JPH10246095A - Tunnel excavator - Google Patents

Tunnel excavator

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JPH10246095A
JPH10246095A JP7065397A JP7065397A JPH10246095A JP H10246095 A JPH10246095 A JP H10246095A JP 7065397 A JP7065397 A JP 7065397A JP 7065397 A JP7065397 A JP 7065397A JP H10246095 A JPH10246095 A JP H10246095A
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JP
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cutter plate
cutter
excavation
ground
center
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JP7065397A
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Hiroshi Wada
洋 和田
Yukio Okajima
幸雄 岡島
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Okumura Corp
Original Assignee
Okumura Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently excavate the front bedrock in the center section of a cutter plate inferior in excavating ability to remove and to increase the speed of excavation in a tunnel excavator constituted so as to bore the bedrock with the cutter plate formed by projecting a large number of roller cutters. SOLUTION: An opening hole 3 is excavated in the center section of a cutter plate 2, a large number of roller cutters 4 are radially projected in the direction of an outside diameter from the circumference of the opening hole 3, and a bedrock is excavated by rotating the roller cutters 4 in the circumferential direction of the cutter plate 2 with the rotation of the cutter plate 2 while making the roller cutters 4 cut into the front bedrock other than the center section of the cutter plate 2. While, the circumference of the front bedrock in the center section of the cutter plate 2 is excavated in the shape of a ring by roller cutters 4a arranged to the circumference of the opening hole 3 to introduce the remaining bar-shaped bedrock part surrounded by the excavation section through the opening hole 3 to remove.

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】本発明はローラカッタによっ
て地盤を掘削するトンネル掘削機の改良に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a tunnel excavator for excavating the ground by a roller cutter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、岩盤等の地盤を掘削するに
は、図5に示すように、板面全面に多数個の算盤玉形状
のローラカッタ32を装着したカッタ板31を備えてなるト
ンネル掘削機が使用されている。このローラカッタ32に
よる岩盤を掘削する原理は、該ローラカッタ32の先鋭端
を岩盤に押し付けながらカッタ板31を回転させることに
より、岩盤を剥離、破砕するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to excavate a ground such as a bedrock, as shown in FIG. 5, a tunnel provided with a cutter plate 31 on which a number of abacus ball-shaped roller cutters 32 are mounted on the entire plate surface. Excavator is used. The principle of excavating the rock using the roller cutter 32 is that the rock is peeled and crushed by rotating the cutter plate 31 while pressing the sharp end of the roller cutter 32 against the rock.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ローラ
カッタ32の回転は、岩盤に該ローラカッタ32を押し付け
た状態でカッタ板31を回転させることにより行われるも
のであるから、カッタ板31の外周部に装着しているロー
ラカッタ32においては、図6に示すようにその回転方向
がカッタ板31の周方向となるように装着しておくことに
よって円滑の掘削が可能となるが、カッタ板31の中心部
に装着しているローラカッタ32a においては、その回転
方向をカッタ板31の回転方向と一致させることができ
ず、岩盤に食い込ませた先鋭な刃縁にカッタ板31の回転
によって大きなこじれ力が作用して該ローラカッタ32a
が短時間で破損すると共にカッタ板31に支持させた該ロ
ーラカッタ32a の軸受部も折損し易くなり、トンネルの
掘削に支障が生じるという問題点があった。
However, the rotation of the roller cutter 32 is performed by rotating the cutter plate 31 in a state where the roller cutter 32 is pressed against the bedrock. In the roller cutter 32 mounted on the cutter plate 31, smooth excavation can be performed by mounting the roller cutter 32 so that its rotation direction is the circumferential direction of the cutter plate 31, as shown in FIG. The rotation direction of the roller cutter 32a mounted at the center cannot be matched with the rotation direction of the cutter plate 31, and the sharp blade edge cut into the bedrock causes a large twisting force due to the rotation of the cutter plate 31. Acts on the roller cutter 32a.
However, there is a problem that the roller cutter 32a is damaged in a short time and the bearing portion of the roller cutter 32a supported by the cutter plate 31 is also easily broken, which hinders the excavation of the tunnel.

【0004】このような対策として、カッタ板31の中心
部にローラカッタ32ではなく、カッタ板31の回転に対応
し得る掘削カッタを装着することも考えられるが、カッ
タ板31の周速度は中心部に向かう程減少するために該掘
削カッタによる掘削能力が他の部分のローラカッタによ
る掘削能力よりも低下し、トンネル掘削機の掘進速度が
遅くなって工期が長くなるという問題点が生じる。
As a countermeasure for this, it is conceivable to mount not the roller cutter 32 but an excavating cutter capable of coping with the rotation of the cutter plate 31 at the center of the cutter plate 31, but the peripheral speed of the cutter plate 31 is limited to the center. Therefore, there is a problem that the excavating ability of the excavating cutter is lower than the excavating ability of the other part of the roller cutter, and the excavating speed of the tunnel excavator becomes slower and the construction period becomes longer.

【0005】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところはカッタ板の中心部前
方地盤を外周部前方地盤と同様に円滑且つ能率よく掘削
し得る手段を備えたトンネル掘削機を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide means for excavating the ground in front of the center of the cutter plate as smoothly and efficiently as the ground in front of the outer periphery. To provide a tunnel excavator.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係るトンネル掘削機は、前端に
カッタ板を配設したトンネル掘削機本体を推進させなが
ら上記カッタ板を回転させることより、該カッタ板の面
板に装着した複数個のローラカッタによって地盤を掘削
するように構成したトンネル掘削機において、上記カッ
タ板の中心部に該カッタ板の前後面間に貫通する開口孔
を設け、この開口孔の周囲に配設したローラカッタのカ
ッタ板中心回りの掘削によって残存するカッタ板の中心
前方部の棒状の地盤部を該開口孔を通じて機内に導入さ
せるように構成している。
To achieve the above object, a tunnel excavator according to a first aspect of the present invention includes a tunnel excavator body having a cutter plate disposed at a front end thereof, while propelling the cutter plate. In a tunnel excavator configured to excavate the ground by a plurality of roller cutters mounted on the face plate of the cutter plate by rotating, an opening penetrating between the front and rear surfaces of the cutter plate at the center of the cutter plate. A hole is provided, and a rod-shaped ground portion at the center front portion of the cutter plate remaining by excavation around the center of the cutter plate of the roller cutter disposed around the opening hole is introduced into the machine through the opening hole. I have.

【0007】また、請求項2に係る発明は、前端にカッ
タ板を配設したトンネル掘削機本体を推進させながら上
記カッタ板を回転させることより、該カッタ板の面板に
装着した複数個のローラカッタによって地盤を掘削する
ように構成したトンネル掘削機において、上記カッタ板
の中心部に該カッタ板の前後面間に貫通する開口孔を設
け、この開口孔を通じて機内から掘削ビットを臨ませて
該掘削ビットによりカッタ板の中心部前方地盤を掘削さ
せるように構成している。
The invention according to a second aspect of the present invention provides a plurality of rollers mounted on a face plate of a cutter plate by rotating the cutter plate while propelling a tunnel excavator body having a cutter plate disposed at a front end. In a tunnel excavator configured to excavate the ground with a cutter, an opening hole is provided at a center portion of the cutter plate between front and rear surfaces of the cutter plate, and a drill bit is exposed from the inside of the machine through the opening hole. The excavation bit is configured to excavate the ground in front of the center of the cutter plate.

【0008】上記請求項2に係るトンネル掘削機におい
て、請求項3に係る発明は、上記掘削ビットはロッドの
先端に装着されてあり、このロッドを上記開口部に進退
自在に挿通すると共に該ロッドを駆動することによって
掘削ビットによりカッタ板の中心部前方地盤を掘削させ
るように構成していることを特徴としている。この場
合、掘削ビットによる地盤の掘削は、該掘削ビットに回
転又は打撃、或いは回転と打撃との両方を伝達すること
によって行う。
In the tunnel excavator according to the second aspect, the invention according to the third aspect is characterized in that the excavation bit is attached to a tip of a rod, and the rod is inserted into the opening so as to be able to advance and retreat, and the rod is inserted into the opening. By driving the drill, the ground in front of the center of the cutter plate is excavated by the excavation bit. In this case, excavation of the ground by the excavation bit is performed by transmitting rotation or impact, or both rotation and impact to the excavation bit.

【0009】[0009]

【作用】請求項1に係るトンネル掘削機において、カッ
タ板を回転させながら掘削機本体を推進させると、カッ
タ板の中心部以外の部分に装着した多数個のローラカッ
タが地盤に食い込みながらカッタ板の回転に伴ってその
回転方向に回転して前方の地盤を掘削する。一方、カッ
タ板の中心部においては、該中心部に設けている開口孔
の周囲のローラカッタがカッタ板の中心回りに公転しな
がら地盤をリング状に掘削すると共にこのリング状の掘
削部で囲まれた未掘削の断面円形棒状の地盤部分はカッ
タ板の掘進に従って上記開口孔から機内に進入し、機内
において切断等により除去される。従って、トンネル掘
削機の掘進速度を減速させることなく能率的にトンネル
を掘進していくことができる。
In the tunnel excavator according to the first aspect, when the excavator body is propelled while rotating the cutter plate, a large number of roller cutters mounted on portions other than the center portion of the cutter plate cut into the ground while cutting into the ground. It rotates in the direction of rotation with the rotation of, and excavates the ground in front. On the other hand, at the center of the cutter plate, the roller cutter around the opening provided in the center portion revolves around the center of the cutter plate, excavates the ground in a ring shape, and surrounds the ground with the ring-shaped excavation portion. The unexcavated ground portion having a circular rod shape in cross section enters the inside of the machine through the opening hole according to the excavation of the cutter plate, and is removed by cutting or the like in the machine. Therefore, it is possible to efficiently excavate the tunnel without reducing the excavation speed of the tunnel excavator.

【0010】また、請求項2に係るトンネル掘削機にお
いては、請求項1に記載の発明と同様にローラカッタに
よってカッタ板の中心部前方地盤以外の地盤を掘削する
が、ローラカッタを設けていない中心部においては、該
中心部に設けている開口孔に臨ませている掘削ビットに
よりカッタ板の中心部前方地盤を掘削する。
[0010] In the tunnel excavator according to the second aspect, the ground other than the ground in front of the center of the cutter plate is excavated by the roller cutter in the same manner as in the first aspect of the invention, but no roller cutter is provided. At the center, the ground in front of the center of the cutter plate is excavated by a drill bit facing an opening provided in the center.

【0011】この場合、請求項3に記載したように、先
端に掘削ビットを装着しているロッドを上記開口孔を通
じてカッタ板の中心部から前方に突出させながら、該ロ
ッドを回転させ、その回転と共に叩打することによって
掘削ビットに打撃力を伝達すれば、ローラカッタでは掘
削困難なカッタ板の中心部前方地盤を一層円滑且つ能率
よく掘削することができ、しかも、カッタ板に装着した
ローラカッタによる掘削よりも先掘りすることができて
ローラカッタによるその周囲の地盤の掘削が容易に且つ
確実に行え、トンネルの掘進作業が能率よく行えるもの
である。
In this case, as described in claim 3, the rod having the excavation bit attached to the tip is rotated while projecting forward from the center of the cutter plate through the opening, and the rod is rotated. When the impact force is transmitted to the excavation bit by hitting together, the ground in front of the center of the cutter plate, which is difficult to excavate with the roller cutter, can be excavated more smoothly and efficiently, and the roller cutter mounted on the cutter plate The excavation can be performed before the excavation, and the surrounding ground can be easily and reliably excavated by the roller cutter, and the tunnel excavation operation can be efficiently performed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態を図
面について説明すると、図1は請求項1に係る発明を実
施するためのトンネル掘削機を示すもので、掘削機本体
1は円筒形状の鋼製前胴1aと該前胴1aの後部に前部を伸
縮自在に嵌合した後胴1bとからなり、前胴1aの前端に該
前胴1aと略同径のカッタ板2を回転自在に配設してい
る。このカッタ板2はその円形面板2aの中心部に該面板
2aの前後面間に亘って貫通した円形の開口孔3を設けて
いると共にこの開口孔3から該面板2aの外周縁に向かっ
て小間隔毎に多数のローラカッタ4を図2に示すように
放射状に装着している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the drawings, a specific embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a tunnel excavator for carrying out the invention according to claim 1, and the excavator main body 1 is a cylindrical excavator. A front body 1a having a shape similar to that of the front body 1a, and a cutter plate 2 having substantially the same diameter as the front body 1a is provided at the front end of the front body 1a. It is arranged rotatably. The cutter plate 2 is provided at the center of the circular face plate 2a.
As shown in FIG. 2, a plurality of roller cutters 4 are provided at small intervals from the opening 3 toward the outer peripheral edge of the face plate 2a. Wearing radially.

【0013】これらのローラカッタ4は周知のようにそ
の外周部の掘削刃縁を断面楔形状の先鋭端に形成されて
いると共に該外周部の前側をカッタ板2の面板2aから前
方に突出させた状態にして且つその中心軸5をカッタ板
2の径方向に向けて該カッタ板2の面板2aに回転自在に
支持されている。従って、全てのローラカッタ4の回転
方向はカッタ板2の周方向に向けられている。
As is well known, these roller cutters 4 have a cutting edge of an outer peripheral portion formed at a sharp end having a wedge-shaped cross section, and a front side of the outer peripheral portion is projected forward from a face plate 2 a of the cutter plate 2. The cutter plate 2 is rotatably supported by the face plate 2a of the cutter plate 2 with its center axis 5 directed in the radial direction of the cutter plate 2. Therefore, the rotation direction of all the roller cutters 4 is directed to the circumferential direction of the cutter plate 2.

【0014】また、カッタ板2の最も中心寄り、即ち、
上記開口孔3の周囲に設けられている数個のローラカッ
タ4aはその中心軸5aをカッタ板2の面板2aの前面から後
面に向かって後方に傾斜した状態で配設することによ
り、面板2aから突出した円形刃縁の先端を上記開口孔3
の周縁前方に位置させている。一方、カッタ板2の最外
周部に装着しているローラカッタ4bの中心軸5bは、面板
2aから突出したその円形刃縁の先端が外径方向に向くよ
うに傾斜させた状態で面板2aに支持されている。なお、
カッタ板2には径方向に装着したこれらのローラカッタ
4に沿って該カッタ板2の前後面間に貫通したズリ取込
口6を設けていると共に各ズリ取込口6の一側縁にスク
レーパ7を形成している。
The center of the cutter plate 2 is closest to the center, that is,
The several roller cutters 4a provided around the opening hole 3 are arranged such that their central axes 5a are inclined rearward from the front surface to the rear surface of the face plate 2a of the cutter plate 2, whereby the face plate 2a is provided. The tip of the circular edge protruding from the opening hole 3
Is located in front of the periphery. On the other hand, the center axis 5b of the roller cutter 4b mounted on the outermost peripheral portion of the cutter plate 2 is
The tip of the circular blade edge protruding from 2a is supported by the face plate 2a so as to be inclined so as to face the outer diameter direction. In addition,
The cutter plate 2 is provided with slip inlets 6 penetrating between the front and rear surfaces of the cutter plate 2 along the roller cutters 4 mounted in the radial direction, and at one side edge of each slip inlet 6. A scraper 7 is formed.

【0015】カッタ板2の面板2aの外周縁には後方に向
かって上記掘削機本体1の前胴1aと同径の円筒部2bを一
体に設けている共にこの円筒部2bの後端部に小径の短筒
部2cを一体に設けて該短筒部2cの外周面を前胴1aの前端
部内周面に回転自在に支持されている。さらに、前胴1a
の前端部には前後方向に小間隔を存して隔壁8、9を張
設してあり、前側隔壁8の外周部にカッタ板2の回転駆
動手段であるモータ10を装着してその回転軸に固着した
小歯車11をカッタ板2の上記小径短筒部2cの内周面に固
着した内歯車12に噛合させている。
A cylindrical portion 2b having the same diameter as the front body 1a of the excavator body 1 is provided integrally on the outer peripheral edge of the face plate 2a of the cutter plate 2 toward the rear, and is provided at the rear end of the cylindrical portion 2b. A short cylindrical portion 2c having a small diameter is integrally provided, and the outer peripheral surface of the short cylindrical portion 2c is rotatably supported by the inner peripheral surface of the front end of the front body 1a. Furthermore, front body 1a
Partition walls 8 and 9 are stretched at a small distance in the front-rear direction at the front end of the front panel, and a motor 10 as a rotation driving means of the cutter plate 2 is mounted on the outer periphery of the front partition wall 8 and its rotation shaft is provided. The small gear 11 is fixedly engaged with the internal gear 12 fixed to the inner peripheral surface of the small-diameter short cylindrical portion 2c of the cutter plate 2.

【0016】さらに、前胴1aには上記隔壁8、9間にお
ける周壁部数個所にジャッキ13によりトンネル径方向に
伸縮するフロントグリッパ14を掘削壁面Tに向かって出
没自在に装着している一方、後胴1bの後部に張設してい
る隔壁15、16間にはジャッキ(図示せず)によりトンネ
ル径方向に伸縮するリアグリッパ17が装着されている。
また、前胴1aの後側隔壁9と後胴1bの前側隔壁15間を複
数本のスラストジャッキ18によって連結している。な
お、機内には図示していないが掘削土砂や岩石、礫等の
排出手段が備えられている。
Further, a front gripper 14 which is expandable and contractable in the tunnel radial direction by a jack 13 is mounted on the front body 1a at several places of the peripheral wall portion between the partition walls 8 and 9 so as to be able to protrude and retract toward the excavation wall surface T, while the rear side is mounted. A rear gripper 17 that expands and contracts in the radial direction of the tunnel by a jack (not shown) is mounted between the partition walls 15 and 16 that are stretched behind the trunk 1b.
The rear partition 9 of the front trunk 1a and the front partition 15 of the rear trunk 1b are connected by a plurality of thrust jacks 18. Although not shown in the figure, means for discharging excavated earth and sand, rocks, gravel and the like are provided.

【0017】以上のように構成したトンネル掘削機は、
公知のように、リアグリッパ17をジャッキの伸長により
掘削壁面Tに圧着させて後胴1bを掘削壁面Tに支持さ
せ、この状態にしてスラストジャッキ18を伸長させると
共にモータ10を駆動することによってカッタ板2を回転
させながら前胴1aを推進させることでトンネルを掘進し
ていくものであり、一定長のトンネルの掘削後、フロン
トグリッパ14のジャッキ13を伸長させることによりフロ
ントグリッパ14を掘削壁面Tに圧着させ、リアグリッパ
17を後退させて掘削壁面Tに対する後胴1bの支持を解い
たのち、リアグリッパ17を収縮させることにより後胴1b
を一定長、前方に引き寄せ、次いで、再びリアグリッパ
17を掘削壁面Tに圧着させたのち、フロントグリッパ14
の掘削壁面Tに対する圧着を解き、スラストジャッキ18
の伸長と共にカッタ板2を回転させて前方地盤を掘削
し、この工程を繰り返し行ってトンネルを掘削していく
ものである。
The tunnel excavator constructed as described above has
As is well known, the rear gripper 17 is pressed against the excavation wall T by extending the jack so that the rear trunk 1b is supported on the excavation wall T, and in this state, the thrust jack 18 is extended and the motor 10 is driven. The tunnel is excavated by propelling the front fuselage 1a while rotating 2 and after excavating a tunnel of a certain length, the jack 13 of the front gripper 14 is extended to attach the front gripper 14 to the excavation wall T. Crimp and rear gripper
17 is retracted to release the support of the rear trunk 1b on the excavation wall T, and then the rear gripper 17 is contracted to thereby reduce the rear trunk 1b.
A certain length forward and then again the rear gripper
After pressing 17 on the excavation wall T, the front gripper 14
Of the excavation wall T, and thrust jack 18
The cutter ground is excavated by rotating the cutter plate 2 with the elongation of the tunnel, and the tunnel is excavated by repeating this process.

【0018】この際、カッタ板2を回転させながらスラ
ストジャッキ18により掘削機本体1の前胴1aを推進させ
ると、カッタ板2の面板2aに装着しているローラカッタ
4がカッタ板2の前方地盤に食い込みながらカッタ板2
の回転に伴って該カッタ板2の回転方向に回転しながら
地盤を掘削する。この時、カッタ板2の中心部にはロー
ラカッタ4が装着されていないので、該中心部前方地盤
を掘削することができないが、中心部には開口孔3が設
けられていると共にこの開口孔3の周囲には面板2aから
突出した円形刃縁の先端を上記開口孔3の周縁前方に位
置させた状態で数個のローラカッタ4aを配設しているの
で、カッタ板2の回転に従ってこれらのローラカッタ4a
により前方地盤がリング状に掘削されると共にそのリン
グ状掘削部で囲まれた掘削されない地盤は上記開口孔3
の前方に対向して断面円形の棒状地盤部分Aを形成しな
がらカッタ板2の掘進に従って該棒状地盤部分Aが開口
孔3を通じて機内に進入し、機内でこの棒状地盤部分A
を切除等により排除するものである。
At this time, when the front body 1a of the excavator body 1 is propelled by the thrust jack 18 while rotating the cutter plate 2, the roller cutter 4 mounted on the face plate 2a of the cutter plate 2 is moved forward of the cutter plate 2. Cutter board 2 while cutting into the ground
The ground is excavated while rotating in the rotation direction of the cutter plate 2 with the rotation of. At this time, since the roller cutter 4 is not mounted at the center of the cutter plate 2, the ground in front of the center cannot be excavated, but the opening 3 is provided at the center and the opening 3 is provided. Several roller cutters 4a are disposed around the periphery of the opening 3 so that the tip of a circular edge protruding from the face plate 2a is located in front of the peripheral edge of the opening 3. Roller cutter 4a
The ground in front is excavated in a ring shape, and the unexcavated ground surrounded by the ring-shaped excavation portion is formed by the opening 3
The bar-shaped ground portion A enters into the machine through the opening 3 according to the excavation of the cutter plate 2 while forming the bar-shaped ground portion A having a circular cross section facing the front of the vehicle.
Is removed by excision or the like.

【0019】従って、カッタ板2の中心部においてもそ
の前方地盤の掘削、除去が能率よく行われ、トンネル掘
削機の掘進速度を早くして作業性を向上させることがで
きるものである。
Therefore, excavation and removal of the ground in front of the center of the cutter plate 2 can be efficiently performed, and the excavation speed of the tunnel excavator can be increased to improve workability.

【0020】次に、図3、図4は請求項2および請求項
3に係る発明を実施するためのトンネル掘削機の一例を
示すもので、上記請求項1に係る実施例ではカッタ板2
の中心部に設けている開口孔3を通じてカッタ板2の中
心部前方地盤部分を機内に取り込んで除去するように構
成したが、この実施例においては開口部3を通じて機内
から掘削ビット19を突出させ、該掘削ビット19によって
カッタ板2の中心部前方地盤を掘削するように構成して
いるものである。
FIGS. 3 and 4 show an example of a tunnel excavator for carrying out the invention according to claims 2 and 3. In the embodiment according to claim 1, the cutter plate 2 is used.
The front ground portion of the center portion of the cutter plate 2 is taken into the machine through an opening 3 provided in the center of the cutter plate and removed. In this embodiment, the excavation bit 19 is protruded from the machine through the opening 3. The excavation bit 19 excavates the ground in front of the center of the cutter plate 2.

【0021】即ち、掘削機本体1の前胴1aの前端に回転
自在に配設したカッタ板2の中心部に設けている開口孔
3の後方において、前胴1a内に張設している上記前側隔
壁8の中央部にカッタ板2の背面中央に向かってガイド
筒20を突設し、このガイド筒20に掘削ビット駆動手段21
を前後摺動自在に内装していると共に前端に掘削ビット
19を固着しているロッド22の後端部を上記駆動手段21に
連結してこの駆動手段21により該ロッド22に回転駆動力
と打撃力とを伝達するように構成し、さらに、前胴1aの
上記後側隔壁9の中央部にジャッキ23を貫通状態に固着
し、このジッャキ23の伸縮ロッド24の前端を上記駆動手
段21に一体的に連結している。なお、掘削ビット19とし
てはボタンビットやコアビット、フラットビットを採用
する。
That is, behind the opening 3 provided in the center of the cutter plate 2 rotatably disposed at the front end of the front trunk 1a of the excavator main body 1, the above-mentioned tension extending in the front trunk 1a. A guide cylinder 20 projects from the center of the front partition wall 8 toward the center of the rear surface of the cutter plate 2.
With a slidable front and rear and a drill bit at the front end
The rear end of the rod 22 to which the fixing member 19 is fixed is connected to the driving means 21 so that the driving means 21 transmits a rotational driving force and a striking force to the rod 22. A jack 23 is fixed to the center of the rear partition wall 9 so as to penetrate therethrough, and the front end of a telescopic rod 24 of the jacket 23 is integrally connected to the driving means 21. As the excavation bit 19, a button bit, a core bit, and a flat bit are employed.

【0022】また、請求項1に係るトンネル掘削機にお
けるカッタ板2においては、上記開口孔3の周囲に設け
ている数個のローラカッタ4aは、その中心軸5aをカッタ
板2の面板2aの前面から後面に向かって後方に傾斜した
状態で配設することにより、面板2aから突出した円形刃
縁の先端を上記開口孔3の周縁前方に位置させた配置構
造としているが、本実施例においてはこれらのローラカ
ッタ4aはその外側のローラカッタ4と同じく、その円形
刃縁をカッタ板2の面板2aに対して垂直方向に向けた状
態にしておけばよい。その他の構成は図1で示した請求
項1に係る発明のトンネル掘削機と同じであるので、同
一部分には同一符号を付してその構成の説明を省略す
る。
Further, in the cutter plate 2 in the tunnel excavator according to the first aspect, the several roller cutters 4a provided around the opening hole 3 have the center axis 5a of the cutter plate 2 of the face plate 2a of the cutter plate 2. By disposing in a state inclined rearward from the front surface to the rear surface, the distal end of the circular blade edge protruding from the face plate 2a is located in front of the peripheral edge of the opening hole 3, but in this embodiment, These roller cutters 4a may have their circular cutting edges directed perpendicular to the face plate 2a of the cutter plate 2, similarly to the outer roller cutters 4. Other configurations are the same as those of the tunnel excavator according to the first aspect of the present invention shown in FIG. 1, and therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and description of the configuration will be omitted.

【0023】このように構成したトンネル掘削機は、上
述したように、リアグリッパ17をジャッキの伸長により
掘削壁面Tに圧着させて後胴1bを掘削壁面Tに支持さ
せ、この状態にしてスラストジャッキ18を伸長させると
共にモータ10を駆動することによってカッタ板2を回転
させながら前胴1aを推進させることでトンネルを掘進し
ていくものであり、一定長のトンネルの掘削後、フロン
トグリッパ14のジャッキ13を伸長させることによりフロ
ントグリッパ14を掘削壁面Tに圧着させ、リアグリッパ
17を後退させて掘削壁面Tに対する後胴1bの支持を解い
たのち、リアグリッパ17を収縮させることにより後胴1b
を一定長、前方に引き寄せ、次いで、再びリアグリッパ
17を掘削壁面Tに圧着させたのち、フロントグリッパ14
の掘削壁面Tに対する圧着を解き、スラストジャッキ18
の伸長と共にカッタ板2を回転させて前方地盤を掘削
し、この工程を繰り返し行ってトンネルを掘削していく
ものである。
In the tunnel excavator thus constructed, as described above, the rear gripper 17 is pressed against the excavation wall T by extending the jack to support the rear trunk 1b on the excavation wall T. In this state, the thrust jack 18 The tunnel is excavated by propelling the front body 1a while rotating the cutter plate 2 by driving the motor 10 while driving the motor 10, and after excavating a tunnel of a predetermined length, the jack 13 of the front gripper 14 is excavated. The front gripper 14 is pressed against the excavation wall T by extending the rear gripper.
17 is retracted to release the support of the rear trunk 1b on the excavation wall T, and then the rear gripper 17 is contracted to thereby reduce the rear trunk 1b.
A certain length forward and then again the rear gripper
After pressing 17 on the excavation wall T, the front gripper 14
Of the excavation wall T, and thrust jack 18
The cutter ground is excavated by rotating the cutter plate 2 with the elongation of the tunnel, and the tunnel is excavated by repeating this process.

【0024】この際、カッタ板2を回転させながらスラ
ストジャッキ18により掘削機本体1の前胴1aを推進させ
ると、カッタ板2の面板2aに装着しているローラカッタ
4がカッタ板2の前方地盤に食い込みながらカッタ板2
の回転に伴って該カッタ板2の回転方向に回転しながら
カッタ板2の中心部以外の前方地盤を掘削するものであ
り、さらに、前胴1aの後側隔壁9に配設しているジャッ
キ23によって駆動手段21を介してロッド22を前進させ、
該ロッド22の前端に装着している掘削ビット19を開口孔
3から前方に突出させて駆動手段21の駆動により掘削ビ
ット19でカッタ板2の中心部前方地盤をローラカッタ4
よりも先堀りさせながら掘削するものである。
At this time, when the front body 1a of the excavator body 1 is propelled by the thrust jack 18 while rotating the cutter plate 2, the roller cutter 4 mounted on the face plate 2a of the cutter plate 2 moves forward of the cutter plate 2. Cutter board 2 while cutting into the ground
The ground excavates the ground other than the center of the cutter plate 2 while rotating in the direction of rotation of the cutter plate 2 with the rotation of the cutter plate 2. Further, a jack provided on the rear bulkhead 9 of the front trunk 1a The rod 22 is advanced through the driving means 21 by 23,
The excavation bit 19 attached to the front end of the rod 22 is projected forward from the opening 3 and the driving means 21 drives the excavation bit 19 to cut the ground in front of the center of the cutter plate 2 with the roller cutter 4.
It excavates while drilling ahead.

【0025】切削ビット16による地盤の掘削は、該掘削
ビット19に駆動手段21によりロッド22を介して打撃回転
力を与えながら行うものであり、この掘削ビット19によ
る掘削と共にカッタ板2から突設したローラカッタ4に
よりカッタ板2の中心部前方以外の地盤を掘削させるも
のであるが、上記のように掘削ビット19をジャッキ23に
より前進させてローラカッタ4による掘削よりも先堀り
させると、その先堀りによって生じた孔Bによって該孔
周囲の地盤の自由面が広くなって崩壊し易くなり、従っ
て、その開口孔3の周囲に設けているローラカッタ4に
よりカッタ板2の中心寄りの前方地盤を上記孔B側へ崩
しながら容易に掘削することができ、カッタ板2の外周
部側に設けたローラカッタ4に匹敵する掘削能力を発揮
させて掘進速度を一層増大させることができるものであ
る。
The excavation of the ground by the cutting bit 16 is performed while applying a rotary impact to the excavating bit 19 via the rod 22 by the driving means 21. The ground other than the front part of the center of the cutter plate 2 is excavated by the roller cutter 4, but when the excavation bit 19 is advanced by the jack 23 as described above and excavated earlier than the excavation by the roller cutter 4, The free surface of the ground around the hole is widened and easily collapsed by the hole B formed by the excavation. Therefore, the roller cutter 4 provided around the opening hole 3 causes the center of the cutter plate 2 closer to the center. Excavation can be easily performed while the front ground collapses to the hole B side, and the excavation speed comparable to the roller cutter 4 provided on the outer peripheral side of the cutter plate 2 is exhibited to further increase the excavation speed. Those that can be large and.

【0026】なお、上記いずれのトンネル掘削機におい
ても、掘削すべき地盤は岩盤に限らず礫層や玉石層の地
盤にも適用できるものであり、さらに、掘削機本体1と
しては上記のようにグリッパ14、17をそれぞれ備えた前
後胴1a、1bを有する構造に限定されることなく、トンネ
ル覆工の端面に反力を支持させて推進する推進ジャッキ
を備えた本体であってもよい。また、切削ビット16によ
るカッタ板2の中央部前方地盤を掘削するように構成し
たトンネル掘削機においては、その切削ビット16の駆動
手段21として回転力又は打撃力のいずれかを切削ビット
16に伝達するようにしておいてもよい。また、切削ビッ
ト16を必ずしも前後動させることなく、カッタ板2の開
口孔3を通じて機内から前方に臨ませておいてもよい。
さらに、切削ビット16を必ずしもカッタ板2より前方に
突出させる必要はなく、カッタ板2の前面と切削ビット
16の先端面が略面一となるように、カッタ板2の開口孔
3を通じて機内から臨ませておいてもよい。
In any of the above tunnel excavators, the ground to be excavated is not limited to the bedrock but can be applied to the ground of a gravel layer or a boulder layer. The present invention is not limited to the structure having the front and rear trunks 1a and 1b respectively provided with the grippers 14 and 17, and may be a main body having a propulsion jack for propelling the end surface of the tunnel lining by supporting a reaction force. Also, in a tunnel excavator configured to excavate the ground in front of the center of the cutter plate 2 by the cutting bit 16, either the rotating force or the impact force is used as the driving means 21 for the cutting bit 16.
It may be transmitted to 16. Further, the cutting bit 16 does not necessarily need to be moved back and forth, but may be made to face forward from inside the machine through the opening 3 of the cutter plate 2.
Further, the cutting bit 16 does not necessarily have to protrude forward than the cutter plate 2, and the front of the cutter plate 2 and the cutting bit
The front end face of the cutter 16 may be exposed from the inside of the machine through the opening 3 of the cutter plate 2 so that the front end face is substantially flush.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように本発明の請求項1に係るト
ンネル掘削機によれば、前端にカッタ板を配設したトン
ネル掘削機本体を推進させながら上記カッタ板を回転さ
せることより、該カッタ板の面板に装着した複数個のロ
ーラカッタによって地盤を掘削するように構成したトン
ネル掘削機において、上記カッタ板の中心部に該カッタ
板の前後面間に貫通する開口孔を設け、この開口孔の周
囲に配設したローラカッタのカッタ板中心回りの掘削に
よって残存するカッタ板の中心前方部の棒状の地盤部を
該開口孔を通じて機内に導入させるように構成している
ので、カッタ板の中心部以外の前方地盤を、カッタ板の
回転によりローラカッタを該カッタ板の周方向に回転さ
せながら円滑に掘削することができ、カッタ板の中心部
前方地盤は該カッタ板の中心部に設けている開口孔の周
囲のローラカッタのカッタ板中心回りの掘削によって棒
状に残存するが、その残存する地盤を開口孔を通じて機
内に取り込むことができものである。従って、カッタ板
による掘削能力が最も低いカッタ板中心部前方地盤を円
滑に排除することができてトンネル掘削機の掘進速度を
増大させることができ、トンネル施工の作業能率を向上
させることができるものである。
As described above, according to the tunnel excavator according to the first aspect of the present invention, the cutter plate is rotated while the main body of the tunnel excavator having the cutter plate disposed at the front end is propelled. In a tunnel excavator configured to excavate the ground by a plurality of roller cutters mounted on a face plate of a cutter plate, an opening hole is provided at a center portion of the cutter plate so as to penetrate between front and rear surfaces of the cutter plate. Since the rod-shaped ground portion at the center front portion of the cutter plate remaining by excavation around the center of the cutter plate of the roller cutter disposed around the hole is configured to be introduced into the machine through the opening hole, the cutter plate The front ground other than the center can be smoothly excavated while rotating the roller cutter in the circumferential direction of the cutter plate by rotating the cutter plate. While remaining in the rod-like by drilling the cutter plate center around the circumference of the roller cutter opening hole is provided in the center of the plate, but can incorporate ground to the remaining flight through the opening hole. Therefore, it is possible to smoothly remove the ground in front of the center of the cutter plate having the lowest excavation ability by the cutter plate, to increase the excavation speed of the tunnel excavator, and to improve the work efficiency of tunnel construction. It is.

【0028】また、請求項2に記載したトンネル掘削機
によれば、カッタ板の中心部に設けている開口孔を通じ
て機内から掘削ビットを臨ませて該掘削ビットによりカ
ッタ板の中心部前方地盤を掘削させるように構成してい
るので、この掘削ビットによってローラカッタでは掘削
能力が低下するカッタ板中心部前方地盤を能率よく掘削
することができてトンネル掘削機の掘進速度を増大させ
ることができるものである。
According to the tunnel excavator of the present invention, the drill bit is made to face the inside of the machine through the opening provided in the center of the cutter plate, and the ground in front of the center of the cutter plate is formed by the drill bit. Because it is configured to excavate, this excavation bit can excavate the ground in front of the center of the cutter plate where the excavation ability decreases with the roller cutter, and the excavation speed of the tunnel excavator can be increased It is.

【0029】この場合、請求項3に記載したように、先
端に掘削ビットを装着しているロッドを上記開口孔を通
じてカッタ板の中心部から前方に突出させながら、該ロ
ッドを回転させ、その回転と共に叩打することによって
掘削ビットに打撃力を伝達すれば、ローラカッタでは掘
削困難なカッタ板の中心部前方地盤を一層円滑且つ能率
よく掘削することができ、しかも、カッタ板に装着した
ローラカッタによる掘削よりも先掘りすることができて
ローラカッタによるその周囲の地盤の掘削が容易に且つ
確実に行え、トンネルの掘進作業が能率よく行えるもの
である。
In this case, as described in claim 3, the rod having the excavation bit attached to the tip is rotated while projecting forward from the center of the cutter plate through the opening, and the rod is rotated. When the impact force is transmitted to the excavation bit by hitting together, the ground in front of the center of the cutter plate, which is difficult to excavate with the roller cutter, can be excavated more smoothly and efficiently, and the roller cutter mounted on the cutter plate The excavation can be performed before the excavation, and the surrounding ground can be easily and reliably excavated by the roller cutter, and the tunnel excavation operation can be efficiently performed.

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

【図1】本発明のトンネル掘削機の簡略縦断側面図、FIG. 1 is a simplified longitudinal side view of a tunnel excavator according to the present invention;

【図2】そのカッタ板の簡略正面図、FIG. 2 is a simplified front view of the cutter plate,

【図3】本発明の別な構造を有するトンネル掘削機の簡
略縦断側面図、
FIG. 3 is a simplified longitudinal sectional side view of a tunnel excavator having another structure of the present invention;

【図4】そのカッタ板の簡略正面図、FIG. 4 is a simplified front view of the cutter plate,

【図5】従来のトンネル掘削機のカッタ板の正面図、FIG. 5 is a front view of a cutter plate of a conventional tunnel excavator,

【図6】そのカッタ板による掘削状態を説明するための
正面図。
FIG. 6 is a front view for explaining an excavation state by the cutter plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 掘削機本体 2 カッタ板 3 開口孔 4 ローラカッタ 19 掘削ビット 21 駆動手段 22 ロッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excavator main body 2 Cutter plate 3 Opening hole 4 Roller cutter 19 Drilling bit 21 Drive means 22 Rod

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前端にカッタ板を配設したトンネル掘削
機本体を推進させながら上記カッタ板を回転させること
より、該カッタ板の面板に装着した複数個のローラカッ
タによって地盤を掘削するように構成したトンネル掘削
機において、上記カッタ板の中心部に該カッタ板の前後
面間に貫通する開口孔を設けたことを特徴とするトンネ
ル掘削機。
1. A method according to claim 1, wherein the cutter plate is rotated while propelling a tunnel excavator body having a cutter plate disposed at a front end thereof, so that the ground is excavated by a plurality of roller cutters mounted on a face plate of the cutter plate. In the tunnel excavator thus configured, an opening hole is provided at a center portion of the cutter plate so as to penetrate between front and rear surfaces of the cutter plate.
【請求項2】 前端にカッタ板を配設したトンネル掘削
機本体を推進させながら上記カッタ板を回転させること
より、該カッタ板の面板に装着した複数個のローラカッ
タによって地盤を掘削するように構成したトンネル掘削
機において、上記カッタ板の中心部に該カッタ板の前後
面間に貫通する開口孔を設け、この開口孔を通じて機内
から掘削ビットを臨ませて該掘削ビットによりカッタ板
の中心部地盤を掘削させるように構成したことを特徴と
するトンネル掘削機。
2. The method according to claim 1, wherein the cutter plate is rotated while propelling a tunnel excavator body having a cutter plate disposed at a front end thereof, thereby excavating the ground by a plurality of roller cutters mounted on a face plate of the cutter plate. In the configured tunnel excavator, an opening is provided in the center of the cutter plate so as to penetrate between the front and rear surfaces of the cutter plate. A tunnel excavator configured to excavate the ground.
【請求項3】 上記掘削ビットはロッドの先端に装着さ
れてあり、このロッドを上記開口部に進退自在に挿通す
ると共に該ロッドを駆動することによって掘削ビットに
よりカッタ板の中心部前方地盤を掘削させるように構成
したことを特徴とする請求項2に記載のトンネル掘削
機。
3. The excavation bit is mounted on the tip of a rod. The rod is inserted into the opening so as to be able to advance and retreat, and the rod is driven to excavate the ground in front of the center of the cutter plate by the excavation bit. The tunnel excavator according to claim 2, wherein the tunnel excavator is configured to perform the operation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2016156167A (en) * 2015-02-24 2016-09-01 株木建設株式会社 Tunnel excavation device and tunnel excavation method

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