JP7307664B2 - Cutter bit changer for tunnel boring machine - Google Patents

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本発明は、泥水式あるいは土圧式のシールド機を含むトンネル掘進機のカッタービット交換装置に関する。 The present invention relates to a cutter bit changing device for a tunnel boring machine including a slurry type or earth pressure type shield machine.

トンネルの掘削工事に使用するトンネル掘進機は、一般に、マシン本体の前面にカッターヘッドが回動可能に設けられており、このカッターヘッドの前面板に、地山(岩盤)を切削するための多数のカッタービットが装着されている。カッタービットには、ローラービット、ティースビット、先行ビット、シェルビットなどがある。カッターヘッドは、通常、カッターヘッドの軸心に配置された回転筒から半径方向に沿って延びる複数のカッタースポークと、カッタースポークの間に配置される複数の面板と、カッターヘッドの軸心を中心とする周方向に配設されて各カッタースポーク、各面板を連結するリングとを有する。かかるカッターヘッドには、カッターヘッドの中心にセンターカッター(ローラービット)が設けられ、各カッタースポークの前面に複数のインナーカッター(ローラービット)が半径方向に沿う半径軸周りに回転自在に配設され、さらに、カッタースポークの外周端部や外周リングにゲージカッター(ローラービット)、各カッタスポークの両側部に複数のティースビットなどが配設される。なお、ローラービットはローラーの直径が17インチあるいは19インチのものが専ら採用される。 A tunnel boring machine used for excavating tunnels generally has a rotatable cutter head on the front of the machine body. cutter bit is installed. Cutter bits include roller bits, tooth bits, leading bits, and shell bits. The cutter head usually includes a plurality of cutter spokes radially extending from a rotating cylinder arranged at the axial center of the cutter head, a plurality of face plates arranged between the cutter spokes, and the cutter head centered at the axial center. and a ring connecting each cutter spoke and each face plate. Such a cutter head is provided with a center cutter (roller bit) at the center of the cutter head, and a plurality of inner cutters (roller bits) are arranged on the front surface of each cutter spoke so as to be rotatable around a radial axis along the radial direction. In addition, a gauge cutter (roller bit) is provided on the outer peripheral edge of the cutter spoke and the outer peripheral ring, and a plurality of tooth bits are provided on both sides of each cutter spoke. A roller bit having a roller diameter of 17 inches or 19 inches is exclusively used.

トンネル掘進機はカッターヘッドを地山の切羽に押し当て回動させながら前進することで地山を掘削する。例えば、ローラービットの場合、切羽に押し付けられた状態から公転しながら自転して、切羽の岩盤を圧縮破壊掘削する。 The tunnel excavator excavates the natural ground by moving forward while pressing the cutter head against the face of the natural ground and rotating it. For example, in the case of a roller bit, it rotates while revolving while being pressed against the face, and performs compression breaking excavation of the bedrock of the face.

ところで、この種のトンネル掘進機では、カッターヘッドの回転に伴い、このカッターヘッドのローラービット他各カッタービットが、地山を切削することで摩耗、損傷し、その摩耗、損傷の進行に伴い切削効率は低下し、最終的に切削困難となって、摩耗、損傷したカッタービットは交換が必要となる。これらのカッタービットは岩盤の種類により摩耗量が異なるが摩耗するので、限界摩耗量が決められており、この摩耗量に達すると交換することとされている。 By the way, in this type of tunnel boring machine, as the cutter head rotates, the roller bits and other cutter bits of the cutter head are worn and damaged by cutting the ground. Efficiency decreases and eventually cutting becomes difficult and worn or damaged cutter bits need to be replaced. The amount of wear of these cutter bits varies depending on the type of rock, but since they do wear out, a limit amount of wear is determined, and when this amount of wear is reached, they must be replaced.

従来より、大きな地下水圧で水量の豊富な岩盤層では、泥水式のシールド機や土圧式のシールド機が採用される。 Slurry shield machines and earth pressure shield machines are conventionally used for bedrock layers with high groundwater pressure and abundant water.

泥水式のシールド機のローラービットの交換では、シールド機の掘進を停止し、マシン本体のカッターチャンバーの後部隔壁に設けられたマンロックに作業員が入函し、切羽に作用する地下水圧に等しい高気圧に揚圧して、カッターチャンバー内の泥水内に進入し、潜水作業により、カッターヘッドに取り付けられた摩耗、損傷したローラービットを取り外し、新たなローラービットを取り付けている。また、土圧式のシールド機のローラービットの交換においては、シールド機の掘進を停止し、切羽室に充満した泥土を泥水又は清水に置換し、潜水作業により、ローラービットを交換している。特に近時は、トンネルが大口径、長距離、大深度化しており、ビット数も非常に多いため、これらのビットの交換作業を大水深度の劣悪、危険な条件下で行っている。一方、このようなローラービットの交換作業では、切羽に作用する水圧が高いと、高気圧作業の訓練を受けた作業員でも潜水病のリスクがあるため、高気圧下の作業として作業時間は厳しく制限される。このため、ローラービットの交換作業は期間も長く、高額な費用が必要となっている。 When replacing the roller bit of a slurry type shield machine, stop excavation of the shield machine, and the worker enters the manlock provided on the rear bulkhead of the cutter chamber of the machine body, which is equal to the groundwater pressure acting on the face. It is lifted to a high pressure and enters the muddy water in the cutter chamber, and by diving work, the worn and damaged roller bit attached to the cutter head is removed and a new roller bit is attached. In addition, when replacing the roller bit of the earth pressure type shield machine, excavation of the shield machine is stopped, the mud filling the face chamber is replaced with muddy water or fresh water, and the roller bit is replaced by diving work. Especially in recent years, tunnels have become large diameter, long distance, and deep, and the number of bits is also very large. On the other hand, if the water pressure acting on the face is high during such roller bit replacement work, there is a risk of diving sickness, even for workers trained in high-pressure work. be. For this reason, roller bit replacement work takes a long time and requires high costs.

そこで近年は、カッターヘッドのカッタービットの交換作業を大気圧下で安全に短い時間で行えるように、前面板にカッタービット取付口を有し、後面板に排土口を有し、カッターヘッドの軸心から半径方向に沿って延びるカッタースポーク及び/又はカッターヘッドの外周に沿って延びる外周リングに、カッタービット取付口と排土口との間に形成され、カッタービットが刃先をカッタービット取付口から突出して取り付けられるカッタービット取付部と、カッタービット取付部の少なくとも片側一方の側部に画成され、トンネル掘進機本体側の大気圧に連通されるカッタービット交換作業室とを備え、カッタービット取付部に、カッタービット取付部とカッタービット交換作業室との間でカッタービットを交換するカッタービット交換装置が設置され、大気圧下の作業室で、摩耗したカッタービットを取り外し新しいものに交換できるようにしたトンネル掘進機が提供されている。この種のトンネル掘進機が特許文献1、2などにより提案されている。 Therefore, in recent years, in order to replace the cutter bits of the cutter head safely under atmospheric pressure in a short time, the front plate has a cutter bit mounting opening and the rear plate has a discharge opening. The cutter spokes extending radially from the axis and/or the outer ring extending along the outer periphery of the cutter head are formed between the cutter bit mounting opening and the soil discharge opening, and the cutter bit is formed between the cutter bit mounting opening and the cutting edge of the cutter bit mounting opening. and a cutter bit replacement work chamber defined on at least one side of the cutter bit mounting portion and communicating with the atmospheric pressure on the side of the tunnel excavator main body, the cutter bit A cutter bit exchange device is installed in the mounting part to exchange the cutter bit between the cutter bit mounting part and the cutter bit exchange work room, and the worn cutter bit can be removed and replaced with a new one in the work room under atmospheric pressure. A tunnel boring machine is provided. This type of tunnel boring machine has been proposed in Patent Documents 1 and 2 and the like.

特許文献1のトンネル掘削機では、カッターヘッドのカッタースポークにディスクカッター収納室及びカッター交換室を設け、ディスクカッター収納室に回転体を油圧ジャッキにより回動自在に装着し、この回転体の前部にディスクカッターを着脱自在に装着すると共に、回転体の側部にディスクカッターの装着開口部からカッタースポークの側方に貫通する土砂排出路を設けている。 In the tunnel excavator disclosed in Patent Document 1, a disk cutter storage chamber and a cutter exchange chamber are provided in the cutter spokes of the cutter head, and a rotor is rotatably mounted in the disk cutter storage chamber by a hydraulic jack. A disc cutter is detachably attached to the rotor, and a dirt discharge path is provided on the side of the rotating body so as to extend from the attachment opening of the disc cutter to the side of the cutter spoke.

そして、このトンネル掘削機では、次のような手順でディスクカッターの交換を行っている。
(1)作業者はカッター交換室内で、まず、複数の固定ボルトを弛緩することで、サドルに対する回転体の係止を解除して回転体を回動可能とする。次に、油圧ジャッキを伸長してラックを移動し、このラックと噛み合うピニオンと共に回転体を回動する。そして、回転体を180度回動すると、掘進方向前方を向いていたディスクカッターが掘進方向後方を向くこととなる。この場合、切羽が安定するようにカッターヘッドの前方は送泥や掘削土により所定の土圧が作用しているが、サドルに回転体が嵌合してシール性を確保したままで回動するため、この送泥や掘削土がカッター交換室内に浸入することはなく、作業者の安全が確保される。
(2)そして、交換するディスクカッターが後方に向いた状態で、ゲートを開放してディスクカッター収納室とカッター交換室を連通し、固定ボルトを弛緩して係止片を取り外し、回転体におけるディスクカッターの支持を解除する。ここで、作業者はディスクカッターを若干手前へ引出し、搬送用ウインチを用いてディスクカッターを吊上げ、カッター交換室から連通路を通って掘削機本体へ搬送し、新しいディスクカッターを搬送用ウインチに連結し、再びカッター交換室まで搬送する。そして、新しいディスクカッターを回転体に装着して固定ボルトにより係止片を取付ける。
(3)その後、油圧ジャッキを収縮してラックを逆に移動し、このラックと噛み合うピニオンと共に回転体を逆に180度回動する。そして、ディスクカッターを前方に向かせ、固定ボルトにより回転体をサドルに固定する。
In this tunnel excavator, the disk cutter is replaced in the following procedure.
(1) In the cutter changing room, the operator loosens a plurality of fixing bolts to unlock the rotator from the saddle so that the rotator can be rotated. Next, the hydraulic jack is extended to move the rack, and the rotating body is rotated together with the pinion meshing with the rack. When the rotating body is rotated by 180 degrees, the disk cutter facing forward in the excavation direction is turned backward in the excavation direction. In this case, a predetermined earth pressure is applied to the front of the cutter head by transporting sludge and excavated soil so that the face is stabilized, but the rotating body fits in the saddle and rotates while ensuring the sealing performance. Therefore, the transported sludge and excavated soil do not enter the cutter exchange chamber, and the safety of the operator is ensured.
(2) Then, with the disc cutter to be replaced facing backward, the gate is opened to allow communication between the disc cutter storage chamber and the cutter replacement chamber, the fixing bolt is loosened, the locking piece is removed, and the disc on the rotating body is removed. Unsupport the cutter. Here, the worker pulls out the disc cutter slightly forward, lifts the disc cutter using the transport winch, transports it from the cutter exchange room to the excavator main body through the communication passage, and connects the new disc cutter to the transport winch. and transport it to the cutter exchange room again. Then, a new disk cutter is mounted on the rotating body and the locking piece is attached with a fixing bolt.
(3) After that, the hydraulic jack is contracted to move the rack in the opposite direction, and the rotating body is rotated 180 degrees in the opposite direction together with the pinion that meshes with the rack. Then, the disc cutter is directed forward, and the rotating body is fixed to the saddle with a fixing bolt.

特許文献2の掘削機のビット交換装置は、カッターヘッドに設置されたハウジングに、前面に開口するビット収容部と、ビット収容部の後部に形成されたバルブ収容部とを有するビット収容通路を、カッターヘッド前面に出退可能な方向の出退軸に沿って形成するとともに、出退軸に所定角度隔てた挿脱軸方向に形成されてバルブ収容部と作業空間とを連通する交換用開口部とを設け、バルブ収容部内に、出退軸および挿脱軸に略直交する回動軸心周りに回動自在な回動バルブを設けて、回動バルブに、ビット収容部に連通する着脱通路を形成し、着脱通路内に、ローラービットを有するビットケースを挿脱自在に配置するとともに、ビットケースを着脱通路とビット収容部との間で出退移動させるビット出退機構を設け、回動バルブを所定角度回動させて着脱通路を交換用開口部に連通させることにより、ビットケースを着脱通路と作業空間の間で挿脱できるようにしている。 In the bit changing device for an excavator disclosed in Patent Document 2, a housing installed in a cutter head is provided with a bit containing passage having a bit containing portion opened to the front and a valve containing portion formed at the rear of the bit containing portion. A replacement opening is formed in the front face of the cutter head along the extension/retraction axis in the retractable direction, and is also formed in the insertion/removal axis direction at a predetermined angle from the extension/retraction axis to communicate the valve accommodating section and the work space. a rotary valve rotatable about a rotary shaft substantially orthogonal to the protruding/retracting shaft and the insertion/removal shaft is provided in the valve accommodating portion, and the rotary valve is provided with an attachment/detachment passage communicating with the bit accommodating portion. A bit case having a roller bit is detachably arranged in the attachment/detachment passage, and a bit extension/retraction mechanism is provided to move the bit case between the attachment/detachment passage and the bit accommodating portion, and rotates. The bit case can be inserted and removed between the attachment/detachment passage and the work space by rotating the valve by a predetermined angle to connect the attachment/detachment passage to the replacement opening.

そして、このビット交換装置では、次のような手順でローラービットの交換を行っている。
(1)ビットケースがビット収容部に収容された掘削位置から、磨耗したローラービットを交換する場合、カッターヘッドを所定位置で停止し、作業員がマンホールから主スポーク部材内の作業空間に入り、交換作業を行う。
(2)一対のコッタ部材をコッタ挿入口から抜き出した後、ビット出退ハンドルを操作して出退用カム軸を回転させ、カムローラーを介してビットケースを掘削位置から着脱通路の後退位置まで後退させる。
(3)バルブ回動ハンドルを操作して回動バルブを使用姿勢から交換姿勢に90°回動させ、着脱通路の背面開口部を交換用開口部と対面させる。
(4)交換用扉を開け、ジャッキなどの作業具を使用して、反力支持ブロックを着脱通路から交換用開口部を介して接線軸方向に引き出し作業空間に取り出す。次いでビットケースを背面開口部側に後退させ、カムローラをビットケースから取り外して、ガイド孔から離脱させた後、ビットケースを着脱通路から引き出して交換用開口部から作業空間に取り出す。
(5)新たなローラービットを装着したビットケースを、交換用開口部から着脱通路に挿入し、カムローラーをビットケースに装着して着脱通路の奥に押し込み、カムローラーをガイド孔に嵌合させるとともに、出退用カム軸のカム溝に嵌合させる。そして、反力支持ブロックを作業空間から交換用開口部を介して着脱通路に嵌め入れる。
(6)交換用扉を閉じた後、バルブ回動ハンドルを操作して回動バルブを交換姿勢から使用姿勢に90°回動させ、着脱通路の正面開口部をビット収容部に一致させる。
(7)ビット出退ハンドルを操作して出退用カム軸を回転させ、カムローラーを介してビットケースを着脱通路内の後退位置から出退軸方向にビット収容部内に突出移動させ、掘削位置に停止させる。そして、コッタ部材をそれぞれコッタ挿入口から挿入して、ビットケースの背面と反力支持ブロックの反力受け面との間に嵌入させ、ビットケースを固定する。
In this bit exchanging device, the roller bit is exchanging in the following procedure.
(1) When replacing a worn roller bit from the drilling position where the bit case is housed in the bit housing, the cutter head is stopped at a predetermined position, and an operator enters the work space inside the main spoke member through the manhole, perform replacement work.
(2) After extracting the pair of cotter members from the cotter insertion port, the bit retraction handle is operated to rotate the retraction cam shaft, and the cam roller moves the bit case from the excavation position to the retraction position of the attachment/detachment passage. retreat.
(3) The valve rotation handle is operated to rotate the rotation valve 90° from the usage posture to the replacement posture, so that the rear opening of the attachment/detachment passage faces the replacement opening.
(4) The replacement door is opened, and using a work tool such as a jack, the reaction force support block is pulled out in the tangential axial direction from the attachment/detachment passage through the replacement opening and taken out into the work space. Next, the bit case is retracted toward the rear opening, and the cam roller is removed from the bit case and separated from the guide hole. After that, the bit case is pulled out from the attachment/detachment passage and taken out from the replacement opening into the working space.
(5) Insert the bit case with the new roller bit into the attachment/detachment passage through the replacement opening, attach the cam roller to the bit case, push it into the attachment/detachment passage, and fit the cam roller into the guide hole. At the same time, it is fitted into the cam groove of the cam shaft for extension and retraction. Then, the reaction force support block is fitted into the attachment/detachment passage from the working space through the replacement opening.
(6) After closing the replacement door, the valve rotation handle is operated to rotate the rotation valve 90° from the replacement posture to the use posture so that the front opening of the attachment/detachment passage coincides with the bit housing.
(7) The bit retraction handle is operated to rotate the retraction cam shaft, and the cam roller projects the bit case from the retracted position in the attachment/detachment passage into the bit accommodating section in the retraction axial direction to the digging position. to stop. Then, the cotter members are inserted through the cotter insertion openings and fitted between the back surface of the bit case and the reaction receiving surface of the reaction support block to fix the bit case.

特開2004- 92141号公報JP-A-2004-92141 特開2011-157683号公報JP 2011-157683 A

しかしながら、特許文献1のカッタービット交換装置では、これをカッタースポークの外周側端部や外周リングのゲージカッターに適用しようとすると、この場合、トンネル掘進機の掘進とともにローラービットが摩耗し、この摩耗したローラービットにより掘削坑の外径が小さくなるため、限界摩耗量に達したローラービットを交換する際に、回動体が掘削外径が小さくなった掘削坑の側壁に当たって、ローラービットを回動することができず、ローラービットを交換することができない、という問題がある。この場合、インナーカッターであれば、トンネル掘進機を少し後退させて、ローラービットを切羽から離隔させることで、ローラービットを回動させることができるが、ゲージカッターの場合、ローラービットが掘削坑の側壁に当たって、トンネル掘進機を後退させることができないため、ローラービットを回転することができず、ローラービットを交換することができない、という問題がある。 However, in the cutter bit exchanging device of Patent Document 1, if it is applied to the outer edge of the cutter spoke or the gauge cutter of the outer ring, the roller bit will wear as the tunnel excavator advances. Since the outer diameter of the excavation hole is reduced by the roller bit, when replacing the roller bit that has reached the limit of wear, the rotating body hits the side wall of the excavation hole whose outer diameter has become smaller and rotates the roller bit. There is a problem that the roller bit cannot be replaced. In this case, if it is an inner cutter, the roller bit can be rotated by slightly retreating the tunnel boring machine and separating the roller bit from the face. There is a problem that the roller bit cannot be rotated and the roller bit cannot be replaced because it hits the side wall and the tunnel boring machine cannot be moved backward.

また、特許文献2のカッタービット交換装置にあっては、ローラービットを回動バルブ上で進退駆動させる方式なので、ビット進退機構と回動バルブ駆動機構の構造が複雑になり、ローラービットの交換時に、左右一対のコッタ部材を引き抜き、ビット出退機構によりローラービットを後退させ、カムローラーをビットケースに取り付け、バルブ回動機構によりローラービットを回動するなど、狭隘な場所で多くの手順を必要とし、とりわけ、人力によるコッタの引き出し・挿入や両側のカムローラの取り付け取り外しは煩雑な作業で、カムローラーの回転ハンドルによる回転操作も必要であり、全体として多くの作業時間を要し、この作業では、作業者は最低2人必要でバランス操作が要求される、という問題がある。 In addition, in the cutter bit replacement device of Patent Document 2, since the roller bit is driven forward and backward on the rotary valve, the structures of the bit forward/backward mechanism and the rotary valve drive mechanism are complicated, and when the roller bit is replaced, , pulling out the pair of left and right cotter members, retracting the roller bit with the bit retraction mechanism, attaching the cam roller to the bit case, and rotating the roller bit with the valve rotation mechanism. However, pulling out and inserting the cotter and attaching and detaching the cam rollers on both sides by hand are particularly complicated tasks. , there is a problem that at least two operators are required and a balancing operation is required.

本発明は、このような従来の問題を解決するもので、この種のカッタービット交換装置において、簡単な方式(機構)で、カッターヘッド内部の大気圧下のカッタービット交換室で作業員がカッタービットの交換を少ない簡単な作業、少ない作業手順で、短時間に行えること、インナーカッター、ゲージカッター、ティースビット、先行ビット、シェルビットなど各種のカッタービットの交換に適用できること、長距離、大水圧下のトンネル掘進機でもカッタービットの交換を容易にすることなど、を目的とする。 The present invention is intended to solve such conventional problems. In this type of cutter bit changing device, a simple system (mechanism) allows an operator to change the cutter in the cutter bit changing chamber under atmospheric pressure inside the cutter head. Bit replacement can be done in a short time with few simple work and few work procedures.It can be applied to replace various cutter bits such as inner cutter, gauge cutter, tooth bit, leading bit, shell bit, long distance, high water pressure. To facilitate replacement of cutter bits even in the tunnel boring machine below.

上記目的を達成するために、本発明は、
カッターヘッドの前面板にカッタービット取付口を有し、後面板に排土口を有し、前記カッタービット取付口と前記後面板との間に形成され、カッタービットが刃先を前記カッタービット取付口から突出して取り付けられるカッタービット取付部と、前記カッタービット取付部の少なくとも片側一方の側部に画成され、トンネル掘進機本体側の大気圧に連通されるカッタービット交換作業室とを備えるトンネル掘進機において、前記カッタービット取付部に設置されて、前記カッタービット取付部と前記カッタービット交換作業室との間で前記カッタービットを交換するトンネル掘進機のカッタービット交換装置であって、
前記前面板の前記カッタービット取付口と前記後面板との間に筒形に形成され、片側一方の側面部に前記カッタービット交換作業室に連通し蓋で開閉されるカッタービット交換口を、頂面部及び底面部に後記可動体の各軸受を挿通し後方に向けてスライド案内可能なスライドガイドを、それぞれ有し、前記カッタービット取付部を画成する函体と、
前面部に開口部、後面部に開口を、片側一方の側面部に前記函体の前記カッタービット交換口に対向してカッタービット挿通口を、それぞれ有する略筒状に形成され、前記函体の内面に当接して前記函体内にスライド可能に配置されるスライド筒、前記スライド筒内の前面部側に、前記スライド筒前面部の前記開口部の両側縁部を通り、円弧の一部が前記スライド筒前面部の前記開口部から前方所定の範囲に突出される前記スライド筒内の仮想円周に沿って、前記スライド筒前面部の前記開口部に対向してズリ排出開口を有する略筒状に形成され、当該略筒状の中心軸上で前記スライド筒の相互に対向する位置にそれぞれ前記函体のスライドガイド上に突出される軸受を有する回動ガイド、及び前記スライド筒内の後面部側に、前記回動ガイドの前記ズリ排出開口に連接して略筒形に形成され、前記後面板の前記排土口にスライド可能に嵌挿される排土筒とからなり、前記函体内にスライド可能に嵌合配置される可動体と、
前記可動体の前記回動ガイド内に嵌合可能に前面部が前記スライド筒前面部の前記開口部に沿って配置可能に平坦面で頂面部及び底面部を有する中空の略筒形形状に形成され、当該略筒形形状の頂面部、底面部の中心に前記回動ガイドの前記各軸受に嵌合可能に回動軸を、前記略筒形形状の前面部の平坦面に前記カッタービットの刃先を突出可能でかつズリを取り込み可能な開口部を、後面部にズリ排出開口を、前記略筒形形状の前面部で前記頂面部と前記底面部との間に前記カッタービットを支持固定するカッタービット支持固定部を、それぞれ有し、前記回動ガイド内に前記回動軸を介して回動可能に嵌合配置される回動体と、
前記函体と前記可動体との間に取り付けられ、前記函体内で前記可動体を、前記カッタービットが前記カッタービット取付口から所定の突出位置まで突出可能なカッタービット切削位置と前記カッタービット切削位置の後方で前記カッタービットが前記カッタービット交換口に向けて回動可能なカッタービット交換位置との間で、スライド駆動する可動体駆動装置と、
前記函体のスライドガイド上に配置されて、前記可動体の各軸受に支持される前記回動体の前記回動軸に作動連結され、前記カッタービット交換位置で前記回動体を駆動する回動体駆動装置と、
前記カッタービット切削位置と前記カッタービット交換位置で前記可動体と前記回動体とをロックするロック機構と、
を備え、
前記カッタービットは前記回動体の前記カッタービット支持固定部にカッタービット支持部材を介して刃先を前記回動体前面部の前記開口部から突出させて取り付けられ、
前記カッタービットで切削面を切削する際は、前記函体内で前記可動体を前記可動体駆動装置により前記カッタービット切削位置までスライドさせて、前記ロック機構で前記可動体をロックし、前記カッタービットを前記カッタービット取付口から所定の位置まで突出させ、
前記カッタービットを交換する際は、前記函体内で前記可動体を前記可動体駆動装置により前記カッタービット交換位置までスライドさせて、前記ロック機構で前記可動体をロックし、前記カッタービット交換位置で、前記回動体を前記回動体駆動装置により回動させて、前記カッタービットを前記カッタービット交換口に向けるとともに、前記回動体の外周面で前記カッタービット取付口を遮断して、前記ロック機構で前記回動体をロックし、前記カッタービットを前記カッタービット取付部と前記カッタービット交換作業室との間で交換する、
ことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the present invention
The front plate of the cutter head has a cutter bit mounting opening, and the rear plate has an unloading opening. and a cutter bit replacement work chamber defined on at least one side of the cutter bit mounting portion and communicated with the atmospheric pressure on the side of the tunnel excavator main body. A cutter bit changing device for a tunnel boring machine, which is installed in the cutter bit mounting portion and exchanges the cutter bit between the cutter bit mounting portion and the cutter bit changing work chamber,
A cutter bit replacement port is formed in a cylindrical shape between the cutter bit mounting port of the front plate and the rear plate, and communicates with the cutter bit replacement work chamber on one side of one side, and is opened and closed by a lid. a box that defines the cutter bit mounting portion, and has slide guides on the surface portion and the bottom surface portion that are capable of inserting respective bearings of the movable body to be described later and that can be slidably guided toward the rear;
It is formed in a substantially cylindrical shape having an opening in the front surface, an opening in the rear surface, and a cutter bit insertion opening on one side surface facing the cutter bit exchange opening of the box. A slide cylinder that abuts on the inner surface and is slidably arranged in the box; A generally cylindrical shape having a waste discharge opening facing the opening of the front surface of the slide cylinder along a virtual circumference in the slide cylinder that protrudes forward from the opening of the front surface of the slide cylinder to a predetermined range. and a rotation guide having bearings protruding above the slide guide of the box at mutually opposing positions of the slide cylinder on the central axis of the substantially cylindrical shape, and a rear surface portion in the slide cylinder On the side thereof, there is an earth unloading tube which is formed in a substantially cylindrical shape so as to be connected to the waste discharge opening of the rotating guide and is slidably inserted into the earth unloading opening of the rear plate, and slides into the box. a movable body that can be fitted and arranged;
The movable body is formed in a substantially hollow cylindrical shape having a flat top surface and a bottom surface so that the front surface can be arranged along the opening of the front surface of the slide cylinder so as to be fitted into the rotation guide of the movable body. At the center of the top surface portion and the bottom surface portion of the substantially cylindrical shape, the rotating shaft is fitted to each of the bearings of the rotating guide, and the cutter bit is mounted on the flat surface of the front surface portion of the substantially cylindrical shape. The cutter bit is supported and fixed between the top surface portion and the bottom surface portion by the front surface portion of the substantially cylindrical shape with an opening through which the cutting edge can be protruded and the waste can be taken in, a waste discharge opening on the rear surface portion. a rotating body, each having a cutter bit support fixing portion, which is fitted and disposed in the rotating guide via the rotating shaft so as to be rotatable;
A cutter bit cutting position and a cutter bit cutting position mounted between the box and the movable body so that the cutter bit can protrude the movable body in the box from the cutter bit mounting opening to a predetermined projecting position. a movable body driving device that slides between a cutter bit replacement position behind the position where the cutter bit can be rotated toward the cutter bit replacement opening;
A rotating body drive that is arranged on the slide guide of the box and is operatively connected to the rotating shaft of the rotating body that is supported by each bearing of the movable body and that drives the rotating body at the cutter bit replacement position. a device;
a lock mechanism that locks the movable body and the rotating body at the cutter bit cutting position and the cutter bit replacement position;
with
The cutter bit is attached to the cutter bit support fixing portion of the rotating body via a cutter bit support member so that the cutting edge protrudes from the opening of the front surface of the rotating body,
When cutting a cutting surface with the cutter bit, the movable body is slid in the box to the cutter bit cutting position by the movable body driving device, the movable body is locked by the locking mechanism, and the cutter bit is cut. project from the cutter bit mounting opening to a predetermined position,
When replacing the cutter bit, the movable body is slid to the cutter bit replacement position in the box by the movable body driving device, the lock mechanism locks the movable body, and the cutter bit is replaced at the cutter bit replacement position. The rotating body is rotated by the rotating body driving device to orient the cutter bit toward the cutter bit replacement opening, and the cutter bit mounting opening is blocked by the outer peripheral surface of the rotating body so that the lock mechanism locking the rotating body and exchanging the cutter bit between the cutter bit mounting portion and the cutter bit exchange work chamber;
This is the gist of it.

また、カッタービット交換装置は各部が次のような構成を備えることが好ましい。
(1)可動体のスライド筒内前面部側の回動ガイド、回動体はそれぞれ、略円筒形又は外周面を外側に凸の断面くの字形とする略双円錐台形を呈する。
(2)ロック機構は、函体の筒形の周面部で前記函体内の可動体のスライド範囲でかつ前記可動体が当接される位置に貫通して形成される函体のロック孔と、前記函体内の前記可動体がカッタービット切削位置で、前記可動体の前記函体のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット切削位置の可動体のロック孔、及び前記函体内の前記可動体がカッタービット交換位置で、前記可動体の前記函体のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット交換位置の可動体のロック孔と、前記函体の外側に前記函体のロック孔に対して同心的に配置され、前記函体のロック孔から前記カッタービット切削位置の可動体のロック孔又は前記カッタービット交換位置の可動体のロック孔へ挿通可能なロック軸と、前記函体の外側に前記函体のロック孔に対して同心的に又は近傍に設置され、前記ロック軸を前記函体のロック孔から前記カッタービット切削位置の可動体のロック孔又は前記カッタービット交換位置の可動体のロック孔へ挿脱可能に進退駆動するロック軸駆動装置とからなる可動体ロック装置を備える。
(3)ロック機構は、函体のスライドガイド内でカッタービット切削位置の可動体に形成される可動体のロック孔と、前記函体内の前記可動体がカッタービット切削位置で、回動体の前記可動体のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット切削位置の回動体のロック孔、及び前記函体内の前記可動体がカッタービット交換位置で、前記回動体が回動体駆動装置により回動されてカッタービットがカッタービット交換口に向けられる位置で、前記回動体の前記可動体のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット交換位置の回動体のロック孔と、前記函体のスライドガイド上で前記可動体のロック孔に対して同心的に配置され、前記可動体のロック孔から前記カッタービット切削位置の回動体のロック孔又は前記カッタービット交換位置の回動体のロック孔へ挿通可能なロック軸と、前記函体のスライドガイド上で前記可動体のロック孔に対して同心的に又は近傍に設置され、前記ロック軸を前記可動体のロック孔から前記カッタービット切削位置の回動体のロック孔又は前記カッタービット交換位置の可動体のロック孔へ挿脱可能に進退駆動するロック軸駆動装置とからなる回動体ロック装置を備える。
(4)カッタービット支持部材は、カッタービットを回転可能に又は固定可能に支持する支持部と、前記支持部の両端にブロック状に形成される一対の固定部とからなり、回動体のカッタービット支持固定部は、前記回動体の頂面部及び底面部において前記回動体の回動軸の前側の内面に前記カッタービット支持部材の前記各固定部を嵌合可能に形成される一対の溝と、前記カッタービット支持部材の前記各固定部と前記回動体との間に締結されるボルトとからなり、前記回動体の前記カッタービット支持固定部は同種又は異種のカッタービットを交換可能に構成される。
(5)回動体前部及び/又は前面板のカッタービット取付口の周囲に配置され、前記回動体の回動により前記回動体の前面部と前記回動ガイドとの間に生じる間隙に流動性充填材を注入充填するための配管と、函体のカッタービット交換口の近傍及び/又は前記カッタービット交換口を開閉する蓋に挿着され、前記回動体の前面部と前記回動ガイドとの間に生じる間隙から前記流動性充填材を排出し当該間隙に前記流動性充填材を注入充填するための配管とを併せて備える。
Moreover, it is preferable that each part of the cutter bit exchanging device has the following configuration.
(1) The rotary guide on the front side of the slide cylinder of the movable body and the rotary body each have a substantially cylindrical shape or a substantially biconical frustoconical shape with an outwardly convex cross-sectional V-shaped outer peripheral surface.
(2) The lock mechanism is a lock hole formed through a cylindrical peripheral surface of the box in a sliding range of the movable body in the box and at a position where the movable body abuts; When the movable body in the box is at the cutter bit cutting position, a lock hole of the movable body at the cutter bit cutting position formed at a position corresponding to the lock hole of the box in the movable body, and the movable body in the box When the body is at the cutter bit replacement position, a lock hole of the movable body at the cutter bit replacement position formed at a position corresponding to the lock hole of the box of the movable body, and a lock hole of the box outside the box. a lock shaft arranged concentrically with respect to the box and insertable from the lock hole of the box into the lock hole of the movable body at the cutter bit cutting position or the lock hole of the movable body at the cutter bit replacement position; is installed concentrically or in the vicinity of the lock hole of the box on the outside of the box, and the lock shaft moves from the lock hole of the box to the lock hole of the movable body at the cutter bit cutting position or at the cutter bit replacement position A movable body locking device is provided, which includes a lock shaft driving device that advances and retreats so as to be inserted into and removed from the lock hole of the movable body.
(3) The lock mechanism includes a lock hole formed in the movable body at the cutting position of the cutter bit within the slide guide of the box, and a lock hole of the movable body in the box at the cutting position of the cutter bit. The lock hole of the rotating body at the cutter bit cutting position formed at a position corresponding to the lock hole of the movable body, and the rotating body is rotated by the rotating body driving device when the movable body in the box is at the cutter bit replacement position. a lock hole of the rotating body at the cutter bit replacement position formed at a position corresponding to the lock hole of the movable body of the rotating body at a position where the cutter bit is directed toward the cutter bit replacement opening; It is arranged concentrically with respect to the lock hole of the movable body on the guide, and is inserted through the lock hole of the movable body into the lock hole of the rotary body at the cutter bit cutting position or the lock hole of the rotary body at the cutter bit replacement position. and a lock shaft installed concentrically or in the vicinity of the lock hole of the movable body on the slide guide of the housing, and rotating the lock shaft from the lock hole of the movable body to the cutting position of the cutter bit. A rotating body locking device is provided, which includes a lock shaft driving device that moves forward and backward so as to be inserted into and removed from the lock hole of the movable body or the lock hole of the movable body at the cutter bit replacement position.
(4) The cutter bit support member consists of a support portion that rotatably or fixably supports the cutter bit, and a pair of block-shaped fixing portions formed at both ends of the support portion. a pair of grooves formed on the top surface and the bottom surface of the rotating body so that the fixing parts of the cutter bit support member can be fitted to the inner surface of the rotating body on the front side of the rotating shaft; A bolt is fastened between each fixed part of the cutter bit support member and the rotating body, and the cutter bit supporting fixing part of the rotating body is configured to be replaceable with the same type or different type of cutter bit. .
(5) Fluidity in the gap that is arranged around the cutter bit mounting opening of the front part of the rotating body and/or the front plate and that is created between the front part of the rotating body and the rotation guide due to the rotation of the rotating body. A pipe for injecting and filling a filler, and is inserted in the vicinity of the cutter bit exchange opening of the box and/or in the lid for opening and closing the cutter bit exchange opening, and between the front surface of the rotating body and the rotation guide. Also provided is a pipe for discharging the fluid filler from a gap formed therebetween and injecting and filling the fluid filler into the gap.

本発明のカッタービット交換装置によれば、上記の構成により、カッタービットは回動体のカッタービット支持固定部にカッタービット支持部材を介して刃先を回動体前部の開口部から突出させて取り付けられ、カッタービットで切削面を切削する際は、函体内で可動体を可動体駆動装置によりカッタービット切削位置までスライドさせて、ロック機構で可動体をロックし、カッタービットをカッタービット取付口から所定の位置まで突出させ、カッタービットを交換する際は、函体内で可動体を可動体駆動装置によりカッタービット交換位置までスライドさせて、ロック機構で可動体をロックし、カッタービット交換位置で、回動体を回動体駆動装置により回動させて、カッタービットをカッタービット交換口に向けるとともに、回動体の外周面でカッタービット取付口を遮断して、ロック機構で回動体をロックし、カッタービットをカッタービット取付部とカッタービット交換作業室との間で交換するようにしたので、簡単な方式(機構)で、カッターヘッド内部の大気圧下のカッタービット交換室で作業員がカッタービットの交換を少ない簡単な作業手順で短時間に行うことができ、また、インナーカッター、ゲージカッター、ティースビット、先行ビット、シェルビットなど各種のカッタービットの交換に適用することができ、さらに、長距離、大水圧下のトンネル掘進機でもカッタービットの交換を容易にすることができるなど、本発明独自の格別な効果を奏する。 According to the cutter bit changing apparatus of the present invention, the cutter bit is attached to the cutter bit support fixing portion of the rotating body through the cutter bit support member so that the cutting edge protrudes from the opening in the front portion of the rotating body. When cutting a cutting surface with a cutter bit, the movable body is slid to the cutter bit cutting position in the box by the movable body driving device, the movable body is locked by the locking mechanism, and the cutter bit is inserted from the cutter bit mounting opening to the predetermined position. When replacing the cutter bit, slide the movable body in the box to the cutter bit replacement position by the movable body driving device, lock the movable body with the lock mechanism, and rotate at the cutter bit replacement position. The rotating body is rotated by the rotating body driving device to direct the cutter bit toward the cutter bit replacement opening, and the cutter bit mounting opening is blocked by the outer peripheral surface of the rotating body. Since the cutter bit is exchanged between the cutter bit mounting part and the cutter bit exchange work room, a simple method (mechanism) allows the operator to exchange the cutter bit in the cutter bit exchange room under atmospheric pressure inside the cutter head. It can be done in a short time with a few simple work procedures, and can be applied to replace various cutter bits such as inner cutters, gauge cutters, tooth bits, leading bits, and shell bits. The present invention has a special effect unique to the present invention, such as facilitating replacement of the cutter bit even in a tunnel boring machine under water pressure.

本発明の実施の形態1に係るトンネル掘進機のカッタービット交換装置の構成を示す側面断面図FIG. 1 is a cross-sectional side view showing the configuration of a cutter bit changing device for a tunnel excavator according to Embodiment 1 of the present invention. 同カッタービット交換装置の構成を示す正面図Front view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大側面断面図Partially enlarged side cross-sectional view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大底面断面図Partial enlarged bottom cross-sectional view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大平面断面図Partially enlarged cross-sectional plan view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大正面断面図Partially enlarged front cross-sectional view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大側面断面図Partially enlarged side cross-sectional view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置の構成を示す図Diagram showing the configuration of the same cutter bit changing device 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大平面断面図Partially enlarged cross-sectional plan view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大側面断面図Partially enlarged side cross-sectional view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大平面断面図Partially enlarged cross-sectional plan view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device 同カッタービット交換装置によるカッタービットの交換方式を示す部分拡大平面断面図A partially enlarged cross-sectional plan view showing a method of exchanging cutter bits by the same cutter bit exchanging device. 同カッタービット交換装置によるカッタービットの利点を説明するための図Diagram for explaining the advantages of the cutter bit by the same cutter bit changer 本発明の実施の形態4に係るトンネル掘進機のカッタービット交換装置の構成を示す部分拡大側面断面図FIG. 10 is a partially enlarged side cross-sectional view showing the configuration of a cutter bit changing device for a tunnel excavator according to Embodiment 4 of the present invention; 同カッタービット交換装置の構成を示す部分拡大平面断面図Partially enlarged plan cross-sectional view showing the configuration of the same cutter bit exchanging device

次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2にトンネル掘進機を示している。図1、図2に示すように、このトンネル掘進機は、泥水式のシールド機Mで、マシン本体M0の前面にカッターヘッドM1が回動可能に設けられており、このカッターヘッドM1の前面板に、地山(岩盤)を切削するための多数のカッタービットCが装着される。カッターヘッドM1は、カッターヘッドM1の軸心に配置された回転筒M10から半径方向に沿って延びる複数のカッタースポークM11、及びカッターヘッドM1の外周に沿って延びる外周リングM12と、各カッタースポークM11の間に配置される複数の面板(図示省略)と、カッターヘッドM1の軸心を中心とする周方向に配設されて各カッタースポークM11、各面板を連結するリングM13とを備える。各カッタースポークM11の前面板M111(以下、単に前面板M111という。)の略中心、外周端部及びその中間、さらに外周リングM12の前面板121にそれぞれカッタービット取付口M110、M120が形成され、各カッタースポークM11(カッターヘッドM1)の後面板M141(以下、単に後面板M141という。)に排土口M14が形成されて、前面板M111のカッタービット取付口M110、M120と後面板M141との間にセンターカッター、ゲージカッター、インナーカッターなど各種のカッタービットCのカッタービット取付部Pが設けられ、このカッタービット取付部Pの少なくとも片側一方の側部にマシン本体M0内から出入りが可能でマシン本体M0の大気圧に連通されて常に大気圧に保持されるカッタービット交換作業室Sが画成される。なお、外周リングM12はない場合もある。このようにして、各カッタースポークM11の略中心のカッタービット取付部Pにセンターカッターが、各カッタースポークM11の外周端部のカッタービット取付部Pにゲージカッターが、その中間のカッタービット取付部Pにインナーカッターが、外周リングM12のカッタービット取付部Pにゲージカッターが、それぞれ、刃先をカッタービット取付口M110、M120から突出して取り付けられる。そして、これらのカッタービット取付部Pにそれぞれ、カッタービット交換装置Eが併せて設置される。 1 and 2 show a tunnel boring machine. As shown in FIGS. 1 and 2, this tunnel excavator is a mud type shield machine M, and a cutter head M1 is rotatably provided on the front surface of the machine main body M0. , a large number of cutter bits C for cutting the natural ground (bedrock) are attached. The cutter head M1 includes a plurality of cutter spokes M11 radially extending from a rotary cylinder M10 arranged at the axial center of the cutter head M1, an outer ring M12 extending along the outer circumference of the cutter head M1, and the cutter spokes M11. A plurality of face plates (not shown) arranged between them, and a ring M13 arranged in a circumferential direction about the axis of the cutter head M1 and connecting each cutter spoke M11 and each face plate. Cutter bit mounting openings M110 and M120 are formed in the front plate M111 of each cutter spoke M11 (hereinafter simply referred to as the front plate M111), in the approximate center, in the outer peripheral end and in the middle thereof, and in the front plate 121 of the outer ring M12, respectively. Each cutter spoke M11 (cutter head M1) has a rear plate M141 (hereinafter simply referred to as a rear plate M141) with an unloading port M14 formed between the cutter bit mounting holes M110 and M120 of the front plate M111 and the rear plate M141. A cutter bit mounting portion P for various cutter bits C such as a center cutter, a gauge cutter, and an inner cutter is provided between them. A cutter bit replacement work chamber S is defined which communicates with the atmospheric pressure of the main body M0 and is always maintained at the atmospheric pressure. In some cases, the outer ring M12 is not provided. In this way, the center cutter is attached to the cutter bit attachment portion P at the approximate center of each cutter spoke M11, the gauge cutter is attached to the cutter bit attachment portion P at the outer peripheral end of each cutter spoke M11, and the cutter bit attachment portion P in the middle of the cutter spokes M11. An inner cutter is attached to the outer circumference ring M12, and a gauge cutter is attached to the cutter bit attachment portion P of the outer peripheral ring M12, with the blade edges protruding from the cutter bit attachment openings M110 and M120. A cutter bit changing device E is also installed in each of these cutter bit mounting portions P. As shown in FIG.

(実施の形態1)
図3、図4及び図5に各カッタースポークM11外周端部のカッタービット取付部Pに取り付けられるゲージカッターに適用されるカッタービット交換装置E1を例示している。なお、このカッタースポークM11外周端部においては、前面板M111にカッタービット取付口M120が矩形状に設けられ、後面板M141に排土口M14が前面板M111のカッタービット取付口M120に対向して矩形状に設けられる。
(Embodiment 1)
3, 4 and 5 illustrate a cutter bit changing device E1 applied to a gauge cutter attached to the cutter bit attachment portion P at the outer peripheral end of each cutter spoke M11. At the outer peripheral edge of the cutter spoke M11, the front plate M111 is provided with a cutter bit mounting hole M120 in a rectangular shape, and the rear plate M141 is provided with an unloading hole M14 facing the cutter bit mounting hole M120 of the front plate M111. It is provided in a rectangular shape.

図3、図4及び図5に示すように、このカッタービット交換装置E1は、カッタービット取付部Pに設置されて、カッタービット取付部Pとカッタービット交換作業室Sとの間でカッタービットCを交換する形式になっていて、前面板M111のカッタービット取付口M120と後面板M141の排土口M14との間にカッタービット取付部Pを画成する函体1と、スライド筒21、回動ガイド22、及び排土筒23からなり、函体1内にスライド可能に嵌合配置される可動体2と、回動ガイド22内に回動軸312を介して回動可能に嵌合配置される回動体3と、函体1と可動体2との間に取り付けられ、函体1内で可動体2をスライド駆動する可動体駆動装置4と、回動ガイド22内で回動体3を駆動する回動体駆動装置6と、可動体2と回動体3とをロックするロック機構Lとを備えて構成される。 As shown in FIGS. 3, 4 and 5, this cutter bit changing device E1 is installed in the cutter bit mounting portion P, and between the cutter bit mounting portion P and the cutter bit changing work chamber S, the cutter bit C The box body 1 defining the cutter bit mounting portion P between the cutter bit mounting port M120 of the front plate M111 and the unloading port M14 of the rear plate M141, the slide cylinder 21, and the rotating Composed of a moving guide 22 and an earth removal tube 23, the movable body 2 is slidably fitted in the box 1 and rotatably fitted in the rotating guide 22 via a rotating shaft 312. a movable body driving device 4 attached between the box 1 and the movable body 2 and slidingly driving the movable body 2 within the box 1; It comprises a rotating body driving device 6 for driving and a lock mechanism L for locking the movable body 2 and the rotating body 3 .

函体1は、前面板M111のカッタービット取付口M120と後面板M141の排土口M14との間に筒形に形成され、片側一方の側面部103にカッタービット交換作業室Sに連通し蓋11で開閉されるカッタービット交換口10を、頂面部101及び底面部102に可動体2の各軸受222を挿通し後方に向けてスライド案内可能なスライドガイド12を、それぞれ有し、この函体1によりカッタービット取付部Pが画成される。 The box body 1 is formed in a cylindrical shape between the cutter bit mounting port M120 of the front plate M111 and the earth removal port M14 of the rear plate M141, and a lid that communicates with the cutter bit replacement work chamber S on one side portion 103 on one side. The cutter bit exchange port 10 opened and closed at 11 is provided with slide guides 12 that can be slid rearward by inserting the bearings 222 of the movable body 2 in the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102, respectively. 1 defines a cutter bit mounting portion P.

この場合、函体1は頂面部101、底面部102、左右の側面部103、104をなす前後方向に長い矩形状の4側面板と後面部105をなす後面板M141とにより前後方向に長い断面略矩形状の角筒形に形成される。前面部100はカッタービット取付口M120に連通する全面開口になっている。後面部105の排土口M14は、後面部105の中央に左右方向に長い矩形状に形成される開口106と、後面部105の内面に開口106を包囲して前面部100方向に延びる断面矩形状の筒107とからなる。 In this case, the box 1 has a long cross section in the front-rear direction by four rectangular side plates long in the front-rear direction forming the top surface portion 101, the bottom surface portion 102, the left and right side portions 103 and 104, and the rear surface plate M141 forming the rear surface portion 105. It is formed in a substantially rectangular prism shape. The front part 100 has a full opening that communicates with the cutter bit mounting opening M120. The soil unloading port M14 of the rear surface portion 105 includes an opening 106 formed in the center of the rear surface portion 105 in a rectangular shape elongated in the left-right direction, and a cross-sectional rectangular opening 106 extending in the direction of the front surface portion 100 surrounding the opening 106 on the inner surface of the rear surface portion 105. It consists of a shaped cylinder 107 .

カッタービット交換口10は片側一方の側面部103をなす一方の側面板にカッタービットCを挿通可能に矩形状の開口として形成される。このカッタービット交換口10に蓋11が着脱可能に取り付けられる。この蓋11はカッタービット交換口10に嵌合可能な矩形状の本体11aと本体11aの全周縁に段差を付けて延長されカッタービット交換口10の全周縁部に当接可能なフランジ11bとからなり、一方の側面部103に図示されないボルトにより締結されるようになっている。なお、この蓋11は一方の側部がカッタービット交換口10の一方の側縁部にヒンジを介して取り付けられ、他方の側部、上下各部をボルト止めにしてもよい。 The cutter bit replacement port 10 is formed as a rectangular opening through which the cutter bit C can be inserted in one of the side plates forming one side surface portion 103 . A lid 11 is detachably attached to the cutter bit exchange port 10 . The lid 11 consists of a rectangular main body 11a that can be fitted into the cutter bit replacement port 10 and a flange 11b that extends along the entire peripheral edge of the main body 11a with a step and can abut on the entire peripheral edge of the cutter bit replacement port 10. , and is fastened to one side portion 103 with a bolt (not shown). One side portion of the lid 11 may be attached to one side edge portion of the cutter bit exchange port 10 via a hinge, and the other side portion and upper and lower portions may be bolted.

各スライドガイド12は頂面部101、底面部102の左右方向中央に前面部100から少し後方へ下がった所定の位置から前後方向中間の所定の位置まで延びる略矩形状の長穴状にして形成される。 Each of the slide guides 12 is formed in the shape of a substantially rectangular long hole extending from a predetermined position a little rearwardly downward from the front surface portion 100 to a predetermined position midway in the front-rear direction at the center of the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 in the left-right direction. be.

このようにして函体1は前面板M111の外周端部のカッタービット取付口M120と後面板M141の排土口E14との間に嵌め込み固定される。 In this manner, the box 1 is fitted and fixed between the cutter bit mounting opening M120 at the outer peripheral edge of the front plate M111 and the earth removal opening E14 of the rear plate M141.

可動体2は、既述のとおり、スライド筒21、回動ガイド22、及び排土筒23からなる。 The movable body 2 is composed of the slide cylinder 21, the rotation guide 22, and the earth removal cylinder 23, as described above.

スライド筒21は、前面部21aに開口部210、後面部21bに開口211を、片側一方の側面部21eに函体1のカッタービット交換口10に対向してカッタービット挿通口212を、それぞれ有する略筒状に形成され、函体1の内面に当接して函体1内にスライド可能に配置される。 The slide cylinder 21 has an opening 210 on the front surface 21a, an opening 211 on the rear surface 21b, and a cutter bit insertion opening 212 on one side surface 21e facing the cutter bit replacement opening 10 of the box 1. It is formed in a substantially cylindrical shape, and is arranged in the box 1 so as to be slidable in contact with the inner surface of the box 1 .

この場合、スライド筒21は函体1の頂面部101、底面部102、左右の側面部103、104の内面に当接可能な頂面部21c、底面部21d、左右の側面部21e、21fを有する略角筒形に形成され、前後方向の長さは函体1の前後方向の長さよりも短く、この場合、函体1の前後方向の長さの5分の3程度になっている。また、前面部21aの開口部210は左右方向の長さが函体1の排土口M14の左右方向の長さよりも長い矩形状に形成される。後面部21bの開口211は左右方向に長い矩形状で全面開口になっている。 In this case, the slide cylinder 21 has a top surface portion 21c, a bottom surface portion 21d, and left and right side portions 21e and 21f that can contact the inner surfaces of the top surface portion 101, the bottom surface portion 102, the left and right side portions 103 and 104 of the box 1. It is formed in a substantially rectangular tubular shape, and the length in the front-rear direction is shorter than the length in the front-rear direction of the box 1, and in this case, it is about three-fifths of the length in the front-rear direction of the box 1. Further, the opening 210 of the front face 21a is formed in a rectangular shape whose horizontal length is longer than the horizontal length of the earth removal port M14 of the box 1 . The opening 211 of the rear surface portion 21b is a rectangular shape elongated in the left-right direction, and is fully open.

回動ガイド22は、スライド筒21内の前面部21a側に、スライド筒21前面部21aの開口部210の両側縁部を通り、円弧の一部がスライド筒21前面部21aの開口部210から前方所定の範囲に突出されるスライド筒21内の仮想円周に沿って略筒状に形成され、スライド筒21の開口部210に対向して後面部22bにズリ排出開口221を有し、この略筒状の中心軸上でスライド筒21の相互に対向する位置にそれぞれ函体1のスライドガイド12上に突出される軸受222を有する。 The rotation guide 22 passes through both side edges of the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21 toward the front surface 21a inside the slide cylinder 21, and a part of the arc extends from the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21. It is formed in a substantially cylindrical shape along the imaginary circumference inside the slide cylinder 21 protruding forward in a predetermined range, and has a waste discharge opening 221 in the rear surface portion 22b facing the opening 210 of the slide cylinder 21. Bearings 222 protruding above the slide guides 12 of the box 1 are provided at mutually opposing positions of the slide cylinder 21 on the substantially cylindrical central axis.

この場合、回動ガイド22はスライド筒21内の前部側の4分の3程度の範囲に、スライド筒21の前面部21aにより前面部21aに平坦の開口部210を有する略円筒状に形成され、この略円筒状の中心軸が通るスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dに円筒状の軸受222が函体1の頂面部101及び底面部102の各スライドガイド12の前端部に嵌合可能に突設される。そして、後面部22bのズリ排出開口221は後面部22bの中央に矩形状に形成され、左右方向の長さが函体1の排土口M14の左右方向の長さよりも小さくなっている。 In this case, the rotation guide 22 is formed in a substantially cylindrical shape having a flat opening 210 in the front surface portion 21a of the slide cylinder 21 within about three-fourths of the front portion of the slide cylinder 21. A cylindrical bearing 222 is fitted to the front end portion of each of the slide guides 12 of the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1 on the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 through which the substantially cylindrical central axis passes. It is protruded as possible. The waste discharge opening 221 of the rear surface portion 22b is formed in a rectangular shape in the center of the rear surface portion 22b, and the length in the left-right direction is smaller than the length in the left-right direction of the earth discharge port M14 of the box 1.

また、この場合、回動ガイド22の外周面は外側に凸の断面くの字形とする略双円錐台形(所謂そろばん玉の外周面の形状)を呈する。また、回動ガイド22の内周面もまた、外側に凸の断面くの字形とする略双円錐台形(所謂そろばん玉の外周面の形状)を呈し、これがガイド面223になっている。この回動ガイド22の外周面及び内周面の片側一方の側面部22cでスライド筒1のカッタービット挿通口212に対向する位置にスライド筒21のカッタービット挿通口212に連通するカッタービット挿通口224が形成される。なお、この回動ガイド22の外周面とスライド筒21の頂面部21cとの間の角部やこの回動ガイド22の外周面及び内周面の最大径である中間部の角部はアール(丸み)を付けて曲面形状にしてもよい。また、回動ガイド22のカッタービット挿通口224に蓋が着脱可能に取り付けられてもよい。 Further, in this case, the outer peripheral surface of the rotation guide 22 presents a substantially biconical truncated cone shape (the shape of the outer peripheral surface of a so-called abacus ball) with a V-shaped cross section that is convex outward. In addition, the inner peripheral surface of the rotation guide 22 also exhibits a substantially biconical truncated cone shape (the shape of the outer peripheral surface of a so-called abacus ball) with an outwardly convex cross-section, and this serves as a guide surface 223 . A cutter bit insertion opening communicating with the cutter bit insertion opening 212 of the slide cylinder 21 is provided at a position facing the cutter bit insertion opening 212 of the slide cylinder 1 on one side portion 22c of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotation guide 22 . 224 are formed. The corners between the outer peripheral surface of the rotating guide 22 and the top surface portion 21c of the slide cylinder 21 and the corners of the intermediate portion which is the maximum diameter of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotating guide 22 are rounded ( Roundness) may be added to form a curved shape. Also, a lid may be detachably attached to the cutter bit insertion opening 224 of the rotation guide 22 .

排土筒23は、スライド筒21内の後面部22b側に、回動ガイド22のズリ排出開口221に連接して略筒形に形成され、後面板M141の排土口M14にスライド可能に嵌挿される。この場合、排土筒23は後端部が排土口M14(筒107)に嵌挿可能に平面視長方形の角筒形に、回動ガイド22のズリ排出開口221と排土筒23の後端部との間の排土筒23の中間部が平面視略台形の角筒形に、それぞれ、形成される。 The earth unloading cylinder 23 is formed in a substantially cylindrical shape on the side of the rear surface portion 22b in the slide cylinder 21 so as to be connected to the waste discharge opening 221 of the rotation guide 22, and is slidably fitted into the earth unloading opening M14 of the rear plate M141. inserted. In this case, the rear end of the earth removal tube 23 is shaped like a square tube that is rectangular in plan view so that it can be inserted into the earth removal port M14 (cylinder 107). An intermediate portion of the earth unloading tube 23 between the end portions is formed in a substantially trapezoidal prismatic shape in plan view.

このようにして可動体2が形成され、函体1内にスライド可能に嵌合配置される。なお、函体1と可動体2の相互の当接面で前面板M111のカッタービット取付口M120側に、すなわち、函体1の内面の前面部100側でカッタービット取付口M120に近接する所定の位置と可動体2の外面の前面部21a側でカッタービット取付口M110に近接する所定の位置との間にシール8が介在されて、カッタービット取付口M110側において両者間が水密に保持される。また、函体1と可動体2の相互の当接面で後面板M141の排土口M14側に、すなわち、函体1後面部105の排土口M14の筒107の内面で前部側の所定の位置と可動体2の排土筒23の外面の後端部側の所定の位置との間にシール8が介在されて、後面板M141の排土口M14側において両者間が水密に保持される。 In this manner, the movable body 2 is formed and slidably fitted in the box 1 . It should be noted that a predetermined contact surface near the cutter bit mounting opening M120 on the side of the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111 on the mutual contact surface of the box 1 and the movable body 2, that is, on the front part 100 side of the inner surface of the box 1, is close to the cutter bit mounting opening M120. and a predetermined position adjacent to the cutter bit mounting opening M110 on the side of the front surface portion 21a of the outer surface of the movable body 2, so that the two are kept watertight on the side of the cutter bit mounting opening M110. be. In addition, on the mutual contact surface of the box 1 and the movable body 2, on the side of the unloading port M14 of the rear plate M141, that is, on the inner surface of the cylinder 107 of the unloading port M14 of the rear surface portion 105 of the box 1, on the front side A seal 8 is interposed between a predetermined position and a predetermined position on the rear end side of the outer surface of the earth unloading tube 23 of the movable body 2 to maintain watertightness between the two on the earth unloading port M14 side of the rear plate M141. be done.

回動体3は、可動体2の回動ガイド22内に嵌合可能に前面部31aがスライド筒21前面部21aの開口部210に沿って配置可能に平坦面で頂面部31c及び底面部31dを有する中空の略筒形形状に形成され、この略筒形形状の頂面部31c、底面部31dの中心に回動ガイド22の各軸受222に嵌合可能に回動軸312を、略筒形形状の前面部31aの平坦面にカッタービットCの刃先を突出可能でかつズリを取り込み可能な開口部310を、後面部31bにズリ排出開口311を、略筒形形状の前面部31aで頂面部31cと底面部31dとの間にカッタービットCを支持固定するカッタービット支持固定部313を、それぞれ有する。 The rotating body 3 has a top surface 31c and a bottom surface 31d formed on a flat surface so that the front surface 31a can be arranged along the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21 so that it can be fitted into the rotation guide 22 of the movable body 2. At the center of the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the substantially cylindrical shape, the rotating shaft 312 is fitted to each bearing 222 of the rotating guide 22, and the rotating shaft 312 is arranged in the substantially cylindrical shape. An opening 310 through which the cutting edge of the cutter bit C can protrude and can take in waste is formed on the flat surface of the front surface 31a of the front surface 31a, a waste discharge opening 311 is formed on the rear surface 31b, and a top surface 31c is formed on the substantially cylindrical front surface 31a. and the bottom surface portion 31d.

この場合、回動体3は、外周面が外側に凸の断面くの字形とする略双円錐台形(所謂そろばん玉の外周面の形状)を呈し、回動ガイド22の内周面のガイド面223に嵌合可能になっている。前面部31aはスライド筒21前面部21aの開口部210に沿って配置可能に矩形状の平坦面に形成される。前面部31aの開口部310は前面部31aの平坦面にスライド筒21前面部21aの開口部210よりも小さい矩形状に形成され、後面部31bのズリ排出開口311は後面部31bの中央に回動ガイド22後面部22bのバリ排出開口221と略同じ大きさの矩形状に形成される。この前面部31aの開口部310と後面部31bのズリ排出開口311との間は連通され、ズリ通過路314になっている。頂面部31c、底面部31dの回動軸312は頂面部31c、底面部31dの中心にスライド筒21の各軸受222に嵌合可能に円柱状に突設される。このようにして回動体3は回動ガイド22内に回動軸312を介して回動可能に嵌合配置される。なお、この回動体3の頂面部31cと外周面との間の角部や外周面の最大径である中間部の角部はアール(丸み)を付けて曲面形状にしてもよい。 In this case, the rotating body 3 exhibits a substantially truncated biconical shape (the shape of the outer peripheral surface of a so-called abacus ball) whose outer peripheral surface is convex outward and has a V-shaped cross section. can be mated to The front surface portion 31a is formed into a rectangular flat surface so that it can be arranged along the opening 210 of the front surface portion 21a of the slide cylinder 21 . The opening 310 of the front surface portion 31a is formed in a rectangular shape smaller than the opening 210 of the front surface portion 21a of the slide cylinder 21 on the flat surface of the front surface portion 31a. It is formed in a rectangular shape having substantially the same size as the burr discharge opening 221 of the rear surface portion 22b of the moving guide 22. As shown in FIG. The opening 310 of the front surface portion 31a and the waste discharge opening 311 of the rear surface portion 31b are communicated with each other to form a waste passage 314. As shown in FIG. The rotating shafts 312 of the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d are projected in a columnar shape from the center of the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d so as to be fitted to the bearings 222 of the slide cylinder 21 . In this manner, the rotating body 3 is fitted in the rotating guide 22 via the rotating shaft 312 so as to be rotatable. The corners between the top surface 31c and the outer peripheral surface of the rotating body 3 and the corners of the intermediate portion, which is the maximum diameter of the outer peripheral surface, may be rounded to form a curved surface.

また、可動体2のスライド筒21の前面部21a側の内面で開口部210に近接する所定の位置と回動体3の前面部31a側の外面で開口部310に近接する所定の位置との間にシール8が介在されて、前面部31aの開口部310側において両者間が水密に保持される。さらに、可動体2のスライド筒21の後面部22b側の内面でズリ排出開口221に近接する所定の位置と回動体3の後面部31b側の外面でズリ排出開口311に近接する所定の位置との間にシール8が介在されて、後面部31bのズリ排出開口311側において両者間が水密に保持される。 Between a predetermined position near the opening 210 on the inner surface of the slide cylinder 21 of the movable body 2 on the side of the front surface 21a and a predetermined position near the opening 310 on the outer surface on the side of the front surface 31a of the rotating body 3 A seal 8 is interposed between them, and the two are kept watertight on the opening 310 side of the front face 31a. Further, a predetermined position close to the waste discharge opening 221 on the inner surface of the rear surface portion 22b of the slide cylinder 21 of the movable body 2 and a predetermined position close to the waste discharge opening 311 on the outer surface of the rear surface portion 31b of the rotating body 3. A seal 8 is interposed between them to keep them water-tight on the side of the dust discharge opening 311 of the rear surface portion 31b.

そして、この回動体3においてカッタービット支持固定部313は、略筒形形状の前面部31aで頂面部31cと底面部31dとの間に形成され、カッタービットCをカッタービット支持部材315を介して支持固定するようになっている。図6に示すように、カッタービット支持部材315は、カッタービットCを回転可能に又は固定可能に支持する支持部315aと、支持部315aの両端に断面角形のブロック状に形成される一対の固定部315bとからなり、カッタービット支持固定部313は、回動体3の頂面部31c及び底面部31dにおいて回動体3の回動軸312の前側の内面にカッタービット支持部材315の各固定部315bを嵌合可能に形成される断面角形の一対の溝313bと、カッタービット支持部材315の各固定部315bと回動体3との間に締結されるボルト(図示省略)とからなり、回動体3のカッタービット支持固定部313は同種又は異種のカッタービットCと交換可能に構成される。 In this rotating body 3, the cutter bit support fixing portion 313 is formed between the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the substantially cylindrical front surface portion 31a. It is designed to be supported and fixed. As shown in FIG. 6, the cutter bit support member 315 includes a support portion 315a that rotatably or fixably supports the cutter bit C, and a pair of fixed blocks that are formed in rectangular block shapes on both ends of the support portion 315a. The cutter bit support/fixing part 313 has the fixing parts 315b of the cutter bit support member 315 on the inner surface on the front side of the rotating shaft 312 of the rotating body 3 at the top surface part 31c and the bottom surface part 31d of the rotating body 3. It consists of a pair of grooves 313b having a rectangular cross section formed so as to be fittable, and bolts (not shown) fastened between the fixed portions 315b of the cutter bit support member 315 and the rotating body 3. The cutter bit support fixing part 313 is configured to be replaceable with the cutter bit C of the same type or different type.

この場合、カッタービット支持部材315は、ローラービット、ティースビット、先行ビット、シェルビットなどのカッタービットC毎に設けられる。ローラービット用のカッタービット支持部材315は、支持部315aがローラービットを回転可能に支持する支軸からなり、この支軸の両端に固定部315bとして立方体又は直方体形状のブロックが設けられる。先行ビット用、ティースビット用、シェルビット用の各支持部315aは基本構成が共通で、図7、図9に示すように、ティースビット、先行ビット、シェルビットを固定するための支持台からなり、この支持台の両端に固定部315bとして立方体又は直方体形状のブロックが設けられる。 In this case, the cutter bit support member 315 is provided for each cutter bit C such as a roller bit, tooth bit, leading bit, and shell bit. The cutter bit support member 315 for the roller bit consists of a support shaft for rotatably supporting the roller bit with a support portion 315a, and cubic or rectangular parallelepiped blocks are provided as fixing portions 315b at both ends of the support shaft. The support portions 315a for the leading bit, the tooth bit, and the shell bit have a common basic configuration, and as shown in FIGS. , cubic or rectangular parallelepiped blocks are provided as fixing portions 315b at both ends of the support base.

また、この場合、カッタービット支持固定部313は、回動体3の頂面部31c及び底面部31dにおいて回動体3の回動軸312の前側の内面にそれぞれ、カッタービット支持部材315の各固定部315b、すなわち、立方体又は直方体形状の各ブロックが嵌合可能に各ブロックの形状に対応する溝313bが形成されてなる。 Further, in this case, the cutter bit support fixing portion 313 is provided on the inner surface on the front side of the rotating shaft 312 of the rotating body 3 at the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the rotating body 3, and each fixing portion 315b of the cutter bit supporting member 315 is provided. That is, grooves 313b corresponding to the shape of each block are formed so that each block of cubic or rectangular parallelepiped shape can be fitted.

そして、カッタービットCが支持されたカッタービット支持部材315は各固定部315bが回動体3前部のカッタービット支持固定部313の各溝313bに嵌合されて、カッタービットCは刃先を回動体3前面部31aの開口部310から突出されて回動体3前面部31aの開口部310に配置される。ボルトはカッタービット支持部材315の各固定部315bを貫通して回動体3の各溝313bの底部に締結される。このようにして各カッタービットCを支持されたカッタービット支持部材315がカッタービット支持固定部313に固定され、各カッタービットCが回動体3前面部31aの開口部310に取り付けられる。 The fixing portions 315b of the cutter bit support member 315 supporting the cutter bit C are fitted into the grooves 313b of the cutter bit support fixing portion 313 in the front portion of the rotating body 3, and the cutter bit C is attached to the rotating body. It protrudes from the opening 310 of the 3 front surface portion 31a and is disposed in the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3. As shown in FIG. The bolts pass through each fixed portion 315b of the cutter bit support member 315 and are fastened to the bottom of each groove 313b of the rotating body 3. As shown in FIG. The cutter bit support member 315 supporting each cutter bit C in this manner is fixed to the cutter bit support fixing portion 313, and each cutter bit C is attached to the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3.

可動体駆動装置4は、函体1と可動体2との間に取り付けられ、函体1内で可動体2を、カッタービットCがカッタービット取付口M120から所定の突出位置まで突出可能なカッタービット切削位置とカッタービット切削位置の後方でカッタービットCがカッタービット交換口10に向けて回動可能なカッタービット交換位置との間で、スライド駆動する。この場合、可動体駆動装置4に一対のスライドジャッキが採用される。各スライドジャッキのジャッキ本体41が函体1の左右の側面部103、104の内面で後端部側に固定金具43を介して固定され、ジャッキ本体41から所定のストローク長だけ伸長された作動ロッド42の先端がスライド筒21の左右の側面部21e、21fの内面で後端部に固定金具43を介して固定される。函体1内で可動体2前面部21aが前面板M111のカッタービット取付口M120まで前進された状態から、ジャッキ本体41の駆動により、作動ロッド42が所定のストローク長だけ収縮することによって、函体1内の可動体2前面部21aがカッタービット取付口M120から函体1内のスライド筒21のスライドにより所定距離だけカッタービット取付口M120の後方所定の位置まで、つまり、可動体2前面部21aから突出されるカッタービットCの一部が所定の突出位置からカッタービット取付口M120側に所定距離だけ引き寄せられて、カッタービットCがカッタービット交換口10に向けて回動可能な位置(以下、この位置をカッタービット交換位置という。)まで後退される。また、函体1内で可動体2前面部21aがカッタービット交換口10に後退された状態から、ジャッキ本体41の駆動により、作動ロッド42が所定のストローク長だけ伸長することによって、函体1内の可動体2が函体1内のスライド筒21のスライドにより可動体2前面部21aが前面板M111のカッタービット取付口M120の位置(以下、この位置をカッタービット切削位置という。)まで所定距離だけ前進されて、可動体2前面部21aから突出されるカッタービットCの一部がカッタービット取付口M120から元の所定の突出位置まで突出される。ここで、スライドジャッキ4のストローク長は、ローラービット(ローラービットの許容摩耗量は条件によって異なるが、概ね20mm~30mmである。)の場合、その許容摩耗量の1.5倍~3倍程度が適当である。しかし、それ以上の場合もある。なお、この可動体駆動装置4には、スライドジャッキと同じ進退動作が得られる限り、油圧シリンダーなど他の既存の装置に変更可能である。このようにスライドジャッキ4が函体1の内部に設けられることで、可動体2のスライド筒21の略全体が函体1内に収納できるので、スライド筒21の外径を小さくでき、構造も簡単で、コストも低減できる。 The movable body driving device 4 is attached between the box 1 and the movable body 2, and the cutter bit C can project the movable body 2 in the box 1 to a predetermined projecting position from the cutter bit mounting opening M120. The cutter bit C is slidably driven between a bit cutting position and a cutter bit changing position behind the cutter bit cutting position where the cutter bit C can rotate toward the cutter bit changing port 10 . In this case, a pair of slide jacks is adopted for the movable body driving device 4 . The jack body 41 of each slide jack is fixed to the inner surface of the left and right side parts 103 and 104 of the box 1 on the rear end side via the fixing metal fitting 43, and the operating rod extended from the jack body 41 by a predetermined stroke length. The tip of 42 is fixed to the inner surface of the left and right side portions 21 e and 21 f of the slide cylinder 21 via a fixing metal fitting 43 . From the state in which the front face portion 21a of the movable body 2 is advanced to the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111 in the box body 1, the operating rod 42 is driven by the jack body 41 to contract by a predetermined stroke length, thereby moving the box. The front part 21a of the movable body 2 in the body 1 slides from the cutter bit mounting opening M120 to a predetermined position behind the cutter bit mounting opening M120 by sliding the slide cylinder 21 in the box 1, that is, the front part of the movable body 2. A portion of the cutter bit C protruding from 21a is pulled toward the cutter bit mounting opening M120 by a predetermined distance from the predetermined projecting position, and the cutter bit C is moved toward the cutter bit replacement opening 10 (hereinafter referred to as , this position is called a cutter bit replacement position.). In addition, from the state where the front surface portion 21a of the movable body 2 is retracted to the cutter bit exchange port 10 in the box 1, the jack body 41 is driven to extend the operating rod 42 by a predetermined stroke length, thereby The movable body 2 inside slides the slide cylinder 21 in the box 1, and the front part 21a of the movable body 2 moves to the position of the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111 (hereinafter, this position is referred to as the cutter bit cutting position). A portion of the cutter bit C protruding from the front surface portion 21a of the movable body 2 is protruded from the cutter bit mounting opening M120 to the original predetermined protruding position. Here, the stroke length of the slide jack 4 is about 1.5 to 3 times the allowable wear amount in the case of a roller bit (the allowable wear amount of the roller bit varies depending on the conditions, but is generally 20 mm to 30 mm). is appropriate. But there are more. It should be noted that the movable body driving device 4 can be changed to other existing device such as a hydraulic cylinder as long as the same forward/backward motion as that of the slide jack can be obtained. By providing the slide jack 4 inside the box 1 in this way, substantially the entire slide cylinder 21 of the movable body 2 can be accommodated in the box 1, so that the outer diameter of the slide cylinder 21 can be reduced and the structure can be improved. It is easy and can reduce costs.

回動体駆動装置6は、函体1のスライドガイド12上に配置されて、可動体2の各軸受222に支持される回動体3の回動軸312に作動連結され、カッタービット交換位置で回動体3を駆動する。この場合、回動体駆動装置6はウォームギアにより構成され、函体1の底面部102側のスライドガイド12上に配置され、回動体3の底面部31d側の回動軸312に同心的に取り付けられるウォームホイール60と、函体1の底面部102側のスライドガイド12内でスライド筒21の底面部21dに底面部21dの軸受222に近接して設置され、ウォームホイール60に噛合されるモータ駆動のウォーム61とからなる。なお、この回動体駆動装置6は、回動体3の回転駆動が得られる限り、ウォームギアに代えて、レバーとジャッキの組み合わせなど他の既存の装置に変更可能である。 The rotating body driving device 6 is arranged on the slide guide 12 of the box 1 and is operatively connected to the rotating shaft 312 of the rotating body 3 supported by each bearing 222 of the movable body 2, and rotates at the cutter bit replacement position. The moving body 3 is driven. In this case, the rotating body driving device 6 is composed of a worm gear, is arranged on the slide guide 12 on the side of the bottom surface 102 of the box 1, and is concentrically attached to the rotating shaft 312 on the side of the bottom surface 31d of the rotating body 3. A worm wheel 60 and a motor-driven worm wheel 60 are installed in the slide guide 12 on the side of the bottom surface 102 of the box 1, close to the bearing 222 of the bottom surface 21d of the slide cylinder 21, and mesh with the worm wheel 60. worm 61; The rotating body driving device 6 can be changed to other existing devices such as a combination of a lever and a jack instead of the worm gear as long as the rotating body 3 can be driven to rotate.

ロック機構Lは、可動体2のスライドをロックする可動体ロック装置5と、回動体3の回動をロックする回動体ロック装置7とからなり、カッタービット切削位置とカッタービット交換位置で可動体2と回動体3とをロックする。 The lock mechanism L consists of a movable body locking device 5 that locks the sliding of the movable body 2 and a rotating body locking device 7 that locks the rotation of the rotating body 3. The movable body locks at the cutter bit cutting position and the cutter bit replacement position. 2 and the rotating body 3 are locked.

可動体ロック装置5は、函体1の筒形の周面部で函体1内の可動体2のスライド範囲でかつ可動体2が当接される所定の位置に貫通して形成される函体1のロック孔501と、函体1内の可動体2がカッタービット切削位置で、可動体2の函体1のロック孔501に対応する位置に形成されるカッタービット切削位置の可動体2のロック孔502、及び函体1内の可動体2がカッタービット交換位置で、可動体2の函体1のロック孔501に対応する位置に形成されるカッタービット交換位置の可動体2のロック孔503(図12参照)と、函体1の外側に函体1のロック孔501に対して同心的に配置され、函体1のロック孔501からカッタービット切削位置の可動体2のロック孔502又はカッタービット交換位置の可動体2のロック孔503へ挿通可能なロック軸51と、函体1の外側に函体1のロック孔501に対して同心的に又は近傍に設置され、ロック軸51を函体1のロック孔501からカッタービット切削位置の可動体2のロック孔502又はカッタービット交換位置の可動体2のロック孔503へ挿脱可能に進退駆動するロック軸駆動装置52とからなる。 The movable body lock device 5 is a box formed by penetrating the cylindrical peripheral surface of the box 1 at a predetermined position where the movable body 2 contacts within the sliding range of the movable body 2 in the box 1. 1 and the movable body 2 at the cutter bit cutting position formed at a position corresponding to the lock hole 501 of the box 1 of the movable body 2 when the movable body 2 in the box 1 is at the cutter bit cutting position. A lock hole 502 and a lock hole of the movable body 2 at the cutter bit replacement position formed at a position corresponding to the lock hole 501 of the box 1 of the movable body 2 when the movable body 2 in the box 1 is at the cutter bit replacement position. 503 (see FIG. 12) is arranged outside the box 1 concentrically with respect to the lock hole 501 of the box 1, and the lock hole 502 of the movable body 2 at the cutter bit cutting position from the lock hole 501 of the box 1 Alternatively, the lock shaft 51 that can be inserted into the lock hole 503 of the movable body 2 at the cutter bit replacement position, and the lock shaft 51 from the lock hole 501 of the case 1 to the lock hole 502 of the movable body 2 at the cutter bit cutting position or the lock hole 503 of the movable body 2 at the cutter bit replacement position. .

この場合、函体1のロック孔501は、函体1内で可動体2がカッタービット切削位置に配置された状態で、函体1の頂面部101及び底面部102で可動体2のスライド筒21の後端部付近に当たる所定の位置に穿設される。可動体2のロック孔502は、函体1内で可動体2がカッタービット切削位置に配置された状態で、可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dで函体1の各ロック孔501に対応する後端部所定の位置に穿設され、可動体2のロック孔502は、函体1内の可動体2がカッタービット交換位置に配置された状態で、可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dで函体1の各ロック孔501に対応する各ロック孔502の前方所定の位置に穿設される。ロック軸51及びロック軸駆動装置52に一対のスライドジャッキが採用され、それぞれ、ロック軸駆動装置52としてジャッキ本体(以下、ジャッキ本体52という。)が函体1の頂面部101及び底面部102の外側に函体1の各ロック孔501に対して同心的に設置され、ロック軸51として作動ロッド(以下、作動ロッド51という。)が函体1の頂面部101及び底面部102の外側に各ロック孔501に対して同心的に配置される。なお、可動体ロック装置5は、スライドジャッキと同じロック動作が得られる限り、他の既存の装置に変更可能である。 In this case, the lock hole 501 of the box 1 is a state in which the movable body 2 is arranged at the cutting position of the cutter bit inside the box 1, and the movable body 2 slides through the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1. 21 is drilled at a predetermined position near the rear end thereof. The lock hole 502 of the movable body 2 is formed in the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 in a state where the movable body 2 is arranged at the cutting position of the cutter bit. The lock hole 502 of the movable body 2 is drilled at a predetermined position on the rear end corresponding to the lock hole 501, and the lock hole 502 of the movable body 2 is inserted into the movable body 2 in a state where the movable body 2 in the case 1 is arranged at the cutter bit replacement position. The top surface portion 21 c and the bottom surface portion 21 d of the slide cylinder 21 are bored at predetermined positions in front of the respective lock holes 502 corresponding to the respective lock holes 501 of the box 1 . A pair of slide jacks is adopted for the lock shaft 51 and the lock shaft drive device 52, and the jack body (hereinafter referred to as the jack body 52) as the lock shaft drive device 52 is the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1. Concentrically installed to each lock hole 501 of the box 1 on the outside, an operation rod (hereinafter referred to as an operation rod 51) as a lock shaft 51 is provided outside the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1, respectively. It is arranged concentrically with respect to the lock hole 501 . It should be noted that the movable body locking device 5 can be changed to other existing devices as long as the same locking operation as that of the slide jack can be obtained.

回動体ロック装置7は、図8(b)を参照すると、函体1のスライドガイド12内でカッタービット切削位置の可動体2に形成される可動体2の各ロック孔701と、函体1内の可動体2がカッタービット切削位置で、回動体3の可動体2のロック孔701に対応する位置に形成されるカッタービット切削位置の回動体2のロック孔702、及び函体1内の可動体2がカッタービット交換位置で、回動体3が回動体駆動装置6により回動されてカッタービットCがカッタービット交換口10に向けられる位置で、回動体3の可動体2のロック孔701に対応する位置に形成されるカッタービット交換位置の回動体3のロック孔703(図12参照)と、函体1のスライドガイド12上で可動体2のロック孔701に対して同心的に配置され、可動体2のロック孔701からカッタービット切削位置の回動体3のロック孔702又はカッタービット交換位置の回動体3のロック孔703へ挿通可能なロック軸71と、函体1のスライドガイド12上で可動体2のロック孔701に対して同心的に又は近傍に設置され、ロック軸71を可動体2のロック孔701からカッタービット切削位置の回動体3のロック孔702又はカッタービット交換位置の回動体3のロック孔703へ挿脱可能に進退駆動するロック軸駆動装置72とからなる。また、ロック軸71は、各ロック孔701、702、703に挿通可能に各ロック孔701、702、703に嵌合可能な大軸部71B及び大軸部71Bの先端から大軸部71Bと同一軸上に延び各ロック孔702に遊嵌可能な小軸部71Sからなる。 Referring to FIG. 8(b), the rotating body lock device 7 is configured by locking holes 701 of the movable body 2 formed in the movable body 2 at the cutter bit cutting position within the slide guide 12 of the housing 1, and The movable body 2 inside is at the cutter bit cutting position, and the lock hole 702 of the rotating body 2 at the cutter bit cutting position formed at a position corresponding to the lock hole 701 of the movable body 2 of the rotating body 3 and the inside of the box 1 The lock hole 701 of the movable body 2 of the rotating body 3 is closed when the movable body 2 is at the cutter bit replacement position and the rotating body 3 is rotated by the rotating body driving device 6 to face the cutter bit C toward the cutter bit replacement port 10. The lock hole 703 (see FIG. 12) of the rotary body 3 at the cutter bit replacement position formed at the position corresponding to the position corresponding to the position corresponding to the lock hole 703 of the movable body 2 on the slide guide 12 of the box 1. a lock shaft 71 that can be inserted from the lock hole 701 of the movable body 2 into the lock hole 702 of the rotating body 3 at the cutter bit cutting position or the lock hole 703 of the rotating body 3 at the cutter bit replacement position; 12 concentrically or in the vicinity of the lock hole 701 of the movable body 2, and the lock shaft 71 is moved from the lock hole 701 of the movable body 2 to the lock hole 702 of the rotary body 3 at the cutting position of the cutter bit, or the cutter bit is replaced. It is composed of a lock shaft drive device 72 which drives forward and backward so as to be insertable into and removable from the lock hole 703 of the rotating body 3 at the position. In addition, the lock shaft 71 includes a large shaft portion 71B that can be inserted into the lock holes 701, 702, and 703 and can be fitted into the lock holes 701, 702, and 703. It consists of a small shaft portion 71</b>S that extends axially and can be loosely fitted in each lock hole 702 .

この場合、可動体2の各ロック孔701は、函体1内で可動体2がカッタービット切削位置に配置された状態で、可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dで函体1の各スライドガイド12の前端部に当たる所定の位置に穿設される。回動体3のロック孔702は、函体1内で可動体2がカッタービット切削位置に配置された状態で、回動体3の頂面部31c及び底面部31dで可動体2の各ロック孔701に対応する所定の位置に穿設される。回動体3のロック孔703は、函体1内で可動体2がカッタービット交換位置に配置された状態で、回動体3の頂面部31c及び底面部31dで可動体2の各ロック孔701に対応する所定の位置に穿設される。ロック軸71及びロック軸駆動装置72に一対のスライドジャッキが採用され、それぞれ、ロック軸駆動装置72としてジャッキ本体(以下、ジャッキ本体72という。)が函体1の頂面部101、底面部102の各スライドガイド12上に可動体2の各ロック孔701に対して同心的に設置され、ロック軸71として作動ロッド(以下、作動ロッド71という。)が函体1の頂面部101、底面部102の各スライドガイド12上に可動体2の各ロック孔701に対して同心的に配置される。ロック軸71の構成は既述のとおりである。なお、この回動体ロック装置7は、スライドジャッキと同じロック動作が得られる限り、他の既存の装置に変更可能である。 In this case, each lock hole 701 of the movable body 2 is closed by the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 in a state where the movable body 2 is arranged at the cutting position of the cutter bit. It is drilled at a predetermined position corresponding to the front end of each slide guide 12 of the body 1 . The lock holes 702 of the rotating body 3 are inserted into the lock holes 701 of the movable body 2 at the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the rotating body 3 in a state in which the movable body 2 is arranged at the cutter bit cutting position inside the box 1. Corresponding pre-determined positions are drilled. The lock holes 703 of the rotating body 3 are inserted into the lock holes 701 of the movable body 2 at the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the rotating body 3 when the movable body 2 is arranged at the cutter bit replacement position inside the box 1. Corresponding pre-determined positions are drilled. A pair of slide jacks are adopted for the lock shaft 71 and the lock shaft drive device 72, and the jack main body (hereinafter referred to as the jack main body 72) as the lock shaft drive device 72 is the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1. Concentrically installed on each slide guide 12 with respect to each lock hole 701 of the movable body 2 , an operation rod (hereinafter referred to as an operation rod 71 ) as a lock shaft 71 concentrically with respect to each lock hole 701 of the movable body 2 on each slide guide 12 of . The configuration of the lock shaft 71 is as described above. It should be noted that this rotating body locking device 7 can be changed to other existing devices as long as the same locking operation as that of the slide jack can be obtained.

また、この回動体ロック装置7は、ティースビット用に、カッターヘッドM1の正転方向及び逆転方向の回動に対して、回動体3が必要な角度を保ち、ティースビットが一定の切削角と逃げ角を保持して切削可能に構成される。図8に示すように、可動体2の各ロック孔701と回動体3の各ロック孔702、703は、直径方向にbの長さを有し、ロック軸71の大軸部71Bの径はb、小軸部71Sの径はc、径差は2αで、b=2α+cの関係を有する。このようにしてロック軸71は大軸部71Bが可動体2の各ロック孔701、回動体3の各ロック孔702、703に通されて、回動体3の回動が規制され、大軸部71Bが可動体2の各ロック孔701に通され、小軸部71Sが回動体3の各ロック孔702に通されて、回動体3が回動方向に長さ2αの範囲で揺動を許容されて回動体3の回動が規制される。このようにすることで、図9に示すように、回動体3にティースビットC2が換装されたときに、回動体3を左右方向にαずつ揺動可能にすることで、ティースビットC2による地盤の切削の際に、ティースビットC2を傾動させてティースビットC2にすくい角、逃げ角を与える。これにより、ティースビットC2の損耗を防止し、耐久性を延ばす。この場合、回動体3の回動軸312とロック軸71との間の距離をr、ティースビットC2の傾動角をθとすると、α=r×θであるから、θ=α/rとなり、ティースビットC2を傾動角度θの範囲で傾動させることができる。 In addition, this rotating body locking device 7 is used for the tooth bit to keep the rotating body 3 at a required angle with respect to the rotation of the cutter head M1 in the forward and reverse directions, so that the tooth bit can maintain a constant cutting angle. It is configured to be able to cut while maintaining a clearance angle. As shown in FIG. 8, each lock hole 701 of the movable body 2 and each of the lock holes 702 and 703 of the rotating body 3 have a length b in the diameter direction, and the diameter of the large shaft portion 71B of the lock shaft 71 is b, the diameter of the small shaft portion 71S is c, the diameter difference is 2α, and the relationship of b=2α+c is established. In this manner, the large shaft portion 71B of the lock shaft 71 is passed through the lock holes 701 of the movable body 2 and the lock holes 702 and 703 of the rotating body 3, and the rotation of the rotating body 3 is restricted. 71B is passed through each lock hole 701 of the movable body 2, and the small shaft portion 71S is passed through each lock hole 702 of the rotating body 3, so that the rotating body 3 is allowed to swing within a range of length 2α in the rotating direction. As a result, the rotation of the rotating body 3 is restricted. By doing so, as shown in FIG. 9, when the tooth bit C2 is installed in the rotating body 3, the rotating body 3 can be rocked in the left-right direction by a step of α. During cutting, the tooth bit C2 is tilted to give the tooth bit C2 a rake angle and a relief angle. This prevents wear of the tooth bit C2 and extends its durability. In this case, if the distance between the rotating shaft 312 of the rotating body 3 and the lock shaft 71 is r, and the tilting angle of the tooth bit C2 is θ, then α=r×θ, so θ=α/r. The tooth bit C2 can be tilted within the range of the tilt angle θ.

さらに、この回動体ロック装置7においては、図10に示すように、各ロック軸71の大軸部71B(の先端側)及び小軸部71Sを漸次先細のテーパー形状(言い換えると、略円錐台形)に形成され、可動体2の各ロック孔701、回動体3の各ロック孔702、703が各ロック軸71(大軸部71B)のテーパー形状(言い換えると、略円錐台形)に対応してテーパー形状(言い換えると、略円錐台形)に形成されてもよい。このようにすると、回動体3にティースビットC2が換装されたときに、各ロック軸71を可動体2の各ロック孔701、回動体3の各ロック孔702、703に挿通しやすくなり、そして、上記と同様に、回動体3を左右方向に揺動可能にして、ティースビットC2による地盤の切削の際に、ティースビットC2を傾動させ、ティースビットC2にすくい角、逃げ角を与えることができる。 Further, in this rotating body locking device 7, as shown in FIG. 10, each lock shaft 71 has a large shaft portion 71B (the distal end side thereof) and a small shaft portion 71S of a gradually tapered shape (in other words, a substantially truncated conical shape). ), and each lock hole 701 of the movable body 2 and each of the lock holes 702 and 703 of the rotating body 3 correspond to the taper shape (in other words, substantially truncated cone shape) of each lock shaft 71 (large shaft portion 71B). It may be formed in a tapered shape (in other words, a substantially truncated cone shape). In this way, when the tooth bit C2 is replaced with the rotating body 3, the lock shafts 71 can be easily inserted through the lock holes 701 of the movable body 2 and the lock holes 702 and 703 of the rotating body 3. In the same manner as described above, the rotating body 3 can be made to swing in the horizontal direction, and when the ground is cut by the tooth bit C2, the tooth bit C2 can be tilted to give the tooth bit C2 a rake angle and a relief angle. can.

また、このカッタービット交換装置E1においては、図11に示すように、回動体3前面部31a及び/又は前面板M111のカッタービット取付口M120の周囲に配置され、回動体3の回動により回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙に流動性充填材を注入充填するための注入用の配管(管、ホースなど)91a、91bと、函体1のカッタービット交換口10の近傍及び/又はカッタービット交換口10を開閉する蓋11に挿着され、回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙から流動性充填材を排出したり当該間隙に流動性充填材を注入充填したりするための排出・注入用の配管(管、ホースなど)92とを併せて備える。 11, the cutter bit exchanging device E1 is arranged around the cutter bit mounting opening M120 of the front surface portion 31a of the rotating body 3 and/or the front plate M111, and is rotated by the rotation of the rotating body 3. Injection pipes (pipes, hoses, etc.) 91a, 91b for injecting and filling the gap between the front surface portion 31a of the moving body 3 and the rotation guide 22 with a fluid filler, and the cutter bit of the box 1. It is inserted in the vicinity of the port 10 and/or the lid 11 that opens and closes the cutter bit exchange port 10, and discharges the fluid filler from the gap created between the front surface portion 31a of the rotating body 3 and the rotating guide 22, or A discharge/injection pipe (pipe, hose, etc.) 92 is also provided for injecting and filling the gap with a fluid filler.

この場合、図示されない流動性充填材の収納部からポンプ駆動の2系統の注入用の配管91a、91bが延び、一方の系統の配管91aは、図示されないスイベルジョイントを介して回動体3の回動軸312の中心を経由して回動体3内部に通され、配管91aの先端が回動体3前面部31aに臨まされて、配管され、他方の系統の配管91bは、前面板M111の内部に又は前面板M111の外面に沿って通されて、前面板M111のカッタービット取付口M120の周囲に配置され、配管91bの先端が前面板M111のカッタービット取付口M120又は可動体2のスライド筒21前面部21aの開口部210に臨まされて、配管され、回動体3の回動により回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙に流動性充填材を注入充填するようになっている。なお、この2系統の注入用の配管91a、91bはどちらか一方の系統のみでもよい。 In this case, two pump-driven injection pipes 91a and 91b extend from a fluid filler storage portion (not shown). The pipe 91a passes through the inside of the rotating body 3 via the center of the shaft 312, and the tip of the pipe 91a faces the front surface portion 31a of the rotating body 3, and is piped. It is passed along the outer surface of the front plate M111 and arranged around the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111, and the tip of the pipe 91b is connected to the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111 or the front surface of the slide cylinder 21 of the movable body 2. It faces the opening 210 of the portion 21a and is piped so that the gap formed between the front surface portion 31a of the rotating body 3 and the rotating guide 22 due to the rotation of the rotating body 3 is filled with a fluid filler. It's becoming It should be noted that either one of the two lines of injection pipes 91a and 91b may be used.

また、この場合、図示されない流動性充填材の収納部からポンプ駆動の排出・注入用の配管92が延び、この配管92は、開閉用のバルブ921を介して函体1のカッタービット交換口10を開閉する蓋11に挿着されて、配管され、回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙から流動性充填材を排出し、また当該間隙へ流動性充填材を注入充填するようになっている。なお、この排出・注入用の配管92はカッタービット交換口10の近傍に挿着されてもよく、カッタービット交換口10の蓋11とカッタービット交換口10の近傍の両方に挿着されてもよい。 In this case, a pump-driven discharge/injection pipe 92 extends from a fluid filler storage portion (not shown). is inserted into the lid 11 that opens and closes and is piped, and the fluid filler is discharged from the gap formed between the front surface portion 31a of the rotating body 3 and the rotation guide 22, and the fluid filler is introduced into the gap. It is designed for injection filling. The discharge/injection pipe 92 may be inserted in the vicinity of the cutter bit exchange port 10, or may be inserted in both the lid 11 of the cutter bit exchange port 10 and the vicinity of the cutter bit exchange port 10. good.

さらに、この場合、流動性充填材は、繊維、高分子吸収剤、グリース、ベントナイト、粘土、水などからなり、また、これらの材料が選択的に使用されてもよく、これらの材料にさらにエアー、マイクロバブルやナノバブルが混入されるものであってもよい。この流動性充填材は止水性と潤滑性を有し、ポンプで注入できるものになっている。 Furthermore, in this case, the fluid filler consists of fibers, polymeric absorbents, grease, bentonite, clay, water, etc., and these materials may be selectively used. , microbubbles or nanobubbles may be mixed therein. The flowable filler is waterproof, lubricious, and pumpable.

このようにしてカッタービットCは回動体3のカッタービット支持固定部313にカッタービット支持部材315を介して刃先を回動体3前面部31aの開口部310から突出させて取り付けられる。そして、カッタービットCで切削面を切削する際は、函体1内で可動体2を可動体駆動装置4によりカッタービット切削位置までスライドさせて、ロック機構Lで可動体2をロックし、カッタービットCをカッタービット取付口M110から所定の位置まで突出させる。カッタービットCを交換する際は、函体1内で可動体2を可動体駆動装置4によりカッタービット交換位置までスライドさせて、ロック機構Lで可動体2をロックし、カッタービット交換位置で、回動体3を回動体駆動装置6により回動させて、カッタービットCをカッタービット交換口10に向けるとともに、回動体3の外周面でカッタービット取付口M120を遮断して、ロック機構Lで回動体3をロックし、カッタービットCをカッタービット取付部Pとカッタービット交換作業室Sとの間で交換する。 In this manner, the cutter bit C is attached to the cutter bit support fixing portion 313 of the rotating body 3 through the cutter bit supporting member 315 so that the cutting edge protrudes from the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3. When cutting the cutting surface with the cutter bit C, the movable body 2 is slid to the cutter bit cutting position by the movable body driving device 4 in the box 1, the movable body 2 is locked by the lock mechanism L, and the cutter is cut. The bit C is protruded from the cutter bit mounting opening M110 to a predetermined position. When replacing the cutter bit C, the movable body 2 is slid to the cutter bit replacement position by the movable body driving device 4 in the box 1, the movable body 2 is locked by the lock mechanism L, and at the cutter bit replacement position, The rotating body 3 is rotated by the rotating body driving device 6 to direct the cutter bit C toward the cutter bit replacement opening 10. At the same time, the cutter bit mounting opening M120 is blocked by the outer peripheral surface of the rotating body 3, and the lock mechanism L is rotated. The moving body 3 is locked, and the cutter bit C is exchanged between the cutter bit mounting portion P and the cutter bit exchange work chamber S.

このカッタービット交換装置E1は、既述のとおり、ゲージカッター用になっている。図12にゲージカッターを可動体2の回動体3に取り付ける場合を例示している。 This cutter bit exchanging device E1 is for gauge cutters as described above. FIG. 12 illustrates a case where the gauge cutter is attached to the rotating body 3 of the movable body 2. As shown in FIG.

図12に示すように、この場合、回動体3に軟岩から硬岩、或いは巨礫地盤の掘削に適するローラービットC1を取り付ける。
なお、ここで、カッタービット交換装置E1の状態は、図12(a)に示すように、可動体2前面部21aの開口部210が前面板M111のカッタービット取付口M110から後方のカッタービット交換位置に配置され、可動体2のスライド筒21が可動体ロック装置5によりロックされているものとする。この場合、函体1の頂面部101及び底面部102の後端部側の各ロック孔501と可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dの後端部の各ロック孔503との間に各スライドジャッキの各作動ロッド51が挿通されて、可動体2(スライド筒21)の移動が規制される(以下の説明の便宜上、この動作を可動体カッタービット交換位置ロック動作という。)。また、回動体3前面部31aの開口部310は函体1のカッタービット交換口10に向けられた状態で、回動体3の回動が回動体ロック装置7によりロックされているものとする。この場合、函体1の各スライドガイド12内で可動体2の各ロック孔701と回動体3の各ロック孔703との間に各スライドジャッキの各作動ロッド71(大軸部71B)が挿通されて(図8(b)参照)、回動体3の回動が規制される(以下の説明の便宜上、この動作を回動体カッタービット交換口ロック動作という。)。なお、この状態では、可動体2前面部21aの開口部210及び可動体2後面部21bのズリ排出開口221は回動体3の外周面で遮断される。
As shown in FIG. 12, in this case, the rotating body 3 is fitted with a roller bit C1 suitable for excavating soft rock, hard rock, or boulder ground.
Here, as shown in FIG. 12(a), the state of the cutter bit exchanging device E1 is such that the opening 210 of the front surface portion 21a of the movable body 2 is located behind the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111. position, and the slide tube 21 of the movable body 2 is locked by the movable body lock device 5. FIG. In this case, each lock hole 501 on the rear end side of the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1 and each lock hole 503 on the rear end portion of the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 Each actuating rod 51 of each slide jack is inserted between them to restrict the movement of the movable body 2 (slide cylinder 21) (for convenience of explanation below, this operation will be referred to as movable body cutter bit replacement position locking operation. ). Further, it is assumed that the rotation of the rotating body 3 is locked by the rotating body locking device 7 with the opening 310 of the front face 31a of the rotating body 3 directed toward the cutter bit replacement opening 10 of the box 1 . In this case, each operating rod 71 (large shaft portion 71B) of each slide jack is inserted between each lock hole 701 of the movable body 2 and each lock hole 703 of the rotating body 3 in each slide guide 12 of the box 1. (see FIG. 8(b)), and the rotation of the rotating body 3 is restricted (for the convenience of the following description, this operation will be referred to as a rotating body cutter bit exchange opening lock operation). In this state, the opening 210 of the front surface 21a of the movable body 2 and the dust discharge opening 221 of the rear surface 21b of the movable body 2 are blocked by the outer peripheral surface of the rotating body 3. FIG.

回動体3にローラービットC1を取り付けるに当たり、まず、函体1のカッタービット交換口10の扉11を取り外し、このカッタービット交換口10、可動体2の各カッタービット挿通口212、224を通じて、ローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310のカッタービット支持固定部313にカッタービット支持部材315を介して取り付ける。この場合、ローラービットC1を支持するカッタービット支持部材315の各固定部315bを回動体3前面部31a上下のカッタービット支持固定部313の各溝313bに嵌合して、ローラービットC1を刃先の一部を回動体3前面部31aの開口部310から突出させて回動体3前面部31aの開口部310内に水平方向に回転可能に配置する。続いて、図示されないボルトをカッタービット支持部材315の各固定部315bを貫通してカッタービット支持固定部313の各溝313bの底部に締結する(図6参照)。 In attaching the roller bit C1 to the rotating body 3, first, remove the door 11 of the cutter bit exchange opening 10 of the box 1, and insert the roller through the cutter bit exchange opening 10 and the cutter bit insertion openings 212 and 224 of the movable body 2. The bit C1 is attached to the cutter bit support fixing portion 313 of the opening 310 of the front portion 31a of the rotating body 3 via the cutter bit support member 315. As shown in FIG. In this case, the fixing portions 315b of the cutter bit support member 315 that supports the roller bit C1 are fitted into the grooves 313b of the upper and lower cutter bit support fixing portions 313 on the front surface portion 31a of the rotating body 3, so that the roller bit C1 is attached to the cutting edge. A part thereof protrudes from the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3, and is horizontally rotatably arranged in the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3. As shown in FIG. Subsequently, a bolt (not shown) is passed through each fixing portion 315b of the cutter bit support member 315 and fastened to the bottom of each groove 313b of the cutter bit support fixing portion 313 (see FIG. 6).

このようにしてローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310に取り付ける。ローラービットC1の取り付け後、函体1のカッタービット交換口10に蓋11を取り付けてカッタービット交換口10を閉塞する。 In this manner, the roller bit C1 is attached to the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3. As shown in FIG. After the roller bit C1 is attached, the lid 11 is attached to the cutter bit replacement opening 10 of the box 1 to close the cutter bit replacement opening 10.例文帳に追加

このローラービットC1で切削面を切削する際は、まず、可動体2と回動体3との間の各回動体ロック装置7をロック解除する。この場合、函体1の各スライドガイド12内で可動体2の各ロック孔701と回動体3の各ロック孔703との間に挿通される各スライドジャッキの各作動ロッド71(大軸部71B)を各ジャッキ本体72の駆動により函体1の各スライドガイド12まで引き上げて、回動体3の回動規制を解除する((図8(b)参照)。以下の説明の便宜上、この動作を回動体カッタービット交換口ロック解除動作という。)。 When cutting a cutting surface with this roller bit C1, first, each rotating body lock device 7 between the movable body 2 and the rotating body 3 is unlocked. In this case, each operating rod 71 (large shaft portion 71 B ) is pulled up to each slide guide 12 of the box 1 by driving each jack body 72, and the rotation restriction of the rotating body 3 is released (see FIG. 8(b)). (This is referred to as the unlocking operation of the rotating body cutter bit exchange port.).

次に、回動体駆動装置6、すなわち、ウォームギアのウォーム61をモータ駆動により回転し、ウォーム61に係合されるウォームホイール60を回転させて、回動体3を回転し、回動体3の外周面を回動ガイド22前面部21aの開口部210及び回動ガイド22後面部21bのズリ排出開口221から回動ガイド22のガイド面223に移動するとともに、回動体3前面部31aの開口部310を函体1の一方の側面部103のカッタービット交換口10から前面板M111のカッタービット取付口M120に向ける((図3、図5参照)。以下の説明の便宜上、この動作を回動体正転動作という。)。ここで、回動体3の回動を回動体ロック装置7によりロックする。この場合、回動体3前面部31aの開口部310を前面板M111のカッタービット取付口120に向けた状態で、函体1の各スライドガイド12上の各回動体ロック装置7の作動により各作動ロッド71(大軸部71B)を可動体2の各ロック孔701と回動体3の各ロック孔702との間に挿通し、回動体3の回動を規制する((図8(b)参照)。以下の説明の便宜上、この動作を回動体カッタービット切削位置ロック動作という。)。 Next, the rotating body driving device 6, that is, the worm 61 of the worm gear is rotated by the motor drive, and the worm wheel 60 engaged with the worm 61 is rotated to rotate the rotating body 3, thereby rotating the outer peripheral surface of the rotating body 3. to the guide surface 223 of the rotation guide 22 from the opening 210 of the front surface 21a of the rotation guide 22 and the waste discharge opening 221 of the rear surface 21b of the rotation guide 22, and the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3 From the cutter bit exchange port 10 on one side portion 103 of the box 1 toward the cutter bit mounting port M120 on the front plate M111 (see FIGS. 3 and 5). action). Here, the rotation of the rotating body 3 is locked by the rotating body locking device 7 . In this case, with the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3 facing the cutter bit mounting opening 120 of the front plate M111, each operating rod is operated by operating each rotating body lock device 7 on each slide guide 12 of the box 1. 71 (large shaft portion 71B) is inserted between each lock hole 701 of the movable body 2 and each lock hole 702 of the rotating body 3 to restrict the rotation of the rotating body 3 (see FIG. 8B). (For the convenience of the following description, this operation will be referred to as a rotating body cutter bit cutting position locking operation.).

続いて、函体1と可動体2との間の各可動体ロック装置5をロック解除する。この場合、函体1の頂面部101及び底面部102の後端部側の各ロック孔501と可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dの中間部の各ロック孔503との間に挿通される各スライドジャッキの各作動ロッド51を各ジャッキ本体52の駆動により函体1の各ロック孔501まで引き上げて、可動体2の移動規制を解除する((図3参照)。以下の説明の便宜上、この動作を可動体カッタービット交換位置ロック解除動作という。)。 Subsequently, each movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is unlocked. In this case, each lock hole 501 on the rear end side of the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1 and each lock hole 503 on the intermediate portion between the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 Each actuating rod 51 of each slide jack inserted between them is pulled up to each lock hole 501 of the case 1 by driving each jack body 52 to release the movement restriction of the movable body 2 (see FIG. 3). For convenience of explanation, this operation will be referred to as a movable body cutter bit replacement position lock release operation).

そして、図12(b)に示すように、函体1と可動体2との間に取り付けられた各可動体駆動装置4の駆動により、函体1内で可動体2(スライド筒21)を駆動する。この場合、函体1の左右の側面部103、104の内面後端部側とスライド筒21の左右の側面部21e、21fの内面後端部との間に取り付けられた一対のスライドジャッキのジャッキ本体41の駆動により、各ジャッキ本体41から各作動ロッド42が所定のストローク長だけ伸長されて、函体1内で可動体2がカッタービット取付口M120の後方カッタービット交換位置からカッタービット切削位置に向けて所定距離だけ前進され、回動体3の前面部31aが前面板M111のカッタービット取付口M120までスライドされる(以下の説明の便宜上、この動作を可動体前進動作という。)。 Then, as shown in FIG. 12(b), the movable body 2 (slide cylinder 21) is moved within the box 1 by driving the movable body driving devices 4 attached between the box 1 and the movable body 2. drive. In this case, a pair of slide jacks attached between the inner rear end portions of the left and right side portions 103 and 104 of the box 1 and the inner rear end portions of the left and right side portions 21e and 21f of the slide cylinder 21 By driving the main body 41, each operating rod 42 is extended from each jack main body 41 by a predetermined stroke length, and the movable body 2 moves from the cutter bit replacement position behind the cutter bit mounting opening M120 to the cutter bit cutting position in the box 1. , and the front portion 31a of the rotating body 3 is slid to the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111 (for convenience of explanation below, this operation will be referred to as the movable body advancing operation).

ここで、函体1と可動体2との間の各可動体ロック装置5をロックする。この場合、函体1の頂面部101及び底面部102の後端部側の各ロック孔501と可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dの後端部の各ロック孔502との間に各スライドジャッキの各作動ロッド51が挿通されて、可動体2(スライド筒21)の移動が規制される((図3参照)。以下の説明の便宜上、この動作を可動体カッタービット切削位置ロック動作という。)。 Here, each movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is locked. In this case, each lock hole 501 on the rear end side of the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1 and each lock hole 502 on the rear end portion of the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 Each actuating rod 51 of each slide jack is inserted between them to restrict the movement of the movable body 2 (slide cylinder 21) (see FIG. 3). It is called cutting position lock operation.).

このようにしてスライド筒21前面部21aの開口部210、回動体3前面部31aの開口部310を通じて、ローラービットC1(刃先の一部)が前面板M111のカッタービット取付口M120から所定の突出位置まで突出される。 In this manner, the roller bit C1 (part of the cutting edge) protrudes from the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111 through the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21 and the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3. It is protruded to the position.

そしてシールド機Mを掘進させ、このローラービットC1でトンネル外径を掘削する(図1参照)。なお、このときの掘削反力は各可動体駆動装置4、各可動体ロック装置5で支持される。このローラービットC1で岩盤を切削する間、切削ズリはカッタービット取付口M120内の回動体3前面部31aの開口部310から回動体3内に連続的に取り込まれ、回動体3のズリ通過路314、ズリ排出開口311、221、排土筒23を通過して、函体1の排土口M14から連続的に排出される。 Then, the shield machine M is excavated, and the outer diameter of the tunnel is excavated with the roller bit C1 (see FIG. 1). The excavation reaction force at this time is supported by each movable body driving device 4 and each movable body locking device 5 . While the rock is being cut by the roller bit C1, the cutting waste is continuously taken into the rotating body 3 through the opening 310 of the front face portion 31a of the rotating body 3 in the cutter bit mounting opening M120, and 314, the muck discharge openings 311 and 221, and the earth discharge tube 23, and are continuously discharged from the earth discharge opening M14 of the box 1.

このローラービットC1で岩盤の切削中に、ローラービットC1が摩耗し、限界摩耗量に達した場合、又はローラービットC1が損傷した場合、ローラービットC1を交換する。この場合、シールド機Mの掘進を停止し、先ず、函体1と可動体2との間の各可動体ロック装置5をロック解除する。この場合、函体1の頂面部101及び底面部102の後端部側の各ロック孔501と可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dの後端部の各ロック孔502との間に挿通される各スライドジャッキの各作動ロッド51を各ジャッキ本体52の駆動により函体1の各ロック孔501まで引き上げて、可動体2の移動規制を解除する((図3参照)。以下の説明の便宜上、この動作を可動体カッタービット切削位置ロック解除動作という。)。そして、函体1と可動体2との間に取り付けられた各可動体駆動装置4の駆動により、函体1内で可動体2(スライド筒21)を駆動する。この場合、函体1の左右の側面部103、104の内面後端部側とスライド筒21の左右の側面部21e、21fの内面後端部との間に取り付けられた各スライドジャッキのジャッキ本体41の駆動により、各ジャッキ本体41に各作動ロッド42が所定のストローク長だけ収縮されて、函体1内で可動体2がカッタービット取付口M120からカッタービット取付口M120の後方に向けて所定距離だけ後退され、函体1内で回動体3の前面部31aがカッタービット交換位置までスライドされる(以下の説明の便宜上、この動作を可動体後退動作という。)。 When the roller bit C1 wears and reaches a critical wear amount during rock cutting with the roller bit C1, or when the roller bit C1 is damaged, the roller bit C1 is replaced. In this case, the excavation of the shield machine M is stopped, and first, each movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is unlocked. In this case, each lock hole 501 on the rear end side of the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1 and each lock hole 502 on the rear end portion of the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 Each actuating rod 51 of each slide jack inserted between is pulled up to each lock hole 501 of the box 1 by driving each jack body 52 to release the movement restriction of the movable body 2 (see FIG. 3). For the convenience of the following description, this operation will be referred to as a movable body cutter bit cutting position lock release operation.). The movable body 2 (slide cylinder 21 ) is driven within the box 1 by driving each movable body driving device 4 attached between the box 1 and the movable body 2 . In this case, the jack body of each slide jack mounted between the inner rear end portions of the left and right side portions 103 and 104 of the box 1 and the inner rear end portions of the left and right side portions 21e and 21f of the slide cylinder 21 41, each actuating rod 42 is retracted by a predetermined stroke length in each jack body 41, and the movable body 2 is moved from the cutter bit mounting port M120 to the rear of the cutter bit mounting port M120 in the box 1 by a predetermined distance. The front part 31a of the rotating body 3 is slid to the cutter bit replacement position within the box 1 (for convenience of explanation below, this operation will be referred to as the movable body retracting operation).

ここで、函体1と可動体2との間の可動体ロック装置5をロックする。すなわち、函体1上の各スライドジャッキの各ジャッキ本体52の駆動により、各作動ロッド51を函体1の頂面部101及び底面部102の後端部側の各ロック孔501と可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dの中間部の各ロック孔503との間に挿通し、可動体2の移動を規制する((図3参照)。既述の可動体カッタービット交換位置ロック動作という。)。 Here, the movable body lock device 5 between the box 1 and the movable body 2 is locked. That is, by driving the jack bodies 52 of the slide jacks on the box 1 , the operation rods 51 are moved between the lock holes 501 on the rear end side of the top surface 101 and the bottom surface 102 of the box 1 and the movable body 2 . It is inserted between the lock holes 503 at the intermediate portions of the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 to restrict the movement of the movable body 2 (see FIG. 3). lock operation).

続いて、可動体2と回動体3との間の各回動体ロック装置7をロック解除する。この場合、函体1の各スライドガイド12内で可動体2の各ロック孔701と回動体3の各ロック孔702との間に挿通される各スライドジャッキの各作動ロッド71(大軸部71B)を各ジャッキ本体72の駆動により函体1の各スライドガイド12まで引き上げて、回動体3の回動規制を解除する((図8(b)参照)。既述の回動体カッタービット切削位置ロック解除動作。)。 Subsequently, each rotating body locking device 7 between the movable body 2 and the rotating body 3 is unlocked. In this case, each operating rod 71 (large shaft portion 71 B ) are pulled up to the slide guides 12 of the box 1 by driving the jack bodies 72 to release the rotation restriction of the rotating body 3 (see FIG. 8(b)). unlock operation.).

そして、図12(a)に示すように、各回動体駆動装置6の駆動により、可動体2の回動ガイド22内で回動体3を駆動する。同時に、回動体3前面部31a及び前面板M111のカッタービット取付口M120の周囲に配置された2系統の配管91a、91bから、回動体3の回動により回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙に向けて流動性充填材を注入充填する(図11参照)。この場合、回動体駆動装置6、すなわち、ウォームギアのウォーム61をモータ駆動により回転し、ウォーム61に係合されるウォームホイール60を回転させて、回動体3を回転し、回動体3前面部31aの開口部310をカッタービット取付口M120方向から函体1の一方の側面部103のカッタービット交換口10に向ける((図3参照)。以下の説明の便宜上、この動作を回動体逆転動作という。)。この回動体3の回転とともに、可動体2前面部21aの開口部210及び可動体2後面部22bのズリ排出開口221は回動体3の外周面で遮断される。この回動体3の回動の間、回動体3前面部31a及びカッタービット取付口M120の周囲に配置された2系統の配管91a、91bから、ポンプ駆動により、流動性充填材を回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙に注入充填する(図11参照)。これにより、万一切羽から肌落ちしたズリや土砂がこの間隙に侵入するのを防止されて、回動体3の円滑な回転が可能となり、回動体3などに設けられたシール8の摩耗や損傷を防止できる。 Then, as shown in FIG. 12( a ), each rotating body driving device 6 drives the rotating body 3 within the rotating guide 22 of the movable body 2 . At the same time, the front surface portion 31a of the rotating body 3 and the front surface portion 31a of the rotating body 3 are connected to the front surface portion 31a of the rotating body 3 by the rotation of the rotating body 3 from the two pipes 91a and 91b arranged around the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111. A fluid filler is injected and filled into the gap generated between the guide 22 (see FIG. 11). In this case, the rotating body driving device 6, that is, the worm 61 of the worm gear is rotated by the motor drive, the worm wheel 60 engaged with the worm 61 is rotated, the rotating body 3 is rotated, and the rotating body 3 front surface portion 31a is rotated. The opening 310 is directed from the direction of the cutter bit mounting opening M120 to the cutter bit replacement opening 10 of one side surface 103 of the case 1 (see FIG. 3). .). As the rotating body 3 rotates, the opening 210 of the front surface portion 21a of the movable body 2 and the dust discharging opening 221 of the rear surface portion 22b of the movable body 2 are blocked by the outer peripheral surface of the rotating body 3. As shown in FIG. During this rotation of the rotating body 3, the fluid filler is supplied to the rotating body 3 by driving a pump from two lines of pipes 91a and 91b arranged around the front face portion 31a of the rotating body 3 and the cutter bit mounting port M120. The gap between the front surface portion 31a and the rotation guide 22 is filled with injection (see FIG. 11). As a result, it is possible to prevent any dirt or earth and sand falling from the blades from entering the gap, thereby enabling smooth rotation of the rotating body 3 and preventing wear of the seal 8 provided on the rotating body 3 and the like. Damage can be prevented.

ここで、回動体3の回動を各回動体ロック装置7によりロックする(前出の回動体カッタービット交換口ロック動作)。 Here, the rotation of the rotating body 3 is locked by each rotating body lock device 7 (locking operation of the rotating body cutter bit exchange opening described above).

次いで、函体1のカッタービット交換口10を開閉する蓋11に挿着された排出・注入用の配管92の開閉用のバルブ921を開き、ポンプの駆動により、この配管92から回動ガイド22内部に充填された流動性充填材を回動ガイド22内部に侵入された切削ズリを含む泥土や泥水とともに排出する。その排出後、排出・注入用の配管92の開閉用のバルブ921を閉じる(図11参照)。 Next, the valve 921 for opening and closing the pipe 92 for discharge/injection inserted in the lid 11 for opening and closing the cutter bit exchange port 10 of the box 1 is opened, and the pipe 92 is driven to the rotation guide 22 by driving the pump. The fluid filler filled inside is discharged together with mud and muddy water containing cutting waste that has entered inside the rotary guide 22 . After the discharge, the valve 921 for opening and closing the pipe 92 for discharge/injection is closed (see FIG. 11).

そして、函体1のカッタービット交換口10から扉11を取り外し、このカッタービット交換口10、可動体2の各カッタービット挿通口212、224を通じて、摩耗又は損傷したローラービットC1を新たなローラービットC1に交換する。この場合、図示されないボルトを回動体3の前面部31a上下のカッタービット支持固定部313の各溝313bの底部、カッタービット支持部材315の各固定部315bから取り外し、摩耗又は損傷したローラービットC1を支持するカッタービット支持部材315の各固定部315bをカッタービット支持固定部313の各溝313bから取り外して、摩耗又は損傷したローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310から取り外し(図6参照)、可動体2の各カッタービット挿通口224、212、函体1のカッタービット交換口10を通してカッタービット交換作業室Sに取り出す。そして、カッタービット交換作業室Sから、新たなローラービットC1を支持するカッタービット支持部材315を函体1のカッタービット交換口10、可動体2の各カッタービット挿通口212、224に通して、このカッタービット支持部材315の各固定部315bを回動体3前面部31aの上下のカッタービット支持固定部313の各溝313bに嵌合して、ローラービットC1を刃先の一部を回動体3の前面部31a開口部310から突出させて回動体3の前面部31a開口部310内に水平方向に回転可能に配置する。そして、図示されないボルトをカッタービット支持部材315の各固定部315bを貫通してカッタービット支持固定部313の各溝313bの底部に締結する(図6参照)。このようにして新たなローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310に取り付ける。このように同種のカッタービットCの交換作業をカッターヘッドM1(カッタースポークM11)内部の、マシン本体M0内部から出入り可能な大気圧下のカッタービット交換作業室Sで実施できる。このローラービットC1の交換後、函体1のカッタービット交換口10に蓋11を取り付けてカッタービット交換口10を閉塞する。 Then, the door 11 is removed from the cutter bit replacement opening 10 of the box 1, and the worn or damaged roller bit C1 is replaced with a new roller bit through the cutter bit replacement opening 10 and the cutter bit insertion openings 212 and 224 of the movable body 2. Replace with C1. In this case, bolts (not shown) are removed from the bottom of each groove 313b of the upper and lower cutter bit support fixing portions 313 of the front surface portion 31a of the rotating body 3 and from each fixing portion 315b of the cutter bit support member 315, and the worn or damaged roller bit C1 is removed. Each fixing portion 315b of the supporting cutter bit support member 315 is removed from each groove 313b of the cutter bit support fixing portion 313, and the worn or damaged roller bit C1 is removed from the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3 (Fig. 6). ), the cutter bit insertion openings 224 and 212 of the movable body 2 and the cutter bit exchange opening 10 of the box 1 are taken out into the cutter bit exchange work chamber S. Then, from the cutter bit replacement work chamber S, the cutter bit support member 315 that supports the new roller bit C1 is passed through the cutter bit replacement opening 10 of the box 1 and the cutter bit insertion openings 212 and 224 of the movable body 2, The fixing portions 315b of the cutter bit support member 315 are fitted into the grooves 313b of the upper and lower cutter bit support fixing portions 313 of the front surface portion 31a of the rotating body 3, so that the blade edge of the roller bit C1 is partially attached to the rotating body 3. It protrudes from the opening 310 of the front part 31a and is arranged in the opening 310 of the front part 31a of the rotating body 3 so as to be rotatable in the horizontal direction. Then, bolts (not shown) pass through the fixing portions 315b of the cutter bit support member 315 and are fastened to the bottoms of the grooves 313b of the cutter bit support fixing portion 313 (see FIG. 6). In this manner, a new roller bit C1 is attached to the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3. As shown in FIG. In this manner, the same kind of cutter bit C can be replaced in the cutter bit replacement work chamber S under atmospheric pressure inside the cutter head M1 (cutter spoke M11) accessible from inside the machine main body M0. After replacing the roller bit C1, a lid 11 is attached to the cutter bit replacement opening 10 of the box 1 to close the cutter bit replacement opening 10.例文帳に追加

続いて、蓋11に挿着された排出・注入用の配管92の開閉用のバルブ921を開き、ポンプの駆動により、この配管92から回動ガイド22内部の間隙に流動性充填材を充填する(図11(b)参照)。そして、可動体2と回動体3との間の各回動体ロック装置7をロック解除する(前出の回動体カッタービット交換口ロック解除動作)。次いで、回動体駆動装置6により回動体3を回転し(前出の回動体正転動作)、回動体3前面部31aの開口部310を前面板M111のカッタービット取付口M110に向ける。ここで、回動体3の回動を各回動体ロック装置7によりロックする(前出の回動体カッタービット切削位置ロック動作)。 Subsequently, the valve 921 for opening and closing the pipe 92 for discharge/injection inserted in the lid 11 is opened, and the gap inside the rotation guide 22 is filled with the fluid filler through the pipe 92 by driving the pump. (See FIG. 11(b)). Then, each rotating body locking device 7 between the movable body 2 and the rotating body 3 is unlocked (the rotating body cutter bit replacement port unlocking operation described above). Next, the rotating body driving device 6 rotates the rotating body 3 (forward rotation of the rotating body described above), and the opening 310 of the front face portion 31a of the rotating body 3 faces the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111. Here, the rotation of the rotating body 3 is locked by each rotating body locking device 7 (the above-described rotating body cutter bit cutting position locking operation).

続いて、函体1と可動体2との間の各可動体ロック装置5をロック解除して(前出の可動体カッタービット交換位置ロック解除動作)、函体1と可動体2との間に取り付けられた各可動体駆動装置4の駆動により、回動体3の前面部31aをカッタービット切削位置、すなわち、前面板M111のカッタービット取付口M120までスライドさせる(前出の可動体前進動作)。ここで、函体1と可動体2との間の各可動体ロック装置5をロックする(前出の可動体カッタービット切削位置ロック動作)。 Subsequently, each movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is unlocked (movable body cutter bit replacement position unlocking operation described above), and the box 1 and the movable body 2 are locked. By driving each movable body driving device 4 attached to the front surface portion 31a of the rotating body 3, the front surface portion 31a of the rotating body 3 is slid to the cutter bit cutting position, that is, to the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111 (movable body forward movement described above). . Here, each movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is locked (movable body cutter bit cutting position locking operation described above).

このようにして、図12(b)に示すように、スライド筒21前面部21aの開口部210、回動体3前面部31aの開口部310を通じて、前面板M111のカッタービット取付口M120からカッタービットC(刃先の一部)を所定の突出位置に突出させる。 In this way, as shown in FIG. 12(b), the cutter bit is inserted from the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111 through the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21 and the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3. C (part of the cutting edge) is protruded to a predetermined protruding position.

そして、シールド機Mを掘進させ、このローラービットC1でトンネル外径を掘削する(図1参照)。このローラービットC1で岩盤を切削する間、切削ズリはカッタービット取付口M120内の回動体3前面部31aの開口部310から回動体3内に連続的に取り込まれ、回動体3のズリ通過路314、ズリ排出開口311、221、排土筒23を通過して、函体1の排土口M14から連続的に排出される。 Then, the shield machine M is excavated, and the outer diameter of the tunnel is excavated with the roller bit C1 (see FIG. 1). While the rock is being cut by the roller bit C1, the cutting waste is continuously taken into the rotating body 3 through the opening 310 of the front face portion 31a of the rotating body 3 in the cutter bit mounting opening M120, and 314, the muck discharge openings 311 and 221, and the earth discharge tube 23, and are continuously discharged from the earth discharge opening M14 of the box 1.

図13にこのゲージカッターに略双円錐台形の回動体3を備えることの利点を示している。
ここで
線分AOはゲージカッターの傾き角度θの線
点Aはゲージカッターの切羽との接触点
点Bはビットが限界摩耗量に達したときの切羽の接触点
点Cはカッターヘッドの面板部と外径側面部との交点
線分XAXはOAに直角な線
線分X1AX1´は当初のゲージカッターを含むビット群の掘削軌跡
線分X2BX2´は同ビット群が限界摩耗量に達したときの掘削軌跡
線分MNは円筒形の回動体の幅 双円錐台形の回動体の幅も同じ
線分MDAENは従来のゲージカッターの持つ当初の略円筒形の回動体の回動軌跡
線分MKALNは当初の略双円錐台形の回動体の回動軌跡
図13に示すように、略円筒形の回動体の場合、MGFNの位置まで後退しなければ、回転することができないが、双円錐台形の回動体は、ゲージカッターの最外周掘削軌跡内に収めることができるので、少なくともMSBTNの位置まで後退することにより、回動することができる。AB<APであるから、略双円錐台形の回動体は円筒形の回動体よりも後退量が少なくてすむ。したがって、略双円錐台形の回動体の場合、函体内の可動体のスライド量を少なくできるため、可動体駆動装置を小さくすることができ、コストの低減に資することができる。以上から、このゲージカッターの持つ略双円錐台形の回動体と、従来のゲージカッターの持つ略円筒形の回動体とを比べると、略双円錐台形の回動体はカッタービットの交換に好適である。
FIG. 13 shows the advantage of providing this gauge cutter with a substantially truncated biconical rotating body 3 .
Here, line segment AO is the line of inclination angle θ of the gauge cutter Point A is the point of contact with the face of the gauge cutter Point B is the contact point of the face when the bit reaches the limit wear amount Point C is the face plate of the cutter head and the outer diameter side surface part Line segment XAX is a line perpendicular to OA Line segment X1AX1' is the initial excavation trajectory of the bit group including the gauge cutter Line segment X2BX2' is the bit group when the bit group reaches the limit wear amount Excavation trajectory Line segment MN is the width of the cylindrical rotating body. The width of the truncated biconical rotating body is the same. Line segment MDAEN is the initial rotational trajectory of the approximately cylindrical rotating body of the conventional gauge cutter. Line segment MKALN is the original As shown in FIG. 13, in the case of a substantially cylindrical rotating body, it cannot be rotated unless it retreats to the position of MGFN. can be accommodated within the outermost circumference excavation locus of the gauge cutter, so that it can be rotated by retreating at least to the position of MSBTN. Since AB<AP, the substantially truncated biconical rotating body needs less retraction than the cylindrical rotating body. Therefore, in the case of the substantially biconical truncated rotating body, the amount of sliding of the movable body in the box can be reduced, so that the movable body drive device can be made smaller, which contributes to cost reduction. From the above, when comparing the substantially truncated bisconical rotating body of this gauge cutter with the substantially cylindrical rotating body of the conventional gauge cutter, the substantially truncated bisconical rotating body is suitable for replacing the cutter bit. .

また、このローラービットC1で岩盤の切削中に、岩盤がローラービットC1による切削に適した硬岩地盤から軟弱地盤に変化した場合、ローラービットC1は軟弱地盤では回転できず片減りするなど軟弱地盤に適さない。カッタービットCが地盤に適していないと、カッタービットCが異常に摩耗し、或いはカッタービットCが損傷を受けて掘進速度が低下し工期を延長させてしまうことにもなる。したがって、この場合、軟弱地盤に適するカッタービットCに交換する必要がある。ティースビットは礫層、砂質地盤、粘性地盤などの掘削に適し広く採用されている。シェルビットは硬質の礫層、礫交じりの砂層の掘削に適し、硬質粘土層や岩盤には適していない。なお、複合地盤では、上記各種のカッタービットが適宜併用される。軟弱地盤にはティースビットが適している。 In addition, when the rock changes from hard rock suitable for cutting with the roller bit C1 to soft ground during cutting of the rock with the roller bit C1, the roller bit C1 cannot rotate on the soft ground and is worn to one side. not suitable for If the cutter bit C is not suitable for the ground, the cutter bit C is abnormally worn, or the cutter bit C is damaged, which reduces the excavation speed and prolongs the construction period. Therefore, in this case, it is necessary to replace the cutter bit C with one suitable for soft ground. Teeth bits are suitable for excavating gravel layers, sandy ground, cohesive ground, etc. and are widely used. The shell bit is suitable for excavating hard gravel layers and gravel-mixed sand layers, but is not suitable for hard clay layers and bedrock. For composite ground, the various cutter bits described above are used together as appropriate. Teeth bits are suitable for soft ground.

そこで、ローラービットC1をティースビットC2に交換する。ティースビットC2に交換するときは、カッターヘッドM1の回動方向にかかわらず、ティースビットC2に地盤の切削に適したすくい角及び逃げ角を確保してティースビットC2の切削性能を高めることが重要である。 Therefore, the roller bit C1 is replaced with the tooth bit C2. When replacing with the tooth bit C2, it is important to improve the cutting performance of the tooth bit C2 by securing a rake angle and clearance angle suitable for cutting the ground for the tooth bit C2 regardless of the rotation direction of the cutter head M1. is.

ローラービットC1をティースビットC2に交換する場合、図12(b)に示すように、シールド機Mの掘進を停止し、先ず、函体1と可動体2との間の各可動体ロック装置5をロック解除する(前出の可動体カッタービット切削位置ロック解除動作)。そして、函体1と可動体2との間に取り付けられた各可動体駆動装置4の駆動により、函体1内で可動体2(スライド筒21)を駆動する(前出の可動体後退動作)。これにより、函体1内で回動体3の前面部31aがカッタービット交換位置までスライドされる。ここで、函体1と可動体2との間の各可動体ロック装置5をロックする(前出の可動体カッタービット交換位置ロック動作)。続いて、図12(a)に示すように、可動体2と回動体3との間の各回動体ロック装置7をロック解除する(前出の回動体カッタービット切削位置ロック解除動作)。続いて、回動体駆動装置6の駆動により、可動体2の回動ガイド22内で回動体3を駆動する(前出の回動体逆転動作)。同時に、回動体3前面部31a及び前面板M111のカッタービット取付口M120の周囲に配置された2系統の配管91a、91bから、回動体3の回動により回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙に向けて流動性充填材を注入充填する。これにより、万一切羽から肌落ちしたズリや土砂がこの間隙に侵入するのを防止して、回動体3の円滑な回転が可能となり、回動体3などに設けられたシール8の摩耗や損傷を防止できる。このようにして回動体3前面部31aの開口部310を函体1の一方の側面部103のカッタービット交換口10に向ける。なお、この回動体3の回転とともに、可動体2前面部21aの開口部210及び可動体2後面部22bのズリ排出開口221は回動体3の外周面で遮断される。ここで、回動体3の回動を各回動体ロック装置7によりロックする(前出の回動体カッタービット交換口ロック動作)。 When replacing the roller bit C1 with the tooth bit C2, as shown in FIG. is unlocked (movable body cutter bit cutting position lock release operation described above). Then, by driving each movable body driving device 4 attached between the box 1 and the movable body 2, the movable body 2 (slide cylinder 21) is driven in the box 1 (movable body retraction operation described above). ). As a result, the front portion 31a of the rotating body 3 is slid to the cutter bit replacement position within the box 1. As shown in FIG. Here, each movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is locked (movable body cutter bit replacement position locking operation described above). Subsequently, as shown in FIG. 12(a), each rotating body locking device 7 between the movable body 2 and the rotating body 3 is unlocked (the rotating body cutter bit cutting position unlocking operation described above). Subsequently, the rotating body driving device 6 is driven to drive the rotating body 3 within the rotating guide 22 of the movable body 2 (the above-described rotating body reverse rotation operation). At the same time, the front surface portion 31a of the rotating body 3 and the front surface portion 31a of the rotating body 3 are connected to the front surface portion 31a of the rotating body 3 by the rotation of the rotating body 3 from the two pipes 91a and 91b arranged around the cutter bit mounting opening M120 of the front plate M111. A fluid filler is injected and filled into the gap generated between the guide 22 and the guide 22 . As a result, it is possible to prevent any dirt or earth and sand falling from the blades from entering the gap, thereby enabling smooth rotation of the rotating body 3 and preventing the wear of the seal 8 provided on the rotating body 3 and the like. Damage can be prevented. In this way, the opening 310 of the front surface 31 a of the rotating body 3 is directed toward the cutter bit replacement port 10 of one side surface 103 of the box 1 . As the rotating body 3 rotates, the opening 210 of the front surface portion 21a of the movable body 2 and the dust discharging opening 221 of the rear surface portion 22b of the movable body 2 are blocked by the outer peripheral surface of the rotating body 3. Here, the rotation of the rotating body 3 is locked by each rotating body lock device 7 (locking operation of the rotating body cutter bit exchange opening described above).

次いで、函体1のカッタービット交換口10を開閉する蓋11に挿着された排出・注入用の配管92の開閉用のバルブ921を開き、ポンプの駆動により、この配管92から回動ガイド22内部に充填された流動性充填材を回動ガイド22内部に侵入された切削ズリを含む泥土や泥水とともに排出する。その排出後、排出・注入用の配管92の開閉用のバルブ921を閉じる(図11参照)。 Next, the valve 921 for opening and closing the pipe 92 for discharge/injection inserted in the lid 11 for opening and closing the cutter bit exchange port 10 of the box 1 is opened, and the pipe 92 is driven to the rotation guide 22 by driving the pump. The fluid filler filled inside is discharged together with mud and muddy water containing cutting waste that has entered inside the rotary guide 22 . After the discharge, the valve 921 for opening and closing the pipe 92 for discharge/injection is closed (see FIG. 11).

そして、函体1のカッタービット交換口10の扉11を取り外し、このカッタービット交換口11、可動体2の各カッタービット挿通口212、224を通して、ローラービットC1をティースビットC2に交換する。この場合、既述のとおり、ローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310から取り外し、可動体2の各カッタービット挿通口224、212、函体1のカッタービット交換口10を通してカッタービット交換作業室Sに取り出す。そして、図9に示すように、カッタービット交換作業室Sから、ティースビットC2を支持するカッタービット支持部材315を、函体1のカッタービット交換口10、可動体2の各カッタービット挿通口212、224に通して、このカッタービット支持部材315の各固定部315bを回動体3の前面部31a上下のカッタービット支持固定部313の各溝313bに嵌合し、ボルトにより固定する。このようにしてティースビットC2を回動体3の前面部31aに取り付け、回動体3前面部31aの開口部310から突出させる。ティースビットC2に交換後、函体1のカッタービット交換口10に蓋11を取り付けてカッタービット交換口10を閉塞する。 Then, the door 11 of the cutter bit replacement port 10 of the box 1 is removed, and the roller bit C1 is replaced with the tooth bit C2 through the cutter bit replacement port 11 and the cutter bit insertion ports 212 and 224 of the movable body 2. In this case, as described above, the roller bit C1 is removed from the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3, and passed through the cutter bit insertion openings 224 and 212 of the movable body 2 and the cutter bit replacement opening 10 of the box 1. Take it out to the exchange work room S. Then, as shown in FIG. 9, the cutter bit support member 315 for supporting the tooth bit C2 is moved from the cutter bit replacement work chamber S to the cutter bit replacement opening 10 of the box 1 and the cutter bit insertion opening 212 of the movable body 2. , 224, the fixing portions 315b of the cutter bit support member 315 are fitted into the grooves 313b of the upper and lower cutter bit support fixing portions 313 on the upper and lower front portions 31a of the rotating body 3, and fixed with bolts. In this manner, the tooth bit C2 is attached to the front surface portion 31a of the rotating body 3 and protrudes from the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3. As shown in FIG. After replacing with the tooth bit C2, a lid 11 is attached to the cutter bit replacement opening 10 of the box 1 to close the cutter bit replacement opening 10.例文帳に追加

このように異種のカッタービットCの交換作業もまたカッターヘッドM1(カッタースポークM11)内部の、マシン本体M0内部から出入り可能な大気圧下のカッタービット交換作業室Sで実施できる。 In this way, the operation of exchanging different types of cutter bits C can also be performed in the cutter bit exchange work chamber S inside the cutter head M1 (cutter spokes M11), which is accessible from the inside of the machine main body M0 under atmospheric pressure.

このようにしてシールド機Mを掘進させ、このティースビットC2でトンネル外径を掘削する。このティースビットC2で切削面を切削する場合、カッターヘッドM1の正転方向及び逆転方向の回転に対して、回動体3が必要な角度を保ち、ティースビットC2は一定のすくい角と逃げ角が保持される。すなわち、切削面に対して一方のティースビットC2が一定のすくい角を保って切削すると、他方のティースビットC2の先端は掘削面より低くなるので、他方のティースビットC2の背面の摩耗を防ぎ、ティースビットC2の摩耗や損耗を防止してその寿命を延ばすことができる。このティースビットC2で岩盤を切削する間、切削ズリはカッタービット取付口M120内の回動体3前面部31aの開口部310から回動体3内に連続的に取り込まれ、回動体3のズリ通過路314、ズリ排出開口311、221、排土筒23を通過して、函体1の排土口M14から連続的に排出される。これにより、ティースビットC2により切削された切削ズリがカッタービット取付部Pに滞留することがなく、シールド機Mの長距離掘進にも有用である。 In this way, the shield machine M is excavated, and the outer diameter of the tunnel is excavated by the tooth bit C2. When cutting a cutting surface with this tooth bit C2, the rotating body 3 maintains a required angle with respect to forward and reverse rotation of the cutter head M1, and the tooth bit C2 has a constant rake angle and relief angle. retained. That is, when one tooth bit C2 cuts while maintaining a constant rake angle with respect to the cutting surface, the tip of the other tooth bit C2 becomes lower than the excavation surface, thereby preventing the back surface of the other tooth bit C2 from wearing. Abrasion and wear of the tooth bit C2 can be prevented to prolong its life. While the tooth bit C2 is used to cut the rock, the cutting waste is continuously taken into the rotating body 3 through the opening 310 of the front face portion 31a of the rotating body 3 in the cutter bit mounting opening M120. 314, the muck discharging openings 311 and 221, and the unloading tube 23, and are continuously discharged from the unloading opening M14 of the box 1. As a result, the cutting waste cut by the tooth bit C2 does not stay in the cutter bit mounting portion P, which is useful for long-distance excavation of the shield machine M.

以上説明したように、このカッタービット交換装置E1では、カッタービットCを回動体3のカッタービット支持固定部313にカッタービット支持部材315を介して刃先を回動体3前面部31aの開口部310から突出させて取り付ける。カッタービットCで切削面を切削する際は、函体1内で可動体2のスライド筒21前面部21aをカッタービット取付口M120に配置し、スライド筒21前面部21aの開口部210、回動体3前面部31aの開口部310を通じてカッタービット取付口M120からカッタービットCを突出させる。カッタービットCを交換する際は、可動体駆動装置4の駆動により、函体1内で可動体2を回動体3とともに後退させて、カッタービットCをカッタービット取付口M110側へ引き寄せ、回動体ロック装置7のロック解除により回動体3の回動方向のロックを解除して、回動体駆動装置6により回動体3を回動することによって、カッタービットCをカッタービット交換口10に向けるとともに、回動体3の外周面で可動体2前面部21aの開口部210を遮断し、カッタービットCをカッタービット取付部Pとカッタービット交換作業室Sとの間で交換する。このようにしたことで、このカッタービット交換装置E1を簡単な方式(機構)にして、カッターヘッドM1内部の大気圧下のカッタービット交換作業室Sで、作業員がカッタービットCの交換を少ない簡単な作業手順で短時間に行うことができ、また、インナーカッター、ゲージカッター、ティースビット、先行ビット、シェルビットなど各種のカッタービットCの交換に適用することができ、さらに、長距離、大水圧下のトンネル掘進機でもカッタービットCの交換を容易にすることができる。 As described above, in this cutter bit exchanging device E1, the cutter bit C is attached to the cutter bit support fixing portion 313 of the rotating body 3 via the cutter bit support member 315 so that the cutting edge is inserted through the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3. Install by protruding. When cutting the cutting surface with the cutter bit C, the front surface portion 21a of the slide cylinder 21 of the movable body 2 is arranged in the cutter bit mounting opening M120 in the box 1, and the opening 210 of the front surface portion 21a of the slide cylinder 21 and the rotating body 3. Project the cutter bit C from the cutter bit mounting opening M120 through the opening 310 of the front surface portion 31a. When replacing the cutter bit C, the movable body driving device 4 is driven to retract the movable body 2 together with the rotating body 3 in the box 1, pull the cutter bit C toward the cutter bit mounting opening M110 side, and pull the rotating body. By unlocking the lock device 7, the rotating body 3 is unlocked in the rotating direction, and by rotating the rotating body 3 with the rotating body driving device 6, the cutter bit C is directed toward the cutter bit replacement opening 10, The opening 210 of the front surface 21a of the movable body 2 is blocked by the outer peripheral surface of the rotating body 3, and the cutter bit C is exchanged between the cutter bit mounting part P and the cutter bit exchange work chamber S. By doing so, the cutter bit exchanging device E1 has a simple system (mechanism), and the operator does not need to exchange the cutter bits C in the cutter bit exchanging work chamber S under the atmospheric pressure inside the cutter head M1. It can be done in a short time with a simple work procedure, and can be applied to replace various cutter bits C such as inner cutters, gauge cutters, tooth bits, leading bits, and shell bits. The replacement of the cutter bit C can be facilitated even in a tunnel boring machine under water pressure.

(実施の形態2)
このカッター交換装置E1は外周リングM12(図2参照)のカッタービット取付部Pにも同様に適用可能である。外周リングM12のカッタービット取付部Pに適用する場合、このカッタービット交換装置E1は、実施の形態1と同様の構成で実現することができ、実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。したがって、外周リングM12のカッタービット取付部Pでのカッタービット交換装置E1については、実施の形態1の説明と重複するので、ここではその説明を省略することとする。
(Embodiment 2)
This cutter exchange device E1 can be similarly applied to the cutter bit mounting portion P of the outer ring M12 (see FIG. 2). When applied to the cutter bit mounting portion P of the outer peripheral ring M12, this cutter bit exchanging device E1 can be realized with a configuration similar to that of the first embodiment, and can exhibit the same effects as the first embodiment. can. Therefore, the explanation of the cutter bit exchanging device E1 at the cutter bit mounting portion P of the outer ring M12 overlaps with the explanation of the first embodiment, so the explanation thereof is omitted here.

(実施の形態3)
このカッタービット交換装置E1は、各カッタースポークM11中間部(図1、図2参照)のカッタービット取付部Pに取り付けられるインナーカッターにも適用可能である。インナーカッターに適用する場合、このカッタービット交換装置E1は、実施の形態1と同様の構成で実現することができ、実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。したがって、インナーカッターに適用する場合のカッタービット交換装置E1については、実施の形態1の説明と重複するので、ここではその説明を省略することとする。但し、インナーカッターの場合、ローラービットC1を交換する際に、シールド機Mを少し後退させて、ローラービットC1を切羽から離隔させることで、ローラービットC1を回動させることができ、ゲージカッターのように、ローラービットC1が掘削坑の側壁に当たって、シールド機Mを後退させることができないということがないので、回動体3、回動ガイド22の形状は共に略双円錐台形であってもよく、略円筒形であってもよい。なお、回動体3、回動ガイド22を略円筒形の形状にする場合、この回動体、回動ガイドが本願出願人により提案された特許出願(特開2017-8554)に開示されているので、これを参照されたい。このカッタービット交換装置E1をインナーカッターに適用しても、実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。
(Embodiment 3)
This cutter bit exchanging device E1 can also be applied to an inner cutter attached to the cutter bit attachment portion P of each cutter spoke M11 intermediate portion (see FIGS. 1 and 2). When applied to an inner cutter, this cutter bit exchanging device E1 can be realized with a configuration similar to that of the first embodiment, and can have the same effects as those of the first embodiment. Therefore, the explanation of the cutter bit exchanging device E1 applied to the inner cutter overlaps with the explanation of the first embodiment, so the explanation thereof is omitted here. However, in the case of the inner cutter, when the roller bit C1 is replaced, the shield machine M is slightly retracted to move the roller bit C1 away from the face so that the roller bit C1 can be rotated. Thus, the roller bit C1 does not hit the side wall of the excavation hole and the shield machine M cannot be moved backward. It may be substantially cylindrical. When the rotating body 3 and the rotating guide 22 are formed in a substantially cylindrical shape, the rotating body and the rotating guide are disclosed in a patent application (Japanese Patent Laid-Open No. 2017-8554) proposed by the applicant of the present application. , see this. Even if this cutter bit exchanging device E1 is applied to an inner cutter, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(実施の形態4)
図14、図15に各カッタースポークM11略中央のカッタービット取付部Pに取り付けられるセンターカッターに適用されるカッタービット交換装置E2を例示している。センターカッターの場合、前面板M111のカッタービット取付口M110が直径方向に長い矩形状に設けられ、カッタービット取付口M110から見て後面板M141の下部側に送泥口M15が、上部側に排泥口M14a(排土口M14)が、それぞれ形成されて、前面板M111のカッタービット取付口M110と後面板M141との間にカッタービット取付部Pが形成される。このカッタービット取付部Pに複数のローラービットC1が同一軸上で回動可能に上下方向に連結されて取り付けられる。また、このセンターカッターの場合、カッタービット取付部Pの少なくとも片側一方の側部に上下方向に複数のカッタービット交換作業室Sが画成され、それぞれ、トンネル掘進機のマシン本体M0側の大気圧に連通される。
(Embodiment 4)
14 and 15 illustrate the cutter bit changing device E2 applied to the center cutter attached to the cutter bit attachment portion P substantially in the center of each cutter spoke M11. In the case of the center cutter, the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111 is provided in a rectangular shape elongated in the diametrical direction. A mud port M14a (discharge port M14) is formed, and a cutter bit mounting portion P is formed between the cutter bit mounting port M110 of the front plate M111 and the rear plate M141. A plurality of roller bits C1 are attached to the cutter bit attachment portion P so as to be vertically rotatably connected on the same axis. Further, in the case of this center cutter, a plurality of cutter bit exchange work chambers S are defined in the vertical direction on at least one side of the cutter bit mounting portion P, and each of them has an atmospheric pressure on the side of the machine main body M0 of the tunnel excavator. is communicated with.

図14、図15に示すように、カッタービット交換装置E2は、カッタービット取付部Pに設置されて、カッタービット取付部Pと各カッタービット交換作業室Sとの間でローラービットC1を交換する形式になっていて、前面板M111のカッタービット取付口M110と後面板M141との間にカッタービット取付部Pを画成する函体1と、スライド筒21、回動ガイド22、及び排泥管23a(排土筒23)、送泥管24からなり、函体1内にスライド可能に嵌合配置される可動体2と、回動ガイド22内に回動軸312を介して回転可能に嵌合配置される回動体3と、函体1と可動体2との間に取り付けられ、函体1内で可動体2をスライド駆動する可動体駆動装置4と、回動ガイド22内で回動体3を駆動する回動体駆動装置6と、可動体2と回動体3とをロックするロック機構Lとを備えて構成される。 As shown in FIGS. 14 and 15, the cutter bit exchanging device E2 is installed in the cutter bit mounting portion P, and exchanges the roller bit C1 between the cutter bit mounting portion P and each cutter bit exchanging work chamber S. A box 1 defining a cutter bit mounting portion P between a cutter bit mounting port M110 of a front plate M111 and a rear plate M141, a slide cylinder 21, a rotation guide 22, and a mud discharge pipe. 23a (soil discharge tube 23), sludge feed pipe 24, movable body 2 slidably fitted in box 1, and rotatably fitted in rotation guide 22 via rotation shaft 312. A rotating body 3 arranged together, a movable body driving device 4 attached between the box 1 and the movable body 2 and slidingly driving the movable body 2 in the box 1, and a rotating body in the rotation guide 22 3 and a lock mechanism L for locking the movable body 2 and the rotating body 3 .

函体1は、前面板M111のカッタービット取付口M110と後面板M141との間に筒形に形成され、片側一方の側面部103に各カッタービット交換作業室Sに連通し蓋11で開閉されるカッタービット交換口10を、頂面部101及び底面部102に可動体2の各軸受222を挿通し後方に向けてスライド案内可能なスライドガイド12を、それぞれ有し、この函体1によりカッタービット取付部Pが画成される。 The box 1 is formed in a cylindrical shape between the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111 and the rear plate M141. The cutter bit replacement port 10 is provided on the top surface 101 and the bottom surface 102, and the slide guides 12 are provided on the top surface 101 and the bottom surface 102 so that the bearings 222 of the movable body 2 can be inserted and slid rearward. A mounting portion P is defined.

この場合、函体1は頂面部101、底面部102をなす前後方向に長い矩形状の2側面板及び左右の側面部103、104をなす上下方向に長い矩形状の2側面板と後面部105をなす後面板M141とにより上下方向に長い断面略矩形状の角筒形に形成される。前面部100はカッタービット取付口M110に連通する全面開口になっている。後面板M141の排泥口M14aは函体1の頂面部101の上方に穿たれ、後面板M141の送泥口M15は、函体1内で下部側に穿たれる。カッタービット交換口10は片側一方の側面部103をなす一方の側面板に各カッタービット交換作業室S毎にカッタービットCを挿通可能に矩形状の開口として形成される。各カッタービット交換口10に蓋11が着脱可能に取り付けられる。この蓋11もまたカッタービット交換口10に嵌合可能な矩形状の本体11aと本体11aの全周縁に段差を付けて延長されカッタービット交換口10の全周縁部に当接可能なフランジ11bとからなり、一方の側面部103に図示されないボルトにより締結される。なお、この蓋11もまた、一方の側部がカッタービット交換口10の一方の側縁部にヒンジを介して取り付けられ、他方の側部、上下各部がボルト止めされてもよい。各スライドガイド12は頂面部101、底部102の左右方向中央に前面部100から少し後方へ下がった所定の位置から前後方向中間の所定の位置まで延びる略矩形状の開口にして形成される。また、この函体1の場合、この頂面部101のスライドガイド12の後部延長上所定の位置に後部スライドガイド13が所定の長さの開口にして形成される。このようにして函体1は前面板M111のカッタービット取付口M110と後面板M141との間に嵌め込み固定される。 In this case, the box 1 has a top surface portion 101, a bottom surface portion 102 and two rectangular side plates long in the front-rear direction, and left and right side portions 103 and 104 which are long rectangular side plates and a rear portion 105. The rear plate M141 forms a vertically elongated square tube having a substantially rectangular cross section. The front part 100 has a full opening that communicates with the cutter bit mounting opening M110. The mud discharge port M14a of the rear plate M141 is drilled above the top surface portion 101 of the box 1, and the mud feed port M15 of the rear plate M141 is drilled on the lower side inside the box 1. The cutter bit exchange opening 10 is formed as a rectangular opening through which the cutter bit C can be inserted for each of the cutter bit exchange work chambers S in one of the side plates forming one side surface portion 103 . A lid 11 is detachably attached to each cutter bit exchange port 10 . The lid 11 also has a rectangular main body 11a that can be fitted into the cutter bit replacement port 10 and a flange 11b that extends along the entire peripheral edge of the main body 11a with a step and can abut on the entire peripheral edge of the cutter bit replacement port 10. and is fastened to one side portion 103 with a bolt (not shown). One side of the lid 11 may also be attached to one side edge of the cutter bit exchange port 10 via a hinge, and the other side and upper and lower portions may be bolted. Each slide guide 12 is formed in the center of the top surface 101 and the bottom 102 in the left-right direction as a substantially rectangular opening extending from a predetermined position a little backward from the front surface 100 to a predetermined position in the middle in the front-rear direction. Further, in the case of this case 1, the rear slide guide 13 is formed as an opening of a predetermined length at a predetermined position on the extension of the rear portion of the slide guide 12 of the top surface portion 101. As shown in FIG. In this manner, the box 1 is fitted and fixed between the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111 and the rear plate M141.

可動体2は、スライド筒21、回動ガイド22、及び排泥管23a(排土筒23)、送泥管24からなる。 The movable body 2 is composed of a slide cylinder 21 , a rotation guide 22 , a mud discharge pipe 23 a (soil discharge pipe 23 ), and a mud feed pipe 24 .

スライド筒21は、前面部21aに開口部210、後面部21bに2つの開口部211a、211bを、片側一方の側面部21eに函体1の各カッタービット交換口10に対向してカッタービット挿通口212を、それぞれ有する略筒状に形成され、函体1の内面に当接して函体1内にスライド可能に配置される。この場合、スライド筒21は函体1の頂面部101、底面部102、左右の側面部103、104の内面に当接可能な頂面部21c、底面部21d、左右の側面部21e、21fと、後面部21bとを有する前面が開口された上下方向に長い断面略矩形状の略角筒形に形成され、前後方向の長さは函体1の前後方向の長さよりも短く、この場合、函体1の前後方向の長さの5分の3程度になっている。また、前面部21aの開口部210は上下方向に長い矩形状に形成される。後面部22bの各開口部211a、211bの一方は後面部22bの上部中央に穿たれ、他方は後面部22bの下部中央に穿たれる。 The slide cylinder 21 has an opening 210 in the front part 21a, two openings 211a and 211b in the rear part 21b, and a side part 21e on one side facing the cutter bit exchange openings 10 of the box 1 so that the cutter bits can be inserted. It is formed in a substantially cylindrical shape having an opening 212, and is arranged in the box 1 so as to be slidable in contact with the inner surface of the box 1. As shown in FIG. In this case, the slide cylinder 21 has a top surface portion 21c, a bottom surface portion 21d, and left and right side portions 21e and 21f that can contact the inner surfaces of the top surface portion 101, the bottom surface portion 102, the left and right side portions 103 and 104, and the left and right side portions 21e and 21f. It is formed in a substantially square tubular shape with a substantially rectangular cross section that is long in the vertical direction with an open front surface having a rear surface portion 21b, and the length in the front-rear direction is shorter than the length in the front-rear direction of the box 1. In this case, the box It is about three-fifths of the length of the body 1 in the front-rear direction. The opening 210 of the front surface 21a is formed in a rectangular shape elongated in the vertical direction. One of the openings 211a, 211b of the rear surface portion 22b is drilled in the upper center of the rear surface portion 22b, and the other is drilled in the lower center of the rear surface portion 22b.

回動ガイド22は、スライド筒21内の前面部21a側に、前面部21aの開口部210の両側縁部を通り、円弧の一部がスライド筒21前面部21aの開口部210から前方所定の範囲に突出されるスライド筒21内の仮想円周に沿って、前面部21aの開口部210に対向して後面部22b(21b)に開口部211a(ズリ排出開口221)及び開口部211bを有する略筒状に形成され、この略筒状の中心軸上でスライド筒21の相互に対向する位置にそれぞれ函体1のスライドガイド12上に突出される軸受222を有する。 The rotation guide 22 passes through both side edges of the opening 210 of the front surface portion 21a on the side of the front surface portion 21a in the slide cylinder 21, and a part of the arc extends forward from the opening portion 210 of the front surface portion 21a of the slide cylinder 21 at a predetermined distance. An opening 211a (mud discharge opening 221) and an opening 211b are provided in the rear surface portion 22b (21b) facing the opening 210 of the front surface portion 21a along the imaginary circumference in the slide cylinder 21 projecting to a range. It is formed in a substantially cylindrical shape, and bearings 222 protruding above the slide guide 12 of the box 1 are provided at mutually opposing positions of the slide cylinder 21 on the center axis of the substantially cylindrical shape.

この場合、回動ガイド22はスライド筒21内の前面部21aと後面部21bとの間に、前面部21aが平坦の開口部210で略円筒状に形成され、この略円筒状の中心軸が通るスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dに円筒状の軸受222が函体1の頂面部101及び底面部102のスライドガイド12に嵌合可能に突設される。そして、後面部22bの開口部211aは後面部22bの上部中央に形成され、後面部22bの開口部211bは後面部22bの下部中央に形成される。 In this case, the rotation guide 22 is formed between the front surface portion 21a and the rear surface portion 21b in the slide cylinder 21, and the front surface portion 21a is formed in a substantially cylindrical shape with a flat opening portion 210, and the center axis of this substantially cylindrical shape is Cylindrical bearings 222 protrude from the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 passing therethrough so as to be fitted to the slide guides 12 of the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1 . The opening 211a of the rear surface 22b is formed at the upper center of the rear surface 22b, and the opening 211b of the rear surface 22b is formed at the lower center of the rear surface 22b.

また、この場合、回動ガイド22は略円筒形を呈する。また、回動ガイド22の内周面は略円筒形を呈し、これがガイド面223になっている。この外周面及び内周面の片側一方の側面部22cでスライド筒21のカッタービット挿通口212に対向する位置にスライド筒21のカッタービット挿通口212に連通するカッタービット挿通口224が形成される。なお、この回動ガイド22のカッタービット挿通口224にも開閉蓋が着脱可能に取り付けられてもよい。 Also, in this case, the rotation guide 22 has a substantially cylindrical shape. Also, the inner peripheral surface of the rotation guide 22 has a substantially cylindrical shape, and this serves as a guide surface 223 . A cutter bit insertion opening 224 communicating with the cutter bit insertion opening 212 of the slide cylinder 21 is formed at a position facing the cutter bit insertion opening 212 of the slide cylinder 21 on one side portion 22c of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. . An open/close lid may be detachably attached to the cutter bit insertion opening 224 of the rotation guide 22 as well.

排泥管23aは、後述する回動体3後面部31bのズリ排出開口311に連通可能に回動ガイド22後面部22bに形成される開口部211aに連結されて、函体1頂面部101の後部スライドガイド13に通され、後面板M141の排泥口M14aにスライド可能に嵌挿される。この場合、排泥管23aはフレキシブル配管からなり、回動ガイド22後面部22bの開口部211aに連結されて函体1頂面部101の後部スライドガイド13を通して後面板M141の排泥口M14aに嵌挿されるまでの部分が略Z形に形成される。 The mud discharge pipe 23a is connected to an opening 211a formed in the rear surface portion 22b of the rotation guide 22 so as to communicate with the mud discharge opening 311 of the rear surface portion 31b of the rotating body 3, which will be described later. It is passed through the slide guide 13 and slidably inserted into the mud discharge port M14a of the rear plate M141. In this case, the mud discharge pipe 23a is made of a flexible pipe, connected to the opening 211a of the rear surface portion 22b of the rotating guide 22, and passed through the rear slide guide 13 of the top surface portion 101 of the box 1 and fitted into the mud discharge port M14a of the rear plate M141. The part until it is inserted is formed in a substantially Z shape.

送泥管24は、同様に、後述する回動体3後面部31bの送泥開口311aに連通可能に回動ガイド22後面部22bに形成される開口部211bに連結されて、後面板M141の送泥口M15にスライド可能に嵌挿される。この場合、送泥管24もまたフレキシブル配管からなり、回動ガイド22後面部22bの開口部211bに連結されて後面板M141の送泥口M15に嵌挿されるまでの部分が略Z形に形成される。 Similarly, the mud feed pipe 24 is connected to an opening 211b formed in the rear surface portion 22b of the rotation guide 22 so as to communicate with a mud feed opening 311a of the rear surface portion 31b of the rotating body 3, which will be described later, to feed the rear plate M141. It is slidably inserted into the gate M15. In this case, the sludge feed pipe 24 is also made of a flexible pipe, and the portion connected to the opening 211b of the rear surface portion 22b of the rotation guide 22 and inserted into the sludge feed port M15 of the rear plate M141 is formed in a substantially Z shape. be done.

このようにして可動体2は形成され、函体1内にスライド可能に嵌合配置される。なお、函体1と可動体2の相互の当接面で前面板M111のカッタービット取付口M110側に、すなわち、函体1の内面の前面部100側でカッタービット取付口M110に近接する所定の位置と可動体2の外面の前面部21a側でカッタービット取付口M110に近接する所定の位置との間にシール(図示省略)が介在されて、カッタービット取付口M110側において両者間が水密に保持される。 In this manner, the movable body 2 is formed and slidably fitted in the box 1 . It should be noted that a predetermined contact surface of the box 1 and the movable body 2 is positioned close to the cutter bit mounting opening M110 on the front plate M111, that is, on the front part 100 side of the inner surface of the box 1 and close to the cutter bit mounting opening M110. and a predetermined position adjacent to the cutter bit mounting opening M110 on the side of the front surface portion 21a of the outer surface of the movable body 2. is held to

回動体3は、可動体2の回動ガイド22内に嵌合可能に前面部31aがスライド筒21前面部21aの開口部210に沿って配置可能に平坦面で頂面部31c及び底面部31dを有する中空の略筒形形状に形成され、この略筒形形状の頂面部31c、底面部31dの中心に回動ガイド22の各軸受222に嵌合可能に回動軸312を、この略筒形形状の前面部31aの平坦面に複数のローラービットC1の刃先を突出可能でかつズリを取り込み可能な開口部310を、後面部31bにズリ排出開口311及び送泥開口311aを、この略筒形形状の前面部31aで頂面部31cと底面部31dとの間に複数のローラービットC1を支持固定するカッタービット支持固定部313を、それぞれ有する。 The rotating body 3 has a top surface 31c and a bottom surface 31d formed on a flat surface so that the front surface 31a can be arranged along the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21 so that it can be fitted into the rotation guide 22 of the movable body 2. The rotary shaft 312 is fitted in each bearing 222 of the rotary guide 22 at the center of the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the substantially cylindrical shape. The flat surface of the shaped front portion 31a is provided with an opening 310 through which the cutting edges of a plurality of roller bits C1 can protrude and the waste can be taken in, and the rear surface portion 31b is provided with a waste discharge opening 311 and a mud transfer opening 311a. Cutter bit support fixing portions 313 for supporting and fixing a plurality of roller bits C1 are provided between the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the shaped front portion 31a.

この場合、回動体3は、略円筒形を呈し、回動ガイド22の内周面のガイド面223に嵌合可能になっている。前面部31aはスライド筒21前面部21aの開口部210に沿って配置可能に矩形状の平坦面に形成される。前面部31aの開口部310は前面部31aの平坦面にスライド筒21前面部21aの開口部210よりも少し幅狭の上下方向に長い矩形状に形成される。後面部31bのズリ排出開口311は回動ガイド22の開口部211aに連通可能に形成される。後面部31bの送泥開口311aは後面部31bの下部中央に回動ガイド22の開口部211bに連通可能に形成される。この前面部31aの開口部310と後面部31bのズリ排出開口311との間は連通され、ズリ通過路314になっている。頂面部31c、底面部31dの回動軸312はそれぞれ、頂面部31c、底面部31dの中心にスライド筒21の各軸受222に嵌合可能に円柱状に突設される。 In this case, the rotating body 3 has a substantially cylindrical shape and can be fitted to the guide surface 223 on the inner peripheral surface of the rotating guide 22 . The front surface portion 31a is formed into a rectangular flat surface so that it can be arranged along the opening 210 of the front surface portion 21a of the slide cylinder 21 . The opening 310 of the front surface 31a is formed in a rectangular shape slightly narrower than the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21 and elongated in the vertical direction. A waste discharge opening 311 of the rear surface portion 31b is formed so as to communicate with the opening portion 211a of the rotation guide 22. As shown in FIG. A mud feeding opening 311a of the rear surface portion 31b is formed in the lower center of the rear surface portion 31b so as to communicate with the opening portion 211b of the rotation guide 22. As shown in FIG. The opening 310 of the front surface portion 31a and the waste discharge opening 311 of the rear surface portion 31b are communicated with each other to form a waste passage 314. As shown in FIG. The rotation shafts 312 of the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d are projected in a columnar shape from the center of the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d so as to be fitted to the bearings 222 of the slide cylinder 21, respectively.

このようにして回動体3は回動ガイド22内に回動軸312を介して回動可能に嵌合配置される。 In this manner, the rotating body 3 is fitted in the rotating guide 22 via the rotating shaft 312 so as to be rotatable.

なお、ここでは特に図示していないが、回動ガイド22の内面の前面部21a側で開口部210に近接する所定の位置と回動体3の外面の前面部31a側で開口部310に近接する所定の位置との間にシール(図示省略)が介在されて、前面部21aの開口部210側において両者間が水密に保持される。 Although not shown here, a predetermined position near the opening 210 on the front surface portion 21a side of the inner surface of the rotation guide 22 and a predetermined position near the opening portion 310 on the front surface portion 31a side of the outer surface of the rotating body 3 are provided. A seal (not shown) is interposed between the predetermined position and the opening 210 side of the front face portion 21a to keep the two watertight.

また、この回動体3においてカッタービット支持固定部313は、略筒形形状の前面部31aで頂面部31cと底面部31dとの間に形成され、ローラービットC1をカッタービット支持部材315を介して支持固定するようになっている。ここでカッタービット支持部材315は、基本的には実施の形態1と同様で、ローラービットを回転可能に支持する支持部と、支持部の両端に断面角形のブロック状に形成される一対の固定部とからなる。カッタービット支持固定部313は、回動体の頂面部、底面部、及び頂面部と底面部との間に所定の間隔で設置される複数の軸受部の一部に設けられる。回動体の頂面部、底面部においては、カッタービット支持固定部313は、回動体の回動軸の前側の内面にカッタービット支持部材315の各固定部を嵌合可能に形成される断面角形の一対の溝と、カッタービット支持部材315の各固定部と回動体の頂面部、底面部との間に締結されるボルトとからなる。また、複数の軸受部においては、カッタービット支持固定部313は、カッタービット支持部材315の各固定部を嵌合可能に断面角形の穴が形成され、カッタービット支持部材315の各固定部と軸受部との間にボルトが締結されるようになっている。このようにしてローラービットC1が交換可能に構成される。 In addition, the cutter bit support fixing portion 313 in the rotating body 3 is formed between the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the substantially cylindrical front surface portion 31a, and the roller bit C1 is supported through the cutter bit support member 315. It is designed to be supported and fixed. Here, the cutter bit support member 315 is basically the same as that of the first embodiment, and includes a support portion that rotatably supports the roller bit and a pair of fixed blocks that are formed in the shape of rectangular cross-section blocks at both ends of the support portion. consists of The cutter bit support fixing portion 313 is provided on the top surface portion, the bottom surface portion, and part of a plurality of bearing portions installed at predetermined intervals between the top surface portion and the bottom surface portion of the rotating body. On the top surface and bottom surface of the rotating body, the cutter bit support fixing part 313 has a rectangular cross section formed so that each fixing part of the cutter bit supporting member 315 can be fitted to the inner surface on the front side of the rotating shaft of the rotating body. It consists of a pair of grooves and bolts that are fastened between each fixed portion of the cutter bit support member 315 and the top surface and bottom surface of the rotating body. In the plurality of bearing portions, the cutter bit support fixing portion 313 is formed with a hole having a square cross section so that each fixing portion of the cutter bit support member 315 can be fitted therein, and each fixing portion of the cutter bit support member 315 and the bearing are formed. A bolt is fastened between the part. Thus, the roller bit C1 is configured to be replaceable.

可動体駆動装置4は函体1と可動体2との間に取り付けられ、函体1内で可動体2を前後方向にスライド駆動する。この場合、可動体駆動装置4に一対のスライドジャッキが採用される。各スライドジャッキのジャッキ本体41が函体1の後面部105、つまり後面板M141の上下部に固定され、各ジャッキ本体41から所定のストローク長だけ伸長された各作動ロッド42の先端がスライド筒21、この場合、回動ガイド22の後面部22bの上下部に固定される。各ジャッキ本体41の駆動により、各作動ロッド42が所定のストローク長だけ収縮することによって、函体1内の可動体2がカッタービット取付口M110から函体1内のスライド筒21のスライドにより所定距離だけカッタービット取付口M110後方の所定の位置、すなわち、カッタービット交換位置まで後退されて、この可動体2前面部21aから突出されるカッタービットCの一部がカッタービット取付口M110側に所定距離だけ引き寄せられる。また、函体1内でカッタービット取付口M110から所定距離後退されたカッタービット取付口M110後方のカッタービット交換位置から、各ジャッキ本体41の駆動により、各作動ロッド42が所定のストローク長だけ伸長することによって、函体1内の可動体2が函体1内のスライド筒21のスライドにより所定距離だけ前進され、可動体2前面部21aがカッタービット取付口M110、すなわち、カッタービット切削位置まで戻されて、この可動体2前面部21aから突出されるカッタービットCの一部がカッタービット取付口M110から元の所定の突出位置まで突出される。ここで、各スライドジャッキのストローク長は、ローラービットC1(ローラービットC1の許容摩耗量は条件によって異なるが、概ね20mm~30mmである。)の場合、その許容摩耗量の1.5倍~3倍程度が適当である。しかし、それ以上の場合もある。このように各スライドジャッキが函体1の内部に設けられることで、可動体2のスライド筒21の略全体が函体1内に収納できるので、スライド筒21の外径を小さくでき、構造も簡単で、コストも低減できる。なお、可動体駆動装置4は、スライドジャッキと同じ進退動作が得られる限り、油圧シリンダーなど他の既存の装置に変更可能である。 The movable body driving device 4 is attached between the box 1 and the movable body 2 and drives the movable body 2 to slide in the front-rear direction within the box 1 . In this case, a pair of slide jacks is adopted for the movable body driving device 4 . The jack body 41 of each slide jack is fixed to the rear surface 105 of the box 1, that is, the top and bottom of the rear plate M141, and the tip of each operating rod 42 extended by a predetermined stroke length from each jack body 41 is the slide cylinder 21. , in this case, it is fixed to the upper and lower portions of the rear surface portion 22b of the rotation guide 22. As shown in FIG. By driving each jack body 41, each actuating rod 42 is contracted by a predetermined stroke length, so that the movable body 2 in the box 1 slides from the cutter bit mounting port M110 to the slide cylinder 21 in the box 1 to a predetermined length. A part of the cutter bit C protruding from the front surface 21a of the movable body 2 is retracted to a predetermined position behind the cutter bit mounting opening M110, that is, the cutter bit replacement position by a predetermined distance on the side of the cutter bit mounting opening M110. Only the distance attracts. In addition, each operating rod 42 is extended by a predetermined stroke length by driving each jack body 41 from the cutter bit replacement position behind the cutter bit mounting opening M110, which is retreated by a predetermined distance from the cutter bit mounting opening M110 in the box 1. By doing so, the movable body 2 in the box 1 is advanced by a predetermined distance due to the sliding of the slide cylinder 21 in the box 1, and the front part 21a of the movable body 2 reaches the cutter bit mounting opening M110, that is, the cutter bit cutting position. A part of the cutter bit C projected from the front surface portion 21a of the movable body 2 after being returned is projected from the cutter bit mounting opening M110 to the original predetermined projecting position. Here, the stroke length of each slide jack is 1.5 to 3 times the allowable wear amount in the case of the roller bit C1 (the allowable wear amount of the roller bit C1 varies depending on the conditions, but is approximately 20 mm to 30 mm). About twice as much is appropriate. But there are more. Since each slide jack is provided inside the box 1 in this way, substantially the entire slide cylinder 21 of the movable body 2 can be stored in the box 1, so that the outer diameter of the slide cylinder 21 can be reduced and the structure can be improved. It is easy and can reduce costs. The movable body drive device 4 can be changed to other existing device such as a hydraulic cylinder as long as the same forward/backward movement as that of the slide jack can be obtained.

回動体駆動装置6は、函体1の各スライドガイド12上に配置されて、可動体2の各軸受222に支持される回動体3の各回動軸312に作動連結され、カッタービット交換位置で回動体3を駆動する。この場合、回動体駆動装置6は、基本的には実施の形態1と同様で、ウォームギアにより構成され、函体1の各スライドガイド12上に配置され、回動体3の各回動軸312に同心的に取り付けられるウォームホイール60と、函体1の各スライドガイド12内でスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dに頂面部21c及び底面部21dの各軸受222に近接して設置され、各ウォームホイール60に噛合されるモータ駆動のウォーム61とからなる。なお、この回動体駆動装置6は、回動体3の回転駆動が得られる限り、ウォームギアに代えて、レバーとジャッキの組み合わせなど他の既存の装置に変更可能である。 The rotating body driving device 6 is arranged on each slide guide 12 of the box 1 and is operatively connected to each rotating shaft 312 of the rotating body 3 supported by each bearing 222 of the movable body 2, and is operated at the cutter bit replacement position. It drives the rotating body 3 . In this case, the rotating body driving device 6 is basically the same as that of the first embodiment, is constituted by a worm gear, is arranged on each slide guide 12 of the box 1, and is concentric with each rotating shaft 312 of the rotating body 3. The worm wheel 60 is mounted on the housing 1, and the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 are installed in the slide guides 12 of the box 1 in close proximity to the bearings 222 of the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d. It consists of a motor-driven worm 61 meshed with a worm wheel 60 . The rotating body driving device 6 can be changed to other existing devices such as a combination of a lever and a jack instead of the worm gear as long as the rotating body 3 can be driven to rotate.

ロック機構Lは、可動体2のスライドをロックする可動体ロック装置5と、回動体3の回動をロックする回動体ロック装置7とからなり、カッタービット切削位置とカッタービット交換位置で可動体2と回動体3とをロックする。 The lock mechanism L consists of a movable body lock device 5 that locks the sliding of the movable body 2 and a rotating body lock device 7 that locks the rotation of the rotating body 3. 2 and the rotating body 3 are locked.

可動体ロック装置5は、実施の形態1と同様に、函体1の筒形の周面部で函体1内の可動体2のスライド範囲でかつ可動体2が当接される所定の位置に貫通して形成される函体1のロック孔と、函体1内の可動体2がカッタービット切削位置で、可動体2の函体1のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット切削位置の可動体2のロック孔、及び函体1内の可動体2がカッタービット交換位置で、可動体2の函体1のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット交換位置の可動体2のロック孔と、函体1の外側に函体1のロック孔に対して同心的に配置され、函体1のロック孔からカッタービット切削位置の可動体2のロック孔又はカッタービット交換位置の可動体2のロック孔へ挿通可能なロック軸と、函体1の外側に函体1のロック孔に対して同心的に又は近傍に設置され、ロック軸を函体1のロック孔からカッタービット切削位置の可動体2のロック孔又はカッタービット交換位置の可動体2のロック孔へ挿脱可能に進退駆動するロック軸駆動装置とからなる。 As in the first embodiment, the movable body locking device 5 is positioned at a predetermined position within the sliding range of the movable body 2 inside the box 1 and at a predetermined position where the movable body 2 abuts on the cylindrical peripheral surface of the box 1. The lock hole of the box 1 formed through and the cutter bit cut formed at the position corresponding to the lock hole of the box 1 of the movable body 2 when the movable body 2 inside the box 1 is at the cutting position of the cutter bit. The lock hole of the movable body 2 at the position and the movable body 2 in the box 1 are at the cutter bit replacement position, and the movable body 2 is formed at the position corresponding to the lock hole of the box 1 at the cutter bit replacement position. 2 lock hole, and a lock hole of the movable body 2 located outside the box 1 concentrically with respect to the lock hole of the box 1 and at a cutter bit cutting position from the lock hole of the box 1 or a cutter bit replacement position. A lock shaft that can be inserted into the lock hole of the movable body 2 of the box 1 is installed concentrically or in the vicinity of the lock hole of the box 1 on the outside of the box 1, and the lock shaft is installed from the lock hole of the box 1 to the cutter It is composed of a lock shaft driving device which moves forward and backward so that it can be inserted into and removed from the lock hole of the movable body 2 at the bit cutting position or the lock hole of the movable body 2 at the cutter bit replacement position.

この場合、函体1のロック孔は、函体1内で可動体2がカッタービット切削位置に配置された状態で、函体1の頂面部101及び底面部102で可動体2のスライド筒21の後端部付近に当たる所定の位置に穿設される。カッタービット切削位置の可動体2のロック孔は、函体1内で可動体2がカッタービット切削位置に配置された状態で、可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dで函体1の各ロック孔に対応する後端部所定の位置に穿設され、カッタービット交換位置の可動体2のロック孔は、函体1内の可動体2がカッタービット交換位置に配置された状態で、可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dで函体1の各ロック孔に対応する位置に穿設される。ロック軸及びロック軸駆動装置に一対のスライドジャッキが採用され、それぞれ、ロック軸駆動装置としてジャッキ本体が函体1の頂面部101及び底面部102の外側に函体1の各ロック孔に対して同心的に設置され、ロック軸として作動ロッドが函体1の頂面部101及び底面部102の外側に各ロック孔に対して同心的に配置される。なお、可動体ロック装置5は、スライドジャッキと同じロック動作が得られる限り、他の既存の装置に変更可能である。 In this case, the lock hole of the box 1 is arranged in the box 1 with the movable body 2 at the cutter bit cutting position, and the sliding cylinder 21 of the movable body 2 is inserted into the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1 . is drilled at a predetermined position near the rear end of the The lock hole of the movable body 2 at the cutter bit cutting position is closed by the top surface portion 21 c and the bottom surface portion 21 d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 in a state where the movable body 2 is arranged at the cutter bit cutting position within the box body 1 . The lock holes of the movable body 2 at the cutter bit exchange position are drilled at predetermined positions on the rear end corresponding to the respective lock holes of the body 1. The movable body 2 in the box 1 is arranged at the cutter bit exchange position In this state, the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 are drilled at positions corresponding to the respective lock holes of the box 1. As shown in FIG. A pair of slide jacks are adopted for the lock shaft and the lock shaft driving device, and the jack main body as the lock shaft driving device is provided outside the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the box 1 for each lock hole of the box 1. It is installed concentrically, and an operating rod as a locking shaft is arranged concentrically with each locking hole on the outside of the top part 101 and the bottom part 102 of the housing 1 . It should be noted that the movable body locking device 5 can be changed to other existing devices as long as the same locking operation as that of the slide jack can be obtained.

回動体ロック装置7は、函体1のスライドガイド12内でカッタービット切削位置の可動体2に形成される可動体2の各ロック孔と、函体1内の可動体2がカッタービット切削位置で、回動体3の可動体2のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット切削位置の回動体2のロック孔、及び函体1内の可動体2がカッタービット交換位置で、回動体3が回動体駆動装置6により回動されてカッタービットCがカッタービット交換口10に向けられる位置で、回動体3の可動体2のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット交換位置の回動体3のロック孔と、函体1のスライドガイド12上で可動体2のロック孔に対して同心的に配置され、可動体2のロック孔からカッタービット切削位置の回動体3のロック孔又はカッタービット交換位置の回動体3のロック孔へ挿通可能なロック軸と、函体1のスライドガイド12上で可動体2のロック孔に対して同心的に又は近傍に設置され、ロック軸を可動体2のロック孔からカッタービット切削位置の回動体3のロック孔又はカッタービット交換位置の回動体3のロック孔へ挿脱可能に進退駆動するロック軸駆動装置とからなる。 The rotating body lock device 7 includes each lock hole of the movable body 2 formed in the movable body 2 at the cutter bit cutting position within the slide guide 12 of the box 1, and the movable body 2 inside the box 1 at the cutter bit cutting position. The lock hole of the rotating body 2 at the cutter bit cutting position formed at the position corresponding to the lock hole of the movable body 2 of the rotating body 3, and the movable body 2 in the box 1 at the cutter bit exchange position, the rotating body 3 is rotated by the rotating body driving device 6 and the cutter bit C is directed toward the cutter bit replacement port 10, and the cutter bit replacement position is formed at a position corresponding to the lock hole of the movable body 2 of the rotating body 3. The lock hole of the rotating body 3 is arranged concentrically with the lock hole of the movable body 2 on the slide guide 12 of the box 1, and the lock hole of the rotating body 3 at the cutter bit cutting position from the lock hole of the movable body 2. Alternatively, a lock shaft that can be inserted into the lock hole of the rotating body 3 at the cutter bit replacement position, and a lock shaft that is installed concentrically or in the vicinity of the lock hole of the movable body 2 on the slide guide 12 of the box 1, It is composed of a lock shaft driving device which moves forward and backward so that it can be inserted into and removed from the lock hole of the movable body 2 into the lock hole of the rotary body 3 at the cutter bit cutting position or the lock hole of the rotary body 3 at the cutter bit replacement position.

この場合、可動体2の各ロック孔は、函体1内で可動体2がカッタービット切削位置に配置された状態で、可動体2のスライド筒21の頂面部21c及び底面部21dで函体1の各スライドガイド12の前端部側の所定の位置に穿設される。カッタービット切削位置の回動体3のロック孔は、函体1内で可動体2がカッタービット切削位置に配置された状態で、回動体3の頂面部31c及び底面部31dで可動体2の各ロック孔に対応する所定の位置に穿設される。カッタービット交換位置の回動体3のロック孔は、函体1内で可動体2がカッタービット交換位置に配置された状態で、回動体3の頂面部31c及び底面部31dで可動体2の各ロック孔に対応する所定の位置に穿設される。ロック軸及びロック軸駆動装置に一対のスライドジャッキが採用され、それぞれ、ロック軸駆動装置としてジャッキ本体が函体1の頂面部101、底面部102の各スライドガイド12上に可動体2の各ロック孔に対して同心的に設置され、ロック軸として作動ロッドが函体1の頂面部101、底面部102の各スライドガイド12上に可動体2の各ロック孔に対して同心的に配置される。なお、この回動体ロック装置7は、スライドジャッキと同じロック動作が得られる限り、他の既存の装置に変更可能である。 In this case, each lock hole of the movable body 2 is opened by the top surface portion 21c and the bottom surface portion 21d of the slide cylinder 21 of the movable body 2 in a state where the movable body 2 is arranged at the cutting position of the cutter bit. 1 is drilled at a predetermined position on the front end side of each slide guide 12 . The lock hole of the rotating body 3 at the cutting position of the cutter bit is provided at the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the rotating body 3 in a state in which the movable body 2 is arranged at the cutting position of the cutter bit inside the box 1. It is drilled at a predetermined position corresponding to the lock hole. The lock hole of the rotating body 3 at the cutter bit replacement position is arranged at the top surface portion 31c and the bottom surface portion 31d of the rotating body 3 in a state in which the movable body 2 is arranged at the cutter bit replacement position inside the box 1. It is drilled at a predetermined position corresponding to the lock hole. A pair of slide jacks are adopted as the lock shaft and the lock shaft driving device, and the jack main body as the lock shaft driving device is placed on each slide guide 12 of the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 of the case 1 and each lock of the movable body 2. It is installed concentrically with respect to the hole, and an operating rod as a lock shaft is arranged concentrically with respect to each lock hole of the movable body 2 on each slide guide 12 of the top surface portion 101 and bottom surface portion 102 of the box 1. . It should be noted that this rotating body locking device 7 can be changed to other existing devices as long as the same locking operation as that of the slide jack can be obtained.

この場合、回動体ロック装置7は可動体ロック装置5のロック孔の一部及びスライドジャッキを共用して構成される。 In this case, the rotating body locking device 7 is constructed by sharing a portion of the locking hole of the movable body locking device 5 and the slide jack.

なお、ここでは特に図示していないが、このカッタービット交換装置E2においても、実施の形態1と同様に、回動体2前面部21a及び/又は前面板M111のカッタービット取付口M110の周囲に配置され、回動体3の回動により回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙に流動性充填材を注入充填するための注入用の配管と、函体1のカッタービット交換口10の近傍及び/又はカッタービット交換口10を開閉する蓋11に挿着され、回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙から流動性充填材を排出したり当該間隙に流動性充填材を注入充填したりするための排出・注入用の配管とを併せて備え、回動体3の回動により回動体3の前面部31aと回動ガイド22との間に生じる間隙に向けて流動性充填材を注入充填、排出可能にしてもよい。 Although not shown here, in this cutter bit exchanging device E2 as well, as in the first embodiment, it is arranged around the cutter bit mounting opening M110 of the front surface portion 21a of the rotating body 2 and/or the front plate M111. and an injection pipe for injecting and filling a fluid filler into a gap formed between the front surface portion 31a of the rotating body 3 and the rotating guide 22 due to the rotation of the rotating body 3, and a cutter bit of the box 1. It is inserted in the vicinity of the replacement port 10 and/or in the lid 11 that opens and closes the cutter bit replacement port 10, and discharges the fluid filler from the gap formed between the front surface portion 31a of the rotating body 3 and the rotation guide 22. A discharge/injection pipe for injecting and filling the fluid filler into the gap is also provided. A flowable filler may be injected and discharged into the resulting gap.

このようにして複数のカッタービットCは回動体3のカッタービット支持固定部313にカッタービット支持部材315を介して刃先を回動体3前面部31aの開口部310から突出させて取り付けられる。そして、これらのカッタービットCで切削面を切削する際は、函体1内で可動体2を可動体駆動装置4によりカッタービット切削位置までスライドさせて、ロック機構Lで可動体2をロックし、カッタービットCをカッタービット取付口M110から所定の位置まで突出させる。カッタービットCを交換する際は、函体1内で可動体2を可動体駆動装置4によりカッタービット交換位置までスライドさせて、ロック機構Lで可動体2をロックし、カッタービット交換位置で、回動体3を回動体駆動装置6により回動させて、カッタービットCをカッタービット交換口10に向けるとともに、回動体3の外周面でカッタービット取付口10を遮断して、ロック機構Lで回動体3をロックし、カッタービットCをカッタービット取付部Pとカッタービット交換作業室Sとの間で交換する。 In this manner, a plurality of cutter bits C are attached to the cutter bit support fixing portion 313 of the rotating body 3 via the cutter bit support member 315 so that the cutting edge protrudes from the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3. When cutting the cutting surface with these cutter bits C, the movable body 2 is slid to the cutter bit cutting position by the movable body drive device 4 in the box 1, and the lock mechanism L locks the movable body 2. , the cutter bit C is protruded from the cutter bit mounting opening M110 to a predetermined position. When replacing the cutter bit C, the movable body 2 is slid to the cutter bit replacement position by the movable body driving device 4 in the box 1, the movable body 2 is locked by the lock mechanism L, and at the cutter bit replacement position, The rotating body 3 is rotated by the rotating body driving device 6 to direct the cutter bit C toward the cutter bit replacement opening 10, and the cutter bit mounting opening 10 is blocked by the outer peripheral surface of the rotating body 3, and the lock mechanism L is rotated. The moving body 3 is locked, and the cutter bit C is exchanged between the cutter bit mounting portion P and the cutter bit exchange work chamber S.

このセンタービットでは、カッタービットCに軟岩から硬岩、或いは巨礫地盤の掘削に適するローラービットC1を使用する。
なお、ここでの説明でも、カッタービット交換装置E2の状態は、特に図示していないが、可動体2前面部21aの開口部210は前面板M111のカッタービット取付口M110から所定距離後退されたカッタービット取付口M110後方のカッタービット交換位置に配置され、可動体2のスライド筒21が可動体ロック装置5によりロックされているものとする。また、回動体3前面部31aの開口部310は筐体1のカッタービット交換口10に向けられた状態で、回動体3の回動が回動体ロック装置7によりロックされているものとする。
In this center bit, a cutter bit C is a roller bit C1 suitable for excavating soft rock to hard rock or boulder ground.
Although the state of the cutter bit exchanging device E2 is not particularly illustrated in the description here, the opening 210 of the front surface portion 21a of the movable body 2 is retracted by a predetermined distance from the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111. It is assumed that the movable body 2 is positioned at the cutter bit replacement position behind the cutter bit mounting opening M110, and the slide cylinder 21 of the movable body 2 is locked by the movable body lock device 5. FIG. Further, it is assumed that the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3 faces the cutter bit exchange opening 10 of the housing 1, and the rotation of the rotating body 3 is locked by the rotating body locking device 7. FIG.

回動体3に各ローラービットC1を取り付ける場合、まず、函体1のカッタービット交換口10の扉11を取り外し、このカッタービット交換口10、可動体2の各カッタービット挿通口212、224を通じて、ローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310のカッタービット支持固定部313にカッタービット支持部材315を介して取り付ける。この場合、実施の形態1と同様に、ローラービットC1を支持するカッタービット支持部材315の各固定部を回動体3の前面部31a上下のカッタービット支持固定部313の各溝に嵌合して、ローラービットC1を刃先の一部を回動体3前面部31aの開口部310から突出させて回動体3前面部31aの開口部310内に水平方向に回転可能に配置する。続いて、図示されないボルトをカッタービット支持部材315の各固定部を貫通してカッタービット支持固定部313の各溝の底部に締結する。 When attaching each roller bit C1 to the rotating body 3, first, remove the door 11 of the cutter bit exchange opening 10 of the box 1, and through this cutter bit exchange opening 10 and the cutter bit insertion openings 212 and 224 of the movable body 2, The roller bit C1 is attached to the cutter bit support fixing portion 313 of the opening 310 of the front portion 31a of the rotating body 3 via the cutter bit support member 315. As shown in FIG. In this case, as in Embodiment 1, each fixing portion of the cutter bit support member 315 that supports the roller bit C1 is fitted into each groove of the cutter bit support fixing portion 313 above and below the front surface portion 31a of the rotating body 3. A roller bit C1 is horizontally rotatably arranged in the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3 with a portion of the cutting edge protruding from the opening portion 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3. Subsequently, a bolt (not shown) is passed through each fixing portion of the cutter bit support member 315 and fastened to the bottom of each groove of the cutter bit support fixing portion 313 .

このようにして各ローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310に取り付ける。各ローラービットC1の取り付け後、函体1のカッタービット交換口10に蓋11を取り付けてカッタービット交換口10を閉塞する。 In this manner, each roller bit C1 is attached to the opening 310 of the front portion 31a of the rotating body 3. As shown in FIG. After attaching each roller bit C1, a lid 11 is attached to the cutter bit exchange opening 10 of the box 1 to close the cutter bit exchange opening 10.例文帳に追加

このセンタービットで切削面を切削する際は、まず、可動体2と回動体3との間の回動体ロック装置7をロック解除する(前出の回動体カッタービット交換口ロック解除動作)。次に、回動体駆動装置6を駆動し、回動体3前面部31aの開口部310を前面板M111のカッタービット取付口M110に向ける(前出の回動体正転動作)。ここで、回動体3の回動を回動体ロック装置7によりロックする(前出の回動体カッタービット切削位置ロック動作)。続いて、函体1と可動体2との間の可動体ロック装置5をロック解除する(前出の可動体カッタービット交換位置ロック解除動作)。そして、函体1と可動体2との間に取り付けられた可動体駆動装置4の駆動により、函体1内で可動体2(スライド筒21)を駆動して(前出の可動体前進動作)、回動体3の前面部31aをカッタービット切削位置、すなわち、前面板M111のカッタービット取付口M110までスライドする。ここで、函体1と可動体2との間の可動体ロック装置5をロックする(前出の可動体カッタービット切削位置ロック動作)。このようにしてスライド筒21前面部21aの開口部210、回動体3前面部31aの開口部310を通じて、前面板M111のカッタービット取付口M110からカッタービットC(刃先の一部)を所定の突出位置に突出させる。そして、シールド機Mを掘進させ、このローラービットC1でトンネル切羽を掘削する。なお、このときの掘削反力は可動体駆動装置4、可動体ロック装置5で支持される。これらのローラービットC1で岩盤を切削する間、切削ズリはカッタービット取付口M110内の回動体3前面部31aの開口310から回動体3内に連続的に取り込まれ、回動体3のズリ通過路314を通過して、送泥管24により送られてくる泥水と撹拌混合される。これによりカッターチャンバー内が所定の圧力に保たれる。そして、この泥水に混合された切削ズリは排泥管23aを通して連続的に排出される。 When cutting a cutting surface with this center bit, first, the lock of the rotating body lock device 7 between the movable body 2 and the rotating body 3 is unlocked (the rotating body cutter bit replacement port unlocking operation described above). Next, the rotating body driving device 6 is driven to direct the opening 310 of the front face portion 31a of the rotating body 3 to the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111 (rotating body normal rotation operation described above). Here, the rotation of the rotating body 3 is locked by the rotating body locking device 7 (the above-described rotating body cutter bit cutting position locking operation). Subsequently, the movable body lock device 5 between the box 1 and the movable body 2 is unlocked (movable body cutter bit replacement position unlocking operation described above). Then, by driving the movable body driving device 4 attached between the box 1 and the movable body 2, the movable body 2 (slide cylinder 21) is driven in the box 1 (movable body forward movement described above). ), the front portion 31a of the rotating body 3 is slid to the cutter bit cutting position, that is, to the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111. Here, the movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is locked (movable body cutter bit cutting position locking operation described above). In this way, the cutter bit C (a part of the cutting edge) projects from the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111 through the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21 and the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3. protrude into position. Then, the shield machine M is excavated, and the tunnel face is excavated by the roller bit C1. The excavation reaction force at this time is supported by the movable body driving device 4 and the movable body locking device 5 . While the rock is being cut by these roller bits C1, cutting waste is continuously taken into the rotating body 3 through the opening 310 of the front face portion 31a of the rotating body 3 in the cutter bit mounting opening M110, and 314 and is agitated and mixed with the mud water sent by the mud-sending pipe 24 . This keeps the inside of the cutter chamber at a predetermined pressure. The cutting waste mixed with the muddy water is continuously discharged through the mud discharge pipe 23a.

これらのローラービットC1で岩盤の切削中に、一部のローラービットC1が摩耗し、限界摩耗量に達した場合、又は一部のローラービットC1が損傷した場合、このローラービットC1を交換する。この場合、シールド機Mの掘進を停止し、先ず、函体1と可動体2との間の可動体ロック装置5をロック解除する(前出の可動体カッタービット切削位置ロック解除動作)。そして、函体1と可動体2との間に取り付けられた可動体駆動装置4の駆動により、函体1内で可動体2(スライド筒21)を駆動して(前出の可動体後退動作)、回動体3前面部31aをカッタービット交換位置までスライドする。ここで、函体1と可動体2との間の可動体ロック装置5をロックする(前出の可動体カッタービット交換位置ロック動作)。続いて、可動体2と回動体3との間の回動体ロック装置7をロック解除する(前出の回動体カッタービット切削位置ロック解除動作)。続いて、回動体駆動装置6の駆動により、可動体2の回動ガイド22内で回動体3を駆動して(前出の回動体逆転動作)、回動体3前面部31aの開口部310を函体1の一方の側面部103のカッタービット交換口10に向ける。なお、この回動体3の回転とともに、可動体2前面部21aの開口部210及び回動ガイド22後面部22bの各開口部211a、211bは回動体3の外周面で遮断される。ここで、回動体3の回動を回動体ロック装置7によりロックする(前出の回動体カッタービット交換口ロック動作)。そして、函体1のカッタービット交換口10の扉11を取り外して、このカッタービット交換口10、可動体2の各カッタービット挿通口212、224を通じて、摩耗又は損傷したローラービットC1を新たなローラービットC1に交換する。この場合、図示されないボルトを回動体3のカッター支持固定部313の各溝の底部、カッタービット支持部材315の各固定部から取り外し、摩耗又は損傷したローラービットC1を支持するカッタービット支持部材315の各固定部を回動体3の前面部31a上下のカッタービット支持固定部313の各溝から取り外して、摩耗又は損傷したローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310から取り外し、可動体2の各カッタービット挿通口224、212、函体1のカッタービット交換口10を通じてカッタービット交換作業室Sに取り出す。続いて、カッタービット交換作業室Sから、新たなローラービットC1を支持するカッタービット支持部材315を函体1のカッタービット交換口10、可動体2の各カッタービット挿通口212、224を通じて、このカッタービット支持部材315の各固定部を回動体3前面部31a上下のカッタービット支持固定部313の各溝に嵌合して、ローラービットC1を刃先の一部を回動体3前面部31aの開口部310から突出させて回動体3前面部31aの開口部310内に水平方向に回転可能に配置する。そして、図示されないボルトをカッタービット支持部材315の各固定部を貫通して回動体3のカッタービット支持固定部313の各溝の底部に締結する。なお、軸受部のカッタービット支持固定部313においても同様である。 When some of the roller bits C1 wear out and reach a critical wear amount during rock cutting with these roller bits C1, or when some of the roller bits C1 are damaged, the roller bits C1 are replaced. In this case, the excavation of the shield machine M is stopped, and first, the movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is unlocked (movable body cutter bit cutting position unlocking operation described above). Then, by driving the movable body driving device 4 attached between the box 1 and the movable body 2, the movable body 2 (slide cylinder 21) is driven in the box 1 (the movable body retraction operation described above). ), the front surface portion 31a of the rotating body 3 is slid to the cutter bit replacement position. Here, the movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is locked (movable body cutter bit replacement position locking operation described above). Subsequently, the rotating body locking device 7 between the movable body 2 and the rotating body 3 is unlocked (the rotating body cutter bit cutting position unlocking operation described above). Subsequently, by driving the rotating body driving device 6, the rotating body 3 is driven within the rotating guide 22 of the movable body 2 (the above-described rotating body reverse rotation operation), and the opening 310 of the front face portion 31a of the rotating body 3 is moved. It is directed to the cutter bit exchange port 10 on one side portion 103 of the box 1 . As the rotating body 3 rotates, the opening 210 of the front surface 21a of the movable body 2 and the openings 211a and 211b of the rear surface 22b of the rotating guide 22 are blocked by the outer peripheral surface of the rotating body 3. Here, the rotation of the rotating body 3 is locked by the rotating body locking device 7 (the above-described rotating body cutter bit replacement port locking operation). Then, the door 11 of the cutter bit replacement port 10 of the box 1 is removed, and the worn or damaged roller bit C1 is replaced with a new roller through the cutter bit replacement port 10 and the cutter bit insertion ports 212 and 224 of the movable body 2. Swap to bit C1. In this case, bolts (not shown) are removed from the bottom of each groove of the cutter support fixing portion 313 of the rotating body 3 and from each fixing portion of the cutter bit support member 315, and the cutter bit support member 315 supporting the worn or damaged roller bit C1 is removed. Each fixing part is removed from each groove of the cutter bit support fixing part 313 above and below the front part 31a of the rotating body 3, the worn or damaged roller bit C1 is removed from the opening 310 of the front part 31a of the rotating body 3, and the movable body 2 is removed. and the cutter bit exchange opening 10 of the box 1 into the cutter bit exchange work chamber S. Subsequently, from the cutter bit replacement work chamber S, the cutter bit support member 315 for supporting the new roller bit C1 is passed through the cutter bit replacement opening 10 of the box 1 and the cutter bit insertion openings 212 and 224 of the movable body 2. The fixed portions of the cutter bit support member 315 are fitted into the grooves of the upper and lower cutter bit support and fixed portions 313 on the front surface portion 31a of the rotating body 3, and a part of the cutting edge of the roller bit C1 is inserted into the opening of the front surface portion 31a of the rotating body 3. It protrudes from the portion 310 and is horizontally rotatably arranged in the opening 310 of the front portion 31a of the rotating body 3 . Then, a bolt (not shown) is passed through each fixing portion of the cutter bit support member 315 and fastened to the bottom of each groove of the cutter bit support fixing portion 313 of the rotating body 3 . The same applies to the cutter bit support fixing portion 313 of the bearing portion.

このようにして新たなローラービットC1を回動体3前面部31aの開口部310に取り付ける。このように同種のカッタービットC1の交換作業をカッターヘッドM1(カッタースポークM11)内部の、マシン本体M0内部から出入り可能な大気圧下のカッタービット交換作業室Sで実施できる。このローラービットC1の交換後、函体1のカッタービット交換口10に蓋11を取り付けてカッタービット交換口10を閉塞する。 In this manner, a new roller bit C1 is attached to the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3. As shown in FIG. In this manner, the cutter bit C1 of the same type can be replaced in the cutter bit replacement work chamber S inside the cutter head M1 (cutter spoke M11), which is accessible from the inside of the machine main body M0 under atmospheric pressure. After replacing the roller bit C1, a lid 11 is attached to the cutter bit replacement opening 10 of the box 1 to close the cutter bit replacement opening 10.例文帳に追加

続いて、可動体2と回動体3との間の回動体ロック装置7をロック解除して(前出の回動体カッタービット交換口ロック解除動作)、回動体駆動装置6により回動体3を回転し(前出の回動体正転動作)、回動体3前面部31aの開口部310を前面板M111のカッタービット取付口M110に向ける。ここで、回動体3の回動を回動体ロック装置7によりロックする(前出の回動体カッタービット切削位置ロック動作)。続いて、函体1と可動体2との間の可動体ロック装置5をロック解除して(前出の可動体カッタービット交換位置ロック解除動作)、函体1と可動体2との間に取り付けられた可動体駆動装置4の駆動により、函体1内で可動体2(スライド筒21)を駆動して(前出の可動体前進動作)、回動体3前面部31aをカッタービット切削位置、すなわち、前面板M111のカッタービット取付口M110までスライドさせる。ここで、函体1と可動体2との間の可動体ロック装置5をロックする(前出の可動体カッタービット切削位置ロック動作)。 Subsequently, the rotating body lock device 7 between the movable body 2 and the rotating body 3 is unlocked (the rotating body cutter bit exchange opening lock release operation described above), and the rotating body 3 is rotated by the rotating body driving device 6. Then, the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3 faces the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111. Here, the rotation of the rotating body 3 is locked by the rotating body locking device 7 (the above-described rotating body cutter bit cutting position locking operation). Subsequently, the movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is unlocked (movable body cutter bit replacement position unlocking operation described above), and the box 1 and the movable body 2 are locked. By driving the attached movable body driving device 4, the movable body 2 (slide cylinder 21) is driven within the box 1 (movable body forward motion described above), and the front surface portion 31a of the rotating body 3 is moved to the cutter bit cutting position. That is, it is slid to the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111. Here, the movable body locking device 5 between the box 1 and the movable body 2 is locked (movable body cutter bit cutting position locking operation described above).

このようにしてスライド筒21前面部21aの開口部210、回動体3前面部31aの開口部310を通じて、前面板M111のカッタービット取付口M110からカッタービットC(刃先の一部)を所定の突出位置まで突出させる。そして、シールド機Mを掘進させ、このローラービットC1でトンネル切羽を掘削する。このローラービットC1で岩盤を切削する間、切削ズリはカッタービット取付口M110内の回動体3前面部の開口310から回動体3内に連続的に取り込まれ、回動体3のズリ通過路314、ズリ排出開口311、排泥管23aを通過して函体1の排土口M14から連続的に排出される。 In this way, the cutter bit C (a part of the cutting edge) projects from the cutter bit mounting opening M110 of the front plate M111 through the opening 210 of the front surface 21a of the slide cylinder 21 and the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3. Protrude to position. Then, the shield machine M is excavated, and the tunnel face is excavated by the roller bit C1. While the roller bit C1 is cutting the rock, the cutting waste is continuously taken into the rotating body 3 through the opening 310 on the front surface of the rotating body 3 in the cutter bit mounting opening M110, The mud is continuously discharged from the earth discharge port M14 of the box 1 through the mud discharge opening 311 and the mud discharge pipe 23a.

以上説明したように、このカッタービット交換装置E2では、カッタービットCを回動体3のカッタービット支持固定部313にカッタービット支持部材315を介して刃先を回動体3前面部31aの開口部310から突出させて取り付ける。カッタービットCで切削面を切削する際は、函体1内で可動体2のスライド筒21の前面部21aをカッタービット取付口M110に配置し、回動体3前面部31aの開口部310、スライド筒21前面部21aの開口210を通じてカッタービットCを突出させる。カッタービットCを交換する際は、可動体駆動装置4の駆動により、函体1内で可動体2を回動体3とともに後退させて、カッタービットCをカッタービット取付口M110側へ引き寄せ、回動体ロック装置7のロック解除により回動体3の回動方向のロックを解除して、回動体駆動装置6により回動体3を回動することによって、カッタービットCをカッタービット交換口10に向けるとともに、回動体3の外周面で可動体2前面部21aの開口部210を遮断し、カッタービットCをカッタービット取付部Pとカッタービット交換作業室Sとの間で交換する。このようにしたことで、このカッタービット交換装置E2を簡単な方式(機構)にして、カッターヘッドM1内部の大気圧下のカッタービット交換作業室Sで、作業員が同種のカッタービットCの交換を少ない簡単な作業手順で短時間に行うことができ、また、長距離、大水圧下のトンネル掘進機でもカッタービットCの交換を容易にすることができる。 As described above, in this cutter bit exchanging device E2, the cutter bit C is attached to the cutter bit support fixing portion 313 of the rotating body 3 via the cutter bit support member 315 so that the cutting edge is inserted through the opening 310 of the front surface portion 31a of the rotating body 3. Install by protruding. When cutting the cutting surface with the cutter bit C, the front surface 21a of the slide cylinder 21 of the movable body 2 is arranged in the cutter bit mounting opening M110 in the box 1, and the opening 310 of the front surface 31a of the rotating body 3 and the slide The cutter bit C is protruded through the opening 210 of the front surface portion 21a of the cylinder 21 . When replacing the cutter bit C, the movable body driving device 4 is driven to retract the movable body 2 together with the rotating body 3 in the box 1, pull the cutter bit C toward the cutter bit mounting opening M110 side, and pull the rotating body. By unlocking the lock device 7, the rotating body 3 is unlocked in the rotating direction, and by rotating the rotating body 3 with the rotating body driving device 6, the cutter bit C is directed toward the cutter bit replacement opening 10, The opening 210 of the front surface 21a of the movable body 2 is blocked by the outer peripheral surface of the rotating body 3, and the cutter bit C is exchanged between the cutter bit mounting part P and the cutter bit exchange work chamber S. By doing so, the cutter bit exchanging device E2 has a simple system (mechanism), and an operator can exchange the same type of cutter bits C in the cutter bit exchanging work chamber S under atmospheric pressure inside the cutter head M1. can be carried out in a short time with a small number of simple work procedures, and replacement of the cutter bit C can be facilitated even in a long-distance tunneling machine under high water pressure.

なお、この実施の形態4では、回動ガイド、回動体を略円筒形としたが、回動ガイド、回動体を、実施の形態1と同様に、周面を外側に凸の断面くの字形とする略双円錐台形(所謂そろばん玉の外周面の形状)にしてもよい。このようにすることにより実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。 In the fourth embodiment, the rotation guide and the rotating body are substantially cylindrical. (the shape of the outer peripheral surface of a so-called abacus ball). By doing so, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

また、実施の形態1-4では、泥水式のシールド機を例示して、この泥水式のシールド機に適用されるカッタービット交換装置について説明したが、このカッタービット交換装置は泥土圧式のシールド機他各種のトンネル掘進機にも同様に適用でき、上記実施の形態1-4と同様の作用効果を得ることができる。 Further, in Embodiments 1 to 4, a slurry type shield machine was exemplified and the cutter bit replacement device applied to this slurry type shield machine was described, but this cutter bit replacement device is an earth pressure type shield machine. The present invention can be applied to other various tunnel excavators in the same manner, and can obtain the same effects as those of Embodiments 1 to 4 above.

M 泥水式のシールド機(トンネル掘進機)
M0 マシン本体
M1 カッターヘッド
M10 回転筒
M11 カッタースポーク
M110 カッタービット取付口
M111 前面板
M12 外周リング
M120 カッタービット取付口
M13 リング
M14 排土口
M14a 排泥口(排土口)
M141 後面板
M15 送泥口
P カッタービット取付部
C カッタービット
C1 ローラービット
C2 ティースビット
S カッタービット交換作業室
E(E1、E2) カッタービット交換装置
1 函体
10 カッタービット交換口
100 前面部
101 頂面部
102 底面部
103 側面部
104 側面部
105 後面部
106 開口
107 筒
11 蓋
11a 本体
11b フランジ
12 スライドガイド
13 後部スライドガイド
2 可動体
21 スライド筒
21a 前面部
21b 後面部
21c 頂面部
21d 底面部
21e 側面部
21f 側面部
210 開口部
211 開口
211a 開口部
211b 開口部
212 カッタービット挿通口
22 回動ガイド
22b 後面部
22c 側面部
221 ズリ排出開口
222 軸受
223 ガイド面
224 カッタービット挿通口
23 排土筒
23a 排泥管
24 送泥管
3 回動体
31a 前面部
31b 後面部
31c 頂面部
31d 底面部
310 開口部
311 ズリ排出開口
311a 送泥開口
312 回動軸
313 カッタービット支持固定部
313b 溝
313A 軸受部
313c 穴
314 ズリ通過路
315 カッタービット支持部材
315a 支持部
315b 固定部
4 可動体駆動装置
41 ジャッキ本体
42 作動ロッド
43 固定金具
L ロック機構
5 可動体ロック装置
501、502、503 ロック孔
51 ロック軸(作動ロッド)
52 ロック軸駆動装置(ジャッキ本体)
6 回動体駆動装置
60 ウォームホイール
61 ウォーム
7 回動体ロック装置
701、702、703 ロック孔
71 ロック軸(作動ロッド)
71B 大軸部
71S 小軸部
72 ロック軸駆動装置(ジャッキ本体)
8 シール
91、92 配管
921 開閉用のバルブ
M Muddy water type shield machine (tunnel excavator)
M0 Machine body M1 Cutter head M10 Rotating cylinder M11 Cutter spoke M110 Cutter bit mounting port M111 Front plate M12 Outer ring M120 Cutter bit mounting port M13 Ring M14 Drain port M14a Drain port (discharge port)
M141 Rear plate M15 Sludge feed port P Cutter bit mounting part C Cutter bit C1 Roller bit C2 Teeth bit S Cutter bit replacement work chamber E (E1, E2) Cutter bit replacement device 1 Box 10 Cutter bit replacement port 100 Front part 101 Top Surface part 102 Bottom part 103 Side part 104 Side part 105 Rear part 106 Opening 107 Tube 11 Lid 11a Main body 11b Flange 12 Slide guide 13 Rear slide guide 2 Movable body 21 Slide tube 21a Front part 21b Rear part 21c Top part 21d Bottom part 21e Side Portion 21f Side portion 210 Opening 211 Opening 211a Opening 211b Opening 212 Cutter bit insertion opening 22 Rotation guide 22b Rear surface portion 22c Side surface 221 Waste discharge opening 222 Bearing 223 Guide surface 224 Cutter bit insertion opening 23 Discarding tube 23a Discharge Mud pipe 24 Mud feed pipe 3 Rotating body 31a Front face 31b Rear face 31c Top face 31d Bottom face 310 Opening 311 Mud discharge opening 311a Mud feed opening 312 Rotating shaft 313 Cutter bit support fixing part 313b Groove 313A Bearing 313c Hole 314 Muck Passage Path 315 Cutter Bit Supporting Member 315a Supporting Part 315b Fixing Part 4 Movable Body Driving Device 41 Jack Main Body 42 Operating Rod 43 Fixing Bracket L Locking Mechanism 5 Movable Body Locking Device 501, 502, 503 Lock Hole 51 Lock Shaft (Operating Rod)
52 lock shaft drive (jack body)
6 rotating body driving device 60 worm wheel 61 worm 7 rotating body locking device 701, 702, 703 lock hole 71 lock shaft (operating rod)
71B Large shaft portion 71S Small shaft portion 72 Lock shaft driving device (jack main body)
8 seals 91, 92 piping 921 valve for opening and closing

Claims (6)

カッターヘッドの前面板にカッタービット取付口を有し、後面板に排土口を有し、前記カッタービット取付口と前記後面板との間に形成され、カッタービットが刃先を前記カッタービット取付口から突出して取り付けられるカッタービット取付部と、前記カッタービット取付部の少なくとも片側一方の側部に画成され、トンネル掘進機本体側の大気圧に連通されるカッタービット交換作業室とを備えるトンネル掘進機において、前記カッタービット取付部に設置されて、前記カッタービット取付部と前記カッタービット交換作業室との間で前記カッタービットを交換するトンネル掘進機のカッタービット交換装置であって、
前記前面板の前記カッタービット取付口と前記後面板との間に筒形に形成され、片側一方の側面部に前記カッタービット交換作業室に連通し蓋で開閉されるカッタービット交換口を、頂面部及び底面部に後記可動体の各軸受を挿通し後方に向けてスライド案内可能なスライドガイドを、それぞれ有し、前記カッタービット取付部を画成する函体と、
前面部に開口部、後面部に開口を、片側一方の側面部に前記函体の前記カッタービット交換口に対向してカッタービット挿通口を、それぞれ有する略筒状に形成され、前記函体の内面に当接して前記函体内にスライド可能に配置されるスライド筒、前記スライド筒内の前面部側に、前記スライド筒前面部の前記開口部の両側縁部を通り、円弧の一部が前記スライド筒前面部の前記開口部から前方所定の範囲に突出される前記スライド筒内の仮想円周に沿って、前記スライド筒前面部の前記開口部に対向してズリ排出開口を有する略筒状に形成され、当該略筒状の中心軸上で前記スライド筒の相互に対向する位置にそれぞれ前記函体のスライドガイド上に突出される軸受を有する回動ガイド、及び前記スライド筒内の後面部側に、前記回動ガイドの前記ズリ排出開口に連接して略筒形に形成され、前記後面板の前記排土口にスライド可能に嵌挿される排土筒とからなり、前記函体内にスライド可能に嵌合配置される可動体と、
前記可動体の前記回動ガイド内に嵌合可能に前面部が前記スライド筒前面部の前記開口部に沿って配置可能に平坦面で頂面部及び底面部を有する中空の略筒形形状に形成され、当該略筒形形状の頂面部、底面部の中心に前記回動ガイドの前記各軸受に嵌合可能に回動軸を、前記略筒形形状の前面部の平坦面に前記カッタービットの刃先を突出可能でかつズリを取り込み可能な開口部を、後面部にズリ排出開口を、前記略筒形形状の前面部で前記頂面部と前記底面部との間に前記カッタービットを支持固定するカッタービット支持固定部を、それぞれ有し、前記回動ガイド内に前記回動軸を介して回動可能に嵌合配置される回動体と、
前記函体と前記可動体との間に取り付けられ、前記函体内で前記可動体を、前記カッタービットが前記カッタービット取付口から所定の突出位置まで突出可能なカッタービット切削位置と前記カッタービット切削位置の後方で前記カッタービットが前記カッタービット交換口に向けて回動可能なカッタービット交換位置との間で、スライド駆動する可動体駆動装置と、
前記函体のスライドガイド上に配置されて、前記可動体の各軸受に支持される前記回動体の前記回動軸に作動連結され、前記カッタービット交換位置で前記回動体を駆動する回動体駆動装置と、
前記カッタービット切削位置と前記カッタービット交換位置で前記可動体と前記回動体とをロックするロック機構と、
を備え、
前記カッタービットは前記回動体の前記カッタービット支持固定部にカッタービット支持部材を介して刃先を前記回動体前面部の前記開口部から突出させて取り付けられ、
前記カッタービットで切削面を切削する際は、前記函体内で前記可動体を前記可動体駆動装置により前記カッタービット切削位置までスライドさせて、前記ロック機構で前記可動体をロックし、前記カッタービットを前記カッタービット取付口から所定の位置まで突出させ、
前記カッタービットを交換する際は、前記函体内で前記可動体を前記可動体駆動装置により前記カッタービット交換位置までスライドさせて、前記ロック機構で前記可動体をロックし、前記カッタービット交換位置で、前記回動体を前記回動体駆動装置により回動させて、前記カッタービットを前記カッタービット交換口に向けるとともに、前記回動体の外周面で前記カッタービット取付口を遮断して、前記ロック機構で前記回動体をロックし、前記カッタービットを前記カッタービット取付部と前記カッタービット交換作業室との間で交換する、
ことを特徴とするトンネル掘進機のカッタービット交換装置。
The front plate of the cutter head has a cutter bit mounting opening, and the rear plate has an unloading opening. and a cutter bit replacement work chamber defined on at least one side of the cutter bit mounting portion and communicated with the atmospheric pressure on the side of the tunnel excavator main body. A cutter bit changing device for a tunnel boring machine, which is installed in the cutter bit mounting portion and exchanges the cutter bit between the cutter bit mounting portion and the cutter bit changing work chamber,
A cutter bit replacement port is formed in a cylindrical shape between the cutter bit mounting port of the front plate and the rear plate, and communicates with the cutter bit replacement work chamber on one side of one side, and is opened and closed by a lid. a box that defines the cutter bit mounting portion, and has slide guides on the surface portion and the bottom surface portion that are capable of inserting respective bearings of the movable body to be described later and that can be slidably guided toward the rear;
It is formed in a substantially cylindrical shape having an opening in the front surface, an opening in the rear surface, and a cutter bit insertion opening on one side surface facing the cutter bit exchange opening of the box. A slide cylinder that abuts on the inner surface and is slidably arranged in the box; A generally cylindrical shape having a waste discharge opening facing the opening of the front surface of the slide cylinder along a virtual circumference in the slide cylinder that protrudes forward from the opening of the front surface of the slide cylinder to a predetermined range. and a rotation guide having bearings protruding above the slide guide of the box at mutually opposing positions of the slide cylinder on the central axis of the substantially cylindrical shape, and a rear surface portion in the slide cylinder On the side thereof, there is an earth unloading tube which is formed in a substantially cylindrical shape so as to be connected to the waste discharge opening of the rotating guide and is slidably inserted into the earth unloading opening of the rear plate, and slides into the box. a movable body that can be fitted and arranged;
The movable body is formed in a substantially hollow cylindrical shape having a flat top surface and a bottom surface so that the front surface can be arranged along the opening of the front surface of the slide cylinder so as to be fitted into the rotation guide of the movable body. At the center of the top surface portion and the bottom surface portion of the substantially cylindrical shape, the rotating shaft is fitted to each of the bearings of the rotating guide, and the cutter bit is mounted on the flat surface of the front surface portion of the substantially cylindrical shape. The cutter bit is supported and fixed between the top surface portion and the bottom surface portion by the front surface portion of the substantially cylindrical shape with an opening through which the cutting edge can be protruded and the waste can be taken in, a waste discharge opening on the rear surface portion. a rotating body, each having a cutter bit support fixing portion, which is fitted and disposed in the rotating guide via the rotating shaft so as to be rotatable;
A cutter bit cutting position and a cutter bit cutting position mounted between the box and the movable body so that the cutter bit can protrude the movable body in the box from the cutter bit mounting opening to a predetermined projecting position. a movable body driving device that slides between a cutter bit replacement position behind the position where the cutter bit can be rotated toward the cutter bit replacement opening;
A rotating body drive that is arranged on the slide guide of the box and is operatively connected to the rotating shaft of the rotating body that is supported by each bearing of the movable body and that drives the rotating body at the cutter bit replacement position. a device;
a lock mechanism that locks the movable body and the rotating body at the cutter bit cutting position and the cutter bit replacement position;
with
The cutter bit is attached to the cutter bit support fixing portion of the rotating body via a cutter bit support member so that the cutting edge protrudes from the opening of the front surface of the rotating body,
When cutting a cutting surface with the cutter bit, the movable body is slid in the box to the cutter bit cutting position by the movable body driving device, the movable body is locked by the locking mechanism, and the cutter bit is cut. project from the cutter bit mounting opening to a predetermined position,
When replacing the cutter bit, the movable body is slid to the cutter bit replacement position in the box by the movable body driving device, the lock mechanism locks the movable body, and the cutter bit is replaced at the cutter bit replacement position. The rotating body is rotated by the rotating body driving device to orient the cutter bit toward the cutter bit replacement opening, and the cutter bit mounting opening is blocked by the outer peripheral surface of the rotating body so that the lock mechanism locking the rotating body and exchanging the cutter bit between the cutter bit mounting portion and the cutter bit exchange work chamber;
A cutter bit changing device for a tunnel boring machine, characterized by:
可動体のスライド筒内前面部側の回動ガイド、回動体はそれぞれ、略円筒形又は外周面を外側に凸の断面くの字形とする略双円錐台形を呈する請求項1に記載のトンネル掘進機のカッタービット交換装置。 2. The tunnel excavation according to claim 1, wherein the rotation guide on the front side of the inside of the slide cylinder of the movable body and the rotation body each have a substantially cylindrical shape or a substantially biconical truncated shape having a V-shaped cross section with an outer peripheral surface convex outward. Machine cutter bit changer. ロック機構は、函体の筒形の周面部で前記函体内の可動体のスライド範囲でかつ前記可動体が当接される位置に貫通して形成される函体のロック孔と、前記函体内の前記可動体がカッタービット切削位置で、前記可動体の前記函体のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット切削位置の可動体のロック孔、及び前記函体内の前記可動体がカッタービット交換位置で、前記可動体の前記函体のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット交換位置の可動体のロック孔と、前記函体の外側に前記函体のロック孔に対して同心的に配置され、前記函体のロック孔から前記カッタービット切削位置の可動体のロック孔又は前記カッタービット交換位置の可動体のロック孔へ挿通可能なロック軸と、前記函体の外側に前記函体のロック孔に対して同心的に又は近傍に設置され、前記ロック軸を前記函体のロック孔から前記カッタービット切削位置の可動体のロック孔又は前記カッタービット交換位置の可動体のロック孔へ挿脱可能に進退駆動するロック軸駆動装置とからなる可動体ロック装置を備える請求項1又は2に記載のトンネル掘進機のカッタービット交換装置。 The lock mechanism includes a lock hole formed through a cylindrical peripheral surface of the box in a sliding range of the movable body in the box and a position where the movable body abuts, and a lock hole in the box. wherein the movable body is at the cutter bit cutting position, a lock hole of the movable body at the cutter bit cutting position formed at a position corresponding to the lock hole of the box in the movable body, and the movable body in the box is a cutter At the bit exchange position, a lock hole of the movable body at the cutter bit exchange position formed at a position corresponding to the lock hole of the box of the movable body, and a lock hole of the box on the outside of the box. a lock shaft that is concentrically arranged and can be inserted from the lock hole of the box into the lock hole of the movable body at the cutter bit cutting position or the lock hole of the movable body at the cutter bit replacement position; The lock shaft is installed concentrically or in the vicinity of the lock hole of the box, and the lock shaft extends from the lock hole of the box to the lock hole of the movable body at the cutter bit cutting position or the movable body at the cutter bit replacement position. 3. The cutter bit changing device for a tunnel boring machine according to claim 1 or 2, further comprising a movable body locking device comprising a lock shaft driving device that advances and retreats so as to be insertable into and removable from the lock hole. ロック機構は、函体のスライドガイド内でカッタービット切削位置の可動体に形成される可動体のロック孔と、前記函体内の前記可動体がカッタービット切削位置で、回動体の前記可動体のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット切削位置の回動体のロック孔、及び前記函体内の前記可動体がカッタービット交換位置で、前記回動体が回動体駆動装置により回動されてカッタービットがカッタービット交換口に向けられる位置で、前記回動体の前記可動体のロック孔に対応する位置に形成されるカッタービット交換位置の回動体のロック孔と、前記函体のスライドガイド上で前記可動体のロック孔に対して同心的に配置され、前記可動体のロック孔から前記カッタービット切削位置の回動体のロック孔又は前記カッタービット交換位置の回動体のロック孔へ挿通可能なロック軸と、前記函体のスライドガイド上で前記可動体のロック孔に対して同心的に又は近傍に設置され、前記ロック軸を前記可動体のロック孔から前記カッタービット切削位置の回動体のロック孔又は前記カッタービット交換位置の可動体のロック孔へ挿脱可能に進退駆動するロック軸駆動装置とからなる回動体ロック装置を備える請求項1乃至3のいずれかに記載のトンネル掘進機のカッタービット交換装置。 The lock mechanism includes a lock hole formed in the movable body at the cutting position of the cutter bit within the slide guide of the box, and a lock hole of the movable body in the box at the cutting position of the cutter bit. A lock hole of a rotating body at a cutter bit cutting position formed at a position corresponding to the lock hole, and a cutter when the movable body in the box is at the cutter bit replacement position and the rotating body is rotated by a rotating body driving device. At a position where the bit is directed to the cutter bit exchange port, a lock hole of the rotary body at the cutter bit exchange position formed at a position corresponding to the lock hole of the movable body of the rotary body, and a slide guide of the box. A lock disposed concentrically with respect to the lock hole of the movable body and capable of being inserted from the lock hole of the movable body into the lock hole of the rotating body at the cutter bit cutting position or the lock hole of the rotating body at the cutter bit replacement position. A shaft is installed concentrically or in the vicinity of the lock hole of the movable body on the slide guide of the box, and locks the rotating body at the cutting position of the cutter bit through the lock hole of the movable body. 4. The cutter for a tunnel excavator according to claim 1, further comprising a rotating body locking device comprising a lock shaft driving device that is driven to advance and retract so that it can be inserted into and removed from the hole or the lock hole of the movable body at the cutter bit replacement position. Bit exchange device. カッタービット支持部材は、カッタービットを回転可能に又は固定可能に支持する支持部と、前記支持部の両端にブロック状に形成される一対の固定部とからなり、回動体のカッタービット支持固定部は、前記回動体の頂面部及び底面部において前記回動体の回動軸の前側の内面に前記カッタービット支持部材の前記各固定部を嵌合可能に形成される一対の溝と、前記カッタービット支持部材の前記各固定部と前記回動体との間に締結されるボルトとからなり、前記回動体の前記カッタービット支持固定部は同種又は異種のカッタービットを交換可能に構成される請求項1乃至4のいずれかに記載のトンネル掘進機のカッタービット交換装置。 The cutter bit support member comprises a support portion that rotatably or fixably supports the cutter bit, and a pair of block-shaped fixing portions formed at both ends of the support portion. a pair of grooves formed on the top surface and the bottom surface of the rotating body so that the fixed portions of the cutter bit support member can be fitted into the inner surface of the rotating body on the front side of the rotating shaft; 2. A bolt is fastened between each fixing portion of the supporting member and the rotating body, and the cutter bit supporting fixing portion of the rotating body is configured to be replaceable with the same type or different type of cutter bit. 5. A cutter bit changing device for a tunnel boring machine according to any one of 1 to 4. 回動体前部及び/又は前面板のカッタービット取付口の周囲に配置され、前記回動体の回動により前記回動体の前面部と前記回動ガイドとの間に生じる間隙に流動性充填材を注入充填するための配管と、函体のカッタービット交換口の近傍及び/又は前記カッタービット交換口を開閉する蓋に挿着され、前記回動体の前面部と前記回動ガイドとの間に生じる間隙から前記流動性充填材を排出し当該間隙に前記流動性充填材を注入充填するための配管とを併せて備える請求項1乃至5のいずれかに記載のトンネル掘進機のカッタービット交換装置。 A fluid filler is placed around the cutter bit mounting opening in the front part of the rotating body and/or the front plate, and is formed between the front part of the rotating body and the rotation guide due to the rotation of the rotating body. Piping for injection filling, near the cutter bit exchange opening of the box and/or inserted in the lid for opening and closing the cutter bit exchange opening, and generated between the front surface of the rotating body and the rotation guide 6. The cutter bit changing device for a tunnel excavator according to claim 1, further comprising a pipe for discharging the fluid filler from the gap and filling the fluid filler into the gap.
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