JP3595412B2 - トンネル掘削機及びその補修方法並びに掘削方法 - Google Patents
トンネル掘削機及びその補修方法並びに掘削方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3595412B2 JP3595412B2 JP16402096A JP16402096A JP3595412B2 JP 3595412 B2 JP3595412 B2 JP 3595412B2 JP 16402096 A JP16402096 A JP 16402096A JP 16402096 A JP16402096 A JP 16402096A JP 3595412 B2 JP3595412 B2 JP 3595412B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excavator
- cutter head
- cutter
- rotating body
- rotating
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機並びにトンネル掘削方法に関し、特に、トンネル掘削機のカッタヘッドに装着されたカッタビットの交換作業に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤を掘削するシールド掘削機は、円筒形状をなす掘削機本体の前部に駆動回転自在なカッタヘッドが回転自在に装着される一方、後部には円周方向に複数のシールドジャッキが並設されると共に、セグメントエレクタ装置が装着されて構成されている。このシールド掘削機を用いてトンネルを掘削形成する場合、カッタヘッドを回転させながら、シールドジャッキを伸長して既設のセグメントへの押し付け反力によって掘削機本体を前進させることで、前方の地盤を掘削する。そして、掘削土砂を外部に排出すると共に、セグメントエレクタ装置によってセグメントをトンネル壁面に組付けて所定長さのトンネルを構築していく。
【０００３】
近年、掘削形成するトンネルは長距離化の傾向にあり、シールド掘削機による掘削作業中にカッタヘッドに装着されたカッタビットが摩耗してしまうことがある。このカッタビットが摩耗すると、岩盤の掘削効率が低下してしまうので、掘削作業を停止して磨耗したカッタビットを交換しなければならない。上述した従来のシールド掘削機にあっては、まず、カッタビットを交換するシールド掘削機の前方の地点の地盤を薬液の注入や凍結などにより固化改良し、この地盤改良地点までトンネル掘削機を掘進させる。ここで、シールド掘削機を停止してチャンバ室内の掘削土砂を全て排出し、作業者がこのチャンバ室内に入ってカッタビットの交換作業、即ち、磨耗したカッタビットを取り外して新しいカッタビットを取付けている。
【０００４】
ところが、このシールド掘削機におけるカッタビットの交換作業にあっては、地盤の改良を行うために使用する薬液などに費用がかかって不経済であると共に、作業時間が長くかかってしまい作業性が良くない。また、作業者はチャンバ室内の狭い空間で作業を行うことなり、不自由な作業となって作業者にかかる負担が大きくなってしまうという問題がある。そこで、カッタヘッドを掘削機本体内に移動して、掘削機本体内でカッタビットの交換作業を行うようにしたものが、例えば、特開平４−２４３９２号公報に開示されている。
【０００５】
この特開平４−２４３９２号公報に開示されたシールド掘削機は、筒体内に球状作業室を水平軸をもって回転自在に支持し、この球状作業室内に掘削機を設けると共に、球状作業室の前方にこの掘削機のカッターを突出して回転自在に設けたものである。従って、カッタビットの摩耗の検査作業や交換作業などを行う場合、カッターを球状作業室内に収納してから、この球状作業室に対してジャッキによって外部から回転力を与えることで球状作業室を上方に回動させる。そして、球状作業室がほぼ１８０度回動してカッターが筒体内に位置すると、この球状作業室の回動を停止し、この状態でカッタビットの交換作業を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この公報に開示されたシールド掘削機において、カッタビットの検査作業や交換作業を行う場合、カッター及び掘削機を球状作業室内に収納した状態で、この球状作業室を回転させることでカッターを筒体内に位置させるようにしている。この場合、筒体内部と球状作業室とをジャッキによって連結し、ジャッキを伸縮駆動して球状作業室に外部から回転力を与えることで、この球状作業室を回動させている。ところが、外部に位置するカッターを筒体内に移動させるためには、この球状作業室をほぼ１８０度回動させる必要があり、ジャッキの一往復伸縮駆動では不可能である。そのため、ジャッキの一往復伸縮駆動によって球状作業室が所定角度回動するたびに、ジャッキと球状作業室との連結位置を変え、この作業を数回繰り返さなければならず、作業が面倒であると共に作業に長時間を必要とし、作業者にかかる負担も大きく、作業の効率や安全面で問題があった。
【０００７】
また、球状作業室を回動させるジャッキはこの球状作業室の後方に配設されており、この部分にジャッキの動作スペースを設ける必要があると共に、ジャッキと球状作業室との連結位置変更作業のための作業スペースを確保する必要があり、筒体の機長が長くなって装置の大型化を招いてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するものであって、カッタビットの交換作業を容易に且つ短時間で行うことで作業者にかかる負担を軽減して安全性の向上を図ると共に、交換作業の作業能率の向上を図ったトンネル掘削機及び掘削方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘削機本体内に掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって回動自在に装着されると共にその回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を有する中空の回転体と、前記掘削機本体に装着されて前記複数の押圧受け部を順次押圧することで該回転体を所定角度回動させる複数の回転体駆動手段と、前記回転体に回転自在に装着されて前記掘削機本体の前方に突出可能であると共に該回転体内に収納可能なカッタヘッドと、該カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットと、前記カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
従って、カッタヘッドが回転体から掘削機本体の前方に突出した状態で、カッタヘッド駆動手段によってカッタヘッドを駆動回転しながら、推進手段によって筒状の掘削機本体を前進させることで、このカッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削してトンネルを形成する。そして、長期間にわたって掘削作業が行われるとカッタビットの摩耗状況を検査する必要があり、この場合、カッタヘッドの駆動回転を停止してこのカッタヘッドを回転体内に収納した後、回転体駆動手段によって回転体の複数の押圧受け部を順次押圧してこの回転体を掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度回動させることで、カッタヘッドを掘削機本体内に位置させ、この状態でカッタビットの摩耗状況を検査し、交換が必要であれば作業者は所定の交換治具を用いてカッタビットを交換する。
【００１１】
また、本発明のトンネル掘削機において、前記中空の回転体は筒状部及び前後の球面部を有し、該筒状部の外周部に設けられた一対の軸部が軸受手段を介して前記掘削機本体に回動自在に支持され、前記複数の押圧受け部は前記筒状部の外周面に形成されると共に、前記回転体駆動手段としての駆動ジャッキは前記掘削機本体と前記筒状部との間に配設されたことを特徴とするものである。
【００１２】
従って、回転体は筒状部の外周部に設けられた軸部が掘削機本体内に回動自在に支持されたことで、回転体は精度良く回動することができ、また、押圧受け部及び駆動ジャッキが掘削機本体と筒状部との間に配設されたことで、掘削機本体が大型化することはない。
【００１３】
また、本発明のトンネル掘削機の補修方法は、筒状の掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを前記掘削機本体内に回動自在に設けられた回転体に収納し、該回転体内で前記カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットを検査及び交換作業するトンネル掘削機の補修方法において、トンネル掘削中に、前記カッタヘッドの駆動回転を停止した後に該カッタヘッドを中空の回転体内に収納し、前記掘削機本体に設けられた複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体の回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を順次押圧することで、該回転体を推進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度ずつ回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機本体内に向け、この状態で該カッタヘッドに装着された前記カッタビットの摩耗状態の検査あるいは摩耗したカッタビットの交換を行うことを特徴とするものである。
また、本発明のトンネル掘削方法は、筒状の掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを駆動回転しながら該掘削機本体を前進させることで該カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットが前方の地盤を破砕してトンネルを掘削し、そのトンネル掘削中に前記掘削機本体内に回動自在に設けられた回転体内にカッタヘッドを収納して前記カッタビットの検査及び交換作業を行うトンネル掘削方法において、トンネル掘削中に、前記カッタヘッドの駆動回転を停止した後に該カッタヘッドを中空の回転体内に収納し、前記掘削機本体に設けられた複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体の回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を順次押圧することで、該回転体を推進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度ずつ回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機本体内に向け、この状態で該カッタヘッドに装着された前記カッタビットの摩耗状態の検査あるいは摩耗したカッタビットの交換を行い、検査及び交換作業完了後に前記回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体を前述とは逆方向に回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機の前進方向に向けてから前記回転体外方に突出させ、掘進可能な状態とし、前記カッタヘッドを駆動回転しながら前記掘削機本体を前進させることで前記カッタビットが前方の地盤を破砕してトンネルを掘削することを特徴とするものである。
【００１４】
従って、カッタヘッドに装着されたカッタビットの摩耗状態の検査あるいは磨耗したカッタビットの交換を行う場合には、カッタヘッドの駆動回転を停止して中空の回転体内に収納し、複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して回転体の複数の押圧受け部を順次押圧することで、この回転体を所定角度ずつ回動させ、カッタヘッドを掘削機本体内に向けて各種の作業を行うこととなり、各作業が容易となって作業者にかかる負担が軽減され、安全性が向上される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１に本発明の一実施形態に係るシールド掘削機の概略縦断面、図２にこのシールド掘削機の概略横断面、図３に回転体の支持構造を表す断面、図４に回転体の回動機構を表す下面視概略、図５乃至図７に回転体の回動作動を説明するための上面視概略、図８に回転体の回動機構の作動を説明するための下面視概略を示す。
【００１７】
本実施例のシールド掘削機において、図１及び図２に示すように、掘削機本体は円筒形状をなす前胴１１及び後胴１２が球面軸受１３を介して揺動自在に連結されてなり、この前胴１１と後胴１２との間には中折れジャッキ１４が設けられている。この前胴１１内には掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線Ｏをもって中空の多面体をなす回転体１５が回動自在に支持されている。この回転体１５は外郭円筒部１５ａ及び内郭円筒部１５ｂと、この各円筒部１５ａ，１５ｂの前後に一体に形成された前端球面部１５ｃ及び後端球面部１５ｄと、外郭円筒部１５ａ及び内郭円筒部１５ｂに取付けられた上下の軸受装着部１５ｅとから構成されている。そして、この回転体１５は、図１及び図３に示すように、前胴１１の上下内周面に固着された上下の一対の回動軸１６にそれぞれ軸受１７に介して各軸受装着部１５ｅが装着されることで、前胴１１内に垂直な回転軸線Ｏをもって回動自在となっている。また、図１及び図２に示すように、回転体１５は前端球面部１５ｃ及び後端球面部１５ｄが前胴１１の前後の支持枠１８，１９に取付けられた各シール部材２０，２１によって支持されている。
【００１８】
このように構成された回転体１５の内郭円筒部１５ｂの内周面には同じく円筒形状の移動体２２が掘進方向に沿って移動自在に嵌合しており、この移動体２２は回転体１５内に複数配設されたスライドジャッキ２３によって前後に移動することができる。そして、この移動体２２の前部には円筒体２４が回転自在に取付けられ、この円筒体２４には円板状のカッタヘッド２５が固定され、このカッタヘッド２５の前面中心部には先行カッタビット２６が装着されると共に、その周辺部には固定カッタビット２７が多数固定されている。また、このカッタヘッド２５には油圧ジャッキ２８によって外方に出没自在な伸縮カッタ２９が装着されており、この伸縮カッタ２９にも固定カッタビット３０が多数固定されている。そして、カッタヘッド２５と一体の円筒体２４の後部にはリングギヤ３１が固定されており、このリングギヤ３１には移動体２２に装着されたカッタ駆動モータ３２の駆動ギヤ３３が噛み合っている。一方、回転体１５は後端球面部１５ｄの後端部に作業者がこの回転体１５の内部に出入りする開閉扉３４が設けられると共に、前胴１１の支持枠１９にも作業者が後胴１２側から前胴１１の前方に出入りする開閉扉３５が設けられている。
【００１９】
従って、スライドジャッキ２３を伸長して移動体２２が前進し、且つ、油圧ジャッキ２８を伸長して伸縮カッタ２９が外方に突出すると、カッタヘッド２５は前胴１１の前方に位置し、伸縮カッタ２９の先端は前胴１１の外周部に位置することとなる。この状態で、駆動モータ３２を駆動すると、駆動ギヤ３３及びリングギヤ３１を介して円筒体２４が回転し、この円筒体２４と一体のカッタヘッド２５が回転することで、先行カッタビット２６及び固定カッタビット２７，３０によって前方の地盤を掘削し、前胴１１とほぼ同径のトンネルを掘削することができる。
【００２０】
ところで、回転体１５は、前述したように、前胴１１内で回動自在に支持されており、カッタヘッド２５及び伸縮カッタ２９などを内部に収納した状態で、回転軸線Ｏをもって水平回動することができる。図３及び図４に示すように、回転体１５の下面部（あるいは上面部）には回転軸線Ｏから同一半径位置に複数の固定ピン３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ・・・が所定角度θ（例えば、２０度）ピッチをもってそれぞれ固定されている。一方、前胴１１の下部（あるいは上面部）には４つの回動ジャッキ３７，３８，３９，４０が並設されており、回動ジャッキ３７，３８は回転体１５を右回転させるものであり、回動ジャッキ３９，４０は回転体１５を左回転させるものであるが、各回動ジャッキ３７，３８，３９，４０はほぼ同様の構造となっている。
【００２１】
即ち、この各回動ジャッキ３７，３８，３９，４０はそれぞれ出没自在な駆動ロッド３７ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａの先端部が前胴１１の支持枠１９に一体に形成された反力部材１９ａに連結され、ジャッキ本体３７ｂ，３８ｂ，３９ｂ，４０ｂが前胴１１に固定されたガイド３７ｃ，３８ｃ，３９ｃ，４０ｃに摺動自在に支持されている。そして、回動ジャッキ３７，３８，３９，４０が１ストローク伸長すると、ジャッキ本体３７ｂ，３８ｂ，３９ｂ，４０ｂの各押圧部３７ｄ，３８ｄ，３９ｄ，４０ｄが対応する固定ピン３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ・・・のいずれかを押圧することで、回転体１５をθ／２角度（例えば、１０度）だけ回動させることができる。
【００２２】
また、図１及び図２に示すように、後胴１２には円周方向に複数のシールドジャッキ４１が並設されると共に、セグメントエレクタ装置４２が装備されている。シールドジャッキ４１は伸長駆動して掘削したトンネル内周面に組付けられた既設のセグメントＳに押し付けることで、その反力により前胴１１及び後胴１２を前進させることができる。また、セグメントエレクタ装置４２は既設トンネルの周方向及び径方向に移動自在であり、既設トンネル内に搬入されたセグメントＳを把持し、所定の位置に移動して前胴１１と既設のセグメントＳとの間の空所にこのセグメントＳを装着することでトンネルを構築することができる。なお、前胴１１にはカッタヘッド２５と回転体１５との間にチャンバ室４３が形成されており、一端部が図示しない泥水処理に延設されて前胴１１内を挿通するように配設された送水管４４及び排泥管４５の他端部がこのチャンバ室４３に開口している。
【００２３】
而して、上述した本実施例のシールド掘削機によってトンネルを掘削形成するには、図１及び図２に示すように、スライドジャッキ２３を伸長して移動体２２を前進させ、且つ、油圧ジャッキ２８を伸長して伸縮カッタ２９を外方に突出させることで、カッタヘッド２５を前胴１１の前方に位置させる。この状態で、まず、駆動モータ３２によりカッタヘッド２５を回転させながら、複数のシールドジャッキ４１を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力によって掘削機本体を構成する前胴１１及び後胴１２を前進させる。すると、先行カッタビット２６及び固定カッタビット２７，３０によって前方の地盤を破砕し、トンネルを掘削する。そして、カッタビット２６，２７，３０によって掘削された土砂はチャンバ室４３に取り込まれ、送水管４４から供給された水と共に排泥管４５を通って外部に排出される。次に、シールドジャッキ４１の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、セグメントエレクタ装置４２によってこの空所に新しいセグメントＳを装着する。この作業の繰り返しによって所定長さのトンネルを掘削形成していく。
【００２４】
このようなシールド掘削機による掘削作業を長期間継続すると、各カッタビット２６，２７，３０が磨耗するため、その摩耗状況を検査する必要がある。この場合、まず、駆動モータ３２によるカッタヘッド２５の回転を停止すると共に、シールドジャッキ４１の駆動を停止し、作業者が開閉扉３４，３５を開けて回転体１５内の作業室に入り、ここで、駆動モータ３２など電気系統の配線や油圧系統の配線の切離し、及び送水管４４と排泥管４５の配管の切離し作業を行った後に、各開閉扉３４，３５を閉める。そして、図５に示すように、油圧ジャッキ２８を収縮することで伸縮カッタ２９を内方に移動してカッタヘッド２５内に収納させてから、スライドジャッキ２３を収縮することで移動体２２を後退させ、カッタヘッド２５及び伸縮カッタ２９を回転体１５内に収納させた状態とする。次に、各回動ジャッキ３７，３８を順次伸縮駆動することで、回転体１５を所定角度回動し、カッタヘッド２５を前胴１１内で掘進方向後方に向け、カッタビット２６，２７，３０の摩耗状況の検査あるいは交換を行う。
【００２５】
即ち、図８（ａ）に示すように、まず、回動ジャッキ３７を作動して駆動ロッド３７ａを伸長すると、ジャッキ本体３７ｂがガイド３７ｃに沿って移動し、押圧部３７ｄが固定ピン３６ａに当接する。そして、図８（ｂ）に示すように、回動ジャッキ３７を全ストローク伸長すると、押圧部３７ｄが固定ピン３６ａを押圧することで、回転体１５をθ／２角度だけ回動する。次に、図８（ｃ）に示すように、伸長した回動ジャッキ３７の駆動ロッド３７ａを収縮して元の位置に戻す。一方、回動ジャッキ３８を作動して駆動ロッド３８ａを伸長し、押圧部３８ｄが固定ピン３６ｂを押圧することで、回転体１５をθ／２角度だけ回動する。この時点で回転体１５は角度θだけ、即ち、固定ピン３６ａと３６ｂの間隔だけ回動することとなり、この作動を繰り返し行うことで、図６に示すように、回転体１５を回動する。
【００２６】
そして、回転体１５を、図７に示すように、所定角度α（例えば、１２０度）回動させると、回転体１５内のカッタヘッド２５は掘進方向後側方を向いて前胴１１内に位置し、回転体１５と前胴１１との間にはシール部材２０、２１があるため、回転体１５内に掘削土砂や泥水が侵入することはない。この状態で、作業者はカッタヘッド２５に装着されたカッタビット２６，２７，３０の摩耗状況の検査し、磨耗の進行度合が激しければ、図示しない交換治具を用いてカッタビットの交換作業を行う。
【００２７】
その後、カッタビットの検査作業や交換作業が完了すると、今度は、回動ジャッキ３９，４０を用いて回転体１５を前述とは逆方向に所定角度α回動し、元の位置に戻す。そして、スライドジャッキ２３を伸長することで移動体２２を前進させ、カッタヘッド２５及び伸縮カッタ２９を回転体１５から前方に突出させてから、油圧ジャッキ２８を伸長することで伸縮カッタ２９を外方に移動し、図１及び図２に示すように、掘進可能な状態とする。そして、前述と同様に、カッタヘッド２５を回転駆動して前方の地盤を掘削し、トンネルを形成していく。
【００２８】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明のトンネル掘削機によれば、掘進可能な掘削機本体内に掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって回動自在であってその回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を有する中空の回転体を装着すると共に、複数の回転体駆動手段によってこの複数の押圧受け部を順次押圧することで回転体を所定角度回動可能とし、掘削機本体の前方に突出可能であると共に内部に収納可能な駆動回転可能なカッタヘッドをこの回転体に装着し、このカッタヘッドの前面部に多数のカッタビットを装着したので、カッタヘッドを回転体内に収納した後、回転体駆動手段によって回転体の複数の押圧受け部を順次押圧してこの回転体を所定角度回動させることで、カッタヘッドを掘削機本体内に位置させることができ、この状態で容易にカッタビットの摩耗状況を検査し、交換が必要であれば作業者は所定の交換治具を用いてカッタビットを交換することができ、カッタビットの交換作業を容易に且つ短時間で行うことで作業者にかかる負担を軽減して安全性の向上を図ると共に、交換作業の作業能率の向上を図ることができる。
【００２９】
また、本発明のトンネル掘削機によれば、中空の回転体が筒状部及び前後の球面部を有し、この筒状部の外周部に設けられた一対の軸部を軸受手段を介して掘削機本体に回動自在に支持し、この複数の押圧受け部を筒状部の外周面に形成すると共に、回転体駆動手段としての駆動ジャッキを掘削機本体と筒状部との間に配設したので、回転体は筒状部の外周部に設けられた軸部が掘削機本体内に回動自在に支持されたことで、回転体は精度良く回動することができ、また、押圧受け部及び駆動ジャッキが掘削機本体と筒状部との間に配設されたことで、掘削機本体の小型化を図ることができる。
【００３０】
また、本発明のトンネル掘削方法によれば、トンネル掘削中に、カッタヘッドの駆動回転を停止した後にカッタヘッドを中空の回転体内に収納し、掘削機本体に設けられた複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して回転体の回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を順次押圧することで、この回転体を推進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度ずつ回動させ、カッタヘッドを掘削機本体内に向け、この状態でカッタヘッドに装着されたカッタビットの摩耗状態の検査あるいは磨耗したカッタビットの交換を行うようにしたので、カッタビットの検査及び交換作業を容易に且つ短時間で行うことで作業者にかかる負担を軽減し、安全性の向上を図ると共に作業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシールド掘削機の概略縦断面図である。
【図２】シールド掘削機の概略横断面図である。
【図３】回転体の支持構造を表す断面図である。
【図４】回転体の回動機構を表す下面視概略図である。
【図５】回転体の回動作動を説明するための上面視概略図である。
【図６】回転体の回動作動を説明するための上面視概略図である。
【図７】回転体の回動作動を説明するための上面視概略図である。
【図８】回転体の回動機構の作動を説明するための下面視概略図である。
【符号の説明】
１１ 前胴（掘削機本体）
１２ 後胴（掘削機本体）
１５ 回転体
１５ａ，１５ｂ 円筒部（筒状部）
１５ｃ，１５ｄ 球面部
１５ｅ 軸受装着部
１６ 回動軸
１７ 軸受
２０，２１ シール部材
２２ 移動体
２３ スライドジャッキ
２５ カッタヘッド
２７，３０ 固定カッタビット
２９ 伸縮カッタ
３２ カッタ駆動モータ（カッタヘッド駆動手段）
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ・・・ 固定ピン（押圧受け部）
３７，３８，３９，４０ 回動ジャッキ（回転体駆動手段）
４１ シールドジャッキ（推進手段）
Ｏ 回転軸線
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機並びにトンネル掘削方法に関し、特に、トンネル掘削機のカッタヘッドに装着されたカッタビットの交換作業に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤を掘削するシールド掘削機は、円筒形状をなす掘削機本体の前部に駆動回転自在なカッタヘッドが回転自在に装着される一方、後部には円周方向に複数のシールドジャッキが並設されると共に、セグメントエレクタ装置が装着されて構成されている。このシールド掘削機を用いてトンネルを掘削形成する場合、カッタヘッドを回転させながら、シールドジャッキを伸長して既設のセグメントへの押し付け反力によって掘削機本体を前進させることで、前方の地盤を掘削する。そして、掘削土砂を外部に排出すると共に、セグメントエレクタ装置によってセグメントをトンネル壁面に組付けて所定長さのトンネルを構築していく。
【０００３】
近年、掘削形成するトンネルは長距離化の傾向にあり、シールド掘削機による掘削作業中にカッタヘッドに装着されたカッタビットが摩耗してしまうことがある。このカッタビットが摩耗すると、岩盤の掘削効率が低下してしまうので、掘削作業を停止して磨耗したカッタビットを交換しなければならない。上述した従来のシールド掘削機にあっては、まず、カッタビットを交換するシールド掘削機の前方の地点の地盤を薬液の注入や凍結などにより固化改良し、この地盤改良地点までトンネル掘削機を掘進させる。ここで、シールド掘削機を停止してチャンバ室内の掘削土砂を全て排出し、作業者がこのチャンバ室内に入ってカッタビットの交換作業、即ち、磨耗したカッタビットを取り外して新しいカッタビットを取付けている。
【０００４】
ところが、このシールド掘削機におけるカッタビットの交換作業にあっては、地盤の改良を行うために使用する薬液などに費用がかかって不経済であると共に、作業時間が長くかかってしまい作業性が良くない。また、作業者はチャンバ室内の狭い空間で作業を行うことなり、不自由な作業となって作業者にかかる負担が大きくなってしまうという問題がある。そこで、カッタヘッドを掘削機本体内に移動して、掘削機本体内でカッタビットの交換作業を行うようにしたものが、例えば、特開平４−２４３９２号公報に開示されている。
【０００５】
この特開平４−２４３９２号公報に開示されたシールド掘削機は、筒体内に球状作業室を水平軸をもって回転自在に支持し、この球状作業室内に掘削機を設けると共に、球状作業室の前方にこの掘削機のカッターを突出して回転自在に設けたものである。従って、カッタビットの摩耗の検査作業や交換作業などを行う場合、カッターを球状作業室内に収納してから、この球状作業室に対してジャッキによって外部から回転力を与えることで球状作業室を上方に回動させる。そして、球状作業室がほぼ１８０度回動してカッターが筒体内に位置すると、この球状作業室の回動を停止し、この状態でカッタビットの交換作業を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この公報に開示されたシールド掘削機において、カッタビットの検査作業や交換作業を行う場合、カッター及び掘削機を球状作業室内に収納した状態で、この球状作業室を回転させることでカッターを筒体内に位置させるようにしている。この場合、筒体内部と球状作業室とをジャッキによって連結し、ジャッキを伸縮駆動して球状作業室に外部から回転力を与えることで、この球状作業室を回動させている。ところが、外部に位置するカッターを筒体内に移動させるためには、この球状作業室をほぼ１８０度回動させる必要があり、ジャッキの一往復伸縮駆動では不可能である。そのため、ジャッキの一往復伸縮駆動によって球状作業室が所定角度回動するたびに、ジャッキと球状作業室との連結位置を変え、この作業を数回繰り返さなければならず、作業が面倒であると共に作業に長時間を必要とし、作業者にかかる負担も大きく、作業の効率や安全面で問題があった。
【０００７】
また、球状作業室を回動させるジャッキはこの球状作業室の後方に配設されており、この部分にジャッキの動作スペースを設ける必要があると共に、ジャッキと球状作業室との連結位置変更作業のための作業スペースを確保する必要があり、筒体の機長が長くなって装置の大型化を招いてしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するものであって、カッタビットの交換作業を容易に且つ短時間で行うことで作業者にかかる負担を軽減して安全性の向上を図ると共に、交換作業の作業能率の向上を図ったトンネル掘削機及び掘削方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘削機本体内に掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって回動自在に装着されると共にその回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を有する中空の回転体と、前記掘削機本体に装着されて前記複数の押圧受け部を順次押圧することで該回転体を所定角度回動させる複数の回転体駆動手段と、前記回転体に回転自在に装着されて前記掘削機本体の前方に突出可能であると共に該回転体内に収納可能なカッタヘッドと、該カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットと、前記カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
従って、カッタヘッドが回転体から掘削機本体の前方に突出した状態で、カッタヘッド駆動手段によってカッタヘッドを駆動回転しながら、推進手段によって筒状の掘削機本体を前進させることで、このカッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットによって前方の地盤を掘削してトンネルを形成する。そして、長期間にわたって掘削作業が行われるとカッタビットの摩耗状況を検査する必要があり、この場合、カッタヘッドの駆動回転を停止してこのカッタヘッドを回転体内に収納した後、回転体駆動手段によって回転体の複数の押圧受け部を順次押圧してこの回転体を掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度回動させることで、カッタヘッドを掘削機本体内に位置させ、この状態でカッタビットの摩耗状況を検査し、交換が必要であれば作業者は所定の交換治具を用いてカッタビットを交換する。
【００１１】
また、本発明のトンネル掘削機において、前記中空の回転体は筒状部及び前後の球面部を有し、該筒状部の外周部に設けられた一対の軸部が軸受手段を介して前記掘削機本体に回動自在に支持され、前記複数の押圧受け部は前記筒状部の外周面に形成されると共に、前記回転体駆動手段としての駆動ジャッキは前記掘削機本体と前記筒状部との間に配設されたことを特徴とするものである。
【００１２】
従って、回転体は筒状部の外周部に設けられた軸部が掘削機本体内に回動自在に支持されたことで、回転体は精度良く回動することができ、また、押圧受け部及び駆動ジャッキが掘削機本体と筒状部との間に配設されたことで、掘削機本体が大型化することはない。
【００１３】
また、本発明のトンネル掘削機の補修方法は、筒状の掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを前記掘削機本体内に回動自在に設けられた回転体に収納し、該回転体内で前記カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットを検査及び交換作業するトンネル掘削機の補修方法において、トンネル掘削中に、前記カッタヘッドの駆動回転を停止した後に該カッタヘッドを中空の回転体内に収納し、前記掘削機本体に設けられた複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体の回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を順次押圧することで、該回転体を推進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度ずつ回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機本体内に向け、この状態で該カッタヘッドに装着された前記カッタビットの摩耗状態の検査あるいは摩耗したカッタビットの交換を行うことを特徴とするものである。
また、本発明のトンネル掘削方法は、筒状の掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを駆動回転しながら該掘削機本体を前進させることで該カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットが前方の地盤を破砕してトンネルを掘削し、そのトンネル掘削中に前記掘削機本体内に回動自在に設けられた回転体内にカッタヘッドを収納して前記カッタビットの検査及び交換作業を行うトンネル掘削方法において、トンネル掘削中に、前記カッタヘッドの駆動回転を停止した後に該カッタヘッドを中空の回転体内に収納し、前記掘削機本体に設けられた複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体の回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を順次押圧することで、該回転体を推進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度ずつ回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機本体内に向け、この状態で該カッタヘッドに装着された前記カッタビットの摩耗状態の検査あるいは摩耗したカッタビットの交換を行い、検査及び交換作業完了後に前記回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体を前述とは逆方向に回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機の前進方向に向けてから前記回転体外方に突出させ、掘進可能な状態とし、前記カッタヘッドを駆動回転しながら前記掘削機本体を前進させることで前記カッタビットが前方の地盤を破砕してトンネルを掘削することを特徴とするものである。
【００１４】
従って、カッタヘッドに装着されたカッタビットの摩耗状態の検査あるいは磨耗したカッタビットの交換を行う場合には、カッタヘッドの駆動回転を停止して中空の回転体内に収納し、複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して回転体の複数の押圧受け部を順次押圧することで、この回転体を所定角度ずつ回動させ、カッタヘッドを掘削機本体内に向けて各種の作業を行うこととなり、各作業が容易となって作業者にかかる負担が軽減され、安全性が向上される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１に本発明の一実施形態に係るシールド掘削機の概略縦断面、図２にこのシールド掘削機の概略横断面、図３に回転体の支持構造を表す断面、図４に回転体の回動機構を表す下面視概略、図５乃至図７に回転体の回動作動を説明するための上面視概略、図８に回転体の回動機構の作動を説明するための下面視概略を示す。
【００１７】
本実施例のシールド掘削機において、図１及び図２に示すように、掘削機本体は円筒形状をなす前胴１１及び後胴１２が球面軸受１３を介して揺動自在に連結されてなり、この前胴１１と後胴１２との間には中折れジャッキ１４が設けられている。この前胴１１内には掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線Ｏをもって中空の多面体をなす回転体１５が回動自在に支持されている。この回転体１５は外郭円筒部１５ａ及び内郭円筒部１５ｂと、この各円筒部１５ａ，１５ｂの前後に一体に形成された前端球面部１５ｃ及び後端球面部１５ｄと、外郭円筒部１５ａ及び内郭円筒部１５ｂに取付けられた上下の軸受装着部１５ｅとから構成されている。そして、この回転体１５は、図１及び図３に示すように、前胴１１の上下内周面に固着された上下の一対の回動軸１６にそれぞれ軸受１７に介して各軸受装着部１５ｅが装着されることで、前胴１１内に垂直な回転軸線Ｏをもって回動自在となっている。また、図１及び図２に示すように、回転体１５は前端球面部１５ｃ及び後端球面部１５ｄが前胴１１の前後の支持枠１８，１９に取付けられた各シール部材２０，２１によって支持されている。
【００１８】
このように構成された回転体１５の内郭円筒部１５ｂの内周面には同じく円筒形状の移動体２２が掘進方向に沿って移動自在に嵌合しており、この移動体２２は回転体１５内に複数配設されたスライドジャッキ２３によって前後に移動することができる。そして、この移動体２２の前部には円筒体２４が回転自在に取付けられ、この円筒体２４には円板状のカッタヘッド２５が固定され、このカッタヘッド２５の前面中心部には先行カッタビット２６が装着されると共に、その周辺部には固定カッタビット２７が多数固定されている。また、このカッタヘッド２５には油圧ジャッキ２８によって外方に出没自在な伸縮カッタ２９が装着されており、この伸縮カッタ２９にも固定カッタビット３０が多数固定されている。そして、カッタヘッド２５と一体の円筒体２４の後部にはリングギヤ３１が固定されており、このリングギヤ３１には移動体２２に装着されたカッタ駆動モータ３２の駆動ギヤ３３が噛み合っている。一方、回転体１５は後端球面部１５ｄの後端部に作業者がこの回転体１５の内部に出入りする開閉扉３４が設けられると共に、前胴１１の支持枠１９にも作業者が後胴１２側から前胴１１の前方に出入りする開閉扉３５が設けられている。
【００１９】
従って、スライドジャッキ２３を伸長して移動体２２が前進し、且つ、油圧ジャッキ２８を伸長して伸縮カッタ２９が外方に突出すると、カッタヘッド２５は前胴１１の前方に位置し、伸縮カッタ２９の先端は前胴１１の外周部に位置することとなる。この状態で、駆動モータ３２を駆動すると、駆動ギヤ３３及びリングギヤ３１を介して円筒体２４が回転し、この円筒体２４と一体のカッタヘッド２５が回転することで、先行カッタビット２６及び固定カッタビット２７，３０によって前方の地盤を掘削し、前胴１１とほぼ同径のトンネルを掘削することができる。
【００２０】
ところで、回転体１５は、前述したように、前胴１１内で回動自在に支持されており、カッタヘッド２５及び伸縮カッタ２９などを内部に収納した状態で、回転軸線Ｏをもって水平回動することができる。図３及び図４に示すように、回転体１５の下面部（あるいは上面部）には回転軸線Ｏから同一半径位置に複数の固定ピン３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ・・・が所定角度θ（例えば、２０度）ピッチをもってそれぞれ固定されている。一方、前胴１１の下部（あるいは上面部）には４つの回動ジャッキ３７，３８，３９，４０が並設されており、回動ジャッキ３７，３８は回転体１５を右回転させるものであり、回動ジャッキ３９，４０は回転体１５を左回転させるものであるが、各回動ジャッキ３７，３８，３９，４０はほぼ同様の構造となっている。
【００２１】
即ち、この各回動ジャッキ３７，３８，３９，４０はそれぞれ出没自在な駆動ロッド３７ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａの先端部が前胴１１の支持枠１９に一体に形成された反力部材１９ａに連結され、ジャッキ本体３７ｂ，３８ｂ，３９ｂ，４０ｂが前胴１１に固定されたガイド３７ｃ，３８ｃ，３９ｃ，４０ｃに摺動自在に支持されている。そして、回動ジャッキ３７，３８，３９，４０が１ストローク伸長すると、ジャッキ本体３７ｂ，３８ｂ，３９ｂ，４０ｂの各押圧部３７ｄ，３８ｄ，３９ｄ，４０ｄが対応する固定ピン３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ・・・のいずれかを押圧することで、回転体１５をθ／２角度（例えば、１０度）だけ回動させることができる。
【００２２】
また、図１及び図２に示すように、後胴１２には円周方向に複数のシールドジャッキ４１が並設されると共に、セグメントエレクタ装置４２が装備されている。シールドジャッキ４１は伸長駆動して掘削したトンネル内周面に組付けられた既設のセグメントＳに押し付けることで、その反力により前胴１１及び後胴１２を前進させることができる。また、セグメントエレクタ装置４２は既設トンネルの周方向及び径方向に移動自在であり、既設トンネル内に搬入されたセグメントＳを把持し、所定の位置に移動して前胴１１と既設のセグメントＳとの間の空所にこのセグメントＳを装着することでトンネルを構築することができる。なお、前胴１１にはカッタヘッド２５と回転体１５との間にチャンバ室４３が形成されており、一端部が図示しない泥水処理に延設されて前胴１１内を挿通するように配設された送水管４４及び排泥管４５の他端部がこのチャンバ室４３に開口している。
【００２３】
而して、上述した本実施例のシールド掘削機によってトンネルを掘削形成するには、図１及び図２に示すように、スライドジャッキ２３を伸長して移動体２２を前進させ、且つ、油圧ジャッキ２８を伸長して伸縮カッタ２９を外方に突出させることで、カッタヘッド２５を前胴１１の前方に位置させる。この状態で、まず、駆動モータ３２によりカッタヘッド２５を回転させながら、複数のシールドジャッキ４１を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力によって掘削機本体を構成する前胴１１及び後胴１２を前進させる。すると、先行カッタビット２６及び固定カッタビット２７，３０によって前方の地盤を破砕し、トンネルを掘削する。そして、カッタビット２６，２７，３０によって掘削された土砂はチャンバ室４３に取り込まれ、送水管４４から供給された水と共に排泥管４５を通って外部に排出される。次に、シールドジャッキ４１の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、セグメントエレクタ装置４２によってこの空所に新しいセグメントＳを装着する。この作業の繰り返しによって所定長さのトンネルを掘削形成していく。
【００２４】
このようなシールド掘削機による掘削作業を長期間継続すると、各カッタビット２６，２７，３０が磨耗するため、その摩耗状況を検査する必要がある。この場合、まず、駆動モータ３２によるカッタヘッド２５の回転を停止すると共に、シールドジャッキ４１の駆動を停止し、作業者が開閉扉３４，３５を開けて回転体１５内の作業室に入り、ここで、駆動モータ３２など電気系統の配線や油圧系統の配線の切離し、及び送水管４４と排泥管４５の配管の切離し作業を行った後に、各開閉扉３４，３５を閉める。そして、図５に示すように、油圧ジャッキ２８を収縮することで伸縮カッタ２９を内方に移動してカッタヘッド２５内に収納させてから、スライドジャッキ２３を収縮することで移動体２２を後退させ、カッタヘッド２５及び伸縮カッタ２９を回転体１５内に収納させた状態とする。次に、各回動ジャッキ３７，３８を順次伸縮駆動することで、回転体１５を所定角度回動し、カッタヘッド２５を前胴１１内で掘進方向後方に向け、カッタビット２６，２７，３０の摩耗状況の検査あるいは交換を行う。
【００２５】
即ち、図８（ａ）に示すように、まず、回動ジャッキ３７を作動して駆動ロッド３７ａを伸長すると、ジャッキ本体３７ｂがガイド３７ｃに沿って移動し、押圧部３７ｄが固定ピン３６ａに当接する。そして、図８（ｂ）に示すように、回動ジャッキ３７を全ストローク伸長すると、押圧部３７ｄが固定ピン３６ａを押圧することで、回転体１５をθ／２角度だけ回動する。次に、図８（ｃ）に示すように、伸長した回動ジャッキ３７の駆動ロッド３７ａを収縮して元の位置に戻す。一方、回動ジャッキ３８を作動して駆動ロッド３８ａを伸長し、押圧部３８ｄが固定ピン３６ｂを押圧することで、回転体１５をθ／２角度だけ回動する。この時点で回転体１５は角度θだけ、即ち、固定ピン３６ａと３６ｂの間隔だけ回動することとなり、この作動を繰り返し行うことで、図６に示すように、回転体１５を回動する。
【００２６】
そして、回転体１５を、図７に示すように、所定角度α（例えば、１２０度）回動させると、回転体１５内のカッタヘッド２５は掘進方向後側方を向いて前胴１１内に位置し、回転体１５と前胴１１との間にはシール部材２０、２１があるため、回転体１５内に掘削土砂や泥水が侵入することはない。この状態で、作業者はカッタヘッド２５に装着されたカッタビット２６，２７，３０の摩耗状況の検査し、磨耗の進行度合が激しければ、図示しない交換治具を用いてカッタビットの交換作業を行う。
【００２７】
その後、カッタビットの検査作業や交換作業が完了すると、今度は、回動ジャッキ３９，４０を用いて回転体１５を前述とは逆方向に所定角度α回動し、元の位置に戻す。そして、スライドジャッキ２３を伸長することで移動体２２を前進させ、カッタヘッド２５及び伸縮カッタ２９を回転体１５から前方に突出させてから、油圧ジャッキ２８を伸長することで伸縮カッタ２９を外方に移動し、図１及び図２に示すように、掘進可能な状態とする。そして、前述と同様に、カッタヘッド２５を回転駆動して前方の地盤を掘削し、トンネルを形成していく。
【００２８】
【発明の効果】
以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明のトンネル掘削機によれば、掘進可能な掘削機本体内に掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって回動自在であってその回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を有する中空の回転体を装着すると共に、複数の回転体駆動手段によってこの複数の押圧受け部を順次押圧することで回転体を所定角度回動可能とし、掘削機本体の前方に突出可能であると共に内部に収納可能な駆動回転可能なカッタヘッドをこの回転体に装着し、このカッタヘッドの前面部に多数のカッタビットを装着したので、カッタヘッドを回転体内に収納した後、回転体駆動手段によって回転体の複数の押圧受け部を順次押圧してこの回転体を所定角度回動させることで、カッタヘッドを掘削機本体内に位置させることができ、この状態で容易にカッタビットの摩耗状況を検査し、交換が必要であれば作業者は所定の交換治具を用いてカッタビットを交換することができ、カッタビットの交換作業を容易に且つ短時間で行うことで作業者にかかる負担を軽減して安全性の向上を図ると共に、交換作業の作業能率の向上を図ることができる。
【００２９】
また、本発明のトンネル掘削機によれば、中空の回転体が筒状部及び前後の球面部を有し、この筒状部の外周部に設けられた一対の軸部を軸受手段を介して掘削機本体に回動自在に支持し、この複数の押圧受け部を筒状部の外周面に形成すると共に、回転体駆動手段としての駆動ジャッキを掘削機本体と筒状部との間に配設したので、回転体は筒状部の外周部に設けられた軸部が掘削機本体内に回動自在に支持されたことで、回転体は精度良く回動することができ、また、押圧受け部及び駆動ジャッキが掘削機本体と筒状部との間に配設されたことで、掘削機本体の小型化を図ることができる。
【００３０】
また、本発明のトンネル掘削方法によれば、トンネル掘削中に、カッタヘッドの駆動回転を停止した後にカッタヘッドを中空の回転体内に収納し、掘削機本体に設けられた複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して回転体の回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を順次押圧することで、この回転体を推進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度ずつ回動させ、カッタヘッドを掘削機本体内に向け、この状態でカッタヘッドに装着されたカッタビットの摩耗状態の検査あるいは磨耗したカッタビットの交換を行うようにしたので、カッタビットの検査及び交換作業を容易に且つ短時間で行うことで作業者にかかる負担を軽減し、安全性の向上を図ると共に作業能率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシールド掘削機の概略縦断面図である。
【図２】シールド掘削機の概略横断面図である。
【図３】回転体の支持構造を表す断面図である。
【図４】回転体の回動機構を表す下面視概略図である。
【図５】回転体の回動作動を説明するための上面視概略図である。
【図６】回転体の回動作動を説明するための上面視概略図である。
【図７】回転体の回動作動を説明するための上面視概略図である。
【図８】回転体の回動機構の作動を説明するための下面視概略図である。
【符号の説明】
１１ 前胴（掘削機本体）
１２ 後胴（掘削機本体）
１５ 回転体
１５ａ，１５ｂ 円筒部（筒状部）
１５ｃ，１５ｄ 球面部
１５ｅ 軸受装着部
１６ 回動軸
１７ 軸受
２０，２１ シール部材
２２ 移動体
２３ スライドジャッキ
２５ カッタヘッド
２７，３０ 固定カッタビット
２９ 伸縮カッタ
３２ カッタ駆動モータ（カッタヘッド駆動手段）
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ・・・ 固定ピン（押圧受け部）
３７，３８，３９，４０ 回動ジャッキ（回転体駆動手段）
４１ シールドジャッキ（推進手段）
Ｏ 回転軸線
Claims (4)
- 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘削機本体内に掘進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって回動自在に装着されると共にその回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を有する中空の回転体と、前記掘削機本体に装着されて前記複数の押圧受け部を順次押圧することで該回転体を所定角度回動させる複数の回転体駆動手段と、前記回転体に回転自在に装着されて前記掘削機本体の前方に突出可能であると共に該回転体内に収納可能なカッタヘッドと、該カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットと、前記カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段とを具えたことを特徴とするトンネル掘削機。
- 請求項１に記載のトンネル掘削機において、前記中空の回転体は筒状部及び前後の球面部を有し、該筒状部の外周部に設けられた一対の軸部が軸受手段を介して前記掘削機本体に回動自在に支持され、前記複数の押圧受け部は前記筒状部の外周面に形成されると共に、前記回転体駆動手段としての駆動ジャッキは前記掘削機本体と前記筒状部との間に配設されたことを特徴とするトンネル掘削機。
- 筒状の掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを前記掘削機本体内に回動自在に設けられた回転体に収納し、該回転体内で前記カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットを検査及び交換作業するトンネル掘削機の補修方法において、トンネル掘削中に、前記カッタヘッドの駆動回転を停止した後に該カッタヘッドを中空の回転体内に収納し、前記掘削機本体に設けられた複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体の回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を順次押圧することで、該回転体を推進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度ずつ回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機本体内に向け、この状態で該カッタヘッドに装着された前記カッタビットの摩耗状態の検査あるいは摩耗したカッタビットの交換を行うことを特徴とするトンネル掘削機の補修方法。
- 筒状の掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを駆動回転しながら該掘削機本体を前進させることで該カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットが前方の地盤を破砕してトンネルを掘削し、そのトンネル掘削中に前記掘削機本体内に回動自在に設けられた回転体内にカッタヘッドを収納して前記カッタビットの検査及び交換作業を行うトンネル掘削方法において、トンネル掘削中に、前記カッタヘッドの駆動回転を停止した後に該カッタヘッドを中空の回転体内に収納し、前記掘削機本体に設けられた複数の回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体の回転方向に沿って並設された複数の押圧受け部を順次押圧することで、該回転体を推進方向に対してほぼ直交する回転軸線をもって所定角度ずつ回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機本体内に向け、この状態で該カッタヘッドに装着された前記カッタビットの摩耗状態の検査あるいは摩耗したカッタビットの交換を行い、検査及び交換作業完了後に前記回転体駆動ジャッキを順次伸縮駆動して前記回転体を前述とは逆方向に回動させ、前記カッタヘッドを前記掘削機の前進方向に向けてから前記回転体外方に突出させ、掘進可能な状態とし、前記カッタヘッドを駆動回転しながら前記掘削機本体を前進させることで前記カッタビットが前方の地盤を破砕してトンネルを掘削することを特徴とするトンネル掘削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16402096A JP3595412B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | トンネル掘削機及びその補修方法並びに掘削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16402096A JP3595412B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | トンネル掘削機及びその補修方法並びに掘削方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108887A JPH108887A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3595412B2 true JP3595412B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=15785270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16402096A Expired - Fee Related JP3595412B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | トンネル掘削機及びその補修方法並びに掘削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3595412B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI221501B (en) * | 2001-07-23 | 2004-10-01 | Taisei Corp | Shield tunneling method and shield tunneling machine |
| CN102022121B (zh) * | 2010-11-19 | 2013-04-17 | 南车资阳机车有限公司 | 一种盾构机刀盘驱动装置 |
| CN102877853B (zh) * | 2012-09-21 | 2014-09-17 | 中铁隧道装备制造有限公司 | Tbm双向旋转出渣刀盘及其制造工艺 |
| CN104314576B (zh) * | 2014-08-22 | 2016-03-30 | 江苏凯宫隧道机械有限公司 | 盾构机拼装机主轴承井下更换方法 |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP16402096A patent/JP3595412B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH108887A (ja) | 1998-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3692267B2 (ja) | カッタヘッド | |
| KR910002230B1 (ko) | 쉬일드터널 굴진장치 | |
| JP2001107684A (ja) | シールド掘進機のカッター交換方法及びシールド掘進機 | |
| JP3595412B2 (ja) | トンネル掘削機及びその補修方法並びに掘削方法 | |
| JP3785030B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
| JP2657224B2 (ja) | シールド掘進機 | |
| JP3396026B2 (ja) | シールド掘進機のカッターディスク | |
| JP5135597B2 (ja) | シールド掘削機 | |
| JP3281346B2 (ja) | シールド掘進機におけるカッタービット交換装置 | |
| JP3657577B2 (ja) | カッタービット移動式シールド掘進機 | |
| JP4842466B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
| JP3245033B2 (ja) | トンネル掘削機及び掘削方法 | |
| JP3716099B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
| 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 | |
| JP3750052B2 (ja) | シールドマシンにおけるカッタビットの交換方法 | |
| JP3564297B2 (ja) | シール装置 | |
| 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 | |
| JPH0228680B2 (ja) | Tonnerukutsushinki | |
| JP2001027095A (ja) | トンネル掘削機のカッタ交換方法及びトンネル掘削工法及びトンネル掘削機 | |
| JP2686487B2 (ja) | シールド掘削機 | |
| JP2023056694A (ja) | トンネル掘削機及びトンネルの施工方法 | |
| JP2022171334A (ja) | 掘削ツール交換装置およびトンネル掘削機 | |
| CN116044422A (zh) | 一种敞开式顶管机及其施工方法 | |
| JP4197921B2 (ja) | カッタ装置およびそれを備えるトンネル掘削機 | |
| JPH10252386A (ja) | 余掘装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040528 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040608 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040723 |
|
| 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: 20040817 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040903 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070910 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070910 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070910 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080910 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090910 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100910 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110910 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120910 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |