JP5244061B2 - Bit exchanging device for shield excavator - Google Patents
Bit exchanging device for shield excavator Download PDFInfo
- Publication number
- JP5244061B2 JP5244061B2 JP2009220805A JP2009220805A JP5244061B2 JP 5244061 B2 JP5244061 B2 JP 5244061B2 JP 2009220805 A JP2009220805 A JP 2009220805A JP 2009220805 A JP2009220805 A JP 2009220805A JP 5244061 B2 JP5244061 B2 JP 5244061B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bit
- hole
- reaction force
- housing
- cutter head
- 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.)
- Active
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 11
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 8
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、シールド掘削機のカッタヘッドに設けられ地山を切削するビットを交換するための装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for exchanging a bit provided in a cutter head of a shield excavator for cutting a natural ground.
シールド掘削機は、一般に、掘進方向と平行な軸回りに回転駆動されるカッタヘッドを備えており、そのカッタヘッドには、地山を切削するためのビットが取り付けられている。かかるビットは、地山を切削することで摩耗するため、長距離施工においてはビット交換等の対策が必要となる。 The shield excavator generally includes a cutter head that is driven to rotate about an axis parallel to the excavation direction, and a bit for cutting a natural ground is attached to the cutter head. Since such a bit is worn by cutting a natural ground, it is necessary to take measures such as bit replacement in long-distance construction.
従来、薬液注入等で前方の切羽を固めた後、作業員が切羽側に出てビットを交換する方法が一般的に採用されている。作業員が切羽側に出てビットを交換する場合、薬液注入等を行うことによる工事費の増大や作業期間の長期化等、各種の問題が存在する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method is generally employed in which an operator moves to the face side and replaces a bit after the front face is hardened by chemical injection or the like. When a worker goes out to the face side and replaces a bit, there are various problems such as an increase in construction cost and a prolonged work period due to chemical injection or the like.
そこで、作業員が切羽側に出ることなく、ビットを交換可能とするビット交換装置が多数提案されている(特許文献1〜3参照)。
In view of this, many bit exchange devices have been proposed that allow bits to be exchanged without workers coming to the face side (see
しかしながら、提案されているビット交換装置は、構造が複雑なものが多く、高水圧下及び土砂雰囲気での作動の信頼性が低いものが多かった。 However, many of the proposed bit changers have a complicated structure, and many of them have low reliability in operation under high water pressure and earth and sand atmosphere.
そこで、本発明の目的は、構造が簡単で、高水圧下及び土砂雰囲気での作動の信頼性が高いシールド掘削機のビット交換装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a bit exchanging device for a shield excavator having a simple structure and high reliability in operation under high water pressure and earth and sand atmosphere.
前記目的を達成するために、本発明は、シールド掘削機のカッタヘッドに設けられ地山を切削するビットを交換するための装置において、前記カッタヘッドに設けられ前記カッタヘッド内からビットを挿入して該ビットの先端部が切羽側に突出するように収容する貫通穴を有するハウジングと、該ハウジングに着脱可能に設けられ切羽側に突出したビットが摩耗した際に新たなビットを摩耗したビットの後部に押し当てた状態で前記ハウジングから反力をとって新たなビットを前記貫通穴の前方向に押し込んで摩耗したビットを前記貫通穴の前方に押し出すための押出装置と、前記ハウジングに着脱可能に設けられ新たなビットを前記押出装置で前記貫通穴に押し込む際に前記押出装置の反力を前記ハウジングに伝える第一反力材と、前記ハウジングに着脱可能に設けられ前記押出装置で前記貫通穴に押し込んだ新たなビットが後退しないように新たなビットの後部を支持する第二反力材とを備えたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for exchanging a bit provided in a cutter head of a shield excavator for cutting a natural ground, wherein a bit is inserted from the cutter head provided in the cutter head. A housing having a through hole for accommodating the tip of the bit so as to protrude toward the face, and a bit that has been worn on a new bit when the bit detachably provided on the housing and worn toward the face is worn. An extruding device that pushes a worn bit by pushing a new bit in the forward direction of the through hole by taking a reaction force from the housing in a state of being pressed against the rear part, and detachable from the housing A first reaction force member that transmits a reaction force of the extrusion device to the housing when a new bit is pushed into the through hole by the extrusion device; In which a new bit is pushed into the through hole at removably provided the extrusion apparatus Managing has a second reaction force member for supporting the rear part of the new bit to not retract.
本発明によれば、構造が簡単で、高水圧下及び土砂雰囲気での作動の信頼性が高いシールド掘削機のビット交換装置を提供することができるという優れた効果を奏する。 According to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to provide a bit exchanging device for a shield excavator having a simple structure and high reliability in operation under high water pressure and earth and sand atmosphere.
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、シールド掘削機1は、円筒状のシールドフレーム2と、シールドフレーム2内を掘進方向の前後に仕切る隔壁3と、隔壁3に掘進方向と平行な軸回りに回転可能に支持されたカッタヘッド4と、シールドフレーム2内でセグメントをリング状に組み立てるエレクタ(図示せず)と、シールドフレーム2の内面に装着されリング状に組み立てられたセグメントに反力を取ってシールドフレーム2を前進させるシールドジャッキ(図示せず)とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
カッタヘッド4は、隔壁3に回転可能に支持された中心部5と、中心部5に周方向に間隔を隔てて放射状に装着された複数のカッタスポーク6とを有し、図示しないモータ、ギヤ等からなる駆動手段により、掘進方向と平行な軸回りに回転駆動される。中心部5には、フィッシュテールビット7が装着され、カッタスポーク6には、ビット8がカッタヘッド4の径方向に間隔を隔てて複数配設されている。
The cutter head 4 has a
フィッシュテールビット7及びビット8は、シールドジャッキを伸長させることで地山に押し付けられ、その状態でカッタヘッド4が回転されることで地山を切削する。
The
なお、カッタヘッド4は、本実施形態ではスポークタイプのものを示したが、面板タイプのものであっても良い。 The cutter head 4 is a spoke type in this embodiment, but may be a face plate type.
図1に示すように、ビット交換装置10は、カッタスポーク6に複数整列して設けられている。
As shown in FIG. 1, a plurality of
図2及び図3に示すように、ビット交換装置10は、カッタヘッド4(本実施形態では、カッタースポーク6)にその前面Fに開口するように設けられカッタヘッド4内からビット8を挿入してその先端部が切羽側に突出するように収容する貫通穴11を有するハウジング12と、ハウジング12に着脱可能に設けられ、切羽側に突出したビット8が摩耗した際に新たなビット8を摩耗したビット8の後部に押し当てた状態でハウジング12から反力をとって新たなビット8を貫通穴11の前方向に押し込んで摩耗したビット8を貫通穴11の前方に押し出すための押出装置13と、ハウジング12に着脱可能に設けられ、新たなビット8を押出装置13で貫通穴11に押し込む際に押出装置13の反力をハウジング12に伝える第一反力材14と、ハウジング12に着脱可能に設けられ、押出装置13で貫通穴11に押し込んだ新たなビット8が後退しないように新たなビット8の後部を支持する第二反力材15とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ハウジング12の貫通穴11は、楕円形(或いは小判形)に形成されている(図2(b)参照)。また、ハウジング12の前端部には、前端部から貫通穴11の後方向に延出するスタッドボルト16が設けられている。また、ハウジング12の後端部には、後端部から貫通穴11の径方向外方に突出するように複数形成された耳部17が設けられている。
The through
ビット8は、貫通穴11に貫通穴11の前後方向に沿って移動可能に挿入される台座18と、台座18から貫通穴11の前方向に延出させて設けられ、台座18より小径に形成される小径部19と、小径部19から貫通穴11の前方向に延出させて設けられ、超硬チップ(図示せず)が取り付けられる本体部20とを有している。台座18の外周部には、貫通穴11の内周と台座18の外周との隙間をシールするリング状のシール21が設けられている。台座18は、断面楕円形(或いは断面小判形)に形成されており(図2(b)参照)、台座18の外周面が貫通穴11の内周面に当接することでビット8が貫通穴11の前後方向軸回りに回転するのを防止するようになっている。台座18には、そのビット8の後方に配置されるビット8の本体部20を収容する凹部22が設けられており、後方のビット8の本体部20を前方のビット8の凹部22に収容した状態で、後方のビット8を貫通穴11の前方向に押し込むことで、後方のビット8によって前方のビット8が貫通穴11の前方向に移動されるようになっている。また、台座18、小径部19及び本体部20には、後述するロッド23を挿通可能なロッド挿通穴24が凹部22に連続させて設けられており、ロッド挿通穴24の先端部には雌ネジ部25が設けられている。
The
本実施形態では、ビット8は、各ハウジング12の貫通穴11に二個ずつ直列に収容されている。
In this embodiment, two
押出装置13は、ビット8のロッド挿通穴24に挿通されたロッド23と、ビット8を貫通穴11に沿って移動させるためのセンターホールジャッキ26(図4(d)等参照)とを有している。ロッド23の先端部には、先端側雄ネジ部27が設けられており、先端側雄ネジ部27が切羽側に突出したビット8の本体部20に設けられた雌ネジ部25に螺合されている。また、ロッド23の後端部には、後端側雄ネジ部28が設けられている。センターホールジャッキ26は、筒状に形成された外筒部29と、外筒部29に外筒部29の長手方向に沿って移動可能に挿通され、ロッド23と係合可能な内筒部30とを有している(図4(d)等参照)。
The
第一反力材14は、貫通穴11の幅方向中間部を塞ぐ四角形の板状の蓋部31(図2(a)参照)と、蓋部31から貫通穴11の前方向に延出させて設けられ、ハウジング12を貫通穴11の径方向外方から挟み込む一対の延出部32と、各延出部32から貫通穴11の径方向外方に延出させて設けられた耳部33とを有している。蓋部31には、ボルト挿通穴34が形成されており、ボルト挿通穴34にロッド23が挿通されている。ロックナット35を後方からロッド23の後端側雄ネジ部28に締めることで、ロッド23及びロックナット35によって、切羽側に突出したビット8を貫通穴11の前方向に移動しないように規制している。また、耳部33には、ボルト挿通穴36が形成されており、ボルト挿通穴36にスタッドボルト16が挿通されている。ナット37を後方からスタッドボルト16に締めることで、ナット37によって、第一反力材14を貫通穴11の後方向に移動しないように規制している。
The first
第二反力材15は、貫通穴11の幅方向端部をそれぞれ塞ぐ一対の半円形の板状の蓋部38(図2(b)参照)と、各蓋部38から貫通穴11の径方向外方に突出するように複数形成された耳部39とを有している。ハウジング12の耳部17と第二反力材15の耳部39とをボルト40で締結することで、第二反力材15がハウジング12に取り付けられている。
The
次に、ビット交換手順を図4及び図5を用いて説明する。 Next, the bit exchange procedure will be described with reference to FIGS.
ビット8を交換する場合、カッタヘッド4の駆動を止めた後、カッタスポーク6内の作業スペースS(図1及び図4(a)参照)に作業員が入り、カッタスポーク6に設けられたそれぞれのビット交換装置10のビット8を交換する。本実施形態では、カッタヘッド6の中心部5が中空に形成されると共に中心部5にマンホールが設けられており、そのマンホールを通じて作業員がカッタスポーク6内の作業スペースSに入るようになっている。図4(a)に示す状態では、ビット8は第一反力材14と第二反力材15とによって後退しないように支持されている。
When the
まず、図4(b)に示すように、ロックナット35をロッド23から取り外すと共に、第一反力材14をハウジング12から取り外す。第一反力材14の取り外しにより、ビット8は第二反力材15によって後退しないように支持される。
First, as shown in FIG. 4B, the
次に、図4(c)に示すように、ロッド23を切羽側に突出したビット8から引き抜いて、切羽側に突出したビット8の後方に配置されたビット8に係合させる。そして、別のビット8を貫通穴11に予め収容されていたビット8の後方に配置する。その後、第一反力材14を再びハウジング12に取り付ける。
Next, as shown in FIG. 4C, the
次に、図4(d)に示すように、ロッド23に継ぎ足し部41を継ぎ足すと共に、センターホールジャッキ26を第一反力材14に取り付ける。その後、第一反力材14の蓋部31前面を最後方に配置されたビット8の後端に当接させた状態で、ナット37をスタッドボルト16に締める。
Next, as shown in FIG. 4 (d), the
次に、図5(e)に示すように、センターホールジャッキ26を伸ばしてロッド23と固定する。その後、第二反力材15をハウジング12から取り外す。第二反力材15の取り外しにより、ビット8はセンターホールジャッキ26及び第一反力材14によって後退しないように支持される。
Next, as shown in FIG. 5 (e), the
次に、図5(f)に示すように、センターホールジャッキ26を縮めてビット8を貫通穴11の前方向に押し込むことで、切羽側に突出する摩耗したビット8を貫通穴11の前方向に移動させる。そして、センターホールジャッキ26を最縮退状態或いはそれに近い状態まで縮めたならば、センターホールジャッキ26を盛り替えるため、第二反力材15の蓋部38前面を最後方に配置されたビット8の後部に当接させた状態で、第二反力材15をボルト40を用いてハウジング12に取り付ける。第二反力材15の取り付けにより、ビット8は第二反力材15によって後退しないように支持される。
Next, as shown in FIG. 5 (f), the
次に、図5(g)に示すように、第一反力材14を第二反力材15の位置まで貫通穴11の前方向に移動させ、ナット37をさらに締める。そして、切羽側に突出する摩耗したビット8が貫通穴11の前方に押し出されて、その後方のビット8の先端部が切羽側に突出するまで、図5(e)〜図5(g)の手順を繰り返す。
Next, as shown in FIG. 5 (g), the first
そして、図5(h)に示すように、切羽側に突出する摩耗したビット8が貫通穴11の前方に押し出されて、その後方のビット8の先端部が切羽側に突出したならば、センターホールジャッキ26を第一反力材14から取り外すと共に、継ぎ足し部41をロッド23から取り外す。そして、ロックナット35をロッド23に締結して、ビット8の交換作業が終了する。
Then, as shown in FIG. 5 (h), if the
このように、本実施形態によれば、摩耗したビット8を貫通穴11の前方に押し出すといった簡単な作業でビット8の交換が確実に行われるので、薬液注入等をして作業員が切羽側に出てビット8を交換する場合と比較して、工事費の増大や作業期間の長期化等を効果的に抑制することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態では、ビット8が後退しないように第二反力材15で支持する方法を採用しており、例えばラチェットのようなビット8の後退防止機構(特許文献2参照)を設ける必要がなく、その構造は、非常に簡単なものとなり、且つ高水圧下及び土砂雰囲気での作動の信頼性が高い。
Further, in the present embodiment, a method of supporting the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various other embodiments can be adopted.
例えば、ロングストロークの押出装置13(センターホールジャッキ26)を採用する場合や、ビット8の高さが低くても良い場合は、押出装置13(センターホールジャッキ26)の盛り替えが不用となる。
For example, when the long stroke extrusion device 13 (center hole jack 26) is employed or when the height of the
また、ビット交換装置10はカッタスポーク6に設けるものとしたが、これに限るものではない。ビット交換装置10を、カッタヘッド4のいずれの位置に設けても良く、例えば中心部5に設けても良い。
Further, although the
また、貫通穴11は楕円形(或いは小判形)に形成すると共にビット8の台座18は断面楕円形(或いは断面小判形)に形成するものとしたが、これに限るものではない。貫通穴11及びビット8の台座18は、ビット8の回転を防止できる形状であれば良く、非円形であれば他の形状であっても良い。
Further, although the through
1 シールド掘削機
4 カッタヘッド
8 ビット
10 ビット交換装置
11 貫通穴
12 ハウジング
13 押出装置
14 第一反力材
15 第二反力材
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009220805A JP5244061B2 (en) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | Bit exchanging device for shield excavator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009220805A JP5244061B2 (en) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | Bit exchanging device for shield excavator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011069106A JP2011069106A (en) | 2011-04-07 |
JP5244061B2 true JP5244061B2 (en) | 2013-07-24 |
Family
ID=44014620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009220805A Active JP5244061B2 (en) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | Bit exchanging device for shield excavator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5244061B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06229194A (en) * | 1993-02-03 | 1994-08-16 | Hitachi Zosen Corp | Shielding excavator |
JP3411734B2 (en) * | 1995-10-06 | 2003-06-03 | 三菱重工業株式会社 | Cutter bit changer |
JP3589653B2 (en) * | 2002-03-05 | 2004-11-17 | 川崎重工業株式会社 | Cutter bit exchange device, its exchange method and exchange jig |
JP4931869B2 (en) * | 2008-06-30 | 2012-05-16 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Tunnel excavator fishtail, bit changing device and bit changing method |
-
2009
- 2009-09-25 JP JP2009220805A patent/JP5244061B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011069106A (en) | 2011-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5843597B2 (en) | Disc head cutter exchanging apparatus and method for cutter head | |
JP5355439B2 (en) | Excavator bit changer | |
JP6445336B2 (en) | Roller cutter changing device and roller cutter changing method | |
JP5244061B2 (en) | Bit exchanging device for shield excavator | |
JP6752090B2 (en) | Tunnel excavator | |
JP4931869B2 (en) | Tunnel excavator fishtail, bit changing device and bit changing method | |
JP4841365B2 (en) | Bit exchanging device for excavation of shield machine | |
JP2009256921A (en) | Shield machine | |
JP6470077B2 (en) | Cutting bit mounting structure of tunnel machine | |
JP2007092520A (en) | Shield machine | |
JP4635240B2 (en) | Bit exchanging device for shield machine | |
JP4222986B2 (en) | Cutter bit changing device and method for shield machine | |
JP2007100316A (en) | Shield machine | |
JP2002047889A (en) | Cutter replacing method and tunnel boring machine | |
JP3844136B2 (en) | Cutter head of shield machine | |
JP5635926B2 (en) | Shield machine | |
JP4252504B2 (en) | Tunnel excavator and cutter exchanging method for tunnel excavator | |
JP5854770B2 (en) | Tunnel excavator for underground joint method with towable cutter replacement mechanism | |
JP3750052B2 (en) | How to replace the cutter bit in a shield machine | |
JP4469999B2 (en) | Bit replenishment mechanism and tunnel excavator | |
JP4616063B2 (en) | Shield machine | |
JP3396446B2 (en) | Tunnel excavator | |
JP2003172091A (en) | Method and device for reproducing rotary cutter of shield machine | |
JP2910633B2 (en) | Method for reducing wear of cutter bit and structure for mounting cutter bit | |
JP2002357084A (en) | Bit exchanging mechanism for shield machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120522 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20121109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130329 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130405 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5244061 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |