JP6625490B2 - Cutter exchange device and cutter exchange method - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル掘削機のカッタースポークに装着されたカッターホルダーをカッター部材と共に交換する為のカッター交換装置及びカッター交換方法に関する。 The present invention relates to a cutter exchanging device and an exchanging method for exchanging a cutter holder mounted on a cutter spoke of a tunnel excavator with a cutter member.
従来から、トンネル掘削機においては、胴体の前端側にカッターヘッドが装備され、胴体及びカッターヘッドを前進駆動しながら、カッターヘッドを回転駆動して、前方の地山（切羽）を掘削してトンネルを掘削していく。トンネル掘削機では、効率良く掘削できるように、地山の地質に対応させたカッター部材がカッターヘッドに装備される。 Conventionally, a tunnel excavator is provided with a cutter head on the front end side of a fuselage. The cutter head is rotationally driven while driving the fuselage and the cutter head forward to excavate a front ground (face) and tunnel. Drilling. In a tunnel excavator, a cutter member corresponding to the geology of the ground is mounted on a cutter head so that excavation can be performed efficiently.
例えば、岩盤等の固い地盤を掘削する場合、カッター部材として複数のローラーカッターがカッターヘッドに装備される。このローラーカッターは、地山に押圧した状態でカッターヘッドを回転させることによって切羽の岩石を圧砕し掘削していく。また、粘性土層等の柔らかい地盤を掘削する場合、カッター部材として粘性土層を掘削するのに適した複数のカッタービット(バイトカッター)がカッターヘッドに装備される。 For example, when excavating hard ground such as rock, a plurality of roller cutters are provided on a cutter head as cutter members. The roller cutter crushes and excavates the rock of the face by rotating the cutter head while pressing against the ground. Further, when excavating soft ground such as a viscous soil layer, a plurality of cutter bits (bite cutters) suitable for excavating the viscous soil layer are provided on the cutter head as cutter members.
ところで、トンネルの掘削途中に、上記のローラーカッターやカッタービット等のカッター部材が磨耗して掘削能力が低下した場合、その磨耗したカッター部材を新しいカッター部材に交換する必要が生じる。特に、長距離のトンネルを連続的に掘削するシールド掘進機では、カッター部材を交換する頻度が多くなる。 By the way, when the cutter members such as the roller cutter and the cutter bit are worn during the excavation of the tunnel and the excavating ability is reduced, it is necessary to replace the worn cutter members with new cutter members. Particularly, in a shield machine that continuously excavates a long-distance tunnel, the frequency of replacing the cutter member increases.
そこで、カッター部材を交換する場合に、カッターヘッドの後方からカッター部材を交換する技術が実用に供されている。 Therefore, when replacing the mosquitoes Potter member, a technique for replacing the cutting element from the rear of the cutter head it has been put to practical use.
例えば、特許文献１には、カッタービットが装着されたカッタースポークのボス部材の後端部にゲート機能付き交換治具を取り付け、カッタービットの後端部とカッタースポークのうちのボス部材に対向する後側壁部との間にテレスコ式油圧ジャッキを取り付け、テレスコ式油圧ジャッキを伸縮動作させることで、カッタービットをボス部材から取り外すカッタービット交換装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a replacement jig with a gate function is attached to the rear end of a boss member of a cutter spoke on which a cutter bit is mounted, and the rear end of the cutter bit and the boss member of the cutter spoke are opposed to each other. There is disclosed a cutter bit changing device that removes a cutter bit from a boss member by attaching a telescopic hydraulic jack to a rear side wall portion and performing telescopic hydraulic jack expansion and contraction operation.
特許文献２に記載のシールド掘進機のビット交換装置においては、主スポークの前部に固定されたビット収納ケース内に保持筒が固定され、この保持筒の出退穴にカッターを取り付けたビットホルダが前後に進退自在に装着され、このビットホルダの前端部はビット収納ケースの前面板の開口部に挿入されている。 In the bit exchanging device of the shield machine described in Patent Literature 2, a holding cylinder is fixed in a bit storage case fixed to a front portion of a main spoke, and a bit holder in which a cutter is attached to an extension hole of the holding cylinder. Are mounted so as to be able to move back and forth, and the front end of the bit holder is inserted into the opening of the front plate of the bit storage case.
カッター交換のためビットホルダを後退させる際に、保持筒の前端を閉塞する開閉可能な湾曲状のゲート板がビット収納ケース内に設けられている。カッター交換のためビットホルダを後退させた際に、ビット収納ケースと保持筒内に切羽側から土砂が流入するのを防ぐために、充填材供給管からビットホルダ内のカッターの背部の排泥空間に充填材を供給し、ゲート板により保持筒の出退穴を閉鎖後に充填材排出管により排泥空間から充填材を排出し、出退穴の内部を大気圧状態にする。 When the bit holder is retracted to replace the cutter, an openable / closable curved gate plate for closing the front end of the holding cylinder is provided in the bit storage case. To prevent earth and sand from flowing into the bit storage case and holding cylinder from the face side when the bit holder is retracted for cutter replacement, use After the filler is supplied and the exit hole of the holding cylinder is closed by the gate plate, the filler is discharged from the mud discharge space by the filler discharge pipe, and the inside of the exit hole is brought into the atmospheric pressure state.
しかし、特許文献１のカッタービット交換装置では、カッタービットを交換する際に、ゲート機能付き交換治具の保持孔(内孔部)内へカッタービットを後退させてゲートにより保持孔を遮断する際に、切羽側の土砂が保持孔内へ流入し、保持孔の壁面に土砂が付着するため、ゲートで保持孔を遮断する遮断性能が悪化し、交換後のカッタービットを保持孔内に押し込む際にも円滑に押し込むことができない等の問題がある。 However, in the cutter bit exchanging device of Patent Document 1, when the cutter bit is exchanged, when the cutter bit is retracted into the holding hole (inner hole) of the exchange jig with the gate function and the holding hole is shut off by the gate. When the cutter bit is pushed into the holding hole, the cutting performance of blocking the holding hole at the gate deteriorates because the soil on the face side flows into the holding hole and the soil adheres to the wall surface of the holding hole. However, there is a problem that it cannot be pushed in smoothly.
特許文献２のビット交換装置においては、ビットホルダを後退させつつ充填材を充填する際に、ビットホルダの前側の充填材充填空間の体積が不連続的に増大するため、充填した充填材の圧力が不連続的に低下し、切羽側の土砂の土圧に対抗する圧力を維持できないため、保持筒内への土砂の流入が避けられず、充填材充填の所期の目的を達成することが難しい。 In the bit exchange device of Patent Document 2, when filling the filler while retracting the bit holder, the volume of the filler filling space on the front side of the bit holder increases discontinuously, so that the pressure of the filled filler is increased. Is discontinuously reduced, and the pressure against the earth pressure of the earth and sand on the face side cannot be maintained, so that the inflow of earth and sand into the holding cylinder is unavoidable, and the intended purpose of filling the filler can be achieved. difficult.
本発明の目的は、保持孔内への土砂の流入を確実に防止して、 カッターホルダーの交換作業性を改善可能なカッター交換装置及びそのカッター交換方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a cutter replacement device and a cutter replacement method capable of reliably preventing the inflow of earth and sand into a holding hole and improving the workability of replacing a cutter holder.
請求項１のカッター交換装置は、トンネル掘削機のカッターホルダーを交換するカッター交換装置において、前記トンネル掘削機のカッタースポークに取付けられ且つ前記カッターホルダーを切羽側位置に保持する保持部材と、前記カッターホルダーを移動させるために前記保持部材の後側に接続される本体ケースと、切羽側位置と反切羽側位置の間で前記カッターホルダーの位置を切換え可能な複数の油圧シリンダとを含む引出し機構とを備え、前記保持部材と前記本体ケースを前後方向に貫通する円筒状の保持孔が形成され、前記カッターホルダーが前記油圧シリンダの駆動力により前記保持孔を介して切羽側位置と反切羽側位置とに亙って位置切換え自在に構成され、前記カッターホルダーを切羽側位置から反切羽側位置へ切換える時に前記保持孔の前記カッターホルダーよりも切羽側部分に加圧流体を注入する流体注入手段と、前記カッターホルダーを反切羽側位置から切羽側位置へ切換える時に前記保持孔に滞留する前記加圧流体を回収する流体回収手段とを備え、
前記本体ケースの下部の反切羽側端部から反切羽側へ延び且つ前記カッターホルダーを載置支持可能な案内支持部材が前記本体ケースの反切羽側端部に着脱可能に設けられたことを特徴としている。
The cutter exchanging device according to claim 1, wherein the cutter exchanging device exchanges a cutter holder of the tunnel excavator, wherein the holding member is attached to a cutter spoke of the tunnel excavator and holds the cutter holder at a face side position; A drawer mechanism including a main body case connected to the rear side of the holding member to move the holder, and a plurality of hydraulic cylinders capable of switching the position of the cutter holder between a face side position and a non-face side position. A cylindrical holding hole that penetrates the holding member and the main body case in the front-rear direction is formed, and the cutter holder is positioned at the face side and the counter-face side via the holding hole by the driving force of the hydraulic cylinder. When the cutter holder is switched from the face side position to the opposite face side position. Fluid injection means for injecting pressurized fluid into a portion of the holding hole closer to the face than the cutter holder, and the pressurized fluid remaining in the holding hole when the cutter holder is switched from the non-face side position to the face side position. Fluid recovery means for recovering,
A guide support member extending from the lower face side end of the lower part of the main body case to the opposite face side and capable of mounting and supporting the cutter holder is detachably provided at the opposite face side end of the main body case. And
この構成によれば、カッターホルダーを反切羽側位置へ向けて引抜く際に、カッターホルダーよりも前側の保持孔部分に流体注入手段により加圧流体を注入するため、その保持孔部分に切羽側の土砂が流入することがないから、カッター交換後のカッターホルダーを保持孔内で切羽側へ押し込む際の円滑な摺動性を確保できるうえ、ゲート板を開閉する際の円滑な摺動性を確保することができる。 According to this configuration, when the cutter holder is pulled out toward the counter face side position, the pressurized fluid is injected by the fluid injection means into the holding hole portion on the front side of the cutter holder. This ensures that smooth sliding when the cutter holder after the cutter replacement is pushed into the face in the holding hole, and smooth sliding when opening and closing the gate plate. Can be secured.
しかも、保持部材と本体ケースを前後方向に貫通する円筒状の保持孔内をカッターホルダーが反切羽側位置に向って移動するとき、カッターホルダーよりも前側の保持孔部分に加圧流体を注入するため、カッターホルダーよりも前側の保持孔部分の体積変化が連続的であるから、加圧流体の注入量をコントロールしながら注入することで、切羽側の土砂の土圧に対向する圧力をかけることで、保持孔内への土砂の流入を防ぐことができる。 Moreover, when the cutter holder moves toward the anti-face side position in the cylindrical holding hole penetrating the holding member and the main body case in the front-rear direction, the pressurized fluid is injected into the holding hole portion on the front side of the cutter holder. Therefore, since the volume change of the holding hole part on the front side of the cutter holder is continuous, it is necessary to apply pressure opposing the earth pressure of the soil on the face side by injecting while controlling the injection amount of pressurized fluid. Thus, the inflow of earth and sand into the holding hole can be prevented.
しかも、カッターホルダーを反切羽側位置から切羽側位置へ切換える時に流体回収手段により前記保持孔に滞留する前記加圧流体を回収するため、加圧流体が保持孔内で圧密状態になることを確実に防止することができる。
また、案内支持部材を設けたため、カッター交換前のカッターホルダーを案内支持部材上に載置支持させた状態で上方へ取り出すことができ、カッター交換後のカッターホルダーを上方から案内支持部材上に載置支持させることができる。
Moreover, when the cutter holder is switched from the non-face side position to the face side position, the pressurized fluid remaining in the holding hole is collected by the fluid collecting means by the fluid collecting means, so that the pressurized fluid is surely compacted in the holding hole. Can be prevented.
In addition, since the guide support member is provided, the cutter holder before the cutter replacement can be taken out upward while being placed and supported on the guide support member, and the cutter holder after the cutter replacement is mounted on the guide support member from above. Can be placed and supported.
請求項２のカッター交換装置は、請求項１の発明において、前記本体ケースに取付けられ前記カッターホルダーを反切羽側位置に切換える時に前記保持孔を遮断可能なスライドゲート機構を備え、前記スライドゲート機構は、開状態の時に前記本体ケースの外側に収容され且つ遮断状態のときに前記保持孔を塞ぐゲート板を有することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the cutter exchanging device according to the first aspect, further comprising a slide gate mechanism attached to the main body case and capable of blocking the holding hole when the cutter holder is switched to the non-face side position. Is characterized in that it has a gate plate that is housed outside the main body case when in the open state and closes the holding hole when in the closed state.
この構成によれば、前記スライドゲート機構のゲート板は開状態の時に本体ケースの外側に収容されているため、保持部材及び本体ケース内にゲート板を収容するスペースを設ける必要がない。それ故、保持孔はカッターホルダーを収容し且つ前後に移動させるだけのコンパクトなものでよく、カッターホルダーよりも前側の保持孔部分に前記加圧流体を注入する際、前記カッターホルダーよりも切羽側の保持孔部分の全体に加圧流体を充填可能で、加圧流体の注入量も少なくすることができる。 According to this configuration, since the gate plate of the slide gate mechanism is housed outside the main body case when in the open state, there is no need to provide a space for housing the gate plate in the holding member and the main body case. Therefore, the holding hole may be a compact one that only accommodates the cutter holder and moves it back and forth, and when injecting the pressurized fluid into the holding hole portion on the front side of the cutter holder, it is closer to the face than the cutter holder. Can be filled with the pressurized fluid, and the injection amount of the pressurized fluid can be reduced.
請求項３のカッター交換方法は、トンネル掘削機のカッターホルダーを交換するカッター交換方法において、カッタースポークに固定された部材に形成された保持孔を介して切羽側位置と反切羽側位置とに亙って移動可能なカッターホルダーを、前記保持孔内で地山に面する切羽側位置から反切羽側位置に向けて引抜き、前記カッターホルダーに装着されたカッターの先端が前記保持孔を遮断するゲート板よりも後方へスライドさせるゲート遮断前引抜き工程と、前記ゲート遮断前引抜き工程と並行して、前記カッターホルダーが引抜かれることで前記保持孔内に形成される空間に加圧流体を注入する流体注入工程と、
前記ゲート遮断前引抜き工程の後で、前記ゲート板により前記保持孔を遮断し、その後前記カッターホルダーと前記ゲート板との間に空気を流入させながら、前記カッターホルダーを更に反切羽側位置まで引抜くゲート遮断後引抜き工程と、前記ゲート遮断後引抜き工程の後で前記カッターホルダーを新しいカッターホルダーに交換し、その交換後のカッターホルダーを前記ゲート板近くまで押入れるゲート開放前押入れ工程と、
前記ゲート開放前押入れ工程の後で、前記ゲート板による遮断を解除し、前記交換後のカッターホルダーを切羽側位置に向けて押入れるゲート開放後押入れ工程と、前記ゲート開放後押入れ工程と並行して、前記カッターホルダーよりも切羽側の保持孔部分から加圧流体を回収する流体回収工程とを有することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a cutter exchanging method for exchanging a cutter holder of a tunnel excavator, wherein the cutter exchanging means extends between a face side position and a non-face side position via a holding hole formed in a member fixed to a cutter spoke. The movable cutter holder is pulled out from the face side facing the ground in the holding hole toward the anti-face side position, and the tip of the cutter mounted on the cutter holder blocks the holding hole. A step of withdrawing before the gate is slid behind the plate, and a fluid for injecting a pressurized fluid into a space formed in the holding hole by extracting the cutter holder in parallel with the step of withdrawing before the gate is shut off. An injection process,
After the drawing step before the gate is closed, the holding hole is closed by the gate plate, and then the cutter holder is further pulled to a position opposite to the cutting face while air is allowed to flow between the cutter holder and the gate plate. Pulling out after the gate is cut off, and replacing the cutter holder with a new cutter holder after the pulling out after the gate is cut off, and pushing in before the gate is opened, which pushes the replaced cutter holder close to the gate plate.
After the gate opening pre-pressing step, the blockage by the gate plate is released, and the post-gate opening pressing step of pressing the replaced cutter holder toward the face side position, and the gate opening post-pressing step are performed in parallel. And a fluid recovery step of recovering the pressurized fluid from the holding hole portion closer to the face than the cutter holder.
この構成によれば、ゲート遮断前引抜き工程において、保持孔を介して切羽側位置と反切羽側位置とに亙って移動可能なカッターホルダーを、切羽側位置から反切羽側位置へ向けて引抜く。このゲート遮断前引抜き工程と並行して行う流体注入工程において、カッターホルダーが引抜かれることで形成される空間に加圧流体を注入するため、保持孔内へ切羽側の土砂が流入しないから保持孔の壁面に土砂が付着することがない。 According to this configuration, in the pulling-out step before the gate is shut off, the cutter holder movable through the holding hole between the face side position and the counter face side position is pulled from the face side position to the counter face side position. Unplug. In the fluid injection step performed in parallel with the extraction step before the gate is cut off, the pressurized fluid is injected into the space formed by the extraction of the cutter holder. There is no adhesion of earth and sand on the wall surface.
ゲート遮断前引抜き工程の後のゲート遮断後引抜き工程において、保持孔のカッターホルダーよりも前側をゲート板により遮断してから、前記カッターホルダーと前記ゲート板との間に空気を流入させながら、カッターホルダーを更に反切羽側位置まで引抜くため、保持孔内の加圧流体が反切羽側位置へ流入するのを防止でき、ゲート板と保持孔側に付着した加圧流体に対するカッター部材の剥離を促進することができる。 In the pull-out step after the gate cut-off after the pull-out step before the gate cut-off, the front side of the holding hole with respect to the cutter holder is cut off by the gate plate, and then the cutter is moved while air is supplied between the cutter holder and the gate plate. Since the holder is further pulled out to the position opposite to the face, the pressurized fluid in the holding hole can be prevented from flowing into the position opposite to the face , and the cutter member can be separated from the pressurized fluid attached to the gate plate and the holding hole. Can be promoted.
次のゲート開放前押入れ工程において、カッターホルダーを新しいカッターホルダーに交換し、その交換後のカッターホルダーをゲート板の近くまで押入れる。次のゲート開放後押入れ工程において、ゲート板による遮断を解除し、交換後のカッターホルダーを切羽側位置に向けて押入れる。このゲート開放前押入れ工程とゲート開放後押入れ工程においてカッターホルダーを押入れる際、保持孔の壁面に土砂が付着していないため、カッターホルダーを保持孔内で円滑に摺動させながら、押入れることができる。 In the next pushing-in step before opening the gate, the cutter holder is replaced with a new cutter holder, and the replaced cutter holder is pushed close to the gate plate. In the next push-in step after the gate is opened, the interruption by the gate plate is released, and the replaced cutter holder is pushed toward the face side. When the cutter holder is pushed in during the gate pre-opening and post-gate opening push-in processes, since the earth and sand do not adhere to the wall surface of the holding hole, the cutter holder should be pushed in while sliding smoothly in the holding hole. Can be.
ゲート開放後押入れ工程と並行して行う流体回収工程において、カッターホルダーよりも切羽側の保持孔部分から前記加圧流体を回収するため、加圧流体が保持孔内で圧密状態となることがなく、カッターホルダーを円滑に押入れることができる。 In the fluid recovery process performed in parallel with the push-in process after the gate is opened, the pressurized fluid is recovered from the holding hole portion on the face side of the cutter holder, so that the pressurized fluid does not become a compacted state in the holding hole. , The cutter holder can be pushed in smoothly.
本願の発明によれば、前述のような効果が得られる。 According to the invention of the present application, the effects described above can be obtained.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るシールド掘進機１の前端側の正面図であり、図２は、本実施形態に係るシールド掘進機１の前端側の所定部分の縦断面図である。以下の説明において、トンネル掘進方向を前方とし、カッタースポーク１１の放射方向を径方向とし、カッターヘッド２の回転方向を周回方向として説明する。尚、本実施形態では、トンネル掘削機であるシールド掘進機を例として説明するが、本発明はシールド掘進機を含む種々のトンネル掘削機にも適用可能である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is a front view of the front end side of the shield machine 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a vertical sectional view of a predetermined portion of the front end side of the shield machine 1 according to the present embodiment. In the following description, the tunnel excavation direction is defined as the front, the radial direction of the cutter spoke 11 is defined as the radial direction, and the rotation direction of the cutter head 2 is defined as the rotation direction. In the present embodiment, a shield excavator, which is a tunnel excavator, will be described as an example, but the present invention is also applicable to various tunnel excavators including a shield excavator.
最初に、シールド掘進機１の全体構造について簡単に説明する。
図１、図２に示すように、シールド掘進機１は、前端のカッターヘッド２と、前胴４と後胴を含む胴部材３、カッターヘッド２の後側に形成されたカッターチャンバー６と、カッターチャンバー６の後端を仕切る隔壁を含む隔壁構造７と、複数のカッター駆動モータ８ａを含むカッター駆動機構８と、複数のシールドジャッキ９と、セグメントを取り付けるエレクタ（図示略）と、掘削土砂・礫・岩塊片類を排出する排土手段又は排泥手段（図示略）等を備えている。
First, the overall structure of the shield machine 1 will be briefly described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the shield machine 1 includes a cutter head 2 at a front end, a trunk member 3 including a front trunk 4 and a rear trunk, a cutter chamber 6 formed at a rear side of the cutter head 2, A partition wall structure 7 including a partition partitioning a rear end of the cutter chamber 6, a cutter driving mechanism 8 including a plurality of cutter driving motors 8a, a plurality of shield jacks 9, an electrer for attaching a segment (not shown), It is provided with a soil discharging means or mud discharging means (not shown) for discharging gravel and rock fragments.
図１，図２に示すように、カッターヘッド２は、放射方向に延びる複数（例えば８本）のカッタースポーク１１と、これらカッタースポーク１１の外周側端部が固定される外周フレーム１２と、カッターヘッド２の中心部分及び複数のカッタースポーク１１に夫々装備された前方向きの複数のローラーカッター１３や複数のカッタースポーク１１の外周端部分に前方且つ外向きの傾斜状に夫々装備された複数のローラーカッター１３と、複数（例えば８枚）の縦長の五角形状の面板１４等を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the cutter head 2 includes a plurality of (for example, eight) cutter spokes 11 extending in a radial direction, an outer peripheral frame 12 to which outer peripheral end portions of the cutter spokes 11 are fixed, and a cutter head. A plurality of forward-facing roller cutters 13 provided on the central portion of the head 2 and the plurality of cutter spokes 11 and a plurality of rollers provided on the outer peripheral end portions of the plurality of cutter spokes 11 in a forwardly and outwardly inclined shape, respectively. A cutter 13 and a plurality (for example, eight) of vertically long pentagonal face plates 14 are provided.
カッターヘッド２の後側にカッターチャンバー６が形成されている。カッタースポーク１１と面板１４との間には、カッターチャンバー６に連なる土砂導入用の隙間１５が形成されている。複数のカッタースポーク１１の後端部は連結部材１６を介してカッタードラム１７に固定されている。カッタースポーク１１の後端部には、複数の撹拌棒１８が設けられている。 A cutter chamber 6 is formed behind the cutter head 2. Between the cutter spoke 11 and the face plate 14, there is formed a gap 15 for introducing earth and sand connected to the cutter chamber 6. The rear ends of the plurality of cutter spokes 11 are fixed to a cutter drum 17 via a connecting member 16. A plurality of stirring rods 18 are provided at the rear end of the cutter spoke 11.
カッターチャンバー６の後端は隔壁構造７で仕切られている。隔壁構造７は、中心側部分の円板部材７ａと、外周側部分の環状板部材７ｂと、円板部材７ａ及び環状板部材７ｂの後面側の機器取付用フレーム７ｃ等を有している。機器取付用フレーム７ｃは、前胴４と円板部材７ａと環状板部材７ｂとに固着されている。カッタードラム１７が円板部材７ａと環状板部材７ｂとの間にシール部材やベアリング等を介して回転自在に装着されている。 The rear end of the cutter chamber 6 is partitioned by a partition wall structure 7. The partition wall structure 7 has a disk member 7a at a central portion, an annular plate member 7b at an outer peripheral portion, a device mounting frame 7c on the rear surface side of the disk member 7a and the annular plate member 7b, and the like. The device mounting frame 7c is fixed to the front body 4, the disk member 7a, and the annular plate member 7b. A cutter drum 17 is rotatably mounted between the disk member 7a and the annular plate member 7b via a sealing member, a bearing, or the like.
カッター駆動機構８に関して、カッタードラム１７に内歯リングギヤ１７ａが固定され、複数のカッター駆動モータ８ａの出力軸に固定されたピニオンギヤ８ｂが内歯リングギヤ１７ａに噛合され、内歯リングギヤ１７ａは旋回ベアリングを介して機器取付用フレーム７ｃに支持されている。こうして、複数のカッター駆動モータ８ａにより内歯リングギヤ１７ａを介してカッタードラム１７とカッターヘッド２が回転駆動される。 With respect to the cutter driving mechanism 8, the internal ring gear 17a is fixed to the cutter drum 17, the pinion gears 8b fixed to the output shafts of the plurality of cutter driving motors 8a are meshed with the internal ring gear 17a, and the internal ring gear 17a has a slewing bearing. It is supported by the equipment mounting frame 7c through the intermediary. Thus, the cutter drum 17 and the cutter head 2 are driven to rotate by the plurality of cutter drive motors 8a via the internal gear 17a.
円板部材７ａの中心部分には、ロータリージョイント１９が装備されている。ローラーカッター１３を交換する際は、このロータリージョイント１９を取り外し、ロータリージョイント１９の前側の筒体１９ａの内部空間を介して、カッタースポーク１１の閉断面内と機内（胴部材３内の隔壁構造７よりも後方の空間）との間を、作業者が出入りしたり、ローラーカッター１３等の機材を搬出入することができる。 A rotary joint 19 is provided at the center of the disk member 7a. When replacing the roller cutter 13, the rotary joint 19 is removed, and the inside of the closed section of the cutter spoke 11 and the inside of the machine (the partition structure 7 in the body member 3) are passed through the internal space of the cylindrical body 19 a on the front side of the rotary joint 19. (A space behind), an operator can enter and exit, and can carry in and out equipment such as the roller cutter 13.
次に、カッターホルダー２１の取り付け構造について説明する。
図３，図４に示すように、カッタースポーク１１には、複数のローラーカッター１３を夫々後方から着脱可能に取り付ける為の複数のカッターホルダー２１が装着されている。複数のカッターホルダー２１は、複数のローラーカッター１３を回転可能に支持するものであり、基本的に同じ構造を有する。尚、複数のローラーカッター１３がローラ軸を径方向に向けて取り付けられている。
Next, the mounting structure of the cutter holder 21 will be described.
As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of cutter holders 21 for detachably mounting a plurality of roller cutters 13 from behind are mounted on the cutter spokes 11. The plurality of cutter holders 21 rotatably support the plurality of roller cutters 13 and have basically the same structure. In addition, a plurality of roller cutters 13 are mounted with the roller shaft directed radially.
カッタースポーク１１は、断面矩形状の閉断面部材からなり、カッタースポーク１１のうち各カッターホルダー２１を装着する前端部分には、円筒状の保持部材２２が一体的に固定され、この保持部材２２の円筒状の保持孔２２ａに、ローラーカッター１３が装着されたカッターホルダー２１が着脱可能に装着されている。 The cutter spoke 11 is formed of a closed section member having a rectangular cross section. A cylindrical holding member 22 is integrally fixed to a front end portion of the cutter spoke 11 where each cutter holder 21 is mounted. A cutter holder 21 on which the roller cutter 13 is mounted is detachably mounted on the cylindrical holding hole 22a.
この保持部材２２は、前後方向向きの軸心を有する保持孔２２ａと、後部の周方向に間隔をあけて形成され且つ第１抜止めボルト５８が装着される複数の第１ボルト孔２２ｂと、後端面に周方向等間隔に形成され且つ閉塞板２３を固定する固定ボルト用の複数のボルト孔２２ｃと、後端部から外側に突出し且つ周方向に間欠的に形成された複数のフランジ部２２ｄと、後端部の内周側に形成された環状凹部２２ｅ等を備えている。 The holding member 22 has a holding hole 22a having an axial center oriented in the front-rear direction, a plurality of first bolt holes 22b formed at intervals in the rear circumferential direction and in which the first retaining bolts 58 are mounted, A plurality of bolt holes 22c formed at the rear end face at equal intervals in the circumferential direction for fixing the closing plate 23, and a plurality of flange portions 22d projecting outward from the rear end and formed intermittently in the circumferential direction. And an annular concave portion 22e formed on the inner peripheral side of the rear end.
図６に示すように、複数のフランジ部２２ｄは、円弧形状の上下１対のフランジ部２２ｆと、円弧形状の左右２組のフランジ部２２ｇとからなる。 As shown in FIG. 6, the plurality of flange portions 22d include a pair of upper and lower flange portions 22f having an arc shape and two sets of left and right flange portions 22g having an arc shape.
カッターホルダー２１は、ローラーカッター１３のカッター本体１３ａが装着される前方開放状の装着凹部２１ａと、この装着凹部２１ａの両側に形成され且つローラーカッター１３の１対の角軸１３ｂと１対の固定部材１３ｃとが嵌合される１対の嵌合凹部２１ｂと、後端面の外周近傍部に形成され且つ閉塞板２３を固定する固定ボルト２３ｃ用の複数のボルト孔２１ｃと、後端面の中心部分に形成され且つ第１，第２連結部材３４，３５の１つが締結される引出し用ボルト孔２１ｄと、後部の周方向に形成され且つ第１，第２抜止め用ボルト５８，５９の先端部が係合される環状溝２１ｅ等を備えている。カッターホルダー２１の外周部の前部と後部にはリング状の複数のシール部材が装着されている。 The cutter holder 21 has a mounting concave portion 21a having an open front in which the cutter body 13a of the roller cutter 13 is mounted, and a pair of square shafts 13b of the roller cutter 13 formed on both sides of the mounting concave portion 21a. A pair of fitting recesses 21b into which the member 13c is fitted, a plurality of bolt holes 21c formed in the vicinity of the outer periphery of the rear end surface for fixing bolts 23c for fixing the closing plate 23, and a central portion of the rear end surface And one of the first and second connecting members 34 and 35, to which one of the first and second connecting members 34 and 35 is fastened, and the tip of the first and second retaining bolts 58 and 59 formed in the rear circumferential direction. Is provided with an annular groove 21e and the like to be engaged. A plurality of ring-shaped seal members are mounted on the front and rear portions of the outer periphery of the cutter holder 21.
図３，図５に示すように、閉塞板２３は、保持部材２２の後端面とカッターホルダー２１の後端面を塞ぐものであり、保持部材２２の複数のボルト孔２２ｃに対応する複数の貫通孔２３ａ及びカッターホルダー２１の複数のボルト孔２１ｃに対応する複数の貫通孔２３ｂが形成され、これら複数の貫通孔２３ａ，２３ｂを介して複数のボルト２３ｃが閉塞板２３の後方から締結されている。 As shown in FIGS. 3 and 5, the closing plate 23 closes the rear end surface of the holding member 22 and the rear end surface of the cutter holder 21, and has a plurality of through holes corresponding to the plurality of bolt holes 22 c of the holding member 22. A plurality of through holes 23b corresponding to a plurality of bolt holes 21c of the cutter holder 21 are formed, and a plurality of bolts 23c are fastened from behind the closing plate 23 via the plurality of through holes 23a and 23b.
次に、本発明のローラーカッター交換装置２５について説明する。
図３〜図６に示すように、ローラーカッター交換装置２５は、カッターホルダー２１を切羽側位置に保持する保持部材２２を含み、カッターホルダー２１の交換時に、カッターホルダー２１をローラーカッター１３と共に交換する為の装置である。このローラーカッター交換装置２５は、カッターホルダー２１を保持部材２２の保持孔２２ａから引き出す引出し機構２６と、この引出し機構２６に着脱可能に装備されるスライドゲート機構２７及び案内支持部材２８と、この案内支持部材２８に着脱可能に装着されたストッパー２９、カッターホルダー２１の装着凹部２１ａを介してカッターホルダー２１の前側空間に加圧流体を注入する注入ノズル６０（流体注入手段）と、装着凹部２１ａを介してカッターホルダー２１の前側空間から加圧流体を回収する回収ノズル６１（流体回収手段）等を備えている。
Next, the roller cutter exchanging device 25 of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 3 to 6, the roller cutter exchanging device 25 includes a holding member 22 that holds the cutter holder 21 at the face side, and exchanges the cutter holder 21 with the roller cutter 13 when exchanging the cutter holder 21. It is a device for. The roller cutter changing device 25 includes a drawer mechanism 26 that pulls out the cutter holder 21 from the holding hole 22 a of the holding member 22, a slide gate mechanism 27 and a guide support member 28 that are detachably provided to the drawer mechanism 26, A stopper 29 detachably mounted on the support member 28, an injection nozzle 60 (fluid injection means) for injecting pressurized fluid into the front space of the cutter holder 21 via the mounting recess 21 a of the cutter holder 21, and the mounting recess 21 a. A recovery nozzle 61 (fluid recovery means) for recovering the pressurized fluid from the space on the front side of the cutter holder 21 is provided.
次に、引出し機構２６について説明する。
引出し機構２６は、前記保持部材２２と、カッターホルダー２１を移動させる為に保持部材２２の後端部に同心状に着脱可能に固定される本体ケース３１と、カッターホルダー２１を掘削可能な切羽側位置とカッター交換可能な反切羽側位置とに亙って移動させる為の複数（例えば４本）の油圧シリンダ３２からなる移動駆動機構３２Ａと、これらの複数の油圧シリンダ３２とカッターホルダー２１との間に装着される出力部材３３、第１連結部材３４及び第１連結部材３４よりも短い第２連結部材３５等を備えている。
Next, the drawer mechanism 26 will be described.
The draw-out mechanism 26 includes a holding member 22, a main body case 31 which is concentrically and detachably fixed to a rear end portion of the holding member 22 for moving the cutter holder 21, and a face side on which the cutter holder 21 can be excavated. A moving drive mechanism 32A composed of a plurality of (for example, four) hydraulic cylinders 32 for moving between the position and the cutter-replaceable non-face side, and a plurality of hydraulic cylinders 32 and the cutter holder 21; An output member 33, a first connecting member 34, a second connecting member 35 shorter than the first connecting member 34, and the like are provided therebetween.
次に、本体ケース３１について説明する。
本体ケース３１は、保持部材２２の後端面に後方から当接する環状の第１本体部材３６と、中央部分を構成する矩形枠状の第２本体部材３７と、後部に配置される環状の第３本体部材３８とを有する。尚、第１〜第３本体部材３６〜３８は溶接により固着されている。
Next, the main body case 31 will be described.
The main body case 31 includes an annular first main body member 36 that comes into contact with the rear end surface of the holding member 22 from the rear, a rectangular frame-shaped second main body member 37 that forms a central portion, and an annular third main body member that is arranged at the rear. And a main body member 38. The first to third body members 36 to 38 are fixed by welding.
第１本体部材３６の前端部の外周部には、保持部材２２に本体ケース３１を固定する為のフランジ部３６ａが形成され、第３本体部材３８の後端部の外周部には、案内支持部材２８を固定する為のフランジ部３８ａが形成されている。固定ボルト３９は、保持部材２２のフランジ部２２ｄを貫通して、第１本体部材３６のフランジ部３６ａに締結される。第１本体部材３６の前端部の内周側には、本体ケース３１を保持部材２２に固定する際に、保持部材２２の環状凹部２２ｅに嵌合可能な環状凸部３６ｂが形成されている。 A flange portion 36a for fixing the main body case 31 to the holding member 22 is formed on an outer peripheral portion of a front end portion of the first main body member 36, and a guide support is formed on an outer peripheral portion of a rear end portion of the third main body member 38. A flange portion 38a for fixing the member 28 is formed. The fixing bolt 39 passes through the flange 22 d of the holding member 22 and is fastened to the flange 36 a of the first main body member 36. On the inner peripheral side of the front end of the first main body member 36, an annular convex portion 36b that can be fitted into the annular concave portion 22e of the holding member 22 when the main body case 31 is fixed to the holding member 22 is formed.
本体ケース３１は、第１〜第３本体部材３６〜３８の内側に形成され且つ保持孔２２ａと同形（同径且つ同心状）の第２保持孔４１と、この第２保持孔４１の途中部であって第２本体部材３７の内側に形成されたＵ形の溝部４２等を備えている。第２保持孔４１は、カッターホルダー２１の前後方向の長さと略同じ長さを有する。第３本体部材３８には、第２抜止めボルト５９が装着される複数の第２ボルト孔３８ｂが周方向に間隔をあけて形成されている。 The main body case 31 includes a second holding hole 41 formed inside the first to third main body members 36 to 38 and having the same shape (same diameter and concentric shape) as the holding hole 22a, and a middle part of the second holding hole 41. And a U-shaped groove 42 formed inside the second main body member 37. The second holding hole 41 has substantially the same length as the length of the cutter holder 21 in the front-rear direction. A plurality of second bolt holes 38b in which the second retaining bolts 59 are mounted are formed in the third main body member 38 at intervals in the circumferential direction.
次に、複数の油圧シリンダ３２について説明する。
複数の油圧シリンダ３２は、保持部材２２と本体ケース３１の外側において保持部材２２の複数のフランジ部２２ｄと干渉しないように断面正方形の直方体の稜線に対応する部分に前後方向向きに配置されている。各油圧シリンダ３２は、複動型の油圧シリンダにより構成され、シリンダ本体４４と、このシリンダ本体４４に装備されたピストン部材４５等を有している。各ピストン部材４５は、シリンダ本体４４に軸心方向に進退可能に装備されたピストン部及びピストンロッド４５ａと、このピストンロッド４５ａの先端部に設けられた連結部４５ｂを有している。
Next, the plurality of hydraulic cylinders 32 will be described.
The plurality of hydraulic cylinders 32 are disposed in the front-rear direction on a portion corresponding to the ridge line of the rectangular parallelepiped having a square cross section so as not to interfere with the plurality of flange portions 22 d of the holding member 22 outside the holding member 22 and the main body case 31. . Each hydraulic cylinder 32 is constituted by a double-acting hydraulic cylinder, and includes a cylinder body 44 and a piston member 45 mounted on the cylinder body 44. Each piston member 45 has a piston portion and a piston rod 45a mounted on the cylinder body 44 so as to be able to advance and retreat in the axial direction, and a connecting portion 45b provided at a tip end of the piston rod 45a.
各シリンダ本体４４の内部は、ピストンロッド４５ａを進退駆動する為の進出用油室及び退入用油室とに区画され、各シリンダ本体４４の外周部には、進出用油圧ポート４６ａ及び退入用油圧ポート４６ｂが設けられている。各油圧ポート４６ａ，４６ｂには、図示略の油圧供給源側から延びる油圧ホースが夫々接続されている。 The inside of each cylinder body 44 is partitioned into an advance oil chamber and an exit oil chamber for driving the piston rod 45a to advance and retreat, and the outer periphery of each cylinder body 44 has an advance hydraulic port 46a and an ingress / egress oil port. Hydraulic port 46b is provided. Hydraulic hoses extending from a hydraulic supply source (not shown) are connected to the hydraulic ports 46a and 46b, respectively.
カッタースポーク１１の前端部分の内側の複数の油圧シリンダ３２に対応する部分には、複数（例えば４つ）の連結片４７が設けられ、油圧シリンダ３２のシリンダ本体４４の前端の連結部４４ａが、連結片４７にピン部材を介して回動可能に連結され、油圧シリンダ３２のピストン部材４５の後端の連結部４５ｂが、出力部材３３に連結されている。 A plurality of (for example, four) connecting pieces 47 are provided in a portion corresponding to the plurality of hydraulic cylinders 32 inside the front end portion of the cutter spoke 11, and a connecting portion 44 a at the front end of the cylinder body 44 of the hydraulic cylinder 32 is The connecting piece 47 is rotatably connected via a pin member, and a connecting portion 45 b at the rear end of the piston member 45 of the hydraulic cylinder 32 is connected to the output member 33.
次に、出力部材３３について説明する。
出力部材３３は、本体ケース３１の後端側において第２保持孔４１の軸心と直交状に配設されて複数の油圧シリンダ３２の後端部に架着されている。出力部材３３は、周回方向に夫々延び且つ周回方向に隣接する油圧シリンダ３２の連結部４５ｂに夫々連結される１対の連結棒５１と、この１対の連結棒５１の中央部同士を接続する径方向に延びる接続棒５２とから背面視にてＨ字形状に構成されている。出力部材３３の接続棒５２の中心部分には、第１連結部材３４又は第２連結部材３５の後端部が連結される。
Next, the output member 33 will be described.
The output member 33 is disposed on the rear end side of the main body case 31 at right angles to the axis of the second holding hole 41 and is mounted on the rear ends of the plurality of hydraulic cylinders 32. The output member 33 connects a pair of connecting rods 51 that extend in the circumferential direction and are connected to the connecting portions 45b of the hydraulic cylinders 32 that are adjacent in the circumferential direction, respectively, and connect the central portions of the pair of connecting rods 51 to each other. It is configured in an H-shape in a rear view from the connection rod 52 extending in the radial direction. The rear end of the first connection member 34 or the second connection member 35 is connected to the center of the connection rod 52 of the output member 33.
次に、第１，第２連結部材３４，３５について説明する。
第１連結部材３４は、カッターホルダー２１の後端部と出力部材３３の中心部分とを着脱可能に連結する棒状部材であり、ピストンロッド４５ａの最大ストロークと略同じ長さ（例えば５５０ｍｍ）に設定されている。カッターホルダー２１の交換途中に第１連結部材３４と取り換えられる第１連結部材３４より短い第２連結部材３５は、カッターホルダー２１の後端部と出力部材３３の中心部分とを最短の距離で着脱可能に連結する部材であり、第１連結部材３４の１／２４〜１／２０程度の長さ（例えば２５ｍｍ）に設定されている（図９参照）。
Next, the first and second connecting members 34 and 35 will be described.
The first connecting member 34 is a rod-shaped member that detachably connects the rear end of the cutter holder 21 and the central portion of the output member 33, and is set to have a length (for example, 550 mm) substantially equal to the maximum stroke of the piston rod 45a. Have been. A second connecting member 35 shorter than the first connecting member 34, which is replaced with the first connecting member 34 during the replacement of the cutter holder 21, attaches and detaches the rear end of the cutter holder 21 and the center portion of the output member 33 at the shortest distance. The first connecting member 34 is set to have a length (for example, 25 mm) of about 1/24 to 1/20 of the first connecting member 34 (see FIG. 9).
次に、スライドゲート機構２７について説明する。
スライドゲート機構２７は、本体ケース３１の第２保持孔４１を開く開位置と閉じる閉位置とに亙って手動で切換え可能なものであり、案内ケース５３と、この案内ケース５３に装備されて本体ケース３１の第２保持孔４１を開閉可能なゲート部材５４（ゲート板）と、このゲート部材５４を開位置と閉位置とに亙って開閉駆動可能な開閉駆動手段５５とを備えている。
Next, the slide gate mechanism 27 will be described.
The slide gate mechanism 27 can be manually switched between an open position where the second holding hole 41 of the main body case 31 is opened and a closed position where the second holding hole 41 is closed. The slide gate mechanism 27 is mounted on the guide case 53. A gate member 54 (gate plate) capable of opening and closing the second holding hole 41 of the main body case 31 and an opening / closing drive unit 55 capable of opening and closing the gate member 54 between an open position and a closed position are provided. .
案内ケース５３は、本体ケース３１の第２本体部材３７の一端部（径方向の端部）に固定されている。案内ケース５３は、第１案内部材５３ａと、この第１案内部材５３ａと協働してゲート部材５４及び開閉駆動手段５５とを収容する空間を形成する第２案内部材５３ｂと、この第２案内部材５３ｂに設けられゲート部材５４の移動を目視可能な確認用窓部５３ｃ等を備えている。 The guide case 53 is fixed to one end (radial end) of the second main body member 37 of the main body case 31. The guide case 53 includes a first guide member 53a, a second guide member 53b that forms a space for accommodating the gate member 54 and the opening / closing drive unit 55 in cooperation with the first guide member 53a, and a second guide member 53b. A confirmation window 53c and the like are provided on the member 53b so that the movement of the gate member 54 can be seen.
開閉駆動手段５５は、カッタースポーク１１の径方向に延び、第２本体部材３７に一端部が回転可能に支持され且つ他端部が第２案内部材５３ｂに支持されると共に外周表面にねじ山を有するボールねじ部材５５ａと、このボールねじ部材５５ａのねじ山に螺合すると共にボールねじ部材５５ａの回転によりボールねじ部材５５ａ上を移動可能な移動体５５ｂと、ボールねじ部材５５ａの他端部に形成されると共に案内ケース５３から外部に突出する工具係合部５５ｃ等を備えている。移動体５５ｂは、ゲート部材５４の本体ケース３１とは反対側端部に一体的に設けられた係合部に連結され、ゲート部材５４を開閉させるとき、回転工具等で工具係合部５５ｃを回転させることで移動体５５ｂを移動させ、ゲート部材５４を開位置と閉位置とに亙って移動駆動する。 The opening / closing drive means 55 extends in the radial direction of the cutter spoke 11, one end of which is rotatably supported by the second body member 37, and the other end of which is supported by the second guide member 53b, and has a thread on the outer peripheral surface. A ball screw member 55a, a moving body 55b screwed onto the thread of the ball screw member 55a and movable on the ball screw member 55a by rotation of the ball screw member 55a; It is provided with a tool engaging portion 55c that is formed and protrudes outside from the guide case 53. The moving body 55b is connected to an engaging portion integrally provided at the end of the gate member 54 on the side opposite to the main body case 31, and when opening and closing the gate member 54, the tool engaging portion 55c is rotated with a rotary tool or the like. By rotating the movable member 55b, the gate member 54 is moved and driven between the open position and the closed position.
ゲート部材５４が第２保持孔４１を開閉する際には、本体ケース３１に形成された溝部４２に沿って移動する。この溝部４２の近傍部位には、ゲート部材５４の前後両側において第２保持孔４１に泥水が侵入しないようにシールする１対の第２ゲートシール部材が装着されている。上記のように、ゲート部材５４は、開状態のとき本体ケース３１の外側に収容され、遮断状態のとき第２保持孔４１を塞ぐようになっている。 When the gate member 54 opens and closes the second holding hole 41, it moves along the groove 42 formed in the main body case 31. A pair of second gate seal members that seal muddy water from entering the second holding holes 41 on both front and rear sides of the gate member 54 are mounted near the groove 42. As described above, the gate member 54 is housed outside the main body case 31 when in the open state, and closes the second holding hole 41 when in the closed state.
次に、案内支持部材２８及びストッパー２９について説明する。
案内支持部材２８は、本体ケース３１の下部の後端部から後方へ延び、本体ケース３１から引出されたカッターホルダー２１を支持するものであり、１／４円程度の断面円弧形状に構成され、本体ケース３１の後端部に着脱可能に設けられている。
Next, the guide support member 28 and the stopper 29 will be described.
The guide support member 28 extends rearward from the rear end portion of the lower part of the main body case 31 and supports the cutter holder 21 drawn out of the main body case 31. The guide support member 28 is configured to have a circular arc cross section of about 1/4 circle. It is detachably provided at the rear end of the main body case 31.
案内支持部材２８は、ローラーカッター１３を装着した状態のカッターホルダー２１の前後幅と略同じ長さに設定されている。案内支持部材２８の前端部には、フランジ部２８ａが設けられている。固定ボルト５７は、案内支持部材２８のフランジ部２８ａを貫通して、第３本体部材３８のフランジ部３８ａに締結固定される。 The guide support member 28 is set to have substantially the same length as the front-rear width of the cutter holder 21 with the roller cutter 13 mounted. At the front end of the guide support member 28, a flange portion 28a is provided. The fixing bolt 57 passes through the flange portion 28 a of the guide support member 28 and is fastened and fixed to the flange portion 38 a of the third main body member 38.
ストッパー２９は、ローラーカッター１３及びカッターホルダー２１をゲート部材５４よりも後側へ引出した状態でカッターホルダー２１の後端を係止して後方への移動を規制するものであり、案内支持部材２８の上面に沿うように湾曲状に構成され、案内支持部材２８の上端部にボルトにより固定されている。 The stopper 29 locks the rear end of the cutter holder 21 in a state where the roller cutter 13 and the cutter holder 21 are pulled out to the rear side of the gate member 54 and regulates the rearward movement. And is fixed to the upper end portion of the guide support member 28 with bolts.
前記注入ノズル６０は、カッターホルダー２１の後部壁に形成された注入ポート６０ａに螺合にて固定されている。この注入ノズル６０は、耐圧ホースにより機内の高粘性加圧流体を供給可能な流体供給部（図示略）に接続されている。高粘性加圧流体は、好ましくは切羽側の土砂よりも高密度で高粘性の加圧流体である。この高粘性加圧流体としては、水ガラスに所定の粘性調整剤を添加して粘性を調整したもの、泥しょう剤、粘性調整した泥土等を採用することができる。 The injection nozzle 60 is screwed and fixed to an injection port 60 a formed in a rear wall of the cutter holder 21. The injection nozzle 60 is connected to a fluid supply unit (not shown) capable of supplying a high-viscosity pressurized fluid inside the machine by a pressure-resistant hose. The high-viscosity pressurized fluid is preferably a pressurized fluid having a higher density and a higher viscosity than earth and sand on the face side. As the high-viscosity pressurized fluid, a fluid whose water viscosity is adjusted by adding a predetermined viscosity modifier to water glass, a mucilage, a mud whose viscosity is adjusted, or the like can be used.
前記回収ノズル６１は、カッターホルダー２１の後部壁に形成された回収ポート６１ａに螺合にて固定されている。この回収ノズル６１は、耐圧ホースにより高粘性加圧流体を回収可能な機内の流体回収部（図示略）に接続されている。尚、注入ノズル６０と回収ノズル６１は、閉塞板２３に形成された矩形開口６２を挿通して後方へ突出している（図６参照）。 The collecting nozzle 61 is screwed and fixed to a collecting port 61a formed on a rear wall of the cutter holder 21. The recovery nozzle 61 is connected to a fluid recovery unit (not shown) in the machine that can recover a high-viscosity pressurized fluid by a pressure-resistant hose. Note that the injection nozzle 60 and the recovery nozzle 61 protrude rearward through a rectangular opening 62 formed in the closing plate 23 (see FIG. 6).
次に、ローラーカッター１３を交換する方法について説明する。
先ず、図７（ａ）の上半部に示すように、カッターホルダー２１が切羽側位置にあるとき、カッタースポーク１１に固着された保持部材２２にカッターホルダー２１が装着され、カッターホルダー２１の後方への移動を禁止する為に、保持部材２２とカッターホルダー２１の後端部に閉塞板２３が複数のボルト２３ａ，２３ｂにより固定されている。
Next, a method of replacing the roller cutter 13 will be described.
First, as shown in the upper half of FIG. 7A, when the cutter holder 21 is at the face side position, the cutter holder 21 is attached to the holding member 22 fixed to the cutter spoke 11, and the rear of the cutter holder 21. The closing plate 23 is fixed to the holding member 22 and the rear end of the cutter holder 21 by a plurality of bolts 23a and 23b in order to prohibit the movement of the holding member 22 and the cutter holder 21.
カッターホルダー２１を交換する場合は、以下の複数の工程を介して交換する。
最初に、本体ケース連結工程において、図７（ａ）の下半部と図７（ｂ）に示すように、複数の第１抜止めボルト５８を第１ボルト孔２２ｂに貫通させ、その先端部をカッターホルダー２１の環状溝２１ｅに係合させてカッターホルダー２１の後方移動を禁止した状態で、複数のボルト２３ａ，２３ｂを取り外すことで閉塞板２３を取り外す。
When replacing the cutter holder 21, the cutter holder 21 is replaced through a plurality of steps described below.
First, in the main body case connecting step, as shown in the lower half of FIG. 7A and FIG. 7B, a plurality of first retaining bolts 58 are passed through the first bolt holes 22b, and the tip ends thereof Is engaged with the annular groove 21e of the cutter holder 21 and the rearward movement of the cutter holder 21 is prohibited, and the plurality of bolts 23a and 23b are removed to remove the closing plate 23.
その後、図８に示すように、閉塞板２３を取り外した状態でカッタースポーク１１と保持部材２２にローラーカッター交換装置２５を装着する。このとき、固定ボルト３９を、保持部材２２のフランジ部２２ｄを貫通して、第１本体部材３６のフランジ部３６ａに締結固定することで、保持部材２２の後端部に本体ケース３１を直列状に固定し、保持孔２２ａの後端と第２保持孔４１とを連通させる。 Thereafter, as shown in FIG. 8, the roller cutter exchanging device 25 is mounted on the cutter spoke 11 and the holding member 22 with the closing plate 23 removed. At this time, the fixing bolt 39 penetrates the flange portion 22d of the holding member 22 and is fastened and fixed to the flange portion 36a of the first main body member 36, so that the main body case 31 is connected in series to the rear end of the holding member 22. To make the rear end of the holding hole 22a communicate with the second holding hole 41.
次に、シリンダ連結工程において、複数の油圧シリンダ３２のシリンダ本体４４の連結部４４ａを連結片４７に夫々連結し、ピストン部材４５の連結部４５ｂを出力部材３３に夫々連結し、カッターホルダー２１の後端部と出力部材３３とを第１連結部材３４を介して連結することで、カッタースポーク１１と保持部材２２に対して本体ケース３１に加えて複数の油圧シリンダ３２と出力部材３３と第１連結部材３４とを装着する。 Next, in the cylinder connecting step, the connecting portions 44a of the cylinder bodies 44 of the plurality of hydraulic cylinders 32 are connected to the connecting pieces 47, respectively, and the connecting portions 45b of the piston members 45 are connected to the output member 33, respectively. By connecting the rear end portion and the output member 33 via the first connection member 34, the plurality of hydraulic cylinders 32, the output member 33, and the first The connecting member 34 is attached.
そして、図８（ｂ）に示すように、固定ボルト５７を、案内支持部材２８のフランジ部２８ａを貫通して、第３本体部材３８のフランジ部３８ａに締結固定することで、本体ケース３１の後端部に案内支持部材２８を装着する。 Then, as shown in FIG. 8B, the fixing bolt 57 penetrates the flange portion 28 a of the guide support member 28 and is fastened and fixed to the flange portion 38 a of the third main body member 38, so that the main body case 31 is fixed. The guide support member 28 is mounted on the rear end.
次に、ゲート遮断前引抜き工程において、図９示すように、第１抜止めボルト５８によるカッターホルダー２１の後方移動禁止状態を解除し、複数の油圧シリンダ３２の進出側油室に油圧を供給し、カッターホルダー２１を切羽側位置から反切羽側位置に向けて、ピストンロッド４５ａを最大限進出した状態になるまで進出駆動し、カッターホルダー２１を後方へ第１の所定ストローク（例えば５２５ｍｍ）移動駆動して第２保持孔４１内に停止させる。 Next, in the withdrawing step before the gate is closed, as shown in FIG. 9, the state in which the first retaining bolt 58 prevents the cutter holder 21 from moving backward is released, and hydraulic pressure is supplied to the advance-side oil chambers of the plurality of hydraulic cylinders 32. The cutter holder 21 is moved from the face side position to the non-face side position to advance the piston rod 45a until the piston rod 45a is fully extended, and the cutter holder 21 is moved backward by a first predetermined stroke (for example, 525 mm). Then, it is stopped in the second holding hole 41.
そして、図９に示すように、上記の第１の所定ストローク移動後に、複数の第２抜止めボルト５９を第２ボルト孔３８ｂを貫通させ、これら第２抜止めボルト５９の先端部を環状溝２１ｅに係合させることで、カッターホルダー２１を本体ケース３１に固定してカッターホルダー２１の後方移動を禁止した状態にし、第１連結部材３４を取り外す。 Then, as shown in FIG. 9, after the above-mentioned first predetermined stroke movement, a plurality of second retaining bolts 59 are passed through the second bolt holes 38b, and the distal ends of these second retaining bolts 59 are formed into annular grooves. By engaging the cutter holder 21 with the main body case 31, the cutter holder 21 is fixed to the main body case 31 so that the cutter holder 21 is prevented from moving backward, and the first connecting member 34 is removed.
その後、図１０に示すように、複数の油圧シリンダ３２のピストンロッド４５ａを退入駆動してから、第１連結部材３４に代えて第１連結部材３４よりも短い第２連結部材３５を装着し、この第２連結部材３５でもってカッターホルダー２１の後端部を出力部材３３に連結する。 Thereafter, as shown in FIG. 10, the piston rods 45 a of the plurality of hydraulic cylinders 32 are driven to retract, and then the second connecting member 35 shorter than the first connecting member 34 is mounted in place of the first connecting member 34. The rear end of the cutter holder 21 is connected to the output member 33 by the second connecting member 35.
その後、図１１に示すように、第２抜止めボルト５９によるカッターホルダー２１の後方移動禁止状態を解除し、第２連結部材３５を介して、複数の油圧シリンダ３２でカッターホルダー２１を後方へ第２の所定ストローク（例えば２７０ｍｍ）移動させてカッターホルダー２１に装着されたローラーカッター１３の先端がゲート部材５４よりも後方になるまで移動させ、カッターホルダー２１の後端をストッパー２９に係止して後方への移動を規制した状態にする。 Thereafter, as shown in FIG. 11, the backward movement inhibition state of the cutter holder 21 by the second retaining bolt 59 is released, and the cutter holder 21 is moved rearward by the plurality of hydraulic cylinders 32 via the second connecting member 35. 2 is moved by a predetermined stroke (for example, 270 mm) until the tip of the roller cutter 13 mounted on the cutter holder 21 is behind the gate member 54, and the rear end of the cutter holder 21 is locked by the stopper 29. Control the backward movement.
次に、上記のゲート遮断前引抜き工程と並行して行う流体注入工程において、図９〜図１１に示すように、前記カッターホルダー２１が後方へ引抜かれることで保持孔２２ａ，４１内に形成される空間に注入ノズル６０から高密度で高粘性の加圧流体６３を注入する。このように、加圧流体６３を注入することにより、切羽側に連通している保持孔２２ａ，４１内を加圧流体６３で満たし、保持孔２２ａ，４１内への切羽側の土砂の流入を防ぐことができる。 Next, in the fluid injection step performed in parallel with the above-described extraction step before the gate is cut off, as shown in FIGS. 9 to 11, the cutter holder 21 is formed in the holding holes 22a and 41 by being pulled backward. A high-density and high-viscosity pressurized fluid 63 is injected from the injection nozzle 60 into a space. By injecting the pressurized fluid 63 in this manner, the inside of the holding holes 22a, 41 communicating with the face side is filled with the pressurized fluid 63, and the inflow of the soil on the face side into the holding holes 22a, 41 is prevented. Can be prevented.
次に、ゲート遮断前引抜き工程の後のゲート遮断後引抜き工程において、図１１に示すように、スライドゲート機構２７の開閉駆動手段５５を操作して、ゲート部材５４を閉位置に切換えることで、カッターホルダー２１に装着されたローラーカッター１３よりも前側でゲート部材５４により保持孔２２ａ，４１を遮断した状態にする。 Next, in the pull-out step after the gate cut-off after the pull-out step before the gate cut-off, as shown in FIG. 11, the opening / closing drive means 55 of the slide gate mechanism 27 is operated to switch the gate member 54 to the closed position. The holding holes 22 a and 41 are closed by the gate member 54 on the front side of the roller cutter 13 mounted on the cutter holder 21.
ゲート部材５４を閉位置（遮断位置）に切換えた状態で、案内支持部材２８からストッパー２９を取り外し、図１２に示すように、カッターホルダー２１を複数の油圧シリンダ３２で案内支持部材２８上を後方へ、カッターホルダー２１の後端が案内支持部材２８の後端に一致するまで第３の所定ストローク（例えば２５５ｍｍ）移動させる。こうして、カッターホルダー２１をカッターホルダー２１の交換を行う反切羽側位置に移動させることができる。 With the gate member 54 switched to the closed position (blocking position), the stopper 29 is removed from the guide support member 28, and the cutter holder 21 is moved rearward on the guide support member 28 by a plurality of hydraulic cylinders 32 as shown in FIG. Then, the cutter holder 21 is moved by a third predetermined stroke (for example, 255 mm) until the rear end of the cutter holder 21 coincides with the rear end of the guide support member 28. In this manner, the cutter holder 21 can be moved to the position opposite to the face where the cutter holder 21 is replaced.
このゲート遮断後引抜き工程において、カッターホルダー２１を引抜く作業と並行してカッターホルダー２１とゲート部材５４との間に注入ノズル６０から加圧空気６４を注入する。このように加圧空気６４を注入することにより、ゲート部材５４よりも後側でゲート部材５４と保持孔２２ａ，４１の壁面に付着した加圧流体６３に対するローラーカッター１３の剥離を促進することができる。但し、加圧空気６４を注入する代わりに、注入ノズル６０から大気圧の空気を導入するようにしてもよい。 In the drawing step after the gate is shut off, pressurized air 64 is injected from the injection nozzle 60 between the cutter holder 21 and the gate member 54 in parallel with the operation of pulling out the cutter holder 21. By injecting the pressurized air 64 in this manner, the separation of the roller cutter 13 from the pressurized fluid 63 adhered to the gate member 54 and the wall surfaces of the holding holes 22a and 41 behind the gate member 54 is promoted. it can. However, instead of injecting the pressurized air 64, air at atmospheric pressure may be introduced from the injection nozzle 60.
次に、ゲート開放前押入れ工程において、図１３に示すように、複数の油圧シリンダ３２とカッターホルダー２１の後端部とを連結する第２連結部材３５と出力部材３３を取り外し、チェーンブロックと吊下げ治具により使用済のローラーカッター１３付きのカッターホルダー２１を上方へ取り除き、次に、未使用のローラーカッター１３Ａを装着したカッターホルダー２１Ａをチェーンブロックと吊下げ治具によって案内支持部材２８上に搬入する。こうして、使用済のカッターホルダー２１と未使用のカッターホルダー２１Ａとを交換する。 Next, in the push-in step before the gate is opened, as shown in FIG. 13, the second connecting member 35 and the output member 33 for connecting the plurality of hydraulic cylinders 32 and the rear end of the cutter holder 21 are removed, and the chain block and the suspension The used cutter holder 21 with the roller cutter 13 is removed upward by the lowering jig, and then the cutter holder 21A with the unused roller cutter 13A is mounted on the guide support member 28 by the chain block and the hanging jig. Bring in. Thus, the used cutter holder 21 and the unused cutter holder 21A are exchanged.
その後、図１４に示すように、交換後のカッターホルダー２１Ａと出力部材３３とを第２連結部材３５を介して連結し、複数の油圧シリンダ３２を作動させて、図１５に示すゲート部材５４の近くの位置までカッターホルダー２１Ａを前方へ押入れる。 Then, as shown in FIG. 14, the cutter holder 21A after the replacement and the output member 33 are connected via the second connecting member 35, and the plurality of hydraulic cylinders 32 are operated, so that the gate member 54 shown in FIG. Push the cutter holder 21A forward to a nearby position.
次に、ゲート開放前押入れ工程の後のゲート開放後押入れ工程において、ゲート部材５４による遮断を解除し、図１６の状態になるまでカッターホルダー２１Ａを切羽側位置へ向けて押入れてから、図１７に示すように、第２連結部材３５に換えて第１連結部材３４を装着し、引き続きカッターホルダー２１Ａを押入れて図８に示す切羽側位置まで移動させる。尚、第１，第２連結部材３４，３５を交換する際には、第２抜け止めボルト５９を環状溝２１ｅに係合させてカッターホルダー２１を本体ケース３１に固定した状態で交換する。 Next, in the post-gate opening push-in step after the gate opening push-in step, the blocking by the gate member 54 is released, and the cutter holder 21A is pushed toward the face side position until the state shown in FIG. 8, the first connecting member 34 is mounted in place of the second connecting member 35, and then the cutter holder 21A is pushed in and moved to the face side position shown in FIG. When the first and second connecting members 34 and 35 are replaced, the replacement is performed in a state where the second retaining bolt 59 is engaged with the annular groove 21e and the cutter holder 21 is fixed to the main body case 31.
前記ゲート開放後押入れ工程と並行して行う流体回収工程において、カッターホルダー２１Ａよりも切羽側の保持孔部分から回収ノズル６１により加圧流体６３を回収する。
上記のように、前記ゲート開放後押入れ工程において、カッターホルダー２１Ａを前方へ切羽側位置まで移動させて保持孔２２ａ内に装着する。その後、カッターホルダー交換装置２５を取り外して閉塞板２３を固定すると、カッターホルダー２１，２１Ａの交換作業が終了する。
In the fluid recovery step performed in parallel with the push-in step after the gate is opened, the pressurized fluid 63 is recovered by the recovery nozzle 61 from the holding hole portion closer to the face than the cutter holder 21A.
As described above, in the push-in step after the gate is opened, the cutter holder 21A is moved forward to the face side position and mounted in the holding hole 22a. Thereafter, when the cutter holder exchanging device 25 is removed and the closing plate 23 is fixed, the exchanging operation of the cutter holders 21 and 21A is completed.
尚、上記のように、前記ゲート遮断前引抜き工程と、ゲート遮断後引抜き工程により、カッターホルダー２１を切羽側位置から反切羽側位置へ引抜くことができるが、これらゲート遮断前引抜き工程とゲート遮断後引抜き工程の区分時期を変更して、次のような第１，第２引抜き工程に区分することも可能である。 As described above, the cutter holder 21 can be pulled out from the face side position to the non-face side position by the above-described gate-withdrawing-out step and the gate-after-withdrawing step. It is also possible to change the sectioning time of the post-cut-off drawing process and to classify into the following first and second drawing processes.
即ち、第１引抜き工程は、第１連結部材３４を用いて、カッターホルダー２１を切羽側位置から、図９に示すように油圧シリンダ３２が最大限伸長した途中位置まで引抜く工程である。第２引抜き工程は、第２連結部材３５を用いて、カッターホルダー２１を上記の途中位置から図１２に示す反切羽側位置まで引抜く工程である。
上記と同様に、前記ゲート開放前押入れ工程と、ゲート開放後押入れ工程によりカッターホルダー２１Ａを反切羽側位置から切羽側位置へ押入れることができるが、これらゲート開放前押入れ工程とゲート開放後押入れ工程の区分時期を変更して、次のような第１，第２押入れ工程に区分することも可能である。
In other words, the first pulling-out step is a step of pulling out the cutter holder 21 from the face side position to the middle position where the hydraulic cylinder 32 is fully extended as shown in FIG. 9 using the first connecting member 34. The second pulling-out step is a step of pulling out the cutter holder 21 from the above-described middle position to the position opposite to the cutting face shown in FIG. 12 using the second connecting member 35.
In the same manner as described above, the cutter holder 21A can be pushed from the non-face side position to the face side position by the pushing-in step before the gate opening and the pushing-in step after the gate opening. It is also possible to change the process division time to classify into the following first and second push-in processes.
即ち、第１押入れ工程は、第２連結部材３５を用いて、カッターホルダー２１を反切羽側位置（図１４）から、図１６に示すように油圧シリンダ３２が最大限収縮した途中位置まで押入れる工程である。第２押入れ工程は、第１連結部材３５を用いて、カッターホルダー２１を上記の途中位置から図８に示す切羽側位置まで押入れる工程である。
尚、本実施形態では、第１引抜き工程、第１押入れ工程において、油圧シリンダ３２を最大限まで伸長、収縮させているが、伸長、収縮ストロークはこれに限定されるものではない。
That is, in the first pushing-in step, the cutter holder 21 is pushed in from the position opposite to the cutting face (FIG. 14) to the intermediate position where the hydraulic cylinder 32 is maximally contracted as shown in FIG. It is a process. The second pushing step is a step of pushing the cutter holder 21 from the above-mentioned middle position to the face side position shown in FIG. 8 using the first connecting member 35.
In the present embodiment, the hydraulic cylinder 32 is extended and contracted to the maximum in the first pulling-out step and the first pushing-in step, but the extending and contracting strokes are not limited to this.
次に、上記のローラーカッター交換装置２５の効果について説明する。
保持部材２２の外側でカッタースポーク１１の前端部に油圧シリンダ３２の前端部を連結するため、保持部材２２と本体ケース３１の外側空間を有効利用して複数の油圧シリンダ３２を配置できる。そのため、保持部材２２に対向するカッタースポーク１１の後側壁部との間に油圧シリンダ３２を配置する空間を取る必要がなく、ローラーカッター交換装置２５について省スペース化を図ることができ、カッタースポーク１１の大型化を抑制しつつ、カッターホルダー２１，２１Ａの交換作業性を向上できる。
Next, effects of the roller cutter exchanging device 25 will be described.
Since the front end of the hydraulic cylinder 32 is connected to the front end of the cutter spoke 11 outside the holding member 22, a plurality of hydraulic cylinders 32 can be arranged by effectively utilizing the space outside the holding member 22 and the body case 31. Therefore, it is not necessary to provide a space for disposing the hydraulic cylinder 32 between the cutter spoke 11 and the rear side wall of the cutter spoke 11 facing the holding member 22, and the roller cutter replacement device 25 can be space-saving. The workability of exchanging the cutter holders 21 and 21A can be improved while suppressing an increase in the size of the cutter holder.
保持部材２２とその後端に接続された本体ケース３１に前後方向にストレート状の保持孔２２ａ，４１を形成し、複数の油圧シリンダ３２の駆動力でカッターホルダー２１を切羽側位置と反切羽側位置とに亙って移動させる構成とし、スライドゲート機構２７のゲート部材５４で第２保持孔４１を横断的に開閉可能とし、ゲート部材５４は開状態のとき本体ケース３１の外側に収容される構成としたので、保持部材２２及び本体ケース３１内にゲート部材５４を収容するスペースを設ける必要がない。 The holding member 22 and the main body case 31 connected to the rear end thereof are formed with straight holding holes 22a and 41 in the front-rear direction, and the driving force of the plurality of hydraulic cylinders 32 moves the cutter holder 21 to the face side position and the anti-face side position. The second holding hole 41 can be opened and closed transversely by the gate member 54 of the slide gate mechanism 27, and the gate member 54 is housed outside the main body case 31 when in the open state. Therefore, there is no need to provide a space for accommodating the gate member 54 in the holding member 22 and the main body case 31.
そのため、保持孔２２ａ，４１はカッターホルダー２１を収容し且つ前後に移動させるだけのコンパクトなものでよいから、カッターホルダー２１よりも前側の保持孔部分に注入ノズル６０から加圧流体６３を注入する際、保持孔部分の全体に加圧流体６３を充填可能で、加圧流体６３の注入量も少なくすることができる。 Therefore, since the holding holes 22a and 41 may be compact enough to accommodate the cutter holder 21 and move it back and forth, the pressurized fluid 63 is injected from the injection nozzle 60 into the holding hole portion on the front side of the cutter holder 21. In this case, the entire holding hole can be filled with the pressurized fluid 63, and the injection amount of the pressurized fluid 63 can be reduced.
カッターホルダー２１を切羽側位置から反切羽側位置へ切換える際に、保持孔２２ａ，４１のカッターホルダー２１よりも前側部分に高密度で高粘性の加圧流体６３を注入するため、保持孔２２ａ，４１内へ切羽側の土砂が流入するのを防止して、ゲート部材５４の円滑な摺動性を確保すると共に交換後のカッターホルダー２１を切羽側位置へ押入れる際の円滑な摺動性を確保することができる。 When the cutter holder 21 is switched from the face side position to the non-face side position, a high-density and high-viscosity pressurized fluid 63 is injected into the holding holes 22a and 41 into the front side of the cutter holder 21. By preventing the face-side earth and sand from flowing into the inside 41, the smooth sliding property of the gate member 54 is ensured, and the smooth sliding property when the replaced cutter holder 21 is pushed into the face-face position is improved. Can be secured.
しかも、保持部材２２と本体ケース３１を前後方向に貫通する円筒状の保持孔２２ａ，４１内をカッターホルダー２１が反切羽側位置に向って移動するとき、カッターホルダー２１よりも前側の保持孔部分に加圧流体を注入するため、カッターホルダー２１よりも前側の保持孔部分の体積変化が連続的であるから、加圧流体の注入量をコントロールしながら注入することで、切羽側の土砂の土圧に対向する圧力をかけることで、保持孔２２ａ，４１内への土砂の流入を防ぐことができる。 Moreover, when the cutter holder 21 moves toward the anti-face side position in the cylindrical holding holes 22 a and 41 penetrating the holding member 22 and the main body case 31 in the front-rear direction, the holding hole portion located on the front side of the cutter holder 21. Since the pressurized fluid is injected, the volume change of the holding hole portion on the front side of the cutter holder 21 is continuous. By applying a pressure opposing the pressure, it is possible to prevent earth and sand from flowing into the holding holes 22a and 41.
しかも、交換後のカッターホルダー２１Ａを切羽側位置へ押入れる際には、カッターホルダー２１Ａよりも切羽側の保持孔部分から回収ノズル６１により加圧流体６３を回収するため、高密度で高粘性の加圧流体６３が保持孔２２ａ，４１内で圧密状態となってカッターホルダー２１Ａの押入れの妨げになることもない。 Moreover, when the replaced cutter holder 21A is pushed into the face side position, the pressurized fluid 63 is collected by the collection nozzle 61 from the holding hole portion on the face side of the cutter holder 21A, so that the high density and high viscosity The pressurized fluid 63 is kept in a compacted state in the holding holes 22a and 41, and does not hinder the pushing of the cutter holder 21A.
次に、ローラーカッター交換方法の効果について説明する。
ゲート遮断前引抜き工程により、複数の油圧シリンダ３２を作動させて、第１，第２連結部材３４，３５を介して使用済のローラーカッター１３が装着されたカッターホルダー２１を第２保持孔４１内のゲート部材５４よりも後側位置まで引抜くことができる。
Next, the effect of the roller cutter replacement method will be described.
The plurality of hydraulic cylinders 32 are operated in the pulling-out step before the gate is closed, and the cutter holder 21 on which the used roller cutter 13 is mounted is inserted into the second holding hole 41 via the first and second connecting members 34 and 35. Can be pulled out to a position on the rear side of the gate member 54.
ゲート遮断前引抜き工程と並行して行う流体注入工程により、カッターホルダー２１が引き抜かれることで前記保持孔２２ａ，４１内に形成される空間に高密度で高粘度の加圧流体６３を注入するため、保持孔２２ａ，４１内へ切羽側の土砂が流入するのを防止して、ゲート部材５４の円滑な摺動性を確保すると共に交換後のカッターホルダー２１を切羽側位置へ押入れる際の円滑な摺動性を確保することができる。 In order to inject the high-density and high-viscosity pressurized fluid 63 into the space formed in the holding holes 22a and 41 by extracting the cutter holder 21 by the fluid injection step performed in parallel with the extraction step before the gate is cut off. The gate member 54 is prevented from flowing into the holding holes 22a, 41 by the inflow of the earth and sand, so that the gate member 54 can be smoothly slid and the replaced cutter holder 21 can be smoothly pushed into the face side position. Slidability can be ensured.
ゲート遮断後引抜き工程により、保持孔２２ａ，４１のカッターホルダー２１よりも前側をゲート部材５４で遮断してから、カッターホルダー２１を反切羽側位置まで引抜くことができる。このゲート遮断後引抜き工程において、カッターホルダー２１を引抜く作業と並行して、カッターホルダー２１とゲート部材５４の間に加圧空気６４を注入する。そのため、ゲート部材５４の後側でゲート部材５４と保持孔４１の壁面に付着した加圧流体６３に対するローラーカッター１３の剥離を促進することができる。 In the drawing step after the gate is cut off, the cutter member 21 can be pulled out to the position opposite to the cutting face after the front side of the holding holes 22a and 41 with respect to the cutter holder 21 is cut off by the gate member 54. In the drawing step after the gate is shut off, pressurized air 64 is injected between the cutter holder 21 and the gate member 54 in parallel with the work of pulling out the cutter holder 21. Therefore, the separation of the roller cutter 13 from the pressurized fluid 63 attached to the gate member 54 and the wall surface of the holding hole 41 on the rear side of the gate member 54 can be promoted.
次のゲート開放前押入れ工程により、使用済のカッターホルダー２１と未使用のカッターホルダー２１Ａを交換することができ、複数の油圧シリンダ３２を作動させて交換後のカッターホルダー２１Ａをゲート部材５４の近くまで押入れることができる。 The used cutter holder 21 and the unused cutter holder 21A can be exchanged by the next gate opening pre-pressing process, and the cutter holder 21A after the exchange is operated near the gate member 54 by operating a plurality of hydraulic cylinders 32. Can be pushed up to.
次のゲート開放後押入れ工程により、ゲート部材５４の遮断を解除し、交換後のカッターホルダー２１Ａを切羽側位置まで押入れることができる。
このゲート開放後押入れ工程と並行して行う流体回収工程により、カッターホルダー２１Ａよりも切羽側の保持孔部分から加圧流体６３を回収するため、高密度で高粘性の加圧流体６３が保持孔２２ａ，４１内で圧密状態となってカッターホルダー２１Ａの押入れの妨げになることもない。
In the next push-in step after the gate is opened, the blocking of the gate member 54 is released, and the cutter holder 21A after replacement can be pushed into the face side.
Since the pressurized fluid 63 is collected from the holding hole portion on the face side of the cutter holder 21A by the fluid collecting process performed in parallel with the pushing-in process after the gate is opened, the high-density and high-viscosity pressurized fluid 63 is retained. There is no hindrance to the press-fitting of the cutter holder 21A due to the compacted state in the insides 22a and 41.
次に、前記実施形態を部分的に変更する例について説明する。
［１］前記実施形態において、本体ケース３１は第１〜第３本体部材３６〜３８の３部材で構成したが、１つの一体部材で構成してもよい。
Next, an example in which the embodiment is partially changed will be described.
[1] In the above-described embodiment, the main body case 31 is configured by the three members of the first to third main body members 36 to 38, but may be configured by one integrated member.
［２］油圧シリンダ３２の設置数、第１，第２牽引部材３４，３５の長さ、カッターホルダー２１を引き出すストローク等は、一例に過ぎず、適宜変更可能である。油圧シリンダ ３２はピストンロッド４５ａの先端部をカッタースポーク１１の前端部に連結するように前記実施形態の油圧シリンダ３２とは前後を逆にして設置してもよい。尚、油圧シリンダ３２の代わりに、油圧シリンダ以外の流体圧シリンダを採用してもよい。 [2] The number of hydraulic cylinders 32 to be installed, the length of the first and second traction members 34 and 35, the stroke for pulling out the cutter holder 21, and the like are merely examples, and can be changed as appropriate. The hydraulic cylinder 32 may be installed upside down with respect to the hydraulic cylinder 32 of the above-described embodiment so that the distal end of the piston rod 45a is connected to the front end of the cutter spoke 11. Note that, instead of the hydraulic cylinder 32, a hydraulic cylinder other than the hydraulic cylinder may be employed.
［３］図１８に示すように、前記注入ノズル６０と回収ノズル６１を保持部材２２の側部に装着し、保持部材２２とカッターホルダー２１に形成したポート６０ａから装着凹部２１ａに加圧流体を注入するように構成し、保持部材２２とカッターホルダー２１に形成したポート６１ａから装着凹部２１ａ側の加圧流体を回収するように構成してもよい。
尚、ポート６０ａ，６１ａの位置は、本実施形態のものに限定されるものはなく、装着凹部２１ａに加圧流体を注入可能であり、装着凹部２１ａから加圧流体を回収可能な部位であればよい。
[3] As shown in FIG. 18, the injection nozzle 60 and the recovery nozzle 61 are mounted on the side of the holding member 22, and pressurized fluid is supplied to the mounting recess 21 a from the holding member 22 and the port 60 a formed in the cutter holder 21. It may be configured to inject and pressurized fluid on the mounting recess 21a side is recovered from the port 61a formed in the holding member 22 and the cutter holder 21.
Note that the positions of the ports 60a and 61a are not limited to those of the present embodiment, and may be any location where the pressurized fluid can be injected into the mounting recess 21a and the pressurized fluid can be collected from the mounting recess 21a. Just fine.
［４］前記実施形態のローラーカッター交換装置では、比較的小型のカッタースポーク１１に装備されたカッターホルダー２１を交換する関係上、第１，第２連結部材３４，３５を切換えながらカッターホルダー２１を交換した。しかし、比較的大きなサイズのカッタースポークに装備したカッターホルダーを交換する場合には、特許第５０９１０７７号公報に記載のように、１つのテレスコ型油圧ジャッキ（油圧シリンダ）により、カッターホルダーを引抜いたり、押入れたりすることができる。 [4] In the roller cutter exchanging device of the embodiment, the cutter holder 21 is switched while switching the first and second connecting members 34 and 35 because the cutter holder 21 mounted on the relatively small cutter spoke 11 is exchanged. Replaced. However, when replacing the cutter holder mounted on a relatively large-sized cutter spoke, as described in Japanese Patent No. 5091077, the cutter holder is pulled out by one telescopic hydraulic jack (hydraulic cylinder), You can close it.
［５］前記実施形態では、ローラーカッター１３を取り付けたカッターホルダー２１を交換するカッター交換技術を例にして説明したが、特許第５０９１０７７号公報に記載のような、ローラーカッターの代わりにカッタービット（バイトカッター）を取り付けたカッターホルダーを交換するカッター交換装置及びカッター交換方法にも本発明を同様に適用することができる。 [5] In the above-described embodiment, the cutter replacement technique for replacing the cutter holder 21 with the roller cutter 13 attached thereto has been described as an example. However, as described in Japanese Patent No. 5091077, a cutter bit ( The present invention can be similarly applied to a cutter exchanging device and a cutter exchanging method for exchanging a cutter holder having a bite cutter attached thereto.
［６］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態を包含するものである。 [6] In addition, those skilled in the art can implement the present invention in a form in which various modifications are added to the embodiment without departing from the gist of the present invention, and the present invention includes such modified forms. is there.
１ シールド掘進機
１１ カッタースポーク
１３ ローラーカッター
２１，２１Ａ カッターホルダー
２２ 保持部材
２２ａ 保持孔
２５ ローラーカッター交換装置
２７ スライドゲート機構
３１ 本体ケース
３２ 油圧シリンダ
３３ 出力部材
３４ 第１連結部材
３５ 第２連結部材
４１ 第２保持孔
５４ ゲート部材
６０ 注入ノズル
６１ 回収ノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield excavator 11 Cutter spoke 13 Roller cutter 21 and 21A Cutter holder 22 Holding member 22a Holding hole 25 Roller cutter changing device 27 Slide gate mechanism 31 Main body case 32 Hydraulic cylinder 33 Output member 34 First connecting member 35 Second connecting member 41 Second holding hole 54 Gate member 60 Injection nozzle 61 Recovery nozzle
Claims (3)
前記トンネル掘削機のカッタースポークに取付けられ且つ前記カッターホルダーを切羽側位置に保持する保持部材と、前記カッターホルダーを移動させるために前記保持部材の後側に接続される本体ケースと、切羽側位置と反切羽側位置の間で前記カッターホルダーの位置を切換え可能な複数の油圧シリンダとを含む引出し機構とを備え、
前記保持部材と前記本体ケースを前後方向に貫通する円筒状の保持孔が形成され、前記カッターホルダーが前記油圧シリンダの駆動力により前記保持孔を介して切羽側位置と反切羽側位置とに亙って位置切換え自在に構成され、
前記カッターホルダーを切羽側位置から反切羽側位置へ切換える時に前記保持孔の前記カッターホルダーよりも切羽側部分に加圧流体を注入する流体注入手段と、前記カッターホルダーを反切羽側位置から切羽側位置へ切換える時に前記保持孔に滞留する前記加圧流体を回収する流体回収手段とを備え、
前記本体ケースの下部の反切羽側端部から反切羽側へ延び且つ前記カッターホルダーを載置支持可能な案内支持部材が前記本体ケースの反切羽側端部に着脱可能に設けられたことを特徴とするカッター交換装置。 In the cutter exchanging device that exchanges the cutter holder of the tunnel excavator,
A holding member attached to a cutter spoke of the tunnel excavator and holding the cutter holder at a face side position; a main body case connected to a rear side of the holding member to move the cutter holder; And a drawer mechanism including a plurality of hydraulic cylinders that can switch the position of the cutter holder between the non-face side position,
A cylindrical holding hole that penetrates the holding member and the main body case in the front-rear direction is formed, and the cutter holder is moved between the face side and the non-face side through the holding hole by the driving force of the hydraulic cylinder. The position can be switched freely.
Fluid injecting means for injecting pressurized fluid into a portion of the holding hole closer to the face than the cutter holder when switching the cutter holder from the face side position to the counter face side position; and moving the cutter holder from the counter face side position to the face side. Fluid recovery means for recovering the pressurized fluid staying in the holding hole when switching to the position ,
A guide support member extending from the lower face side end of the lower part of the main body case to the opposite face side and capable of mounting and supporting the cutter holder is detachably provided at the opposite face side end of the main body case. And cutter replacement device.
カッタースポークに固定された部材に形成された保持孔を介して切羽側位置と反切羽側位置とに亙って移動可能なカッターホルダーを、前記保持孔内で地山に面する切羽側位置から反切羽側位置に向けて引抜き、前記カッターホルダーに装着されたカッターの先端が前記保持孔を遮断するゲート板よりも後方へスライドさせるゲート遮断前引抜き工程と、
前記ゲート遮断前引抜き工程と並行して、前記カッターホルダーが引抜かれることで前記保持孔内に形成される空間に加圧流体を注入する流体注入工程と、
前記ゲート遮断前引抜き工程の後で、前記ゲート板により前記保持孔を遮断し、その後前記カッターホルダーと前記ゲート板との間に空気を流入させながら、前記カッターホルダーを更に反切羽側位置まで引抜くゲート遮断後引抜き工程と、
前記ゲート遮断後引抜き工程の後で前記カッターホルダーを新しいカッターホルダーに交換し、その交換後のカッターホルダーを前記ゲート板近くまで押入れるゲート開放前押入れ工程と、
前記ゲート開放前押入れ工程の後で、前記ゲート板による遮断を解除し、前記交換後のカッターホルダーを切羽側位置に向けて押入れるゲート開放後押入れ工程と、
前記ゲート開放後押入れ工程と並行して、前記カッターホルダーよりも切羽側の保持孔部分から加圧流体を回収する流体回収工程とを有することを特徴とするカッター交換方法。 In the cutter replacement method for replacing the cutter holder of the tunnel excavator,
A cutter holder movable between a face side position and a non-face side position via a holding hole formed in a member fixed to the cutter spoke, from the face side facing the ground in the holding hole. Pulling out toward the anti-face side position, a gate-cutting-before-pulling-out step in which the tip of a cutter mounted on the cutter holder slides rearward from a gate plate that blocks the holding hole,
A fluid injection step of injecting a pressurized fluid into a space formed in the holding hole by pulling out the cutter holder, in parallel with the gate cut-off pre-drawing step,
After the drawing step before the gate is closed, the holding hole is closed by the gate plate, and then the cutter holder is further pulled to a position opposite to the cutting face while air is allowed to flow between the cutter holder and the gate plate. Withdrawing process after shutting off the gate,
Replacing the cutter holder with a new cutter holder after the gate cutting-off pulling-out step, and pushing in the gate holder before pushing the replaced cutter holder close to the gate plate;
After the gate opening pre-pressing step, release the cutoff by the gate plate, and press the post-exchange cutter holder toward the face side position, after the gate opening pressing step,
A fluid collecting step of collecting a pressurized fluid from a holding hole portion on the face side of the cutter holder in parallel with the pushing-in step after the gate is opened.
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