JP4348857B2 - シールド掘進機のカッタビット交換機構 - Google Patents
シールド掘進機のカッタビット交換機構 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4348857B2 JP4348857B2 JP2000354701A JP2000354701A JP4348857B2 JP 4348857 B2 JP4348857 B2 JP 4348857B2 JP 2000354701 A JP2000354701 A JP 2000354701A JP 2000354701 A JP2000354701 A JP 2000354701A JP 4348857 B2 JP4348857 B2 JP 4348857B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- rotating shaft
- shield machine
- central portion
- bit
- 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
【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のカッタビットを交換する機構に係り、特に、カッタの中央部に位置するカッタビットを交換するためのシールド掘進機のカッタビット交換機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シールド掘進機は、カッタを回転させながら推進力を与えて、トンネルを掘削するようになっている。すなわち、カッタの先端に設けられたカッタビットが、カッタが回転することにより地山を掘削するようになっている。
【0003】
ところで、カッタビットは、地山を掘削していくうちに摩耗していく。特に、カッタの径方向外周側は、移動距離が長いためにその部分のカッタビットの摩耗が大きい。そのため、従来は、カッタの径方向外周側のカッタビットを交換するための機構は多数提案されていた。
【0004】
一方、カッタ中央部は、移動距離が短いためにその部分のカッタビットは、余り摩耗しないので、カッタ中央部のカッタビットを交換するための機構は、特に提案されてはいなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、トンネルの長距離化が進んでいるが、上述のように、従来は、カッタの外周側に取り付けられたカッタビットは、交換することはできるものの、カッタ中央部のカッタビットを交換することはできないので、掘削施工可能なトンネルの長さは、カッタ中央部のカッタビットの寿命に制限されてしまっていた。
【0006】
そこで、本発明は上記問題を解決するために案出されたものであって、その目的は、カッタ中央部のカッタビットを交換することができるシールド掘進機のカッタビット交換機構を提供することにある。
【0007】
【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、カッタの中央に当該カッタを貫通して筒状のカッタ回転軸を取り付け、その筒状のカッタ回転軸の内側に前進時に切刃に当接すると共に後退時にシールド掘進機内側へ引き込まれるカッタ中央部をその軸方向にスライド自在に設け、上記筒状のカッタ回転軸に上記カッタ中央部が後方にスライドしたときにその前方で筒状のカッタ回転軸の内部を前後に仕切るゲートを設けたものである。
【0008】
上記構成によれば、カッタ中央部が後方にスライドすると共に、その前方のゲートでカッタ回転軸の内部を前後に仕切ることができるので、シールド掘進機外と区画されたカッタ中央部の前方の空間に作業員が出入りすることが可能となり、カッタビットの交換作業が容易に行える。これによって、掘削施工可能なトンネルの長さを大幅に長くすることができる。
【0009】
そして、上記カッタ中央部に、その径方向外方に位置するカッタ外周部に係脱される係合ピンを設けたものが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0011】
図1は本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交換機構の実施の形態を示した断面図である。
【0012】
まず、シールド掘進機及びそのカッタビット交換機構の構成を説明する。
【0013】
本実施の形態に係るシールド掘進機1は、シールドフレーム2の前端部にバルクヘッド3が設けられている。バルクヘッド3の中心部には、バルクヘッド3を貫通してカッタ回転軸5が設けられており、そのカッタ回転軸5の前端には、カッタ6が設けられている。カッタ6の前面には複数のカッタビット7が取り付けられている。カッタ回転軸5の後方にはこれを回転させるための駆動モータ(図示せず)が接続されている。
【0014】
バルクヘッド3の下部には、これを貫通して切刃11側へ開口するスクリュコンベア(図示せず)が設けられている。また、シールドフレーム2内後部には、シールドジャッキ(図示せず)が設けられている。
【0015】
シールド掘進機1は、組み付けられたセグメントをシールドジャッキで押して推進力を得ながら、カッタ6が回転することによって、トンネルを掘削するようになっている。
【0016】
ところで、本発明に係るカッタビット交換機構8では、上述のカッタ回転軸5が筒状に形成されている。その筒状のカッタ回転軸5はカッタ6の中央に貫通されて掘削土砂9の切刃11に前端が開口するようになっている。
【0017】
筒状のカッタ回転軸5の内側には、カッタ6の中央に位置するカッタ中央部12がその軸方向にスライド自在に設けられている。カッタ中央部12は、円筒状に形成された胴部14とその前方に配置されたカッタ部15とを備えている。カッタ部15は回転軸16を介して胴部14と接続されており、カッタ中央部12のカッタ部15は胴部14に対して回転可能となっている。カッタ中央部12の外周面とカッタ回転軸5の内周面との間には、スライド可能なシール機構(図示せず)が介設されており、土砂がシールド掘進機1内に流入するのを防止している。
【0018】
カッタ中央部12の後部には、これを軸方向にスライドさせるスライド手段として、油圧ジャッキ17が接続されている。油圧ジャッキ17の後端は、シールドフレーム2から延びるフレーム(図示せず)に接続されている。この油圧ジャッキ17の伸縮によって、カッタ中央部12は、カッタ回転軸5内で前端に位置する前進時には、その前端が切刃11に当接し、一方、カッタ回転軸5内で後端に位置する後退時には、シールド掘進機1の内側(バルクヘッド3よりも後方)に引き込まれるようになっている。
【0019】
カッタ回転軸5には、カッタ中央部12がカッタ回転軸5で後方にスライドしたときに、その前方で筒状のカッタ回転軸5の内部を前後に仕切るゲート21が設けられている。
【0020】
ゲート21は、上下に半円状に分割されており、カッタ回転軸5の上下にそれぞれ昇降自在に設けられている。ゲート21同士の接合部には棒状のシールが設けられており、そのシールをゲート21同士で挟み込んで止水するようになっている。カッタ回転軸5のゲート21の固定部には、シール部材22が形成され、掘削土砂や水の流入を防止するようになっている。
【0021】
なお、ゲート21の形状は、上下2分割に限定されるものではなく、別の形状であってもよい。例えば、左右2分割であったり、3或いは4分割等であってもよい。
【0022】
本実施の形態のカッタ6は、スポーク式のものであり、カッタ回転軸5の前端外周部には、複数のカッタスポーク18が放射状に取り付けられている。このカッタスポーク18が、カッタ中央部12の径方向外方に位置するカッタ外周部19となる。
【0023】
カッタ中央部12には、カッタ外周部19に係脱される係合ピン23が設けられている。係合ピン23は、カッタ中央部12の内部に径方向外側に向かって複数設けられており、その先端が、カッタスポーク18に形成された係合穴24に向かって出没自在に形成されている。
【0024】
掘削時には、係合ピン23が径方向外側に突出してカッタスポーク18の係合穴24に挿入されて、カッタ中央部12とカッタ外周部19とが一体化される。一方、カッタ中央部12のスライド時には、係合ピン23が径方向内側に縮退してカッタ中央部12内に収容されて、カッタ中央部12とカッタ外周部19とが分離するようになっている。
【0025】
次に、上記構成によるシールド掘進機1のカッタビット交換機構8の作用を説明する。
【0026】
シールド掘進機1によるトンネルの掘削により、カッタ中央部12のカッタビット7が摩耗したならば、カッタ6の回転を停止させて、図2に示すように、係合ピン23を径方向内側に縮退してカッタ中央部12内に収容させて、カッタ中央部12とカッタ外周部19とを分離する。
【0027】
その後、油圧ジャッキ17を縮退させて、カッタ中央部12を、カッタ回転軸5内でシールド掘進機1内側(後方)へ引き込む。このとき、掘削土砂9が軟弱な場合には、カッタ中央部12の後退と共に、カッタ回転軸5の内部に土砂が流れ込むが、カッタ中央部12の外周面とカッタ回転軸5の内周面、及びカッタ回転軸5とゲート21とはシールされているので、土砂がシールド掘進機1の内部に流入することはない。
【0028】
そして、カッタ中央部12が、図3に示すように、後端部まで移動したならば、図4に示すように、ゲート21を閉じて、筒状のカッタ回転軸5の内部を前後に仕切る。これによって、カッタ中央部12とゲート21との間に空間ができ、これを作業空間25として利用できる。
【0029】
その後、カッタ中央部12の前面或いはカッタ回転軸5の側面に形成されたマンホール(図示せず)から作業空間25に作業員が入る。土砂が作業空間25まで流入している場合は、作業員がその土砂を除去して、その後、カッタビット7の交換作業を行う。
【0030】
このとき、作業員はカッタ中央部12の前面に入って交換作業をできるので、作業性が高く、手間及び時間の短縮を達成できる。また、ゲート21によって、掘削土砂9と区画されているので、作業場所を確保できる。
【0031】
このように、本発明によれば、カッタ中央部12のカッタビット7の交換作業が容易に行える。これによって、掘削施工可能なトンネルの長さを大幅に長くすることができる。
【0032】
なお、本実施の形態では、掘削土砂が軟弱な場合を想定して、ゲート21を設けるようにしているが、掘削土砂が固くて切刃が崩れない場合には、ゲート21を設けなくてもよいケースもある。
【0033】
また、本実施の形態では、カッタ6がスポーク式のものを例にあげて説明したが、これに限られるものではない。本発明は、例えば面盤状のカッタにも適用できるのは勿論である。
【0034】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、カッタ中央部が後方にスライドすると共に、その前方のゲートでカッタ回転軸の内部を前後に仕切ることができるので、シールド掘進機外と区画されたカッタ中央部の前方空間に作業員が出入りすることが可能となり、カッタビットの交換作業が容易に行える。これによって、掘削施工可能なトンネルの長さを大幅に長くすることができるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交換機構の実施の形態を示した概略断面図である。
【図2】本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交換機構の作動状態を説明するための概略断面図である。
【図3】本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交換機構の作動状態を説明するための概略断面図である。
【図4】本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交換機構の作動状態を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
1 シールド掘進機
5 カッタ回転軸
6 カッタ
7 カッタビット
8 カッタビット交換機構
11 切刃
12 カッタ中央部
19 カッタ外周部
21 ゲート
23 係合ピン
Claims (2)
- カッタの中央に当該カッタを貫通して筒状のカッタ回転軸を取り付け、その筒状のカッタ回転軸の内側に前進時に切刃に当接すると共に後退時にシールド掘進機内側へ引き込まれるカッタ中央部をその軸方向にスライド自在に設け、上記筒状のカッタ回転軸に上記カッタ中央部が後方にスライドしたときにその前方で筒状のカッタ回転軸の内部を前後に仕切るゲートを設けたことを特徴とするシールド掘進機のカッタビット交換機構。
- 上記カッタ中央部に、その径方向外方に位置するカッタ外周部に係脱される係合ピンを設けた請求項1記載のシールド掘進機のカッタビット交換機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000354701A JP4348857B2 (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | シールド掘進機のカッタビット交換機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000354701A JP4348857B2 (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | シールド掘進機のカッタビット交換機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002155698A JP2002155698A (ja) | 2002-05-31 |
JP4348857B2 true JP4348857B2 (ja) | 2009-10-21 |
Family
ID=18827238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000354701A Expired - Fee Related JP4348857B2 (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | シールド掘進機のカッタビット交換機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4348857B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4635240B2 (ja) * | 2005-04-26 | 2011-02-23 | 大成建設株式会社 | シールド掘進機のビット交換装置 |
CN107900969B (zh) * | 2017-12-27 | 2024-03-12 | 中铁工程装备集团技术服务有限公司 | 一种盾构机常压换刀纠偏工装 |
CN113464152B (zh) * | 2021-07-14 | 2022-03-22 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种基于可伸缩人舱的常压换刀盾构机 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000354701A patent/JP4348857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002155698A (ja) | 2002-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4655493A (en) | Shield tunneling machine | |
US4630869A (en) | Shield tunneling machine | |
JP4348857B2 (ja) | シールド掘進機のカッタビット交換機構 | |
JP2010007402A (ja) | トンネル掘削機のフィッシュテール、フィッシュテール保護装置、ビット交換装置及びビット交換方法 | |
JP3785030B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JP2657224B2 (ja) | シールド掘進機 | |
JP3750052B2 (ja) | シールドマシンにおけるカッタビットの交換方法 | |
JP2910633B2 (ja) | カッタービットの磨耗低減方法及びカッタービットの取り付け構造 | |
JP2022048035A (ja) | トンネル掘削機、掘削ツール交換装置および掘削ツール交換方法 | |
JP4910109B2 (ja) | ビット切替装置 | |
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 | |
JP2004027523A (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 | |
JP3690855B2 (ja) | トンネル掘削方法 | |
JP4248370B2 (ja) | シールド掘削機およびそのカッタビット交換方法 | |
JP3678711B2 (ja) | 多連シールド掘進機 | |
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 | |
JP3832005B2 (ja) | シールド掘進機 | |
JP3538350B2 (ja) | 矩形断面掘削用の土圧式シールド工法及び土圧式シールド掘進機 | |
JP2004251042A (ja) | トンネル掘削機 | |
JPH10331593A (ja) | シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッター | |
JP2001311388A (ja) | トンネル掘削機及びトンネル掘削工法 | |
JP2001027096A (ja) | トンネル掘削機 | |
JP4271893B2 (ja) | トンネル掘進機のコピーカッタ | |
JP3716099B2 (ja) | トンネル掘削機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070927 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090624 |
|
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: 20090630 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090713 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |