JP2003239689A - Structure of shield machine and method for exchanging its cutter bit - Google Patents

Structure of shield machine and method for exchanging its cutter bit

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JP2003239689A
JP2003239689A JP2002040297A JP2002040297A JP2003239689A JP 2003239689 A JP2003239689 A JP 2003239689A JP 2002040297 A JP2002040297 A JP 2002040297A JP 2002040297 A JP2002040297 A JP 2002040297A JP 2003239689 A JP2003239689 A JP 2003239689A
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cutter
sphere
shield machine
shield
tool
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Application number
JP2002040297A
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Kenichi Kaneko
金子研一
Mitsuhiko Ota
太田光彦
Itsuo Hirano
平野逸雄
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Taisei Corp
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Taisei Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of a shield machine, in which a soil improvement or the like is made unnecessary for exchanging a cutter bit, and a method for exchanging the cutter bit. <P>SOLUTION: The structure of the shield machine is formed of a peripheral cutter 3 annularly forming the excavating surface 2 of the shield machine 1 and a main cutter 4 arranged inside of the cutter 3. A rotatable sphere 51 is housed on the rear of the excavating surface 2, the main cutter 4 is constituted in the sphere 51 in a freely projecting and retractable manner and detachable type roller cutters 61 are arranged to the peripheral cutter 3. A mounting- demounting tool 71 capable of moving the roller cutters 61 is installed at a place where the tool 71 is arranged on the excavating surface by the rotation of the sphere 51 in the sphere 51, thus exchanging the cutter bits disposed to each cutter. <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
構造及びそのカッタビットを交換する方法に関するもの
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 method of replacing a cutter bit thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】シールドマシンaの前面に配置して岩
盤、玉石地盤等を掘削するカッタビットは、磨耗の度合
い等に応じて交換が行われている。従来からカッタビッ
トの交換方法として以下のものが知られている。 <イ>圧気工法や薬液注入により地盤改良および地下水
位を低減させる補助工法を行った後、切羽とカッタヘッ
ド間に形成された空間に作業員が出て、人力でカッタビ
ットの交換作業を行う方法。 <ロ>球体シールド工法においては、カッタスポークc
1の伸縮部c2を中央方向へ向けて伸縮して掘削面の中
央部を構成する面板d内に収納後、面板dを球体b内に
引き込み、球体bを回転してシールド内部からカッタビ
ットの交換作業を行う方法(図7、図8参照)。
2. Description of the Related Art A cutter bit for excavating rock, cobblestone, etc., which is arranged in front of a shield machine a, is replaced according to the degree of wear. Conventionally, the following is known as a method of exchanging the cutter bit. <B> After performing the ground improvement and the auxiliary construction method to reduce the groundwater level by the chemical solution injection, the worker goes out to the space formed between the face and the cutter head, and the cutter bit is replaced manually. Method. <B> In the spherical shield construction method, the Kattaspoke c
After expanding and contracting the elastic part c2 of 1 toward the central direction and storing it in the face plate d forming the central part of the excavated surface, the face plate d is drawn into the sphere b, and the sphere b is rotated to remove the cutter bit from inside the shield. A method of performing replacement work (see FIGS. 7 and 8).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
のシールドマシンの構造及びそのカッタビットを交換す
る方法においては、次のような問題点がある。 <イ>シールド外部でカッタビットを交換する場合、地
盤改良等の補助作業により、工程が長期化し、また地下
水、土壌汚染の発生が懸念される。さらに、シールドの
掘削面の半径が大きい場合、例えば2mを超えるシール
ドでは足場等の仮設が必要であり不経済である。そのう
え、シールド外での作業には、地盤の崩壊等が伴い危険
である。 <ロ>球体シールド工法において、掘削面の全面を面板
で構成する場合、面板を伸縮することができないため、
カッタビットの交換が行えない。
However, the above-mentioned conventional structure of the shield machine and the method of exchanging the cutter bit thereof have the following problems. <B> When exchanging the cutter bit outside the shield, there is concern that auxiliary work such as ground improvement will lengthen the process and cause groundwater and soil contamination. Further, when the radius of the excavated surface of the shield is large, for example, a shield exceeding 2 m requires temporary construction of scaffolding and is uneconomical. In addition, work outside the shield is dangerous as the ground collapses. <B> In the spherical shield construction method, when the entire excavation surface is composed of a face plate, the face plate cannot be expanded or contracted.
The cutter bit cannot be replaced.

【0004】[0004]

【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、カッタビットの交換作業
に地盤改良等の補助作業が不要で、それに伴う工程の長
期化、また地下水、土壌汚染の発生が伴わないシールド
マシンの構造およびそのカッタビットを交換する方法を
提供することを目的としている。また、カッタビットの
交換作業に足場等の仮設が不要なシールドマシンの構造
およびそのカッタビットを交換する方法を提供すること
を目的としている。さらに、シールドマシンの掘削面の
全面を面板から構成する場合でも、カッタビットを交換
することのできるシールドマシンの構造及びそのカッタ
ビットを交換する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 does not require auxiliary work such as ground improvement for exchanging cutter bits, which prolongs the process and groundwater. The purpose of the present invention is to provide a structure of a shield machine and a method of replacing the cutter bit without the occurrence of soil pollution. Another object of the present invention is to provide a structure of a shield machine that does not require temporary construction such as a scaffold for exchanging the cutter bit and a method for exchanging the cutter bit. Another object of the present invention is to provide a structure of a shield machine and a method of exchanging the cutter bit, which can replace the cutter bit even when the excavation surface of the shield machine is entirely formed of a face plate. The present invention achieves at least one of these objectives.

【0005】[0005]

【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、本発明のシールドマシンの構造及びそのロ
ーラカッタを交換する方法は、シールドマシンの掘削面
を環状に形成する外周カッタと、前記外周カッタの内側
に配置する主カッタとから形成するシールドマシンの構
造において、前記掘削面背面のシールド内部に回転可能
な球体を格納し、前記主カッタを前記球体内に出入り自
在に構成し、前記主カッタに配置するカッタビットをシ
ールド内部で交換することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the structure of the shield machine and the method for exchanging the roller cutter thereof according to the present invention include an outer peripheral cutter for forming an excavated surface of the shield machine in an annular shape. In a structure of a shield machine formed from a main cutter arranged inside the outer peripheral cutter, a rotatable sphere is stored inside a shield on the back surface of the excavation surface, and the main cutter is configured to be freely movable in and out of the sphere. The cutter bit arranged on the main cutter is exchanged inside the shield.

【0006】前記したシールドマシンの構造において、
前記外周カッタには脱着可能な脱着式ローラカッタを配
置し、前記球体には該球体の回転によって掘進面に配置
する位置に、径方向に伸縮して前記脱着式ローラカッタ
を移動可能な脱着具を設け、該脱着具を回転自在とし、
かつ前記球体内へ収容可能な支持材によって連結したこ
とを特徴としている。
In the structure of the shield machine described above,
A detachable detachable roller cutter is arranged on the outer peripheral cutter, and a detachable tool capable of moving the detachable roller cutter by expanding and contracting in the radial direction on the spherical body at a position to be disposed on the excavation surface by rotation of the spherical body. Is provided, and the desorption tool is rotatable,
In addition, it is characterized in that they are connected by a supporting material that can be accommodated in the sphere.

【0007】前記するシールドマシンの構造において、
前記脱着具にセグメントを配置するエレクタを使用した
ことを特徴としている。
In the structure of the shield machine described above,
It is characterized in that an erector for arranging segments is used for the detachable tool.

【0008】前記するシールドマシンの構造を使用して
ローラカッタを交換する方法において、掘削面の回転を
停止し、前記主カッタおよび前記脱着具を前記球体側に
引き入れ、前記球体を回転して前記脱着具を掘進面に配
置し、さらに前記脱着式ローラカッタおよび前記脱着具
を略同一平面上に配置し、前記脱着具によって前記脱着
式ローラカッタを交換することを特徴としている。
In the method for replacing the roller cutter using the structure of the shield machine described above, the rotation of the excavation surface is stopped, the main cutter and the detachable tool are pulled into the sphere side, and the sphere is rotated to move the sphere. The detachable tool is arranged on the excavation surface, the detachable roller cutter and the detachable tool are arranged on substantially the same plane, and the detachable roller cutter is replaced by the detachable tool.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態1】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。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0010】<イ>基本構成 本発明の掘削面2は、環状に形成する外周カッタ3と前
記外周カッタ3の内側を構成する主カッタ4とからなる
面板によって形成する。夫々のカッタの全面には、カッ
タビットを配置する。ここで、カッタビットとは、ロー
ラカッタ、その他の公知のカッタビットを含む。外周カ
ッタ3と主カッタ4とは、一体または別体として回転す
ることができる。これらを一体として回転する場合、た
とえば両カッタが接する面を周方向に波形を形成して嵌
合する形状としても良い(図3参照)。さらに主カッタ
4は、外周カッタ3とは別体でシールドの軸方向に移動
する機構を備え、掘削面2の背面に位置する球体51内
に出入りすることができる。球体51は、任意の駆動機
構によって単独で回転することができる。そのため、主
カッタ4に配置するカッタビットは、シールド内部にて
交換することができる。以下、各部について詳述する。
<A> Basic Structure The excavation surface 2 of the present invention is formed by a face plate composed of an outer peripheral cutter 3 formed in an annular shape and a main cutter 4 forming the inside of the outer peripheral cutter 3. Cutter bits are placed on the entire surface of each cutter. Here, the cutter bit includes a roller cutter and other known cutter bits. The outer peripheral cutter 3 and the main cutter 4 can rotate as a single body or as separate bodies. When these are integrally rotated, for example, the surfaces where both cutters are in contact with each other may be formed in a corrugated shape in the circumferential direction to be fitted (see FIG. 3). Further, the main cutter 4 is provided with a mechanism that moves in the axial direction of the shield separately from the outer peripheral cutter 3, and can move in and out of the sphere 51 located on the back surface of the excavation surface 2. The sphere 51 can be independently rotated by an arbitrary drive mechanism. Therefore, the cutter bit arranged on the main cutter 4 can be exchanged inside the shield. Hereinafter, each part will be described in detail.

【0011】<ロ>主カッタ(図1参照) 主カッタ4は、掘削面2の中央部を構成し、外周カッタ
3の内側に配置する。主カッタ4には、交換可能な公知
のカッタビットを配置することができる。主カッタ4
は、球体51の前面に位置し、球体51内への出入りが
自在な機構によって連結される。ここで、主カッタ4の
出入り自在な機構には、たとえばシールドの軸方向に伸
縮可能な引き込みジャッキ54等が使用できる。出入り
自在な機構による主カッタ4の移動範囲とは、掘削時に
おける主カッタ4の定位置から、球体51の回転によっ
て形成される軌跡9(図4参照)内までの範囲を少なく
とも含み、必ずしも球体51構造の内部に収納しなくて
も良い。
<B> Main Cutter (See FIG. 1) The main cutter 4 constitutes the central portion of the excavation surface 2 and is arranged inside the outer peripheral cutter 3. A publicly known replaceable cutter bit can be arranged in the main cutter 4. Main cutter 4
Are located on the front surface of the sphere 51 and are connected by a mechanism capable of freely entering and leaving the sphere 51. Here, for the mechanism in which the main cutter 4 can freely move in and out, for example, a retractable jack 54 or the like that can be expanded and contracted in the axial direction of the shield can be used. The moving range of the main cutter 4 by the freely movable mechanism includes at least the range from the fixed position of the main cutter 4 at the time of excavation to the locus 9 (see FIG. 4) formed by the rotation of the sphere 51, and is not necessarily the sphere. It does not have to be housed inside the 51 structure.

【0012】<ハ>球体(図1参照) 球体51は中空により構成され、シールドマシン1の内
部において径方向に架渡された回転軸52を支軸として
自在に回転することができる。球体51の回転には、ジ
ャッキ等を利用することができる(図示せず)。この球
体51の内部には主カッタ4を回転、および回転軸52
に対して略直角方向へ移動する、所謂駆動装置の引き込
みジャッキ54、さらに土砂を排出する装置などを収納
する。この球体51は完全な球体ではなく一部を切り欠
いて、その前面には主カッタ4が配置する。切り欠き部
の開口は、主カッタ4の描く外形の軌跡より大きく、そ
の開口部の内側には筒体53を配置して主カッタ4が出
入りする軌道としてもよい。
<C> Sphere (Refer to FIG. 1) The sphere 51 is hollow, and can freely rotate about a rotating shaft 52 that is radially extended inside the shield machine 1 as a support shaft. A jack or the like can be used to rotate the sphere 51 (not shown). Inside the sphere 51, the main cutter 4 is rotated, and the rotation shaft 52
A so-called pull-in jack 54 of a driving device, which moves in a direction substantially perpendicular to the above, and a device for discharging earth and sand are housed. This sphere 51 is not a complete sphere, but a part thereof is cut out, and the main cutter 4 is arranged on the front surface thereof. The opening of the notch is larger than the locus of the outer shape drawn by the main cutter 4, and the cylindrical body 53 may be arranged inside the opening so that the main cutter 4 moves in and out.

【0013】球体51には、球体51の回転によって掘
進面に配置する位置に、後述する脱着具71を設けるこ
とができる。さらに、脱着具71の配置部には、外部と
の遮断を自由に行える作業ロック75を設け、その内部
には作業ロック75の開口部から突出して、前方に位置
する脱着式ローラカッタ61を把持できる受け取りジャ
ッキ74を配置することもできる(図2参照)。これら
を併用することで、シールド内から外部にでることな
く、脱着式ローラカッタ61の交換が行える。これは、
特に本シールドを水位部で使用する場合に用いることが
でき、球体シールド工法の公知の手順により行える。シ
ールド本体と球体51との間隙には、トンネル外部と内
部との遮断をするためにシール55等を用いることがで
きる。また、球体51には作業員、工具等が出入りする
ハッチ82を設けることができ、これは主カッタ4に設
けてもよい。なお、球体51の形態および機構等は必ず
しも上記によらなくても良い。
A desorption tool 71, which will be described later, can be provided on the sphere 51 at a position to be placed on the excavation surface by the rotation of the sphere 51. Further, a work lock 75 that can be freely shut off from the outside is provided in the disposing part of the detachable tool 71, and the detachable roller cutter 61 that is located in the front and projects from the opening of the work lock 75 is grasped inside thereof. A possible receiving jack 74 can also be arranged (see FIG. 2). By using these together, the removable roller cutter 61 can be replaced without going outside the shield. this is,
In particular, it can be used when the shield is used at the water level and can be performed by the known procedure of the spherical shield construction method. In the gap between the shield body and the sphere 51, a seal 55 or the like can be used to shut off the inside and the outside of the tunnel. Further, the sphere 51 may be provided with a hatch 82 through which workers, tools and the like come in and out, and this may be provided in the main cutter 4. The form and mechanism of the sphere 51 need not necessarily be based on the above.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態2】<イ>基本構成 図1に本発明のシールドマシン1の断面概略図を示す。
前述した実施形態1のシールドマシンの構造において、
球体51上には球体51の回転によって掘進面に配置す
る位置に、脱着具71を配置する。ここで、球体51上
の掘進面に配置する位置とは、シールドの軸方向に主カ
ッタ4を投影した球体51の範囲を言う。つまり、球体
51の回転に伴って変化する球面上の範囲を全て含む。
この脱着具71は、支持材72を介して球体51に配置
する固定部56に配置され、支持材72の回転および出
入りによって移動する。なお、この脱着具71にはセグ
メントを配置するエレクタを使用することができる。脱
着具71のシールド軸方向への移動範囲は、球体51の
回転軌跡9内から、少なくとも外周カッタ3に配置する
脱着式ローラカッタ61を外周カッタ3から引き出すこ
とが可能な位置までを含む。脱着具71としてエレクタ
を使用する場合には、その位置も含む。また、脱着具7
1は、必ずしも球体51内部に収容されなくてもよい。
また、球体51には前述した受け取りジャッキ74、作
業ロック75を設けることもできる。
Second Embodiment <A> Basic Configuration FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a shield machine 1 of the present invention.
In the structure of the shield machine of the first embodiment described above,
The desorption tool 71 is arranged on the sphere 51 at a position to be arranged on the excavation surface by the rotation of the sphere 51. Here, the position on the excavation surface on the sphere 51 refers to the range of the sphere 51 in which the main cutter 4 is projected in the axial direction of the shield. That is, it includes the entire range on the spherical surface that changes with the rotation of the sphere 51.
The attachment / detachment tool 71 is arranged on the fixed portion 56 arranged on the sphere 51 via the support material 72, and moves by rotation and movement of the support material 72. It should be noted that an erector for arranging segments can be used as the detachable tool 71. The moving range of the detachable tool 71 in the shield axis direction includes at least the position where the removable roller cutter 61 arranged on the outer peripheral cutter 3 can be pulled out from the outer peripheral cutter 3 from the rotation trajectory 9 of the spherical body 51. When an erector is used as the attachment / detachment tool 71, its position is also included. Also, the desorption tool 7
1 does not necessarily have to be housed inside the sphere 51.
Further, the above-mentioned receiving jack 74 and work lock 75 may be provided on the sphere 51.

【0015】<ロ>脱着式ローラカッタ(図3参照) 脱着式ローラカッタ61は、外周カッタ3の中心方向に
向けて開放するカセット溝62内に配置する。カセット
溝62は複数刻設することができる。カセット溝62
は、中心方向にのみ開放しておればよく、必ずしも外方
向に開放する必要はない。脱着式ローラカッタ61の形
態は、ローラカッタを角形から形成する立体形状のカセ
ット内に、その一部を掘削方向に突出して配置する。こ
のため、ローラカッタをカセットより取り外すだけで簡
単に交換できる。また、カセットには脱着具71、受け
取りジャッキ74による把持可能な機構を設ける。一本
のカセット溝62には、一台以上の脱着式ローラカッタ
61を配置しても良く、ローラカッタを配置しないカセ
ット(図示せず)を組み合わせて配置することもでき
る。
<B> Removable Roller Cutter (see FIG. 3) The removable roller cutter 61 is arranged in a cassette groove 62 which is open toward the center of the outer peripheral cutter 3. A plurality of cassette grooves 62 can be engraved. Cassette groove 62
Need only be opened in the central direction, and need not necessarily be opened outward. In the form of the removable roller cutter 61, a part thereof is arranged so as to project in the excavation direction in a three-dimensional cassette in which the roller cutter is formed in a square shape. Therefore, the roller cutter can be easily replaced by simply removing it from the cassette. Further, the cassette is provided with a mechanism that can be held by the detaching tool 71 and the receiving jack 74. One or more removable roller cutters 61 may be arranged in one cassette groove 62, or a cassette (not shown) in which no roller cutter is arranged may be arranged in combination.

【0016】<ハ>脱着具 脱着具71は、外周カッタ3に配置する脱着式ローラカ
ッタ61を把持して、径方向の伸縮により移動すること
ができる。新しいローラカッタへの交換は、脱着具71
と、回転軸52に対して略直角方向への移動、および回
転が可能な支持材72によって行う。ここで、脱着具7
1の径方向への伸縮とは、必ずしも一平面上における伸
縮だけではなく、支持材72の動作も同時に併せた伸縮
も含み、たとえばマニュピレータ73等のような機具が
呈する動作も含む(図2参照)。脱着具71の代わりと
して、たとえばシールド内部でセグメントの配置作業に
用いられるマニュピレータ73等のエレクタを兼用で使
用することができる。この場合、その先端に脱着式ロー
ラカッタ61を把持できる機具を設ける等、改造して用
いる。また、マニュピレータ73のように、球体51へ
貫通機構を有することなく伸縮可能な部材においては、
球体51を閉塞した固定部56へ固定することができ
る。これによって、シールド内の水密性を保つことがで
きる。さらに、遮水構造の作業ロック75に配置する受
け取りジャッキ74との併用により、作業員はシールド
の外部へ出ることなく、脱着式ローラカッタ61を交換
することができる。
<C> Desorption tool The desorption tool 71 can move by gripping the removable roller cutter 61 arranged on the outer peripheral cutter 3 and expanding and contracting in the radial direction. To replace with a new roller cutter, use the detachment tool 71
And a support member 72 that can move and rotate in a direction substantially perpendicular to the rotation shaft 52. Here, the desorption tool 7
The radial expansion / contraction of 1 includes not only expansion / contraction on one plane but also expansion / contraction of the operation of the support member 72 at the same time, including the operation exhibited by a device such as the manipulator 73 (see FIG. 2). ). As an alternative to the attachment / detachment tool 71, for example, an erector such as a manipulator 73 used for arranging the segments inside the shield can also be used. In this case, the tool is modified and used, for example, by providing a tool capable of gripping the removable roller cutter 61 at its tip. Further, in the case of a member such as the manipulator 73 that is capable of expanding and contracting without having a penetrating mechanism to the sphere 51,
The sphere 51 can be fixed to the closed fixing portion 56. As a result, the watertightness inside the shield can be maintained. Further, by being used in combination with the receiving jack 74 arranged in the work lock 75 of the water-impervious structure, the worker can replace the removable roller cutter 61 without going out of the shield.

【0017】脱着具71の配置を球体51を挟んで主カ
ッタ4の反対側に配置する場合、球体51の180度の
回転により、主カッタ4はシールドの後退方向へ向き、
脱着具71は掘進方向へ向く。この結果、両カッタに配
置するカッタビットは同時に交換することができる。な
お、この配置関係は、必ずしも上記によらなくてもよ
く、その場合二度に分けて球体51を回転し、夫々に配
置するカッタビットの交換を行う。
When the desorption tool 71 is arranged on the opposite side of the main cutter 4 with the sphere 51 sandwiched between them, the main cutter 4 is directed in the retreating direction of the shield by the rotation of the sphere 51 by 180 degrees.
The desorption tool 71 faces the excavation direction. As a result, the cutter bits placed on both cutters can be replaced at the same time. Note that this arrangement relationship does not necessarily have to be based on the above. In that case, the sphere 51 is rotated twice and the cutter bits to be arranged are exchanged.

【0018】次に本発明のシールドマシンの構造および
そのカッタビットを交換する方法の実施例について説明
する。
Next, an embodiment of the structure of the shield machine of the present invention and the method of exchanging the cutter bit thereof will be described.

【0019】[0019]

【実施例1】掘削面2の回転を停止して、シールド内の
排土設備および流体設備等を切り離す。主カッタ4を外
周カッタ3等の任意の固定から解放する。引き込みジャ
ッキ54の短縮によって主カッタ4を筒体53に沿って
球体51内に引き込む。主カッタ4を球体51の軌跡9
内へ収納後、球体51の回転によって主カッタ4を所定
の位置まで移動する。このとき、主カッタ4は球体51
に仮固定する。主カッタ4に配置する磨耗したカッタビ
ットを取り外し、新しいカッタビットに交換する。交換
後、上記の作業を巻き戻して主カッタ4を元の位置へ配
置する。
[Example 1] The rotation of the excavation surface 2 is stopped, and the earth discharging equipment, the fluid equipment and the like in the shield are separated. The main cutter 4 is released from any fixing such as the outer peripheral cutter 3. By shortening the pull-in jack 54, the main cutter 4 is pulled into the sphere 51 along the tubular body 53. The main cutter 4 and the trajectory 9 of the sphere 51
After being stored inside, the main cutter 4 is moved to a predetermined position by the rotation of the sphere 51. At this time, the main cutter 4 is a sphere 51.
Temporarily fix to. Remove the worn cutter bit placed on the main cutter 4 and replace it with a new one. After the replacement, the above work is rewound and the main cutter 4 is arranged at the original position.

【0020】[0020]

【実施例2】<イ>球体への主カッタ、脱着具の収納 図1に実施例2のシールドマシンの構造の断面概略図を
示す。実施例1の手順に沿って、掘削面2の回転の停止
から、主カッタ4を球体51内に引き込むまでの工程を
行う。次に、球体51を挟んで反対側に配置する脱着具
71を球体51側へスライドし収容する。このとき、脱
着具71にはマニュピレータ73等のエレクタを使用す
ることができる。
[Embodiment 2] <B> Storage of main cutter and desorption tool in spherical body FIG. 1 shows a schematic sectional view of the structure of a shield machine of Embodiment 2. The steps from the stop of the rotation of the excavation surface 2 to the drawing of the main cutter 4 into the sphere 51 are performed according to the procedure of the first embodiment. Next, the desorption tool 71 arranged on the opposite side of the sphere 51 is slid to the sphere 51 side and accommodated. At this time, an erector such as a manipulator 73 can be used as the detachable tool 71.

【0021】<ロ>球体の回転 夫々の部材を球体51の軌跡9内へ配置した後、球体5
1を回転する(図4参照)。球体51を180度回転さ
せる。なお、脱着具71および主カッタ4の配置関係が
上記と異なる場合、いずれかを優先して所定の位置に回
転し、順次カッタビットの交換を行う。
<B> Rotation of sphere After arranging the respective members within the locus 9 of the sphere 51, the sphere 5
Rotate 1 (see FIG. 4). The sphere 51 is rotated 180 degrees. When the disposition tool 71 and the main cutter 4 are arranged differently from the above, one of them is preferentially rotated to a predetermined position, and the cutter bits are sequentially replaced.

【0022】<ハ>脱着式ローラカッタの交換 次に球体51に収容した脱着具71を支持材72の押し
出し、および回転によって所定の位置まで移動する。脱
着具71の把持、伸縮機構によって脱着式ローラカッタ
61をカセット溝62から引き出す(図5参照)。その
後、必要に応じて支持材72を回転する。たとえば、作
業員の交換作業が容易な位置まで移動してもよい(図6
参照)。作業員は、主カッタ4に設けたハッチ82から
球体51内を通って、配置する。脱着具71から脱着式
ローラカッタ61を取り外し、新しいローラカッタに交
換する。以上の作業を繰り返して、外周カッタ3に配置
するローラカッタを交換する。なお、主カッタ4に配置
するカッタビットおよび外周カッタ3の脱着式ローラカ
ッタ61の交換順序は、特に制約を受けない。各カッタ
に配置するカッタビットを交換した後、以上作業を巻き
戻して、再度掘削を行う。
<C> Replacement of removable roller cutter Next, the removable tool 71 housed in the spherical body 51 is moved to a predetermined position by pushing out and rotating the support member 72. The detachable roller cutter 61 is pulled out from the cassette groove 62 by the grasping and extending mechanism of the detachable tool 71 (see FIG. 5). Then, the support material 72 is rotated as needed. For example, the worker may move to a position where replacement work is easy (FIG. 6).
reference). The worker arranges the hatch 82 provided on the main cutter 4 through the inside of the sphere 51. The removable roller cutter 61 is removed from the removable tool 71 and replaced with a new roller cutter. The above work is repeated to replace the roller cutter arranged on the outer peripheral cutter 3. The order of exchanging the cutter bit arranged on the main cutter 4 and the removable roller cutter 61 of the outer peripheral cutter 3 is not particularly limited. After exchanging the cutter bit placed on each cutter, the work is rewound and the excavation is performed again.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明のシールドマシンの構造およびそ
のカッタビットを交換する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>本発明の掘削面は、環状に形成する外周カッタと
主カッタとからなり、主カッタはシールドの軸方向に移
動可能で球体に出入りすることができる。また、回転自
在な球体には、脱着式ローラカッタを把持して任意の位
置まで移動可能な脱着具を備える。このため、カッタの
全面に配置するカッタビットをシールドの外部へ出るこ
となく交換することができるため、安全である。また、
地盤改良等の補助作業が不要なため汚染の発生が伴わ
ず、かつ工程の短縮に繋がる。また、直径の大きいシー
ルドにおいても足場が不要で、また人力による作業がほ
とんど必要ないため、高い安全性を確保することができ
る。 <ロ>また、この脱着具にはシールドの掘進時にシール
ドの内部で使用するマニュピレータ等のエレクタを兼用
して使用できるため、経済的である。さらに、受け取り
ジャッキ、作業ロックを併せて使用することで、完全に
シールドの外部へ出ることなく、外周カッタに配置する
ローラカッタを交換することができる。そのため、水密
性が要求される場合にも対応することができる。
The structure of the shield machine and the method for exchanging the cutter bit thereof according to the present invention are as described above, so that the following effects can be obtained. <A> The excavated surface of the present invention comprises an outer peripheral cutter formed in an annular shape and a main cutter. The main cutter is movable in the axial direction of the shield and can move in and out of the sphere. In addition, the rotatable sphere is provided with a detachable tool that can hold a detachable roller cutter and move it to an arbitrary position. Therefore, the cutter bit arranged on the entire surface of the cutter can be replaced without coming out of the shield, which is safe. Also,
Since auxiliary work such as ground improvement is not required, pollution does not occur and the process is shortened. Further, even in a shield having a large diameter, a scaffold is not required, and since human work is hardly required, high safety can be secured. <B> Further, this detachment tool is economical because it can be used as an erector such as a manipulator used inside the shield when the shield is dug. Further, by using the receiving jack and the work lock together, it is possible to replace the roller cutter arranged on the outer peripheral cutter without completely going out of the shield. Therefore, it is possible to deal with a case where water tightness is required.

【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カッ
タビットを交換する方法の実施例の断面説明図。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of an embodiment of a structure of a shield machine of the present invention and a method of replacing a cutter bit thereof.

【図2】本発明のシールドマシンの構造およびそのカッ
タビットを交換する方法の実施例の断面説明図。
FIG. 2 is a sectional explanatory view of an embodiment of the structure of the shield machine of the present invention and the method of exchanging the cutter bit thereof.

【図3】本発明のシールドマシンの前面説明図。FIG. 3 is a front explanatory view of the shield machine 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カッ
タビットを交換する方法の実施例の断面説明図。
FIG. 4 is a sectional explanatory view of an embodiment of the structure of the shield machine of the present invention and the method of exchanging the cutter bit thereof.

【図5】本発明のシールドマシンの構造およびそのカッ
タビットを交換する方法の実施例の断面説明図。
FIG. 5 is a sectional explanatory view of an embodiment of the structure of the shield machine of the present invention and the method of exchanging the cutter bit thereof.

【図6】本発明のシールドマシンの構造およびそのカッ
タビットを交換する方法の実施例の断面説明図。
FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view of an embodiment of the structure of the shield machine of the present invention and the method of exchanging the cutter bit thereof.

【図7】従来のシールドマシンの断面説明図。FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view of a conventional shield machine.

【図8】従来のシールドマシンの前面概略図。FIG. 8 is a schematic front view of a conventional shield machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・シールドマシン 2・・・掘削面 3・・・外周カッタ 4・・・主カッタ 51・・球体 61・・脱着式ローラカッタ 71・・脱着具 72・・支持材 1 ... Shield machine 2 ... Excavation surface 3 ... Peripheral cutter 4 ... Main cutter 51 ... Sphere 61 ... Removable roller cutter 71 ··· Detachment tool 72 ·· Supporting materials

───────────────────────────────────────────────────── 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 Fターム(参考) 2D054 AC02 AD07 BA07 BB07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Itsuo Hirano             1-25-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei             Construction Co., Ltd. F term (reference) 2D054 AC02 AD07 BA07 BB07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シールドマシンの掘削面を環状に形成する
外周カッタと、前記外周カッタの内側に配置する主カッ
タとから形成するシールドマシンの構造において、 前記掘削面背面のシールド内部に回転可能な球体を格納
し、 前記主カッタを前記球体内に出入り自在に構成し、前記
主カッタに配置するカッタビットをシールド内部で交換
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 an outer peripheral cutter forming an excavation surface of a shield machine in an annular shape and a main cutter arranged inside the outer peripheral cutter, wherein the shield machine is rotatable inside a shield on the rear surface of the excavation surface. A structure of a shield machine, characterized in that a sphere is stored, the main cutter is configured to freely move in and out of the sphere, and a cutter bit arranged on the main cutter is exchanged inside a shield.
【請求項2】請求項1に記載するシールドマシンの構造
において、 前記外周カッタには脱着可能な脱着式ローラカッタを配
置し、 前記球体には該球体の回転によって掘進面に配置する位
置に、径方向に伸縮して前記脱着式ローラカッタを移動
可能な脱着具を設け、 該脱着具を回転自在とし、かつ前記球体内へ収容可能な
支持材によって連結したことを特徴とする、 シールドマシンの構造。
2. The structure of the shield machine according to claim 1, wherein a detachable roller cutter is arranged on the outer peripheral cutter, and the sphere is arranged at a position on the excavation surface by the rotation of the sphere. A shield machine, characterized by being provided with a detachable tool capable of expanding and contracting in a radial direction to move the detachable roller cutter, the detachable tool being rotatable and connected by a support member capable of being housed in the spherical body. Construction.
【請求項3】請求項2に記載するシールドマシンの構造
において、 前記脱着具にセグメントを配置するエレクタを使用した
ことを特徴とする、 シールドマシンの構造。
3. The structure of the shield machine according to claim 2, wherein an erector for arranging segments is used in the desorption tool.
【請求項4】請求項2または請求項3に記載するシール
ドマシンの構造を使用してカッタビットを交換する方法
において、 掘削面の回転を停止し、 前記主カッタおよび前記脱着具を前記球体側に引き入
れ、 前記球体を回転して前記脱着具を掘進面に配置し、さら
に前記脱着式ローラカッタおよび前記脱着具を略同一平
面上に配置し、 前記脱着具によって前記脱着式ローラカッタを交換する
ことを特徴とする、 シールドマシンのカッタビットを交換する方法。
4. A method for exchanging a cutter bit by using the structure of a shield machine according to claim 2 or 3, wherein rotation of an excavation surface is stopped, and the main cutter and the detachable tool are attached to the sphere side. And disposing the detachable tool on the excavation surface by rotating the sphere, further disposing the detachable roller cutter and the detachable tool on substantially the same plane, and exchanging the detachable roller cutter with the detachable tool. A method of exchanging the cutter bit of the shield machine, which is characterized in that
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111706346A (en) * 2020-06-30 2020-09-25 中国铁建重工集团股份有限公司 Shield machine and tool changing device thereof

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