JP2022048035A - トンネル掘削機、掘削ツール交換装置および掘削ツール交換方法 - Google Patents
トンネル掘削機、掘削ツール交換装置および掘削ツール交換方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022048035A JP2022048035A JP2020154163A JP2020154163A JP2022048035A JP 2022048035 A JP2022048035 A JP 2022048035A JP 2020154163 A JP2020154163 A JP 2020154163A JP 2020154163 A JP2020154163 A JP 2020154163A JP 2022048035 A JP2022048035 A JP 2022048035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- excavation
- chamber
- excavation tool
- 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
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
図1~図12を参照して、実施形態による掘削ツール交換装置100aを備えたトンネル掘削機100について説明する。以下では、トンネル掘削機100が、泥土圧式のシールド掘進機である例について説明する。
図1に示す本実施形態のトンネル掘削機100は、小~中口径タイプのシールド掘進機である例を示している。カッタヘッド3の後方には、カッタヘッド3を回転可能に支持する中空のセンターシャフトCが設けられている。センターシャフトCは、軸受を介して隔壁Pの後方部材により回転支持されている。センターシャフトCは、トンネル掘削機100の中心軸線αに沿って、前後方向に延びている。センターシャフトCの前方には、フィッシュテールビットB1が設けられている。
図1に示すように、トンネル掘削機100の胴体1は、前後方向(X方向)に延びる貫通穴を有する円筒状に形成されている。胴体1の内周側には、前後方向に直交する方向に延びる隔壁Pが設けられている。胴体1の内部空間は、隔壁Pの前方のチャンバ2と、隔壁Pの後方の大気室Aとに区画されている。
トンネル掘削機100のチャンバ2は、カッタヘッド3により掘削された土砂が貯留される空間である。チャンバ2は、カッタヘッド3の後方で、かつ、隔壁Pの前方に設けられている。チャンバ2内の土砂は、土砂排出機構4を介して大気室Aに排出される。
トンネル掘削機100のカッタヘッド3は、中心軸線α回りに回転するように構成されている。カッタヘッド3の外観形状は、前方側から見て、胴体1の端面形状に対応した円形状に形成されている。
第1スポーク30は、中心軸線αから半径方向に直線状に延びる中空の梁部材である。すなわち、第1スポーク30の内周側端部は、中空のセンターシャフトCに連結している。複数(3つ)の第1スポーク30は、カッタヘッド3の回転方向(RT方向)において、約120度の等角度間隔で配置されている。
固定レール31は、ハウジング33(第1スポーク30)に固定された状態で、ハウジング33(第1スポーク30)に一体的に設けられている。固定レール31は、半径方向(R方向)に直線状に延びている。固定レール31は、掘削ツールTが設置されており、半径方向に掘削ツールTをガイド可能なように構成されている。
旋回レール32には、複数(2つ)の掘削ツールTが設置されている。旋回レール32は、前方側から見て、円形状に形成されている(図2参照)。旋回レール32は、半径方向において固定レール31の外周側に隣接して配置されている。
図2に示すように、ハウジング33は、第1スポーク30、第2スポーク34および外周リング33a(第1スポーク30および第2スポーク34の外周側端部を接続するリング状の構成)などが一体的に設けられるカッタヘッド3の筐体部分である。ハウジング33は、旋回レール32を中心軸線β回りに旋回可能に支持している。
第2スポーク34は、中心軸線αから半径方向に直線状に延びる中空の梁部材である。第2スポーク34は、カッタヘッド3の回転方向において、隣接する2つの第1スポーク30の間の中間位置に1つずつ配置されている。すなわち、第2スポーク34は、カッタヘッド3の回転方向において、第1スポーク30と交互に配置されるとともに、カッタヘッド3の回転方向において、第1スポーク30と180度位相が異なる位置に配置されている。
図1に示す土砂排出機構4は、チャンバ2内の土砂を隔壁Pの後方の大気室Aに排出するように構成されている。土砂排出機構4から大気室Aに排出された土砂は、たとえばベルトコンベア(図示せず)などの搬送装置によって坑外に搬送される。また、トンネル掘削機100は、ツール排出機構5によりチャンバ2内に排出された掘削ツールTを、土砂排出機構4により大気室Aに排出して回収するように構成されている。すなわち、土砂排出機構4は、チャンバ2内から大気室Aに掘削ツールTを排出する用途にも利用される。土砂排出機構4は、スクリュコンベアにより構成されている。すなわち、ツール排出機構5により掘削ツールTがチャンバ2内に排出された後、土砂排出機構4は、チャンバ2内に排出された掘削ツールTを、チャンバ2内(隔壁Pの前方の領域内)から大気室A内(隔壁Pの後方の領域内)に移動させて(搬送して)、回収する掘削ツール回収装置(掘削ツール移動装置)である。
掘削ツール交換装置100aは、ツール排出機構5とツール供給機構6とを備えている。掘削ツール交換装置100aは、ツール排出機構5とツール供給機構6とにより、摩耗した掘削ツールTと新たな掘削ツールTとを交換するように構成されている。
図4~図7に示すように、ツール排出機構5は、旋回ジャッキ50と、押出ジャッキ51とを含んでいる。
図1に示すように、ツール供給機構6は、ツール搬送ボックス60と、ツール搬送ボックス60の後面に設けられるツール搬送ジャッキ61と、ツール送りジャッキ62とを含んでいる。
掘削ツールTの交換方法について説明する。掘削ツールTを交換する工程は、摩耗した掘削ツールTの排出工程と、新たな掘削ツールTの供給工程との2つに大別される。
図8(A)および(B)に示すように、排出工程の開始時点(開始前)では、地山を掘削する際に地山からの外力によって意図せずに旋回レール32が旋回してしまうことを防止するために、係合部32aに押出ジャッキ51が係合している。なお、図8(A)と図8(B)とは、同時点での旋回レール32および押出ジャッキ51を、互いに異なる方向から示している。以下の図9~図11についても同様である。
図12に示すように、第1の供給工程として、蓋部材63aが取り外された状態で、新たな掘削ツールTを、ツール供給ボックス63内のツール搬送ボックス60に収容する。その後、再び蓋部材63aが取り付けられる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
3 カッタヘッド
4 土砂排出機構
5 ツール排出機構
6 ツール供給機構
31 固定レール
32 旋回レール
32a 係合部
50 旋回ジャッキ(旋回装置)
51 押出ジャッキ(押出装置)
100、200 トンネル掘削機
100a 掘削ツール交換装置
A 大気室
P 隔壁
T 掘削ツール
Claims (8)
- 着脱可能な複数の掘削ツールを含み、回転により地山を掘削するカッタヘッドと、
前記カッタヘッドの後方に設けられ、掘削された土砂が貯留されるチャンバと、
前記カッタヘッドの前記掘削ツールを、前記チャンバ内に排出するツール排出機構と、
前記チャンバ内に排出された前記掘削ツールに代えて、新たな前記掘削ツールを前記カッタヘッドに供給するツール供給機構と、を備える、トンネル掘削機。 - 前記複数の掘削ツールは、前記半径方向に沿って並ぶように設置され、
前記ツール排出機構は、前記半径方向および掘進方向に交差する所定の交差方向に前記掘削ツールを押圧して前記チャンバ内に排出する押出装置を含む、請求項1に記載のトンネル掘削機。 - 前記複数の掘削ツールは、前記カッタヘッドの半径方向を向く状態で、前記半径方向に沿って並ぶように設置され、
前記ツール排出機構は、前記掘削ツールが前記半径方向を向く初期状態から、前記掘削ツールが前記半径方向および掘進方向に交差する所定の交差方向を向く旋回状態に、前記掘削ツールを旋回させて移行させる旋回装置を含み、前記旋回状態で前記掘削ツールを前記チャンバ内に排出するように構成されている、請求項1または2に記載のトンネル掘削機。 - 前記カッタヘッドは、
前記掘削ツールが設置され、前記カッタヘッドに対して固定された状態で設けられる固定レールと、
前記掘削ツールが設置され、前記半径方向において前記固定レールの外周側に配置されるとともに、前記旋回装置により旋回される旋回レールとを含み、
前記旋回レールは、
前記初期状態では前記固定レールと接続されて前記固定レールから前記掘削ツールの受け取りが可能となり、
前記旋回状態では前記固定レールとの接続が解除されるとともに前記掘削ツールの前記チャンバ内への排出が可能となるように構成されている、請求項3に記載のトンネル掘削機。 - 前記ツール排出機構は、前記所定の交差方向に前記掘削ツールを押圧して前記チャンバ内に排出する押出装置を含み、
前記旋回レールは、前記初期状態で前記押出装置が係合する係合部を有し、前記係合部に前記押出装置が係合することにより、前記初期状態からの旋回が規制されるように構成されている、請求項4に記載のトンネル掘削機。 - 前記チャンバ内の土砂を隔壁の後方の大気室に排出する土砂排出機構をさらに備え、
前記ツール排出機構により前記チャンバ内に排出された前記掘削ツールを、前記土砂排出機構により前記大気室に排出して回収するように構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載のトンネル掘削機。 - 着脱可能な複数の掘削ツールを含み回転により地山を掘削するカッタヘッドの前記掘削ツールを、土砂が貯留されるチャンバ内に排出するツール排出機構と、
前記チャンバ内に排出された前記掘削ツールに代えて、新たな前記掘削ツールを、前記カッタヘッドに供給するツール供給機構と、を備える、掘削ツール交換装置。 - 着脱可能な複数の掘削ツールを含み回転により地山を掘削するカッタヘッドの前記掘削ツールを、ツール排出機構により土砂が貯留されるチャンバ内に排出する工程と、
前記チャンバ内に排出された前記掘削ツールに代えて、新たな前記掘削ツールを、ツール供給機構により前記カッタヘッドに供給する工程と、を備える、掘削ツール交換方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020154163A JP7344186B2 (ja) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | トンネル掘削機、掘削ツール交換装置および掘削ツール交換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020154163A JP7344186B2 (ja) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | トンネル掘削機、掘削ツール交換装置および掘削ツール交換方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022048035A true JP2022048035A (ja) | 2022-03-25 |
JP7344186B2 JP7344186B2 (ja) | 2023-09-13 |
Family
ID=80781322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020154163A Active JP7344186B2 (ja) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | トンネル掘削機、掘削ツール交換装置および掘削ツール交換方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7344186B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7350272B1 (ja) | 2022-09-15 | 2023-09-26 | N.Jetエンジニアリング株式会社 | 掘進機、および、掘進機における配管方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3803958B2 (ja) | 2000-08-04 | 2006-08-02 | Jfeエンジニアリング株式会社 | シールド掘進機のカッタビット交換方法及びその装置 |
JP4143911B2 (ja) | 2001-12-03 | 2008-09-03 | 五洋建設株式会社 | シールド掘進機のカッタビット交換方法および装置 |
JP4749113B2 (ja) | 2005-10-11 | 2011-08-17 | 日立造船株式会社 | トンネル掘削機のカッタビット交換装置 |
JP2007217078A (ja) | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Asyst Shinko Inc | 方向転換装置 |
-
2020
- 2020-09-14 JP JP2020154163A patent/JP7344186B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7350272B1 (ja) | 2022-09-15 | 2023-09-26 | N.Jetエンジニアリング株式会社 | 掘進機、および、掘進機における配管方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7344186B2 (ja) | 2023-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5355439B2 (ja) | 掘削機のビット交換装置 | |
JP4495114B2 (ja) | トンネル掘削機及びトンネル掘削工法 | |
WO2020136968A1 (ja) | 掘削ツール交換装置およびトンネル掘進機 | |
JP2022048035A (ja) | トンネル掘削機、掘削ツール交換装置および掘削ツール交換方法 | |
JP4931869B2 (ja) | トンネル掘削機のフィッシュテール、ビット交換装置及びビット交換方法 | |
JP6625490B2 (ja) | カッター交換装置及びカッター交換方法 | |
JP3785030B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JP2002147175A (ja) | トンネル掘削機及びカッタ交換方法 | |
JP2004019302A (ja) | トンネル掘削機 | |
JP4635240B2 (ja) | シールド掘進機のビット交換装置 | |
JP5150773B2 (ja) | トンネル掘削機のフィッシュテール保護装置、ビット交換装置及びビット交換方法 | |
JP3634625B2 (ja) | カッタ装置及びトンネル掘削機 | |
JP4138626B2 (ja) | トンネル掘削機及びトンネル掘削機のカッタ交換方法 | |
JP2009203733A (ja) | シールド掘削機 | |
JP7307664B2 (ja) | トンネル掘進機のカッタービット交換装置 | |
JP4756160B2 (ja) | シールド掘進機、ロータリジョイントおよびシールド掘進機の運転方法 | |
JP4252504B2 (ja) | トンネル掘削機及びトンネル掘削機のカッタ交換方法 | |
JP4749113B2 (ja) | トンネル掘削機のカッタビット交換装置 | |
JP2910633B2 (ja) | カッタービットの磨耗低減方法及びカッタービットの取り付け構造 | |
JP2004251042A (ja) | トンネル掘削機 | |
JP3832005B2 (ja) | シールド掘進機 | |
JP4004339B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JP3698431B2 (ja) | 地中接合型シールド掘進機及びその地中接合方法 | |
JP3884033B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JP4718990B2 (ja) | トンネル切羽近傍部の土留方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20201009 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20201012 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20211101 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221014 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230711 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230721 |
|
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: 20230808 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7344186 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |