JPH074595U - シールド掘進機のオーバーカッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 岩盤層や巨礫層等の硬質地盤であっても余掘
りすることができるシールド掘進機のオーバーカッタを
提供する。 【構成】 切羽を掘削すべく回転するカッタ１に、先端
にローラビット１１を有し径方向外方へ出没する出没部
材９を設けると共に、該出没部材９をカッタ１の回転方
向Ａの前後から挟んで摺接支持するガイド板１２を設け
たことを特徴としている。また、上記出没部材９の先端
に、ローラビット１１に隣接させてカッタ１の回転方向
Ａ前方の位置にティースビット２０を設けてもよい。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、岩盤層や巨礫層でのトンネル掘削に用いられるローラビットを備え たシールド掘進機のオーバーカッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

シールド掘進機のカッタ部分の概要を図６に示す。図示するように、円筒状の シールドフレームａの前面に、モータにより回転駆動され切羽を掘削するカッタ ｂが設けられている。このカッタｂにより掘削された土砂は、隔壁ｃで坑内と仕 切られたカッタ室ｄ内に取り込まれ、そこからスクリューコンベヤ（図示せず） や、あるいは排泥水管（図示せず）を介して坑内に排出されるようになっている 。

【０００３】 上記カッタｂの前面部には、実質的に切羽を掘削するティースビットｅおよび ローラビットｆが設けられている。ローラビットｆは、軸受を介して回転自在に 設けられており、カッタｂの回転に伴い切羽に押し付けられつつ切羽面上を転が って岩盤・巨礫等を押し割るものである。

【０００４】 上記カッタｂには、カーブ掘進や地山の締付に対するオーバーカット（余掘り ）を行うため、径方向外方へ出没するオーバカッタｇが設けられている。このオ ーバーカッタｇは、その先端に棒状ビットｈや超硬チップ付きのティースビット を備えており、油圧ジャッキ等によりカッタｂの径方向外方へ押し出され、周辺 地山を切削し又は乱して余掘りするものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記構成のオーバーカッタｇを岩盤層や巨礫層での余掘りに用いると 、オーバーカッタｇ先端の棒状ビットｈやティースビットが岩盤層に食い込むこ となく岩盤層上を滑ってしまうため、余掘りすることができない。この対策とし て、棒状ビットｈ等の代わりに岩盤用のローラビットを用いれば、これら硬質地 盤の余掘りにも対応できるが、掘削部の形状が大きくなるため片持梁状の支持部 分ｉへの負荷モーメントが過大となり、実現されていない。

【０００６】 また、かかるローラビットはオーバーカッタｇの先端に軸受を介して設けられ ることになるが、余掘り時にはこの軸受が硬い岩盤層に押し付けられるため、軸 受の磨耗・損傷が早く、オーバーカッタｇの寿命が極端に短くなってしまう。こ れもローラビット型オーバーカッタが実現されない理由の一つとなっていた。

【０００７】 以上の問題点を解決すべく創案された本考案の目的は、岩盤層や巨礫層等の硬 質地盤であっても余掘りすることができるシールド掘進機のオーバーカッタを提 供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、切羽を掘削すべく回転するカッタに、先 端にローラビットを有し径方向外方へ出没する出没部材を設けると共に、該出没 部材をカッタの回転方向の前後から挟んで摺接支持するガイド板を設けたことを 特徴としている。

【０００９】 また、上記出没部材の先端に、ローラビットに隣接させてカッタの回転方向前 方の位置にティースビットを設けてもよい。

【００１０】

【作用】

上記構成によれば、余掘り時に出没部材先端のローラビットが周辺地山を掘削 する際に生じる負荷は、出没部材をカッタの回転方向の前後から挟んで摺接支持 するガイド板によって強固に支持される。

【００１１】 また、上記出没部材の先端に、ローラビットに隣接させてカッタの回転方向前 方に設けられたティースビットは、余掘り時にローラビットに先立って地山を掘 削し、ローラビットを防護する。よって、ローラビットの寿命が伸びる。

【００１２】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１３】 図１に本実施例に係るオーバーカッタを備えたシールド掘進機のカッタの正面 図を示す。図示するように、カッタ１の前面に、岩盤・巨礫を掘削するためのロ ーラビット２が複数放射状に配置されており、これらローラビット２のカッタ回 転方向Ａの前方にはスクレーパビット３またはスクレーパ４が併設されている。 また、カッタ１には、上記ローラビット２によって掘削された土砂を、カッタ１ の背面側のカッタ室に取り込むための土砂取込口５が開口されている。

【００１４】 上記カッタ１には、径方向外方へ出没するオーバーカッタ６が180 度間隔で二 ヶ設けられている。オーバーカッタ６は、図２および図３に示すように、カッタ １の面板背面部のリブ７に固定されたベース部８と、ベース部８から径方向外方 へ出没する出没部材９と、出没部材９の先端に軸受１０を介して回転自在に設け られたローラビット１１とからなっている。また、上記ベース部８には、出没部 材９をカッタ１の回転方向Ａの前後から挟んで摺接支持するガイド板１２が設け られている。

【００１５】 上記ベース部８は、有底筒体からなり、その内部にジャッキピストン１３が設 けられている。このジャッキピストン１３は、根元側の細径根止め部１３ａと中 間部１３ｂと先端側の大径部１３ｃとから構成されている。根止め部１３ａは、 ベース部８の底板に形成された穴に挿入され、ボルト２２により、ベース部８に 固定されている。他方、出没部材９は、上記ローラビット１１を支持するビット 支持体９ａと、ベース部８に挿入されるジャッキシリンダ部９ｂとからなってい る。

【００１６】 ジャッキシリンダ部９ｂの端面には、上記ジャッキピストン１３が挿入される ジャッキシリンダ孔１４ａが形成されている。すなわち、有底筒体状のベース部 ８に出没部材９のジャッキシリンダ部９ｂを挿入すると、ジャッキピストン１３ がジャッキシリンダ孔１４ａに挿入されることになる。このように挿入されたジ ャッキシリンダ部９ｂの先端には、出没部材９の抜けを防止すると共に油圧ジャ ッキの圧力室を形成するロッドカバー１５が、ジャッキロッド中間部１３ｂを被 嵌しジャッキシリンダ部９ｂのジャッキシリンダ孔１４ａの内壁に固定されて設 けられる。

【００１７】 図３に示すように、上記ベース部８には、ジャッキシリンダ部９ｂの左側端面 （ロッドカバー１５の左側端面）へ潤滑油を供給する給油口１６が形成されてい る。給油口１６の用途は、出没部材９が出入りすることにより有底筒体状ベース 部８の底部とジャッキシリンダ部９ｂの左側端面間に形成される空間２１の容積 変化に対応させ、地下水圧より少し高い圧力を維持した潤滑油を出入りさせるた めの配管口で、空間２１がバキュームや加圧状態になることを防止する。

【００１８】 また、上記ジャッキピストン１３には、ロッドカバー１５の右側端面側の空間 １４ａに油圧を供給する給油通路１７ａとジャッキピストン大径部１３ｃの右側 の空間１４ｂに油圧を供給する給油通路１７ｂとが形成されている。上記構成に よれば、給油口１７ｂから油圧を供給すると、ジャッキシリンダ部９ｂ内の空間 １４ｂの容積が増し、空間１４ａの容積は減り空間１４ａ内の油が１７ａより排 出されビット支持体９ａが油圧に押されて出没部材９が径方向外方へ移動する。 また、給油通路１７ａを介して油圧を供給すると、空間１４ａの容積が増し、空 間１４ｂの容積が減少し給油通路１７ｂより排油され、ロッドカバー１５が油圧 に押されて出没部材９が径方向内方へ移動する。

【００１９】 このようにしてベース部８から出没する出没部材９は、カッタ回転方向Ａの前 後に出没部材９を挟むようにして設けられたガイド板１２によって摺接支持され る。このガイド板１２は、ベース部８にブラケット１８を介して設けられており 、出没部材９のビット支持体９ａを挟んで支持するものである。この構成によれ ば、余掘り時に出没部材９に生じるカッタ回転方向Ａの負荷は、ガイド板１２に よって強固に支持される。また、余掘り時に出没部材９に生じる掘進方向後方へ の負荷は、ビット支持体９ａの背面に設けられたガイド部材１９によって支持さ れる。

【００２０】 上記出没部材９の先端のビット支持体９ａには、図４および図５に示すように 、ローラビット１１に隣接させてカッタ１の回転方向Ａ前方にティースビット２ ０が設けられている。このティースビット２０は、余掘り時にローラビット１１ に先立って地山を掘削し、ローラビット１１およびその軸受１０を防護する。特 に、ローラビット１１の外側の軸受１０ｂは、図３に示すようにドーム型のカッ タ１から側部地山へ完全に突出してしまうため余掘り時の負荷が大きいが、上記 ティースビット２０によって防護されることになる。かかる機能を有するティー スビット２０は、カッタ１が正逆回転するタイプのときは、ローラビット１１を 挟んでその左右両側に設けられる。

【００２１】 なお、図４中２１はガイド板１２に開口された開口であり、掘削ズリの詰りを 防止するものである。

【００２２】 以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。

【００２３】 岩盤・巨礫層を掘進中に余掘りする場合には、図３に示す給油口１７ｂから出 没部材９内の空間１４ｂに油圧を供給し、出没部材９を径方向外方へ押し出す。 すると、出没部材９の先端に設けられたローラビット１１が周辺地山に食い込み 、カッタ１の回転に伴って余掘りを行う。この余掘り時に出没部材９に生じる負 荷は、出没部材９のビット支持体９ａをカッタ１の回転方向Ａの前後から挟んで 摺接支持するガイド板１２によって強固に支持される。よって、出没部材９の支 持部（ジャッキシリンダ部９ｂ）が余掘り荷重によって破損することはなく、余 掘りの切削力が遺憾なく発揮される。

【００２４】 また、上記出没部材９の先端すなわちビット支持体９ａに、ローラビット１１ に隣接させてカッタ１の回転方向Ａの前方に設けられたティースビット２０は、 余掘り時にローラビット１１に先立って地山を掘削し、ローラビット１１および ローラビット１１の外側の軸受１０ｂを防護する。よって、ローラビット１１の 寿命が伸び、長距離余掘りに対応することができる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係るシールド掘進機のオーバーカッタによれば、 出没部材がガイド板によって強固に支持されているので、岩盤・巨礫層等の硬質 地盤であっても問題なく余掘りすることができる。また、ローラビットに隣接さ せてカッタの回転方向前方にティースビットを設ければ、ローラビットの寿命が 伸びるので長距離余掘りに対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すオーバーカッタが備え
られたシールド掘進機の正面図である。

【図２】上記オーバーカッタの平面図である。

【図３】上記オーバーカッタの側断面図である。

【図４】上記オーバーカッタの側面図である。

【図５】上記オーバーカッタの正面図である。

【図６】従来のオーバーカッタが備えられたシールド掘
進機の側断面図である。

【符号の説明】

１ カッタ ９ 出没部材 １１ ローラビット １２ ガイド板 ２０ ティースビット Ａ カッタ回転方向

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 切羽を掘削すべく回転するカッタに、先
   端にローラビットを有し径方向外方へ出没する出没部材
   を設けると共に、該出没部材をカッタの回転方向の前後
   から挟んで摺接支持するガイド板を設けたことを特徴と
   するシールド掘進機のオーバーカッタ。
2. 【請求項２】 上記出没部材の先端に、ローラビットに
   隣接させてカッタの回転方向前方の位置にティースビッ
   トを設けたことを特徴とする請求項１記載のシールド掘
   進機のオーバーカッタ。