JP6433019B2 - Cutter holder for roller cutter - Google Patents
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Description
本発明はローラーカッター用カッターホルダーに関し、特にトンネル掘削機の前端部のカッターヘッドに装備されるローラーカッターをカッターヘッドの後方から交換可能なカッターホルダーに関する。 The present invention relates to a cutter holder for a roller cutter, and more particularly to a cutter holder capable of exchanging a roller cutter mounted on a cutter head at a front end portion of a tunnel excavator from the rear of the cutter head.
従来、トンネル掘削機においては、胴体の前端側にカッターヘッドが装備され、複数のシールドジャッキにより胴体及びカッターヘッドを前進駆動しながら、カッターヘッドを回転駆動して、前方の地山(切羽)を掘削してトンネルを掘削していく。トンネル掘削機では、固い地盤を掘削するため複数のローラーカッターを前面部に装備したカッターヘッドが適用される。このローラーカッターは、地山に押圧した状態でカッターヘッドを回転させることによって切羽の岩石を圧砕し掘削していく。 Conventionally, in a tunnel excavator, a cutter head is provided on the front end side of the fuselage. While the fuselage and the cutter head are driven forward by a plurality of shield jacks, the cutter head is rotationally driven to move the front ground (face). Drill and tunnel. In a tunnel excavator, a cutter head equipped with a plurality of roller cutters on the front surface portion is used to excavate hard ground. This roller cutter crushes and excavates the rocks of the face by rotating the cutter head while pressed against the natural ground.
ところで、トンネルの掘削途中に、ローラーカッターが磨耗して掘削能力が低下した場合、その磨耗したローラーカッターを新しいローラーカッターに交換する必要が生じる。特に、長距離のトンネルを連続的に掘削するトンネル掘削機では、ローラーカッターを交換する頻度が多くなる。 By the way, when the roller cutter is worn during tunnel excavation and the excavation capability is lowered, it is necessary to replace the worn roller cutter with a new roller cutter. In particular, in a tunnel excavator that continuously excavates a long-distance tunnel, the frequency of replacing the roller cutter increases.
ここで、カッターヘッドの前方からローラーカッターを着脱可能に固定したものでは、ローラーカッターを交換する場合に、カッターヘッドとその前方の地山(切羽)との間にカッター交換間隙を形成し、そのカッター交換間隙に作業者が入って交換作業を行う必要がある。しかし、こうしたローラーカッターの交換作業の負荷は非常に大きく時間もかかり、出水の発生等の危険を伴う作業となる。そこで、カッターヘッドの後方からローラーカッターを交換する技術が実用に供されている。 Here, when the roller cutter is detachably fixed from the front of the cutter head, when replacing the roller cutter, a cutter replacement gap is formed between the cutter head and the ground (face) in front of the cutter head, It is necessary for the operator to enter the cutter replacement gap and perform the replacement work. However, the load of the roller cutter replacement operation is very large and time consuming, and the operation involves a risk of water discharge. Therefore, a technique for exchanging the roller cutter from the rear of the cutter head has been put into practical use.
例えば、特許文献1には、ロータリーディスクを使用したカッターホルダーが開示されている。このカッターホルダーでは、ロータリーディスクを180度回動させローラーカッターを後方へ移動させて取り外す。ローラーカッターを取り付ける場合は、前記と逆の手順で作業を行う。 For example, Patent Document 1 discloses a cutter holder using a rotary disk. In this cutter holder, the rotary disk is rotated 180 degrees and the roller cutter is moved backward to be removed. When attaching a roller cutter, work in the reverse order.
また、特許文献2には、楔作用を利用したカッターホルダーが開示されている。ローラーカッターを交換する際には、カッターヘッドの周回方向(スポーク幅方向)へ移動させた後で開放溝を介して後方に移動させて取り外す必要がある。 Patent Document 2 discloses a cutter holder that uses a wedge action. When exchanging the roller cutter, it is necessary to move the cutter head in the circumferential direction (spoke width direction) and then move it backward through the open groove to remove it.
ローラーカッターは非常に重く(例えば、約100〜300kg)、また、これら回転部の隙間への土砂の噛み込み等が発生するため、特許文献1に開示されたカッターホルダーでは、ローラーカッターと1対のロータリーディスクを180度回動させる回動作業に多大の労力と時間がかかる(例えば、1個のローラーカッターにつき1時間程度)。 The roller cutter is very heavy (for example, about 100 to 300 kg), and soil and sand bite into the gaps between these rotating parts. Therefore, the cutter holder disclosed in Patent Document 1 is paired with a roller cutter. It takes a lot of labor and time to rotate the rotary disk 180 degrees (for example, about one hour per roller cutter).
トンネル掘削機の掘削性能はカッターヘッドの開口率と関係しており、開口率が高いほど掘削性能が良好であることが知られているが、特許文献2の技術(ウェッジ方式)では、ローラーカッターの周回方向への移動分、カッターヘッドのスポーク幅を広く形成する必要があるので、カッターヘッドの開口率が低下して、トンネル掘削機の掘削能力が低下してしまう。 The excavation performance of the tunnel excavator is related to the opening ratio of the cutter head, and it is known that the higher the opening ratio, the better the excavation performance. In the technique of Patent Document 2 (wedge method), the roller cutter Since the spoke width of the cutter head needs to be increased by the amount of movement in the rotating direction, the opening ratio of the cutter head is lowered, and the excavation ability of the tunnel excavator is lowered.
本発明の目的は、カッターヘッドの後方からの操作(作業)でローラーカッターを後方へ取り外す交換作業を簡単化し、交換作業の時間を短縮可能なローラーカッター用カッターホルダーを提供すること、カッターヘッドの開口率の低下を抑制して、掘削能力の低下を防止可能なローラーカッター用カッターホルダーを提供すること、等である。 An object of the present invention is to provide a cutter holder for a roller cutter that can simplify the replacement work for removing the roller cutter backward by an operation (work) from the back of the cutter head and shorten the time for the replacement work. To provide a cutter holder for a roller cutter capable of preventing a decrease in excavation capacity by suppressing a decrease in aperture ratio.
請求項1のローラーカッター用カッターホルダーは、トンネル掘削機の前端部のカッターヘッドに装備されるローラーカッターを支持するローラーカッター用カッターホルダーにおいて、トンネル掘削機の前端部のカッターヘッドに装備されるローラーカッターを支持するローラーカッター用カッターホルダーにおいて、前記カッターヘッドのカッタースポークに固定され且つ前記ローラーカッターのローラー軸の端部の1対の係合軸部を支持する為の1対のホルダー部材と、前記1対のホルダー部材のうちの互いに対向する対向側の壁部に夫々形成された前方に開放状の1対の収容凹部と、前記1対の収容凹部の後端に連通し且つ前記1対の係合軸部が通過可能な1対の開放溝と、前記各収容凹部に収納されるロータリー部材であって、前記ローラーカッターの係合軸部を固定可能な第1状態と前記ローラーカッターの係合軸部と共に軸心回りに90度回動させた固定解除可能な第2状態とに亙って切り換え可能なロータリー部材と、前記各収容凹部に収納され且つ前記第1状態の前記ロータリー部材と協働して前記係合軸部を楔作用を介して固定可能な楔部材と、
前記各楔部材を前記ローラーカッターの後方から締結方向へ駆動可能なボルト部材とを備え、前記ロータリー部材を第2状態にした状態では、1対の係合軸部と前記1対の開放溝とが夫々直線上に配置され、前記係合軸部を前記開放溝を通過させて後方へ取り出し可能にしたことを特徴としている。
The roller cutter cutter holder according to claim 1 is a roller cutter cutter holder for supporting a roller cutter provided in a cutter head at a front end portion of a tunnel excavator, and a roller provided in a cutter head at a front end portion of a tunnel excavator. A pair of holder members for supporting a pair of engagement shafts fixed to a cutter spoke of the cutter head and supporting an end of a roller shaft of the roller cutter; A pair of open housing recesses formed in front walls facing each other of the pair of holder members, and a pair of open housing recesses and a rear end of the pair of housing recesses, and the pair a pair open groove of the engaging shaft portion is passable, said a rotary member that will be accommodated in each accommodating recess, before The engaging shaft portion of the roller cutter and a first state fixable said roller cutter conversion example friendly outright over a second state maintaining releasable obtained by 90 degrees rotation around the axis together with the engaging shaft portion of the A rotary member that is capable of fixing the engaging shaft portion through a wedge action in cooperation with the rotary member in the first state,
A bolt member capable of driving each wedge member from the rear side of the roller cutter in the fastening direction, and in a state where the rotary member is in the second state, a pair of engagement shaft portions and a pair of open grooves Are arranged on a straight line, and the engaging shaft portion can be taken out rearward through the opening groove .
請求項2のローラーカッター用カッターホルダーは、請求項1の発明において、前記各収容凹部に前記開放溝に連続する開放隙間を空けて収納され且つ前記ロータリー部材を後方から受け止める断面視円弧状の座面が夫々形成された第1,第2の受座形成部材と、これら受座形成部材を前記各ホルダー部材に固定する為の1対のボルトとを備えたことを特徴としている。 A cutter holder for a roller cutter according to a second aspect of the present invention is the seat according to the first aspect of the present invention, wherein the holder is accommodated in each of the accommodating recesses with an open gap continuous to the open groove, and receives the rotary member from behind in a cross-sectional view. It is characterized by comprising first and second receiving seat forming members each having a surface formed thereon, and a pair of bolts for fixing the receiving seat forming members to the holder members.
請求項3のローラーカッター用カッターホルダーは、請求項2の発明において、前記第1,第2の受座形成部材のうちの前記楔部材とは反対側の受座形成部材の先端部は、前記カッタースポークを水平姿勢にした状態で前記係合軸部の軸心を含む鉛直面より前方に位置することを特徴としている。 A cutter holder for a roller cutter according to a third aspect is the invention according to the second aspect, wherein the front end portion of the seat forming member on the side opposite to the wedge member of the first and second seat forming members is It is characterized in that the cutter spoke is positioned in front of a vertical plane including the axis of the engagement shaft portion in a horizontal posture.
請求項4のローラーカッター用カッターホルダーは、請求項1の発明において、前記ロータリー部材は、前記ローラーカッターを取り外す際に前記楔部材の前方への移動を規制する為のストッパー部を備えていることを特徴としている。 The cutter holder for a roller cutter according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein the rotary member has a stopper portion for restricting the forward movement of the wedge member when the roller cutter is removed. It is characterized by.
請求項5のローラーカッター用カッターホルダーは、請求項1の発明において、前記ロータリー部材は、前記ローラーカッターの軸心方向への移動を規制する為の鍔部を備えたことを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, the cutter holder for a roller cutter according to the first aspect of the invention is characterized in that the rotary member is provided with a flange for restricting movement of the roller cutter in the axial direction.
請求項6のローラーカッター用カッターホルダーは、請求項1の発明において、前記ロータリー部材は、着脱用の工具が係合可能な増厚部を備えたことを特徴としている。 A cutter holder for a roller cutter according to a sixth aspect is characterized in that, in the invention according to the first aspect, the rotary member includes a thickened portion to which a detachable tool can be engaged.
請求項1の発明(ローラーカッター用カッターホルダー)によれば、ローラーカッターの係合軸部を固定する固定状態と固定解除する固定解除状態とに回動により切換え可能なロータリー部材と、楔作用を利用してローラーカッターの係合軸部を固定可能な楔部材とが協働してローラーカッターの係合軸部を1対のホルダー部材に固定するので、ローラーカッターの掘削反力を、楔部材に作用させずに、第1状態のロータリー部材を介してホルダー部材で受け止めることができ、ローラーカッターの後方への抜け落ちを防止することができる。この結果、従来のロータリー方式とウェッジ方式との機能を併せ持ったローラーカッター用カッターホルダーを提供することができる。 According to the present invention (cutter holder roller cutters), the switchable rotary member by rotation in the unlocking state of unlocking the fixed mode to fix the engaging shaft portion of the roller cutter, the wedge action The wedge shaft capable of fixing the engaging shaft portion of the roller cutter using the same cooperates to fix the engaging shaft portion of the roller cutter to the pair of holder members. Without being acted on, it can be received by the holder member via the rotary member in the first state, and the roller cutter can be prevented from coming off backward. As a result, it is possible to provide a roller cutter cutter holder having both functions of a conventional rotary method and a wedge method.
即ち、ローラーカッターを交換する場合は、カッターヘッドの後方からボルト部材を操作して楔部材による固定を解除して、第1状態のロータリー部材をローラーカッターの係合軸部と共に90度回動して第2状態に切り換え、その後、ローラーカッターの係合軸部を開放溝を通過させて、ローラーカッターを後方へ移動させて取り外すことができる。 That is, when replacing the roller cutter, the bolt member is operated from the rear of the cutter head to release the fixing by the wedge member, and the rotary member in the first state is rotated 90 degrees together with the engaging shaft portion of the roller cutter. Then, the roller cutter can be removed by moving the engagement shaft portion of the roller cutter through the open groove and moving the roller cutter backward.
そして、新たなローラーカッターの係合軸部を後方から開放溝を通過させて、ローラーカッターを前方へ移動させ、ローラーカッターの係合軸部を第2状態のロータリー部材に係合させてから、ロータリー部材をローラーカッターの係合軸部と共に90度回動することで第1状態に切り換え、ボルト部材によって楔部材を締結方向へ駆動し、ロータリー部材と楔部材とが協働してローラーカッターを固定状態にすることで、ローラーカッターをホルダー部材に取り付けることができる。 Then, after passing the engagement shaft portion of the new roller cutter through the open groove from the rear, moving the roller cutter forward, and engaging the engagement shaft portion of the roller cutter with the rotary member in the second state, The rotary member is switched to the first state by rotating 90 degrees together with the engaging shaft portion of the roller cutter, and the wedge member is driven in the fastening direction by the bolt member, and the rotary member and the wedge member cooperate to rotate the roller cutter. A roller cutter can be attached to a holder member by making it a fixed state.
この結果、特許文献1のロータリー方式のようにロータリー部材を180度回動する必要がなく、特許文献2のウェッジ方式のようにローラーカッターと共に楔部材やロック部材等の他の部材を取り外す必要がないので、ローラーカッターの交換作業が簡単化し、交換作業の時間を著しく短縮することができ、トンネル掘削工期を短縮することが可能になる。楔作用を介してローラーカッターの係合軸部を固定することで、従来のウェッジ方式と同等の拘束力を確保することができるので、従来のロータリー方式と比較して、掘削反力に対する強度を改善できる。また、従来のウェッジ方式のようにカッターヘッドのスポーク幅を広げる必要が無いので、カッターヘッドの開口率の低下を抑制して、掘削能力が低下するのを防止することができる。 As a result, it is not necessary to rotate the rotary member by 180 degrees as in the rotary method of Patent Document 1, and it is necessary to remove other members such as a wedge member and a lock member together with the roller cutter as in the wedge method of Patent Document 2. Therefore, the replacement work of the roller cutter is simplified, the time for the replacement work can be remarkably shortened, and the tunnel excavation work period can be shortened. By fixing the engaging shaft of the roller cutter via the wedge action, it is possible to ensure the same restraining force as that of the conventional wedge method. Can improve. Moreover, since it is not necessary to widen the spoke width of the cutter head as in the conventional wedge method, it is possible to prevent a reduction in the excavation capability by suppressing a decrease in the opening ratio of the cutter head.
請求項2の発明によれば、各収容凹部に開放溝に連続する開放隙間を空けて収納され且つロータリー部材を後方から受け止める断面視円弧状の座面が夫々形成された第1,第2の受座形成部材と、これら受座形成部材を各ホルダー部材に固定する為の1対のボルトとを備えたので、ホルダー部材より硬度の高い材料で形成した受座形成部材をボルトでホルダー部材に強力に固定することで、掘削反力により塑性変形(へたり)しにくくなり、カッターホルダーの耐久性が向上する。 According to the second aspect of the present invention, first and second seats each having an arcuate sectional view that is housed in each housing recess with an open gap continuous to the open groove and that receives the rotary member from the rear are formed. Since the seat forming member and a pair of bolts for fixing the seat forming member to each holder member are provided, the seat forming member formed of a material harder than the holder member is used as the holder member with the bolt. By fixing firmly, it becomes difficult for plastic deformation (sagging) by the excavation reaction force, and the durability of the cutter holder is improved.
請求項3の発明によれば、第1,第2の受座形成部材のうちの楔部材とは反対側の受座形成部材の先端部は、カッタースポークを水平姿勢にした状態で係合軸部の軸心を含む鉛直面より前方に位置するので、ローラーカッターを交換する際に、ロータリー部材が前方へ飛び出すのを防止することで、ローラーカッター交換の作業性が向上する。 According to invention of Claim 3, the front-end | tip part of the receiving seat formation member on the opposite side to the wedge member of the 1st, 2nd receiving seat formation member is an engagement axis | shaft in the state which made the cutter spoke a horizontal attitude | position. Since it is located in front of the vertical plane including the axis of the part, when replacing the roller cutter, the workability of replacing the roller cutter is improved by preventing the rotary member from jumping forward.
請求項4の発明によれば、ロータリー部材は、ローラーカッターを取り外す際に楔部材の前方への移動を規制する為のストッパー部を備えているので、ローラーカッターを交換する際に、楔部材が前方へ飛び出すのを防止することで、ローラーカッター交換の作業性が向上する。 According to the invention of claim 4, since the rotary member is provided with the stopper portion for restricting the forward movement of the wedge member when the roller cutter is removed, the wedge member is replaced when the roller cutter is replaced. Preventing jumping forward improves the workability of roller cutter replacement.
請求項5の発明によれば、ロータリー部材は、ローラーカッターの軸心方向への移動を規制する為の鍔部を備えたので、ローラーカッターを交換する際に、ロータリー部材が落下するのを防止することで、ローラーカッター交換の作業性が向上する。 According to the invention of claim 5, since the rotary member is provided with the flange portion for restricting the movement of the roller cutter in the axial direction, the rotary member is prevented from falling when the roller cutter is replaced. This improves the workability of roller cutter replacement.
請求項6の発明によれば、ロータリー部材は、着脱用の工具が係合可能な増厚部を備えたので、ローラーカッターを交換する際に、増厚部に着脱用の工具を係合することでスムーズにロータリー部材を回動させてローラーカッターを容易に着脱することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the rotary member includes the thickening portion with which the detachable tool can be engaged. Therefore, when the roller cutter is replaced, the detachable tool is engaged with the thickened portion. Thus, the roller member can be easily attached and detached by rotating the rotary member smoothly.
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described based on examples.
本実施例は、カッターヘッド2に複数のローラーカッター3を装備したトンネル掘削機1に本発明を適用した場合の例である。尚、図1,図4,図6の矢印Aが示す方向をトンネル掘削機1の前方とし、図2〜図5の矢印Bが示す方向をローラーカッター3の周回方向(カッターヘッド2の軸心を中心としたローラーカッター3の周回方向)とし、図2,図3,図5,図6の矢印Cが示す方向をカッターヘッド2の径方向(カッターヘッド2の中心から外側に延びる放射方向、ローラーカッター3のローラー軸方向)として説明する。 In this embodiment, the present invention is applied to a tunnel excavator 1 having a cutter head 2 equipped with a plurality of roller cutters 3. The direction indicated by the arrow A in FIGS. 1, 4, and 6 is the front of the tunnel excavator 1, and the direction indicated by the arrow B in FIGS. 2 to 5 is the rotating direction of the roller cutter 3 (the axis of the cutter head 2). The direction indicated by the arrow C in FIGS. 2, 3, 5 and 6 is the radial direction of the cutter head 2 (radial direction extending outward from the center of the cutter head 2, This will be described as the roller axial direction of the roller cutter 3).
先ずは、トンネル掘削機1の全体構造について簡単に説明する。
図1、図2に示すように、トンネル掘削機1は、複数のローラーカッター3が装備されたカッターヘッド2と、チャンバー4の後端を仕切る隔壁5と、前胴6a及び後胴6bと、カッターヘッド2を回転自在に支持する機構および複数のカッター駆動モータ7と、ロータリージョイント8、複数のシールドジャッキ9及び複数の中折れジャッキ10と、送水管11及び排泥管12と、複数のグリッパー13と、回転自在に支持された回転リング部材14及びこの回転リング部材14を回転駆動する回転駆動手段15と、回転リング部材14に装備され且つセグメント16をトンネル内面に覆工するエレクタ装置17と、後部プラットフォーム18等を備えた一般的な構造のものである。
First, the overall structure of the tunnel excavator 1 will be briefly described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the tunnel excavator 1 includes a cutter head 2 equipped with a plurality of roller cutters 3, a partition wall 5 that partitions the rear end of the chamber 4, a front cylinder 6 a and a rear cylinder 6 b, A mechanism for rotatably supporting the cutter head 2 and a plurality of cutter drive motors 7, a rotary joint 8, a plurality of shield jacks 9, a plurality of bent jacks 10, a water supply pipe 11 and a drainage pipe 12, and a plurality of grippers 13, a rotating ring member 14 rotatably supported, rotation driving means 15 for rotating the rotating ring member 14, and an erector device 17 which is provided on the rotating ring member 14 and covers the segment 16 on the inner surface of the tunnel. The general structure includes the rear platform 18 and the like.
このトンネル掘削機1では、カッターヘッド2と胴部材(前胴6aと後胴6b)を複数のシールドジャッキ9により覆工済のセグメント16に反力をとって前進駆動しながら、複数のカッター駆動モータ7によりカッターヘッド2を回転駆動して、前方の地山(切羽)を掘削してトンネルを掘削し、掘削した岩石片を含む泥水を排泥管12から排出し、トンネル内面にエレクタ装置17によりセグメント16を覆工していく。 In this tunnel excavator 1, a plurality of cutters are driven while a cutter head 2 and body members (front cylinder 6 a and rear cylinder 6 b) are driven forward by a plurality of shield jacks 9 against a segment 16 that has been covered. The cutter head 2 is rotationally driven by the motor 7 to excavate the front ground (face) and excavate the tunnel. The mud containing the excavated rock fragments is discharged from the mud discharge pipe 12, and the erector device 17 is provided on the inner surface of the tunnel. Then, the segment 16 is lined.
次に、カッターヘッド2について説明する。
図1,図2に示すように、カッターヘッド2は、例えば、ヘッド中央部20と、このヘッド中央部20から半径方向へ延びる複数のカッタースポーク21と、これらカッタースポーク21の外周端に連結された外周リング22と、チャンバー4内に配設され且つ正面視一字状で且つ閉断面部材からなる接続アーム2aとを有する。
Next, the cutter head 2 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the cutter head 2 is connected to, for example, a head central portion 20, a plurality of cutter spokes 21 extending from the head central portion 20 in the radial direction, and outer peripheral ends of the cutter spokes 21. The outer peripheral ring 22 and the connection arm 2a which is disposed in the chamber 4 and has a letter-like shape in front view and made of a closed cross-section member.
各カッタースポーク21は、ローラーカッター3の外径よりもやや大きな間隔を空けて平行に対向状に配置された1対のスポーク板21aからなり、各カッタースポーク21には、複数のローラーカッター3が径方向に適当間隔おきに装備されている。外周部のローラーカッター3以外の大多数のローラーカッター3はその軸心Xをカッタースポーク21と平行方向(カッターヘッド2の径方向)に向けて配置されている。 Each cutter spoke 21 is composed of a pair of spoke plates 21 a arranged in parallel and facing each other with a gap slightly larger than the outer diameter of the roller cutter 3, and each cutter spoke 21 includes a plurality of roller cutters 3. Equipped at appropriate intervals in the radial direction. Most roller cutters 3 other than the roller cutter 3 on the outer peripheral portion are arranged with their axis X facing the cutter spoke 21 in the direction parallel to the cutter spoke 21 (the radial direction of the cutter head 2).
本発明のローラーカッター用カッターホルダー23(以下、カッターホルダ23という)が上記1対のスポーク板21aに装着されている。 The roller cutter cutter holder 23 (hereinafter referred to as cutter holder 23) of the present invention is mounted on the pair of spoke plates 21a.
次に、ローラーカッター3について説明する。
図3〜図6に示すように、各ローラーカッター3は、1対のスポーク板21aに固定されたカッターホルダー23に後方から夫々着脱可能に装着されている。ローラーカッター3は、ローラー軸3aと、このローラー軸3aに回転自在に装着されたローラーカッター本体3bと、ローラー軸3aの両端部に形成された係合軸部3cを有している。
Next, the roller cutter 3 will be described.
As shown in FIGS. 3 to 6, each roller cutter 3 is detachably attached to a cutter holder 23 fixed to a pair of spoke plates 21 a from the rear. The roller cutter 3 has a roller shaft 3a, a roller cutter body 3b rotatably mounted on the roller shaft 3a, and an engagement shaft portion 3c formed at both ends of the roller shaft 3a.
係合軸部3cは、ほぼ四角形の台形的形状に形成されている。図4に示すように、ローラーカッター3がカッターホルダー23に固定された状態において、係合軸部3cには、前面3fと、後面3rと、前面3f及び後面3rと直交状の直交側面3nと、この直交側面3nと反対側の傾斜側面3d(楔部材33側端面)とが形成されている。傾斜側面3dは、後端側程軸心Xから離隔するように傾斜している。 The engagement shaft portion 3c is formed in a substantially square trapezoidal shape. As shown in FIG. 4, in a state where the roller cutter 3 is fixed to the cutter holder 23, the engagement shaft portion 3c includes a front surface 3f, a rear surface 3r, and an orthogonal side surface 3n orthogonal to the front surface 3f and the rear surface 3r. The inclined side surface 3d (the end surface on the wedge member 33 side) opposite to the orthogonal side surface 3n is formed. The inclined side surface 3d is inclined so as to be separated from the axis X toward the rear end side.
次に、カッターホルダー23について説明する。
図3〜図6に示すように、カッターホルダー23は、カッターヘッド2にローラーカッター3を回転可能に支持する為のものであり、1対のホルダー部材25と、この1対のホルダー部材25に夫々形成された収容凹部26及び開放溝27と、各収容凹部26に夫々装着された第1,第2の受座形成部材28,29及び1対のボルト31a,31bと、各収容凹部26に夫々収納されたロータリー部材32及び楔部材33と、各楔部材33に対応するボルト部材34等を備えている。
Next, the cutter holder 23 will be described.
As shown in FIGS. 3 to 6, the cutter holder 23 is for rotatably supporting the roller cutter 3 on the cutter head 2, and includes a pair of holder members 25 and a pair of holder members 25. Each of the receiving recesses 26 and the open grooves 27 formed respectively, the first and second seat forming members 28 and 29 and the pair of bolts 31a and 31b respectively attached to the receiving recesses 26, and the receiving recesses 26 A rotary member 32 and a wedge member 33 housed respectively, and a bolt member 34 corresponding to each wedge member 33 are provided.
次に、1対のホルダー部材25について説明する。
1対のホルダー部材25は、ローラーカッター3の1対の係合軸部3cを支持するものである。1対のホルダー部材25は、1対のスポーク板21aの間においてスポーク板21aと直交するように且つローラーカッター3の軸心X方向幅よりも僅かに大きな間隔を隔てて対面状に平行に且つ対称に配設されている。
Next, the pair of holder members 25 will be described.
The pair of holder members 25 support the pair of engagement shaft portions 3 c of the roller cutter 3. The pair of holder members 25 are parallel to each other in a face-to-face manner so as to be orthogonal to the spoke plate 21a between the pair of spoke plates 21a and at a distance slightly larger than the width in the axial direction X of the roller cutter 3. They are arranged symmetrically.
各ホルダー部材25は、軸心X方向から視て略矩形の形状に形成され、係合軸部3cの長さの約1.5倍程度の厚さを有する。各ホルダー部材25の周回方向の両端部が1対のスポーク板21aの内側面に溶接接合されると共に、1対のスポーク板21aに固定されたブロック部材21bにボルト部材21cで固定されている。 Each holder member 25 is formed in a substantially rectangular shape when viewed from the direction of the axis X, and has a thickness of about 1.5 times the length of the engagement shaft portion 3c. Both end portions of each holder member 25 in the circumferential direction are welded and joined to the inner side surfaces of the pair of spoke plates 21a, and are fixed to the block member 21b fixed to the pair of spoke plates 21a by bolt members 21c.
1対のホルダー部材25の対向側の壁部のうち、内面側から係合軸部3cの長さと略同じ厚さ部分には、前方に開放状の1対の収容凹部26と、この1対の収容凹部26の後端中央部に夫々連通し且つ1対の係合軸部3c(傾斜面3dを後方に向けた姿勢の係合軸部3c)が通過可能な1対の開放溝27とが夫々形成されている。各収容凹部26は、軸心X方向から視て略矩形の形状に形成されている。各開放溝27の溝幅は、係合軸部3cの前面3fと後面3r間の幅より僅かに大きく且つ直交側面3nと傾斜側面3dの間の最大幅より僅かに小さく形成されている。 Of the wall portions on the opposite side of the pair of holder members 25, a portion having a thickness substantially the same as the length of the engagement shaft portion 3 c from the inner surface side is provided with a pair of open receiving recesses 26 on the front side. A pair of open grooves 27 that respectively communicate with the central portion of the rear end of the housing recess 26 and through which a pair of engagement shaft portions 3c (the engagement shaft portion 3c with the inclined surface 3d facing backward) can pass. Are formed respectively. Each housing recess 26 is formed in a substantially rectangular shape when viewed from the axial center X direction. The groove width of each open groove 27 is slightly larger than the width between the front surface 3f and the rear surface 3r of the engaging shaft portion 3c and slightly smaller than the maximum width between the orthogonal side surface 3n and the inclined side surface 3d.
次に、第1,第2の受座形成部材28,29について説明する。
第1,第2の受座形成部材28,29は、ロータリー部材32を支持する為のものであり、開放溝27の両側において開放溝27に連続する開放隙間27aを空けて収容凹部26に収納されている。第1,第2の受座形成部材28,29は、収容凹部26に着脱可能に夫々装着されている。第1,第2の受座形成部材28,29は、例えば、クロムモリブデン鋼からなる材料で製作されている。
Next, the first and second seat forming members 28 and 29 will be described.
The first and second seat forming members 28 and 29 are for supporting the rotary member 32, and are accommodated in the accommodating recess 26 with an open gap 27 a continuous with the open groove 27 on both sides of the open groove 27. Has been. The first and second seat forming members 28 and 29 are detachably mounted in the housing recess 26, respectively. The first and second seat forming members 28 and 29 are made of, for example, a material made of chromium molybdenum steel.
第1の受座形成部材28の内側面(第2の受座形成部材29に対向する側面)には、軸心Xを中心とする断面視円弧状の座面28aが形成され、第2の受座形成部材29の内側面(第1の受座形成部材28に対向する側面)には、座面28aより短い軸心Xを中心とする断面視円弧状の座面29aが形成されている。第1,第2の受座形成部材28,29の座面28a,29aは、夫々、ロータリー部材32の外周の部分円筒面37を後方から受け止め可能な曲面状に構成されている。第1,第2の受座形成部材28,29の座面28a,29aの曲率半径は、ロータリー部材32の曲率半径と同じに設定されている。 On the inner side surface of the first receiving seat forming member 28 (side surface facing the second receiving seat forming member 29), a seat surface 28a having an arcuate sectional view with the axis X as the center is formed. On the inner side surface of the seat forming member 29 (side surface facing the first seat forming member 28), a seat surface 29a having an arcuate sectional view centering on the axis X shorter than the seat surface 28a is formed. . The seat surfaces 28a, 29a of the first and second seat forming members 28, 29 are each configured to have a curved surface capable of receiving the partial cylindrical surface 37 on the outer periphery of the rotary member 32 from the rear. The curvature radii of the seat surfaces 28 a and 29 a of the first and second seat forming members 28 and 29 are set to be the same as the curvature radius of the rotary member 32.
第1の受座形成部材28は、第2の受座形成部材29の前後方向の長さの約1.5倍程度の長さを有する。第1,第2の受座形成部材28,29の座面28a,29aの長さは、1/4円周,1/8円周程度の長さに夫々設定されている。第1,第2の受座形成部材28,29のうちの楔部材33とは反対側の第1の受座形成部材28の先端部28bは、カッタースポーク21を図9のように水平姿勢にした状態で、軸心Xを含む鉛直面V(カッタースヘッド2の周回面と平行な面)より前方まで延びている。 The first seat forming member 28 has a length of about 1.5 times the length of the second seat forming member 29 in the front-rear direction. The lengths of the seating surfaces 28a and 29a of the first and second seat forming members 28 and 29 are set to about 1/4 and 1/8 circumference, respectively. Of the first and second seat forming members 28 and 29, the tip 28b of the first seat forming member 28 on the opposite side of the wedge member 33 has the cutter spoke 21 in a horizontal position as shown in FIG. In this state, it extends to the front from the vertical plane V including the axis X (a plane parallel to the circumferential surface of the cutter head 2).
第1,第2の受座形成部材28,29は、ホルダー部材25の後側から操作可能な1対のボルト31a,31bによりホルダー部材25に固定されている。 The first and second seat forming members 28 and 29 are fixed to the holder member 25 by a pair of bolts 31 a and 31 b that can be operated from the rear side of the holder member 25.
次に、ロータリー部材32について説明する。
ロータリー部材32は、半円の一部を切り欠いたような形状に形成され、ローラーカッター3を固定可能な第1状態(図4,図9,図10参照)とローラーカッター3を固定解除可能な第2状態(図11,図12参照)とに亙って切り換える為に、ローラーカッター3のローラー軸3a及び係合軸部3cと共に90度回動可能に収容凹部26に収納されている。
Next, the rotary member 32 will be described.
The rotary member 32 is formed in a shape in which a part of a semicircle is cut out, and the first state (see FIGS. 4, 9, and 10) in which the roller cutter 3 can be fixed and the roller cutter 3 can be fixed and released. In order to switch over to the second state (see FIGS. 11 and 12), the roller shaft 3a and the engaging shaft portion 3c of the roller cutter 3 are housed in the housing recess 26 so as to be rotatable by 90 degrees.
ロータリー部材32は、係合軸部3cの長さと同程度の厚さを有する。ロータリー部材32は、前面36aと、係合軸部3cの直交側面3nが当接する軸受側面36bと、この軸受側面36bの後端からスポーク板21aと直交方向へ延び且つ係合軸部3cの後面3rが当接する軸受後面36cと、この軸受後面36cに連続状に軸受側面36bと反対側への延びる後面36dと、第1,第2の受座形成部材28,29に密着状に当接する外周側の部分円筒面37とを有する。 The rotary member 32 has the same thickness as the length of the engagement shaft portion 3c. The rotary member 32 includes a front surface 36a, a bearing side surface 36b with which the orthogonal side surface 3n of the engagement shaft portion 3c abuts, a rear surface of the engagement shaft portion 3c extending from the rear end of the bearing side surface 36b in a direction orthogonal to the spoke plate 21a. 3r is in contact with the bearing rear surface 36c, the bearing rear surface 36c is continuous with the rear surface 36d extending to the opposite side of the bearing side surface 36b, and the outer periphery is in close contact with the first and second seat forming members 28 and 29. Side partial cylindrical surface 37.
ロータリー部材32は、さらに、ローラーカッター3を取り外す際に楔部材33の前方への移動を規制するストッパー部32aと、軸心X方向への移動を規制する鍔部38と、着脱用の工具51が係合可能な増厚部39等を備えている。 The rotary member 32 further includes a stopper portion 32a that restricts the forward movement of the wedge member 33 when the roller cutter 3 is removed, a flange portion 38 that restricts the movement in the axial center X direction, and a detachable tool 51. Is provided with a thickened portion 39 or the like that can be engaged.
ストッパー部32aは、ロータリー部材32の前端部に前面36aより前方に突出するように形成されている。ストッパー部32aの先端は、ロータリー部材32が第1状態のときには第1の受座形成部材28の前端と同じ前後位置になる。 The stopper portion 32a is formed at the front end portion of the rotary member 32 so as to protrude forward from the front surface 36a. When the rotary member 32 is in the first state, the tip of the stopper portion 32a is at the same front-rear position as the front end of the first seat forming member 28.
図7に示すように、鍔部38は、部分円筒面37のうちのローラーカッター本体3bと反対側の端部の全長に亙って且つ部分円筒面37から外側に僅かに突出するように形成されている。この鍔部38は、第1,第2の受座形成部材28,29とホルダー部材25との間の隙間38aに係合され、ロータリー部材32の軸心X方向への移動を規制している。 As shown in FIG. 7, the flange portion 38 is formed so as to protrude slightly outward from the partial cylindrical surface 37 over the entire length of the end portion of the partial cylindrical surface 37 opposite to the roller cutter body 3 b. Has been. The flange portion 38 is engaged with a gap 38a between the first and second seat forming members 28 and 29 and the holder member 25, and restricts the movement of the rotary member 32 in the axial center X direction. .
増厚部39は、収容凹部26に収容された状態のロータリー部材32の外側に膨張するようにロータリー部材32に形成されている。増厚部39は、第1状態のロータリー部材32におけるローラーカッター側の端面のうちの、第2の受座形成部材29の座面29aに当接する部分から係合軸部3cが当接する部分に対応するように形成されている。この増厚部39は、ロータリー部材32を第1状態から第2状態に切り換える際に着脱用の工具51が係合される第1係合部39aと、第2状態から第1状態に切り換える際に着脱用の工具51が係合される第2係合部39bとを有する。 The thickened portion 39 is formed in the rotary member 32 so as to expand to the outside of the rotary member 32 in a state of being accommodated in the accommodating recess 26. The thickened portion 39 is a portion of the end surface on the roller cutter side of the rotary member 32 in the first state that is in contact with the engagement shaft portion 3c from the portion that contacts the seat surface 29a of the second receiving seat forming member 29. It is formed to correspond. The thickened portion 39 includes a first engaging portion 39a to which a detachable tool 51 is engaged when the rotary member 32 is switched from the first state to the second state, and when the rotary member 32 is switched from the second state to the first state. And a second engaging portion 39b with which the detachable tool 51 is engaged.
次に、楔部材33について説明する。
楔部材33は、第1状態のロータリー部材32と協働してローラーカッター3の係合軸部3cを楔作用を介して固定する為のものである。即ち、楔部材33は、係合軸部3cを介して第1状態のロータリー部材32を第1,第2の受座形成部材28,29との間で回動不能となるように拘束するためのもので、収容凹部26に収納されている。楔部材33は、ボルト部材34によってローラーカッター3の後方から締結方向又は締結解除方向へ駆動可能であり、楔部材33が締結方向へ駆動された際には、係合軸部3cと収容凹部26の側壁面26aとの間に嵌合される。
Next, the wedge member 33 will be described.
The wedge member 33 is for fixing the engaging shaft portion 3c of the roller cutter 3 through the wedge action in cooperation with the rotary member 32 in the first state. That is, the wedge member 33 constrains the rotary member 32 in the first state via the engagement shaft portion 3c so as not to rotate between the first and second seat forming members 28 and 29. And is housed in the housing recess 26. The wedge member 33 can be driven from the rear side of the roller cutter 3 by the bolt member 34 in the fastening direction or the fastening release direction. When the wedge member 33 is driven in the fastening direction, the engagement shaft portion 3c and the housing recess 26 are provided. And the side wall surface 26a.
楔部材33は、軸心X方向から視て台形に形成されている。楔部材33の係合軸部3cの傾斜側面3dに対向する側面には、傾斜側面3dと同方向に傾斜したテーパ面33aが形成されている。楔部材33には、前後方向に延びるボルト穴33bが形成され、このボルト穴33bに対応するように第2の受座形成部材29にボルト挿通孔29bが形成され、ホルダー部材25にボルト挿通孔25bが形成されている。 The wedge member 33 is formed in a trapezoidal shape as viewed from the axial center X direction. A tapered surface 33a that is inclined in the same direction as the inclined side surface 3d is formed on the side surface of the wedge member 33 that faces the inclined side surface 3d of the engagement shaft portion 3c. A bolt hole 33b extending in the front-rear direction is formed in the wedge member 33, a bolt insertion hole 29b is formed in the second seat forming member 29 so as to correspond to the bolt hole 33b, and a bolt insertion hole is formed in the holder member 25. 25b is formed.
ボルト部材34の後端のダブルナット41とホルダー部材25の後側壁面25aとの間にはスペーサ42が設けられ、ボルト穴33bの開口部近傍にはロックナット43が設けられている。 A spacer 42 is provided between the double nut 41 at the rear end of the bolt member 34 and the rear side wall surface 25a of the holder member 25, and a lock nut 43 is provided in the vicinity of the opening of the bolt hole 33b.
次に、ローラーカッター3の着脱方法について図9〜図13に基づいて説明する。
図9に示すように、トンネルを掘削可能な使用状態では、ローラーカッター3の係合軸部3cは、第1状態のロータリー部材32の軸受側面36bと軸受後面36cとに当接され、楔部材33がボルト部材34で後方(締結方向)に駆動されて、楔部材33のテーパ面33aと係合軸部3cの傾斜側面3dとが係合され、楔部材33が係合軸部3cの傾斜側面3dと収容凹部26の側壁面26aとの間に嵌合されている。
Next, a method for attaching and detaching the roller cutter 3 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 9, in a use state where the tunnel can be excavated, the engagement shaft portion 3c of the roller cutter 3 is brought into contact with the bearing side surface 36b and the bearing rear surface 36c of the rotary member 32 in the first state, and the wedge member 33 is driven rearward (fastening direction) by the bolt member 34, the tapered surface 33a of the wedge member 33 and the inclined side surface 3d of the engaging shaft portion 3c are engaged, and the wedge member 33 is inclined of the engaging shaft portion 3c. It is fitted between the side surface 3 d and the side wall surface 26 a of the housing recess 26.
こうして、係合軸部3cが、楔部材33と軸受側面36b及び軸受後面36cとの間に挟着されるので、係合軸部3cの前後方向への移動が規制される。このため、楔部材33によって係合軸部3cが第1状態のロータリー部材32に固定保持されるので、ローラーカッター3の掘削反力は、ロータリー部材32を介して第1,第2の受座形成部材28,29で受け止められる。 Thus, since the engagement shaft portion 3c is sandwiched between the wedge member 33, the bearing side surface 36b, and the bearing rear surface 36c, the movement of the engagement shaft portion 3c in the front-rear direction is restricted. For this reason, since the engagement shaft portion 3 c is fixedly held by the rotary member 32 in the first state by the wedge member 33, the excavation reaction force of the roller cutter 3 is supplied to the first and second seats via the rotary member 32. It is received by the forming members 28 and 29.
次に、ローラーカッター3を交換する場合は、図10に示すように、ボルト部材34を僅かに弛め、ボルト部材34からスペーサ42を取り外し、カッターヘッド2の後方からボルト部材34を操作して、楔部材33をダブルナット41がホルダー部材25の後側壁面25aに当接するまで前方に移動させ、楔部材33による係合軸部3cの固定を解除する。このとき、楔部材33の後端部が収容凹部26から外側に突出しないようにボルト部材34やスペーサ42の長さが予め調整されている。 Next, when the roller cutter 3 is replaced, as shown in FIG. 10, the bolt member 34 is slightly loosened, the spacer 42 is removed from the bolt member 34, and the bolt member 34 is operated from the rear of the cutter head 2. The wedge member 33 is moved forward until the double nut 41 contacts the rear side wall surface 25a of the holder member 25, and the engagement shaft portion 3c is fixed by the wedge member 33. At this time, the lengths of the bolt member 34 and the spacer 42 are adjusted in advance so that the rear end portion of the wedge member 33 does not protrude outward from the housing recess 26.
次に、図11に示すように、第1状態のロータリー部材32を、前面36aが楔部材33に当接するまで、着脱用の工具51等を用いてローラーカッター3のローラー軸3b及び係合軸部3cと共に90度回動させて第2状態に切り換える。このとき、ロータリー部材32の軸受後面36c及び後面36dと第1の受座形成部材28の開放隙間27a側の壁部と開放溝27の壁部とが直線状になる。 Next, as shown in FIG. 11, the rotary shaft 32 of the first state and the engaging shaft 51 of the roller cutter 3 are used by using the detachable tool 51 or the like until the front surface 36 a contacts the wedge member 33. It is rotated 90 degrees together with the part 3c to switch to the second state. At this time, the bearing rear surface 36c and rear surface 36d of the rotary member 32, the wall portion of the first receiving seat forming member 28 on the side of the open gap 27a, and the wall portion of the open groove 27 are linear.
次に、図12に示すように、1対のホルダー部材25の後方にレール部材45を取り付け、ローラーカッター3の1対の係合軸部3cを開放溝27を夫々通過させ、1対の係合軸部3cをレール部材45上を摺動させてローラーカッター3を後方へ移動させて、ローラーカッター3を搬出する。 Next, as shown in FIG. 12, rail members 45 are attached to the rear of the pair of holder members 25, and the pair of engagement shaft portions 3c of the roller cutter 3 are passed through the open grooves 27, respectively. The roller shaft 3 is moved backward by sliding the shaft portion 3c on the rail member 45, and the roller cutter 3 is carried out.
新規のローラーカッター3は、上記の逆の手順にて装着することができる。即ち、新たなローラーカッター3の係合軸部3cを後方から開放溝27を通過させて、ローラーカッター3を前方へ移動させ、係合軸部3cを第2状態のロータリー部材32に係合させてから、ロータリー部材32をローラー軸3b及び係合軸部3cと共に90度回動させることで第1状態に切り換え、ボルト部材34によって楔部材33を締結方向へ駆動することで、ロータリー部材32と楔部材33が協働してローラーカッター3を固定状態にするように、ローラーカッター3を1対のホルダー部材25に取り付ける。 The new roller cutter 3 can be mounted in the reverse procedure described above. That is, the engaging shaft portion 3c of the new roller cutter 3 is passed from the rear through the open groove 27, the roller cutter 3 is moved forward, and the engaging shaft portion 3c is engaged with the rotary member 32 in the second state. Then, the rotary member 32 is rotated 90 degrees together with the roller shaft 3b and the engagement shaft portion 3c to switch to the first state, and the wedge member 33 is driven in the fastening direction by the bolt member 34, so that the rotary member 32 and The roller cutter 3 is attached to the pair of holder members 25 so that the wedge member 33 cooperates to place the roller cutter 3 in a fixed state.
尚、ロータリー部材32が座面28a,29aに強力に係合している場合、図13に示すように、第1の受座形成部材28を固定しているボルト31aを取り外し、大径ボルト孔25aに適したボルト46を螺合して、このボルト46の先端で第1の受座形成部材28を前方に強力に押圧することで、ロータリー部材32を座面から離し、ローラーカッター3の交換作業を行うことができる。 When the rotary member 32 is strongly engaged with the seating surfaces 28a and 29a, as shown in FIG. 13, the bolt 31a fixing the first seat forming member 28 is removed and the large diameter bolt hole is removed. The bolt 46 suitable for 25a is screwed and the first seat forming member 28 is strongly pressed forward by the tip of the bolt 46, so that the rotary member 32 is separated from the seating surface and the roller cutter 3 is replaced. Work can be done.
次に、着脱用の工具51及びその使用方法について図14〜図19に基づいて説明する。
図14,図15に示すように、着脱用の工具51は、1対のスパナ部54と、この1対のスパナ部54を互いに連結する連結板部55と、この連結部板55からスパナ部54とは反対側に延びるハンドル部56とを備え、ローラーカッター3の着脱の両方に使用可能に構成されている。
Next, the attachment / detachment tool 51 and the method of using the same will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 14 and 15, the detachable tool 51 includes a pair of spanner parts 54, a connection plate part 55 that connects the pair of spanner parts 54 to each other, and a spanner part from the connection part plate 55. A handle portion 56 that extends to the opposite side of 54 is provided, and is configured to be usable for both attachment and detachment of the roller cutter 3.
各スパナ部54は、ロータリー部材32の増厚部39の第1,第2係合部39a,39bに係合可能な第1,第2爪部54a,54bと、第1爪部54aと第2爪部54bとに連なる湾曲部54cとを夫々有している。第1爪部54aと第2爪部54bは、互いに接近するようにスパナ部54の先端部に形成されている。 Each spanner portion 54 includes first and second claw portions 54a and 54b that can be engaged with the first and second engagement portions 39a and 39b of the thickened portion 39 of the rotary member 32, the first claw portion 54a, and the first claw portion 54a. Each has a curved portion 54c connected to the two claw portions 54b. The 1st nail | claw part 54a and the 2nd nail | claw part 54b are formed in the front-end | tip part of the spanner part 54 so that it may mutually approach.
ローラーカッター3を取り外す際は、図16に示すように、先ず、第1状態のロータリー部材32の増厚部39の第1係合部39aに、着脱用の工具51のスパナ部54の第1爪部54aを夫々引っ掛け、湾曲部54cを増厚部39の外周に夫々当接させ(図16の実線参照)、着脱用の工具51を下方に回動操作することで、1対のロータリー部材32をローラーカッター3のローラー軸3b及び係合軸部3cと共に45度回動させる。 When removing the roller cutter 3, as shown in FIG. 16, first, the first engaging portion 39 a of the thickened portion 39 of the rotary member 32 in the first state is engaged with the first of the spanner portion 54 of the detachable tool 51. A pair of rotary members is formed by hooking the claw portions 54a, bringing the curved portions 54c into contact with the outer periphery of the thickened portion 39 (see the solid line in FIG. 16), and rotating the attaching / detaching tool 51 downward. 32 is rotated 45 degrees together with the roller shaft 3 b and the engagement shaft portion 3 c of the roller cutter 3.
次に、着脱用の工具51を逆向き姿勢にし、増厚部39の第1係合部39aに、スパナ部54の第2爪部54bを引っ掛け、湾曲部54cを増厚部39の外周に当接させ(図17の2点破線参照)、着脱用の工具51を下方に回動操作することで、ローラーカッター3のローラー軸3b及び係合軸部3cと共に45度回動させ、1対のロータリー部材32を第2状態に切り換える。 Next, the detachable tool 51 is placed in a reverse orientation, the second claw portion 54b of the spanner portion 54 is hooked on the first engaging portion 39a of the thickened portion 39, and the curved portion 54c is placed on the outer periphery of the thickened portion 39. Attaching (see the two-dot broken line in FIG. 17) and rotating the detachable tool 51 downward, it is rotated 45 degrees together with the roller shaft 3b and the engagement shaft portion 3c of the roller cutter 3. The rotary member 32 is switched to the second state.
新規のローラーカッター3を取り付ける際は、図18に示すように、第2状態のロータリー部材32の増厚部39の第2係合部39bに、着脱用の工具51のスパナ部54の第1爪部54aを引っ掛け、湾曲部54cを増厚部39に当接し、着脱用の工具51を上方に回動操作することで、1対のロータリー部材32をローラーカッター3のローラー軸3b及び係合軸部3cと共に45度回動させる。 When the new roller cutter 3 is attached, as shown in FIG. 18, the first engaging portion 39 b of the thickened portion 39 of the rotary member 32 in the second state is attached to the first spanner portion 54 of the detachable tool 51. The pair of rotary members 32 and the roller shaft 3b of the roller cutter 3 are engaged with each other by hooking the claw portion 54a, bringing the curved portion 54c into contact with the thickened portion 39, and turning the detachable tool 51 upward. It is rotated 45 degrees together with the shaft portion 3c.
次に、着脱用の工具51を逆向き姿勢にし、ロータリー部材32の増厚部39の第2係合部39bに、着脱用の工具51のスパナ部54の第2爪部54bを引っ掛け、湾曲部54cを増厚部39の外周に当接させ、着脱用の工具51を上方に回動操作することで、ロータリー部材32を第2状態に切り換える。 Next, the attaching / detaching tool 51 is set in a reverse orientation, and the second claw portion 54b of the spanner portion 54 of the attaching / detaching tool 51 is hooked on the second engaging portion 39b of the thickening portion 39 of the rotary member 32 to bend. The rotary member 32 is switched to the second state by bringing the portion 54c into contact with the outer periphery of the thickening portion 39 and rotating the detachable tool 51 upward.
次に、本発明のカッターホルダー23の効果について説明する。
本実施形態に係るカッターホルダー23によれば、ローラーカッター3の固定状態と固定解除状態とを回動により切換え可能なロータリー部材32と、楔作用を利用してローラーカッター3の係合軸部3cを固定可能な楔部材33とが協働してローラーカッター3の係合軸部3cを1対のホルダー部材25に固定するので、ローラーカッター3の掘削反力を、楔部材33に殆ど作用させずに、第1状態のロータリー部材32を介してホルダー部材25で受け止めることができ、ローラーカッター3の後方への抜け落ちを防止することができる。この結果、従来のロータリー方式とウェッジ方式との機能を併せ持ったカッターホルダー23を提供することができる。
Next, the effect of the cutter holder 23 of the present invention will be described.
According to the cutter holder 23 according to the present embodiment, the rotary member 32 that can be switched between a fixed state and a fixed release state of the roller cutter 3 by rotation, and the engagement shaft portion 3c of the roller cutter 3 using a wedge action. Since the engagement shaft portion 3c of the roller cutter 3 is fixed to the pair of holder members 25 in cooperation with the wedge member 33 capable of fixing the roller cutter 3, the excavation reaction force of the roller cutter 3 is almost applied to the wedge member 33. Instead, it can be received by the holder member 25 via the rotary member 32 in the first state, and the roller cutter 3 can be prevented from falling backward. As a result, it is possible to provide the cutter holder 23 having both functions of the conventional rotary method and the wedge method.
また、ロータリー部材32を180度回動する必要がなく、ローラーカッター3以外の他の部材を取り外す必要がないので、ローラーカッター3の交換作業が簡単化し、交換作業の時間を著しく短縮することができ、トンネル掘削工期を短縮することが可能になる。楔作用を介してローラーカッター3の係合軸部3cを固定することで、従来のウェッジ方式と同等の拘束力を確保することができるので、従来のロータリー方式と比較して、掘削反力に対する強度を改善できる。また、従来のウェッジ方式のようにカッターヘッド2のスポーク幅を広げる必要が無いので、カッターヘッド2の開口率の低下を抑制して、掘削能力が低下を防止することができる。 Further, since it is not necessary to rotate the rotary member 32 by 180 degrees and it is not necessary to remove other members other than the roller cutter 3, the replacement work of the roller cutter 3 can be simplified and the time for the replacement work can be significantly shortened. It is possible to shorten the tunnel excavation work period. By fixing the engagement shaft portion 3c of the roller cutter 3 through the wedge action, it is possible to secure a binding force equivalent to that of the conventional wedge method, and therefore, compared to the conventional rotary method, Strength can be improved. Moreover, since it is not necessary to widen the spoke width of the cutter head 2 as in the conventional wedge system, it is possible to suppress a decrease in the opening ratio of the cutter head 2 and to prevent a decrease in excavation ability.
さらに、各収容凹部26に開放溝27に連続する開放隙間27aを空けて収納され且つロータリー部材32を後方から受け止める断面視円弧状の座面が夫々形成された第1,第2の受座形成部材28,29と、これら受座形成部材28,29を各ホルダー部材25に固定する為の1対のボルト31a,31bとを備えたので、ホルダー部材25より硬度の高い材料から形成した受座形成部材28,29をボルトボルト31a,31bでホルダー部材25に強力に固定することで、掘削反力により塑性変形(へたり)しにくく、カッターホルダー23の耐久性が向上する。 Further, the first and second seats are formed in the respective housing recesses 26 with the open gaps 27a continuous with the open grooves 27 being formed and the seating surfaces each having a circular arc shape in cross section for receiving the rotary member 32 from the rear. Since the members 28 and 29 and the pair of bolts 31a and 31b for fixing the seat forming members 28 and 29 to the holder members 25 are provided, the seats made of a material harder than the holder member 25 are provided. By firmly fixing the forming members 28 and 29 to the holder member 25 with the bolt bolts 31a and 31b, plastic deformation (sagging) hardly occurs due to the excavation reaction force, and the durability of the cutter holder 23 is improved.
第1,第2の受座形成部材28,29のうちの楔部材33とは反対側の受座形成部材28の先端部28bは、係合軸部3cの軸心を含む鉛直面Vより前方に位置するので、ローラーカッター3を交換する際に、ロータリー部材32が前方へ飛び出すのを防止する。ロータリー部材32は、ローラーカッター3を取り外す際に楔部材33の前方への移動を規制する為のストッパー部32aを備えているので、ローラーカッター3を交換する際に、楔部材33が前方へ飛び出すのを防止する。ロータリー部材32は、ローラーカッター3の軸心方向への移動を規制する為の鍔部38を備えたので、ローラーカッター3を交換する際に、ロータリー部材32が落下するのを防止する。つまり、これらの構造によって、ローラーカッター交換の作業性が向上する。 Of the first and second seat forming members 28 and 29, the tip end portion 28b of the seat forming member 28 opposite to the wedge member 33 is forward of the vertical plane V including the axis of the engaging shaft portion 3c. Therefore, when the roller cutter 3 is replaced, the rotary member 32 is prevented from jumping forward. Since the rotary member 32 includes a stopper portion 32a for restricting the forward movement of the wedge member 33 when the roller cutter 3 is removed, the wedge member 33 jumps forward when the roller cutter 3 is replaced. To prevent. Since the rotary member 32 includes the flange portion 38 for restricting the movement of the roller cutter 3 in the axial direction, the rotary member 32 is prevented from dropping when the roller cutter 3 is replaced. That is, the workability of roller cutter replacement is improved by these structures.
ロータリー部材32は、着脱用の工具51が係合可能な増厚部39を備えたので、ローラーカッター3を交換する際に、増厚部39に着脱用の工具51を係合することでスムーズにロータリー部材32を回動させてローラーカッター3を容易に着脱することができる。 Since the rotary member 32 includes the thickened portion 39 to which the detachable tool 51 can be engaged, when the roller cutter 3 is replaced, the rotary member 32 can be smoothly engaged by engaging the detachable tool 51 with the thickened portion 39. The roller cutter 3 can be easily attached / detached by rotating the rotary member 32.
次に、前記実施例を部分的に変更した形態について説明する。
[1]前記実施例において、ロータリー部材32の増厚部39の形状や着脱用の工具51の形状は、ほんの一例を示したに過ぎず、ロータリー部材32を回動可能な構造であれば、増厚部39の形状や着脱用の工具の形状は適宜変更可能である。
Next, a mode in which the above embodiment is partially changed will be described.
[1] In the above-described embodiment, the shape of the thickened portion 39 of the rotary member 32 and the shape of the detachable tool 51 are merely examples, so long as the rotary member 32 can be rotated. The shape of the thickened portion 39 and the shape of the detachable tool can be changed as appropriate.
[2]その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例の種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態を包含するものである。 [2] In addition, those skilled in the art can implement the present invention in various forms with various modifications without departing from the spirit of the present invention, and the present invention includes such modifications. is there.
1 トンネル掘削機
2 カッターヘッド
3 ローラーカッター
3c 係合軸部
21 カッタースポーク
23 ローラーカッター用カッターホルダー
25 ホルダー部材
26 収容凹部
27 開放溝
27a 開放隙間
28 第1の受座形成部材
29 第2の受座形成部材
31a,31b 1対のボルト
32 ロータリー部材
33 楔部材
34 ボルト部材
37 ストッパー部
38 鍔部
39 増厚部
51 着脱用の工具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel excavator 2 Cutter head 3 Roller cutter 3c Engagement shaft part 21 Cutter spoke 23 Cutter holder for roller cutters 25 Holder member 26 Accommodating recess 27 Opening groove 27a Opening gap 28 First receiving seat forming member 29 Second receiving seat Forming members 31a and 31b A pair of bolts 32 A rotary member 33 A wedge member 34 A bolt member 37 A stopper portion 38 A flange portion 39 A thickening portion 51 A tool for attaching and detaching
Claims (6)
前記カッターヘッドのカッタースポークに固定され且つ前記ローラーカッターのローラー軸の端部の1対の係合軸部を支持する為の1対のホルダー部材と、
前記1対のホルダー部材のうちの互いに対向する対向側の壁部に夫々形成された前方に開放状の1対の収容凹部と、
前記1対の収容凹部の後端に連通し且つ前記1対の係合軸部が通過可能な1対の開放溝と、
前記各収容凹部に収納されるロータリー部材であって、前記ローラーカッターの係合軸部を固定可能な第1状態と前記ローラーカッターの係合軸部と共に軸心回りに90度回動させた固定解除可能な第2状態とに亙って切り換え可能なロータリー部材と、
前記各収容凹部に収納され且つ前記第1状態の前記ロータリー部材と協働して前記係合軸部を楔作用を介して固定可能な楔部材と、
前記各楔部材を前記ローラーカッターの後方から締結方向へ駆動可能なボルト部材とを備え、
前記ロータリー部材を第2状態にした状態では、1対の係合軸部と前記1対の開放溝とが夫々直線上に配置され、前記係合軸部を前記開放溝を通過させて後方へ取り出し可能にしたことを特徴とするローラーカッター用カッターホルダー。 In the cutter holder for the roller cutter that supports the roller cutter installed in the cutter head at the front end of the tunnel excavator,
A pair of holder members fixed to the cutter spokes of the cutter head and supporting a pair of engaging shafts at the end of the roller shaft of the roller cutter;
A pair of receiving recesses that are open on the front and formed on opposite wall portions of the pair of holder members facing each other ;
A pair of open grooves communicating with rear ends of the pair of receiving recesses and allowing the pair of engaging shafts to pass through;
Wherein a rotary member that will be accommodated in each accommodating recess, the engagement shaft portion of the roller cutter and a first state fixable was 90 ° rotation around the axis together with the engaging shaft portion of the roller cutter fixed releasable second state and conversion example possible rotary member outright over the,
A wedge member housed in each housing recess and capable of fixing the engaging shaft portion via a wedge action in cooperation with the rotary member in the first state;
A bolt member capable of driving the wedge members in the fastening direction from the rear of the roller cutter ,
In the state where the rotary member is in the second state, the pair of engaging shafts and the pair of open grooves are arranged on a straight line, and the engagement shafts pass through the open grooves and move backward. Cutter holder for roller cutters, characterized in that it can be removed .
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