JP2003184485A - Structure of shield machine and method of replacing roller cutter of shield machine - Google Patents

Structure of shield machine and method of replacing roller cutter of shield machine

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JP2003184485A
JP2003184485A JP2001379211A JP2001379211A JP2003184485A JP 2003184485 A JP2003184485 A JP 2003184485A JP 2001379211 A JP2001379211 A JP 2001379211A JP 2001379211 A JP2001379211 A JP 2001379211A JP 2003184485 A JP2003184485 A JP 2003184485A
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JP
Japan
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cutter
outer peripheral
roller
replacement
shield machine
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Pending
Application number
JP2001379211A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Kaneko
金子研一
Itsuo Hirano
平野逸雄
Masatoshi Kimura
木村政俊
Kazuo Takamizawa
高見沢計夫
Takanobu Miki
三木孝信
Makoto Sugimori
杉森真
Hiroyuki Ito
伊藤広幸
Masaru Nakajima
中嶋大
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.)
Taisei Corp
IHI Corp
Original Assignee
Taisei Corp
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of a shield machine capable of performing a replacement operation for a roller cutter even under sea level where there is much spring water and a method of replacing the roller cutter of the shield machine. <P>SOLUTION: In this structure of the shield machine formed of a plurality of large circular cutter heads 1 disposed in proximity with each other, the excavating faces of the large circular cutter heads 1 are formed of an outer peripheral cutter 2 and a center cutter 3. The outer peripheral cutter 2 and the center cutter 3 can be rotated integrally with each other or separately from each other. A plurality of detachable roller cutters 41 disposed in circumferential direction are fitted to the outer peripheral cutter 2, an outer peripheral groove 5 and a gate 6 are provided in the outer peripheral cutter 2. A replacement push-out jack 7, a center groove 81, and an extraction jack 82 for replacement are provided to the center cutter 3. A working lock 9 as a space leading to the center groove 81 and used for performing the replacement operation by storing the roller cutters 41 is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、シールドマシンの
構造およびそのローラカッタの交換方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a shield machine and a roller cutter replacement method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、地中にトンネルを構築するに
は、シールドマシンaが使用されている。これは、構築
するトンネルの利用用途に応じて、1台または大小様々
なシールドを組み合わせて用いることができ、掘削する
断面形状を変えることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a shield machine a has been used to construct a tunnel in the ground. It is possible to use one unit or a combination of shields of various sizes, and change the cross-sectional shape to be excavated, depending on the intended use of the tunnel to be constructed.

【0003】堆積岩盤をシールドマシンaで掘進する場
合、カッタヘッドcの前面にローラカッタbをビットと
併用して用いることが多い(図9参照)。このローラカ
ッタbは、前面に突出して配置しているため、磨耗は激
しく、数百メートルの掘進でローラカッタbを交換せざ
るを得ない場合もある。このため、磨耗したローラカッ
タbは交換する必要があり、その手段として掘進するシ
ールドマシンaを一旦停止した後、シールドマシンaを
後退し、切羽とカッタヘッドc間に形成された空間に作
業員が出てローラカッタbの交換作業を人力で行なうも
のであった(図8参照)。
When excavating sedimentary rock mass with a shield machine a, a roller cutter b is often used in combination with a bit on the front surface of a cutter head c (see FIG. 9). Since the roller cutter b is arranged so as to project to the front side, it is worn out so much that the roller cutter b may have to be replaced by excavation of several hundred meters. For this reason, it is necessary to replace the worn roller cutter b. As a means for that, the shield machine a that is excavating is temporarily stopped, then the shield machine a is retracted, and the worker is placed in the space formed between the face and the cutter head c. Therefore, the roller cutter b must be replaced manually (see FIG. 8).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のシール
ドマシンのローラカッタの交換方法にあっては、次のよ
うな問題点がある。 <イ>ローラカッタの交換は、切羽とカッタヘッドとの
間に形成する空間に作業員が出て交換作業を行なう。そ
のため、海底下等で湧水の多い場合には、ローラカッタ
の交換作業を行なうことができず、またシールドマシン
の外へ出るため、作業員には地盤の崩壊等による危険が
伴う。 <ロ>また、シールド外で交換作業を行なう作業員の安
全を確保するために、薬液注入工法等の地盤改良によっ
て地盤強化を行なうことがある。そのため、工事期間や
多大な工事費用または労力等が必要になり経済的ではな
い。その他、地盤改良による自然破壊も懸念される。 <ハ>さらに、地盤の強化を行なうまでは、シールド外
での作業には危険が伴うため、地盤改良はシールドマシ
ン内部から行なう必要がある。そのため、作業効率が悪
く、また工事期間の延長に繋がる。 <ニ>ローラカッタの交換作業は、一旦掘進方向へ前進
したシールドマシンを後退させ、切羽との間に形成した
空間で行なわれる。このため、作業効率が悪い。
The above-mentioned conventional roller cutter replacement method for the shield machine has the following problems. <A> When replacing the roller cutter, a worker comes out in a space formed between the face and the cutter head to perform the replacement work. Therefore, when there is a lot of spring water under the seabed, the roller cutter cannot be replaced, and since it goes out of the shield machine, the worker is at risk of collapsing the ground. <B> Further, in order to ensure the safety of the worker who performs the replacement work outside the shield, the ground may be strengthened by the ground improvement such as the chemical injection method. Therefore, a construction period, a large construction cost, labor, etc. are required, which is not economical. In addition, there is concern about natural destruction due to ground improvement. <C> Furthermore, until the ground is strengthened, work outside the shield involves danger, so ground improvement must be performed from inside the shield machine. Therefore, the work efficiency is low and the construction period is extended. <D> The replacement work of the roller cutter is performed in the space formed between the face and the cutting face by retracting the shield machine that has once advanced in the excavation direction. Therefore, work efficiency is poor.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明は上記したような従来の問題を解
決するためになされたもので、シールドマシンのローラ
カッタの交換を海面下等の湧水量が多い場所においても
交換することのできるシールドマシンの構造およびその
ローラカッタの交換方法を提供することを目的とする。
また、ローラカッタの交換に危険が伴わず、安全に交換
することができるシールドマシンの構造およびそのロー
ラカッタの交換方法を提供することを目的とする。特
に、ローラカッタを交換するために地盤強化が不要で、
工事期間や多大な工事費用または労力を極力不要とした
シールドマシンの構造およびそのローラカッタの交換方
法を提供することを目的とする。このほか、ローラカッ
タを交換するために地盤改良等による自然破壊が少ない
シールドマシンの構造およびそのローラカッタの交換方
法を提供することを目的とする。さらに、ローラカッタ
の交換を効率良く行なうのに十分な作業空間を有するシ
ールドマシンの構造およびそのローラカッタの交換方法
を提供することを目的とする。このうえ、ローラカッタ
の交換作業に伴いシールドマシンの余堀りを必要としな
いシールドマシンの構造およびそのローラカッタの交換
方法を提供することを目的とする。本発明は、これらの
目的の少なくとも一つを達成するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and can replace a roller cutter of a shield machine even in a place with a large amount of spring water, such as below the sea surface. An object of the present invention is to provide a structure of a machine and a method for replacing the roller cutter.
It is another object of the present invention to provide a shield machine structure and a method for replacing the roller cutter that can be safely replaced without risk of replacement of the roller cutter. Especially, it is not necessary to strengthen the ground to replace the roller cutter,
It is an object of the present invention to provide a structure of a shield machine and a method for replacing the roller cutter, which requires a minimum construction period, a large construction cost, and labor. In addition, another object of the present invention is to provide a structure of a shield machine in which natural destruction due to ground improvement or the like for replacing the roller cutter is small and a method for replacing the roller cutter. Another object of the present invention is to provide a structure of a shield machine having a work space sufficient for efficiently exchanging a roller cutter and a method for exchanging the roller cutter. In addition, it is an object of the present invention to provide a structure of a shield machine that does not require a dug in the shield machine and a method of replacing the roller cutter when the roller cutter is replaced. The present invention achieves at least one of these objectives.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明は、近接して配置した複数の大円カ
ッタヘッドからなるシールドマシンの構造において、前
記各大円カッタヘッドの掘進面は環状に形成する外周カ
ッタと、前記外周カッタの内側に配置する中央カッタ
と、からなり、前記外周カッタと前記中央カッタとは一
体または別体として回転することができ、前記外周カッ
タには周方向に複数配置する掘進方向に突設した着脱式
のローラカッタと、前記中央カッタより外周方向に向け
て開放する外周溝と、前記外周溝を外部と遮断するゲー
トとを設け、前記中央カッタには前記ローラカッタを径
方向に押出す交換用押出ジャッキと、前記中央カッタの
中心を通り二分するように形成した中央溝と、前記中央
溝内には前記ローラカッタを内側へ引き寄せる交換用引
抜ジャッキとを設け、前記中央溝に繋がり前記ローラカ
ッタを収納して交換作業を行なう空間である作業ロック
を有するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a structure of a shield machine comprising a plurality of great circle cutter heads arranged close to each other, wherein The excavation surface is composed of an outer peripheral cutter formed in an annular shape and a central cutter arranged inside the outer peripheral cutter, and the outer peripheral cutter and the central cutter can rotate as an integral body or as a separate body. Is provided with a plurality of detachable roller cutters protruding in the digging direction that are arranged in the circumferential direction, an outer peripheral groove that opens toward the outer peripheral direction from the central cutter, and a gate that shuts off the outer peripheral groove from the outside. The cutter has a replacement push-out jack that pushes out the roller cutter in a radial direction, a central groove formed so as to divide the roller cutter into two parts through the center of the central cutter, and the roller in the central groove. A replacement drawing jack attract jitter inwardly disposed, and has a working lock is a space for performing a replacement operation by accommodating the roller cutter connected to the central groove.

【0007】また、前記に記載のシールドマシンの構造
のローラカッタの交換方法において、各大円カッタヘッ
ドの回転を停止し、一方の大円カッタヘッドに配置する
交換の必要なローラカッタと前記交換用押出ジャッキ、
および他方に配置する大円カッタヘッドの外周溝と交換
用引抜ジャッキを、両大円カッタヘッドの回転によって
夫々の中心を結ぶ直線上に配置し、前記交換用押出ジャ
ッキの伸長時に前記外周溝のゲートを開放して前記ロー
ラカッタを前記外周溝内へ押し出し、前記交換用引抜ジ
ャッキにより前記ローラカッタを中心方向へ引き寄せ、
その後に前記ゲートを閉鎖して前記ローラカッタを作業
ロック内に収納し、前記作業ロック内で前記ローラカッ
タの交換作業を行なうことを特徴とするものである。
Further, in the method of exchanging the roller cutter having the structure of the shield machine described above, the rotation of each great circle cutter head is stopped, and the exchangeable roller cutter is arranged on one of the great circle cutter heads and the exchange is necessary. Extrusion jack for
And the outer peripheral groove of the great circle cutter head and the withdrawal jack for replacement arranged on the other side are arranged on a straight line connecting the centers of both by the rotation of both great circle cutter heads, and the outer peripheral groove of the outer peripheral groove is extended when the replacement extrusion jack is extended. Open the gate and push the roller cutter into the outer circumferential groove, and pull the roller cutter toward the center by the replacement extraction jack,
After that, the gate is closed, the roller cutter is housed in the work lock, and the roller cutter is replaced in the work lock.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら本発明の
実施の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】<イ>全体の構成 図1にシールドマシンの概略図を示す。本発明のシール
ドマシンは、掘進方向の前面に大円カッタヘッド1が近
接して並進するシールドマシンであって、大小のシール
ドマシンから構成される。掘進方向の前面に大円カッタ
ヘッド1が位置しており、その後方に小円カッタヘッド
11が配置する。なお、シールドマシンの構成は、大円
カッタヘッド1が近接して配置していればよく、他の構
成によることもできる。
<B> Overall Configuration FIG. 1 shows a schematic diagram of a shield machine. The shield machine according to the present invention is a shield machine in which the great circle cutter head 1 is translated in close proximity to the front surface in the excavation direction, and is composed of large and small shield machines. The great circle cutter head 1 is located on the front side in the direction of excavation, and the small circle cutter head 11 is arranged behind it. It should be noted that the shield machine may have any other configuration as long as the great circle cutter heads 1 are arranged close to each other.

【0010】<ロ>大円カッタヘッド 大円カッタヘッド1は、シールドマシンの前面に位置す
る略円形の平面形状を有する掘削部で、夫々同じ構造を
している。大円カッタヘッド1の構成は、大きく分類す
ると環状を形成する外周カッタ2と、その内側を形成す
る中央カッタ3とからなる。外周カッタ2と中央カッタ
3の接触面には、周方向に凹凸の溝が刻まれており、そ
の溝によって両者は同一平面を保つことができる。掘削
時には、ピン等の固定具によって両者は一体に形成し回
転する。しかし固定具を外せば、外周カッタ2と中央カ
ッタ3は、別体として別々に回転することができる。こ
のため、外周カッタ2には、独立して回転するための回
転モータ21を備える。
<B> Large circle cutter head The large circle cutter head 1 is an excavation portion having a substantially circular plane shape which is located on the front surface of the shield machine and has the same structure. The structure of the great circle cutter head 1 is roughly divided into an outer peripheral cutter 2 forming an annular shape and a central cutter 3 forming an inner side thereof. The contact surface between the outer peripheral cutter 2 and the central cutter 3 is engraved with concave and convex grooves in the circumferential direction, and the grooves can keep the same plane. At the time of excavation, both are integrally formed by a fixture such as a pin and rotated. However, if the fixing tool is removed, the outer peripheral cutter 2 and the central cutter 3 can be rotated separately as separate bodies. Therefore, the outer peripheral cutter 2 is provided with a rotation motor 21 for rotating independently.

【0011】<ハ>外周カッタ 外周カッタ2には、ローラカッタ41が周方向に複数配
置しており、何れも脱着形式で外周カッタ2に配置され
ている。また、周方向に配置するローラカッタ41の間
には、中央カッタ3より外方向に向けて外周溝5が形成
されており、シールド円の中心を挟んだ反対側の外周カ
ッタ2にも形成されている。この外周溝5は、ローラカ
ッタ41の移動用の路として、また交換用引抜ジャッキ
82の待機場所として用いられる。外周溝5の外周に近
い箇所にはゲート6が設けられており、このゲート6の
開閉によって外部との自由に遮断を行なうことができ
る。またゲート6は、外部に向けて二重に設けてもよ
く、完全に外部との遮断をできる構造とする。
<C> Outer peripheral cutter A plurality of roller cutters 41 are circumferentially arranged on the outer peripheral cutter 2, and all of them are arranged on the outer peripheral cutter 2 in a detachable manner. Further, between the roller cutters 41 arranged in the circumferential direction, an outer peripheral groove 5 is formed outward from the central cutter 3, and is also formed in the outer peripheral cutter 2 on the opposite side across the center of the shield circle. ing. The outer peripheral groove 5 is used as a path for moving the roller cutter 41 and as a standby place for the replacement pull-out jack 82. A gate 6 is provided at a position near the outer circumference of the outer circumferential groove 5, and the gate 6 can be opened / closed to freely shut off from the outside. Further, the gate 6 may be doubled toward the outside and has a structure capable of completely blocking the outside.

【0012】<ニ>ローラカッタ ローラカッタ41は、カセット42内に組み込まれてお
り、外周カッタ2の周方向に複数配置している。カセッ
ト42の外形は、角形からなる立体形状であって、その
内形はローラカッタ41を容易に取り外して交換するこ
とができる構造とする。ローラカッタ41は、カセット
42からその一部を突出して配置しており、この突出す
る部分は掘進方向へ向けて外周カッタ2に配置され、岩
盤を掘削する部分となる(図6参照)。カセット42の
底面には、支持楔43が配置している。カセット42と
支持楔43の合わせ面は、大円カッタヘッド1面に対し
て周方向へ傾斜しており、さらに径方向へ凹凸の溝を形
成することもできる。カセット42と支持楔43の配置
関係をトンネル軸方向の断面で見た場合、前方からカセ
ット42、支持楔43の順に配置する。故に、支持楔4
3もカセット42と同じく、外周カッタ2の周方向に複
数配置している。また、支持楔43には夫々隣接して、
ジャッキ44が配置している。このジャッキ44は、支
持楔43を周方向へ移動させるような向きに配置してお
り、外周カッタ2に固定されている。
<D> Roller Cutter The roller cutter 41 is incorporated in the cassette 42, and a plurality of roller cutters 41 are arranged in the circumferential direction of the outer peripheral cutter 2. The outer shape of the cassette 42 is a cubic three-dimensional shape, and the inner shape thereof has a structure in which the roller cutter 41 can be easily removed and replaced. The roller cutter 41 is arranged so that a part thereof is projected from the cassette 42, and this protruding part is arranged on the outer peripheral cutter 2 in the excavation direction and serves as a part for excavating rock (see FIG. 6). A support wedge 43 is arranged on the bottom surface of the cassette 42. The mating surfaces of the cassette 42 and the support wedge 43 are inclined in the circumferential direction with respect to the surface of the great circle cutter head 1, and it is also possible to form concave and convex grooves in the radial direction. When the arrangement relationship between the cassette 42 and the support wedge 43 is seen in a cross section in the tunnel axis direction, the cassette 42 and the support wedge 43 are arranged in this order from the front. Therefore, the support wedge 4
Similarly to the cassette 42, a plurality of 3 are arranged in the circumferential direction of the outer peripheral cutter 2. Also, adjacent to the support wedges 43,
The jack 44 is arranged. The jack 44 is arranged in such a direction as to move the support wedge 43 in the circumferential direction, and is fixed to the outer peripheral cutter 2.

【0013】ジャッキ44の伸縮作用により、ローラカ
ッタ41は掘進方向に向けて、前進あるいは後退する。
これは、ジャッキ44の周方向への伸長により支持楔4
3との合わせ面を介して、カセット42には底部より掘
進方向へ押し出される力が作用するためである。反対に
ジャッキ44を短縮すると、カセット42は後退する。
ローラカッタ41を交換する場合は、ジャッキ44をさ
らに縮め、カセット42の下方に形成する溝45内にカ
セット42を落とす。
Due to the expansion and contraction of the jack 44, the roller cutter 41 moves forward or backward in the excavation direction.
This is due to the extension of the jack 44 in the circumferential direction by the support wedge 4
This is because a force that is pushed out from the bottom in the excavation direction acts on the cassette 42 via the mating surface with 3. Conversely, when the jack 44 is shortened, the cassette 42 retracts.
When replacing the roller cutter 41, the jack 44 is further contracted and the cassette 42 is dropped into the groove 45 formed below the cassette 42.

【0014】ローラカッタ41の交換時には、夫々の大
円カッタヘッド1の中心を結ぶ直線上を交換用押出ジャ
ッキ7と交換用引抜ジャッキ82の伸縮の組み合わせに
よってローラカッタ41を移動させる。この場合には、
まずジャッキ44を縮めて溝45内に落とし、その後、
交換用押出ジャッキ7および交換用引抜ジャッキ82の
伸縮の組み合わせによってローラカッタ41を所定の位
置まで移動する。
When the roller cutter 41 is replaced, the roller cutter 41 is moved along the straight line connecting the centers of the respective great circle cutter heads 1 by a combination of expansion and contraction of the replacement push-out jack 7 and the replacement pull-out jack 82. In this case,
First, the jack 44 is contracted and dropped into the groove 45, and then
The roller cutter 41 is moved to a predetermined position by a combination of expansion and contraction of the replacement push-out jack 7 and the replacement pull-out jack 82.

【0015】<ホ>中央カッタ 中央カッタ3には、交換用押出ジャッキ7、中央溝8
1、交換用引抜ジャッキ82が配置しており、その他カ
ッタスポーク等の掘削機具を備えることもできる。中央
溝81は、大円カッタヘッド1の中心を通り中央カッタ
3面を二分するように形成している。この中央溝81内
には、交換用引抜ジャッキ82が配置されており、中央
溝81は、ローラカッタ41や交換用引抜ジャッキ82
の移動に利用される。交換用押出ジャッキ7と交換用引
抜ジャッキ82は交差して配置しており、かならずしも
直交して配置する必要はない。中央溝81には、ローラ
カッタ41の交換場所である作業ロック9が繋がって配
置されている。通常は、作業ロック9は、中央カッタ3
の中心に配置するが、シールドマシン内の任意の場所に
配置することもできる。作業ロック9は、ローラカッタ
41の交換作業を行なうのに十分なスペースを確保する
ものとする。
<E> Central cutter The central cutter 3 has a replacement extrusion jack 7 and a central groove 8.
1, a replacement pull-out jack 82 is arranged, and an excavator tool such as a cutas pork can be provided. The central groove 81 is formed so as to pass through the center of the great circle cutter head 1 and divide the surface of the central cutter 3 into two parts. A replacement pull-out jack 82 is arranged in the central groove 81, and the central groove 81 includes the roller cutter 41 and the replaceable pull-out jack 82.
Is used to move. The replacement push-out jack 7 and the replacement pull-out jack 82 are arranged so as to intersect with each other, and it is not always necessary to arrange them at right angles. The work lock 9, which is a place where the roller cutter 41 is replaced, is connected to the central groove 81. Normally, the work lock 9 is the central cutter 3.
Although it is placed in the center of the, it can be placed anywhere in the shield machine. The work lock 9 secures a sufficient space for the replacement work of the roller cutter 41.

【0016】<ヘ>交換用引抜ジャッキ 交換用引抜ジャッキ82は、外周溝5および中央溝81
上にあるローラカッタ41を移動させることができる。
この交換用引抜ジャッキ82により、ローラカッタ41
を大円カッタヘッド1aの中心側へ引き寄せるだけでな
く、新しく交換したローラカッタ41を外方向へ押出す
こともできる。そのため、交換用引抜ジャッキ82の先
端には、カセット42を把持、脱着するための機構を設
ける。交換用引抜ジャッキ82には、移動ジャッキ83
を平行に配置して接続することができる。この移動ジャ
ッキ83は、交換用引抜ジャッキ82を移動させる際に
使用するもので、たとえば、交換用引抜ジャッキ82が
作業ロック9の開口部を塞いでいる際等に用いる。交換
用引抜ジャッキ82を移動することにより、大円カッタ
ヘッド1平面内を有効に利用することができる。
<F> Replacement Extraction Jack The replacement extraction jack 82 has an outer peripheral groove 5 and a central groove 81.
The upper roller cutter 41 can be moved.
With this replacement pull-out jack 82, the roller cutter 41
Not only can be pulled toward the center of the great circle cutter head 1a, but also the newly replaced roller cutter 41 can be pushed outward. Therefore, a mechanism for gripping and detaching the cassette 42 is provided at the tip of the replacement pull-out jack 82. The removal jack 82 for replacement includes a moving jack 83.
Can be arranged in parallel and connected. The moving jack 83 is used when the replacement pullout jack 82 is moved, and is used, for example, when the replacement pullout jack 82 blocks the opening of the work lock 9. By moving the replacement extraction jack 82, the plane of the great circle cutter head 1 can be effectively used.

【0017】<ト>交換用押出ジャッキ 交換用押出ジャッキ7は、同一大円カッタヘッド1b内
のローラカッタ41を他方の大円カッタヘッド1a内へ
押出しすることができる。また反対に、新しく交換した
ローラカッタ41を所定の位置へ引き寄せて配置するこ
ともできる。
<G> Exchange Extrusion Jack The exchange extrusion jack 7 can extrude the roller cutter 41 in the same great circle cutter head 1b into the other great circle cutter head 1a. On the contrary, the newly exchanged roller cutter 41 can be pulled to a predetermined position and arranged.

【0018】次に本発明のシールドマシンを使用してロ
ーラカッタの交換方法について説明する。
Next, a method for replacing the roller cutter using the shield machine of the present invention will be described.

【0019】[0019]

【実施例】<イ>大円カッタヘッドの回転による所定の
位置への配置(図1参照) 掘削するシールドマシンの回転を停止する。このとき、
両方の大円カッタヘッド1a、bの面は、同一平面上に
あるものとする。次に大円カッタヘッド1b内におい
て、磨耗等により交換が必要なローラカッタ41と交換
用押出ジャッキ7を大円カッタヘッド1a、bの中心を
結んだ直線上に配置する。この配置は、夫々が配置する
外周カッタ2bと中央カッタ3bの固定を解放し、夫々
別々に回転することで配置することができる。他方の大
円カッタヘッド1aでも、同様にカッタを回転させ、外
周溝5および交換用引抜ジャッキ82を所定の位置に配
置する。
[Example] <B> Arrangement at a predetermined position by rotation of the great circle cutter head (see FIG. 1) The rotation of the shield machine for excavation is stopped. At this time,
The surfaces of both great circle cutter heads 1a and 1b are on the same plane. Next, in the great circle cutter head 1b, the roller cutter 41, which needs to be replaced due to wear or the like, and the replacement extrusion jack 7 are arranged on a straight line connecting the centers of the great circle cutter heads 1a and 1b. This arrangement can be arranged by releasing the fixing of the outer cutter 2b and the central cutter 3b, which are respectively arranged, and rotating them separately. In the other great circle cutter head 1a as well, the cutter is similarly rotated to dispose the outer peripheral groove 5 and the replacement extraction jack 82 at predetermined positions.

【0020】<ロ>ローラカッタの移動(その1) 次に、大円カッタヘッド1aの中央カッタ3aに配置す
る交換用引抜ジャッキ82を外方向へスライドさせる
(図2参照)。交換用引抜ジャッキ82の移動は、ジャ
ッキ83の伸長によって行い、外周溝5内までスライド
することができる。この移動によって、塞がれていた作
業ロック9の入り口が開口する。その後、ゲート6を開
けローラカッタ41を受け入れる準備を行なう。一方、
他方の大円カッタヘッド1bでは、ジャッキ44を縮め
てローラカッタ41を溝45内へ落とし、交換用押出ジ
ャッキ7の伸長によってローラカッタ41が押出され、
ゲート6内へ移動させる(図3参照)。
<B> Movement of Roller Cutter (Part 1) Next, the replacement pull-out jack 82 arranged on the central cutter 3a of the great circle cutter head 1a is slid outward (see FIG. 2). The replacement pull-out jack 82 is moved by the extension of the jack 83 and can be slid into the outer peripheral groove 5. By this movement, the entrance of the work lock 9 that has been closed is opened. After that, the gate 6 is opened to prepare for receiving the roller cutter 41. on the other hand,
In the other great circle cutter head 1b, the jack 44 is contracted to drop the roller cutter 41 into the groove 45, and the replacement push jack 7 is extended to push the roller cutter 41,
It is moved into the gate 6 (see FIG. 3).

【0021】<ハ>ローラカッタの移動(その2) ローラカッタ41がゲート6内に取り込まれると同時
に、ゲート6を閉鎖する(図4参照)。その後、交換用
引抜ジャッキ82を縮め、ローラカッタ41を作業ロッ
ク9内に取り込める位置まで引き寄せる(図5参照)。
あらかじめ作業ロック9内に配置した作業員が、中央溝
81を移動してきたローラカッタ41を作業ロック9内
へ取り込む。作業ロック9内に取り込まれたローラカッ
タ41は、カセット42より取り外し、新しいローラカ
ッタ41に取り替え、元の中央溝81へ戻す。以上の作
業を巻き戻し、所定の位置へ新しく交換したローラカッ
タ41を配置する。ローラカッタ41の交換が終われば
外周カッタ2bを回転して、同様の手順により別のロー
ラカッタ41を交換することができる。このようにし
て、反対側の大円カッタヘッド1aのローラカッタ41
も同様に交換を行なうことができる。
<C> Movement of Roller Cutter (Part 2) At the same time that the roller cutter 41 is taken into the gate 6, the gate 6 is closed (see FIG. 4). After that, the exchange extraction jack 82 is contracted, and the roller cutter 41 is pulled to a position where it can be taken into the work lock 9 (see FIG. 5).
A worker who has been placed in the work lock 9 in advance takes in the roller cutter 41 that has moved in the central groove 81 into the work lock 9. The roller cutter 41 taken into the work lock 9 is removed from the cassette 42, replaced with a new roller cutter 41, and returned to the original central groove 81. The above work is rewound, and the newly replaced roller cutter 41 is arranged at a predetermined position. When the replacement of the roller cutter 41 is completed, the outer peripheral cutter 2b is rotated, and another roller cutter 41 can be replaced by the same procedure. In this way, the roller cutter 41 of the great circle cutter head 1a on the opposite side is
Can be replaced as well.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明のシールドマシンの構造およびそ
のローラカッタの交換方法は以上説明したようになるか
ら次のような効果を得ることができる。 <イ>ローラカッタは、両大円カッタヘッド間を行き来
し、新しいローラカッタへ交換される。夫々の大円カッ
タヘッドの移動経路の外周カッタには、ゲートが設けら
れており外部との遮断が確実に行なえる。このため、海
面下等の湧水が多い場所やまた地下水圧の高い環境下で
もローラカッタの交換が行なえる。 <ロ>ローラカッタの交換作業は、シールドマシン内に
設けられた作業ロック内で行なうことができる。このた
め、シールドマシンの外部へ出る必要がなく、安全に交
換作業を行なうことができる。また、シールド外へ出る
必要がないため地盤強化が不要である。その結果、工事
期間の短縮、工事費用の削減および労力の軽減に繋がり
経済的である。そして、自然に優しい。 <ハ>また、ローラカッタの交換スペースがシールドマ
シン内に設けられるため、比較的大きな空間形成が可能
であり、交換作業の効率化に繋がる。 <ニ>交換が必要なローラカッタは、夫々の大円カッタ
ヘッドの回転およびジャッキの伸縮によって、作業ロッ
ク内へ取り込むことができる。また、大円カッタヘッド
の構成は、中央カッタと外周カッタからなり、夫々別体
として回転が可能である。このため、シールドの外に交
換作業スペースを構築する必要がないため、余分なシー
ルドの移動を必要としない。また、一旦ジャッキ類を所
定の位置にセットすれば、外周カッタを回転するだけで
別のローラカッタの交換作業を行なうことができるた
め、効率的である。その他、これらの移動作業は、シー
ルドの中心を結ぶ直線上で行なわれるため、シールド面
の下方に堆積する砂、水等が交換中のローラカッタの空
きスペースに入りこむ心配がない。さらに、ローラカッ
タの代わりに、大円カッタヘッドの外周部に位置するテ
ィースビットをカセットに組み入れることで、同様の作
業にて交換を行なうことができる。
Since the structure of the shield machine and the method for exchanging the roller cutter thereof according to the present invention are as described above, the following effects can be obtained. <A> The roller cutter moves back and forth between both great circle cutter heads and is replaced with a new roller cutter. Gates are provided on the outer peripheral cutters of the moving paths of the respective great circle cutter heads, so that they can be reliably shut off from the outside. Therefore, the roller cutter can be replaced even in a place where there is a lot of spring water such as under the sea surface or in an environment where the groundwater pressure is high. <B> The replacement work of the roller cutter can be performed in a work lock provided in the shield machine. Therefore, it is not necessary to go out of the shield machine, and the replacement work can be performed safely. In addition, since it is not necessary to go outside the shield, it is not necessary to strengthen the ground. As a result, the construction period is shortened, the construction cost is reduced, and the labor is reduced, which is economical. And it is kind to nature. <C> Further, since the roller cutter replacement space is provided in the shield machine, a relatively large space can be formed, which leads to an efficient replacement work. <D> The roller cutters that need to be replaced can be taken into the work lock by rotating the respective great circle cutter heads and expanding and contracting the jacks. Further, the structure of the great circle cutter head is composed of a central cutter and an outer peripheral cutter, each of which can rotate as a separate body. For this reason, it is not necessary to construct a replacement work space outside the shield, and thus no extra movement of the shield is required. Further, once the jacks are set at a predetermined position, another roller cutter can be replaced by simply rotating the outer cutter, which is efficient. In addition, since these moving operations are performed on a straight line connecting the centers of the shields, there is no concern that sand, water, etc. accumulated below the shield surface will enter the empty space of the roller cutter being replaced. Further, instead of the roller cutter, by incorporating a tooth bit located on the outer peripheral portion of the great circle cutter head into the cassette, replacement can be performed by the same operation.

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

【図1】本発明のシールドマシンの構造およびそのロー
ラカッタの交換方法の実施例の正面概略図。
FIG. 1 is a schematic front view of an embodiment of a shield machine structure and a roller cutter replacement method according to the present invention.

【図2】本発明のシールドマシンの構造およびそのロー
ラカッタの交換方法の実施例の正面概略図。
FIG. 2 is a schematic front view of an embodiment of the structure of the shield machine and the method for replacing the roller cutter of the present invention.

【図3】本発明のシールドマシンの構造およびそのロー
ラカッタの交換方法の実施例の正面概略図。
FIG. 3 is a schematic front view of the embodiment of the structure of the shield machine and the method for replacing the roller cutter of the present invention.

【図4】本発明のシールドマシンの構造およびそのロー
ラカッタの交換方法の実施例の正面概略図。
FIG. 4 is a schematic front view of an embodiment of the structure of the shield machine and the method for replacing the roller cutter of the present invention.

【図5】本発明のシールドマシンの構造およびそのロー
ラカッタの交換方法の実施例のトンネル軸方向の断面概
略図。
FIG. 5 is a schematic sectional view in the tunnel axis direction of an embodiment of the structure of the shield machine and the method for replacing the roller cutter of the present invention.

【図6】本発明のシールドマシンのローラカッタの納ま
り詳細説明図。
FIG. 6 is a detailed explanatory view of the roller cutter of the shield machine according to the present invention, which is housed therein.

【図7】本発明のA−A矢視によるシールドマシンのロ
ーラカッタの納まり詳細説明図。
FIG. 7 is a detailed explanatory view of the roller cutter of the shield machine, taken along the line AA of the present invention.

【図8】従来のシールドマシンのローラカッタの交換の
説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of replacement of a roller cutter of a conventional shield machine.

【図9】従来のシールドマシンの前面全景図。FIG. 9 is a front view of a conventional shield machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・大円カッタヘッド 2・・・外周カッタヘッド 3・・・中央カッタヘッド 41・・ローラカッタ 5・・・外周溝 6・・・ゲート 7・・・交換用押出ジャッキ 81・・中央溝 82・・交換用引抜ジャッキ 9・・・作業ロック 1 ... Great circle cutter head 2 ... Peripheral cutter head 3 ... Central cutter head 41 ... Roller cutter 5 ... Perimeter groove 6 ... Gate 7 ... Extrusion jack for replacement 81 ... Central groove 82 ... Replacement pull-out jack 9 ... Work lock

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野逸雄 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 木村政俊 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 高見沢計夫 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 三木孝信 愛知県知多市北浜町11番の1 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 杉森真 愛知県知多市北浜町11番の1 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 伊藤広幸 愛知県知多市北浜町11番の1 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 中嶋大 愛知県知多市北浜町11番の1 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 Fターム(参考) 2D054 AB03 AC02 BA03 BB06 BB07   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Itsuo Hirano             1-25-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei             Construction Co., Ltd. (72) Inventor Masatoshi Kimura             1-25-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei             Construction Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Takamizawa             1-25-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei             Construction Co., Ltd. (72) Inventor Takanobu Miki             11-11 Kitahamacho, Chita City, Aichi Prefecture Ishikawajima Harima             Heavy industry Aichi factory (72) Inventor Makoto Sugimori             11-11 Kitahamacho, Chita City, Aichi Prefecture Ishikawajima Harima             Heavy industry Aichi factory (72) Inventor Hiroyuki Ito             11-11 Kitahamacho, Chita City, Aichi Prefecture Ishikawajima Harima             Heavy industry Aichi factory (72) Inventor Nakajima Univ.             11-11 Kitahamacho, Chita City, Aichi Prefecture Ishikawajima Harima             Heavy industry Aichi factory F-term (reference) 2D054 AB03 AC02 BA03 BB06 BB07

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】近接して配置した複数の大円カッタヘッド
からなるシールドマシンの構造において、 前記各大円カッタヘッドの掘進面は環状に形成する外周
カッタと、前記外周カッタの内側に配置する中央カッタ
と、からなり、 前記外周カッタと前記中央カッタとは一体または別体と
して回転することができ、 前記外周カッタには周方向に複数配置する掘進方向に突
設した着脱式のローラカッタと、前記中央カッタより外
周方向に向けて開放する外周溝と、前記外周溝を外部と
遮断するゲートとを設け、 前記中央カッタには前記ローラカッタを径方向に押出す
交換用押出ジャッキと、前記中央カッタの中心を通り二
分するように形成した中央溝と、前記中央溝内には前記
ローラカッタを内側へ引き寄せる交換用引抜ジャッキと
を設け、 前記中央溝に繋がり前記ローラカッタを収納して交換作
業を行なう空間である作業ロックを有することを特徴と
する、 シールドマシンの構造。
1. A structure of a shield machine comprising a plurality of great circle cutter heads arranged close to each other, wherein the excavation surface of each great circle cutter head is arranged in an annular outer peripheral cutter, and is arranged inside the outer peripheral cutter. A central cutter, wherein the outer peripheral cutter and the central cutter can be rotated integrally or separately, and the outer peripheral cutter is provided with a plurality of detachable roller cutters protruding in the digging direction arranged in the circumferential direction. An outer peripheral groove that is opened from the central cutter toward the outer peripheral direction, and a gate that blocks the outer peripheral groove from the outside, and the central cutter includes a replacement extruding jack that radially extrudes the roller cutter, A central groove formed so as to be divided into two through the center of the central cutter, and a replacement pull-out jack for pulling the roller cutter inward are provided in the central groove, Characterized in that it has a working lock is a space for performing a replacement operation by accommodating the roller cutters lead to Hisashimizo, the structure of the shield machine.
【請求項2】請求項1に記載するシールドマシンの構造
のローラカッタの交換方法において、 各大円カッタヘッドの回転を停止し、 一方の大円カッタヘッドに配置する交換の必要なローラ
カッタと前記交換用押出ジャッキ、および他方に配置す
る大円カッタヘッドの外周溝と交換用引抜ジャッキを、
両大円カッタヘッドの回転によって夫々の中心を結ぶ直
線上に配置し、 前記交換用押出ジャッキの伸長時に前記外周溝のゲート
を開放して前記ローラカッタを前記外周溝内へ押し出
し、 前記交換用引抜ジャッキにより前記ローラカッタを中心
方向へ引き寄せ、 その後に前記ゲートを閉鎖して前記ローラカッタを作業
ロック内に収納し、前記作業ロック内で前記ローラカッ
タの交換作業を行なうことを特徴とする、 シールドマシンのローラカッタの交換方法。
2. The roller cutter replacement method of the shield machine structure according to claim 1, wherein the rotation of each great circle cutter head is stopped and one of the great circle cutter heads to be replaced is a roller cutter that needs to be replaced. The extruding jack for replacement, and the outer peripheral groove of the great circle cutter head arranged on the other side and the extracting jack for replacement,
Arranged on a straight line connecting the centers of both great circle cutter heads by rotation, and when the replacement extrusion jack is extended, the gate of the outer peripheral groove is opened to push the roller cutter into the outer peripheral groove. Characterized in that the roller cutter is pulled toward the center by a pull-out jack, the gate is then closed to store the roller cutter in a work lock, and the roller cutter is replaced in the work lock. How to replace the roller cutter of the shield machine.
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