JPH09158680A - Cutter head - Google Patents

Cutter head

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Publication number
JPH09158680A
JPH09158680A JP32001095A JP32001095A JPH09158680A JP H09158680 A JPH09158680 A JP H09158680A JP 32001095 A JP32001095 A JP 32001095A JP 32001095 A JP32001095 A JP 32001095A JP H09158680 A JPH09158680 A JP H09158680A
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JP
Japan
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cutter
cutter head
rotating body
rotation
tunnel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP32001095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Hyodo
和也 兵頭
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09158680A publication Critical patent/JPH09158680A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent lowering in excavating efficiency even if cutter bits are abraded, and enhance the safety and the working efficiency in a tunnel excavator. SOLUTION: A drivable-rotatable cutter head 31 is arranged in a front part of an excavator main body, and freely rotatable rotary bodies 36a and 36b of the cutter head 31 are arranged with a support shaft 35 in the direction almost orthogonal to the rotational direction of this cutter head 31, and cutter bits 39a and 39b to which tips 40a, 40b, 41a and 41b are brazed in a multilayer shape, are installed on these rotary bodies 36a and 36b, on the one hand, a plug 43 which checks rotation of the rotary bodies 36a and 36b and allows rotation of the rotary bodies 36a and 36b according to an abraded condition of a cemented carbide tip is provided, and locking pins 47a and 47b and locking holes 48a and 48b are arranged to hold them in its rotary position when the rotary bodies 36a and 36b rotate by a specified angle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機本体の前部
に装着されて地盤を掘削する複数のカッタビットが取付
けられたカッタヘッド、並びにこのカッタヘッドが装着
されたトンネル掘削機、このカッタヘッドを用いたトン
ネル掘削方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutter head having a plurality of cutter bits attached to a front portion of an excavator body for excavating the ground, a tunnel excavator having the cutter heads, and the cutter. The present invention relates to a tunnel excavation method using a head.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に一般的なシールド掘削機の断面、
図7にこのシールド掘削機の正面視、図8にカッタビッ
トの装着状態を表す従来のカッタヘッドを要部断面、図
9にこの従来のカッタヘッドを要部側面視を示す。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a cross section of a general shield excavator,
FIG. 7 is a front view of this shield excavator, FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional cutter head showing a mounted state of a cutter bit, and FIG. 9 is a side view of the conventional cutter head.

【0003】図6及び図7に示すように、地盤を掘削す
るシールド掘削機において、掘削機本体としての円筒形
状をなすスキンプレート11の前部にはカッタヘッド1
2が回転自在に装着されており、このカッタヘッド12
の前面には放射状をなしてスポーク13が固定され、こ
のスポーク13に多数のカッタビット14が固定されて
いる。そして、カッタヘッド12の後部にはリングギア
15が固定される一方、スキンプレート11には油圧モ
ータ16が取付けられ、この油圧モータ16の駆動ギア
17がこのリングギア15に噛み合っている。従って、
油圧モータ16を駆動して駆動ギア17を回転駆動する
と、リングギア15を介してカッタヘッド12を回転す
ることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, in a shield excavator for excavating the ground, a cutter head 1 is provided at the front of a cylindrical skin plate 11 as the excavator body.
2 is rotatably mounted, and this cutter head 12
The spokes 13 are radially fixed to the front surface of the, and a large number of cutter bits 14 are fixed to the spokes 13. A ring gear 15 is fixed to the rear portion of the cutter head 12, while a hydraulic motor 16 is attached to the skin plate 11, and a drive gear 17 of the hydraulic motor 16 meshes with the ring gear 15. Therefore,
When the hydraulic motor 16 is driven to drive the drive gear 17 to rotate, the cutter head 12 can be rotated via the ring gear 15.

【0004】また、スキンプレート11にはカッタヘッ
ド12の後方に位置してバルクヘッド18が取付けられ
ており、カッタヘッド12とこのバルクヘッド18との
間にチャンバ室19が形成されている。そして、このチ
ャンバ室19には一端がシールド掘削機の外部に延設さ
れた送泥管20及び排泥管21の他端が開口しており、
排泥管21の開口部分の近傍には掘削土砂と泥水とを攪
拌、混合するアジテータ22が設置されている。
[0004] A bulkhead 18 is attached to the skin plate 11 behind the cutter head 12, and a chamber 19 is formed between the cutter head 12 and the bulkhead 18. In the chamber 19, one end of a mud feeding pipe 20 and the other end of a mud discharging pipe 21 that are extended outside the shield excavator are open,
An agitator 22 that stirs and mixes excavated soil and mud is installed near the opening of the mud discharge pipe 21.

【0005】更に、スキンプレート11の後部外周辺に
は円周方向に複数のシールドジャッキ23が並設されて
おり、このシールドジャッキ23がシールド掘削機の掘
進方向後方に伸長して掘削したトンネル内周面に構築さ
れた図示しない既設のセグメントSに押し付けること
で、その反力によりスキンプレート11、即ち、シール
ド掘削機全体を前進することができる。一方、スキンプ
レート11の後部中央部にはセグメントエレクタ24が
設けられており、このセグメントエレクタ24はシール
ドジャッキ23によって前進したスキンプレート11と
既設のセグメントSとの間の空所に新しいセグメントS
を装着してトンネルを構築することができる。
[0005] Further, a plurality of shield jacks 23 are arranged in the circumferential direction around the rear outer periphery of the skin plate 11, and the shield jacks 23 extend rearward in the excavation direction of the shield excavator and excavate in a tunnel. By pressing against an existing segment S (not shown) constructed on the peripheral surface, the skin plate 11, that is, the entire shield excavator can be advanced by the reaction force. On the other hand, a segment elector 24 is provided at the rear center of the skin plate 11, and the segment elector 24 is provided in a space between the skin plate 11 advanced by the shield jack 23 and the existing segment S.
You can install and build a tunnel.

【0006】ところで、前述したカッタビット14はス
ポーク13の両側に揺動自在に設けられている。即ち、
図8及び図9に示すように、スポーク13の両側にはカ
ッタビット取付部としての耳金25a,25bがそれぞ
れ一体に形成されており、各耳金25a,25bにはカ
ッタビット14a,14bが取付ピン26a,26bに
よって揺動自在に取付けられている。そして、各カッタ
ビット14a,14bの先端部には超硬合金等の対土砂
摩耗性に優れた材料で造られたチップ27a,27bが
固定されている。
By the way, the above-mentioned cutter bit 14 is swingably provided on both sides of the spoke 13. That is,
As shown in FIGS. 8 and 9, ears 25a and 25b as cutter bit mounting portions are integrally formed on both sides of the spoke 13, and the ears 25a and 25b are provided with the cutter bits 14a and 14b. It is swingably mounted by mounting pins 26a and 26b. Then, tips 27a and 27b made of a material such as cemented carbide having excellent abrasion resistance against earth and sand are fixed to the tip ends of the cutter bits 14a and 14b.

【0007】従って、図6に示すように、トンネルを掘
削形成するには、まず、複数のシールドジャッキ23を
伸長し、既設のセグメントSへの押し付け反力によって
スキンプレート11を前進させる一方、油圧モータ16
によりカッタヘッド12を回転させ、多数のカッタビッ
ト14によって前方の地盤を掘削する。このとき、図8
に示すように、カッタヘッド12が矢印方向に回転する
場合、回転方向前方のカッタビット14aは掘削地盤の
反力によって反時計回り方向に回動して突出し、回転方
向後方のカッタビット14bは時計回り方向に回動して
引っ込む。従って、複数のカッタビット14aが前方の
地盤を掘削することとなる。そして、カッタビット14
によって掘削された土砂はチャンバ室19内に取り込ま
れ、送泥管20から給水されてアジテータ22により掘
削土砂と送水とが攪拌、混合され、排泥管21により外
部に排出される。次に、シールドジャッキ23の何れか
一つを縮み方向に作動して既設のセグメントSとの間に
空所を形成し、セグメントエレクタ24によってこの空
所に新しいセグメントSを装着する。この作業の繰り返
しによって所定長さのトンネルを掘削形成していく。
Therefore, as shown in FIG. 6, in order to excavate and form a tunnel, a plurality of shield jacks 23 are first extended, and the skin plate 11 is advanced by a reaction force against the existing segment S, while the hydraulic pressure is increased. Motor 16
, The cutter head 12 is rotated, and the ground in front is excavated by the multiple cutter bits 14. At this time, FIG.
As shown in FIG. 4, when the cutter head 12 rotates in the direction of the arrow, the cutter bit 14a on the front side in the rotation direction rotates and projects in the counterclockwise direction by the reaction force of the excavation ground, and the cutter bit 14b on the rear side in the rotation direction rotates in the clockwise direction. Turn around and retract. Therefore, the plurality of cutter bits 14a excavates the ground in front. And the cutter bit 14
The earth and sand excavated by is taken into the chamber 19, is supplied with water from the mud pipe 20, the agitator 22 stirs and mixes the excavated earth and water, and is discharged to the outside by the mud pipe 21. Next, one of the shield jacks 23 is operated in the contracting direction to form a space between the shield jack 23 and the existing segment S, and a new segment S is mounted in the space by the segment elector 24. By repeating this operation, a tunnel of a predetermined length is excavated and formed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】近年、掘削形成するト
ンネルは長距離化の傾向があり、シールド掘削機による
掘削作業中にカッタヘッド12に装着されたカッタビッ
ト14(14a,14b)が摩耗してしまうことがあ
る。このカッタビット14が摩耗すると、チップ27
a,27bの先端が先鋭でなくなり、土砂の掘削抵抗が
増大して掘削効率が低下したり、掘削不能になってしま
う。また、カッタヘッド12から掘削方向前方へのカッ
タビット14(チップ27a,27b)の突出し量が減
少し、このチップ27a,27bよりも軟質な材料で造
られたカッタヘッド12の面板やスポーク13などが土
砂と過激に接触することとなるので、接触部分が磨耗
し、機能を損なう虞がある。
In recent years, tunnels formed by excavation have a tendency to have a long distance, and the cutter bits 14 (14a, 14b) mounted on the cutter head 12 are worn during excavation work by a shield excavator. It may happen. When the cutter bit 14 is worn, the tip 27
The tips of a and 27b are not sharpened, and the excavation resistance of the earth and sand increases, the excavation efficiency decreases, and excavation becomes impossible. Further, the protruding amount of the cutter bit 14 (chips 27a, 27b) from the cutter head 12 forward in the excavation direction is reduced, and the face plate and the spokes 13 of the cutter head 12 made of a material softer than the chips 27a, 27b. Will contact the earth and sand radically, and there is a possibility that the contact portion will be worn and the function will be impaired.

【0009】そのため、カッタビット14が摩耗した場
合には、掘削作業を停止して磨耗したカッタビットを交
換しなければならない。上述した従来のシールド掘削機
にあっては、まず、カッタビット14を交換するシール
ド掘削機の前方の地点の地盤を薬液の注入や凍結などに
より固化改良し、且つ、完全に止水してからこの地盤改
良地点までトンネル掘削機を掘進させる。ここで、シー
ルド掘削機を停止してチャンバ室16内の掘削土砂を全
て排出し、作業者がこのチャンバ室19内に入り、ま
た、カッタヘッド12の前方の出たりしてカッタビット
14の交換作業、即ち、磨耗したカッタビット14を取
り外して新しいカッタビットを取付けている。
Therefore, when the cutter bit 14 is worn, it is necessary to stop the excavation work and replace the worn cutter bit. In the above-described conventional shield excavator, first, the ground at a point in front of the shield excavator for exchanging the cutter bit 14 is solidified and improved by injecting a chemical solution or freezing, and completely stopping the water. A tunnel excavator is excavated to this ground improvement point. Here, the shield excavator is stopped to discharge all the excavated earth and sand in the chamber 16 so that the operator can enter the chamber 19 and can move the cutter head 12 forward of the cutter head 12 to replace the cutter bit 14. Work, that is, the worn cutter bit 14 is removed and a new cutter bit is attached.

【0010】ところが、このシールド掘削機におけるカ
ッタビットの交換作業にあっては、地盤の改良を行うた
めに薬液などの費用がかかり不経済であると共に、作業
時間も長くかかってしまい作業性が良くない。また、作
業者はチャンバ室19内の狭い空間やカッタヘッド12
の前方の空間で作業を行うことなり、不自由で危険な作
業となって作業者にかかる負担が大きくなってしまうと
いう問題がある。
However, the work of replacing the cutter bit in this shield excavator is costly and uneconomical in order to improve the ground and requires a chemical solution, and requires a long working time, resulting in good workability. Absent. In addition, the operator may use a narrow space in the chamber 19 or the cutter head 12
Therefore, there is a problem that the work is performed in the space in front of the operator, which is inconvenient and dangerous, and the burden on the operator increases.

【0011】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、カッタビットが磨耗しても掘削効率の低下を防
止し、且つ、安全性並びに作業能率の向上を図ったカッ
タヘッド並びにトンネル掘削機、トンネル掘削方法を提
供することを目的とする。
The present invention solves such a problem, and prevents the excavation efficiency from being lowered even if the cutter bit is worn, and improves the safety and the working efficiency of the cutter head and the tunnel excavation. The purpose is to provide a machine and tunnel excavation method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のカッタヘッドは、掘削機本体の前部に装着
され、地盤を掘削する複数のカッタビットが取付けられ
たカッタヘッドにおいて、前記カッタヘッド本体に掘削
方向にほぼ直交する方向に沿って設けられた支持軸と、
該支持軸に掘削方向後方にのみ所定角度回動自在に装着
された回動体と、該回動体に装着されて前方へ突出する
超硬チップが多層にろう付けされたカッタビットと、前
記回動体の回動を阻止する回動阻止部材と、該回動阻止
部材を所定位置に規制する規制部材と、該規制部材が除
去されることで前記回動阻止部材の規制が解除されて前
記回動体が所定角度回動したときに該回動体を回動位置
に保持する保持手段とを具えたことを特徴とするもので
ある。
A cutter head according to the present invention for achieving the above-mentioned object is a cutter head mounted on a front part of an excavator main body and having a plurality of cutter bits for excavating the ground, A support shaft provided along the direction substantially orthogonal to the excavation direction in the cutter head body,
A rotating body mounted on the support shaft so as to be rotatable by a predetermined angle only at the rear side in the excavation direction, a cutter bit mounted on the rotating body and brazed in multiple layers with a cemented carbide tip, and the rotating body Of the rotation blocking member for blocking the rotation of the rotation blocking member, a regulation member for regulating the rotation blocking member to a predetermined position, and the regulation of the rotation blocking member is released by removing the regulation member. Holding means for holding the rotating body at the rotating position when the rotating body rotates by a predetermined angle.

【0013】従って、掘削機本体の前進に伴ってカッタ
ヘッドが稼働し、このカッタヘッドに取付けられた複数
のカッタビットが地盤を掘削する。このとき、カッタビ
ットが取付けられた回動体は回動阻止部材によって回動
が阻止され、このカッタビットは元位置の保持されてい
る。その後、長期の使用によってカッタビットに装着さ
れた表面の超硬チップに磨耗が発生してこの超硬チップ
が脱落することで次の新しい超硬チップが現れる。ま
た、このチップの磨耗に伴って規制部材が磨耗すること
で回動阻止部材の規制が解除されて脱落し、回動阻止部
材によって回動が阻止されていた回動体は掘削方向後方
に所定角度回動し、回動体はこの回動位置にて保持手段
によって保持される。このようにカッタビットにて先鋭
の新しい超硬チップに交換され、且つ、回動体が回動し
てカッタビットが前方に突出することとなり、カッタビ
ットによる地盤の掘削位置は変わらず、カッタビットの
摩耗前と同様に地盤を掘削できる。
Therefore, the cutter head operates as the excavator body moves forward, and the plurality of cutter bits attached to the cutter head excavate the ground. At this time, the rotating body to which the cutter bit is attached is prevented from rotating by the rotation preventing member, and the cutter bit is held at the original position. After that, due to long-term use, abrasion occurs on the surface of the cemented carbide tip mounted on the cutter bit, and the cemented carbide tip falls off to reveal the next new cemented carbide tip. Further, due to the wear of the tip due to the wear of the tip, the regulation of the rotation prevention member is released and the rotation prevention member falls off, and the rotation body whose rotation is prevented by the rotation prevention member moves backward by a predetermined angle. The rotating body is rotated, and the rotating body is held at this rotating position by the holding means. In this way, the cutter bit is replaced with a new sharp carbide tip, and the rotating body rotates so that the cutter bit projects forward, and the excavation position of the ground by the cutter bit does not change, and the cutter bit The ground can be excavated as before wear.

【0014】また、本発明のトンネル掘削機は、筒状の
掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、
前記掘削機本体の前部に駆動回転自在に装着されたカッ
タヘッドと、該カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッ
ド駆動手段と、前記カッタヘッドの前面部に固定された
放射状をなすスポークに装着された多数のカッタビット
とを具えたトンネル掘削機において、前記カッタヘッド
の回転方向にほぼ直交する方向に沿った支持軸をもって
前記スポークに該カッタヘッドの回転方向後方にのみ回
動自在な回動体を設け、該回動体に前方へ突出する超硬
チップが多層にろう付けされた前記カッタビットを装着
する一方、前記回動体の回動を阻止すると共に前記超硬
チップの磨耗状態に応じて該回動体の回動を許容する阻
止部材を設け、且つ、前記回動体が所定角度回動したと
きに該回動体を回動位置に保持する保持手段を設けたこ
とを特徴とするものである。
Further, the tunnel excavator of the present invention comprises a tubular excavator body, a propulsion means for advancing the excavator body,
A cutter head rotatably mounted on the front part of the excavator body, a cutter head driving means for driving and rotating the cutter head, and a radial spoke fixed on the front surface of the cutter head. In a tunnel excavator equipped with a large number of cutter bits, a rotary body is provided on the spokes with a support shaft extending along a direction substantially orthogonal to the rotation direction of the cutter head, the rotatable body being rotatable only behind the rotation direction of the cutter head. While mounting the cutter bit in which a plurality of cemented carbide tips projecting forward are brazed to the rotating body, the rotating body is prevented from rotating and the rotating body is responsive to the wear state of the cemented carbide tip. And a holding means for holding the rotating body at the rotating position when the rotating body rotates by a predetermined angle. It is.

【0015】従って、カッタヘッド駆動手段によってカ
ッタヘッドを駆動回転しながら、推進手段によって掘削
機本体を前進させることで、カッタヘッドの前面部に装
着された多数のカッタビットが前方の地盤を破砕してト
ンネルを掘削する。このとき、カッタビットが取付けら
れた回動体は阻止部材によって回動が阻止され、このカ
ッタビットは元位置の保持されている。その後、長期の
使用によってカッタビットに装着された表面の超硬チッ
プに磨耗が発生してこの超硬チップが脱落することで次
の新しい超硬チップが現れる。また、このチップの磨耗
に伴って阻止部材による回動体の阻止が許容され、この
回動体は掘削方向後方に所定角度回動し、保持手段によ
ってこの回動位置にて保持される。このようにカッタビ
ットにて先鋭の新しい超硬チップに交換され、且つ、回
動体が回動してカッタビットが前方に突出することとな
り、カッタビットによる地盤の掘削位置は変わらず、カ
ッタビットの摩耗前と同様に地盤を掘削できる。
Therefore, while the cutter head is driven and rotated by the cutter head driving means, the propulsion means advances the excavator main body, whereby a large number of cutter bits mounted on the front surface of the cutter head crushes the ground in front. Excavate the tunnel. At this time, the rotation member to which the cutter bit is attached is prevented from rotating by the blocking member, and the cutter bit is held at its original position. After that, due to long-term use, abrasion occurs on the surface of the cemented carbide tip mounted on the cutter bit, and the cemented carbide tip falls off to reveal the next new cemented carbide tip. Further, as the tip wears, blocking of the rotating body by the blocking member is permitted, and the rotating body rotates backward by a predetermined angle in the excavating direction and is held at this rotating position by the holding means. In this way, the cutter bit is replaced with a new sharp carbide tip, and the rotating body rotates so that the cutter bit projects forward, and the excavation position of the ground by the cutter bit does not change, and the cutter bit The ground can be excavated as before wear.

【0016】また、本発明のトンネル掘削方法は、掘削
機本体の前部に装着されたカッタヘッドを駆動回転しな
がら該掘削機本体を前進させることで該カッタヘッドの
前面部に装着された多数のカッタビットが前方の地盤を
破砕してトンネルを掘削するトンネル掘削方法におい
て、前記カッタヘッドに前記カッタビットが装着された
回動体を該カッタヘッドの回転方向にほぼ直交する方向
に沿った支持軸をもって該カッタヘッドの回転方向後方
にのみ回動自在に装着し、該回動体の回動を阻止した前
記カッタビットの元位置で前記カッタヘッドを駆動回転
することで該カッタビットによって地盤を破砕してトン
ネルを掘削し、該カッタビットの磨耗が進行したときに
は、前記回動体の阻止を解除して所定角度回動し、前記
カッタビットの突出位置で前記カッタヘッドを駆動回転
することで突出した該カッタビットによって地盤を破砕
してトンネルを掘削するようにしたことを特徴とするも
のである。
Further, in the tunnel excavation method of the present invention, the cutter head mounted on the front portion of the excavator body is driven and rotated to move the excavator body forward so that a large number of blades are mounted on the front surface of the cutter head. In the tunnel excavation method of excavating a tunnel by crushing the ground in front of the cutter bit, a rotating shaft having the cutter bit mounted on the cutter head is provided with a support shaft along a direction substantially orthogonal to the rotation direction of the cutter head. Is rotatably mounted only on the rear side in the rotation direction of the cutter head, and the cutter head is driven and rotated at the original position of the cutter bit that prevents the rotation of the rotating body, thereby crushing the ground by the cutter bit. When the wear of the cutter bit progresses by excavating the tunnel, the blocking of the rotating body is released, and the cutter bit is rotated by a predetermined angle to project the cutter bit. By crushing ground by the cutter bit which projects by rotationally driving the cutter head location is characterized in that so as to excavate the tunnel.

【0017】従って、トンネルの掘削中に、カッタビッ
トの磨耗が進行したとき、回動体が所定角度回動してカ
ッタビットが突出位置で保持されることとなり、カッタ
ビットによる地盤の掘削位置は変わらず、カッタビット
摩耗前と同様にトンネルを掘削できる。
Therefore, when the wear of the cutter bit progresses during excavation of the tunnel, the rotating body rotates by a predetermined angle to hold the cutter bit at the protruding position, and the excavation position of the ground by the cutter bit changes. Instead, the tunnel can be excavated as before the wear of the cutter bit.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0019】本発明のカッタヘッドは、掘削機本体の前
部に装着されて地盤を掘削する複数のカッタビットが取
付けられている。即ち、カッタヘッド本体には掘削方向
にほぼ直交する方向に沿って支持軸が設けられており、
この支持軸には掘削方向後方にのみ所定角度回動自在な
回動体が装着されている。そして、この回動体には掘削
方向前方へ突出するカッタビットが装着され、このカッ
タビットは超硬チップが多層にろう付けされて構成され
ている。また、カッタビットが取付けられた回動体はカ
ッタヘッド本体との間に介装された回動阻止部材によっ
て回動が阻止され、掘削方向後方にのみ回動可能な元位
置に位置決めされている。そして、この回動阻止部材は
規制部材によって脱落不能に位置規制がなされている。
The cutter head of the present invention has a plurality of cutter bits attached to the front portion of the excavator body for excavating the ground. That is, the cutter head body is provided with a support shaft along a direction substantially orthogonal to the excavation direction,
A rotary body is mounted on the support shaft so as to be rotatable by a predetermined angle only at the rear of the excavation direction. A cutter bit protruding forward in the excavating direction is attached to the rotating body, and the cutter bit is formed by brazing a plurality of cemented carbide chips in multiple layers. Further, the rotating body to which the cutter bit is attached is prevented from rotating by a rotation preventing member interposed between the rotating body and the cutter head main body, and is positioned at the original position where the rotating body can rotate only in the rear side in the excavating direction. The position of the rotation preventing member is regulated by the regulating member so that it cannot fall off.

【0020】従って、回動体は回動阻止部材によってそ
の回動が阻止され、この回動体に装着されたカッタビッ
トは元位置の保持されており、この状態で、掘削機本体
の前進に伴ってカッタヘッドが稼働すると、このカッタ
ヘッドに取付けられた複数のカッタビットが地盤を掘削
する。
Therefore, the rotating body is prevented from rotating by the rotation preventing member, and the cutter bit mounted on the rotating body is held at the original position. In this state, as the excavator body advances, When the cutter head operates, a plurality of cutter bits attached to the cutter head excavate the ground.

【0021】その後、カッタヘッドの長期の使用によ
り、カッタビットに装着された表面の超硬チップに磨耗
が発生すると掘削効率が低下する。そのため、チップが
所定量磨耗すると、磨耗した表面のチップが脱落して次
の新しい超硬チップが現れる。また、このチップの磨耗
に伴って規制部材も磨耗するようになっており、磨耗し
て規制部材が脱落することで、回動阻止部材の規制が解
除される。すると、回動阻止部材によって回動が阻止さ
れていた回動体は掘削反力によって掘削方向後方に所定
角度回動する。カッタヘッド本体には、カッタビットが
装着された回動体が掘削方向後方へ所定角度回動したと
きに、この回動体を回動位置に保持する保持手段が設け
られている。従って、所定角度回動した回動体はこの保
持手段によって回動位置にて保持されることとなり、回
動体に装着されたカッタビットは突出位置に保持される
こととなる。
After that, when the cutter head is used for a long period of time and wear occurs on the cemented carbide tip on the surface mounted on the cutter bit, the excavation efficiency decreases. Therefore, when the tip is worn by a predetermined amount, the tip on the worn surface falls off, and the next new cemented carbide tip appears. Further, the regulation member is also worn along with the wear of the tip, and the regulation of the rotation preventing member is released by the abrasion and the fall of the regulation member. Then, the rotating body, which has been prevented from rotating by the rotation preventing member, rotates backward by the excavation reaction force by a predetermined angle. The cutter head main body is provided with a holding unit that holds the rotating body at a rotating position when the rotating body, to which the cutter bit is attached, rotates backward by a predetermined angle in the excavating direction. Therefore, the rotating body rotated by a predetermined angle is held at the rotating position by this holding means, and the cutter bit mounted on the rotating body is held at the protruding position.

【0022】このように長期の使用によってカッタビッ
トのチップが磨耗すると、磨耗したチップが脱落して先
鋭の新しいチップに露出すると共に、カッタビットを支
持する回動体が回動してこの新しいカッタビットを前方
へ突出させることとなり、カッタビットによる地盤の掘
削位置は変わらず、カッタヘッドはカッタビット摩耗前
と同様に地盤を掘削することができる。
When the tip of the cutter bit wears as described above for a long period of time, the worn tip falls off and is exposed to a new sharp tip, and the rotary body supporting the cutter bit rotates to rotate the new cutter bit. As a result, the excavation position of the ground by the cutter bit does not change, and the cutter head can excavate the ground in the same manner as before the wear of the cutter bit.

【0023】また、本発明のトンネル掘削機は、前述し
たカッタヘッドをトンネル掘削機の前面部に回転自在に
装着されたカッタヘッドに適用したものである。このト
ンネル掘削機は筒状の掘削機本体が油圧ジャッキなどの
推進手段によって前進可能であり、前部に回転自在なカ
ッタヘッドが装着され、モータなどのカッタヘッド駆動
手段によって駆動回転できるようになっている。そし
て、このカッタヘッドの前面部には放射状をなしてスポ
ークが固定され、このスポークには多数のカッタビット
が装着されている。即ち、カッタビットはトンネル掘削
方向前方へ突出する超硬チップが多層にろう付けされて
構成されている。一方、スポークにはカッタヘッドの回
転方向にほぼ直交する方向に沿った支持軸が設けられ、
この支持軸にカッタヘッドの回転方向後方へのみ回動自
在な回動体が取付けられ、この回動体にカッタビットが
装着されている。また、この回動体はスポークとの間に
介装された阻止部材によって回動が阻止され、掘削方向
後方にのみ回動可能な元位置に位置決めされている。そ
して、この回動阻止部材は規制部材によって脱落不能に
位置規制がなされている。
Further, the tunnel excavator of the present invention is the one in which the above-mentioned cutter head is applied to the front face of the tunnel excavator so as to be freely rotatable. This tunnel excavator has a cylindrical excavator body that can be moved forward by propulsion means such as a hydraulic jack, a rotatable cutter head is attached to the front part, and can be driven and rotated by cutter head drive means such as a motor. ing. The spokes are radially fixed to the front surface of the cutter head, and a large number of cutter bits are attached to the spokes. That is, the cutter bit is formed by brazing a plurality of cemented carbide chips that protrude forward in the tunnel excavation direction in multiple layers. On the other hand, the spoke is provided with a support shaft along a direction substantially orthogonal to the rotation direction of the cutter head,
A rotating body is attached to the support shaft so as to be rotatable only rearward in the rotation direction of the cutter head, and a cutter bit is attached to the rotating body. Further, the rotating body is prevented from rotating by a blocking member interposed between the rotating body and the spoke, and is positioned at an original position in which the rotating body can only rotate backward in the excavating direction. The position of the rotation preventing member is regulated by the regulating member so that it cannot fall off.

【0024】従って、回動体は阻止部材によってその回
動が阻止され、この回動体に装着されたカッタビットは
元位置の保持されており、この状態で、カッタヘッドを
駆動回転しながら掘削機本体を前進させることで、カッ
タヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットが前
方の地盤を破砕してトンネルを掘削する。
Therefore, the turning member is prevented from turning by the blocking member, and the cutter bit mounted on the turning member is held at the original position. In this state, the cutter head is driven and rotated to excavator body. By moving forward, a large number of cutter bits mounted on the front surface of the cutter head crush the ground in front and excavate the tunnel.

【0025】その後、掘削機の長期の使用により、カッ
タビットに装着された超硬チップが磨耗するとこの摩耗
した超硬チップが脱落し、次の新しい超硬チップが現れ
る。また、このチップの磨耗に伴って阻止部材による回
動体の阻止が許容され、この回動体はトンネルの掘削方
向後方へ所定角度回動する。スポークと回動体との間に
は、カッタビットが装着された回動体が掘削方向後方へ
所定角度回動したときに、この回動体を回動位置に保持
する保持手段が設けられている。従って、所定角度回動
した回動体はこの保持手段によって回動位置にて保持さ
れることとなり、回動体に装着されたカッタビットは突
出位置に保持されることとなる。
Thereafter, when the excavator is used for a long period of time and the cemented carbide tip mounted on the cutter bit is worn away, the worn cemented carbide tip falls off, and the next new cemented carbide tip appears. Further, as the tip wears, blocking of the rotating body by the blocking member is allowed, and the rotating body rotates a predetermined angle rearward in the tunnel excavation direction. Holding means is provided between the spoke and the rotating body for holding the rotating body at the rotating position when the rotating body, to which the cutter bit is attached, rotates backward by a predetermined angle in the excavating direction. Therefore, the rotating body rotated by a predetermined angle is held at the rotating position by this holding means, and the cutter bit mounted on the rotating body is held at the protruding position.

【0026】このように長期の使用によってカッタビッ
トのチップが磨耗すると、磨耗したチップが脱落して先
鋭の新しいチップに露出すると共に、カッタビットを支
持する回動体が回動してこの新しいカッタビットを前方
へ突出させることとなり、カッタビットによる地盤の掘
削位置は変わらず、カッタヘッドはカッタビット摩耗前
と同様に地盤を掘削することができ、掘削効率を低下さ
せずに連続してトンネルを掘削できる。
When the tip of the cutter bit wears as described above for a long period of time, the worn tip falls off and is exposed to a new sharp tip, and the rotary body supporting the cutter bit rotates to rotate the new cutter bit. As the excavation position of the cutter bit does not change, the excavation position of the ground by the cutter bit does not change, and the cutter head can excavate the ground in the same way as before the wear of the cutter bit, and the tunnel is continuously excavated without lowering the excavation efficiency. it can.

【0027】更に、本発明のトンネル掘削方法は、前述
したトンネル掘削機を用いてトンネルを掘削する方法で
あり、掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドを駆
動回転しながらこの掘削機本体を前進させることで、カ
ッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビットが
前方の地盤を破砕してトンネルを掘削する。このとき、
カッタビットを支持した回動体はカッタヘッドの回転方
向後方への回動が阻止されたカッタビットの元位置にあ
り、このカッタヘッドが駆動回転することでカッタビッ
トが地盤を破砕してトンネルを掘削する。その後、カッ
タビットの磨耗が進行するのに伴い、回動体の阻止が解
除されて所定角度回動し、カッタビットは突出位置で保
持されることとなり、この状態で、カッタヘッドを駆動
回転することで突出したカッタビットによって地盤を破
砕してトンネルを掘削する。
Further, the tunnel excavation method of the present invention is a method for excavating a tunnel using the above-mentioned tunnel excavator, and the excavator main body is driven and rotated while the cutter head mounted on the front portion of the excavator main body is driven and rotated. By moving forward, a large number of cutter bits mounted on the front surface of the cutter head crush the ground in front and excavate the tunnel. At this time,
The rotating body that supports the cutter bit is located at the original position of the cutter bit, which prevents the cutter head from rotating rearward in the direction of rotation. When the cutter head is driven and rotated, the cutter bit crushes the ground and excavates the tunnel. To do. After that, as the wear of the cutter bit progresses, the blocking of the rotating body is released and the cutter bit is rotated by a predetermined angle, and the cutter bit is held in the protruding position.In this state, the cutter head is driven and rotated. The ground is crushed by the cutter bit that protrudes at and the tunnel is excavated.

【0028】このように長期の使用によってカッタビッ
トのチップが磨耗しても、回動体が所定角度回動してカ
ッタビットが突出位置で保持されることとなり、カッタ
ビットによる地盤の掘削位置は変わらず、カッタビット
摩耗前と同様にトンネルを掘削でき、掘削効率を低下さ
せずに連続してトンネルを掘削できる。
As described above, even if the tip of the cutter bit is worn due to long-term use, the rotating body is rotated by a predetermined angle to hold the cutter bit at the protruding position, and the excavation position of the ground by the cutter bit is changed. Without excavating the cutter bit, the tunnel can be excavated, and the tunnel can be continuously excavated without lowering the excavation efficiency.

【0029】[0029]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0030】図1に本発明の一実施例に係るシールド掘
削機に装着されたカッタヘッドの要部断面(図2のI−
I断面)、図2に本実施例のカッタヘッドの要部平面
視、図3にカッタヘッドの要部側面視、図4にカッタビ
ットの装着位置を変更したカッタヘッドの要部断面、図
5にカッタビットの装着位置を変更したカッタヘッドの
要部平面視を示す。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a cutter head mounted on a shield excavator according to an embodiment of the present invention (I- in FIG. 2).
2), FIG. 2 is a plan view of a main part of the cutter head of this embodiment, FIG. 3 is a side view of the main part of the cutter head, FIG. 4 is a cross section of the main part of the cutter head in which the mounting position of the cutter bit is changed, and FIG. Fig. 3 shows a plan view of the main parts of the cutter head with the mounting position of the cutter bit changed.

【0031】本実施例のシールド掘削機に装着されたカ
ッタヘッドにおいて、図1乃至図3に示すように、カッ
タヘッド31のスポーク32には対向する段部33a,
33bを有する切欠部34が形成されており、このスポ
ーク32には切欠部34を掛け渡すようにカッタヘッド
31の回転方向にほぼ直交する方向に沿った支持軸35
が取付けられている。この支持軸31には正スポーク回
動体36aと逆スポーク回動体36bがそれぞれ回動自
在に取付けられており、各スポーク回動体36a,36
bに一体に形成された耳金37a,37bには取付ピン
38a,38bによってカッタビット39a,39bが
取付けられている。そして、この各カッタビット39
a,39bの先端部には前方へ突出する超硬チップ40
a,40bが固定されると共に、この超硬チップ40
a,40b上に表層チップ41a,41bがろう付けさ
れている。
In the cutter head mounted on the shield excavator of this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, a step portion 33a facing the spoke 32 of the cutter head 31,
A notch 34 having a reference numeral 33b is formed, and a support shaft 35 extending along the direction substantially orthogonal to the rotation direction of the cutter head 31 is formed on the spoke 32 so as to bridge the notch 34.
Is installed. A forward spoke rotating body 36a and a reverse spoke rotating body 36b are rotatably attached to the support shaft 31, and the respective spoke rotating bodies 36a, 36b.
Cutter bits 39a and 39b are attached to the earpieces 37a and 37b formed integrally with b by attaching pins 38a and 38b. And each of these cutter bits 39
Carbide tip 40 protruding forward at the tip of a, 39b
While a and 40b are fixed, this carbide tip 40
Surface layer chips 41a and 41b are brazed on a and 40b.

【0032】ところで、支持軸31に装着された正スポ
ーク回動体36aと逆スポーク回動体36bはそれぞれ
端部42a,42bがスポーク32の段部33a,33
bに当接することで、その回動許容角度θが規制されて
いる。そして、通常は、正スポーク回動体36aと逆ス
ポーク回動体36bとの上部の隙間に各スポーク回動体
36a,36bの回動を阻止する回動阻止部材としての
棒状のプラグ43が挿入され、ここに規制部材としての
蓋44が設けられて正スポーク回動体36aに溶接によ
って固定されることで、隙間からのプラグ43の脱落を
防止している。従って、カッタビット39aが装着され
た正スポーク回動体36aは図1にて時計回り方向に回
動した元位置に保持され、カッタビット39bが装着さ
れた逆スポーク回動体36bは図1にて反時計回り方向
に回動した元位置に保持されている。
By the way, the forward spoke rotating body 36a and the reverse spoke rotating body 36b mounted on the support shaft 31 have step portions 33a, 33 of the spoke 32 at the end portions 42a, 42b, respectively.
The rotation allowable angle θ is regulated by contacting b. Then, normally, a rod-shaped plug 43 as a rotation blocking member for blocking the rotation of each of the spoke rotating bodies 36a and 36b is inserted in the gap between the upper portion of the normal spoke rotating body 36a and the reverse spoke rotating body 36b. A lid 44 is provided as a regulating member on the positive spoke turning body 36a and is fixed to the positive spoke turning body 36a by welding to prevent the plug 43 from falling out of the gap. Therefore, the normal spoke rotating body 36a having the cutter bit 39a mounted thereon is held at the original position rotated clockwise in FIG. 1, and the reverse spoke rotating body 36b having the cutter bit 39b mounted thereon is opposite to that shown in FIG. It is held in its original position rotated clockwise.

【0033】また、スポーク32と各スポーク回動体3
6a,36bとの間には、各スポーク回動体36a,3
6bが所定角度θ回動したときに、この各スポーク回動
体36a,36bをそれぞれ回動位置に保持する保持機
構が設けられている。即ち、スポーク32には切欠部3
4に対向して左右一対の収納孔45a,45bが形成さ
れており、この各収納孔45a,45b内には圧縮スプ
リング46a,46bに外方に突出付勢された係止ピン
47a,47bが設けられている。一方、各スポーク回
動体36a,36bの両側面には各係止ピン47a,4
7bに対応して係止孔48a,48bが形成されてい
る。この各係止ピン47a,47bは、正スポーク回動
体36aと逆スポーク回動体36bとの隙間からプラグ
43が除去されて正スポーク回動体36aが図1にて反
時計回り方向に角度θ回動した回動位置で、また、逆ス
ポーク回動体36bが図1にて時計回り方向に角度θ回
動した回動位置でそれぞれ係止孔48a,48bに挿嵌
されるようになっている。
Further, the spoke 32 and each of the spoke turning bodies 3
The spoke rotating bodies 36a, 3 are provided between the spoke rotating bodies 36a, 36b.
A holding mechanism is provided for holding each of the spoke turning bodies 36a and 36b at the turning position when the 6b turns by a predetermined angle θ. That is, the notch 3 is formed in the spoke 32.
4, a pair of left and right storage holes 45a, 45b are formed, and locking pins 47a, 47b urged outward by the compression springs 46a, 46b are formed in the respective storage holes 45a, 45b. It is provided. On the other hand, the locking pins 47a, 4 are provided on both side surfaces of the spoke turning bodies 36a, 36b.
Locking holes 48a and 48b are formed corresponding to 7b. The respective locking pins 47a and 47b have their plugs 43 removed from the gaps between the normal spoke rotating body 36a and the reverse spoke rotating body 36b so that the normal spoke rotating body 36a rotates counterclockwise by an angle θ in FIG. 1 and the reverse spoke rotating body 36b is inserted into the locking holes 48a and 48b, respectively, at the rotating position rotated by the angle θ in the clockwise direction in FIG.

【0034】ここで、上述した本実施例のシールド掘削
機に装着されたカッタヘッド31の作用について説明す
る。
Here, the operation of the cutter head 31 mounted on the shield excavator of this embodiment described above will be described.

【0035】トンネルを掘削形成する場合、通常、複数
のシールドジャッキを伸長してスキンプレートを前進さ
せる一方、油圧モータによりカッタヘッド31を回転さ
せ、多数のカッタビット39a,39bによって前方の
地盤を掘削する。なお、図1及び図2に示すように、カ
ッタビット39aが装着された正スポーク回動体36a
及びカッタビット39bが装着された逆スポーク回動体
36bは両者の間にプラグ43が挿入されて蓋44によ
って固定されることで、それぞれ元位置に保持されてい
る。従って、このとき、図1に二点鎖線で示すように、
カッタヘッド31が矢印方向に回転すると、回転方向前
方のカッタビット39aが掘削地盤の反力によって反時
計回り方向に回動して突出し、回転方向後方のカッタビ
ット39bは時計回り方向に回動して引っ込むこととな
り、複数のカッタビット39aが前方の地盤を掘削す
る。
When excavating and forming a tunnel, usually, while a plurality of shield jacks are extended to advance the skin plate, the cutter head 31 is rotated by a hydraulic motor, and the front ground is excavated by a large number of cutter bits 39a, 39b. To do. It should be noted that, as shown in FIGS. 1 and 2, the positive spoke rotating body 36a to which the cutter bit 39a is attached.
The reverse spoke turning body 36b to which the cutter bit 39b is attached is held in the original position by inserting the plug 43 between them and fixing them by the lid 44. Therefore, at this time, as shown by the chain double-dashed line in FIG.
When the cutter head 31 rotates in the direction of the arrow, the cutter bit 39a on the front side in the rotation direction rotates and projects in the counterclockwise direction by the reaction force of the excavation ground, and the cutter bit 39b on the rear side in the rotation direction rotates in the clockwise direction. The cutter bits 39a excavate the ground in front.

【0036】そして、カッタビット31によって掘削さ
れた土砂は図示しない排土装置によって外部に排出され
る。一方、シールドジャッキの何れか一つを縮み方向に
作動して既設のセグメントとの間に空所を形成し、セグ
メントエレクタによってこの空所に新しいセグメントを
装着して所定長さのトンネルを掘削形成していく。
The earth and sand excavated by the cutter bit 31 is discharged to the outside by an earth discharging device (not shown). On the other hand, one of the shield jacks is operated in the contraction direction to form a space between the existing segment and a new segment is attached to this space by the segment erector, and a tunnel of a predetermined length is formed by excavation. I will do it.

【0037】このようにトンネルを長期にわたって掘削
すると、カッタヘッド31において、各カッタビット3
9a(39B)に装着された表層チップ41a(41
b)に磨耗が発生して先端が先鋭でなくなり、土砂の掘
削抵抗が増大して掘削効率が低下してしまう。そこで、
本実施例では、カッタビット39a(39B)と共にこ
の表層チップ41a(41b)が磨耗すると、そのろう
付けがとれてこの表層チップ41a,41bが脱落す
る。そして、表層チップ41a,41bの下層の超硬チ
ップ40a,40bが露出する。
When the tunnel is excavated in this way for a long period of time, each cutter bit 3 is cut in the cutter head 31.
9a (39B) mounted surface chip 41a (41
The abrasion is generated in b), the tip is not sharp, the excavation resistance of earth and sand increases, and the excavation efficiency decreases. Therefore,
In this embodiment, when the surface bits 41a (41b) are worn together with the cutter bits 39a (39B), the brazing is removed and the surface chips 41a, 41b drop off. Then, the cemented carbide chips 40a, 40b under the surface chips 41a, 41b are exposed.

【0038】また、表層チップ41a(41b)の磨耗
に伴ってプラグ43を抑えていた蓋44の溶接部が磨耗
してこの蓋が外れ、正スポーク回動体36aと逆スポー
ク回動体36bとの隙間からプラグ43が除去されて脱
落する。すると、各スポーク回動体36a,36bの規
制が解除され、正スポーク回動体36aは図1にて反時
計回り方向に角度θ回動して端部42aが段部33aに
当接し、また、逆スポーク回動体36bは図1にて時計
回り方向に角度θ回動して端部42bが段部33bに当
接し、図4及び図5に示すように、各回動位置にて各係
止ピン47a,47bがそれぞれ係止孔48a,48b
に挿嵌する。このように各スポーク回動体36a,36
bがそれぞれ所定角度θ回動した位置で保持されること
で、正スポーク回動体36aに取付けられたカッタビッ
ト39a及び逆スポーク回動体36bに取付けられたカ
ッタビット39bはそれぞれ突出位置に保持されること
となる。
Further, as the surface tip 41a (41b) is worn, the welded portion of the lid 44 that holds down the plug 43 is worn away, and the lid comes off, leaving a gap between the normal spoke rotating body 36a and the reverse spoke rotating body 36b. The plug 43 is removed from the plug and falls off. Then, the restriction of each of the spoke turning bodies 36a and 36b is released, the normal spoke turning body 36a is turned counterclockwise by an angle θ in FIG. 1, and the end portions 42a are brought into contact with the stepped portion 33a. The spoke rotating body 36b is rotated by an angle θ in the clockwise direction in FIG. 1 so that the end portion 42b abuts against the stepped portion 33b, and as shown in FIGS. 4 and 5, at each rotating position, each locking pin 47a. And 47b are locking holes 48a and 48b, respectively.
Insert into. In this way, each spoke turning body 36a, 36
Since b is held at a position rotated by a predetermined angle θ, the cutter bit 39a attached to the normal spoke rotating body 36a and the cutter bit 39b attached to the reverse spoke rotating body 36b are held at the protruding positions. It will be.

【0039】従って、カッタヘッド31において、表層
チップ41a,41bの磨耗に伴って超硬チップ40
a,40bを露出させ、且つ、各スポーク回動体36
a,36bを回動してカッタビット39a,39bを前
方に突出させることとなり、このカッタビット39a,
39bによる地盤の掘削位置は変わらず、表層チップ4
1a,41bの摩耗前と同様に超硬チップ40a,40
bによって連続して地盤を掘削できる。
Therefore, in the cutter head 31, the cemented carbide tip 40 is attached as the surface layer tips 41a and 41b are worn.
a and 40b are exposed, and each spoke rotating body 36
The cutter bits 39a, 39b are projected forward by rotating the a, 36b.
The excavation position of the ground by 39b does not change, and the surface chip 4
Carbide chips 40a, 40 as before wear of 1a, 41b
The ground can be continuously excavated by b.

【0040】なお、本実施例において、カッタビット3
9aが装着された正スポーク回動体36aとカッタビッ
ト39bが装着された逆スポーク回動体36bとは両者
の間にプラグ43を挿入して蓋44で固定することで元
位置に保持する一方、摩擦によって蓋44を外してプラ
グ43を脱落させることで各スポーク回動体36a,3
6bを回動可能としたが、この保持方法及び解除方法は
これに限定されるものではない。
In the present embodiment, the cutter bit 3
The normal spoke rotation body 36a with the 9a attached and the reverse spoke rotation body 36b with the cutter bit 39b held in the original position by inserting the plug 43 between them and fixing them with the lid 44, By removing the lid 44 and dropping the plug 43, the spoke rotating bodies 36a, 3
Although 6b is rotatable, the holding method and the releasing method are not limited to this.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のカッタヘッドによれば、カッタヘッド本体
に掘削方向にほぼ直交する方向に沿って設けられた支持
軸に掘削方向後方にのみ所定角度回動自在な回動体を装
着し、この回動体に前方へ突出する超硬チップが多層に
ろう付けされたカッタビットを装着する一方、回動体の
回動を阻止する回動阻止部材及びこの回動阻止部材を所
定位置に規制する規制部材を設けると共に、規制部材が
除去されることで回動阻止部材の規制が解除されて回動
体が所定角度回動したときにこの回動体を回動位置に保
持する保持手段を設けたので、チップの磨耗に伴って下
層のチップが露出すると共に回動体が回動してカッタビ
ットが前方に突出した位置で保持されることとなり、チ
ップの摩耗前と同様に別のチップによって連続して地盤
を掘削することで、掘削効率の低下を防止することがで
きる。
As described above in detail with reference to the embodiments, according to the cutter head of the present invention, the supporting shaft provided on the cutter head main body along the direction substantially orthogonal to the excavating direction is rearward in the excavating direction. A rotating body that can be rotated by a predetermined angle is attached only to this, and a cutter bit in which a carbide tip protruding forward is brazed in multiple layers is attached to this rotating body, while a rotation blocking that blocks the rotation of the rotating body A member and a regulating member for regulating the rotation preventing member to a predetermined position are provided, and when the regulating member is removed, the regulation of the rotation preventing member is released and the rotating body is rotated by a predetermined angle. Since the holding means for holding the chip in the rotating position is provided, the lower layer chip is exposed due to wear of the chip, and the rotating body is rotated so that the cutter bit is held at the position projecting forward. Same as before wear Continuously by another chip by drilling a ground, it is possible to prevent a reduction of drilling efficiency.

【0042】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
筒状の掘削機本体を推進手段によって前進可能とすると
共に掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドをカッ
タヘッド駆動手段によって駆動回転可能とし、カッタヘ
ッドの回転方向にほぼ直交する方向に沿った支持軸をも
ってスポークにカッタヘッドの回転方向後方にのみ回動
自在な回動体を設け、この回動体に前方へ突出する超硬
チップが多層にろう付けされたカッタビットを装着する
一方、回動体の回動を阻止すると共に超硬チップの磨耗
状態に応じて該回動体の回動を許容する阻止部材を設
け、且つ、回動体が所定角度回動したときにその回動位
置に保持する保持手段を設けたので、チップの磨耗に伴
って下層のチップが露出すると共に回動体が回動してカ
ッタビットが前方に突出した位置で保持されることとな
り、チップの摩耗前と同様に別のチップによって連続し
て地盤を掘削することで、掘削効率の低下を防止するこ
とができ、また、従来のように狭い空間などでカッタビ
ットを交換する必要がなきなり、安全性並びに作業能率
の向上を図ることができる。
Further, according to the tunnel excavator of the present invention,
The excavator body can be moved forward by the propulsion means, and the cutter head mounted on the front part of the excavator body can be driven and rotated by the cutter head drive means, along a direction substantially orthogonal to the rotation direction of the cutter head. With a support shaft, a spoke is provided with a rotating body that is rotatable only behind the cutter head in the direction of rotation, and a cutter bit brazed in multiple layers with carbide chips protruding forward is attached to this rotating body while the rotating body is rotated. A holding member that prevents the rotation of the rotating body and that allows the rotating body to rotate according to the wear state of the carbide tip, and holds the rotating body at the rotating position when the rotating body rotates by a predetermined angle. Since the chip is worn, the lower layer chip is exposed and the rotating body is rotated to hold the cutter bit at the position where it is projected forward. Similarly, by continuously excavating the ground with another chip, it is possible to prevent a decrease in excavation efficiency, and it is no longer necessary to replace the cutter bit in a narrow space as in the past, so that safety and It is possible to improve work efficiency.

【0043】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、駆動回転するカッタヘッドに装着された多数のカッ
タビットが前方の地盤を破砕してトンネルを掘削すると
きに、カッタビットの磨耗が進行した場合、カッタビッ
トが取付けられた回動体の阻止を解除して所定角度回動
し、カッタビットを突出させるようにしたので、カッタ
ビットの交換作業を行うことなく連続して地盤を掘削す
ることで、掘削効率の低下を防止して安全性並びに作業
能率の向上を図ることができる。
Further, according to the tunnel excavation method of the present invention, when a large number of cutter bits mounted on the cutter head that is driven and rotated crush the ground in front to excavate the tunnel, the wear of the cutter bits progresses. In this case, since the rotation of the rotating body to which the cutter bit is attached is released and the cutter bit is rotated by a predetermined angle to project the cutter bit, it is possible to continuously excavate the ground without exchanging the cutter bit. It is possible to prevent a decrease in excavation efficiency and improve safety and work efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るシールド掘削機に装着
されたカッタヘッドの要部断面(図2のI−I断面)図
である。
FIG. 1 is a sectional view (sectional view taken along line I-I of FIG. 2) of a cutter head mounted on a shield excavator according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例のカッタヘッドの要部平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part of a cutter head according to this embodiment.

【図3】カッタヘッドの要部側面図である。FIG. 3 is a side view of a main part of a cutter head.

【図4】カッタビットの装着位置を変更したカッタヘッ
ドの要部断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a main part of a cutter head in which a mounting position of a cutter bit is changed.

【図5】カッタビットの装着位置を変更したカッタヘッ
ドの要部平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a main part of a cutter head in which a mounting position of a cutter bit is changed.

【図6】一般的なシールド掘削機の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a general shield excavator.

【図7】一般的なシールド掘削機の正面図である。FIG. 7 is a front view of a general shield excavator.

【図8】カッタビットの装着状態を表す従来のカッタヘ
ッドを要部断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a main part of a conventional cutter head showing a mounted state of a cutter bit.

【図9】従来のカッタヘッドを要部側面図である。FIG. 9 is a side view of a main part of a conventional cutter head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 カッタヘッド 32 スポーク 35 支持軸 36a 正スポーク回動体 36b 逆スポーク回動体 39a,39b カッタビット 40a,40b 超硬チップ 41a,41b 表層チップ 43 プラグ(回動阻止部材) 44 蓋(規制部材) 47a,47b 係止ピン(保持手段) 48a,48b 係止孔(保持手段) 31 Cutter Head 32 Spoke 35 Support Shaft 36a Forward Spoke Rotating Body 36b Reverse Spoke Rotating Body 39a, 39b Cutter Bit 40a, 40b Carbide Tip 41a, 41b Surface Layer Tip 43 Plug (Rotation Blocking Member) 44 Lid (Regulating Member) 47a, 47b Locking pin (holding means) 48a, 48b Locking hole (holding means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 掘削機本体の前部に装着され、地盤を掘
削する複数のカッタビットが取付けられたカッタヘッド
において、前記カッタヘッド本体に掘削方向にほぼ直交
する方向に沿って設けられた支持軸と、該支持軸に掘削
方向後方にのみ所定角度回動自在に装着された回動体
と、該回動体に装着されて前方へ突出する超硬チップが
多層にろう付けされたカッタビットと、前記回動体の回
動を阻止する回動阻止部材と、該回動阻止部材を所定位
置に規制する規制部材と、該規制部材が除去されること
で前記回動阻止部材の規制が解除されて前記回動体が所
定角度回動したときに該回動体を回動位置に保持する保
持手段とを具えたことを特徴とするカッタヘッド。
1. A cutter head mounted on a front portion of an excavator main body, to which a plurality of cutter bits for excavating the ground are attached, the support being provided on the cutter head main body along a direction substantially orthogonal to the excavating direction. A shaft, a rotating body mounted on the supporting shaft so as to be rotatable only by a predetermined angle rearward in the excavating direction, and a cutter bit mounted on the rotating body and brazing a cemented carbide tip protruding forward in multiple layers, A rotation blocking member that blocks the rotation of the rotating body, a regulation member that regulates the rotation blocking member to a predetermined position, and the regulation of the rotation blocking member is released by removing the regulation member. A cutter head, comprising: holding means for holding the rotating body at a rotating position when the rotating body rotates by a predetermined angle.
【請求項2】 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前
進させる推進手段と、前記掘削機本体の前部に駆動回転
自在に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆
動回転するカッタヘッド駆動手段と、前記カッタヘッド
の前面部に固定された放射状をなすスポークに装着され
た多数のカッタビットとを具えたトンネル掘削機におい
て、前記カッタヘッドの回転方向にほぼ直交する方向に
沿った支持軸をもって前記スポークに該カッタヘッドの
回転方向後方にのみ回動自在な回動体を設け、該回動体
に前方へ突出する超硬チップが多層にろう付けされた前
記カッタビットを装着する一方、前記回動体の回動を阻
止すると共に前記超硬チップの磨耗状態に応じて該回動
体の回動を許容する阻止部材を設け、且つ、前記回動体
が所定角度回動したときに該回動体を回動位置に保持す
る保持手段を設けたことを特徴とするトンネル掘削機。
2. A tubular excavator main body, a propulsion means for advancing the excavator main body, a cutter head rotatably mounted on the front portion of the excavator main body, and a drive rotation of the cutter head. In a tunnel excavator equipped with a cutter head driving means and a large number of cutter bits mounted on radial spokes fixed to the front surface of the cutter head, in a direction substantially orthogonal to the rotating direction of the cutter head. With the support shaft provided on the spoke, a rotating body that is rotatable only behind the cutter head in the rotation direction is provided, and the cutter bit on which the carbide tip protruding forward is brazed in multiple layers is attached to the rotating body. A blocking member that blocks the rotation of the rotating body and allows the rotation of the rotating body according to the wear state of the cemented carbide tip, and the rotating body rotates by a predetermined angle. A tunnel excavator characterized in that holding means for holding the rotating body at a rotating position is provided at times.
【請求項3】 掘削機本体の前部に装着されたカッタヘ
ッドを駆動回転しながら該掘削機本体を前進させること
で該カッタヘッドの前面部に装着された多数のカッタビ
ットが前方の地盤を破砕してトンネルを掘削するトンネ
ル掘削方法において、前記カッタヘッドに前記カッタビ
ットが装着された回動体を該カッタヘッドの回転方向に
ほぼ直交する方向に沿った支持軸をもって該カッタヘッ
ドの回転方向後方にのみ回動自在に装着し、該回動体の
回動を阻止した前記カッタビットの元位置で前記カッタ
ヘッドを駆動回転することで該カッタビットによって地
盤を破砕してトンネルを掘削し、該カッタビットの磨耗
が進行したときには、前記回動体の阻止を解除して所定
角度回動し、前記カッタビットの突出位置で前記カッタ
ヘッドを駆動回転することで突出した該カッタビットに
よって地盤を破砕してトンネルを掘削するようにしたこ
とを特徴とするトンネル掘削方法。
3. A large number of cutter bits mounted on the front surface of the cutter head advance the ground while driving the cutter head mounted on the front portion of the excavator main body while driving and rotating the cutter head. In a tunnel excavation method for crushing a tunnel to excavate a tunnel, a rotating body in which the cutter bit is attached to the cutter head is attached to a rear side in a rotation direction of the cutter head with a support shaft along a direction substantially orthogonal to a rotation direction of the cutter head. Rotatably attached to the cutter bit only, and the cutter head is driven and rotated at the original position of the cutter bit that blocks the rotation of the rotating body to crush the ground by the cutter bit to excavate a tunnel, When the wear of the bit progresses, the blocking of the rotary body is released, the rotary body is rotated by a predetermined angle, and the cutter head is driven and rotated at the protruding position of the cutter bit. A method for excavating a tunnel, characterized in that the ground is crushed by the protruding cutter bit to excavate a tunnel.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002349191A (en) * 2001-05-23 2002-12-04 Nkk Corp Cutter head for shield machine and shield machine using the same
CN103216242A (en) * 2012-11-20 2013-07-24 山东天工岩土工程设备有限公司 Anti-loose structure of cutter for shield tunneling machine
CN103527207A (en) * 2013-07-20 2014-01-22 山东天工岩土工程设备有限公司 Cemented carbide welded hob ring
JP2015025281A (en) * 2013-07-26 2015-02-05 日本シビックコンサルタント株式会社 Bit device of shield machine
JP2017186893A (en) * 2017-07-13 2017-10-12 日立造船株式会社 Bit device of shield machine

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