JP2584177B2

JP2584177B2 - シールド機のカッタディスク

Info

Publication number: JP2584177B2
Application number: JP4301144A
Authority: JP
Inventors: 幸信佐々木; 仁小林; 宗男吉村
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1992-11-11
Filing date: 1992-11-11
Publication date: 1997-02-19
Anticipated expiration: 2012-02-19
Also published as: JPH06146786A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カッタディスクをシー
ルド機の前端に中心の中空シャフトにより回転自在に支
持して設け、そのカッタディスクにはカッタビットを有
する第１及び第２のカッタスポークを前記中空シャフト
の前部に中空シャフトに直交してその直交する軸の回り
に両方向に回動自在に設けたシールド機のカッタディス
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】長距離シールドトンネルの施工では、カ
ッタビットが摩耗するため、途中で点検用の立坑または
地盤改良帯を設けて地山を自立させ、カッタディスクの
外方から作業員がカッタビットの交換を行っていた。

【０００３】従来のカッタビットの交換方法では、点検
用の立坑、地盤改良帯を作る必要があって不経済であっ
た。さらに、地盤改良帯により地山を完全に自立させる
ことは困難で、安全性に欠けていた。そのため、かかる
欠点に対して点検用立坑や地盤改良帯を設けず、シール
ド機側で交換作業が行える技術として、特開平４−１４
０３９８号公報に、カッタディスクの中心部から放射状
にカッタスポークを設け、そのカッタスポークの外周に
複数のビットを設けて、カッタスポークをその軸まわり
に遠隔操作で回動することで、ビットを選択的に使用す
る技術が開示されている。しかし、この技術では、中実
のカッタスポークを、中心の中空シャフトにその一端を
係着した片持ち式であって、中空シャフト側から遠隔操
作で回動してビットを交換するものでり、掘削時にカッ
タビットに加わる掘削抵抗によって生じるカッタスポー
クのねじりトルクや曲げ荷重に対し、カッタスポークの
中空シャフト側の支持のみで対応している。したがっ
て、この技術は、小型のシールド機に適しているが、強
力に掘削を行う場合には、カッタスポーク先端にねじれ
や曲げが生じるので、大型のシールド機での強力掘削に
は適さない。また、遠隔操作によっており、確実容易に
操作できる簡単な構造のものでない。また、特開平３−
２０２５９３号公報に、円筒状の内筒にカッタビットを
突設した外筒を回動自在に設けたカッタスポークによ
り、外筒を回動してカッタビットを交換する技術が開示
されている。しかし、この技術は、シールド筒に設けた
スライドボックスを前進させてカッタスポークに水密状
態に当接し、カッタビットを脱着交換するもので、構造
及びその作業は簡単なものでなく、また、経済的なもの
ではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、点検用立坑や地盤改良帯によらず、安全で、複雑な
機構を要せず、経済的で、かつ容易にカッタビットの交
換ができると共に、強力な掘削ができるカッタディスク
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、カッタ
ディスクをシールド機の前端に中心の中空シャフトによ
り回転自在に支持して設け、そのカッタディスクにはカ
ッタビットを有する第１及び第２のカッタスポークを前
記中空シャフトの前部に中空シャフトに直交してその直
交する軸の回りに両方向に回動自在に設けたシールド機
のカッタディスクにおいて、前記中空シャフトの前部に
１対の透孔を有するボス部を突設して１対の中空の第１
のカッタスポークを前記透孔に連結部を貫通して回動自
在に支持し、さらに前記ボス部に１対の筒部を前記連結
部に直交して突設し、その筒部にそれぞれ回動自在に第
２のカッタスポークを両持ち式に支持し、前記第１及び
第２のカッタスポークを選択的に回動する油圧シリンダ
を設け、前記第１及び第２のカッタスポークと前記中空
シャフトとをそれぞれボルト及びねじ孔で固定する固定
手段を設けている。

【０００６】

【好ましい実施の態様】前記カッタスポークは、複数列
のカッタビット群を円周等配に設け、各カッタビット群
には、複数段のカッタビットを半径方向に設けるのが好
ましい。

【０００７】

【作用効果】上記のように構成されたシールド機のカッ
タディスクにおいては、カッタビットが摩耗したら、掘
削を中止し、シールド機内から作業員が中空シャフトを
通ってカッタスポークの取付部に移動し、カッタスポー
クを固定しているボルトを外す。

【０００８】次いで、油圧シリンダでカッタスポークを
回動して新しいカッタビットを地山に対向させ、ボルト
によりカッタビットを固定する。そして、掘削を再開す
る。

【０００９】したがって、作業員が中空シャフトの内部
から新しいビットを地山に対向させることで掘削するカ
ッタビットを換えることができるので、その作業は容易
であり、かつ安全で、従来の点検用立坑や地盤改良帯が
不要、また複雑な機構を要せず経済的である。そして、
第１のカッタスポークはは連結部で一体に連結されてお
り、第２のカッタスポークは筒部に両持ち式に支持され
ているので、強度・剛性が高く、スムースに回動するこ
とができ、また、強力な掘削をすることができる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１１】図１において、シールド機２０の本体２１
の前端には、全体を符号１で示すカッタディスクが設け
られている。そのカッタディスク１は、中心の中空シャ
フト２によりベアリング２２を介し本体２１に回転自在
に支持されている。そして、中空シャフト２の後端に設
けられたリングギヤ１７、そのリングギヤ１７に外接す
るピニオン２４及びピニオン２４を駆動する駆動モータ
２５で回転されるようになっている。

【００１２】なお、図中の符号２６はシールドジャッ
キ、２７はスクリリューコンベア、２９はエレクタ、３
０はテールシール、３３はセグメントである。

【００１３】図２および図３をも参照し、中空シャフト
２の前部には、ボス部３が突設され、そのボス部３に
は、１対の透孔３ａが形成されている。その透孔３ａに
は、１対の中空の第１のカッタスポーク４の連結部４ａ
が回動自在に支持され、固定手段であるボルト５及び図
示しないねじ孔により固設されている。また、ボス部３
には、連結部４ａに直交して１対の筒部３Ａが突設され
ている。その筒部３Ａの透孔３ａの半径方向内方及び筒
部３Ａの外周の半径方向中程に両持ちに回動自在に支持
された第２のカッタスポーク４Ａが設けられている。そ
して、前記同様にボルト５及びねじ孔で固定されてい
る。また、前記連結部４ａの外周及び第２のカッタスポ
ーク４Ａの端縁部にそれぞれ突設されたブラケット６と
中空シャフト２にそれぞれ突設されたブラケット７との
間には、第１及び第２のカッタスポーク４、４Ａをそれ
ぞれ選択的に回動する回動手段である油圧シリンダ８が
介装されている。そして、両カッタスポーク４、４Ａの
外周には、複数列（図示の例では３列）のカッタビット
群１０が円周等配に突設されており、そのカッタビット
群１０には、半径方向に複数段（図示の例では９段）の
カッタビット１１が設けられている。なお、図中の符号
１４はトップカッタである。なお、油圧シリンダ８は脱
着可能にすると良い。

【００１４】次に、カッタビット交換の態様を説明す
る。

【００１５】地山に対向しているカッタビット群１０の
カッタビット１１が摩耗したら、掘削を停止する。そこ
で、作業員が中空シャフト２からボス部３に移動し、カ
ッタスポーク４又は４Ａを固定しているボルト５を外
す。

【００１６】次いで、油圧シリンダ８を作動してカッタ
スポーク４又は４Ａを１２０度回動し、新しいカッタビ
ット群１０を地山に対向させる。

【００１７】最後に、ボルト５でカッタスポーク４又は
４Ａをボス部３に固定して終る。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次の効果を奏する。（ａ）中空シャフトの内部からカッタスポークを回動
して新しいビットを地山に対向させることでカッタビッ
トの交換ができ、その作業は作業員が直接行うので確実
かつ容易である。（ｂ）そして、従来の点検用立坑や地盤改良帯によら
ず、内部から作業をするので、安全であり、また、遠隔
操作でなく直接作業をするので複雑な機構を必要とせ
ず、経済的である。（ｃ）また、各カッタスポークは中空であり、その１
対は、連結部で一体に連結されており、他方の１対は、
筒部に両持ち式に支持されているので、強度・剛性が高
く、強力な掘削をすることができると共に、ビット交換
時にはスムースに回動することができる。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したカッタディスクを備えたシー
ルド機を示す側断面図。

【図２】本発明の一実施例を示す正面図。

【図３】図２の側断面図。

【符号の説明】

１・・・カッタディスク２・・・中空シャフト３・・・ボス部３Ａ・・・筒部３ａ・・・透孔４、４Ａ・・・カッタスポーク４ａ・・・連結部５・・・ボルト６、７・・・ブラケット８・・・油圧シリンダ１０・・・カッタビット群１１・・・カッタビット１４・・・トップカッタ１７・・・リングギヤ２０・・・シールド機２１・・・本体２２・・・ベアリング２４・・・ピニオン２５・・・駆動モータ２６・・・シールドジャッキ２７・・・スクリューコンベア２９・・・エレクタ３０・・・テールシール３３・・・セグメント

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カッタディスク（１）をシールド機の前
端に中心の中空シャフト（２）により回転自在に支持し
て設け、そのカッタディスク（１）にカッタビット（１
１）を有する第１及び第２のカッタスポーク（４、４
Ａ）を前記中空シャフト（２）の前部に中空シャフト
（２）に直交してその直交する軸の回りに両方向に回動
自在に設けたシールド機のカッタディスクにおいて、前
記中空シャフト（２）の前部に１対の透孔（３ａ）を有
するボス部（３）を突設して１対の中空の第１のカッタ
スポーク（４）を前記透孔（３ａ）に連結部（４ａ）を
回動自在に支持し、さらに前記ボス部（３）に１対の筒
部（３Ａ）を前記連結部（４ａ）に直交して突設し、そ
の筒部（３Ａ）にそれぞれ回動自在に第２のカッタスポ
ーク（４Ａ）を両持ち式に支持し、前記第１及び第２の
カッタスポーク（４、４Ａ）を選択的に回動する油圧シ
リンダ（８）を設け、前記第１及び第２のカッタスポー
ク（４、４Ａ）と前記中空シャフト（２）とをそれぞれ
ボルト（５）及びねじ孔で固定する固定手段を設けたこ
とを特徴とするシールド機のカッタディスク。