JP2002155697A - Cutter-bit exchange mechanism - Google Patents

Cutter-bit exchange mechanism

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JP2002155697A
JP2002155697A JP2000354700A JP2000354700A JP2002155697A JP 2002155697 A JP2002155697 A JP 2002155697A JP 2000354700 A JP2000354700 A JP 2000354700A JP 2000354700 A JP2000354700 A JP 2000354700A JP 2002155697 A JP2002155697 A JP 2002155697A
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spoke
slit
axial direction
bit
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隆三郎 大塚
Hiroyuki Ito
広幸 伊藤
Takashi Nakane
隆 中根
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutter-bit exchange mechanism, by which the exchange works of a cutter bit can be conducted safely and easily at a low cost in a short time. SOLUTION: A plurality of slits 27 extending in the radial direction are formed radially to a cutter body 13 installed to a partition wall 12 at the front end section of a shield frame 11, cuter spokes 30 with the cutter bits 31 and 32 are mounted into these slits 27 relatively movably in the axial direction to the cutter body 13 respectively, a spoke retracting device 40 moving the cutter spokes 30 in the axial direction is secured in the upper-side region of the partition wall 12, and a slit open-close device 50 opening and closing the slits 27 is set up to the cutter body 13.

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、シールド掘進機の
カッタビットを安全かつ容易に交換するためのカッタビ
ット交換機構に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutter bit exchanging mechanism for safely and easily exchanging a cutter bit of a shield machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シールド掘進機のカッタビットを
交換する場合、まず、シールド掘進機の付近に地上から
立坑を掘削してカッタ面板の前方に適当な作業エリアを
形成し、この作業エリア内に立坑から作業員が入り込ん
でカッタ面板の外側からカッタビットの交換作業を行っ
ていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when replacing a cutter bit of a shield machine, first, a shaft is excavated from the ground near the shield machine to form an appropriate work area in front of a cutter face plate. An operator had entered the shaft from the outside of the pit, and was working to replace the cutter bit from outside the cutter face plate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カッタビット交換作業では、施工深さが深い場所では立
坑の設置が困難となる上に、その立坑の掘削作業及び作
業エリアの地盤改良作業等に、多大な費用と長い工期を
要するといった欠点があった。
However, in the conventional cutter bit replacement work, it is difficult to install a shaft in a place where the construction depth is deep, and it is also necessary to excavate the shaft and improve the ground in the work area. However, there are drawbacks such as a large cost and a long construction period.

【0004】また、海底等の立坑自体の設置が不可能な
場所では凍結工法等の補助工法が必要となるため、工
期、費用がさらに増大してしまうといった問題があっ
た。
[0004] In addition, in a place where the shaft itself cannot be installed, such as on the sea floor, an auxiliary construction method such as a freezing construction method is required, so that there is a problem that the construction period and cost are further increased.

【0005】更に、シールドフレームの外での作業であ
るため、作業時に地下水が溜まったり、地盤が崩落する
等のおそれがあり、安全性にも問題があった。
Further, since the work is performed outside the shield frame, there is a possibility that groundwater may accumulate or the ground may collapse during the work, and there is a problem in safety.

【0006】このため、安全かつ容易にシールド掘進機
のカッタビットを交換できる適切なカッタビット交換機
構が望まれていた。
Therefore, there has been a demand for an appropriate cutter bit exchanging mechanism capable of safely and easily exchanging the cutter bit of the shield machine.

【0007】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、シールドフレームの外側での作業を必要とせず、カ
ッタビットの交換作業を短時間、低コストで安全かつ容
易に行うことができるカッタビット交換機構を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to perform a cutter bit replacement operation safely and easily in a short time, at low cost and without requiring work outside the shield frame. It is to provide a bit exchange mechanism.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シールドフレーム先端部の隔壁にカッタ本
体を回転自在に設け、カッタ本体に、その径方向に延び
るスリットを放射状に複数個設け、それらスリット内
に、カッタビットを備えたカッタスポークを、それぞれ
カッタ本体に対して軸方向相対移動可能に設け、上記隔
壁の上側領域に、上記カッタスポークを軸方向に移動さ
せるスポーク引込装置を設け、上記カッタ本体に、上記
カッタスポークが軸方向後方に移動したときに上記スリ
ットを閉じるスリット開閉装置を設けたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a cutter body rotatably provided on a partition wall at a tip end portion of a shield frame, and a plurality of radially extending slits extending radially in the cutter body. Provided in these slits, a cutter spoke provided with a cutter bit is provided so as to be movable relative to the cutter body in the axial direction, and a spoke retraction device for axially moving the cutter spoke in the upper region of the partition wall. The cutter body is provided with a slit opening / closing device for closing the slit when the cutter spoke moves axially rearward.

【0009】これによれば、カッタスポークを軸方向後
方に移動させた後、スリット開閉装置によりカッタ本体
のスリットを閉じて、カッタチャンバ内でカッタビット
の交換作業を行うことができる。また、隔壁の上側領域
に位置したカッタスポークのみを軸方向に移動できる構
成であるため、カッタチャンバの下部に土砂が残留して
いてもカッタビットの交換作業を行うことができる。
According to this, after the cutter spoke is moved rearward in the axial direction, the slit of the cutter body is closed by the slit opening / closing device, and the cutter bit can be replaced in the cutter chamber. Further, since only the cut spokes located in the upper region of the partition wall can be moved in the axial direction, the cutter bit can be replaced even if earth and sand remains in the lower portion of the cutter chamber.

【0010】また、上記カッタ本体は、軸心部に位置す
る中央カッタ部と、その中央カッタ部の外側の面板部
と、面板部の外側の外周カッタ部とからなり、上記スリ
ットは、上記面板部に形成され、上記カッタスポーク
は、上記中央カッタ部および外周カッタ部に、それぞれ
軸方向に沿って形成されたガイド溝に収容されるように
しても良い。こうすれば、カッタスポークに、カッタス
ポークを径方向に伸縮させるための機構を設ける必要が
ないため、カッタスポークにローラビット等を配置でき
る。
The cutter body comprises a central cutter located at an axial center, a face plate outside the central cutter, and an outer peripheral cutter outside the face plate. And the above-mentioned cut-spoke may be accommodated in guide grooves formed along the axial direction in the central cutter portion and the outer peripheral cutter portion, respectively. With this configuration, it is not necessary to provide a mechanism for radially expanding and contracting the Kata's spoke in the Kata's spoke, so that a roller bit or the like can be arranged on the Kata's spoke.

【0011】また、上記スリット開閉装置は、上記スリ
ットの左右に回動自在に設けられ、後方に回動したとき
にスリットを塞ぎ、前方に回動したときにスリットを開
放する2枚の遮断板と、その遮断板を回動させるための
駆動装置とを備えるようにしても良い。こうすれば、ス
リットの前方からの土圧が遮断板を後方に回動させるよ
うに働き、スリットを効果的に遮断することができる。
The slit opening / closing device is provided rotatably on the left and right sides of the slit, and closes the slit when rotated backward, and opens the slit when rotated forward. And a driving device for rotating the blocking plate. In this case, the earth pressure from the front of the slit acts to rotate the blocking plate backward, and the slit can be effectively blocked.

【0012】また、上記カッタ本体の後端部に弾性体か
らなるシールリングを設けると共に、上記シールドフレ
ームの先端部に、押圧リングを軸方向に移動可能に設
け、その押圧リングを軸方向前方へ移動させて上記シー
ルリングに押し当てることでカッタ本体とシールドフレ
ーム間を止水するようにしても良い。こうすれば、カッ
タビットの交換作業時に、カッタチャンバ内を効果的に
止水できる。
A seal ring made of an elastic body is provided at the rear end of the cutter body, and a pressing ring is provided at the front end of the shield frame so as to be movable in the axial direction, and the pressing ring is moved forward in the axial direction. The water may be stopped between the cutter body and the shield frame by being moved and pressed against the seal ring. In this way, the water inside the cutter chamber can be effectively stopped when the cutter bit is replaced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
を添付図面に基づいて詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0014】図1は本実施形態に係るカッタ交換機構を
備えたシールド掘進機の正面図、図2は図1におけるA
−A線断面図、図3はカッタスポークを軸方向後方に移
動させた状態を示す図1におけるA−A線断面図、図4
はスリットおよびカッタスポークを示す斜視図、図5は
スポーク引き寄せ装置の概略図、図6はスリット開閉装
置の概略図である。
FIG. 1 is a front view of a shield machine equipped with a cutter exchanging mechanism according to this embodiment, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
Is a perspective view showing a slit and a cut spoke, FIG. 5 is a schematic view of a spoke pulling device, and FIG. 6 is a schematic view of a slit opening / closing device.

【0015】図1及び図2に示すように、シールド掘進
機10は、円筒状のシールドフレーム11と、シールド
フレーム11の先端部(図2において左側端部)に設け
られた隔壁12と、隔壁12に回転自在に設けられたカ
ッタ本体13とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the shield machine 10 comprises a cylindrical shield frame 11, a partition wall 12 provided at the tip (left end in FIG. 2) of the shield frame 11, and a partition wall 12. 12 and a cutter body 13 rotatably provided.

【0016】隔壁12とカッタ本体13との間には一定
の空間からなるカッタチャンバ14が区画形成されてお
り、送泥管15から流れ込む泥水の特性と泥水圧を利用
してカッタ本体13に作用する土圧と水圧に対抗させて
切羽地盤の安定を図ると共に、掘削した土砂を泥水と混
合して排泥管16から外部に排出するようになってい
る。
A cutter chamber 14 having a certain space is defined between the partition wall 12 and the cutter body 13, and acts on the cutter body 13 by utilizing the characteristics of the muddy water flowing from the mud pipe 15 and the muddy water pressure. In addition to stabilizing the face of the face, the excavated earth and sand are mixed with mud and discharged from the mud drain 16 to the outside.

【0017】カッタ本体13の背面部には、隔壁12側
へ延びる8本の中間ビーム17が固定されており、これ
ら中間ビーム17の後端部は、隔壁12に回転自在に設
けられた回転リング18に固定されている。回転リング
18は、隔壁12に取り付けられた駆動モータ20のピ
ニオン21に係合されており、これら駆動モータ20に
よって回転駆動されるようになっている。
Eight intermediate beams 17 extending toward the partition wall 12 are fixed to the rear surface of the cutter body 13, and the rear ends of the intermediate beams 17 are rotatably mounted on a rotary ring provided on the partition wall 12. 18. The rotating ring 18 is engaged with a pinion 21 of a drive motor 20 attached to the partition wall 12 and is driven to rotate by these drive motors 20.

【0018】従って、駆動モータ20による回転トルク
が回転リング18及び中間ビーム17を介してカッタ本
体13に伝わり、カッタ本体13が回転駆動される。中
間ビーム17の本数及び回転リング18の形状は本実施
形態のものに限定はされない。
Accordingly, the rotation torque of the drive motor 20 is transmitted to the cutter body 13 via the rotation ring 18 and the intermediate beam 17, and the cutter body 13 is driven to rotate. The number of the intermediate beams 17 and the shape of the rotating ring 18 are not limited to those of the present embodiment.

【0019】カッタ本体13は、その軸心部に位置する
中央カッタ部22と、中央カッタ部22の外側の面板部
23と、面板部23の外側の外周カッタ部24とで構成
されており、上述した中間ビーム17は面板部23の背
面部に固定されている。
The cutter body 13 includes a central cutter portion 22 located at an axial center portion thereof, a face plate portion 23 outside the central cutter portion 22, and an outer peripheral cutter portion 24 outside the face plate portion 23. The above-described intermediate beam 17 is fixed to the back of the face plate 23.

【0020】中央カッタ部22は円筒状に形成されてお
り、その先端部にはローラビット25が複数取り付けら
れている。また、中央カッタ部22の後端側は、隔壁1
2にシール部材26を介して回転自在に支持されてい
る。
The central cutter portion 22 is formed in a cylindrical shape, and a plurality of roller bits 25 are attached to a tip portion thereof. Further, the rear end side of the center cutter portion 22 is
2 is rotatably supported via a seal member 26.

【0021】外周カッタ部24は、面板部23の外側に
固定され、シールドフレーム11と略同じ外径を有する
円筒形状であり、その先端部にローラビット25が複数
取り付けられている。
The outer peripheral cutter 24 is fixed to the outside of the face plate 23, has a cylindrical shape having substantially the same outer diameter as the shield frame 11, and has a plurality of roller bits 25 attached to its distal end.

【0022】面板部23は、中央カッタ部22と外周カ
ッタ部24との間に固定されており、地山側の表面板2
3aとその反対側に所定間隔を隔てて配置された背面板
23bとを有している。面板部23の表面板23a及び
背面板23bには掘削土砂を取り込むべく径方向に延び
る8つのスリット27が放射状に形成されている。本実
施形態では、スリット27は、長スリット27aと短ス
リット27bとからなり、それぞれ所定間隔ごとに交互
に形成されている。
The face plate portion 23 is fixed between the center cutter portion 22 and the outer peripheral cutter portion 24, and
3a and a back plate 23b arranged on the opposite side at a predetermined interval. Eight slits 27 extending in the radial direction are formed radially in the front plate 23a and the rear plate 23b of the face plate portion 23 to take in excavated earth and sand. In the present embodiment, the slits 27 are composed of long slits 27a and short slits 27b, and are formed alternately at predetermined intervals.

【0023】そして、面板部23の各スリット27内
に、カッタスポーク30がそれぞれ面板部23に対して
周方向相対回転不可かつ軸方向相対移動可能に設けられ
ている。カッタスポーク30の両側部にはティースビッ
ト31が設けられており、中央部にはローラビット32
が設けられている。
The cut spokes 30 are provided in the respective slits 27 of the face plate 23 so that they cannot rotate relative to the face plate 23 in the circumferential direction and can move in the axial direction. A tooth bit 31 is provided on both sides of the cutter spoke 30, and a roller bit 32 is provided in the center.
Is provided.

【0024】図2及び図4に示すように、長スリット2
7a内に設けられたカッタスポーク30の両端部は、外
周カッタ部24の内周部に設けられたガイド溝33と中
央カッタ部22の外周部に設けられたガイド溝34とに
それぞれ収容されている。一方、短スリット27b内に
設けられたカッタスポーク30の両端部は、外周カッタ
部24の内周部のガイド溝33と、短スリット27bの
両側部に位置する中間ビーム17間に掛け渡されたガイ
ドビーム35に形成されたガイド溝36とにそれぞれ収
容されている。ガイド溝33,34,36はそれぞれ、
カッタ本体13の軸方向に延びて形成されいる。従っ
て、各カッタスポーク30は、カッタ本体13が駆動モ
ータ20によって回転されるとカッタ本体13と共に回
転する。
As shown in FIG. 2 and FIG.
Both ends of the cut-spoke 30 provided in the inside 7 a are respectively accommodated in a guide groove 33 provided in the inner periphery of the outer cutter 24 and a guide groove 34 provided in the outer periphery of the central cutter 22. I have. On the other hand, both ends of the cut-spoke 30 provided in the short slit 27b are bridged between the guide groove 33 on the inner periphery of the outer cutter 24 and the intermediate beam 17 located on both sides of the short slit 27b. It is accommodated in a guide groove 36 formed in the guide beam 35, respectively. The guide grooves 33, 34, 36 are respectively
The cutter body 13 extends in the axial direction. Accordingly, each cutter spoke 30 rotates together with the cutter body 13 when the cutter body 13 is rotated by the drive motor 20.

【0025】掘削時には、各カッタスポーク30はガイ
ド溝33,34,36の先端部に位置され、ティースビ
ット31及びローラビット32がスリット27からカッ
タ本体13前方の地山側に突出するようになっている。
At the time of excavation, each of the cut spokes 30 is positioned at the tip of the guide groove 33, 34, 36, and the teeth bit 31 and the roller bit 32 project from the slit 27 to the ground side in front of the cutter body 13. I have.

【0026】上述した各ガイド溝33,34,36の両
側部には、図4に示すように、掘削時に、カッタスポー
ク30が軸方向後方へ移動することを防止するための固
定コッタ37が設けられている。固定コッタ37は、例
えば油圧シリンダ等の伸縮機構からなり、ガイド溝3
3,34,36の内側方向に進退自在に構成されてい
る。固定コッタ37をガイド溝33,34,36内側へ
進出させてカッタスポーク30と係合させることで、掘
削時にカッタスポーク30を固定して軸方向後方へ移動
することを防止できる。また、固定コッタ37をガイド
溝33,34,36の外側へと移動させて固定コッタ3
7とカッタスポーク30の係合を解除することでカッタ
スポーク30はガイド溝33,34,36に沿って軸方
向に移動可能となる。また、面板部23の前方には、カ
ッタスポーク30がスリット27の先端部から更に前方
へと移動してはずれることを防止するために図示しない
ストッパが設けられている。
As shown in FIG. 4, fixed cotters 37 are provided on both sides of each of the guide grooves 33, 34, and 36 to prevent the cutter spokes 30 from moving axially rearward during excavation. Have been. The fixed cotter 37 is made up of a telescopic mechanism such as a hydraulic cylinder, for example.
3, 34, 36 are configured to be able to advance and retreat inward. By causing the fixed cotter 37 to advance into the guide grooves 33, 34, and 36 and engage with the cut spokes 30, it is possible to fix the cut spokes 30 during excavation and prevent the cut spokes 30 from moving rearward in the axial direction. In addition, the fixed cotter 37 is moved to the outside of the guide grooves 33, 34, 36 to fix the fixed cotter 3.
By releasing the engagement between the 7 and the cut-spoke 30, the cut-spoke 30 can move in the axial direction along the guide grooves 33, 34, 36. Further, a stopper (not shown) is provided in front of the face plate portion 23 in order to prevent the cut spokes 30 from moving further forward from the front end of the slit 27 and coming off.

【0027】そして、カッタスポーク30に設けられた
カッタビット31,32の交換作業を行う時に、カッタ
スポーク30をガイド溝33,34,36に沿って軸方
向後方へ移動させるためのスポーク引込み装置40が隔
壁12の上側領域に設けられている。スポーク引込み装
置40は隔壁12の上側領域において、面板部23の各
スリット27間の間隔と等しい間隔を隔てて3箇所に設
けられており、図1において上側領域に位置した3本の
カッタスポーク30のみを軸方向後方へ移動できるよう
になっている。
When replacing the cutter bits 31 and 32 provided on the cut-spoke 30, the spoke retraction device 40 for moving the cut-spoke 30 axially rearward along the guide grooves 33, 34 and 36. Is provided in the upper region of the partition wall 12. The spoke retraction devices 40 are provided at three places in the upper region of the partition wall 12 at intervals equal to the intervals between the slits 27 of the face plate portion 23, and the three cut-spokes 30 located in the upper region in FIG. Only one can be moved backward in the axial direction.

【0028】これは、カッタスポーク30を移動させる
ためにはカッタチャンバ14内の土砂を取り除く必要が
あるが、実際には、図3に示すようにカッタチャンバ1
4の下部の土砂41が完全に取り除けずにカッタスポー
ク30の移動の妨げとなることがあるため、上側領域の
カッタスポーク30のみを移動させる構造としたもので
ある。従って、スポーク引込み装置40は3箇所に限定
されず、頂部に位置したカッタスポーク30のみを移動
させるようにしても良いし、また、等間隔に5箇所に設
けて、上側領域に位置した5本のカッタスポーク30を
移動させるようにしても良い。
This is because it is necessary to remove the earth and sand from the cutter chamber 14 in order to move the cutter spokes 30, but in actuality, as shown in FIG.
Since the earth and sand 41 in the lower part of 4 may not be completely removed and may hinder the movement of the castus pork 30, only the upper part of the castus pork 30 is moved. Therefore, the spoke retraction device 40 is not limited to three places, and may be configured to move only the cut spokes 30 located at the top, or may be provided at five locations at equal intervals to provide five spokes located in the upper region. May be moved.

【0029】スポーク引込み装置40は、図5に示すよ
うに、隔壁12に球面受け42を介して揺動自在に固定
されており、面板部23方向に進退自在な油圧シリンダ
43と、その先端部に設けられた把持部材44とから構
成されている。油圧シリンダ43を延ばして面板部23
側へ進出させ、把持部材44をカッタスポーク30の後
端部に設けられたピン45と係合させた後、油圧シリン
ダ43を縮めることでカッタスポーク30をガイド溝3
3,34,36に沿って軸方向後方へ移動させることが
できる。尚、掘削時には、スポーク引込み装置40を隔
壁12から取り外して、取付部に蓋をするようにしても
良い。
As shown in FIG. 5, the spoke retraction device 40 is fixed to the partition wall 12 via a spherical support 42 so as to be swingable, and has a hydraulic cylinder 43 which can move forward and backward in the direction of the face plate portion 23, and a tip portion thereof. And a gripping member 44 provided at the end. The hydraulic cylinder 43 is extended to
After engaging the gripping member 44 with a pin 45 provided at the rear end of the cut-spoke 30, the hydraulic cylinder 43 is contracted to move the cut-spoke 30 into the guide groove 3.
3, 34, 36 can be moved axially rearward. At the time of excavation, the spoke retraction device 40 may be removed from the partition wall 12 and the attachment portion may be covered.

【0030】また、スリット27には、カッタビット3
1,32交換時にスリット27を閉じてカッタチャンバ
14内を止水するためのスリット開閉装置50が設けら
れている。スリット開閉装置50は、図6に示すよう
に、面板部23の背面板23bのスリット27の左右に
回動ピン51を中心に回動自在に設けられた2枚の遮断
板52,52と、その遮断板52,52を回動させるた
めの駆動装置53とを備えている。この駆動装置は、例
えば、油圧シリンダ等が使用される。
The slit 27 has a cutter bit 3
A slit opening / closing device 50 for closing the slit 27 and stopping water in the cutter chamber 14 when exchanging the 1 and 32 is provided. As shown in FIG. 6, the slit opening / closing device 50 includes two blocking plates 52, 52 provided on the left and right sides of the slit 27 of the back plate 23 b of the face plate 23 so as to be rotatable around a rotating pin 51. A drive device 53 for rotating the blocking plates 52, 52 is provided. For this drive device, for example, a hydraulic cylinder or the like is used.

【0031】図6(a)に示すように、掘削時には駆動
装置53を縮めて両遮断板52,52を前方へと回動さ
せて面板部23に対してほぼ垂直な状態で表面板23a
と背面板23bとの間に収容して、スリット27を開放
する。
As shown in FIG. 6A, at the time of excavation, the driving device 53 is contracted, and both of the blocking plates 52, 52 are rotated forward so that the surface plate 23a is substantially perpendicular to the surface plate portion 23.
The slit 27 is opened by being housed between the rear panel 23b and the rear panel 23b.

【0032】そして、カッタビット31,32の交換作
業を行う時には、図6(b)に示すように、駆動装置5
3を伸張させて遮断板52,52を後方へと回動して2
枚の遮断板52,52を付き合わせて、背面板23bの
スリット27を塞ぐことができる。背面板23bに形成
されたスリット27の開口周囲の部分には枠状のシール
部材54が設けられている。また、遮断板52,52同
士が付き合わされる部分にはシール部材59が設けられ
ている。これによって、遮断板52を閉じたときに地下
水などの侵入を効果的に防止できる。
When the cutter bits 31 and 32 are to be replaced, the drive unit 5 is changed as shown in FIG.
3 is extended and the blocking plates 52, 52 are
The slits 27 of the back plate 23b can be closed by joining the two blocking plates 52, 52 together. A frame-shaped seal member 54 is provided around the opening of the slit 27 formed in the back plate 23b. Further, a seal member 59 is provided at a portion where the blocking plates 52 are brought into contact with each other. Thereby, when the blocking plate 52 is closed, intrusion of groundwater or the like can be effectively prevented.

【0033】遮断板52を閉じると、両遮断板52はカ
ッタ本体13前方から土圧Pを受ける。この土圧Pが遮
断板52を後方へ回動させる力となり、遮断板52が面
板部23の背面板23bに設けられたシール部材54に
押し付けられるため、より効果的に止水を行うことがで
きる。
When the blocking plates 52 are closed, both blocking plates 52 receive the earth pressure P from the front of the cutter body 13. The earth pressure P acts as a force for rotating the blocking plate 52 backward, and the blocking plate 52 is pressed against the seal member 54 provided on the back plate 23b of the face plate portion 23, so that water can be stopped more effectively. it can.

【0034】また、図2に示すように、外周カッタ部2
4の後端部には全周に渡って弾性体からなるシールリン
グ55が設けられており、シールドフレーム11の先端
部には金属製の押圧リング56が軸方向に移動可能に設
けられている。この押圧リング56を、油圧シリンダ等
からなる駆動装置57によって軸方向前方へと移動させ
てシールリング55に押し付けることで、カッタ本体1
3とシールドフレーム11間を効果的に止水することが
できる。
Further, as shown in FIG.
A seal ring 55 made of an elastic body is provided at the rear end of the cover 4 over the entire circumference, and a metal press ring 56 is provided at the front end of the shield frame 11 so as to be movable in the axial direction. . The pressing ring 56 is moved forward in the axial direction by a driving device 57 including a hydraulic cylinder or the like, and is pressed against the seal ring 55, whereby the cutter body 1 is moved.
3 and the shield frame 11 can be effectively stopped.

【0035】なお、隔壁12には作業員がカッタチャン
バ内にアクセスするためのマンロック58が設けられて
いる。
The partition 12 is provided with a man lock 58 for an operator to access the inside of the cutter chamber.

【0036】次に本発明の作用を述べる。Next, the operation of the present invention will be described.

【0037】先ず、掘削時には、図2に示すように、カ
ッタスポーク30をガイド溝33,34,36の先端部
に位置させると共に、固定コッタ37をガイド溝33,
34,36の内側に進出させてカッタスポーク30を固
定する。この状態で、カッタ本体13を回転させて地山
を掘削する。そして、掘削された土砂は面板部23に形
成されたスリット27からカッタチャンバ14内に取り
入れられた後、送泥管15から送られてくる泥水と混じ
り合って流動化されながら排泥管16から連続的に排出
される。
First, at the time of excavation, as shown in FIG. 2, the cut spokes 30 are positioned at the tips of the guide grooves 33, 34, and 36, and the fixed cotter 37 is moved to the guide grooves 33, 34.
The cut spokes 30 are fixed by being advanced into the insides 34 and 36. In this state, the cutter body 13 is rotated to excavate the ground. After the excavated earth and sand is taken into the cutter chamber 14 through the slit 27 formed in the face plate portion 23, it is mixed with the muddy water sent from the mud pipe 15 and fluidized from the mud drain pipe 16. Discharged continuously.

【0038】次に、カッタビット31,32が摩耗して
きた場合、先ず駆動モータ20を停止してカッタ本体1
3の回転を止めて掘削作業を一時的に停止した後、カッ
ターチャンバ14内に残留している土砂を排泥管16か
ら排出すると共に、シールドフレーム11先端部の押圧
リング56を軸方向前方へと移動させて外周カッタ部2
4の後端部のシールリング55に押し付けてカッタチャ
ンバ14内を止水する。
Next, when the cutter bits 31 and 32 are worn, first, the drive motor 20 is stopped to stop the cutter body 1.
After stopping the rotation of 3 and temporarily stopping the excavation work, the sediment remaining in the cutter chamber 14 is discharged from the mud pipe 16 and the pressing ring 56 at the tip of the shield frame 11 is moved forward in the axial direction. And move the outer cutter 2
4 to stop the water in the cutter chamber 14 by pressing against the seal ring 55 at the rear end.

【0039】次に、隔壁12の上側領域に位置している
カッタスポーク30を固定している固定コッタ37を縮
めてその固定を解除する。上側領域に位置しているカッ
タスポーク30の固定が解除されたならば、スポーク引
込み装置40の油圧シリンダ43を延ばして、把持部材
44をカッタスポーク30のピン45と係合させた後、
油圧シリンダ43を縮めてカッタスポーク30を、図3
に示すように、軸方向後方へ移動させる。そうすること
で、面板部23とカッタスポーク30との間に一定の作
業スペースSが形成される。
Next, the fixing cotter 37 for fixing the cut spokes 30 located in the upper region of the partition wall 12 is contracted to release the fixing. When the fixation of the cut-spoke 30 located in the upper region is released, the hydraulic cylinder 43 of the spoke retraction device 40 is extended, and the gripping member 44 is engaged with the pin 45 of the cut-spoke 30.
The hydraulic cylinder 43 is contracted to cut the cut spokes 30 as shown in FIG.
As shown in the figure, it is moved backward in the axial direction. By doing so, a certain work space S is formed between the face plate portion 23 and the cut spokes 30.

【0040】そして、このような状態になったなら、図
6(b)に示すように、スリット開閉装置50の遮断板
52,52を後方へ回動させてスリット27を塞ぎ、土
砂や地下水の流入を阻止する。
When such a state occurs, as shown in FIG. 6 (b), the blocking plates 52, 52 of the slit opening / closing device 50 are turned backward to close the slit 27, and the soil and groundwater are removed. Prevent inflow.

【0041】更に、カッタ本体13を回転して、残りの
カッタスポーク30を順次上側領域に位置させて、上記
と同様にスポーク引込み装置40により軸方向後方へ移
動させた後、スリット開閉装置50によりスリット27
を塞ぐ。カッタ本体13を回転すると、カッタチャンバ
14内に残留している土砂は、カッタスポーク30によ
り移動されて各カッタスポーク30の隙間に位置する
が、カッタ本体13の回転を妨げることはない。
Further, the cutter body 13 is rotated so that the remaining cutter spokes 30 are sequentially positioned in the upper region, and moved rearward in the axial direction by the spoke retraction device 40 in the same manner as described above. Slit 27
Close up. When the cutter body 13 is rotated, the earth and sand remaining in the cutter chamber 14 is moved by the cutter spokes 30 and positioned in the gaps between the cutter spokes 30, but does not hinder the rotation of the cutter body 13.

【0042】カッタ本体13を1周させて、全てのカッ
タスポーク30を軸方向後方に位置させて全てのスリッ
ト27を閉じると、カッタチャンバ14内は完全に止水
される。
When the cutter body 13 is rotated once, all the cutter spokes 30 are positioned rearward in the axial direction, and all the slits 27 are closed, the water inside the cutter chamber 14 is completely stopped.

【0043】その後、作業者がマンロック58からカッ
タチャンバ14内に入り込み、後方に移動されたカッタ
スポーク30を超えて作業スペースSにアクセスしてカ
ッタスポーク30に取り付けられているカッタビット3
1,32の交換作業を行う。
Thereafter, the worker enters the cutter chamber 14 from the man lock 58, accesses the work space S beyond the cut-spoke 30 moved rearward, and accesses the work space S so that the cutter bit 3 attached to the cut-spoke 30 is removed.
The exchange work of 1, 32 is performed.

【0044】このとき、カッタチャンバ14内に残留し
ている土砂41によって下側領域に位置しているカッタ
スポーク30のカッタビット31,32の交換作業を行
うことが困難な場合、上側領域に位置したカッタスポー
ク30のカッタビット31,32の交換作業を終えた
後、順次カッタ本体13を回転させて上側領域で交換作
業を行うようにしても良い。
At this time, if it is difficult to replace the cutter bits 31 and 32 of the cut spokes 30 located in the lower area due to the earth and sand 41 remaining in the cutter chamber 14, the upper and lower areas are located in the upper area. After the replacement of the cutter bits 31 and 32 of the cut spokes 30 is completed, the replacement may be performed in the upper region by sequentially rotating the cutter body 13.

【0045】こうして、全てのカッタスポーク30のカ
ッタビット31,32の交換作業が終了したら、スポー
ク引込み装置40の油圧シリンダ43を延ばして、上側
領域に位置したカッタスポーク30を順次ガイド溝3
3,34,36の先端部へ移動させると共に、固定コッ
タ37をガイド溝33,34,36の内側へ進出させて
カッタスポーク30を固定することで、新たな掘削作業
を開始することができる。
After the replacement of the cutter bits 31 and 32 of all the cut spokes 30 is completed, the hydraulic cylinder 43 of the spoke retractor 40 is extended to sequentially insert the cut spokes 30 located in the upper region into the guide grooves 3.
A new excavation operation can be started by moving the fixed cotter 37 to the inside of the guide grooves 33, 34, and 36 to fix the cut-spokes 30 while moving the fixed cotter 37 to the distal end portions of the grooves 3, 34, and 36.

【0046】このように、本発明によれば、立坑の構築
や地盤改良作業等が不要となり、カッタビット31,3
2の交換作業を短時間、低コストかつ容易に行うことが
できる。また、シールドフレーム11の外側での作業が
不要であるため、カッタビット31,32の交換作業を
安全に行うことができる。
As described above, according to the present invention, the construction of the shaft and the work of improving the ground are not required, and the cutter bits 31 and 3 are not required.
2 can be easily performed in a short time at low cost. Further, since the work outside the shield frame 11 is unnecessary, the work of replacing the cutter bits 31 and 32 can be performed safely.

【0047】また、隔壁12の上側領域に位置したカッ
タスポーク30のみを移動させる構造であるため、カッ
タチャンバ14内に土砂が残留していても確実にカッタ
ビット31,32の交換作業を行うことができる。
Further, since only the cut spokes 30 located in the upper region of the partition wall 12 are moved, the cutter bits 31 and 32 can be reliably replaced even if earth and sand remain in the cutter chamber 14. Can be.

【0048】更に、カッタスポーク30が中央カッタ部
22と外周カッタ部24との間に収容されるため、カッ
タスポークを径方向に伸縮させるための機構(例えば、
油圧シリンダ等)を設ける必要がなく、カッタスポーク
30のスペースを有効利用でき、ローラビット等を配置
できる。仮に、外周カッタ部24を用いない構造である
場合、カッタスポーク30はシールドフレーム11内に
引き込むために、径方向に伸縮させるための機構が必要
となる。
Further, since the cut-spoke 30 is accommodated between the center cutter portion 22 and the outer cutter portion 24, a mechanism for expanding and contracting the cut-spoke in the radial direction (for example,
It is not necessary to provide a hydraulic cylinder or the like), the space of the cut spokes 30 can be effectively used, and roller bits and the like can be arranged. If the outer cutter portion 24 is not used, a mechanism for radially expanding and contracting the cut spokes 30 in order to draw the cut spokes 30 into the shield frame 11 is required.

【0049】なお、本発明は図示したものに限定され
ず、例えば、スクリューコンベア式のシールド掘進機に
適用できることは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated one, but may be applied to, for example, a screw conveyor type shield machine.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
す如く優れた効果を発揮するものである。 1)カッタビットの交換作業を短時間、低コストで安全
かつ容易に行うことができる。 2)カッタチャンバの下部に土砂が残留していてもカッ
タビットの交換作業を行うことができる。 3)カッタスポークにローラビット等を配置できる。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited. 1) The work of replacing the cutter bit can be performed safely and easily at a low cost in a short time. 2) Even if earth and sand remain in the lower part of the cutter chamber, the cutter bit can be replaced. 3) Roller bits and the like can be arranged in the cut spokes.

【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カッタ交換機構を備
えたシールド掘進機の正面図である。
FIG. 1 is a front view of a shield machine including a cutter exchanging mechanism according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.

【図3】カッタスポークを軸方向後方に移動させた状態
を示す図1におけるA−A線断面図である。
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, showing a state in which the cut spokes are moved rearward in the axial direction.

【図4】スリットおよびカッタスポークを示す斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view showing a slit and a cut spoke.

【図5】スポーク引き寄せ装置の概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a spoke pulling device.

【図6】(a)は、スリットを開放した状態のスリット
開閉装置の概略図である。(b)は、スリットを閉じた
状態のスリット開閉装置の概略図である。
FIG. 6A is a schematic diagram of a slit opening and closing device in a state where a slit is opened. (B) is a schematic diagram of the slit opening and closing device in a state where the slit is closed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 シールドフレーム 12 隔壁 13 カッタ本体 27 スリット 30 カッタスポーク 31,32 カッタビット 40 スポーク引込装置 50 スリット開閉装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Shield frame 12 Partition wall 13 Cutter main body 27 Slit 30 Cutter spoke 31, 32 Cutter bit 40 Spoke retraction device 50 Slit opening / closing device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中根 隆 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 AC02 BA04 BB07  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Nakane 11-1 Kitahama-cho, Chita-shi, Aichi F-term in the Aichi Plant of Harima Heavy Industries, Ltd. F-term (reference) 2D054 AC02 BA04 BB07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールドフレーム先端部の隔壁にカッタ
本体を回転自在に設け、該カッタ本体に、その径方向に
延びるスリットを放射状に複数個設け、それらスリット
内に、カッタビットを備えたカッタスポークを、それぞ
れカッタ本体に対して軸方向相対移動可能に設け、上記
隔壁の上側領域に、上記カッタスポークを軸方向に移動
させるスポーク引込装置を設け、上記カッタ本体に、上
記カッタスポークが軸方向後方に移動したときに上記ス
リットを閉じるスリット開閉装置を設けたことを特徴と
するカッタビット交換機構。
A cutter body is rotatably provided on a partition wall at a tip portion of a shield frame, a plurality of radially extending slits are radially provided in the cutter body, and a cutter bit is provided in each of the slits with a cutter bit. Are provided so as to be movable relative to the cutter body in the axial direction, respectively, and a spoke retraction device for moving the cutter spoke in the axial direction is provided in the upper region of the partition wall, and the cutter spoke is axially rearward in the cutter body. A slit opening / closing device for closing the slit when the cutter bit is moved.
【請求項2】 上記カッタ本体は、軸心部に位置する中
央カッタ部と、その中央カッタ部の外側の面板部と、面
板部の外側の外周カッタ部とからなり、上記スリット
は、上記面板部に形成され、上記カッタスポークは、上
記中央カッタ部および外周カッタ部に、それぞれ軸方向
に沿って形成されたガイド溝に収容される請求項1記載
のカッタビット交換機構。
2. The cutter body comprises a central cutter located at an axial center, a face plate outside the central cutter, and an outer peripheral cutter outside the face plate. 2. The cutter bit exchanging mechanism according to claim 1, wherein said cutter spoke is formed in a guide groove formed along an axial direction in each of said central cutter portion and said outer peripheral cutter portion.
【請求項3】 上記スリット開閉装置は、上記スリット
の左右に回動自在に設けられ、後方に回動したときにス
リットを塞ぎ、前方に回動したときにスリットを開放す
る2枚の遮断板と、その遮断板を回動させるための駆動
装置とを備えた請求項1又は2記載のカッタビット交換
機構。
3. The slit opening / closing device is rotatably provided on the left and right sides of the slit, and closes the slit when rotated backward, and opens the slit when rotated forward. 3. The cutter bit exchanging mechanism according to claim 1, further comprising a driving device for rotating the blocking plate.
【請求項4】 上記カッタ本体の後端部に弾性体からな
るシールリングを設けると共に、上記シールドフレーム
の先端部に押圧リングを軸方向に移動可能に設け、その
押圧リングを軸方向前方へ移動させて上記シールリング
に押し付けることでカッタ本体とシールドフレーム間を
止水する請求項1〜3記載のカッタビット交換機構。
4. A seal ring made of an elastic body is provided at the rear end of the cutter body, and a pressing ring is provided at the front end of the shield frame so as to be movable in the axial direction, and the pressing ring is moved forward in the axial direction. The cutter bit exchange mechanism according to claim 1, wherein water is stopped between the cutter body and the shield frame by being pressed against the seal ring.
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