JP2001055891A - Cutter bit changing mechanism of shield machine - Google Patents

Cutter bit changing mechanism of shield machine

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JP2001055891A
JP2001055891A JP23061399A JP23061399A JP2001055891A JP 2001055891 A JP2001055891 A JP 2001055891A JP 23061399 A JP23061399 A JP 23061399A JP 23061399 A JP23061399 A JP 23061399A JP 2001055891 A JP2001055891 A JP 2001055891A
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JP
Japan
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cutter
shield
bit
tip
attached
Prior art date
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Pending
Application number
JP23061399A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Nakayama
元 中山
Yoshihiko Tabata
喜彦 田畑
Tomokazu Matsui
伴和 松井
Koji Yamada
浩司 山田
Yuji Sakuma
裕治 佐久間
Takashi Wakechigai
隆志 輪違
Yuzuru Yoshida
譲 吉田
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Chubu Electric Power Co Inc
IHI Corp
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutter bit changing mechanism of a shield machine which enables a cutter bit attached to a cutter tip to be replaced from within a shield body. SOLUTION: This cutter bit changing mechanism of a shield machine includes: a cutter base 8 freely rotationally provided at the front 3 of a shield body 4; a spoke-shaped cutter tip 14 provided on the cutter base 8 in such as way as to freely flex rearwards; a cutter bit 18 attached to the cutter tip 14; a cylindrical cutter shield member 19 provided in front of the front 3 of the shield body 4 in such a way as to freely protrude and retract and storing both the cutter tip 14 which is bent when it protrudes and the cutter bit 18; a seal member 24 provided on the inner peripheral surface of the cutter shield member 19 in such a way as to freely expand and contact and abutting on the cutter tip 14 stored therein when it expands; and a lid member 26 freely releasably provided inside the cutter shield member 19 while separating the working face side from the inside of a shaft.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カッタ先端部に取
り付けられたカッタビットをシールド本体内から交換で
きるシールド掘進機のカッタビット交換機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutter bit exchanging mechanism of a shield machine capable of exchanging a cutter bit attached to a cutter tip from inside a shield body.

【0002】[0002]

【従来の技術】シールド掘進機は、シールド本体の前部
に設けられたカッタを回転させてカッタビットによって
切羽を掘削しつつ、シールド本体内にて組み立てたセグ
メントに反力をとってシールド本体を前進させるもので
ある。かかるシールド掘進機によって長距離施工を行う
場合、掘進経路の途中でカッタビットが摩耗するため、
摩耗したカッタビットを交換する必要がある。
2. Description of the Related Art In a shield excavator, a cutter provided at a front portion of a shield body is rotated to excavate a face with a cutter bit, and a reaction force is applied to a segment assembled in the shield body to remove the shield body. To move forward. When performing long-distance construction with such a shield excavator, the cutter bit is worn in the middle of the excavation path,
Worn cutter bits need to be replaced.

【0003】従来、カッタビットの交換は、掘進経路の
途中に地上から中間立坑を設け、そこにシールド掘進機
を導いて中間立坑内にて交換する工法や、カッタ前方の
地山を地上からの薬剤注入や凍結等によって地盤改良し
て地山の自立と止水を確保した後、作業員がシールド本
体内から外に出て固められた地山を手掘りして交換作業
を行う工法が知られている。
Conventionally, a cutter bit is replaced by a method in which an intermediate shaft is provided from the ground in the middle of the excavation route, and a shield excavator is guided there to replace the ground in the intermediate shaft. After improving the ground by injecting chemicals and freezing, etc. to secure the independence and water stoppage of the ground, the worker goes out of the inside of the shield body and digs the hardened ground by hand to perform the replacement work. Have been.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの工法
の場合には、いずれにしても掘進経路の途中にて地上作
業が必要となるため、地上の交通状況等によっては不可
能な場合がある。また、掘進経路が大深度の場合や海底
を掘進する場合には、地上からの中間立坑の構築や薬剤
注入等は実際上不可能である。また、中間立坑の構築や
薬剤注入等による地盤改良には相当の工事期間およびコ
ストが必要となるため、工事の長期化および高コスト化
の原因となる。
However, in any of these construction methods, ground work is required in the course of the excavation route, which may not be possible depending on traffic conditions on the ground. . Further, when the excavation route is deep or when excavating the seabed, it is practically impossible to construct an intermediate shaft or inject chemicals from the ground. In addition, construction of an intermediate shaft, ground improvement by injection of chemicals, and the like require a considerable construction period and cost, which leads to prolonged construction and high cost.

【0005】他方、カッタに取り付けられたカッタビッ
トは、回転するカッタの径方向外方に取り付けられたビ
ットの方が、径方向内方に取り付けられたビットよりも
切羽に対する摺動距離が長いため摩耗し易い。よって、
カッタの径方向外方すなわちカッタ先端部に取り付けら
れたビットだけでも、上述の工法(中間立坑工法、地盤
改良工法)によらずに、シールド本体内から交換できる
交換機構が望まれていた。
On the other hand, a cutter bit attached to a cutter has a longer sliding distance with respect to a face than a bit attached radially outward of a rotating cutter than a bit attached radially inward of a rotating cutter. Easy to wear. Therefore,
There has been a demand for an exchange mechanism that can be exchanged from the inside of the shield main body without using the above-mentioned construction method (intermediate shaft construction method, ground improvement construction method) even with only the bit attached radially outside the cutter, that is, at the tip of the cutter.

【0006】以上の事情を考慮して創作された本発明の
目的は、カッタ先端部に取り付けられたカッタビットを
シールド本体内から交換できるシールド掘進機のカッタ
ビット交換機構を提供することにある。
An object of the present invention created in consideration of the above circumstances is to provide a cutter bit exchanging mechanism of a shield excavator capable of exchanging a cutter bit attached to a cutter tip from inside a shield body.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係るシールド掘進機のカッタビット交換機構は、
シールド本体の前部に回転自在に設けられたカッタ基部
と、該カッタ基部に後方に屈曲自在に設けられたスポー
ク状のカッタ先端部と、該カッタ先端部に取り付けられ
たカッタビットと、上記シールド本体の前部に前方に出
没自在に設けられその突出時に屈曲されたカッタ先端部
をカッタビットごと収容する筒体状のカッタ用シールド
部材と、該カッタ用シールド部材の内周面に膨張収縮自
在に設けられその膨張時に内部に収容したカッタ先端部
に当接するシール部材と、上記カッタ用シールド部材の
内部に切羽側と坑内側とを仕切って着脱自在に設けられ
た蓋部材とを備えたものである。
In order to achieve the above object, a cutter bit exchanging mechanism of a shield machine according to the present invention is provided.
A cutter base rotatably provided at the front of the shield body, a spoke-shaped cutter tip provided at the cutter base so as to be able to bend rearward, a cutter bit attached to the cutter tip, and the shield A cylindrical shield member for a cutter, which is provided at the front of the main body so as to be able to protrude and retract forwardly and accommodates the cutter tip bent at the time of projection, together with a cutter bit, and is capable of expanding and contracting on the inner peripheral surface of the cutter shield member. A cutter member which comes into contact with the tip of the cutter housed therein when inflated, and a lid member which is detachably provided inside the shield member for the cutter to partition the face side and the inside of the pit. It is.

【0008】本発明によれば、カッタ先端部に取り付け
られたカッタビットを交換するときには、先ずカッタ基
部に対してカッタ先端部を後方に屈曲させ、次にカッタ
用シールド部材を前方に突出させてその内部に屈曲され
たカッタ先端部を収容し、次にシール部材を膨張させて
カッタ用シールド部材の内周面とカッタ先端部の外周面
との間を止水する。これにより、カッタ用シールド部材
内に、カッタビットを交換するための止水された作業空
間が形成される。その後、カッタ用シールド部材の蓋部
材を取り外し、上記作業空間内にて、カッタ先端部に取
り付けられたカッタビットを、シールド本体内から交換
する。交換後、以上と逆の作業を行い、交換された新品
のカッタビットを元の掘削位置に戻す。
According to the present invention, when replacing the cutter bit attached to the cutter tip, the cutter tip is first bent backward with respect to the cutter base, and then the cutter shield member is projected forward. The bent tip of the cutter is housed therein, and then the seal member is expanded to stop water between the inner peripheral surface of the shield member for the cutter and the outer peripheral surface of the distal end of the cutter. As a result, a water-stopped working space for replacing the cutter bit is formed in the cutter shield member. Thereafter, the cover member of the cutter shield member is removed, and the cutter bit attached to the tip of the cutter is replaced from within the shield body in the working space. After the replacement, perform the reverse of the above operation, and return the replaced new cutter bit to the original excavation position.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0010】図6に示すように、シールド掘進機1は、
筒体状に形成されたシールドフレーム2とその内部を前
後に仕切る隔壁3とからなるシールド本体4を有する。
隔壁3が特許請求の範囲中の前部に相当する。
As shown in FIG. 6, the shield machine 1
It has a shield body 4 composed of a shield frame 2 formed in a cylindrical shape and a partition wall 3 partitioning the inside of the shield frame back and forth.
The partition 3 corresponds to the front part in the claims.

【0011】シールドフレーム2には、既設セグメント
5に反力をとってシールド本体4を前進させる推進ジャ
ッキ6が設けられている。セグメント5は、シールドフ
レーム2内において、図示しないエレクタにより組み立
てられる。隔壁3には、掘削土砂を坑内に搬送するスク
リューコンベヤ7が取り付けられている。なお、図例の
ように土圧式シールドではなく泥水式シールドの場合に
は、スクリューコンベヤ7の代わりに送泥管・排泥管が
隔壁に取り付けられる。
The shield frame 2 is provided with a propulsion jack 6 for moving the shield body 4 forward by taking a reaction force on the existing segment 5. The segment 5 is assembled in the shield frame 2 by an unillustrated erector. A screw conveyor 7 for transporting excavated earth and sand into the pit is attached to the partition wall 3. In the case of a muddy water shield instead of an earth pressure shield as shown in the figure, a mud feed pipe and a mud drain pipe are attached to the partition instead of the screw conveyor 7.

【0012】隔壁3には、カッタ基部8が回転自在に取
り付けられている。カッタ基部8は、図7に示すよう
に、90度間隔で放射状に配置された4本のスポーク体9
を有する。各スポーク体9には、カッタビット10(ロ
ーラビットやティースビット)が取り付けられている。
なお、スポーク体9の間隔および本数は図例に限定され
ることはなく、2本以上であれば何本でもよく、各スポ
ーク体9の間隔も等間隔に限られない。
A cutter base 8 is rotatably mounted on the partition wall 3. As shown in FIG. 7, the cutter base 8 includes four spoke bodies 9 radially arranged at intervals of 90 degrees.
Having. A cutter bit 10 (a roller bit or a tooth bit) is attached to each spoke body 9.
The spacing and the number of the spokes 9 are not limited to the illustrated example, but may be any number as long as the number is two or more, and the spacing between the spokes 9 is not limited to an equal spacing.

【0013】各スポーク体9の切羽と反対側面には、後
方に延出された中間ビーム11がそれぞれ取り付けられ
ている。各中間ビーム11の先端は、図1および図7に
示すように、隔壁3に軸受12を介して回転自在に支持
されたリング体13に取り付けられている、リング体1
3は、図示しない駆動モータによって回転駆動される。
この構成によれば、駆動モータを作動することによっ
て、カッタ基部8が回転駆動される。
An intermediate beam 11 extending rearward is attached to a side of each spoke body 9 opposite to the face. As shown in FIGS. 1 and 7, the tip of each intermediate beam 11 is attached to a ring 13 that is rotatably supported by a partition 3 via a bearing 12.
3 is rotationally driven by a drive motor (not shown).
According to this configuration, the cutter base 8 is rotationally driven by operating the drive motor.

【0014】なお、カッタ基部8は、図例のように中間
ビーム支持方式ではなく、センターシャフト支持方式で
あってもよい。また、カッタ基部8は、図例のようにス
ポーク状のものではなく、面板状のものであっても構わ
ない。要は、カッタ基部8は、後述するカッタ先端部1
4を支持する機能を有していればよく、その形態や回転
支持方式は限定されないのである。
The cutter base 8 may be of a center shaft support type, instead of the intermediate beam support type as shown in FIG. Further, the cutter base 8 is not limited to the spoke shape as in the illustrated example, but may be a face plate shape. In short, the cutter base 8 is a cutter tip 1 described later.
It is only necessary to have a function of supporting the support 4, and the form and the rotation support method are not limited.

【0015】カッタ基部8の各スポーク体9の先端に
は、図7および図8に示すように、スポーク状に形成さ
れたカッタ先端部14が、それぞれヒンジ機構15を介
して後方に屈曲自在に取り付けられている。カッタ先端
部14は、円柱状または楕円柱状に形成されており、ス
ポーク体9の内部に収容されたシリンダ16によって、
図1に示すようにスポーク体9に対して軸芯が合った状
態から図2に示すように掘進方向後方へ90度屈曲され
る。
At the tip of each spoke body 9 of the cutter base 8, as shown in FIGS. 7 and 8, a cutter tip 14 formed in a spoke shape can be bent rearward via a hinge mechanism 15, respectively. Installed. The cutter tip 14 is formed in a columnar or elliptical column shape, and is controlled by a cylinder 16 housed inside the spoke body 9.
From the state where the axis is aligned with the spoke body 9 as shown in FIG. 1, the spoke body 9 is bent backward by 90 degrees as shown in FIG.

【0016】シリンダ16は、図8に示すように、一端
がカッタ先端部14にピン支持され、他端がスポーク体
9にピン支持されている。スポーク体9には、図2にも
示すように、カッタ先端部14の屈曲を許容するための
切欠部17が形成されている。切欠部17には、スポー
ク体9の内部に土砂が侵入しないように、図示しないカ
バーが設けられている。各カッタ先端部14には、図1
に示すように、交換可能なカッタビット18(ローラビ
ットやティースビット)が取り付けられている。
As shown in FIG. 8, one end of the cylinder 16 is supported by the cutter tip 14 and the other end is supported by the spoke body 9. As shown in FIG. 2, the spoke body 9 is formed with a notch 17 for allowing the cutter tip 14 to bend. The notch 17 is provided with a cover (not shown) to prevent earth and sand from entering the inside of the spoke body 9. 1 is attached to each cutter tip 14.
As shown in FIG. 1, a replaceable cutter bit 18 (a roller bit or a tooth bit) is attached.

【0017】シールド本体4の隔壁3には、図1および
図7に示すように、筒体状に形成されたカッタ用シール
ド部材19が、掘進方向前方に出没自在に設けられてい
る。カッタ用シールド部材19は、隔壁3に開口された
穴20にシール21を介して装着されており、図3に示
すようにその突出時に屈曲されたカッタ先端部14をビ
ット18ごと収容するものである。カッタ用シールド部
材19の根元部には、突出のときのストッパとなるフラ
ンジ部22が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 7, a shield member 19 for a cutter formed in a cylindrical shape is provided on the partition wall 3 of the shield body 4 so as to be able to protrude and retract in the forward direction in the excavation direction. The cutter shield member 19 is mounted in a hole 20 opened in the partition wall 3 via a seal 21, and accommodates the cutter tip 14 bent together with the bit 18 together with the bit 18 as shown in FIG. 3. is there. A flange portion 22 serving as a stopper at the time of protrusion is provided at a root portion of the cutter shield member 19.

【0018】かかるカッタ用シールド部材19は、一端
がフランジ部22にピン支持され他端がシールドフレー
ム2にピン支持されたシリンダ23によって、隔壁3に
対して掘進方向前方に出没される。カッタ用シールド部
材19は、没入時には図1に示すようにその先端19a
が隔壁3と面一になり、突出時には図3に示すように屈
曲されたカッタ先端部14をビット18ごと収容する。
なお、上記シリンダ23は、掘進機1の通常掘進時には
取り外しておき、ビット交換時のみ取り付けるようにし
てもよい。
The cutter shield member 19 is projected forward and backward with respect to the partition wall 3 by a cylinder 23 having one end supported by a pin on the flange portion 22 and the other end supported by a pin on the shield frame 2. As shown in FIG. 1, the shield member 19 for the cutter is
Is flush with the partition wall 3, and accommodates the bent tip 14 of the cutter together with the bit 18 as shown in FIG.
The cylinder 23 may be detached during normal excavation of the excavator 1 and attached only when exchanging bits.

【0019】カッタ用シールド部材19の内周面には、
膨張収縮自在なシール部材24が周方向に沿って設けら
れている。シール部材24は、伸縮性に富むゴム等の弾
性体膜からなり、図5にも示すように、カッタ用シール
ド部材19の板厚内に形成された通路25を介して流体
(オイル、水、空気等)が給排されることにより膨張収
縮し、図3に示すように、その収縮時にはカッタ用シー
ルド部材19の内部にカッタ先端部14をビット18ご
と収容することを許容し、膨張時には内部に収容したカ
ッタ先端部14に当接してその間を止水する。
On the inner peripheral surface of the cutter shield member 19,
An expandable and contractible seal member 24 is provided along the circumferential direction. The seal member 24 is made of an elastic film such as rubber with high elasticity, and as shown in FIG. 5, fluid (oil, water, oil, water, etc.) passes through a passage 25 formed in the plate thickness of the cutter shield member 19. As shown in FIG. 3, the cutter tip 14 is accommodated together with the bit 18 in the cutter shield member 19 during the contraction. Abuts on the cutter tip portion 14 housed in the housing to stop the water there between.

【0020】カッタ用シールド部材19の内部には、図
1乃至図4に示すように、切羽側と坑内側とを仕切る蓋
部材26が、シールド本体4(シールドフレーム2)に
対して着脱自在に設けられている。蓋部材26は、カッ
タ用シールド部材19の内径に合わせて形成された筒部
27と、筒部27の先端に隔壁3と面一になるように設
けられた底板部28と、筒部27の後端に設けられシー
ルドフレーム2のブラケット29にボルトなどで着脱さ
れるフランジ部30とからなっている。
As shown in FIGS. 1 to 4, inside the cutter shield member 19, a lid member 26 for separating the face side from the inside of the pit is detachably attached to the shield body 4 (shield frame 2). Is provided. The lid member 26 has a cylindrical portion 27 formed in accordance with the inner diameter of the cutter shield member 19, a bottom plate portion 28 provided at the tip of the cylindrical portion 27 so as to be flush with the partition wall 3, and a cylindrical portion 27. A flange portion 30 is provided at the rear end and is attached to and detached from the bracket 29 of the shield frame 2 with bolts or the like.

【0021】蓋部材26は、その底板部28が隔壁3と
面一になっているので、カッタ用シールド部材19の内
部を切羽側と坑内側とに仕切るのみならず、掘削土砂が
カッタ用シールド部材19の内部に侵入することも防止
する。また、蓋部材26は、その筒部27がカッタ用シ
ールド部材19の長さに合わせて成形されているので、
図1に示すようにカッタ用シールド部材19が重合され
た状態においては、収縮されているシール部材24を掘
削土砂から防護する機能をも発揮する。
Since the bottom plate 28 of the cover member 26 is flush with the partition wall 3, the inside of the cutter shield member 19 is not only partitioned into the face side and the inside of the pit, but also the excavated earth and sand is used for the cutter shield member. Intrusion into the inside of the member 19 is also prevented. Further, since the cylindrical portion 27 of the lid member 26 is formed in accordance with the length of the shield member 19 for the cutter,
As shown in FIG. 1, when the cutter shield member 19 is superimposed, it also has a function of protecting the contracted seal member 24 from excavated earth and sand.

【0022】蓋部材26の筒部27の外周面とカッタ用
シールド部材19の内周面との隙間31の止水は、カッ
タ用シールド部材19の内周面に取り付けられたシール
材32によって為される。また、図1に示すように、カ
ッタ用シールド部材19を没入させた状態においては、
シール材32のみならずシール部材24も上記隙間31
の止水機能を発揮する。よって、例えばシール部材24
に多少流体を供給した状態で図5に示す通路25に接続
された弁を閉じることにより、シール部材24を僅かに
膨張させた状態に保持し、通常掘進時における上記隙間
31の止水性能を高めるようにしてもよい。
Water is stopped in the gap 31 between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 27 of the lid member 26 and the inner peripheral surface of the cutter shield member 19 by a sealing material 32 attached to the inner peripheral surface of the cutter shield member 19. Is done. In addition, as shown in FIG. 1, in a state where the cutter shield member 19 is immersed,
Not only the sealing material 32 but also the sealing member 24
Demonstrate the water stopping function of Therefore, for example, the sealing member 24
By closing the valve connected to the passage 25 shown in FIG. 5 in a state where some fluid is supplied, the seal member 24 is kept in a slightly expanded state, and the water stopping performance of the gap 31 during normal excavation is improved. You may make it increase.

【0023】以上の構成からなる本実施形態の作用を述
べる。
The operation of the present embodiment having the above configuration will be described.

【0024】図6に示すカッタ基部8およびカッタ先端
部14に取り付けられたビット10および18は、シー
ルド掘進機1の掘進に応じて摩耗する。ここで、径方向
外方に位置するカッタ先端部14に取り付けられたビッ
ト18の方が、径方向内方に位置するカッタ基部8に取
り付けられたビット10よりも切羽に対する摺動距離が
長いため、摩耗し易い。このように摩耗し易いカッタ先
端部14に取り付けられたビット18(ローラビット、
ティースビット)は、次のようにしてシールド本体4内
から交換される。
The bits 10 and 18 attached to the cutter base 8 and the cutter tip 14 shown in FIG. 6 wear as the shield machine 1 excavates. Here, the bit 18 attached to the cutter tip 14 located radially outward has a longer sliding distance with respect to the face than the bit 10 attached to the cutter base 8 located radially inward. Easy to wear. The bit 18 (roller bit,
The teeth bit is replaced from inside the shield body 4 as follows.

【0025】先ず、図7に示すカッタ基部8を適宜回動
させることにより、交換すべきビット18が取り付けら
れたカッタ先端部14を、カッタ用シールド部材19の
前方に位置させてその回動位置に固定し、図1に示す状
態とする。次に、図2に示すように、シリンダ16を伸
長させることによって、カッタ先端部14をカッタ基部
8に対して後方に90度屈曲させる。
First, by appropriately rotating the cutter base 8 shown in FIG. 7, the cutter tip 14 to which the bit 18 to be replaced is attached is positioned in front of the cutter shield member 19, and To the state shown in FIG. Next, as shown in FIG. 2, by extending the cylinder 16, the cutter tip portion 14 is bent backward by 90 degrees with respect to the cutter base portion 8.

【0026】次に、図3に示すように、カッタ用シール
ド部材19をシリンダ23によって前方に突出させて、
その内部に屈曲されたカッタ先端部14をビット18ご
と収容する。このとき、突出されるカッタ用シールド部
材19は、隔壁3に開口された穴20の内周面と蓋部材
26の筒部27の外周面とにガイドされるため、斜めに
こじられることなくスムーズに前方に移動する。また、
カッタ用シールド部材19の内周面と蓋部材26の筒部
27の外周面との隙間31の止水は、カッタ用シールド
部材19の内周面に取り付けられたシール材32によっ
て為される。
Next, as shown in FIG. 3, the cutter shield member 19 is projected forward by the cylinder 23,
The bent tip portion 14 is accommodated therein together with the bit 18. At this time, the protruding cutter shield member 19 is guided by the inner peripheral surface of the hole 20 opened in the partition wall 3 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 27 of the lid member 26, so that the cutter shield member 19 is smooth without being twisted obliquely. To move forward. Also,
The water blocking of the gap 31 between the inner peripheral surface of the cutter shield member 19 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 27 of the lid member 26 is performed by a seal member 32 attached to the inner peripheral surface of the cutter shield member 19.

【0027】次に、シール部材24を膨張させてカッタ
先端部14の外周面に所定の押付力で当接させ、カッタ
用シールド部材19の内周面とカッタ先端部14の外周
面との間を止水する。ここで、カッタ先端部14は、円
柱状または楕円柱状に形成されているので、その軸芯を
カッタ用シールド部材19の軸芯に合せることにより、
膨張したシール部材24の当り(押付力)がその周方向
に沿って略均一となる。よって、止水性が高まる。
Next, the seal member 24 is expanded and brought into contact with the outer peripheral surface of the cutter distal end portion 14 with a predetermined pressing force, so that the inner peripheral surface of the cutter shield member 19 and the outer peripheral surface of the cutter distal end portion 14 are separated. Stop the water. Here, since the cutter tip portion 14 is formed in a cylindrical or elliptical column shape, by aligning its axis with the axis of the shield member 19 for the cutter,
The contact (pressing force) of the expanded seal member 24 becomes substantially uniform along the circumferential direction. Therefore, the water stoppage is increased.

【0028】また、膨張したシール部材24が当るカッ
タ先端部14の部分33は、ビット18等が取り付けら
れておらず、表面が滑らかに形成されていることは勿論
である。また、交換すべきビット18は、カッタ先端部
14の上記部分33よりも、図1の状態において径方向
外方に位置して取り付けられていることも勿論である。
なお、カッタ先端部14が楕円柱状の場合は、カッタ用
シールド部材19もそれに合せて楕円筒状とすること
が、止水機能を高める上で望ましい。
The portion 33 of the cutter tip 14 to which the inflated seal member 24 contacts does not have the bit 18 or the like attached thereto, and is naturally formed with a smooth surface. In addition, the bit 18 to be replaced is, of course, mounted radially outward from the portion 33 of the cutter tip 14 in the state shown in FIG.
When the tip 14 of the cutter has an elliptical column shape, it is desirable that the shield member 19 for the cutter also has an elliptical cylindrical shape in order to enhance the water stopping function.

【0029】以上の作業によって、図3に示すように、
カッタ用シールド部材19内に、ビットを交換するため
の止水された作業空間34が形成される。その後、図4
に示すように、カッタ用シールド部材19を前後に仕切
っていた蓋部材26を取り外し、上記作業空間34内に
て、カッタ先端部14に取り付けられた摩耗したビット
18を、シールド本体4内から交換する。このとき、カ
ッタ用シールド部材19の内周面とカッタ先端部14の
外周面との間の止水は、膨張したシール部材24によっ
て為される。
By the above operation, as shown in FIG.
In the shield member 19 for the cutter, a water-stopped work space 34 for exchanging bits is formed. Then, FIG.
As shown in (2), the lid member 26 that partitioned the cutter shield member 19 back and forth is removed, and the worn bit 18 attached to the cutter tip 14 is replaced from within the shield body 4 in the work space 34. I do. At this time, the water stop between the inner peripheral surface of the cutter shield member 19 and the outer peripheral surface of the cutter tip portion 14 is performed by the expanded seal member 24.

【0030】交換後、以上と逆の作業を行い、交換され
た新品のカッタビット18を図1に示す元の掘削位置に
戻す。すなわち、交換後、図4の状態から図3に示すよ
うに蓋部材26を取り付け、シール部材24を収縮さ
せ、図2に示すようにカッタ用シールド部材19を引き
込み、図1に示すようにカッタ先端部14を起立させ、
図7の状態に戻す。その後、カッタ基部8を適宜回動さ
せることにより、別のカッタ先端部14をカッタ用シー
ルド部材19の前方に位置させてその回動位置に固定
し、前述と同様の作業(図1乃至図4の作業)を繰り返
してビット18の交換を行う。
After the replacement, the operation reverse to the above is performed, and the replaced new cutter bit 18 is returned to the original excavation position shown in FIG. That is, after the replacement, the cover member 26 is attached from the state shown in FIG. 4 as shown in FIG. 3, the seal member 24 is contracted, the cutter shield member 19 is pulled in as shown in FIG. Raise the tip 14,
Return to the state of FIG. Thereafter, by rotating the cutter base 8 appropriately, another cutter tip 14 is positioned in front of the cutter shield member 19 and fixed at the rotated position, and the same operation as described above (FIGS. 1 to 4) is performed. ) Is repeated to replace the bit 18.

【0031】かかる作業を全てのカッタ先端部14(図
例では4本)について行うことにより、摩耗し易いカッ
タ先端部14に取り付けられたビット18(ローラビッ
ト、ティースビット)を、シールド本体4内から地中作
業のみで交換できる。この際、従来工法では必要であっ
た地上作業(薬剤注入、地山凍結または中間立坑構築
等)が一切不要となるため、工事期間の短縮化および工
事費用の低コスト化を推進できる。また、地上作業が不
要となるため、地上の交通状況とは無関係に実施でき、
大深度掘進や海底掘進等にも対応できる。また、交換作
業は、作業員が切羽に出ることなくシールド本体4内に
おいてできるので、安全性も高い。
By performing such an operation for all the cutter tips 14 (four in the illustrated example), the bits 18 (roller bits, teeth bits) attached to the cutter tips 14 that are easily worn can be removed from the shield body 4. Can be replaced by underground work only. At this time, since ground work (drug injection, freezing of ground, construction of an intermediate shaft, and the like), which is required by the conventional method, is not required at all, the construction period can be shortened and the construction cost can be reduced. In addition, since ground work is not required, it can be performed regardless of the traffic situation on the ground,
It can also be used for deep excavation and undersea excavation. In addition, since the replacement operation can be performed in the shield main body 4 without the worker coming to the face, the safety is high.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るシール
ド掘進機のカッタビット交換機構によれば、カッタ先端
部に取り付けられたカッタビットをシールド本体内から
交換できる。
As described above, according to the cutter bit exchanging mechanism of the shield machine according to the present invention, the cutter bit attached to the tip of the cutter can be exchanged from inside the shield body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るシールド掘進機のカ
ッタビット交換機構を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a cutter bit exchange mechanism of a shield machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記カッタビット交換機構の作動を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory view showing the operation of the cutter bit exchange mechanism.

【図3】上記カッタビット交換機構の作動を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory view showing the operation of the cutter bit exchange mechanism.

【図4】上記カッタビット交換機構の作動を示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory view showing the operation of the cutter bit exchange mechanism.

【図5】上記カッタビット交換機構のシール部材の拡大
断面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a seal member of the cutter bit exchange mechanism.

【図6】上記カッタビット交換機構を備えたシールド掘
進機の側断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view of a shield machine provided with the cutter bit exchange mechanism.

【図7】上記カッタビット交換機構を備えたシールド掘
進機の正面図である。
FIG. 7 is a front view of a shield machine provided with the cutter bit exchange mechanism.

【図8】上記カッタビット交換機構のカッタ基部および
カッタ先端部を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a cutter base and a cutter tip of the cutter bit exchange mechanism.

【符号の説明】 1 シールド掘進機 3 前部としての隔壁 4 シールド本体 8 カッタ基部 14 カッタ先端部 18 カッタビット 19 カッタ用シールド部材 24 シール部材 26 蓋部材[Description of Signs] 1 shield excavator 3 partition wall as front part 4 shield body 8 cutter base 14 cutter tip 18 cutter bit 19 cutter shield member 24 seal member 26 cover member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田畑 喜彦 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 松井 伴和 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 山田 浩司 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 佐久間 裕治 愛知県知多市北浜町11番1号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 輪違 隆志 愛知県知多市北浜町11番1号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 吉田 譲 愛知県知多市北浜町11番1号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 Fターム(参考) 2D054 BA03 BB02 BB07  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Yoshihiko Tabata 1 Higashi-Shinmachi, Higashi-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside (72) Inventor Tomokazu Matsui 1 Higashi-Shinmachi, Higashi-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Chubu Electric Power Stock Inside the company (72) Inventor Koji Yamada 1 Higashi-shinmachi, Higashi-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Inside Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Yuji Sakuma 11-1, Kitahama-cho, Chita City, Aichi Prefecture Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. 72) Inventor Takashi Rannichi 11-1, Kitahama-cho, Chita-shi, Aichi Prefecture Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.Aichi Plant (72) Inventor Yuzuru Yoshida 11-1, Kitahama-cho, Chita-shi, Aichi Prefecture Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd.F Terms (reference) 2D054 BA03 BB02 BB07

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド本体の前部に回転自在に設けら
れたカッタ基部と、該カッタ基部に後方に屈曲自在に設
けられたスポーク状のカッタ先端部と、該カッタ先端部
に取り付けられたカッタビットと、上記シールド本体の
前部に前方に出没自在に設けられその突出時に屈曲され
たカッタ先端部をカッタビットごと収容する筒体状のカ
ッタ用シールド部材と、該カッタ用シールド部材の内周
面に膨張収縮自在に設けられその膨張時に内部に収容し
たカッタ先端部に当接するシール部材と、上記カッタ用
シールド部材の内部に切羽側と坑内側とを仕切って着脱
自在に設けられた蓋部材とを備えたことを特徴とするシ
ールド掘進機のカッタビット交換機構。
1. A cutter base rotatably provided on a front portion of a shield body, a spoke-shaped cutter tip provided on the cutter base so as to be bent rearward, and a cutter attached to the cutter tip. A bit, a cylindrical shield member for the cutter, which is provided at the front of the shield body so as to be able to protrude and retract forward and accommodates a cutter tip bent at the time of projection, together with the cutter bit; and an inner periphery of the cutter shield member. A sealing member which is provided on the surface so as to be capable of expanding and contracting, and which comes into contact with the tip of the cutter which is accommodated therein at the time of the expansion; And a cutter bit exchanging mechanism for a shield machine.
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