JPH116394A - ディスクカッタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個のジャッキを用いることなく、しかも
極めてコンパクトな構造にして小口径のトンネル掘削機
にも装着することのできるディスクカッタ装置を提供す
る。 【解決手段】 ディスクカッタ本体１０と、このディス
クカッタ本体１０が取り付けられる外周面が略円筒形状
の台座１１と、この台座１１の外周部に設けられその台
座１１を軸線方向に摺動自在に支持するホルダ１２と、
台座１１の外周面とホルダ１２の内周面との間に形成さ
れるチャンバー１９，２０内に油圧を供給して台座１１
をホルダ１２に対して摺動させる油圧供給手段を備える
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクカッタ装
置に関し、より詳しくはカッタヘッドの前面に設けられ
て出代が調整できるようにされたディスクカッタ装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トンネル掘削機においては、シ
ールド本体の前部にカッタヘッドが回転自在に取り付け
られるとともに、このカッタヘッドの前面に多数個のデ
ィスクカッタが回転自在に取り付けられてなり、カッタ
ヘッドの回転に伴いディスクカッタが自転することで前
方の切羽が掘削されるようになっている。

【０００３】ところで、この種のトンネル掘削機では、
カッタヘッドの外周側に設けられるディスクカッタの出
代を調整する出代調整機構が設けられていて、曲線施工
時のように余掘りを必要とする場合にその出代調整機構
によってディスクカッタの出代を大きくするようにされ
ている。従来、この出代の調整は、チャンバー内に作業
者が入って手作業によりシム調整を行うことによりなさ
れていた。このため、作業に危険が伴うとともに、作業
効率が極めて悪いという問題点があった。

【０００４】そこで、このディスクカッタの出代調整を
容易に行えるようにしたものが従来よりいろいろと提案
されている。例えば実開平５−２７１９７号公報におい
ては、図８に示されているように、コピーディスクカッ
タ組立体５１が取り付けられたカッタケース５２を４本
の油圧ジャッキ５３により移動させるようにしたものが
開示されている。また、例えば特開平８−１９３４９４
号公報においては、図９に示されているように、ディス
クカッタ６１をジャッキ６２の伸縮ロッド６３先端に直
接、回転自在に支持するようにしたものが開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記前
者の公報（実開平５−２７１９７号公報）に記載のもの
では、４本の油圧ジャッキによってカッタケースを移動
させるように構成されているために、全ての油圧ジャッ
キを同期させて移動させるのが極めて困難であって、こ
の同期操作がうまくできない場合にカジリが発生すると
いう問題点がある。

【０００６】一方、前記後者の公報（特開平８−１９３
４９４号公報）に記載のものでは、１本のジャッキによ
ってディスクカッタを移動させる構成であるために、前
述のような同期操作についての問題点を解消することは
可能であるが、ディスクカッタとジャッキとを含めた長
手方向長さが極めて長くなって、カッタヘッドチャンバ
ー内に飛び出してしまい、このチャンバー内に設置され
ているスクリューコンベア等に干渉するといった問題点
がある。特に、この後者の出代調整機構は、機内の他の
部材との干渉の問題から、外径が３ｍ未満のトンネル掘
削機（例えば小口径のセミシールドやシールド掘進機
等）には適用することができない。

【０００７】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、複数個のジャッキを用いることな
く、しかも極めてコンパクトな構造にして小口径のトン
ネル掘削機にも装着することのできるディスクカッタ装
置を提供することを目的とするものである。

【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、本発明によるディスクカッタ装
置は、カッタヘッドの前面に設けられるディスクカッタ
装置において、（ａ）ディスクカッタ本体、（ｂ）この
ディスクカッタ本体が取り付けられる外周面が略円筒形
状の台座、（ｃ）この台座の外周部に設けられその台座
を軸線方向に摺動自在に支持するホルダおよび（ｄ）前
記台座の外周面と前記ホルダの内周面との間に形成され
るチャンバー内に油圧を供給して前記台座を前記ホルダ
に対して摺動させる油圧供給手段を備えることを特徴と
するものである。

【０００９】本発明においては、ホルダの内周面に沿っ
て外周面が略円筒形状の台座が配され、この台座にディ
スクカッタ本体が取り付けられていて、台座の外周面と
ホルダの内周面との間に形成されるチャンバー内に油圧
供給手段により油圧が供給されることで、台座がホルダ
に対して軸線方向に摺動される。このようにディスクカ
ッタ本体を支持する台座をピストンとし、ホルダをシリ
ンダとしてディスクカッタ本体の出代を調整するように
構成されているので、この出代調整機構としてのジャッ
キがカッタヘッドチャンバー内へ飛び出る従来構造のも
のに比べて極めてコンパクトな構造とすることができ、
小口径トンネル掘削機に対しても装着することが可能と
なる。また、１つのディスクカッタ本体に対して複数個
のジャッキを設ける必要もないので、ディスクカッタ本
体の出し入れ時にカジリ等の不具合が発生することもな
くスムーズな出し入れが可能である。さらに、本発明に
よれば、ディスクカッタ本体の機内側にジャッキ等の邪
魔になる部材がないので、このディスクカッタ本体の着
脱を容易に行うことができる。

【００１０】本発明においては、さらに、前記ホルダに
対して前記台座がその軸線に直交する平面内で回動する
のを防止する回り止め手段が設けられるのが好ましい。
このような回り止め手段を設けることで、台座、言い換
えればディスクカッタ本体をホルダに対して強固に固定
することができ、このディスクカッタ本体がホルダに対
して不用意に動いたりするのを確実に防止することがで
きる。

【００１１】また、前記ディスクカッタ本体が前記台座
に組み付けられるとともに、前記ホルダに前記台座が組
み付けられて、これらディスクカッタ本体，台座および
ホルダが一体化され、この一体化された組立体が前記ホ
ルダを貫通するボルトによって前記カッタヘッドに取り
付けられる構造とするのが好適である。このような構造
によれば、ディスクカッタ本体，台座およびホルダを予
めサブアッセンした状態で、カッタヘッドに取り付ける
ことができるので、このディスクカッタ装置のカッタヘ
ッドへの取り付け作業を極めて簡素化することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるディスクカッ
タ装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつ
つ説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例に係るディスク
カッタ装置を装着したシールド掘進機の縦断面図、図２
は、同シールド掘進機の正面図である。

【００１４】本実施例のシールド掘進機１においては、
シールド本体２の前部にカッタヘッドサポート３が固定
され、このカッタヘッドサポート３に軸受４を介してカ
ッタヘッド５が回転自在に支承されている。このカッタ
ヘッド５の前面には多数個のディスクカッタ装置６が配
されている。また、シールド本体２には隔壁７が固定さ
れ、この隔壁７と前記カッタヘッド５との間には、掘削
土砂を取り込むためのチャンバー８が画成されている。

【００１５】前記ディスクカッタ装置６のうち、カッタ
ヘッド５の外周側に設けられるディスクカッタ装置６
（本実施例では、図２で符号６Ａ，６Ｂ，６Ｃで示す３
個のディスクカッタ装置）には、出代調整機構（嵩上げ
機構）９が設けられている。以下、この出代調整機構９
の詳細構造を、図３（ディスクカッタ装置の断面図），
図４（図３のＡ矢視図）および図５（図３の要部拡大
図）を参照しながら説明する。

【００１６】この出代調整機構９は、ディスクカッタ本
体１０が支持される台座１１と、この台座１１の外周部
に設けられるホルダ１２とを備える構造とされている。
台座１１は、外周面が略円筒形状で、内周面に中央へ向
けて突出する複数個（本実施例では４個）の受け座１１
ａを有しており、これら受け座１１ａに前記ディスクカ
ッタ本体１０が載置されて下方からボルト１３により固
定されるようになっている。一方、前記ホルダ１２は、
前記台座１１の外周面と摺接するように配され、このホ
ルダ１２を貫通する複数本（本実施例では１６本）のボ
ルト１４によってカッタヘッド５に固定されている。な
お、ホルダ１２の各部材間は４本のボルト１５によって
互いに固定されている。

【００１７】前記台座１１の外周面にはスプライン歯１
６が設けられ、このスプライン歯１６がホルダ１２内周
面の溝部に嵌合することで、小さな面圧でホルダ１２に
対する台座１１の回り止めができる構造とされている。
また、ホルダ１２には２系統のオイル通路１７，１８が
形成され、各オイル通路１７，１８が、台座１１，ホル
ダ１２の摺動面に形成されるチャンバー１９，２０にそ
れぞれ開口することで、ホルダ１２をシリンダとし台座
１１をピストンとして、ホルダ１２に対して台座１１、
言い換えればディスクカッタ本体１０が前後方向（図５
で矢印Ｂ−Ｃ方向）に移動できるようにされている。な
お、これらホルダ１２と台座１１との摺接面には、オイ
ルシールとしてのピストンシール２１並びにＵパッキン
２２，２３と、ダストシールとしてのＵパッキン２４，
２５が介挿されている。また、ホルダ１２を構成する各
部材間にはＯリング２６，２７が介挿されている。

【００１８】このように構成されているディスクカッタ
装置６において、通常の掘進時には、オイル通路１８を
介してチャンバー１９に油圧が供給されているために、
台座１１（ディスクカッタ本体１０）はホルダ１２に対
して収縮した位置（図３で実線で示す位置）にある。こ
の状態で、カッタヘッド５を回転させながらシールド本
体２を前進させることにより、前方の切羽はディスクカ
ッタ装置６のディスクカッタ本体１０により掘削され、
掘削土砂はチャンバー８内に取り込まれてスクリューコ
ンベア２８により後方へ搬出される。

【００１９】次に、曲線施工時のように余掘りを必要と
する場合には、図示されない油圧供給手段よりオイル通
路１７を介してチャンバー２０内に油圧が供給される。
これによって、ホルダ１２に対して台座１１、言い換え
ればディスクカッタ本体１０が嵩上げ量δだけ前進さ
れ、曲線施工に必要な余掘り量が容易に確保される。こ
の場合、図２に示される３つのディスクカッタ装置６
Ａ，６Ｂ，６Ｃの各嵩上げ量は、それぞれカッタヘッド
５の回転方向に沿って順次大きくなるように設定するの
が余掘りをよりスムーズに行う上で好ましい。

【００２０】本実施例において、ディスクカッタ装置６
のカッタヘッド５への組み付けに際しては、まずディス
クカッタ本体１０をボルト１３によって台座１１に固定
するとともに、この台座１１をホルダ１２に組み付ける
ことで、これらディスクカッタ本体１０，台座１１およ
びホルダ１２をボルト１５により一体化し、この一体化
された組立体をホルダ１２を貫通するように設けられる
ボルト１４によってカッタヘッド５に取り付けるように
する。こうすることで、ディスクカッタ本体１０，台座
１１およびホルダ１２を予めサブアッセンした状態でカ
ッタヘッド５に取り付けることができ、現場でディスク
カッタの構成部材を組立てながら直接取り付けるといっ
た煩雑な作業が不要になって、ディスクカッタ装置６の
カッタヘッド５への取り付け作業を極めて簡素化するこ
とができる。

【００２１】また、ディスクカッタ本体１０のみを交換
する場合には、このディスクカッタ本体１０を固定して
いるボルト１３を外すことで、カッタヘッド５の前方側
へ容易に取り外すことができ、またボルト１３を外した
状態で、ディスクカッタ本体１０を９０°回動させて機
内側へも容易に取り外すことができる。

【００２２】以上のように、本実施例によれば、ディス
クカッタ本体１０を支持する台座１１をピストンとし、
ホルダ１２をシリンダとしてディスクカッタ本体１０の
出代を調整するようにされているので、この出代調整機
構としてのジャッキがカッタヘッドチャンバー内へ飛び
出る従来構造のものに比べて極めてコンパクトな構造と
することができる。したがって、小口径トンネル掘削機
に適用して好適なディスクカッタ装置を得ることができ
る。また、１つのディスクカッタ本体１０に対して複数
個のジャッキを設ける必要もないので、これら複数個の
ジャッキが同期操作できない場合に生じるカジリ等の不
具合の発生を回避することができる。さらに、ディスク
カッタ本体１０として、従来一般に使用されているもの
をそのまま用いることができるという利点も有してい
る。

【００２３】図６，図７には、本発明の他の実施例に係
るディスクカッタ装置が示されている。

【００２４】先の実施例においては、ホルダ１２に対す
る台座１１の回り止め構造として、スプライン嵌合を用
いるものを説明したが、本実施例においては、台座１１
の外周面の下部に内側へ窪む平面視八角形の段部１１ｂ
を形成し、この段部１１ｂに嵌合するようにホルダ１２
の下面に八角形の回り止め板２９をボルト３０で固定す
るように構成している。なお、これ以外の点について
は、先の実施例と基本的に異なるところがない。したが
って、先の実施例と共通する部分に同一符号を付すに止
めてその詳細な説明を省略するものとする。

【００２５】本実施例の構造によっても、先の実施例と
同様の作用効果を奏するものである。本実施例におい
て、回り止め板２９の形状は、八角形に限る必要はな
く、その他の多角形とすることができる。

【００２６】なお、ホルダ１２に対する台座１１の回り
止め構造としては、前述のスプライン嵌合によるもの、
多角形板によるもののほか、キーとキー溝との嵌合によ
るものなどいろいろな変形例が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係るディスクカッ
タ装置を装着したシールド掘進機の縦断面図である。

【図２】図２は、本実施例のシールド掘進機の正面図で
ある。

【図３】図３は、本実施例のディスクカッタ装置の断面
図である。

【図４】図４は、図３のＡ矢視図である。

【図５】図５は、図３の要部拡大図である。

【図６】図６は、本発明の他の実施例に係るディスクカ
ッタ装置の断面図である。

【図７】図７は、図６のＡ矢視図である。

【図８】図８は、従来のディスクカッタ装置を示す図で
ある。

【図９】図９は、従来の他のディスクカッタ装置を示す
図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ２ シールド本体 ３ カッタヘッドサポート ４ 軸受 ５ カッタヘッド ６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ ディスクカッタ装置 ７ 隔壁 ８ チャンバー ９ 出代調整機構（嵩上げ機構） １０ ディスクカッタ本体 １１ 台座 １１ａ 受け座 １２ ホルダ １３，１４，１５ ボルト １６ スプライン歯 １７，１８ オイル通路 １９，２０ チャンバー ２１ ピストンシール ２２，２３，２４，２５ Ｕパッキン ２６，２７ Ｏリング ２８ スクリューコンベア ２９ 回り止め板 ３０ ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カッタヘッドの前面に設けられるディス
   クカッタ装置において、 （ａ）ディスクカッタ本体、 （ｂ）このディスクカッタ本体が取り付けられる外周面
   が略円筒形状の台座、 （ｃ）この台座の外周部に設けられその台座を軸線方向
   に摺動自在に支持するホルダおよび （ｄ）前記台座の外周面と前記ホルダの内周面との間に
   形成されるチャンバー内に油圧を供給して前記台座を前
   記ホルダに対して摺動させる油圧供給手段を備えること
   を特徴とするディスクカッタ装置。
2. 【請求項２】 さらに、前記ホルダに対して前記台座が
   その軸線に直交する平面内で回動するのを防止する回り
   止め手段が設けられる請求項１に記載のディスクカッタ
   装置。
3. 【請求項３】 前記ディスクカッタ本体が前記台座に組
   み付けられるとともに、前記ホルダに前記台座が組み付
   けられて、これらディスクカッタ本体，台座およびホル
   ダが一体化され、この一体化された組立体が前記ホルダ
   を貫通するボルトによって前記カッタヘッドに取り付け
   られる構造とされている請求項１または２に記載のディ
   スクカッタ装置。