JP6725439B2 - Tunnel excavator and cutter bit replacement method - Google Patents
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Description
本発明は、カッターヘッドのカッタースポークに設けたカッタービットをカッタースポーク内から交換するトンネル掘進機及びカッタービット交換方法に関する。 The present invention relates to a tunnel excavator for exchanging a cutter bit provided on a cutter spoke of a cutter head from inside the cutter spoke, and a cutter bit exchanging method.
トンネル掘進機においては、カッターヘッド(カッターディスク)の複数のカッタースポーク(カッターフレーム)の前端に複数のカッタービットを付設しておき、カッターヘッドを回転駆動することでそれらカッタービットにより切羽を掘削していく。トンネル掘進中にカッタービットが摩耗した際には、掘進を中断して摩耗したカッタービットを交換する。カッタービットを交換する方法として、カッタースポーク内に作動者が入って交換する方法が公知である。 In a tunnel machine, a plurality of cutter bits are attached to the front ends of a plurality of cutter spokes (cutter frames) of a cutter head (cutter disk), and the cutter head is rotated to excavate a face. To go. If the cutter bit becomes worn during tunnel excavation, the excavation is interrupted and the worn cutter bit is replaced. As a method for replacing the cutter bit, a method is known in which an operator enters the cutter spoke and replaces it.
特許文献1に記載のトンネル掘削機のカッターメンテナンス装置においては、カッターヘッドが外周カッターフレームと、中央カッターフレームとを有し、外周カッターフレームが周方向に適当間隔おきの複数の中間ビームを介して旋回リング(カッタードラム)に連結され、中間ビーム内にカッターフレーム内の空間に連通する作業用通路が形成され、中間ビームに接続されて内径側へ張り出したアクセス部材でもって作業用通路に連通するアクセス通路が形成され、アクセス通路の後端に機内空間から出入りする出入口が形成されている。そして、中央カッターフレームに回転駆動力を伝達する円筒体の外径側に回転隔壁が回転自在に支持され、この回転隔壁の外周端は旋回リング及びアクセス部材に固定され、回転隔壁は外周カッターフレームと一体的に回転駆動される。 In the cutter maintenance device for a tunnel excavator described in Patent Document 1, the cutter head has an outer peripheral cutter frame and a central cutter frame, and the outer peripheral cutter frame is provided with a plurality of intermediate beams at appropriate intervals in the circumferential direction. A working passage connected to the swivel ring (cutter drum) is formed in the intermediate beam to communicate with the space inside the cutter frame, and is connected to the working passage with an access member connected to the intermediate beam and protruding to the inner diameter side. An access passage is formed, and an entrance and exit is formed at the rear end of the access passage to and from the in-machine space. The rotary partition is rotatably supported on the outer diameter side of the cylindrical body that transmits the rotational driving force to the central cutter frame, the outer peripheral end of the rotary partition is fixed to the swivel ring and the access member, and the rotary partition is the outer peripheral cutter frame. It is driven to rotate integrally with.
特許文献1のカッターメンテナンス装置においては、外周カッターフレームを旋回リングに連結する複数の中間ビーム毎に、中間ビームとこれに接続されたアクセス部材とで作業用通路とアクセス通路を形成することで、機内空間から外周カッターフレーム内へ作業者が出入り可能にしている。しかし、チャンバー内においてアクセス部材が中間ビームの内径側へ大きく張り出すため、チャンバー内空間が狭くなる上、チャンバー内での土砂の流動が阻害されるという問題がある。 In the cutter maintenance device of Patent Document 1, by forming the working passage and the access passage by the intermediate beam and the access member connected thereto for each of the plurality of intermediate beams connecting the outer peripheral cutter frame to the swivel ring, Workers can enter and exit from the space inside the machine to the outer cutter frame. However, since the access member largely protrudes toward the inner diameter side of the intermediate beam in the chamber, there is a problem that the space in the chamber is narrowed and the flow of earth and sand in the chamber is hindered.
本発明の目的は、カッタースポーク内空間へ作業者が出入りするアクセス性と、切羽側からチャンバー内への土砂流動性を高めたトンネル掘進機および上記のアクセス性を利用したカッタービット交換方法を提供することである。 It is an object of the present invention to provide a tunnel excavator having improved accessibility for an operator to enter and leave the space inside a cutter spoke and fluidity of sediment from the face of a face to a chamber, and a cutter bit exchange method utilizing the above accessibility. It is to be.
請求項1のトンネル掘進機は、複数のカッタースポークを有するカッターヘッドと、このカッターヘッドの後側のチャンバーと、このチャンバーの後端を仕切る隔壁構造とを備えたトンネル掘進機において、前記隔壁構造に回転自在に支持された環状のカッタードラムと、前記チャンバーを貫通して前記カッタードラムをカッタースポークに連結する複数の連結部材とを備え、作業者が前記カッタードラムに形成されたドラム側開口部からカッタードラム内空間と連結部材内空間を通って機内空間からカッタースポーク内空間へ侵入可能な作業通路が設けられ、前記隔壁構造は前記トンネル掘進機と同心状のドラム状壁部を有し、前記カッタードラムは前記ドラム状壁部に回転可能に外嵌されると共にその内部空間には複数の連結部材内空間に夫々連通可能に形成された複数の区画通路が形成され、前記ドラム状壁部の高さ方向中段部には機内空間に臨む隔壁側開口部が形成され、前記カッタードラムの内周側壁部には、前記隔壁側開口部に対応する前後方向位置で且つ複数の区画通路に対応した周方向位置に複数の前記ドラム側開口部が形成されていることを特徴としている。 The tunnel excavator according to claim 1, further comprising a cutter head having a plurality of cutter spokes, a chamber on the rear side of the cutter head, and a partition structure for partitioning a rear end of the chamber, wherein the partition structure. An annular cutter drum rotatably supported on the drum, and a plurality of connecting members for penetrating the chamber to connect the cutter drum to the cutter spokes, and a drum side opening formed on the cutter drum by an operator. From the machine space through the cutter drum inner space and the connecting member inner space is provided a work passage that can enter the cutter spoke inner space, the partition structure has a drum-shaped wall portion concentric with the tunnel machine, The cutter drum is rotatably fitted onto the drum-shaped wall portion, and a plurality of partition passages are formed in the inner space of the cutter drum so as to communicate with the inner spaces of the plurality of connecting members. A partition side opening facing the in-machine space is formed in the middle part in the height direction, and the inner peripheral side wall of the cutter drum corresponds to the front-back direction position corresponding to the partition side opening and corresponds to a plurality of partition passages. It is characterized in that a plurality of the drum-side openings are formed at the circumferential positions .
請求項2のトンネル掘進機は、請求項1の発明において、前記複数のカッタースポークの少なくとも一部は、径方向内側部分の周方向幅が絞られた形状を呈することを特徴としている。 A tunnel excavator according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, at least a part of the plurality of cutter spokes has a shape in which a circumferential width of a radially inner portion is reduced.
本願の発明は、課題解決手段の欄に記載の構成を有するため次の効果を奏する。
請求項1の発明によれば、作業者がドラム側開口部からカッタードラム内空間と連結部材内空間を介して機内空間からカッタースポーク内空間に侵入可能な作業通路が設けられたため、作業者がドラム側開口部から作業通路を通ってカッタースポーク内空間に侵入し、
カッタードラムに装備されたカッタービットを交換することができる。作業用通路の入口であるドラム側開口部をカッタードラムに設けたため、特許文献1のシールド掘進機のように連結部材に付設したアクセス部材に入口を設ける場合と比較してチャンバー内に連結部材から張り出す部材をなくし、チャンバー内における土砂の流動性を高めることができる。
Since the invention of the present application has the configuration described in the column of problem solving means, it has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, since the worker is provided with the work passage through which the worker can enter the cutter spoke inner space from the drum side opening through the cutter drum inner space and the connecting member inner space, It penetrates into the space inside the cutter spoke through the work passage from the opening on the drum side,
The cutter bit installed on the cutter drum can be replaced. Since the drum-side opening, which is the inlet of the work passage, is provided in the cutter drum, the connecting member is provided inside the chamber as compared with the case where the inlet is provided in the access member attached to the connecting member as in the shield machine of Patent Document 1. By eliminating the overhanging member, it is possible to enhance the fluidity of the earth and sand in the chamber.
そして、複数のドラム側開口部を隔壁側開口部に対応する前後方向位置で且つドラム内の複数の区画通路に対応した周方向位置に設けたため、カッターヘッドの回転位置を調整して隔壁側開口部にドラム側開口部を対向させることができる。依って、作業者が機内空間からカッタードラム内の区画通路に入るための構造をシンプルにすることができる。 Since the plurality of drum-side openings are provided at the front-rear direction positions corresponding to the partition-side openings and at the circumferential positions corresponding to the plurality of partition passages in the drum, the rotation position of the cutter head is adjusted and the partition-side openings are adjusted. The drum side opening can be opposed to the section. Therefore, it is possible to simplify the structure for an operator to enter the compartment passage in the cutter drum from the in-machine space.
請求項2の発明によれば、一部のカッタースポークの径方向内側部分の周方向幅が絞られているため、切羽側からチャンバー内への土砂の流入がスムーズになる。また、この径方向内側部分よりも径方向外側の部分のカッタースポーク内に侵入してカッタービットの交換を行うことでメンテナンス性を損なうことはない。 According to the invention of claim 2 , since the circumferential width of the radially inner portion of some of the cutter spokes is narrowed, the inflow of earth and sand from the face of the cutter into the chamber becomes smooth. In addition, maintenance is not impaired by entering the cutter spokes at the radially outer portion than the radially inner portion to replace the cutter bit.
本発明を実施するための形態について説明する。
最初に、トンネル掘削機の全体構造について説明する。
図1に示すように、このトンネル掘削機1は、前胴1a、後胴1b、前胴1aの前側のカッターヘッド2、カッターヘッド2の後側のチャンバー3、チャンバー3の後端を仕切る隔壁構造4、隔壁構造4に回転自在に装備されたカッタードラム5、カッタードラム5をカッターヘッド2に連結する複数の連結部材6、隔壁構造4に装備されてカッタードラム5を回転駆動するカッターヘッド回転駆動機構7、隔壁構造4の中心部分に装備されたロータリジョイント8等を備えている。
A mode for carrying out the present invention will be described.
First, the overall structure of the tunnel excavator will be described.
As shown in FIG. 1, the tunnel excavator 1 includes a front body 1a, a rear body 1b, a cutter head 2 on the front side of the front body 1a, a chamber 3 on the rear side of the cutter head 2, and a partition wall that partitions the rear end of the chamber 3. Structure 4, a cutter drum 5 rotatably mounted on the partition structure 4, a plurality of connecting members 6 for connecting the cutter drum 5 to the cutter head 2, and a cutter head rotation for rotating the cutter drum 5 mounted on the partition structure 4. The drive mechanism 7 and the rotary joint 8 provided in the central portion of the partition structure 4 are provided.
図2、図3に示すように、カッターヘッド2は、ヘッド中心部筒体20、外周フレーム21、3本の第1カッタースポーク22、3本の第2カッタースポーク23、6本の第3カッタースポーク24、6本の第3カッタースポーク24の各々の内径端近傍部とその両隣の第1,第2カッタースポーク22,23とを連結する6対の補強部材24aを備えている。第1〜第3カッタースポーク22〜24の前面には、複数のカッタービット2aが付設されている。ヘッド中心部筒体20の前面には、複数のカッタービット2bが付設されている。複数のカッタービット2bは、第1カッタースポーク22に対応する周方向位置に付設されている。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the cutter head 2 includes a head center cylinder 20, an outer peripheral frame 21, three first cutter spokes 22, three second cutter spokes 23, and six third cutters. The spokes 24 and the six third cutter spokes 24 are provided with six pairs of reinforcing members 24a for connecting the inner diameter end vicinity portions and the first and second cutter spokes 22 and 23 on both sides thereof. A plurality of cutter bits 2a are attached to the front surfaces of the first to third cutter spokes 22 to 24. A plurality of cutter bits 2b are attached to the front surface of the head center tubular body 20. The plurality of cutter bits 2b are attached at circumferential positions corresponding to the first cutter spokes 22.
第1,第2カッタースポーク22,23は、ヘッド中心部筒体20から外周フレーム21まで半径方向に延びるように配設されている。第3カッタースポーク24は、第1,第2カッタースポーク22,23の長さの約半分の長さのもので、カッターヘッド2の外周側部分に半径方向に延びるように配設されている。3本の第1カッタースポーク22は周方向に120度おきに配設されている。3本の第2カッタースポーク23は、隣接する第1カッタースポーク22の中間に位置するように周方向に120度おきに配設されている。6本の第3カッタースポーク24は、第1,第2カッタースポーク22,23の中間に位置するように周方向に60度おきに配設されている。 The first and second cutter spokes 22 and 23 are arranged so as to extend in a radial direction from the head center tubular body 20 to the outer peripheral frame 21. The third cutter spoke 24 has a length that is about half the length of the first and second cutter spokes 22 and 23, and is arranged on the outer peripheral side portion of the cutter head 2 so as to extend in the radial direction. The three first cutter spokes 22 are arranged every 120 degrees in the circumferential direction. The three second cutter spokes 23 are arranged every 120 degrees in the circumferential direction so as to be positioned in the middle of the adjacent first cutter spokes 22. The six third cutter spokes 24 are arranged at intervals of 60 degrees in the circumferential direction so as to be located in the middle of the first and second cutter spokes 22 and 23.
3本の第1カッタースポーク22の径方向内側部分は、他の部分よりも周方向幅が絞られた形状を呈している(第1狭幅部22a)。3本の第2カッタースポーク23の径方向内側部分も、他の部分よりも周方向幅が絞られた形状を呈している(第2狭幅部23a)。第2狭幅部23aのスポーク幅は第1狭幅部22aよりも狭い。そのため、カッターヘッド2の中心側におけるチャンバー3に連通する空隙を確保し、チャンバー3への土砂流入をスムーズに行うことができる。 The radially inner portions of the three first cutter spokes 22 have a shape in which the width in the circumferential direction is narrower than the other portions (first narrow portion 22a). The radially inner portions of the three second cutter spokes 23 also have a shape in which the width in the circumferential direction is narrower than other portions (second narrow portion 23a). The spoke width of the second narrow portion 23a is narrower than that of the first narrow portion 22a. Therefore, a space communicating with the chamber 3 on the center side of the cutter head 2 can be secured, and the inflow of earth and sand into the chamber 3 can be smoothly performed.
図3に示すように、隔壁構造4はチャンバー3の後端を仕切るものである。隔壁構造4は、前胴1aに溶接された環状板部4cと、カッタードラム5よりも中心側の中心側板部
4dと、この中心側板部4dの外周近傍部から後方へ延びるドラム状壁部4aを有している。ドラム状壁部4aはトンネル掘削機1と同心状に配設され、ドラム状壁部4aの内周面の後部が機内空間に臨んでいる。尚、機内空間とは、胴部材1a,1bの内側で隔壁構造4の後側に形成された空間のことである。
As shown in FIG. 3, the partition structure 4 partitions the rear end of the chamber 3. The partition wall structure 4 includes an annular plate portion 4c welded to the front body 1a, a center side plate portion 4d closer to the center than the cutter drum 5, and a drum-shaped wall portion 4a extending rearward from a portion near the outer periphery of the center side plate portion 4d. have. The drum-shaped wall portion 4a is arranged concentrically with the tunnel excavator 1, and the rear portion of the inner peripheral surface of the drum-shaped wall portion 4a faces the in-machine space. The in-machine space is a space formed inside the body members 1a and 1b on the rear side of the partition structure 4.
環状のカッタードラム5はドラム状壁部4aにベアリングを介して回転可能に外嵌されている。隔壁構造4とカッタードラム5との間は水密にシールされている。
複数の連結部材6は、カッターヘッド2側から視て12本の第1〜第3カッタースポーク22〜24とカッタードラム5とが交差する12個所の位置に夫々配設されている。
各連結部材6はチャンバー3を貫通して前後方向に延び、対応するカッタースポーク22〜24とカッタードラム5を夫々接続している。
The annular cutter drum 5 is rotatably fitted on the drum-shaped wall portion 4a via a bearing. A watertight seal is provided between the partition structure 4 and the cutter drum 5.
The plurality of connecting members 6 are respectively arranged at 12 positions where the twelve first to third cutter spokes 22 to 24 and the cutter drum 5 intersect with each other when viewed from the cutter head 2 side.
Each connecting member 6 penetrates the chamber 3 and extends in the front-rear direction, and connects the corresponding cutter spokes 22 to 24 and the cutter drum 5, respectively.
カッターヘッド回転駆動機構7は、複数の油圧モータ7cの回転動力を複数のピニオンから旋回ベアリング7aで支持されたリング状外歯ギア7bを介してカッタードラム5に伝達するように構成されている。カッタードラム5に伝達された回転動力は、12本の連結部材6を介してカッターヘッド2へ伝達される。こうしてカッターヘッド2が回転駆動されることで、トンネル掘削機1による掘削が行われる。 The cutter head rotation drive mechanism 7 is configured to transmit the rotational power of the plurality of hydraulic motors 7c to the cutter drum 5 from the plurality of pinions via the ring-shaped external gear 7b supported by the orbiting bearing 7a. The rotational power transmitted to the cutter drum 5 is transmitted to the cutter head 2 via the 12 connecting members 6. In this way, the cutter head 2 is rotationally driven, so that the tunnel excavator 1 excavates.
第1〜第3カッタースポーク22〜24、カッタードラム5および連結部材6は、夫々中空の閉断面構造に形成されている。これらの内部空間は、ドラム内通路5s、連結通路6s、スポーク内通路22s,23s、24sを含む12本の作業用通路となっている。作業者は、機内空間からドラム内空間5s、連結部材内空間6sを介してスポーク内通路22s〜24sに侵入し、カッタービット2a、2bを交換することができる。 The first to third cutter spokes 22 to 24, the cutter drum 5 and the connecting member 6 are each formed in a hollow closed cross-section structure. These internal spaces are 12 working passages including the drum inner passage 5s, the connecting passage 6s, and the spoke inner passages 22s, 23s, and 24s. An operator can enter the spoke internal passages 22s to 24s from the internal space through the drum internal space 5s and the connecting member internal space 6s to replace the cutter bits 2a and 2b.
次に、作業用通路の構造について説明する。
複数のスポーク内通路22s〜24sはカッタースポーク22〜24に沿って径方向に延びている。スポーク内空間22sは第1狭幅部22aの内部にまで延びているが、スポーク内空間23sは第2狭幅部23aの内部には形成されていない。
Next, the structure of the working passage will be described.
The plurality of in-spoke passages 22s to 24s extend in the radial direction along the cutter spokes 22 to 24. The spoke inner spaces 22s extend to the inside of the first narrow width portion 22a, but the spoke inner spaces 23s are not formed inside the second narrow width portion 23a.
環状のドラム内空間5sは、12本の連結部材内空間6sに夫々対応する12の区画通路5pを有する。各区画通路5pは2枚の仕切壁5m、5nにより区画されて形成されている。仕切壁5m、5nは、連結部材6に対応する周方向位置においてカッタードラム5の内部を径方向に横断して設けられている。複数の連通通路6sは連通部材6内を前後方向に延びている。複数の区画通路5pは対応する連結通路6sの後端に連通されている。連通通路6sの前端は対応する第1〜第3カッタースポーク内通路22s〜24sに連通されている。 The annular drum inner space 5s has twelve partition passages 5p corresponding to the twelve connecting member inner spaces 6s, respectively. Each partition passage 5p is defined by two partition walls 5m and 5n. The partition walls 5m and 5n are provided at a circumferential position corresponding to the connecting member 6 so as to cross the inside of the cutter drum 5 in the radial direction. The plurality of communication passages 6s extend in the communication member 6 in the front-rear direction. The plurality of partition passages 5p communicate with the rear end of the corresponding connection passage 6s. The front end of the communication passage 6s is connected to the corresponding first to third cutter-spoke inner passages 22s to 24s.
カッタードラム5の内周側壁部5aには、機内空間から複数の区画通路5pの夫々に作業者が出入りする為の複数のドラム内周側開口部5b(ドラム側開口部に相当する)が形成されると共に、各開口部5bを開閉可能なドラム側扉装置30が設けられている。ドラム側扉装置30は、ドラム内周側開口部5bを開閉可能なドラム側扉31を有する。 The inner peripheral side wall portion 5a of the cutter drum 5 is formed with a plurality of drum inner peripheral side opening portions 5b (corresponding to drum side opening portions) for allowing workers to enter and leave the plurality of partition passages 5p from the machine interior space. In addition, the drum side door device 30 that can open and close each opening 5b is provided. The drum side door device 30 has a drum side door 31 capable of opening and closing the drum inner peripheral side opening 5b.
ドラム状壁部4aには、作業者が機内空間からドラム内周側開口部5bに出入りするための1対の隔壁側開口部4bが設けられると共に、各開口部4bに機内空間からアクセス可能にするための隔壁側扉装置40が配設されている。1対の隔壁側開口部4bは、ドラム状壁部4aの左右両側部、具体的にはトンネル掘削機1の高さ方向中段位置で且つドラム内周側開口部5bと同じ前後方向位置に設けられている。尚、隔壁側開口部4bは、左右何れかの片側にのみ設けてもよい。 The drum-shaped wall portion 4a is provided with a pair of partition-side opening portions 4b for allowing an operator to move in and out of the drum inner peripheral side opening portion 5b from the in-machine space, and each opening portion 4b is accessible from the in-machine space. A partition side door device 40 is provided for this purpose. The pair of partition wall-side openings 4b are provided on both left and right sides of the drum-shaped wall 4a, specifically, at the middle position in the height direction of the tunnel excavator 1 and at the same front-back position as the drum inner-circumferential-side opening 5b. Has been. The partition wall side opening 4b may be provided only on one of the left and right sides.
隔壁側開口部4bは、開口部5bよりも広い開口面積を有している。隔壁側開口部4bは、トンネル掘削機1の正面から見たときに開口部5bの周方向長さの2倍以上の周方向長さに形成されていることが望ましい。
隔壁側扉装置40は、ドラム状壁部4aに取り付けられ且つ隔壁側開口部4bと同等の大きさの内部通路を有する角筒体40aと、この角筒体の内径側端部を開閉可能な隔壁側扉41を備えている。
The partition side opening 4b has a wider opening area than the opening 5b. The partition wall side opening 4b is preferably formed to have a circumferential length that is at least twice the circumferential length of the opening 5b when viewed from the front of the tunnel excavator 1.
The partition-side door device 40 is attached to the drum-shaped wall portion 4a and has a rectangular tubular body 40a having an internal passage having a size equivalent to that of the partition-side opening 4b, and an inner diameter side end portion of the rectangular tubular body can be opened and closed. A partition side door 41 is provided.
任意のドラム内周側開口部5bを隔壁側開口部4bに対向させることで、任意のスポーク内通路22sに侵入し、カッタービット2aを交換することができる。スポーク内通路22sは第1狭幅部22aの内部にまで延びており、カッタービット2bも交換することができる。 By allowing the arbitrary drum inner peripheral side opening 5b to face the partition side opening 4b, it is possible to enter the arbitrary spoke internal passage 22s and replace the cutter bit 2a. The in-spoke passages 22s extend to the inside of the first narrow portion 22a, and the cutter bit 2b can also be replaced.
次に、カッタービット2a、2bを交換する手順について説明する。例えば、カッタースポーク22を交換する場合について説明する。
最初に、掘削を停止した状態で、交換対象のカッタービット2aが装着されているカッタースポーク22が水平位置となるようにカッターヘッド2の回転位相を調整して、ドラム内周側開口部5bを左右何れかの隔壁側開口部4bに対向させる。このとき、ドラム内の区画通路5pの床面(仕切壁5m、5n)、連結通路6sの床面、スポーク内通路22s〜24sの床面が夫々ほぼ水平状態となり、作業者が通行可能な状態となる。
Next, a procedure for exchanging the cutter bits 2a and 2b will be described. For example, a case where the cutter spoke 22 is replaced will be described.
First, in a state where the excavation is stopped, the rotation phase of the cutter head 2 is adjusted so that the cutter spokes 22 to which the cutter bits 2a to be exchanged are attached are in the horizontal position, and the opening 5b on the drum inner peripheral side is adjusted. It is made to face either the partition side opening 4b on either side. At this time, the floor surfaces of the partition passages 5p (partition walls 5m, 5n) in the drum, the floor surfaces of the connecting passages 6s, and the floor surfaces of the spoke passages 22s to 24s are in a substantially horizontal state, respectively, so that a worker can pass through. Becomes
次に、隔壁側扉41とドラム側扉31を開扉状態に切り替えて、機内空間とカッタードラム5内の区画通路5pと、連通通路6sとスポーク内通路22sを連通させる。次に、作業者が機内空間から区画通路5pと連結通路6sを介してスポーク内通路22sに侵入しカッタービット2a,2bの交換を行う。上記と同様に、カッタースポーク23,24のカッタービット2aを交換することができる。 Next, the partition side door 41 and the drum side door 31 are switched to the open state, and the space inside the machine and the partition passage 5p in the cutter drum 5 are communicated with the communication passage 6s and the spoke inner passage 22s. Next, the worker enters the spoke internal passage 22s from the internal space through the partition passage 5p and the connecting passage 6s to replace the cutter bits 2a and 2b. Similarly to the above, the cutter bits 2a of the cutter spokes 23 and 24 can be replaced.
次に、以上説明したシールド掘進機1の作用、効果について説明する。
カッタースポーク22〜24、カッタードラム5および連結部材6を中空構造とし、機内空間からカッタードラム5の内部と連通部材6の内部を通過し、カッタースポーク22〜24の内部に侵入できるように構成したため、カッタースポーク22〜24に設けたカッタービット2a、2bを交換することができる。
Next, the operation and effect of the shield machine 1 described above will be described.
Since the cutter spokes 22 to 24, the cutter drum 5, and the connecting member 6 have a hollow structure, the cutter spokes 22 to 24 can pass through the inside of the cutter drum 5 and the inside of the communication member 6 and enter the inside of the cutter spokes 22 to 24. The cutter bits 2a and 2b provided on the cutter spokes 22 to 24 can be replaced.
しかも、チャンバー3内に大きく張り出すような部材を設けることなく、また、特別な構造のカッターヘッド2ではなく、一般的な一体回転型のカッターヘッド2を採用可能である。また、カッタードラム5の配置の自由度が制約されることもない。 Moreover, it is possible to adopt a general integrated rotary type cutter head 2 instead of the cutter head 2 having a special structure without providing a member that greatly projects into the chamber 3. Further, the degree of freedom of the arrangement of the cutter drum 5 is not restricted.
ヘッド中心部筒体20の近傍位置において、一部の複数のカッタースポーク22に第1狭幅部22aを形成し、他の一部の複数のカッタースポーク23に第1狭幅部22aよりも狭幅の第2狭幅部23aを形成するため、カッターヘッド2の中心側部分における切羽側からチャンバー3内への土砂の流動性を高めることができる。 In the vicinity of the head center portion tubular body 20, the first narrow width portions 22a are formed in some of the plurality of cutter spokes 22 and are narrower than the first narrow width portion 22a in the other of the plurality of cutter spokes 23. Since the second narrow portion 23a having the width is formed, the fluidity of the earth and sand from the face of the cutter head 2 toward the inside of the chamber 3 can be enhanced.
ヘッド中心部筒体20の後端に接続される部材や機器(ロータリジョイント8等)を装備したまま、作業者がカッタースポーク内空間2sから第1狭幅部22a内を通って中心部空間20a内へ入り、ヘッド中心部筒体20と複数の第1狭幅部22aの前面のカッタービット2bを交換することができる。 With the member and equipment (rotary joint 8 etc.) connected to the rear end of the head central tubular body 20, the operator passes from the cutter spoke inner space 2s through the first narrow portion 22a to the central space 20a. It is possible to enter the inside and replace the cutter bit 2b on the front surface of the head center cylinder 20 and the plurality of first narrow width portions 22a.
このトンネル掘削機1におけるカッタービット交換方法は、作業者が機内空間からドラム内周側開口部5bを通ってカッタードラム内空間5sに入り、このカッタードラム内空間5sと連結部材内空間6sを通ってカッタースポーク内空間2sへ入る工程を有するため、カッタードラム内空間5sと連結部材内空間6sを有効利用して、機内空間からカッタースポーク内空間2sへ簡単に出入りすることができる。カッタービット交換のためカッターヘッド2の構造が複雑化することもない。 In this method of exchanging the cutter bit in the tunnel excavator 1, an operator enters the cutter drum inner space 5s from the inner space of the machine through the drum inner peripheral side opening 5b, and then the cutter drum inner space 5s and the connecting member inner space 6s. Since it has a step of entering the cutter spoke inner space 2s, the cutter drum inner space 5s and the connecting member inner space 6s can be effectively used to easily enter and exit the cutter spoke inner space 2s. Since the cutter bit is replaced, the structure of the cutter head 2 does not become complicated.
前記実施例は、カッタードラム5の内周側壁部5aにドラム内周側開口部5bを形成した場合の例について説明したが、カッタードラム5の外周側壁部のうち機内空間に臨む部分にドラム外周側開口部を形成し、そのドラム外周側開口部からカッタードラム内空間5sに機内空間から作業者が侵入可能に構成してもよい。 In the above-described embodiment, the case where the drum inner peripheral side opening 5b is formed on the inner peripheral side wall 5a of the cutter drum 5 has been described. A side opening may be formed so that a worker can enter the cutter drum inner space 5s from the drum outer side opening from the machine inner space.
当業者ならば本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。 Those skilled in the art can implement various modifications to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention, and the present invention also includes such modifications.
1 トンネル掘削機
2 カッターヘッド
2a,2b カッタービット
2s カッタースポーク内空間
3 チャンバー
4 隔壁構造
4a ドラム状壁部
4b 隔壁側開口部
5 カッタードラム
5a 内周側壁部
5b ドラム内周側開口
5s カッタードラム内空間
5p 区画通路
6 連結部材
6s 連結部材内空間
20 ヘッド中心部筒体
20a 中心部空間
22〜24 第1〜第3カッタースポーク
22a 第1狭幅部
23a 第2狭幅部
22s〜24s カッタースポーク内空間
1 Tunnel Excavator 2 Cutter Head 2a, 2b Cutter Bit 2s Cutter Spoke Inner Space 3 Chamber 4 Partition Structure 4a Drum Wall 4b Partition Side Opening 5 Cutter Drum 5a Inner Side Wall 5b Drum Inner Side Opening 5s Inside Cutter Drum Space 5p Partition passage 6 Connection member 6s Connection member inner space 20 Head center cylinder 20a Center space 22-24 First to third cutter spokes 22a First narrow width portion 23a Second narrow width portion 22s to 24s Inside cutter spoke space
Claims (2)
前記隔壁構造に回転自在に支持された環状のカッタードラムと、
前記チャンバーを貫通して前記カッタードラムをカッタースポークに連結する複数の連結部材とを備え、
作業者が前記カッタードラムに形成されたドラム側開口部からカッタードラム内空間と連結部材内空間を通って機内空間からカッタースポーク内空間へ侵入可能な作業通路が設けられ、
前記隔壁構造は前記トンネル掘進機と同心状のドラム状壁部を有し、
前記カッタードラムは前記ドラム状壁部に回転可能に外嵌されると共にその内部空間には複数の連結部材内空間に夫々連通可能に形成された複数の区画通路が形成され、
前記ドラム状壁部の高さ方向中段部には機内空間に臨む隔壁側開口部が形成され、
前記カッタードラムの内周側壁部には、前記隔壁側開口部に対応する前後方向位置で且つ複数の区画通路に対応した周方向位置に複数の前記ドラム側開口部が形成されていることを特徴とするトンネル掘進機。 In a tunnel machine equipped with a cutter head having a plurality of cutter spokes, a chamber on the rear side of the cutter head, and a partition structure for partitioning the rear end of the chamber,
An annular cutter drum rotatably supported by the partition structure,
A plurality of connecting members that penetrate the chamber and connect the cutter drum to cutter spokes;
A working passage is provided through which a worker can enter the cutter spoke inner space from the machine inner space through the cutter drum inner space and the connecting member inner space from the drum side opening formed in the cutter drum .
The partition structure has a drum-shaped wall portion concentric with the tunnel machine,
The cutter drum is rotatably fitted onto the drum-shaped wall portion, and a plurality of partition passages are formed in the inner space of the cutter drum so as to be respectively communicable with the plurality of connecting member inner spaces,
A partition side opening facing the in-machine space is formed in the middle portion in the height direction of the drum-shaped wall portion,
A plurality of drum-side openings are formed on the inner peripheral side wall of the cutter drum at front-rear positions corresponding to the partition-side openings and circumferential positions corresponding to the plurality of partition passages. And a tunnel machine.
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (11)
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---|---|---|---|---|
JPS5414422B2 (en) * | 1973-04-19 | 1979-06-07 | ||
US4607889A (en) * | 1984-11-29 | 1986-08-26 | Daiho Construction Co., Ltd. | Shield tunnel boring machine |
JPH02225795A (en) * | 1989-02-27 | 1990-09-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Shield excavator |
JP2951980B2 (en) * | 1989-10-17 | 1999-09-20 | 川崎重工業株式会社 | Tunnel connection method using shield machine |
JPH0383296U (en) * | 1989-12-07 | 1991-08-23 | ||
JP3396026B2 (en) * | 1999-11-26 | 2003-04-14 | 川崎重工業株式会社 | Shield machine cutter disk |
JP3393603B2 (en) * | 2000-04-24 | 2003-04-07 | 川崎重工業株式会社 | Bearing seal structure for cutter drum of shield machine |
JP5843597B2 (en) * | 2011-12-15 | 2016-01-13 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | Disc head cutter exchanging apparatus and method for cutter head |
JP6293494B2 (en) * | 2014-01-20 | 2018-03-14 | 川崎重工業株式会社 | Shield machine |
JP6453679B2 (en) * | 2015-03-13 | 2019-01-16 | 川崎重工業株式会社 | Shield machine and tunnel excavation method |
JP6650697B2 (en) * | 2015-08-18 | 2020-02-19 | 日本シビックコンサルタント株式会社 | Tunnel excavator |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110454181A (en) * | 2019-09-11 | 2019-11-15 | 中铁工程装备集团有限公司 | A kind of cutter head of shield machine of variable cutter spacing |
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