JP2591961Y2

JP2591961Y2 - シールド掘進機のオーバーカッタ

Info

Publication number: JP2591961Y2
Application number: JP1993034662U
Authority: JP
Inventors: 茂弘山田; 茂男藤井
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2008-06-25
Also published as: JPH074595U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、岩盤層や巨礫層でのト
ンネル掘削に用いられるローラビットを備えたシールド
掘進機のオーバーカッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機のカッタ部分の概要を図
６に示す。図示するように、円筒状のシールドフレーム
ａの前面に、モータにより回転駆動され切羽を掘削する
カッタｂが設けられている。このカッタｂにより掘削さ
れた土砂は、隔壁ｃで坑内と仕切られたカッタ室ｄ内に
取り込まれ、そこからスクリューコンベヤ（図示せず）
や、あるいは排泥水管（図示せず）を介して坑内に排出
されるようになっている。

【０００３】上記カッタｂの前面部には、実質的に切羽
を掘削するティースビットｅおよびローラビットｆが設
けられている。ローラビットｆは、軸受を介して回転自
在に設けられており、カッタｂの回転に伴い切羽に押し
付けられつつ切羽面上を転がって岩盤・巨礫等を押し割
るものである。

【０００４】上記カッタｂには、カーブ掘進や地山の締
付に対するオーバーカット（余掘り）を行うため、径方
向外方へ出没するオーバカッタｇが設けられている。こ
のオーバーカッタｇは、その先端に棒状ビットｈや超硬
チップ付きのティースビットを備えており、油圧ジャッ
キ等によりカッタｂの径方向外方へ押し出され、周辺地
山を切削し又は乱して余掘りするものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記構成のオ
ーバーカッタｇを岩盤層や巨礫層での余掘りに用いる
と、オーバーカッタｇ先端の棒状ビットｈやティースビ
ットが岩盤層に食い込むことなく岩盤層上を滑ってしま
うため、余掘りすることができない。この対策として、
棒状ビットｈ等の代わりに岩盤用のローラビットを用い
れば、これら硬質地盤の余掘りにも対応できるが、掘削
部の形状が大きくなるため片持梁状の支持部分ｉへの負
荷モーメントが過大となり、実現されていない。

【０００６】また、かかるローラビットはオーバーカッ
タｇの先端に軸受を介して設けられることになるが、余
掘り時にはこの軸受が硬い岩盤層に押し付けられるた
め、軸受の磨耗・損傷が早く、オーバーカッタｇの寿命
が極端に短くなってしまう。これもローラビット型オー
バーカッタが実現されない理由の一つとなっていた。

【０００７】以上の問題点を解決すべく創案された本考
案の目的は、岩盤層や巨礫層等の硬質地盤であっても余
掘りすることができるシールド掘進機のオーバーカッタ
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案は、切羽を掘削すべく回転するカッタに、先端
にローラビットを有し径方向外方へ出没する出没部材を
設けると共に、該出没部材をカッタの回転方向の前後か
ら挟んで摺接支持するガイド板を設け、且つ上記ローラ
ビットに隣接させてカッタの回転方向前方の位置にティ
ースビットを設けたことを特徴としている。

【０００９】

【００１０】

【作用】上記構成によれば、余掘り時に出没部材先端の
ローラビットが周辺地山を掘削する際に生じる負荷は、
出没部材をカッタの回転方向の前後から挟んで摺接支持
するガイド板によって強固に支持される。

【００１１】また、上記出没部材の先端に、ローラビッ
トに隣接させてカッタに回転方向前方に設けられたティ
ースビットは、余掘り時にローラビットに先立って地山
を掘削し、本来ローラビットが受けるべき掘削負荷の一
部を負担してローラビットを防護する。このように、余
掘りを行うローラビットは、ガイド板によって元々強固
に支持されることに加え、ティースビットによって余掘
り負荷の一部が分担されるため、余掘り時の掘削負荷に
十分対抗できる支持剛性を得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下に本考案の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１３】図１に本実施例に係るオーバーカッタを備
えたシールド掘進機のカッタの正面図を示す。図示する
ように、カッタ１の前面に、岩盤・巨礫を掘削するため
のローラビット２が複数放射状に配置されており、これ
らローラビット２のカッタ回転方向Ａの前方にはスクレ
ーパビット３またはスクレーパ４が併設されている。ま
た、カッタ１には、上記ローラビット２によって掘削さ
れた土砂を、カッタ１の背面側のカッタ室に取り込むた
めの土砂取込口５が開口されている。

【００１４】上記カッタ１には、径方向外方へ出没する
オーバーカッタ６が180 度間隔で二ヶ設けられている。
オーバーカッタ６は、図２および図３に示すように、カ
ッタ１の面板背面部のリブ７に固定されたベース部８
と、ベース部８から径方向外方へ出没する出没部材９
と、出没部材９の先端に軸受１０を介して回転自在に設
けられたローラビット１１とからなっている。また、上
記ベース部８には、出没部材９をカッタ１の回転方向Ａ
の前後から挟んで摺接支持するガイド板１２が設けられ
ている。

【００１５】上記ベース部８は、有底筒体からなり、そ
の内部にジャッキピストン１３が設けられている。この
ジャッキピストン１３は、根元側の細径根止め部１３ａ
と中間部１３ｂと先端側の大径部１３ｃとから構成され
ている。根止め部１３ａは、ベース部８の底板に形成さ
れた穴に挿入され、ボルト２２により、ベース部８に固
定されている。他方、出没部材９は、上記ローラビット
１１を支持するビット支持体９ａと、ベース部８に挿入
されるジャッキシリンダ部９ｂとからなっている。

【００１６】ジャッキシリンダ部９ｂの端面には、上記
ジャッキピストン１３が挿入されるジャッキシリンダ孔
１４ａが形成されている。すなわち、有底筒体状のベー
ス部８に出没部材９のジャッキシリンダ部９ｂを挿入す
ると、ジャッキピストン１３がジャッキシリンダ孔１４
ａに挿入されることになる。このように挿入されたジャ
ッキシリンダ部９ｂの先端には、出没部材９の抜けを防
止すると共に油圧ジャッキの圧力室を形成するロッドカ
バー１５が、ジャッキロッド中間部１３ｂを被嵌しジャ
ッキシリンダ部９ｂのジャッキシリンダ孔１４ａの内壁
に固定されて設けられる。

【００１７】図３に示すように、上記ベース部８には、
ジャッキシリンダ部９ｂの左側端面（ロッドカバー１５
の左側端面）へ潤滑油を供給する給油口１６が形成され
ている。給油口１６の用途は、出没部材９が出入りする
ことにより有底筒体状ベース部８の底部とジャッキシリ
ンダ部９ｂの左側端面間に形成される空間２１の容積変
化に対応させ、地下水圧より少し高い圧力を維持した潤
滑油を出入りさせるための配管口で、空間２１がバキュ
ームや加圧状態になることを防止する。

【００１８】また、上記ジャッキピストン１３には、ロ
ッドカバー１５の右側端面側の空間１４ａに油圧を供給
する給油通路１７ａとジャッキピストン大径部１３ｃの
右側の空間１４ｂに油圧を供給する給油通路１７ｂとが
形成されている。上記構成によれば、給油口１７ｂから
油圧を供給すると、ジャッキシリンダ部９ｂ内の空間１
４ｂの容積が増し、空間１４ａの容積は減り空間１４ａ
内の油が１７ａより排出されビット支持体９ａが油圧に
押されて出没部材９が径方向外方へ移動する。また、給
油通路１７ａを介して油圧を供給すると、空間１４ａの
容積が増し、空間１４ｂの容積が減少し給油通路１７ｂ
より排油され、ロッドカバー１５が油圧に押されて出没
部材９が径方向内方へ移動する。

【００１９】このようにしてベース部８から出没する出
没部材９は、カッタ回転方向Ａの前後に出没部材９を挟
むようにして設けられたガイド板１２によって摺接支持
される。このガイド板１２は、ベース部８にブラケット
１８を介して設けられており、出没部材９のビット支持
体９ａを挟んで支持するものである。この構成によれ
ば、余掘り時に出没部材９に生じるカッタ回転方向Ａの
負荷は、ガイド板１２によって強固に支持される。ま
た、余掘り時に出没部材９に生じる掘進方向後方への負
荷は、ビット支持体９ａの背面に設けられたガイド部材
１９によって支持される。

【００２０】上記出没部材９の先端のビット支持体９ａ
には、図４および図５に示すように、ローラビット１１
に隣接させてカッタ１の回転方向Ａ前方にティースビッ
ト２０が設けられている。このティースビット２０は、
余掘り時にローラビット１１に先立って地山を掘削し、
ローラビット１１およびその軸受１０を防護する。特
に、ローラビット１１の外側の軸受１０ｂは、図３に示
すようにドーム型のカッタ１から側部地山へ完全に突出
してしまうため余掘り時の負荷が大きいが、上記ティー
スビット２０によって防護されることになる。かかる機
能を有するティースビット２０は、カッタ１が正逆回転
するタイプのときは、ローラビット１１を挟んでその左
右両側に設けられる。

【００２１】なお、図４中２１はガイド板１２に開口さ
れた開口であり、掘削ズリの詰りを防止するものであ
る。

【００２２】以上の構成からなる本実施例の作用につい
て述べる。

【００２３】岩盤・巨礫層を掘進中に余掘りする場合に
は、図３に示す給油口１７ｂから出没部材９内の空間１
４ｂに油圧を供給し、出没部材９を径方向外方へ押し出
す。すると、出没部材９の先端に設けられたローラビッ
ト１１が周辺地山に食い込み、カッタ１の回転に伴って
余掘りを行う。この余掘り時に出没部材９に生じる負荷
は、出没部材９のビット支持体９ａをカッタ１の回転方
向Ａの前後から挟んで摺接支持するガイド板１２によっ
て強固に支持される。よって、出没部材９の支持部（ジ
ャッキシリンダ部９ｂ）が余掘り荷重によって破損する
ことはなく、余掘りの切削力が遺憾なく発揮される。

【００２４】また、上記出没部材９の先端すなわちビッ
ト支持体９ａに、ローラビット１１に隣接させてカッタ
１の回転方向Ａの前方に設けられたティースビット２０
は、余掘り時にローラビット１１に先立って地山を掘削
し、本来ローラビット１１が受けるべき掘削負荷の一部
を負担して、ローラビット１１およびローラビット１１
の外側の軸受１０ｂを防護する。このように、余掘りを
行うローラビット１１は、ガイド板１２によって元々強
固に支持されることに加え、ティースビット２０によっ
て余掘り負荷の一部が分担されるため、余掘り時の掘削
負荷に十分対抗できる支持剛性を得ることができる。ま
た、ローラビット１１の寿命が延び、長距離余掘りに対
抗することができる。

【００２５】

【考案の効果】以上説明したように本考案に係るシール
ド掘進機のオーバーカッタによれば、余掘りを行うロー
ラビットは、ガイド板によって強固に支持される共にテ
ィースビットによってその余掘り負荷の一部が負担され
るので、余掘り時の掘削負荷に十分対抗できる支持剛性
を得ることができ、岩盤・巨礫層等の硬質地盤であって
も問題なく余掘りすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すオーバーカッタが備え
られたシールド掘進機の正面図である。

【図２】上記オーバーカッタの平面図である。

【図３】上記オーバーカッタの側断面図である。

【図４】上記オーバーカッタの側面図である。

【図５】上記オーバーカッタの正面図である。

【図６】従来のオーバーカッタが備えられたシールド掘
進機の側断面図である。

【符号の説明】

１カッタ９出没部材１１ローラビット１２ガイド板２０ティースビットＡカッタ回転方向

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】切羽を掘削すべく回転するカッタに、先
端にローラビットを有し径方向外方へ出没する出没部材
を設けると共に、該出没部材をカッタの回転方向の前後
から挟んで摺接支持するガイド板を設け、且つ上記ロー
ラビットに隣接させてカッタの回転方向前方の位置にテ
ィースビットを設けたことを特徴とするシールド掘進機
のオーバーカッタ。