JP2016117984A - ローラーカッター用カッターホルダー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トンネル掘削機1のカッターヘッド2に装備されるローラーカッター3を支持するカッターホルダー23において、ローラーカッター3の1対の係合軸部3cを支持する1対のホルダー部材25と、各ホルダー部材25に形成された1対の収容凹部26と、1対の収容凹部26の後端に連通し且つ1対の係合軸部3cが通過可能な1対の開放溝27と、各収容凹部26に収納され且つローラーカッター3を固定可能な第1状態とローラーカッター3を固定解除可能な第2状態とに亙って切り換える為に係合軸部3cと共に90度回動可能なロータリー部材32と、各収容凹部26に収納され且つ第1状態のロータリー部材32と協働して係合軸部3cを楔作用を介して固定可能な楔部材33と、各楔部材33を駆動可能なボルト部材34とを備えている。
【選択図】図4
Description
図1、図2に示すように、トンネル掘削機1は、複数のローラーカッター3が装備されたカッターヘッド2と、チャンバー4の後端を仕切る隔壁5と、前胴6a及び後胴6bと、カッターヘッド2を回転自在に支持する機構および複数のカッター駆動モータ7と、ロータリージョイント8、複数のシールドジャッキ9及び複数の中折れジャッキ10と、送水管11及び排泥管12と、複数のグリッパー13と、回転自在に支持された回転リング部材14及びこの回転リング部材14を回転駆動する回転駆動手段15と、回転リング部材14に装備され且つセグメント16をトンネル内面に覆工するエレクタ装置17と、後部プラットフォーム18等を備えた一般的な構造のものである。
図1,図2に示すように、カッターヘッド2は、例えば、ヘッド中央部20と、このヘッド中央部20から半径方向へ延びる複数のカッタースポーク21と、これらカッタースポーク21の外周端に連結された外周リング22と、チャンバー4内に配設され且つ正面視一字状で且つ閉断面部材からなる接続アーム2aとを有する。
図3〜図6に示すように、各ローラーカッター3は、1対のスポーク板21aに固定されたカッターホルダー23に後方から夫々着脱可能に装着されている。ローラーカッター3は、ローラー軸3aと、このローラー軸3aに回転自在に装着されたローラーカッター本体3bと、ローラー軸3aの両端部に形成された係合軸部3cを有している。
図3〜図6に示すように、カッターホルダー23は、カッターヘッド2にローラーカッター3を回転可能に支持する為のものであり、1対のホルダー部材25と、この1対のホルダー部材25に夫々形成された収容凹部26及び開放溝27と、各収容凹部26に夫々装着された第1,第2の受座形成部材28,29及び1対のボルト31a,31bと、各収容凹部26に夫々収納されたロータリー部材32及び楔部材33と、各楔部材33に対応するボルト部材34等を備えている。
1対のホルダー部材25は、ローラーカッター3の1対の係合軸部3cを支持するものである。1対のホルダー部材25は、1対のスポーク板21aの間においてスポーク板21aと直交するように且つローラーカッター3の軸心X方向幅よりも僅かに大きな間隔を隔てて対面状に平行に且つ対称に配設されている。
第1,第2の受座形成部材28,29は、ロータリー部材32を支持する為のものであり、開放溝27の両側において開放溝27に連続する開放隙間27aを空けて収容凹部26に収納されている。第1,第2の受座形成部材28,29は、収容凹部26に着脱可能に夫々装着されている。第1,第2の受座形成部材28,29は、例えば、クロムモリブデン鋼からなる材料で製作されている。
ロータリー部材32は、半円の一部を切り欠いたような形状に形成され、ローラーカッター3を固定可能な第1状態(図4,図9,図10参照)とローラーカッター3を固定解除可能な第2状態(図11,図12参照)とに亙って切り換える為に、ローラーカッター3のローラー軸3a及び係合軸部3cと共に90度回動可能に収容凹部26に収納されている。
楔部材33は、第1状態のロータリー部材32と協働してローラーカッター3の係合軸部3cを楔作用を介して固定する為のものである。即ち、楔部材33は、係合軸部3cを介して第1状態のロータリー部材32を第1,第2の受座形成部材28,29との間で回動不能となるように拘束するためのもので、収容凹部26に収納されている。楔部材33は、ボルト部材34によってローラーカッター3の後方から締結方向又は締結解除方向へ駆動可能であり、楔部材33が締結方向へ駆動された際には、係合軸部3cと収容凹部26の側壁面26aとの間に嵌合される。
図9に示すように、トンネルを掘削可能な使用状態では、ローラーカッター3の係合軸部3cは、第1状態のロータリー部材32の軸受側面36bと軸受後面36cとに当接され、楔部材33がボルト部材34で後方(締結方向)に駆動されて、楔部材33のテーパ面33aと係合軸部3cの傾斜側面3dとが係合され、楔部材33が係合軸部3cの傾斜側面3dと収容凹部26の側壁面26aとの間に嵌合されている。
図14,図15に示すように、着脱用の工具51は、1対のスパナ部54と、この1対のスパナ部54を互いに連結する連結板部55と、この連結部板55からスパナ部54とは反対側に延びるハンドル部56とを備え、ローラーカッター3の着脱の両方に使用可能に構成されている。
本実施形態に係るカッターホルダー23によれば、ローラーカッター3の固定状態と固定解除状態とを回動により切換え可能なロータリー部材32と、楔作用を利用してローラーカッター3の係合軸部3cを固定可能な楔部材33とが協働してローラーカッター3の係合軸部3cを1対のホルダー部材25に固定するので、ローラーカッター3の掘削反力を、楔部材33に殆ど作用させずに、第1状態のロータリー部材32を介してホルダー部材25で受け止めることができ、ローラーカッター3の後方への抜け落ちを防止することができる。この結果、従来のロータリー方式とウェッジ方式との機能を併せ持ったカッターホルダー23を提供することができる。
[1]前記実施例において、ロータリー部材32の増厚部39の形状や着脱用の工具51の形状は、ほんの一例を示したに過ぎず、ロータリー部材32を回動可能な構造であれば、増厚部39の形状や着脱用の工具の形状は適宜変更可能である。
2 カッターヘッド
3 ローラーカッター
3c 係合軸部
21 カッタースポーク
23 ローラーカッター用カッターホルダー
25 ホルダー部材
26 収容凹部
27 開放溝
27a 開放隙間
28 第1の受座形成部材
29 第2の受座形成部材
31a,31b 1対のボルト
32 ロータリー部材
33 楔部材
34 ボルト部材
37 ストッパー部
38 鍔部
39 増厚部
51 着脱用の工具
Claims (6)
- トンネル掘削機の前端部のカッターヘッドに装備されるローラーカッターを支持するローラーカッター用カッターホルダーにおいて、
前記カッターヘッドのカッタースポークに固定され且つ前記ローラーカッターのローラー軸の端部の1対の係合軸部を支持する為の1対のホルダー部材と、
前記1対のホルダー部材の対向側の壁部に夫々形成された前方に開放状の1対の収容凹部と、
前記1対の収容凹部の後端に連通し且つ前記1対の係合軸部が通過可能な1対の開放溝と、
前記各収容凹部に収納され且つ前記ローラーカッターを固定可能な第1状態と前記ローラーカッターを固定解除可能な第2状態とに亙って切り換える為に前記ローラーカッターの係合軸部と共に90度回動可能なロータリー部材と、
前記各収容凹部に収納され且つ前記第1状態の前記ロータリー部材と協働して前記係合軸部を楔作用を介して固定可能な楔部材と、
前記各楔部材を前記ローラーカッターの後方から締結方向へ駆動可能なボルト部材と、
を備えたことを特徴とするローラーカッター用カッターホルダー。 - 前記各収容凹部に前記開放溝に連続する開放隙間を空けて収納され且つ前記ロータリー部材を後方から受け止める断面視円弧状の座面が夫々形成された第1,第2の受座形成部材と、これら受座形成部材を前記各ホルダー部材に固定する為の1対のボルトとを備えたことを特徴とする請求項1に記載のローラーカッター用カッターホルダー。
- 前記第1,第2の受座形成部材のうちの前記楔部材とは反対側の受座形成部材の先端部は、前記カッタースポークを水平姿勢にした状態で前記係合軸部の軸心を含む鉛直面より前方に位置することを特徴とする請求項2に記載のローラーカッター用カッターホルダー。
- 前記ロータリー部材は、前記ローラーカッターを取り外す際に前記楔部材の前方への移動を規制する為のストッパー部を備えていることを特徴とする請求項1に記載のローラーカッター用カッターホルダー。
- 前記ロータリー部材は、前記ローラーカッターの軸心方向への移動を規制する為の鍔部を備えたことを特徴とする請求項1に記載のローラーカッター用カッターホルダー。
- 前記ロータリー部材は、着脱用の工具が係合可能な増厚部を備えたことを特徴とする請求項1に記載のローラーカッター用カッターホルダー。
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