入部20bの中心軸5側に挿入されたカッタービット支持駒12をその長さ分だけカッタースポーク先端側に押し出せるようになっている。
【0027】
また、中心軸5内には、軸方向に向けて、前方押し出し手段であるビットスライド用ジャッキ36が備えられ、該ジャッキに連動するスライド駒36aによってカッタービット支持駒12の低部背面を押してビット交換ボックス31内を所定の装着位置、即ちカッタービット装着溝20位置まで移動させることができるようになっている。
【0028】
尚、図中37はビット交換ボックス31の前部シャッターであり、カッタービット交換作業時にこれを開き、シールド掘進機の掘進作業時には閉じることができるようになっている。
【0029】
カッタースポーク4内には、2箇所にストッパー38a,38bが設置されている。その一方ストッパー38aはカッタースポーク先端部内に設置され、カッタースポーク最先端部に位置するカッタービット支持駒12の背面のストッパー用突起13に当接してそのスポーク先端側への移動を阻止するようになっている。
【0030】
また、もう一つのストッパー38bは、カッタービット挿入部30よりスポーク先端側寄りの位置に備えられ、前述したビット押し出し用ジャッキ35によって1支持駒長さ分だけスポーク先端側に押し出されたカッタービット支持駒12のストッパー用突起13のスポーク根元側に系合し、カッタービット支持駒の中心軸5側への移動を阻止させるようになっている。
【0031】
これらの各ストッパー38a,38bはそれぞれ遠隔的に操作できるようになっており、カッタービット交換作業時には係合解除側に、該作業完了後にはそれぞれ係合側に動作させることができるようになっている。
【0032】
次ぎに、上述したシールド掘進機のカッタービット交換装置におけるカッタービットの交換方法について説明する。
【0033】
図1に示す掘進時の状態から、両ストッパー38a,38bによるカッタービット支持駒12の移動阻止を解除する。次いで図9、図10に示すようにビット押し出しジャッキ35を作動させてカッタービット支持駒12,12……をスポーク先端側に押し出す。このとき、回転カッター3全体を回転させながら押し出すのが好ましい。これによってカッタービット支持駒12の先端の超硬チップ12cによってコピーカッターのように地山が掘削され、スムーズなカッタービット支持駒12の押出しが可能となる。
【0034】
このようにしてある程度の押出しがなされた後、回転カッター3を停止させビット押出しジャッキ35による最終的な押出しにより、スポーク最先端部にセットされていた1つの旧カッタービット付きのカッタービット支持駒12を地山内、即ちシールド掘進機外に放出する。然る後両ストッパー38a,38bを元に戻し、残りのカッタービット支持駒12の移動を阻止させ、ビット押出し用ジャッキ35を元の状態に戻す。
【0035】
次いでカッタービット挿入部30の背面蓋32を開き、内部の両ガイド33,34にガイドさせて新カッタービット11を固定したカッタービット支持駒12を、適宜作業機を使用してビット交換ボックス31内に挿入し、その背面にビットスライド用ジャッキ36のスライド駒36aを当接させる。
【0036】
この状態で背面蓋32を閉じた後、前部シャッター37を開き、ビットスライドジャッキ36を押し込み方向に作動させて新カッタービット11付きのカッタービット支持駒12をスポーク根元部にセットし、前部シャッター37を閉じてカッタービットの交換を終了する。
【0037】
なお、上述の方法ではスポーク最先端部のカッタービット支持駒1つをシールド掘進機外に押出し、その代わりにスポーク根元部に1つのカッタービット支持駒を補充して、1カッタービット支持駒分の旧カッタービットを新カッタービットに交換するようにしているが、上述の操作を繰り返して複数若しくは全てのカッタービット支持駒を押出し、補充して全旧カッタービットを新カッタービットに交換してもよい。
【0038】
尚、上述の例では、スポーク型の回転カッターにおけるカッタービット交換に実施した場合を示しているが、この他回転円盤に放射状のスリットを設け、該スリットに沿って多数のカッタービットを突設した回転円盤型の回転カッターにおいても同様に実施できる。
【0039】
【発明の効果】
上述したように本発明に係るシールド掘進機のカッタービット交換装置においては、回転カッターに、カッタービットをその先端を該回転カッターの前面に突出させた状態でスライド可能に装着するカッタービット装着溝を備え、該カッタービット装着溝のカッター回転中心側端部に新カッタービット挿入部を備え、該新カッタービット挿入部に備えた押出し手段により既設の旧カッタービットを前記回転カッターの外周よりシールド掘進機外に押し出し、該新カッタービット挿入部より新カッタービットを前記カッタービット装着溝に装着することにより旧カッタービットを新カッタービットと交換することとしたことにより、中間立坑の構築や薬液注入、圧気等の作業が不要となってコストと時間の大幅な削減が可能となる。
【0040】
また、作業をシールド掘進機内の大気中で行うことができるため、作業の安全性が高く、しかも現存するシールド掘進機内からのビット交換方法に比べ付随設備が縮小され、交換作業時間も短縮される。
【0041】
更に、交換されるカッタービットは回転カッターの外周側から順次なされるため、磨耗の激しいものから随時交換が可能となって経済性が高く、しかも掘進作業を続行させながら交換作業を進めることができるため、ビット交換のための掘進停止時間が短く、シールド掘進機の使用効率を低下させない等の効果がある。
【0042】
更に、カッタービットは該カッタービットより広幅のビット支持駒に1若しくは複数固着され、カッタービット装着溝は前記カッタービットが貫通される前面開口部の奥部に前記ビット支持駒がスライド自在に嵌合される拡幅部を備えていることにより、旧カッタービットの押出し、新カッタービットの装着が容易となり、交換の作業性がよいものとできる。
【0043】
更に、新カッタービット挿入部には、回転カッターの背面側から新カッタービットを前面側にスライドさせて挿入可能なビット交換ボックスを備え、該ビット交換ボックスの後部をシールド掘進機内に開口させ、該開口に背面蓋を備えるとともに前記ビット交換ボックスの前部にシャッターを備え、該背面蓋及びシャッターを閉じた上程で内部に新カッタービットを装着した交換用のカッタービット支持駒を収容可能にすることにより、切刃側とシール掘進機内とは常に遮断した状態で作業を進めることができ、安全性を高いものとすることができる。
【0044】
更に、新カッタービット挿入部には、ビット交換ボックス内に挿入した新カッタービットを装着したカッタービット支持駒をカッタービット装着溝位置に押し出す前方押出し手段を備えることにより、切刃側とシールド掘進機側を遮断した状態で遠隔操作が容易に可能となり、作業性良く安全に交換作業ができることとなる。
【0045】
更に、回転カッターにはカッタービット装着溝内に装着されたカッタービットをスライド不能に固定するストッパーを備え、該ストッパーによる固定状態を適宜解除できるようにすることにより、カッタービットの固定及び交換時のスライド可能状態が遠隔的に簡単にできることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るカッタービット交換装置を使用したシールド掘進機の回転カッター部の概略を示す縦断面図である。
【図2】同上の部分正面図である。
【図3】同上のカッタースポーク部分の縦断面図である。
【図4】同正面図である。
【図5】図3中のA−A線断面図である。
【図6】図1に示した装置に使用しているカッタービットを固定したカッタービット支持駒を示すもので(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は側面図である。
【図7】図1に示した装置のカッタービット挿入部を示す拡大断面図である。
【図8】図7中のB−B線断面図である。
【図9】図1に示す装置の旧カッタービット押出し状態、及び新カッタービット挿入途中の状態を示す縦断面図である。
【図10】同上の部分正面図である。
【符号の説明】
1 スキンプレート
2 隔壁
3 回転カッター
4 カッタースポーク
4a 周壁部
4b 凸壁
5 カッター中心軸
6 支持アーム
7 旋回リング
8 リングギヤ
9 駆動モータ
10 ピニオンギヤ
11 カッタービット
12 カッタービット支持駒
12a 凹溝
12b 凸片
12c 超硬チップ
13 ストッパー用突起
20 カッタービット装着溝
20a ビット貫通溝部
20b 支持駒挿入部
30 カッタービット挿入部
31 ビット交換ボックス
32 背面蓋
33 凸ガイド
34 凹ガイド
35 ビット押し出し用ジャッキ
35a 出入ロッド
36 ビットスライド用ジャッキ
36a スライド駒
37 前部シャッター
38a,38b ストッパー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield bit exchanging device for a shield excavator that exchanges a cutter bit of a shield excavator during excavation of a shield tunnel.
[0002]
[Prior art and its problems]
In recent years, with the increase in the length of shield tunnel excavation work, maintenance of the cutter bit of the shield machine has become a problem, and various methods of replacing the cutter bit during excavation have been proposed.
[0003]
In the conventional method of exchanging cutter bits, a shaft for bit exchange is constructed in advance in the middle of a tunnel excavation scheduled position, and when a shield excavator reaches the shaft, the excavator is installed in the shaft. There is a method of replacing a cutter bit by using an intermediate shaft in which a cutter bit fixed to a cutter for tunnel excavation at the front end is replaced.
[0004]
In this method, it is necessary to construct a shaft at the exchange position, which increases the cost. In addition, since a large site is required for the construction of the shaft, there is a restriction on a place, and a long process is required. There is such a problem.
[0005]
In addition, in the ground at the planned tunnel excavation position, an improved ground layer having high stability is formed by injecting a ground hardening agent, and stopped in a state where the tip of the shield excavator has penetrated into the improved ground layer, A method of exchanging cutter bits by advance soil improvement of the front part so that the improved soil on the front side of the tunnel excavation cutter is manually discharged from the chamber manhole and the bit exchange work is performed in the space on the front side of the formed tunnel excavation cutter. There is.
[0006]
In this method, there is a problem in safety because it is necessary to excavate the improved ground, remove excavated earth and sand, etc. manually, and it is necessary to stop water between the shield machine and the improved ground. In addition, there is a problem that the process requires a long time.
[0007]
Furthermore, after the shield machine reaches the bit change position, the ground is improved from the inside of the mine by using the freezing method around the front and the front end of the shield machine, and in the same manner as described above, the front side of the tunnel excavator from the chamber manhole. There is a cutter bit replacement method by improving the ground on the front part after reaching, in which the improved soil is discharged manually and the bit replacement work is performed in the space formed on the front side of the cutter for tunnel excavation.
[0008]
In this method, ground improvement is performed from inside the mine by freezing method, so it is not possible to construct in a shield tunnel with a small diameter, it is expected that ground fluctuation will occur due to freezing and thawing, and furthermore, it will take a long time in the process and cost There is a problem such as high.
[0009]
In addition, the shield machine has a mechanical structure that forms a dry space where the cutter bit can be replaced by a mechanical structure, and that allows the drilling cutter to be turned back and forth and drawn into the mine in advance. There is a cutter bit replacement method based on a mechanical structure such as being installed in an excavator.
[0010]
In this method, the structure of the cutter part for tunnel excavation becomes complicated, the bit exchange structure becomes dominant as a manufacturing condition related to the cutter, the manufacturing cost of the shield machine is high, and the shield tunnel having a small diameter is structurally small. Has a problem that it is difficult to use.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the problems of the various conventional methods as described above, and has been made with the object of providing a cutter bit exchanging device for a shield excavator that can be constructed safely and easily in a short time at a low cost as compared with the above methods. Things.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The feature of the present invention for solving the conventional problems as described above and achieving the intended purpose is that a cutting bit is protruded at the front end of the rotary cutter for tunnel excavation at the front end of the shield machine. A cutter bit mounting groove slidably mounted in a state where the cutter bit is mounted is provided radially from the center axis side of the rotary cutter, and the bit mounting groove is opened to the outer periphery of the rotary cutter, and the cutter bit mounting groove is formed. The new cutter bit insertion portion is provided at the end of the cutter rotation center, and the new cutter bit insertion portion is provided with cutter bit pushing means for pushing out the cutter bit in the cutter bit mounting groove toward the outer periphery of the rotary cutter. The cutter bit insertion section allows a new cutter bit to be inserted into the cutter bit mounting groove from the back side of the rotary cutter. In a cutter bit changer of shield machine comprising,
[0013]
The cutter bit is 1 or more fixed bit support frame of wider than the cutter bits, the cutter bit mounting groove fitted freely the bit support piece is slid in the back portion of the front opening of the cutter bit is penetrated With a widened part
The new cutter bit insertion portion includes a bit exchange box into which a new cutter bit can be inserted by sliding the new cutter bit from the rear side to the front side, and the rear part of the bit exchange box is opened in a shield machine. A back lid is provided at the opening, and a shutter is provided at a front portion of the bit exchange box, and a front pushing means for pushing a new cutter bit support piece inserted into the bit exchange box into a cutter bit mounting groove position is provided.
[0014]
With the back cover and shutter closed in the bit exchange box, a replacement cutter bit support piece with a new cutter bit mounted therein can be accommodated, and the front shutter is closed in the bit exchange box, Open the back cover and insert the cutter bit support piece, push the cutter bit support piece to the cutter bit mounting groove position by pushing out the front push means with the back cover closed and the shutter open, This is extruded to the outer periphery of the rotary cutter by the cutter bit pushing means.
[0015]
still, It is preferable that the rotary cutter is provided with two stoppers for fixing the cutter bit support piece mounted in the cutter bit mounting groove in a non-slidable manner so that the fixed state by the stopper can be released as appropriate.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
1 and 2 schematically show a cutter portion of a shield machine using the apparatus of the present invention. In the figures,
[0018]
The
[0019]
Each of the
[0020]
The cutter
[0021]
As shown in FIG. 5, each of the
[0022]
The support piece insertion portion 20b is constituted by a pair of
[0023]
The rear face of the root of the cutter spoke 4 is a new cutter
[0024]
The inside of the
[0025]
The inside of the cutter spoke 4 in the cutter
[0026]
The
[0027]
A
[0028]
In the drawing,
[0029]
[0030]
The
[0031]
Each of these
[0032]
Next, a method of exchanging cutter bits in the cutter bit exchanging device of the shield machine described above will be described.
[0033]
From the state at the time of excavation shown in FIG. 1, the inhibition of the movement of the cutter
[0034]
After a certain amount of extrusion is performed in this way, the
[0035]
Next, the
[0036]
After closing the
[0037]
In the above-mentioned method, one cutter bit supporting piece at the foremost part of the spoke is extruded out of the shield machine, and instead, one cutter bit supporting piece is replenished at the spoke root, and one cutter bit supporting piece is provided. Although the old cutter bit is replaced with the new cutter bit, the above operation may be repeated to extrude a plurality of or all the cutter bit support pieces, and the old cutter bit may be replaced with the new cutter bit by replacing the old cutter bit with the new cutter bit. .
[0038]
In the above-described example, the case where the cutter bit is replaced in the spoke type rotary cutter is shown. In addition, a radial slit is provided on the rotary disk, and a number of cutter bits are protruded along the slit. The same can be applied to a rotating disk type rotary cutter.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, in the cutter bit exchanging device of the shield machine according to the present invention, the cutter bit is provided on the rotary cutter with a cutter bit mounting groove for slidably mounting the cutter bit with its tip protruding from the front surface of the rotary cutter. A new cutter bit insertion portion at the end of the cutter bit mounting groove on the side of the center of rotation of the cutter, and an existing old cutter bit is shielded from the outer periphery of the rotary cutter by the pushing means provided at the new cutter bit insertion portion. By extruding the new cutter bit into the cutter bit mounting groove from the new cutter bit insertion portion to replace the old cutter bit with the new cutter bit, construction of an intermediate shaft, injection of a chemical solution, and air pressure Such operations are not required, and the cost and time can be significantly reduced.
[0040]
In addition, since the work can be performed in the atmosphere in the shield machine, the safety of the work is high, and the associated equipment is reduced and the replacement work time is reduced as compared with the existing bit replacement method from within the shield machine. .
[0041]
Further, since the cutter bit to be replaced is sequentially formed from the outer peripheral side of the rotary cutter, it is possible to replace the cutter bit at any time from a severely worn one so that the cost is high, and furthermore, the replacement work can be advanced while continuing the excavation work. Therefore, there is an effect that the excavation stop time for exchanging bits is short, and the use efficiency of the shield excavator is not reduced.
[0042]
Further, one or more cutter bits are fixed to a bit support piece wider than the cutter bit, and the cutter bit mounting groove slidably fits the bit support piece into a deep portion of the front opening through which the cutter bit passes. By providing the widened portion, the old cutter bit can be easily pushed out and the new cutter bit can be easily attached, and the workability of replacement can be improved.
[0043]
Further, the new cutter bit insertion portion is provided with a bit exchange box into which the new cutter bit can be inserted by sliding the new cutter bit from the rear side to the front side, and the rear part of the bit exchange box is opened in the shield machine, An opening is provided with a back lid and a shutter is provided at a front part of the bit exchange box, so that a replacement cutter bit support piece having a new cutter bit mounted therein can be accommodated inside the rear lid and the shutter when the shutter is closed. Accordingly, the work can be performed in a state where the cutting blade side and the inside of the seal excavator are always shut off, and safety can be enhanced.
[0044]
In addition, the new cutter bit insertion portion is provided with a front pushing means for pushing a cutter bit support piece having the new cutter bit inserted into the bit exchange box into the position of the cutter bit mounting groove. Remote operation can be easily performed in a state where the side is shut off, and the replacement operation can be performed safely with good workability.
[0045]
Further, the rotary cutter is provided with a stopper for fixing the cutter bit mounted in the cutter bit mounting groove so as not to be slidable, so that the fixed state by the stopper can be appropriately released, so that the cutter bit can be fixed and replaced at the time of replacement. The slidable state can be easily set remotely.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a rotary cutter section of a shield machine using a cutter bit changing device according to the present invention.
FIG. 2 is a partial front view of the same.
FIG. 3 is a vertical sectional view of a cutter spoke portion of the same.
FIG. 4 is a front view of the same.
FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3;
6 (A) is a plan view, FIG. 6 (B) is a front view, and FIG. 6 (C) is a side view showing a cutter bit support piece to which the cutter bit used in the apparatus shown in FIG. 1 is fixed. .
FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a cutter bit insertion portion of the device shown in FIG.
FIG. 8 is a sectional view taken along line BB in FIG. 7;
9 is a longitudinal sectional view showing the state of the apparatus shown in FIG. 1 in the state where the old cutter bit is pushed out and the state where the new cutter bit is being inserted.
FIG. 10 is a partial front view of the same.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記カッタービットは該カッタービットより広幅のビット支持駒に1若しくは複数固着され、カッタービット装着溝は前記カッタービットが貫通される前面開口部の奥部に前記ビット支持駒がスライド自在に嵌合される拡幅部を備え、
前記新カッタービット挿入部には、前記回転カッターの背面側から新カッタービットを前面側にスライドさせて挿入可能なビット交換ボックスを備え、該ビット交換ボックスの後部をシールド掘進機内に開口させ、該開口に背面蓋を、該ビット交換ボックスの前部にシャッターをそれぞれ備えるとともに、該ビット交換ボックス内に挿入した新カッタービット支持駒をカッタービット装着溝位置に押し出す前方押出し手段を備え、
前記ビット交換ボックス内にその背面蓋及びシャッターを閉じた状態で内部に新カッタービットを装着した交換用のカッタービット支持駒を収容可能にし、該ビット交換ボックス内にその前部のシャッターを閉じ、背面蓋を開いてカッタービット支持駒を挿入し、該カッタービット支持駒を、前記該背面蓋を閉じ、シャッターを開いた状態で前記前方押し出し手段により押し出すことによりカッタービット装着溝位置まで押し出させ、これを前記カッタービット押し出し手段により回転カッター外周側に押し出させるようにしたことを特徴としてなるシールド掘進機のカッタービット交換装置。 On the rotary cutter for tunnel excavation at the front end of the shield excavator, a cutter bit mounting groove for slidably mounting the cutter bit with its tip protruding from the front surface of the rotary cutter is formed radially from the center axis side of the rotary cutter. The bit mounting groove is opened to the outer periphery of the rotary cutter, and a new cutter bit insertion portion is provided at the end of the cutter bit mounting groove on the side of the cutter rotation center. The cutter bit is provided with a cutter bit pushing means for pushing a cutter bit in the cutter bit mounting groove toward the outer periphery of the rotary cutter, and the new cutter bit insertion portion can insert a new cutter bit into the cutter bit mounting groove from the back side of the rotary cutter. In the cutter bit exchange device of the shield machine that becomes
One or a plurality of the cutter bits are fixed to a bit supporting piece wider than the cutter bit, and the bit supporting piece is slidably fitted into a deep portion of a front opening through which the cutter bit penetrates. With a widened part
The new cutter bit insertion portion includes a bit exchange box into which a new cutter bit can be inserted by sliding the new cutter bit from the rear side to the front side, and the rear part of the bit exchange box is opened in a shield machine. A back lid is provided at the opening, and a shutter is provided at a front portion of the bit exchange box, and a front pushing means for pushing a new cutter bit support piece inserted into the bit exchange box into a cutter bit mounting groove position is provided.
With the back cover and shutter closed in the bit exchange box, a replacement cutter bit support piece with a new cutter bit mounted therein can be accommodated, and the front shutter is closed in the bit exchange box, Open the back cover and insert the cutter bit support piece, push the cutter bit support piece to the cutter bit mounting groove position by pushing out the front push means with the back cover closed and the shutter open, A cutter bit exchanging device for a shield excavator, characterized in that the cutter bit extruding means is extruded to the outer peripheral side of the rotary cutter .
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