JP2597001Y2 - トンネル掘進機のカッタヘッド装置 - Google Patents
トンネル掘進機のカッタヘッド装置Info
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- JP2597001Y2 JP2597001Y2 JP1993020042U JP2004293U JP2597001Y2 JP 2597001 Y2 JP2597001 Y2 JP 2597001Y2 JP 1993020042 U JP1993020042 U JP 1993020042U JP 2004293 U JP2004293 U JP 2004293U JP 2597001 Y2 JP2597001 Y2 JP 2597001Y2
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- Japan
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- cutter head
- cutter
- spokes
- annular beam
- disk
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- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 102200124760 rs587777729 Human genes 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
- E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools
- E21D9/104—Cutting tool fixtures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/12—Roller bits with discs cutters
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
- E21D9/11—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
- E21D9/112—Making by using boring or cutting machines with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines by means of one single rotary head or of concentric rotary heads
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案はフレーム構造を改善し
たトンネル掘進機のカッタヘッド装置に関する。
たトンネル掘進機のカッタヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来トンネルを掘削するトンネル掘削機
は、シールド本体の前部にカッタヘッドが回転自在に設
けられていて、このカッタヘッドにより切羽を掘削する
ように構成されている。
は、シールド本体の前部にカッタヘッドが回転自在に設
けられていて、このカッタヘッドにより切羽を掘削する
ように構成されている。
【０００３】特に岩盤帯を掘削するトンネル掘削機にお
いては、カッタヘッドの前面に多数のディスクカッタが
回転自在に取付けられていて、これらディスクカッタに
より岩盤を掘削するようになっているが、長距離掘進し
ているとこのディスクカッタが摩耗して、掘削効率が低
下する。このため、摩耗したディスクカッタがカッタヘ
ッドの内側から容易に交換できるよう種々の提案がなさ
れている。
いては、カッタヘッドの前面に多数のディスクカッタが
回転自在に取付けられていて、これらディスクカッタに
より岩盤を掘削するようになっているが、長距離掘進し
ているとこのディスクカッタが摩耗して、掘削効率が低
下する。このため、摩耗したディスクカッタがカッタヘ
ッドの内側から容易に交換できるよう種々の提案がなさ
れている。
【０００４】例えば特公平１−３８９５９号公報では、
中央部に設けた中央ハブより半径方向に複数のスポーク
を突設して、これら中央ハブ及び各スポークにカッタヘ
ッドの内側よりディスクカッタが着脱できるようにした
カッタヘッドが提案されている。
中央部に設けた中央ハブより半径方向に複数のスポーク
を突設して、これら中央ハブ及び各スポークにカッタヘ
ッドの内側よりディスクカッタが着脱できるようにした
カッタヘッドが提案されている。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】しかし上記従来のカッ
タヘッドでは、中央部に設けられた中央ハブを、半径方
向に突設された複数のスポークが支持するフレーム構造
を採用しているため、カッタヘッドを製作する際中央ハ
ブを中心部に精度よく位置決めするのに多くの工数を要
して組立性が悪いと共に、中央ハブの位置決め精度が悪
いと中央ハブに取付けられたディスクカッタに異常の負
荷がかかり、寿命が早期に低下するなどの不具合が生ず
る。
タヘッドでは、中央部に設けられた中央ハブを、半径方
向に突設された複数のスポークが支持するフレーム構造
を採用しているため、カッタヘッドを製作する際中央ハ
ブを中心部に精度よく位置決めするのに多くの工数を要
して組立性が悪いと共に、中央ハブの位置決め精度が悪
いと中央ハブに取付けられたディスクカッタに異常の負
荷がかかり、寿命が早期に低下するなどの不具合が生ず
る。
【０００６】この考案はかかる従来の不具合を改善する
ためになされたもので、製作が容易で、しかも強度の高
いフレーム構造を採用したトンネル掘進機のカッタヘッ
ド装置を提供することを目的とするものである。
ためになされたもので、製作が容易で、しかも強度の高
いフレーム構造を採用したトンネル掘進機のカッタヘッ
ド装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】この考案は
上記目的を達成するためになされたものであって、請求
項１記載の考案はシールド本体の前部に設けられたカッ
タヘッドを回転させながら、カッタヘッドの前面に取付
けられたディスクカッタでトンネルを掘削するトンネル
掘進機のカッタヘッド装置において、カッタヘッドの環
状梁の中心線からほぼ左右対称の位置に間隔をあけて、
環状梁を跨げて固着した一対の主スポークと、環状梁の
ほぼ中心を通り主スポークの中心線とＸ字形に交差する
中心線からほぼ左右対称の位置に間隔をあけて、環状梁
と主スポークの間に固着したサブスポークとより構成し
たものである。
上記目的を達成するためになされたものであって、請求
項１記載の考案はシールド本体の前部に設けられたカッ
タヘッドを回転させながら、カッタヘッドの前面に取付
けられたディスクカッタでトンネルを掘削するトンネル
掘進機のカッタヘッド装置において、カッタヘッドの環
状梁の中心線からほぼ左右対称の位置に間隔をあけて、
環状梁を跨げて固着した一対の主スポークと、環状梁の
ほぼ中心を通り主スポークの中心線とＸ字形に交差する
中心線からほぼ左右対称の位置に間隔をあけて、環状梁
と主スポークの間に固着したサブスポークとより構成し
たものである。
【０００８】上述のように環状梁と、この環状梁の直径
方向に設けた１本のアーチ状主スポークと、半径方向に
設けた複数本のアーチ状サブスポークよりカッタヘッド
を構成したことから、従来のカッタヘッドのように中央
ハブを設ける必要がない。これによって中央ハブの芯だ
しなどの作業が不要となるため、カッタヘッドの製作が
容易となると共に、掘削反力を主スポーク及びサブスポ
ークが分散して環状梁に伝達し、環状梁より支持するよ
うにしたことから、強度及び耐久性の大幅な向上が図れ
るようになる。さらに骨タイプのカッタヘッドなので面
板が不要であり、従って板の曲面も要らないので製作が
簡単である。
方向に設けた１本のアーチ状主スポークと、半径方向に
設けた複数本のアーチ状サブスポークよりカッタヘッド
を構成したことから、従来のカッタヘッドのように中央
ハブを設ける必要がない。これによって中央ハブの芯だ
しなどの作業が不要となるため、カッタヘッドの製作が
容易となると共に、掘削反力を主スポーク及びサブスポ
ークが分散して環状梁に伝達し、環状梁より支持するよ
うにしたことから、強度及び耐久性の大幅な向上が図れ
るようになる。さらに骨タイプのカッタヘッドなので面
板が不要であり、従って板の曲面も要らないので製作が
簡単である。
【０００９】請求項２記載の考案は、上記請求項１の考
案において、主スポーク及びサブスポークにディスクカ
ッタ組立体を着脱自在に取り付けたものである。
案において、主スポーク及びサブスポークにディスクカ
ッタ組立体を着脱自在に取り付けたものである。
【００１０】上記構成により、長距離掘進等でディスク
カッタが摩耗した場合は、面板を必要としないので広い
空間を確保でき、カッタヘッドの内側よりディスクカッ
タ組立体を取り外して、新しいディスクカッタ組立体を
取り付けることにより、ディスクカッタ組立体の交換を
容易に行うことができる。
カッタが摩耗した場合は、面板を必要としないので広い
空間を確保でき、カッタヘッドの内側よりディスクカッ
タ組立体を取り外して、新しいディスクカッタ組立体を
取り付けることにより、ディスクカッタ組立体の交換を
容易に行うことができる。
【００１１】
【実施例】この考案の一実施例を図面を参照して詳述す
る。図において１はシールド本体２の前部に回転自在に
取付けられたカッタヘッドを示す。上記カッタヘッド１
は環状梁３と、この環状梁３の前面に放射方向に設けら
れたスポーク４より構成されたフレーム構造となってい
る。上記環状梁３はシールド本体２の外径とほぼ等しい
外径を有する環状部３ａと、シールド本体２の内径より
やや小径な環状部３ｂよりなり、これら環状部３ａ、３
ｂにスポーク４の両端が固着されている。
る。図において１はシールド本体２の前部に回転自在に
取付けられたカッタヘッドを示す。上記カッタヘッド１
は環状梁３と、この環状梁３の前面に放射方向に設けら
れたスポーク４より構成されたフレーム構造となってい
る。上記環状梁３はシールド本体２の外径とほぼ等しい
外径を有する環状部３ａと、シールド本体２の内径より
やや小径な環状部３ｂよりなり、これら環状部３ａ、３
ｂにスポーク４の両端が固着されている。
【００１２】上記スポーク４は、環状梁３の直径方向に
設けられた１本の主スポーク４ａと、半径方向に設けら
れた複数本のサブスポーク４ｂよりなる。上記主スポー
ク４ａはアーチ状に湾曲した２枚の側板４ｃを互いに間
隔を存して配置したもので、これら側板４ｃの間にカッ
タヘッド１の中心Ｏが位置していると共に、両端側は環
状梁３に連結されている。
設けられた１本の主スポーク４ａと、半径方向に設けら
れた複数本のサブスポーク４ｂよりなる。上記主スポー
ク４ａはアーチ状に湾曲した２枚の側板４ｃを互いに間
隔を存して配置したもので、これら側板４ｃの間にカッ
タヘッド１の中心Ｏが位置していると共に、両端側は環
状梁３に連結されている。
【００１３】また上記主スポーク４ａの各側板４ｃの中
央付近には、カッタヘッド１の中心Ｏより少し偏心させ
た位置に一対のディスクカッタ取付け板５が固着されて
いる。これらディスクカッタ取付け板５は図４に示すよ
うに、角柱状をなしていて、取り付け面５ａに間隔を存
して多数の取付け孔５ｂが穿設されており、これら取付
け孔５ｂに後述するディスクカッタ組立体６が取付けら
れるようになっている。
央付近には、カッタヘッド１の中心Ｏより少し偏心させ
た位置に一対のディスクカッタ取付け板５が固着されて
いる。これらディスクカッタ取付け板５は図４に示すよ
うに、角柱状をなしていて、取り付け面５ａに間隔を存
して多数の取付け孔５ｂが穿設されており、これら取付
け孔５ｂに後述するディスクカッタ組立体６が取付けら
れるようになっている。
【００１４】一方上記サブスポーク４ｂも主スポーク４
ａと同様アーチ状をなす２枚の側板４ｄを間隔を存して
配設したもので、各側板４ｄ間の中心線がカッタヘッド
１の中心Ｏで交差するようにＸ字形に配置されて、内端
側は主スポーク４ａに、そして外端側は環状梁３にそれ
ぞれ連結されている。そしてこれらサブスポーク４ｂの
各側板４ｄ間に、半径方向に位置を異ならせてディスク
カッタ組立体６が取付けられている。
ａと同様アーチ状をなす２枚の側板４ｄを間隔を存して
配設したもので、各側板４ｄ間の中心線がカッタヘッド
１の中心Ｏで交差するようにＸ字形に配置されて、内端
側は主スポーク４ａに、そして外端側は環状梁３にそれ
ぞれ連結されている。そしてこれらサブスポーク４ｂの
各側板４ｄ間に、半径方向に位置を異ならせてディスク
カッタ組立体６が取付けられている。
【００１５】上記ディスクカッタ組立体６は、中央ディ
スクカッタ組立体６ａと、周辺ディスクカッタ組立体６
ｂより構成されていて、それぞれ回転自在なディスクカ
ッタ６ｃを有しており、中央ディスクカッタ組立体６ａ
は図５に示すように主スポーク４ａの中央付近のディス
クカッタ取付け板５に着脱自在に取付けられ、周辺ディ
スクカッタ組立体６ｂは主スポーク４ａと、サブスポー
ク４ｂにそれぞれ着脱自在に取付けられている。なお図
中４ｅはサブスポーク４ｂの一部に設けられた土砂取込
み口である。
スクカッタ組立体６ａと、周辺ディスクカッタ組立体６
ｂより構成されていて、それぞれ回転自在なディスクカ
ッタ６ｃを有しており、中央ディスクカッタ組立体６ａ
は図５に示すように主スポーク４ａの中央付近のディス
クカッタ取付け板５に着脱自在に取付けられ、周辺ディ
スクカッタ組立体６ｂは主スポーク４ａと、サブスポー
ク４ｂにそれぞれ着脱自在に取付けられている。なお図
中４ｅはサブスポーク４ｂの一部に設けられた土砂取込
み口である。
【００１６】次に上記構成されたカッタヘッド１の作用
を説明する。トンネルの掘削に当っては、カッタヘッド
１を回転させながらシールド本体２を地中へ推進させ
て、カッタヘッド１の前面に回転自在に設けられたディ
スクカッタ６ｃにより切羽を掘削するもので、掘削反力
はディスクカッタ組立体６の取付けられた主スポーク４
ａ及びサブスポーク４ｂより環状梁３へ伝達され、環状
梁３を介してシールド本体１により支持されるようにな
る。
を説明する。トンネルの掘削に当っては、カッタヘッド
１を回転させながらシールド本体２を地中へ推進させ
て、カッタヘッド１の前面に回転自在に設けられたディ
スクカッタ６ｃにより切羽を掘削するもので、掘削反力
はディスクカッタ組立体６の取付けられた主スポーク４
ａ及びサブスポーク４ｂより環状梁３へ伝達され、環状
梁３を介してシールド本体１により支持されるようにな
る。
【００１７】また長距離掘進でディスクカッタ６ｃが摩
耗した場合は、カッタヘッド１の内側よりディスクカッ
タ組立体６を取外して、新しいディスクカッタ組立体６
を取付けることにより、ディスクカッタ組立体６の交換
が容易に行える。
耗した場合は、カッタヘッド１の内側よりディスクカッ
タ組立体６を取外して、新しいディスクカッタ組立体６
を取付けることにより、ディスクカッタ組立体６の交換
が容易に行える。
【図１】この考案の一実施例になるカッタヘッド装置を
備えたトンネル掘進機の正面図である。
備えたトンネル掘進機の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】この考案の一実施例になるカッタヘッド装置の
斜視図である。
斜視図である。
【図４】（イ）この考案の一実施例になるカッタヘッド
装置の主スポークに設けられたディスクカッタ取付け板
の正面図である。 （ロ）この考案の一実施例になるカッタヘッド装置の主
スポークに設けられたディスクカッタ取付け板の側面図
である。
装置の主スポークに設けられたディスクカッタ取付け板
の正面図である。 （ロ）この考案の一実施例になるカッタヘッド装置の主
スポークに設けられたディスクカッタ取付け板の側面図
である。
【図５】この考案の一実施例になるカッタヘッド装置に
ディスクカッタ組立体を取付けた状態の正面図である。
ディスクカッタ組立体を取付けた状態の正面図である。
１ カッタヘッド ２ シールド本体 ３ 環状梁 ４ａ 主スポーク ４ｂ サブスポーク ６ ディスクカッタ組立体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E21D 9/08 E21D 9/10
Claims (2)
- 【請求項１】 シールド本体（２）の前部に設けられた
カッタヘッド（１）を回転させながら、カッタヘッド
（１）の前面に取付けられたディスクカッタ（６ｃ）で
トンネルを掘削するトンネル掘進機のカッタヘッド装置
において、カッタヘッド（１）の環状梁（３）の中心線
からほぼ左右対称の位置に間隔をあけて環状梁（３）を
跨げて固着した一対の主スポーク（４ａ）と、環状梁
（３）のほぼ中心を通り主スポーク（４ａ）の中心線と
Ｘ字形に交差する中心線からほぼ左右対称の位置に間隔
をあけて、環状梁（３）と主スポーク（４ａ）の間に固
着したサブスポーク（４ｂ）とより構成したトンネル掘
進機のカッタヘッド装置。 - 【請求項２】 主スポーク（４ａ）及びサブスポーク
（４ｂ）にディスクカッタ組立体（６）を着脱自在に取
り付けてなる請求項１記載のトンネル掘進機のカッタヘ
ッド装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993020042U JP2597001Y2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | トンネル掘進機のカッタヘッド装置 |
| US08/200,229 US5460432A (en) | 1993-03-29 | 1994-02-23 | Cutter head for a tunnel excavator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993020042U JP2597001Y2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | トンネル掘進機のカッタヘッド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674696U JPH0674696U (ja) | 1994-10-21 |
| JP2597001Y2 true JP2597001Y2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=12016008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993020042U Expired - Lifetime JP2597001Y2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | トンネル掘進機のカッタヘッド装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5460432A (ja) |
| JP (1) | JP2597001Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110529139A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-03 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种硬岩刀盘和包括该刀盘的悬臂掘进机 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10786852B2 (en) | 2010-04-27 | 2020-09-29 | Western Saw Manufacturers, Inc. | Support assembly for a core drill |
| US8790052B2 (en) | 2010-04-27 | 2014-07-29 | Western Saw | Bolt on drive assembly for a core drill with high strength spoked reinforcer |
| US20140334892A1 (en) | 2010-04-27 | 2014-11-13 | Western Saw Manufacturers, Inc. | Support assembly for a core drill |
| US9039330B1 (en) * | 2010-06-01 | 2015-05-26 | LLAJ, Inc. | Pipe boring shield |
| CA2834317A1 (en) | 2011-04-26 | 2012-11-01 | Western Saw Manufacturers, Inc. | Bolt on drive assembly for a core drill with high strength spoked reinforcer with adapter |
| KR101434168B1 (ko) | 2014-02-27 | 2014-08-27 | 주식회사 동아지질 | 터널 공사용 커터 헤드의 조립을 위한 부속 장치 및 그 부속 장치를 이용한 조립 방법 |
| KR101642057B1 (ko) * | 2014-04-28 | 2016-07-25 | 한국건설기술연구원 | Tbm 커터헤드 및 tbm 커터헤드의 스포크 구성에 따른 디스크커터의 배열 방법 |
| CN107989627B (zh) * | 2017-10-12 | 2019-09-13 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构刀具 |
| CN107989626B (zh) * | 2017-10-12 | 2019-01-04 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构刀具 |
| CN110424976B (zh) * | 2019-07-30 | 2024-04-16 | 中国地质大学（北京） | 多段曲面盾构刀盘 |
| CN111101963B (zh) * | 2020-01-06 | 2021-04-06 | 中铁隧道集团三处有限公司 | 一种组合式线性切削硬岩隧道开挖装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347132A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-27 | Hitachi Construction Machinery | Control method of facing stability of tunnel excavator |
| JPS63125799A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-28 | 川崎重工業株式会社 | シ−ルド式トンネル掘削機 |
| JPS6438959A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | Ion beam neutralization device |
| JPH029595A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品装着機の把持装置 |
| JPH0291395A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Kumagai Gumi Co Ltd | 楕円形シールド掘進機 |
| JPH06100068B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1994-12-12 | 日立建機株式会社 | シールド掘削機のカッタヘッドおよび該カッタヘッドに用いるデイスクカッタ |
| US5325932A (en) * | 1992-03-27 | 1994-07-05 | The Robbins Company | Down reaming apparatus |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP1993020042U patent/JP2597001Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-02-23 US US08/200,229 patent/US5460432A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110529139A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-03 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种硬岩刀盘和包括该刀盘的悬臂掘进机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5460432A (en) | 1995-10-24 |
| JPH0674696U (ja) | 1994-10-21 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |