JP5843575B2 - Tunnel excavator and method for assembling / disassembling cutter drive unit in tunnel excavator - Google Patents
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Description
本発明は、組立・解体が容易なカッタ駆動部を備えたトンネル掘削機及びトンネル掘削機におけるカッタ駆動部の組立・解体方法に関する。 The present invention relates to a tunnel excavator having a cutter drive unit that can be easily assembled and disassembled, and a method for assembling and disassembling the cutter drive unit in the tunnel excavator.
一般に、シールド掘削機は、円筒形状をなす掘削機本体の前部に円盤形状をなすカッタヘッドが回転自在に装着され、このカッタヘッドがカッタ駆動部により駆動回転される一方、掘削機本体の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と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る。 In general, a shield excavator has a disk-shaped cutter head rotatably mounted on a front portion of a cylindrical excavator body, and the cutter head is driven and rotated by a cutter drive unit, while the rear portion of the excavator body Is constructed by mounting a 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.
従って、カッタ駆動部により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進反力を得て掘削機本体が前進し、カッタヘッドに取り付けられた多数のカッタビットが前方の地盤(切羽)を掘削して、トンネルを形成することができる。 Therefore, when the shield jack is extended while the cutter head is rotated by the cutter driving unit, the excavator body moves forward by obtaining the reaction force from the existing segment, and the many cutter bits attached to the cutter head are moved forward. (Face) can be excavated to form a tunnel.
このようなシールド掘削機を用いて所定の工事区間にトンネルを構築する場合、この工事区間に発進立坑と到達立坑を予め掘削しておき、発進立坑内にシールド掘削機を搬入し、この発進立坑内で掘進反力を確保した状態で、発進口から地山へ貫入し所定のルートに沿って掘削を行う。そして、シールド掘削機が到達立坑まで掘進すると、予め形成された到達口よりシールド掘削機を到達立坑内に引き出す。このようにして所定の位置にトンネルを構築する。 When a tunnel is constructed in a predetermined construction section using such a shield excavator, a start shaft and a reaching shaft are excavated in advance in this construction section, a shield excavator is carried into the start shaft, and this start shaft is In the state where the excavation reaction force is secured in the inside, it penetrates into the natural ground from the starting point and excavates along a predetermined route. And if a shield excavator digs up to an arrival shaft, a shield excavator will be pulled out in an arrival shaft from the previously formed arrival port. In this way, a tunnel is constructed at a predetermined position.
そして、到達立坑内に引き出されたシールド掘削機は、解体されて一部が地上に回収される一方、残りはトンネルの構造体として地中に埋設される。即ち、シールド掘削機は、まず、カッタヘッドがガス切断機により小さく分断されてクレーンにより到達立坑を通して地上に引き上げられる。次に、カッタヘッドのカッタ駆動部が同様にガス切断機により小さく分断され、クレーンにより到達立坑を通して地上に引き上げられる。最後に、シールドジャッキやエレクタ装置、排土装置(送泥管、排泥管、アジテータ、スクリューコンベヤ等)などが掘削機本体から取り外されてクレーンにより地上に引き上げられる。そして、残った掘削機本体がトンネル構造体の一部として既設セグメントに連結して埋設される。尚、分断されて地上に引き上げられたカッタヘッドやその駆動装置などはスクラップ処理される。 Then, the shield excavator drawn into the reaching shaft is dismantled and a part is collected on the ground, while the rest is buried in the ground as a tunnel structure. That is, in the shield excavator, first, the cutter head is divided into small portions by a gas cutter, and is lifted to the ground through a reach shaft by a crane. Next, the cutter driving part of the cutter head is similarly divided into small parts by a gas cutter, and is pulled up to the ground through a reach shaft by a crane. Finally, shield jacks, erector devices, soil removal devices (mud pipes, mud pipes, agitators, screw conveyors, etc.) are removed from the excavator body and lifted to the ground by a crane. Then, the remaining excavator body is buried as a part of the tunnel structure connected to the existing segment. It should be noted that the cutter head that has been divided and lifted to the ground and its driving device are scrapped.
ところで、近年、カッタヘッドにおけるカッタ寿命の延命等に基因して1台のトンネル掘削機で掘削できる工事区間の増長により、カッタヘッドのカッタ駆動部を構成するベアリング(カッタ駆動モータと連繋するリングギア付き三軸コロ軸受)や土砂シール(中間リング支持部における内周シールパッキンと外周シールパッキン)等を工事区間途中で交換する必要性が生じている。また、逆に短い工事区間であるため、ベアリングや土砂シール等がまだ十分使用可能である場合もあり、このような時はベアリングや土砂シール等は非常に高価であるため、トンネル掘削機の製造コストの面でも、再利用することが望まれている。 By the way, in recent years, due to the extension of the construction section that can be excavated by one tunnel excavator due to the extension of the cutter life in the cutter head, etc., the bearing (ring gear linked to the cutter drive motor) constituting the cutter drive unit of the cutter head There is a need to replace earth and sand seals (inner ring seal packing and outer ring seal packing in the intermediate ring support portion) in the middle of the construction section. On the other hand, because it is a short construction section, bearings and earth and sand seals may still be sufficiently usable. In such cases, bearings and earth and sand seals etc. are very expensive. Reuse is also desired in terms of cost.
ところが、従来のカッタヘッドのカッタ駆動部は、図7に示すように、カッタヘッドの中間リング100にベアリング取付ボルト101により取り付けられたベアリング102とこのベアリング102に連繋するカッタ駆動モータ103とを支持するベアリングハウジング104をバルクヘッド105や掘削機本体106に溶接等で固定的に取り付けられていたため、ベアリング102や中間リング100部に装着された内周シールパッキン107と外周シールパッキン108を交換或いは再利用するには、ガス切断機等によるベアリングハウジング104の大掛かりな解体作業が必要となるので、特に、大口径のシールド掘削機においては非常に困難を来たしていた。
However, as shown in FIG. 7, the cutter driving unit of the conventional cutter head supports the
また、例えベアリングハウジング104を解体してベアリング102を取り外せたとしても、その後に内周シールパッキン107と外周シールパッキン108を取り外す際には、単にそのまま取り外すことはできない。即ち、内周シールパッキン107又は外周シールパッキン108の何れか一つをそのまま取り外すと、中間リング100がバルクヘッド105(のリング状の嵌合孔105a)に対して遊嵌された状態となり、中間リング100が中間ビーム109を介してカッタヘッド毎バルクヘッド105から離脱する虞が有るのである。これは、特にカッタ駆動部を工事区間途中で交換する場合やカッタ駆動部を掘削機前方から取り出すことができない状態下で再利用する場合には、中間ビーム取付フランジ部109aにおけるスラストシールパッキン110が機能しなくなることから当該部から泥水が機内に浸入するという大きな問題点を抱えているのである。
Further, even if the bearing
尚、特許文献1では、到達立坑等が掘削できない状態下で、掘削機を再利用のために回収すべく発進立坑を利用する技術が開示されている。しかしながら、この技術は掘削機本体を構成する外胴から内胴を離脱させ、この内胴を、推進ジャッキを掘進時とは反対に反力受部材に対して押し付けるのではなく引くことで、発進立坑側に移動させるもので、移動させた後内胴からカッタ駆動部を解体することになり、依然として解体作業が大掛かりになると共に、カッタ駆動部を再利用できても交換することができないという不具合があった。 Note that Patent Document 1 discloses a technology that uses a start shaft to collect an excavator for reuse in a state in which a reach shaft or the like cannot be excavated. However, this technology takes off the inner cylinder from the outer cylinder that constitutes the excavator body, and pulls the inner cylinder instead of pressing the propulsion jack against the reaction force receiving member as opposed to digging. It is moved to the shaft side, and after moving it, the cutter drive part will be dismantled from the inner trunk, and the dismantling work will still be large, and even if the cutter drive part can be reused, it can not be replaced was there.
そこで、本発明は、組立・解体が容易なカッタ駆動部を備えたトンネル掘削機及びトンネル掘削機におけるカッタ駆動部の組立・解体方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a tunnel excavator provided with a cutter drive unit that can be easily assembled and disassembled, and a method for assembling and disassembling the cutter drive unit in the tunnel excavator.
斯かる目的を達成するための本発明に係るトンネル掘削機は、
カッタヘッドの中間ビームを掘削機本体のバルクヘッドに対してスラストシールパッキンと内,外周シールパッキンを介してベアリングにより回転自在に支持してなるカッタ駆動部を備えたトンネル掘削機において、
前記ベアリングと該ベアリングに連繋するカッタ駆動モータを支持するベアリングハウジングをバルクヘッドに着脱可能となすと共に、前記内,外周シールパッキンを組立・解体する際に、前記中間ビームをバルクヘッドに対して交互に仮固定された内周シールパッキン用の第1治具と外周シールパッキン用の第2治具を備えたことを特徴とする。
In order to achieve such an object, a tunnel excavator according to the present invention includes:
In a tunnel excavator provided with a cutter driving unit in which an intermediate beam of a cutter head is rotatably supported by a bearing via a thrust seal packing and an inner and outer peripheral seal packing with respect to a bulk head of an excavator body.
A bearing housing that supports the bearing and a cutter drive motor linked to the bearing can be attached to and detached from the bulkhead, and when the inner and outer seal packings are assembled and disassembled, the intermediate beam is alternately placed on the bulkhead. The first jig for the inner peripheral seal packing and the second jig for the outer peripheral seal packing, which are temporarily fixed to each other , are provided .
また、
前記内周シールパッキン用の第1治具と外周シールパッキン用の第2治具の仮固定用ボルトは、少なくとも前記中間ビームに前記ベアリングを取り付けるベアリング取付ボルトのボルト穴を共用していることを特徴とする。
Also,
The temporary fixing bolts of the first jig for the inner seal packing and the second jig for the outer seal packing share at least the bolt holes of the bearing mounting bolts for attaching the bearing to the intermediate beam. Features.
また、
前記バルクヘッドは、前記内周シールパッキン用の第1治具と外周シールパッキン用の第2治具に加えて中間ビーム取付フランジ部の外周部を把持する仮固定用ジャッキを予め内蔵していることを特徴とする。
Also,
In addition to the first jig for the inner peripheral seal packing and the second jig for the outer peripheral seal packing, the bulkhead incorporates a temporary fixing jack that holds the outer peripheral portion of the intermediate beam mounting flange portion in advance. It is characterized by that.
斯かる目的を達成するための本発明に係るトンネル掘削機におけるカッタ駆動部の組立・解体方法は、
前記トンネル掘削機を用いてカッタ駆動部の組立・解体を行う際に、
バルクヘッドに対してベアリングハウジングを着脱する工程と、
バルクヘッドに対してベアリングを取付・取外す工程と、
内周シールパッキンと外周シールパッキンを交互に取付・取外す際に、中間ビームをバルクヘッドに対して交互に仮固定する工程と、
を有することを特徴とする。
A method for assembling and disassembling a cutter drive unit in a tunnel excavator according to the present invention for achieving such an object,
When assembling and dismantling the cutter drive using the tunnel excavator,
Removing and attaching the bearing housing to the bulkhead;
The process of attaching and removing the bearing to the bulkhead,
A step of temporarily fixing the intermediate beam alternately to the bulkhead when the inner and outer seal packings are alternately mounted and removed; and
It is characterized by having.
本発明に係るトンネル掘削機及びトンネル掘削機におけるカッタ駆動部の組立・解体方法によれば、カッタ駆動部におけるベアリング及び内,外周シールパッキンの組立・解体を泥水の浸入を回避しつつ機内から容易に行える。 According to the tunnel excavator and the method of assembling / disassembling the cutter drive unit in the tunnel excavator according to the present invention, it is easy to assemble / disassemble the bearing and the inner / outer peripheral seal packing in the cutter drive unit from inside the machine while avoiding intrusion of muddy water. Can be done.
以下、本発明に係るトンネル掘削機及びトンネル掘削機におけるカッタ駆動部の組立・解体方法を実施例により図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a tunnel excavator according to the present invention and a method for assembling / disassembling a cutter driving unit in the tunnel excavator will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例を示す泥土圧式シールド掘削機におけるカッタ駆動部の断面図、図2はベアリングの解体工程図、図3は内,外周シールパッキンの解体工程図、図4は内,外周シールパッキンの組立工程図、図5は泥土圧式シールド掘削機の全体構成図、図6は治具の配置を示す模式図である。 FIG. 1 is a sectional view of a cutter drive unit in a mud pressure shield excavator showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bearing disassembling process diagram, FIG. 3 is an inner and outer peripheral seal packing disassembling process diagram, and FIG. FIG. 5 is an overall configuration diagram of a mud pressure shield excavator, and FIG. 6 is a schematic diagram showing the arrangement of jigs.
図5に示すように、泥土圧式シールド掘削機(トンネル掘削機)の筒状をなす掘削機本体10のバルクヘッド12には、カッタヘッド13が中間ビーム14及び中間リング(カッタドラム)15を介してベアリング16により回転自在に装着される。このベアリング16はカッタヘッド13に作用する負荷の内のスラスト力とラジアル力とモーメント力の三軸方向の荷重を担持するリングギア付き三軸コロ軸受からなる。
As shown in FIG. 5, a
カッタヘッド13の前面にはその回転中心部から放射状をなして複数本のカッタスポーク17がその各々の間に面盤(図示せず)を配して固定される。このカッタスポーク17及び面盤には多数のカッタビット18が取着される。また、カッタヘッド13の回転中心部にはフィッシュテールカッタ19が取着される。さらに、カッタスポーク17及び面盤にはカッタヘッド13の径方向へ油圧ジャッキ11により伸縮(出没)可能に、適当数のコピーカッタ20が装着される。
A plurality of
そして、前記ベアリング16のリングギア部16aには、複数個からなるカッタ駆動(旋回)モータ21の駆動ギア22が噛み合っている。従って、カッタ駆動モータ21を稼働して駆動ギア22を回転駆動すると、ベアリング16のリングギア部16aを介してカッタヘッド13が回転される。このベアリング16とカッタ駆動モータ21はベアリングハウジング23を介してバルクヘッド12と掘削機本体10に支持される。また、ベアリング16とカッタ駆動モータ21と前記中間リング15等でカッタ駆動部が構成され、その具体的な取付構造は後述する。
The
また、前記バルクヘッド12の中央部には、ロータリジョイント24が組み付けられ、このロータリジョイント24を介して前記コピーカッタ20の油圧ジャッキ11等に対し図示しない油圧源からの圧油の給,排が行われるようになっている。
A rotary joint 24 is assembled at the center of the
また、前記掘削機本体10の内部にはスクリューコンベヤ25が配設され、カッタヘッド13で掘削された土砂をトンネルの後方へ排出可能になっている。即ち、スクリューコンベヤ25の前端部(取出口)がバルクヘッド12の下部を貫通して前記カッタヘッド13とバルクヘッド12とで画成されたチャンバ室26に開口すると共に、後下部に設けた排出口(ジャッキ27駆動のゲート28で開閉される)がトンネル内の長手方向に配設された図示しないベルトコンベア上に対向するのである。このスクリューコンベヤ25は、後上がりに傾斜して配置された円筒管25aの内部に、駆動モータ25bによって回転可能にスクリュー翼25cが装着されてなる。
Further, a
前記掘削機本体10の内周部には、覆工部材としてトンネルの内周面に構築された(組み立てられた)既設のセグメントSに対し伸縮し得る推進ジャッキ29が円周方向へ所定間隔離間して多数本配設される。また、掘削機本体10の後端部(スキンプレート)は、テールシール30を介して前記既設セグメントSの外周に嵌合している。また、掘削機本体10の後部には前記セグメントSを組み立てるエレクタ31と後方張出台32が組み付けられ、この後方張出台32上に、組み立てたセグメントSの真円保持を行うセグメントアジャスタ33が装備される。
On the inner peripheral portion of the excavator
前述したカッタ駆動部は、図1に示すように、中間リング15がバルクヘッド12のリング状の嵌合孔35に、内周シールパッキン40及び内周シールパッキン当て板41と外周シールパッキン42及び外周シールパッキン当て板43を介して、回転自在に嵌合されている。前記嵌合孔35は、バルクヘッド12の後面に形成された筐体状の補強壁部44に形成される。
As shown in FIG. 1, the cutter drive unit described above has an
図中45は中間リング15の後端面にねじ込まれる内周シールパッキン取付ボルトで、46は補強壁部44の中間リング内周側取付部44aにねじ込まれる内周シールパッキン当て板取付ボルトであり、47は中間リング15の後端面にねじ込まれる外周シールパッキン取付ボルトで、48は補強壁部44の中間リング外周側取付部44bにねじ込まれる外周シールパッキン当て板取付ボルトである。
In the figure, 45 is an inner peripheral seal packing mounting bolt that is screwed into the rear end face of the
また、中間リング15の前端面にボルト結合される中間ビーム取付フランジ部14aとバルクヘッド12の前面との間にはスラストシールパッキン49が介装される。そして、中間リング15の後端面にベアリング16の可動部(リングギア部16a)が第1ベアリング取付ボルト50で連結される一方、ベアリング16の固定部が第2ベアリング取付ボルト51でベアリングハウジング23に連結される。
A thrust seal packing 49 is interposed between the intermediate beam mounting
前記ベアリングハウジング23は、カッタ駆動モータ取付ボルト52とカッタ駆動モータ取付ピン53でカッタ駆動モータ21を取り付けた状態で、第1ベアリングハウジング取付ボルト54により補強壁部44の中間リング内周側取付部44aに連結されると共に第2ベアリングハウジング取付ボルト55により補強壁部44の中間リング外周側取付部44bに連結される。尚、図中56はベアリングハウジング23の掘削機本体10との溶接部でこれは特に無くても良い。
The bearing
前述した各種ボルト45〜48,50,52,54,55及びピン53は周方向に複数個設けられる。例えば、図6の治具の配置を示す模式図のように、内,外周シールパッキン40,42の組立・解体時に用いられる内周シールパッキン用の第1治具60を取り付ける第1治具取付ボルト60aと外周シールパッキン用の第2治具61を取り付ける第2治具取付ボルト61aのねじ穴を共用する第1ベアリング取付ボルト50は周方向等配で12本設けられ、同じく内周シールパッキン用の第1治具60を取り付ける第1治具取付ボルト60bのねじ穴を共用する第1ベアリングハウジング取付ボルト54は周方向等配で6本設けられる。さらに、外周シールパッキン用の第2治具61を取り付ける第2治具取付ボルト61bのねじ穴を共用する外周シールパッキン当て板取付ボルト48は周方向等配で6本設けられる。
The aforementioned
このように構成されるため、泥土圧式シールド掘削機による掘削にあたっては、先ず、全ての推進ジャッキ29が縮んだ初期位置(図5の状態)で、カッタ駆動モータ21を稼働させてカッタヘッド13を回転させる。
Because of this configuration, when excavating with the mud pressure shield excavator, first, the
次に、前記状態から全て又は任意の推進ジャッキ29を伸ばして掘削機本体10を1ストローク推進(前進)させる。この際、推進反力は既設セグメントSで受ける。そして、この推進により、カッタヘッド13に装着された多数のカッタビット18が前方の地盤を掘削する。掘削された土砂はチャンバ室26からスクリューコンベヤ25等によって外部に排出される。
Next, all or arbitrary propulsion jacks 29 are extended from the above state to propel the
次に、カッタヘッド13の旋回を止めた状態で、推進ジャッキ29を部分的に順次縮めてエレクタ31及びセグメントアジャスタ33によりセグメントSを組み立てると共にその真円保持を行う。以降、前述した工程を繰り返して、所定長さのトンネルを掘削・形成していく。
Next, with the
そして、本実施例では、前述したカッタ駆動部におけるベアリング16と内,外周シールパッキン40,42が必要に応じて機内から組立・解体が可能になっている。内,外周シールパッキン40,42の組立・解体時には、前述した内,外周シールパッキン用の第1,第2治具60,61が用いられる。
In this embodiment, the
具体的には、例えば図1に示すカッタ駆動部の状態からベアリング16を解体する際は、カッタ駆動モータ取付ボルト52とカッタ駆動モータ取付ピン53を外してカッタ駆動モータ21をベアリングハウジング23から取り外した後、図2に示す工程に移行する。
Specifically, for example, when the
即ち、先ず、ベアリングハウジング23の掘削機本体10との溶接部56が有れば、これをガス切断機で切断した後、第2ベアリング取付けボルト51と第1ベアリングハウジング取付ボルト54と第2ベアリングハウジング取付ボルト55を外してベアリングハウジング23をベアリング16とバルクヘッド12(補強壁部44の中間リング内周側取付部44aと中間リング外周側取付部44b)から取り外す(図2の(a)参照)。
That is, first, if there is a welded
次に、第1ベアリング取付けボルト50を外してベアリング16を中間リング15から取り外すと(図2の(b)参照)、ベアリング16の解体が完了する(図2の(c)参照)。尚、ベアリング16を組み立てる際は、前述した工程の逆の方法で行うのは自明であるので、詳細な説明は省略する。
Next, when the first
そして、内,外周シールパッキン40,42を解体する際には、前述した図2の(c)の状態から図3に示す工程に移行する。 When disassembling the inner and outer peripheral seal packings 40, 42, the process proceeds from the state shown in FIG. 2C to the step shown in FIG.
先ず、中間ビーム14(厳密には中間リング15)を把持(仮固定)するための内周シールパッキン用の第1治具60を第1治具取付ボルト(仮固定用ボルト)60a,60bで中間リング15とバルクヘッド12の中間リング内周側取付部44aに取り付ける(図3の(a)参照)。
First, the
この際、図6に示すように、第1治具取付ボルト60aは第1ベアリング取付ボルト50のボルト穴を共用し、第1治具取付ボルト60bは第1ベアリングハウジング取付ボルト54のボルト穴を共用する。また、内周シールパッキン用の第1治具60と後述する外周シールパッキン用の第2治具61に加えて、バルクヘッド12に予め複数本の仮固定用ジャッキ62を内蔵しておき、内,外周シールパッキン40,42の解体時には、仮固定用ジャッキ62を伸長させて中間ビーム取付フランジ部14aの外周部を把持するようにしても良い。
At this time, as shown in FIG. 6, the first
次に、外周シールパッキン取付ボルト47を外して外周シールパッキン42を取り外した後、外周シールパッキン当て板取付ボルト48を外して外周シールパッキン当て板43を取り外す(図3の(b)参照)。
Next, after removing the outer peripheral seal packing mounting
次に、中間ビーム14(厳密には中間リング15)を把持(仮固定)するための外周シールパッキン用の第2治具61を第2治具取付ボルト(仮固定用ボルト)61a,61bで中間リング15とバルクヘッド12の中間リング外周側取付部44bに取り付けた後、内周シールパッキン用の第1治具60を取り外す。(図3の(c)参照)。この際、図6に示すように、第2治具取付ボルト61aは第1ベアリング取付ボルト50のボルト穴を共用し、第2治具取付ボルト61bは外周シールパッキン当て板取付ボルト48のボルト穴を共用する。
Next, the
次に、内周シールパッキン取付ボルト45を外して内周シールパッキン40を取り外した後、内周シールパッキン当て板取付ボルト46を外して内周シールパッキン当て板41を取り外す(図3の(d)参照)。
Next, after removing the inner peripheral seal packing mounting
そして、外周シールパッキン用の第2治具61を取り外せば、内,外周シールパッキン40,42の解体が完了する(図3の(e)参照)。この際、前述した仮固定用ジャッキ62を内蔵していれば、これを収縮する。
Then, if the
一方、内,外周シールパッキン40,42を組み立てる際には、前述した図3の(e)の状態から図4に示す工程に移行する。 On the other hand, when assembling the inner and outer peripheral seal packings 40, 42, the process proceeds from the state shown in FIG. 3E to the step shown in FIG.
先ず、中間ビーム14(厳密には中間リング15)を把持(仮固定)するための外周シールパッキン用の第2治具61を第2治具取付ボルト61a,61bで中間リング15とバルクヘッド12の中間リング外周側取付部44bに取り付ける(図4の(a)参照)。
First, the
この際、第2治具取付ボルト61aは第1ベアリング取付ボルト50のボルト穴を共用し、第2治具取付ボルト61bは外周シールパッキン当て板取付ボルト48のボルト穴を共用することは前述したとおりである。また、外周シールパッキン用の第2治具61と後述する内周シールパッキン用の第1治具60に加えて、バルクヘッド12に予め複数本の仮固定用ジャッキ62を内蔵しておき、内,外周シールパッキン40,42の組立時には、仮固定用ジャッキ62を伸長させて中間ビーム取付フランジ部14aの外周部を把持するようにしても良いことは前述したとおりである。
At this time, the second
次に、中間リング15に内周シールパッキン40を内周シールパッキン取付ボルト45で取り付けた後、中間リング内周側取付部44aに内周シールパッキン当て板41を内周シールパッキン当て板取付ボルト46で取り付ける(図4の(b)参照)。
Next, after the inner peripheral seal packing 40 is attached to the
次に、中間ビーム14(厳密には中間リング15)を把持(仮固定)するための内周シールパッキン用の第1治具60を第1治具取付ボルト60a,60bで中間リング15とバルクヘッド12の中間リング内周側取付部44aに取り付けた後、外周シールパッキン用の第2治具61を取り外す(図4の(c)参照)。この際、図6に示すように、第1治具取付ボルト60aは第1ベアリング取付ボルト50のボルト穴を共用し、第1治具取付ボルト60bは第1ベアリングハウジング取付ボルト54のボルト穴を共用する。
Next, a
次に、中間リング15に外周シールパッキン42を外周シールパッキン取付ボルト47で取り付けた後、外周シールパッキン当て板43を外周シールパッキン当て板取付ボルト48でバルクヘッド12の中間リング内周側取付部44aに取り付ける(図4の(d)参照)。
Next, after attaching the outer peripheral seal packing 42 to the
そして、内周シールパッキン用の第1治具60を取り外せば、内,外周シールパッキン40,42の組立が完了する(図4の(e)参照)。この際、前述した仮固定用ジャッキ62を内蔵していれば、これを収縮する。
Then, by removing the
このようにして本実施例によれば、掘削機本体10のカッタ駆動部を組立・解体する際は、ベアリングハウジング23をバルクヘッド12の補強壁部44に対して、第1,第2ベアリングハウジング取付ボルト54,55を介して着脱することで、先ずベアリング16の組立・解体が機内から容易に行える。即ち、従来のようにガス切断機等によるベアリングハウジングの大掛かりな解体作業等が不要となり、大口径のシールド掘削機においては非常に有利となるのである。
Thus, according to the present embodiment, when assembling and disassembling the cutter driving portion of the
そして、内,外周シールパッキン40,42を組立・解体する際は、前述したベアリングハウジング23がバルクヘッド12の補強壁部44から離脱した状態下で、内周シールパッキン用の第1治具60と外周シールパッキン用の第2治具61を用いて、カッタヘッド13の中間ビーム14(厳密には中間リング15)をバルクヘッド12の補強壁部44における中間リング内周側取付部44aと中間リング外周側取付部44bに対して交互に仮固定(把持)しながら内,外周シールパッキン40,42を組立・解体することができるので、その作業が容易かつ円滑に行える。
When assembling and disassembling the inner and outer seal packings 40 and 42, the
即ち、中間ビーム取付フランジ部14aにおけるスラストシールパッキン49の機能が維持されて当該部から泥水が機内に浸入することが防止されると共に、内,外周シールパッキン40,42が無い状態下で中間リング15が中間ビーム14を介してカッタヘッド13毎バルクヘッド12のリング状の嵌合孔35から離脱することが防止され、かつ組立時にはその装着スペースが十分に確保されるのである。
That is, the function of the thrust seal packing 49 in the intermediate beam mounting
また、前述した中間ビーム14(厳密には中間リング15)の仮固定の際には、内周シールパッキン用の第1治具60の第1治具取付ボルト60a,60bと外周シールパッキン用の第2治具61の第2治具取付ボルト61a,61bのボルト穴が、中間リング15における第1ベアリング取付ボルト50と中間リング内周側取付部44aにおける第1ベアリングハウジング取付ボルト54と中間リング外周側取付部44bにおける外周シールパッキン当て板取付ボルト48のボルト穴と共用しているので、カッタ駆動部における加工数削減によりコストダウンが図れると共に、カッタ駆動部及び治具の汎用性が高められる。また、仮固定用ジャッキ62を用いることで、中間ビーム14(厳密には中間リング15)をバルクヘッド12の補強壁部44に対してより堅固に仮固定(把持)することができる。
When the intermediate beam 14 (strictly the intermediate ring 15) is temporarily fixed, the first
このようにして、カッタ駆動部におけるベアリング16及び内,外周シールパッキン40,42の組立・解体を泥水の浸入を回避しつつ機内から容易に行えるので、特にカッタ駆動部を工事区間途中で交換する場合やカッタ駆動部を掘削機前方から取り出すことができない状態下で再利用する場合に有効である。
In this way, the assembly and disassembly of the
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、内,外周シールパッキン用の第1,第2治具における形状、数量、取付位置の変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes such as changes in the shape, number, and mounting position of the first and second jigs for the inner and outer seal packings are possible without departing from the scope of the present invention. It goes without saying that it is possible.
本発明に係るトンネル掘削機は、泥土圧式シールド掘削機に限らず、泥水式シールド掘削機やトンネルボーリングマシーン(TBM)等にも適用することができる。 The tunnel excavator according to the present invention can be applied not only to a mud pressure shield excavator but also to a mud shield excavator and a tunnel boring machine (TBM).
10 掘削機本体
11 油圧ジャッキ
12 バルクヘッド
13 カッタヘッド
14 中間ビーム
14a 中間ビーム取付フランジ部
15 中間リング(カッタドラム)
16 ベアリング
16a リングギア部
17 カッタスポーク
18 カッタビット
19 フィッシュテールカッタ
20 コピーカッタ
21 カッタ駆動(旋回)モータ
22 駆動ギア
23 ベアリングハウジング
24 ロータリジョイント
25 スクリューコンベヤ
26 チャンバ室
27 ジャッキ
28 ゲート
29 推進ジャッキ
30 テールシール
31 エレクタ
32 後方張出台
33 セグメントアジャスタ
35 嵌合孔
40 内周シールパッキン
41 内周シールパッキン当て板
42 外周シールパッキン
43 外周シールパッキン当て板
44 補強壁部
44a 中間リング内周側取付部
44b 中間リング外周側取付部
45 内周シールパッキン取付ボルト
46 内周シールパッキン当て板取付ボルト
47 外周シールパッキン取付ボルト
48 外周シールパッキン当て板取付ボルト
49 スラストシールパッキン
50 第1ベアリング取付ボルト
51 第2ベアリング取付ボルト
52 カッタ駆動モータ取付ボルト
53 カッタ駆動モータ取付ピン
54 第1ベアリングハウジング取付ボルト
55 第2ベアリングハウジング取付ボルト
56 ベアリングハウジングの掘削機本体との溶接部
60 内周シールパッキン用の第1治具
60a,60b 第1治具取付ボルト
61 外周シールパッキン用の第2治具
61a,61b 第2治具取付ボルト
62 仮固定用ジャッキ
S セグメント
DESCRIPTION OF
16
Claims (4)
前記ベアリングと該ベアリングに連繋するカッタ駆動モータを支持するベアリングハウジングをバルクヘッドに着脱可能となすと共に、前記内,外周シールパッキンを組立・解体する際に、前記中間ビームをバルクヘッドに対して交互に仮固定された内周シールパッキン用の第1治具と外周シールパッキン用の第2治具を備えたことを特徴とするトンネル掘削機。 In a tunnel excavator provided with a cutter driving unit in which an intermediate beam of a cutter head is rotatably supported by a bearing via a thrust seal packing and an inner and outer peripheral seal packing with respect to a bulk head of an excavator body.
A bearing housing that supports the bearing and a cutter drive motor linked to the bearing can be attached to and detached from the bulkhead, and when the inner and outer seal packings are assembled and disassembled, the intermediate beam is alternately placed on the bulkhead. A tunnel excavator comprising a first jig for inner peripheral seal packing and a second jig for outer peripheral seal packing, which are temporarily fixed to each other .
バルクヘッドに対してベアリングハウジングを着脱する工程と、
バルクヘッドに対してベアリングを取付・取外す工程と、
内周シールパッキンと外周シールパッキンを交互に取付・取外す際に、中間ビームをバルクヘッドに対して交互に仮固定する工程と、
を有することを特徴とするトンネル掘削機におけるカッタ駆動部の組立・解体方法。 When assembling and disassembling the cutter drive unit using the tunnel excavator according to any one of claims 1 to 3,
Removing and attaching the bearing housing to the bulkhead;
The process of attaching and removing the bearing to the bulkhead,
A step of temporarily fixing the intermediate beam alternately to the bulkhead when the inner and outer seal packings are alternately mounted and removed; and
A method for assembling and disassembling a cutter drive unit in a tunnel excavator.
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