JP2001323780A - Rotary excavating machine of shield propulsion machine - Google Patents
Rotary excavating machine of shield propulsion machineInfo
- Publication number
- JP2001323780A JP2001323780A JP2000146880A JP2000146880A JP2001323780A JP 2001323780 A JP2001323780 A JP 2001323780A JP 2000146880 A JP2000146880 A JP 2000146880A JP 2000146880 A JP2000146880 A JP 2000146880A JP 2001323780 A JP2001323780 A JP 2001323780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annular
- excavating
- shield machine
- blades
- conical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は断面が楔状の環状に
突出した複数の環状掘削刃を中央部に有し、岩盤に当接
しつつ公転する際に嵌入した岩盤を圧壊破砕するように
構成されたシールド掘進機の回転掘削盤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a plurality of annular excavating blades having a wedge-shaped cross-section at the center thereof, and is configured to crush and crush a rock inserted therein when revolving while contacting the rock. The rotary excavator of the shield machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】地中を掘進して後方に坑道を形成するシ
ールド掘進機には、掘削対象となる地山の地質に応じて
概略二種類のカッターヘッド（シールド掘進機の先端部
に回転可能に取り付けられ、当接する地山を掘削する回
転掘削盤）が使い分けられる。即ち、土や砂等の軟弱地
質の地山を掘削する場合は、前面に多数のカッタービッ
トと称せられる掘削刃が植設されたカッターヘッドが、
また、岩盤等の硬質の地山を掘削する場合は、例えば、
特開平７−８２９８８号公報に開示されているように、
前面の中央部に同軸状にそれぞれ回転自在に配列された
同径の複数のローラービットと称せられる円盤状の掘削
刃が取り付けられたセンターカッターが配設されたもの
が用いられる。岩盤掘削に用いられるカッターヘッドで
は、ローラービットが地山に当接しつつ公転かつ自転す
る際に推力を受けて地山に圧入して地山を圧壊すると共
に、ローラービットの回転方向の変化に伴うこじり作用
により地山を破砕する。2. Description of the Related Art A shield excavator that excavates in the ground to form a tunnel behind it has approximately two types of cutter heads (the tip of the shield excavator is rotatable depending on the geology of the ground to be excavated). And a rotary excavator that excavates the abutting ground). That is, when excavating soft ground such as soil or sand, a cutter head in which a large number of excavating blades called cutter bits are planted on the front surface,
Also, when excavating hard ground such as bedrock, for example,
As disclosed in JP-A-7-82988,
A center cutter provided with a disc-shaped excavating blade called a plurality of roller bits having the same diameter and arranged coaxially and rotatably at the center of the front surface is used. In the cutter head used for rock excavation, when the roller bit revolves and rotates while contacting the ground, it receives thrust and presses into the ground to crush the ground, and the change in the rotation direction of the roller bit The ground is crushed by the twisting action.
【０００３】しかし、このようなローラービットを用い
たカッターヘッドによる岩盤掘削においては、掘削され
た砂礫がローラービットの間隙部に詰まる圧密現象が生
じて一部のローラービットが回転不能になり、そこのロ
ーラービットの外輪部が部分的に激しく磨耗する偏磨耗
を起こしてしまうことがある。また、ローラービットの
取付位置が外周部に近ければ、公転時の回転方向の変化
は緩やかなので円滑な自転が可能になるが、取付位置が
回転中心部に近ければ、公転時の回転方向の変化は急激
になるので円滑に自転し辛くなるため大きな摩擦力を受
けて磨耗し易くなるという、ローラービットの取付位置
に伴う偏磨耗が起きる。However, in rock excavation by a cutter head using such a roller bit, a compaction phenomenon occurs in which excavated sand and gravel clog the gaps between the roller bits, so that some roller bits cannot be rotated. In some cases, the outer ring portion of the roller bit partially wears violently, causing uneven wear. In addition, if the mounting position of the roller bit is close to the outer peripheral part, the change in the rotation direction at the time of revolution is gradual, so that smooth rotation is possible, but if the mounting position is close to the center of rotation, the change in the rotation direction during the revolution As the roller bit becomes sharp, it becomes difficult to rotate smoothly, so that it is easily worn due to a large frictional force.
【０００４】そこで、従来から石油鑿井装置に用いられ
た掘削刃の形状にヒントを得て、ローラービットの外径
を取付位置に応じて変化させ、取付位置が回転中心に近
くなる程、ローラービットの外径を小さくすることが考
えられた。例えば、特開平８−１７０４９２号公報には
先端部に回転可能に設けられたフレーム（カッターヘッ
ド）に複数個のディスクカッター（ローラービット）を
複数列配設すると共に、各ディスクカッターの径を取付
位置の回転中心からの半径に比例するように設定した回
転式の掘削装置の発明が開示されている。[0004] In view of the above, the outer diameter of the roller bit is changed in accordance with the mounting position by taking a hint on the shape of the drilling blade conventionally used in the oil drilling apparatus. It was considered to reduce the outer diameter of the bit. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-170492 discloses that a plurality of disc cutters (roller bits) are arranged in a plurality of rows on a frame (cutter head) rotatably provided at the tip end, and the diameter of each disc cutter is set. An invention of a rotary excavator set so as to be proportional to a radius of a position from a rotation center is disclosed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術によれ
ば、各ディスクカッターが地山に当接しつつ公転する際
の自転回転数が皆等しくなるため、滑りが発生しない状
態で自転できると共に、回転中心に近い位置にあるディ
スクカッターの径が小さいため、回転方向の変化に容易
に追随でき、公転時の径方向の滑りに伴う摩擦力を低減
できるようになっている。この回転式の掘削装置では礫
混じりの土砂から成る地山を掘削する小口径の推進装置
に用いられるものであるため、ディスクカッターに作用
する地山からの反力はさ程大きくなく、また、フレーム
の回転駆動力も大きな力を必要とせず、従って、ディス
クカッターの径が小さいものでもベアリングの耐久性を
維持することができる。しかし、固い岩盤を掘削する中
乃至大口径の推進装置に用いる場合には、ディスクカッ
ターに作用する地山からの反力は強大になり、しかも、
反力は回転軸に対して斜めに作用るため、径が小さいデ
ィスクカッターのベアリングの耐久性を維持することが
できない。According to the above-mentioned prior art, since each disk cutter rotates at the same rotational speed when revolving while abutting on the ground, it can rotate without slipping. Since the diameter of the disk cutter near the center of rotation is small, the disk cutter can easily follow the change in the rotation direction, and can reduce the frictional force caused by the radial sliding at the time of revolution. Since this rotary drilling device is used for a small-diameter propulsion device that excavates the ground made of soil mixed with gravel, the reaction force from the ground acting on the disk cutter is not so large, A large rotational driving force is not required for the frame, and therefore, the durability of the bearing can be maintained even if the disk cutter has a small diameter. However, when used in a medium to large diameter propulsion device for excavating hard rock, the reaction force from the ground acting on the disk cutter becomes strong, and moreover,
Since the reaction force acts obliquely with respect to the rotation axis, the durability of the bearing of the disk cutter having a small diameter cannot be maintained.
【０００６】しかも、固い岩盤を掘削するにはローラー
ビットの楔作用による岩盤への圧入のみを利用したので
は岩盤を効率的に破砕することはできず、公転時の径方
向の滑り（こじり）をも利用することが不可欠であるた
め、滑りを殆ど生じないようにした上述の従来技術は固
い岩盤の掘削用としては必ずしも適してはいない。本発
明は従来技術におけるかかる課題を解決すべく為された
ものであり、環状掘削刃のベアリングの耐久性を維持し
ながら、回転中心からの距離の違いに基づく偏磨耗の発
生を低減できる岩盤掘削用のシールド掘進機の回転掘削
盤を提供することを目的とする。In addition, if only hard rock is pressed into the rock by the wedge action of the roller bit to excavate the hard rock, the rock cannot be efficiently crushed, and the rock slides in the radial direction at the time of revolution. Since it is essential to use the rocks, the above-mentioned prior art in which almost no slippage occurs is not necessarily suitable for excavating hard rock. The present invention has been made to solve such a problem in the related art, and rock excavation capable of reducing occurrence of uneven wear based on a difference in distance from a rotation center while maintaining durability of a bearing of an annular cutting blade. It is an object of the present invention to provide a rotary excavator of a shield excavator for a vehicle.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、断面が楔状で環状に突出し、岩盤を圧壊破
砕する複数の環状掘削刃はそれぞれが一体化されて仮想
的円錐に内接する円錐形複合掘削体に突出形成されるよ
うにしたものであり、好ましくは、対を成して対向配置
された円錐形複合掘削体の複数の環状掘削刃が内接する
各仮想的円錐の頂点が回転掘削盤の回転中心からずれた
位置に設定され、それぞれの複数の環状掘削刃が地山に
当接して公転する際に描く軌跡はそれぞれ異なる径を有
し、より好ましくは、各仮想的円錐の頂点は回転掘削盤
の回転中心に対して互いに反対側にあって、回転掘削盤
の回転中心からのずれ量が等しく設定され、さらに、環
状掘削刃が内接する各仮想的円錐の頂角が等しく、ある
いは、複数の環状掘削刃の最大径がほぼ等しく設定され
るようにしたものである。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a plurality of annular excavating blades having a wedge-shaped cross section and crushing and crushing a rock are integrally formed in a virtual cone. Apexes of each virtual cone in which a plurality of annular cutting blades of a conical composite excavation body which are arranged in a pair and are opposed to each other are inwardly projected. Are set at positions shifted from the rotation center of the rotary excavator, and the trajectories drawn when each of the plurality of annular excavation blades abut on the ground and revolve have different diameters, more preferably, each virtual The vertices of the cones are opposite to each other with respect to the center of rotation of the rotary excavator, the amount of deviation from the center of rotation of the rotary excavator is set equal, and the apex angle of each virtual cone inscribed by the annular drilling blade Equal or multiple rings Maximum diameter of Kezuha is those to be set substantially equal.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を詳細に説明する。図１は本発明の実施例に係る
シールド掘進機の先端部の回転中心を通る縦断面図、図
２はそのセンターカッター部を示す部分拡大図、図３は
円錐形ローラービットの側面図、図４はシールド掘進機
の正面図、図５はシールド掘進機の前半部を示す縦断面
図、図６は円錐形ローラービットの断面図である。これ
らの図において、１はシールド掘進機が掘進する地山、
２は後述するシールド掘進機本体の先端部に回転可能に
取り付けられ、シールド掘進機本体からの推進力と後述
する回転駆動装置からの回転駆動力を受けて地山１の掘
削を行う底浅の略円筒状のカッターヘッド、３はカッタ
ーヘッド２の内空部と次に述べる隔壁との間に形成さ
れ、掘削により形成された砂礫を取り込んで収納するた
めの礫収納室、４はカッターヘッド２側と次に述べる機
械室との間を区画する隔壁、５はシールド掘進機本体の
各駆動機構を収納する機械室である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view passing through the center of rotation of the tip of a shield machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view showing a center cutter portion, and FIG. 3 is a side view of a conical roller bit. 4 is a front view of the shield machine, FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the first half of the shield machine, and FIG. 6 is a sectional view of a conical roller bit. In these figures, 1 is the ground where the shield machine excavates,
2 is rotatably attached to the tip of a shield machine described later, and receives a propulsive force from the shield machine and a rotational driving force from a rotary drive device described later to excavate the ground 1 at a shallow depth. A substantially cylindrical cutter head 3 is formed between the inner space of the cutter head 2 and a partition wall described below, and a gravel storage chamber for taking in and storing sand and gravel formed by excavation. A partition 5 for partitioning between the side and a machine room described below is a machine room for accommodating each drive mechanism of the shield machine body.
【０００９】また、６は隔壁４の前下部に開口した搬送
筒内に内接して回転する螺旋体の回転により、礫収納室
３内に収納された砂礫を取り込んでシールド掘進機の後
半部に搬送する旋回式搬送装置、７はカッターヘッド２
の内底部の中央部に一体的に取り付けられ、隔壁４の中
心部に固着された軸受に回転自在に支持された回転軸、
８は隔壁４に取り付けられ、歯車機構を介してカッター
ヘッド２に回転駆動力を与える回転駆動装置、９（ａ，
ｂ）はカッターヘッド２の前面中央部に互いに斜め向き
に対向するように回転自在に取り付けられた一対の円錐
形ローラービット、１０はカッターヘッド２の前面の周
辺部の複数箇所にそれぞれ対を成して独立して回転自在
に取り付けられた円盤状のローラービットから成る連設
ローラービット、２１はシールド掘進機本体、９１は仮
想的円錐ＣＮに内接する円錐カッター、９２は円錐形ロ
ーラービット９（ａ，ｂ）の軸受を支持する支持腕、９
３，９４，９５は当接する地山に嵌入して岩盤を圧壊す
る断面が楔状を成して環状に突出形成された第１〜第３
環状刃、９６は円錐形ローラービット９（ａ，ｂ）の軸
受、９７は第１〜第３環状刃９３，９４，９５の刃先等
に埋設された超硬合金、９８は円錐カッター９１を回転
自在に支持するベアリングである。Reference numeral 6 designates a helical member which rotates in contact with the inside of a transfer cylinder opened in the lower front part of the partition wall 4 to take in the gravel stored in the gravure storage chamber 3 and transport it to the rear half of the shield machine. Rotating conveying device, 7 is the cutter head 2
A rotating shaft integrally attached to the center of the inner bottom of the shaft and rotatably supported by a bearing fixed to the center of the partition wall 4;
Reference numeral 8 denotes a rotary drive device attached to the partition wall 4 and applying a rotary drive force to the cutter head 2 via a gear mechanism.
b) a pair of conical roller bits rotatably attached to the center of the front surface of the cutter head 2 so as to be obliquely opposed to each other; Roller bit consisting of a disk-shaped roller bit independently and rotatably mounted, 21 is a shield machine body, 91 is a cone cutter inscribed in a virtual cone CN, and 92 is a conical roller bit 9 ( a, a support arm for supporting the bearings of 9)
Reference numerals 3, 94, and 95 denote wedge-shaped cross sections that are fitted into the abutment ground and crush the bedrock, and are formed in an annularly protruding shape.
An annular blade, 96 is a bearing for the conical roller bit 9 (a, b), 97 is a cemented carbide buried in the cutting edge of the first to third annular blades 93, 94, 95, and 98 is a conical cutter 91. It is a bearing that supports freely.
【００１０】そして、図４に示すように、連設ローラー
ビット１０はカッターヘッド２の前面部の構造体を成す
径方向に延びる３本の支柱の中、２本の支柱に２対ず
つ、１本の支柱に１対、それぞれ径方向の回転軸の回り
に回転自在に、また、前記１本の支柱に１対と、カッタ
ーヘッド２の前面部の外周を構成する環状体の３箇所に
３対が径方向に対して後方に傾斜した回転軸の回りに回
転自在に設けられている。また、図２または図３に示す
ように、１対の円錐形ローラービット９ａ，９ｂはそれ
ぞれ外接する仮想的円錐ＣＮがカッターヘッド２の回転
軸ＲＣに直交する面に接し、それらの頂点Ｏａ，Ｏｂは
回転軸ＲＣから同方向に偏心量ＢＤａ，ＢＤｂだけ離れ
た位置にある。そして、円錐形ローラービット９ａ，９
ｂの自転軸ＪＣは回転軸ＲＣに直交する面と等しいジャ
ーナル角θを成して交差している。[0010] As shown in FIG. 4, the continuous roller bit 10 includes two pairs of two columns each of two columns of three columns extending in the radial direction which form a structure on the front surface of the cutter head 2. A pair of the columns are rotatable around a rotation axis in the radial direction, and a pair of the columns is a pair of the columns, and three pairs of the annular members constituting the outer periphery of the front surface of the cutter head 2. The pair is rotatably provided around a rotation axis inclined backward with respect to the radial direction. As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the pair of conical roller bits 9a and 9b each have a circumscribed virtual cone CN in contact with a plane orthogonal to the rotation axis RC of the cutter head 2, and their vertices Oa, Ob is located at a position away from the rotation axis RC by the amount of eccentricity BDa, BDb in the same direction. And the conical roller bits 9a, 9
The rotation axis JC of b intersects with the plane perpendicular to the rotation axis RC at the same journal angle θ.
【００１１】次に、本実施例の動作を説明する。シール
ド掘進機本体２１は図示しない複数のシールドジャッキ
に押されて前進すると共に、回転駆動装置８が駆動さ
れ、歯車機構を介して伝達された駆動力によりカッター
ヘッド２が回転する。これにより、カッターヘッド２の
前面部に設けられた円錐形ローラービット９ａ，９ｂお
よび連設ローラービット１０が地山の岩盤に当接して公
転しつつ自転し、嵌入した岩盤を圧壊破砕する。連設ロ
ーラービット１０が地山に当接する際は、各自転軸が地
山の岩肌面に平行になるので、多少大きな反力が作用し
ても軸受は破壊されることはないが、円錐形ローラービ
ット９ａ，９ｂが地山に当接する際は、各自転軸ＪＣは
回転軸ＲＣに直交する面、即ち、地山の岩肌面に対して
ジャーナル角θを成しているので、大きな反力が作用し
た場合に軸受が破壊される虞がある。Next, the operation of this embodiment will be described. The shield excavator body 21 is pushed forward by a plurality of shield jacks (not shown) and moves forward, while the rotation driving device 8 is driven, and the cutter head 2 is rotated by the driving force transmitted via the gear mechanism. As a result, the conical roller bits 9a and 9b and the continuous roller bit 10 provided on the front surface of the cutter head 2 abut on the rock of the ground and revolve while rotating, and crush and crush the inserted rock. When the continuous roller bit 10 comes into contact with the ground, each rotation axis is parallel to the rock surface of the ground. When the roller bits 9a and 9b come into contact with the ground, each rotation axis JC forms a journal angle θ with respect to a plane orthogonal to the rotation axis RC, that is, the rock surface of the ground. When this acts, the bearing may be broken.
【００１２】そこで、本実施例では円錐形ローラービッ
ト９（ａ，ｂ）の第１〜第３環状刃９３，９４，９５は
一体形成された円錐カッター９１の一部を成すように形
成され、軸受９６も地山から受ける自転軸ＪＣに対して
斜めに作用する反力に耐えられるような強度を有するよ
うに設計されている。そして、第１〜第３環状刃９３，
９４，９５の刃先の形状も刃先を含む平面に対して非対
称になっており、頂点Ｏ側の面はほぼ平面、反対側の面
は仮想的円錐ＣＮと逆向きの円錐形を成す、独楽の上部
のような形状となっている。このような形状とすること
により、第１〜第３環状刃９３，９４，９５の刃先が地
山の岩肌面に当接する際にほぼ対称形の楔形で嵌入する
ようになっている。円錐カッター９１および連設ローラ
ービット１０により圧接破砕あるいは隣接破砕された岩
盤の砂礫は礫収納室３内に落ち込んで、その下部に開口
した搬送筒を有した旋回式搬送装置６に取り込まれ、シ
ールド掘進機本体２１の後部に搬送される。Therefore, in this embodiment, the first to third annular blades 93, 94, 95 of the conical roller bit 9 (a, b) are formed so as to form a part of an integrally formed conical cutter 91, The bearing 96 is also designed to have a strength to withstand a reaction force obliquely acting on the rotation axis JC received from the ground. Then, the first to third annular blades 93,
The shapes of the cutting edges 94 and 95 are also asymmetrical with respect to the plane including the cutting edges. The surface on the vertex O side is almost flat, and the surface on the opposite side forms a conical shape opposite to the virtual cone CN. It has a shape like the upper part. With such a shape, when the cutting edges of the first to third annular blades 93, 94, and 95 come into contact with the rock surface of the ground, they are fitted in a substantially symmetric wedge shape. The gravel of the bedrock pressed or crushed by the conical cutter 91 and the continuous roller bit 10 falls into the gravel storage chamber 3 and is taken into the revolving transfer device 6 having a transfer cylinder opened at the lower part thereof, and shielded. It is transported to the rear part of the excavator body 21.
【００１３】上述のように、第１〜第３環状刃９３，９
４，９５が円錐カッター９１に一体形成され、かつ、頂
点Ｏはカッターヘッド２の回転軸ＲＣ上には無いから、
円錐カッター９１が地山の岩肌面に当接して公転する際
には、第１〜第３環状刃９３，９４，９５は岩肌面に嵌
入しながら転動しつつ、少なくともそれらの中の二つは
周方向および径方向に滑る、つまり、こじり動作をする
から、第１〜第３環状刃９３，９４，９５の嵌入により
生じた地山の岩肌面の亀裂を拡大させ、圧壊破砕し易く
する。As described above, the first to third annular blades 93, 9
4, 95 are formed integrally with the conical cutter 91 and the vertex O is not on the rotation axis RC of the cutter head 2;
When the conical cutter 91 revolves while abutting against the rock surface of the ground, the first to third annular blades 93, 94, and 95 roll while fitting into the rock surface and at least two of them. Slides in the circumferential direction and the radial direction, that is, performs a twisting operation, so that the cracks on the rock surface of the ground caused by the insertion of the first to third annular blades 93, 94, 95 are enlarged, and the crushing and crushing are facilitated. .
【００１４】このように、本実施例ではカッターヘッド
２の前面中央部に互いに斜めに対向するように対を成す
円錐形ローラービット９（ａ，ｂ）を、外接する仮想的
円錐ＣＮの頂点Ｏがカッターヘッド２の回転軸ＲＣから
偏心量ＢＤ（ａ，ｂ）だけ離れた位置に、一体形成され
て半径が異なる第１〜第３環状刃９３，９４，９５が回
転軸ＲＣに直交する面、即ち、地山の岩肌面に同時に当
接するように配設したので、円錐形ローラービット９が
回転軸ＲＣに近い位置に設けられていても、特に、回転
軸ＲＣに近い第１環状刃９３の半径は小さいから、大き
く滑ることなく岩肌面に沿って転動でき、かつ、適度な
こじり力を地山の岩肌面に作用させるから、砂礫の圧密
現象が生じ難く、配設位置の違いによる滑り摩擦の極端
な相違から生じるローラービットの刃先の偏磨耗をかな
り低減することができる。As described above, in the present embodiment, a pair of conical roller bits 9 (a, b) are formed at the center of the front surface of the cutter head 2 so as to be obliquely opposed to each other. Are formed at positions separated from the rotation axis RC of the cutter head 2 by the amount of eccentricity BD (a, b), and the first to third annular blades 93, 94, 95 formed integrally and having different radii are orthogonal to the rotation axis RC. In other words, since the conical roller bit 9 is provided at a position close to the rotation axis RC, the first annular blade 93 close to the rotation axis RC is particularly provided even if the conical roller bit 9 is provided at a position close to the rotation axis RC. The radius of the rock is small, so it can roll along the rock surface without slipping and apply a moderate amount of prying force to the rock surface of the ground. Arising from extreme differences in sliding friction It is possible to considerably reduce the uneven wear of the cutting edge of the Rabitto.
【００１５】なお、本実施例では対を成す円錐形ローラ
ービット９ａ，９ｂを同形の円錐カッター９１で構成し
て、仮想的円錐ＣＮの頂点Ｏが等しいジャーナル角θを
以てカッターヘッド２の回転軸ＲＣに対して同じ側に偏
心量ＢＤａ，ＢＤｂだけ離れた位置に対向するように配
置したが、円錐形ローラービット９を外接する仮想的円
錐ＣＮの頂点Ｏが回転軸ＲＣに対して反対側で、かつ、
偏心量ＢＤがほぼ等しくなるような位置に配設すれば、
円錐形ローラービット９の配置位置の違いによる偏磨耗
をより低減することができる。In this embodiment, a pair of conical roller bits 9a and 9b are formed of the same conical cutter 91, and the vertex O of the virtual cone CN has the same journal angle θ and the rotation axis RC of the cutter head 2 has the same angle. Are arranged on the same side so as to oppose to positions separated by eccentricities BDa and BDb, but the vertex O of the virtual cone CN circumscribing the conical roller bit 9 is on the opposite side to the rotation axis RC, And,
If it is arranged at a position where the amount of eccentricity BD is almost equal,
Uneven wear due to a difference in the arrangement position of the conical roller bit 9 can be further reduced.
【００１６】図７および図８は何れも本実施例の変形例
に係るセンターカッター部を示す部分拡大図である。こ
れらの図において、９ｃ，９ｄおよび９ｅ，９ｆはそれ
ぞれ第１および第２の変形例に係る円錐形ローラービッ
トの対であり、円錐形ローラービット９ｃ，９ｄは共に
同一の仮想的円錐ＣＮに外接する形状となるように、即
ち、頂点Ｏｃ，Ｏｄにおける曲面が成す頂角が互いにま
た、円錐形ローラービット９ｅ，９ｆは頂点Ｏｅ，Ｏｆ
における曲面が成す頂角が互いに異なる仮想的円錐ＣＮ
に外接し、それぞれの第３環状刃９５の径がほぼ等しい
形状となるように、かつ、仮想的円錐ＣＮの頂点Ｏが回
転軸ＲＣに対して反対側に位置し、偏心量ＢＤｃ，ＢＤ
ｄおよび偏心量ＢＤｅ，ＢＤｆがそれぞれ等しくなるよ
うに各第１〜第３環状刃９３，９４，９５の径がそれぞ
れ設定されている。FIGS. 7 and 8 are partially enlarged views showing a center cutter portion according to a modification of the present embodiment. In these figures, 9c, 9d and 9e, 9f are pairs of conical roller bits according to the first and second modifications, respectively. Both conical roller bits 9c, 9d circumscribe the same virtual cone CN. That is, the apex angles of the curved surfaces at the vertices Oc and Od are mutually different, and the conical roller bits 9e and 9f are formed at the vertices Oe and Of.
Virtual cones CN having different apex angles formed by curved surfaces at
So that the diameters of the third annular blades 95 are substantially equal to each other, and the vertex O of the virtual cone CN is located on the opposite side to the rotation axis RC, and the eccentric amounts BDc, BD
The diameters of the first to third annular blades 93, 94, 95 are respectively set such that d and the eccentric amounts BDe, BDf are equal to each other.
【００１７】このように、仮想的円錐ＣＮの頂点Ｏが回
転軸ＲＣに対して反対側に位置し、偏心量ＢＤが等しく
なるようにすることにより、円錐形ローラービット９の
配置位置の違いによる偏磨耗を殆ど無くすることができ
る。第１および第２の変形例を採用した場合は、それぞ
れ回転軸ＲＣの径方向の配置および回転軸ＲＣ方向の配
置に余裕を持たせた配置が可能になるという利点があ
る。As described above, the apex O of the virtual cone CN is located on the opposite side to the rotation axis RC, and the eccentricity BD is made equal. Uneven wear can be almost eliminated. When the first and second modifications are adopted, there is an advantage that the radial arrangement of the rotation axis RC and the arrangement in the rotation axis RC direction with a margin can be provided.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、複数の環状掘削刃はそれぞれが一体化されて
仮想的円錐に内接する円錐形複合掘削体に突出形成され
るようにしたので、掘削された砂礫による圧密現象の発
生を阻止しながら、環状掘削刃が回転掘削盤の回転中心
に近い位置にあっても円滑に公転できるから、環状掘削
刃の取付け位置による偏磨耗の発生を防止でき、しか
も、地山から大きな反力を受けた場合でも、その耐久性
を維持できる。請求項２記載の発明によれば、対を成し
て対向配置された円錐形複合掘削体の複数の環状掘削刃
が内接する各仮想的円錐の頂点が回転掘削盤の回転中心
からずれた位置に設定され、それぞれの複数の環状掘削
刃が描く軌跡はそれぞれ異なる径を有するようにしたの
で、少数の円錐形複合掘削体しか設けられていない場合
であっても効率的な岩盤掘削を行うことができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the plurality of annular excavating blades are integrally formed so as to project into the conical composite excavating body inscribed in the virtual cone. As a result, the annular drilling blade can revolve smoothly even when it is located near the center of rotation of the rotary drilling machine, while preventing the occurrence of consolidation due to excavated sand and gravel. Generation can be prevented, and the durability can be maintained even when a large reaction force is received from the ground. According to the second aspect of the present invention, the position of the apex of each virtual cone in which the plurality of annular cutting blades of the conical composite excavating body arranged in a pair are inscribed is shifted from the rotation center of the rotary excavator. And the trajectories drawn by each of the plurality of annular excavation blades have different diameters, so that efficient rock excavation can be performed even when only a small number of conical composite excavations are provided. Can be.
【００１９】請求項３記載の発明によれば、各仮想的円
錐の頂点は回転掘削盤の回転中心に対して互いに反対側
にあって、回転掘削盤の回転中心からのずれ量が等しく
設定されるようにしたので、環状掘削刃の取付け位置に
よる偏磨耗の発生を殆ど無くすることができる。請求項
４記載の発明によれば、環状掘削刃が内接する各仮想的
円錐の頂角が等しくなるようにしたので、対を成して対
向配置された円錐形複合掘削体の回転掘削盤の径方向の
取付け幅を小さく設定することができる。請求項５記載
の発明によれば、複数の環状掘削刃の最大径をほぼ等し
く設定するようにしたので、対を成して対向配置された
円錐形複合掘削体の回転掘削盤の軸方向の取付け幅を小
さく設定することができる。According to the third aspect of the present invention, the vertices of the virtual cones are located on opposite sides of the rotation center of the rotary excavator, and the amount of deviation from the rotation center of the rotary excavator is set equal. As a result, uneven wear due to the mounting position of the annular excavation blade can be almost eliminated. According to the invention as set forth in claim 4, since the apex angles of the respective virtual cones inscribed by the annular excavation blade are made equal, the rotary excavator of the conical composite excavation body which is arranged in a pair and opposed to each other is formed. The mounting width in the radial direction can be set small. According to the fifth aspect of the present invention, since the maximum diameters of the plurality of annular excavating blades are set to be substantially equal, an axial direction of the rotary excavator of the conical composite excavating body which is arranged in a pair and opposed to each other is formed. The mounting width can be set small.
【図１】本発明の実施例に係るシールド掘進機の先端部
の回転中心を通る縦断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a shield machine according to an embodiment of the present invention, which passes through the center of rotation of a tip end portion.
【図２】同じく、そのセンターカッター部を示す部分拡
大図FIG. 2 is also a partially enlarged view showing the center cutter part.
【図３】円錐形ローラービットの側面図FIG. 3 is a side view of a conical roller bit.
【図４】シールド掘進機の正面図FIG. 4 is a front view of the shield machine.
【図５】シールド掘進機の前半部を示す縦断面図FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the first half of the shield machine.
【図６】円錐形ローラービットの断面図FIG. 6 is a sectional view of a conical roller bit.
【図７】本実施例の変形例に係るセンターカッター部を
示す部分拡大図FIG. 7 is a partially enlarged view showing a center cutter unit according to a modification of the embodiment.
【図８】本実施例の他の変形例に係るセンターカッター
部を示す部分拡大図FIG. 8 is a partially enlarged view showing a center cutter portion according to another modification of the embodiment.
１ 地山 ２ カッターヘッド ３ 礫収納室 ４ 隔壁 ７ 回転軸 ８ 回転駆動装置 ９ａ〜９ｆ 円錐形ローラービット １０ 連設ローラービット ２１ シールド掘進機本体 ９１ 円錐カッター ９３ 第１環状刃 ９４ 第２環状刃 ９５ 第３環状刃 ９６ 軸受 ９７ 超硬合金 ９８ベアリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground 2 Cutter head 3 Gravel storage room 4 Partition wall 7 Rotating shaft 8 Rotation drive device 9a-9f Conical roller bit 10 Continuous roller bit 21 Shield excavator main body 91 Conical cutter 93 1st annular blade 94 2nd annular blade 95 Third annular blade 96 bearing 97 cemented carbide 98 bearing
Claims (5)
に回転可能に取り付けられ、当接しつつ公転して嵌入し
た岩盤を圧壊破砕する、断面が楔状の環状に突出した複
数の環状掘削刃を中央部に有した筒状のシールド掘進機
の回転掘削盤において、複数の前記環状掘削刃はそれぞ
れが一体化されて仮想的円錐に内接する円錐形複合掘削
体に突出形成されたものであることを特徴とするシール
ド掘進機の回転掘削盤。1. A plurality of annular excavating blades having a wedge-shaped cross section and rotatably attached to the tip of a shield excavator for excavating underground to crush and crush rocks that have revolved and fitted while abutting. In the rotary excavator of the cylindrical shield machine having a central portion, the plurality of annular excavating blades are integrally formed so as to protrude into a conical composite excavating body inscribed in a virtual cone. A rotary excavator for a shield machine.
削体の複数の環状掘削刃が内接する各仮想的円錐の頂点
が回転掘削盤の回転中心からずれた位置に設定され、そ
れぞれの複数の環状掘削刃が地山に当接して公転する際
に描く軌跡はそれぞれ異なる径を有していることを特徴
とする請求項１記載のシールド掘進機の回転掘削盤。2. A vertex of each virtual cone in which a plurality of annular cutting blades of a conical composite excavating body arranged in a pair and opposed to each other is set at a position deviated from a rotation center of a rotary excavator. 2. The rotary excavator for a shield machine according to claim 1, wherein the trajectories drawn when the plurality of annular digging blades make contact with the ground and revolve have different diameters.
削体の複数の環状掘削刃が内接する各仮想的円錐の頂点
は回転掘削盤の回転中心に対して互いに反対側にあっ
て、前記回転掘削盤の回転中心からのずれ量が等しく設
定されていることを特徴とする請求項２記載のシールド
掘進機の回転掘削盤。3. A vertex of each virtual cone in which a plurality of annular cutting blades of a conical composite excavating body arranged in a pair are inwardly opposed to each other with respect to the rotation center of the rotary excavator. 3. The rotary excavator for a shield machine according to claim 2, wherein the amount of deviation from the rotation center of the rotary excavator is set to be equal.
削体の複数の環状掘削刃が内接する各仮想的円錐の頂角
が等しく設定されていることを特徴とする請求項３記載
のシールド掘進機の回転掘削盤。4. An apex angle of each virtual cone which is inscribed by a plurality of annular cutting blades of a conical composite excavating body arranged in a pair and facing each other is set to be equal. Drilling machine for shield machine.
削体の複数の環状掘削刃の最大径がほぼ等しく設定され
ていることを特徴とする請求項３記載のシールド掘進機
の回転掘削盤。5. The rotation of a shield machine according to claim 3, wherein the maximum diameters of the plurality of annular cutting blades of the conical composite excavating body arranged in pairs are substantially equal. Excavator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000146880A JP2001323780A (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Rotary excavating machine of shield propulsion machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000146880A JP2001323780A (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Rotary excavating machine of shield propulsion machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001323780A true JP2001323780A (en) | 2001-11-22 |
Family
ID=18653153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000146880A Pending JP2001323780A (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Rotary excavating machine of shield propulsion machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001323780A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002227593A (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Iseki Poly-Tech Inc | Boring machine |
| JP2017190640A (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 株式会社推研 | Rotary excavator capable of controlling pressing force on pit face |
| CN111140243A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 成都建工第二建筑工程有限公司 | Slurry balance shield machine and pipe-jacking tunneling construction method applying same |
| CN112727485A (en) * | 2021-01-29 | 2021-04-30 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | Disc cutter mounting structure and application thereof on rock pipe jacking machine |
| KR20220004421A (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-11 | 서울대학교산학협력단 | Undercutting disc cutter for rock excavation |
| CN115162446A (en) * | 2022-07-29 | 2022-10-11 | 广州筑金基础工程机械技术有限责任公司 | Hobbing cutter and gear wheel composite cutter head for groove milling machine |
-
2000
- 2000-05-18 JP JP2000146880A patent/JP2001323780A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002227593A (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Iseki Poly-Tech Inc | Boring machine |
| JP2017190640A (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 株式会社推研 | Rotary excavator capable of controlling pressing force on pit face |
| CN111140243A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 成都建工第二建筑工程有限公司 | Slurry balance shield machine and pipe-jacking tunneling construction method applying same |
| KR20220004421A (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-11 | 서울대학교산학협력단 | Undercutting disc cutter for rock excavation |
| KR102404756B1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-05-31 | 서울대학교산학협력단 | Undercutting disc cutter for rock excavation |
| CN112727485A (en) * | 2021-01-29 | 2021-04-30 | 安徽唐兴机械装备有限公司 | Disc cutter mounting structure and application thereof on rock pipe jacking machine |
| CN112727485B (en) * | 2021-01-29 | 2022-12-27 | 安徽唐兴装备科技股份有限公司 | Disc hob installation structure and application thereof to rock pipe jacking machine |
| CN115162446A (en) * | 2022-07-29 | 2022-10-11 | 广州筑金基础工程机械技术有限责任公司 | Hobbing cutter and gear wheel composite cutter head for groove milling machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010501753A (en) | Method and apparatus for grinding and excavating material | |
| JPH07995B2 (en) | Excavator | |
| JP2971425B2 (en) | Groove wall cutter | |
| JP2001323780A (en) | Rotary excavating machine of shield propulsion machine | |
| JP3489092B2 (en) | Tunnel excavation method and tunnel excavation machine | |
| JP2898968B1 (en) | Shield excavator for free section tunnel | |
| JP3482023B2 (en) | Replaceable shield excavator | |
| JP2002295183A (en) | Shield machine for free section tunnel | |
| JP2982897B2 (en) | Tunnel excavator roller cutter | |
| JP4079754B2 (en) | Drilling method of shield machine for partial hard ground | |
| JP3529180B2 (en) | Drilling rig for small bore propulsion devices | |
| JP3150655B2 (en) | Underground excavator | |
| JP2953963B2 (en) | Cutter bits for shield machine | |
| US20220259973A1 (en) | Cutting apparatus | |
| JP3161804B2 (en) | Shield machine | |
| JP2640849B2 (en) | Tunnel excavator | |
| JP3002363B2 (en) | Excavation equipment for shield machine | |
| JP2754120B2 (en) | Underground excavator and its excavator | |
| JP3482352B2 (en) | Shield machine | |
| JP2001146890A (en) | Shield machine | |
| JP2000328878A (en) | Tunnel boring machine | |
| JPH079148B2 (en) | Tricombit in Underground Drilling Rig | |
| JP2005029977A (en) | Cutter structure of shield machine | |
| JP2003013693A (en) | Shield apparatus | |
| JPS62133296A (en) | Shield excavator |