JP3785030B2 - Tunnel excavator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削機に設けられたローラカッタやカッタビットなどを交換するトンネル掘削機のカッタの交換方法、並びにトンネルボーリングマシンやシールドマシンなどのトンネル掘削機に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、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可能な円盤形状をなすカッタヘッドが回転自在に装着され、このカッタヘッドにはカッタビットが多数取付けられる一方、後部には掘削機本体を前進させる多数のシールドジャッキが装着されると共に、既設トンネルの内壁面にセグメントを組み付けるエレクタ装置が装着されて構成されている。従って、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させると、既設セグメントからの掘削反力を得て掘削機本体が前進し、各カッタビットが前方の地盤を掘削し、トンネルを形成することができる。
【0003】
ところで、近年、トンネルは長距離化の傾向にあり、トンネル掘削の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。このカッタビットが摩耗すると、地盤の掘削効率が低下するので掘削作業を停止して磨耗した各ビットを交換しなければならない。
【0004】
従来、このカッタビットの交換は、前方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掘削した後に後退してチャンバ内の掘削土砂を全て排出し、作業者がこのカッタヘッドの前方やチャンバ内に入ってカッタビットの交換作業を行っていた。
【0005】
また、カッタビットをカッタヘッドの後方から交換可能とし、作業者がカッタヘッド内に入り込んでカッタビットの交換作業を行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、作業者が機外へ出て行うカッタビットの交換作業では、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、作業者はカッタヘッドの前方やチャンバ内など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。
【0007】
また、作業者がカッタヘッド内に入り込んで行うカッタビットの交換作業では、カッタヘッドの後部に作業者が入り込んで交換作業を行うための部屋を設けなければならず、カッタヘッドが大型化して必要以上の駆動力が必要となると共に、掘削能率が低下してしまうという問題がある。
【0008】
本発明はこのような問題を解決するものであって、カッタの交換作業を容易に且つ短時間で行い、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、装置の小型軽量化及び簡素化を図ったカッタの交換方法及びトンネル掘削機を提供することを目的とする。
【0011】
【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請求項1の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ジャッキと、前記掘削機本体の前部に駆動回転可能に装着されたカッタヘッドと、円筒形状をなすと共に前面部に開口部が形成されて該カッタヘッドの前面部に放射状に設けられたカッタスポークと、該カッタスポーク内に装着されたカッタと、該カッタを前記カッタスポーク内の収納位置と前記カッタスポークの開口部から外部への突出位置とに移動可能なカッタ出没手段と、前記カッタを前後に回動して反転可能なカッタ反転手段と、前記カッタスポークの開口部を開閉可能な開閉手段と、前記カッタを前記カッタスポーク内の収納位置と前記カッタヘッドの中心部あるいは支持部の交換位置とに移動可能なカッタ移動手段とを具え、前記開閉手段を、前記カッタスポークの開口部に適合する開口部を有して該カッタスポーク内に回動自在に支持された内筒とし、該内筒内に移動体を長手方向に移動自在に支持し、該移動体に前記カッタが装着したことを特徴としている。
【0012】
また、請求項2の発明のトンネル掘削機では、前記カッタ出没手段を油圧ジャッキとし、前記カッタスポーク及び前記内筒の各開口部が適合したときに、前記カッタを前記油圧ジャッキにより出没可能としたことを特徴としている。
【0013】
また、請求項3の発明のトンネル掘削機では、前記内筒内に互いに連結された複数の移動体を移動自在に支持し、該各移動体に前記カッタをそれぞれ装着したことを特徴としている。
【0014】
また、請求項4の発明のトンネル掘削機では、前記カッタヘッドの中心部あるいは支持部にカッタ交換室を設け、該カッタ交換室に前記カッタスポークの一端部を連通したことを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を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断面、図2にシールド掘削機の正面視、図3にカッタスポークの先端部の断面、図4に図3のIV−IV断面、図5にカッタビット反転作業を表すカッタスポークの基端部の断面、図6に図5のVI−VI断面、図7にカッタビット引き込み作業を表すカッタスポークの基端部の断面、図8にカッタビット交換作業を表すカッタヘッドの要部断面を示す。
【0017】
本実施形態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11は円筒形状をなす前胴11aと後胴11bとが球面軸受12によって屈曲自在に連結され、複数の中折れジャッキ13によって屈曲可能となっている。この掘削機本体11の前胴11aの前部には軸受14によってカッタヘッド15が回転自在に装着されている。このカッタヘッド15の後部にはリングギア16が固定される一方、前胴11aには旋回モータ17が取付けられ、この旋回モータ17の駆動ギア18がこのリングギア16に噛み合っている。従って、旋回モータ17を駆動して駆動ギア18を回転駆動すると、リングギア16を介してカッタヘッド15を回転することができる。
【0018】
また、前胴11aにはカッタヘッド15の後方に位置してバルクヘッド19が取付けられており、カッタヘッド15とこのバルクヘッド19との間にチャンバ20が形成されている。そして、掘削機本体11内にはスクリューコンベヤ21が配設されており、前端部がこのチャンバ20に連通し、後端部が掘削機本体11の外部に延設されている。
【0019】
一方、掘削機本体11の後胴11bの前部内周辺にはシールドジャッキ22が周方向に沿って複数並設されており、このシールドジャッキ22が掘進方向後方に伸長して掘削したトンネル内周面に構築された既設セグメントSに押し付けることで、その反力により掘削機本体11を前進することができる。また、この後胴11bには支持部材23によって旋回リング24が旋回自在で、駆動モータ25により旋回可能となっており、この旋回リング24にセグメントSを組立てるエレクタ装置25が装着されている。
【0020】
ところで、本実施形態では、前述したカッタヘッド15に多数のカッタビットが装着されているが、このカッタビットが磨耗したら、磨耗したカッタビットを収納して反転した後にカッタヘッド15の支持部である中心部に移動して新しいカッタビットと交換可能となっている。
【0021】
即ち、カッタヘッド15は中心部の回転筒31から複数(本実施形態では、6つ)のカッタスポーク32が放射状に装着され、先端部が外周リング33によって連結されて構成されている。そして、回転筒31の前面部に先行カッタビット34が固定され、後面部に形成された開口がゲート35により閉塞されている。カッタスポーク32は円筒形状をなし、両側に固定型カッタビット36が径方向に沿って固定されている。また、このカッタスポーク32の中央部には1つおきに固定型カッタビット37と交換型カッタビット38が径方向に沿って設けられている。そして、3つのカッタスポーク32にはコピーカッタ39が開口部40から出没自在に設けられている。
【0022】
この交換型カッタビット38において、図1乃至図3に示すように、カッタスポーク32内には開閉手段としての内筒41が回動自在に嵌合しており、カッタスポーク32の開口部40と適合する開口部42が形成されている。この内筒42内には移動体としてのハウジング43が長手方向(カッタヘッド15の径方向)に沿って移動自在に支持されている。このハウジング43は複数のケース44が形成され、各ケース44内にはカッタ出没手段としての油圧ジャッキ45が装着され、移動ジャッキ46の先端部には交換型カッタビット38が着脱可能に装着されている。また、内筒41の基端部には六角部47aを有する回転係止体47が着脱自在に設けられており、通常時、この回転係止体47は図示しない締結部材によりカッタヘッド15に取付けられて、内筒41が回転できないようになっている。
【0023】
従って、カッタスポーク32の開口部40に内筒41の開口部42が適合した状態で、油圧ジャッキ45により移動ロッド46を伸長すると、交換型カッタビット38がカッタスポーク32よりカッタヘッド15の前方に突出し、カッタヘッド15の回転により前方の地盤を掘削可能となる。一方、油圧ジャッキ45により移動ロッド46を収縮すると、交換型カッタビット38をカッタスポーク32内に収容することができる。
【0024】
そして、交換型カッタビット38がカッタスポーク32内の収納位置にあるときに、図5及び図6に示すように、締結部材を取り外して回転係止体47のカッタヘッド15への固定を解除し、この回転係止体47の六角部47aに回転補助板48の六角孔48aを嵌合可能となっている。従って、カッタ反転手段としての反転ジャッキ49をカッタヘッド15に装着し、駆動ロッド50を伸縮して突起部48bを介して回転補助板48を回動し、回転係止体47を介して内筒41を回動することで、カッタスポーク32内に収容された交換型カッタビット38を反転して後方に向けることができると共に、内筒41によりカッタスポーク32の開口部40を閉止することができる。
【0025】
更に、交換型カッタビット38がカッタスポーク32内の収納位置で後方に向いているとき、図7に示すように、カッタ移動手段としての一対の移動ジャッキ51をカッタヘッド15に装着し、各駆動ロッド52を内筒41内に延出させ、先端部をハウジング43に連結した状態で、この移動ジャッキ51により駆動ロッド52を収縮すると、ハウジング43をカッタヘッド15の中心部側に移動し、駆動ロッド52とハウジング43との連結部を変えて移動ジャッキ51を繰り返し伸縮させることで、交換型カッタビット38をカッタ交換室としての回転筒31内に引き込んで交換することができる。
【0026】
ここで、このように構成された本実施形態のトンネル掘削機によるトンネル掘削作業、並びにカッタビットの交換作業について説明する。
【0027】
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、旋回モータ17によってカッタヘッド15を回転させなから、複数のシールドジャッキ22を伸長して既設セグメントSへの押し付け反力によって掘削機本体11を前進させることで、多数のカッタビット34,36,37,38によって前方の地盤を掘削する。そして、掘削された土砂はチャンバ20内に取り込まれ、スクリューコンベヤ21によって外部に排出される。次に、シールドジャッキ22の何れか一つを縮み方向に作動して既設セグメントSとの間に空所を形成し、エレクタ装置25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。
【0028】
このようなトンネル掘削作業を長期にわたって行っていくと、カッタビット34,36,37,38が磨耗して掘削能力が低下するために交換が必要となる。即ち、まず、図3の実線及び図4(a)に示すように、カッタヘッド15の回転を停止した状態で、各油圧ジャッキ45により移動ロッド46を収縮し、図3の二点鎖線及び図4(b)に示すように、交換型カッタビット38をカッタスポーク32内に収容する。
【0029】
次に、図4(c)、図5、図6に示すように、ゲート35を取り外して作業者が回転筒31内に入り、締結部材を取り外して回転係止体47のカッタヘッド15への固定を解除し、この回転係止体47の六角部47aに回転補助板48の六角孔48aを嵌合すると共に、カッタヘッド15に反転ジャッキ49を装着する。この状態で、この反転ジャッキ49の駆動ロッド50を伸縮して突起部48bを介して回転補助板48を所定角度ずつ回動し、回転係止体47を介して内筒41を180°回動する。すると、交換型カッタビット38はカッタスポーク32内で反転して後方に向くと共に、内筒41によりカッタスポーク32の開口部40が閉止される。
【0030】
そして、図4(c)及び図7に示すように、カッタスポーク32から回転係止体47及び回転補助板48を取り外すと共に、カッタヘッド15から反転ジャッキ49を取り外す。一方、カッタヘッド15に一対の移動ジャッキ51を装着すると共に、各駆動ロッド52を内筒41内に延出して先端部をハウジング43に連結する。この状態で、この移動ジャッキ51により駆動ロッド52を収縮し、図8に示すように、ハウジング43をカッタヘッド15の中心部側に移動し、全ての交換型カッタビット38を回転筒31内に引き込む。ここで、作業者は油圧ジャッキ45の移動ロッド46に取付けられた磨耗した交換型カッタビット38を外し、新しい交換型カッタビットを取付ける。
【0031】
このようにして磨耗した交換型カッタビット38を新しい交換型カッタビットに交換すると、前述とは逆の作動により新しい交換型カッタビットを所定の位置に戻す。即ち、移動ジャッキ51の伸長によりハウジング43をカッタヘッド15の外周部側に移動して移動ジャッキ51を取り外す。そして、カッタスポーク32に回転係止体47及び回転補助板48を取付ける共に、カッタヘッド15に反転ジャッキ49を装着し、この反転ジャッキ49の伸縮により回転補助板48及び回転係止体47を介して内筒41を180°回動し、交換型カッタビット38をカッタスポーク32内で回動して前方に向けると共に、内筒41の開口部42をカッタスポーク32の開口部40に適合し、回転補助板48及び反転ジャッキ49を取り外して回転係止体47をカッタヘッド15に固定する。そして、油圧ジャッキ45を伸長して交換型カッタビット38をカッタスポーク32よりカッタヘッド15の前方に突出する。
【0032】
このように本実施形態のトンネル掘削機にあっては、カッタヘッド15のカッタスポーク32内に内筒41を回動自在に支持すると共に、この内筒41内に交換型カッタビット38を前方に突出するように装着し、このカッタビット38が磨耗したら、カッタビット38を内筒41内に収容し、後方に向くように反転した後、カッタヘッド15の中心部(支持部)に移動し、新しいカッタビットと交換するようにしてある。
【0033】
従って、磨耗したカッタビットの交換作業にて、作業者が機外へ出る必要はなく、地盤を凍結するための薬液注入が不要となって作業コストが低減すると共に、作業時間も短縮されて作業性が向上する。また、カッタヘッドの後部に作業者が入り込んで交換作業を行うための空間部は不要となり、カッタヘッドの大型化による掘削能率の低下を防止できる。
【0034】
なお、上述の実施形態において、カッタスポーク32内に内筒41を回動自在に支持してこの内筒41内に交換型カッタビット38を移動可能し、内筒41の回動動作により交換型カッタビット38の反転動作と開口部40の閉止動作を行ったが、内筒41の代わりに短冊形状をなす開閉板の移動により開口部40を閉止してハウジング43を回動して交換型カッタビット38を反転するようにしてもよい。
【0035】
また、ハウジング43に複数の交換型カッタビット38を装着して一体に移動するようにしたが、ケース44を別体として交換型カッタビット38を独立して移動可能としてもよい。また、この場合、ケース44を内筒41が取り外して交換型カッタビット38を交換してもよい。更に、磨耗したカッタビット38を収納して反転した後にカッタヘッド15の中心部に設けた回転筒31内に移動して新しいカッタビットと交換可能としたが、カッタヘッド15の中心から径方向にずれた支持部としての中間ビームに移動して交換してもよい。
【0036】
また、上述の実施形態では、本発明のトンネル掘削機を、カッタヘッド15にカッタビット34,36,37,38を装着したシールド掘削機として説明したが、ディスクカッタを設けたトンネルボーリングマシンに適用することもできる。更に、本発明のトンネル掘削機を泥土圧式シールド掘削機として説明したが、泥水式シールド掘削機としてもよく、この場合、スクリューコンベヤに代えて送水管と排水管とアジテータを用いればよい。
【0038】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項1の発明のトンネル掘削機によれば、筒状の掘削機本体を推進ジャッキにより前進可能とし、この掘削機本体の前部に駆動回転可能なカッタヘッドを装着し、このカッタヘッドを構成する円筒形状をなすカッタスポーク内にカッタを装着し、このカッタをカッタスポーク内の収納位置とカッタスポークの開口部から外部への突出位置とに移動可能なカッタ出没手段と、カッタを前後に回動して反転可能なカッタ反転手段と、カッタスポークの開口部を開閉可能な開閉手段と、カッタをカッタスポーク内の収納位置とカッタヘッドの中心部あるいは支持部の交換位置とに移動可能なカッタ移動手段とを設けたので、カッタをカッタスポーク内に収容して掘進方向後方に向けると共にカッタ突出開口を閉止し、カッタをカッタヘッドの中心部に移動して別のカッタと交換することとなり、カッタの交換作業を容易に且つ短時間で行い、作業者にかかる負担を軽減して安全性を向上することができると共に、カッタスポークに作業者の作業空間を確保する必要がなくなって装置の小型軽量化及び簡素化を図ることができる。
【0039】
そして、開閉手段をカッタスポークの開口部に適合する開口部を有してカッタスポーク内に回動自在に支持された内筒とし、この内筒内に移動体を長手方向に移動自在に支持してカッタを装着したので、内筒の回動動作によりカッタスポーク内に収容したカッタの反転動作とカッタ突出開口の閉止動作を同時に行うことで、作業性を向上することができる。
【0040】
また、請求項2の発明のトンネル掘削機によれば、カッタ出没手段を油圧ジャッキとし、カッタスポーク及び内筒の各開口部が適合したときに、カッタを油圧ジャッキにより出没可能としたので、カッタスポーク及び内筒の各開口部の止水を確実に行うことができる。
【0041】
また、請求項3の発明のトンネル掘削機によれば、内筒内に互いに連結された複数の移動体を移動自在に支持し、各移動体にカッタをそれぞれ装着したので、同時に複数のカッタの交換作業を行うことで、作業性を向上することができる。
【0042】
また、請求項4の発明のトンネル掘削機によれば、カッタヘッドの中心部あるいは支持部にカッタ交換室を設け、このカッタ交換室にカッタスポークの一端部を連通したので、カッタ交換室にてカッタの交換作業を行うことで、カッタの交換作業を容易に行うことができる。
【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断面図である。
【図2】シールド掘削機の正面図である。
【図3】カッタスポークの先端部の断面図である。
【図4】図3のIV−IV断面図である。
【図5】カッタビット反転作業を表すカッタスポークの基端部の断面図である。
【図6】図5のVI−VI断面図である。
【図7】カッタビット引き込み作業を表すカッタスポークの基端部の断面図である。
【図8】カッタビット交換作業を表すカッタヘッドの要部断面図である。
【符号の説明】
11 掘削機本体
15 カッタヘッド
17 旋回モータ
23 シールドジャッキ(推進ジャッキ)
25 エレクタ装置
31 回転筒(カッタ交換室)
32 カッタスポーク
35 ゲート
36 固定型カッタビット
38 交換型カッタビット
40 開口部
41 内筒(開閉手段)
42 開口部
43 ハウジング
44 ケース
45 移動ジャッキ(カッタ出没手段)
47 回転係止体
48 回転補助板
49 反転ジャッキ(カッタ反転手段)
51 移動ジャッキ(カッタ移動手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutter exchanging method for excavating a tunnel excavator for exchanging roller cutters, cutter bits and the like provided in the tunnel excavator, and to tunnel excavating machines such as a tunnel boring machine and a shield machine.
[0002]
[Prior art]
For example, in a shield excavator, a cutter-shaped cutter head that can be driven and rotated is rotatably mounted on the front part of a cylindrical excavator body, and a number of cutter bits are attached to the cutter head, while the cutter head is attached to the rear part. Is equipped with a large number of shield jacks for advancing the excavator body and an erector device for assembling segments on the inner wall surface of the existing tunnel. Therefore, when the shield jack is extended while rotating the cutter head, the excavator body moves forward with the excavation reaction force from the existing segment, and each cutter bit can excavate the ground in front and form a tunnel. .
[0003]
By the way, in recent years, the tunnel has a tendency to increase the distance, and the cutter bit attached to the cutter head is worn during tunnel excavation work. When this cutter bit is worn out, the excavation efficiency of the ground is lowered. Therefore, excavation work must be stopped and each worn bit must be replaced.
[0004]
Conventionally, this cutter bit has been replaced by solidifying and improving the front ground by injecting chemical solution or freezing, etc., excavating to this ground improvement point and then moving backward to discharge all the excavated sediment in the chamber. The cutter bit was replaced in front of the head or in the chamber.
[0005]
In addition, the cutter bit can be replaced from the rear of the cutter head, and an operator enters the cutter head to perform the cutter bit replacement operation.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the operator replaces the cutter bit outside the machine, it is uneconomical due to the cost of the chemicals used to improve the ground, and it takes a long time to work. Not good. In addition, the worker works in a narrow space such as the front of the cutter head or in the chamber, and there is a problem that the burden on the worker increases because it becomes inconvenient.
[0007]
In addition, when the cutter bit is exchanged by the operator entering the cutter head, a room for the operator to enter and perform the exchange operation at the rear of the cutter head must be provided, which requires a larger cutter head. There are problems that the above driving force is required and the excavation efficiency is lowered.
[0008]
The present invention solves such a problem. The cutter can be easily replaced in a short time, and the burden on the operator can be reduced to improve safety, and the apparatus can be reduced in size and weight. It is another object of the present invention to provide a cutter exchanging method and a tunnel excavator which are simplified.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a tunnel excavator according to the first aspect of the present invention includes a tubular excavator main body, a propulsion jack for advancing the excavator main body, and a drive rotation at a front portion of the excavator main body. A cutter head mounted; a cutter pork having a cylindrical shape and having an opening formed in a front portion thereof and radially provided in the front portion of the cutter head; a cutter mounted in the cutter pork; and the cutter A cutter retracting means movable to a storage position in the cutter pork and a projecting position to the outside from the opening of the cutter pork, a cutter reversing means capable of reversing by rotating the cutter back and forth, and the cutter Opening / closing means that can open and close the opening of the spoke, and cutter movement that can move the cutter to a storage position in the cutter spoke and a center portion of the cutter head or a replacement position of the support portion. And means, the longitudinal mobile said opening and closing means, a conforming opening to the opening of the cutter spokes and inner cylinder which is rotatably supported in the cutter spokes, in the inner cylinder The movable body is supported so as to be movable in the direction, and the cutter is mounted on the movable body.
[0012]
Further, in the tunnel excavator according to the invention of claim 2, the cutter protruding and retracting means is a hydraulic jack, and the cutter can be protruded and retracted by the hydraulic jack when the respective openings of the cutter pork and the inner cylinder are fitted. It is characterized by that.
[0013]
The tunnel excavator of the invention of claim 3 is characterized in that a plurality of movable bodies connected to each other in the inner cylinder are movably supported, and the cutters are mounted on the respective movable bodies.
[0014]
The tunnel excavator of the invention of claim 4 is characterized in that a cutter exchange chamber is provided at the center or support portion of the cutter head, and one end of the cutter pork communicates with the cutter exchange chamber.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
1 is a schematic cross-section of a shield excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the shield excavator, FIG. 3 is a cross-section of a tip portion of a catus pork, FIG. 4 is a IV-IV cross-section of FIG. 5 is a cross-sectional view of the base end portion of the cutter pork representing the cutter bit reversing operation, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5, FIG. The main part cross section of the cutter head showing a cutter bit exchange operation is shown.
[0017]
In the shield excavator of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the excavator main body 11 includes a cylindrical front cylinder 11a and a rear cylinder 11b that are connected to each other by a
[0018]
Further, a
[0019]
On the other hand, a plurality of
[0020]
By the way, in this embodiment, a large number of cutter bits are mounted on the cutter head 15 described above. When the cutter bits are worn, the worn cutter bits are accommodated and inverted to serve as support portions for the cutter head 15. It moves to the center and can be replaced with a new cutter bit.
[0021]
In other words, the cutter head 15 is configured such that a plurality of (six in this embodiment)
[0022]
As shown in FIGS. 1 to 3, in the
[0023]
Therefore, when the moving
[0024]
Then, when the
[0025]
Further, when the
[0026]
Here, the tunnel excavation work by the tunnel excavator of the present embodiment configured as described above and the exchanging work of the cutter bit will be described.
[0027]
In order to form a tunnel by excavation, as shown in FIGS. 1 and 2, the cutter head 15 is not rotated by the turning
[0028]
When such tunnel excavation work is performed over a long period of time, the
[0029]
Next, as shown in FIGS. 4C, 5, and 6, the
[0030]
Then, as shown in FIG. 4C and FIG. 7, the
[0031]
When the
[0032]
As described above, in the tunnel excavator according to the present embodiment, the
[0033]
Therefore, when replacing worn cutter bits, it is not necessary for the operator to go out of the machine, and it is not necessary to inject chemicals to freeze the ground, reducing work costs and shortening work time. Improves. In addition, a space for an operator to enter the rear portion of the cutter head to perform an exchange operation is not necessary, and a decrease in excavation efficiency due to an increase in the size of the cutter head can be prevented.
[0034]
In the above-described embodiment, the
[0035]
In addition, a plurality of
[0036]
In the above-described embodiment, the tunnel excavator of the present invention has been described as a shield excavator in which the
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail in the embodiment, according to the tunnel excavator of the first aspect of the present invention, the tubular excavator body can be advanced by the propulsion jack and can be driven to rotate at the front portion of the excavator body. A cutter head can be installed, and the cutter can be installed in the cylindrical cutter pork that constitutes the cutter head, and the cutter can be moved to the storage position in the cutter pork and the protruding position to the outside from the opening of the cutter pork. Cutter retracting means, cutter reversing means that can be reversed by rotating the cutter back and forth, opening / closing means that can open and close the opening of the cutter pork, and the position of the cutter in the cutter pork and the center of the cutter head or Cutter moving means that can move to the exchange position of the support part is provided, so that the cutter is accommodated in the cutter pork and directed backward in the digging direction, and the cutter The opening is closed and the cutter is moved to the center of the cutter head and replaced with another cutter. The cutter can be replaced easily and in a short time, reducing the burden on the operator and increasing safety. In addition to being able to improve, it is not necessary to secure an operator's work space in the cutspoke, and the device can be reduced in size and weight and simplified.
[0039]
The opening / closing means is an inner cylinder having an opening that matches the opening of the katspoke and is rotatably supported in the katspoke. The movable body is supported in the inner cylinder so as to be movable in the longitudinal direction. Since the cutter is mounted, the workability can be improved by simultaneously performing the reversing operation of the cutter accommodated in the cutter pork and the closing operation of the cutter projecting opening by the rotating operation of the inner cylinder.
[0040]
According to the tunnel excavator of the second aspect of the present invention, the cutter protruding and retracting means is a hydraulic jack, and the cutter can be protruded and retracted by the hydraulic jack when the respective openings of the cutter pork and the inner cylinder are fitted. Water can be reliably stopped at the openings of the spokes and the inner cylinder.
[0041]
Further, according to the tunnel excavator of the invention of claim 3 , since the plurality of movable bodies connected to each other in the inner cylinder are movably supported and the cutters are mounted on the respective movable bodies, By performing the replacement work, workability can be improved.
[0042]
According to the tunnel excavator of the invention of claim 4 , the cutter exchange chamber is provided in the center part or the support part of the cutter head, and one end portion of the cutter pork communicates with the cutter exchange chamber. By performing the cutter replacement operation, the cutter replacement operation can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a shield excavator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a shield excavator.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a tip portion of a cutter pork.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view of a base end portion of a cutter spoke representing a cutter bit reversing operation.
6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a base end portion of a cutter pork representing a cutter bit pull-in operation.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a principal part of a cutter head showing a cutter bit replacement operation.
[Explanation of symbols]
11 Excavator Main Body 15
25
32
42
47 Rotation locking body 48 Rotation auxiliary plate 49 Reversing jack (cutter reversing means)
51 Moving jack (cutter moving means)
Claims (4)
前記開閉手段を、前記カッタスポークの開口部に適合する開口部を有して該カッタスポーク内に回動自在に支持された内筒とし、該内筒内に移動体を長手方向に移動自在に支持し、該移動体に前記カッタが装着したことを特徴とするトンネル掘削機。A cylindrical excavator body, a propulsion jack that advances the excavator body, a cutter head that is rotatably mounted on the front of the excavator body, and has a cylindrical shape and an opening formed in the front surface And a cutter pork provided radially on the front surface of the cutter head, a cutter mounted in the cutter pork, a storage position in the cutter pork, and an opening of the cutter pork to the outside. Cutter retracting means movable to a projecting position, cutter reversing means capable of reversing by rotating the cutter back and forth, opening / closing means capable of opening and closing the opening of the cutter pork, and the cutter in the cutter pork A cutter moving means movable to a storage position of the cutter head and a center part of the cutter head or an exchange position of the support part,
The opening / closing means is an inner cylinder having an opening adapted to the opening of the katspoke and rotatably supported in the katspoke, and a movable body can be moved in the longitudinal direction in the inner cylinder. A tunnel excavator characterized in that the cutter is attached to the movable body.
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