JP2004183251A - Cutter head for shield machine - Google Patents

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JP2004183251A JP2002348909A JP2002348909A JP2004183251A JP 2004183251 A JP2004183251 A JP 2004183251A JP 2002348909 A JP2002348909 A JP 2002348909A JP 2002348909 A JP2002348909 A JP 2002348909A JP 2004183251 A JP2004183251 A JP 2004183251A
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Norio Mitani
典夫 三谷
Masanori Muranishi
正紀 村西
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Komatsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutter head for a shield machine enabling the execution of works of a sharp curve in which a large overbreak is required. <P>SOLUTION: The strokes of a side over cutter and a copy cutter can be ensured in extremely long sizes by making the axes of the side over cutter and the copy cutter eccentric so as not to be passed through the center of a rocking or center of rotation of the cutter head for the shield machine. Consequently, the cutter head for the shield machine with the side over cutter and the copy cutter enabling the execution of works of the sharp curve and having the large overbreak can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド掘削機のカッタヘッドに係り、特に非常に大きな余掘量を得ることができるオーバカッタまたはコピーカッタを備えたシールド掘削機のカッタヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願の従来の技術として、
【特許文献１】
特許第３１６４７６９号公報、
【特許文献２】
特許第２９６５８５６号公報、
等があげられる。
【０００３】
上記の特許文献１の図１、図２、及び図４、図５とこれらの図面の説明に示されたものは、異形（矩形）断面シールド掘削機のカッタヘッドに設けられているオーバカッタの軸線はカッタヘッドの揺動中心を通るようにされたものであり、また、異形（矩形）断面シールド掘削機のカッタヘッドのオーバカッタとこのオーバカッタを伸縮駆動するオーバカッタ装置（本出願ではオーバカッタ油圧装置に相当する）とをそれぞれ装備した４本のスポークの軸線はカッタヘッドの揺動中心を通るようにされたものである。
また、上記の特許文献２の図１とこの図面の説明に示されたものは、円形断面シールド掘削機の第１の回転カッター（本出願のカッタヘッドに相当する）に設けられている拡大掘削カッタ（本出願ではオーバカッタに相当する）の軸線は第１の回転カッターの回転中心を通るようにされたものであり、また、円形断面シールド掘削機の第１の回転カッターの拡大掘削カッタをそれぞれ装備した３本のスポークの軸線は第１の回転カッタの回転中心を通るようにされたものである。
【０００４】
ここでさらに上記の特許文献１，２以外に、図１５〜図１７、及び図１８〜図１９を使用して従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッド、及び従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドについて説明する。
まず、図１５〜図１７について説明する。
最初に図１５、図１６について説明する。
図１５は、従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッドを示す正面図である。
図１６は、図１５の従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッドの側面図である。
矩形断面シールド掘削機５１は縦の辺より左右方向の横の辺Ｗが長い矩形のスキンプレート５２を有し、また、その揺動中心を０とするカッタヘッド５３を有している。
矩形断面シールド掘削機のカッタヘッド５３に設けられているオーバカッタ７０ａの軸線はカッタヘッド５３の揺動中心０を通るようにされており、また、矩形断面シールド掘削機のカッタヘッド５３に設けられているオーバカッタ７０ａとこのオーバカッタ７０ａを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置７０をそれぞれ装備した４本のスポーク６４，６５，６６，６７の軸線はカッタヘッド５３の揺動中心０を通るようにされている。
オーバカッタ７０ａをオーバカッタ油圧装置７０により伸長駆動して所定の長さだけ外部の周囲に伸長させることにより、カッタヘッド５３は通常の円形掘削を越えて矩形のスキンプレートの隅部やさらに矩形のスキンプレートの外側の外周部をも掘削する余掘（２点鎖線を参照）を行うことができるが、大きな量の余掘は不可能である。
【０００５】
次に、図１７について説明する。
図１７は、図１５、図１６に示す従来技術の矩形断面シールド掘削機により曲線施工を行っているところを示す平面図である。
図１７に示すように、シールド掘削機により曲線施工を行うためには所定の余掘量δＷが必要となるが、本従来技術のように矩形断面の掘削の場合には、オーバカッタにより矩形の隅部を掘削する必要があるのに加えて、そこからさらに曲線施工のための余掘を行う必要がある。
すなわち、オーバカッタ７０ａは曲線施工のための余掘を行うコピーカッタとしても機能する必要がある。
従って、オーバカッタ７０ａのストロークを非常に大きくしなければこのような曲線施工を行うことができない。
なお、カッタヘッド５３はカッタヘッド揺動機構５５により揺動運動を行うことができる。また、アーティキュレートジャッキ７２を使用して矩形断面シールド掘削機のカッタヘッド５３を含む前胴を左、または右方向に屈曲しながら曲線施工を行う。
【０００６】
次に、図１８〜図１９について説明する。
図１８は、従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの１番目の形態を示す正面図である。
図１９は、従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示す正面図である。
オーバカッタ（またはコピーカッタ）は、上述するように矩形（異形）断面シールド掘削機に限らず図１８、図１９に示すようにごく一般的な円形断面シールド掘削機にも用いられている。
図１８はカッタヘッド５３Ｂに４本のスポーク６４Ｂ，６５Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂを、図１９はカッタヘッド５３Ｃに３本のスポーク６４Ｃ，６５Ｃ，６６Ｃを備えた円形断面シールド掘削機の例である。
なお、図中７０ａＢ、７０ａＣはオーバカッタ（またはコピーカッタ）である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来のシールド掘削機のカッタヘッドに設けられているオーバカッタの軸線はすべてカッタヘッドの揺動中心０または回転中心０を通るようにされている。
このような構成になっているので、オーバカッタのストロークをもっと長くしたいときにはオーバカッタを揺動中心または回転中心の方向に長くして、オーバカッタに伸縮駆動を行わせるオーバカッタ油圧装置も揺動中心または回転中心の方向にさらに長いものにすることになる。
しかしこれらを揺動中心または回転中心を越えるほど長いものとすることは不可能であるので、そのストロークの確保には自ずと限界がある。
特に、上記特許文献１や上記図１５〜図１７に示すような矩形断面シールド掘削機においては、隅部の掘削時にオーバカッタを長く伸長する必要があり、ここからさらに余掘量を増やして曲線施工を行うためには非常に大きなオーバカッタ（またはコピーカッタ）のストロークを必要とすることになるが、前述したとおりそのストロークの確保には限界があるため小さな曲率半径の曲線施工に対応することは不可能であった。
このことは、図１５〜図１７に示したような縦の辺の長さが横の辺の長さと異なる矩形断面シールド掘削機の場合に顕著となる。
図１５からわかるように、短辺側のスポーク６４，６６にもオーバカッタ（またはコピーカッタ）を備える必要があるが、もともとスポークの長さが短いためにストロークの長いオーバカッタ（またはコピーカッタ）を格納することができないためである。
また、このようなオーバカッタのストローク確保の問題は矩形断面に限らず、馬蹄形や複列円形などの異形断面をオーバカッタ（またはコピーカッタ）を用いて掘削する場合においても同様にあてはまる。
【０００８】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、オーバカッタまたはコピーカッタのストロークを非常に長くて大きいものにするシールド掘削機のカッタヘッドを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために第１の発明は、オーバカッタまたはコピーカッタの軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けたことを特徴としている。
また、第１の発明を主体とする第２の発明は、カッタヘッドはスポークタイプであり、オーバカッタまたはコピーカッタを装備している少なくとも１以上のスポークはその軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けたことを特徴としている。
そしてまた、第１の発明、又は第２の発明を主体とする第３の発明は、少なくとも２以上のスポークの軸線が、カッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けられ、揺動／回転中心部に掘削用のアローヘッドが設けられていると共に、前記アローヘッドと前記偏心したスポークとの間に土砂通過用開口が得られるように各スポークを配置したことを特徴としている。
また、第１の発明、第２の発明、又は第３の発明を主体とする第４の発明は、カッタヘッドの揺動／回転中心を中心とする円弧の接線方向に沿うようにカッタービットを配置したことを特徴としている。
さらにまた、第１の発明、第２の発明、第３の発明、又は第４の発明を主体とする第５の発明は、カッタヘッドはオーバカッタまたはコピーカッタの伸縮により異形断面の掘削を行うものであることを特徴としている。
【００１０】
【作用効果】
本発明に係るシールド掘削機のカッタヘッドによれば、オーバカッタまたはコピーカッタの軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けてあるので、オーバカッタまたはコピーカッタ、及びオーバカッタまたはコピーカッタを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置またはコピーカッタ油圧装置はカッタヘッドの揺動／回転中心のところにある揺動軸等、回転軸等に干渉する恐れがないので、オーバカッタまたはコピーカッタ、及びオーバカッタまたはコピーカッタを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置またはコピーカッタ油圧装置を非常に長くすることができる。
このことにより、より大きな余掘量を確保して曲率半径の極めて小さい急曲線施工にも対応可能なシールド掘削機とすることができる。
矩形や馬蹄形、複列円形といった非常に大きな余掘を必要とするシールド掘削機においてはさらに有用なものとなる。
【００１１】
また、本発明に係るシールド掘削機のカッタヘッドによれば、カッタヘッドはスポークタイプであり、オーバカッタまたはコピーカッタを装備している少なくとも１以上のスポークはその軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けてあるので、スポークを非常に長いものにしても、スポークを長くする方向にはシールド掘削機のカッタヘッドの揺動／回転中心のところにある揺動軸、あるいは回転軸等が存在しないので干渉する恐れがないのでスポークを非常に長くすることができる。
これに伴いこの非常に長いスポーク内に、長くて大きなストロークとなるオーバカッタまたはコピーカッタと、及びこれを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置またはコピーカッタ油圧装置を装備することができる。
このことにより、より大きな余掘量を確保して曲率半径の極めて小さい急曲線施工にも対応可能なシールド掘削機とすることができる。矩形や馬蹄形、複列円形といった非常に大きな余掘を必要とするシールド掘削機においてはさらに有用なものとなる。
【００１２】
そしてまた、本発明に係るシールド掘削機のカッタヘッドによれば、少なくとも２以上のスポークの軸線が、カッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けられ、揺動／回転中心部に掘削用のアローヘッドが設けられていると共に、前記アローヘッドと前記偏心したスポークとの間に土砂通過用開口が得られるように各スポークを配置しているので、カッタヘッドの中央部の掘削土砂を土砂通過用開口から容易にチャンバー内に取込むことができるのでカッタヘッド中央部の掘削作業が大いに促進される。
【００１３】
さらに、本発明に係るシールド掘削機のカッタヘッドによれば、カッタヘッドの揺動／回転中心を中心とする円弧の接線方向に沿うようにカッタービットを配置すれば、カッタービットによる掘削を効果的に行なうことができ、カッタービットのシャンク部などの異常摩耗を防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係るシールド掘削機を用いて異形断面の掘削を行えば、余掘量の確保しにくい矩形断面等の異形断面シールド掘削機において、より大きな余掘量を確保して曲率半径の極めて小さい急曲線施工にも対応可能なシールド掘削機とすることができる。特に縦横の辺の長さが異なる矩形断面シールド掘削機においてはこの効果がさらに顕著なものとなる。
なお、後述する図５に示すように馬蹄形掘削用として本発明を適用した場合でも矩形断面と同様に顕著な効果を得ることができる。隅部の掘削のためにオーバカッタまたはコピーカッタに大きなストロークが必要である点で矩形断面掘削と同じだからである。
同様に、前述した特許文献２（特許第２９６５８５６号公報）に示す複列円形のような異形断面シールド掘削機に本発明を適用することも有効であることは云うまでもない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
まず、図１〜図３について説明する。
図１は、本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものの正面図である。
図２は、図１に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものの側面図である。
図３は、図１に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものにおいて、オーバカッタとこれを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置とがスポーク内に装備されている状態を示すためにカッタヘッドの断面を現した図であり、シールド掘削機の正面から見たものである。
シールド掘削機１Ａは縦の辺より左右方向の横の辺が長い矩形のスキンプレート２Ａを有し、また、その揺動中心を０とするカッタヘッド３Ａを有しており、矩形断面の掘削を行うものである。
このカッタヘッド３Ａに設けられているオーバカッタ２０ａＡの軸線はカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付けてあると共に、このオーバカッタ２０ａＡを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ａはオーバカッタ２０ａＡの軸線の延長方向に延びているのでオーバカッタ油圧装置２０Ａの軸線も同じようにカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付けてある。
【００１６】
また、カッタヘッド３は４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａ等により構成されている。
オーバカッタ２０ａＡと、このオーバカッタ２０ａＡを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ａとを装備している４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａの軸線もまた、その軸線がカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付けられている。
該４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａの前側に溶接されている板にはカッタビット８Ａ、ゲージカッタ９Ａ等が植設されている。
また、カッタヘッド３Ａの中央部の板には十字状のアローヘッド１１Ａが設けられている。
そしてまた、カッタヘッド３Ａの揺動により掘削作業が行われると、掘削土砂はカッタヘッド３Ａの隣り合うスポーク（例えば本図においては、スポーク１４Ａとそれに隣接するスポーク１５Ａ）と、スキンプレート２Ａとの間の空間１２Ａからシールド掘削機１Ａのチャンバー７Ａ内に取込まれる。なお、隔壁６Ａはチャンバー７Ａを仕切る部材である。
ところで上記のオーバカッタ２０ａＡは矩形断面の隅部を掘削するカッタであるとともに、このシールド掘削機の曲線施工のための余掘用のカッタすなわちコピーカッタとしても機能するものである。
【００１７】
次に、図３について説明する。
前述したように４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａの軸線はカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付けられている。
例えば、スポーク１６Ａの軸線はカッタヘッド３Ａの揺動中心０からεＡだけ偏心させて取付けられており、その他のスポークの軸線も同様にカッタヘッド３Ａの揺動中心０から所定の長さだけ偏心させて取付けられている。
４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａの軸線が偏心しているので該スポークをスポークの軸心側に長くしてもその内側の端部はカッタヘッド３Ａの揺動中心０のところにある揺動軸等に干渉することがないので、スポークを長くすることができる。
スポークが長くなれば、このスポークに装備されるオーバカッタ２０ａＡ、及びこのオーバカッタ２０ａＡを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ａ等を長いものにすることができる。
【００１８】
スポーク１６Ａにおけるオーバカッタ２０ａＡを伸縮させるオーバカッタ油圧装置２０Ａにより、オーバカッタ２０ａＡはスキンプレート２Ａの外部周囲方向にまで伸長される。このときの最大ストロークＳは１６ＡＬということになる。
同様に、スポーク１７Ａにおけるオーバカッタ２０ａＡを伸縮させるオーバカッタ油圧装置２０Ａにより、オーバカッタ２０ａＡは外部周囲方向に伸長される。
オーバカッタ２０ａＡをオーバカッタ油圧装置２０Ａにより伸縮させながらカッタヘッド３Ａを揺動旋回させると、スキンプレート２Ａの隅部はもとよりスキンプレート２Ａを越える外部の周囲を余掘することができる。（オーバカッタ２０ａＡまたはコピーカッタ２０ａＡの２点鎖線図参照）
さらにこの構成によれば、オーバカッタ２０ａＡまたはコピーカッタ２０ａＡのストロークを非常に長くて大きいものにすることができるので余掘の量δＡは非常に大きなものとなる。
これにより、余掘量の確保がしづらい矩形断面シールド掘削機において、より大きな余掘量を確保して曲率半径の小さい急曲線施工にも対応可能なシールド掘削機とすることができる。特に縦横の辺の長さが異なる矩形断面シールドにおいては、この効果がさらに顕著なものとなる。
なお、図３に示すようにオーバカッタ２０ａＡまたはコピーカッタ２０ａＡを装備するスポークは４本なければならないと云うことではなく、上記のような構成（オーバカッタ２０ａＡまたはコピーカッタ２０ａＡを装備しているスポークの軸線はカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付ける）のスポークが１本以上あれば本発明にもとづく所期の目的は達成できる。
【００１９】
次に、図４について説明する。
図４は、図１〜図３に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものを備えるシールド掘削機の略全体平面図である。
なお、図４においては、構造を簡略化して示しておりスポーク内部のオーバカッタ油圧装置２０Ａの取付位置が実際とは異なって現れている。
シールド掘削機１Ａは矩形断面のスキンプレート２Ａを有し、また、その矩形断面のスキンプレート２Ａの前面側にはカッタヘッド３Ａを有している。
このカッタヘッド３Ａはオーバカッタ２０ａＡを装備した４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａにより形成されている。
オーバカッタ２０ａＡはこれを伸縮駆動せしめるためにオーバカッタ油圧装置２０Ａを備えている。
カッタヘッド３Ａがカッタヘッド揺動機構５Ａにより揺動して土砂が掘削され、そして、掘削された土砂はシールド掘削機１Ａの隔壁６Ａで仕切られたチャンバー７Ａの中に取込まれる。
このカッタヘッド３Ａはカッタヘッド揺動機構５Ａにより、所定の角度、例えば、カッタヘッド３Ａを右側に４７度旋回したのち、次には左側の逆方向に４７度旋回する揺動運動を行うようにして掘削して行く。
シールドジャッキ１０Ａはセグメントに反力を取ってシールド掘削機１Ａを推進させるものである。
また、アーティキュレートジャッキ２２Ａは曲線施工時にカッタヘッド３Ａを含む前胴を屈曲させるためのものである。
チャンバー７Ａに取込まれた土砂はスクリュコンベヤ２４Ａで機内後方に搬送され、搬送装置（図示せず）によって地上に排出される。
また、シールド掘削機１Ａの後胴の後ろではエレクタ装置２５Ａ、セグメント形状保持装置２６Ａ等により掘削したトンネルにセグメントの巻き立て、形状保持が行われる。
【００２０】
次に、本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示す図５について説明する。
図５は、本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示すカッタヘッドの正面図である。
本実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第２番目の形態は揺動装置によりスポークタイプのカッタヘッドを揺動して馬蹄形断面を掘削するものである。
シールド掘削機１Ｋは馬蹄形のスキンプレート２Ｋを有し、この馬蹄形のスキンプレート２Ｋの前面側にはその揺動中心を０とするカッタヘッド３Ｋを備えており、馬蹄形断面を掘削することができる。
カッタヘッド３Ｋはスポークタイプのカッタヘッドであり、揺動方向に約９０度の角度の間隔をあけて設けられている４枚のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋから構成されており、この４枚のスポークの先端には短い円筒部材３９Ｋが固定されている。
４枚のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋの軸心、及びこのスポークに装備されているオーバカッタ２０ａＫと、このオーバカッタ２０ａＫを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置（図面、符号なし）の軸心は共に揺動中心部０を通らないように偏心させて配置されいる。
また、４枚のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋはその中央部において一体になっており、この中央部のところにカッタヘッド３Ｋの揺動軸が固定されいる。
また、矢視Ａ−Ａのところを断面にした図５の左上に示されている図面をも合わせて見ればさらに明白になるように４枚のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋの後ろ側にはオーバカッタ２０ａＫと、このオーバカッタ２０ａＫを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置（図面、符号なし）とが取付けられている。
これらのスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋの表面板３５Ｋの中央には先行ビット２８Ｋが、また、その左右にはツールビット２９Ｋ，２９Ｋが植設されている。
そして、これらカッタビット２８Ｋ、２９Ｋはカッタヘッド３Ｋの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように配置されている。
言い換えれば、カッタビット２８Ｋ、２９Ｋの刃先はカッタヘッド３Ｋの回転に伴ってその刃先が掘削土砂にまっすぐにくい込むような向きとなるように取り付け角度が調整されて配置されている。
すなわち、スポークがカッタヘッドの回転中心から伸びている通常のカッタヘッドと異なり、本発明の本第１実施例においてはカッタビット２８Ｋ、２９Ｋはスポーク１７Ｋの中心線に対して非対称な方向を向いて配置されている。
このことにより、スポークを偏心させて取付けたにも関わらず、カッタビット２８Ｋ，２９Ｋの刃先は常に掘削土砂に真っ直ぐくい込むため、効率的な掘削を行うことができ、カッタビットの２８Ｋ，２９Ｋのシャンク部などが異常に摩耗することはない。
また、前記４枚のスポークの表面板３５Ｋ等が一体となる中央部にはその軸心が揺動中心０を通るやや右斜めに傾斜するアローヘッド１１Ｋが取付けられて、カッタヘッド中央部の掘削をこれが担当する。
なお、カッタヘッド３Ｋの揺動により掘削作業が行われると、掘削土砂はカッタヘッド３Ｋの隣り合うスポーク（例えば本図においては、スポーク１４Ｋとそれに隣接するスポーク１５Ｋ）と、スキンプレート２Ｋとの間の空間１２Ｋからシールド掘削機１Ｋのチャンバー内に取込まれる。
【００２１】
上記するようにカッタヘッド３Ｋに設けられている４本のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋの軸線が偏心しているので該スポークをスポークの軸心側に長くしてもその内側の端部はカッタヘッド３Ｋの揺動中心０のところにある揺動軸等に干渉することがないので、スポークを長くすることができる。
スポークが長くなれば、このスポークに装備されるオーバカッタ２０ａＫ、及びこのオーバカッタ２０ａＫを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ｋ等を非常に長いものにすることができる。
このため、非常に長くて大きなストロークが必要である図５に示すような馬蹄形の隅部の掘削を行うことが可能となるオーバカッタ２０ａＫが得られるばかりでなく、さらに大きなストロークが必要となる馬蹄形のスキンプレート２Ｋを越えてその外部の周囲まで伸びる余掘りを行うことが可能となるコピーカッタ２０ａＫを得ることができる。
【００２２】
次に、本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドを図６〜図８を用いて説明する。
本第２実施例は面板タイプのカッタヘッドに本発明を適用した例であり、スポークタイプのカッタヘッドでない点で第１実施例と異なる。
まず、図６、図７について説明する。
図６は、本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの正面図である。
図７は、図６の本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの側面図である。
本実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドは油圧モータにより面板タイプのカッタヘッドを回転して円形断面を掘削するようになっている。
シールド掘削機１Ｂは所定の半径を有する円形のスキンプレート２Ｂを有し、また、その回転中心を０とするカッタヘッド３Ｂを備えている。
このカッタヘッド３Ｂは面板タイプのカッタヘッドであり、このカッタヘッドの面板の後ろ側にオーバカッタ２０ａＢと、このオーバカッタ２０ａＢを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置２０Ｂとからなる２基の伸縮カッタ装置１５Ｂ，１７Ｂが設けられている。
【００２３】
オーバカッタ２０ａＢと、このオーバカッタ２０ａＢを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ｂとからなる伸縮カッタ装置１５Ｂ、１７Ｂの軸線は全く一致するようにされている。
オーバカッタ２０ａＢと、これを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ｂとからなる１基目の伸縮カッタ装置１５Ｂは，カッタヘッド３Ｂの上の半円部に、カッタヘッド３Ｂの回転中心０をその軸線が通らぬように偏心させて、かつ、カッタヘッド３Ｂの回転中心０を通る水平線に平行に配置されている。
そして、２基目の伸縮カッタ装置１７Ｂは，１基目の伸縮カッタ装置１５Ｂから１８０度回転させて、上記カッタヘッド３Ｂの旋回円弧の回転中心０を通る水平線を境にしてカッタヘッド３Ｂの下の半円部に、カッタヘッド３Ｂの回転中心０をその軸線が通らぬように偏心させて、かつ、カッタヘッド３Ｂの回転中心０を通る水平線に平行に配置されている。
なお、１基目の伸縮カッタ装置１５Ｂの軸線と２基目の伸縮カッタ装置１７Ｂの軸線とはカッタヘッド３Ｂの回転中心０を通る水平線に対して対称にされている。
このように１基目、２基目の伸縮カッタ装置１５Ｂ、１７Ｂを配置することにより、１基目の伸縮カッタ装置１５Ｂのオーバカッタ２０ａＢは前記水平線と平行に右側に伸長し、２基目の伸縮カッタ装置１７Ｂのオーバカッタ２０ａＢは前記水平線と平行に左側に伸長する。
オーバカッタ２０ａＢの軸線がカッタヘッド３Ｂの回転中心０を通らないようにしたので、オーバカッタ２０ａＢのストロークを更に長くして、それに伴いこのオーバカッタ２０ａＢを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ｂを長くしても、これらのもの（伸縮カッタ装置１５Ｂ，１７Ｂ）がカッタヘッド３Ｂの回転中心０のところにある回転軸等と干渉するようなことはない。
【００２４】
オーバカッタ２０ａＢを最大のストロークになるようにオーバカッタ油圧装置２０Ｂにより最大に伸長させることにより、オーバカッタ２０ａＢは円形のスキンプレート２Ｂを越えて外部周囲方向の最大のところまで伸長することができ、これにより、オーバカッタ２０ａＢによる最大ストロークの大きな余掘δＢを行うことができる。
円形断面シールド掘削機において曲率半径が極めて小さい急曲線施工の場合には余掘δＢの量は非常に大きなものにする必要があるが、上記構成を有する本発明によれば曲率半径が極めて小さい急曲線施工でも対応が可能となる。
伸縮カッタ装置１５Ｂ，１７Ｂが取付けてあるカッタヘッドの面板の前面にはカッタビット８Ｂ、ゲージカッタ１３Ｂ，センターカッタ１３Ｂ’等が植設してある。
また、カッタヘッド面板には土砂取入れ開口１２Ｂが形成されている。
カッタヘッド３Ｂが回転することにより掘削された土砂は該土砂取入れ開口１２Ｂからチャンバー７Ｂ内に取込まれる。チャンバー７Ｂは隔壁６Ｂにより仕切られている。
カッタヘッド３Ｂの中央部の面板の回転中心０を通過する丁度垂直線上にはアローヘッド１１Ｂが設けられている。
【００２５】
次に、図８について説明する。
図８は、図６、図７の本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドを備えるシールド掘削機の略全体平面図である。
カッタヘッド３Ｂがカッタヘッド回転用油圧モータ５Ｂにより回転することにより土砂は掘削され、掘削され土砂は上記の土砂取入れ開口１２Ｂから流入し隔壁６Ｂで仕切られたチャンバー７Ｂの中に取込まれる。
シールドジャッキ１０Ｂはトンネル掘削時に円形断面シールド掘削機１Ｂのカッタヘッド３Ｂを含む前胴を前方の切羽に押しつける。
アーティキュレートジャッキ２２Ｂは曲線施工時にカッタヘッド３Ｂを含む前胴を屈曲させるものであり、テンションジャッキ２３Ｂは前胴と後胴とが分離しないようにテンションを与えるためのものである。
チャンバー７Ｂに取込まれた土砂は送排泥管２４Ｂを使用して地上に排出される。円形断面シールド掘削機１Ｂの後胴の後ろではエレクタ旋回油圧モータ２５Ｂ、セグメントエレクタ２６Ｂ等により掘削したトンネルにセグメントの巻き立てが行われる。
【００２６】
次に、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドについて図９〜図１１、及び図１２〜図１３を用いて説明する。
本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの図９〜図１１に示すものはそのカッタヘッドの中央部に土砂通過用開口が形成されるタイプのカッタヘッドである。
まず、図９〜図１１につき順次説明する。
最初に図９から説明する。
図９は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの１番目の形態を示すものの正面図である。
カッタヘッド３Ｃは、オーバカッタ２０ａＣを装備し、カッタヘッド３Ｃの回転中心０にその軸線が通らないよう偏心させて取付けてある２本のスポーク１４Ｃ，１６Ｃと、オーバカッタ２０ａＣを装備していない２本のスポーク１９Ｃ，１９Ｃにより形成されている。
オーバカッタ２０ａＣを装備しているスポーク１４Ｃと，スポーク１６Ｃは、カッタヘッド３Ｃの回転中心０を中心として画いた円弧のうえにカッタヘッド３Ｃの回転中心０を通過する上から下にかけて引いた垂直線に対して平行で、その軸心がカッタヘッド３Ｃの回転中心０を通過しないように偏心して、前記垂直線を境にして左右に間隔をおいて配置されており、そしてそのオーバカッタ２０ａＣの伸長する方向が丁度上下逆になるように、すなわち、スポーク１４Ｃはそのオーバカッタ２０ａＣが上方に伸長するように、また、スポーク１６Ｃはそのオーバカッタ２０ａＣが下方に伸長するように配置されている。
そして、これらの２本のスポーク１４Ｃ、１６Ｃの内側部分の右側の側面には回転中心０を通過する水平線を境にしてこの水平線に平行に上下に同じ間隔をおいて配置したスポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃの左右の端部が結合されている。
また、前記のオーバカッタ２０ａＣを備え、垂直線を境にして左右に間隔をおいて配置した２本のスポーク１４Ｃ，１６Ｃの左側の側面の丁度回転中心０を通過する水平線上の左右の位置にはオーバカッタ２０ａＣを装備していない２本のスポーク１９Ｃ，１９Ｃの内側端部が結合されている。
【００２７】
カッタヘッド中心付近に土砂通過用開口を設けることに垂直線を境にして左右に間隔をおかれて配置されたオーバカッタ２０ａＣを装備しているスポーク１４Ｃ，スポーク１６Ｃ、及び水平線を境にしてこの水平線に平行に上下に同じ間隔をおいて配置したスポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃとにより、カッタヘッド３Ｃの回転中心０の周囲に矩形の土砂通過用開口３０Ｃが形成される。
また、回転中心０を通過する水平線を境にして上下に配置したスポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃには右上から左下にかけて斜めに傾斜した１本のアローヘッド１１Ｃを設置する。
このアローヘッド１１Ｃにより前記の矩形の土砂通過用開口３０Ｃは斜め左右に分けられる。これにより、カッタヘッド３Ｃの中央部には２つの土砂通過用開口３０Ｃ、３０Ｃが形成される。各スポークを偏心配置することによってカッタヘッドの中心付近の土砂取込性の悪化が懸念される場合には、このようにスポークの配置を工夫することによりカッタヘッドの中心付近に土砂通過用開口を設けることによって、土砂の取込性を向上させることができる。
なお、土砂の取込性を向上させるためにカッタヘッドの中心付近に土砂通過用開口を設けることについては、土砂通過用開口の形状が正三角形、正方形とその形は相違するものの後述する図１０、図１１に示すカッタヘッドおいても同様である。
【００２８】
オーバカッタ２０ａＣを装備している２本のスポーク１４Ｃ，１６Ｃ、オーバカッタ２０ａＣを装備していない２本のスポーク１９Ｃ，１９Ｃ、及び２本のスポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃのカッタヘッド３Ｃの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｃ、その左右にはツールビット２９Ｃ、２９Ｃが形成される。
図１４は、図９の矢視Ｂ−Ｂのところを切断したときに現われる断面を拡大した拡大断面図であるが、この図１４を用いて説明すると、中央の部分の先行ビット２８Ｃは左右のツールビット２９Ｃ、２９Ｃよりも少し掘削方向に突出して設けられている。
そして、これらカッタビット２８Ｃ、２９Ｃはカッタヘッド３Ｃの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように配置されている。
言い換えれば、カッタビット２８Ｃ、２９Ｃの刃先はカッタヘッド３Ｃの回転に伴ってその刃先が掘削土砂にまっすぐにくい込むような向きとなるように取り付け角度が調整されて配置されている。
すなわち、スポークがカッタヘッドの回転中心から延びている通常のカッタヘッドと異なり、本発明の本第３実施例においてはカッタビット２８Ｃ、２９Ｃはスポーク１４Ｃの中心線に対して非対称な方向を向いて配置されている。このことにより、スポークを偏心させて取付けたにも関わらず、カッタビット２８Ｃ、２９Ｃの刃先は常に掘削土砂にまっすぐ食い込むため、効率的に掘削を行うことができカッタビット２８Ｃ、２９Ｃのシャンク部などが異常に摩耗することがない。
また、スポーク１４Ｃ，１６Ｃ、スポーク１９Ｃ，１９Ｃ、及び、スポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃ等の左右のツールビット２９Ｃ、２９Ｃは常に両方設置される必要はなく、掘削に必要な位置、個数を考慮して適宜配置すればよい。
上記のカッタビットをカッタヘッドの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように配置することについては、後述する図１０〜図１２に示すカッタヘッドのスポークに設けたカッタビットにおいても同様な構成を有している。従って、後述する図１０〜図１２に示すカッタヘッドのスポークに設けたカッタビットも、上記するカッタビットに対する諸効果を当然同様に奏するものである。
また、図９においてはオーバカッタ２０ａＣを伸縮させるオーバカッタ油圧装置２０Ｃは図示してないが、本発明においては当然存在するものとして考えるべきものである。このことは以下にでてくる図１０〜図１３に示す他の種々の形態においてもオーバカッタ油圧装置は同様に存在するものとして考えるべきものである。
さらにまた、図９に示すようにオーバカッタ２０ａＣを装備するスポークは２本なければならないと云うことではなく、上記のような構成（オーバカッタ２０ａＣを装備するスポークの軸線はカッタヘッド３Ｃの回転中心０を通らないように偏心させて取付ける）のスポークが１本あれば本発明に基づく所期の目的は達成できることもある。このことは以下にでてくる図１０〜図１３に示す他の種々の形態においても同様に云えることである。
【００２９】
次に、図１０について説明する。
図１０は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示すものの平面図である。
カッタヘッド３Ｄは、オーバカッタ２０ａＣを装備し、カッタヘッド３Ｄの回転中心０にその軸線が通らないよう偏心させて取付けてある３本のスポーク１４Ｄ，１５Ｄ、１６Ｄにより形成されている。
オーバカッタ２０ａＤを装備している１本目のスポーク１４Ｄは、カッタヘッド３Ｄの回転中心０を通過する上から下にかけて引いた垂直線に対して平行で、その軸心がカッタヘッド３Ｄの回転中心０を通過しないように偏心して、前記垂直線の左側に所定の間隔をおいて配置されている。そして、この１本目のスポーク１４Ｄに装備されているオーバカッタ２０ａＤの伸長する方向が真上になるように１本目のスポーク１４Ｄは配置されている。
この１本目のスポーク１４Ｄのやや先端側の右側面に２本目のスポーク１５Ｄの根元を６０°の傾斜で切断した接合端部を固定すると共に、２本目のスポーク１５Ｄは、１本目のスポーク１４Ｄの右側面から２本目のスポーク１５Ｄの左側面までの角度が丁度１２０度になるようにして配置される。そして、この２本目のスポーク１５Ｄに装備されているオーバカッタ２０ａＤの伸長する方向が右斜め下になるように２本目のスポーク１４Ｄは配置されている。
この２本目のスポーク１５Ｄのやや先端側の右側面に３本目のスポーク１６Ｄの根元を６０°の傾斜で切断した接合端部を固定すると共に、３本目のスポーク１６Ｄは、２本目のスポーク１５Ｄの右側面から３本目のスポーク１６Ｄの左側面までの角度が丁度１２０度になるようにして配置される。そして、この３本目のスポーク１６Ｄに装備されているオーバカッタ２０ａＤの伸長する方向が左斜め下になるように３本目のスポーク１６Ｄは配置されている。
さらにまた、３本目のスポーク１６Ｄのやや先端側の右側面に上記１本目のスポーク１４Ｄの根元を６０°の傾斜で切断した接合端部を固定すると共に、１本目のスポーク１４Ｄは、３本目のスポーク１５Ｄの右側面から１本目のスポーク１４Ｄの左側面までの角度が丁度１２０度になるようにして配置される。そして、この１本目のスポーク１４Ｄに装備されているオーバカッタ２０ａＤの伸長する方向が上記するように真上になるように１本目のスポーク１４Ｄは配置されることになる。
【００３０】
このように３本のスポーク１４Ｄ，１５Ｄ，１６Ｄを配置することにより、カッタヘッド３Ｄの回転中心０がある中央部には３本のスポーク１４Ｄ，１５Ｄ，１６Ｄの略内側半分の右側の側面による正三角形が形成され、この正三角形の部分がカッタヘッド３Ｄの中央部に形成した土砂通過用開口３０Ｄになる。
そして、この正三角形の土砂通過用開口３０Ｄ上にアローヘッド１１Ｄを回転中心０を通過する水平線上に配置する。
この水平線上のアローヘッド１１Ｄにより、正三角形の土砂通過用開口３０Ｄは上下の直角三角形の土砂通過用開口３０Ｄに二分される。
この上下の直角三角形の土砂通過用開口３０Ｄにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
また、３本のスポーク１４Ｄ，１５Ｄ，１６Ｄの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｄ、その左右にはツールビット２９Ｄ、２９Ｄが形成されているが、これらのカッタービット２８Ｄ，２９Ｄは、カッタヘッド３Ｄの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように植設されている。このような構成にすることにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００３１】
次に、図１１について説明する。
図１１は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの３番目の形態を示すものの正面図である。
カッタヘッド３Ｅは、オーバカッタ２０ａＥを装備し、カッタヘッド３Ｅの回転中心０にスポークの軸線が通らないよう偏心させて取付けてある４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ、１６Ｅ、１７Ｅにより形成されている。
まず、１本目のスポーク１４Ｅをカッタヘッド３Ｅの円弧の左斜め上から右斜め下にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０通らないように偏心させて、そして、１本目のスポーク１４Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが左斜め上に伸長することができるように配置する。
このようにして配置した１本目のスポーク１４Ｅのやや根元部分の右側の側面に２本目のスポーク１５Ｅの根元の平らな端部面を垂直に接合して固定する。
このことにより、２本目のスポーク１５Ｅは右斜め上から左斜め下にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０を通らないように偏心させて、そして、２本目のスポーク１５Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが右斜め上に伸長することができるように配置することになる。
このようにして配置した２本目のスポーク１５Ｅのやや根元部分の右側の側面に３本目のスポーク１６Ｅの根元の平らな端部面を垂直に接合して固定する。
このことにより、３本目のスポーク１６Ｅを右斜め下から左斜め上にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０を通らないように偏心させて、そして、３本目のスポーク１６Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが右斜め下に伸長することができるように配置することになる。
このようにして配置した３本目のスポーク１６Ｅのやや根元部分の右側の側面に４本目のスポーク１７Ｅの根元の平らな端部面を垂直に接合して固定する。
このことにより、４本目のスポーク１７Ｅを左斜め下から右斜め上にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０を通らないように偏心させて、そして、４本目のスポーク１７Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが左斜め下に伸長することができるように配置することになる。
さらにまた、このようにして配置した４本目のスポーク１７Ｅのやや根元部分の右側の側面に上記の１本目のスポーク１４Ｅの根元の平らな端部面を垂直に接合して固定する。
このことにより、上記の１本目のスポーク１４Ｅを左斜め上から右斜め下にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０を通らないように偏心させて、そして、該１本目のスポーク１４Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが上記するように左斜め上に伸長することができるように配置することになる。
【００３２】
このように４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ，１６Ｅ、１７Ｅを配置することにより、回転中心０があるカッタヘッド３Ｅの中央部には４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ，１６Ｅ、１７Ｅのやや根元部の右側の側面により正方形が形成される。
この４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ，１６Ｅ、１７Ｅのやや根元部の右側の側面により形成される正方形の部分はカッタヘッド３Ｅの中央部に形成した土砂通過用開口３０Ｅになる。
また、回転中心０を通過し、かつ、スポーク１５Ｅと、スポーク１７Ｅに平行で、しかもその一端部がスポーク１４Ｅに、他端部がスポーク１６Ｅに延びるようにアローヘッド１１Ｅを設置することにより、上記のカッタヘッド３Ｅの中央部に形成した正方形の土砂通過用開口３０Ｅはスポーク１５Ｅ側の矩形の土砂通過用開口３０Ｅと、スポーク１７Ｅ側の矩形の土砂通過用開口３０Ｅとに２分される。
この斜め左右の矩形の土砂通過用開口３０Ｅにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
また、４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ，１６Ｅ、１７Ｅの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｅ、その左右にはツールビット２９Ｅ、２９Ｅが形成されているが、これらのカッタービット２８Ｅ，２９Ｅは、カッタヘッド３Ｅの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように植設されている。このような構成にすることにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００３３】
次に、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドについて図１２〜図１３を用いて説明する。
本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの図１２〜図１３に示すものはカッタヘッドの中央部に土砂通過用開口が形成されないタイプのカッタヘッドである。
図１２は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの４番目の形態を示すものの正面図である。
図１３は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの５番目の形態を示すものの正面図である。
まず、図１２から説明する。
カッタヘッド３Ｆは、オーバカッタ２０ａＦを装備し、カッタヘッド３Ｆの回転中心０にその軸線が通らないよう偏心させて取付けてある２本のスポーク１４Ｆ，１６Ｆと、オーバカッタ２０ａＦを装備していない２本のスポーク１９Ｆ，１９Ｆにより形成されている。
１本目のスポーク１４Ｆをカッタヘッド３Ｆの回転中心０を通過する上から下に引いた垂直線に対してやや右斜めになるように配置して、その軸線はカッタヘッド３Ｆの回転中心０を通らないように偏心させると共に、該スポーク１４Ｆの右側の側面はカッタヘッド３Ｆの回転中心０を通るように配置する。このように配置することにより、１本目のスポーク１４Ｆに装備されているオーバカッタ２０ａＦはやや右斜め上の方向に伸長することができる。
【００３４】
そして、２本目のスポーク１６Ｆを１本目のスポーク１４Ｆが配置されている傾斜と同様に配置すると共に、２本目のスポーク１６Ｆに装備されているオーバカッタ２０ａＦが１本目のスポーク１４Ｆに装備されているオーバカッタ２０ａＦの伸長方向とは全く逆のやや左斜め下に伸長するように、１本目のスポーク１４Ｆの根元付近の右側の側面に２本目のスポーク１６Ｆの根元付近の右側の側面を接合させて固定する。
この１本目のスポーク１４Ｆと２本目のスポーク１６Ｆのそれぞれの根元付近の右側の側面同士が接合する接合面の線上に沿ってアローヘッド１１Ｆが設置され、カッタヘッド３Ｆの中央部の掘削をこのアローヘッド１１Ｆが担当する。
そしてまた、１本目のスポーク１４Ｆのやや根元付近の左側の側面と、２本目のスポーク１６Ｆのやや根元付近の左側の側面にそれぞれオーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｆ、１９Ｆの内側の端部を、丁度カッタヘッド３Ｆの回転中心０を通過して左から右に引いた水平線上にその軸線が通るようにして接合し固定する。
なお、オーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｆ、１９Ｆの内側の端部は１本目のスポーク１４Ｆの左側の側面、２本目のスポーク１６Ｆの左側の側面の傾斜に合致するように切落する。
このように内側の端部を切落することにより、左側のオーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｆ、及び右側のオーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｆの軸線は共に上記するように水平線上に位置することになる。
また、オーバカッタ２０ａＦを装備している２本のスポーク１４Ｆ，１６Ｆ、及びオーバカッタ２０ａＦを装備していない２本のスポーク１９Ｆ，１９Ｆの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｆ、その左右にはツールビット２９Ｆ、２９Ｆが形成されているが、これらのカッタービット２８Ｆ，２９Ｆは、カッタヘッド３Ｆの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように植設されている。このような構成にすることにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００３５】
次に、図１３について説明する。
カッタヘッド３Ｇは、オーバカッタ２０ａＧを装備し、カッタヘッド３Ｇの回転中心０にその軸線が通らないよう偏心させて取付けてある２本のスポーク１４Ｇ，１６Ｇと、オーバカッタ２０ａＧを装備していない２本のスポーク１９Ｇ，１９Ｇにより形成されている。
１本目のスポーク１４Ｇをカッタヘッド３Ｇの回転中心０を通過する上から下に引いた垂直線に対して平行になるように配置して、その軸線はカッタヘッド３Ｇの回転中心０を通らないように偏心させると共に、該スポーク１４Ｇの右側の側面はカッタヘッド３Ｇの回転中心０を通るように配置する。このように配置することにより、１本目のスポーク１４Ｇに装備されているオーバカッタ２０ａＧは真上の方向に伸長することができる。
そして、２本目のスポーク１６Ｇを１本目のスポーク１４Ｇと同様に上記の垂直線と平行に配置すると共に、２本目のスポーク１６Ｇに装備されているオーバカッタ２０ａＧが１本目のスポーク１４Ｇに装備されているオーバカッタ２０ａＧの伸長方向とは全く逆の真下の方向に伸長するように、１本目のスポーク１４Ｇの根元付近の右側の側面に２本目のスポーク１６Ｇの根元付近の右側の側面を接合させて固定する。このように１本目のスポーク１４Ｇに対して２本目のスポーク１６Ｇを配置することにより、上記の垂直線上に１本目のスポーク１４Ｇと、２本目のスポーク１６Ｇの右側の側面の線がくることになる。
また、１本目のスポーク１４Ｇのやや根元付近の左側の側面と、２本目のスポーク１６Ｇのやや根元付近の左側の側面にそれぞれオーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｇ、１９Ｇの内側の端部を、丁度カッタヘッド３Ｇの回転中心０を通過して左から右に引いた水平線上にその軸線が通るようにして接合し固定する。
さらにまた、オーバカッタ２０ａＧを装備している２本のスポーク１４Ｇ，１６Ｇ、及びオーバカッタ２０ａＧを装備していない２本のスポーク１９Ｇ，１９Ｇの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｇ、その左右にはツールビット２９Ｇ、２９Ｇが形成されているが、これらのカッタービット２８Ｇ，２９Ｇは、カッタヘッド３Ｇの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように植設されている。このような構成にすることにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものの正面図である。
【図２】図１に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものの側面図である。
【図３】図１に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものにおいて、オーバカッタとこれを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置とがスポーク内に装備されている状態を示すためにカッタヘッドの断面を現した図であり、シールド掘削機の正面から見たものである。
【図４】図１〜図３に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものを備えるシールド掘削機の略全体平面図である。
【図５】本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示すカッタヘッドの正面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの正面図である。
【図７】図６の本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの側面図である。
【図８】図６、図７の本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドを備えるシールド掘削機の略全体平面図である。
【図９】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの１番目の形態を示すものの正面図である。
【図１０】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示すものの正面図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの３番目の形態を示すものの正面図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの４番目の形態を示すものの正面図である。
【図１３】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの５番目の形態を示すものの正面図である。
【図１４】図９の矢視Ｂ−Ｂのところを切断したときに現われる断面を拡大した拡大断面図である。
【図１５】従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッドを示す正面図である。
【図１６】図１５の従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッドの側面図である。
【図１７】図１５、図１６に示す従来技術の矩形断面シールド掘削機により曲線施工を行っているところを示す平面図である。
【図１８】従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの１番目の形態を示す正面図である。
【図１９】従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｋ・・・スポークタイプのカッタヘッドを備えるシールド掘削機
３Ａ、３Ｋ・・・シールド掘削機のスポークタイプのカッタヘッド
１４Ａ、１５Ａ、１６Ａ、１７Ａ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｋ、１５Ｋ、１６Ｋ、１７Ｋ・・・オーバカッタ付きスポーク
２０ａＡ、２０ａＫ・・・オーバカッタ
１Ｂ・・・面板タイプのカッタヘッドを備えるシールド掘削機
３Ｂ・・・シールド掘削機の面板タイプのカッタヘッド
２０ａＢ・・・オーバカッタ
３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ・・・円形断面シールド掘削機のスポークタイプのカッタヘッド
１４Ｃ、１６Ｃ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｄ、１５Ｄ、１６Ｄ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｅ、１５Ｅ、１６Ｅ、１７Ｅ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｆ、１６Ｆ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｇ、１６Ｇ・・・オーバカッタ付きスポーク
２０ａＣ、２０ａＤ、２０ａＥ、２０ａＦ、２０ａＧ・・・オーバカッタ
３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ・・・カッタヘッド中心部の土砂通過用開口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutter head of a shield excavator, and more particularly to a cutter head of a shield excavator provided with an overcutter or a copy cutter capable of obtaining a very large surplus amount.
[0002]
[Prior art]
As the prior art of the present application,
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3164769,
[Patent Document 2]
Patent No. 2965856,
And the like.
[0003]
1, 2 and 4, 5 of the above-mentioned Patent Document 1, and those shown in the description of these drawings, show the axis of the over-cutter provided on the cutter head of the deformed (rectangular) section shield excavator. Is formed so as to pass through the center of swing of the cutter head. An over-cutter of a cutter head of a deformed (rectangular) section shield excavator and an over-cutter device that expands and contracts the over-cutter (corresponding to an over-cutter hydraulic device in the present application) The four spokes, each of which is provided with an axis, pass through the swing center of the cutter head.
Also, what is shown in FIG. 1 of the above Patent Document 2 and the description of this drawing is an enlarged excavation provided on a first rotary cutter (corresponding to a cutter head of the present application) of a circular section shield excavator. The axis of the cutter (corresponding to an over cutter in the present application) is adapted to pass through the center of rotation of the first rotary cutter, and the enlarged drill cutter of the first rotary cutter of the circular section shield excavator is respectively provided. The axes of the three spokes provided pass through the center of rotation of the first rotary cutter.
[0004]
Here, in addition to the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, a cutter head of a conventional rectangular cross-section shield excavator and a conventional circular cross-section shield excavator will be described with reference to FIGS. 15 to 17 and FIGS. Will be described.
First, FIGS. 15 to 17 will be described.
First, FIGS. 15 and 16 will be described.
FIG. 15 is a front view showing a cutter head of a conventional rectangular section shield excavator.
FIG. 16 is a side view of the cutter head of the conventional rectangular section shield excavator of FIG.
The rectangular section shield excavator 51 has a rectangular skin plate 52 whose lateral side W in the left-right direction is longer than its vertical side, and has a cutter head 53 whose swing center is zero.
The axis of the over cutter 70a provided on the cutter head 53 of the rectangular section shield excavator passes through the swing center 0 of the cutter head 53, and is provided on the cutter head 53 of the rectangular section shield excavator. The axes of the four spokes 64, 65, 66, 67 equipped with the overcutter 70 a and the overcutter hydraulic device 70 for driving the overcutter 70 a to extend and contract, respectively, pass through the swing center 0 of the cutter head 53.
The overcutter 70a is extended and driven by the overcutter hydraulic device 70 to extend around the outside by a predetermined length, so that the cutter head 53 can move beyond a normal circular excavation to a corner of a rectangular skin plate or a rectangular skin plate. Excavation (see the chain double-dashed line) can also be performed to excavate the outer peripheral portion of the outside, but a large amount of extra excavation is not possible.
[0005]
Next, FIG. 17 will be described.
FIG. 17 is a plan view showing that a curved construction is being performed by the conventional rectangular section shield excavator shown in FIGS. 15 and 16.
As shown in FIG. 17, in order to perform a curve construction using a shield excavator, a predetermined extra excavation amount δW is required. However, in the case of excavation of a rectangular cross section as in the prior art, a rectangular corner is formed by an overcutter. In addition to the need to excavate the section, it is necessary to perform additional excavation from there for further curve construction.
That is, the overcutter 70a also needs to function as a copy cutter for performing excavation for curve construction.
Therefore, such a curve construction cannot be performed unless the stroke of the over cutter 70a is made very large.
Note that the cutter head 53 can perform a swinging motion by a cutter head swinging mechanism 55. In addition, the articulated jack 72 is used to perform the curved construction while bending the front torso including the cutter head 53 of the rectangular section shield excavator leftward or rightward.
[0006]
Next, FIGS. 18 to 19 will be described.
FIG. 18 is a front view showing a first embodiment of a cutter head of a conventional circular section shield excavator.
FIG. 19 is a front view showing a second embodiment of the cutter head of the conventional circular section shield excavator.
The over cutter (or copy cutter) is used not only for the rectangular (irregular) section shield excavator as described above but also for a very general circular section shield excavator as shown in FIGS.
FIG. 18 shows an example of a circular section shield excavator having a cutter head 53B provided with four spokes 64B, 65B, 66B and 67B, and FIG. 19 shows a cutter head 53C provided with three spokes 64C, 65C and 66C.
In the drawing, 70aB and 70aC are over cutters (or copy cutters).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The axes of the overcutters provided on the cutter heads of these conventional shield excavators all pass through the swing center 0 or the rotation center 0 of the cutter head.
With such a configuration, when the overcutter stroke is desired to be longer, the overcutter hydraulic device for extending the overcutter in the direction of the swing center or the rotation center and performing the expansion and contraction driving of the overcutter is also used for the swing center or the rotation center. Will be longer.
However, since it is impossible to make them longer than the center of rotation or the center of rotation, there is naturally a limit in securing the stroke.
In particular, in a rectangular section shield excavator as shown in Patent Document 1 and FIGS. 15 to 17 described above, it is necessary to extend the overcutter long when excavating a corner portion. This requires a very large over-cutter (or copy cutter) stroke, but as mentioned above, there is a limit in securing the stroke, so it is not possible to handle a curve with a small radius of curvature. It was possible.
This becomes remarkable in the case of a rectangular section shield excavator in which the length of the vertical side is different from the length of the horizontal side as shown in FIGS.
As can be seen from FIG. 15, the spokes 64 and 66 on the short side also need to be provided with an overcutter (or copy cutter). However, since the spoke length is originally short, an overcutter (or copy cutter) having a long stroke is stored. Because they cannot do it.
The problem of securing the stroke of the over cutter is not limited to the rectangular cross section, but also applies to the case of excavating a deformed cross section such as a horseshoe shape or a double-row circular shape using an over cutter (or a copy cutter).
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a cutter head of a shield excavator that makes a stroke of an over cutter or a copy cutter very long and large.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the first invention is characterized in that the overcutter or the copy cutter is mounted eccentrically so as not to pass through the pivot / rotation center of the cutter head.
According to a second aspect of the invention, which is based on the first aspect, the cutter head is of a spoke type, and at least one of the spokes provided with an over cutter or a copy cutter has an axis whose swing / rotation center of the cutter head is at least one. It is characterized by being mounted eccentrically so as not to pass through.
Further, the third invention mainly based on the first invention or the second invention is mounted eccentrically so that at least two or more spoke axes do not pass through the swing / rotation center of the cutter head, An arrowhead for excavation is provided at the swing / rotation center portion, and each spoke is arranged such that an opening for earth and sand passage is obtained between the arrowhead and the eccentric spoke. .
A fourth invention mainly based on the first invention, the second invention, or the third invention provides a cutter bit which extends along a tangential direction of an arc centered on the swing / rotation center of the cutter head. It is characterized by being arranged.
Furthermore, a fifth invention mainly based on the first invention, the second invention, the third invention, or the fourth invention, wherein the cutter head excavates an irregular cross section by expansion and contraction of an over cutter or a copy cutter. It is characterized by being.
[0010]
[Effects]
According to the cutter head of the shield excavator according to the present invention, since the axis of the over cutter or the copy cutter is eccentrically mounted so as not to pass through the swing / rotation center of the cutter head, the over cutter or the copy cutter and the over cutter or the copy cutter are mounted. An over-cutter hydraulic device or a copy-cutter hydraulic device that expands and contracts the cutter does not interfere with a rotation axis such as a swing shaft at the center of swing / rotation of the cutter head. The over-cutter hydraulic device or the copy-cutter hydraulic device for driving the copy cutter to expand and contract can be made very long.
As a result, it is possible to provide a shield excavator capable of securing a larger surplus excavation amount and capable of coping with the construction of a sharp curve having an extremely small radius of curvature.
This is even more useful in shielded excavators that require very large extra excavations, such as rectangular, horseshoe, and double row circular.
[0011]
Further, according to the cutter head of the shield excavator according to the present invention, the cutter head is of a spoke type, and at least one of the spokes equipped with the over cutter or the copy cutter has its axis aligned with the swing / rotation center of the cutter head. It is mounted eccentrically so that it does not pass through, so even if the spokes are very long, in the direction in which the spokes are lengthened, the swing axis at the center of swing / rotation of the cutter head of the shield excavator, or Since there is no rotation axis or the like, there is no possibility of interference, so that the spoke can be made very long.
Accordingly, an over cutter or a copy cutter having a long and large stroke and an over cutter hydraulic apparatus or a copy cutter hydraulic apparatus for driving the telescopic expansion and contraction can be provided in the very long spoke.
As a result, it is possible to provide a shield excavator capable of securing a larger surplus excavation amount and capable of coping with the construction of a sharp curve having an extremely small radius of curvature. This is even more useful in shielded excavators that require very large extra excavations, such as rectangular, horseshoe, and double row circular.
[0012]
Further, according to the cutter head of the shield excavator according to the present invention, the axis of at least two spokes is mounted eccentrically so as not to pass through the swing / rotation center of the cutter head, and the swing / rotation center portion is provided. In addition, an excavating arrowhead is provided, and each spoke is arranged so as to obtain an opening for earth and sand passage between the arrowhead and the eccentric spoke. Since the earth and sand can be easily taken into the chamber through the earth and sand passage opening, the excavation work at the center of the cutter head is greatly facilitated.
[0013]
Further, according to the cutter head of the shield excavator according to the present invention, if the cutter bits are arranged along the tangential direction of the arc centered on the swing / rotation center of the cutter head, the excavation by the cutter bits is effective. And abnormal wear of the shank portion of the cutter bit and the like can be prevented.
[0014]
Further, if the excavation of the irregular cross section is performed by using the shield excavator according to the present invention, in the irregular cross section shield excavator having a rectangular cross section or the like in which it is difficult to secure the surplus amount, the larger excavation amount is ensured and the radius of curvature is increased. A shield excavator that can cope with extremely small sharp curve construction can be obtained. This effect is particularly remarkable in a rectangular section shield excavator having different vertical and horizontal side lengths.
In addition, as shown in FIG. 5 described later, even when the present invention is applied to horseshoe-shaped excavation, a remarkable effect can be obtained as in the case of the rectangular cross section. This is because the same as the rectangular section excavation in that a large stroke is required for the over cutter or the copy cutter for excavating the corner.
Similarly, it goes without saying that it is also effective to apply the present invention to a shielded excavator having a modified cross section such as a double-row circular shape shown in Patent Document 2 (Japanese Patent No. 2965856).
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First Embodiment A first embodiment of a cutter head of a shield excavator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, FIGS. 1 to 3 will be described.
FIG. 1 is a front view of a first embodiment of a cutter head of a shield excavator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the first embodiment of the cutter head of the shield excavator according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 shows a first embodiment of a cutter head of the shield excavator according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, in which an overcutter and an overcutter hydraulic device for extending and retracting the overcutter are provided in spokes. FIG. 2 is a view showing a cross section of the cutter head in order to show a state in which the cutting is performed, as viewed from the front of the shield excavator.
The shield excavator 1A has a rectangular skin plate 2A whose horizontal side is longer than the vertical side, and has a cutter head 3A whose swing center is set to 0. Is what you do.
The axis of the overcutter 20aA provided on the cutter head 3A is eccentrically mounted so as not to pass through the swing center 0 of the cutter head 3A, and the overcutter hydraulic device 20A for driving the overcutter 20aA to expand and contract is provided with the overcutter 20aA. Since it extends in the direction in which the axis extends, the axis of the over-cutter hydraulic device 20A is similarly eccentrically mounted so as not to pass through the swing center 0 of the cutter head 3A.
[0016]
The cutter head 3 is composed of four spokes 14A, 15A, 16A, 17A and the like.
The axes of the four spokes 14A, 15A, 16A, and 17A equipped with the overcutter 20aA and the overcutter hydraulic device 20A that causes the overcutter 20aA to expand and contract also have the axes passing through the swing center 0 of the cutter head 3A. It is installed eccentrically so as not to be.
A plate welded to the front side of the four spokes 14A, 15A, 16A, 17A is provided with a cutter bit 8A, a gauge cutter 9A and the like.
Further, a cross-shaped arrow head 11A is provided on a central plate of the cutter head 3A.
Further, when the excavation work is performed by swinging of the cutter head 3A, excavated earth and sand are formed between the spokes adjacent to the cutter head 3A (for example, the spokes 14A and the spokes 15A adjacent thereto in the drawing) and the skin plate 2A. It is taken into the chamber 7A of the shield excavator 1A from the space 12A between them. The partition 6A is a member that partitions the chamber 7A.
Incidentally, the above-mentioned over cutter 20aA is a cutter for excavating a corner of a rectangular cross section, and also functions as a cutter for over-digging for curving work of this shield excavator, that is, a copy cutter.
[0017]
Next, FIG. 3 will be described.
As described above, the axes of the four spokes 14A, 15A, 16A, and 17A are eccentrically mounted so as not to pass through the swing center 0 of the cutter head 3A.
For example, the axis of the spoke 16A is mounted eccentrically from the swing center 0 of the cutter head 3A by εA, and the axes of the other spokes are similarly eccentric by a predetermined length from the swing center 0 of the cutter head 3A. Installed.
Since the axes of the four spokes 14A, 15A, 16A, 17A are eccentric, even if the spokes are elongated toward the axis of the spokes, the inner ends of the spokes are located at the swing center 0 of the cutter head 3A. Since there is no interference with the moving shaft and the like, the spoke can be lengthened.
If the spokes are long, the overcutter 20aA mounted on the spokes and the overcutter hydraulic device 20A for driving the overcutter 20aA to expand and contract can be made longer.
[0018]
The over cutter 20aA is extended to the outer peripheral direction of the skin plate 2A by the over cutter hydraulic device 20A that expands and contracts the over cutter 20aA in the spoke 16A. The maximum stroke S at this time is 16AL.
Similarly, the over cutter 20aA is extended in the outer peripheral direction by the over cutter hydraulic device 20A that expands and contracts the over cutter 20aA in the spoke 17A.
When the cutter head 3A is oscillated while the overcutter 20aA is extended and contracted by the overcutter hydraulic device 20A, it is possible to excavate not only the corners of the skin plate 2A but also the outer periphery beyond the skin plate 2A. (Refer to the two-dot chain diagram of the over cutter 20aA or the copy cutter 20aA.)
Further, according to this configuration, the stroke of the over cutter 20aA or the copy cutter 20aA can be made very long and large, so that the amount of excess digging δA becomes very large.
Thereby, in a rectangular section shield excavator in which it is difficult to secure a surplus amount of excavation, a shield excavator which secures a larger surplus amount of excavation and can cope with a sharp curve construction having a small radius of curvature can be provided. In particular, in a rectangular cross-section shield having different vertical and horizontal lengths, this effect becomes even more remarkable.
It should be noted that the number of spokes provided with the over-cutter 20aA or the copy cutter 20aA is not limited to four as shown in FIG. Is mounted eccentrically so as not to pass through the swing center 0 of the cutter head 3A). If the number of spokes is one or more, the intended object based on the present invention can be achieved.
[0019]
Next, FIG. 4 will be described.
FIG. 4 is a schematic general plan view of a shield excavator provided with the first embodiment of the cutter head of the shield excavator according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS.
In FIG. 4, the structure is simplified, and the mounting position of the overcutter hydraulic device 20A inside the spoke is different from the actual position.
The shield excavator 1A has a skin plate 2A having a rectangular cross section, and a cutter head 3A on the front side of the skin plate 2A having a rectangular cross section.
This cutter head 3A is formed by four spokes 14A, 15A, 16A, 17A equipped with an over cutter 20aA.
The overcutter 20aA is provided with an overcutter hydraulic device 20A to make it extend and contract.
The cutter head 3A swings by the cutter head swinging mechanism 5A to excavate earth and sand, and the excavated earth and sand is taken into the chamber 7A partitioned by the partition 6A of the shield excavator 1A.
The cutter head 3A is made to perform a swinging motion of turning the cutter head 3A to the right by 47 degrees by the cutter head swinging mechanism 5A, for example, then to the left by 47 degrees in the opposite direction. And excavate.
The shield jack 10A applies a reaction force to the segment to propel the shield excavator 1A.
The articulated jack 22A is for bending the front trunk including the cutter head 3A at the time of curve construction.
The earth and sand taken into the chamber 7A is transported rearward in the machine by a screw conveyor 24A, and is discharged to the ground by a transport device (not shown).
Also, behind the rear trunk of the shield excavator 1A, the segments are rolled up into the tunnel excavated by the erector device 25A, the segment shape holding device 26A, etc., and the shape is maintained.
[0020]
Next, FIG. 5 showing a second embodiment of the cutter head of the shield excavator according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a front view of a cutter head showing a second form of the cutter head of the shield excavator according to the first embodiment of the present invention.
The second embodiment of the cutter head of the shield excavator according to the present embodiment excavates a horseshoe-shaped cross section by swinging a spoke type cutter head by a swinging device.
The shield excavator 1K has a horseshoe-shaped skin plate 2K. The front surface of the horseshoe-shaped skin plate 2K is provided with a cutter head 3K whose swing center is set to 0, so that a horseshoe-shaped cross section can be excavated.
The cutter head 3K is a spoke type cutter head, and is composed of four spokes 14K, 15K, 16K, and 17K provided at an interval of about 90 degrees in the swinging direction. A short cylindrical member 39K is fixed to the tips of the spokes.
The axes of the four spokes 14K, 15K, 16K, and 17K, the overcutter 20aK mounted on the spokes, and the axes of the overcutter hydraulic device (not shown, reference numeral) for extending and contracting the overcutter 20aK are both oscillated. It is arranged eccentrically so as not to pass through the center part 0.
The four spokes 14K, 15K, 16K, and 17K are integrated at the center, and the swing shaft of the cutter head 3K is fixed at the center.
In addition, when the drawing shown at the upper left of FIG. 5 in which the cross section is taken along the line AA is also seen, the rear side of the four spokes 14K, 15K, 16K, and 17K is further clarified. Is mounted with an over-cutter 20aK and an over-cutter hydraulic device (not shown, no reference numeral) for expanding and contracting the over-cutter 20aK.
A preceding bit 28K is implanted in the center of the surface plate 35K of each of the spokes 14K, 15K, 16K, 17K, and tool bits 29K, 29K are implanted on the left and right sides thereof.
These cutter bits 28K, 29K are arranged along the tangential direction of an arc centered on the rotation center 0 of the cutter head 3K.
In other words, the cutting edges of the cutter bits 28K and 29K are arranged with their mounting angles adjusted so that the cutting edges are straightened into the excavated earth and sand with the rotation of the cutter head 3K.
That is, unlike a normal cutter head in which the spokes extend from the center of rotation of the cutter head, in the first embodiment of the present invention, the cutter bits 28K and 29K face in a direction asymmetric with respect to the center line of the spoke 17K. Are located.
As a result, despite the fact that the spokes are eccentrically mounted, the cutting edges of the cutter bits 28K, 29K always go straight into the excavated earth and sand, so that efficient excavation can be performed, and the cutter bits 28K, 29K There is no abnormal wear of the shank.
An arrow head 11K whose axis is inclined slightly to the right passing through the swing center 0 is attached to a central portion where the surface plate 35K of the four spokes and the like are integrated, and excavation of the central portion of the cutter head is performed. This is responsible.
When the excavation work is performed by swinging the cutter head 3K, the excavated earth and sand is formed between the adjacent spokes of the cutter head 3K (for example, the spoke 14K and the adjacent spoke 15K in the drawing) and the skin plate 2K. Is taken into the chamber of the shield excavator 1K from the space 12K.
[0021]
As described above, since the axes of the four spokes 14K, 15K, 16K, and 17K provided on the cutter head 3K are eccentric, even if the spokes are elongated toward the axis of the spokes, the inner ends of the spokes are not cut. Since there is no interference with the swing axis or the like at the swing center 0 of the head 3K, the spoke can be lengthened.
If the spokes are long, the overcutter 20aK mounted on the spokes and the overcutter hydraulic device 20K for driving the overcutter 20aK to expand and contract can be made very long.
For this reason, not only is it possible to obtain an overcutter 20aK that enables excavation of a horseshoe-shaped corner as shown in FIG. 5 that requires a very long and large stroke, but also a horseshoe-shaped It is possible to obtain a copy cutter 20aK that can be dug to extend beyond the skin plate 2K to the outside periphery.
[0022]
Next, a cutter head of a shield excavator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The second embodiment is an example in which the present invention is applied to a face plate type cutter head, and differs from the first embodiment in that it is not a spoke type cutter head.
First, FIGS. 6 and 7 will be described.
FIG. 6 is a front view of a cutter head of a shield excavator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view of the cutter head of the shield excavator according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.
The cutter head of the shield excavator according to this embodiment excavates a circular section by rotating a face plate type cutter head by a hydraulic motor.
The shield excavator 1B has a circular skin plate 2B having a predetermined radius, and a cutter head 3B whose rotation center is 0.
The cutter head 3B is a face plate type cutter head, and two telescopic cutter devices 15B and 17B including an over cutter 20aB and an over cutter hydraulic device 20B for driving the over cutter 20aB to extend and retract are provided behind the face plate of the cutter head. Is provided.
[0023]
The axes of the telescopic cutter devices 15B and 17B composed of the over cutter 20aB and the over cutter hydraulic device 20B for driving the telescopic drive of the over cutter 20aB are completely coincident.
The first telescopic cutter device 15B including the over cutter 20aB and the over cutter hydraulic device 20B for driving the telescopic expansion and contraction does not allow the axis of the rotation center 0 of the cutter head 3B to pass through the semicircular portion above the cutter head 3B. The cutter head 3B is disposed so as to be eccentric and parallel to a horizontal line passing through the rotation center 0 of the cutter head 3B.
Then, the second telescopic cutter device 17B is rotated by 180 degrees from the first telescopic cutter device 15B, and is below the cutter head 3B with a horizontal line passing through the rotation center 0 of the turning arc of the cutter head 3B as a boundary. The center of rotation 0 of the cutter head 3B is eccentric so that the axis of the cutter head 3B does not pass through, and is arranged in parallel with a horizontal line passing through the center of rotation 0 of the cutter head 3B.
The axis of the first telescopic cutter device 15B and the axis of the second telescopic cutter device 17B are symmetrical with respect to a horizontal line passing through the rotation center 0 of the cutter head 3B.
By arranging the first and second telescopic cutter devices 15B and 17B in this manner, the overcutter 20aB of the first telescopic cutter device 15B extends rightward in parallel with the horizontal line, and the second telescopic cutter device The over cutter 20aB of the cutter device 17B extends leftward in parallel with the horizontal line.
Since the axis of the overcutter 20aB does not pass through the rotation center 0 of the cutter head 3B, the stroke of the overcutter 20aB is further increased, and even if the overcutter hydraulic device 20B for driving the overcutter 20aB to expand and contract is lengthened, (The telescopic cutter devices 15B and 17B) do not interfere with the rotation axis or the like at the rotation center 0 of the cutter head 3B.
[0024]
By extending the over cutter 20aB to the maximum stroke by the over cutter hydraulic device 20B so as to have the maximum stroke, the over cutter 20aB can extend beyond the circular skin plate 2B to the maximum in the outer circumferential direction, whereby Excess δB with a large maximum stroke can be performed by the over cutter 20aB.
In the case of the construction of a sharp excavator having a very small radius of curvature in a circular section shield excavator, the amount of extra excavation δB needs to be very large. However, according to the present invention having the above configuration, a sharp radius of extremely small radius of curvature is required. It is possible to cope with curved construction.
A cutter bit 8B, a gauge cutter 13B, a center cutter 13B ', and the like are implanted on the front surface of the face plate of the cutter head to which the telescopic cutter devices 15B and 17B are attached.
Further, a sediment intake opening 12B is formed in the cutter head face plate.
The earth and sand excavated by the rotation of the cutter head 3B is taken into the chamber 7B from the earth and sand intake opening 12B. The chamber 7B is partitioned by a partition 6B.
The arrow head 11B is provided on a vertical line passing through the center of rotation 0 of the face plate at the center of the cutter head 3B.
[0025]
Next, FIG. 8 will be described.
FIG. 8 is a substantially entire plan view of a shield excavator provided with the cutter head of the shield excavator according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS.
The soil is excavated by the cutter head 3B being rotated by the cutter head rotating hydraulic motor 5B, and the excavated soil flows from the sediment intake opening 12B and is taken into the chamber 7B partitioned by the partition 6B.
The shield jack 10B presses the front trunk including the cutter head 3B of the circular section shield excavator 1B against the front face during tunnel excavation.
The articulated jack 22B bends the front trunk including the cutter head 3B during curve construction, and the tension jack 23B applies tension so that the front trunk and the rear trunk are not separated.
The earth and sand taken into the chamber 7B is discharged to the ground using the feeding and discharging pipe 24B. Behind the rear trunk of the circular cross-section shield excavator 1B, the segments are wound up in the tunnel excavated by the erector turning hydraulic motor 25B, the segment erector 26B, and the like.
[0026]
Next, a cutter head of a circular section shield excavator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11 and FIGS.
FIGS. 9 to 11 show a cutter head of a circular section shield excavator according to a third embodiment of the present invention. The cutter head is of a type in which an opening for earth and sand passage is formed at the center of the cutter head.
First, FIGS. 9 to 11 will be sequentially described.
First, FIG. 9 will be described.
FIG. 9 is a front view of a first embodiment of a cutter head of a circular section shield excavator according to a third embodiment of the present invention.
The cutter head 3C is equipped with an over cutter 20aC, two spokes 14C and 16C mounted eccentrically so that the axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3C, and two spokes without the over cutter 20aC. The spokes 19C are formed by spokes 19C.
The spokes 14C and the spokes 16C equipped with the overcutters 20aC are arranged on an arc drawn around the rotation center 0 of the cutter head 3C, and form a vertical line extending from the top to the bottom passing through the rotation center 0 of the cutter head 3C. Parallel to the axis, the axis thereof is eccentric so that it does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3C, is disposed at right and left intervals with respect to the vertical line, and the direction in which the overcutter 20aC extends. Are turned upside down, that is, the spokes 14C are arranged so that their over cutters 20aC extend upward, and the spokes 16C are arranged such that their over cutters 20aC extend downward.
On the right side surface of the inner part of these two spokes 14C, 16C, a spoke coupling member 18C, which is arranged at the same interval vertically above and below the horizontal line passing through the center of rotation 0, The left and right ends of 18C are joined.
The two spokes 14C and 16C which are provided with the above-mentioned overcutter 20aC and are spaced apart from each other on the left and right of the vertical line are located at the left and right positions on the horizontal line passing through the rotation center 0 just on the left side surface. The inner ends of the two spokes 19C, 19C not equipped with the over cutter 20aC are connected.
[0027]
The spoke 14C, the spoke 16C equipped with the overcutters 20aC which are arranged at right and left sides of the vertical line as the boundary for providing the earth and sand passage opening near the center of the cutter head, and the horizontal line at the horizontal line. A rectangular earth and sand passage opening 30C is formed around the center of rotation 0 of the cutter head 3C by the spoke connecting members 18C and 18C arranged at equal intervals in the vertical direction.
In addition, one arrow head 11C that is obliquely inclined from upper right to lower left is installed on the spoke connecting members 18C, 18C arranged vertically above and below a horizontal line passing through the rotation center 0.
The rectangular earth and sand passage opening 30C is divided obliquely left and right by the arrow head 11C. As a result, two earth and sand passage openings 30C, 30C are formed in the center of the cutter head 3C. If there is a concern that the eccentric arrangement of the spokes may deteriorate the sediment uptake in the vicinity of the center of the cutter head, the arrangement of the spokes in this way will allow the opening for earth and sand to pass near the center of the cutter head. By providing, it is possible to improve the uptake of earth and sand.
Regarding the provision of an opening for earth and sand passage near the center of the cutter head in order to improve the uptake of earth and sand, the shape of the earth and sand passage opening is different from an equilateral triangle and a square, although the shape is different from that of FIG. The same applies to the cutter head shown in FIG.
[0028]
The two spokes 14C and 16C equipped with the overcutter 20aC, the two spokes 19C and 19C not equipped with the overcutter 20aC, and the two spoke coupling members 18C and 18C at the center of the front side of the cutter head 3C. A leading bit 28C is formed in the portion, and tool bits 29C and 29C are formed on the left and right sides.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view in which a cross-section that appears when the section taken along the line BB in FIG. 9 is enlarged. Referring to FIG. 14, the leading bit 28C in the center portion is The tool bits 29C are provided so as to protrude slightly in the excavation direction than the tool bits 29C.
The cutter bits 28C and 29C are arranged along a tangential direction of an arc centered on the rotation center 0 of the cutter head 3C.
In other words, the cutting angles of the cutter bits 28C and 29C are adjusted so that the cutting edges of the cutter bits 28C and 29C are directed straight into the excavated earth and sand as the cutter head 3C rotates.
That is, unlike a normal cutter head in which the spokes extend from the center of rotation of the cutter head, in the third embodiment of the present invention, the cutter bits 28C and 29C are oriented in an asymmetric direction with respect to the center line of the spoke 14C. Are located. As a result, despite the fact that the spokes are mounted eccentrically, the cutting edges of the cutter bits 28C and 29C always bite straight into the excavated earth and sand, so that efficient excavation can be performed and the shank portions of the cutter bits 28C and 29C can be used. Does not wear abnormally.
Also, both the left and right tool bits 29C, 29C such as the spokes 14C, 16C, the spokes 19C, 19C, and the spoke coupling members 18C, 18C do not need to be always installed, and the positions and the numbers required for excavation are taken into consideration. What is necessary is just to arrange | position suitably.
The above-described arrangement of the cutter bit along the tangential direction of an arc centered on the rotation center 0 of the cutter head is also applied to the cutter bit provided on the spoke of the cutter head shown in FIGS. It has a simple configuration. Accordingly, the cutter bits provided on the spokes of the cutter head shown in FIGS. 10 to 12 to be described later naturally have the same effects as the above-described cutter bits.
Further, in FIG. 9, the overcutter hydraulic device 20C for expanding and contracting the overcutter 20aC is not shown, but should be considered as being present in the present invention. This is to be considered in the other various embodiments shown in FIGS. 10 to 13 which will be described below, assuming that the overcutter hydraulic device similarly exists.
Furthermore, as shown in FIG. 9, this does not mean that the number of spokes equipped with the over cutter 20aC must be two, but the above-mentioned configuration (the axis of the spoke equipped with the over cutter 20aC is aligned with the rotation center 0 of the cutter head 3C). The intended purpose according to the invention may be achieved if one spoke is mounted eccentrically so that it does not pass through. This can be similarly applied to other various embodiments shown in FIGS. 10 to 13 described below.
[0029]
Next, FIG. 10 will be described.
FIG. 10 is a plan view showing a second embodiment of the cutter head of the circular section shield excavator according to the third embodiment of the present invention.
The cutter head 3D is formed with three spokes 14D, 15D, and 16D equipped with an over cutter 20aC and mounted eccentrically so that its axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3D.
The first spoke 14D equipped with the over cutter 20aD is parallel to a vertical line passing from the top to the bottom passing through the rotation center 0 of the cutter head 3D, and its axis is aligned with the rotation center 0 of the cutter head 3D. It is arranged eccentrically so as not to pass through and at a predetermined interval to the left of the vertical line. The first spoke 14D is arranged so that the direction in which the overcutter 20aD provided on the first spoke 14D extends is right above.
On the right side of the first spoke 14D, a joint end obtained by cutting the root of the second spoke 15D at an inclination of 60 ° is fixed, and the second spoke 15D is connected to the first spoke 14D. The spokes are arranged so that the angle from the right side surface to the left side surface of the second spoke 15D is exactly 120 degrees. The second spoke 14D is arranged so that the direction in which the over cutter 20aD provided on the second spoke 15D extends is obliquely downward and to the right.
On the right side of the second spoke 15D, a joining end portion obtained by cutting the root of the third spoke 16D at an inclination of 60 ° is fixed, and the third spoke 16D is formed of the second spoke 15D. It is arranged so that the angle from the right side surface to the left side surface of the third spoke 16D is exactly 120 degrees. The third spoke 16D is arranged so that the direction in which the over cutter 20aD provided on the third spoke 16D extends is obliquely downward and to the left.
Further, a joint end obtained by cutting the root of the first spoke 14D at an inclination of 60 ° is fixed to the right side surface of the third spoke 16D slightly on the tip side, and the first spoke 14D is the third spoke. The spokes 15D are arranged such that the angle from the right side surface of the spoke 15D to the left side surface of the first spoke 14D is exactly 120 degrees. Then, the first spoke 14D is arranged so that the direction in which the over cutter 20aD provided on the first spoke 14D extends is directly above as described above.
[0030]
By arranging the three spokes 14D, 15D and 16D in this way, the center of the cutter head 3D where the rotation center 0 is located is the right side surface of the substantially inner half of the three spokes 14D, 15D and 16D. A triangle is formed, and this equilateral triangle becomes the earth and sand passage opening 30D formed in the center of the cutter head 3D.
Then, the arrow head 11D is arranged on the horizontal line passing through the rotation center 0 on the equilateral triangle earth and sand passage opening 30D.
By the arrow head 11D on this horizontal line, the equilateral triangular earth and sand passage opening 30D is divided into upper and lower right triangular earth and sand passage openings 30D.
With the upper and lower right-angled triangular earth and sand passage openings 30D, the same effect as that of the above-described embodiment described with reference to FIG. 9 can be obtained.
A leading bit 28D is formed in the center of the front side of the three spokes 14D, 15D, 16D, and tool bits 29D, 29D are formed on the left and right sides thereof. These cutter bits 28D, 29D The head 3D is implanted along the tangential direction of an arc centered on the rotation center 0 of the head 3D. With such a configuration, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment described with reference to FIG.
[0031]
Next, FIG. 11 will be described.
FIG. 11 is a front view of a third embodiment of the cutter head of the shielded excavator having the circular cross section according to the third embodiment of the present invention.
The cutter head 3E is provided with an over cutter 20aE, and is formed by four spokes 14E, 15E, 16E, and 17E which are mounted eccentrically so that the axis of the spoke does not pass through the rotation center 0 of the cutter head 3E.
First, the first spoke 14E is eccentric from the upper left corner to the lower right corner of the arc of the cutter head 3E so that its axis does not pass through the rotation center 0 of the cutter head 3E, and is mounted on the first spoke 14E. Is arranged so that the overcutter 20aE can extend obliquely to the upper left.
The flat end surface of the base of the second spoke 15E is vertically joined to the side surface on the right side of the slightly rooted portion of the first spoke 14E arranged in this way and fixed.
As a result, the second spoke 15E is eccentric so that its axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3E from diagonally upper right to diagonally lower left, and the over cutter 20aE mounted on the second spoke 15E. Are arranged so that they can be extended diagonally to the upper right.
The flat end surface of the base of the third spoke 16E is vertically joined and fixed to the side surface on the right side of the slightly base of the second spoke 15E thus arranged.
As a result, the third spoke 16E is eccentric so that the axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3E from the lower right to the upper left, and the overcutter 20aE provided on the third spoke 16E is provided. Are arranged so as to be able to extend obliquely downward to the right.
The flat end surface of the base of the fourth spoke 17E is vertically joined to the side surface on the right side of the slightly rooted part of the third spoke 16E arranged in this way and fixed.
As a result, the fourth spoke 17E is eccentric so that its axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3E from diagonally lower left to diagonally upper right, and the overcutter 20aE mounted on the fourth spoke 17E. Are arranged so as to be able to extend obliquely downward to the left.
Furthermore, the flat end face of the root of the first spoke 14E is vertically joined to the side surface on the right side of the slightly slightly rooted portion of the fourth spoke 17E arranged in this manner and fixed.
As a result, the first spoke 14E is eccentric so that its axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3E from diagonally upper left to lower diagonally right, and the first spoke 14E is equipped with the first spoke 14E. The overcutter 20aE is arranged so as to extend diagonally to the upper left as described above.
[0032]
By arranging the four spokes 14E, 15E, 16E, and 17E in this manner, the center of the cutter head 3E where the rotation center 0 is located is slightly to the right of the roots of the four spokes 14E, 15E, 16E, and 17E. Form a square.
The square portion formed by the slightly right side surface of the four spokes 14E, 15E, 16E, and 17E is the earth and sand passage opening 30E formed in the center of the cutter head 3E.
Further, by setting the arrow head 11E so as to pass through the rotation center 0 and to be parallel to the spokes 15E and the spokes 17E, one end of which is extended to the spoke 14E and the other end is extended to the spoke 16E. The square earth opening 30E formed in the center of the cutter head 3E is divided into a rectangular earth opening 30E on the spoke 15E side and a rectangular earth opening 30E on the spoke 17E side.
With the oblique left and right rectangular earth and sand passage openings 30E, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment described with reference to FIG.
A preceding bit 28E is formed in the center of the front side of the four spokes 14E, 15E, 16E, and 17E, and tool bits 29E and 29E are formed on the left and right sides. These cutter bits 28E and 29E are not provided. Are arranged along the tangential direction of an arc centered on the rotation center 0 of the cutter head 3E. With such a configuration, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment described with reference to FIG.
[0033]
Next, a cutter head of a circular section shield excavator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
12 to 13 of the cutter head of the circular section shield excavator according to the third embodiment of the present invention are cutter heads of the type in which an earth passage opening is not formed at the center of the cutter head.
FIG. 12 is a front view of a fourth embodiment of a cutter head of a shielded excavator having a circular cross section according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a front view of a fifth embodiment of the cutter head of the circular section shield excavator according to the third embodiment of the present invention.
First, FIG. 12 will be described.
The cutter head 3F is equipped with an over cutter 20aF, and two spokes 14F and 16F mounted eccentrically so that the axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3F, and two spokes without the over cutter 20aF. The spokes 19F, 19F are formed.
The first spoke 14F is arranged so as to be slightly oblique to the right with respect to a vertical line passing through the center of rotation 0 of the cutter head 3F and drawn downward from above, and its axis passes through the center of rotation 0 of the cutter head 3F. The spoke 14F is disposed so as not to be eccentric and the right side surface of the spoke 14F passes through the rotation center 0 of the cutter head 3F. By arranging in this manner, the overcutter 20aF provided on the first spoke 14F can extend slightly obliquely to the upper right.
[0034]
Then, the second spoke 16F is arranged in the same manner as the inclination in which the first spoke 14F is arranged, and the over cutter 20aF equipped on the second spoke 16F is replaced with the over cutter 20aF equipped on the first spoke 14F. The right side surface near the base of the second spoke 16F is joined to the right side surface near the base of the first spoke 14F so as to extend slightly diagonally downward to the left opposite to the direction of extension of 20aF. .
An arrow head 11F is installed along a line of a joining surface where the right side surfaces near the roots of the first spoke 14F and the second spoke 16F are joined, and excavation of the center of the cutter head 3F is performed by this arrow. The head 11F is in charge.
Further, the inner ends of the spokes 19F, 19F, which are not equipped with the overcutter 20aF, are respectively attached to the left side surface near the base of the first spoke 14F and the left side slightly near the base of the second spoke 16F. Then, they are joined and fixed so that their axes pass on the horizontal line drawn from left to right just passing through the rotation center 0 of the cutter head 3F.
The inner ends of the spokes 19F, 19F not equipped with the over cutter 20aF are cut off so as to match the inclination of the left side surface of the first spoke 14F and the left side surface of the second spoke 16F.
By cutting off the inner end in this way, the axes of the spokes 19F without the left overcutter 20aF and the spokes 19F without the right overcutter 20aF are both positioned on the horizontal line as described above. Will do.
In addition, the leading bit 28F is provided at the center part on the front side of the two spokes 14F and 16F provided with the over cutter 20aF and the two spokes 19F and 19F not provided with the over cutter 20aF, and the tool is provided at the left and right thereof. Bits 29F, 29F are formed, and these cutter bits 28F, 29F are implanted along a tangential direction of an arc centered on the rotation center 0 of the cutter head 3F. With such a configuration, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment described with reference to FIG.
[0035]
Next, FIG. 13 will be described.
The cutter head 3G is equipped with an over cutter 20aG, two spokes 14G and 16G mounted eccentrically so that the axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3G, and two spokes without the over cutter 20aG. The spokes 19G are formed by the spokes 19G.
The first spoke 14G is arranged so as to be parallel to a vertical line drawn from above to below passing through the center of rotation 0 of the cutter head 3G, and its axis does not pass through the center of rotation 0 of the cutter head 3G. And the right side surface of the spoke 14G is disposed so as to pass through the rotation center 0 of the cutter head 3G. By arranging in this manner, the over cutter 20aG provided on the first spoke 14G can be extended in a direction directly above.
The second spoke 16G is arranged in parallel to the above-mentioned vertical line similarly to the first spoke 14G, and the overcutter 20aG mounted on the second spoke 16G is mounted on the first spoke 14G. The right side near the root of the second spoke 16G is joined to the right side near the root of the first spoke 14G and fixed so as to extend in a direction directly below the direction of extension of the over cutter 20aG. . By arranging the second spoke 16G with respect to the first spoke 14G in this manner, the first spoke 14G and the right side line of the second spoke 16G are on the vertical line. .
Further, the inner side ends of the spokes 19G and 19G, which are not equipped with the overcutter 20aF, are provided on the left side surface near the base of the first spoke 14G and the left side slightly near the base of the second spoke 16G, respectively. It is joined and fixed so that its axis passes on the horizontal line drawn from left to right just passing through the rotation center 0 of the cutter head 3G.
Furthermore, the leading bit 28G is provided at the center part on the front side of the two spokes 14G and 16G provided with the over cutter 20aG and the two spokes 19G and 19G not provided with the over cutter 20aG. The tool bits 29G, 29G are formed, and these cutter bits 28G, 29G are implanted along a tangential direction of an arc centered on the rotation center 0 of the cutter head 3G. With such a configuration, it is possible to obtain the same effect as the above-described embodiment described with reference to FIG.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a first embodiment of a cutter head of a shield excavator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the first embodiment of the cutter head of the shield excavator according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1;
FIG. 3 shows a first embodiment of a cutter head of a shield excavator according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, in which an overcutter and an overcutter hydraulic device for extending and retracting the overcutter are provided in spokes. FIG. 2 is a view showing a cross section of the cutter head in order to show a state in which the cutting is performed, as viewed from the front of the shield excavator.
FIG. 4 is a schematic overall plan view of a shield excavator provided with the first embodiment of the cutter head of the shield excavator according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS.
FIG. 5 is a front view of the cutter head showing a second form of the cutter head of the shield excavator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view of a cutter head of a shield excavator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view of the cutter head of the shield excavator according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a schematic plan view of a shield excavator including the cutter head of the shield excavator according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 6 and 7;
FIG. 9 is a front view showing a first embodiment of a cutter head of a circular section shield excavator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view showing a second embodiment of the cutter head of the circular section shield excavator according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front view showing a third embodiment of the cutter head of the circular section shield excavator according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a front view of a cutter head of a circular section shield excavator according to a third embodiment of the present invention, which illustrates a fourth mode.
FIG. 13 is a front view showing a fifth embodiment of the cutter head of the circular section shield excavator according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-section that appears when a section taken along a line BB in FIG. 9 is cut;
FIG. 15 is a front view showing a cutter head of a conventional rectangular section shield excavator.
FIG. 16 is a side view of the cutter head of the prior art rectangular section shield excavator of FIG.
FIG. 17 is a plan view showing that curved construction is performed by the conventional rectangular section shield excavator shown in FIGS. 15 and 16;
FIG. 18 is a front view showing a first embodiment of a cutter head of a conventional circular section shield excavator.
FIG. 19 is a front view showing a second form of the cutter head of the conventional circular section shield excavator.
[Explanation of symbols]
1A, 1K ... Shield excavator with spoke type cutter head
3A, 3K ... Spoke type cutter head of shield excavator
14A, 15A, 16A, 17A ... spokes with over cutter
14K, 15K, 16K, 17K: spokes with over cutter
20aA, 20aK ... over cutter
1B ... Shield excavator with face plate type cutter head
3B ... face plate type cutter head of shield excavator
20aB ... over cutter
3C, 3D, 3E, 3F, 3G ... Spoke type cutter head of circular section shield excavator
14C, 16C ・ ・ ・ Spoke with over cutter
14D, 15D, 16D ... spokes with over cutter
14E, 15E, 16E, 17E ... spokes with over cutter
14F, 16F ・ ・ ・ Spoke with over cutter
14G, 16G ・ ・ ・ Spoke with over cutter
20aC, 20aD, 20aE, 20aF, 20aG ... over cutter
30C, 30D, 30E: Opening for earth and sand passage at the center of the cutter head

Claims (5)

オーバカッタまたはコピーカッタの軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けたことを特徴とするシールド掘削機のカッタヘッド。A cutter head for a shield excavator, wherein the cutter head is mounted eccentrically so that the axis of an over cutter or a copy cutter does not pass through the swing / rotation center of the cutter head. カッタヘッドはスポークタイプであり、オーバカッタまたはコピーカッタを装備している少なくとも１以上のスポークはその軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けたことを特徴とする請求項１記載のシールド掘削機のカッタヘッド。The cutter head is of a spoke type, and at least one of the spokes provided with an over cutter or a copy cutter is mounted eccentrically so that its axis does not pass through the swing / rotation center of the cutter head. 2. A cutter head of the shield excavator according to 1. 少なくとも２以上のスポークの軸線が、カッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けられ、揺動／回転中心部に掘削用のアローヘッドが設けるられていると共に、前記アローヘッドと前記偏心したスポークとの間に土砂通過用開口が得られるように各スポークを配置したことを特徴とする請求項１、又は２記載のシールド掘削機のカッタヘッド。At least two or more spoke axes are eccentrically mounted so that they do not pass through the swing / rotation center of the cutter head, and an arrowhead for excavation is provided at the swing / rotation center portion. The cutter head of a shield excavator according to claim 1 or 2, wherein each spoke is arranged such that an opening for earth and sand passage is obtained between the spoke and the eccentric spoke. カッタヘッドの揺動／回転中心を中心とする円弧の接線方向に沿うようにカッタービットを配置したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載のシールド掘削機のカッタヘッド。4. A cutter head for a shield excavator according to claim 1, wherein the cutter bit is arranged along a tangential direction of an arc centered on the swing / rotation center of the cutter head. カッタヘッドはオーバカッタまたはコピーカッタの伸縮により異形断面の掘削を行うものであることを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載の異形断面シールド掘削機のカッタヘッド。5. The cutter head for a shielded excavator with a modified cross section according to claim 1, wherein the cutter head excavates a modified cross section by expansion and contraction of an over cutter or a copy cutter.
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