JP3940775B2 - ビット交換可能なシールド掘進機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビット交換可能なシールド掘進機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機はカッタービットの摩耗が激しいためにその耐久性に限界がある。その点を改良して安全にビットを交換できるシールド掘進機として、筒状のシールド掘進機の内部に球状体を回転可能に収納したタイプの機構が開発されている。
このタイプのシールド掘進機でビットを交換する場合には、まずカッターを球状体の内部まで後退させて収納する。そして球状体を回転すれば、カッター面はシールド掘進機の内部に向けて露出するから、安全な状態で自由にカッタービットを交換することができる。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
前記したタイプのビット交換可能なシールド掘進機にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞球状体が大型になるために、高い製作精度が要求され、コストも高額なものとなる。
＜ロ＞球状体を回転させるに際して、配管、ケーブルなどをいったん取り外し、回転後には再度ジョイントするといった手数、時間を要する。
＜ハ＞隔壁内部へ多量の泥水を注入したり、抜いたり、洗浄するといった手数を要し、作業量が増え、費用も時間をかかる。
【０００４】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、大型の球状体を使用せず、交換作業を簡単に行なうことができる、ビット交換可能なシールド掘進機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のビット交換可能なシールド掘進機は、シールド掘進機のカッターを、中央カッターと、その周囲に配置した外周カッターによって構成し、外周カッターはスライド筒の先端に取り付け、スライド筒はガイド筒の内部にスライド自在に収納し、ガイド筒の側面には、作業員の出入り口可能な作業口を開口し、スライド筒は、作業口よりも坑口側に後退可能に構成した、ビット交換可能なシールド掘進機を特徴としたものである。
【０００６】
【本発明の実施の態様】
以下図面を参照しながら本発明のビット交換可能なシールド掘進機の実施例について説明する。
【０００７】
＜イ＞全体の構成。
シールド掘進機を、図１に示すように外殻１と、その先端に収納して回転可能な回転外筒２とによって構成する。
【０００８】
＜ロ＞回転外筒２。
回転外筒２は、切羽側を閉鎖し、坑口側を解放した筒体である。
この回転外筒２の中央には中央口２１を、坑口側まで貫通した状態で開口する。 この中央口２１の内部には、中央筒３を収納する。
さらに回転外筒２の外周にはガイド筒４を、坑口側まで貫通した状態で開口する。図の実施例は４か所にガイド筒４を形成した構造を示している。
このガイド筒４の内部には、スライド筒５を収納する。さらにこのガイド筒４の側面には、作業員の出入り口可能な作業口４１を開口する。
回転外筒２は、切羽側の円周内面に形成したギヤに外筒回転モーター２２の駆動力を与えることによって回転するが、ギヤを設けず油圧ジャッキによって揺動を与えることも可能である。
回転外筒２の外周にはコピーカッター２３を設け、余掘り、および後述する外周カッター５１の外側の未掘削の環状部分の掘削を行なう。
【０００９】
＜ハ＞中央筒３。
中央口２１に収納した中央筒３の前面には中央カッター３１を取り付ける。
この中央カッター３１は、中央筒３の内部に設置したモーターによって回転して掘削を行なう。中央筒３自体は後方（坑口側）の支持体に固定してあるから、回転することがない。
中央カッター３１は、後述するようにビットの交換ができない。そのために地質に応じて寸法を決定する必要があり、ビットが多く摩耗する地質の場合には交換できない中央カッター３１のサイズを小さくし、周囲に配置した交換可能な外周カッター５１のサイズを大きくする。
【００１０】
＜ニ＞スライド筒５。
回転外筒２の中央口２１の周囲のガイド筒４の内部には、スライド筒５を収納する。このスライド筒５の前面には外周カッター５１を取り付ける。
この外周カッター５１は、スライド筒５の内部に設置したモーターによって回転して掘削を行なう。
スライド筒５は、ガイド筒４の内部においてジャッキによってスライド自在に設置してある。
ガイド筒４の側面には前記したように作業口４１が開口しており、スライド筒５が後退した場合には、スライド筒５前面の外周カッター５１が、作業口４１よりも坑口側に後退が可能である。
【００１１】
＜ホ＞閉鎖蓋。
ガイド筒４の切羽側開口部には閉鎖蓋４２を設ける。この閉鎖蓋４２は、ガイド筒４の直径と同一の形状の板体である。
閉鎖蓋４２の開閉は、ガイド筒４の片側から円形の蓋４２を開閉ジャッキ４３で押し出し、引き込む構成、あるいは半円形の蓋４２を両側から押し出し、引き込む構成などを採用することができる。
この閉鎖蓋４２は、スライド筒５の後退時に、ガイド筒４の切羽側開口部を閉鎖して、切羽側からスライド筒５の内部に土砂が流入することを阻止し、ガイド筒４内部の空間を作業室４４として確保するためのものである。
【００１２】
＜ヘ＞ビットの交換作業。
平常時は、回転外筒２の回転あるいは揺動、中央カッター３１の回転、外周カッター５１の回転によって掘削を行なう。（図３）
外周カッター５１のビットが摩耗したら、回転外筒２の回転、各カッターの回転を停止する。
そしてスライド筒５を坑口側へスライドさせ、同時に閉鎖蓋４２を移動させてガイド筒４の切羽側開口部を閉鎖する。（図４）
スライド筒５は、ガイド筒４の作業口４１よりも坑口側まで後退させる。
すると閉鎖蓋４２と、後退した外周カッター５１との間に作業室４４としての空間ができる。
この作業室４４に残っている土砂や泥水を排出した後、作業口４１の蓋を外して開口し、作業員が作業室４４に入る。（図２）
作業室４４の一面には外周カッター５１が露出しているから、作業員は作業室４４の内部から安全にビットの交換をすることができる。
ビットの交換が完了したら、作業室４４の蓋を閉じ、スライド筒５を前進させ、閉鎖蓋４２を開扉して外周カッター５１を前面に露出させる。こうして掘削作業を再開することができる。
【００１３】
【本発明の効果】
本発明のビット交換可能なシールド掘進機は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞大型の球状体を収納する構造ではないから、装置が小形となり、経済的である。
＜ロ＞ビット交換時に配管、ケーブル、の解体、再接続などの作業が不要であり、作業手間がかからず、無駄な作業時間を必要としない。
＜ハ＞ビット交換のための作業空間を確保するためには土砂や泥水を排出しなければならない。しかし本発明の装置では、ガイド筒４内部のわずかな泥水の排除だけであるから、その時間、工事費がわずかである。
＜ニ＞全部のカッターを同時に交換する必要はなく、複数の外周カッター５１の交換を同時に平行して行なうことも、個別に行なうこともできるから、状況に応じて対応することが可能である。
＜ホ＞交換する外周カッター５１の後退と同時に、ガイド筒４の切羽側の開口部は閉鎖蓋４２で閉鎖する。したがって、切羽が崩壊する危険性がない。
＜ヘ＞外周ビットを交換している間でも、他の外周カッター５１か、あるいは少なくとも中央カッター３１が切羽を抑えている。そのために切羽の動きに対する管理が容易である。
＜ト＞実際の掘削では外周カッター５１の摩耗が大きく、中央部のカッターは交換する必要のない場合が多い。本発明の装置はそのような状況の適合しており、経済的な交換が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のビット交換可能なシールド掘進機の一部の分解説明図。
【図２】ガイド筒とスライド筒の配置の説明図。
【図３】掘進時の説明図。
【図４】ビット交換時の説明図。

Claims (2)

1. シールド掘進機のカッターを、中央カッターと、その周囲に配置した外周カッターによって構成し、
   外周カッターはスライド筒の先端に取り付け、
   スライド筒はガイド筒の内部にスライド自在に収納し、
   ガイド筒の側面には、作業員の出入り口可能な作業口を開口し、
   スライド筒は、作業口よりも坑口側に後退可能に構成した、
   ビット交換可能なシールド掘進機
2. シールド掘進機を、外殻と、その先端に収納して回転可能な回転外筒とによって構成し、
   回転外筒の中央には中央筒を収納する中央口を貫通した状態で開口し、
   中央筒の前面には中央カッターを取り付け、
   回転外筒の中央口の周囲には、スライド筒を収納するガイド筒を、貫通した状態で開口し、
   スライド筒の前面には外周カッターを取り付け、
   ガイド筒の側面には、作業員の出入り口可能な作業口を開口し、
   スライド筒は、作業口よりも坑口側に後退可能であり、
   スライド筒の後退時には、ガイド筒の切羽側開口部は閉鎖蓋によって閉鎖するように構成した、
   ビット交換可能なシールド掘進機

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