JP7192596B2 - Cutter bit device and cutter bit changer - Google Patents

Cutter bit device and cutter bit changer Download PDF

Info

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
Application number
JP2019050954A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020153108A (en
Inventor
淳 中本
裕之 内村
久之 渡邉
哲夫 羽鳥
圭斗 草川
友美 恩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obayashi Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obayashi Corp filed Critical Obayashi Corp
Priority to JP2019050954A priority Critical patent/JP7192596B2/en
Publication of JP2020153108A publication Critical patent/JP2020153108A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7192596B2 publication Critical patent/JP7192596B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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 INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutter bit device and a cutter bit exchange device that are exchangeably attached to a cutter head of a shield machine.

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).

特開2004-197320号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-197320

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.

本発明に係るカッタービット装置の実施形態が装着されたシールド掘進機の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a shield machine equipped with an embodiment of a cutter bit device according to the present invention; FIG. 図1に示すカッターヘッドを前方から見た正面図である。It is the front view which looked at the cutter head shown in FIG. 1 from the front. 図1に示すカッターヘッドの装着孔にカッタービット装置が装着された状態を示す四面図である。1. It is a four-sided view which shows the state with which the cutter bit apparatus was mounted|worn with the mounting hole of the cutter head shown in FIG. 図3に示す装着孔の構成を示す四面図である。4A and 4B are four views showing the configuration of a mounting hole shown in FIG. 3; FIG. 図3に示すカッター台座の構成を示す四面図である。4 is a four-sided view showing the configuration of the cutter base shown in FIG. 3. FIG. 図3に示す第1固定部材、回り止め部材及び第2固定部材の構成を示す二面図である。FIG. 4 is a two-sided view showing configurations of a first fixing member, a detent member, and a second fixing member shown in FIG. 3 ; 本発明に係るカッタービット装置の交換に使用するカッタービット交換装置の構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the configuration of a cutter bit exchanging device used for exchanging the cutter bit device according to the present invention; 図7に示す治具装置の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the jig device shown in FIG. 7; 図7に示す治具装置で回り止め部材及び第2固定部材を把持した状態を示すである。FIG. 8 shows a state in which the jig device shown in FIG. 7 grips the anti-rotation member and the second fixing member; FIG. 図7に示す治具装置でカッター台座12及び第1固定部材13を把持した状態を示すである。8 shows a state in which the jig device shown in FIG. 7 grips the cutter base 12 and the first fixing member 13. FIG.

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 cutter bit device 10 of the present embodiment is arranged in a cutter head 2 of a shield machine 1, as shown in FIGS. Referring to FIG. 1, the shield machine 1 has a cylindrical front section 3 and a rear section 4 having substantially the same diameter, which are connected by a connecting shaft (not shown). A rotating ring 5 is rotatably supported on the front portion of the front body portion 3 via a bearing portion such as a bearing. The rotating ring 5 is connected to the cutter head 2 via a connecting beam.

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 cutter turning motors 6 for rotating a rotating ring 5 are mounted on the front body 3 . As a result, when the cutter turning motor 6 is rotationally driven, the cutter head 2 is rotated via the connecting beam.

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 partition wall 7 positioned behind the cutter head 2 is provided in the front body portion 3 , and a chamber 8 filled with excavated earth and sand is formed between the cutter head 2 and the partition wall 7 . The excavated earth and sand filled in the chamber 8 is conveyed rearward through the front body section 3 and the rear body section 4 by the screw conveyor 9 .

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, cutter bit devices 10 are replaceably mounted in a plurality of mounting holes 21 formed in the cutter head 2 . Hereinafter, the direction of excavation of the tunnel is defined as the forward direction, the direction of rotation of the cutter head 2 is defined as the direction of rotation, and the direction orthogonal to the direction of rotation is defined as the radial direction.

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 cutter bit device 10 includes a roller cutter 11 having a cutter bit, a cutter pedestal 12 that rotatably supports the roller cutter 11, and a first cutter that fixes the cutter pedestal 12 to a mounting hole 21 from the rear side. A fixing member 13, a rotation preventing member 14 for preventing rotation of the cutter pedestal 12 around the axis of the mounting hole 21, and a second fixing member 15 for preventing the rotation preventing member 14 from coming off. Although the roller cutter 11 is used as the cutter bit in this embodiment, the cutter bit may be a tooth bit, shell bit, or other shaped bit. In addition, in FIG. 3, (a) is a front view seen from the front side, (b) is a longitudinal sectional view seen from the winding direction, (c) is a rear view seen from the rear side, ( d) is a longitudinal sectional view seen from the radial direction.

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 mounting hole 21 is a through hole penetrating from the front surface to the chamber 8, and has a diameter through which the roller cutter 11 supported by the cutter pedestal 12 penetrates from the rear side. Referring to FIG. 4, the mounting hole 21 includes an engaged surface 22 with which the cutter pedestal 12 is engaged from the rear side, a female screw 23 that is screwed with the first fixing member 13, and a rotation prevention member 14 on the rear side. A fitting groove 24 to be fitted through and a female thread 25 to be screwed with the second fixing member 15 are formed in order from the front side. In addition, in FIG. 4, (a) is a front view seen from the front side, (b) is a longitudinal sectional view seen from the winding direction, (c) is a rear view seen from the rear side, ( d) is a longitudinal sectional view seen from the radial direction.

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 cutter pedestal 12 has a pair of supporting portions 121 for rotatably supporting the rotating shaft 111 of the roller cutter 11 and a pair of supporting portions 121 . It has a base portion 122 formed with an engaging surface 122 a that engages with the surface 22 from the rear side, and a cylindrical rod portion 123 extending from the base portion 122 in the direction opposite to the support portion 121 . 5, (a) is a front view seen from the support portion 121 side, (b) is a side view seen from the direction of the rotating shaft 111 of the roller cutter 11, and (c) is the support portion 121. is a rear view seen from the opposite side, and (d) is a side view seen from a direction orthogonal to the rotating shaft 111 of the roller cutter 11.

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 rod portion 123 functions as a grasping portion that is grasped when the roller cutter 11 is inserted from the rear side to a predetermined position in the mounting hole 21 . Further, the free end of the rod portion 123 is formed with a detent processed portion 123a. In this embodiment, an example of I-cut processing is shown as the anti-rotation processing portion 123a, but other shapes such as D-cut processing may be adopted.

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 first fixing member 13 has a cylindrical outer peripheral portion 132 with a male thread 131 formed on the outer peripheral surface thereof, and by screwing it with the female thread 23 of the mounting hole 21, It is a member that fixes the cutter pedestal 12 inserted into the mounting hole 21 from the rear side. The female thread 23 and the male thread 131 are preferably trapezoidal threads. In addition, in FIG. 6, (a), (c) and (e) are side views, and (b), (d) and (f) are front views.

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 first fixing member 13 has a through hole through which the rod portion 123 of the cutter pedestal 12 passes, and the through portion supports the cutter pedestal 12 in the circumferential direction and radial direction in the mounted state shown in FIG. 133 are provided. The central axis of the first fixing member 13 and the central axis of the rod portion 123 coincide with each other when the rod portion 123 penetrates through the penetrating portion 133 . As a result, the first fixing member 13 can be tightened or loosened with respect to the mounting hole 21 with the rod portion 123 penetrating through the penetrating portion 133 .

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 peripheral portion 132 and the through portion 133 are connected to the connecting portion 134 . The connecting portion 134 also functions as a grip when tightening or loosening the first fixing member 13 with respect to the mounting hole 21 . A communication hole 135 is provided between the outer peripheral portion 132 other than the connecting portion 134 and the through portion 133 to communicate the front surface and the rear surface (chamber 8 ) of the cutter head 2 when the cutter head 2 is mounted in the mounting hole 21 .

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 anti-rotation member 14 is a plate-like member having a fitted portion 141 to which the anti-rotation processed portion 123a formed on the rod portion 123 of the cutter base 12 is fitted. It is a member. Both ends of the anti-rotation member 14 function as fitting portions 142 that fit into the fitted grooves 24 of the mounting hole 21 from the rear side. With this configuration, the rod portion 123 (cutter base 12) is fixed around the axis by the anti-rotation member 14 in the mounted state shown in FIG.

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 member 15 has a cylindrical outer peripheral portion 152 with a male thread 151 formed on the outer peripheral surface thereof, and is attached by screwing it with the female thread 25 of the attachment hole 21. The anti-rotation member 14 fitted in the fitted groove 24 is fixed in the hole 21 from the rear side to prevent it from coming off. Female thread 25 and male thread 151 are preferably formed of trapezoidal threads.

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 portion 153 having a through hole for accessing the anti-rotation member 14 is provided on the inner peripheral portion of the second fixing member 15 . The outer peripheral portion 152 and the through portion 153 are connected to the connecting portion 154 . The connecting portion 154 also functions as a grip when tightening or loosening the second fixing member 15 with respect to the mounting hole 21 . A communication hole 155 is provided between the outer peripheral portion 152 other than the connecting portion 154 and the through portion 153 to communicate the front surface and the rear surface (chamber 8 ) of the cutter head 2 when the cutter head 2 is attached to the attachment hole 21 .

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 cutter bit device 10 is performed using a cutter bit replacement device 30 shown in FIG. The cutter bit changing device 30 includes a material lock 31 provided in the partition wall 7, a cylinder 33 having a rod 32 extending and contracting toward the mounting hole 21 via the material lock 31, and an open end of the rod 32. and a jig device 40 .

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 material lock 31 is an airtight chamber having an opening 311 communicating with the chamber 8 and an opening 312 communicating with the front body 3. A first airtight door 313 for opening and closing the opening 311 and a second airtight door 313 for opening and closing the opening 312 A hermetic door 314 is provided respectively.

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 material lock 31 is provided at any position in the circumferential direction according to the radial position of the replaceable cutter bit device 10 . Therefore, one material lock 31 can be used to replace cutter bit devices 10 having substantially the same radial position by rotating the cutter head 2 for alignment. Also, the material lock 31 is preferably provided at a position shifted in the left-right direction with respect to the central axis of the cutter head 2, and an opening 312 communicating with the front body portion 3 is formed in the upper portion. In this case, attachment/detachment of the jig device 40 to/from the rod 32 and attachment/detachment of the cutter bit device 10 to/from the jig device 40 can be performed by using a hanging tool. Furthermore, it is more preferable to provide a plurality of sets of openings 312 and first airtight doors 313 at different positions in the radial direction, and to configure the material lock 31 to be movable in the radial direction.

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 cylinder 33 is detachably attached to the front body portion 3 so that the central axis of the mounting hole 21 and the central axis of the rod 32 are aligned.

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 jig device 40 includes a first gripping portion 50 that grips the cutter pedestal 12 and the anti-rotation member 14 and mounts them at predetermined positions in the mounting hole 21, a first fixing member 13 and a second fixing member. A camera 70 and a second grip portion 60 for gripping the camera 15 and mounting it at a predetermined position in the mounting hole 21 . In addition, in FIG. 8, (a) is a front view seen from the front side, (b) is a side view, and (c) is a partial cross-sectional view of (b).

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 cutter bit device 10 is divided into two parts: a first attachment/detachment operation of attaching and detaching the cutter base 12 and the first fixing member 13, and a second attachment/detachment operation of attaching and detaching the detent member 14 and the second fixing member 15. done. Therefore, the first attachment/detachment work is performed in a state in which the first gripping portion 50 grips the cutter pedestal 12 and the second gripping portion 60 grips the first fixing member 13 . The second attachment/detachment operation is performed with the first gripping portion 50 gripping the anti-rotation member 14 and the second gripping portion 60 gripping the second fixing member 15 .

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 portion 50 includes an arm portion 51 that grips the rod portion 123 of the cutter base 12 and the first fixing member 13, an arm driving portion 52 that drives the arm portion 51, and is fixed to the free end of the rod 32. A rotary drive unit 53 that drives the drive unit 52 to rotate around the axis of the rod 32 is provided.

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 arm portion 51 has a curved shape capable of gripping the rod portion 123 of the cutter pedestal 12 with its central axis aligned with the rod 32 , and the anti-rotation processing portion 123 a of the rod portion 123 and the first fixing member 13 are connected to the rod portion 51 . It has a planar shape that is held in a fixed state around the axis of the portion 123 .

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 gripping portion 60 is configured in a donut shape so as to cover the outer periphery of the first gripping portion 50, and is configured with an arm portion 61 that grips the connecting portion 134 of the first fixing member 13 and the connecting portion 154 of the second fixing member 15. , an arm driving portion 62 for driving the arm portion 61, a rotation driving portion 63 fixed to the free end of the rod 32 and driving the arm driving portion 62 to rotate about the axis of the rod 32, the arm driving portion 62 and the rotation driving portion. 63 and expands and contracts at the same pitch as the internal threads 23 and 25 and the external threads 131 and 151 according to the rotation of the arm drive section 62 .

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 camera 70 captures images from the chamber 8 side of the cutter bit device 10 mounted in the mounting hole 21, so that the mounting state of the cutter bit device 10, that is, in particular, the connection portion 134 of the first fixing member 13 and the second fixing member 13 can be viewed. It functions as a mounting state detection section that detects the angle of the connecting section 154 of the member 15 . In addition, in this embodiment, an example in which the camera 70 is attached to the first grip portion 50 is shown, but there is no limit to the location where the camera 70 is attached. Also, a magnetic sensor or an optical sensor may be employed as the mounting state detection unit.

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 cutter bit device 10 will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10. FIG.

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 cutter bit device 10 is performed after the excavated earth and sand in the chamber 8 are replaced with pressure-adjusted water (water adjusted to a pressure against the earth and water pressure of the ground in another plant or the like). While the excavated earth and sand filled in the chamber 8 are carried out by the screw conveyor 9, the pressure-adjusted water is injected into the chamber 8 from a water injection pipe (not shown) to replace the excavated earth and sand in the chamber 8 with the pressure-adjusted water.

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 cutter bit device 10 from the mounting hole 21 will be described with reference to FIG.

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 cutter head 2 is rotated to move the cutter bit device 10 to be replaced to a position facing the opening 311 of the material lock 31 . Also, the cylinder 33 is mounted so that the central axis of the mounting hole 21 in which the cutter bit device 10 to be replaced is mounted is aligned with the central axis of the rod 32, and the free end of the rod 32 extends into the material lock 31. . The through hole of the material lock 31 through which the rod 32 passes is waterproofed by a sealing member (not shown).

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 airtight door 314 is opened, the jig device 40 is introduced into the material lock 31 through the opening 312 and attached to the open end of the rod 32 .

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 airtight door 314, the material lock 31 is filled with pressure-adjusted water from a water pipe (not shown).

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 jig device 40 is introduced into the chamber 8 through the opening 311 by opening the first airtight door 313 and driving the cylinder 33 to extend the rod 32 . By detecting the mounted state of the cutter bit device 10 with the camera 70, the orientation of the arm portion 51 is adjusted by the rotational driving of the rotational driving portion 53, and the orientation of the arm portion 61 is adjusted by the rotational driving of the rotational driving portion 63. 9(a) and 9(b), the arm driving portion 52 is driven so that the arm portion 51 grips the anti-rotation member 14, and the arm driving portion 62 is driven so that the arm portion 61 moves the second The connecting portion 154 of the fixing member 15 is gripped. In FIG. 9, (a) is a front view, and (b) and (c) are side views.

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 portion 154 of the second fixing member 15 is gripped by the arm portion 61 , the rotation driving portion 63 is driven to rotate so that the second fixing member is removed from the mounting hole 21 . 15 is loosened.

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 cylinder 33 and contracting the rod 32, the anti-rotation member 14 and the second fixing member 15 are recovered in the material lock 31, and after closing the first airtight door 313, the inside of the material lock 31 The pressure regulating water is drained from a drain pipe (not shown).

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 airtight door 314 is opened, and the arm driving section 52 is driven to release the anti-rotation member 14 from being gripped by the arm section 51. The grip is released, and the anti-rotation member 14 and the second fixing member 15 are carried out of the material lock 31 through the opening 312 .

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 airtight door 314, the material lock 31 is filled with pressure-adjusted water from a water pipe (not shown).

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 jig device 40 is introduced into the chamber 8 through the opening 311 by opening the first airtight door 313 and driving the cylinder 33 to extend the rod 32 . By detecting the mounted state of the cutter bit device 10 with the camera 70, the orientation of the arm portion 51 is adjusted by the rotational driving of the rotational driving portion 53, and the orientation of the arm portion 61 is adjusted by the rotational driving of the rotational driving portion 63. 10A and 10B, the arm driving portion 52 is driven to grip the rod portion 123 of the cutter pedestal 12 with the arm portion 51, and the arm driving portion 62 is driven to move the arm portion 61. to grip the connecting portion 134 of the first fixing member 13 . In FIG. 10, (a) is a front view, and (b) and (c) are side views.

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 portion 134 of the first fixing member 13 is gripped by the arm portion 61 , the rotation driving portion 63 is driven to rotate so that the first fixing member is removed from the mounting hole 21 . 13 is loosened.

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 cylinder 33 and contracting the rod 32, the cutter pedestal 12 (roller cutter 11) and the first fixing member 13 are recovered in the material lock 31, and after closing the first airtight door 313, the material The pressure-adjusting water in the lock 31 is drained from a drain pipe (not shown).

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 airtight door 314 is opened, the arm driving section 52 is driven to release the grip of the rod section 123 by the arm section 51, and the arm driving section 62 is driven to grip the connecting section 154 by the arm section 61. , and the cutter pedestal 12 (roller cutter 11 ) and the first fixing member 13 are carried out of the material lock 31 through the opening 312 . This completes the work of removing the cutter bit device 10 .

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 cutter bit device 10 to the attachment hole 21 will be described with reference to FIG.

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 member 13 is carried into the material lock 31 through the opening 312, and the arm driving section 62 is driven to connect the first fixing member 13 with the arm section 61 as shown in FIGS. After gripping the part 134, the cutter pedestal 12 replaced with the new roller cutter 11 is carried into the material lock 31, and the arm driving part 52 is driven to grip the rod part 123 of the cutter pedestal 12 with the arm part 51. . Note that the cutter pedestal 12 and the first fixing member 13 may be reused.

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 airtight door 314, the material lock 31 is filled with pressure-adjusted water from a water pipe (not shown).

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 cutter pedestal 12 and the first fixing member 13 are introduced into the chamber 8 through the opening 311 by opening the first airtight door 313 and driving the cylinder 33 to extend the rod 32 . By further extending the rod 32 by driving the cylinder 33, the roller cutter 11 and the cutter pedestal 12 are inserted into the mounting hole 21, and the engaging surface 122a of the cutter pedestal 12 is aligned with the engaged surface 22 of the mounting hole 21. Engage. Thereby, the roller cutter 11 and the cutter base 12 are positioned within the mounting hole 21 .

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 portion 134 of the first fixing member 13 is gripped by the arm portion 61 , the rotation driving portion 63 is driven to rotate so that the first fixing member is inserted into the mounting hole 21 . Tighten 13. After that, the arm drive section 52 is driven to release the grip of the rod section 123 by the arm section 51 , and the arm drive section 62 is driven to release the grip of the connecting section 134 by the arm section 61 . Thereby, the roller cutter 11 and the cutter base 12 are fixed in the mounting hole 21 in the axial direction.

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 cylinder 33 and contracting the rod 32, the jig device 40 is returned into the material lock 31, and after closing the first airtight door 313, the pressure adjustment water in the material lock 31 is drained (not shown). Drain the pipe.

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 airtight door 314 is opened, the second fixing member 15 is carried into the material lock 31 through the opening 312, and the arm driving section 62 is driven as shown in FIGS. After the connecting portion 154 of the second fixing member 15 is gripped by the arm portion 61, the anti-rotation member 14 is carried into the material lock 31, and the arm driving portion 52 is driven to grip the anti-rotation member 14 by the arm portion 51. Let Note that the anti-rotation member 14 and the second fixing member 15 may be reused.

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 airtight door 314, the material lock 31 is filled with pressure-adjusted water from a water pipe (not shown).

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 airtight door 313 and driving the cylinder 33 to extend the rod 32 , the anti-rotation member 14 and the second fixing member 15 are introduced into the chamber 8 through the opening 311 . By further extending the rod 32 by driving the cylinder 33 , the anti-rotation member 14 and the second fixing member 15 are inserted into the mounting hole 21 , and the rod of the cutter pedestal 12 is inserted into the fitted portion 141 of the anti-rotation member 14 . A detent processed portion 123a formed on the portion 123 is fitted. Thereby, the roller cutter 11 and the cutter base 12 are fixed in the axial direction.

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 portion 154 of the second fixing member 15 is gripped by the arm portion 61 , the rotation driving portion 63 is driven to rotate so that the second fixing member is inserted into the mounting hole 21 . Tighten 15. After that, the arm driving portion 52 is driven to release the gripping of the anti-rotation member 14 by the arm portion 51 , and the arm driving portion 62 is driven to release the gripping of the connecting portion 154 by the arm portion 61 . As a result, the anti-rotation member 14 is fixed in the mounting hole 21 in the axial direction and is prevented from falling off.

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 cylinder 33 and contracting the rod 32, the jig device 40 is returned into the material lock 31, and after closing the first airtight door 313, the pressure adjustment water in the material lock 31 is drained (not shown). Drain the pipe. Then, the second airtight door 314 is opened, the jig device 40 is removed, the cylinder 33 is removed, and the installation work of the cutter bit device 10 is completed.

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 cutter bit device 10 that is replaceably attached to the cutter head 2 of the shield machine 1. A cutter pedestal 12 that supports a roller cutter 11, which is a cutter bit, and a male thread 131 that is screwed into a female thread 23 formed in the mounting hole 21 are formed on the outer periphery of the mounting hole 21. A first fixing member 13 that fixes the cutter pedestal 12 in the radial direction, the circumferential direction, and the axial direction of the cutter head 2 by fitting the cutter pedestal 12 into the mounting hole 21 from the rear side in the axial direction. 21 and a male thread 151 screwed into the female thread 25 formed in the mounting hole 21 are formed on the outer circumference, and the detent member 14 is prevented from coming off by tightening the mounting hole 21. and a second fixing member 15 .
With this configuration, the roller cutter 11 can be easily replaced by a uniaxial operation from the rear side of the mounting hole 21 .

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 cutter base 12 has a rod portion 123 as a cylindrical body extending rearward when inserted into the mounting hole 21, and the first fixing member 13 has an outer peripheral portion 132 formed with a male screw 131. and a through portion 133 through which the rod portion 123 of the cutter pedestal 12 passes;
A connection portion 134 that connects the outer peripheral portion 132 and the through portion 133 is provided.
With this configuration, fixing of the cutter pedestal 12 to the mounting hole 21 in the radial direction, the circumferential direction, and the axial direction of the cutter head 2 can be performed in one operation procedure.

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 rod portion 123 is formed with a detent processed portion 123a, and the detent member 14 is formed with a fitted portion 141 into which the detent processed portion 123a is fitted. ing.
With this configuration, fixing of the cutter pedestal 12 to the mounting hole 21 around the axis of the mounting hole 21 can be performed in one operation procedure.

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 member 13 and the second fixing member 15 are provided with communication holes 135 and 155, respectively, which communicate the front surface and the rear surface (chamber 8) of the cutter head 2 when being attached to the attachment hole 21. formed.
With this configuration, the mounting hole 21 can be used as a path for guiding the excavated earth and sand to the chamber 8, and the excavation efficiency can be improved.

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 bit exchanging device 30 for exchanging the cutter bit device 10, and includes a first gripping portion 50 that grips the cutter base 12 or the anti-rotation member 14, and a With the cutter pedestal 12 inserted into the mounting hole 21 , the gripped first fixing member 13 is rotated around the axis of the mounting hole 21 to tighten or loosen the mounting hole 21 , and is gripped by the first gripping portion 50 . a second gripping portion 60 that rotates the gripped second fixing member 15 about the axis of the mounting hole 21 to tighten or loosen it in the mounting hole 21 in a state where the anti-rotation member 14 is fitted in the mounting hole 21; The first gripping portion 50 and the second gripping portion 60 are provided with a cylinder 33 for axially expanding and contracting the rod 32 attached to the open end thereof from the rear side of the mounting hole 21 .
With this configuration, the roller cutter 11 can be easily replaced by single-axis work from the rear side of the mounting hole 21, and the size of the cutter bit replacement device 30 can be reduced.

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 Shield Machine 2 Cutter Head 3 Front Body 4 Rear Body 5 Rotating Ring 6 Cutter Turning Motor 7 Partition Wall 8 Chamber 9 Screw Conveyor 10 Cutter Bit Device 11 Roller Cutter 12 Cutter Base 13 First Fixing Member 14 Whirl-stop Member 15 Second 2 Fixing member 21 Mounting hole 22 Engaged surface 23 Female thread 24 Fitting groove 25 Female thread 30 Cutter bit changing device 31 Material lock 32 Rod 33 Cylinder 40 Jig device 50 First gripping portion 51 Arm portion 52 Arm driving portion 53 Rotation Drive portion 60 Second grip portion 61 Arm portion 62 Arm drive portion 63 Rotational drive portion 64 Extension/contraction portion 70 Camera 111 Rotating shaft 121 Support portion 122 Base portion 122a Engagement surface 123 Rod portion 123a Detent processing portion 131 Male screw 132 Peripheral portion 133 Penetration portion 134 Connection portion 135 Communication hole 141 Fitted portion 142 Fitting portion 151 Male screw 152 Peripheral portion 153 Penetration portion 154 Connection portion 155 Communication holes 311, 312 Opening 313 First airtight door 314 Second airtight door

Claims (5)

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ることを特徴とする請求項1又は2記載のカッタービット装置。 3. The first fixing member and the second fixing member are formed with communication holes for communicating the front surface and the rear surface of the cutter head when the cutter head is mounted in the mounting hole. cutter bit device. 請求項1乃至3のいずれかに記載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.
JP2019050954A 2019-03-19 2019-03-19 Cutter bit device and cutter bit changer Active JP7192596B2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
JP7192596B2 (en) Cutter bit device and cutter bit changer
US20210140148A1 (en) Electronically operated locking system for earth moving equipment and method
JP4841365B2 (en) Bit exchanging device for excavation of 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
JPH0321717B2 (en)
JP5725691B2 (en) Inner formwork and tunnel excavator provided with the inner formwork
JP4031642B2 (en) Structure of shield machine and method for replacing roller cutter
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
JP2004176474A (en) Shield machine
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
KR101770950B1 (en) Attachment of torque wrench type installed on excavator
JPH11311090A (en) Support structure for various equipment in tunnel excavator
US20140131110A1 (en) Make-Up/Break-Out Device For Drilling Hammers

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