JP7192596B2 - Cutter bit device and cutter bit changer - Google Patents
Cutter bit device and cutter bit changer Download PDFInfo
- Publication number
- JP7192596B2 JP7192596B2 JP2019050954A JP2019050954A JP7192596B2 JP 7192596 B2 JP7192596 B2 JP 7192596B2 JP 2019050954 A JP2019050954 A JP 2019050954A JP 2019050954 A JP2019050954 A JP 2019050954A JP 7192596 B2 JP7192596 B2 JP 7192596B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- mounting hole
- fixing member
- cutter bit
- pedestal
- 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
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
本発明は、シールド掘進機のカッターヘッドに交換可能に装着されたカッタービット装置及びカッタービット交換装置に関する。
BACKGROUND OF THE
シールド掘進機は、シールドジャッキにより前進駆動しながら、カッタービットが装着されたカッターヘッドを回転駆動して、前方の地山(切羽)を掘削してトンネルを掘削していく。 A shield machine excavates a tunnel by excavating a front face (face) by rotating a cutter head mounted with a cutter bit while being driven forward by a shield jack.
トンネルの掘削途中に、カッタービットが磨耗して掘削能力が低下した場合、掘進を一時中断して新しいカッタービットに交換する必要がある。近年は、一台のシールド掘進機で長距離を掘進する工事が増加しており、カッタービットの交換頻度が多くなっている。 If the cutter bit wears out during excavation of a tunnel and its excavation capacity is reduced, it is necessary to temporarily stop excavation and replace it with a new cutter bit. In recent years, there has been an increase in the number of construction projects in which a single shield machine is used to excavate long distances, and the frequency of replacing cutter bits is increasing.
カッタービットの交換を行う方法としては、交換作業用の立坑を構築してシールド掘進機を引き出す方法や、地盤改良や圧気を行って切羽に人が入る方法があるが、交換作業の負荷は非常に大きく時間もかかり、危険を伴う。そこで、カッターヘッドの後方からカッタービットを交換する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 There are several ways to replace cutter bits, such as constructing a pit for replacement work and pulling out the shield machine, or using ground improvement and pressurization to allow people to enter the face, but the replacement work is extremely burdensome. is time consuming and dangerous. Therefore, a technique has been proposed in which the cutter bit is replaced from behind the cutter head (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術では、複数個所でのねじ止めや、カバー部材の着脱作業等の煩雑な作業を作業員は狭い作業空間で強いられることになる。作業員の代わりにロボットを利用することも考えられるが、煩雑な作業が必要となるため、ロボットアームが大きい高機能な多関節ロボットが必要となり、作業スペースを確保することが困難である。 However, in the conventional technology, the operator is forced to perform complicated work such as screwing at multiple locations and attaching/detaching the cover member in a narrow working space. Although it is possible to use a robot instead of a worker, it is difficult to secure a work space because a complicated work is required, and a highly functional multi-joint robot with a large robot arm is required.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、単軸上の作業でカッタービットの交換を容易に行うことができるカッタービット装置及びカッタービット交換装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cutter bit device and a cutter bit changing device that can easily change a cutter bit in single-axis work.
上記目的を達成するため、本発明は、シールド掘進機のカッターヘッドに交換可能に装着されるカッタービット装置であって、前記カッターヘッドに形成された装着孔に軸方向の後方側から挿入可能に構成された、カッタービットを支持するカッター台座と、前記装着孔に形成された第1雌ねじに螺合する第1雄ねじが外周に形成され、前記装着孔への締め付けによって前記カッター台座を前記カッターヘッドの径方向及び周回方向と前記軸方向とで固定する第1固定部材と、前記装着孔への前記軸方向の後方側からの嵌合によって、前記カッター台座を前記装着孔の軸周りで固定する回り止め部材と、前記装着孔に形成された第2雌ねじに螺合する第2雄ねじが外周に形成され、前記装着孔への締め付けによって前記回り止め部材の脱落を防止する第2固定部材と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明において、前記カッター台座は、前記装着孔への挿入時に後方側に延出する円柱体を備え、前記第1固定部材は、前記雄ねじが形成された外周部と、前記カッター台座の前記円柱体が貫通する貫通部と、前記外周部と前記貫通部とを連結する連結部と、を備えていても良い。
さらに、本発明において、前記円柱体の解放端には、回り止め加工部が形成され、前記回り止め部材には、前記回り止め加工部が嵌合される被嵌合部が形成されていても良い。
さらに、本発明において、前記第1固定部材及び第2固定部材には、前記装着孔への装着時に前記カッターヘッドの前面と後面とを連通する連通孔がそれぞれ形成されていても良い。
また、本発明は、上述のカッタービット装置を交換するカッタービット交換装置であって、前記カッター台座もしくは前記回り止め部材を把持する第1把持部と、前記第1把持部によって把持された前記カッター台座が前記装着孔に挿入された状態で、把持した前記第1固定部材を前記装着孔の軸周りに回転させて前記装着孔に締め付けもしくは緩め取ると共に、前記第1把持部によって把持された前記回り止め部材が前記装着孔に嵌合された状態で、把持した前記第2固定部材を前記装着孔の軸周りに回転させて前記装着孔に締め付けもしくは緩め取る第2把持部と、前記第1把持部及び第2把持部が解放端に取り付けられたロッドを前記装着孔の後方側から前記軸方向で伸縮させるシリンダと、を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a cutter bit device replaceably attached to a cutter head of a shield machine, which can be inserted from the rear side in the axial direction into an attachment hole formed in the cutter head. A cutter pedestal for supporting a cutter bit and a first male thread that is screwed into a first female thread formed in the mounting hole are formed on the outer circumference, and the cutter pedestal is attached to the cutter head by being tightened into the mounting hole. fixing the cutter base around the axis of the mounting hole by means of a first fixing member that is fixed in the radial direction, the circumferential direction, and the axial direction of the mounting hole, and a first fixing member that is fitted into the mounting hole from the rear side in the axial direction. a detent member, and a second fixing member having a second male thread formed on an outer periphery thereof to be screwed into a second female thread formed in the mounting hole, and preventing the detent member from falling off by tightening the detent member into the mounting hole; characterized by comprising
Further, in the present invention, the cutter pedestal has a cylindrical body that extends rearward when being inserted into the mounting hole, and the first fixing member includes an outer peripheral portion formed with the male screw and an outer peripheral portion of the cutter pedestal. A penetrating portion through which the cylindrical body penetrates, and a connecting portion that connects the outer peripheral portion and the penetrating portion may be provided.
Further, in the present invention, a detent processed portion is formed at the free end of the cylindrical body, and a fitted portion to which the detent processed portion is fitted is formed in the detent member. good.
Further, in the present invention, a communication hole may be formed in each of the first fixing member and the second fixing member to communicate a front surface and a rear surface of the cutter head when the cutter head is attached to the attachment hole.
The present invention also provides a cutter bit replacement device for replacing the cutter bit device described above, comprising: a first gripping portion that grips the cutter pedestal or the anti-rotation member; and the cutter gripped by the first gripping portion. With the pedestal inserted into the mounting hole, the gripped first fixing member is rotated around the axis of the mounting hole to be tightened or loosened in the mounting hole, and the first fixing member gripped by the first gripping portion is removed. a second gripping portion that rotates the gripped second fixing member around the axis of the mounting hole and tightens or loosens the gripped second fixing member in the mounting hole in a state where the anti-rotation member is fitted in the mounting hole; and a cylinder for extending and contracting a rod, to which a gripping portion and a second gripping portion are attached to open ends, from a rear side of the mounting hole in the axial direction.
本発明によれば、装着孔の後方側からの単軸上の作業でカッタービットの交換を容易に行うことができ、カッタービットの交換装置を小型化することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to easily replace the cutter bit by uniaxial work from the rear side of the mounting hole, and it is possible to reduce the size of the cutter bit replacement device.
以下、本発明に係るカッタービット装置及びカッタービット交換装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付して適宜説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of a cutter bit device and a cutter bit changing device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that, in the following embodiments, the same reference numerals are given to the structures showing the same functions, and the description thereof will be omitted as appropriate.
本実施形態のカッタービット装置10は、図1及び図2を参照すると、シールド掘進機1のカッターヘッド2に配設されている。シールド掘進機1は、図1を参照すると、ほぼ同径の円筒形状をなす前胴部3と後胴部4とが図示しない連結軸によって連結されている。前胴部3の前部には、回転リング5がベアリング等の軸受け部を介して回転自在に支持されている。そして、回転リング5は、連結ビームを介してカッターヘッド2が連結されている。
A
前胴部3には、回転リング5を回転させる複数のカッター旋回モータ6が装着されている。これにより、カッター旋回モータ6を回転駆動すると、連結ビームを介してカッターヘッド2が回転する。
A plurality of
前胴部3には、カッターヘッド2の後方に位置する隔壁7が設けられ、カッターヘッド2と隔壁7との間に掘削土砂を充満させるチャンバー8が形成されている。チャンバー8内に充満された掘削土砂は、スクリューコンベヤ9により前胴部3及び後胴部4を通って後方側に搬出される。
A
図2を参照すると、カッターヘッド2に形成された複数の装着孔21に、カッタービット装置10が交換可能に装着されている。以下、トンネル掘進方向を前方とすると共に、カッターヘッド2の回転方向を周回方向とし、周回方向と直交する方向を径方向とする。
Referring to FIG. 2,
カッタービット装置10は、図3を参照すると、カッタービットがあるローラーカッター11と、ローラーカッター11を回転可能に支持するカッター台座12と、カッター台座12を装着孔21に後方側から固定する第1固定部材13と、カッター台座12が装着孔21の軸周りに回転することを防止する回り止め部材14と、回り止め部材14の脱落を防止する第2固定部材15とを備えている。なお、本実施形態は、カッタービットとしてローラーカッター11を採用したが、カッタービットは、ティースビットやシェルビット等の他の形状のビットであっても良い。また、図3において、(a)は前方側から見た正面図であり、(b)は周回方向から見た縦断面図であり、(c)は後方側から見た後面図であり、(d)は径方向から見た縦断面図である。
Referring to FIG. 3, the
装着孔21は、前面からチャンバー8まで貫通する貫通孔であり、カッター台座12に支持されたローラーカッター11が後方側から貫通する径を有している。装着孔21には、図4を参照すると、カッター台座12が後方側から係合される被係合面22と、第1固定部材13と螺合する雌ねじ23と、回り止め部材14が後方側から嵌合される被嵌合溝24と、第2固定部材15と螺合する雌ねじ25とが、前方側から順番に形成されている。なお、図4において、(a)は前方側から見た正面図であり、(b)は周回方向から見た縦断面図であり、(c)は後方側から見た後面図であり、(d)は径方向から見た縦断面図である。
The
カッター台座12は、図5を参照すると、ローラーカッター11の回転軸111を回転可能に支持する一対の支持部121と、一対の支持部121が立設されると共に、装着孔21の被係合面22に後方側から係合する係合面122aが形成された基体部122と、基体部122から支持部121とは反対方向に延出する円柱状のロッド部123とを備えている。なお、図5において、(a)は支持部121側から見た正面図であり、(b)はローラーカッター11の回転軸111の方向から見た側面図であり、(c)は支持部121とは反対側から見た後面図であり、(d)はローラーカッター11の回転軸111と直交する方向から見た側面図である
Referring to FIG. 5 , the
ロッド部123は、ローラーカッター11を装着孔21の所定位置まで後方側から挿入する際に把持する把持部として機能する。また、ロッド部123の解放端には、回り止め加工部123aが形成されている。なお、本実施形態では、回り止め加工部123aとしてIカット加工の例を示したが、Dカット加工等の他の形状を採用しても良い。
The
第1固定部材13は、図6(a)(b)を参照すると、外周面に雄ねじ131が形成された円筒状の外周部132を備え、装着孔21の雌ねじ23と螺合させることで、装着孔21に挿入されたカッター台座12を後方側から固定する部材である。雌ねじ23及び雄ねじ131は、台形ねじで構成すると好適である。なお、図6において、(a)、(c)、(e)は側面図であり、(b)、(d)、(f)は正面図である。
Referring to FIGS. 6A and 6B, the
第1固定部材13の内周部には、カッター台座12のロッド部123が貫通する貫通孔を有し、図3に示す装着状態において、カッター台座12を周回方向及び径方向で支持する貫通部133が設けられている。貫通部133にロッド部123が貫通した状態で、第1固定部材13の中心軸と、ロッド部123の中心軸とが一致する。これにより、貫通部133にロッド部123が貫通した状態で、装着孔21に対して第1固定部材13を締め込みもしくは緩め取ることができる。
The inner peripheral portion of the
外周部132と貫通部133とは、連結部134に連結されている。連結部134は、装着孔21に対して第1固定部材13を締め込みもしくは緩め取る際の把持部としても機能する。また、連結部134以外の外周部132と貫通部133との間は、装着孔21への装着時にカッターヘッド2の前面と後面(チャンバー8)とを連通する連通孔135となっている。
The outer
回り止め部材14は、図6(c)(d)を参照すると、カッター台座12のロッド部123に形成された回り止め加工部123aが嵌合される被嵌合部141が形成された板状部材である。また、回り止め部材14の両端は、装着孔21の被嵌合溝24に後方側から嵌合する嵌合部142として機能する。この構成により、図3に示す装着状態において、ロッド部123(カッター台座12)は、回り止め部材14によって軸周りで固定される。
6(c) and 6(d), the
第2固定部材15は、図6(e)(f)を参照すると、外周面に雄ねじ151が形成された円筒状の外周部152を備え、装着孔21の雌ねじ25と螺合させることで装着孔21に被嵌合溝24に嵌合された回り止め部材14を後方側から固定して脱落を防止する。雌ねじ25及び雄ねじ151は、台形ねじで構成すると好適である。
6(e) and 6(f), the second fixing
第2固定部材15の内周部には、回り止め部材14にアクセスするための貫通孔を有する貫通部153が設けられている。外周部152と貫通部153とは、連結部154に連結されている。連結部154は、装着孔21に対して第2固定部材15を締め込みもしくは緩め取る際の把持部としても機能する。また、連結部154以外の外周部152と貫通部153との間は、装着孔21への装着時にカッターヘッド2の前面と後面(チャンバー8)とを連通する連通孔155となっている。
A through
カッタービット装置10の交換作業は、図7に示すカッタービット交換装置30を用いて行われる。カッタービット交換装置30は、隔壁7に設けられたマテリアルロック31と、マテリアルロック31を介して、装着孔21に向けて伸縮するロッド32を備えたシリンダ33と、ロッド32の解放端に取り付けられた治具装置40とを備えている。
The replacement work of the
マテリアルロック31は、チャンバー8と連通する開口311と、前胴部3と連通する開口312とを有する気密室であり、開口311を開閉する第1気密扉313と、開口312を開閉する第2気密扉314とがそれぞれ設けられている。
The
マテリアルロック31は、交換可能なカッタービット装置10の径方向の位置に応じて、周回方向のいずれかの位置に設けられる。従って、カッターヘッド2を回転させて位置合わせを行うことで、1つのマテリアルロック31を径方向の位置がほぼ同じカッタービット装置10の交換に用いることができる。また、マテリアルロック31は、カッターヘッド2の中心軸に対して左右方向にずらした位置に設け、前胴部3と連通する開口312を上部に形成すると良い。この場合、ロッド32への治具装置40の着脱や、治具装置40へのカッタービット装置10の着脱を、吊り具を用いて行うことができる。さらに、複数組の開口312及び第1気密扉313を径方向の異なる位置に設け、マテリアルロック31は、径方向に移動可能に構成すると、さらに好適である。
The
シリンダ33は、装着孔21の中心軸とロッド32の中心軸とが一致するように前胴部3に着脱可能に取り付けられる。
The
治具装置40は、図8を参照すると、カッター台座12及び回り止め部材14を把持して装着孔21の所定位置に装着させる第1把持部50と、第1固定部材13及び第2固定部材15を把持して装着孔21の所定位置に装着させる第2把持部60と、カメラ70とを備えている。なお、図8において、(a)は前方側から見た正面図であり、(b)は側面図であり、(c)は(b)の一部断面図である。
Referring to FIG. 8, the
カッタービット装置10の着脱は、カッター台座12及び第1固定部材13を着脱する第1着脱作業と、回り止め部材14及び第2固定部材15を着脱する第2着脱作業との2回に分けて行われる。従って、第1着脱作業は、第1把持部50にカッター台座12を把持させると共に、第2把持部60に第1固定部材13を把持させた状態で行う。そして、第2着脱作業は、第1把持部50に回り止め部材14を把持させると共に、第2把持部60に第2固定部材15を把持させた状態で行う。
The attachment and detachment of the
第1把持部50は、カッター台座12のロッド部123及び第1固定部材13を把持するアーム部51と、アーム部51を駆動するアーム駆動部52と、ロッド32の解放端に固定され、アーム駆動部52をロッド32の軸周りで回転駆動する回転駆動部53とを備えている。
The first gripping
アーム部51は、カッター台座12のロッド部123を中心軸がロッド32と一致した状態で把持可能な湾曲形状を有すると共に、ロッド部123の回り止め加工部123aと第1固定部材13とをロッド部123の軸周りで固定した状態で把持する平面形状を有する。
The
第2把持部60は、第1把持部50の外周を覆うようにドーナッツ状に構成され、第1固定部材13の連結部134及び第2固定部材15の連結部154を把持するアーム部61と、アーム部61を駆動するアーム駆動部62と、ロッド32の解放端に固定され、アーム駆動部62をロッド32の軸周りで回転駆動する回転駆動部63と、アーム駆動部62と回転駆動部63を連結し、アーム駆動部62の回転に応じて雌ねじ23、25及び雄ねじ131、151と同じピッチで伸縮する伸縮部64とを備えている。
The second
カメラ70は、装着孔21に装着されているカッタービット装置10のチャンバー8側から撮影することで、カッタービット装置10の装着状態、すなわち、特に第1固定部材13の連結部134及び第2固定部材15の連結部154の角度を検出する装着状態検出部として機能する。なお、本実施形態では、カメラ70を第1把持部50に取り付けた例を示したが、カメラ70の取り付け場所には制限がない。また、装着状態検出部として、磁気センサーや光センサーを採用しても良い。
The
次に、カッタービット装置10の交換作業の手順について図9及び図10を参照して詳細に説明する。
Next, a procedure for replacing the
カッタービット装置10の交換作業は、チャンバー8内の掘削土砂を圧力調整水(別プラント等で地山の土水圧に対抗する圧力に調整した水)に置換した状態で行う。チャンバー8内に充満された掘削土砂をスクリューコンベヤ9により搬出しながら、圧力調整水を図示しない注水管からチャンバー8内に注水することで、チャンバー8内の掘削土砂を圧力調整水に置換する。
The replacement work of the
まず、図9を参照して装着孔21からカッタービット装置10の取り外し手順について説明する。
First, a procedure for removing the
カッターヘッド2を回転させ、交換するカッタービット装置10をマテリアルロック31の開口311と対向する位置に移動させる。また、交換するカッタービット装置10が装着されている装着孔21の中心軸とロッド32の中心軸とが一致し、ロッド32の解放端がマテリアルロック31内に延出するようにシリンダ33を取り付ける。なお、ロッド32が貫通するマテリアルロック31の貫通孔には、図示ないシール部材によって遮水処理が施されている。
The
次に、第2気密扉314を開け、治具装置40を開口312からマテリアルロック31内に導入させ、ロッド32の解放端に取り付ける。
Next, the second
次に、第2気密扉314を閉じた後、マテリアルロック31内に図示しない送水管から圧力調整水を注水し、マテリアルロック31内を圧力調整水で満たす。
Next, after closing the second
次に、第1気密扉313を開けて、シリンダ33を駆動してロッド32を伸ばすことで、治具装置40を開口311からチャンバー8内に導入させる。そして、カッタービット装置10の装着状態をカメラ70によって検出することで、回転駆動部53の回転駆動によってアーム部51の向きを、回転駆動部63の回転駆動によってアーム部61の向きをそれぞれ調整させ、図9(a)、(b)に示すように、アーム駆動部52を駆動させてアーム部51で回り止め部材14を把持させると共に、アーム駆動部62を駆動させてアーム部61で第2固定部材15の連結部154を把持させる。図9において、(a)は正面図であり、(b)、(c)は側面図である。
Next, the
次に、図9(c)に示すように、アーム部61で第2固定部材15の連結部154を把持させた状態で、回転駆動部63を回転駆動させて装着孔21から第2固定部材15を緩め取る。
Next, as shown in FIG. 9( c ), while the connecting
次に、シリンダ33を駆動してロッド32を縮めることで、回り止め部材14及び第2固定部材15をマテリアルロック31内に回収し、第1気密扉313を締めた後、マテリアルロック31内の圧力調整水を図示しない排水管から排水する。
Next, by driving the
次に、第2気密扉314を開け、アーム駆動部52を駆動させてアーム部51による回り止め部材14の把持を解消させると共に、アーム駆動部62を駆動させてアーム部61による連結部154の把持を解消させ、回り止め部材14及び第2固定部材15を開口312からマテリアルロック31外に搬出する。
Next, the second
次に、第2気密扉314を閉じた後、マテリアルロック31内に図示しない送水管から圧力調整水を注水し、マテリアルロック31内を圧力調整水で満たす。
Next, after closing the second
次に、第1気密扉313を開けて、シリンダ33を駆動してロッド32を伸ばすことで、治具装置40を開口311からチャンバー8内に導入させる。そして、カッタービット装置10の装着状態をカメラ70によって検出することで、回転駆動部53の回転駆動によってアーム部51の向きを、回転駆動部63の回転駆動によってアーム部61の向きをそれぞれ調整させ、図10(a)、(b)に示すように、アーム駆動部52を駆動させてアーム部51でカッター台座12のロッド部123を把持させると共に、アーム駆動部62を駆動させてアーム部61で第1固定部材13の連結部134を把持させる。図10において、(a)は正面図であり、(b)、(c)は側面図である。
Next, the
次に、図10(c)に示すように、アーム部61で第1固定部材13の連結部134を把持させた状態で、回転駆動部63を回転駆動させて装着孔21から第1固定部材13を緩め取る。
Next, as shown in FIG. 10( c ), while the connecting
次に、シリンダ33を駆動してロッド32を縮めることで、カッター台座12(ローラーカッター11)及び第1固定部材13をマテリアルロック31内に回収し、第1気密扉313を締めた後、マテリアルロック31内の圧力調整水を図示しない排水管から排水する。
Next, by driving the
次に、第2気密扉314を開け、アーム駆動部52を駆動させてアーム部51によるロッド部123の把持を解消させると共に、アーム駆動部62を駆動させてアーム部61による連結部154の把持を解消させ、カッター台座12(ローラーカッター11)及び第1固定部材13を開口312からマテリアルロック31外に搬出する。これにより、カッタービット装置10の取り外し作業が終了する。
Next, the second
次に、図10を参照して装着孔21にカッタービット装置10を取り付ける手順について説明する。
Next, a procedure for attaching the
第1固定部材13を開口312からマテリアルロック31内に搬入させ、図10(a)、(c)に示すように、アーム駆動部62を駆動させてアーム部61で第1固定部材13の連結部134を把持させた後、新たなローラーカッター11に交換したカッター台座12をマテリアルロック31内に搬入させ、アーム駆動部52を駆動させてアーム部51でカッター台座12のロッド部123を把持させる。なお、カッター台座12及び第1固定部材13は、再利用しても良い。
The first fixing
次に、第2気密扉314を閉じた後、マテリアルロック31内に図示しない送水管から圧力調整水を注水し、マテリアルロック31内を圧力調整水で満たす。
Next, after closing the second
次に、第1気密扉313を開けて、シリンダ33を駆動してロッド32を伸ばすことで、カッター台座12及び第1固定部材13を開口311からチャンバー8内に導入する。そして、シリンダ33を駆動してロッド32をさらに伸ばすことで、ローラーカッター11及びカッター台座12を装着孔21に挿入させ、カッター台座12の係合面122aを装着孔21の被係合面22に係合させる。これにより、ローラーカッター11及びカッター台座12が装着孔21内で位置決めされる。
Next, the
次に、図10(b)に示すように、アーム部61で第1固定部材13の連結部134を把持させた状態で、回転駆動部63を回転駆動させて装着孔21に第1固定部材13を締め込む。その後、アーム駆動部52を駆動させてアーム部51によるロッド部123の把持を解消させると共に、アーム駆動部62を駆動させてアーム部61による連結部134の把持を解消させる。これにより、ローラーカッター11及びカッター台座12が装着孔21内で軸方向において固定される。
Next, as shown in FIG. 10( b ), while the connecting
次に、シリンダ33を駆動してロッド32を縮めることで、治具装置40をマテリアルロック31内に戻し、第1気密扉313を締めた後、マテリアルロック31内の圧力調整水を図示しない排水管から排水する。
Next, by driving the
次に、第2気密扉314を開け、第2固定部材15を開口312からマテリアルロック31内に搬入させ、図9(a)、(c)に示すように、アーム駆動部62を駆動させてアーム部61で第2固定部材15の連結部154を把持させた後、回り止め部材14をマテリアルロック31内に搬入させ、アーム駆動部52を駆動させてアーム部51で回り止め部材14を把持させる。なお、回り止め部材14及び第2固定部材15は、再利用しても良い。
Next, the second
次に、第2気密扉314を閉じた後、マテリアルロック31内に図示しない送水管から圧力調整水を注水し、マテリアルロック31内を圧力調整水で満たす。
Next, after closing the second
次に、第1気密扉313を開けて、シリンダ33を駆動してロッド32を伸ばすことで、回り止め部材14及び第2固定部材15を開口311からチャンバー8内に導入する。そして、シリンダ33を駆動してロッド32をさらに伸ばすことで、回り止め部材14及び第2固定部材15を装着孔21に挿入させ、回り止め部材14の被嵌合部141にカッター台座12のロッド部123に形成された回り止め加工部123aを嵌合させる。これにより、ローラーカッター11及びカッター台座12が軸方向で固定される。
Next, by opening the first
次に、図9(b)に示すように、アーム部61で第2固定部材15の連結部154を把持させた状態で、回転駆動部63を回転駆動させて装着孔21に第2固定部材15を締め込む。その後、アーム駆動部52を駆動させてアーム部51による回り止め部材14の把持を解消させると共に、アーム駆動部62を駆動させてアーム部61による連結部154の把持を解消させる。これにより、回り止め部材14が装着孔21内で軸方向において固定され、脱落が防止される。
Next, as shown in FIG. 9( b ), while the connecting
次に、シリンダ33を駆動してロッド32を縮めることで、治具装置40をマテリアルロック31内に戻し、第1気密扉313を締めた後、マテリアルロック31内の圧力調整水を図示しない排水管から排水する。そして、第2気密扉314を開け、治具装置40を取り外すと共に、シリンダ33を取り外してカッタービット装置10を取り付け作業が終了する。
Next, by driving the
以上説明したように、本実施形態は、シールド掘進機1のカッターヘッド2に交換可能に装着されるカッタービット装置10であって、カッターヘッド2に形成された装着孔21に軸方向の後方側から挿入可能に構成された、カッタービットであるローラーカッター11を支持するカッター台座12と、装着孔21に形成された雌ねじ23に螺合する雄ねじ131が外周に形成され、装着孔21への締め付けによってカッター台座12をカッターヘッド2の径方向及び周回方向と軸方向とで固定する第1固定部材13と、装着孔21への軸方向の後方側からの嵌合によって、カッター台座12を装着孔21の軸周りで固定する回り止め部材14と、装着孔21に形成された雌ねじ25に螺合する雄ねじ151が外周に形成され、装着孔21への締め付けによって回り止め部材14の脱落を防止する第2固定部材15とを備えている。
この構成により、装着孔21の後方側からの単軸上の作業でローラーカッター11の交換を容易に行うことができる。
As described above, the present embodiment is a
With this configuration, the
さらに、本実施形態において、カッター台座12は、装着孔21への挿入時に後方側に延出する円柱体としてロッド部123を備え、第1固定部材13は、雄ねじ131が形成された外周部132と、カッター台座12のロッド部123が貫通する貫通部133と、
外周部132と貫通部133とを連結する連結部134とを備えている。
この構成により、カッターヘッド2の径方向及び周回方向と軸方向とにおけるカッター台座12の装着孔21への固定を1回の作業手順で実施することができる。
Further, in this embodiment, the
A
With this configuration, fixing of the
さらに、本実施形態において、ロッド部123の解放端には、回り止め加工部123aが形成され、回り止め部材14には、回り止め加工部123aが嵌合される被嵌合部141が形成されている。
この構成により、装着孔21の軸周りにおけるカッター台座12の装着孔21への固定を1回の作業手順で実施することができる。
Further, in the present embodiment, the free end of the
With this configuration, fixing of the
さらに、本実施形態において、第1固定部材13及び第2固定部材15には、装着孔21への装着時にカッターヘッド2の前面と後面(チャンバー8)とを連通する連通孔135、155がそれぞれ形成されている。
この構成により、掘削土砂をチャンバー8に導く経路として装着孔21を用いることができ、掘削効率を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the first fixing
With this configuration, the mounting
また、本実施形態は、カッタービット装置10を交換するカッタービット交換装置30であって、カッター台座12もしくは回り止め部材14を把持する第1把持部50と、第1把持部50によって把持されたカッター台座12が装着孔21に挿入された状態で、把持した第1固定部材13を装着孔21の軸周りに回転させて装着孔21に締め付けもしくは緩め取ると共に、第1把持部50によって把持された回り止め部材14が装着孔21に嵌合された状態で、把持した第2固定部材15を装着孔21の軸周りに回転させて装着孔21に締め付けもしくは緩め取る第2把持部60と、第1把持部50及び第2把持部60が解放端に取り付けられたロッド32を装着孔21の後方側から軸方向で伸縮させるシリンダ33とを備えている。
この構成により、装着孔21の後方側からの単軸上の作業でローラーカッター11の交換を容易に行うことができ、カッタービット交換装置30を小型化することができる。
Further, the present embodiment is a cutter
With this configuration, the
以上、本発明を、実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、シールド工法の形式やシールド掘進機1のタイプ(土圧式、泥水式、中折れの有無等)には、限定されることがない。 The present invention has been described above based on the embodiments. It should be understood by those skilled in the art that this embodiment is an example, and that various modifications can be made to the combination of each component, etc., and that such modifications are also within the scope of the present invention. For example, the type of the shield construction method and the type of the shield machine 1 (earth pressure type, muddy water type, presence/absence of bending, etc.) are not limited.
1 シールド掘進機
2 カッターヘッド
3 前胴部
4 後胴部
5 回転リング
6 カッター旋回モータ
7 隔壁
8 チャンバー
9 スクリューコンベヤ
10 カッタービット装置
11 ローラーカッター
12 カッター台座
13 第1固定部材
14 回り止め部材
15 第2固定部材
21 装着孔
22 被係合面
23 雌ねじ
24 被嵌合溝
25 雌ねじ
30 カッタービット交換装置
31 マテリアルロック
32 ロッド
33 シリンダ
40 治具装置
50 第1把持部
51 アーム部
52 アーム駆動部
53 回転駆動部
60 第2把持部
61 アーム部
62 アーム駆動部
63 回転駆動部
64 伸縮部
70 カメラ
111 回転軸
121 支持部
122 基体部
122a 係合面
123 ロッド部
123a 回り止め加工部
131 雄ねじ
132 外周部
133 貫通部
134 連結部
135 連通孔
141 被嵌合部
142 嵌合部
151 雄ねじ
152 外周部
153 貫通部
154 連結部
155 連通孔
311、312 開口
313 第1気密扉
314 第2気密扉
1
Claims (5)
前記カッターヘッドに形成された装着孔に軸方向の後方側から挿入可能に構成された、カッタービットを支持するカッター台座と、
前記装着孔に形成された第1雌ねじに螺合する第1雄ねじが外周に形成され、前記装着孔への締め付けによって前記カッター台座を前記カッターヘッドの径方向及び周回方向と前記軸方向とで固定する第1固定部材と、
前記装着孔への前記軸方向の後方側からの嵌合によって、前記カッター台座を前記装着孔の軸周りで固定する回り止め部材と、
前記装着孔に形成された第2雌ねじに螺合する第2雄ねじが外周に形成され、前記装着孔への締め付けによって前記回り止め部材の脱落を防止する第2固定部材と、を具備することを特徴とするカッタービット装置。 A cutter bit device replaceably attached to a cutter head of a shield machine,
a cutter pedestal for supporting a cutter bit configured to be insertable from the rear side in the axial direction into a mounting hole formed in the cutter head;
A first male thread is formed on the outer periphery to be screwed into a first female thread formed in the mounting hole, and the cutter base is fixed in the radial direction, the circumferential direction, and the axial direction of the cutter head by being tightened to the mounting hole. a first fixing member to
a detent member that fixes the cutter pedestal around the axis of the mounting hole by being fitted into the mounting hole from the rear side in the axial direction;
a second fixing member having a second male thread formed on an outer periphery thereof to be screwed into a second female thread formed in the mounting hole, and preventing the detent member from falling off by being tightened to the mounting hole; A cutter bit device characterized by:
前記装着孔への挿入時に後方側に延出する円柱体を備え、
前記第1固定部材は、
前記第1雄ねじが形成された外周部と、
前記カッター台座の前記円柱体が貫通する貫通部と、
前記外周部と前記貫通部とを連結する連結部と、を備えることを特徴とする請求項1記載のカッタービット装置。 The cutter base is
A columnar body extending rearward when inserted into the mounting hole,
The first fixing member is
an outer peripheral portion on which the first male screw is formed;
a penetrating portion through which the cylindrical body of the cutter base penetrates;
The cutter bit device according to claim 1, further comprising a connecting portion that connects the outer peripheral portion and the through portion.
前記回り止め部材には、前記回り止め加工部が嵌合される被嵌合部が形成されていることを特徴とする請求項2記載のカッタービット装置。 A detent processed portion is formed at the free end of the cylindrical body,
3. The cutter bit device according to claim 2, wherein the anti-rotation member is formed with a fitted portion into which the anti-rotation processed portion is fitted.
前記カッター台座もしくは前記回り止め部材を把持する第1把持部と、
前記第1把持部によって把持された前記カッター台座が前記装着孔に挿入された状態で、把持した前記第1固定部材を前記装着孔の軸周りに回転させて前記装着孔に締め付けもしくは緩め取ると共に、前記第1把持部によって把持された前記回り止め部材が前記装着孔に嵌合された状態で、把持した前記第2固定部材を前記装着孔の軸周りに回転させて前記装着孔に締め付けもしくは緩め取る第2把持部と、
前記第1把持部及び第2把持部が解放端に取り付けられたロッドを前記装着孔の後方側から前記軸方向で伸縮させるシリンダと、を具備することを特徴とするカッタービット交換装置。
A cutter bit replacement device for replacing the cutter bit device according to any one of claims 1 to 3,
a first gripping portion that grips the cutter pedestal or the anti-rotation member;
With the cutter pedestal gripped by the first gripping portion inserted into the mounting hole, the gripped first fixing member is rotated around the axis of the mounting hole to tighten or loosen the mounting hole. and rotating the gripped second fixing member around the axis of the mounting hole to fasten it to the mounting hole, or a second gripping portion to be loosened;
A cutter bit changing device, comprising: a cylinder for extending and retracting a rod, to which the first gripping portion and the second gripping portion are attached to open ends, from the rear side of the mounting hole in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019050954A JP7192596B2 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Cutter bit device and cutter bit changer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019050954A JP7192596B2 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Cutter bit device and cutter bit changer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020153108A JP2020153108A (en) | 2020-09-24 |
JP7192596B2 true JP7192596B2 (en) | 2022-12-20 |
Family
ID=72558163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019050954A Active JP7192596B2 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Cutter bit device and cutter bit changer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7192596B2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013151784A (en) | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Hitachi Zosen Corp | Bit replacing method and device of shield machine |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0540156Y2 (en) * | 1988-07-25 | 1993-10-12 | ||
JPH0748989A (en) * | 1993-08-10 | 1995-02-21 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Mounting method for roller cutter of shield machine |
-
2019
- 2019-03-19 JP JP2019050954A patent/JP7192596B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013151784A (en) | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Hitachi Zosen Corp | Bit replacing method and device of shield machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020153108A (en) | 2020-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20120130170A (en) | Method for replacing a tunnel boring machine disk cutter handling device and disk cutter suited to such a method | |
JP6633732B1 (en) | Drilling tool changer and tunnel machine | |
RU2649710C2 (en) | Modular cutting head | |
US20220056675A1 (en) | Electronically operated locking system for earth moving equipment and method | |
JP7192596B2 (en) | Cutter bit device and cutter bit changer | |
JP2008297797A (en) | Shield machine | |
JP6470077B2 (en) | Cutting bit mounting structure of tunnel machine | |
JP2006322203A (en) | Disk cutter-mounting structure | |
JP7017423B2 (en) | Rotational press-fitting fluid injection device for steel pipe piles and rotary press-fitting method for steel pipe piles | |
JP4031642B2 (en) | Structure of shield machine and method for replacing roller cutter | |
JPH0321717B2 (en) | ||
JP2004176474A (en) | Shield machine | |
JP5725691B2 (en) | Inner formwork and tunnel excavator provided with the inner formwork | |
JP4756160B2 (en) | Method of operating shield machine, rotary joint and shield machine | |
JP4338291B2 (en) | Lock ring insertion device for detachment prevention joint | |
WO2024047693A1 (en) | Drilling system and drilling method | |
JP4161501B2 (en) | Segment positioning device | |
JPH0540156Y2 (en) | ||
JP2910633B2 (en) | Method for reducing wear of cutter bit and structure for mounting cutter bit | |
TWI815534B (en) | Sockets for rotary tools | |
JP2000312932A (en) | Metal plate drilling method and, drilling tool being used therefor | |
KR0171489B1 (en) | Core drill | |
JP2952285B1 (en) | Cutter bit exchange device and shield machine equipped with the same | |
KR101770950B1 (en) | Attachment of torque wrench type installed on excavator | |
JPH11311090A (en) | Support structure for various equipment in tunnel excavator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221031 |
|
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: 20221108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7192596 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |