JP3578746B2

JP3578746B2 - Roller cutter device and shield machine equipped with the same

Info

Publication number: JP3578746B2
Application number: JP2002011101A
Authority: JP
Inventors: 健一折出; 安美佐藤
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: JP2003214094A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、軟岩層を掘削することができるローラカッター装置と、そのローラカッター装置を具備したシールド機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、地山の地質等に応じた掘削機によって地山が掘削されているが、一般に、中・硬岩層はトンネル掘削機（ＴＢＭ）で掘削され、軟弱層はシールド掘進機で掘削されている。
【０００３】
しかし、圧縮強度が５０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の軟岩層においては、前記シールド掘進機に設けられたティースカッターでは硬くて掘削できず、トンネル掘削機に設けられたローラカッターでは軟らかすぎて刃先がめり込むと共に、掘削土が粘土状を呈してローラカッター取付部近傍に付着してしまい、この付着した付着土によりローラカッターの早期摩耗やカッター回転トルク増大を生じる場合がある。
【０００４】
この種の従来技術である実公平５−３５９３号公報記載の考案では、カッターフレームの先端側にローラビットを取付けて地山の切削効率を高めると共に、このローラビットでカッターチャンバー内に取り込まれた土砂の攪拌効率を向上させようとしている（従来例１）。
【０００５】
また、他の従来技術である実公平６−１７９１８号公報記載の考案では、センターローラカッターをカッターディスクの中心部に傾斜を持たせた片持ち構造として取付け、それによって開口部が、切羽側は狭いがチャンバ側は広くなる構造として、掘削土砂が切羽側からチャンバ側へ押し込まれても付着が解消するテーパ状のカッターディスク構造としている（従来例２）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例１の考案では、既存のローラカッターをカンチレバー型（片持ち支持）でカッタースポークの外周部に取付けたものであり、最外周部で軟岩層を掘削することはできるが、カッターディスク全体で軟岩層を掘削するのは困難である。
【０００７】
また、前記従来例２の考案では、中心部のローラカッターには適用できるが、外周側にこの方法を適用しても、カッターディスク構造の中に取付ける限り、カッターディスク自体が掘削土の付着要因となり、付着の解消にはつながり難い。そのため、カッターディスク全面で軟岩層を掘削するのは困難である。
【０００８】
そこで、土砂の付着を抑えて軟岩層掘削に対応できるローラカッター装置やシールド機が切望されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明は、カッターディスクの中心部から放射状にカッターフレームを設け、該カッターフレームのカッターディスク開放部側にカッターホルダー取付部を形成し、該カッターホルダー取付部に、ローラカッターを回転可能に片持ち支持するカッターホルダーを設けている。このようにカッターディスクの中心部から放射状に設けたカッターフレームのカッターディスク開放部側に片持ち支持のカッターホルダーを設けることにより、このカッターホルダーで支持するローラカッターの周囲は開放されるので、掘削土砂の付着を抑えてチャンバー内へ取り込むようにできる。
【００１０】
前記カッターホルダーを、ローラカッターを両側部から支持してカッターディスク開放部側を開放させるように形成すれば、ローラカッターの背面に掘削土砂を滞留させることなくスムーズにチャンバー内へ取り込むことができる。
【００１１】
また、前記カッターホルダーをカッターフレームに着脱可能に設け、該カッターホルダーをカッターフレームに取付けた状態で固定する固定部材を設ければ、ローラカッターの取付けや交換をカッターホルダー毎に交換することができるので、迅速に作業を行うことができる。
【００１２】
さらに、前記カッターホルダーの取付部を円筒形で形成し、該取付部の端面に、取付部の軸心から偏心させた回り止め部を形成すれば、カッターホルダーの取付部を精密加工が容易な円形にすると共に、この取付部の確実な回り止めを行うことができる。
【００１３】
また、前記カッターディスクの中心部から対向する位置に設けたカッターフレームに、前記カッターホルダーを設けるようにすれば、例えば、対向する２本のカッターフレームにカッターホルダーを設けることにより、カッターディスクの前面を大きく開放できると共に、２本のカッターフレームに設けたローラカッターで掘削するので、土砂の付着をより少なくすることができる。
【００１４】
さらに、前記カッターディスクの中心部に、前記カッターフレームを貫通する開口部を設け、該開口部に前面に向けて突出する片持ち支持のセンターローラカッターを設ければ、カッターディスクの中心部における土砂の付着を安定して抑えることができる。
【００１５】
その上、これらのローラカッター装置をシールド機に具備させることにより、掘削土砂をカッターディスクに付着させることなくチャンバー内へ取り込んで軟岩層を掘削できるシールド機を構成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示すシールド機の正面図であり、図２は同シールド機の縦断面図である。
【００１７】
図示するように、この実施形態のシールド機１のカッターディスク２は、中心部から放射状に４本のカッターフレーム３が設けられ、これらカッターフレーム３と外周フレーム４とが結合されてカッターディスク２が形成されている。そして、中心部から図示する上下方向に対向して設けられた２本のカッターフレーム３の半径方向に、複数のローラカッター装置５が設けられている。
【００１８】
このローラカッター装置５には、カッターフレーム３からカッターディスク２の開放部６側に向けてカッターホルダー取付部７が形成され、このカッターホルダー取付部７に、ローラカッター９を回転可能に支持する片持ち支持（カンチレバー）のカッターホルダー８が設けられている。この実施形態では、カッターディスク２の中央部から半径方向に各６個のローラカッター装置５が設けられている。このローラカッター装置５を設ける間隔や個数、又はカッターフレーム本数は、掘削径や掘削する地質等に応じて決定すればよい。
【００１９】
このローラカッター装置５に設けられたローラカッター９は、回転可能な状態で両側部から支持する支持部材１０を有するカッターホルダー８によって支持されており、このカッターホルダー８が、一方のみで支持する片持ち支持構造となっている。つまり、ローラカッター９をフォーク型のカッターホルダー８によって支持している。
【００２０】
一方、このローラカッター装置５を設けることができない中央部には、傘状のセンターローラカッター１１がカッターディスク２の前面に向けて突出するように設けられている。このセンターローラカッター１１は、カッターフレーム３に貫通して設けられた開口部１２に片持ち支持（カンチレバー）構造で設けられている。この実施形態では、３個のセンターローラカッター１１が設けられており、カッターディスク２の略中央部と、前記ローラカッター装置５が設けられていない２本のカッターフレーム３に設けられている。
【００２１】
さらに、図２に示すように、このようにローラカッター装置５が設けられたカッターディスク２は、シールド本体１３に設けられた駆動機１４によって回転させられる旋回歯車１５で旋回させられる旋回フレーム１６により旋回させられている。また、チャンバー１７内に取り込まれた土砂は、排出装置であるスクリューコンベヤ１８によって後方へと排出されている。１９はバルクヘッドであり、２０はロータリージョイントである。
【００２２】
なお、カッターディスク２の半径方向に設けられたこれらセンターローラカッター１１と前記ローラカッター９とは、カッターディスク２の前面の切羽を掘削できるような所定間隔で設けられている。
【００２３】
図３は図１に示すカッターホルダーを示す図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、図４は図１に示すセンターカッターホルダーを示す図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【００２４】
図３に示すように、カッターフレーム３の所定位置に形成されたカッターホルダー取付部７には、片持ち支持のカッターホルダー８を取付けるための挿入部２１が形成されている。この実施形態では円筒状に形成されたカッターホルダー８基部の取付部２２を挿入することができるような円筒形断面の挿入部２１が形成されている。この挿入部２１と取付部２２とは、挿入可能なほぼ同径で形成するのが好ましい。
【００２５】
カッターホルダー８には、前記円形断面で形成された取付部２２からローラカッター９の両側部を支持するように支持部材１０が延設されている。この支持部材１０がフォーク型に形成されており、前後が開放されている。このカッターホルダー８に支持されるローラカッター９は、前記支持部材１０に支持される支持軸２３によって回転可能に構成されており、支持部材１０に形成された凹部２４で支持軸２３を支持し、この支持軸２３をボルト２５で固定する押え部材２６で支持部材１０に固定することによって取付けられている。また、カッターホルダー８の基部には、円筒形断面の取付部２２の軸心２９から軸心３０を偏心させた円筒形断面の回り止め部２７が形成されている。
【００２６】
さらに、前記カッターホルダー取付部７には、このようにカッターフレーム３の挿入部２１にカッターホルダー８の取付部２２を挿入した状態で、カッターホルダー８を固定する固定部材たる固定ボルト２８が設けられている。この固定ボルト２８はカッターホルダー８の抜け止めを防止のために固定するものである。ローラカッター９に作用する荷重は取付部２２から挿入部２１を介してカッターフレーム３で支持されている。なお、図１に示す全てのカッターホルダー装置５は同様に構成されている。
【００２７】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、カッターディスク２の中央部に設けられたセンターローラカッター１１は、カッターフレーム３に貫通して設けられた開口部１２に設けられており、この開口部１２には、コ字状に形成され、シールド本体１３の軸方向（図４（ｂ）の上下方向）両側部に溝部３２が形成された保持部材３１が一体的に形成されている。
【００２８】
この保持部材３１に取付けられる取付部材３３は、保持部材３１の溝部３２に嵌り込むような凸部３４が両側部に形成され、シールド本体側には保持部材３１に固定するための鍔部３５が形成されている。この鍔部３５をシールド本体側（図４（ｂ）の下側）から複数のボルト３６で保持部材３１に固定することによって、取付部材３３が保持部材３１に固定されている。
【００２９】
また、この取付部材３３には、カッターディスク２の前面に向けてセンターローラカッター１１を取付けるための円筒形断面の挿入部３７が形成されており、この挿入部３７は、センターローラカッター１１がカッターディスク２の前面から突出するように取付部材３３の斜面３８に形成されている。
【００３０】
センターローラカッター１１は、前記挿入部３７に挿入することが可能なように円筒形断面に形成された取付部３９を形成したセンターカッターホルダー４０に回転可能に設けられている。このセンターカッターホルダー４０に支持されたセンターローラカッター１１は、センターカッターホルダー４０の取付部３９が固定された状態で回転可能なように構成されている。また、センターカッターホルダー４０の基部には、円筒形断面の取付部３９の軸心４１から軸心４２を偏心させた円筒形断面の回り止め部４３が形成されている。
【００３１】
しかも、この取付部材３３のシールド本体側はセンターローラカッター１１で掘削した土砂がチャンバー１７内へ流れやすいように半円状の切り欠き部４４が形成されている。この切り欠き部４４には、センターカッターホルダー４０の取付部３９を挿入部３７に挿入した状態でセンターカッターホルダー４０の回転を固定する固定部材たる固定ボルト４５が設けられている。この固定ボルト４５もセンターカッターホルダー４０を抜け止め防止のために固定するものである。センターローラカッター１１に作用する荷重は取付部３９から取付部材３３の凸部３４が係合するように嵌り込んでいる保持部材３１の溝部３２を介してカッターフレーム３で支持されている。
【００３２】
なお、中央部に設けられたセンターローラカッター１１以外のセンターローラカッター１１は、前記ローラカッター装置５が設けられた２本のカッターフレーム３とは異なるカッターフレーム３に設けられている。
【００３３】
以上のように、カッターディスク２に設けられたローラカッター装置５によれば、ローラカッター９が、フォーク型のカッターホルダー８でローラカッター９の両側部から支持され、しかも、カッターフレーム３の左右に木の枝のように設けられているため、ローラカッター９を支持するカッターホルダー８の近傍には他の構成が存在せず、ローラカッター９で掘削した掘削土の流れが自由であり、ローラカッター９への掘削土の付着要因が減少して、土砂の付着を抑えて軟岩層であっても安定して掘削することができる。その上、このローラカッター装置５によれば、カッターディスク２の中心近傍を除き、どの位置にでも取付け可能であるため、掘削する地質等に応じて適宜対応することが容易に可能となる。
【００３４】
さらに、中央部に設けられたセンターローラカッター１１も片持ち支持でチャンバー側が開放されているため、カッターディスク２の全面において掘削した軟岩層の付着を抑えることができる。
【００３５】
図５は図１に示すローラカッターの交換状態を示す図面であり、（ａ）はカッターホルダーの引き抜き状態を示す縦断面図、（ｂ）はカッターホルダーの回転状態を示す縦断面図である。
【００３６】
（ａ）に示すように、前記カッターフレーム３に設けられたローラカッター９を交換する場合には、抜け止め用の固定ボルト２８を取り外し、カッターホルダー８の回り止め部２７がカッターフレーム３から外れる位置まで引き抜いた後、（ｂ）に示すように、カッターホルダー８を１８０°回転させることによりローラカッター９の押え部材２６をチャンバー１７側へ向ければ、この押え部材２６をチャンバー１７内から取外すことができるので、ローラカッター９の交換作業をチャンバー側から容易に行うことができる。なお、この場合、二点鎖線で示すように、カッターホルダー８の両側部（図３（ａ））にカッターホルダー固定部材４６を設けてボルト４７で固定することにより、カッターホルダー８をカッターフレーム３に固定して作業するようにしてもよい。このローラカッター９の交換は、ローラカッター９と共にカッターホルダー８全てを取外してもよく、この例に限定されるものではない。
【００３７】
なお、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３８】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００３９】
カッターホルダーで支持するローラカッターの周囲に掘削土砂が付着するのを抑えてチャンバー内へ取り込むことができるので、土砂の付着を抑えて軟岩層掘削に対応できるローラカッター装置を構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示すシールド機の正面図である。
【図２】図１に示すシールド機の縦断面図である。
【図３】図１に示すカッターホルダーを示す図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】図１に示すセンターカッターホルダーを示す図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図５】図１に示すローラカッターの交換状態を示す図面であり、（ａ）はカッターホルダーの引き抜き状態を示す縦断面図、（ｂ）はカッターホルダーの回転状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…シールド機
２…カッターディスク
３…カッターフレーム
４…外周フレーム
５…ローラカッター装置
６…カッターディスク開放部
７…カッターホルダー取付部
８…カッターホルダー
９…ローラカッター
１０…支持部材
１１…センターローラカッター
１２…開口部
１３…シールド本体
１４…駆動機
１５…旋回歯車
１６…旋回フレーム
１７…チャンバー
１８…スクリューコンベヤ
１９…バルクヘッド
２０…ロータリージョイント
２１…挿入部
２２…取付部
２３…支持軸
２４…凹部
２５…ボルト
２６…押え部材
２７…回り止め部
２８…固定ボルト
２９，３０…軸心
３１…取付部材
３２…溝部
３３…取付部材
３４…凸部
３５…鍔部
３６…ボルト
３７…挿入部
３８…斜面
３９…取付部
４０…センターカッターホルダー
４１，４２…軸心
４３…回り止め部
４４…切り欠き部
４５…固定ボルト
４６…カッターホルダー固定部材
４７…ボルト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a roller cutter device capable of excavating a soft rock layer and a shield machine provided with the roller cutter device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the ground has been excavated by an excavator according to the geology of the ground. Generally, the medium and hard rock layers are excavated by a tunnel excavator (TBM), and the soft layer is excavated by a shield excavator. I have.
[0003]
However, in a soft rock layer having a compressive strength of about 50 to 100 kgf / cm ^2, a tooth cutter provided in the shield machine is too hard to excavate, and a roller cutter provided in a tunnel excavator is too soft to have a sharp cutting edge. At the same time, the excavated soil is clay-like and adheres to the vicinity of the roller cutter mounting portion, and the adhered soil may cause early wear of the roller cutter and increase in the cutter rotating torque.
[0004]
In the device disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 5-3593, which is this type of prior art, a roller bit is attached to the tip side of the cutter frame to increase the cutting efficiency of the ground, and the roller bit is taken into the cutter chamber by the roller bit. Attempts are being made to improve the efficiency of earth and sand stirring (conventional example 1).
[0005]
Further, in the invention described in Japanese Utility Model Publication No. Hei 6-17918, a center roller cutter is mounted as a cantilever structure having an inclination at the center of a cutter disk, whereby an opening is formed and a face is cut. As a structure that is narrow but wide on the chamber side, it has a tapered cutter disk structure in which even if excavated earth and sand is pushed from the face side to the chamber side, adhesion is eliminated (conventional example 2).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the device of the prior art 1, the existing roller cutter is attached to the outer peripheral portion of the cutter spoke by a cantilever type (cantilever support), and the soft rock layer can be excavated at the outermost peripheral portion. It is difficult to excavate the soft rock layer on the whole disk.
[0007]
Further, in the device of the conventional example 2, the present invention can be applied to the roller cutter at the center portion. However, even if this method is applied to the outer peripheral side, as long as the cutter disk itself is mounted in the cutter disk structure, the cutter disk itself may cause the adhesion of excavated soil. And it is difficult to eliminate the adhesion. Therefore, it is difficult to excavate the soft rock layer over the entire cutter disk.
[0008]
Therefore, a roller cutter device and a shield machine that can cope with soft rock excavation while suppressing the adhesion of sediment are strongly desired.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a cutter frame radially from a center portion of a cutter disk, and forms a cutter holder mounting portion on a cutter disk opening portion side of the cutter frame; And a cutter holder for rotatably supporting the roller cutter in a cantilever manner. By providing the cantilevered cutter holder on the cutter disc opening portion side of the cutter frame provided radially from the center of the cutter disc in this manner, the periphery of the roller cutter supported by this cutter holder is opened, so that the excavation is performed. It is possible to suppress the adhesion of earth and sand and take it into the chamber.
[0010]
If the cutter holder is formed so as to support the roller cutter from both sides and open the cutter disc opening portion, the excavated earth and sand can be smoothly taken into the chamber without stagnation on the back surface of the roller cutter.
[0011]
In addition, if the cutter holder is detachably provided on the cutter frame and a fixing member for fixing the cutter holder in a state where the cutter holder is attached to the cutter frame is provided, the attachment or exchange of the roller cutter can be exchanged for each cutter holder. Therefore, work can be performed quickly.
[0012]
Further, if the mounting portion of the cutter holder is formed in a cylindrical shape, and the end face of the mounting portion is formed with a detent portion decentered from the axis of the mounting portion, precision mounting of the mounting portion of the cutter holder is facilitated. In addition to the circular shape, the mounting portion can be reliably prevented from rotating.
[0013]
Further, if the cutter holder is provided on a cutter frame provided at a position facing the center of the cutter disk, for example, by providing the cutter holder on two opposed cutter frames, the front surface of the cutter disk can be provided. Can be greatly opened, and the excavation is performed by the roller cutters provided on the two cutter frames, so that the adhesion of earth and sand can be further reduced.
[0014]
Furthermore, if an opening is provided in the center of the cutter disc to penetrate the cutter frame, and a cantilevered center roller cutter protruding toward the front face is provided in the opening, earth and sand in the center of the cutter disc can be obtained. Can be stably suppressed.
[0015]
In addition, by equipping the shield machine with these roller cutter devices, a shield machine capable of excavating excavated earth and sand into the chamber without adhering to the cutter disk and excavating the soft rock layer can be configured.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a shield machine showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the shield machine.
[0017]
As shown in the drawing, the cutter disk 2 of the shield machine 1 of this embodiment is provided with four cutter frames 3 radially from the center, and these cutter frames 3 and the outer peripheral frame 4 are combined to form the cutter disk 2. Is formed. Further, a plurality of roller cutter devices 5 are provided in the radial direction of two cutter frames 3 which are provided so as to face in the vertical direction as shown in the figure from the center.
[0018]
The roller cutter device 5 has a cutter holder mounting portion 7 formed from the cutter frame 3 toward the open portion 6 of the cutter disk 2. The cutter holder mounting portion 7 supports the roller cutter 9 rotatably. A cutter holder 8 for holding and supporting (cantilever) is provided. In this embodiment, six roller cutter devices 5 are provided in the radial direction from the center of the cutter disk 2. The interval and number of the roller cutter devices 5 provided or the number of cutter frames may be determined according to the excavation diameter, the geology to be excavated, and the like.
[0019]
The roller cutter 9 provided in the roller cutter device 5 is supported by a cutter holder 8 having a support member 10 that supports the roller cutter 9 from both sides in a rotatable state. It has a supporting structure. That is, the roller cutter 9 is supported by the fork-shaped cutter holder 8.
[0020]
On the other hand, an umbrella-shaped center roller cutter 11 is provided at the center where the roller cutter device 5 cannot be provided so as to project toward the front surface of the cutter disk 2. The center roller cutter 11 is provided in a cantilever structure at an opening 12 provided through the cutter frame 3. In this embodiment, three center roller cutters 11 are provided, which are provided at a substantially central portion of the cutter disk 2 and two cutter frames 3 where the roller cutter device 5 is not provided.
[0021]
Further, as shown in FIG. 2, the cutter disk 2 provided with the roller cutter device 5 as described above is rotated by a revolving gear 15 rotated by a driving device 14 provided on the shield body 13 by a revolving frame 16. It has been turned. The earth and sand taken into the chamber 17 is discharged rearward by a screw conveyor 18 which is a discharge device. 19 is a bulkhead, and 20 is a rotary joint.
[0022]
The center roller cutter 11 and the roller cutter 9 provided in the radial direction of the cutter disk 2 are provided at a predetermined interval so that the face on the front surface of the cutter disk 2 can be excavated.
[0023]
3 is a drawing showing the cutter holder shown in FIG. 1, (a) is a plan view, (b) is a longitudinal sectional view, FIG. 4 is a drawing showing the center cutter holder shown in FIG. 1, and (a) is a drawing. FIG. 2B is a plan view, and FIG.
[0024]
As shown in FIG. 3, an insertion portion 21 for mounting the cantilevered cutter holder 8 is formed in the cutter holder mounting portion 7 formed at a predetermined position of the cutter frame 3. In this embodiment, an insertion portion 21 having a cylindrical cross section is formed so that the attachment portion 22 of the base of the cutter holder 8 formed in a cylindrical shape can be inserted. It is preferable that the insertion portion 21 and the attachment portion 22 are formed to have substantially the same diameter that can be inserted.
[0025]
A support member 10 is extended from the cutter holder 8 so as to support both side portions of the roller cutter 9 from the mounting portion 22 having the circular cross section. The support member 10 is formed in a fork shape, and is open front and rear. The roller cutter 9 supported by the cutter holder 8 is configured to be rotatable by a support shaft 23 supported by the support member 10, and supports the support shaft 23 by a concave portion 24 formed in the support member 10. The support shaft 23 is attached to the support member 10 by fixing the support shaft 23 to a holding member 26 fixed by bolts 25. Further, at the base of the cutter holder 8, a detent part 27 having a cylindrical cross section in which the axis 30 is eccentric from the axis 29 of the mounting part 22 having the cylindrical cross section is formed.
[0026]
Further, the cutter holder mounting portion 7 is provided with a fixing bolt 28 as a fixing member for fixing the cutter holder 8 with the mounting portion 22 of the cutter holder 8 inserted into the insertion portion 21 of the cutter frame 3 in this manner. ing. The fixing bolt 28 is used to prevent the cutter holder 8 from coming off. The load acting on the roller cutter 9 is supported by the cutter frame 3 from the mounting part 22 via the insertion part 21. All the cutter holder devices 5 shown in FIG. 1 have the same configuration.
[0027]
As shown in FIGS. 4A and 4B, a center roller cutter 11 provided in the center of the cutter disk 2 is provided in an opening 12 penetrating through the cutter frame 3. The holding member 31 is formed in the opening 12 in a U-shape, and is integrally formed with a groove 32 on both sides in the axial direction (the vertical direction in FIG. 4B) of the shield body 13.
[0028]
The attaching member 33 attached to the holding member 31 has convex portions 34 formed on both sides thereof so as to fit into the grooves 32 of the holding member 31, and a flange 35 for fixing to the holding member 31 is provided on the shield body side. Is formed. The fixing member 33 is fixed to the holding member 31 by fixing the flange 35 to the holding member 31 with a plurality of bolts 36 from the shield body side (the lower side in FIG. 4B).
[0029]
The mounting member 33 is formed with an insertion portion 37 having a cylindrical cross section for mounting the center roller cutter 11 toward the front surface of the cutter disk 2. It is formed on the slope 38 of the mounting member 33 so as to protrude from the front surface of the disk 2.
[0030]
The center roller cutter 11 is rotatably provided on a center cutter holder 40 having a mounting portion 39 formed in a cylindrical cross section so that the center roller cutter 11 can be inserted into the insertion portion 37. The center roller cutter 11 supported by the center cutter holder 40 is configured to be rotatable while the mounting portion 39 of the center cutter holder 40 is fixed. Further, at the base of the center cutter holder 40, a detent part 43 having a cylindrical cross section in which an axis 42 is eccentric from the axis 41 of the mounting part 39 having a cylindrical cross section is formed.
[0031]
Further, a semicircular cutout 44 is formed on the shield body side of the mounting member 33 so that the earth and sand excavated by the center roller cutter 11 can easily flow into the chamber 17. The notch portion 44 is provided with a fixing bolt 45 as a fixing member for fixing the rotation of the center cutter holder 40 in a state where the mounting portion 39 of the center cutter holder 40 is inserted into the insertion portion 37. The fixing bolt 45 also fixes the center cutter holder 40 to prevent it from coming off. The load acting on the center roller cutter 11 is supported by the cutter frame 3 from the mounting portion 39 via the groove 32 of the holding member 31 fitted so that the projection 34 of the mounting member 33 is engaged.
[0032]
The center roller cutter 11 other than the center roller cutter 11 provided at the center is provided on a cutter frame 3 different from the two cutter frames 3 provided with the roller cutter device 5.
[0033]
As described above, according to the roller cutter device 5 provided on the cutter disk 2, the roller cutter 9 is supported from both sides of the roller cutter 9 by the fork-type cutter holder 8, and furthermore, is provided on the left and right sides of the cutter frame 3. Since it is provided like a tree branch, there is no other configuration near the cutter holder 8 that supports the roller cutter 9, and the flow of excavated soil excavated by the roller cutter 9 is free. As a result, it is possible to stably excavate even a soft rock layer by suppressing the adhesion of the excavated soil to the soil. In addition, according to the roller cutter device 5, since it can be mounted at any position except the vicinity of the center of the cutter disk 2, it is possible to easily cope with the geology to be excavated.
[0034]
Further, the center roller cutter 11 provided at the center is also cantilevered and the chamber side is open, so that the excavated soft rock layer can be prevented from adhering to the entire surface of the cutter disk 2.
[0035]
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a replacement state of the roller cutter shown in FIG. 1, wherein FIG. 5A is a longitudinal sectional view showing a state where the cutter holder is pulled out, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view showing a rotating state of the cutter holder.
[0036]
As shown in (a), when replacing the roller cutter 9 provided on the cutter frame 3, the fixing bolt 28 for retaining is removed, and the rotation preventing portion 27 of the cutter holder 8 comes off the cutter frame 3. After being pulled out to the position, as shown in (b), if the holding member 26 of the roller cutter 9 is turned to the chamber 17 side by rotating the cutter holder 8 by 180 °, the holding member 26 is removed from the inside of the chamber 17. Therefore, the replacement operation of the roller cutter 9 can be easily performed from the chamber side. In this case, as shown by a two-dot chain line, a cutter holder fixing member 46 is provided on both sides (FIG. 3A) of the cutter holder 8 and fixed by bolts 47, so that the cutter holder 8 is Alternatively, the work may be fixed. The replacement of the roller cutter 9 may be performed by removing the entire cutter holder 8 together with the roller cutter 9 and is not limited to this example.
[0037]
The above-described embodiment is one embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
[0038]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form described above, and has the following effects.
[0039]
Since it is possible to suppress the adhesion of excavated earth and sand around the roller cutter supported by the cutter holder and to take it into the chamber, it is possible to configure a roller cutter device that can suppress the adhesion of earth and sand and can respond to soft rock excavation. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a shield machine showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the shield machine shown in FIG.
3A and 3B are drawings showing the cutter holder shown in FIG. 1, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a longitudinal sectional view.
FIGS. 4A and 4B are drawings showing the center cutter holder shown in FIG. 1, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a replacement state of the roller cutter shown in FIG. 1, wherein FIG. 5A is a longitudinal sectional view showing a state where the cutter holder is pulled out, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view showing a rotating state of the cutter holder. .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shield machine 2 ... Cutter disk 3 ... Cutter frame 4 ... Outer frame 5 ... Roller cutter device 6 ... Cutter disk opening part 7 ... Cutter holder mounting part 8 ... Cutter holder 9 ... Roller cutter 10 ... Support member 11 ... Center roller cutter DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Opening 13 ... Shield body 14 ... Drive 15 ... Revolving gear 16 ... Revolving frame 17 ... Chamber 18 ... Screw conveyor 19 ... Bulkhead 20 ... Rotary joint 21 ... Insert 22 ... Mounting 23 ... Support shaft 24 ... Recess 25 ... bolt 26 ... holding member 27 ... detent part 28 ... fixing bolt 29,30 ... axis 31 ... attachment member 32 ... groove 33 ... attachment member 34 ... convex part 35 ... flange part 36 ... bolt 37 ... insertion part 38 ... Slope 39: Mounting part 40: Center cutter holders 41, 42 ... Shaft 43: Detent 44 ... cutout portion 45 ... fixing bolt 46 ... cutter holder fixing member 47 ... bolt

Claims

A cutter frame is provided radially from the center of the cutter disk, a cutter holder mounting portion is formed on the cutter disk opening portion side of the cutter frame, and a roller cutter is rotatably provided on the cutter holder mounting portion. A roller cutter device equipped with a cutter holder.

2. The roller cutter device according to claim 1, wherein the cutter holder is configured to support the roller cutter from both sides to open a cutter disc opening portion.

The roller cutter device according to claim 1 or 2, wherein the cutter holder is detachably provided on a cutter frame, and a fixing member is provided for fixing the cutter holder in a state where the cutter holder is attached to the cutter frame.

The mounting portion of the cutter holder is formed in a cylindrical shape, and a rotation preventing portion eccentric from an axis of the mounting portion is formed on an end surface of the mounting portion. 3. The roller cutter device according to 1.

The roller cutter device according to any one of claims 1 to 4, wherein the cutter holder is provided on a cutter frame provided at a position facing the center of the cutter disk.

An opening which penetrates the cutter frame is provided at a center portion of the cutter disk, and a cantilevered center roller cutter which projects toward the front surface is provided at the opening. The roller cutter device according to claim 1.

A shield machine comprising the roller cutter device according to any one of claims 1 to 6.