JP4085651B2 - シールド用カッタの拡縮方法及びカッタ構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機のカッタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、シールド掘進機６０のカッタ装置（シールド用カッタ）６１には、カッタスポーク６２やカッタ面板（図示せず）などからなる回動自在なカッタ本体部６３と、カッタ本体部６３の外周部に径方向外方へ出没自在に設けられたコピーカッタ６４とを備えて構成されたものがある。
【０００３】
コピーカッタ６４は、一端をカッタ本体部６３に取り付けられるジャッキ部６５と、ジャッキ部６５の他端に設けられカッタ本体部６３から径方向外方へ出没されるカッタビット６６とからなる。
【０００４】
カッタスポーク６２の外周部には、コピーカッタ６４のジャッキ部６５をスライド自在に挿通させるための挿通穴６９が形成されている。また、挿通穴６９には、ジャッキ部６５の外周を囲繞してカッタ本体部６３内への水の浸入を防ぐためのシール６７と、コピーカッタ６４を支持するためのブッシュ６８とが設けられている。
【０００５】
ところで、駆動源（図示せず）等を含むカッタ装置６１は、シールド掘進機６０全体に占めるコストの割合が大きいため、使用後に取り出して他のシールド掘進機（図示せず）に転用することが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カッタ本体部６３は掘削すべきトンネルの径に応じて変更しなくてはならず、コピーカッタ６４を内蔵するカッタスポーク６２についてはシール６７などが熱に弱く溶接等できないため再利用できず、カッタ装置６１を効率よく転用することはできなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、カッタ装置を効率よく転用できるシールド用カッタの縮径方法及びカッタ構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、コピーカッタを筒状のホルダ内に収容すると共に、該ホルダにホルダとコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記ホルダを回動自在なカッタ本体部に該カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から抜き差し可能に取り付けて構成したシールド用カッタの縮径方法であって、上記カッタ本体部から上記コピーカッタをホルダごと抜き取ったのち、上記カッタ本体部の外周部を分割して取り外し、該カッタ本体部の内周部に上記コピーカッタをホルダごと上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から取り付けてシールド用カッタを縮径させるものである。
【０００９】
熱に弱いコピーカッタとそのシール等をホルダごとカッタスポークから取り外して移設できるため、コピーカッタと、コピーカッタを保持するカッタスポークとを容易に再利用することができ、カッタ装置を効率よく転用できる。
【００１０】
また、コピーカッタを筒状のホルダ内に収容すると共に、該ホルダにホルダとコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記ホルダを回動自在なカッタ本体部に該カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から抜き差し可能に取り付けて構成したシールド用カッタの拡径方法であって、上記カッタ本体部から上記コピーカッタをホルダごと抜き取ったのち、上記カッタ本体部の外周側に所定の外径の外周部カッタを取り付け、該外周部カッタに上記コピーカッタをホルダごと上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から取り付けてシールド用カッタを拡径させるものである。
【００１３】
回動自在なカッタ本体部を回動中心側の内周部と外周側の外周部とに分割可能に形成し、これら内周部と外周部とに跨って筒体状の支持部材を、開口をカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ向けて取り付けると共に支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記内周部にコピーカッタの基端側をスペーサを介して取り付けたシールド用カッタの縮径方法であって、上記支持部材を上記内周部側まで引き込んで固定すると共に、上記スペーサを取り外して上記コピーカッタの基端側を上記内周部に取り付け、上記外周部を上記内周部から分割するようにした。
【００１４】
また、回転自在なカッタ本体部に筒体状の支持部材を、開口をカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ向けて取り付けると共に支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記カッタ本体部に上記コピーカッタの基端側を取り付けたシールド用カッタの拡径方法であって、上記カッタ本体部の外周側に所定の外径の外周部カッタを取り付け、該外周部カッタの外周位置まで上記支持部材を移動させて固定すると共に、上記コピーカッタの基端側と上記カッタ本体部との間にスペーサを介設して上記コピーカッタを上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ移動させるようにした。
【００１５】
そして、回動自在なカッタ本体部を回動中心側の内周部と外周側の外周部とに分割可能に形成すると共に、これら内周部と外周部にカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向に延びる取付穴を連ねて形成し、これら取付穴に、筒体状に形成されると共にその軸方向に分割可能に形成された支持部材を挿入すると共に該支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、上記支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記内周部に上記支持部材を取り付けると共に、上記内周部と上記コピーカッタの間に該コピーカッタの上記径方向の位置を調節するためのスペーサを着脱自在に介設した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図３に示すように、シールド掘進機１のカッタ装置２は、シールド本体３に取り外し可能に取り付けられる支持フレーム４と、支持フレーム４に枢支される軸部５と、軸部５の先端に設けられるカッタ本体部６と、カッタ本体部６に有底筒体状のホルダ７を介して脱着可能に取り付けられるコピーカッタ８と、軸部５に歯車９，１０からなる動力伝達機構１１を介して連結されるモータ１２とからなる。
【００１８】
図３及び図４に示すように、カッタ本体部６は、軸部５の先端に設けられる中央ビット１３と、軸部５から放射状に延びる複数のカッタスポーク１４，１５と、これらカッタスポーク１４，１５の外周側に分割可能に設けられる外周部カッタ１６とからなる。
【００１９】
カッタスポーク１４，１５は、転用すべきシールド掘進機（図示せず）の外径に合わせるように長さを決定されている。
【００２０】
カッタスポーク１４，１５の掘進方向前側には、カッタビット１７，１８が複数設けられており、後側にはカッタ室１９内の土砂を撹拌するための撹拌羽根（図示せず）が設けられている。
【００２１】
外周部カッタ１６は、ほぼリング状に形成された外周フレーム２０にそれぞれのカッタスポーク１４，１５の延長線上に配置される延長スポーク部２１，２２を形成して構成されている。
【００２２】
外周フレーム２０と延長スポーク部２１，２２の前側には、それぞれカッタビット１７，１８，２３，２４が複数設けられており、延長スポーク部２１，２２の後側には撹拌羽根２５が複数設けられている。
【００２３】
図１に示すように、コピーカッタ８は、ジャッキ部２６の基端をホルダ７内に連結されると共に、外周をホルダ７に囲まれることでホルダ７内に出没自在に収容されており、伸縮することでカッタビット２７をホルダ７の開口２８から出没させるようになっている。
【００２４】
ホルダ７は、いずれかのカッタスポーク１４と、このカッタスポーク１４の延長線上に位置される延長スポーク部２１とに形成された取付穴２９，３０内に、径方向外方から抜き差し自在に取り付けられるようになっている。カッタスポーク１４の取付穴２９は、基端まで延びて形成されており、軸部５内に形成された中空穴３１に接続されている。
【００２５】
ホルダ７内には、開口２８近傍でジャッキ部２６の外周を水密にシールするリング状のシール３２が設けられると共に、シール３２の奥側でコピーカッタ８に作用する力を受けるためのブッシュ３３が設けられている。
【００２６】
ホルダ７の開口２８側には、外周部カッタ１６又はカッタスポーク１４の外周端に係合させて位置決めするためのフランジ３４が形成されている。フランジ３４は外周部カッタ１６又はカッタスポーク１４にネジ止めされるようになっている。
【００２７】
取付穴２９を有するカッタスポーク１４の基端近傍には、取付穴２９の中間を開閉自在に塞ぐマンホール３５が設けられており、コピーカッタ８に接続される油圧配管３６の取り回しをマンホール３５から行えるようになっている。油圧配管３６は、軸部５の中空穴３１を通されて図示しない油圧発生源に接続されている。
【００２８】
図３に示すように、コピーカッタ８が取り付けられる延長スポーク部２１は、相向かい合うカッタスポーク１４の外周側に適宜の間隔を隔てて離間されており、他のそれぞれの延長スポーク部２２は、相向かい合うカッタスポーク１５に板状の連結部材３７を介して固定されている。
【００２９】
次に作用を述べる。
【００３０】
図３及び図４に示すシールド掘進機１でトンネル（図示せず）を構築したら、シールド本体３から支持フレーム４を取り外し、カッタ装置２を取り出す。
【００３１】
そして、カッタ本体部６からコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方へ抜き取って外したのち、カッタ本体部６から外周部カッタ１６を分割して取り外す。
【００３２】
コピーカッタ８を抜き取るに際しては、予めコピーカッタ８から油圧配管３６を外しておく。油圧配管３６の取り回しは、マンホール３５から容易に行うことができる。また、ホルダ７はフランジ３４をネジ止めしてあるため、予めネジを外しておく。
【００３３】
カッタ本体部６の分割は、それぞれの連結部材３７を切断することで行う。シール３２等熱に弱い部品はすべてホルダ７ごと取り外してあるため、容易に切断することができる。
【００３４】
またこのとき、カッタスポーク１４には熱に弱い部品が取り付けられていないため、摩耗したカッタビット１７，１８等を交換することができる。
【００３５】
カッタビット１７，１８の交換は、まずカッタスポーク１４を濡れたウェスで養生したのち、摩耗したカッタビット１７，１８をガウジング等により切り落とし、カッタスポーク１４に新たなカッタビット１７，１８を溶接することで行う。カッタスポーク１４を濡れたウェスで養生しておくことで熱変形を防ぐことができる。
【００３６】
そして、外周部カッタ１６を取り外したカッタ本体部４１、すなわちカッタ本体部６の内周部たるカッタスポーク１４に上述の手順で取り外したコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方から差し込んで取り付ける。ホルダ７の固定は、カッタスポーク１４の外周にフランジ３４をネジ止めすることで行う。
【００３７】
ホルダ７が固定されたら、マンホール３５から油圧配管３６を取り回してコピーカッタ８に接続し、図２に示すように、カッタ装置３８を新たなシールド本体３９に取り付けてシールド掘進機４０を完成させる。
【００３８】
カッタ装置３８を径の大きなシールド掘進機（図示せず）に再度利用する場合、上述と同様の手順でシールド掘進機４０からカッタ装置３８を取り出したのち、カッタ本体部４１たるカッタスポーク１４からコピーカッタ８をホルダ７ごと抜き取り、カッタ本体部４１の外周側に所望の外径の外周部カッタ１６を取り付ける。
【００３９】
シール３２等熱に弱い部品はすべてホルダ７ごとカッタスポーク１４から取り外してあるため、溶接などにより容易に外周部カッタ１６を取り付けることができる。
【００４０】
そして、外周部カッタ１６にコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方から差し込んで取り付け、このカッタ装置（図示せず）を新たなシールド本体（図示せず）に取り付けてシールド掘進機を完成させる。
【００４１】
このように、カッタ装置２を径の小さなシールド掘進機４０に転用するとき、カッタ本体部６からコピーカッタ８をホルダ７ごと抜き取ったのち、カッタ本体部６の外周部カッタ１６を分割して取り外し、カッタ本体部６の内周部たるカッタスポーク１４にコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方から差し込んで取り付けてカッタ装置（シールド用カッタ）２を縮径させるため、コピーカッタ８と、コピーカッタ８を保持するカッタスポーク１４とを再利用することができ、カッタ装置２を効率よく転用できる。
【００４２】
また、カッタ装置３８を径の大きなシールド掘進機に転用するとき、カッタ本体部４１たるカッタスポーク１４，１５からコピーカッタ８をホルダ７ごと抜き取ったのち、カッタスポーク１４，１５の外周側に所定の外径の外周部カッタ１６を取り付け、外周部カッタ１６にコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方から差し込んで取り付けてカッタ装置３８を拡径させるため、コピーカッタ８と、コピーカッタ８を保持するカッタスポーク１４とをそのまま再利用することができ、カッタ装置３８を効率よく転用できる。
【００４３】
コピーカッタ８のジャッキ部２６をホルダ７内に出没自在に収容すると共に、回動自在なカッタ本体部６を回動中心側の内周部たるカッタスポーク１４，１５と外周側の外周部カッタ１６とに分割可能に形成し、これらカッタスポーク１４と外周部カッタ１６のそれぞれにホルダ７を径方向外方から抜き差し自在に取り付けるための取付穴２９，３０を形成したため、熱に弱いコピーカッタ８とコピーカッタ８の外周を囲むシール３２とをカッタ本体部６から容易に脱着させることができ、カッタ装置２を効率よく再利用することができる。
【００４４】
ホルダ７は、コピーカッタ８を出没させる開口部４２を内周部たるカッタスポーク１４又は外周部カッタ１６に取り付けられるものとしたため、カッタ装置２，３８の外側から容易にホルダ７を脱着することができ、カッタ装置２，３８の転用を容易に行うことができる。
【００４５】
なお、ホルダ７は有底筒体状としたが、これに限るものではない。筒体状であってもよく、断面矩形または多角形の角筒状であってもよい。
【００４６】
また、コピーカッタ８のジャッキ部２６は油圧式としたが、電動式としてもよく、他の駆動方式としてもよい。
【００４７】
カッタ本体部６の内周部はカッタスポーク１４，１５で構成されるものとしたが、面板（図示せず）で構成してもよい。この場合、外周部もリング状の面板（図示せず）で構成するとよい。
【００４８】
他の実施の形態について述べる。
【００４９】
図５及び図６に示すカッタ装置４５は、上述のカッタ本体部６に対するコピーカッタ８の取付構造に変更を加えたものである。他の同様の構成については説明を省く。
【００５０】
コピーカッタ８が設けられるカッタスポーク４６と、このカッタスポーク４６の延長線上に位置される延長スポーク部２１とにはそれぞれコピーカッタ８を取り付けるための取付穴４７，３０がカッタ本体部４８の径方向へ延びるように形成されている。
【００５１】
取付穴４７は、軸部５内の中空穴（図示せず）に接続されている。
【００５２】
また、取付穴４７，３０内には、コピーカッタ８をスライド自在に支持するための支持部材４９がスライド可能に設けられている。
【００５３】
支持部材４９は、カッタスポーク４６と延長スポーク部２１とに跨って配置されている。支持部材４９は、ほぼ筒体状に形成されており、コピーカッタ８のジャッキ部２６の外周を囲むようになっている。
【００５４】
支持部材４９は、カッタ本体部４８の径方向外側に位置される本体部５０と、カッタ本体部４８の径方向内側に位置され本体部５０に着脱自在に設けられる間座５１とからなる。本体部５０の内部には、シール３２とブッシュ３３とが設けられている。間座５１は、下端をカッタスポーク４６内の所定の位置に着脱自在にボルト締めされるようになっている。
【００５５】
コピーカッタ８は、伸縮自在なジャッキ部２６と、ジャッキ部２６の一端に設けられるカッタビット２７とからなり、基端側をロッド状のスペーサ５２を介してカッタスポーク４６に脱着可能に取り付けられている。
【００５６】
スペーサ５２は、延長スポーク部２１の長さとほぼ同じ長さに形成されており、コピーカッタ８の先端位置を延長スポーク部２１の先端位置に合わせるようになっている。
【００５７】
コピーカッタ８は、ジャッキ部２６を支持部材４９内にスライド可能に挿通されており、伸縮することで支持部材４９の先端からカッタビット２７を出没させるようになっている。
【００５８】
取付穴４７を有するカッタスポーク４６の基端近傍には、取付穴４７の中間を開閉自在に塞ぐマンホール５３が設けられており、コピーカッタ８のジャッキ部２６に接続される油圧配管５４の取り回しをマンホール５３から行えるようになっている。油圧配管５４は、軸部５の中空穴を通って図示しない油圧発生源に接続されている。
【００５９】
また、コピーカッタ８が取り付けられる延長スポーク部２１は、相向かい合うカッタスポーク４６の外周側に適宜の間隔を隔てて離間されている。
【００６０】
次に作用を述べる。
【００６１】
カッタ装置４５を径の小さなシールド掘進機（図示せず）に流用する場合、支持部材４９を内周部たるカッタスポーク４６側まで引き込んで固定すると共に、スペーサ５２を取り外してジャッキ部２６の基端側をカッタスポーク４６に取り付ける。
【００６２】
支持部材４９の取付位置の変更は、まず、カッタスポーク４６から支持部材４９の間座５１を取り外して支持部材４９を径方向内側へスライド移動させたのち、本体部５０から間座５１を取り外し、間座５１が取り付けられていたカッタスポーク４６の取付位置に本体部５０を取り付けることで行う。作業はマンホール５３から行う。
【００６３】
これにより、本体部５０は、先端をカッタスポーク４６の先端位置に合わせて固定される。
【００６４】
そして、外周部カッタ１６をカッタスポーク４６から分割したら、カッタ本体部４８は図６に示すように縮径される。
【００６５】
このカッタ装置５５を径の大きなシールド掘進機（図示せず）に再度利用する場合、上述と逆の手順でカッタ本体部５６を拡径させる。
【００６６】
具体的には、カッタ本体部５６の外周側に所望の外径の外周部カッタ（図示せず）を取り付けたのち、本体部５０のみで構成される支持部材５７に間座５１を取り付ける。そして、これを外周部カッタ１６の外周位置までスライド移動させて固定し、コピーカッタ８の基端とカッタスポーク４６との間にスペーサ５２を介設する。
【００６７】
このように、カッタ装置４５を径の小さなシールド掘進機５８に転用するとき、支持部材４９をカッタスポーク４６側まで引き込んで固定すると共に、スペーサ５２を取り外してコピーカッタ８の基端側をカッタスポーク４６に取り付け、外周部カッタ１６をカッタスポーク４６から分割するため、コピーカッタ８と、コピーカッタ８を保持するカッタスポーク４６とを再利用することができ、カッタ装置４５を効率よく転用できる。
【００６８】
また、コピーカッタ８をカッタスポーク４６内に引き込んで外周部カッタ１６を取り外すため、油圧配管５４をコピーカッタ８に接続したままカッタ装置４５を拡縮できる。
【００６９】
カッタ装置５５を径の大きなシールド掘進機に転用するとき、カッタ本体部５６たるカッタスポーク４６の外周側に外周部カッタ１６を取り付け、外周部カッタ１６の外周位置まで支持部材４９をスライド移動させて固定し、ジャッキ部２６の基端側とカッタスポーク４６との間にスペーサ５２を介設してジャッキ部２６を径方向外方へ移動させるため、コピーカッタ８と、コピーカッタ８を保持するカッタスポーク４６とをそのまま再利用することができ、カッタ装置５５を効率よく転用できる。
【００７０】
回動自在なカッタ本体部４８をカッタスポーク４６と外周部カッタ１６とに分割可能に形成すると共に、これらカッタスポーク４６と外周部カッタ１６とに跨って筒体状の支持部材４９を、開口５９を径方向外方へ向けて、かつ、径方向内側にスライドさせて固定できるように取り付け、支持部材４９内にコピーカッタ８のジャッキ部２６をスライド自在に挿通させ、カッタスポーク４６にジャッキ部２６の基端側をスペーサ５２を介して取り付けたため、熱に弱いコピーカッタ８とコピーカッタ８の外周を囲むシール３２とを容易に移設でき、カッタ装置４５，５５を効率よく再利用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
（１）カッタ装置をコピーカッタごと効率よく転用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示すカッタ装置の要部拡大図である。
【図２】縮径したカッタ装置の要部拡大図である。
【図３】シールド掘進機の側断面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】他の実施の形態を示すカッタ装置の要部拡大図である。
【図６】縮径したカッタ装置の要部拡大図である。
【図７】従来のカッタ装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
２ カッタ装置（シールド用カッタ）
６ カッタ本体部
７ ホルダ
８ コピーカッタ
１４ カッタスポーク（内周部）
１６ 外周部カッタ（外周部）
２９ 取付穴
３０ 取付穴
３８ カッタ装置（シールド用カッタ）
４１ カッタ本体部
４２ 開口部
４５ カッタ装置（シールド用カッタ）
４６ カッタスポーク（内周部）
４８ カッタ本体部
４９ 支持部材
５２ スペーサ
５５ カッタ装置（シールド用カッタ）
５６ カッタ本体部
５７ 支持部材
５９ 開口
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機のカッタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、シールド掘進機６０のカッタ装置（シールド用カッタ）６１には、カッタスポーク６２やカッタ面板（図示せず）などからなる回動自在なカッタ本体部６３と、カッタ本体部６３の外周部に径方向外方へ出没自在に設けられたコピーカッタ６４とを備えて構成されたものがある。
【０００３】
コピーカッタ６４は、一端をカッタ本体部６３に取り付けられるジャッキ部６５と、ジャッキ部６５の他端に設けられカッタ本体部６３から径方向外方へ出没されるカッタビット６６とからなる。
【０００４】
カッタスポーク６２の外周部には、コピーカッタ６４のジャッキ部６５をスライド自在に挿通させるための挿通穴６９が形成されている。また、挿通穴６９には、ジャッキ部６５の外周を囲繞してカッタ本体部６３内への水の浸入を防ぐためのシール６７と、コピーカッタ６４を支持するためのブッシュ６８とが設けられている。
【０００５】
ところで、駆動源（図示せず）等を含むカッタ装置６１は、シールド掘進機６０全体に占めるコストの割合が大きいため、使用後に取り出して他のシールド掘進機（図示せず）に転用することが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カッタ本体部６３は掘削すべきトンネルの径に応じて変更しなくてはならず、コピーカッタ６４を内蔵するカッタスポーク６２についてはシール６７などが熱に弱く溶接等できないため再利用できず、カッタ装置６１を効率よく転用することはできなかった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、カッタ装置を効率よく転用できるシールド用カッタの縮径方法及びカッタ構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、コピーカッタを筒状のホルダ内に収容すると共に、該ホルダにホルダとコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記ホルダを回動自在なカッタ本体部に該カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から抜き差し可能に取り付けて構成したシールド用カッタの縮径方法であって、上記カッタ本体部から上記コピーカッタをホルダごと抜き取ったのち、上記カッタ本体部の外周部を分割して取り外し、該カッタ本体部の内周部に上記コピーカッタをホルダごと上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から取り付けてシールド用カッタを縮径させるものである。
【０００９】
熱に弱いコピーカッタとそのシール等をホルダごとカッタスポークから取り外して移設できるため、コピーカッタと、コピーカッタを保持するカッタスポークとを容易に再利用することができ、カッタ装置を効率よく転用できる。
【００１０】
また、コピーカッタを筒状のホルダ内に収容すると共に、該ホルダにホルダとコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記ホルダを回動自在なカッタ本体部に該カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から抜き差し可能に取り付けて構成したシールド用カッタの拡径方法であって、上記カッタ本体部から上記コピーカッタをホルダごと抜き取ったのち、上記カッタ本体部の外周側に所定の外径の外周部カッタを取り付け、該外周部カッタに上記コピーカッタをホルダごと上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から取り付けてシールド用カッタを拡径させるものである。
【００１３】
回動自在なカッタ本体部を回動中心側の内周部と外周側の外周部とに分割可能に形成し、これら内周部と外周部とに跨って筒体状の支持部材を、開口をカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ向けて取り付けると共に支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記内周部にコピーカッタの基端側をスペーサを介して取り付けたシールド用カッタの縮径方法であって、上記支持部材を上記内周部側まで引き込んで固定すると共に、上記スペーサを取り外して上記コピーカッタの基端側を上記内周部に取り付け、上記外周部を上記内周部から分割するようにした。
【００１４】
また、回転自在なカッタ本体部に筒体状の支持部材を、開口をカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ向けて取り付けると共に支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記カッタ本体部に上記コピーカッタの基端側を取り付けたシールド用カッタの拡径方法であって、上記カッタ本体部の外周側に所定の外径の外周部カッタを取り付け、該外周部カッタの外周位置まで上記支持部材を移動させて固定すると共に、上記コピーカッタの基端側と上記カッタ本体部との間にスペーサを介設して上記コピーカッタを上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ移動させるようにした。
【００１５】
そして、回動自在なカッタ本体部を回動中心側の内周部と外周側の外周部とに分割可能に形成すると共に、これら内周部と外周部にカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向に延びる取付穴を連ねて形成し、これら取付穴に、筒体状に形成されると共にその軸方向に分割可能に形成された支持部材を挿入すると共に該支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、上記支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記内周部に上記支持部材を取り付けると共に、上記内周部と上記コピーカッタの間に該コピーカッタの上記径方向の位置を調節するためのスペーサを着脱自在に介設した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図３に示すように、シールド掘進機１のカッタ装置２は、シールド本体３に取り外し可能に取り付けられる支持フレーム４と、支持フレーム４に枢支される軸部５と、軸部５の先端に設けられるカッタ本体部６と、カッタ本体部６に有底筒体状のホルダ７を介して脱着可能に取り付けられるコピーカッタ８と、軸部５に歯車９，１０からなる動力伝達機構１１を介して連結されるモータ１２とからなる。
【００１８】
図３及び図４に示すように、カッタ本体部６は、軸部５の先端に設けられる中央ビット１３と、軸部５から放射状に延びる複数のカッタスポーク１４，１５と、これらカッタスポーク１４，１５の外周側に分割可能に設けられる外周部カッタ１６とからなる。
【００１９】
カッタスポーク１４，１５は、転用すべきシールド掘進機（図示せず）の外径に合わせるように長さを決定されている。
【００２０】
カッタスポーク１４，１５の掘進方向前側には、カッタビット１７，１８が複数設けられており、後側にはカッタ室１９内の土砂を撹拌するための撹拌羽根（図示せず）が設けられている。
【００２１】
外周部カッタ１６は、ほぼリング状に形成された外周フレーム２０にそれぞれのカッタスポーク１４，１５の延長線上に配置される延長スポーク部２１，２２を形成して構成されている。
【００２２】
外周フレーム２０と延長スポーク部２１，２２の前側には、それぞれカッタビット１７，１８，２３，２４が複数設けられており、延長スポーク部２１，２２の後側には撹拌羽根２５が複数設けられている。
【００２３】
図１に示すように、コピーカッタ８は、ジャッキ部２６の基端をホルダ７内に連結されると共に、外周をホルダ７に囲まれることでホルダ７内に出没自在に収容されており、伸縮することでカッタビット２７をホルダ７の開口２８から出没させるようになっている。
【００２４】
ホルダ７は、いずれかのカッタスポーク１４と、このカッタスポーク１４の延長線上に位置される延長スポーク部２１とに形成された取付穴２９，３０内に、径方向外方から抜き差し自在に取り付けられるようになっている。カッタスポーク１４の取付穴２９は、基端まで延びて形成されており、軸部５内に形成された中空穴３１に接続されている。
【００２５】
ホルダ７内には、開口２８近傍でジャッキ部２６の外周を水密にシールするリング状のシール３２が設けられると共に、シール３２の奥側でコピーカッタ８に作用する力を受けるためのブッシュ３３が設けられている。
【００２６】
ホルダ７の開口２８側には、外周部カッタ１６又はカッタスポーク１４の外周端に係合させて位置決めするためのフランジ３４が形成されている。フランジ３４は外周部カッタ１６又はカッタスポーク１４にネジ止めされるようになっている。
【００２７】
取付穴２９を有するカッタスポーク１４の基端近傍には、取付穴２９の中間を開閉自在に塞ぐマンホール３５が設けられており、コピーカッタ８に接続される油圧配管３６の取り回しをマンホール３５から行えるようになっている。油圧配管３６は、軸部５の中空穴３１を通されて図示しない油圧発生源に接続されている。
【００２８】
図３に示すように、コピーカッタ８が取り付けられる延長スポーク部２１は、相向かい合うカッタスポーク１４の外周側に適宜の間隔を隔てて離間されており、他のそれぞれの延長スポーク部２２は、相向かい合うカッタスポーク１５に板状の連結部材３７を介して固定されている。
【００２９】
次に作用を述べる。
【００３０】
図３及び図４に示すシールド掘進機１でトンネル（図示せず）を構築したら、シールド本体３から支持フレーム４を取り外し、カッタ装置２を取り出す。
【００３１】
そして、カッタ本体部６からコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方へ抜き取って外したのち、カッタ本体部６から外周部カッタ１６を分割して取り外す。
【００３２】
コピーカッタ８を抜き取るに際しては、予めコピーカッタ８から油圧配管３６を外しておく。油圧配管３６の取り回しは、マンホール３５から容易に行うことができる。また、ホルダ７はフランジ３４をネジ止めしてあるため、予めネジを外しておく。
【００３３】
カッタ本体部６の分割は、それぞれの連結部材３７を切断することで行う。シール３２等熱に弱い部品はすべてホルダ７ごと取り外してあるため、容易に切断することができる。
【００３４】
またこのとき、カッタスポーク１４には熱に弱い部品が取り付けられていないため、摩耗したカッタビット１７，１８等を交換することができる。
【００３５】
カッタビット１７，１８の交換は、まずカッタスポーク１４を濡れたウェスで養生したのち、摩耗したカッタビット１７，１８をガウジング等により切り落とし、カッタスポーク１４に新たなカッタビット１７，１８を溶接することで行う。カッタスポーク１４を濡れたウェスで養生しておくことで熱変形を防ぐことができる。
【００３６】
そして、外周部カッタ１６を取り外したカッタ本体部４１、すなわちカッタ本体部６の内周部たるカッタスポーク１４に上述の手順で取り外したコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方から差し込んで取り付ける。ホルダ７の固定は、カッタスポーク１４の外周にフランジ３４をネジ止めすることで行う。
【００３７】
ホルダ７が固定されたら、マンホール３５から油圧配管３６を取り回してコピーカッタ８に接続し、図２に示すように、カッタ装置３８を新たなシールド本体３９に取り付けてシールド掘進機４０を完成させる。
【００３８】
カッタ装置３８を径の大きなシールド掘進機（図示せず）に再度利用する場合、上述と同様の手順でシールド掘進機４０からカッタ装置３８を取り出したのち、カッタ本体部４１たるカッタスポーク１４からコピーカッタ８をホルダ７ごと抜き取り、カッタ本体部４１の外周側に所望の外径の外周部カッタ１６を取り付ける。
【００３９】
シール３２等熱に弱い部品はすべてホルダ７ごとカッタスポーク１４から取り外してあるため、溶接などにより容易に外周部カッタ１６を取り付けることができる。
【００４０】
そして、外周部カッタ１６にコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方から差し込んで取り付け、このカッタ装置（図示せず）を新たなシールド本体（図示せず）に取り付けてシールド掘進機を完成させる。
【００４１】
このように、カッタ装置２を径の小さなシールド掘進機４０に転用するとき、カッタ本体部６からコピーカッタ８をホルダ７ごと抜き取ったのち、カッタ本体部６の外周部カッタ１６を分割して取り外し、カッタ本体部６の内周部たるカッタスポーク１４にコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方から差し込んで取り付けてカッタ装置（シールド用カッタ）２を縮径させるため、コピーカッタ８と、コピーカッタ８を保持するカッタスポーク１４とを再利用することができ、カッタ装置２を効率よく転用できる。
【００４２】
また、カッタ装置３８を径の大きなシールド掘進機に転用するとき、カッタ本体部４１たるカッタスポーク１４，１５からコピーカッタ８をホルダ７ごと抜き取ったのち、カッタスポーク１４，１５の外周側に所定の外径の外周部カッタ１６を取り付け、外周部カッタ１６にコピーカッタ８をホルダ７ごと径方向外方から差し込んで取り付けてカッタ装置３８を拡径させるため、コピーカッタ８と、コピーカッタ８を保持するカッタスポーク１４とをそのまま再利用することができ、カッタ装置３８を効率よく転用できる。
【００４３】
コピーカッタ８のジャッキ部２６をホルダ７内に出没自在に収容すると共に、回動自在なカッタ本体部６を回動中心側の内周部たるカッタスポーク１４，１５と外周側の外周部カッタ１６とに分割可能に形成し、これらカッタスポーク１４と外周部カッタ１６のそれぞれにホルダ７を径方向外方から抜き差し自在に取り付けるための取付穴２９，３０を形成したため、熱に弱いコピーカッタ８とコピーカッタ８の外周を囲むシール３２とをカッタ本体部６から容易に脱着させることができ、カッタ装置２を効率よく再利用することができる。
【００４４】
ホルダ７は、コピーカッタ８を出没させる開口部４２を内周部たるカッタスポーク１４又は外周部カッタ１６に取り付けられるものとしたため、カッタ装置２，３８の外側から容易にホルダ７を脱着することができ、カッタ装置２，３８の転用を容易に行うことができる。
【００４５】
なお、ホルダ７は有底筒体状としたが、これに限るものではない。筒体状であってもよく、断面矩形または多角形の角筒状であってもよい。
【００４６】
また、コピーカッタ８のジャッキ部２６は油圧式としたが、電動式としてもよく、他の駆動方式としてもよい。
【００４７】
カッタ本体部６の内周部はカッタスポーク１４，１５で構成されるものとしたが、面板（図示せず）で構成してもよい。この場合、外周部もリング状の面板（図示せず）で構成するとよい。
【００４８】
他の実施の形態について述べる。
【００４９】
図５及び図６に示すカッタ装置４５は、上述のカッタ本体部６に対するコピーカッタ８の取付構造に変更を加えたものである。他の同様の構成については説明を省く。
【００５０】
コピーカッタ８が設けられるカッタスポーク４６と、このカッタスポーク４６の延長線上に位置される延長スポーク部２１とにはそれぞれコピーカッタ８を取り付けるための取付穴４７，３０がカッタ本体部４８の径方向へ延びるように形成されている。
【００５１】
取付穴４７は、軸部５内の中空穴（図示せず）に接続されている。
【００５２】
また、取付穴４７，３０内には、コピーカッタ８をスライド自在に支持するための支持部材４９がスライド可能に設けられている。
【００５３】
支持部材４９は、カッタスポーク４６と延長スポーク部２１とに跨って配置されている。支持部材４９は、ほぼ筒体状に形成されており、コピーカッタ８のジャッキ部２６の外周を囲むようになっている。
【００５４】
支持部材４９は、カッタ本体部４８の径方向外側に位置される本体部５０と、カッタ本体部４８の径方向内側に位置され本体部５０に着脱自在に設けられる間座５１とからなる。本体部５０の内部には、シール３２とブッシュ３３とが設けられている。間座５１は、下端をカッタスポーク４６内の所定の位置に着脱自在にボルト締めされるようになっている。
【００５５】
コピーカッタ８は、伸縮自在なジャッキ部２６と、ジャッキ部２６の一端に設けられるカッタビット２７とからなり、基端側をロッド状のスペーサ５２を介してカッタスポーク４６に脱着可能に取り付けられている。
【００５６】
スペーサ５２は、延長スポーク部２１の長さとほぼ同じ長さに形成されており、コピーカッタ８の先端位置を延長スポーク部２１の先端位置に合わせるようになっている。
【００５７】
コピーカッタ８は、ジャッキ部２６を支持部材４９内にスライド可能に挿通されており、伸縮することで支持部材４９の先端からカッタビット２７を出没させるようになっている。
【００５８】
取付穴４７を有するカッタスポーク４６の基端近傍には、取付穴４７の中間を開閉自在に塞ぐマンホール５３が設けられており、コピーカッタ８のジャッキ部２６に接続される油圧配管５４の取り回しをマンホール５３から行えるようになっている。油圧配管５４は、軸部５の中空穴を通って図示しない油圧発生源に接続されている。
【００５９】
また、コピーカッタ８が取り付けられる延長スポーク部２１は、相向かい合うカッタスポーク４６の外周側に適宜の間隔を隔てて離間されている。
【００６０】
次に作用を述べる。
【００６１】
カッタ装置４５を径の小さなシールド掘進機（図示せず）に流用する場合、支持部材４９を内周部たるカッタスポーク４６側まで引き込んで固定すると共に、スペーサ５２を取り外してジャッキ部２６の基端側をカッタスポーク４６に取り付ける。
【００６２】
支持部材４９の取付位置の変更は、まず、カッタスポーク４６から支持部材４９の間座５１を取り外して支持部材４９を径方向内側へスライド移動させたのち、本体部５０から間座５１を取り外し、間座５１が取り付けられていたカッタスポーク４６の取付位置に本体部５０を取り付けることで行う。作業はマンホール５３から行う。
【００６３】
これにより、本体部５０は、先端をカッタスポーク４６の先端位置に合わせて固定される。
【００６４】
そして、外周部カッタ１６をカッタスポーク４６から分割したら、カッタ本体部４８は図６に示すように縮径される。
【００６５】
このカッタ装置５５を径の大きなシールド掘進機（図示せず）に再度利用する場合、上述と逆の手順でカッタ本体部５６を拡径させる。
【００６６】
具体的には、カッタ本体部５６の外周側に所望の外径の外周部カッタ（図示せず）を取り付けたのち、本体部５０のみで構成される支持部材５７に間座５１を取り付ける。そして、これを外周部カッタ１６の外周位置までスライド移動させて固定し、コピーカッタ８の基端とカッタスポーク４６との間にスペーサ５２を介設する。
【００６７】
このように、カッタ装置４５を径の小さなシールド掘進機５８に転用するとき、支持部材４９をカッタスポーク４６側まで引き込んで固定すると共に、スペーサ５２を取り外してコピーカッタ８の基端側をカッタスポーク４６に取り付け、外周部カッタ１６をカッタスポーク４６から分割するため、コピーカッタ８と、コピーカッタ８を保持するカッタスポーク４６とを再利用することができ、カッタ装置４５を効率よく転用できる。
【００６８】
また、コピーカッタ８をカッタスポーク４６内に引き込んで外周部カッタ１６を取り外すため、油圧配管５４をコピーカッタ８に接続したままカッタ装置４５を拡縮できる。
【００６９】
カッタ装置５５を径の大きなシールド掘進機に転用するとき、カッタ本体部５６たるカッタスポーク４６の外周側に外周部カッタ１６を取り付け、外周部カッタ１６の外周位置まで支持部材４９をスライド移動させて固定し、ジャッキ部２６の基端側とカッタスポーク４６との間にスペーサ５２を介設してジャッキ部２６を径方向外方へ移動させるため、コピーカッタ８と、コピーカッタ８を保持するカッタスポーク４６とをそのまま再利用することができ、カッタ装置５５を効率よく転用できる。
【００７０】
回動自在なカッタ本体部４８をカッタスポーク４６と外周部カッタ１６とに分割可能に形成すると共に、これらカッタスポーク４６と外周部カッタ１６とに跨って筒体状の支持部材４９を、開口５９を径方向外方へ向けて、かつ、径方向内側にスライドさせて固定できるように取り付け、支持部材４９内にコピーカッタ８のジャッキ部２６をスライド自在に挿通させ、カッタスポーク４６にジャッキ部２６の基端側をスペーサ５２を介して取り付けたため、熱に弱いコピーカッタ８とコピーカッタ８の外周を囲むシール３２とを容易に移設でき、カッタ装置４５，５５を効率よく再利用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
（１）カッタ装置をコピーカッタごと効率よく転用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示すカッタ装置の要部拡大図である。
【図２】縮径したカッタ装置の要部拡大図である。
【図３】シールド掘進機の側断面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】他の実施の形態を示すカッタ装置の要部拡大図である。
【図６】縮径したカッタ装置の要部拡大図である。
【図７】従来のカッタ装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
２ カッタ装置（シールド用カッタ）
６ カッタ本体部
７ ホルダ
８ コピーカッタ
１４ カッタスポーク（内周部）
１６ 外周部カッタ（外周部）
２９ 取付穴
３０ 取付穴
３８ カッタ装置（シールド用カッタ）
４１ カッタ本体部
４２ 開口部
４５ カッタ装置（シールド用カッタ）
４６ カッタスポーク（内周部）
４８ カッタ本体部
４９ 支持部材
５２ スペーサ
５５ カッタ装置（シールド用カッタ）
５６ カッタ本体部
５７ 支持部材
５９ 開口
Claims (5)
- コピーカッタを筒状のホルダ内に収容すると共に、該ホルダにホルダとコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記ホルダを回動自在なカッタ本体部に該カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から抜き差し可能に取り付けて構成したシールド用カッタの縮径方法であって、上記カッタ本体部から上記コピーカッタをホルダごと抜き取ったのち、上記カッタ本体部の外周部を分割して取り外し、該カッタ本体部の内周部に上記コピーカッタをホルダごと上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から取り付けてシールド用カッタを縮径させることを特徴とするシールド用カッタの縮径方法。
- コピーカッタを筒状のホルダ内に収容すると共に、該ホルダにホルダとコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記ホルダを回動自在なカッタ本体部に該カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から抜き差し可能に取り付けて構成したシールド用カッタの拡径方法であって、上記カッタ本体部から上記コピーカッタをホルダごと抜き取ったのち、上記カッタ本体部の外周側に所定の外径の外周部カッタを取り付け、該外周部カッタに上記コピーカッタをホルダごと上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方から取り付けてシールド用カッタを拡径させることを特徴とするシールド用カッタの拡径方法。
- 回動自在なカッタ本体部を回動中心側の内周部と外周側の外周部とに分割可能に形成し、これら内周部と外周部とに跨って筒体状の支持部材を、開口をカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ向けて取り付けると共に支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記内周部にコピーカッタの基端側をスペーサを介して取り付けたシールド用カッタの縮径方法であって、上記支持部材を上記内周部側まで引き込んで固定すると共に、上記スペーサを取り外して上記コピーカッタの基端側を上記内周部に取り付け、上記外周部を上記内周部から分割することを特徴とするシールド用カッタの縮径方法。
- 回転自在なカッタ本体部に筒体状の支持部材を、開口をカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ向けて取り付けると共に支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記カッタ本体部に上記コピーカッタの基端側を取り付けたシールド用カッタの拡径方法であって、上記カッタ本体部の外周側に所定の外径の外周部カッタを取り付け、該外周部カッタの外周位置まで上記支持部材を移動させて固定すると共に、上記コピーカッタの基端側と上記カッタ本体部との間にスペーサを介設して上記コピーカッタを上記カッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向外方へ移動させることを特徴とするシールド用カッタの拡径方法。
- 回動自在なカッタ本体部を回動中心側の内周部と外周側の外周部とに分割可能に形成すると共に、これら内周部と外周部にカッタ本体部の回動中心を基準としたときの径方向に延びる取付穴を連ねて形成し、これら取付穴に、筒体状に形成されると共にその軸方向に分割可能に形成された支持部材を挿入すると共に該支持部材内にコピーカッタを挿通させ、かつ、上記支持部材に該支持部材とコピーカッタとの間を止水するシールを設け、上記内周部に上記支持部材を取り付けると共に、上記内周部と上記コピーカッタの間に該コピーカッタの上記径方向の位置を調節するためのスペーサを着脱自在に介設したことを特徴とするシールド用カッタのカッタ構造。
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