JP3297367B2 - Disk cutter - Google Patents
Disk cutterInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削機に
おけるディスクカッタ、特にその形状に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk cutter in a tunnel excavator, and more particularly to a shape of the disk cutter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、トンネル掘削機（トンネル・ボ
ーリング・マシンともいう）は、ディスクカッタが多数
取り付けられたカッタヘッドを、岩盤、硬い土質、コン
クリートなどの被破砕物に押し付けて穴を掘削するため
の機械である。2. Description of the Related Art Generally, a tunnel excavator (also referred to as a tunnel boring machine) excavates a hole by pressing a cutter head having a large number of disk cutters mounted thereon against a material to be crushed such as rock, hard soil or concrete. Is a machine for
【０００３】通常、ディスクカッタは、外周に刃部が形
成された円盤状のものであり、その外周刃部を被破砕物
である岩盤に押し付けて貫入させることにより、その表
面にせん断破壊を発生させて、順次、剥離させながら破
砕を行うものであった。[0003] Usually, a disk cutter is a disk-shaped one having a blade portion formed on the outer periphery, and a shear fracture is generated on the surface of the disk cutter by pressing the outer blade portion against a rock to be crushed to penetrate. Then, crushing is performed while sequentially peeling.
【０００４】そして、従来、このディスクカッタの形状
については、その外周の刃部先端の断面が鋭角状に、す
なわち尖るように形成されたものであった。[0004] Conventionally, the shape of the disk cutter has been such that the cross section of the tip of the blade portion on the outer periphery is formed in an acute angle, that is, sharp.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のディスクカ
ッタの刃部の形状によると、その先端が鋭角状に形成さ
れたものであるため、先端が摩耗すると、刃先が平坦に
なり、その切れ味が急激に低下するという問題があっ
た。According to the shape of the blade portion of the above-mentioned conventional disk cutter, the tip is formed at an acute angle. Therefore, when the tip is worn, the blade edge becomes flat, and the sharpness is reduced. There was a problem of a sharp drop.
【０００６】そこで、本発明は、ある程度摩耗した場合
でも、切れ味が急激に低下しないディスクカッタを提供
することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a disk cutter whose sharpness does not sharply decrease even when worn to some extent.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のディスクカッタは、トンネル掘削機に使用
されるとともに１個の部材より成るディスクカッタであ
って、円盤状本体の外周に形成される刃部先端の断面を
円形状にするとともに、その刃部の少なくとも両側部に
おける表面層の硬さを内部より低くし、かつこのディス
クカッタにおいて、外周半径がＲである円盤状本体にお
ける半径位置が０．９Ｒ位置での刃部根元における仮想
断面の丸み半径を、刃部先端における半径の２．１倍よ
りも小さくなるように、刃部先端の外周面と根元外周面
とを直線または滑らかな曲線で結んだ形状としたもので
ある。In order to solve the above-mentioned problems, a disk cutter according to the present invention is a disk cutter used for a tunnel excavator and formed of one member, and is formed on an outer periphery of a disk-shaped main body. The cross section of the tip of the blade portion to be formed is circular, the hardness of the surface layer on at least both sides of the blade portion is lower than that of the inside , and in this disk cutter, the radius of the disk-shaped main body whose outer radius is R The outer peripheral surface of the blade tip and the outer peripheral surface of the root are linearly or linearly set so that the radius of the virtual cross section at the root of the blade at the 0.9R position is smaller than 2.1 times the radius at the distal end of the blade. It is a shape connected by a smooth curve.
【０００８】上記ディスクカッタの構成によると、ディ
スクカッタの使用により、刃部の外周が摩耗した場合で
も、刃部先端の断面は丸みを維持することができるの
で、切れ味が急激に低下することはない。According to the structure of the disk cutter described above, even when the outer periphery of the blade is worn due to the use of the disk cutter, the cross section at the tip of the blade can be maintained round, so that sharpness does not suddenly decrease. Absent.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
るトンネル掘削機におけるディスクカッタを、図１〜図
１１に基づき説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A disk cutter in a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１０】図１に示すように、本実施の形態における
ディスクカッタ１は、トンネル掘削機２のカッタヘッド
３に複数個取り付けられて、例えば岩盤などの非常に硬
い地山にトンネルを掘削するために使用される。As shown in FIG. 1, a plurality of disk cutters 1 according to the present embodiment are mounted on a cutter head 3 of a tunnel excavator 2 for excavating a tunnel in a very hard ground such as a bedrock. Used for
【００１１】このディスクカッタ１は、図２に示すよう
に、円盤状本体１１の外周に形成される刃部１２の先端
部の断面が円形状にされており、またその形状は下記の
ように決定される。As shown in FIG. 2, the disk cutter 1 has a circular cross-section at the tip of a blade portion 12 formed on the outer periphery of a disk-shaped main body 11, and has the following shape. It is determined.
【００１２】すなわち、ディスクカッタ１の外周半径を
Ｒ、刃部１２の先端部における断面の半径をｒ、摩耗し
て外周半径が０．９Ｒ（以下、Ｒ′で表わす）になった
ときの刃部１２の先端部の断面の半径をｒ′とすると、
下記（１）式を満足するような形状にされる。That is, the radius of the outer circumference of the disk cutter 1 is R, the radius of the cross section at the tip of the blade portion 12 is r, and the blade when the outer radius becomes 0.9R (hereinafter, referred to as R ') due to wear. Assuming that the radius of the cross section of the tip of the part 12 is r ',
The shape is such that the following expression (1) is satisfied.
【００１３】 ｒ′＝（１．０〜２．１）×ｒ・・・（１） したがって、使用前である初期形状は、図３に示すよう
に、半径ｒにて表わされる先端部における外周面と半径
ｒ′にて表わされる根元部における両側面とが、直線２
１で接続されたものとなる。なお、図４に示すように、
凹状の曲線２２にて接続するようにしてもよく、また図
５に示すように、ｒ′＝ｒとなるように、平行な直線２
３にて接続した形状としてもよい。R ′ = (1.0 to 2.1) × r (1) Therefore, as shown in FIG. 3, the initial shape before use is the outer circumference at the tip end represented by the radius r. The surface and both sides at the root represented by the radius r ′ are a straight line 2
1 is connected. As shown in FIG.
The connection may be made by a concave curve 22. As shown in FIG. 5, a parallel straight line 2 is formed so that r '= r.
3 may be used.
【００１４】さらに、このディスクカッタ１の硬さにつ
いては、図６に示すように、掘削により摩耗が生じた場
合でも、常に、刃部１２の先端部断面が円形状となるよ
うに、その表面層１３の硬さが内部１４における硬さよ
りも低くされて、すなわち表面層１３の方が早く摩耗す
るように考慮されている。具体的には、焼き入れ処理に
より、上述したような硬さにされる。なお、図６におい
ては、刃部１２の先端部にも表面層１３を設けたが、初
期状態における先端部については、表面層１３を設けな
くてもよい。少なくとも、ある程度、掘削（破砕）が進
みその先端部が摩耗した状態で、その表面についても充
分摩耗して、そのときの先端部の断面形状が円形になっ
ていればよい。Further, as shown in FIG. 6, the hardness of the disk cutter 1 is adjusted so that the tip section of the blade portion 12 always has a circular shape even when wear occurs due to excavation. It is taken into account that the hardness of the layer 13 is made lower than the hardness in the interior 14, ie the surface layer 13 wears faster. Specifically, the hardness is set as described above by the quenching process. In FIG. 6, the surface layer 13 is also provided at the tip of the blade portion 12, but the surface layer 13 may not be provided at the tip in the initial state. At least, it is sufficient that the surface of the excavation (crushing) has progressed to some extent and the tip is worn, and the surface is sufficiently worn, and the cross-sectional shape of the tip at that time is circular.
【００１５】ここで、ディスクカッタ１を上述したよう
な形状にした理由について説明する。従来、ディスクカ
ッタの刃先部については、鋭角状であることが、より破
砕（掘削）に適していると考えられており、鋭角状の場
合にだけ理論的な考察がなされていた。Here, the reason why the disk cutter 1 is formed as described above will be described. Conventionally, it has been considered that the sharp edge of the cutting edge of the disk cutter is more suitable for crushing (digging), and theoretical consideration has been made only for the sharp edge.
【００１６】しかし、本発明者は、刃部先端における断
面が、鋭角状でなく丸みを帯びた円形状である場合で
も、充分な破壊を行うことができ、逆に、切れ味の低下
が少ないディスクカッタを提供することができるのでは
ないかと考えた。However, the present inventor has found that even when the cross section at the tip of the blade portion is not an acute angle but a rounded circular shape, it is possible to perform sufficient destruction, and conversely, a disk with little reduction in sharpness is obtained. I thought we could provide a cutter.
【００１７】そこで、ディスクカッタによる岩盤などの
破砕について、ヘルツの理論の適用を試みるとともに、
計算による結果と実験による結果とを比較した。以下、
その比較結果について説明する。Therefore, the application of Hertz's theory to the crushing of bedrock by a disk cutter was attempted,
The calculated and experimental results were compared. Less than,
The result of the comparison will be described.
【００１８】まず、ヘルツの理論である接触応力の式
を、ディスクカッタと岩石の接触に適合するように変形
すると、すなわちディスクカッタの押付部の最大接触応
力（Ｐ）および貫入量（δ）は、それぞれ下記（２）式
および（３）式のようになる。First, the equation of contact stress, which is Hertz's theory, is modified so as to conform to the contact between the disc cutter and the rock. That is, the maximum contact stress (P) and the amount of penetration (δ) of the pressing portion of the disc cutter are , And the following equations (2) and (3), respectively.
【００１９】[0019]
【数１】 (Equation 1)
【００２０】上記（２）および（３）式中の記号は、下
記の事項を表わす。 Ｗ：押付力 Ｅ1：ディスクカッタ材料のヤング率 Ｅ2：岩石の割線ヤング率 ｋ：形状係数（貫入量） ｑ：岩石の一軸圧縮強度 Ｒ：ディスクカッタの外周半径 ｒ：ディスクカッタの刃部先端の丸み半径 α：形状係数（接触圧） ν1：ディスクカッタ材料のポアソン比 ν2：岩石のポアソン比 なお、上述したように、αおよびｋは、ディスクカッタ
の形状に関する係数で、刃部先端の丸み半径ｒとディス
クカッタの外周半径Ｒとの比から求められる。例えば、
グラフに示すと図７のようになる。なお、この半径比
（ｒ／Ｒ）としては、０．０３〜０．０７の範囲内が好
ましい。The symbols in the above formulas (2) and (3) represent the following items. W: Pressing force E 1 : Young's modulus of disc cutter material E 2 : Young's modulus of rock secant k: Shape factor (penetration amount) q: Uniaxial compressive strength of rock R: Outer radius of disc cutter r: Blade of disc cutter Tip radius α: Shape factor (contact pressure) ν 1 : Poisson's ratio of disc cutter material ν 2 : Poisson's ratio of rock As described above, α and k are coefficients relating to the shape of the disc cutter, and the blade portion It is determined from the ratio of the radius r of the tip to the outer radius R of the disk cutter. For example,
FIG. 7 shows a graph. The radius ratio (r / R) is preferably in the range of 0.03 to 0.07.
【００２１】また、貫入量δは、図８（ａ）〜（ｃ）に
示すように、ディスクカッタ１を岩石Ｆに静的に押し付
けたときの接触楕円Ｇを形成する量を示し、この貫入量
δについては、下記の事項が分かっている。 （ａ）ディスクカッタの半径Ｒが小さい程大きくなる。 （ｂ）刃部先端の丸み半径ｒが小さい程大きくなる。 （ｃ）押付力Ｗの２／３乗に比例する。 （ｄ）岩石の割線ヤング率Ｅ2が小さい程大きくなる。8A to 8C, the amount of penetration δ indicates the amount of contact ellipse G when the disk cutter 1 is statically pressed against the rock F. For the quantity δ, the following is known. (A) It becomes larger as the radius R of the disk cutter is smaller. (B) The smaller the radius r of the tip of the blade portion, the larger the radius. (C) It is proportional to the 2/3 power of the pressing force W. (D) becomes larger as the secant Young's modulus E 2 of the rock is small.
【００２２】ここで、上記（３）式を用いて、３種類の
試料Ａ（凝灰岩），Ｂ（花崗岩），Ｃ（セメントモルタ
ル）に対し、貫入量を計算した計算結果を図９のグラフ
に示し、また実験結果を図１０のグラフに示す。FIG. 9 is a graph showing the results of calculating the amount of intrusion for three types of samples A (tuff), B (granite), and C (cement mortar) using the above equation (3). The experimental results are shown in the graph of FIG.
【００２３】この図９および図１０から、計算値と実験
値は、試料Ｂについてはその全域で一致しており、また
試料ＡおよびＣについては押付力の小さい範囲すなわち
２００ｋＮより小さい範囲では、よく一致している。な
お、押付力が２００ｋＮを越える場合には、その表面に
亀裂が生じ、押付力に比べて貫入量が増大するからであ
る。このことから、岩石などの被破砕物の表面に、亀裂
が生じない範囲では、ヘルツの理論が適用し得ることが
分かる。From FIGS. 9 and 10, the calculated values and the experimental values are consistent over the entire area of Sample B, and are good for Samples A and C in the range where the pressing force is small, that is, less than 200 kN. Match. If the pressing force exceeds 200 kN, cracks occur on the surface, and the penetration amount increases as compared with the pressing force. This indicates that Hertz's theory can be applied to a range in which cracks do not occur on the surface of the object to be crushed such as rock.
【００２４】刃部先端が丸いディスクカッタについて
は、ヘルツの理論により押付部直下の岩石内部の一定深
さで最大せん断応力が生じるため、岩石の表面からその
せん断応力の生じる範囲の表面付近が破壊されて、せん
断応力の及ぶ深さまで亀裂が進行するものと考えられ
る。For a disk cutter having a rounded blade tip, the maximum shear stress is generated at a certain depth inside the rock immediately below the pressing portion according to Hertz's theory, so that the surface of the rock near the surface where the shear stress occurs is broken. Then, it is considered that the crack progresses to the depth to which the shear stress reaches.
【００２５】但し、ディスクカッタが転動する場合、接
触面積が半分になって押付力が２倍になるため、図９に
示した貫入量よりも約１．６（２2/3）倍となる。ま
た、（３）式では、貫入量は押付力の２／３乗に比例し
て大きくなるが、岩石の表面に亀裂が発生する押付力が
限界押付力と考えられる。However, when the disc cutter rolls, the contact area is halved and the pressing force is doubled, so that the penetration amount is about 1.6 (2 2/3 ) times the penetration amount shown in FIG. Become. Further, in equation (3), the penetration amount increases in proportion to the 2/3 power of the pressing force, but the pressing force at which a crack is generated on the surface of the rock is considered to be the limit pressing force.
【００２６】このように、ヘルツの理論の適用により、
ディスクカッタの形状および岩石の物性に応じた貫入量
の推定が可能となる。なお、ディスクカッタ材料のポア
ソン比（ν1）は、鋼の場合を０．３とし、同じくヤン
グ率（Ｅ1）を２．１×１０6ｋｇｆ／ｃｍ2とする。Thus, by applying Hertz's theory,
It is possible to estimate the penetration amount according to the shape of the disk cutter and the physical properties of the rock. The Poisson's ratio (ν 1 ) of the disk cutter material is 0.3 for steel and the Young's modulus (E 1 ) is 2.1 × 10 6 kgf / cm 2 .
【００２７】また、岩石については、その一軸圧縮強度
（ｑ）、割線ヤング率（Ｅ2）およびポアソン比（ν2）
は岩石の種類により変わるが、調査の結果、下記に示す
［表１］のように決めるのがよい。For rock, its uniaxial compressive strength (q), secant Young's modulus (E 2 ) and Poisson's ratio (ν 2 )
It depends on the type of rock, but it is better to decide as shown in [Table 1] below as a result of the survey.
【００２８】[0028]
【表１】 [Table 1]
【００２９】ところで、コンクリートについては、その
ヤング率は、実用上、圧縮強度の１／３〜１／４を使用
限界点としたものを使用している。しかし、コンクリー
トの破砕においては、圧縮強度付近の割線ヤング率を用
いるべきであり、したがって通常のヤング率の１／２を
用いるべきと考える。By the way, concrete has a Young's modulus whose practical use point is set to 1/3 to 1/4 of the compressive strength in practical use. However, in crushing concrete, it is considered that a secant Young's modulus near the compressive strength should be used, and therefore, 1/2 of a normal Young's modulus should be used.
【００３０】次に、ディスクカッタの刃部先端の形状と
切れ味について考察をする。ディスクカッタの切れ味η
については、初期の貫入量（δ）に対する、摩耗後の貫
入量（δ′）の割合で表わすのがよい。Next, the shape and sharpness of the blade tip of the disk cutter will be considered. Disc cutter sharpness η
Is preferably represented by the ratio of the amount of penetration (δ ′) after wear to the amount of penetration (δ) at the initial stage.
【００３１】すなわち、摩耗前における初期状態での外
周半径をＲ、摩耗後における外周半径をＲ′、初期状態
における先端の丸み半径をｒ、および摩耗後における先
端の丸み半径をｒ′とすると、切れ味η（％）は、下記
の（４）式にて表わされる。That is, assuming that the outer peripheral radius in the initial state before wear is R, the outer peripheral radius after wear is R ', the tip radius in the initial state is r, and the tip radius after wear is r', The sharpness η (%) is represented by the following equation (4).
【００３２】η＝（δ′／δ）×１００・・・（４） 図１１のグラフに、摩耗限におけるディスクカッタの外
周半径Ｒ′を０．９Ｒとしたときの各半径比（ｒ′／
ｒ）に対する切れ味ηの関係を示す。Η = (δ ′ / δ) × 100 (4) In the graph of FIG. 11, the respective radius ratios (r ′ /
The relationship of the sharpness η to r) is shown.
【００３３】この図１１のグラフから、摩耗限における
切れ味ηを、８０％（８０％が妥当な値と考える）以上
とした場合には、ｒ′／ｒが約２以下にする必要がある
ことがわかる。なお、この理由から、半径ｒ′は上記
（１）式を満足するように選ばれる。From the graph of FIG. 11, it is necessary to set r '/ r to about 2 or less when the sharpness η at the wear limit is 80% or more (80% is considered to be an appropriate value). I understand. For this reason, the radius r 'is selected so as to satisfy the above equation (1).
【００３４】すなわち、切れ味のよいディスクカッタ
は、刃部先端の丸み半径が小さい方がよく、その使用時
においては、刃部先端が平坦にならないように、できる
だけ丸みがある状態を維持することが好ましく、したが
ってディスクカッタの内部（中心部）の硬度を高くする
ことが好ましい。That is, it is better that the sharpness of the disc cutter be small at the tip of the blade portion. In use, it is necessary to keep the tip of the blade portion as round as possible so as not to be flat. It is therefore preferable to increase the hardness inside (at the center) of the disk cutter.
【００３５】また、ディスクカッタの形状については、
摩耗限における外周半径（Ｒ′）が初期外周半径（Ｒ）
の９０％、およびそのときの切れ味（η）が８０％以上
とするのが好ましく、したがって摩耗後の刃部先端の丸
み半径ｒ′を、摩耗前である初期状態での丸み半径ｒの
約２倍（より具体的には、２．１倍）以下となるような
形状にするのが最適である。Regarding the shape of the disk cutter,
The outer radius (R ') at the wear limit is the initial outer radius (R)
And the sharpness (η) at that time is preferably 80% or more. Therefore, the radius r ′ of the tip of the blade portion after abrasion should be about 2% of the radius r in the initial state before the abrasion. Optimally, the shape should be less than twice (more specifically, 2.1 times).
【００３６】また、ディスクカッタの取り替え時期につ
いては、切れ味（η）が所定値、すなわち８０％以下に
なったときに、取り替えるのがよい。例えば、η＝０．
８としたとき、ｒ＝０．０３Ｒおよびｒ＝０．０７Ｒの
場合における、ｒ′を求めると、以下のようになる。The time for replacing the disk cutter is preferably changed when the sharpness (η) becomes a predetermined value, that is, 80% or less. For example, η = 0.
Assuming that r is r = 0.03R and r = 0.07R, r ′ is obtained as follows.
【００３７】[0037]
【数２】 (Equation 2)
【００３８】上記（５）式を変形して取替時のｒ′を求
めると、下記（６）式のようになる。 １／ｒ′＝０．５１２（１／Ｒ＋１／ｒ）−１／０．９Ｒ・・・（６） ここで、上記（６）式に具体的な初期値（ｒ）を代入す
ると、以下のようになる。 （１）ｒ＝０．０３Ｒの場合には、ｒ′≒２．０ｒとな
る。 （２）ｒ＝０．０７Ｒの場合には、ｒ′≒２．１ｒとな
る。When r 'at the time of replacement is obtained by modifying the above equation (5), the following equation (6) is obtained. 1 / r '= 0.512 (1 / R + 1 / r) -1 / 0.9R (6) Here, when a specific initial value (r) is substituted into the above equation (6), the following equation is obtained. Become like (1) When r = 0.03R, r′ｒ2.0r. (2) When r = 0.07R, r′ｒ2.1r.
【００３９】このように、刃部先端に丸みのある場合の
押付力および貫入量を、ヘルツの理論に基づき、計算に
より求めることができるため、破砕に最も適したディス
クカッタの形状、すなわちディスクカッタの外周半径と
刃部先端の丸み半径との関係を求めることができ、さら
にディスクカッタの取替時期についても、外周半径が初
期値の８０％になったときが、大きいロスが生じず、妥
当であると考える。As described above, the pressing force and the amount of penetration when the tip of the blade portion is round can be obtained by calculation based on the Hertz's theory, so that the shape of the disk cutter most suitable for crushing, ie, the disk cutter, The relationship between the outer radius of the blade and the radius of the edge of the blade can be obtained. In addition, when the outer radius of the disk cutter is changed to 80% of the initial value, a large loss does not occur. I believe that.
【００４０】[0040]
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように本発明のディスクカッタの
構成によると、１個の部材より成る円盤状本体の外周に
形成される刃部先端の断面を円形状にするとともに、そ
の刃部における表面層の硬さを内部の硬さより低くし、
かつ外周半径がＲである上記円盤状本体における半径位
置が０．９Ｒ位置での刃部根元における仮想断面の丸み
半径を、刃部先端における半径の２．１倍よりも小さく
なるように、刃部先端の外周面と根元外周面とを直線ま
たは滑らかな曲線で結んだ形状としたので、ディスクカ
ッタの使用により、刃部外周が摩耗した場合でも、刃部
先端の断面は丸みを維持することができ、したがって切
れ味が急激に低下するのを防止することができ、ひいて
はディスクカッタの寿命を延ばすことができる。As described above, according to the configuration of the disk cutter of the present invention, the cross section of the tip of the blade formed on the outer periphery of the disk-shaped main body made of one member is made circular, and Make the hardness of the surface layer lower than the internal hardness ,
And a radial position in the disk-shaped main body having an outer radius of R
Of the virtual cross section at the root of the blade at the position of 0.9R
Radius less than 2.1 times the radius at the blade tip
So that the outer peripheral surface of the blade tip and the outer peripheral surface of the root
Or the shape connected by a smooth curve, the use of a disc cutter allows the cross section of the tip of the blade to maintain a rounded shape even when the outer circumference of the blade is worn, thus sharply reducing the sharpness. Can be prevented, and the life of the disk cutter can be extended.
【００４２】また、外周半径がＲである円盤状本体にお
ける半径位置が０．９Ｒ位置での刃部根元における仮想
断面の丸み半径を、刃部先端における半径の２．１倍よ
りも小さくなるように、刃部先端の外周面と根元外周面
とを直線または滑らかな曲線で結んだ形状とすることに
より、より確実に、切れ味の低下を防止することができ
る。The radius of the imaginary cross section at the root of the blade at a radius of 0.9R in the disk-shaped main body having an outer radius of R is smaller than 2.1 times the radius at the tip of the blade. In addition, since the outer peripheral surface of the blade tip and the outer peripheral surface of the root are connected by a straight line or a smooth curve, the sharpness can be more reliably prevented from lowering.
【図１】本発明の実施の形態におけるディスクカッタを
使用したシールド掘進機の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a shield machine using a disk cutter according to an embodiment of the present invention.
【図２】本実施の形態におけるディスクカッタの正面図
である。FIG. 2 is a front view of the disk cutter according to the embodiment.
【図３】同ディスクカッタの要部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part of the disk cutter.
【図４】同ディスクカッタの変形例を示す要部断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view of a main part showing a modified example of the disk cutter.
【図５】同ディスクカッタの変形例を示す要部断面図で
ある。FIG. 5 is a sectional view of a main part showing a modification of the disk cutter.
【図６】同ディスクカッタの硬度を示す要部断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view of a main part showing the hardness of the disk cutter.
【図７】同ディスクカッタにおける外周半径と刃部の丸
みとの比に対する形状係数を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a shape factor with respect to a ratio between an outer radius and a roundness of a blade portion in the disk cutter.
【図８】同ディスクカッタにおける貫入量を説明するた
めの図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は接触楕円の斜視図である。8A and 8B are diagrams for explaining the amount of penetration in the disk cutter, wherein FIG. 8A is a side view, FIG.
(C) is a perspective view of the contact ellipse.
【図９】同ディスクカッタにおける貫入量と押付力との
関係を計算により求めた結果を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing a result obtained by calculating a relationship between a penetration amount and a pressing force in the disk cutter.
【図１０】同ディスクカッタにおける貫入量と押付力と
の関係を実験により求めた結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a result obtained by an experiment of a relationship between a penetration amount and a pressing force in the disk cutter.
【図１１】同ディスクカッタにおける半径比と切れ味と
の関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a relationship between a radius ratio and sharpness in the disk cutter.
１ ディスクカッタ １１ 円盤状本体 １２ 刃部 １３ 表面層 １４ 内部 ２１ 直線 ２２ 曲線 ２３ 直線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Disc cutter 11 Disc-shaped main body 12 Blade part 13 Surface layer 14 Inside 21 Straight line 22 Curve 23 Straight line
Claims (1)
の部材より成るディスクカッタであって、円盤状本体の
外周に形成される刃部先端の断面を円形状にするととも
に、その刃部の少なくとも両側部における表面層の硬さ
を内部より低くし、 かつ外周半径がＲである上記円盤状本体における半径位
置が０．９Ｒ位置での刃部根元における仮想断面の丸み
半径を、刃部先端における半径の２．１倍よりも小さく
なるように、刃部先端の外周面と根元外周面とを直線ま
たは滑らかな曲線で結んだ形状とした ことを特徴とする
トンネル掘削機におけるディスクカッタ。1. A disk cutter used for a tunnel excavator and comprising a single member, wherein a cross section of a blade tip formed on an outer periphery of a disk-shaped main body is formed in a circular shape, and the blade has a circular shape. The hardness of the surface layer at least on both sides is made lower than that of the inside , and the radius of the disk-shaped body whose outer peripheral radius is R
Of the virtual cross section at the root of the blade at the position of 0.9R
Radius less than 2.1 times the radius at the blade tip
So that the outer peripheral surface of the blade tip and the outer peripheral surface of the root
A disc cutter for a tunnel excavator, wherein the disc cutter has a shape connected by a smooth curve .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP01761198A JP3297367B2 (en) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | Disk cutter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01761198A JP3297367B2 (en) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | Disk cutter |
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|---|---|
| JPH11210381A JPH11210381A (en) | 1999-08-03 |
| JP3297367B2 true JP3297367B2 (en) | 2002-07-02 |
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ID=11948692
Family Applications (1)
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| JP01761198A Expired - Fee Related JP3297367B2 (en) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | Disk cutter |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3297367B2 (en) |
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-
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- 1998-01-30 JP JP01761198A patent/JP3297367B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH11210381A (en) | 1999-08-03 |
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