JP2016079632A - Cutter head of shield machine - Google Patents
Cutter head of shield machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016079632A JP2016079632A JP2014210697A JP2014210697A JP2016079632A JP 2016079632 A JP2016079632 A JP 2016079632A JP 2014210697 A JP2014210697 A JP 2014210697A JP 2014210697 A JP2014210697 A JP 2014210697A JP 2016079632 A JP2016079632 A JP 2016079632A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bit
- cutting
- cutter
- fish tail
- cutter head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims abstract description 37
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 26
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
本発明はシールド工法で用いられるシールド掘削機のカッタヘッドに関するものである。 The present invention relates to a cutter head of a shield excavator used in a shield method.
いわゆるシールド工法はコスト縮減の要求からその長距離掘削化が進んでおり、そのため、土砂を切削するためのカッタビットの耐久性の向上、地中でのカッタビッド交換技術の進展が求められている。 The so-called shield construction method has been promoted for long-distance excavation due to demands for cost reduction. Therefore, improvement of the durability of cutter bits for cutting earth and sand and progress of cutter bid replacement technology in the ground are required.
特に機械式によるカッタビットの交換は厳しい掘削条件において環境面、安全面、経済面での有利性が認識されている。
In particular, mechanical cutter bit replacement has been recognized for its environmental, safety and economic advantages under severe drilling conditions.
長距離シールドを経済的に施工するには、シールド掘削機のカッタビットを機内から容易に交換できる機械式カッタビット交換システムが有効である。
なぜなら、掘削対象土質は全て同じ土質ではなく、岩盤であったり、巨礫地盤であったり、土砂山であったりして、同じカッタビッドでは過酷な掘削条件に対応できないものであり、もって、掘削対象土質にあったカッタビットに交換して掘削することが要求されるからである。
In order to economically construct a long distance shield, a mechanical cutter bit exchange system that can easily exchange the cutter bit of the shield excavator from the inside of the machine is effective.
This is because the soils to be excavated are not all the same soil, but are rocks, boulders, or earth and sand piles, and the same cutter bid cannot cope with the harsh excavation conditions. This is because excavation is required by exchanging with a cutter bit suitable for the above.
ここで、本発明者らは、連結したカッタビットを外周部から中心部に向かってスライドさせて機内に引き込み交換するトレール工法を既に確立している。該トレール工法により、まったく性能の異なる、土砂山用カッタビットと岩盤用ローラーカッタビットを適時交換することが可能になり、途中に岩盤や大きな玉石を有するシールド長距離工事に適用され、国内初の機械式による複数のローラーカッタビットの交換実績をあげている。しかしながら、該トレール工法は、カッタビットを外周部から中心部に向かってスライドさせて機内に引き込み交換する機構のため、カッタヘッド中央部に装備されたカッタビット(これをセンタカッタという)については交換することができないという弱点が判明している。従来技術では、このセンタカッタに、硬質な砂礫地盤まで切削できる土砂山用フィッシュテールビット(刃先に超硬チップを埋め込んだ山形になった板状の大型のカッタビット)を装備し、超硬チップの埋込量や板厚を増加させる補強によって対応していた。
Here, the present inventors have already established a trail method in which the connected cutter bits are slid from the outer peripheral portion toward the central portion and drawn into the machine for replacement. With this trail method, it becomes possible to replace the earth and sand mountain cutter bit and the rock roller cutter bit with different performances in a timely manner, and it is applied to shield long-distance construction with bedrock and large cobblestones in the middle. We have a track record of exchanging multiple roller cutter bits by mechanical type. However, since the trail method is a mechanism that slides the cutter bit from the outer periphery toward the center and pulls it into the machine for replacement, the cutter bit installed in the center of the cutter head (this is called the center cutter) is replaced. The weakness of not being able to do is known. In the conventional technology, this center cutter is equipped with a fish tail bit for earth and sand piles (a large plate-shaped cutter bit with a hard tip embedded in the cutting edge) that can cut even hard gravel ground, and a carbide tip. It was supported by reinforcement that increases the amount of embedding and plate thickness.
しかしながら、前述したフィッシュテールビットの補強では、摩耗の進行を遅らせる効果しか望めず、適用した工事の土質条件において、岩盤、玉石の量がきわめて多い場合や岩強度が高い場合には、摩耗が急速に進行し、最悪の場合はカッタヘッドの本体まで破損する。そこで、フィッシュテールビットに代わり、センタカッタに岩盤用のローラーカッタビットを装備することも考えられるが、ローラーカッタビットは、フィッシュテールビットに比べて土砂山における摩耗の進行が早く、さらに粘土質を多く含む場合には切削能力がほとんど得られないという欠点がある。そのため、土質が土砂山から岩盤へと変化する長距離工事においては、摩耗による交換、土砂山用カッタビットへの交換が必要になる。 However, the above-mentioned reinforcement of the fishtail bit can only be expected to slow down the progress of wear, and the wear is rapid when the amount of rock, cobblestone or rock strength is high under the applied soil conditions. In the worst case, even the main body of the cutter head is damaged. Therefore, it may be possible to equip the center cutter with a roller cutter bit for bedrock instead of the fish tail bit. However, the roller cutter bit has a faster wear on the earth and sand mountain than the fish tail bit, and more clayy When many are included, there exists a fault that cutting ability is hardly obtained. Therefore, in long-distance construction where the soil quality changes from earth and sand to rock mass, it is necessary to replace it with a wearer and replace it with a cutter bit for earth and sand.
以上のことから解決しようとする課題は以下である。
カッタヘッド中央部は、従来のカッタビット交換装置の構造上、カッタビットの交換ができなかった。そのため、ローラーカッタビットを装備することができず、補強したフィッシュテールビットで対応できる土質にしか適用できなかった。
The problems to be solved from the above are as follows.
At the center of the cutter head, the cutter bit could not be exchanged due to the structure of the conventional cutter bit exchange device. Therefore, it was not possible to equip a roller cutter bit, and it was applicable only to soil that can be handled by a reinforced fish tail bit.
かくして、本発明では、土質に応じてビット交換が難しいいわゆるセンタカッタの土砂山用フィッシュテールビットと、例えば硬質切削物対応ビットの一つである岩盤用ローラーカッタビットとを土質に合わせて自在に切り替える構成とし、もってビット交換やビットの保護を不要とし、全地盤対応型長距離シールド達成を可能とした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するものである。
Thus, according to the present invention, a so-called center-cutter fish tail bit for a center cutter, which is difficult to replace the bit according to the soil quality, and a roller cutter bit for rock, which is one of the hard-cut object compatible bits, can be freely adapted to the soil quality. An object of the present invention is to provide a cutter head of a shield excavator that is configured to be switched and does not require bit replacement or bit protection, and can achieve a long-distance shield for all ground.
本発明は、
シールド掘削機のカッタヘッド中央部にフィッシュテールビットが取り付けられると共に、該フィッシュテールビットが地山を切削する進行方向の刃先の位置(これを切削高さという)より低い切削高さの硬質切削物対応ビットが取り付けられており、
前記硬質切削物対応ビットは、切削対象土質の違いによって、前記フィッシュテールビットの切削高さより高い切削高さに変更出来る構成とされた、
ことを特徴とし、
または、
前記硬質切削物対応ビットには、該硬質切削物対応ビットを前記フィッシュテールビットの切削高さより高く、あるいは低くするよう駆動する駆動手段と、フィッシュテールビットの切削高さより高い位置、あるいは低い位置で係止させる係止手段が設けられた、
ことを特徴とし、
または、
前記駆動手段は、油圧ジャッキで構成され、前記係止手段は、前記硬質切削物対応ビットに連結された稼働フレームと稼働フレームに接続されたピン固定具と該ピン固定具に固定して硬質切削物対応ビットを係止する固定ピンとを有して構成された、
ことを特徴とし、
または、
前記硬質切削物対応ビットは、岩盤、巨礫地盤を有する土質を切削するローラーカッタビット、切削幅の狭い刃先の鋭利なカッタビットで、掘削発進時と到達時の両者において、あるいはいずれかにおいてコンクリート製仮壁の切削を行う仮壁切削用カッタビットビット、あるいは掘削区間中においてシートパイルや杭などの障害物の掘削を行う障害物切削用カッタビットである、
ことを特徴とするものである。
The present invention
A hard cut with a cutting height lower than the position of the cutting edge in the advancing direction in which the fish tail bit cuts the ground (this is called the cutting height), and the fish tail bit is attached to the center of the cutter head of the shield excavator A corresponding bit is attached,
The hard cut object bit can be changed to a cutting height higher than the cutting height of the fish tail bit due to a difference in soil to be cut.
It is characterized by
Or
The hard cut object bit includes driving means for driving the hard cut object bit to be higher or lower than the cutting height of the fish tail bit, and a position higher or lower than the cutting height of the fish tail bit. Locking means for locking is provided,
It is characterized by
Or
The driving means is constituted by a hydraulic jack, and the locking means is an operating frame coupled to the hard cut object corresponding bit, a pin fixture connected to the operating frame, and fixed to the pin fixture to perform hard cutting. A fixing pin for locking the object-corresponding bit,
It is characterized by
Or
The hard cutting bit is a roller cutter bit that cuts soil with rocks and boulder ground, a sharp cutter bit with a narrow cutting edge, and is made of concrete both at the time of excavation start and at the time of arrival. A temporary bit cutting cutter bit for cutting a temporary wall, or an obstacle cutting cutter bit for excavating an obstacle such as a sheet pile or a pile in an excavation section.
It is characterized by this.
掘削対象土質が土砂山の場合は固定のフィッシュテールビットで掘削する。 If the soil to be excavated is earth and sand, excavate with a fixed fishtail bit.
掘削対象土質が岩盤、巨礫地盤を有する土質となった場合、フィッシュテールビットの後方に装備したローラーカッタビットの切削高さを例えば、油圧ジャッキ等で押し出し、フィッシュテール部の切削高さより高くなるように突き出して装備する。 When the soil to be excavated is a soil with rock or boulder ground, the cutting height of the roller cutter bit installed behind the fish tail bit is pushed out with, for example, a hydraulic jack so that it becomes higher than the cutting height of the fish tail part. Protrude and equip.
この突き出す量は、シールド掘削機のカッタ回転速度と掘進速度により異なるが、フィッシュテールビットを完全に保護できる量であり、例えば50mmから100mmである。 The protruding amount differs depending on the cutter rotation speed and the excavation speed of the shield excavator, but is an amount that can completely protect the fish tail bit, and is, for example, 50 mm to 100 mm.
掘削対象土質が土砂山となった場合は、ローラーカッタビットを油圧ジャッキ等でフィッシュテールビットの切削高さより低くなるように進行方向の後方に引き戻す。この引き戻す量は、硬質切削物対応ビットを完全に保護できる量であり、例えば50mmから100mmである。 When the soil to be excavated becomes a sandy mountain, the roller cutter bit is pulled back backward in the traveling direction so as to be lower than the cutting height of the fish tail bit with a hydraulic jack or the like. The amount to be pulled back is an amount that can completely protect the bit corresponding to the hard workpiece, and is, for example, 50 mm to 100 mm.
この様に、硬質切削物対応ビットであるローラーカッタビットの前後移動によりフィッシュテールと硬質切削物対応ビットとを土質に併せて可変装備できるため、土質に応じたスムーズな掘進ができ、また、シールドカッタヘッドスポーク部へのビット交換技術(トレール工法)を併用すると、いわゆる全地盤対応型長距離シールド掘進が可能となる。
In this way, the fishtail and the bit for hard cutting can be variably equipped according to the soil by moving the roller cutter bit, which is a bit for hard cutting, back and forth, so that a smooth excavation according to the soil can be achieved, and the shield If the bit exchange technology (trailing method) is used in combination with the cutter head spoke, so-called long-distance shield digging for all ground becomes possible.
本発明によれば、土質に応じてビット交換が難しいセンタカッタの土砂山用フィッシュテールビットと岩盤など硬質切削物を切削するローラーカッタービットなどの硬質切削物対応ビットとを自在に切り替える構成とし、もってビット交換やビットの保護を不要とし、全地盤対応型長距離シールドを達成できるとの優れた効果を奏する。 According to the present invention, it is configured to freely switch between a fishtail bit for earth and sand piles of a center cutter and a hard cutting object-compatible bit such as a roller cutter bit that cuts a hard cutting material such as rock, according to the soil, and it is difficult to replace the bit. This eliminates the need for bit replacement and bit protection, and achieves an excellent effect of achieving a long-distance shield for all ground.
すなわち、ローラーカッタビットの前後移動によりセンタカッタを土質に併せて可変装備できるため、本発明者らが既に発明した技術との併用により、全地盤対応型長距離シールド掘進が可能となった。 That is, since the center cutter can be variably equipped according to the soil quality by moving the roller cutter bit back and forth, the long-distance shield excavation corresponding to the entire ground becomes possible by using in combination with the technology already invented by the present inventors.
そして、簡易にローラーカッタビットに切り換えることができるため、巨礫出現など想定外の土質変化にも容易に対応できる。
さらに、100m程度の短距離であれば全断面岩盤に遭遇した場合でも対応可能となる。
And since it can switch to a roller cutter bit easily, it can respond easily to unexpected soil changes, such as the appearance of boulders.
Furthermore, if it is a short distance of about 100 m, even if it encounters a full-section rock mass, it can respond.
以下本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
ここで、図1乃至図4は、ローラーカッタビットを突き出す工程を示している。また、図4乃至図9は、外側ローラーカッタビットの従来交換工程を示している。さらに、図9乃至図12は、ローラーカッタビットを引き戻す工程を示している。 Here, FIGS. 1 to 4 show a process of protruding the roller cutter bit. 4 to 9 show a conventional replacement process of the outer roller cutter bit. Further, FIGS. 9 to 12 show a process of pulling back the roller cutter bit.
図において、符号1は、シールド掘削機の掘削部を示す。符号2は、カッタヘッドを示し、該カッタヘッド2の中央部には、フィッシュテールビット3が取り付けられている。また、符号4は、ローラーカッタビットであり、前記フィッシュテールビット3に隣接してカッタヘッド2の中央部に取り付けられている。説明を容易にするため、図1から図12の断面図では、フィッシュテールビットとローラーカッタビットのカッタ回転面上の取付位置を同一に記載しているが、実際は異なる位置に取り付けられている。
In the figure,
図1は、フィッシュテールビット3の切削高さよりローラーカッタビット4の切削高さは低くして設置された状態を示している。
符号5は、外側カッタビットを示し、該外側カッタビット5は、カッタヘッド2の外周側に複数個、間隔をおいて配置されている。
FIG. 1 shows a state in which the cutting height of the roller cutter bit 4 is set lower than the cutting height of the
Reference numeral 5 denotes an outer cutter bit, and a plurality of outer cutter bits 5 are arranged on the outer peripheral side of the cutter head 2 at intervals.
前記カッタヘッド2の中央部には、その先端側に稼働フレーム6が取り付けられ、該稼働フレーム6の後部には固定具7が接続されている。そして、この固定具7の側面には間隔をおいて凹部8が複数箇所形成されている。
符号9は固定ピンであり、該固定ピン9はカッタヘッド2側に固定されている。
An operating frame 6 is attached to the front end side of the cutter head 2 at its front end, and a fixture 7 is connected to the rear of the operating frame 6. A plurality of recesses 8 are formed on the side surface of the fixture 7 at intervals.
Reference numeral 9 denotes a fixed pin, and the fixed pin 9 is fixed to the cutter head 2 side.
図1に示す状態で、固定ピン9は固定具7の掘削部先端方向側に設けられた凹部8に嵌め込まれて装着されており、もって、ローラーカッタビット4はフィッシュテールビット3の切削高さより低くしてカッタヘッド2の中央部に設置されるものとなる。
In the state shown in FIG. 1, the fixing pin 9 is fitted and mounted in a recessed portion 8 provided on the excavating portion distal direction side of the fixing tool 7, so that the roller cutter bit 4 is larger than the cutting height of the
そして、図3に示すように、ローラーカッタビット4の切削高さをフィッシュテールビット3の切削高さより高く変更するには、図2に示す様に、固定具7の後端に油圧ジャッキなどのジャッキ11を接続し、固定ピン9を解除すると共に、掘削部1の先端側にジャッキ11を押し出す。
As shown in FIG. 3, in order to change the cutting height of the roller cutter bit 4 to be higher than the cutting height of the
図3のように、ローラーカッタビット4を押し出した後、固定ピン9を固定具7の後端側凹部8に嵌め込んでローラーカッタビット4をカッタヘッド2に固定する。そして、ジャッキ11を固定具7の後端から切り離して作業は終了する。
As shown in FIG. 3, after the roller cutter bit 4 is pushed out, the fixing pin 9 is fitted into the rear end side recess 8 of the fixing tool 7 to fix the roller cutter bit 4 to the cutter head 2. Then, the work is finished by disconnecting the
以上により、ローラーカッタビット4の切削高さをフィッシュテールビット3の切削高さより高く変更できるものとなる。
As described above, the cutting height of the roller cutter bit 4 can be changed higher than the cutting height of the
ところで、図4乃至図9は、摩耗の激しい外側カッタビット5の交換工程を説明したものである。ここでカッタビット5は、土砂山用カッタビット、岩盤用ローラーカッタビットのいずれでも良く、互いの交換も可能である。本発明による掘削部1のカッタヘッド2についてもカッタヘッド2外周側に存する外側カッタビット5を簡単に交換することが出来る。
Incidentally, FIGS. 4 to 9 illustrate the process of replacing the outer cutter bit 5 with severe wear. Here, the cutter bit 5 may be either an earth and sand mountain cutter bit or a rock roller cutter bit, and can be exchanged with each other. Also for the cutter head 2 of the
すなわち、図4に示す様に、ジャッキ12を伸ばし、図5に示すように、外側カッタビット5を握持し、図6のように、交換室13内に移動させる。その後、図7に示すように、交換室13内で新しい外側カッタビット5に交換し、図8に示すように、新しい外側カッタビット5をジャッキ12によって、元の位置に設置するのである。
この様に、本発明においても簡単に外側カッタビット5の交換が行えるものとなる。
That is, the
Thus, in the present invention, the outer cutter bit 5 can be easily replaced.
しかして、本発明によってシールド工法を行う概略につき説明する。 The outline of the shield method according to the present invention will be described.
図1に示す様に、カッタヘッド2の中央部に配置されているフィッシュテールビット3の切削高さをローラーカッタビット4より高くした状態では、掘削対象土質が土砂山のときに、その掘削作業が行われる。
As shown in FIG. 1, when the cutting height of the
しかし、掘削対象土質が岩盤や巨礫地盤を有する土質になったとき、前記フィッシュテールビット3による掘削では、該フィッシュテールビット3が摩耗あるいは破損してしまう。
However, when the soil to be excavated becomes a soil having a rock mass or a boulder ground, the
そこで、フィッシュテールビット3よりもローラーカッタビット4の切削高さを高くして切削するものとする。ここで、切削高さの変更は簡単に行うことが出来る。
Therefore, it is assumed that the cutting height of the roller cutter bit 4 is higher than that of the
すなわち、図1乃至図4の方法で行う。そして、ローラーカッタビット4の切削高さはフィッシュテールビット3の切削高さより50mm乃至100mm前に突き出した状態となる。この状態で切削すると、ローラーカッタビット4が先行して岩盤や巨礫地盤を破砕することになり、フィッシュテールビット3に直接当たることなく完全に保護できるものとなる。
That is, the method shown in FIGS. And the cutting height of the roller cutter bit 4 will be in the state protruded 50 mm thru | or 100 mm ahead of the cutting height of the
そして、掘削対象土質が土砂山となったときには、図10乃至図12に示すように、ローラーカッタビット4をジャッキ11に繋いで後方へ引き戻し、フィッシュテールビット3を前に突き出す状態とする。この状態で切削すると、フィッシュテールビット3が先行して土砂山を切削することになり、ローラーカッタビット4に直接当たることなく完全に保護できるものとなる。
Then, when the soil to be excavated becomes an earth and sand pile, as shown in FIGS. 10 to 12, the roller cutter bit 4 is connected to the
この様に、掘削対象土質が土砂山の場合は、固定のフィッシュテールビット3で掘削する。
掘削対象土質が岩盤、巨礫地盤を有する土質となった場合には、フィッシュテールビット3の後方に装備したローラーカッタビット4を例えば、油圧ジャッキ等のジャッキ11で押し出し、フィッシュテールビット3の切削高さより、前方に突き出して装備する。
掘削対象土質が土砂山となった場合は、ローラーカッタビット4を油圧ジャッキ等のジャッキ11でフィッシュテールビット3の後方に引き戻すものとする。
As described above, when the soil to be excavated is a sandy mountain, excavation is performed with the fixed
When the soil to be excavated becomes a soil having rock or boulder ground, the roller cutter bit 4 provided behind the
When the soil to be excavated becomes a sandy mountain, the roller cutter bit 4 is pulled back to the rear of the
この様に、ローラーカッタビット4の前後移動によりフィッシュテールビット3とローラーカッタビット4とを土質に併せて可変装備できるため、土質に応じたスムーズな掘進ができ、また、いわゆるシールドカッタヘッドスポーク部へのビット交換技術(トレール工法)を併用すると、全地盤対応型長距離シールド掘進が可能となる。
In this way, the
そして、簡易に切削高さを調整出来るローラーカッタビット4を装備できるため、巨礫出現など想定外の土質変化にも容易に対応できることとなる。
さらに、100m程度の短距離であれば全断面岩盤に遭遇した場合でもスムーズに対応可能となる。
And since it can equip with the roller cutter bit 4 which can adjust cutting height easily, it will respond easily to unexpected soil changes, such as appearance of boulders.
Furthermore, if it is a short distance of about 100 m, even if it encounters a full-section rock mass, it can respond smoothly.
ところで、掘削到達時に、例えばコンクリート製の仮壁を切削する場合がある。
コンクリート製の仮壁は、全面が均一な高強度であり、自然地盤のように切削時に緩みが生じることもないため、切削幅の狭い刃先の鋭利な専用のカッタビット(以後、仮壁切削用カッタビットという)を、切削ピッチが細かくなるように配置し、推進速度を落として少しずつ削りとるように掘削する必要がある。
By the way, when reaching excavation, for example, a temporary wall made of concrete may be cut.
The temporary wall made of concrete has a uniform and high strength on the entire surface, and does not loosen during cutting unlike natural ground. It is necessary to perform excavation so that the cutting pitch is reduced and the propulsion speed is reduced and scraped off gradually.
NOMST工法と言われる炭素繊維筋を用いたシールド機掘削用コンクリート壁の場合、コンクリート強度800kgf・cm2、切削ビット幅20mm、切削ピッチ50mm、掘進速度1mmが推奨されている。 In the case of a concrete wall for shield machine excavation using carbon fiber reinforcement, which is called the NOMST method, it is recommended that the concrete strength is 800 kgf · cm2, the cutting bit width is 20 mm, the cutting pitch is 50 mm, and the excavation speed is 1 mm.
従来このような仮壁の掘削は、立坑からシールド機が発進する場合にのみ用いられ、仮壁切削用カッタビットを他の土砂山切削用カッタビットや岩盤破砕用ローラーカッタビットよりも切削高さを高く配置することで可能にしている。仮壁切削用カッタビットは刃先が鋭利で小型のため、自然地盤の掘削において早期に摩耗し、ほとんど影響を及ぼさない。しかし、その反面、到達時の仮壁掘削においては全く使用することができなくなる。 Conventionally, such temporary wall excavation is used only when the shield machine starts from the vertical shaft, and the cutting height of the temporary wall cutting cutter bit is higher than that of other sediment-cutter cutting cutter bits and rock crushing roller cutter bits. It is possible to arrange it high. The temporary wall cutting cutter bit has a sharp edge and a small size, so it wears out early in excavation of natural ground and has almost no effect. However, on the other hand, it cannot be used at all for the temporary wall excavation at the time of arrival.
そこで、従来のトレール工法を用いることで外周部のカッタビットについては仮壁切削用カッタビットと交換することが可能になった。しかし、中央部については交換することができないため到達時の仮壁掘削は実現できなかった。 Therefore, by using the conventional trail method, it has become possible to replace the cutter bit on the outer peripheral portion with a cutter bit for temporary wall cutting. However, since the central part cannot be replaced, the temporary wall excavation at the time of arrival could not be realized.
しかして本発明では、切削高さを変更する側に仮壁切削用カッタビットを装備することで可能になる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to equip the side where the cutting height is changed with a temporary wall cutting cutter bit.
すなわち、掘削対象土質がコンクリート製仮壁となった場合、フィッシュテールビットの後方に装備した仮壁切削用カッタビットの切削高さを例えば、油圧ジャッキ等で押し出し、フィッシュテール部の切削高さより高くなるように突き出して装備する。 In other words, when the soil to be excavated is a concrete temporary wall, the cutting height of the temporary wall cutting cutter bit installed behind the fish tail bit is pushed out with, for example, a hydraulic jack and is higher than the cutting height of the fish tail portion. Protrude and equip.
この突き出す量は、シールド掘削機のカッタ回転速度と掘進速度により異なるが、フィッシュテールビットを完全に保護できる量である。 The amount of protrusion differs depending on the cutter rotation speed and the excavation speed of the shield excavator, but is an amount that can completely protect the fish tail bit.
掘削対象土質が土砂山となった場合は、仮壁切削用カッタビットを油圧ジャッキ等でフィッシュテールビットの切削高さより低くなるように進行方向の後方に引き戻す。この引き戻す量は、仮壁切削用カッタビットを完全に保護できる量である。 When the soil to be excavated has become a sandy pile, the temporary wall cutting cutter bit is pulled back backward in the traveling direction so as to be lower than the cutting height of the fish tail bit with a hydraulic jack or the like. The amount to be pulled back is an amount capable of completely protecting the temporary wall cutting cutter bit.
これにより、発進時と到達時の両者においてコンクリート製仮壁の切削が可能になる。
また、トンネル施工区間の途中にシートパイルや杭等の障害物の存在があらかじめ確認されている場合には、同様に切削高さを変更する側に障害物切削用カッタビットを装備し、さらに従来トレール工法を用いて外周部のカッタビットを障害物切削用カッタビットと交換することにより、障害物の切削も可能になる。
Thereby, the concrete temporary wall can be cut both when starting and when reaching.
Also, if there are obstacles such as sheet piles and piles in the middle of the tunnel construction section, it is equipped with an obstacle cutting cutter bit on the side where the cutting height is similarly changed. Obstacles can also be cut by replacing the cutter bit on the outer periphery with the cutter bit for obstacle cutting using the trail method.
1 切削刃
2 カッタヘッド
3 フィッシュテールビット
4 ローラーカッタビット
5 外側カッタビット
6 稼働フレーム
7 固定具
8 凹部
9 固定ピン
11 ジャッキ
12 ジャッキ
13 交換室
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記硬質切削物対応ビットは、切削対象土質の違いによって、前記フィッシュテールビッドの切削高さより高い切削高さに変更出来る構成とされた、
ことを特徴とするシールド掘削機のカッタヘッド。
A fish tail bid is attached to the center of the cutter head of the shield excavator, and a bit corresponding to a hard cutting object having a cutting height lower than the cutting height of the fish tail bid is attached.
The bit corresponding to the hard cut object is configured to be able to be changed to a cutting height higher than the cutting height of the fishtail bid depending on the soil to be cut.
A cutter head of a shield excavator characterized by that.
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 hard cut object bit includes driving means for driving the hard cut object bit to be higher or lower than the cutting height of the fish tail bit, and a position higher or lower than the cutting height of the fish tail bid. Locking means for locking is provided,
The cutter head of the shield excavator according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2記載のシールド掘削機のカッタヘッド。
The driving means is constituted by a jack, and the locking means is an operating frame coupled to the bit corresponding to the hard cutting object, a pin fixing tool connected to the operating frame, and a hard cutting object fixed to the pin fixing tool. And a fixing pin for locking the corresponding bit,
The cutter head of the shield excavator according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載のシールド掘削機のカッタヘッド。 The hard cutting bit is a roller cutter bit that cuts soil with rocks and boulder ground, a sharp cutter bit with a narrow cutting edge, and is made of concrete both at the time of excavation start and at the time of arrival. A temporary bit cutting cutter bit for cutting a temporary wall, or an obstacle cutting cutter bit for excavating an obstacle such as a sheet pile or a pile in an excavation section.
4. The cutter head of a shield excavator according to claim 1, 2, or 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014210697A JP6192627B2 (en) | 2014-10-15 | 2014-10-15 | Shield excavator cutter head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014210697A JP6192627B2 (en) | 2014-10-15 | 2014-10-15 | Shield excavator cutter head |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016079632A true JP2016079632A (en) | 2016-05-16 |
JP6192627B2 JP6192627B2 (en) | 2017-09-06 |
Family
ID=55955977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014210697A Active JP6192627B2 (en) | 2014-10-15 | 2014-10-15 | Shield excavator cutter head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6192627B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106493514A (en) * | 2016-09-19 | 2017-03-15 | 南昌大学 | A kind of shield protects the reproducing method of cutter |
CN108798687A (en) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 徐工集团凯宫重工南京股份有限公司 | A kind of detachable fish tail knife structure for shield machine |
CN109356600A (en) * | 2018-11-18 | 2019-02-19 | 中国电建集团铁路建设有限公司 | A kind of shield multi-layer diamond composite sheet bite |
WO2021109749A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 中铁隧道局集团有限公司 | Shielding machine having telescopic normal-pressure tool changing compartment |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5437500A (en) * | 1991-04-23 | 1995-08-01 | Herrenknecht Gmbh | Tunneling machine with center cutter and debris removing means |
JPH1018778A (en) * | 1996-07-04 | 1998-01-20 | Okumura Corp | Cutter plate for shield excavator |
JPH1018776A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-20 | Okumura Corp | Cutter for shield excavator |
JPH11294076A (en) * | 1998-04-15 | 1999-10-26 | Kumagai Gumi Co Ltd | Cutter head, and cutting method of obstacle |
JP2000104486A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Okumura Corp | Shield boring machine |
JP2000297595A (en) * | 1999-04-15 | 2000-10-24 | Komatsu Ltd | Tunnel excavating method and shield excavator therefor |
JP2002213183A (en) * | 2000-04-27 | 2002-07-31 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Side hole excavator |
JP2002227592A (en) * | 2001-02-02 | 2002-08-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Shield machine |
JP2002256796A (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Shield machine and its preparatory cutter device |
JP2003336487A (en) * | 2002-05-23 | 2003-11-28 | Taisei Corp | Lock mechanism for extrusion type cutter |
JP2010007402A (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Mitsubishi Heavy Industries Tunneling Machinery & Geotechnology Co Ltd | Fish tail of tunnel excavator, fish tail protection device, bit exchanger, and bit exchanging method |
CN103061775A (en) * | 2012-11-15 | 2013-04-24 | 山东天工岩土工程设备有限公司 | Fishtail center cutter for shield machine |
CN103075159A (en) * | 2013-01-11 | 2013-05-01 | 北京城建集团有限责任公司 | Shield tunneling machine cutter disc used for enriching large-particle-size boulder stratum |
JP2014145177A (en) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | Tunnel excavator and shaft excavation method by tunnel excavator |
-
2014
- 2014-10-15 JP JP2014210697A patent/JP6192627B2/en active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5437500A (en) * | 1991-04-23 | 1995-08-01 | Herrenknecht Gmbh | Tunneling machine with center cutter and debris removing means |
JPH1018776A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-20 | Okumura Corp | Cutter for shield excavator |
JPH1018778A (en) * | 1996-07-04 | 1998-01-20 | Okumura Corp | Cutter plate for shield excavator |
JPH11294076A (en) * | 1998-04-15 | 1999-10-26 | Kumagai Gumi Co Ltd | Cutter head, and cutting method of obstacle |
JP2000104486A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Okumura Corp | Shield boring machine |
JP2000297595A (en) * | 1999-04-15 | 2000-10-24 | Komatsu Ltd | Tunnel excavating method and shield excavator therefor |
JP2002213183A (en) * | 2000-04-27 | 2002-07-31 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Side hole excavator |
JP2002227592A (en) * | 2001-02-02 | 2002-08-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Shield machine |
JP2002256796A (en) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Shield machine and its preparatory cutter device |
JP2003336487A (en) * | 2002-05-23 | 2003-11-28 | Taisei Corp | Lock mechanism for extrusion type cutter |
JP2010007402A (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Mitsubishi Heavy Industries Tunneling Machinery & Geotechnology Co Ltd | Fish tail of tunnel excavator, fish tail protection device, bit exchanger, and bit exchanging method |
CN103061775A (en) * | 2012-11-15 | 2013-04-24 | 山东天工岩土工程设备有限公司 | Fishtail center cutter for shield machine |
CN103075159A (en) * | 2013-01-11 | 2013-05-01 | 北京城建集团有限责任公司 | Shield tunneling machine cutter disc used for enriching large-particle-size boulder stratum |
JP2014145177A (en) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | Tunnel excavator and shaft excavation method by tunnel excavator |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106493514A (en) * | 2016-09-19 | 2017-03-15 | 南昌大学 | A kind of shield protects the reproducing method of cutter |
CN108798687A (en) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 徐工集团凯宫重工南京股份有限公司 | A kind of detachable fish tail knife structure for shield machine |
CN108798687B (en) * | 2018-06-28 | 2024-05-31 | 湖南禹科建设工程有限公司 | Detachable fishtail knife structure for shield tunneling machine |
CN109356600A (en) * | 2018-11-18 | 2019-02-19 | 中国电建集团铁路建设有限公司 | A kind of shield multi-layer diamond composite sheet bite |
CN109356600B (en) * | 2018-11-18 | 2024-04-23 | 中电建铁路建设投资集团有限公司 | Multi-layer diamond composite sheet cutting knife for shield |
WO2021109749A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 中铁隧道局集团有限公司 | Shielding machine having telescopic normal-pressure tool changing compartment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6192627B2 (en) | 2017-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100430572C (en) | Intergrated expansion inserted composite shield cutter head | |
JP6192627B2 (en) | Shield excavator cutter head | |
CN205297585U (en) | Shield constructs quick-witted tearing sword and fixing system thereof | |
CA2683749C (en) | Ripper excavation tool | |
CN112400049B (en) | Cutter head | |
JP5215209B2 (en) | Obstacle removal method using tunnel excavator | |
CN102330558A (en) | Shield machine is with six arm cutterheads | |
JP5835628B2 (en) | Cutter bucket for new pile construction method. | |
JP6485872B2 (en) | Cutter bit for excavator and excavator provided with the same | |
CN210564541U (en) | Quick heading machine | |
US20190376257A1 (en) | Grooving Device for Underground Structures and Its Construction Method | |
CN105114087A (en) | Cutter head of shield tunneling machine | |
CN102943676A (en) | Concrete cutting advanced cutter for shield tunneling machine | |
CN208650130U (en) | A kind of mini-excavator bucket | |
CN202831029U (en) | Excavator ripper | |
CN204703910U (en) | A kind of cutter head of shield machine structure | |
CN104612203B (en) | One kind has external Quench reinforcement high abrasion excavator bucket teeth | |
JP3558098B2 (en) | Obstacle cutting device and method for shield machine | |
JP3963566B2 (en) | Cutter head and obstacle cutting method | |
CN203213189U (en) | Excavator bucket tooth with convex pointed layer | |
CN208431008U (en) | Wear-resistant structure for earth pressure balance shield machine screw machine | |
US20050230128A1 (en) | Replaceable trench blade | |
CN204703909U (en) | A kind of shield machine | |
CN217421185U (en) | Shield constructs quick-witted blade disc suitable for boulder stratum with hobbing cutter guard frame device | |
JP4376433B2 (en) | Tunnel excavator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160322 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170209 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20170209 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170209 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20170307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170324 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170307 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170808 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6192627 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |