JPH0726519B2 - Cutter for shield machine - Google Patents
Cutter for shield machineInfo
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- JPH0726519B2 JPH0726519B2 JP30101990A JP30101990A JPH0726519B2 JP H0726519 B2 JPH0726519 B2 JP H0726519B2 JP 30101990 A JP30101990 A JP 30101990A JP 30101990 A JP30101990 A JP 30101990A JP H0726519 B2 JPH0726519 B2 JP H0726519B2
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、掘進途中にて掘削のためのカッタービットを
変更することにより、長距離間トンネルの連続掘削を可
能にするシールド掘進機に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a shield machine that enables continuous excavation of a long-distance tunnel by changing a cutter bit for excavation during excavation.
(従来の技術) 従来のシールド掘進機は、円筒状をしたシールド筒の先
端部に隔壁を設け、その前方側を掘削チャンバーとな
し、このチャンバー内に前後に移動できる回転カッター
を収容し、該カッターを回転させて前方側の地山を掘削
し、掘削された土砂をスクリューコンベア搬送等の各種
装置によって排出させ、また、掘進の都度、シールド筒
後端にてセグメントを円筒状に組み立てて一次覆工する
ようにしている。(Prior Art) A conventional shield machine is provided with a partition wall at the tip of a cylindrical shield tube, the front side of which is an excavation chamber, and a rotary cutter that can move back and forth is housed in this chamber. Rotate the cutter to excavate the ground on the front side, discharge the excavated earth and sand by various devices such as screw conveyor conveyance, and each time excavating, assemble the segment into a cylindrical shape at the rear end of the shield cylinder and primary I try to line it.
このような従来のシールド掘進機は、カッターの前面に
突設したカッタービットによって土砂を掘削するもので
あり、このカッタービットは、掘削中に除々に摩耗し、
掘削能力が低下し、ついには掘削不能になる。そこでカ
ッタービットの交換が必要になるが、カッターがシール
ド筒の隔壁の前方にあるため、掘進中には交換が不可能
であった。Such a conventional shield machine is for excavating earth and sand with a cutter bit protruding from the front of the cutter, and the cutter bit gradually wears during excavation,
The excavation capacity declines, and eventually it becomes impossible to excavate. Therefore, it is necessary to replace the cutter bit, but since the cutter is in front of the partition of the shield cylinder, it was impossible to replace it during excavation.
このため、従来はカッタービットの交換が必要となる箇
所に中間立坑を設ける必要が生じ、カッタービットの性
能や掘削する地山の土質にもよるが、一工事区間に多数
の立坑が必要になり、その構築のための費用が大きく、
また、工期も長くなるという問題があった。For this reason, conventionally it was necessary to install an intermediate shaft in the place where the cutter bit needs to be replaced, and many shafts are required in one construction section, depending on the performance of the cutter bit and the soil quality of the excavated ground. , The cost for its construction is great,
In addition, there is a problem that the construction period becomes long.
このような問題を解決せんとしたものとして、カッター
スポークをその長手方向の軸心を中心にして回転できる
ように支持させ、そのカッタースポークの周囲に長手方
向に沿った複数列配置にカッタービットを突設してお
き、カッタースポークを回転させることによって新たな
カッタービット列が前面側に向くようにして掘削カッタ
ービットを変更させるようにしたシールド掘進機が提案
されている(実開昭63−165395号公報)。As a solution to this problem, the cutter spokes are supported so that they can rotate around their longitudinal axes, and the cutter bits are arranged in multiple rows along the longitudinal direction around the cutter spokes. A shield machine has been proposed in which the excavating cutter bit is changed so that a new cutter bit row is directed to the front side by rotating the cutter spoke by protrudingly (Actual No. Sho 63-165395). Gazette).
(発明が解決しようといる課題) 上述した従来の掘削カッタービットを変更するためにカ
ッタースポークを回転させるようにした装置は、カッタ
ースポーク全体を回転させるものであるため、円盤状の
カッタープレートに設けたスリット内にカッタースポー
クを支持させる構造のものには実施可能であるが、掘削
回転駆動軸に固定した回転中心体の周囲に片持式にて放
射状にカッタースポークを突設した構造のカッターの場
合には、そのカッタースポークを中心体に対して回転自
在に支持させるのが強度的に不可能に近く、実施できな
いという問題があった。(Problem to be Solved by the Invention) Since the device for rotating the cutter spokes in order to change the conventional excavating cutter bit described above rotates the entire cutter spoke, it is provided on the disk-shaped cutter plate. Although it is possible to implement it with a structure that supports the cutter spokes in the slit, it is a cantilever type of cutters that radially project around the rotation center body fixed to the excavation rotation drive shaft. In that case, there is a problem that it is almost impossible to rotatably support the cutter spokes with respect to the central body, and it cannot be carried out.
また、カッタービットの摩耗は一般に掘削回転中心に近
い程摩耗率が低く、外周側に到るに従って大きくなり、
両者の摩耗の差が極めて大きいことが判明しているが、
前述した従来のカッターではカッタースポーク全体を回
転させて、全ての掘削カッタービットを変更するもので
あるため、摩耗程度の少いものまで変更することとな
り、不経済であるという問題があった。Further, the wear of the cutter bit is generally low as it approaches the center of excavation rotation, and increases as it goes to the outer circumference.
It has been found that the difference in wear between the two is extremely large,
In the above-mentioned conventional cutter, since all the cutter spokes are rotated to change all the excavating cutter bits, there is a problem in that even the one with a small degree of wear is changed, which is uneconomical.
本発明はこのような問題にかんがみ、カッタースポーク
を片持式にて中心体から放射状に突設させた構造のカッ
ターであっても充分な強度が得られ、しかも最も必要な
部分の掘削カッタービットを変更できるシールド掘進機
用カッターの提供を目的としたものである。In view of such a problem, the present invention has sufficient strength even if the cutter has a structure in which the cutter spokes are cantilevered and radially protrude from the central body, and the excavating cutter bit of the most necessary part is obtained. The purpose is to provide a cutter for a shield machine that can change
(課題を達成するための手段) 上述した目的を達成するたの本発明の特徴は、シールド
筒先端部の隔壁前方側にあって、回転駆動軸に支持され
たカッター中心体の外周に放射状に複数のカッタースポ
ークを突設させ、その各カッタースポークにカッタービ
ットを突設してなるシールド掘進機用カッターにおい
て、前記カッタースポークを前記カッター中心体から一
体に突出させた筒状の基部スポークと、該基部スポーク
内に支持させてその先端側延長方向に突出させた先端ス
ポークとをもって構成し、前記基部スポークの前面側に
カッタービットを突設するとともに、先端スポークを基
部スポーク内にその長手方向の軸心を中心にて回転可能
に支持させ、その周囲に複数列配置にカッタービットを
突設させ、該先端スポークと基部スポーク間に先端スポ
ークを回転させる駆動手段と、前記複数列のカッタービ
ットの各列を前面側に向けた位置で回転不能にロックす
るアジャスト手段を備えたことにある。(Means for Achieving the Object) The feature of the present invention that achieves the above-described object is to radiate the outer periphery of the cutter central body supported by the rotary drive shaft on the partition wall front side of the shield cylinder tip. A plurality of cutter spokes are projected, in a shield machine excavator cutter having a cutter bit projected on each of the cutter spokes, a cylindrical base spoke that integrally projects the cutter spoke from the cutter center body, The base spokes are configured to have tip spokes that are supported in the base spokes and project in the extension direction of the tip side of the base spokes, and a cutter bit is projectingly provided on the front side of the base spokes. It is rotatably supported around the shaft center, and cutter bits are projected in a plurality of rows around it so that the tip spokes and the base spokes are located between them. Further, there is provided a driving means for rotating the tip spokes, and an adjusting means for locking each row of the plurality of rows of cutter bits so as not to rotate at a position facing the front side.
(作用) このシールド掘進機用カッターは、掘進途中において、
カッターの掘削回転を停止させ、アジャスト手段を動作
させて先端スポークを回転可能な状態となし、駆動手段
により先端スポークを次の列の未使用のカッタービット
が前面側に向くように一定角度だけ回転させ、然る後、
アジャスト手段により回転不能な状態に戻す。これによ
って先端スポーク部分のみのカッタービットの変更がな
される。(Operation) This shield excavator cutter, during the excavation,
Stop the excavation rotation of the cutter, operate the adjusting means to make the tip spokes rotatable, and rotate the tip spokes by a certain angle so that the unused cutter bits in the next row face the front side by the driving means. And after that,
Return to the non-rotatable state by adjusting means. This changes the cutter bit only at the tip spokes.
(実施例) 次に本発明の実施の一例を図面について説明する。(Example) Next, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図において、1はシールド筒であり、2は該シールド筒
1の前端部に設けた隔壁である。隔壁2の中心部分には
軸受3が固定され、この軸受にカッター軸4が回転自在
で、かつ軸方向に出入自在に支持されている。カッター
軸4の先端にはカッター中心体5が固定され、その外周
に6本のカッタースポーク6,6……が放射状配置に突設
されている。In the figure, 1 is a shield cylinder, and 2 is a partition wall provided at the front end of the shield cylinder 1. A bearing 3 is fixed to the central portion of the partition wall 2, and a cutter shaft 4 is supported by the bearing so as to be rotatable and axially movable in and out. A cutter central body 5 is fixed to the tip of the cutter shaft 4, and six cutter spokes 6, 6, ... Are projected in a radial arrangement on the outer periphery thereof.
各カッタースポーク6は中心体5から一体的に突設させ
た円筒状をした基部スポーク7と、該基部スポーク7に
支持させて延長方向に向けて配置させた先端スポーク8
とから構成されている。Each of the cutter spokes 6 has a cylindrical base spoke 7 integrally provided so as to project from the central body 5, and tip spokes 8 supported by the base spoke 7 and arranged in the extending direction.
It consists of and.
基部スポーク7にはその前面にカッタービット9が一列
配置に突設されている。先端スポーク8には、その前面
及びこれと180゜ずらせた後面とにカッタービット10a,1
0bが二列配置に突設されている。Cutter bits 9 are provided on the front surface of the base spokes 7 so as to project in a line. The tip spokes 8 have a cutter bit 10a, 1 on the front surface and the rear surface which is offset by 180 °.
0b is projected in a two-row arrangement.
先端スポーク8は、その基端側が基部スポーク7内に回
転自在でかつ軸心方向に出入自在に嵌合されており、両
者間にアジャスト手段11及び回転駆動手段12が設けられ
ている。The tip spokes 8 are fitted into the base spokes 7 such that their base ends are rotatable and axially movable, and an adjusting means 11 and a rotation driving means 12 are provided between them.
アジャスト手段11は、先端スポーク8の外周の四方向に
突出させた回り止め用のキー13と、基端スポーク7の内
面に設けられ、前記キー13が嵌り合う四本のキー溝14,
及び先端スポーク8を軸心方向に出入動作させる油圧シ
リンダーを使用したスポーク伸縮ジャッキ15とから構成
されている。各キー溝14は、カッター中心体5側が環状
溝16に連続しており、この環状溝16内を前記各キー13が
円周方向に移動できるようになっている。The adjusting means 11 is provided on the detent keys 13 protruding in four directions on the outer circumference of the tip spokes 8 and the four key grooves 14, with which the keys 13 fit, provided on the inner surface of the base spokes 7.
And a spoke telescopic jack 15 using a hydraulic cylinder for moving the tip spokes 8 in and out in the axial direction. Each of the key grooves 14 is continuous with the annular groove 16 on the cutter center body 5 side, and the keys 13 can move in the annular groove 16 in the circumferential direction.
回転駆動手段12は、先端スポーク8の基端面に成形した
歯車17,これに噛み合う歯車伝動機構18及び駆動モータ1
9からなり、先端スポーク8がジャッキ15によって引き
込み方向に動作され、各キー13がキー溝14から引き抜か
れて環状溝16内にある状態で、下端面の歯車17が歯車機
構18に噛み合うようになっており、その噛み合った状態
で駆動モータ19が、先端スポーク8を180゜回転させる
分だけ回転されるようになっている。The rotation drive means 12 includes a gear 17 formed on the base end surface of the tip spoke 8, a gear transmission mechanism 18 meshing with the gear 17, and a drive motor 1.
9, the tip spokes 8 are moved in the pull-in direction by the jacks 15, and the gears 17 on the lower end face mesh with the gear mechanism 18 in a state where each key 13 is pulled out from the key groove 14 and is inside the annular groove 16. In this meshed state, the drive motor 19 is rotated by the amount by which the tip spoke 8 is rotated 180 °.
なお、図において20はコピーカッターであり、21はコピ
ーカッター出入動作用の油圧ジャッキである。In the figure, 20 is a copy cutter, and 21 is a hydraulic jack for moving the copy cutter in and out.
このように構成されるカッターは、ジャッキ15を伸ばし
て先端スポーク8を押し出し、各キー13がキー溝14に嵌
まり合って回転不能の状態でカッター軸4を回転させて
掘進する。In the cutter configured as described above, the jack 15 is extended to push out the tip spokes 8, and each key 13 is fitted in the key groove 14 so that the cutter shaft 4 is rotated in a non-rotatable state to advance.
予定した距離だけ掘進した時点において、ジャッキ15を
動作させて先端スポーク8を引き込むことによりキー13
をキー溝14から環状溝16内に引き出し、歯車17を歯車伝
動機構18に噛み合わせる。然る後、駆動モータ19を回転
させて先端スポーク8を180゜回転させる。At the time of digging for the planned distance, operate the jack 15 to pull in the tip spokes 8 so that the key 13
Is pulled out from the key groove 14 into the annular groove 16, and the gear 17 is engaged with the gear transmission mechanism 18. After that, the drive motor 19 is rotated to rotate the tip spoke 8 by 180 °.
これによって前面側の摩耗したカッタービット10aが後
面側に、後面側の未使用のカッタービット10bが前面側
に同時に移動し、カッタービットの10a,10bの変更がな
される。As a result, the worn cutter bit 10a on the front side moves to the rear side and the unused cutter bit 10b on the rear side moves to the front side at the same time, and the cutter bits 10a and 10b are changed.
なお、アジャスト手段及び回転駆動は上述の他、各種の
機構が使用でき、また先端スポークのカッタービット列
も180゜隔てた2列の他、120゜毎の3列、90゜毎の4列
等、他の複数列となすことができる。In addition to the above, various mechanisms can be used for the adjusting means and the rotary drive, and the cutter bit rows of the tip spokes are two rows separated by 180 °, three rows at 120 °, four rows at 90 °, etc. It can be in multiple rows.
(発明の効果) 上述したように本発明のシールド掘進機用カッターにお
いては、カッタースポークを中心体から一体に突設させ
た筒状の基部スポークと、その基部スポーク内に回転可
能に支持させ先端スポークとをもって構成し、先端スポ
ークを回転させて前面側の掘削カッタービットをそれよ
り後面側の未使用のカッタービットに変更できるように
したことにより、カッタースポークを片持式にて放射状
に突出させた形式のカッターにあっても、回転する先端
スポークの支持が強固になされることとなり、カッター
スポークの回転によるカッタービットの変更が現実的に
可能となり、また、カッタースポーク全体のカッタービ
ットの変更ではなく、先端部分のみのものを変更するも
のであるため、経済性が高くなったものである。(Effects of the Invention) As described above, in the shield machine cutter of the present invention, a cylindrical base spoke in which the cutter spoke is integrally projected from the central body, and a tip that is rotatably supported in the base spoke. It is composed of spokes, and the tip spokes can be rotated to change the excavating cutter bit on the front side to an unused cutter bit on the rear side, so that the cutter spokes cantilever and project radially. Even in the case of a cutter of a different type, the support of the rotating tip spokes will be firm, and it will be possible to change the cutter bit by rotating the cutter spoke. Instead, only the tip part is changed, so the economy is high.
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は正面図、
第2図は同縦側断面図、第3図は第2図中のA−A線断
面図、第7図は同B−B線断面図、第5図は先端カッタ
ーの引込状態を示す断面図である。 1……シールド筒、2……隔壁、3……軸受、 4……カッター軸、5……カッター中心体、 6……カッタースポーク、7……基部スポーク、 8……先端スポーク、 9,10a,10b,……カッタービット、 11……アジャスト手段、 12……回転駆動手段、13……キー、 14……キー溝、 15……スポーク伸縮ジャッキ、16……環状溝、 17……歯車、18……歯車伝動機構、 19……駆動モータ。The drawings show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view,
2 is a longitudinal sectional view of the same, FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2, FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB, and FIG. 5 is a sectional view showing the retracted state of the tip cutter. It is a figure. 1 ... Shield cylinder, 2 ... Partition wall, 3 ... Bearing, 4 ... Cutter shaft, 5 ... Cutter center body, 6 ... Cutter spoke, 7 ... Base spoke, 8 ... Tip spoke, 9,10a , 10b, ... Cutter bit, 11 ... Adjusting means, 12 ... Rotation driving means, 13 ... Key, 14 ... Key groove, 15 ... Spoke telescopic jack, 16 ... Annular groove, 17 ... Gear, 18 …… Gear transmission mechanism, 19 …… Drive motor.
Claims (1)
回転駆動軸に支持されたカッター中心体の外周に放射状
に複数のカッタースポークを突設させ、その各カッター
スポークにカッタービットを突設してなるシールド掘進
機用カッターにおいて、前記カッタースポークを前記カ
ッター中心体から一体に突出させた筒状の基部スポーク
と、該基部スポーク内に支持させてその先端側延長方向
に突出させた先端スポークとをもって構成し、前記基部
スポークの前面側にカッタービットを突設するととも
に、先端スポークを基部スポーク内にその長手方向の軸
心を中心にて回転可能に支持させ、その周囲に複数列配
置にカッタービットを突設させ、該先端スポークと基部
スポーク間に先端スポークを回転させる駆動手段と、前
記複数列のカッタービットの各列を前面側に向けた位置
で回転不能にロックするアジャスト手段を備えたことを
特徴としてなるシールド掘進機用カッター。1. The front side of the partition wall of the shield tube,
A cutter for a shield machine, comprising a plurality of cutter spokes radially projecting from the outer periphery of a cutter center body supported by a rotary drive shaft, and a cutter bit projecting from each of the cutter spokes. A cylindrical base spoke integrally projected from the central body and tip spokes supported in the base spoke and protruded in the extension direction of the tip side thereof are formed, and a cutter bit is projected to the front side of the base spoke. In addition, the tip spokes are rotatably supported in the base spokes about their longitudinal axes, and cutter bits are projected in a plurality of rows around the tip spokes, and the tip spokes are provided between the tip spokes and the base spokes. Driving means for rotating the spokes and non-rotatable locking of each row of the plurality of rows of cutter bits at the front side Shield machine cutter comprising as comprising the adjustment means that.
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Publications (2)
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