JP2001288986A - シールド掘進機のローラーカッター取付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラーカッター８の取替え作業が容易
で、サドル取付けボルトなどの取付けボルト２５に掘削
反力がかからないようにし、シールド掘進機の内外いず
れからもローラーカッター８の取替え作業を可能とし、
小型化を可能としたシールド掘進機のローラーカッター
取付け装置を提供すること。 【解決手段】 軸受け２３を取り付ける二対のコマ２２
の後側にカッターケース２１の一部（コマ支持部２６）
を位置させることに着目し、隅部に形成したコマ支持部
２６を有するカッターケース２１と、コマ支持部２６か
ら移動させてカッターケース２１外に取り外し可能なコ
マ２２と、コマ２２をコマ取付けボルト２５によりカッ
ターケース２１に固定する押さえ金具２４と、コマ２２
に取り付ける一対の軸受け２３と、を有し、ローラーカ
ッター８は軸受け２３にこれを回転自在に軸支すること
を特徴とする。

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ロ
ーラーカッター取付け装置にかかるもので、とくにその
ローラーカッターをシールド掘進機の内外から容易にか
つ安全に交換できるようにしたシールド掘進機のローラ
ーカッター取付け装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のシールド掘進機およびそのローラ
ーカッターの取付け装置について図１０ないし図１４に
もとづき概説する。図１０は、シールド掘進機１の概略
断面図であって、シールド掘進機１は、シールド機本体
２と、カッターヘッド３と、カッター駆動用モーター４
と、バルクヘッド（隔壁）５と、スクリューコンベア６
と、を有し、カッターヘッド３が切羽Ｓに対向してい
る。

【０００３】図１１は、カッターヘッド３部分の切羽Ｓ
側からみた正面図であって、カッターヘッド３のビーム
７に複数個のローラーカッター８を取り付けてある。カ
ッター駆動用モーター４によりカッターヘッド３を回転
駆動し、ローラーカッター８が切羽Ｓを切削して、ビー
ム７間の土砂取込み口９から、カッターヘッド３とバル
クヘッド（隔壁）５との間のカッターチャンバー１０内
に土砂を取り込み、スクリューコンベア６が機外にこれ
を排出する。

【０００４】図１２は、ローラーカッター８の取付け装
置１１を示す側面図、図１３は、同、平面図、図１４
は、同、断面図であって、ローラーカッター８の取付け
装置１１は、カッターケース１２と、サドル１３と、軸
受け１４と、一対のローラーカッター８と、を有する。
サドル１３は、サドル取付けボルト１５によりこれをカ
ッターケース１２に取り付ける。軸受け１４は、軸受け
取付けボルト１６によりこれをサドル１３に取り付ける
とともに、ローラーカッター８を回転自在に軸支してい
る。

【０００５】こうした構成のシールド掘進機１におい
て、カッターヘッド３のローラーカッター８が切羽Ｓに
所定圧力で当接することになるため、ローラーカッター
８にかかった圧力（掘削反力Ｆ）は、軸受け１４および
サドル１３を介してサドル取付けボルト１５に引張り力
として作用する。したがって、このサドル取付けボルト
１５の伸び、ゆるみ、あるいは折損などが起こりやすい
という問題がある。

【０００６】この問題に対処するために、多くの方法が
工夫されている。たとえば、特公平６−１０３７号、特
開平７−１８０４８８号、特開平７−２６９２９２号、
実公平７−３５９１７号などがある。しかしながら、そ
れぞれの構成は、部品点数が多く、コストの上昇および
機械加工の煩雑さなどの問題があるとともに、ローラー
カッター８の取替え作業自体もその支持受け材を回転さ
せる必要があるなど、作業性に劣るという問題がある。
なお本出願人によるに特開平１１−２８０３８４号おい
ては、上記問題は解消されているものの、ローラーカッ
ター８の取替え作業のさらなる改善を要請されている。

【０００７】また、とくに図１０に示すように、切羽Ｓ
に対向しているカッターヘッド３の前面から側面にかけ
ての曲面部分において、ローラーカッター８ないしその
取付け装置１１がローラーカッター８の直径方向に大き
い場合には、この曲面部分において隣合うローラーカッ
ター８どうしの間の間隔が大きくあく結果、ローラーカ
ッター８による切羽Ｓの切削作業がこのあいた部分だけ
行われにくいという問題があるため、ローラーカッター
８の取付け装置１１としては、できる限り小型化するこ
とが望ましい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、ローラーカッターの
取替え作業が容易なシールド掘進機のローラーカッター
取付け装置を提供することを課題とする。

【０００９】また本発明は、サドル取付けボルトなどの
取付けボルトに掘削反力がかからないようにしてその耐
久性を向上させることができるシールド掘進機のローラ
ーカッター取付け装置を提供することを課題とする。

【００１０】また本発明は、掘削反力をカッターケース
にかかるようにしたシールド掘進機のローラーカッター
取付け装置を提供することを課題とする。

【００１１】また本発明は、シールド掘進機（カッター
ヘッド）の内外いずれからもローラーカッターの取替え
作業を行うことができるようにしたシールド掘進機のロ
ーラーカッター取付け装置を提供することを課題とす
る。

【００１２】また本発明は、小型化を可能として、とく
にカッターヘッドの曲面部分における切羽に対するロー
ラーカッターの当接状態を改善可能なシールド掘進機の
ローラーカッター取付け装置を提供することを課題とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、軸受
けを取り付けるための一対のサドルの代わりに二対のコ
マを採用すること、切羽に対してコマの後側にカッター
ケースの一部（コマ支持部）を位置させること、および
コマをカッターケースからシールド掘進機の機内側に取
り外し可能とすることに着目したもので、シールド掘進
機のカッターヘッドにローラーカッターを取り付けるシ
ールド掘進機のローラーカッター取付け装置であって、
上記カッターヘッドに固定するとともに上部開口部およ
び下部開口部を形成してあり、かつこの下部開口部のそ
れぞれの隅部に形成したコマ支持部を有するカッターケ
ースと、このカッターケース内において上記コマ支持部
にそれぞれ支持するとともに、それぞれのコマ支持部か
ら移動させてこのカッターケース外に取り外し可能なコ
マと、このコマをコマ取付けボルトにより上記カッター
ケースに固定する押さえ金具と、このコマに取り付ける
一対の軸受けと、を有し、上記ローラーカッターは、上
記上部開口部および上記下部開口部に臨み、そのカッタ
ー両側面部において上記軸受けにこれを回転自在に軸支
することを特徴とするシールド掘進機のローラーカッタ
ー取付け装置である。

【００１４】上記カッターケースの上記下部開口部に、
上記ローラーカッターを収容するローラーカッター収容
部と、上記軸受けを収容する軸受け収容部と、を形成す
るとともに、上記コマは、この軸受け収容部において上
記コマ支持部からこれを取り外し可能とすることができ
る。

【００１５】上記コマ取付けボルトは、機内側からこれ
を操作可能とするとともに、上記軸受けは、このコマ取
付けボルトにより上記コマを介して上記カッターケース
にこれを取り付けることができる。

【００１６】上記コマは、上記コマ支持部に支持される
支持段部と、上記コマ取付けボルトを固定するボルト挿
通部と、を有するとともに、上記コマ取付けボルトによ
り上記カッターケースと上記軸受けとの間にこれを取り
付けることができる。

【００１７】上記コマは、上記コマ支持部からこれを移
動可能とし、上記ローラーカッターおよび上記軸受け
は、これを一体として、上記シールド掘進機の機内に取
り外し可能とすることができる。

【００１８】本発明によるシールド掘進機のローラーカ
ッター取付け装置においては、カッターケースのそれぞ
れの隅部に形成したコマ支持部にコマをそれぞれ支持す
るとともに、コマをこのコマ支持部から移動させてこれ
を機外に取り外し可能としたので、切羽からの掘削反力
はローラーカッターから軸受け、コマ、さらにカッター
ケースに作用する。したがって、コマをカッターケース
に取り付けるコマ取付けボルトには切羽からの掘削反力
が作用することがなく、コマ取付けボルトの伸び、ゆる
み、折損などを生じることがない。

【００１９】ローラーカッターの取替え時に、切羽側か
らの作業、すなわち、シールド掘進機外にローラーカッ
ターを取り外すには、コマ取付けボルトを外せば、ロー
ラーカッターを軸受けとともに簡単に機外に取り外すこ
とができる。また、シールド掘進機（カッターチャンバ
ー）内にローラーカッターを取り外す場合には、コマ取
付けボルトを外して押さえ金具を取り外し、カッターケ
ースの下部開口部においてコマをそれぞれのコマ支持部
からカッターケースの下側に取り外し、ついでローラー
カッターを軸受けとともにカッターケースの下部開口部
からカッターケースの下側（機内側）に取り外すことが
できる。したがって、カッターケースの形状およびこれ
に対応したコマおよび軸受けの構造により、コストを低
減して、簡単かつ安全に、しかもシールド掘進機の内外
いずれにもローラーカッターを取り外し、また取り付け
ることができる。

【００２０】さらに、カッターケースの隅部にそれぞれ
設けたコマを介してローラーカッターおよびその軸受け
をカッターケースに取り付けるようにしたので、ローラ
ーカッターの大きさに関係なくコマを配置することがで
きるため、ローラーカッターの取替え作業時にローラー
カッターとは干渉することなく、コマを取り扱うことが
可能となり、ローラーカッターの取付け装置全体を小型
化して、とくに切り羽に対する曲面部分における切削作
業を適正かつ効率よく行うことができるようになる。

【００２１】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態による
シールド掘進機のローラーカッター取付け装置を図１な
いし図９にもとづき説明する。ただし、図１０ないし図
１４と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれ
を省略する。図１は、シールド掘進機のローラーカッタ
ー取付け装置２０の、ローラーカッター８の回転軸８Ａ
に直角方向の断面図、図２は、同、回転軸８Ａに沿った
断面図、図３は、同、平面図であって、シールド掘進機
のローラーカッター取付け装置２０は、カッターケース
２１と、前後左右二対のコマ２２と、左右一対の軸受け
２３と、押さえ金具２４と、コマ取付けボルト２５と、
前記ローラーカッター８と、を有する。

【００２２】図４は、カッターケース２１の平面図であ
って、カッターケース２１は、横断面が正方形状ないし
矩形状であって、その下部四隅部に内方に向かってそれ
ぞれ突出形成した所定面積のコマ支持部２６と、を有す
る。

【００２３】したがって、カッターケース２１は、その
上部開口部２７（図１）が正方形状ないし矩形状であ
り、下部開口部２８（図４）は、中央（図中）縦方向の
ローラーカッター収容部２８Ａと、左右一対の軸受け収
容部２８Ｂと、からなる。すなわち、カッターケース２
１において、ローラーカッター収容部２８Ａの上方空間
に一対のローラーカッター８を回転可能に収容し、ロー
ラーカッター８の一部が上部開口部２７から切羽Ｓに向
かって突出している。

【００２４】軸受け収容部２８Ｂには、軸受け２３を収
容し、とくに図４に示すように、軸受け収容部２８Ｂの
上下部分に位置するコマ支持部２６にコマ２２を載置可
能であるとともに、コマ２２をコマ支持部２６から軸受
け収容部２８Ｂ方向に移動可能であるようにしてある。

【００２５】とくに図１に示すように、コマ２２は、コ
マ支持部２６に載置して支持される支持段部２２Ａと、
コマ取付けボルト２５を固定するボルト挿通部２２Ｂ
と、を有し、コマ取付けボルト２５によりカッターケー
ス２１と軸受け２３との間にこれを取り付けることがで
きる。

【００２６】軸受け２３は、ローラーカッター８の回転
軸８Ａを支持するとともに、押さえ金具２４および軸受
け収容部２８Ｂの上方部に位置し、コマ２２のボルト挿
通部２２Ｂの上部にその載置面２３を支持させて、これ
を取り付ける。なお図１および図２に示すように、ロー
ラーカッター８は、その下端縁部がコマ２２の配置位置
とは関係なくこれをカッターケース２１内に収容するこ
とができ、図１中下方の押さえ金具２４の下面より上方
に位置していればよく、ローラーカッター取付け装置２
０全体を小型化可能である。

【００２７】押さえ金具２４は、とくに図１に示すよう
に、コマ支持部２６の下面に当接する支持端部２４Ａ
と、コマ２２の支持段部２２Ａの下面に当接するボルト
挿通部２４Ｂと、を有する。したがって、カッターケー
ス２１のコマ支持部２６にそれぞれのコマ２２の支持段
部２２Ａを載置し、さらにコマ２２に軸受け２３の載置
面２３Ａを載置して、押さえ金具２４、コマ２２および
軸受け２３を一本のコマ取付けボルト２５により一体に
固定することができる。

【００２８】こうした構成のシールド掘進機のローラー
カッター取付け装置２０において、切羽Ｓからローラー
カッター８側にかかる荷重（掘削反力Ｆ）は、その回転
軸８Ａを介して両側の軸受け２３に伝えられる。さらに
軸受け２３からこれを支えるコマ２２を介し、カッター
ケース２１（コマ支持部２６）に伝えられる。したがっ
て、各コマ取付けボルト２５には引張り力が直接かから
ず、その伸び、ゆるみ、折損などが起こりにくい。ま
た、その本数も少なくかつ小さくてすむので、交換作業
の時間の短縮はもちろん、ローラーカッター取付け装置
２０全体を小型化し、カッターヘッド３の表面積部分に
最大限の数のローラーカッター８を取り付けることも可
能となり、シールド掘進機１としての掘進能力の向上に
もつながる。

【００２９】つぎに、図５および図６にもとづき、ロー
ラーカッター８をシールド掘進機１の機外（切羽Ｓ側）
に取り外す場合を説明し、図７ないし図９にもとづきロ
ーラーカッター８をシールド掘進機１の機内（カッター
チャンバー１０側）に取り外す場合を説明する。ただ
し、各図において、（１）はローラーカッター８の回転
軸８Ａに沿った断面図、（２）は回転軸８Ａに直角方向
の断面図である。図５は、コマ取付けボルト２５を取り
外した状態の断面図であって、この状態で押さえ金具２
４、コマ２２および軸受け２３をそれぞれ分離可能であ
る。図６は、ローラーカッター８を軸受け２３とともに
上部開口部２７を通して機外に取り外した状態の断面図
であって、コマ２２がカッターケース２１のコマ支持部
２６にそれぞれ載置されたままの状態でローラーカッタ
ー８を簡単に取り外すことができるとともに、交換部品
も逆の操作手順により取り付けることができる。

【００３０】図７は、コマ取付けボルト２５を取り外し
た状態の断面図、図８は、同、押さえ金具２４およびコ
マ２２を取り外した状態を示す断面図、図９は、ローラ
ーカッター８および軸受け２３を取り外した状態を示す
断面図である。図７に示すように、コマ取付けボルト２
５を取り外せば、図８に示すように、押さえ金具２４を
下方に取り外すとともに、コマ２２をコマ支持部２６、
さらにカッターケース２１の下部開口部２８からカッタ
ーチャンバー１０内に取り外すことができる。すなわ
ち、図７および図８の（２）を参照して、下部開口部２
８の軸受け収容部２８Ｂにおいてコマ２２の支持段部２
２Ａをコマ支持部２６から外し、軸受け収容部２８Ｂ側
に移動するようにすれば、コマ２２をカッターケース２
１の下部開口部２８からカッターチャンバー１０内に取
り出すことができる。

【００３１】ついで図９に示すように、軸受け２３に吊
りボルト２９を係合して、ローラーカッター８とともに
カッターチャンバー１０内に引き出すことができる。新
しいローラーカッター８を取り付ける場合には、上述と
逆の操作手順により作業すればよい。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、カッター
ケースにおける隅部のコマ支持部にコマをそれぞれ支持
してこのコマに軸受けを取り付けるようにしたので、コ
マ取付けボルトに切羽からの掘削反力として引張り荷重
が作用せず、コマ取付けボルトの信頼性を向上させると
ともに、取付け装置全体を小型軽量化することができ
る。さらに、ローラーカッターの交換作業が簡単でシー
ルド掘進機の内外いずれからも作業可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による、シールド掘進機の
ローラーカッター取付け装置２０の、ローラーカッター
８の回転軸８Ａに直角方向の断面図である。

【図２】同、回転軸８Ａに沿った断面図である。

【図３】同、平面図である。

【図４】同、カッターケース２１の平面図である。

【図５】同、ローラーカッター８をシールド掘進機１の
機外（切羽Ｓ側）に取り外す場合の、コマ取付けボルト
２５を取り外した状態の断面図である。

【図６】同、ローラーカッター８を軸受け２３とともに
上部開口部２７を通して機外に取り外した状態の断面図
である。

【図７】同、ローラーカッター８をシールド掘進機１の
機内（すなわちカッターチャンバー１０側）に取り外す
場合の、コマ取付けボルト２５を取り外した状態の断面
図である。

【図８】同、押さえ金具２４およびコマ２２を取り外し
た状態を示す断面図である。

【図９】同、ローラーカッター８および軸受け２３を取
り外した状態を示す断面図である。

【図１０】従来のシールド掘進機１の概略断面図であ
る。

【図１１】同、カッターヘッド３部分の切羽Ｓ側からみ
た正面図である。

【図１２】同、ローラーカッター８の取付け装置１１を
示す側面図である。

【図１３】同、平面図である。

【図１４】同、断面図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機（図１０） ２ シールド機本体 ３ カッターヘッド ４ カッター駆動用モーター ５ バルクヘッド（隔壁） ６ スクリューコンベア ７ ビーム ８ ローラーカッター ８Ａ ローラーカッター８の回転軸（図１、図２） ９ ビーム７間の土砂取込み口 １０ カッターチャンバー １１ ローラーカッター８の取付け装置（図１２） １２ カッターケース １３ サドル １４ 軸受け １５ サドル取付けボルト １６ 軸受け取付けボルト ２０ シールド掘進機のローラーカッター取付け装置
（実施の形態、図１） ２１ カッターケース ２２ 前後左右二対のコマ ２２Ａ コマ２２の支持段部 ２２Ｂ コマ２２のボルト挿通部 ２３ 左右一対の軸受け ２３Ａ 軸受け２３の載置面 ２４ 押さえ金具 ２４Ａ 押さえ金具２４の支持端部 ２４Ｂ 押さえ金具２４のボルト挿通部 ２５ コマ取付けボルト ２６ カッターケース２１のコマ支持部 ２７ カッターケース２１の上部開口部 ２８ カッターケース２１の下部開口部 ２８Ａ 下部開口部２８のローラーカッター収容部 ２８Ｂ 下部開口部２８の軸受け収容部 ２９ 吊りボルト Ｓ 切羽 Ｆ 切羽Ｓからの掘削反力

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機のカッターヘッドにロ
   ーラーカッターを取り付けるシールド掘進機のローラー
   カッター取付け装置であって、 前記カッターヘッドに固定するとともに上部開口部およ
   び下部開口部を形成してあり、かつこの下部開口部のそ
   れぞれの隅部に形成したコマ支持部を有するカッターケ
   ースと、 このカッターケース内において前記コマ支持部にそれぞ
   れ支持するとともに、それぞれのコマ支持部から移動さ
   せてこのカッターケース外に取り外し可能なコマと、 このコマをコマ取付けボルトにより前記カッターケース
   に固定する押さえ金具と、 このコマに取り付ける一対の軸受けと、を有し、 前記ローラーカッターは、前記上部開口部および前記下
   部開口部に臨み、そのカッター両側面部において前記軸
   受けにこれを回転自在に軸支することを特徴とするシー
   ルド掘進機のローラーカッター取付け装置。
2. 【請求項２】 前記カッターケースの前記下部開口部
   に、 前記ローラーカッターを収容するローラーカッター収容
   部と、 前記軸受けを収容する軸受け収容部と、を形成するとと
   もに、 前記コマは、この軸受け収容部において前記コマ支持部
   からこれを取り外し可能としたことを特徴とする請求項
   １記載のシールド掘進機のローラーカッター取付け装
   置。
3. 【請求項３】 前記コマ取付けボルトは、機内側から
   これを操作可能とするとともに、 前記軸受けは、このコマ取付けボルトにより前記コマを
   介して前記カッターケースにこれを取り付けることを特
   徴とする請求項１記載のシールド掘進機のローラーカッ
   ター取付け装置。
4. 【請求項４】 前記コマは、 前記コマ支持部に支持される支持段部と、 前記コマ取付けボルトを固定するボルト挿通部と、を有
   するとともに、 前記コマ取付けボルトにより前記カッターケースと前記
   軸受けとの間にこれを取り付けることを特徴とする請求
   項１記載のシールド掘進機のローラーカッター取付け装
   置。
5. 【請求項５】 前記コマは、前記コマ支持部からこれ
   を移動可能とし、 前記ローラーカッターおよび前記軸受けは、これを一体
   として、前記シールド掘進機の機内に取り外し可能とし
   たことを特徴とする請求項１記載のシールド掘進機のロ
   ーラーカッター取付け装置。