JPH10169374A - Tunnel excavator - Google Patents

Tunnel excavator

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Publication number
JPH10169374A
JPH10169374A JP32696696A JP32696696A JPH10169374A JP H10169374 A JPH10169374 A JP H10169374A JP 32696696 A JP32696696 A JP 32696696A JP 32696696 A JP32696696 A JP 32696696A JP H10169374 A JPH10169374 A JP H10169374A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutter
spoke
cutters
sliding body
frame
Prior art date
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Pending
Application number
JP32696696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Mitani
典夫 三谷
Takeshi Imamura
剛士 今村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Priority to JP32696696A priority Critical patent/JPH10169374A/en
Publication of JPH10169374A publication Critical patent/JPH10169374A/en
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To replace a worn main cutter with a spare cutter easily by installing a sliding-body driving means driving a sliding body so that a spoke and either one cutter of cutters mounted on the sliding body are slid to the place of usage or the place of a retreat. SOLUTION: A preceding cutter bit 3 is set up at the central section of a spoke 2 in the radial direction, and a large number of spoke-section cutters 4 are installed to both side sections. A shell frame 7 with shell-frame section cutters 6 is arranged on the facing side so that the spoke 2 is held from both sides on the outside of the spoke 2, and a plurality of hydraulic type sliding cylinders 11 are disposed between the shell frame 7 and the spoke 2. When the cutters 6 as main cutters are damaged and worn by long-distance excavation, etc., and excavation capacity is lowered, the sliding cylinders 11 are extended and the frame 7 is slid backwards to the spoke 2, the cutters 4 as spare cutters are brought to a projected state to the cutters 6, and excavation is conducted continuously by the cutters 4.

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、トンネル掘削機に
関し、より詳しくはカッタヘッドの前面に設けられる土
砂掘削用のメインカッタを予備カッタと交換できるよう
にする技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavator, and more particularly to a technique for replacing a main cutter for excavating earth and sand provided on a front surface of a cutter head with a spare cutter.

【0002】[0002]

【従来の技術】トンネル掘削機を用いて長距離トンネル
の掘削を行う際には、土砂掘削用のカッタ(メインカッ
タ)が摩耗もしくは破損することから、掘進の途中でそ
れらメインカッタを予備カッタと交換するようにされて
いる。従来、このようなカッタ交換を可能とするための
予備カッタシステムとして以下に示すようなシステムが
提案されている。
2. Description of the Related Art When excavating a long-distance tunnel using a tunnel excavator, a cutter (main cutter) for excavating earth and sand is worn or damaged. Is to be replaced. Conventionally, the following system has been proposed as a spare cutter system for enabling such cutter exchange.

【0003】カッタヘッド面板の背面側に油圧シリン
ダによりリンク機構を介して作動される予備カッタを格
納しておき、メインカッタが損耗したときに、この予備
カッタを切羽側に突出させるようにしたもの(例えば実
開平6−63697号公報)。カッタヘッドのスポー
ク内もしくは面板内に予備カッタを配置しておき、メイ
ンカッタが損耗したときに油圧シリンダによりその予備
カッタを切羽側に突出させるようにしたもの(例えば特
開平7−139291号公報)。 カッタヘッドの前面と後面とにカッタを設置してお
き、前面カッタが損耗したときにスポークを回転させて
後面のカッタを前面のカッタと入れ換えるようにしたも
の(例えば特開平7−224595号公報)。
A spare cutter operated by a hydraulic cylinder via a link mechanism is stored on the back side of the face plate of the cutter head, and when the main cutter is worn, the spare cutter is projected to the face side. (For example, JP-A-6-63697). A spare cutter is arranged in a spoke or a face plate of a cutter head, and when the main cutter is worn, the spare cutter is protruded toward a face by a hydraulic cylinder (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-139291). . Cutters are installed on the front and rear surfaces of a cutter head, and when the front cutter is worn, the spokes are rotated to replace the rear cutter with the front cutter (for example, JP-A-7-224595). .

【0004】また、前述のような予備カッタを用いる方
式に対して、図10に示されているように、カッタ51
の摩耗が進んで掘削能力が低下したときに、カッタアー
ム52に内蔵したせり上げジャッキ53を用いてカッタ
51を所要量せり上げるようにした方式(「ビットライ
ズ方式」と称される。)も提案されている。この方式に
おいては、カッタ51にはせり上げ回数に応じて超硬チ
ップが多段に配設され、摩耗時に上部の摩耗した超硬チ
ップが脱落し、下部の超硬チップが使用されるように構
成されている。
[0004] In addition, in contrast to the above-described system using a spare cutter, as shown in FIG.
When the excavation performance of the steel is reduced and the excavating ability is reduced, a method of raising the cutter 51 by a required amount by using a lifting jack 53 built in the cutter arm 52 (referred to as a “bit rise method”) is also available. Proposed. In this method, the carbide tips are provided in multiple stages on the cutter 51 in accordance with the number of times of lifting, so that the worn carbide tips on the upper part fall off when worn, and the carbide tips on the lower part are used. Have been.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の方式の場合、面板の背面側にリンク機構等の取付けス
ペースとして大きなスペースが必要であるために、面板
を用いない土圧式シールドの開放スポーク型のカッタヘ
ッドには適用することができないという問題点がある。
また、前記の方式の場合、複数本の予備カッタの各々
にガイドが必要であって構造が複雑化するとともに、こ
れらガイド,予備カッタおよび油圧シリンダなどをスポ
ーク内もしくは面板内に格納する必要があるため、スポ
ーク厚さもしくは面板厚さが過大に厚くなり、カッタチ
ャンバ内の土砂流れが阻害されるという問題点がある。
さらに、前記の方式の場合、スポークの回転がセンタ
シャフト内の傘歯車機構とスポーク内の回転支持シャフ
ト機構により行われるが、この回転のための機構が複雑
であり、土砂の噛み込みが発生し易かったり、スポーク
の撓みによって作動不良が発生し易いといった問題点が
ある。
However, in the case of the above-mentioned system, since a large space is required as a mounting space for a link mechanism or the like on the rear side of the face plate, an open spoke type of earth pressure type shield that does not use a face plate is required. There is a problem that it cannot be applied to the cutter head.
Further, in the case of the above-mentioned method, a guide is required for each of the plurality of spare cutters, which complicates the structure, and it is necessary to store these guides, spare cutters, hydraulic cylinders and the like in the spokes or the face plate. Therefore, there is a problem that the spoke thickness or the face plate thickness becomes excessively large, and the flow of earth and sand in the cutter chamber is hindered.
Furthermore, in the case of the above-mentioned method, the rotation of the spokes is performed by the bevel gear mechanism in the center shaft and the rotation support shaft mechanism in the spokes, but the mechanism for this rotation is complicated, and sediment is caught. However, there is a problem that it is easy to operate, and an operation failure easily occurs due to bending of the spokes.

【0006】また、前記ビットライズ方式においては、
損耗したカッタを適切な状態で脱落させられない場合が
あるために、カッタの損耗後においても損耗前と同様の
掘削性能を維持するのが困難であるという問題点があ
る。
[0006] In the bit rise method,
Since the worn cutter may not be able to be dropped off in an appropriate state, there is a problem that it is difficult to maintain the same excavation performance as before the wear even after the wear of the cutter.

【0007】本発明は、このような問題点を解消するこ
とを目的として、構造を複雑化させることなくコンパク
トな構造で、メインカッタが損耗したときに予備カッタ
と容易に交換することができ、特に土圧式シールド機に
適用して好適なカッタ交換機能を有するトンネル掘削機
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and has a compact structure without complicating the structure. When the main cutter is worn, it can be easily replaced with a spare cutter. In particular, it is an object of the present invention to provide a tunnel excavator having a cutter exchanging function suitable for an earth pressure type shield machine.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述の
目的を達成するために、本発明によるトンネル掘削機
は、前部にカッタヘッドを設け、このカッタヘッドに土
砂掘削用のカッタを有するスポークを設けてなるトンネ
ル掘削機において、前記スポークに隣接して前後に摺動
可能な摺動体を設けるとともに、この摺動体に土砂掘削
用のカッタを設け、かつ前記スポークに設けられるカッ
タおよび前記摺動体に設けられるカッタのうちのいずれ
か一方のカッタを使用位置もしくは退避位置に摺動させ
るように前記摺動体を駆動する摺動体駆動手段を設ける
ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a tunnel excavator according to the present invention is provided with a cutter head provided at a front portion thereof, and a spoke having a cutter for excavating earth and sand on the cutter head. In the tunnel excavator provided with, a sliding body slidable back and forth adjacent to the spoke is provided, a cutter for excavating earth and sand is provided on the sliding body, and a cutter provided on the spoke and the sliding body are provided. And a sliding member driving means for driving the sliding member so as to slide one of the cutters provided in (1) to a use position or a retracted position.

【0009】本発明においては、トンネル掘削機の掘進
開始時にはスポークもしくは摺動体のいずれかのカッタ
をメインカッタとしてそのメインカッタを前方(切羽
側)の使用位置に突出させて土砂の掘削が行われ、この
メインカッタが損耗した後は、摺動体駆動手段により摺
動体を摺動させることによりその摺動体もしくはスポー
クのいずれかのカッタを予備カッタとしてその予備カッ
タを前方(切羽側)の使用位置に相対的に摺動させて土
砂の掘削が行われる。本発明によれば、スポークを取り
囲む構成にしたカッタ交換装置であるので、面板のない
スポークタイプのカッタヘッドにおいてもメインカッタ
と予備カッタとの交換を行うことができる。さらに、ス
ポークを回転させるための複雑な回転機構が不要となる
ばかりでなく、スポークの撓みによる作動不良が発生す
ることがない。こうして、メインカッタが損耗しても予
備カッタにより引き続き掘進することができ、長距離掘
削が可能となって工期の短縮と作業者の安全とを図るこ
とができる。また、土圧式シールド機であっても、極め
て簡単かつ安価な構造で予備カッタを付加することがで
きる。
In the present invention, at the start of excavation of the tunnel excavator, excavation of earth and sand is performed by using either a spoke or a slide as a main cutter and projecting the main cutter to a front (face side) use position. After the main cutter is worn, the sliding body is slid by the sliding body driving means so that either the sliding body or the spoke is used as a spare cutter and the spare cutter is moved to a front (face side) use position. Excavation of earth and sand is performed by relatively sliding. According to the present invention, since the cutter exchanging device is configured to surround the spokes, the main cutter and the spare cutter can be exchanged even in a spoke type cutter head having no face plate. Further, not only is a complicated rotating mechanism for rotating the spokes unnecessary, but also no malfunction occurs due to bending of the spokes. In this way, even if the main cutter is worn out, excavation can be continued with the spare cutter, and long-distance excavation can be performed, so that the construction period can be shortened and the safety of the operator can be achieved. In addition, even with an earth pressure type shield machine, a spare cutter can be added with a very simple and inexpensive structure.

【0010】本発明において、前記摺動体は、前記スポ
ークの外側を覆うように設けられる外殻フレームであ
り、前記摺動体駆動手段は、前記摺動体を前記使用位置
に固定するロック機構を備えるスライドシリンダである
のが好ましい。このような構成を採用することで、使用
位置でカッタにかかる掘削力を確実に支持することがで
きる。また、スライドシリンダをロックすると外殻フレ
ームに取り付けられている全てのカッタがロックされる
というコンパクトな構造により予備カッタを装着するこ
とが可能となり、また外殻フレームの前面を開放させる
構造にできるので、例えばメインカッタが摩耗した後、
予備カッタを使用するのに外殻フレームとスポークとを
相対的に離れる方向に摺動させてロックすれば、この外
殻フレームとスポークとの間に土砂が密圧されて詰まる
危険がなく、外殻フレームの円滑なスライド作動が可能
となる。
In the present invention, the sliding body is an outer shell frame provided so as to cover the outside of the spoke, and the sliding body driving means includes a slide having a lock mechanism for fixing the sliding body at the use position. Preferably it is a cylinder. By employing such a configuration, the excavating force applied to the cutter at the use position can be reliably supported. Also, locking the slide cylinder locks all the cutters attached to the outer shell frame, making it possible to mount a spare cutter with a compact structure and opening the front of the outer shell frame. For example, after the main cutter wears out,
If the outer frame and the spokes are slid relatively far apart and locked when using the spare cutter, there is no danger of earth and sand being pressed tightly between the outer frame and the spokes, and there is no danger of clogging. The smooth sliding operation of the shell frame becomes possible.

【0011】本発明においては、さらに、前記摺動体の
摺動時にその摺動体を案内するガイドロッドを設けるの
が好ましい。こうすることで、摺動体のスライドを円滑
にかつ支障なく行うことができて、カッタの交換操作を
容易に行うことができる。ここで、前記ガイドロッド
は、前記スポークの裏面側に設けられ前記カッタヘッド
内に取り込まれた土砂を攪拌する攪拌翼であるのが良
い。このように従来よりトンネル掘削機に設置されてい
る攪拌翼を摺動体のガイドロッドに兼用する構造とする
ことで、スポークに別個にガイドロッドを設けるものに
比べ、このガイドロッドが土砂の取り込みもしくは排出
の障害となることがなく、カッタ交換装置を持たない従
来のものとほぼ同等の土砂の流れを阻害しない構造とす
ることができる。なお、前記スライドシリンダについて
も、例えばスポーク内に内装する構造を採るのが好まし
く、こうすることで、このスライドシリンダが土砂流れ
の障害となるのを防ぐことができる。
In the present invention, it is preferable to further provide a guide rod for guiding the sliding body when the sliding body slides. By doing so, the sliding of the sliding body can be performed smoothly and without any trouble, and the replacement operation of the cutter can be easily performed. Here, it is preferable that the guide rod is a stirring blade provided on the back side of the spoke for stirring earth and sand taken into the cutter head. As described above, by employing a structure in which the stirring blades conventionally installed in the tunnel excavator are also used as the guide rods of the sliding body, the guide rods take in the sediment or sediment as compared with those in which the guide rods are separately provided on the spokes. A structure which does not hinder the discharge and does not obstruct the flow of earth and sand, which is almost the same as the conventional one having no cutter changing device, can be obtained. In addition, it is preferable that the slide cylinder has a structure in which the slide cylinder is internally provided, for example, so that the slide cylinder can be prevented from obstructing the flow of earth and sand.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、本発明によるトンネル掘削
機の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明
する。
Next, a specific embodiment of a tunnel excavator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0013】(第1実施例)図1は本発明の第1実施例
によるトンネル掘削機の部分正面図、図2は図1のZ方
向矢視図であって、(a)は外殻フレーム部カッタで掘
削している状態を、(b)はスポーク部カッタで掘削し
ている状態をそれぞれ示している。また、図3(a)は
図2(a)のA−A線断面図、図3(b)は図2(b)
のA−A線断面図、図4は図2(b)のB−B線断面図
である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a partial front view of a tunnel excavator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow Z in FIG. 1, and (a) is an outer shell frame. (B) shows a state excavating with a spoke part cutter, and (b) shows a state excavating with a spoke part cutter. 3A is a sectional view taken along line AA of FIG. 2A, and FIG. 3B is a sectional view of FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【0014】本実施例のトンネル掘削機においては、円
筒形状のシールド本体の前部に図示されないカッタヘッ
ド駆動用モータによりカッタヘッド1が回転可能に装着
されている。このカッタヘッド1は、前面にスポーク2
を有し、このスポーク2には中央部に径方向に沿って土
砂掘削用の多数個の先行カッタビット3が設けられると
ともに、両側部に多数個のツールビット(スポーク部カ
ッタ)4が設けられている。
In the tunnel excavator of this embodiment, a cutter head 1 is rotatably mounted on a front portion of a cylindrical shield body by a cutter head driving motor (not shown). This cutter head 1 has spokes 2 on the front.
The spoke 2 is provided with a large number of preceding cutter bits 3 for earth and sand excavation in a central portion along a radial direction, and a large number of tool bits (spoke portion cutters) 4 on both sides. ing.

【0015】前記スポーク2の裏面側には、カッタヘッ
ド1の回転により取り込まれた土砂を攪拌する役目をす
る複数個(本実施例では、各スポーク毎に2個)の攪拌
翼5が固着されている。また、このスポーク2の外側に
はそのスポーク2を両側から挟持するように、切羽側に
ツールビット(外殻フレーム部カッタ)6を有する外殻
フレーム7が配されている。この外殻フレーム7には、
攪拌翼5に対応する部分にスリーブ部8が一体成形さ
れ、このスリーブ部8がブッシュ9を介して前記攪拌翼
5に嵌合されることにより、外殻フレーム7がスポーク
2に対して前後方向に摺動されるようになっている。な
お、前記スリーブ部8の後端部外周には、摺動部内に土
砂等が侵入するのを防止するためのシール10が介挿さ
れている。このように、ブッシュ9およびシール10を
設ける構造とすることで、土砂詰まりのない円滑なカッ
タ交換を行うことが可能となる。
A plurality of (two in this embodiment, two for each spoke) agitating blades 5 which stir the earth and sand taken in by the rotation of the cutter head 1 are fixed to the back side of the spokes 2. ing. An outer shell frame 7 having a tool bit (outer shell frame portion cutter) 6 on the face side is arranged outside the spoke 2 so as to sandwich the spoke 2 from both sides. In this outer shell frame 7,
A sleeve portion 8 is integrally formed at a portion corresponding to the stirring blade 5, and the sleeve portion 8 is fitted to the stirring blade 5 via a bush 9, whereby the outer shell frame 7 is moved in the front-rear direction with respect to the spoke 2. Is to be slid. A seal 10 for preventing earth and sand from entering the sliding portion is inserted around the outer periphery of the rear end of the sleeve portion 8. In this way, by adopting a structure in which the bush 9 and the seal 10 are provided, it is possible to perform smooth cutter replacement without clogging with earth and sand.

【0016】前記外殻フレーム7をスポーク2に対して
前後に摺動させるために、これら外殻フレーム7とスポ
ーク2との間には複数個(本実施例では、各スポーク毎
に2個)の油圧式スライドシリンダ(換装ジャッキ)1
1が配されている。このスライドシリンダ11は、図4
に示されているように、前記スポーク2の前面板に設け
られる取付座12に基端部が枢支されるとともに、この
スポーク2の後面板に穿設された貫通孔13と外殻フレ
ーム7に穿設された貫通孔14とを貫通してロッド先端
部が外殻フレーム7に突設される支持ブラケット15に
枢支されている。こうして、スライドシリンダ11を伸
長方向に作動させることで、外殻フレーム7がスポーク
2に対して後方(図3(b)および図4の矢印P方向)
へ摺動できるようになっている。なお、このスライドシ
リンダ11の収縮位置および伸長位置においては、この
スライドシリンダ11に供給する油圧がロックされるこ
とにより外殻フレーム7が所定位置に固定される。した
がって、外殻フレーム部カッタ6により掘削が行われて
いる際には、その掘削反力はスポーク2によって受ける
ようになっている。
In order to slide the outer shell frame 7 back and forth with respect to the spokes 2, there are a plurality (two in each embodiment, two spokes) between the outer shell frame 7 and the spokes 2. Hydraulic slide cylinder (replacement jack) 1
1 is arranged. This slide cylinder 11 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a base end portion is pivotally supported by a mounting seat 12 provided on a front plate of the spoke 2, and a through hole 13 formed in a rear plate of the spoke 2 and an outer shell frame 7 are provided. The rod end portion is pivotally supported by a support bracket 15 projecting from the outer shell frame 7 through the through hole 14 formed in the outer shell frame 7. By operating the slide cylinder 11 in the extension direction in this way, the outer shell frame 7 is moved rearward with respect to the spoke 2 (the direction of the arrow P in FIGS. 3B and 4).
It can slide to At the contracted position and the extended position of the slide cylinder 11, the outer frame 7 is fixed at a predetermined position by locking the hydraulic pressure supplied to the slide cylinder 11. Therefore, when excavation is being performed by the outer shell frame portion cutter 6, the excavation reaction force is received by the spokes 2.

【0017】次に、本実施例のトンネル掘削機におい
て、メインカッタを予備カッタと交換する際の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of replacing the main cutter with the spare cutter in the tunnel excavator of this embodiment will be described.

【0018】本実施例では、外殻フレーム部カッタ6を
メインカッタとして使用し、図2(a),図3(a)に
示されるように、この外殻フレーム部カッタ6をスポー
ク部カッタ4よりも切羽側へ突き出した状態で、カッタ
ヘッド1を回転させながら切羽の掘削を行う。長距離掘
削などにより前記外殻フレーム部カッタ6が破損したり
摩耗して掘削能力が低下したら、スライドシリンダ11
を伸長させて外殻フレーム7をスポーク2に対して後方
に摺動させ(図2(b),図3(b),図4参照)、こ
れによりスポーク部カッタ4(予備カッタ)を外殻フレ
ーム部カッタ6に対して相対的に前方へ突出させた状態
にする。こうして、スポーク部カッタ4により引き続き
掘削を行うことができる。
In this embodiment, the outer frame frame cutter 6 is used as a main cutter, and as shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a), the outer frame frame cutter 6 is connected to the spoke portion cutter 4. The excavation of the face is performed while rotating the cutter head 1 in a state where the face protrudes further to the face side. If the outer frame cutter 6 is damaged or worn due to long-distance excavation or the like and the excavating ability is reduced, the slide cylinder 11
And the outer shell frame 7 is slid rearward with respect to the spokes 2 (see FIGS. 2B, 3B and 4), whereby the spoke portion cutter 4 (spare cutter) is moved to the outer shell. The frame is made to protrude forward relative to the frame cutter 6. Thus, the excavation can be continuously performed by the spoke cutter 4.

【0019】前記実施例においては、スポーク2(固定
部)の外周に外殻フレーム7(可動部)を設け、この外
殻フレーム7を引き込むことでスポーク2に設けられた
カッタを相対的に前方へ突出させるものとしたが、この
第1実施例の変形例として、固定のスポークを外殻フレ
ーム構造とするとともに、このスポークの内側に摺動体
を設け、この摺動体に先行カッタビットを設けるように
することもできる。この場合、スポーク部カッタをメイ
ンカッタにして掘削を行い、このメインカッタが損耗し
たときには、摺動部を前方へ摺動させてその摺動部に取
り付けられている摺動部カッタ(予備カッタ)を引き続
き使用するようにするのが好ましい。
In the above embodiment, the outer frame 7 (movable portion) is provided on the outer periphery of the spoke 2 (fixed portion), and the cutter provided on the spoke 2 is relatively moved forward by retracting the outer frame 7. However, as a modification of the first embodiment, the fixed spokes have an outer shell frame structure, a sliding member is provided inside the spokes, and a leading cutter bit is provided on the sliding member. You can also In this case, excavation is performed using the spoke portion cutter as a main cutter, and when the main cutter is worn, the sliding portion is slid forward to slide a sliding portion cutter (spare cutter) attached to the sliding portion. Is preferably used.

【0020】(第2実施例)前記第1実施例では、スラ
イドシリンダ11を攪拌翼5の設置位置とは別の位置に
装着するものとしたが、本第2実施例では、図5,図6
に示されているように、このスライドシリンダ11を、
外殻フレーム7のガイドロッドとなる攪拌翼5の内部空
間に配置するように構成したものである。
(Second Embodiment) In the first embodiment, the slide cylinder 11 is mounted at a position different from the installation position of the stirring blade 5, but in the second embodiment, FIGS. 6
As shown in FIG.
It is configured so as to be disposed in the internal space of the stirring blade 5 which serves as a guide rod of the outer shell frame 7.

【0021】本実施例では、スライドシリンダ11の基
端部は外殻フレーム7に取付けブラケット16を介して
枢支されるとともに、このスライドシリンダ11のロッ
ド先端部は攪拌翼5の内壁面に取付けブラケット17を
介して枢支されている。また、スポーク2の両側板に
は、外殻フレーム7を摺動させたときに取付けブラケッ
ト16が干渉しないように切欠き18が形成されてい
る。このように構成されているので、伸長状態にあるス
ライドシリンダ11を収縮操作すると、外殻フレーム7
がスポーク2に対して後退方向に摺動する。
In this embodiment, the base end of the slide cylinder 11 is pivotally supported on the outer frame 7 via a mounting bracket 16, and the rod end of the slide cylinder 11 is mounted on the inner wall surface of the stirring blade 5. It is pivotally supported via a bracket 17. Notches 18 are formed on both side plates of the spoke 2 so that the mounting bracket 16 does not interfere when the outer frame 7 is slid. With such a configuration, when the slide cylinder 11 in the extended state is contracted, the outer shell frame 7 is moved.
Slides backward with respect to the spoke 2.

【0022】(第3実施例)図7は本発明の第3実施例
によるトンネル掘削機の部分正面図、図8(a)は外殻
フレーム部カッタによる掘削状態で示すスポークの断面
図、図8(b)はスポーク部カッタによる掘削状態で示
すスポークの断面図、図9はスポーク部カッタによる掘
削状態で示すスポークの他の断面図である。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a partial front view of a tunnel excavator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 (a) is a sectional view of a spoke shown in an excavated state by an outer frame cutter. 8 (b) is a sectional view of the spoke shown in a state excavated by the spoke part cutter, and FIG. 9 is another sectional view of the spoke shown in an excavated state by the spoke part cutter.

【0023】本実施例のカッタヘッド21においては、
第1実施例の構造に加え、スポーク2の中央部に配され
る先行カッタビット3を押上げ操作するために、スライ
ドシリンダ11を兼用する押上げ機構が装着されてい
る。これ以外の部分については第1実施例と基本的に異
なるところがないので、図に同一符号を付すに留めてそ
の詳細な説明は省略することとする。
In the cutter head 21 of this embodiment,
In addition to the structure of the first embodiment, a push-up mechanism that also serves as the slide cylinder 11 is mounted to push up the leading cutter bit 3 arranged at the center of the spoke 2. The other parts are basically the same as those in the first embodiment, so that the same reference numerals are given to the drawings, and detailed description thereof will be omitted.

【0024】本実施例において、前記スライドシリンダ
11の基端部には支持座22が取り付けられるととも
に、この支持座22の反対側に前記先行カッタビット3
が取り付けられている。また、スポーク2の内側空間に
は、スライドシリンダ11および支持座22の前後方向
への摺動動作を案内するための段付き溝を有する案内片
23が設けられている
In this embodiment, a support seat 22 is attached to the base end of the slide cylinder 11, and the leading cutter bit 3 is mounted on the opposite side of the support seat 22.
Is attached. A guide piece 23 having a stepped groove for guiding the sliding operation of the slide cylinder 11 and the support seat 22 in the front-rear direction is provided in the inner space of the spoke 2.

【0025】このような構成において、カッタの換装時
には、図8(a)に示されるように、外殻フレーム部カ
ッタ6をスポーク部カッタ4よりも切羽側へ突出させた
状態から、図8(b)に示されるように、スライドシリ
ンダ11を伸長させて外殻フレーム7をスポーク2に対
して後方へ摺動させることにより、スポーク部カッタ4
を外殻フレーム部カッタ6に対して相対的に前方へ突出
させた状態にする。この状態からスライドシリンダ11
を更に伸長させると、図9に示されているように、支持
座22を案内する段付き溝の範囲内でその支持座22お
よびスライドシリンダ11自身が前方へ摺動し、これに
よって支持座22に固着されている先行カッタビット3
が矢印Q方向に押上げられる。
In such a configuration, when the cutter is replaced, as shown in FIG. 8 (a), the outer frame frame cutter 6 is made to protrude more toward the face than the spoke cutter 4, and then, as shown in FIG. As shown in b), by extending the slide cylinder 11 and sliding the outer shell frame 7 backward with respect to the spokes 2, the spoke portion cutter 4 is formed.
Is projected forward relative to the outer shell frame cutter 6. From this state, the slide cylinder 11
Is further extended, as shown in FIG. 9, the support seat 22 and the slide cylinder 11 themselves slide forward within the stepped groove for guiding the support seat 22, whereby the support seat 22 Leading cutter bit 3 fixed to
Is pushed up in the direction of arrow Q.

【0026】前記各実施例においては、スポーク2の断
面形状を台形としたものを説明したが、このスポーク形
状としては、他に、矩形断面のもの、円形断面のもの等
種々の形式のものがあり、本発明は、これらのどのよう
な形状のスポークに対しても適用することができる。ま
た、外殻フレームの断面形状としても任意の形状のもの
を採用することができるが、前記各実施例のように、こ
の外殻フレームを前面側が開放されている構造とすれ
ば、この外殻フレームとスポークとの間に土砂詰まりが
発生するのを防止することができ、外殻フレームを円滑
に摺動させることができる。
In each of the above embodiments, the spoke 2 has a trapezoidal cross section. However, the spoke 2 may be of various other shapes such as a rectangular cross section, a circular cross section, or the like. Yes, the present invention can be applied to spokes of any of these shapes. Also, the cross-sectional shape of the outer shell frame can be any shape, but if the outer shell frame has a structure in which the front side is open as in each of the above embodiments, the outer shell It is possible to prevent the earth and sand from being clogged between the frame and the spoke, and to smoothly slide the outer shell frame.

【0027】前記各実施例では、外殻フレーム7のガイ
ドロッドとして攪拌翼を兼用したものを説明したが、攪
拌翼以外にも、例えば中間支持ビームもしくはセンタシ
ャフト等をガイドロッドとして兼用することも可能であ
る。勿論、攪拌翼等とは別配置で専用のガイドロッドを
設けることもできる。しかしながら、装置のコンパクト
化および土砂流れの円滑化を考慮すると、前述のような
兼用構造を採用する方が望ましい。
In each of the embodiments described above, the guide rod of the outer shell frame 7 is also used as the stirring rod. However, other than the stirring blade, for example, an intermediate support beam or a center shaft may be used as the guide rod. It is possible. Of course, a dedicated guide rod may be provided separately from the stirring blade or the like. However, in consideration of downsizing of the apparatus and smoothing of sediment flow, it is preferable to adopt the above-mentioned dual-purpose structure.

【0028】前記各実施例においては、外殻フレームも
しくは摺動部の位置固定をスライドシリンダの油圧ロッ
クにより行うものとしたが、スライドシリンダとは別の
メカニカルロック機構を設けるようにしても良い。ま
た、スライドシリンダに代えて、圧縮スプリングのばね
力を利用して外殻フレーム等を摺動させる実施例も可能
である。この場合、圧縮スプリングのばね力に抗して外
殻フレーム等の位置固定を行うロック機構およびその圧
縮スプリングが伸長したときに外殻フレーム等の位置固
定を行うロック機構を付設することが必要となる。
In the above embodiments, the position of the outer shell frame or the sliding portion is fixed by the hydraulic lock of the slide cylinder. However, a mechanical lock mechanism different from the slide cylinder may be provided. Further, instead of the slide cylinder, an embodiment in which the outer frame or the like is slid using the spring force of a compression spring is also possible. In this case, it is necessary to provide a lock mechanism for fixing the position of the outer frame and the like against the spring force of the compression spring and a lock mechanism for fixing the position of the outer frame and the like when the compression spring is extended. Become.

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

【図1】図1は、第1実施例に係るトンネル掘削機の部
分正面図である。
FIG. 1 is a partial front view of a tunnel excavator according to a first embodiment.

【図2】図2は、図1のZ方向矢視図であって、(a)
は外殻フレーム部カッタで掘削している状態を、(b)
はスポーク部カッタで掘削している状態をそれぞれ示す
図である。
FIG. 2 is a view as seen in the direction of the arrow Z in FIG. 1, and FIG.
Shows the state of excavation with the outer shell frame cutter, (b)
FIG. 4 is a diagram showing a state where the spoke is being cut by a cutter.

【図3】図3(a)は図2(a)のA−A線断面図、図
3(b)は図2(b)のA−A線断面図である。
3A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2B.

【図4】図4は、図2(b)のB−B線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2 (b).

【図5】図5は、第2実施例に係るスポークの側面図で
ある。
FIG. 5 is a side view of a spoke according to a second embodiment.

【図6】図6は、外殻フレームを後退させた状態で示す
図5のC−C線断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5, showing the outer frame retracted.

【図7】図7は、第3実施例に係るトンネル掘削機の部
分正面図である。
FIG. 7 is a partial front view of a tunnel excavator according to a third embodiment.

【図8】図8(a)は外殻フレーム部カッタによる掘削
状態で示すスポークの断面図、図8(b)はスポーク部
カッタによる掘削状態で示すスポークの断面図である。
FIG. 8A is a sectional view of a spoke shown in a state of being excavated by a shell frame part cutter, and FIG. 8B is a sectional view of a spoke shown in a state of being excavated by a spoke part cutter.

【図9】図9は、スポーク部カッタによる掘削状態で示
すスポークの他の断面図である。
FIG. 9 is another sectional view of the spoke shown in an excavated state by the spoke cutter.

【図10】図10は、従来のビットライズ方式を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing a conventional bit rise method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 カッタヘッド 2 スポーク 3 先行カッタビット 4 スポーク部カッタ 5 攪拌翼 6 外殻フレーム部カッタ 7 外殻フレーム(摺動体) 11 スライドシリンダ(摺動体駆動手段) 1, 21 cutter head 2 spoke 3 leading cutter bit 4 spoke section cutter 5 stirring blade 6 outer shell frame section cutter 7 outer shell frame (sliding body) 11 slide cylinder (sliding body driving means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前部にカッタヘッドを設け、このカッタ
ヘッドに土砂掘削用のカッタを有するスポークを設けて
なるトンネル掘削機において、 前記スポークに隣接して前後に摺動可能な摺動体を設け
るとともに、この摺動体に土砂掘削用のカッタを設け、
かつ前記スポークに設けられるカッタおよび前記摺動体
に設けられるカッタのうちのいずれか一方のカッタを使
用位置もしくは退避位置に摺動させるように前記摺動体
を駆動する摺動体駆動手段を設けることを特徴とするト
ンネル掘削機。
1. A tunnel excavator provided with a cutter head at a front portion and a spoke having a cutter for earth and sand digging at the cutter head, wherein a sliding body slidable back and forth is provided adjacent to the spoke. At the same time, a cutter for earth and sand excavation is provided on this sliding body,
And a sliding body driving means for driving the sliding body so that one of the cutter provided on the spoke and the cutter provided on the sliding body is slid to a use position or a retracted position. And tunnel excavator.
【請求項2】 前記摺動体は、前記スポークの外側を覆
うように設けられる外殻フレームであり、前記摺動体駆
動手段は、前記摺動体を前記使用位置に固定するロック
機構を備えるスライドシリンダである請求項1に記載の
トンネル掘削機。
2. The slide body is an outer shell frame provided so as to cover the outside of the spoke, and the slide body driving means is a slide cylinder having a lock mechanism for fixing the slide body to the use position. The tunnel excavator according to claim 1.
【請求項3】 さらに、前記摺動体の摺動時にその摺動
体を案内するガイドロッドが設けられる請求項1または
2に記載のトンネル掘削機。
3. The tunnel excavator according to claim 1, further comprising a guide rod for guiding the sliding body when the sliding body slides.
【請求項4】 前記ガイドロッドは、前記スポークの裏
面側に設けられ前記カッタヘッド内に取り込まれた土砂
を攪拌する攪拌翼である請求項3に記載のトンネル掘削
機。
4. The tunnel excavator according to claim 3, wherein the guide rod is a stirring blade provided on a back surface side of the spoke and agitating earth and sand taken into the cutter head.
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