JP2001254593A - シールド掘進機の掘削方法及びカッタ - Google Patents

シールド掘進機の掘削方法及びカッタ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッタ刃の寿命を延長し、カッタ刃の製造を
容易にする。 【解決手段】 スポーク4の前面に右回転用ビット5A
と左回転用ビット5Bとを備えたカッタの回転により切
羽7を掘削する際に、スポーク4をスポーク4の軸心を
中心に回転可能に支持し、カッタの右回転時には左回転
用ビット5Bに対して右回転用ビット5Aが前側に張出
すようにスポーク4を回転させ、カッタの左回転時には
右回転用ビット5Aに対して左回転用ビット5Bが前側
に張出すようにスポーク4を回転させることにより、非
掘削側のカッタ刃を切羽7から待避させた状態で掘削を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機の
掘削方法及びカッタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のシールド掘進機の一例を示
したものであり、シールド装置1の前部には、軸受2を
介してシールド装置1の中心を中心に回転するカッタ3
が備えられている。図5に示すカッタ3は、放射状に延
びる複数のスポーク4を前側に備えており、スポークの
前面には複数のカッタ刃5が固定されている。そして、
カッタ駆動モータ6の駆動によりギヤ6aを介してカッ
タ3を回転させて、前記スポーク4のカッタ刃5により
切羽7を掘削するようにしている。
【0003】シールド装置1のシールドフレーム8の内
側後部では、図示しないセグメント組立装置によってセ
グメントの組立が行われており、シールド装置1は、こ
の組立てられたセグメントを足掛かりに、推進ジャッキ
9によって前進されるようになっている。図中10は土
砂排出用のスクリューである。
【0004】シールド掘進機においては、カッタ3の回
転駆動による反力によってシールド装置1が回転するの
を防止するために、カッタ3は右方向と左方向とに任意
に回転できるようにしている。
【0005】このため、スポーク4に固定するようにし
ているカッタ刃5は、カッタの右回転でも左回転でも切
羽を掘削できる必要があり、このために、従来のカッタ
刃5は、図6、図7に示すように、スポーク4の前面
に、右回転用ビット5Aと左回転用ビット5Bとを別個
に備えるようにしている。そして、右回転用ビット5A
と左回転用ビット5Bとは、図7に示すようにスポーク
4に対して同一高さで前方に突出している。図中11は
各カッタ刃の先端に備えられた超硬チップである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来装置
においては、次のような問題を有していた。
【0007】即ち、カッタ3のスポーク4に備えられる
右回転用ビット5Aと左回転用ビット5Bとは、スポー
ク4から同一の高さで前方に突出しているために、カッ
タ3を図8に示すように右回転させて右回転用ビット5
Aにより切羽7の掘削を行うときには、掘削を行ってい
ない左回転用ビット5Bが切羽7に接して回転してい
る。また、カッタ3を左回転させて左回転用ビット5B
により切羽7の掘削を行うときには、掘削を行っていな
い右回転用ビット5Aが切羽7に接して回転している。
【0008】このように、従来のカッタ3においては、
カッタ3の回転方向によって切羽7の掘削に用いられて
いないカッタ刃が常時切羽7に接して擦られるために、
カッタ刃5の超硬チップ11が摩耗し、カッタ刃5の寿
命が大幅に短縮されてしまうという問題を有していた。
【0009】また、従来の通常のカッタ刃5は、右回転
用ビット5Aと左回転用ビット5Bとが別個に構成され
てスポーク4に固定されているために、カッタ刃5の設
置数が多く、形状も複雑となるために、製造コストが増
大するという問題を有していた。また、このように右回
転用ビット5Aと左回転用ビット5Bとが別個である
と、カッタ刃5を溶接によってスポーク4に固定する作
業も増加して、作業時間が増加することによるコストの
増加の問題も有していた。
【0010】本発明は、かかる従来の問題点を解決すべ
くなしたもので、カッタ刃の寿命を延長することがで
き、しかもカッタ刃の製造を容易にしたシールド掘進機
の掘削方法及びカッタを提供することを目的としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、スポークの前
面に右回転用ビットと左回転用ビットとを備えたカッタ
の回転により切羽の掘削を行うようにしているシールド
掘進機の掘削方法であって、スポークをスポークの軸心
を中心に回転可能に支持し、カッタの右回転時には左回
転用ビットに対して右回転用ビットが前側に張出すよう
にスポークを回転させ、カッタの左回転時には右回転用
ビットに対して左回転用ビットが前側に張出すようにス
ポークを回転させることにより、非掘削側のカッタ刃を
切羽から待避させた状態で掘削を行うことを特徴とする
シールド掘進機の掘削方法、に係るものである。
【0012】上記手段において、スポークを回転して掘
削を行うカッタ刃のすくい角を調整する。
【0013】本発明は、スポークの前面に右回転用ビッ
トと左回転用ビットとを備えたカッタの回転により切羽
の掘削を行うようにしているシールド掘進機のカッタで
あって、左回転用ビットに対して右回転用ビットを前側
に張出させた位置と、右回転用ビットに対して左回転用
ビットを前側に張出させた位置とに調節できるようスポ
ークを、スポークの軸心を中心に回転可能に支持し、且
つスポークの回転駆動と回転位置の固定とを行うように
した回転駆動装置を備えたことを特徴とするシールド掘
進機のカッタ、に係るものである。
【0014】上記手段において、カッタ刃が、右回転用
ビットと左回転用ビットとを一体に備えておりその前面
がフラット面を有している両刃形カッタ刃である。
【0015】本発明によれば、以下のように作用する。
【0016】スポークの回転により、左回転用ビットに
対して右回転用ビットを前側に張出させた位置と、右回
転用ビットに対して左回転用ビットを前側に張出させた
位置とに調節することができ、且つスポークの回転駆動
と回転位置の固定とを行えるようにしているので、カッ
タの回転方向に応じてスポークを回転させて非掘削側の
カッタ刃が切羽から待避した状態で掘削を行うことがで
き、よってカッタ刃の寿命を大幅に延長することができ
る。
【0017】この時、カッタの回転方向に応じて使用す
るカッタ刃を切替えるためにスポークを回転させる操作
は、スポークの小さな角度範囲での回転でよく、よって
スポークを回転させるための装置も簡単な構成とするこ
とができる。
【0018】更に、スポークを回転することによって、
カッタ刃のすくい角を任意に調節することができ、よっ
て土砂の性状に対応した良好な掘削を容易行うことが可
能になる。
【0019】更に、カッタ刃を、右回転用ビットと左回
転用ビットとが一体に形成され、且つ前面にフラット面
が形成された両刃形カッタ刃とすることにより、カッタ
刃の形状を簡略化でき、製造も容易となり、カッタ刃を
スポークに溶接固定する作業工数も削減できる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。
【0021】図1は本発明を実施する形態の一例を示す
ものであり、図5に示したシールド掘進機と同一の部分
には同一の符号を付して説明を省略し、本発明の特徴部
分についてのみ詳述する。
【0022】図1のように、前面にカッタ刃5を固定し
ているスポーク4の夫々を、その軸心を中心に回転でき
るように軸受12によりカッタ3に支持する。更に、カ
ッタ3の中心に固定筒体13を設け、該固定筒体13の
内部に軸受14を介してスポーク駆動シャフト15を配
設する。更に、前記各スポーク4におけるカッタ3の中
心側端部と、スポーク駆動シャフト15の前端とを、傘
歯車16により動力が伝達可能に接続する。又、スポー
ク駆動シャフト15の後端部にウォームホイール17を
固設し、該ウォームホイール17に噛合するスポーク回
転用ウォーム18を設け、上記スポーク4と、スポーク
駆動シャフト15と、スポーク回転用ウォーム18とに
より回転駆動装置19を構成する。
【0023】上記回転駆動装置19は、前記スポーク4
の回転を駆動できると共に、スポーク回転用ウォーム1
8の回転を固定することによって、スポーク4の回転位
置を固定できるようにしている。上記スポーク回転用ウ
ォーム18は、駆動モータ等にて駆動できるようにした
ものでもよく、また、スポーク回転用ウォーム18を手
動で回転できるようにしたものでもよい。
【0024】図1に示したカッタ3においては、スポー
ク4に固定しているカッタ刃5は、図6、図7に示した
ように、右回転用ビット5Aと左回転用ビット5Bとが
別個に備えられたものであってもよい。
【0025】一方、図2、図3では、スポーク4の前面
に固定するカッタ刃5を、両刃形カッタ刃20としてい
る。両刃形カッタ刃20は、右回転用ビット5Aと左回
転用ビット5Bとが一体に成形されており、且つ前面に
フラット面21を備えた形状を有している。
【0026】前記回転駆動装置19によれば、図6、7
に示したカッタ刃5、及び図2、図3に示した両刃形カ
ッタ刃20において、左回転用ビット5Bに対して右回
転用ビット5Aを前側に張出させた位置と、右回転用ビ
ット5Aに対して左回転用ビット5Bを前側に張出させ
た位置との間で回転させることができ、このときのスポ
ーク4の回転範囲は、例えば略30〜60゜の範囲とす
ることができる。
【0027】なお、図1に示す回転駆動装置19では、
スポーク4の回転位置を任意の位置で固定することがで
きるようになっているが、例えば図4に示す実線位置と
破線位置の間で回転ができて、実線位置と破線位置の2
点でのみ固定できるようになっていてもよい。
【0028】以下に上記形態の作用を説明する。
【0029】図1のカッタ3において、スポーク4に図
2、図3に示す両刃形カッタ刃20を備えた場合の作用
を説明すると、カッタ3が右方向に回転される際には、
回転駆動装置19によりスポーク4を図4に実線で示す
ように所要角度左側に回転させ、左回転用ビット5Bに
対して右回転用ビット5Aが前側に突出した状態になる
ようにして切羽7の掘削を行う。
【0030】この時、掘削を行わない左回転用ビット5
Bは切羽7から離れて退避しているために、左回転用ビ
ット5Bの超硬チップ11が摩耗することはない。
【0031】また、カッタ3が左方向に回転される際に
は、回転駆動装置19によりスポーク4を図4に破線で
示すように所要角度右側に回転させ、右回転用ビット5
Aに対して左回転用ビット5Bが前側に突出した状態に
なるようにして切羽7の掘削を行う。
【0032】この時、掘削を行わない右回転用ビット5
Aは切羽7から離れて退避しているために、右回転用ビ
ット5Aの超硬チップ11が摩耗することはない。
【0033】このように、非掘削側のカッタ刃を切羽7
から退避しておくことによりカッタ刃5の寿命を延長で
きる効果は、図6、図7に示した従来のカッタ刃5を備
えた場合においても同様に発揮できる。
【0034】更に、上記したようにスポーク4を回転さ
せる際に、スポーク4の回転角度を調節して固定する
と、切羽7に対するすくい角αを任意に調節することが
でき、よって土砂の性状に対応した好適な掘削を行うこ
とが可能になる。
【0035】また、図2、図3に示すように、カッタ刃
5を、右回転用ビット5Aと左回転用ビット5Bとが一
体に形成され、且つ前面にフラット面21が形成された
両刃形カッタ刃20とすると、カッタ刃5の形状を簡略
なものとすることができる。従って、カッタ刃5の製造
が容易になり、更にカッタ刃5をスポーク4に溶接固定
する作業工数も削減できる。
【0036】尚、本発明は上記形態例にのみ限定される
ものではなく、回転駆動装置には種々の方式のものが採
用できること、カッタ刃の形状は種々変更し得ること、
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ること、等は勿論である。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、スポークの回転によ
り、左回転用ビットに対して右回転用ビットを前側に張
出させた位置と、右回転用ビットに対して左回転用ビッ
トを前側に張出させた位置とに調節することができ、且
つスポークの回転駆動と回転位置の固定とを行えるよう
にしているので、カッタの回転方向に応じてスポークを
回転させて非掘削側のカッタ刃が切羽から待避した状態
で掘削を行うことができ、よってカッタ刃の寿命を大幅
に延長できる効果がある。
【0038】また、スポークを回転することによって、
カッタ刃のすくい角を任意に調節することができ、よっ
て土砂の性状に対応した良好な掘削を容易に行うことが
できる効果がある。
【0039】更に、カッタ刃を、右回転用ビットと左回
転用ビットとが一体に形成され、且つ前面にフラット面
が形成された両刃形カッタ刃とすることにより、カッタ
刃の形状を簡略化でき、製造も容易となり、カッタ刃を
スポークに溶接固定する作業工数も削減できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す切断側面図
である。
【図2】図1におけるスポークのII方向拡大矢視図で
ある。
【図3】図2のIII−III方向矢視図である。
【図4】図3の両刃形カッタ刃の作用を示す説明図であ
る。
【図5】従来のシールド掘進機の一例を示す切断側面図
である。
【図6】図5におけるスポークのVI方向拡大矢視図で
ある。
【図7】図6のVII−VII方向矢視図である。
【図8】図7のカッタ刃の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
3 カッタ 4 スポーク 5 カッタ刃 5A 右回転用ビット 5B 左回転用ビット 7 切羽 19 回転駆動装置 20 両刃形カッタ刃 21 フラット面 α すくい角

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スポークの前面に右回転用ビットと左回
    転用ビットとを備えたカッタの回転により切羽の掘削を
    行うようにしているシールド掘進機の掘削方法であっ
    て、スポークをスポークの軸心を中心に回転可能に支持
    し、カッタの右回転時には左回転用ビットに対して右回
    転用ビットが前側に張出すようにスポークを回転させ、
    カッタの左回転時には右回転用ビットに対して左回転用
    ビットが前側に張出すようにスポークを回転させること
    により、非掘削側のカッタ刃を切羽から待避させた状態
    で掘削を行うことを特徴とするシールド掘進機の掘削方
    法。
  2. 【請求項2】 スポークを回転して掘削を行うカッタ刃
    のすくい角を調整することを特徴とする請求項1記載の
    シールド掘進機の掘削方法。
  3. 【請求項3】 スポークの前面に右回転用ビットと左回
    転用ビットとを備えたカッタの回転により切羽の掘削を
    行うようにしているシールド掘進機のカッタであって、
    左回転用ビットに対して右回転用ビットを前側に張出さ
    せた位置と、右回転用ビットに対して左回転用ビットを
    前側に張出させた位置とに調節できるようスポークを、
    スポークの軸心を中心に回転可能に支持し、且つスポー
    クの回転駆動と回転位置の固定とを行うようにした回転
    駆動装置を備えたことを特徴とするシールド掘進機のカ
    ッタ。
  4. 【請求項4】 カッタ刃が、右回転用ビットと左回転用
    ビットとを一体に備えておりその前面がフラット面を有
    している両刃形カッタ刃であることを特徴とする請求項
    3記載のシールド掘進機のカッタ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006328835A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Tungaloy Corp カッタビット
CN113153343A (zh) * 2021-05-28 2021-07-23 安徽唐兴机械装备有限公司 一种具有滚刀装置的高效顶管机刀盘

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CN113153343B (zh) * 2021-05-28 2022-10-21 安徽唐兴装备科技股份有限公司 一种具有滚刀装置的高效顶管机刀盘

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