JP2002155698A - シールド掘進機のカッタビット交換機構 - Google Patents

シールド掘進機のカッタビット交換機構

Info

Publication number
JP2002155698A
JP2002155698A JP2000354701A JP2000354701A JP2002155698A JP 2002155698 A JP2002155698 A JP 2002155698A JP 2000354701 A JP2000354701 A JP 2000354701A JP 2000354701 A JP2000354701 A JP 2000354701A JP 2002155698 A JP2002155698 A JP 2002155698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutter
rotating shaft
center
shield machine
cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000354701A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4348857B2 (ja
Inventor
Ryusaburo Otsuka
隆三郎 大塚
Hiroyuki Ito
広幸 伊藤
Takashi Nakane
隆 中根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP2000354701A priority Critical patent/JP4348857B2/ja
Publication of JP2002155698A publication Critical patent/JP2002155698A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4348857B2 publication Critical patent/JP4348857B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッタ中央部のカッタビットを交換する。 【解決手段】 カッタ6の中央に当該カッタ6を貫通し
て筒状のカッタ回転軸5を取り付け、その筒状のカッタ
回転軸5の内側に前進時に切刃11に当接すると共に後
退時にシールド掘進機1内側へ引き込まれるカッタ中央
部12をその軸方向にスライド自在に設け、上記筒状の
カッタ回転軸5に上記カッタ中央部12が後方にスライ
ドしたときにその前方で筒状のカッタ回転軸5の内部を
前後に仕切るゲート21を設けた。

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
カッタのカッタビットを交換する機構に係り、特に、カ
ッタの中央部に位置するカッタビットを交換するための
シールド掘進機のカッタビット交換機構に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】シールド掘進機は、カッタを回転させな
がら推進力を与えて、トンネルを掘削するようになって
いる。すなわち、カッタの先端に設けられたカッタビッ
トが、カッタが回転することにより地山を掘削するよう
になっている。
【0003】ところで、カッタビットは、地山を掘削し
ていくうちに摩耗していく。特に、カッタの径方向外周
側は、移動距離が長いためにその部分のカッタビットの
摩耗が大きい。そのため、従来は、カッタの径方向外周
側のカッタビットを交換するための機構は多数提案され
ていた。
【0004】一方、カッタ中央部は、移動距離が短いた
めにその部分のカッタビットは、余り摩耗しないので、
カッタ中央部のカッタビットを交換するための機構は、
特に提案されてはいなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
トンネルの長距離化が進んでいるが、上述のように、従
来は、カッタの外周側に取り付けられたカッタビット
は、交換することはできるものの、カッタ中央部のカッ
タビットを交換することはできないので、掘削施工可能
なトンネルの長さは、カッタ中央部のカッタビットの寿
命に制限されてしまっていた。
【0006】そこで、本発明は上記問題を解決するため
に案出されたものであって、その目的は、カッタ中央部
のカッタビットを交換することが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。
【0007】
【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、カッタの中央に当該カッタを貫通して筒
状のカッタ回転軸を取り付け、その筒状のカッタ回転軸
の内側に前進時に切刃に当接すると共に後退時にシール
ド掘進機内側へ引き込まれるカッタ中央部をその軸方向
にスライド自在に設け、上記筒状のカッタ回転軸に上記
カッタ中央部が後方にスライドしたときにその前方で筒
状のカッタ回転軸の内部を前後に仕切るゲートを設けた
ものである。
【0008】上記構成によれば、カッタ中央部が後方に
スライドすると共に、その前方のゲートでカッタ回転軸
の内部を前後に仕切ることができるので、シールド掘進
機外と区画されたカッタ中央部の前方の空間に作業員が
出入りすることが可能となり、カッタビットの交換作業
が容易に行える。これによって、掘削施工可能なトンネ
ルの長さを大幅に長くすることができる。
【0009】そして、上記カッタ中央部に、その径方向
外方に位置するカッタ外周部に係脱される係合ピンを設
けたものが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて説明する。
【0011】図1は本発明に係るシールド掘進機のカッ
タビット交換機構の実施の形態を示した断面図である。
【0012】まず、シールド掘進機及びそのカッタビッ
ト交換機構の構成を説明する。
【0013】本実施の形態に係るシールド掘進機1は、
シールドフレーム2の前端部にバルクヘッド3が設けら
れている。バルクヘッド3の中心部には、バルクヘッド
3を貫通してカッタ回転軸5が設けられており、そのカ
ッタ回転軸5の前端には、カッタ6が設けられている。
カッタ6の前面には複数のカッタビット7が取り付けら
れている。カッタ回転軸5の後方にはこれを回転させる
ための駆動モータ(図示せず)が接続されている。
【0014】バルクヘッド3の下部には、これを貫通し
て切刃11側へ開口するスクリュコンベア(図示せず)
が設けられている。また、シールドフレーム2内後部に
は、シールドジャッキ(図示せず)が設けられている。
【0015】シールド掘進機1は、組み付けられたセグ
メントをシールドジャッキで押して推進力を得ながら、
カッタ6が回転することによって、トンネルを掘削する
ようになっている。
【0016】ところで、本発明に係るカッタビット交換
機構8では、上述のカッタ回転軸5が筒状に形成されて
いる。その筒状のカッタ回転軸5はカッタ6の中央に貫
通されて掘削土砂9の切刃11に前端が開口するように
なっている。
【0017】筒状のカッタ回転軸5の内側には、カッタ
6の中央に位置するカッタ中央部12がその軸方向にス
ライド自在に設けられている。カッタ中央部12は、円
筒状に形成された胴部14とその前方に配置されたカッ
タ部15とを備えている。カッタ部15は回転軸16を
介して胴部14と接続されており、カッタ中央部12の
カッタ部15は胴部14に対して回転可能となってい
る。カッタ中央部12の外周面とカッタ回転軸5の内周
面との間には、スライド可能なシール機構(図示せず)
が介設されており、土砂がシールド掘進機1内に流入す
るのを防止している。
【0018】カッタ中央部12の後部には、これを軸方
向にスライドさせるスライド手段として、油圧ジャッキ
17が接続されている。油圧ジャッキ17の後端は、シ
ールドフレーム2から延びるフレーム(図示せず)に接
続されている。この油圧ジャッキ17の伸縮によって、
カッタ中央部12は、カッタ回転軸5内で前端に位置す
る前進時には、その前端が切刃11に当接し、一方、カ
ッタ回転軸5内で後端に位置する後退時には、シールド
掘進機1の内側(バルクヘッド3よりも後方)に引き込
まれるようになっている。
【0019】カッタ回転軸5には、カッタ中央部12が
カッタ回転軸5で後方にスライドしたときに、その前方
で筒状のカッタ回転軸5の内部を前後に仕切るゲート2
1が設けられている。
【0020】ゲート21は、上下に半円状に分割されて
おり、カッタ回転軸5の上下にそれぞれ昇降自在に設け
られている。ゲート21同士の接合部には棒状のシール
が設けられており、そのシールをゲート21同士で挟み
込んで止水するようになっている。カッタ回転軸5のゲ
ート21の固定部には、シール部材22が形成され、掘
削土砂や水の流入を防止するようになっている。
【0021】なお、ゲート21の形状は、上下2分割に
限定されるものではなく、別の形状であってもよい。例
えば、左右2分割であったり、3或いは4分割等であっ
てもよい。
【0022】本実施の形態のカッタ6は、スポーク式の
ものであり、カッタ回転軸5の前端外周部には、複数の
カッタスポーク18が放射状に取り付けられている。こ
のカッタスポーク18が、カッタ中央部12の径方向外
方に位置するカッタ外周部19となる。
【0023】カッタ中央部12には、カッタ外周部19
に係脱される係合ピン23が設けられている。係合ピン
23は、カッタ中央部12の内部に径方向外側に向かっ
て複数設けられており、その先端が、カッタスポーク1
8に形成された係合穴24に向かって出没自在に形成さ
れている。
【0024】掘削時には、係合ピン23が径方向外側に
突出してカッタスポーク18の係合穴24に挿入され
て、カッタ中央部12とカッタ外周部19とが一体化さ
れる。一方、カッタ中央部12のスライド時には、係合
ピン23が径方向内側に縮退してカッタ中央部12内に
収容されて、カッタ中央部12とカッタ外周部19とが
分離するようになっている。
【0025】次に、上記構成によるシールド掘進機1の
カッタビット交換機構8の作用を説明する。
【0026】シールド掘進機1によるトンネルの掘削に
より、カッタ中央部12のカッタビット7が摩耗したな
らば、カッタ6の回転を停止させて、図2に示すよう
に、係合ピン23を径方向内側に縮退してカッタ中央部
12内に収容させて、カッタ中央部12とカッタ外周部
19とを分離する。
【0027】その後、油圧ジャッキ17を縮退させて、
カッタ中央部12を、カッタ回転軸5内でシールド掘進
機1内側(後方)へ引き込む。このとき、掘削土砂9が
軟弱な場合には、カッタ中央部12の後退と共に、カッ
タ回転軸5の内部に土砂が流れ込むが、カッタ中央部1
2の外周面とカッタ回転軸5の内周面、及びカッタ回転
軸5とゲート21とはシールされているので、土砂がシ
ールド掘進機1の内部に流入することはない。
【0028】そして、カッタ中央部12が、図3に示す
ように、後端部まで移動したならば、図4に示すよう
に、ゲート21を閉じて、筒状のカッタ回転軸5の内部
を前後に仕切る。これによって、カッタ中央部12とゲ
ート21との間に空間ができ、これを作業空間25とし
て利用できる。
【0029】その後、カッタ中央部12の前面或いはカ
ッタ回転軸5の側面に形成されたマンホール(図示せ
ず)から作業空間25に作業員が入る。土砂が作業空間
25まで流入している場合は、作業員がその土砂を除去
して、その後、カッタビット7の交換作業を行う。
【0030】このとき、作業員はカッタ中央部12の前
面に入って交換作業をできるので、作業性が高く、手間
及び時間の短縮を達成できる。また、ゲート21によっ
て、掘削土砂9と区画されているので、作業場所を確保
できる。
【0031】このように、本発明によれば、カッタ中央
部12のカッタビット7の交換作業が容易に行える。こ
れによって、掘削施工可能なトンネルの長さを大幅に長
くすることができる。
【0032】なお、本実施の形態では、掘削土砂が軟弱
な場合を想定して、ゲート21を設けるようにしている
が、掘削土砂が固くて切刃が崩れない場合には、ゲート
21を設けなくてもよいケースもある。
【0033】また、本実施の形態では、カッタ6がスポ
ーク式のものを例にあげて説明したが、これに限られる
ものではない。本発明は、例えば面盤状のカッタにも適
用できるのは勿論である。
【0034】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、カッタ中
央部が後方にスライドすると共に、その前方のゲートで
カッタ回転軸の内部を前後に仕切ることができるので、
シールド掘進機外と区画されたカッタ中央部の前方空間
に作業員が出入りすることが可能となり、カッタビット
の交換作業が容易に行える。これによって、掘削施工可
能なトンネルの長さを大幅に長くすることができるとい
った優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交
換機構の実施の形態を示した概略断面図である。
【図2】本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交
換機構の作動状態を説明するための概略断面図である。
【図3】本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交
換機構の作動状態を説明するための概略断面図である。
【図4】本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交
換機構の作動状態を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
1 シールド掘進機 5 カッタ回転軸 6 カッタ 7 カッタビット 8 カッタビット交換機構 11 切刃 12 カッタ中央部 19 カッタ外周部 21 ゲート 23 係合ピン
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 BA03 BB07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カッタの中央に当該カッタを貫通して筒
    状のカッタ回転軸を取り付け、その筒状のカッタ回転軸
    の内側に前進時に切刃に当接すると共に後退時にシール
    ド掘進機内側へ引き込まれるカッタ中央部をその軸方向
    にスライド自在に設け、上記筒状のカッタ回転軸に上記
    カッタ中央部が後方にスライドしたときにその前方で筒
    状のカッタ回転軸の内部を前後に仕切るゲートを設けた
    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。
  2. 【請求項2】 上記カッタ中央部に、その径方向外方に
    位置するカッタ外周部に係脱される係合ピンを設けた請
    求項1記載のシールド掘進機のカッタビット交換機構。
JP2000354701A 2000-11-21 2000-11-21 シールド掘進機のカッタビット交換機構 Expired - Fee Related JP4348857B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000354701A JP4348857B2 (ja) 2000-11-21 2000-11-21 シールド掘進機のカッタビット交換機構

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000354701A JP4348857B2 (ja) 2000-11-21 2000-11-21 シールド掘進機のカッタビット交換機構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002155698A true JP2002155698A (ja) 2002-05-31
JP4348857B2 JP4348857B2 (ja) 2009-10-21

Family

ID=18827238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000354701A Expired - Fee Related JP4348857B2 (ja) 2000-11-21 2000-11-21 シールド掘進機のカッタビット交換機構

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4348857B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006307432A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Taisei Corp シールド掘進機のビット交換装置
CN107900969A (zh) * 2017-12-27 2018-04-13 中铁工程装备集团技术服务有限公司 一种盾构机常压换刀纠偏工装
CN113464152A (zh) * 2021-07-14 2021-10-01 中铁工程装备集团有限公司 一种基于可伸缩人舱的常压换刀盾构机

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006307432A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Taisei Corp シールド掘進機のビット交換装置
CN107900969A (zh) * 2017-12-27 2018-04-13 中铁工程装备集团技术服务有限公司 一种盾构机常压换刀纠偏工装
CN107900969B (zh) * 2017-12-27 2024-03-12 中铁工程装备集团技术服务有限公司 一种盾构机常压换刀纠偏工装
CN113464152A (zh) * 2021-07-14 2021-10-01 中铁工程装备集团有限公司 一种基于可伸缩人舱的常压换刀盾构机
CN113464152B (zh) * 2021-07-14 2022-03-22 中铁工程装备集团有限公司 一种基于可伸缩人舱的常压换刀盾构机

Also Published As

Publication number Publication date
JP4348857B2 (ja) 2009-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4630869A (en) Shield tunneling machine
JP4078302B2 (ja) シールド掘進方法及びシールド掘進機
KR20020073391A (ko) 실드 굴진기의 커터헤드
JP2002155698A (ja) シールド掘進機のカッタビット交換機構
JP3657577B2 (ja) カッタービット移動式シールド掘進機
JP2657224B2 (ja) シールド掘進機
JP6965201B2 (ja) トンネル掘削機
JP2009203733A (ja) シールド掘削機
JP3844136B2 (ja) シールド掘進機のカッターヘッド
JP4138626B2 (ja) トンネル掘削機及びトンネル掘削機のカッタ交換方法
JP3750052B2 (ja) シールドマシンにおけるカッタビットの交換方法
JP2910633B2 (ja) カッタービットの磨耗低減方法及びカッタービットの取り付け構造
JP3595412B2 (ja) トンネル掘削機及びその補修方法並びに掘削方法
JP2007100316A (ja) シールド掘進機
JP4842466B2 (ja) トンネル掘削機
JP4635240B2 (ja) シールド掘進機のビット交換装置
JP4390584B2 (ja) シールド掘削機
JP2757980B2 (ja) 矩形シールド掘進機およびトンネル掘削方法
JP4248370B2 (ja) シールド掘削機およびそのカッタビット交換方法
JP2002339694A (ja) トンネル掘削機
JP3687053B2 (ja) 球体シールド掘進機のカッター
JP2004251042A (ja) トンネル掘削機
JP3950386B2 (ja) トンネル掘削機並びにトンネル施工工法
JP2007198080A (ja) 親子シールド掘進機
JP3716099B2 (ja) トンネル掘削機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070927

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090624

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090630

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090713

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees