JP3775702B2 - Drain material cutting device for shield machine and blade cutter replacement method for drain material cutting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド掘進機に係わり、とくにドレーン材の埋設された地域において地中掘進する場合に、これを切断するシールド掘進機のドレーン材切断装置およびドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7は従来のシールド掘進機の全体構成図であり、隔壁11を備えたシールド本体21、カッタヘッド8、スクリュウコンベア22、ジャッキ23などからなり、カッタ駆動装置24によりカッタヘッド8を回転させてこれに取付られたビット25により切羽7を切削し、切削された土砂をカッタヘッド8に設けられた隙間から隔壁11とカッタヘッド8の間に充満させ、これをスクリュウコンベア22により装置内に導入しトンネルを通して外部に搬出し、並行してシールド掘進機10のテール部でセグメント26を組み立て、ジャッキ23でセグメント26の端面を後方に押してシールド掘進機10を前進させるようになっている。なお、この図で27は土圧計であり、カッタヘッド8、スクリュウコンベア22、ジャッキ23などを調整して、隔壁11とカッタヘッド8の間の土圧をほぼ一定に保持するようにシールド掘進機10は運転される。
【0003】
上述したシールド掘進機10では、一般に後進が困難であり、かつカッタヘッド8に取付られたビット25の交換も困難である。そのため、通常のビット25で安定した掘進ができるように、綿密な計画と調査を経てシールド工事の路線が決定されている。しかし、臨海工業地帯などでは、軟弱地盤を安定した地盤に改良するために、合成繊維などからなるドレーン材が埋設されており、シールド工事の計画路線中に、このドレーン材の埋設された地域が含まれてしまう場合がある。一般に、このドレーン材は、地盤表面に一端が突出するように埋設され、地盤の沈降に順応して波型形状を形成しながら収縮し、その突出部から毛細管現象を利用して排水を続けるものである。このようなドレーン材を土砂切削用の従来のビットで切断しようとすると、ドレーン材がビットにからみつき連続して安定な掘進ができなかったり、ドレーン材を引き抜いてしまい地盤を破壊してしまうおそれがあった。そこで、「ドレーン材等の切断装置を備えたシールド掘進機」(特開平7−4180号)や「ドレーン材等の切断装置を備えたシールド掘進機」(特開平7−4181号)などが既に提案されている。
【0004】
図8に特開平7−4180号で提案されている「ドレーン材等の切断装置を備えたシールド掘進機」の図を示す。図8に示すシールド掘進機は、「シールド掘進機10の前方部に配設されるカッタヘッド8に、カッティングブレード28を自転自在に取付けたブレード取付用ボディ29を倒立自在に組み込み、さらに、カッタヘッド8の背後にカッタヘッド8と一定間隔を有してシールド掘進機10の前面側に固設されている隔壁11に開口部を設け、開口部にカッティングブレード交換室30を前後摺動自在に嵌挿するとともに、カッティングブレード交換室30前面にゲート板31を開放自在に設け、さらに、ゲート板31はブレード取付用ボディ29の表面に密接できるように構成されるとともに、カッティングブレード交換室30には止切板32を取外し自在に設けたことを特徴とするドレーン材等の切断装置を備えたシールド掘進機」である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来のドレーン材等の切断装置を備えたシールド掘進機では、カッティングブレード交換室の前面に開放自在に設けられたゲート板で、直接ブレード取付用ボディの表面に密接させてシールしている。したがって、ブレード取付用ボディに泥などが付着している場合や、ブレード取付用ボディに傷などがある場合には、シール性能が低下し、カッティングブレード交換室内に土砂などが侵入し、円滑にカッティングブレード(本発明のブレードカッタに相当)の交換を行うことができない問題があった。
【0006】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、ドレーン材を切断しながら掘進することができるとともに、そのブレードカッタの交換を円滑に処理することができるシールド掘進機のドレーン材切断装置およびドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、切羽に対峙して回転するカッタヘッド前面の縁部近傍に設けられた開口部から出没可能に支持され、突出した状態でカッタヘッドの略半径方向を軸として回転するブレードカッタと、上記カッタヘッドに固定され、上記開口部からシールド掘進機内部に延びる筒形状部材であるブレードカッタケースと、上記ブレードカッタケース内を前後方向に摺動し、上記ブレードカッタをカッタヘッドの略半径方向を軸として回転する状態から上記開口部を通過できる状態まで回動可能に支持するブレードカッタ支持部材と、シールド掘進機の隔壁に嵌挿され、前後方向に摺動可能に設けられたメンテナンスホールと、上記メンテナンスホールの後部に設けられ、メンテナンスホール内部を貫通して伸縮し、上記ブレードカッタを上記メンテナンスホールに収容する交換ジャッキと、上記開口部を開閉するナイフゲートと、からなる、ことを特徴とするシールド掘進機のドレーン材切断装置が提供される。
【0008】
上述の本発明の構成によれば、作業時にはブレードカッタをカッタヘッドの略半径方向を軸として回転させてドレーン材を切断することができ、ブレードカッタの交換時にはブレードカッタをメンテナンスホール内に収容してブレードカッタを交換することができる。
【0009】
また本発明の実施の形態によれば、上記交換ジャッキは、シールド掘進機側に固定されたピストンロッドと、そのピストンロッドに嵌着されるとともに外表面軸方向にキー溝を有するシリンダチューブと、そのシリンダチューブのキー溝に嵌合するすべりキーを内側に有する大歯車と、その大歯車に歯合するようにシールド掘進機側に設けられた小歯車と、を有し、上記シリンダチューブ内に油圧を供給して上記シリンダチューブを上記ピストンロッドに沿って摺動させ、上記小歯車を回転させて上記シリンダチューブを上記ピストンロッドを軸として回動させるように構成されていることが好ましい。
【0010】
上述の本発明の実施の形態の構成によれば、シリンダチューブをピストンロッドに沿って摺動させるとともに、ピストンロッドを軸として回動させることができる。したがって、ブレードカッタをカッタヘッドの略半径方向を軸として回転する状態から開口部を通過できる状態まで回動させることができ、さらにブレードカッタをメンテナンスホール内に収容することができる。
【0011】
さらに本発明によれば、シールド掘進機の隔壁に嵌挿されたメンテナンスホールを前面側に摺動させて、カッタヘッド前面の縁部近傍に設けられた開口部からシールド掘進機内部に延びたブレードカッタケースの後端面に接続する第一工程と、上記メンテナンスホールの後部に設けられた交換ジャッキにより、上記ブレードカッタが上記開口部を通過できる状態まで回動させる第二工程と、上記第二工程により回動させた上記ブレードカッタを上記ブレードカッタケース内に収容し、上記開口部をナイフゲートにより封鎖する第三工程と、さらに上記交換ジャッキを縮ませることにより、上記ブレードカッタを上記メンテナンスホール内に収容する第四工程と、を有し、上記メンテナンスホール内において上記ブレードカッタを交換する、ことを特徴とするドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法が提供される。
【0012】
上述した本発明によれば、作業時にはカッタヘッドの略半径方向を軸として回転してドレーン材を切断するブレードカッタを、カッタヘッドの開口部を通過できる状態まで回動させ、ブレードカッタケース内を通過させてメンテナンスホール内に収容し、開口部はナイフゲートにより封鎖しているため、ブレードカッタの交換時にメンテナンスホール内に泥水が侵入することがなく、ブレードカッタの交換を円滑に処理することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図1から図6を参照して説明する。なお、従来と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は本発明のシールド掘進機のドレーン材切断装置を有するシールド掘進機の正面図であり、図2は図1におけるA−A矢視断面図であり、図3の(A)は図2におけるA−A矢視図、(B)は図2におけるB−B矢視図、(C)は図2におけるC−C矢視断面図である。なお、シールド掘進機の進行方向を前後方向(すなわち、シールド掘進機の進行方向前方を前、進行方向後方を後)として説明する。
【0014】
これらの図に示すように、本発明のドレーン材切断装置は、切羽に対峙して回転するカッタヘッド8前面の縁部の凹部8aに設けられた開口部9から出没可能に支持され、突出した状態でカッタヘッド8の略半径方向を軸として回転するブレードカッタ1と、カッタヘッド8に固定され、開口部9からシールド掘進機10内部に延びる筒形状部材であるブレードカッタケース2と、そのブレードカッタケース2内を前後方向に摺動し、ブレードカッタ1をカッタヘッド8の略半径方向を軸として回転する状態(図1の実線で示す状態)から開口部9を通過できる状態(図1の破線で示す状態)まで回動可能に支持するブレードカッタ支持部材3と、シールド掘進機10の隔壁11に嵌挿され、前後方向に摺動可能に設けられたメンテナンスホール4と、そのメンテナンスホール4の後部に設けられ、メンテナンスホール4内部を貫通して伸縮し、ブレードカッタ1をメンテナンスホール4に収容する交換ジャッキ5と、開口部9を開閉するナイフゲート6と、から構成されている。そして、作業時にはブレードカッタ1をカッタヘッド8の略半径方向を軸として回転させてドレーン材を切断し、ブレードカッタ1の交換時にはブレードカッタ1をメンテナンスホール4内に収容してブレードカッタ1を交換するようになっている。なお、図1において、カッタヘッド8には、切羽を切削するメインビット33、そのメインビット33よりも先行する先行ビット34、ブレードカッタ1を切羽から保護するブレードカッタ保護ビット35および内部に土砂を取り込む開閉可能なスリット36などが設けられているが、このようなカッタヘッド8に限られるものではない。
【0015】
ブレードカッタ1は、合成繊維などからなるドレーン材を切断する刃1aと、その刃1aを回転駆動させるモータ(図示せず)を内蔵するボディ1bと、から構成されている。この刃1aは、とくに図示していないが、例えば、金属製の円板の円周上に複数のタングステンチップを固着したものなどが使用され、容易にドレーン材を切断することができるものである。また、図2に示すように、このブレードカッタ1の刃1aはカッタヘッド8の先行ビット34よりも先行して、ドレーン材を切断するようになっている。この先行ビット34はブレードカッタ1の切り残しの部分などを確実に切断し、ブレードカッタ1を補助するものである。なお、図1に示すように、ブレードカッタ1は、安定して作業できるように、カッタヘッド8の半径方向よりもわずかに回転方向の後方側に傾倒するように支持されている。
【0016】
ブレードカッタケース2は、図2に示すように、カッタヘッド8の開口部9に密着して挿入され、カッタヘッド8に固定される筒形状部材である。そのブレードカッタケース2の内部には、前後方向に摺動するブレードカッタ支持部材3が挿入されており、さらに、そのブレードカッタ支持部材3の後部には間座37が接続されている。この間座37は、メンテナンスホール4の前後方向の長さや交換ジャッキ5のストロークの長さを短くするために、ブレードカッタ1を2段階で引き抜くようにしたことにより設けられるものである。したがって、空間的に余裕のある場合には、ブレードカッタ支持部材3を間座37と一体化したような形状にして1段階で引き抜くようにしてもよい。また、ブレードカッタケース2の後端面は、後部のメンテナンスホール4との合わせ面をなすフランジ部2fが形成されており、そのフランジ部2fよりも内部側(前側)にブレードカッタケース2の蓋2cが着脱可能に設けられている。この蓋2cには、間座37が貫通しており、間座37の後部がブレードカッタケース2の外側から蓋2cに固着されている。さらに間座37の後端面には、交換ジャッキ5の先端部38が結合できるように鍵孔39が設けられており、その鍵孔39を土砂などから保護するために間座プレート40が被せられ、蓋2cに固着されている。間座37と交換ジャッキ5の結合に際しては、いわゆるツイストロックが使用されており、交換ジャッキ5の先端部38は軸38rとその軸38rに垂直に接続されたピン38pとから構成されている。したがって、鍵孔39は、図3(A)に示すように、その先端部38が挿入できるような前後に貫通した孔39aと、交換ジャッキ5を回動させて先端部38のピン38pが係止できるような後端面内に設けられた溝39bと、により形成されている。また、ブレードカッタケース2の間座37の挿入されていない部分の空間には、ブレードカッタ支持部材3の内部を通過してブレードカッタ1のモータに油圧を送る配管(図示せず)などが設けられている。そして、ブレードカッタケース2の蓋2cには、ブレードカッタ1の交換時に、その配管(図示せず)などを操作するための開口部が設けられており、図3(A)に示す蓋41はその開口部を塞いでおくものである。なお、図3(A)において、間座プレート40および間座37を固定するボルトは省略している。
【0017】
ブレードカッタ支持部材3は、図2に示すように、ブレードカッタケース2内に密接して設けられ前後方向に摺動する長円筒軸受け3aと、その長円筒軸受け3aに貫通して支持され前後方向を軸として回動するセンターシャフト3bと、から構成されている。このセンターシャフト3bにブレードカッタ1が固定されて支持され、センターシャフト3bの回動によりブレードカッタ1を回動させ、長円筒軸受け3aの摺動によりブレードカッタ1を内部に引き込むようになっている。長円筒軸受け3aおよびセンターシャフト3bは内部に空洞を有し、さらにセンターシャフト3bの外壁の一部には長孔3cが設けられている。そして、長円筒軸受け3aのセンターシャフト3bの挿入されていない部分には、長円筒軸受け3aの両端面を連通する泥抜き用のバルブ(図示せず)や、長孔3cからセンターシャフト3bの内部を通過してブレードカッタ1のモータ(図示せず)に繋がる配管など(図示せず)などが設けられている。センターシャフト3bの後端面には、交換ジャッキ5の先端部38が結合できるような鍵孔42が設けられている。この結合に際しても、いわゆるツイストロックが使用されており、その鍵孔42の構造は間座37の鍵孔39と同様である。
【0018】
メンテナンスホール4は、基本的にシールド掘進機10に対し一つ設けられるものである。したがって、ブレードカッタ1が複数設けられている場合には、一つずつ順番に交換していくことになる。もちろん、空間的に余裕のある場合には、メンテナンスホール4を複数設けるようにしてもよい。このメンテナンスホール4は、図2に示すように、シールド掘進機10の隔壁11に固定される固定部4aと、その固定部4aの内部を前後方向に摺動する摺動部4bと、から構成されている。図2および図3(B)に示すように、固定部4aは略矩形を有する筒形状部材であり、摺動部4bも固定部4aと同様に略矩形を有する筒形状部材であるが、前面は封鎖されている。その摺動部4bの前面には、ブレードカッタケース2の後端面のフランジ部2fと接触するシール部材43が設けられている。このシール部材43には、とくに図示していないが、リップ式シールとチューブ式シールとを前後に2段に形成したものなどが使用される。そのシール部材43に囲まれた部分には、メンテナンスホール4のハッチカバー4cが設けられている。また、図3(B)に示すように、摺動部4bの両側面には、固定部4aの両側面に設けられた開口部を通してスクリュウジャッキ44が接続されており、そのスクリュウジャッキ44はクロスシャフトなどを介して、固定部4aに支持されているスクリュウジャッキ用モータ45に連結されている。このスクリュウジャッキ用モータ45を駆動させてスクリュウジャッキ44を作動させることにより、摺動部4bが固定部4aの内部を前後に摺動する。なお、図2において、スクリュウジャッキ44およびスクリュウジャッキ用モータ45は省略してあり、図中の46はテーブルリフターである。
【0019】
交換ジャッキ5は、シールド掘進機10側に固定されたピストンロッド13と、そのピストンロッド13に嵌着されるとともに外表面軸方向にキー溝14kを有するシリンダチューブ14と、そのシリンダチューブ14のキー溝14kに嵌合するすべりキー15kを内側に有する大歯車15と、その大歯車15に歯合するようにシールド掘進機10側に設けられた小歯車16と、から構成されている。ピストンロッド13はピストンロッド支持部材47により支持され、シリンダチューブ14はシリンダチューブ支持部材48により摺動可能に支持されている。このシリンダチューブ支持部材48は、図3(C)に示すように、大歯車15および小歯車16を収容するギアボックスとしても兼用されており、小歯車16を回転させるモータ16mやシリンダチューブ14内に油圧を供給する配管(図示せず)なども収容されている。また、このシリンダチューブ支持部材48には、シリンダチューブ14の回動角度を検出するためのエンコーダなど(図示せず)を設けるようにしてもよい。
【0020】
ナイフゲート6は、図2に示すように、ブレードカッタ支持部材3の長円筒軸受け3aが通過できる開口部および内部に溝を有する板形状部材であるゲートカバー6aと、そのゲートカバー6aの溝内を摺動し、開口部を密閉するゲート本体6bと、から構成されている。このナイフゲート6は、開口部9のブレードカッタケース2の前面に設けられており、このゲート本体6bを摺動させるシリンダ(図示せず)はカッタヘッド8に設けられている。
【0021】
図4は本発明のシールド掘進機のドレーン材切断装置を有するシールド掘進機の作業状態を示す図である。上述したシールド掘進機10によれば、最も先行するブレードカッタ1によりドレーン材12を切断し、メインビット33により切羽7を切削することができる。ドレーン材12が完全に切断されていない場合には、メインビット33よりも先行する先行ビット34により完全に切断することができ、さらに切断されたドレーン材12が長い場合には、内周側の先行ビット34により細かく切断することもできる。そして、切断されたドレーン材12は、土砂とともにスリット36から機内に流れ込み、スクリュウコンベア22により外部に搬出される。
【0022】
図5は本発明のドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法を示す図であり、(A)はその第一工程、(B)はその第二工程、(C)はその第三工程、(D)は第四工程を示している。
【0023】
まず、本発明のドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法によりブレードカッタ1を交換する場合には、図2に示すように、ブレードカッタケース2とメンテナンスホール4とがほぼ同軸となるようにカッタヘッド8を停止させておく。その状態から、以下の工程を経て、上述したブレードカッタ1をメンテナンスホール4内に収容してブレードカッタ1を交換する。
【0024】
(1)第一工程は、図5(A)に示すように、上述したメンテナンスホール4を前面側に摺動させて、上述したブレードカッタケース2の後端面に接続する工程である。すなわち、メンテナンスホール4のシール部材43をブレードカッタケース2のフランジ部2fに密着させて固定する工程である。この工程は、ブレードカッタケース2とメンテナンスホール4とが分離しているために必要となる工程である。なお、ブレードカッタケース2とメンテナンスホール4とが分離しているのは、作業時にブレードカッタケース2はカッタヘッド8とともに回転する必要があるからである。また、この工程において、メンテナンスホール4とブレードカッタケース2の隙間の圧力が上昇するため、メンテナンスホール4のハッチカバー4cには圧力逃がしバルブ(図示せず)が設けられており、この圧力逃がしバルブを開放することにより、その圧力を機内側に逃がしている。さらに、その隙間には多量の泥水が介在しており、円滑に作業を進めるためには、その泥水を除去する必要がある。この泥水は、ハッチカバー4cに設けられた泥水逃がしバルブ(図示せず)を開放することにより、ホースなど通して機内側に放出されて除去される。
【0025】
(2)第二工程は、図5(B)に示すように、上述した交換ジャッキ5により、ブレードカッタ1が開口部9を通過できる状態まで回動させる工程である。この工程において、メンテナンスホール4のハッチカバー4cを開放し、ブレードカッタケース2の蓋2cに固着されている間座プレート40および図3に示す蓋41を外し、交換ジャッキ5をメンテナンスホール4内部を貫通させて伸ばし、交換ジャッキ5の先端部38を間座37の鍵孔39に結合させる。そして、交換ジャッキ5を回動させると、間座37,センターシャフト3bおよびブレードカッタ1が一緒に回動する。約90°回動させると、ブレードカッタ1が開口部9を通過できる状態まで回動させることができる(図1参照)。
【0026】
(3)第三工程は、図5(C)に示すように、回動させたブレードカッタ1をブレードカッタケース2内に収容し、開口部9をナイフゲート6により封鎖する工程である。すなわち、上述した第二工程後において、交換ジャッキ5を間座37の長さ分だけ縮め、ブレードカッタ1を開口部9を通過させて、ブレードカッタ支持部材3とともにブレードカッタケース2内に引き込み、その位置で交換ジャッキ5を停止させ、開口部9をナイフゲート6により封鎖する工程である。一度にブレードカッタ1をブレードカッタケース2の奥の方まで引き込んでしまうと、開口部9から多量の泥水が侵入し、ブレードカッタ1の交換作業に支障をきたすおそれがあるからである。なお、間座37は、少なくとも、ブレードカッタ1をブレードカッタケース2内に完全に収容できる(すなわち、開口部9をナイフゲート6により封鎖できる)だけの長さが必要である。
【0027】
(4)第四工程は、図5(D)に示すように、ブレードカッタ1をメンテナンスホール4内に収容する工程である。この工程において、図に示すように間座37を使用している場合には、間座37を外す必要がある。上述した第三工程後において、ブレードカッタケース2の蓋2cを外し、交換ジャッキ5を縮ませて間座37をメンテナンスホール4内に収容し、テーブルリフター46などを使用して間座37を外す。このとき、交換ジャッキ5は退避させておく。間座37を外すと、センターシャフト3bの鍵孔42が露出するので、この鍵孔42に交換ジャッキ5を結合させる。また、第三工程で開口部9を完全に止水しているが、ブレードカッタ支持部材3とナイフゲート6との隙間には泥水が介在している。そこで、ブレードカッタ支持部材3の長円筒軸受け3aに設けられている泥抜き用バルブ(図示せず)を開放して機内側に泥水を放出して除去しておく。その後、交換ジャッキ5を縮ませて、テーブルリフター46上に移動させて、ブレードカッタ支持部材3とともにメンテナンスホール4内に収容する。
【0028】
そして、メンテナンスホール4内においてブレードカッタ1を交換し、上述した工程を逆に辿って、図2に示す作業状態に戻すことにより、一つのブレードカッタ1の交換が完全に終了する。複数のブレードカッタ1を有する場合には、その後、カッタヘッド8を回転させて、所望のブレードカッタ1を図2に示すような状態にして、上述の工程を繰り返せばよい。
【0029】
また、ブレードカッタ支持部材3の長円筒軸受け3aの外周面には溝が設けられており、その溝内にUパッキンなどのシール部材(図示せず)が設けられている。したがって、上述の第四工程において、ブレードカッタ支持部材3をそのままメンテナンスホール4内に収容してしまうと、そのシール部材(図示せず)が開放されてしまい、ブレードカッタ1を交換した後、作業状態に戻すときに都合が悪い場合もある。そこで、図6に示すように、第四工程において交換ジャッキ5を縮ませる前に、メンテナンスホール4内からブレードカッタケース2に連通する筒形状部材であるシール保護管49をテーブルリフター46などを使用して接続し、ブレードカッタ支持部材3の長円筒軸受け3aをシール保護管49内に収容させるようにしてもよい。
【0030】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】
上述した本発明のシールド掘進機のドレーン材切断装置およびドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法によれば、作業時にはブレードカッタをカッタヘッドの略半径方向を軸として回転させてドレーン材を切断し、ブレードカッタの交換時にはブレードカッタをメンテナンスホール内に収容してブレードカッタを交換しているため、ブレードカッタの交換時にメンテナンスホール内に泥水が侵入することがなく、シール性能が格段に向上する。したがって、ドレーン材を効率よく切断しながら掘進することができるとともに、そのブレードカッタの交換を円滑に処理することができる、などの優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシールド掘進機のドレーン材切断装置を有するシールド掘進機の正面図である。
【図2】図1におけるA−A矢視断面図である。
【図3】(A)は図2におけるA−A矢視図、(B)は図2におけるB−B矢視図、(C)は図2におけるC−C矢視断面図である。
【図4】本発明のシールド掘進機のドレーン材切断装置を有するシールド掘進機の作業状態を示す図である。
【図5】本発明のドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法を示す図であり、(A)はその第一工程、(B)はその第二工程、(C)はその第三工程、(D)は第四工程を示している。
【図6】シール保護管を使用した場合のドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法を示す図である。
【図7】従来のシールド掘進機の全体構成図である。
【図8】特開平7−4180号で提案されている「ドレーン材等の切断装置を備えたシールド掘進機」の図である。
【符号の説明】
1 ブレードカッタ
1a 刃
1b ボディ
2 ブレードカッタケース
2c 蓋
2f フランジ部
3 ブレードカッタ支持部材
3a 長円筒軸受け
3b センターシャフト
3c 長孔
4 メンテナンスホール
4a 固定部
4b 摺動部
4c ハッチカバー
5 交換ジャッキ
6 ナイフゲート
6a ゲートケース
6b ゲート本体
7 切羽
8 カッタヘッド
9 開口部
10 シールド掘進機
11 隔壁
12 ドレーン材
13 ピストンロッド
14 シリンダチューブ
14k キー溝
15 大歯車
15k すべりキー
16 小歯車
16m モータ
21 シールド本体
22 スクリュウコンベア
23 ジャッキ
24 カッタ駆動装置
25 ビット
26 セグメント
27 土圧計
28 カッティングブレード
29 ブレード取付用ボディ
30 カッティングブレード交換室
31 ゲート板
32 止切板
33 メインビット
34 先行ビット
35 ブレードカッタ保護ビット
36 スリット
37 間座
38 交換ジャッキの先端部
38r 軸
38p ピン
39,42 鍵孔
39a 孔
39b 溝
40 間座プレート
41 蓋
43 シール部材
44 スクリュウジャッキ
45 スクリュウジャッキ用モータ
46 テーブルリフター
47 ピストンロッド支持部材
48 シリンダチューブ支持部材
49 シール保護管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield machine, and more particularly to a drain material cutting device of a shield machine and a blade cutter exchanging method of the drain material cutting device for cutting the underground material when excavating in an area where the drain material is buried. is there.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a conventional shield machine, which includes a shield
[0003]
In the
[0004]
FIG. 8 shows a diagram of a “shielding machine equipped with a cutting device for drainage material” proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-4180. The shield machine shown in FIG. 8 has a “
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a shield machine equipped with a cutting device such as a drain material, a gate plate provided in the front of the cutting blade exchange chamber is freely opened and sealed in close contact with the surface of the blade mounting body. Yes. Therefore, if mud is attached to the blade mounting body, or if there is a scratch on the blade mounting body, the sealing performance will be reduced and dirt will enter the cutting blade replacement chamber for smooth cutting. There was a problem that the blade (equivalent to the blade cutter of the present invention) could not be replaced.
[0006]
The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, it is possible to provide a shield material excavator drain material cutting device and a drain material cutting device blade cutter exchanging method that can excavate while cutting the drain material and can smoothly exchange the blade cutter. With the goal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the blade cutter is supported so as to be able to protrude and retract from an opening provided in the vicinity of the edge of the front surface of the cutter head that rotates against the face and rotates about the substantially radial direction of the cutter head in a protruding state. A blade cutter case that is a cylindrical member that is fixed to the cutter head and extends from the opening to the inside of the shield machine, and slides in the blade cutter case in the front-rear direction, and the blade cutter is an abbreviation of the cutter head. A blade cutter support member that rotatably supports from a state of rotating about the radial direction to a state of being able to pass through the opening, and a maintenance that is fitted into the partition wall of the shield machine and is slidable in the front-rear direction. A hole and a rear portion of the maintenance hole, extending and contracting through the inside of the maintenance hole, the blade cutter A replacement jack accommodated in Maintenance holes, and knife gate for opening and closing the opening, made of, drain material cutting device of the shield machine is provided, characterized in that.
[0008]
According to the configuration of the present invention described above, the blade cutter can be rotated about the substantially radial direction of the cutter head as an axis during work to cut the drain material, and when replacing the blade cutter, the blade cutter is accommodated in the maintenance hole. The blade cutter can be replaced.
[0009]
According to an embodiment of the present invention, the replacement jack includes a piston rod fixed to the shield machine side, a cylinder tube fitted to the piston rod and having a keyway in the outer surface axial direction, A large gear having a sliding key fitted inside the key groove of the cylinder tube and a small gear provided on the shield machine side so as to mesh with the large gear, and in the cylinder tube It is preferable that hydraulic pressure is supplied to slide the cylinder tube along the piston rod, rotate the small gear, and rotate the cylinder tube around the piston rod.
[0010]
According to the configuration of the above-described embodiment of the present invention, the cylinder tube can be slid along the piston rod and rotated around the piston rod as an axis. Therefore, the blade cutter can be rotated from the state of rotating about the substantially radial direction of the cutter head to the state of being able to pass through the opening, and the blade cutter can be accommodated in the maintenance hole.
[0011]
Furthermore, according to the present invention, the maintenance hole inserted into the partition wall of the shield machine is slid to the front side, and the blade extends into the shield machine from the opening provided near the edge of the front surface of the cutter head. A first step of connecting to the rear end surface of the cutter case, a second step of rotating the blade cutter to a state in which the blade cutter can pass through the opening by an exchange jack provided at the rear of the maintenance hole, and the second step. The blade cutter rotated in
[0012]
According to the present invention described above, the blade cutter that cuts the drain material by rotating about the substantially radial direction of the cutter head during operation is rotated to a state where it can pass through the opening of the cutter head, and the inside of the blade cutter case is rotated. Passes through and accommodates in the maintenance hole, and the opening is sealed by a knife gate, so that when replacing the blade cutter, muddy water does not enter the maintenance hole and the blade cutter can be replaced smoothly. it can.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in the past, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a front view of a shield machine having a drain material cutting device for a shield machine according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 2, and (C) is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 2. The traveling direction of the shield machine will be described as the front-rear direction (that is, the front of the shield machine is forward and the rear of the shield machine is rear).
[0014]
As shown in these drawings, the drain material cutting device of the present invention is supported and protruded from an
[0015]
The
[0016]
As shown in FIG. 2, the
[0017]
As shown in FIG. 2, the blade
[0018]
One
[0019]
The
[0020]
As shown in FIG. 2, the
[0021]
FIG. 4 is a view showing a working state of the shield machine having the drain material cutting device of the shield machine of the present invention. According to the
[0022]
FIG. 5 is a view showing a blade cutter replacement method of the drain material cutting device of the present invention, where (A) is the first step, (B) is the second step, (C) is the third step, (D ) Shows the fourth step.
[0023]
First, when the
[0024]
(1) The first step is a step of sliding the
[0025]
(2) The second step is a step of rotating the
[0026]
(3) The third step is a step of housing the rotated
[0027]
(4) The fourth step is a step of accommodating the
[0028]
Then, the
[0029]
Further, a groove is provided on the outer peripheral surface of the long cylindrical bearing 3a of the blade
[0030]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
[0031]
【The invention's effect】
According to the above-described drain material cutting device of the shield machine of the present invention and the blade cutter exchanging method of the drain material cutting device, the blade cutter is rotated around the substantially radial direction of the cutter head at the time of working, and the drain material is cut. When replacing the blade cutter, the blade cutter is housed in the maintenance hole and the blade cutter is replaced. Therefore, when replacing the blade cutter, muddy water does not enter the maintenance hole, and the sealing performance is greatly improved. Therefore, the drain material can be excavated while being cut efficiently, and the blade cutter can be exchanged smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a shield machine having a drain material cutting device for a shield machine according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
3A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2, and FIG.
FIG. 4 is a view showing a working state of a shield machine having a drain material cutting device for a shield machine according to the present invention.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a blade cutter replacement method of the drain material cutting device of the present invention, where FIG. 5A is the first step, FIG. 5B is the second step, FIG. 5C is the third step, D) shows the fourth step.
FIG. 6 is a diagram showing a blade cutter replacement method of the drain material cutting device when a seal protection tube is used.
FIG. 7 is an overall configuration diagram of a conventional shield machine.
FIG. 8 is a diagram of a “shield excavator equipped with a cutting device for drainage material” proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-4180.
[Explanation of symbols]
1 Blade cutter
1a blade
1b body
2 Blade cutter case
2c lid
2f Flange
3 Blade cutter support member
3a Long cylindrical bearing
3b Center shaft
3c long hole
4 Maintenance hall
4a fixed part
4b Sliding part
4c Hatch cover
5 Replacement jack
6 Knife Gate
6a Gate case
6b Gate body
7 face
8 Cutter head
9 opening
10 shield machine
11 Bulkhead
12 Drain material
13 Piston rod
14 Cylinder tube
14k keyway
15 Large gear
15k sliding key
16 small gear
16m motor
21 Shield body
22 Screw conveyor
23 Jack
24 Cutter drive device
25 bits
26 segments
27 Earth pressure gauge
28 Cutting blade
29 Blade mounting body
30 Cutting blade replacement room
31 Gate board
32 Stop plate
33 Main bit
34 Leading bit
35 Blade cutter protection bit
36 slits
37
38 Tip of replacement jack
38r axis
38p pin
39, 42 Keyhole
39a hole
39b groove
40 spacer plate
41 lid
43 Sealing member
44 Screw jack
45 Screw jack motor
46 Table lifter
47 Piston rod support member
48 Cylinder tube support member
49 Seal protection tube
Claims (3)
上記カッタヘッドに固定され、上記開口部からシールド掘進機内部に延びる筒形状部材であるブレードカッタケースと、
上記ブレードカッタケース内を前後方向に摺動し、上記ブレードカッタをカッタヘッドの略半径方向を軸として回転する状態から上記開口部を通過できる状態まで回動可能に支持するブレードカッタ支持部材と、
シールド掘進機の隔壁に嵌挿され、前後方向に摺動可能に設けられたメンテナンスホールと、
上記メンテナンスホールの後部に設けられ、メンテナンスホール内部を貫通して伸縮し、上記ブレードカッタを上記メンテナンスホールに収容する交換ジャッキと、
上記開口部を開閉するナイフゲートと、
からなる、ことを特徴とするシールド掘進機のドレーン材切断装置。A blade cutter that is supported so as to be able to appear and retract from an opening provided in the vicinity of the edge of the front surface of the cutter head that rotates against the face, and that rotates with the substantially radial direction of the cutter head as an axis in a protruding state;
A blade cutter case which is a cylindrical member fixed to the cutter head and extending from the opening to the inside of the shield machine,
A blade cutter support member that slides back and forth in the blade cutter case and rotatably supports the blade cutter from a state in which the blade cutter rotates about a substantially radial direction of the cutter head to a state in which the blade cutter can pass through the opening;
A maintenance hole that is inserted into the partition wall of the shield machine and slidable in the front-rear direction,
An exchange jack provided at the rear of the maintenance hole, extending and contracting through the maintenance hole, and housing the blade cutter in the maintenance hole;
A knife gate that opens and closes the opening;
A drain material cutting device for a shield machine, comprising:
上記メンテナンスホールの後部に設けられた交換ジャッキにより、上記ブレードカッタが上記開口部を通過できる状態まで回動させる第二工程と、
上記第二工程により回動させた上記ブレードカッタを上記ブレードカッタケース内に収容し、上記開口部をナイフゲートにより封鎖する第三工程と、
さらに上記交換ジャッキを縮ませることにより、上記ブレードカッタを上記メンテナンスホール内に収容する第四工程と、
を有し、上記メンテナンスホール内において上記ブレードカッタを交換する、ことを特徴とするドレーン材切断装置のブレードカッタ交換方法。Slide the maintenance hole inserted into the partition wall of the shield machine to the front side and connect it to the rear end face of the blade cutter case that extends into the shield machine from the opening near the edge of the front of the cutter head The first step to
A second step of rotating the blade cutter to a state where the blade cutter can pass through the opening by an exchange jack provided at the rear of the maintenance hole;
A third step in which the blade cutter rotated in the second step is housed in the blade cutter case, and the opening is sealed with a knife gate;
A fourth step of accommodating the blade cutter in the maintenance hole by shrinking the replacement jack;
And replacing the blade cutter in the maintenance hole. A blade cutter exchanging method for a drain material cutting device.
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