JP4239342B2

JP4239342B2 - Spare cutter for shield machine

Info

Publication number: JP4239342B2
Application number: JP2000027293A
Authority: JP
Inventors: 茂男藤井; 譲吉田
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP2001214691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド掘進機の予備カッタ装置に係り、特に長距離施工に際して固定カッタビットが摩耗したときに使用する予備カッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、中間立坑等を設けることなく長距離（６km程度）を一気に施工する長距離施工の要請が高まっている。この場合、施工中にカッタビットの摩耗が懸念されるため、予備カッタビットを備えたシールド掘進機が種々提案されている。例えば特開平7-139291号公報及び特開平7-324593号公報には、図１０に示すように、カッタヘッドのカッタスポークａに複数のカッタビットｂを所定間隔で固設すると共に、これらカッタビットｂに隣接させて出没可能な予備カッタビットｃを設けたものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来技術には以下の問題がある。即ち、図１０(a) に示すように、予備カッタビットｃの未使用時には予備カッタビットｃがカッタスポークａに格納されているので、土砂の流れはＦ₁のようにスムーズである。しかし、図１０(b) に示すように、予備カッタビットｃの使用時には、予備カッタビットｃが固定カッタビットｂ間の隙間を埋めるようにして突出するため、Ｆ₂のように土砂の流れが妨げられ、掘削効率が悪いという欠点がある。この場合、予備カッタビットｃによって掘削された土砂はビット間の狭い隙間を通り抜けることができず、大部分カッタスポークａに当たるようになり、カッタスポークａに大きな回転抵抗を与えてしまう。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、予備カッタビット使用時にも土砂の流れを妨げないシールド掘進機の予備カッタ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るシールド掘進機の予備カッタ装置は、前面のカッタヘッドに半径方向に延出するカッタスポークを設け、該カッタスポークの幅中心部に前面がカッタヘッドに開口し、後端がカッタスポークの後端から突出するように断面四角形状のケーシングを設け、該ケーシングの内面の各面に摺動板を設けると共にケーシングの後端にピン部材を設け、上記ケーシング内に外面が四角形に形成された油圧ジャッキを、その外面の各面が上記摺動板に当接するように収納すると共に、油圧ジャッキのピストンロッドの先端部を上記ピン部材に設け、上記油圧ジャッキのジャッキ本体の先端面に上記ケーシング内に収納可能な予備カッタビットを設けて予備カッタビットがカッタスポークから出没するようにしたものである。
【０００６】
これによれば、カッタスポークに固定されるカッタビットと予備カッタビットとを隣り合せることなくスポークの幅方向ないし進行方向にずらすことができ、土砂の流れをスムーズにできる。
【０００７】
上記カッタスポークの幅方向の両側に長手方向所定間隔でカッタビットが固設され、上記予備カッタビットが、上記固定カッタビットと同一周上となるように配置されるとよい。
【０００８】
上記カッタスポークの幅方向の両側に長手方向所定間隔でカッタビットが固設され、その長手方向に沿った上記カッタビット間の位置に上記予備カッタビットが配置されてもよい。
【０００９】
上記予備カッタビットが配置される上記カッタスポークの長手方向の位置において、上記カッタスポークの両側の角部が切除されるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１１】
図６に本実施形態に係るシールド掘進機の全体を示す。ここでのシールド掘進機１は約６kmを一気に施工する長距離施工用泥土圧シールドである。円筒状のシールドフレーム２が途中で二分割され中折れ可能となっている。３が中折れジャッキである。４は推進用シールドジャッキで、これはセグメント５を反力受けとして機体全体を前進させる。６はシールド前面に配置された回転可能なカッタヘッド、７はカッタヘッドの回転軸となりシールド中心に設けられたシャフト、８は隔壁、９は駆動モータ、１０はカッタギヤ、１１は油圧供給用ロータリジョイント、１２はスクリュコンベアである。シールドフレーム２内には図示しないエレクタ（セグメント自動組立装置）が設けられる。
【００１２】
図５にも示すように、カッタヘッド６は、前記シャフト７と、シャフト７から半径方向外側に放射状に延出する複数のカッタスポーク１３と、カッタスポーク１３の外周端を一体的に結ぶ外周リング１４とを備える。カッタスポーク１３は周方向等間隔に６本設けられる。カッタスポーク１３にその背面側に突出する可動撹拌翼１５が設けられ、隔壁８にもその前面側に突出する固定撹拌翼１６が設けられる。こうしてカッタスポーク１３と隔壁８との間で掘削後の土砂が撹拌翼１５，１６により撹拌され、スクリュコンベア１２により機内側に搬送される。シャフト７の前端にフィッシュテールビット１７が設けられる。
【００１３】
図１及び図４に詳細に示すように、カッタスポーク１３は所定の幅Ｗを有した断面四角の管状に形成される。カッタスポーク１３の前面側であって、その幅方向両側の角部に長手方向所定間隔で複数のカッタビット１８が固設されている。即ち、その角部にカッタビット取付台１９が一体的に設けられ、このカッタビット取付台１９にカッタビット１８が図示しないボルトで固定されている。なお取付方法はこれに限らず、溶接等でもよい。カッタビット１８はカッタスポーク１３から所定量前方に突出される。
【００１４】
カッタビット１８は図４に示すように半径方向に分割された丸付数字１〜１６の全てのパスを通過するように各カッタスポーク１３に配される。カッタスポーク１３の幅方向両側にカッタビット１８があるのは、機体のローリングを防止すべくカッタヘッド６を交互に正転又は逆転する必要があるからである。一つのパスに対し、突出量が大小の少なくとも二つのカッタビット１８が設けられる。所謂高低差ビットの構成である。これは最初突出量大のカッタビット１８で掘削を行い、このビットが摩耗したら突出量小のカッタビット１８で掘削を行うというものである。このように長距離施工時のビット摩耗に対応している。なお突出量大のカッタビットを１８ａで、突出量小のカッタビットを１８ｂでそれぞれ図６に示す。
【００１５】
特に、これらビットが摩耗したときにも掘削が行えるよう、バックアップとして、カッタスポーク１３の幅中心部ないし中央に予備カッタビット２０が出没可能に設けられる。予備カッタビット２０は一本おきのカッタスポーク１３に二又は三個ずつ、カッタスポーク１３の幅中心に沿って所定間隔で設けられる。これら予備カッタビット２０はカッタヘッド６の半径方向外側寄りの位置に設けられ、パスが重複しないよう半径方向に適宜分散配置される。
【００１６】
図１乃至図３に示すように、予備カッタビット２０はカッタスポーク１３に内蔵された油圧ジャッキ２１により出没移動される。即ち、カッタスポーク１３にケーシング２２が一体的に設けられ、ケーシング２２内に油圧ジャッキ２１が前後伸縮可能に収められる。油圧ジャッキ２１のピストンロッドの先端部２１ａが、ケーシング２２の後端にピン部材２３を介して固定され、油圧ジャッキ２１の伸縮時、その本体２１ｂが、ケーシング２２内面に設けられた摺動板２４上を摺動し、本体２１ｂが前後移動するようになっている。
【００１７】
予備カッタビット２０は本体２１ｂの前端面に設けられる。図１に実線で示すように、油圧ジャッキ２１の収縮時は、予備カッタビット２０がケーシング２２及びカッタスポーク１３内に完全に格納されて摩耗が防止され、土砂の付着も防止される。つまり固定カッタビット１８が摩耗するまで予備カッタビット２０は使用されない。一方、図１に仮想線で示すように、油圧ジャッキ２１の伸長時は、予備カッタビット２０がケーシング２２及びカッタスポーク１３から前方に突出されて掘削可能に位置される。このときの突出量は高低差ビットのうち突出量大のカッタビット１８の突出量と等しくされる。シャフト７の軸受荷重がその突出量に基づいて設定されているからである。ただしこのような制限がなければ予備カッタビット２０の突出量は自由に設定できる。
【００１８】
油圧ジャッキ２１及びケーシング２２の後端部がカッタスポーク１３の背面側に突出される。これによりこの突出部分を掘削後土砂の撹拌翼として利用できる。突出部分において、油圧ジャッキ２１がケーシング２２で保護されるので油圧ジャッキ２１の損傷が防止できる。もっとも油圧ジャッキ２１の構造によってはケーシング２２を省略することも可能である。
【００１９】
突出部分において、油圧ジャッキ２１を伸長位置にロックするためのロック機構２５が設けられる。即ち、ロック機構２５は、カッタスポーク１３の後方隣接位置においてケーシング２２に取り付けられた案内筒２６と、案内筒２６内でこれに沿って移動可能なロックピン２７と、ロックピン２７をケーシング２２内に向けて付勢するバネ（コイルスプリング）２８と、案内筒２６の入口を塞ぎバネ受けとして機能する蓋２９とから構成される。
【００２０】
図２に実線で示すように、油圧ジャッキ２１の収縮時は、ロックピン２７が本体２１ｂに押されて案内筒２６内に格納されている。一方、図２に仮想線で示すように、油圧ジャッキ２１の伸長時は、本体２１ｂの後端の段差３０がちょうどロックピン２７の位置に差し掛かり、ロックピン２７がバネ２８に押されて段差３０に入り込む。これにより本体２１ｂの収縮が規制され、油圧ジャッキ２１は伸長位置にロックされる。このようにこのロック機構２５では１回ロックすると掘削終了までロック解除できず、油圧ジャッキ２１を収縮させて予備カッタビット２０を引っ込めることができない。しかし、油圧シリンダ等を用いて掘削中に自由にロックまたはロック解除できるようにし、掘削中に予備カッタビット２０を引っ込めるようにすることも可能である。
【００２１】
予備カッタビット２０にはコピーカッタとしても実績のある双頭型ビットが採用される。即ち、カッタヘッド６の正逆いずれの回転でも切削可能なタイプである。いずれの回転方向に対しても、逃げ角とすくい角とを有する刃３１ａ，３１ｂが向けられている。
【００２２】
その他、カッタヘッド６には出没可能なコピーカッタ３２や、図示省略するが、出没可能な最外周予備ビット、先行ビット、油圧式摩耗検知ビット、注泥ノズル保護ビット等が配設される。
【００２３】
次に本実施形態の作用を説明する。
【００２４】
このシールド掘進機ではカッタスポーク１３の幅中心部に予備カッタビット２０を設けている。このため、図９に示すように、固定のカッタビット１８と予備カッタビット２０とがカッタスポーク１３の幅方向ないし進行方向にずらされ、カッタスポーク１３の進行方向前後に配置される。こうなると固定カッタビット１８、予備カッタビット２０ともに両隣に大きな空間を作ることができ、且つその空間を通じてＦ₃の如く土砂を通過させることができる。このように、予備カッタビット２０の使用時にもスムーズに土砂を流すことができるようになり、土砂の掻き込み能力を低下させることなく、掘削効率の低下も防止できる。
【００２５】
かかるシールド掘進機は長距離施工用である。従ってカッタビットの摩耗に対処すべく、通常のシールド掘進機（施工距離２km程度）よりカッタビット数を多くする必要がある。こうなると必然的にカッタビット取付のためのカッタスポークの本数も多くなる。通常は４本であるが、ここでは６本である。従来はカッタスポークの本数が少なかったため、上記のような予備カッタビットを取り付けるスペースがなかった。カッタスポークの中に複数の油圧ジャッキや油圧配管、注泥管等を収めなければならず、またカッタスポークの前面にも所定数のカッタビットを取り付けなければならないからである。しかし、本実施形態ではカッタスポークの本数が比較的多いので、取付スペースに余裕が生まれ、上記のような予備カッタビットをカッタスポークの幅中心部に取り付けることが可能となった。
【００２６】
次に、本実施形態では油圧ジャッキ２１及びケーシング２２の突出部分を撹拌翼として利用できる利点がある。またこのように突出させることによって、カッタスポーク１３の奥行き寸法（シールド前後方向の寸法）を通常のシールド掘進機と同じにすることができる利点がある。即ち、特開平7-139291号公報及び特開平7-324593号公報では油圧ジャッキをカッタスポーク内に全長収めていたため、カッタスポークの奥行き寸法が通常のものより大きくならざるを得なかった。本実施形態では突出させたので、突出部分を撹拌翼として利用できるだけでなく、カッタスポークを通常と同じ太さに抑制しコストアップを防止できる利点がある。
【００２７】
ところで、土砂の流れをスムーズにするには、図９に示すように、カッタスポーク１３の長手方向に沿ったカッタビット１８間の位置に予備カッタビット２０を配置するのがよい。カッタビット１８の周囲を流れる土砂と、予備カッタビット２０で掘削された土砂とが互いに影響を受けづらくなるからである。本実施形態でも、パス数の関係で全数ではないが、図５に２０ａで示す予備カッタビットに対してこのような配置を行っている。
【００２８】
なお、図７、図８に示すような他の実施形態も可能である。即ち、予備カッタビット２０が配置されるカッタスポーク１３の長手方向の位置において、カッタスポーク１３の両側の角部が切除されてもよい。切除部を３３で示す。この例ではカッタスポーク１３の前面両側の角部が斜めに切除されている。こうなると図８に示すように掘削後の土砂を予備カッタビット２０の手前や後方に流し易くなり、土砂の流れをさらにスムーズにできる。なお、この場合は当然に予備カッタビット２０の両側にカッタビット１８が設けられない。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態は上述のものに限られない。例えば予備カッタビットを出没移動させる手段は油圧ジャッキに限られない。予備カッタの形状等も任意である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００３１】
（１）予備カッタビット使用時にも土砂の流れをスムーズにすることができる。
【００３２】
（２）カッタスポークを通常と同じ太さにすることができ、コストアップを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る予備カッタ装置を示し、図４のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る予備カッタ装置を示し、図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る予備カッタ装置を示し、図１のIII 矢視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るカッタヘッドを示し、図５の部分拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係るカッタヘッドの正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の右縦断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す概略部分正面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る作用を示し、図７のVIII−VIII線相当断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る作用を示す部分正面図である。
【図１０】従来例を示し、(a) 図が予備カッタビット未使用時、(b) 図が予備カッタビット使用時を示す。上段が部分正面図、下段が断面図である。
【符号の説明】
１シールド掘進機
６カッタヘッド
１３カッタスポーク
１８カッタビット
２０予備カッタビット
２１油圧ジャッキ
３３切除部
Ｗカッタスポークの幅[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spare cutter device for a shield machine, and more particularly to a spare cutter device used when a fixed cutter bit is worn during long-distance construction.
[0002]
[Prior art]
Recently, there is an increasing demand for long-distance construction that constructs a long distance (about 6 km) at a stretch without providing an intermediate shaft. In this case, since there is a concern about the wear of the cutter bit during construction, various shield machines having a spare cutter bit have been proposed. For example, in JP-A-7-139291 and JP-A-7-324593, as shown in FIG. 10, a plurality of cutter bits b are fixed at predetermined intervals on a cutter spoke a of a cutter head, and these cutter bits are fixed. There is disclosed a configuration in which a spare cutter bit c that can be moved in and out is provided adjacent to b.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, this conventional technique has the following problems. That is, as shown in FIG. 10 (a), when not in use spare cutter bits c since preliminary cutter bit c is stored in the cutter spokes a, sediment flow is smooth as F _1. However, as shown in FIG. 10 (b), when using the pre-cutter bits c, since the pre-cutter bits c protrudes so as to fill the gaps between the fixed cutter bits b, sediment flow as F ₂ It has the disadvantage that it is hindered and drilling efficiency is poor. In this case, the earth and sand excavated by the spare cutter bit c cannot pass through the narrow gap between the bits, and mostly come into contact with the cutspoke a, giving a large rotational resistance to the cutspoke a.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a spare cutter device for a shield machine that solves the above-described problems and does not obstruct the flow of earth and sand even when a spare cutter bit is used.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A spare cutter apparatus for a shield machine according to the present invention is provided with a cutter pork extending radially in the front cutter head, the front of the cutter pork is open to the cutter head, and the rear end is a cutter pork. A casing having a quadrangular cross section is provided so as to protrude from the rear end, a sliding plate is provided on each surface of the inner surface of the casing, and a pin member is provided at the rear end of the casing. The hydraulic jack is housed so that the outer surfaces of the hydraulic jack come into contact with the sliding plate, the tip of the piston rod of the hydraulic jack is provided on the pin member, and the tip of the jack body of the hydraulic jack is placed on the tip of the jack. A spare cutter bit that can be accommodated in the casing is provided so that the spare cutter bit can protrude from the cutter pork .
[0006]
According to this, the cutter bit fixed to the cutter pork and the spare cutter bit can be shifted in the width direction or the traveling direction of the spoke without adjoining each other, and the flow of earth and sand can be made smooth.
[0007]
It is preferable that cutter bits are fixed at predetermined intervals in the longitudinal direction on both sides in the width direction of the cutter spokes, and the spare cutter bits are arranged on the same circumference as the fixed cutter bits .
[0008]
The cutter bits may be fixed at predetermined intervals in the longitudinal direction on both sides in the width direction of the cutter pork, and the spare cutter bits may be disposed at positions between the cutter bits along the longitudinal direction.
[0009]
It is preferable that the corners on both sides of the cutter spoke are cut off at the longitudinal position of the cutter spoke where the spare cutter bit is disposed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 6 shows the entire shield machine according to this embodiment. The shield machine 1 here is a mud pressure shield for long-distance construction that constructs approximately 6 km at a stretch. The cylindrical shield frame 2 is divided into two in the middle and can be folded. Reference numeral 3 denotes a bent jack. Reference numeral 4 denotes a propulsion shield jack, which advances the entire airframe using the segment 5 as a reaction force receiver. 6 is a rotatable cutter head disposed on the front surface of the shield, 7 is a shaft provided at the center of the shield as a rotation axis of the cutter head, 8 is a partition wall, 9 is a drive motor, 10 is a cutter gear, and 11 is a rotary joint for supplying hydraulic pressure. , 12 is a screw conveyor. An erector (segment automatic assembly device) (not shown) is provided in the shield frame 2.
[0012]
As shown in FIG. 5, the cutter head 6 includes an outer peripheral ring integrally connecting the shaft 7, a plurality of cutter spokes 13 extending radially outward from the shaft 7, and an outer peripheral end of the cutter pork 13. 14. Six cutter spokes 13 are provided at equal intervals in the circumferential direction. A movable stirring blade 15 that protrudes to the back side of the cutter pork 13 is provided, and a fixed stirring blade 16 that protrudes to the front side of the partition wall 8 is also provided. Thus, the excavated earth and sand are agitated between the cutter pork 13 and the partition wall 8 by the agitating blades 15 and 16 and conveyed to the inside of the machine by the screw conveyor 12. A fishtail bit 17 is provided at the front end of the shaft 7.
[0013]
As shown in detail in FIGS. 1 and 4, the cutter pork 13 is formed in a tubular shape having a square cross section having a predetermined width W. A plurality of cutter bits 18 are fixed at predetermined intervals in the longitudinal direction at the corners on both sides in the width direction on the front side of the cutter pork 13. That is, the cutter bit mounting base 19 is integrally provided at the corner, and the cutter bit 18 is fixed to the cutter bit mounting base 19 with a bolt (not shown). The attachment method is not limited to this, and welding or the like may be used. The cutter bit 18 protrudes forward from the cutter pork 13 by a predetermined amount.
[0014]
As shown in FIG. 4, the cutter bit 18 is arranged in each of the cut spokes 13 so as to pass through all the paths of the circled numbers 1 to 16 divided in the radial direction. The reason why the cutter bits 18 are provided on both sides in the width direction of the cutter pork 13 is that it is necessary to rotate the cutter head 6 forward or backward alternately to prevent rolling of the machine body. At least two cutter bits 18 having a large and small protrusion amount are provided for one path. This is a so-called height difference bit configuration. In this case, excavation is first performed with the cutter bit 18 having a large protruding amount, and when this bit is worn, excavation is performed with the cutter bit 18 having a small protruding amount. In this way, bit wear during long-distance construction is supported. FIG. 6 shows a cutter bit with a large protrusion 18a and a cutter bit 18b with a small protrusion.
[0015]
In particular, a spare cutter bit 20 is provided as a back-up in the center or the center of the width of the cutter pork 13 so that excavation can be performed even when these bits are worn. Two or three spare cutter bits 20 are provided on every other cut spoke 13 along the center of the width of the cut cut pork 13 at a predetermined interval. These spare cutter bits 20 are provided at positions closer to the outer side in the radial direction of the cutter head 6 and are appropriately distributed in the radial direction so that the paths do not overlap.
[0016]
As shown in FIGS. 1 to 3, the spare cutter bit 20 is moved in and out by a hydraulic jack 21 built in the cutter pork 13. That is, the casing 22 is integrally provided on the cutter pork 13, and the hydraulic jack 21 is housed in the casing 22 so as to be extendable in the front-rear direction. The front end portion 21a of the piston rod of the hydraulic jack 21 is fixed to the rear end of the casing 22 via a pin member 23. When the hydraulic jack 21 is expanded and contracted, the main body 21b is a sliding plate 24 provided on the inner surface of the casing 22. The main body 21b moves back and forth by sliding on the top.
[0017]
The spare cutter bit 20 is provided on the front end surface of the main body 21b. As shown by a solid line in FIG. 1, when the hydraulic jack 21 is contracted, the spare cutter bit 20 is completely stored in the casing 22 and the cutter pork 13 to prevent wear, and sediment adhesion is also prevented. That is, the spare cutter bit 20 is not used until the fixed cutter bit 18 is worn. On the other hand, as shown by phantom lines in FIG. 1, when the hydraulic jack 21 is extended, the spare cutter bit 20 protrudes forward from the casing 22 and the cutter pork 13 and is positioned so that excavation is possible. The protruding amount at this time is made equal to the protruding amount of the cutter bit 18 having a large protruding amount among the height difference bits. This is because the bearing load of the shaft 7 is set based on the protruding amount. However, if there is no such limitation, the protruding amount of the spare cutter bit 20 can be set freely.
[0018]
The rear end portions of the hydraulic jack 21 and the casing 22 protrude to the back side of the cutter spoke 13. Thereby, this protruding part can be used as a stirring blade for earth and sand after excavation. Since the hydraulic jack 21 is protected by the casing 22 at the protruding portion, the hydraulic jack 21 can be prevented from being damaged. Of course, depending on the structure of the hydraulic jack 21, the casing 22 can be omitted.
[0019]
At the protruding portion, a lock mechanism 25 for locking the hydraulic jack 21 in the extended position is provided. That is, the lock mechanism 25 includes a guide cylinder 26 attached to the casing 22 at a position adjacent to the back of the cutter pork 13, a lock pin 27 movable along the guide cylinder 26, and the lock pin 27 in the casing 22. A spring (coil spring) 28 that urges the guide cylinder 26 and a lid 29 that closes the inlet of the guide tube 26 and functions as a spring receiver.
[0020]
As shown by a solid line in FIG. 2, when the hydraulic jack 21 is contracted, the lock pin 27 is pushed by the main body 21 b and stored in the guide tube 26. On the other hand, as shown by phantom lines in FIG. 2, when the hydraulic jack 21 is extended, the step 30 at the rear end of the main body 21 b just reaches the position of the lock pin 27, and the lock pin 27 is pushed by the spring 28 and the step 30. Get in. Thereby, contraction of the main body 21b is restricted, and the hydraulic jack 21 is locked in the extended position. As described above, when the lock mechanism 25 is locked once, the lock cannot be released until the end of excavation, and the hydraulic jack 21 cannot be contracted to retract the spare cutter bit 20. However, it is also possible to freely lock or unlock during excavation using a hydraulic cylinder or the like, and to retract the spare cutter bit 20 during excavation.
[0021]
As the spare cutter bit 20, a double-headed bit having a proven record as a copy cutter is employed. That is, it is a type that can be cut by either forward or reverse rotation of the cutter head 6. The blades 31a and 31b having a clearance angle and a rake angle are directed to any rotation direction.
[0022]
In addition, the cutter head 6 is provided with a copy cutter 32 that can be moved in and out, an unillustrated outermost peripheral spare bit, a leading bit, a hydraulic wear detection bit, a mud nozzle protection bit, and the like that are not shown.
[0023]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0024]
In this shield machine, a spare cutter bit 20 is provided at the center of the width of the cutter pork 13. For this reason, as shown in FIG. 9, the fixed cutter bit 18 and the spare cutter bit 20 are shifted in the width direction or the traveling direction of the cutter pork 13 and are arranged before and after the cutter spoke 13 in the traveling direction. If it becomes like this, both the fixed cutter bit 18 and the spare cutter bit 20 can make large space on both sides, and earth and sand can be allowed to pass through like F ₃ . As described above, even when the spare cutter bit 20 is used, it is possible to smoothly flow the earth and sand, and it is possible to prevent the excavation efficiency from being lowered without reducing the earth and sand scraping ability.
[0025]
Such a shield machine is for long-distance construction. Therefore, in order to cope with the wear of the cutter bit, it is necessary to increase the number of cutter bits compared to a normal shield machine (construction distance of about 2 km). This will inevitably increase the number of cutter spokes for attaching the cutter bit. Usually, there are four, but here six. Conventionally, since the number of cutter spokes was small, there was no space for attaching the spare cutter bit as described above. This is because a plurality of hydraulic jacks, hydraulic pipes, mud pipes, and the like must be housed in the cutter pork, and a predetermined number of cutter bits must be attached to the front surface of the cutter pork. However, in this embodiment, since the number of cutter spokes is relatively large, there is a margin in the installation space, and it becomes possible to attach the spare cutter bit as described above to the center of the width of the cutter spoke.
[0026]
Next, in this embodiment, there exists an advantage which can utilize the protrusion part of the hydraulic jack 21 and the casing 22 as a stirring blade. Further, by projecting in this way, there is an advantage that the depth dimension (dimension in the longitudinal direction of the shield) of the cutter pork 13 can be made the same as that of a normal shield machine. That is, in JP-A-7-139291 and JP-A-7-324593, the hydraulic jack is stored in the full length in the cutspoke, so that the depth dimension of the cutspoke has to be larger than usual. Since it protruded in this embodiment, not only can a protrusion part be utilized as a stirring blade, but there exists an advantage which can suppress a cutter pork to the same thickness as usual, and can prevent a cost increase.
[0027]
By the way, in order to make the flow of earth and sand smooth, as shown in FIG. 9, it is preferable to arrange spare cutter bits 20 at positions between the cutter bits 18 along the longitudinal direction of the cutter pork 13. This is because the earth and sand flowing around the cutter bit 18 and the earth and sand excavated by the spare cutter bit 20 are not easily affected by each other. Also in this embodiment, although not the total number because of the number of paths, such an arrangement is performed for the spare cutter bit indicated by 20a in FIG.
[0028]
Other embodiments as shown in FIGS. 7 and 8 are also possible. That is, the corners on both sides of the cutter pork 13 may be cut off at the longitudinal position of the cutter pork 13 where the spare cutter bit 20 is disposed. The excision is indicated by 33. In this example, the corners on both sides of the front surface of the cutter pork 13 are cut off obliquely. If it becomes like this, as shown in FIG. 8, it will become easy to flow the earth and sand after excavation in front and back of the spare cutter bit 20, and the flow of earth and sand can be made still smoother. In this case, naturally, the cutter bits 18 are not provided on both sides of the spare cutter bit 20.
[0029]
As described above, the embodiment of the present invention is not limited to the above. For example, the means for moving the spare cutter bit in and out is not limited to a hydraulic jack. The shape of the preliminary cutter is also arbitrary.
[0030]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0031]
(1) The flow of earth and sand can be made smooth even when a spare cutter bit is used.
[0032]
(2) The cut-out pork can be made the same thickness as normal, and cost increases can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 4, showing a preliminary cutter device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, showing a preliminary cutter device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a preliminary cutter device according to an embodiment of the present invention, and is a view taken along arrow III in FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 5 showing a cutter head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a front view of a cutter head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a right vertical sectional view of the shield machine according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic partial front view showing another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view corresponding to the line VIII-VIII in FIG. 7, showing the operation according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partial front view showing an operation according to the embodiment of the present invention.
10A and 10B show a conventional example. FIG. 10A shows a case where a spare cutter bit is not used, and FIG. 10B shows a case where a spare cutter bit is used. The upper part is a partial front view, and the lower part is a sectional view.
[Explanation of symbols]
1 Shield machine 6 Cutter head 13 Cutter pork 18 Cutter bit 20 Preliminary cutter bit 21 Hydraulic jack 33 Cutting part W Cut width

Claims

The front cutter head is provided with a cutter spoke extending in the radial direction, the casing has a rectangular cross section so that the front surface opens to the cutter head at the center of the width of the cutter pork and the rear end projects from the rear end of the cutter pork. A sliding plate is provided on each inner surface of the casing and a pin member is provided at the rear end of the casing, and a hydraulic jack having an outer surface formed in a square shape in the casing is provided on each surface of the casing. The front end of the piston rod of the hydraulic jack is provided on the pin member, and a spare cutter bit that can be stored in the casing is provided on the front end surface of the jack body of the hydraulic jack. A preliminary cutter device for a shield machine, characterized in that the cutter bit appears and disappears from the cutter pork.

The shield machine according to claim 1 , wherein cutter bits are fixed on both sides in the longitudinal direction of the cutter pork at predetermined intervals in the longitudinal direction, and the spare cutter bits are arranged on the same circumference as the fixed cutter bits. Spare cutter device.

2. The shield machine according to claim 1, wherein cutter bits are fixed at predetermined intervals in the longitudinal direction on both sides in the width direction of the cutter pork, and the spare cutter bits are arranged at positions between the cutter bits along the longitudinal direction. Spare cutter device.

4. The spare cutter device for a shield machine according to claim 3, wherein corners on both sides of the cutter pork are cut off at a longitudinal position of the cutter spoke where the spare cutter bit is disposed.