JP6435216B2

JP6435216B2 - ローラーカッタ着脱治具

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Publication number: JP6435216B2
Application number: JP2015049280A
Authority: JP
Inventors: 圭造北山; 勝英山田; 尚臣三鬼; 亮橋詰
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2018-12-05
Anticipated expiration: 2035-03-12
Also published as: JP2016169508A

Description

本発明は、掘削機にローラーカッタを着脱するための治具に関する。

砂，粘土，岩盤又はこれらの複合地盤等の地山を掘削してトンネルを造る掘削機の一つとしてシールド機（シールドマシーン）が知られている。シールド機を用いてトンネルを造るシールド工法では、シールド機で地山を掘削しつつ、セグメントを組み立ててトンネルの壁面を形成する。すなわち、シールド機の掘進とセグメントの組立とを交互に繰り返してトンネルを造る。

一般的なシールド機は、円筒形の胴体部と胴体部の前面に設けられたカッターヘッドとを有し、カッターヘッドには複数のローラーカッタが装着される。シールド機は、胴体部と該胴体部の後方にある既設のセグメントとの間に配置されたジャッキの伸長によって前進する。このとき、カッターヘッドが回転し、カッターヘッドに装着されているローラーカッタによって前方の地山が掘削される（切削破砕される。）。掘削に伴って発生した土砂はシールド機内に取り込まれ、搬送手段によってシールド機外に搬出される。具体的には、シールド機の胴体部前方には、隔壁によって区画されたチャンバー室が設けられており、このチャンバー室の前方にカッターヘッドが設けられている。すなわち、カッターヘッドと隔壁との間の空間がチャンバー室である。カッターヘッドには複数の開口部が設けられており、掘削に伴って発生した土砂は開口部からカッターヘッドの背後にあるチャンバー室に入り込む。チャンバー室に入り込んだ土砂は、スクリューコンベア等によってチャンバー室よりも後方の空間に運び出される。

ここで、ローラーカッタは鋼等の硬質な金属によって形成されているが、使用により次第に摩耗し、掘削能力が低下する。そこで、トンネルの掘削中にローラーカッタを交換する必要がある。例えば、刃先の摩耗量が１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度に達するとローラーカッタを交換する必要がある（先行文献１）。尚、カッターヘッドは“カッターフェース”等と呼ばれることもあり、ローラーカッタは“ディスクカッター”や“カッタービット”等と呼ばれることもある。

特開２００７−１３８４３７号公報

トンネル掘削中におけるローラーカッタの交換は、カッターヘッドの背面側から行われる。すなわち、隔壁に設けられているハッチ（“マンホール”等と呼ばれることもある。）を開けて作業員がチャンバー室内に入り、カッターヘッドからローラーカッタを取り外し、新しいローラーカッタを取り付ける。カッターヘッドには複数の取付け穴が設けられており、それぞれの取付け穴にローラーカッタが嵌め込まれている。具体的には、取付け穴に嵌め込んだローラーカッタを取付け穴の内側において回転させると、ローラーカッタが取付け穴に係合する。一方、取付け穴に嵌め込まれているローラーカッタを取付け穴の内側において回転させると、ローラーカッタと取付け穴との係合が解除される。そこで従来は、ローラーカッタと取付け穴との間の隙間に差し入れたバール等の先端をローラーカッタに引っ掛けてローラーカッタを回転させていた。

しかし、鋼管やケーブル等が布設される小径のトンネルを掘削するためのシールド機（胴体部）の直径は２メートル前後、全長は４〜５メートル前後である。よって、胴体部の内部空間の一部に過ぎないチャンバー室は狭小であり、チャンバー室内において上記のようなローラーカッタの着脱作業を行うことは容易ではなかった。また、取付け穴に係合しているローラーカッタを回転させ、ローラーカッタと取付け穴との係合を解除させるためには、ローラーカッタに大きな回転トルクを与える必要があるが、バール等を用いてローラーカッタに必要な回転トルクを与えることは容易ではなかった。総じて、ローラーカッタの着脱作業の効率が悪く、作業員の負担も大きかった。

本発明の目的は、ローラーカッタ着脱作業の効率を向上させ、併せて作業員の負担を軽減することである。

本発明のローラーカッタ着脱治具は、環状のブレードが一体成形されたカッター本体がベースに回動自在に軸支されているローラーカッタをシールド機のカッターヘッドに着脱するための治具である。本発明のローラーカッタ着脱治具は、前記カッターヘッドの背面側に露出している前記ローラーカッタの一部に被せられ、該ローラーカッタに相対回転不能に係合される本体と、前記本体に設けられ、該本体に回転トルクを与えるための工具が連結される工具連結部と、を有する。前記本体は、前記ローラーカッタに被せられたときに、前記ブレードの一側に配置される第１側壁部及び前記ブレードの他側に配置される第２側壁部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部とに跨ってこれらを一体化する接続部と、を備え、前記工具連結部は、前記本体が前記ローラーカッタに被せられたときに、該ローラーカッタと対向する前記接続部の内面と反対側の外面に設けられている。

本発明の一態様では、前記第１側壁部，第２側壁部及び接続部は、前記ブレードに沿って湾曲する円弧状に形成される。

本発明の他の態様では、前記工具連結部は、前記工具が備え、又は前記工具に装着されたソケットが係合可能な多角柱形状の突起である。

本発明の他の態様では、前記本体とは別体であって、前記工具連結部に連結された前記工具を回転不能に支持する反力受け部材が設けられる。

本発明の他の態様では、前記反力受け部材は、前記工具連結部に連結される前記工具が挿入される貫通孔を有し、前記本体の周囲に該本体を覆うように配置される。

本発明の他の態様では、前記工具は倍力ギヤレンチであり、前記反力受け部材の前記貫通孔の内周面には、前記倍力ギヤレンチの外周面に形成されているスプライン歯と噛合うスプライン歯が形成される。

本発明によれば、ローラーカッタ着脱作業の効率が向上し、作業員の負担も軽減される。

シールド機の断面図である。図１に示されるカッターヘッド前面の拡大図である。図１に示される隔壁背面の拡大図である。ローラーカッタ及び取付け部の斜視図である。取付け部に嵌め込まれたローラーカッタの斜視図である。取付け部内において９０度回転させたローラーカッタの斜視図である。取付け部に対するローラーカッタの固定構造を示す斜視図である。ローラーカッタ着脱治具の斜視図である。ローラーカッタ着脱治具のローラーカッタへの装着状態を模式的に示す斜視図である。ローラーカッタ着脱治具の他の斜視図である。支持台の一例を示す斜視図である。支持台の使用状態を示す斜視図である。搬送台が設置されたシールド機の断面図である。搬送台及び搬送箱の使用状態を示す斜視図である。反力受け部材の他の一例を示す斜視図である。

以下、本発明のローラーカッタ着脱治具の実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係るローラーカッタ着脱治具は、シールド機のカッターヘッドにローラーカッタを着脱するための治具である。そこで、シールド機及びローラーカッタについて説明し、その後、本実施形態に係るローラーカッタ着脱治具について説明する。

図１に示されるように、シールド機１は、略円筒形の胴体部２と、胴体部２の前面に設けられたカッターヘッド３と、を有する。図１，図２に示されるように、カッターヘッド３はドーム形状を有し、胴体部２に対して回転可能に支持されている。また、カッターヘッド３には複数のローラーカッタ４が装着されている。ローラーカッタ４は、全体として略球形であって、径方向の一部はカッターヘッド３の前面側に露出し、径方向の他の一部はカッターヘッド３の背面側に露出している。

図１に示されるように、胴体部２の内部は、隔壁５によってチャンバー室６とその他の空間７とに区画されている。換言すれば、胴体部２の内部空間のうち、隔壁５よりも前方の空間がチャンバー室６である。また、隔壁５よりも後方の空間７、つまりチャンバー室６の後方の空間７では、セグメントＡの組立作業その他の作業が行われる。そこで、以下の説明では、チャンバー室６の後方の空間７を“作業空間７”と呼ぶ。すなわち、胴体部２の内部は、隔壁５によってチャンバー室６と作業空間７とに区画されており、チャンバー室６は、カッターヘッド３の背面３ａと隔壁５の前面５ａとの間に設けられている。

図３に示されるように、隔壁５にはチャンバー室６（図１）と作業空間７（図１）とを連通させる出入り口８と、この出入り口８を開閉するハッチ９と、が設けられている。ハッチ９はヒンジによって回動可能に隔壁５に取り付けられており、必要に応じてハッチ９を開いてチャンバー室６に出入りすることができる。

再び図１を参照する。作業空間７には、ジャッキ１０が設けられており、このジャッキ１０によってシールド機１を前進させる。また、作業空間７には油圧モータ１１が設けられており、油圧モータ１１によってカッターヘッド３を回転させる。具体的には、胴体部２と既設のセグメントＡとの間でジャッキ１０を伸縮させて胴体部２と一緒にカッターヘッド３を前進させる。また、油圧モータ１１の出力軸は隔壁５を貫通してカッターヘッド３に連結されており、油圧モータ１１が作動するとカッターヘッド３が回転駆動される。このようにして胴体部２及びカッターヘッド３を前進させつつ、カッターヘッド３を回転させることにより、カッターヘッド３の前面側に露出しているローラーカッタ４の一部によって前方の地山が掘削される。

本実施形態におけるジャッキ１０のストロークは約１．５メートルである。よって、シールド機１を約１．５メートル前進させたらジャッキ１０を縮め、ジャッキ１０と既設のセグメントＡとの間に新たなセグメントＡを組み立てる。その後、新たに組み立てられたセグメントＡと胴体部２との間でジャッキ１０を再び伸長させてシールド機１を前進させる。すなわち、掘削作業とセグメントの組立作業とを交互に繰り返しながらトンネルを掘り進める。尚、図１にはジャッキ１０が１つのみ図示されているが、実際には胴体部２の内周に沿って複数のジャッキ１０が配置されている。

掘削に伴って発生する土砂は、シールド機１の内部に取り込まれ、搬送手段によってシールド機１の外に搬出される。図２に示されるように、カッターヘッド３には複数の開口部３ｂが設けられている。よって、掘削に伴って発生した土砂は、カッターヘッド３に設けられている開口部３ｂを通じてカッターヘッド３の背後にあるチャンバー室６（図１）に入り込む。図１に示されるように、胴体部２の内部にはチャンバー室６と作業空間７とに跨ってスクリューコンベア１２が配置されており、チャンバー室６に入り込んだ土砂はスクリューコンベア１２によって作業空間７に運び出される。スクリューコンベア１２によって作業空間７に運び出された土砂は、ベルトコンベア１３に引き継がれてシールド機１の後方に運ばれ、ズリ鋼車等によって所定の場所（例えば立抗）に運搬される。

次に、図１，図２に示されているローラーカッタ４について説明する。上記の通り、カッターヘッド３には複数のローラーカッタ４が装着されており、これらローラーカッタ４がカッターヘッド３の回転に伴って地山を掘削（切削破砕）する。

図２に示されるように、カッターヘッド３には、複数の取付け部２０が設けられており、それぞれの取付け部２０にローラーカッタ４が装着されている。それぞれのローラーカッタ４は同一の形状及び構造を有するので、以下、任意の１つのローラーカッタ４を例にとってローラーカッタ４の形状，構造，カッターヘッド３に対する装着状態等について説明する。

図４に示されるように、ローラーカッタ４は、環状のブレード４０が一体成形された略球形のカッター本体４１と、カッター本体４１を回動自在に軸支するベース４２ａ，４２ｂと、を有する。ブレード４０は、カッター本体４１の全周に亘って形成されており、カッター本体４１の径方向外側にフランジ状に張り出している。ブレード４０は、カッター本体４１の外面に連接している根元部分の厚みが最も厚く、カッター本体４１の外面から最も離れた先端部分の厚みが最も薄い山形の断面形状を有する。

カッター本体４１は、該カッター本体４１を挟んで対向する一対のベース４２ａ，４２ｂに回動自在に支持されている。図示はされていないが、支持軸がカッター本体４１の中心を通って該カッター本体４１を貫通している。カッター本体４１から突出している支持軸の一端は軸受を介して一方のベース４２ａに回動自在に固定され、カッター本体４１から突出している支持軸の他端は軸受を介して他方のベース４２ｂに回動自在に固定されている。すなわち、カッター本体４１は、該カッター本体４１を貫通し、両端がベース４２ａ，４２ｂにそれぞれ固定された支持軸によって支持されており、この支持軸を回転軸として回転する。図４に示されている状態で支持軸はカッター本体４１を紙面上下方向に貫通している。

それぞれのベース４２ａ，４２ｂには、カッター本体４１から離反する方向に膨出した係合部４３ａ，４３ｂが一体成形されており、それぞれの係合部４３ａ，４３ｂにはねじ穴４４が形成されている。本実施形態では、それぞれの係合部４３ａ，４３ｂに２つのねじ穴４４が形成されている。

一方、カッターヘッド３に設けられている取付け部２０は、ローラーカッタ４を収容可能な略円筒形状を有する。取付け部２０の軸方向両端は開口しており、それぞれの開口部には中心に向かって張り出した略リング状の固定板２１，２２が一体成形されている。さらに、ローラーカッタ４の嵌め込み方向手前側に位置する固定板２１には、ブレード４０を受け入れるための一対の切欠き２３ａ，２３ｂと、ベース４２ａ，４２ｂを受け入れるための一対の切欠き２４ａ，２４ｂと、が形成されている。切欠き２３ａと切欠き２３ｂとは、取付け部２０の中心を挟んで対向している。すなわち、切欠き２３ａと切欠き２３ｂとは、互いに１８０度異なる位置に設けられている。また、切欠き２４ａと切欠き２４ｂとは、取付け部２０の中心を挟んで対向している。すなわち、切欠き２４ａと切欠き２４ｂとは、互いに１８０度異なる位置に設けられている。さらに、切欠き２３ａ，２３ｂと切欠き２４ａ，２４ｂとは互いに９０度異なる位置に設けられており、切欠き２３ａ，２３ｂは、切欠き２４ａ，２４ｂよりも小さい。加えて、それぞれの切欠き２３ａ，２３ｂの両側には、貫通孔２５が形成されている。

次に、ローラーカッタ４を取付け部２０に装着する手順について説明する。図４，図５に示されるように、ローラーカッタ４のブレード４０の位置と取付け部２０の切欠き２３ａ，２３ｂの位置とを合わせ、かつ、ローラーカッタ４のベース４２ａ，４２ｂの位置と取付け部２０の切欠き２４ａ，２４ｂの位置とを合せて、ローラーカッタ４を取付け部２０の内側に差し入れる。もっとも、ブレード４０の位置と切欠き２３ａ，２３ｂの位置又はベース４２ａ，４２ｂの位置と切欠き２４ａ，２４ｂの位置のいずれか一方を一致させれば、他方の位置は自動的に一致する。

その後、図５，図６に示されるように、取付け部２０の内側に差し入れたローラーカッタ４を取付け部２０の内側において左右いずれか一方に９０度回転させる。ここでは、図５に示されているローラーカッタ４を右方向（時計回り）に９０度回転させるものとする。図６に示されるように、ローラーカッタ４を９０度回転させると、ローラーカッタ４のベース４２ａ，４２ｂに設けられている係合部４３ａ，４３ｂが切欠き２３ａ，２３ｂの内側（裏側）に移動する。ここで、切欠き２３ａ，２３ｂは係合部４３ａ，４３ｂよりも小さく、係合部４３ａ，４３ｂが切欠き２３ａ，２３ｂの内側に移動すると、ローラーカッタ４は取付け部２０から引き出し不能となる。すなわち、ローラーカッタ４と取付け部２０とが係合する。また、係合部４３ａ，４３ｂが切欠き２３ａ，２３ｂの内側に移動すると、図５に示されている貫通孔２５の位置とねじ穴４４の位置とが一致する。すなわち、取付け部２０に設けられている貫通孔２５とローラーカッタ４に設けられているねじ穴４４とが連通する。

次いで、図７に示されるように、取付け部２０の固定板２１に固定ブロック５０ａ，５０ｂをあてがい、これら固定ブロック５０ａ，５０ｂを取付け部２０及びローラーカッタ４に固定する。具体的には、それぞれの固定ブロック５０ａ，５０ｂには、取付け部２０の固定板２１に設けられている切欠き２３ａ，２３ｂに嵌り込む凸部５１が設けられており、凸部５１の両側にはボルト５２が挿入される挿入孔５３が形成されている。それぞれの挿入孔５３は、固定板２１に設けられている対応する貫通孔２５と連通する位置に設けられている。ここで、固定板２１に設けられている貫通孔２５とローラーカッタ４に設けられているねじ穴４４（図５）とが既に連通していることは既述のとおりである。そこで、固定ブロック５０ａ，５０ｂの凸部５１を切欠き２３ａ，２３ｂに嵌め込み、その後、挿入孔５３に挿入したボルト５２を貫通孔２５を通してねじ穴４４に結合させる。以上により、取付け部２０に差し入れられたローラーカッタ４が取付け部２０の内側において回転不能となる。すなわち、ローラーカッタ４がカッターヘッド３（図１，図２）に取り付けられる。

上記のようにしてカッターヘッド３に取り付けられたローラーカッタ４をカッターヘッド３から取り外す際には、上記と逆の手順による。すなわち、固定ブロック５０ａ，５０ｂを固定している複数のボルト５２を緩めてこれら固定ブロック５０ａ，５０ｂを取り外す。その後、ローラーカッタ４を左右いずれか一方に９０度回転させて、ローラーカッタ４のブレード４０の位置と取付け部２０の切欠き２３ａ，２３ｂの位置とを合わせ、かつ、ローラーカッタ４のベース４２ａ，４２ｂの位置と取付け部２０の切欠き２４ａ，２４ｂの位置とを合せる。次いで、ローラーカッタ４を取付け部２０から引き出す。

上記のように、図１，図２に示されるローラーカッタ４をカッターヘッド３に着脱するためには、カッターヘッド３が備える取付け部２０の内側においてローラーカッタ４を回転させる必要がある。本実施形態に係るローラーカッタ着脱治具は、取付け部２０に嵌め込まれているローラーカッタ４を容易かつ確実に回転させることができる治具である。以下、本実施形態に係るローラーカッタ着脱治具（以下“着脱治具”と呼ぶ場合もある。）の詳細について説明する。

図８に示されるように、着脱治具６０は、本体７０と、本体７０とは別体の反力受け部材８０と、から構成されている。本体７０は、第１側壁部７１と、第２側壁部７２と、第１側壁部７１と第２側壁部７２とに跨ってこれらを一体化する接続部７３と、を有する。第１側壁部７１，第２側壁部７２及び接続部７３は、ローラーカッタ４のブレード４０（図４）に沿って湾曲する円弧状に形成されており、接続部７３は、第１側壁部７１及び第２側壁部７２の外縁の間に跨っている。

図９に示されるように、本体７０は、カッターヘッド３（図１）の背面側に露出しているローラーカッタ４の一部に被せられる。尚、作図の便宜上、図９では、本体７０がローラーカッタ４の上方から該ローラーカッタ４に被せられるように図示されている。しかし、実際のローラーカッタ着脱作業が図１に示されるカッターヘッド３の背面側、つまりチャンバー室６内で行われることは既述の通りである。よって、実際の本体７０は、カッターヘッド３の背面側から前面側へ向けて、つまりチャンバー室６の内側から外側へ向けてローラーカッタ４に被せられる。また、図９では、作図の便宜上、ローラーカッタ４が備えるベース４２ａ，４２ｂ（図４）の図示は省略されている。

図９に示されるように、本体７０がローラーカッタ４に被せられると、第１側壁部７１はローラーカッタ４のブレード４０の一側に配置され、第２側壁部７２はローラーカッタ４のブレード４０の他側に配置される。具体的には、第１側壁部７１の内面はブレード４０の一方の側面とほぼ隙間なく対向し、第２側壁部７２の内面はブレード４０の他方の側面とほぼ隙間なく対向し、接続部７３の内面はブレード４０の先端（刃先）と対向する。すなわち、本体７０をローラーカッタ４に被せると、カッターヘッド３（図１）の背面側に露出しているブレード４０の周方向一部が第１側壁部７１と第２側壁部７２との間に挟み込まれる。この結果、ローラーカッタ４に被せられた本体７０は、ローラーカッタ４と相対回転不能に係合する。

接続部７３の内面と反対側の外面には工具連結部７４が設けられている。本実施形態では、本体７０に回転トルクを与えるための工具として倍力ギヤレンチ９０が用いられる。そこで、本実施形態では、工具連結部７４として、倍力ギヤレンチ９０に装着されたソケット９１が係合可能な多角柱形状（六角柱形状）の突起が接続部７３の外面に突設されている。工具連結部７４は、接続部７３の円弧の頂点、つまり最も高い位置に配置されている。

図８に示されるように、反力受け部材８０は、環状の下プレート８１と、円盤状の上プレート８２と、有する。下プレート８１と上プレート８２は互いに対向しており、下プレート８１と上プレート８２の間には、これらを接続して一体化する複数の側板８３が周方向に沿って等間隔で配置されている。

上プレート８２の中央には倍力ギヤレンチ９０が挿入される貫通孔としての工具取付孔８４が形成されている。工具取付孔８４の内周面には、倍力ギヤレンチ９０の外周面に形成されているスプライン歯９２と噛合うスプライン歯８５が形成されている。また、工具取付孔８４の周囲には複数の肉抜き孔８６が周方向に沿って等間隔で形成されている。

図１０に示されるように、反力受け部材８０は、ローラーカッタ（不図示）に被せられた本体７０の周囲に該本体７０を覆うように配置される。手順としては、まず本体７０を不図示のローラーカッタに被せる。ローラーカッタに被せられた本体７０がローラーカッタと相対回転不能に係合することは既述の通りである。その後、ローラーカッタに被せられた本体７０の手前から該本体７０に反力受け部材８０を被せ、カッターヘッド背面に回転不能に係止又は固定する。その後、倍力ギヤレンチ９０を反力受け部材８０の工具取付孔８４（図８）に挿入し、倍力ギヤレンチ９０の先端に装着されているソケット９１を工具連結部７４（図９）に連結させる。この際、工具取付孔８４の内周面に形成されているスプライン歯８５（図８）と倍力ギヤレンチ９０の外周面に形成されているスプライン歯９２（図８）とが噛合う。よって、工具連結部７４に連結された倍力ギヤレンチ９０の本体は、カッターヘッド３に回転不能に係止又は固定されている反力受け部材８０によって回転不能に支持される。

然る後、図９に示されるように、倍力ギヤレンチ９０に任意の工具（本実施形態ではラチェットレンチＢ）を接続して倍力ギヤレンチ９０に回転トルクを入力する。倍力ギヤレンチ９０は、入力された回転トルクを増大させて出力する。本実施形態で用いられている倍力ギヤレンチ９０は、入力トルクを約７倍に増大させて出力する。倍力ギヤレンチ９０から出力された回転トルクは、工具連結部７４を介して本体７０に伝達され、本体７０を介してローラーカッタ４に伝達される。このようにしてローラーカッタ４に回転トルクが伝達されてローラーカッタ４が取付け部２０（図２）の内部で回転する。この結果、ローラーカッタ４が取付け部２０に係合され、又は取付け部２０に対するローラーカッタ４の係合が解除される。

以上のように、ローラーカッタ着脱治具６０を用いることにより、狭小なチャンバー室６内においてもローラーカッタ４に必要な回転トルクを容易かつ確実に与えることができる。よって、ローラーカッタ着脱作業の効率が向上し、作業員の負担も軽減される。

もっとも、ローラーカッタ４は１００キログラム前後の重量があり、ローラーカッタ４をカッターヘッド３の取付け部２０に出し入れする際に人力のみでローラーカッタ４を支持することは困難である。特に、ローラーカッタ４を取付け部２０に出し入れするためには、ローラーカッタ４の傾きを抑制し、ローラーカッタ４を略水平を保つ必要がある。しかし、１００キログラム前後の重量を有するローラーカッタ４を人力のみで略水平を保つことは容易ではない。そこで、例えば、図１１に示されるような支持台１００を用いることが好ましい。この支持台１００は、取付け部２０（図４）の開口部に倣って湾曲する受け板１０１と、受け板１０１に固定された一対の差し込み部１０２と、を有する。それぞれの差し込み部１０２は丸棒状であり、一端側が受け板１０１の内面に溶接によって固定され、他端側が受け板１０１から突出している。

図１２に示されるように、差し込み部１０２の突出部分を取付け部２０の固定板２１に設けられている貫通孔２５（図４）に挿入すると、受け板１０１が固定板２１の手前に配置される。すなわち、支持台１００が取付け部２０の開口部の手前に配置される。よって、受け板１０１の上に載せたローラーカッタ４を前方へ押すことにより、ローラーカッタ４を取付け部２０の内側に差し入れることができる。また、取付け部２０の内側にあるローラーカッタ４を後方へ引くことにより、ローラーカッタ４を受け板１０１の上に引き出すことができる。このように、ローラーカッタ４を取付け部２０に出し入れする際に支持台１００を用いれば、ローラーカッタ４の重量が支持台１００によって支持されるので、ローラーカッタ４を容易かつ確実に略水平に保つことができる。また、ローラーカッタ４の脱落等も回避される。

さらに、カッターヘッド３から取り外された古いローラーカッタ４をチャンバー室６から搬出する際には、例えば、図１３に示されるような搬送台１１０を用いることができる。搬送台１１０は金属製であって、図１４に示されるように、細長の底面１１１と、底面１１１の対向する長辺からそれぞれ立ち上がる側面１１２とを有し、全体として樋のような形状を有する。図１３に示されるように、搬送台１１０は、隔壁５の出入り口８を通してチャンバー室６の内外に跨るように配置される。よって、カッターヘッド３から取り外したローラーカッタ４を搬送台１１０の上に載せ、該搬送台１１０の上を滑らせてチャンバー室６から搬出することができる。尚、図１４に示されるように、搬送中にローラーカッタ４が横転することを防止すべく、ローラーカッタ４を専用の搬送箱１２０に入れて搬送することもできる。搬送箱１２０の前面及び背面（不図示）には、それぞれ把持部１２１が設けられており、この把持部１２１を掴んで搬送箱１２０を押したり、引いたりすることができる。また、搬送箱１２０の前面及び背面（不図示）には、Ｖ溝１２２がそれぞれ形成されており、このＶ溝１２２にローラーカッタ４のブレード４０を嵌め込むことでローラーカッタ４を安定させることができる。ここで説明した搬送台１１０及び搬送箱１２０は、カッターヘッド３に取り付けられる新しいローラーカッタ４をチャンバー室６に搬入する際にも使用可能であることは勿論である。尚、図１４に示されるローラーカッタ４には、不図示のチェーンブロックのフックを引っ掛けたりするための吊り下げ金具１３０が装着されている。吊り下げ金具１３０は、ローラーカッタ４の搬送を容易にすべく、必要に応じてローラーカッタ４に着脱される。また、不図示のチェーンブロックのフックは、搬送箱１２０を引っ張るために、搬送箱１２０の把持部１２１に引っ掛けられることもある。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、着脱治具６０の本体７０に回転トルクを与えるための工具として手動工具の１つである倍力ギヤレンチ９０を用いた。しかし、本体７０に回転トルクを与えるための工具は特定の工具に限定されるものではなく、例えば、電動モータやエアーモータ等の動力源を備える動力工具を用いることもできる。この場合、動力工具本体が反力受け部材８０に固定される。また、本体７０の形状や寸法は、対象とするローラーカッタ４の形状や寸法に応じて適宜変更することができる。さらに、反力受け部材８０の形状や寸法も適宜変更することができる。例えば、図１０に示される反力受け部材８０に代えて、図１５に示される反力受け部材８０を用いることもできる。図１０に示される反力受け部材８０と図１５に示される反力受け部材８０の使用方法は基本的に同一である。但し、図１５に示される反力受け部材８０は、図１０に示される着脱治具６０の本体７０に、該本体７０に対して９０度異なる向きで被せられる。図１５に示される反力受け部材８０は、図１０に示される反力受け部材８０に比べて小型・軽量で扱いやすい利点がある。もっとも、図１０や図１５に示される反力受け部材８０を用いなくとも本体７０に十分な回転トルクを与えることができる場合には、これら反力受け部材８０を省略することもできる。また、反力受け部材８０は、本体７０に対して相対回転不能であればよく、反力受け部材８０が係合又は固定される対象はカッターヘッド３に限られない。

尚、図４等に示される取付け部２０の固定板２１には、図示されている貫通孔２５の他に追加の貫通孔が設けられている場合がある。このような場合、図１１に示される支持台１００の差し込み部１０２は、追加の貫通孔に挿入してもよい。

１シールド機
２胴体部
３カッターヘッド
４ローラーカッタ
５隔壁
６チャンバー室
７空間（作業空間）
１０ジャッキ
１１油圧モータ
１２スクリューコンベア
１３ベルトコンベア
２０取付け部
２１，２２固定板
２５貫通孔
４０ブレード
４１カッター本体
４２ａ，４２ｂベース
４３ａ，４３ｂ係合部
４４ねじ穴
５０ａ，５０ｂ固定ブロック
５２ボルト
５３挿入孔
６０ローラーカッタ着脱治具（着脱治具）
７０本体
７１第１側壁部
７２第２側壁部
７３接続部
７４工具連結部
８０反力受け部材
８１下プレート
８２上プレート
８３側板
８４工具取付孔
８５，９２スプライン歯
９０倍力ギヤレンチ
９１ソケット
１００支持台
１１０搬送台
１２０搬送箱
Ａセグメント
Ｂラチェットレンチ

Claims

環状のブレードが一体成形されたカッター本体がベースに回動自在に軸支されているローラーカッタをシールド機のカッターヘッドに着脱するための前記ローラーカッタとは別体の治具であって、
前記カッターヘッドの背面側に露出している前記ローラーカッタの一部に被せられ、該ローラーカッタに相対回転不能に係合される本体と、
前記本体に設けられ、該本体に回転トルクを与えるための工具が連結される工具連結部と、を有し、
前記本体は、前記ローラーカッタに被せられたときに、前記ブレードの一側に配置される第１側壁部及び前記ブレードの他側に配置される第２側壁部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部とに跨ってこれらを一体化する接続部と、を備え、
前記工具連結部は、前記本体が前記ローラーカッタに被せられたときに、該ローラーカッタと対向する前記接続部の内面と反対側の外面に設けられ、
前記本体は、前記工具連結部を介して伝達される回転トルクにより、前記カッター本体および前記ベースを前記カッターヘッドに設けられている取付け部の内側で回転させる、
ローラーカッタ着脱治具。
請求項１に記載のローラーカッタ着脱治具であって、
前記第１側壁部，第２側壁部及び接続部は、前記ブレードに沿って湾曲する円弧状に形成されている、
ローラーカッタ着脱治具。
請求項１又は２に記載のローラーカッタ着脱治具であって、
前記工具連結部は、前記工具が備え、又は前記工具に装着されたソケットが係合可能な多角柱形状の突起である、
ローラーカッタ着脱治具。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のローラーカッタ着脱治具であって、
前記本体とは別体であって、前記工具連結部に連結された前記工具を回転不能に支持する反力受け部材を有する、
ローラーカッタ着脱治具。
請求項４に記載のローラーカッタ着脱治具であって、
前記反力受け部材は、前記工具連結部に連結される前記工具が挿入される貫通孔を有し、前記本体の周囲に該本体を覆うように配置される、
ローラーカッタ着脱治具。
請求項５に記載のローラーカッタ着脱治具であって、
前記工具は倍力ギヤレンチであり、
前記反力受け部材の前記貫通孔の内周面には、前記倍力ギヤレンチの外周面に形成されているスプライン歯と噛合うスプライン歯が形成されている、
ローラーカッタ着脱治具。