JP2922273B2 - シールド掘進機のカッタービット交換方法及び装置 - Google Patents
シールド掘進機のカッタービット交換方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シールド掘進機、特に大深度用大型シー
ルド掘進機におけるカッタービットの交換方法と、この
方法を実施する装置に関する。
ルド掘進機におけるカッタービットの交換方法と、この
方法を実施する装置に関する。
シールド掘進機は、第５図に示すように、そのシール
ド本体１（第１図参照）前部にカッターヘッド２を装備
し、このカッターヘッド２前面のカッターディスク５に
は、カッタースリット5aに臨んで多数のカッタービット
６が取付けられていて、カッターヘッド２を回転させて
カッタービット６によって切羽を切削し、切削された土
砂はカッタースリット5aからカッターヘッド２後方に形
成したカッターチャンバー８（第１図参照）内に取り込
んでスクリューコンベヤ、排水管等によって外部に排出
してトンネルを掘削していくものである。
ド本体１（第１図参照）前部にカッターヘッド２を装備
し、このカッターヘッド２前面のカッターディスク５に
は、カッタースリット5aに臨んで多数のカッタービット
６が取付けられていて、カッターヘッド２を回転させて
カッタービット６によって切羽を切削し、切削された土
砂はカッタースリット5aからカッターヘッド２後方に形
成したカッターチャンバー８（第１図参照）内に取り込
んでスクリューコンベヤ、排水管等によって外部に排出
してトンネルを掘削していくものである。
ところで、トンネルの掘削が進行してカッタービット
の損耗が生じると、掘削を中断した状態でカッタービッ
トの交換が行われる。
の損耗が生じると、掘削を中断した状態でカッタービッ
トの交換が行われる。
従来は、この損耗したカッタービットの交換には、作
業員がカッターチャンバー内に入り、カッターヘッドと
切羽との間に作業空間をつくってカッタービットを一つ
一つ手作業で交換することが行われている。
業員がカッターチャンバー内に入り、カッターヘッドと
切羽との間に作業空間をつくってカッタービットを一つ
一つ手作業で交換することが行われている。
ところが、シールド掘進機が大型のものになると、カ
ッタービット単体も大型になり重量も増し、個数も多く
なり、これを作業員の手作業で交換するとなると労力負
担が大きくなり、しかも、狭隘な空間における苛酷な作
業を強いられて作用能率面からもますます悪化するもの
である。
ッタービット単体も大型になり重量も増し、個数も多く
なり、これを作業員の手作業で交換するとなると労力負
担が大きくなり、しかも、狭隘な空間における苛酷な作
業を強いられて作用能率面からもますます悪化するもの
である。
さらに、シールド掘削機が大深度用ともなると、作業
員の手作業で行うカッタービット交換作業には、次ぎの
ような準備作業を採らざるを得なくなる。
員の手作業で行うカッタービット交換作業には、次ぎの
ような準備作業を採らざるを得なくなる。
先ず、凍結工法や薬液注入工法によって地盤改良を行
う必要がある。この地盤改良によってはじめて作業員が
カッターチャンバー内からカッターヘッドと切羽との間
に出てカッタービットの交換作業を行う空間を形成する
ことができる。
う必要がある。この地盤改良によってはじめて作業員が
カッターチャンバー内からカッターヘッドと切羽との間
に出てカッタービットの交換作業を行う空間を形成する
ことができる。
しかし、現実には、充分な安全強度を得るための地盤
改良は、長時間にわたる作業となり、この間、トンネル
の掘削が途絶える。
改良は、長時間にわたる作業となり、この間、トンネル
の掘削が途絶える。
また、地盤改良後における実際のカッタービット交換
作業としては、低温環境下における作業となり、これに
圧気工法を併用するとなると、作業環境としては低温・
高圧となって、特殊な訓練を受けた作業員でないと従事
できなかったり、作業時間の面からも制約を受ける等、
作業者にとってはますます苛酷な環境下での作業を強制
されることになり、カッタービットの交換を困難にす
る。
作業としては、低温環境下における作業となり、これに
圧気工法を併用するとなると、作業環境としては低温・
高圧となって、特殊な訓練を受けた作業員でないと従事
できなかったり、作業時間の面からも制約を受ける等、
作業者にとってはますます苛酷な環境下での作業を強制
されることになり、カッタービットの交換を困難にす
る。
この発明は上記の点に鑑みなされたものであって、シ
ールド掘削機におけるカッタービットの交換作業が、非
能率的な人為的作業に依存することなく、機械化して作
業工程を短縮したシールド掘削機のカッタービット交換
方法と、この方法を適切に実施する装置を提供すること
を目的とする。
ールド掘削機におけるカッタービットの交換作業が、非
能率的な人為的作業に依存することなく、機械化して作
業工程を短縮したシールド掘削機のカッタービット交換
方法と、この方法を適切に実施する装置を提供すること
を目的とする。
上記の目的を達成するためのこの発明の一つは、シー
ルド本体のカッターヘッド後方に形成したカッターチャ
ンバー内に、マニピュレータを装備した作業函を進出さ
せ、該作業函内からマニピュレータと、マニピュレータ
先端に装着したカッタービット交換治具を遠隔操作し、
カッタースリットを介してカッターヘッド前面のカッタ
ービットを交換することを特徴とするシールド掘進機の
カッタービット交換方法にあり、また、もう一つの発明
は、シールド本体前部にカッターヘッドを回転自在に装
備し、該カッターヘッド後方に、カッタースリットを介
して切削土砂を取り込むカッターチャンバーを形成した
シールド掘進機において、前記カッターチャンバーを形
成する隔壁部に、マニピュレータを装備した作業函をカ
ッターチャンバー内へ進出自在に配備し、前記マニピュ
レータ先端にカッタービット交換治具を装着し、マニピ
ュレータおよびカッタービット交換治具を作業函内から
遠隔操作可能に構成したことを特徴とするシールド掘進
機のカッタービット交換装置にある。
ルド本体のカッターヘッド後方に形成したカッターチャ
ンバー内に、マニピュレータを装備した作業函を進出さ
せ、該作業函内からマニピュレータと、マニピュレータ
先端に装着したカッタービット交換治具を遠隔操作し、
カッタースリットを介してカッターヘッド前面のカッタ
ービットを交換することを特徴とするシールド掘進機の
カッタービット交換方法にあり、また、もう一つの発明
は、シールド本体前部にカッターヘッドを回転自在に装
備し、該カッターヘッド後方に、カッタースリットを介
して切削土砂を取り込むカッターチャンバーを形成した
シールド掘進機において、前記カッターチャンバーを形
成する隔壁部に、マニピュレータを装備した作業函をカ
ッターチャンバー内へ進出自在に配備し、前記マニピュ
レータ先端にカッタービット交換治具を装着し、マニピ
ュレータおよびカッタービット交換治具を作業函内から
遠隔操作可能に構成したことを特徴とするシールド掘進
機のカッタービット交換装置にある。
カッターチャンバーを形成する隔壁部に配備された作
業函は、待機場所からカッターチャンバー内に進出して
目的の交換すべきカッタービットに接近する。ここで、
作業函に装備したマニピュレータを作業函内から操作
し、カッタースリットを介してマニピュレータ先端に装
着したカッタービット交換治具により、交換すべきカッ
タービットをカッターディスクから外し、作業函に回収
した後、作業函から新品のカッタービットを持ち出して
これをカッターディスクに取付ける。
業函は、待機場所からカッターチャンバー内に進出して
目的の交換すべきカッタービットに接近する。ここで、
作業函に装備したマニピュレータを作業函内から操作
し、カッタースリットを介してマニピュレータ先端に装
着したカッタービット交換治具により、交換すべきカッ
タービットをカッターディスクから外し、作業函に回収
した後、作業函から新品のカッタービットを持ち出して
これをカッターディスクに取付ける。
こうして必要なカッタービットの交換を終えると、作
業函を待機場所に戻してカッタービットの交換作業を終
了する。
業函を待機場所に戻してカッタービットの交換作業を終
了する。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図（ａ），（ｂ）はこの発明の装置の要部を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
図において、１はシールド本体、２はシールド本体１
前部に装着したカッターヘッドで、このカッターヘッド
２はシールド本体１内に設けたシールリング３及び隔壁
７により形成されるバルクヘッドにカッタービーム４を
介して回転自在に支持され、カッターヘッド２前面でカ
ッターディスク５には、カッタースリット5a（第５図参
照）に臨んで多数のカッタービット６を取付けている。
前部に装着したカッターヘッドで、このカッターヘッド
２はシールド本体１内に設けたシールリング３及び隔壁
７により形成されるバルクヘッドにカッタービーム４を
介して回転自在に支持され、カッターヘッド２前面でカ
ッターディスク５には、カッタースリット5a（第５図参
照）に臨んで多数のカッタービット６を取付けている。
７はカッターヘッド２後方で、シールリング３と一体
にした隔壁で、この隔壁７によってカッターヘッド２と
の間に切削された土砂を取り込むカッターチャンバー８
を形成しており、図示はしてないがこの隔壁７には、カ
ッターチャンバー８内からの土砂を外部に排出するため
のコンベヤ装置、排水管装置等が付設される。
にした隔壁で、この隔壁７によってカッターヘッド２と
の間に切削された土砂を取り込むカッターチャンバー８
を形成しており、図示はしてないがこの隔壁７には、カ
ッターチャンバー８内からの土砂を外部に排出するため
のコンベヤ装置、排水管装置等が付設される。
９はカッターチャンバー８内へ進出可能に隔壁７に配
備した作業函で、第１図（ａ）に示す作業函９は、カッ
ターチャンバーの反対側で隔壁７に設けたケーシング10
内を待機場所とし、このケーシング10から隔壁７に設け
た開口11を経てカッターチャンバー８内に進出するよう
にしたもので、作業函９がケーシング10内にあって待機
している状態では開口11は蓋板12によって閉鎖され、ケ
ーシング10の後部開口13が開かれてこの開口13から作業
函９には作業員が出入り自由にしている。
備した作業函で、第１図（ａ）に示す作業函９は、カッ
ターチャンバーの反対側で隔壁７に設けたケーシング10
内を待機場所とし、このケーシング10から隔壁７に設け
た開口11を経てカッターチャンバー８内に進出するよう
にしたもので、作業函９がケーシング10内にあって待機
している状態では開口11は蓋板12によって閉鎖され、ケ
ーシング10の後部開口13が開かれてこの開口13から作業
函９には作業員が出入り自由にしている。
そして、作業函９がカッターチャンバー８に進出する
ときは、作業函９自体を密閉状にすると共に、ケーシン
グ10の後部開口13も蓋板14で閉鎖される。
ときは、作業函９自体を密閉状にすると共に、ケーシン
グ10の後部開口13も蓋板14で閉鎖される。
尚、カッターチャンバー８内への作業函９の進出にお
いて、作業函９がケーシング10部から完全に離れて行動
する構成の場合は、作業函９に装備した推進装置（図示
せず）によりカッターチャンバー８内を移動してカッタ
ーディスク５背面近くまで接近させるようにし、また、
推進装置がない場合には、ケーシング10内に装備した、
例えば、油圧ジャッキ等の進退装置11によって進出させ
る。
いて、作業函９がケーシング10部から完全に離れて行動
する構成の場合は、作業函９に装備した推進装置（図示
せず）によりカッターチャンバー８内を移動してカッタ
ーディスク５背面近くまで接近させるようにし、また、
推進装置がない場合には、ケーシング10内に装備した、
例えば、油圧ジャッキ等の進退装置11によって進出させ
る。
第１図（ｂ）に示す作業函９は、ケーシング12に対し
て止水部材14を介装して摺動自在とする円筒状に構成
し、最後退位置を待機場所としたもので、開放された後
端開口13から作業函９内にはいつでも作業員が自由に出
入りできるようにしている。
て止水部材14を介装して摺動自在とする円筒状に構成
し、最後退位置を待機場所としたもので、開放された後
端開口13から作業函９内にはいつでも作業員が自由に出
入りできるようにしている。
15は作業函９に装備したマニピュレータで、このマニ
ピュレータ15の基本構成は、第２図に示すように、複数
の屈曲自在な関節16を有し、かつ、作業函９に対する取
付け基部17を旋回自由とし、先端にはカッタービット交
換治具18を装着したもので、カッターチャンバー８内に
作業函９が進出して、作業函９内からマニピュレータ15
並びにカッタービット交換治具18を遠隔操作して交換治
具18はカッターディスク５に取付けられた全てのカッタ
ービット６をカッターチャンバー８側からカッタースリ
ット5aを介して交換可能とする。
ピュレータ15の基本構成は、第２図に示すように、複数
の屈曲自在な関節16を有し、かつ、作業函９に対する取
付け基部17を旋回自由とし、先端にはカッタービット交
換治具18を装着したもので、カッターチャンバー８内に
作業函９が進出して、作業函９内からマニピュレータ15
並びにカッタービット交換治具18を遠隔操作して交換治
具18はカッターディスク５に取付けられた全てのカッタ
ービット６をカッターチャンバー８側からカッタースリ
ット5aを介して交換可能とする。
尚、作業函９内からのマニピュレータ15並びにカッタ
ービット交換治具18の遠隔操作は、作業函９内に作業員
が搭乗して人為的に操作する他、作業函９内を無人にし
て電気的に制御される機械的操作によるものであっても
よい。
ービット交換治具18の遠隔操作は、作業函９内に作業員
が搭乗して人為的に操作する他、作業函９内を無人にし
て電気的に制御される機械的操作によるものであっても
よい。
第３図はカッターディスクに対する土砂切削用のカッ
タービット取付け構造の一例を示す要部の斜視図であ
る。
タービット取付け構造の一例を示す要部の斜視図であ
る。
図示の土砂切削用のカッタービット取付け構造は、カ
ッターディスク５に突設した一対の支持部材19間に、カ
ッタービット６基部を挿入して支持部材19の側面からボ
ルト20を挿通してナット21止めする構成のもので、この
土砂切削用のカッタービット６の交換に用いるカッター
ビット交換治具18の機能としては、カッタービット６の
保持機能と脱着機能、また、ボルト20およびナット21の
保持と脱着機能を有する。
ッターディスク５に突設した一対の支持部材19間に、カ
ッタービット６基部を挿入して支持部材19の側面からボ
ルト20を挿通してナット21止めする構成のもので、この
土砂切削用のカッタービット６の交換に用いるカッター
ビット交換治具18の機能としては、カッタービット６の
保持機能と脱着機能、また、ボルト20およびナット21の
保持と脱着機能を有する。
第４図はカッターディスクに対する岩盤、及び砂礫切
削用のカッタービット取付け構造の一例を示す要部の断
面図である。
削用のカッタービット取付け構造の一例を示す要部の断
面図である。
図示の岩盤、及び砂礫切削用のカッタービット取付け
構造は、カッターディスク５にカッターチャンバー８側
へ向けて突設した一対の支持部材22に対し、カッタービ
ット６を回転自在に支持した取付け枠23を取付けボルト
24を以てカッターチャンバー８内で取付ける構成のもの
で、カッタービット６の交換には取付け枠23毎行われる
もので、この岩盤、及び砂礫掘削用のカッタービット６
の交換に用いるカッタービット交換治具18の機能として
は、カッタービット６と一体の取付け枠23の保持機能と
脱着機能、取付けボルト24の保持機能と脱着機能を有す
る。
構造は、カッターディスク５にカッターチャンバー８側
へ向けて突設した一対の支持部材22に対し、カッタービ
ット６を回転自在に支持した取付け枠23を取付けボルト
24を以てカッターチャンバー８内で取付ける構成のもの
で、カッタービット６の交換には取付け枠23毎行われる
もので、この岩盤、及び砂礫掘削用のカッタービット６
の交換に用いるカッタービット交換治具18の機能として
は、カッタービット６と一体の取付け枠23の保持機能と
脱着機能、取付けボルト24の保持機能と脱着機能を有す
る。
上記のように構成したこの発明によれば、カッタービ
ットの交換を、カッターチャンバー内に作業函を進出さ
せ、該作業函に装備したマニピュレータと該マニピュレ
ータ先端に装着したカッタービット交換治具を作業函内
から遠隔操作して機械的に行うから、大深度用大型シー
ルド掘進機に適用して作業員によるカッタービット交換
のために、長期に及ぶ地盤改良準備作業や、作業に当た
っての圧気工法の併用等が全く必要なくなり、作業員の
労力負担や危険性、また、作業時間の制約等も一切な
く、カッタービットの交換作業を随時能率よく実施して
トンネル掘削能率を向上する。
ットの交換を、カッターチャンバー内に作業函を進出さ
せ、該作業函に装備したマニピュレータと該マニピュレ
ータ先端に装着したカッタービット交換治具を作業函内
から遠隔操作して機械的に行うから、大深度用大型シー
ルド掘進機に適用して作業員によるカッタービット交換
のために、長期に及ぶ地盤改良準備作業や、作業に当た
っての圧気工法の併用等が全く必要なくなり、作業員の
労力負担や危険性、また、作業時間の制約等も一切な
く、カッタービットの交換作業を随時能率よく実施して
トンネル掘削能率を向上する。
第１図（ａ），（ｂ）はこの発明の装置の要部の断面
図、第２図はマニピュレータの基本構成図、第３図は土
砂切削用のカッターディスク取付け構造を示す要部の斜
視図、第４図は岩盤、及び砂礫切削用のカッタービット
取付け構造を示す要部の断面図、第５図はシールド掘進
機のカッターヘッドの正面図である。 １……シールド本体、２……カッターヘッド、３……シ
ールリング、４……カッタービーム、５……カッターデ
ィスク、5a……カッタースリット、６……カッタービッ
ト、７……隔壁、８……カッターチャンバー、９……作
業函、10……ケーシング、11……開口、12……蓋板、13
……開口、14……蓋板、15……マニピュレータ、16……
関節、17……基部、18……カッタービット交換治具、19
……支持部材、20……ボルト、21……ナット、22……支
持部材、23……取付け枠、24……取付けボルト。
図、第２図はマニピュレータの基本構成図、第３図は土
砂切削用のカッターディスク取付け構造を示す要部の斜
視図、第４図は岩盤、及び砂礫切削用のカッタービット
取付け構造を示す要部の断面図、第５図はシールド掘進
機のカッターヘッドの正面図である。 １……シールド本体、２……カッターヘッド、３……シ
ールリング、４……カッタービーム、５……カッターデ
ィスク、5a……カッタースリット、６……カッタービッ
ト、７……隔壁、８……カッターチャンバー、９……作
業函、10……ケーシング、11……開口、12……蓋板、13
……開口、14……蓋板、15……マニピュレータ、16……
関節、17……基部、18……カッタービット交換治具、19
……支持部材、20……ボルト、21……ナット、22……支
持部材、23……取付け枠、24……取付けボルト。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (2)
- 【請求項１】シールド本体のカッターヘッド後方に形成
したカッターチャンバー内に、マニピュレータを装備し
た作業函を進出させ、該作業函内からマニピュレータ
と、マニピュレータ先端に装着したカッタービット交換
治具を遠隔操作し、カッタースリットを介してカッター
ヘッド前面のカッタービットを交換することを特徴とす
るシールド掘進機のカッタービット交換方法。 - 【請求項２】シールド本体前部にカッターヘッドを回転
自在に装備し、該カッターヘッド後方に、カッタースリ
ットを介して切削土砂を取り込むカッターチャンバーを
形成したシールド掘進機において、前記カッターチャン
バーを形成する隔壁部に、マニピュレータを装備した作
業函をカッターチャンバー内へ進出自在に配備し、前記
マニピュレータ先端にカッタービット交換治具を装着
し、マニピュレータおよびカッタービット交換治具を作
業函内から遠隔操作可能に構成したことを特徴とするシ
ールド掘進機のカッタービット交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23817690A JP2922273B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | シールド掘進機のカッタービット交換方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23817690A JP2922273B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | シールド掘進機のカッタービット交換方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04118499A JPH04118499A (ja) | 1992-04-20 |
| JP2922273B2 true JP2922273B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=17026305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23817690A Expired - Fee Related JP2922273B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | シールド掘進機のカッタービット交換方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2922273B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545381A (en) * | 1991-01-31 | 1996-08-13 | Ricoh Company, Ltd. | Device for regenerating printed sheet-like recording medium |
| US5605777A (en) * | 1992-08-31 | 1997-02-25 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for regenerating image holding member |
| JP3345472B2 (ja) * | 1992-08-31 | 2002-11-18 | 株式会社リコー | 画像保持支持体の再生方法 |
| JP3340200B2 (ja) * | 1992-09-07 | 2002-11-05 | 株式会社リコー | トナー像担持体の繰り返し使用方法及び該方法用のトナー |
| EP0639803A3 (en) * | 1993-07-21 | 1996-08-28 | Ricoh Kk | Apparatus for removing imaging substance from a sheet and sheet processing device. |
| JPH07140704A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-06-02 | Ricoh Co Ltd | 像保持体の繰り返し使用方法 |
| JP2691512B2 (ja) * | 1993-09-22 | 1997-12-17 | 株式会社リコー | 像保持体からの像形成物質除去方法及びその装置 |
| US5642550A (en) * | 1994-02-28 | 1997-07-01 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus for removing image forming substance from image holding member |
| US5574538A (en) | 1994-09-26 | 1996-11-12 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for removing image forming substance from image holding member forming processing situation mark |
| US5813344A (en) * | 1994-10-24 | 1998-09-29 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for removing image forming substance from image holding member |
| CN109940632B (zh) * | 2019-03-15 | 2020-12-29 | 杭州有容智控科技有限公司 | 一种用于全断面掘进机单滚刀更换的液压机械臂 |
| CN110802620B (zh) * | 2019-11-08 | 2023-08-15 | 东北大学 | 一种适用于滚刀箱的掘进机换刀机器人的末端执行器 |
| CN113334394B (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-02 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种盾构机及其换刀装置 |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP23817690A patent/JP2922273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04118499A (ja) | 1992-04-20 |
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