JPH074596U

JPH074596U - シールド掘進機のコピーカッター装置

Info

Publication number: JPH074596U
Application number: JP3537693U
Authority: JP
Inventors: 三郎森尾
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-24
Anticipated expiration: 2006-12-18
Also published as: JP2520318Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】コピーカッターに衝撃的な大きなカッタート
ルクが加わるとコピーカッターを一時的に伏倒退避させ
るシールド掘進機のコピーカッター装置を提供する。【構成】コピーカッター１１の基部を枢軸１２を介し
て起伏回動自在にカッターディスク２に枢着し、該コピ
ーカッター後部とカッターディスク間に伸縮シリンダ１
３に介装したシールド掘進機のコピーカッター装置であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、直状シールド坑に対して局部的に余掘りするシールド掘進機におけるコピーカッター装置に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来のこの種シールド掘進機として、図３に示すような構成のものがある。

【０００３】すなわち、前面に常用カッター３と、外周面から出退するコピーカッター４を有するカッターディスク２をシールド本体１前部に配設し、該カッターディスク２をシールド本体１内に配設したモータなどの駆動装置５に連結し、シールド本体１内の内面に沿って複数本のシールドジャッキ６を配設し、カッターディスク２後部にチャンバー７を画成し、該チャンバー７内にスクリューコンベア８の先端を貫挿させ、該コンベア８後方にセグメントエレクタ９を配設してなる。

【０００４】このシールド掘進機によるシールド坑Ｂ（図４参照）の掘削は、駆動装置５によってカッターディスク２を回転させ、シールド本体１後部に組まれたセグメントＡに推進反力を取ってシールドジャッキ６によってシールド本体１とともにカッターディスク２を前進させて常用カッター３により切羽を掘削し、チャンバー７内に取り込まれた掘削土砂は一定の土圧を保ちながらスクリューコンベヤ８によってチャンバー外へ排出し、掘進工程毎にエレクタ９によって分割構成のセグメントＡを組んで１リングづつを完成させて順次に突き合わせ状に接続して掘削壁面を覆工する。

【０００５】そして、図３に示すように、途中でシールド坑Ｂが屈曲するところでは、カッターディスク２の外周面からコピーカッター４を突出させて屈曲部内側の地山Ｂ ′を余掘り（コピーカット）してシールド本体１を通過させる手法が採られる。

【０００６】図５は従来のシールド掘進機におけるコピーカッター装置の概略図を示す。

【０００７】従来のコピーカッター装置におけるコピーカッター４は、カッターディスク２のスポーク２ａ内に配設した油圧シリンダなどからなる伸縮シリンダ１０に対して直列的に連結した構成のもので、伸縮シリンダ１０の伸縮作動でコピーカッター４をカッターディスク径方向に向けてカッターディスク外周面２ｂから出退させるものである。

【０００８】なお、カッターディスク２の１回転毎にコピーカッター４を出退させて、余掘り範囲および余掘り量を設定値に応じて自動的に制御する装置としては、例えば、実開昭５６−１３８９９９号公報がある。

【０００９】また、多連式シールド掘進機のカッタヘッドに、スイングカッタとこれを揺動する揺動駆動装置とを有するスイングカッタ装置を設けることにより、硬質地盤に断面略長円形のトンネルを構築できるようにした掘進機としては、例えば、特開平３−２９０５９４号公報がある。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、シールド坑の到達立坑付近などでは、一般に薬注により地盤改良がなされいる場合が多い。また、掘削される地山には礫層などが存在する硬い所もある。従って、このような硬い地山を上記するようにコピーカッターがカッターディスク径方向に突出する構成の装置によって余掘りする場合、衝撃的な大きなカッタートルクがコピーカッターに加えられてこれを許容できないときは、コピーカッターやコピーカッター関連部材が捻じれて破損したり変形（曲がり）したりすることがある。

【００１１】ここで、コピーカッターやコピーカッター関連部材が変形してしまうとコピーカッターが突出状態になって予定する余掘りができなくなったり、トンネル掘削作業にさまざまな支障を来す原因になる。

【００１２】この考案は上述の点に鑑みなされたものであって、カッターディスクに対してコピーカッターを起伏回動により出退させ、コピーカッターを変形させるような衝撃的な大きなカッタートルクが加わるとコピーカッターを一時的に伏倒退避させることを可能にしたシールド掘進機のコピーカッター装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するためのこの考案の第１の考案の要旨とするところは、カッターディスク外周面から出没自在なコピーカッターを備えたシールド掘進機において、コピーカッター基部を枢軸を介して起伏回動自在にカッターディスクに枢着し、該コピーカッター後部とカッターディスク間に伸縮シリンダを介装したことを特徴とするシールド掘進機のコピーカッター装置にあり、また、第２の考案の要旨とするところは、前記コピーカッター装置を駆動する油圧回路系に、地山にコピーカッターの強度以上の障害物が出現した際、伸縮シリンダ油圧がリリーフし、コピーカッターが後退するようなコピーカッターの破壊を保護する機能装置を有し、また、第３の考案の要旨とするところは、前記コピーカッター装置を駆動する油圧回路系に、伸縮シリンダの圧力を調整することにより、地山の硬さに応じた伸縮シリンダ推力を設定できる装置を有し、また、第４の考案の要旨とするところは、前記コピーカッター装置を駆動する油圧回路系に、伸縮シリンダの圧力を変化させることにより地山の硬さが推定できる装置を有していることを特徴とするシールド掘進機のコピーカッター装置にある。

【００１４】

【作用】

コピーカッターによる余掘り作業で、コピーカッターに加わるカッタートルクは伸縮シリンダの作動油圧の圧力変化で検知される。コピーカッターに過大なカッタートルクが加えられると、これが制御装置に伝達されて伸縮シリンダの作動油を抜いてコピーカッターを一時的に伏倒退避させる。地山にコピーカッターの強度以上の障害物が出現した際は、装置を駆動する油圧回路系において、伸縮シリンダ油圧がリリーフし、コピーカッターが後退してコピーカッターの破壊を保護する。また、当該油圧回路系において、伸縮シリンダの圧力を調整することにより、地山の硬さに応じた伸縮シリンダ推力を設定できる。また、当該油圧回路系において、伸縮シリンダの圧力を変化させることにより地山の硬さが推定できる。

【００１５】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１６】図において、１はシールド本体、２はシールド本体１前部に回転自在に配設したカッターディスクで、常用カッター３とコピーカッター４を有する。５はシールド本体１内に配設され、カッターディスク２に連結したモータなどの駆動装置、６はシールド本体１内の内面に沿って配装された複数本のシールドジャッキ、７はカッターディスク後部に画成したチャンバー、８はチャンバー７内に先端を貫挿させて配設したスクリューコンベア、９はスクリューコンベア８後方に配設したセグメントエレクタで、これらシールド掘進機の主要構成は図３に示す従来技術のものと変わりはない。

【００１７】図１はこの考案のコピーカッター装置の正面図である。

【００１８】この考案のコピーカッター１１は、その基部を枢軸１２によってカッターディスク２のスポーク２ａ内に枢着され、カッターディスク２の回転方向に対して起伏回動自在にしている。枢軸１２より離れてコピーカッター１１の後部を伸縮シリンダ１３の一端に連結し、該伸縮シリンダ１３の他端をスポーク２ａ基部寄りのところに枢軸１４によって枢着している。コピーカッター１１はスポーク２ａ内に仕切り壁１５によって仕切られた空所１６に収さめられるようにしており、この仕切り壁１５を伸縮シリンダ１３が貫通する孔部分では、伸縮シリンダ１３に設けた当て部材１７を円弧面１８で摺接させて伸縮シリンダ１３の揺動を許容するようにしている。

【００１９】上記構成において、伸縮シリンダ１３が伸長してコピーカッター１１はカッターディスク２回転方向向けに起立してカッターディスク外周面２ｂから突出し、余掘りが行われる。伸縮シリンダ１３が縮小してコピーカッター１１はカッターディスク２回転方向と逆向きに伏倒してカッターディスク外周面２ｂから退没して空所１６内に収まる。

【００２０】然して、コピーカッター１１のカッターディスク外周面２ｂからの出退動は、予め余掘りパターンが入力された制御装置によって行われる。余掘り作業においてコピーカッター１１に加えられるカッタートルクは、伸縮シリンダ１３の作動油圧の圧力変化で検知されるので、伸縮シリンダ１３に対する作動油供給経路の適所に作動油圧の検知器を設け、該検知器によって作動油圧の異常な圧力変化が検知されたとき、すなわち、コピーカッター１１に過大なカッタートルクが加えられたときは、伸縮シリンダ１３の作動油を抜くように制御してコピーカッター１１を一時的に伏倒退避させる。

【００２１】図２はこの考案のコピーカッター装置を駆動する油圧回路図である。

【００２２】図において、ポンプユニット１９から伸縮シリンダ１３には経路２０を介して作動油が供給される。経路２０に設けた切換え弁２１によってコピーカッター１１の押し引き動が切り換えられる。また、経路２０に設けたリリーフ弁２３によって地山にコピーカッター１１の強度以上の障害物が出現した際、伸縮シリンダ油圧がリリーフし、コピーカッター１１が後退してコピーカッター１１の破壊を保護する。また、経路２０に設けたリリーフ弁２３の設定圧力を調整することによって地山の硬さに応じた伸縮シリンダ推力を設定できる。つまり、設定圧を低くすればコピーカッター１１の保護機能は増す。また、伸縮シリンダ１３の圧力を変化させることによって地山の硬さが推定できる。

【００２３】なお、図中２２はアンロードリリーフ弁、２４は伸縮シリンダ１３のストローク調整用切換え弁、２５は伸縮シリンダ１３のストローク検出用流量計である。

【００２４】

【考案の効果】

上記構成からなるこの考案の第１および第２の考案においては、カッターディスクの外周面から出退するコピーカッターは、その基部を枢軸を介して起伏回動自在にカッターディスクに枢着してなり、余掘りを行っている最中にコピーカッターに過大なカッタートルクが加えられると、伸縮シリンダ装置の作動油を抜いてコピーカッターを伏倒させて一時的に切羽側から退避させるようにしたから、コピーカッターやコピーカッター関連部材の破損や変形を防止できて長期に亘って安定した機能を発揮する。

【００２５】また、第３の考案においては、前記第１および第２の考案と同様な効果を奏するとともに、さらに、地山の硬さに応じた伸縮シリンダ推力を設定することができる安定した掘削運転を達成できる。

【００２６】さらに、第４の考案においては、前記第１，第２および第３の考案と同様な効果を奏するとともに、地山の硬さが推定できる装置を有しているので、掘削作業に地山の硬さを反映することにより、さらに安定した掘削作業を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のコピーカッター装置の正面図であ
る。

【図２】コピーカッター装置を駆動する油圧回路図で
ある。

【図３】シールド掘進機の概略構成図である。

【図４】シールド坑掘削要領説明図である。

【図５】従来のコピーカッター装置の正面図である。

【符号の説明】

１…シールド本体２…カッターディスク１１…コピーカッター１２…枢軸１３…伸縮シリンダ２３…リリーフ弁

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】カッターディスク外周面から出退自在な
コピーカッターを備えたシールド掘進機において、コピ
ーカッター基部を枢軸を介して起伏回動自在にカッター
ディスクに枢着し、該コピーカッター後部とカッターデ
ィスク間に伸縮シリンダを介装したことを特徴とするシ
ールド掘進機のコピーカッター装置。
【請求項２】請求項１の装置を駆動する油圧回路系に
おいて、地山にコピーカッターの強度以上の障害物が出
現した際、伸縮シリンダ油圧がリリーフし、コピーカッ
ターが後退するようなコピーカッターの破壊を保護する
機能装置を有していることを特徴とするシールド掘進機
のコピーカッター装置。
【請求項３】請求項１の装置を駆動する油圧回路系に
おいて、伸縮シリンダの圧力を調整することにより、地
山の硬さに応じた伸縮シリンダ推力を設定できる装置を
有していることを特徴とするシールド掘進機のコピーカ
ッター装置。
【請求項４】請求項１の装置を駆動する油圧回路系に
おいて、伸縮シリンダの圧力を変化させることにより地
山の硬さが推定できる装置を有していることを特徴とす
るシールド掘進機のコピーカッター装置。