JPH0960484A - Replacing method for cutter bit and fitting structure for cutter bit - Google Patents
Replacing method for cutter bit and fitting structure for cutter bitInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、カッタービット
の交換方法及びカッタービットの取付け構造に関し、特
に、シールド掘進機のカッターフェイスに取り付けられ
るカッタービットが切削作業により磨耗した際に、当該
カッタービットを交換するためのカッタービットの交換
方法、及びシールド掘進機のカッターフェイスに取り付
けられるカッタービットの取付け構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for exchanging a cutter bit and a mounting structure for the cutter bit, and more particularly, when the cutter bit attached to the cutter face of a shield machine is worn by cutting work, The present invention relates to a method of exchanging a cutter bit for exchanging, and an attachment structure of a cutter bit attached to a cutter face of a shield machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】特に都市土木の分野において、地下水の
存在する地盤や、比較的軟弱な地盤中にトンネルを掘削
形成する方法として、シールド掘進機を用いたトンネル
工法が知られている。このシールド掘進機を用いたトン
ネル工法は、シールド掘進機により切羽面を掘削しなが
ら、その後方にセグメントと呼ばれるトンネルの内壁面
を覆う覆工体を順次組み立て、かかる覆工体によりトン
ネル内壁面を防護するとともに、この覆工体から推進反
力を得つつトンネルを掘削形成して行くものである。2. Description of the Related Art In the field of urban civil engineering in particular, a tunnel method using a shield machine is known as a method for excavating and forming a tunnel in the ground where groundwater exists or in the ground where the ground is relatively soft. The tunnel construction method using this shield machine is assembling a lining body that covers the inner wall surface of the tunnel called a segment behind it while excavating the face face with the shield machine, and the inner wall surface of the tunnel is constructed by the lining body. The tunnel is excavated and formed while protecting and protecting the lining body.
【0003】そして、このシールド掘進機を用いたトン
ネル工法は、例えば、シールド掘進機の先端部分に設け
られたカッターディスクすなわちカッターフェイスを、
トンネルの切羽面に押しつけながら旋回駆動し、このカ
ッターフェイスに取り付けた多数のカッタービットによ
って切羽面の地山を切削し、切削土砂をカッターフェイ
スの後方に設けた隔室内に取り込むとともに、取り込ん
だ土砂を排泥管やスクリュウコンベア等を介して後方に
排除しつつトンネルの掘削作業を行ってゆくものであ
る。A tunnel construction method using this shield machine includes, for example, a cutter disk, that is, a cutter face provided at the tip of the shield machine.
While turning it while pressing it against the face of the tunnel, the ground of the face of the face is cut by a large number of cutter bits attached to this cutter face, and the cut earth and sand are taken into the compartment provided behind the cutter face and the taken earth and sand. The tunnel excavation work is carried out while removing it to the rear via a mud pipe or a screw conveyor.
【0004】ここで、カッターフェイスに取り付けられ
る多数のカッタービットは、ティースビット、外周ビッ
ト、リングビット、ディスクローラビット等として用い
られ、各々、例えばニッケルクロムモリブデン等からな
る母材すなわちシャンクに、例えばタングステンカーバ
イド等からなる超硬チッップを銀ろう付け等により取り
付けてなるもので、また、超硬チッップの周囲のシャン
クには、磨耗防止のためのハードフィッシング処理など
が施されている。そして、これらのカッタービットは、
ピン取付け、ボルト取付け、溶接取付け等の取付け手段
によって、各々、面板タイプ、スポークタイプ、ドーム
タイプなどの種々の形状のカッターフェイスに強固に取
付け固定されるものである。Here, a large number of cutter bits attached to the cutter face are used as tooth bits, outer peripheral bits, ring bits, disc roller bits, etc., respectively, for example, on a base material or shank made of nickel chrome molybdenum, for example. A cemented carbide chip made of tungsten carbide or the like is attached by silver brazing or the like, and a shank around the cemented carbide chip is subjected to hard fishing treatment or the like to prevent abrasion. And these cutter bits
By means of pin attachment, bolt attachment, welding attachment, or other attachment means, each is firmly attached and fixed to a cutter face of various shapes such as face plate type, spoke type, and dome type.
【0005】一方、シールド掘進機を用いたトンネル工
法は、近年、大深度化、長距離化が指向されており、か
かる長距離施工に対応すべく、カッターフェイスに取り
付けられるカッタービットの切削機能を長時間保持する
ことが不可欠の事項となってきている。このため、従来
は、長期間の使用により磨耗したり損傷して切削機能が
低減したカッタービットを適宜交換し、新しいカッター
ビットを用いて掘削作業を再開することにより、カッタ
ーフェイスの切削機能を維持する方法が採用されてい
た。On the other hand, the tunnel construction method using a shield machine has recently been aimed at increasing the depth and increasing the distance. In order to cope with such long distance construction, the cutting function of the cutter bit attached to the cutter face is required. Holding for a long time is becoming an essential matter. For this reason, conventionally, the cutting function of the cutter face is maintained by replacing the cutter bit, which has been worn or damaged due to long-term use and has a reduced cutting function, and restarting the excavation work using a new cutter bit. The method of doing was adopted.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そして、上記従来のカ
ッタービットを交換する方法によれば、上記面板タイプ
やスポークタイプ、あるいはドームタイプのカッターフ
ェイスを有するいわゆる密閉式のシールド掘進機では、
各工区間における掘進作業の進行途中において、作業員
がカッターフェイスの前面に直接立入ることは困難であ
るため、かかるカッタービットの交換作業を行なうに
は、地盤改良等の特殊な補助工法を別途施工する必要が
ある。また、トンネルの延長上にカッタービットの交換
用の立坑を設け、この立坑内にシールド掘進機の前面を
到達させてカッタービットの交換作業を行なう方法も採
用されている。According to the conventional method of exchanging the cutter bit, the so-called sealed shield machine having the face plate type, the spoke type, or the dome type cutter face,
It is difficult for an operator to directly enter the front face of the cutter face during the excavation work in each work section.Therefore, a special auxiliary construction method such as ground improvement is required to perform such cutter bit replacement work. Need to be installed. In addition, a method is also used in which a vertical shaft for exchanging the cutter bit is provided on the extension of the tunnel, and the front surface of the shield machine is reached in the vertical shaft for exchanging the cutter bit.
【0007】しかしながら、かかる従来のカッタービッ
トを交換する方法では、特にトンネルの深度が深い場合
には、上記特殊な補助工法や立坑の設置作業等に多くの
工期と工費を必要として経済的な施工を行なうことがで
きないという課題があった。また、特に、地盤改良等の
特殊な補助工法を施工しつつ地中において交換作業を行
なう場合には、好ましくない作業環境下での交換作業を
強いられることになるおそれがあるという課題あった。However, in such a conventional method of exchanging the cutter bit, especially when the depth of the tunnel is deep, a lot of construction period and construction cost are required for the special auxiliary construction method and the installation work of the vertical shaft, and economical construction is required. There was a problem that I could not do. In addition, there is a problem in that, especially when performing a replacement work in the ground while applying a special auxiliary construction method such as ground improvement, the replacement work may be forced under an unfavorable working environment.
【0008】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、特殊な補助工法や立坑の
設置作業等の付帯工事を特に必要とすることなく、磨耗
や損傷によりその機能が損なわれたカッタービットの切
削機能を容易に回復して、シールド掘進機による長距離
のトンネル掘削作業を可能とすることのできるカッター
ビットの交換方法を提供することを目的とするものであ
る。Therefore, the present invention has been made in view of such conventional problems, and does not require any special auxiliary construction method or auxiliary work such as installation work of a vertical shaft. It is an object of the present invention to provide a method of exchanging a cutter bit that can easily recover the cutting function of a cutter bit whose function is impaired and enable long-distance tunnel excavation work by a shield machine. .
【0009】また、この発明は、特殊な補助工法や立坑
の設置作業等の付帯工事を特に必要とすることなく、磨
耗や損傷によりその機能が損なわれたカッタービットの
切削機能を容易に回復することのできる構成を備えたカ
ッタービットの取付け構造を提供することを目的とする
ものである。Further, according to the present invention, the cutting function of the cutter bit whose function is impaired due to wear or damage can be easily recovered without requiring any special auxiliary construction method or auxiliary work such as installation work of a vertical shaft. It is an object of the present invention to provide a cutter bit mounting structure having a structure capable of performing the above.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、シールド
掘進機のカッターフェイスに取り付けられるカッタービ
ットが切削作業により磨耗した際に、当該カッタービッ
トを交換するための交換方法であって、前記カッタービ
ットの母材となるシャンクに複数の切削チップを取り付
けるとともに、前記シャンクを、これの中央部分を中心
として回転するように付勢した状態で、かつ前記複数の
切削チップがカッターフェイスの前面から突出する各位
置において前記シャンクを各々係止固定できるよう構成
した状態で、前記カッタービットを前記カッターフェイ
スに取り付け、前記切削チップが前記前面から突出する
各位置において、カッタービットが相当程度磨耗した場
合に、前記シャンクの係止固定が解除されて前記付勢力
によりシャンクを回転させるとともに、次の切削チップ
がカッターフェイスの前記前面に突出する位置で前記シ
ャンクを係止固定することにより、切削作業に寄与する
切削チップを交換使用するようにしたことを特徴とする
カッタービットの交換方法にある。The present invention has been made in order to achieve the above-mentioned object, and its gist is that when a cutter bit attached to a cutter face of a shield machine is worn by cutting work, A replacement method for replacing a cutter bit, wherein a plurality of cutting tips are attached to a shank that is a base material of the cutter bit, and the shank is urged to rotate about a central portion thereof. And, in a state in which the plurality of cutting tips are configured to be capable of locking and fixing the shank at each position protruding from the front surface of the cutter face, the cutter bit is attached to the cutter face, and the cutting tips are attached from the front surface. At each protruding position, if the cutter bit is The cutting tip that contributes to the cutting work by releasing the locking and fixing of the shank and rotating the shank by the biasing force, and locking and fixing the shank at the position where the next cutting tip projects to the front surface of the cutter face. It is a method of exchanging a cutter bit, which is characterized in that it is used by exchanging.
【0011】ここで、上記記載において、カッタービッ
トが相当程度磨耗した状態とは、例えば弾性体等による
付勢力の作用によって、シャンクの係止固定が自動的に
解除されることになる程度にカッタービットが磨耗した
状態をいい、切削チップやシャンクを構成する材料の強
度、係止固定手段や解除手段の取付け位置等を鑑みて適
宜設計されるものである。In the above description, the state in which the cutter bit is considerably worn means that the cutter is automatically released from the locking and fixing of the shank by the action of the urging force of the elastic body or the like. The bit is in a worn state, and is appropriately designed in consideration of the strength of the material forming the cutting tip and the shank, the mounting position of the locking and fixing means and the releasing means, and the like.
【0012】なお、上記記載における磨耗した状態は、
シャンクや切削チップが損傷したり折損した状態等も含
めて考えるものである。The worn state in the above description is
It is also considered that the shank and the cutting tip are damaged or broken.
【0013】そして、この発明のカッタービットの交換
方法は、前記切削チップを、前記シャンクの両端部分に
一対設け、前記付勢力により前記シャンクを180°回
転させて固定することにより、切削チップを交換使用す
るようにすることができる。In the method of exchanging the cutter bit according to the present invention, a pair of the cutting tips is provided at both ends of the shank, and the shank is rotated 180 ° by the biasing force to fix the shank, thereby exchanging the cutting tip. Can be used.
【0014】一方、この発明の他の要旨は、シールド掘
進機のカッターフェイスに取り付けられるカッタービッ
トの取付け構造であって、母材となるシャンクの両端部
分に切削チップを一対設けてなるカッタービットと、前
記シャンクの中央部分を貫通して前記カッタービットを
回転可能に軸支する回転軸と、該回転軸の外周面におけ
るカッターフェイスの表面側に設けられた係止溝と、前
記回転軸が貫通するシャンク中央部分の貫通孔の内周面
において、前記カッターフェイスの表面と交差する方向
に互いに対向して設けられた一対の係止片収容溝と、該
各係止片収容溝の内部において弾性部材により前記回転
軸の中心に向って付勢されたた状態で収容される、前記
係止溝の深さを越える高さを有する係止片と、少なくと
も一方の前記係止片収容溝の内部において、前記係止片
から弾性部材を介して前記回転軸の外方に向かって付勢
されたた状態で突出延長することにより、その先端部分
が前記シャンクの端部に位置する突出片と、前記シャン
クと前記回転軸あるいはカッターフェイスとの間に介装
して、前記シャンクが前記回転軸の回りを回転するよう
に付勢する付勢手段とからなり、前記突出片を備える一
方の係止片収容溝及び係止片をカッターフェイスの表面
側に位置させた状態で前記係止片と係止溝とを係合固定
し、カッターフェイスの表面から突出固定された一方の
切削チップによって切羽面の切削作業を行なうととも
に、前記カッタービットの先端部分が所定量磨耗した段
階で、前記弾性部材の付勢力により前記突出片を前記シ
ャンクの端面から突出させて前記係止片と係止溝との係
合を解除し、前記付勢手段によりカッタービットを18
0°回転した後、前記対向する他方の係止片収容溝の内
部に収容されていた係止片を前記弾性部材の付勢力によ
り前記係止溝と係合固定することにより、磨耗した端部
とは反対側の端部に取り付けられている切削チップを前
記カッターフェイスの表面から突出固定して、この切削
チップにより切削作業を行なうことを特徴とするカッタ
ービットの取付け構造にある。On the other hand, another gist of the present invention is a cutter bit mounting structure to be mounted on a cutter face of a shield machine, which comprises a pair of cutting tips at both ends of a shank serving as a base material. A rotary shaft that rotatably supports the cutter bit through the central portion of the shank, a locking groove provided on the outer peripheral surface of the rotary shaft on the surface side of the cutter face, and the rotary shaft penetrates On the inner peripheral surface of the through hole in the central portion of the shank, a pair of locking piece accommodating grooves provided so as to face each other in a direction intersecting the surface of the cutter face, and elastic in the respective locking piece accommodating grooves. A locking piece having a height exceeding the depth of the locking groove, the locking piece being housed in a state of being biased toward the center of the rotating shaft by a member, and at least one of the locking pieces Inside the accommodating groove, the tip end portion is located at the end of the shank by projecting and extending from the locking piece via the elastic member toward the outside of the rotary shaft while being extended. The projecting piece comprises: a projecting piece and an urging means interposed between the shank and the rotating shaft or the cutter face to urge the shank to rotate around the rotating shaft. One of the cutting pieces fixedly engaged with the locking piece and the locking groove in a state where the one locking piece accommodation groove and the locking piece are located on the front surface side of the cutter face, and protruding and fixed from the surface of the cutter face. The cutting face is cut with a tip, and when the tip portion of the cutter bit is worn by a predetermined amount, the projecting piece is projected from the end face of the shank by the urging force of the elastic member and is locked. And to release the engagement between the locking groove, the cutter bit by the urging means 18
After rotating by 0 °, the engaging piece accommodated in the other opposing engaging piece accommodating groove is engaged and fixed to the engaging groove by the urging force of the elastic member, so that the worn end There is provided a cutter bit mounting structure characterized in that a cutting tip attached to the end opposite to the above is projectingly fixed from the surface of the cutter face, and a cutting operation is performed by the cutting tip.
【0015】ここで、上記記載において、突出片が突出
することになるカッタービットの先端部分が所定量磨耗
した段階とは、シャンクや切削チップが磨耗して、係止
片収容溝の先端部分がカッタービットの端面に開口しあ
るいは開口する直前となった状態をいい、突出片に負荷
される付勢力や、係止片収容溝の先端部分とカッタービ
ットの先端面との間の肉厚、あるいはシャンクを構成す
る材料の強度等を鑑みて適宜設計されるものである。Here, in the above description, when the tip portion of the cutter bit where the protruding piece protrudes is worn by a predetermined amount, the shank and the cutting tip are worn and the tip portion of the engaging piece receiving groove is It refers to the state that it opens on the end surface of the cutter bit or just before opening, the biasing force applied to the protruding piece, the wall thickness between the tip part of the locking piece accommodating groove and the tip surface of the cutter bit, or The shank is appropriately designed in consideration of the strength of the material forming the shank.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態である一実施例について、添付図面を参照しつつ詳細
に説明する。この実施例にかかるシールド掘進機20
は、図1に正面図として示すように、面板タイプのカッ
ターフェイス1を備える、例えば泥水式のシールド掘進
機であって、かかる泥水式のシールド掘進機20によれ
ば、平面状のカッターフェイス1の表面に多数植設され
たカッタービット4により、円形のカッターフェイス1
を旋回駆動しながら切羽面の切削作業を行なうととも
に、切削土砂を、カッターフェイス1の表面に形成した
スリット開口3を介して、カッターフェイス1の後方に
設けられている隔室内に取り込み、取り込んだ土砂を、
送泥管を経て掘進機20の後方から隔室内に給送されて
くる泥水に混合して、この泥水とともに、排泥管を介し
てシールド掘進機20の後方に排出しながら掘進作業が
行われる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Shield machine 20 according to this embodiment
1 is, for example, a muddy water type shield machine having a face plate type cutter face 1 as shown in FIG. 1 as a front view. According to such a muddy water type shield machine 20, a flat cutter face 1 A circular cutter face 1 with many cutter bits 4 planted on the surface of
While performing the cutting work of the face face while driving and rotating, the cutting earth was taken in through the slit opening 3 formed on the surface of the cutter face 1 into the compartment provided behind the cutter face 1. Earth and sand
The excavation work is performed while mixing with the muddy water fed into the compartment from the rear of the machine 20 through the mud pipe and discharging the muddy water to the rear of the shield machine 20 through the mud pipe. .
【0017】なお、この泥水式のシールド掘進機20に
よれば、シールド掘進機20の後方には、掘削後のトン
ネル内壁面を覆うセグメントと呼ばれる覆工体を組み立
てて、周囲の地山を崩壊から防護するとともに、組み立
てたセグメントからシールド掘進機20の推進反力を得
つつ、トンネルの掘削作業を行ってゆく。According to the muddy water shield machine 20, a lining body called a segment covering the inner wall surface of the tunnel after the excavation is assembled behind the shield machine 20 to collapse the surrounding ground. While excavating the tunnel, the shield excavator 20 receives a propulsive reaction force from the assembled segment while protecting the tunnel from excavation.
【0018】そして、この実施例のシールド掘削機20
によれば、ティースビットとしての各カッタービット4
は、各々、図2、図3及び図4に示すように、以下のよ
うにしてカッターフェイス1に取り付けられている。Then, the shield excavator 20 of this embodiment.
According to, each cutter bit 4 as a teeth bit
Are attached to the cutter face 1 as follows, as shown in FIGS. 2, 3 and 4, respectively.
【0019】すなわち、この実施例のカッタービット4
の取付け構造2によれば、各カッタービット4は、断面
平行四辺形状の縦長の短柱部材としてのニッケルクロム
モリブデンからなるシャンク5と、このシャンク5の背
向する一対の鋭角部分の各辺に、さし歯状に各々埋設固
定された、タングステンカーバイドからなる切削チップ
としての超硬チップ8とからなり、またシャンク5の側
面中央部分には、当該両側面を貫通して、後述する回転
軸6が挿通される貫通孔7が開口形成されている。That is, the cutter bit 4 of this embodiment
According to the attachment structure 2 of 1., each cutter bit 4 has a shank 5 made of nickel chromium molybdenum as a vertically long short column member having a parallelogrammatic cross section, and a pair of acute angle portions facing the back of the shank 5 on each side. , A cemented carbide tip 8 as a cutting tip made of tungsten carbide, each of which is embedded and fixed in the shape of a tooth, and a central portion of the side surface of the shank 5 penetrates the both side surfaces to form a rotary shaft described later. A through hole 7 through which 6 is inserted is formed.
【0020】また、この貫通孔7の内周面には、カッタ
ービット4の長手方向に対向して、一対の係止片収容溝
7a,7bが形成され、各収容溝7a,7bには、後述
する回転軸6に形成した係止溝6aの深さより高さの大
きな係止片9が、第1のバネ11及び第2のバネ12に
よって回転軸6の中心方向に付勢された状態で各々収容
されている(図4参照)。A pair of engaging piece accommodating grooves 7a and 7b are formed on the inner peripheral surface of the through hole 7 so as to face each other in the longitudinal direction of the cutter bit 4, and the accommodating grooves 7a and 7b are A locking piece 9 having a height larger than the depth of a locking groove 6a formed on the rotating shaft 6 described later is urged toward the center of the rotating shaft 6 by the first spring 11 and the second spring 12. Each is housed (see Figure 4).
【0021】さらに、一対の係止片収容溝7a,7bの
うちの一方の係止片収容溝7aには、当該収容溝7aの
一段目の肩部と係止片9との間に第3のバネ13が引張
り状態で介装し、係止片9を回転軸6の外方に付勢する
とともに、第1のバネ11の係止片9とは反対側の端部
には、突出片としての突出棒10が、第1のバネ12に
より付勢されてその先端部が収容溝7aの最深部に当接
した状態で設置されている。Further, in one of the pair of locking piece receiving grooves 7a and 7b, one of the locking piece receiving grooves 7a is provided with a third portion between the shoulder portion of the first step of the receiving groove 7a and the locking piece 9. The spring 13 of the first spring 11 is interposed in a tensioned state to urge the locking piece 9 to the outside of the rotary shaft 6, and the protruding piece is provided at the end of the first spring 11 opposite to the locking piece 9. The protruding rod 10 is installed by being urged by the first spring 12 so that its tip portion abuts on the deepest portion of the accommodation groove 7a.
【0022】すなわち、かかる係止片収容溝7aの内部
の構成によれば、第1のバネ11の付勢力が第3のバネ
13の付勢力を上回るように設定されることにより、係
止片9は、第1のバネ11の大きな付勢力によって回転
軸6の中心方向に付勢された状態で収容される一方で、
その反力として、突出棒10は、回転軸6の外方に付勢
された状態で収容されることになるが、図3(b)にお
いて参照される、カッタービット4の一端部が磨耗した
状態においては、突出棒10が、カッタービット4の磨
耗した端面から突出して、第1のバネ11の付勢力が開
放されるとともに、第3のバネ13の付勢力も開放され
て、係止片9は、回転軸6の外方に引き込まれることに
なる。That is, according to the internal structure of the locking piece accommodating groove 7a, the locking piece is set so that the biasing force of the first spring 11 exceeds the biasing force of the third spring 13. 9 is accommodated while being biased toward the center of the rotary shaft 6 by the large biasing force of the first spring 11,
As a reaction force, the protruding rod 10 is accommodated in a state of being urged to the outside of the rotary shaft 6, but one end of the cutter bit 4 referred to in FIG. 3B is worn. In the state, the projecting rod 10 projects from the worn end surface of the cutter bit 4, and the biasing force of the first spring 11 is released, and the biasing force of the third spring 13 is also released, so that the locking piece is released. 9 is drawn outside the rotary shaft 6.
【0023】そして、上記構成を有する各カッタービッ
ト4は、貫通孔7を貫通する回転軸6により回転可能に
軸支されて、カッターフェイス1に各々取り付けられて
いる。Each of the cutter bits 4 having the above structure is rotatably supported by the rotary shaft 6 penetrating the through hole 7 and attached to the cutter face 1.
【0024】すなわち、回転軸6は、カッターフェイス
1の表面に形成された断面円弧状のカッターフェイス取
付け溝17の両内側面間に架設固定されて、カッタービ
ット4を強固に支持するとともに、その中央部分には、
貫通孔7の断面形状と合致する断面形状を有する拡径部
分16を備え、これの周囲に設けたベアリング機構を介
してカッタービット4を回転可能に支持している。ま
た、この回転軸6の拡径部分16の外周面には、カッタ
ーフェイス1の表面側に位置して、係止片9と嵌合係止
する係止溝6aが形成されている。That is, the rotary shaft 6 is erected and fixed between both inner side surfaces of the cutter face mounting groove 17 having an arcuate cross section formed on the surface of the cutter face 1 to firmly support the cutter bit 4 and In the central part,
An enlarged diameter portion 16 having a cross-sectional shape that matches the cross-sectional shape of the through hole 7 is provided, and the cutter bit 4 is rotatably supported via a bearing mechanism provided around this. Further, on the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 16 of the rotary shaft 6, there is formed a locking groove 6a which is located on the surface side of the cutter face 1 and which is fitted and locked with the locking piece 9.
【0025】さらに、この実施例のカッタービット4の
取付け構造2によれば、一端が当該回転軸6に固定され
るとともに、この回転軸6の周囲に捲回された後、他端
がシャンク5に固定される、付勢手段としての一対のコ
イルスプリング22が、回転軸6の拡径部分16を挟ん
でこれの両側に、図3の矢印方向にシャンク5を回転さ
せるよう付勢した状態で設けられている。Further, according to the attachment structure 2 for the cutter bit 4 of this embodiment, one end is fixed to the rotary shaft 6 and, after being wound around the rotary shaft 6, the other end is the shank 5. A pair of coil springs 22 as urging means fixed to the both sides of the expanded shaft portion 16 of the rotating shaft 6 so as to rotate the shank 5 in the arrow direction of FIG. It is provided.
【0026】そして、上記取付け構造2により多数のカ
ッタービット4が取り付けられたカッターフェイス1を
有するシールド掘進機20によって、トンネルの掘削作
業を行うには、各カッタービット4の係止片収容溝7
a,7bをカッターフェイス1の表面とは垂直な方向に
対向させるとともに、突出棒10、第1のバネ11及び
の第3のバネ13等が収容された一方の係止片収容溝7
aを、カッターフェイス1の表面側に位置させることに
より、これの係止片9の先端部分を係止溝6aに係合さ
せてカッタービット4を固定した状態とする。そして、
かかる状態でカッターフェイス1を旋回駆動することに
より、カッターフェイス1の表面から突出する一方の超
硬チップ8によって切羽面の切削作業が行なわれる(図
3(a)参照)。In order to perform tunnel excavation work with the shield machine 20 having the cutter face 1 to which a large number of cutter bits 4 are attached by the attachment structure 2, the engaging piece receiving groove 7 of each cutter bit 4 is used.
a and 7b are opposed to each other in a direction perpendicular to the surface of the cutter face 1, and one locking piece accommodation groove 7 in which the protruding rod 10, the first spring 11, the third spring 13 and the like are accommodated
By positioning a on the surface side of the cutter face 1, the tip portion of the locking piece 9 of this is engaged with the locking groove 6a, and the cutter bit 4 is fixed. And
By rotating the cutter face 1 in such a state, the work of cutting the facet is performed by one of the carbide tips 8 protruding from the surface of the cutter face 1 (see FIG. 3A).
【0027】そして、このような切羽面の切削作業中
に、各カッタービット4を構成する超硬チップ8やこれ
の周囲のシャンク5が、磨耗や損傷等によりその一部を
相当程度欠損した状態となると、欠損したカッタービッ
ト4の端面において、係止片収容溝7aの先端部分が開
口し、あるいは第1のバネ11の付勢力によりカッター
ビット4の端面を突き破ることによって当該端面から突
出棒10が突出する(図3(b)参照)。Then, during such cutting work of the face face, the cemented carbide tip 8 constituting each cutter bit 4 and the shank 5 around it are partially damaged due to abrasion or damage. Then, at the end face of the missing cutter bit 4, the tip end portion of the locking piece accommodation groove 7a opens, or the end face of the cutter bit 4 is pierced by the urging force of the first spring 11, so that the protruding rod 10 extends from the end face. Project (see FIG. 3B).
【0028】したがって、第1のバネ11及び第3のバ
ネ13の付勢力が開放されることにより、係止片9が回
転軸6の外方に引き込まれて係止溝6aとの係合が自動
的に解除され、これによって、カッタービット4は、コ
イルスプリング22の付勢力により、回転軸6の拡径部
分16の外周面に沿って自動的に回転することになる。Therefore, when the urging forces of the first spring 11 and the third spring 13 are released, the locking piece 9 is pulled out of the rotary shaft 6 and engaged with the locking groove 6a. The cutter bit 4 is automatically released, whereby the cutter bit 4 is automatically rotated along the outer peripheral surface of the enlarged diameter portion 16 of the rotary shaft 6 by the urging force of the coil spring 22.
【0029】そしてさらに、上述のようにして拡径部分
16の周囲を回転するカッタービット4は、180°回
転すると、他方の係止片収容溝7bが係止溝6aと合致
する位置まで移動するとともに、この収容溝7bに収容
されていた係止片9が、第2のバネ12の付勢力によ
り、係止溝6a内に押し出されてこれと嵌合することに
なる(図3(b)参照)。Further, the cutter bit 4 which rotates around the enlarged diameter portion 16 as described above, when rotated by 180 °, moves to the position where the other locking piece accommodating groove 7b matches the locking groove 6a. At the same time, the locking piece 9 housed in the housing groove 7b is pushed into the locking groove 6a by the urging force of the second spring 12 and fits therein (FIG. 3 (b)). reference).
【0030】すなわち、カッタービット4は、180°
回転した後に再び自動的に固定されることにより、カッ
ターフェイス1の表面から突出して切削作業に寄与する
ことになる超硬チップ8が自動的に交換され、引き続い
て切削作業が行なわれることになる。したがって、この
実施例によれば、磨耗して切削機能が損なわれたカッタ
ービット4を自動的かつ容易に交換しつつ、長距離のト
ンネル掘削作業を容易に行ってゆくことができる。That is, the cutter bit 4 is 180 °
After being rotated and automatically fixed again, the cemented carbide tip 8 that protrudes from the surface of the cutter face 1 and contributes to the cutting work is automatically replaced, and the cutting work is subsequently performed. . Therefore, according to this embodiment, it is possible to easily perform long-distance tunnel excavation work while automatically and easily replacing the cutter bit 4 that is worn and has a damaged cutting function.
【0031】なお、上記実施例では、構成を簡易にすべ
く、超硬チップ8を、カッタービット4の背向する位置
に2箇所設けるとともに、これに対応して2箇所の係止
片収容溝7a、7bを設け、カッタービット4を180
°回転して超硬チップ8を交換使用する場合について記
載したが、この発明のカッタービットの交換方法は、か
かる実施の形態に限定されるものではなく、切削チップ
及びこれに対応する係止片収容溝を三箇所以上設け、少
なくとも二箇所以上の係止片収容溝は上記係止片収容溝
7aと同様の構成として、所定の角度間隔毎にカッター
ビットを係止固定しつつ各切削チップを順次交換使用し
てゆくこともできる。In the above embodiment, in order to simplify the structure, the cemented carbide tip 8 is provided at two positions on the back side of the cutter bit 4, and correspondingly two engaging piece receiving grooves are provided. 7a and 7b are provided and the cutter bit 4 is set to 180
Although the case where the cemented carbide tip 8 is rotated and used for replacement is described, the method of exchanging the cutter bit of the present invention is not limited to this embodiment, and the cutting tip and the corresponding locking piece. Three or more accommodation grooves are provided, and at least two or more engagement piece accommodation grooves have the same structure as the engagement piece accommodation groove 7a, and each cutting tip is fixed while the cutter bit is locked and fixed at a predetermined angular interval. You can also exchange and use them one after another.
【0032】また、この発明のカッタービットの交換方
法は、上記構成を有するカッタービット4の取付け構造
21を備えたものに限定されることなく採用することが
できる。Further, the method of exchanging the cutter bit of the present invention can be adopted without being limited to the one having the attachment structure 21 of the cutter bit 4 having the above-mentioned structure.
【0033】さらに、上記実施例では、面板タイプのカ
ッターフェイス1を備える泥水式のシールド掘進機にお
いて、ティースビットとして使用するカッタービットに
この発明を適用する場合について記載したが、この発明
は、かかる実施の形態に限定されるものではなく、図5
に示すようなスポークタイプ50のカッターフェイスを
備えるシールド掘進機や、ドームタイプのカッターフェ
イスを備えるシールド掘進機等にも適用することがで
き、また泥水式のシールド掘削機に限らず、土圧式等種
々の形式のシールド掘進機にも採用することができる。
さらに、ティースビットとして使用するカッタービット
に限定されることなく、外周ビット、リングビット、デ
ィスクローラビット等、種々のタイプのカッタービット
に対して用いることもできる。Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the present invention is applied to a cutter bit used as a tooth bit in a muddy type shield excavator equipped with a face plate type cutter face 1 has been described. The present invention is not limited to the embodiment, and FIG.
It can be applied to a shield machine with a spoke type 50 cutter face, a shield machine with a dome type cutter face, etc., and is not limited to a muddy type shield machine, but an earth pressure type machine or the like. It can also be applied to various types of shield machines.
Further, the present invention is not limited to the cutter bit used as the tooth bit, but can be applied to various types of cutter bits such as an outer peripheral bit, a ring bit, a disc roller bit and the like.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
カッタービットの交換方法によれば、カッタービットの
磨耗状況に応じて、当該カッタービットを回転して係止
固定することにより、切削作業に寄与する切削チップを
自動的かつ容易に交換することができるので、特殊な補
助工法や立坑の設置作業等の付帯工事を特に必要とする
ことなく、磨耗や損傷によりその機能が損なわれたカッ
タービットの切削機能を容易に回復して、シールド掘進
機による長距離のトンネル掘削作業を容易に可能にする
ことができる。As described above in detail, according to the method of exchanging the cutter bit of the present invention, the cutting work is performed by rotating and locking the cutter bit according to the wear condition of the cutter bit. The cutting tip that contributes to the cutting can be automatically and easily replaced, so a cutter whose function has been impaired due to wear or damage without requiring special auxiliary methods or auxiliary work such as vertical shaft installation work The cutting function of the bit can be easily restored to enable long-distance tunnel excavation work by the shield machine.
【0035】また、この発明のカッタービットの取付け
構造によれば、カッタービットの一方の先端部分が所定
量磨耗した段階で、弾性部材の付勢力によりカッタービ
ットの固定状態を容易に解除することができるととも
に、カッタービットを180°回転した後、再び係合固
定する作業を自動的かつ容易に行なうことができるの
で、特殊な補助工法や立坑の設置作業等の付帯工事を特
に必要とすることなく、切削作業に寄与する切削チップ
を交換して、磨耗や損傷によりその機能が損なわれたカ
ッタービットの切削機能を容易に回復することができ
る。Further, according to the cutter bit mounting structure of the present invention, the fixed state of the cutter bit can be easily released by the urging force of the elastic member when one end portion of the cutter bit is worn by a predetermined amount. In addition, it is possible to automatically and easily perform the work of engaging and fixing the cutter bit again after rotating the cutter bit by 180 °, so that no special auxiliary work or auxiliary work such as vertical shaft installation work is required. It is possible to easily recover the cutting function of the cutter bit whose function has been impaired due to wear or damage by exchanging the cutting tip that contributes to the cutting work.
【図1】この発明の一実施例にかかるカッタービットの
取付け構造を採用したシールド掘進機の概略の構成を示
す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a shield machine having a cutter bit mounting structure according to an embodiment of the present invention.
【図2】カッターフェイスへのカッタービットの取付け
状況を示す略示射視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing how a cutter bit is attached to a cutter face.
【図3】(a)〜(c)は、カッタービットを回転し
て、磨耗したカッタービットを交換する状況を説明する
断面図である。3 (a) to 3 (c) are cross-sectional views for explaining a situation in which a worn cutter bit is replaced by rotating the cutter bit.
【図4】図3(a)のA−Aに沿った拡大断面図であ
る。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図5】この発明のカッタービットの取付け構造をスポ
ークタイプのカッターフェイスに採用した状況を示す略
示射視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view showing a situation in which the attachment structure of the cutter bit of the present invention is adopted for a spoke type cutter face.
【符号の説明】 1,50 カッターフェイス 2 カッタービットの取付け構造 4 カッタービット 5 シャンク 6 回転軸 6a 係止溝 7 貫通孔 7a,7b 係止片収容溝 8 超硬チップ(切削チップ) 9 係止片 10 突出棒(突出片) 11 第1のバネ(弾性部材) 12 第2のバネ(弾性部材) 13 第3のバネ(弾性部材) 16 拡径部分(回転軸) 20 シールド掘進機 22 コイルスプリング(付勢手段)[Explanation of symbols] 1,50 Cutter face 2 Cutter bit mounting structure 4 Cutter bit 5 Shank 6 Rotating shaft 6a Locking groove 7 Through hole 7a, 7b Locking piece accommodating groove 8 Carbide tip (cutting tip) 9 Locking Piece 10 Projecting bar (projecting piece) 11 First spring (elastic member) 12 Second spring (elastic member) 13 Third spring (elastic member) 16 Expanded diameter portion (rotating shaft) 20 Shield machine 22 Coil spring (Biasing means)
Claims (3)
り付けられるカッタービットが切削作業により磨耗した
際に、当該カッタービットを交換するための交換方法で
あって、前記カッタービットの母材となるシャンクに複
数の切削チップを取り付けるとともに、前記シャンク
を、これの中央部分を中心として回転するように付勢し
た状態で、かつ前記複数の切削チップがカッターフェイ
スの前面から突出する各位置において前記シャンクを各
々係止固定できるよう構成した状態で、前記カッタービ
ットを前記カッターフェイスに取り付け、前記切削チッ
プが前記前面から突出する各位置において、カッタービ
ットが相当程度磨耗した場合に、前記シャンクの係止固
定が解除されて前記付勢力によりシャンクを回転させる
とともに、次の切削チップがカッターフェイスの前記前
面に突出する位置で前記シャンクを係止固定することに
より、切削作業に寄与する切削チップを交換使用するこ
とを特徴とするカッタービットの交換方法。1. A replacement method for replacing a cutter bit attached to a cutter face of a shield machine when the cutter bit is worn by a cutting operation, wherein a plurality of shanks are used as a base material of the cutter bit. The cutting tip is attached, and the shank is biased so as to rotate about the central portion thereof, and the shank is engaged at each position where the plurality of cutting tips protrude from the front face of the cutter face. The cutter bit is attached to the cutter face in a state that it can be fixed and fixed, and at each position where the cutting tip projects from the front surface, the locking and fixing of the shank is released when the cutter bit is considerably worn. The shank is rotated by the biasing force and the next cutting A method for exchanging a cutter bit, wherein a cutting tip that contributes to a cutting operation is exchanged and used by locking and fixing the shank at a position in which the tool tip projects to the front surface of the cutter face.
部分に一対設け、前記付勢力により前記シャンクを18
0°回転させて固定することにより、切削チップを交換
使用することを特徴とする請求項1に記載のカッタービ
ットの交換方法。2. A pair of the cutting tips are provided at both ends of the shank, and the shank is moved by the urging force.
The method of exchanging a cutter bit according to claim 1, wherein the cutting tip is exchanged for use by rotating and fixing it by 0 °.
り付けられるカッタービットの取付け構造であって、母
材となるシャンクの両端部分に切削チップを一対設けて
なるカッタービットと、前記シャンクの中央部分を貫通
して前記カッタービットを回転可能に軸支する回転軸
と、該回転軸の外周面におけるカッターフェイスの表面
側に設けられた係止溝と、前記回転軸が貫通するシャン
ク中央部分の貫通孔の内周面において、前記カッターフ
ェイスの表面と交差する方向に互いに対向して設けられ
た一対の係止片収容溝と、該各係止片収容溝の内部にお
いて弾性部材により前記回転軸の中心に向って付勢され
たた状態で収容される、前記係止溝の深さを越える高さ
を有する係止片と、少なくとも一方の前記係止片収容溝
の内部において、前記係止片から弾性部材を介して前記
回転軸の外方に向かって付勢された状態で突出延長する
ことにより、その先端部分が前記シャンクの端部に位置
する突出片と、前記シャンクと前記回転軸あるいはカッ
ターフェイスとの間に介装して、前記シャンクが前記回
転軸の回りを回転するように付勢する付勢手段とからな
り、前記突出片を備える一方の係止片収容溝及び係止片
をカッターフェイスの表面側に位置させた状態で前記係
止片と係止溝とを係合固定し、カッターフェイスの表面
から突出固定された一方の切削チップによって切羽面の
切削作業を行なうとともに、前記カッタービットの先端
部分が所定量磨耗した段階で、前記弾性部材の付勢力に
より前記突出片を前記シャンクの端面から突出させて前
記係止片と係止溝との係合を解除し、前記付勢手段によ
りカッタービットを180°回転した後、前記対向する
他方の係止片収容溝の内部に収容されていた係止片を前
記弾性部材の付勢力により前記係止溝と係合固定するこ
とにより、磨耗した端部とは反対側の端部に取り付けら
れている切削チップを前記カッターフェイスの表面から
突出固定して、この切削チップにより切削作業を行なう
ことを特徴とするカッタービットの取付け構造。3. A structure for mounting a cutter bit mounted on a cutter face of a shield machine, comprising: a cutter bit having a pair of cutting tips provided at both end portions of a shank serving as a base material; and a central portion of the shank. A rotary shaft that rotatably supports the cutter bit, a locking groove provided on the outer peripheral surface of the rotary shaft on the surface side of the cutter face, and a through hole in the central portion of the shank through which the rotary shaft penetrates. On the inner peripheral surface, a pair of locking piece accommodating grooves provided so as to face each other in a direction intersecting with the surface of the cutter face, and inside each of the locking piece accommodating grooves, an elastic member is provided to center the rotary shaft. In the interior of at least one of the locking piece accommodating grooves, the locking piece having a height exceeding the depth of the locking groove, which is accommodated in a biased direction, By projecting and extending from the locking piece in a state of being urged outward of the rotary shaft via an elastic member, the tip part of the projecting piece is located at the end of the shank, the shank, and the shank. One locking piece accommodating groove provided with the projecting piece, comprising an urging means for urging the shank so as to rotate around the rotation shaft, and being interposed between the rotation shaft and the cutter face. With the locking piece positioned on the surface side of the cutter face, the locking piece and the locking groove are engaged and fixed, and one cutting tip protruding and fixed from the surface of the cutter face is used to cut the face. When the tip portion of the cutter bit is worn by a predetermined amount, the projecting piece is projected from the end surface of the shank by the urging force of the elastic member to release the engagement between the engaging piece and the engaging groove. And before After the cutter bit is rotated by 180 ° by the biasing means, the locking piece housed in the other facing locking piece housing groove is engaged and fixed to the locking groove by the biasing force of the elastic member. By this, the cutting tip attached to the end opposite to the worn end is fixed by protruding from the surface of the cutter face, and the cutting work is performed by the cutting tip. Construction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21757995A JP2910636B2 (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | How to replace a cutter bit and how to attach the cutter bit |
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1995
- 1995-08-25 JP JP21757995A patent/JP2910636B2/en not_active Expired - Lifetime
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