JP6650697B2 - Tunnel excavator - Google Patents
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Description
本発明は、地中に設置されてトンネルを掘り進むためのトンネル掘削機、特に大断面で長距離のトンネルを掘進するに際して、安全にビットを掘削機内部から交換できるようにしたトンネル掘削機に関するものである。 The present invention relates to a tunnel excavator installed in the ground to excavate a tunnel, and more particularly to a tunnel excavator capable of safely exchanging bits from inside the excavator when excavating a long-distance tunnel with a large cross section. It is.
トンネル掘削機のビット交換技術に関する従来技術としては、例えば特許文献1に示されたものがある。この従来技術は、外周カッター(12A:本特許文献内に記載された符号を括弧書きで示す。以下同じ)と、内周カッター(12B)が独立して回転する機構を持つ。また、カッタースポーク13の内径端部にL形状の筒状フレーム(58)が接続され、該筒状フレーム(58)の他端が断面中心上にある外周カッター用ロータリージョイント(26)に連結されている。なお、この従来技術におけるL形状の筒状フレーム(58)はロータリージョイントを支持することを目的としており、トンネル掘削機の内部に作業員を出入りさせる等の対策は施されていない。 As a conventional technique relating to a bit exchanging technique of a tunnel excavator, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1. This prior art has a mechanism in which an outer peripheral cutter (12A: the reference numerals described in this patent document are shown in parentheses, the same applies hereinafter) and an inner peripheral cutter (12B) rotate independently. Further, an L-shaped cylindrical frame (58) is connected to the inner end of the cutter spoke 13, and the other end of the cylindrical frame (58) is connected to the outer cutter rotary joint (26) located at the center of the cross section. ing. The L-shaped cylindrical frame (58) in the prior art is intended to support the rotary joint, and no measures are taken, such as moving an operator in and out of the tunnel excavator.
上記従来技術について検討すると、上記L形状の筒状フレーム(58)はその内部に作業員の出入りや代替ビット等の資材の搬出入のための空間通路は確保されていない。また、中心カッター(12B)の回転軸(25)の外周に設けられた筒状体(26)は外周カッター用ロータリージョイントであり、やはり作業員や資材搬入用の部屋を持っていない。カッタースポーク内部からビットを交換するという思想、或いは機構や機能を持つものではなく、それを示唆する記述や図もない。この従来技術は、長距離シールドや超大断面シールドにおいてビットの交換がトンネル掘削機内からできないという課題を持つ。 When examining the above-mentioned prior art, the L-shaped cylindrical frame (58) does not have a space passage for workers to enter and exit and to carry in and out materials such as alternative bits. Further, the cylindrical body (26) provided on the outer periphery of the rotation shaft (25) of the center cutter (12B) is a rotary joint for the outer peripheral cutter, and does not have a worker or a room for carrying in materials. It does not have the idea, mechanism or function of exchanging bits from inside the cutter spokes, and there is no description or figure suggesting this. This conventional technique has a problem that a bit cannot be replaced from within a tunnel excavator in a long-distance shield or a super-large section shield.
本発明は、上述のような不具合に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、大断面で長距離のトンネルを掘進するトンネル掘削機シールドにおいて、トンネル掘削機内からビットの交換が円滑に行えるようにすることである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a first object of the present invention is to smoothly exchange bits from inside a tunnel excavator in a tunnel excavator shield that excavates a long-distance tunnel with a large cross section. Is to be able to do it.
また、本発明の第2の目的は、トンネル掘削機内からビットの交換が円滑に行えるように図るとともに、これに伴うシールド掘進作業の低下を防止することである。 A second object of the present invention is to facilitate replacement of bits from inside a tunnel excavator and to prevent a decrease in shield excavation work accompanying the replacement of bits.
本発明は、上記目的を達成するために、中心部カッターヘッドと外周部カッタヘッドとから構成されたカッターヘッドをトンネル掘削機本体の前部に回転可能に支持したトンネル掘削機において、前記カッタヘッドに取り付けられ、内部が人間を収容可能で進退自在な作業が可能な大きさの中空構造であり、また前記中心部カッタヘッドの周囲から外周へ向けて放射状に延びる複数のカッタースポークと、前記カッタースポークの内部に形成されたカッター作業室と、前記カッタヘッドの中心部後方に配置され、且つ人間が出入り可能で作業可能な容積を有する回転室と、前記回転室の周囲から前方へ、且つ、前記カッタヘッドの外周方向へ向けて放射状に延出して前記カッタースポークに接続され、内部が人間を収容可能な大きさの中空構造である複数の接続フレームと、前記回転室及び接続フレームの前方で中心部カッターヘッドとの間に形成された中心部カッターチャンバーと、前記中心部カッタヘッドを貫通して延び、中心部カッター軸受を介して前記回転室に支持取り付けされた駆動軸と、前記中心部カッターヘッドの前面部において前記駆動軸に取り付けられた中心部カッタービットと、中心部カッターチャンバー内に配設され、前記駆動軸に結合支持された撹拌羽根を備えた中心部撹拌装置とを備え、前記中空構造の接続フレームは、前記回転室からカッタースポークまで、人間が出入り可能に連通し、また、前記中心部カッターヘッドにより掘削され、中心部カッターチャンバー内に取り込まれた土砂は中心部撹拌装置に備えられた撹拌羽根の撹拌作用により撹拌される、ことを要旨とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a tunnel excavator in which a cutter head including a central cutter head and an outer peripheral cutter head is rotatably supported at a front portion of a tunnel excavator body. A plurality of cutter spokes having a hollow structure having a size capable of accommodating a human and capable of moving forward and backward, and radially extending from the periphery of the central cutter head to the outer periphery; A cutter working chamber formed inside the spokes, a rotating chamber arranged behind the center of the cutter head and having a volume that allows humans to enter and exit and work , forward from around the rotating chamber , and wherein toward the outer periphery of the cutter head is connected to the cutter spokes extending radially hollow structure of the internal human accommodate available-sized A plurality of connecting frames is, the center cutter chamber formed between the center cutter head in front of the rotary chamber and the connection frame, extends through the center cutter head, the center cutter bearing A drive shaft supported and attached to the rotation chamber, a central cutter bit attached to the drive shaft at a front surface of the central cutter head, and a drive shaft disposed in a central cutter chamber; A center stirring device having a stirring blade supported and connected thereto, wherein the connection frame having the hollow structure communicates from the rotating chamber to the cutter spokes so that humans can enter and exit, and is excavated by the center cutter head. The earth and sand taken into the central cutter chamber are stirred by the stirring action of the stirring blades provided in the central stirring device. Is, the gist that.
これにより、カッターヘッドの中心部後方位置に作業員が出入り可能な室を設け、この室からカッターヘッドの外周部に向う通路を設け、トンネル掘削機内部からビットの交換を行うことができる。また、中心部カッターチャンバー内に配設された中心部撹拌装置により、前記中心部カッターヘッドにより掘削された土砂が撹拌されるから、土砂の攪拌作業効率が向上する。 Thus, a room is provided at the rear part of the center of the cutter head where an operator can enter and exit, a passage extending from this room to the outer periphery of the cutter head is provided, and bits can be exchanged from inside the tunnel excavator. Further, the earth and sand excavated by the center cutter head is stirred by the center stirring device disposed in the center cutter chamber, so that the efficiency of the earth stirring operation is improved.
本願第2の発明は、中心部カッターヘッドと外周部カッタヘッドとから構成されたカッターヘッドをトンネル掘削機本体の前部に回転可能に支持したトンネル掘削機において、前記カッタヘッドに取り付けられ、内部が人間を収容可能で進退自在な作業が可能な大きさの中空構造であり、また前記中心部カッタヘッドの周囲から外周へ向けて放射状に延びる複数のカッタースポークと、前記カッタースポークの内部に形成されたカッター作業室と、前記カッタヘッドの中心部後方に配置され、且つ人間が出入り可能で作業可能な容積を有する回転室と、前記回転室の周囲から前記カッタヘッドの外周方向へ向けて放射状に延出して前記カッタースポークに接続され、内部が人間を収容可能な大きさの中空構造である複数の接続フレームとを備え、前記中空構造の接続フレームは、前記回転室からカッタースポークまで、人間が出入り可能に連通し、前記カッタースポークは外周部スポークと、当該外周部スポークに連続して前記カッタヘッドの中心部まで延びる中心部スポークとに分割成形され、前記外周部スポークの内部には前記カッター作業室が設けられている一方、前記中心部スポークの内部には前記カッター作業室に連通する補助カッター作業室が設けられ、前記外周部スポークと中心部スポークとはスポーク接続装置により接続されており、また、前記スポーク接続装置は、前記外周部スポークと中心部スポークとの境界部分の内部において、前記カッタースポーク内を昇降運動して、外周部スポークと中心部スポークとを気密状態を保って接続し、且つ、前記カッター作業室と補助カッター作業室とを連通、或いは連通解除させる機能を有することを要旨とする。A second invention of the present application is directed to a tunnel excavator in which a cutter head composed of a central cutter head and an outer peripheral cutter head is rotatably supported at the front of a tunnel excavator body, and is attached to the cutter head, Is a hollow structure large enough to accommodate humans and to be able to move forward and backward, and a plurality of cutter spokes extending radially from the periphery of the central cutter head to the outer periphery, and formed inside the cutter spokes. A cutter working chamber, a rotating chamber disposed behind the center of the cutter head and having a volume that allows humans to enter and exit and work, radially from the periphery of the rotating chamber toward the outer peripheral direction of the cutter head. A plurality of connection frames extending to the cutter spokes and having a hollow structure having a size capable of accommodating a human. The connection frame having the hollow structure communicates from the rotation chamber to the cutter spoke so that a person can enter and exit, and the cutter spoke extends to the outer peripheral spoke and the center of the cutter head continuously to the outer peripheral spoke. It is divided and formed into a central spoke, and the cutter working chamber is provided inside the outer peripheral spoke, while an auxiliary cutter working chamber communicating with the cutter working chamber is provided inside the central spoke. The outer spoke and the center spoke are connected by a spoke connection device, and the spoke connection device moves up and down the cutter spoke inside a boundary between the outer spoke and the center spoke. Moving, connecting the outer peripheral spokes and the central spokes in an airtight manner, and Communicating the work chamber and the auxiliary cutter working chamber, or the subject matter that has a function to release communication.
この構成によれば、作業員が室の出入り口からトンネル掘削機内部に入り、また、通路を通ってカッタースポーク内に形成されたカッター作業室に移動し、カッターヘッドの外周部に向かうことができる。そして、作業対象となるビットの位置に到達して、そのビットを修理したりビット交換を行うことができる。 According to this configuration, the worker can enter the inside of the tunnel excavator from the entrance of the chamber, move to the cutter working chamber formed in the cutter spoke through the passage, and head toward the outer peripheral portion of the cutter head. . Then, when the position of the bit to be worked is reached, the bit can be repaired or the bit can be replaced.
本発明のトンネル掘削機は、カッターヘッドの中心部後方位置に作業員が出入り可能な室と、この室に連結してカッタースポーク内に形成されたカッター作業室とを有するから、トンネル掘削機内を通ってカッターヘッドの外周部に向かい、ビットの交換を行うことができるから、ビット交換作業が円滑に且つ迅速に行える、という効果が得られる。 Since the tunnel excavator of the present invention has a chamber in which workers can enter and exit at a position behind the center of the cutter head, and a cutter working chamber connected to this chamber and formed in the cutter spoke, the inside of the tunnel excavator is controlled. Since the bit can be exchanged through the cutter head to the outer peripheral portion of the cutter head, the effect that the bit exchange operation can be performed smoothly and quickly can be obtained.
また、作業員が出入り可能な室はカッターヘッドの位置から所定の距離だけ後方に下げて設置されているため、掘削した土砂が室によって後方への移動を妨げられることはなく、土砂の排出を円滑に行うことができる。 In addition, since the room where workers can enter and exit is installed at a predetermined distance behind the cutter head, the excavated earth is not hindered from moving backward by the room, and the soil is discharged. It can be done smoothly.
実施の形態1
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るトンネル掘削機の概略構成を示す側方断面図である。図2は上記実施の形態に係るトンネル掘削機の中央部分を見た部分正面図である。
Embodiment 1
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a tunnel excavator according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial front view of a central portion of the tunnel excavator according to the embodiment.
これらの図において、符号1はトンネル掘削機であり、地中でシールド工法によりトンネルを掘り進む。2はトンネル掘削機1の筒状構造を画成する外筒、3はトンネル掘削機1の前端部分を保護するフード、4はトンネル掘削機1の外周部隔壁、5はトンネル掘削機1の内周部隔壁であり、外周部隔壁4と内周部隔壁5により掘削された掘削土砂が後方のトンネル掘削機1の作業空間へ入り込まないように遮蔽している。また、6は外周部カッターヘッドでありシールド断面の切羽の外周部分を回転することにより掘削する。7は内周部カッターチャンバーであり駆動フレーム8a(後出)より中心側で、中心部回転筒体12(後出)との間のチャンバーである。8はカッタースポークでありこの内部は中空となっていてカッター作業室8bが確保(或いは形成)されており、ここに作業員が入りビット交換作業などを実施する。駆動フレーム8aはカッタースポーク8と旋回環19(後出)とを連結し、外周カッターヘッド6に回転力を伝達する。カッター作業室8bはカッターの修理、取り替え作業等を行うための室であり、カッタースポーク8の内部に確保された作業可能な空間から成り、作業員が内部に入ってビット交換を行うものである。
In these figures, reference numeral 1 denotes a tunnel excavator, which excavates a tunnel underground by a shield method.
9は中心部カッターヘッドであり、中心カッタービット(フィッシュテールビット)11を備えていてトンネル掘削機1の中心部において切羽を掘削する。この中心部カッターヘッド9は外周部カッターヘッド6とは別個の回転速度、回転方向で掘削可能になっている。10は中心部カッターチャンバーであり中心部カッターヘッド9で掘削される切羽と、中心部カッターヘッド9の後部に設けられた中心部回転隔壁13で形成される領域を表す。中心カッタービット11のやや後ろには作泥土材噴射口11aが設けられている。この作泥土材噴射口11aは駆動軸の中心を貫通して延びる通過孔より供給される作泥土材(掘削土砂の塑性流動化を促進する材料)が噴出される。
12は中心部回転筒体であり、中心部軸受28に支持される一方、外周部カッターヘッド6で駆動される。この中心部回転筒体12の前面には中心部回転隔壁13が設けられており、中心部回転筒体12の内部は中空の密閉構造である。また、中心部回転筒体12には接続フレーム16(後出)が接続されており、この接続フレーム16によりカッタースポーク8に固設されてなる。14は中心部カッター軸受15を介して支持取り付けされた駆動軸であり、中心部カッターヘッド9を回転駆動する。中心部カッター軸受15は駆動軸14を回転可能に支持する。接続フレーム16はカッタースポーク8と中心部回転筒体12とを連結して駆動軸14の回転力をカッタースポーク8へ伝達するとともに、中心部カッターチャンバー10内の泥土を攪拌して流動化を促進する効果もある。接続フレーム16は、その断面が円形、楕円形、矩形などに形成され、その内部を通行する作業員や資材に支障がなければ断面の形状にこだわらないが、その他撹拌効果、泥土中の抵抗などを考慮して決定される。さらに、接続フレーム16の延長方向の形状は直線状、L形状や湾曲形状が選択されることができるし、複数の形状を選択してもよい。さらに、中心部カッターチャンバー10内には撹拌羽根45を備えた中心部撹拌装置46が配設されている。撹拌羽根45は、中心部回転隔壁13の前側において駆動軸14に取り付けられた固定軸受47により駆動軸14に結合支持されている。よって、撹拌羽根45は中心部カッターチャンバー10内において駆動軸14と共に回転し、中心部カッターチャンバー10に進入した泥土を作泥土材と攪拌するようになっている。
17は接続フレーム16内に形成された作業通路でありトンネル掘削機1の内部において、中心部回転筒体12、接続フレーム16及びカッタースポーク8にかけて形成された空洞から成り、作業員が出入り可能になっていて、代替えビットの搬入、損耗ビット等の資材の回収が可能な断面に成形されている。18は連絡口であり、接続フレーム16に設けられた作業通路17とカッタースポーク8に設けられたカッター作業室8bとの接続部分に設けられた連絡口であり、作業者やビット交換に必要な各種資材がカッター作業室8bへ出入りできる断面を有する。19は旋回環であり、これの外側面及び内側面がそれぞれ外側シール部29、内側シール部27に当接して、その後端面にはカッターベアリング37が回転可能に設置されてなる。旋回環19の前端部には、駆動フレーム8aが固着されており、外周部カッターヘッド6を介して回転可能になっている。20は外周部カッターチャンバーであり、フード3と、外周部隔壁4と、外周部カッターヘッド6の前端に取り付けられたビット(図示してないが、カッタースポーク内部から交換可能な構造を有する)により掘削される切羽により形成される空間である。
21は外周部撹拌羽根であり、カッタースポーク8の背面に取り付けられて、外周部カッターチャンバー20に取り込まれる掘削土砂を作泥土材と撹拌する。21aは内周部撹拌羽根であり、カッタースポーク8の背面に取り付けられて、内周部カッターチャンバー7に取り込まれる掘削土砂を作泥土材と撹拌する。21cは固定羽根であり、外周部隔壁4、内周部隔壁5に固定された棒或いは羽根により構成される。22は水圧計である。23はカッターへ駆動力を伝達するカッターピニオンギアである。24はカッターピニオンギア23を介してカッターを駆動するためのカッター駆動モータである。25はジャッキスプレッッダである。26はカッターベアリング支持フレームであり、シールドの一部分としてカッターベアリング37に作用する外周部カッターヘッド6の掘削力や自重を受け止める。27は内側シール部であり、カッターベアリング支持フレーム26に連結された旋回環19の内側に設けられて、前面からの土砂や水の浸入を防止する。
28は中心部軸受である。29は外側シール部でありカッターベアリング支持フレーム26に連結された旋回環19の外側に設けられたシール。前面からの土砂や水の浸入を防止する。30は中心部カッター軸受Bであり、中心部カッター軸受Aとともに中心部カッターを回転可能に支持する。31は中心部カッターギア、32は中心部カッター駆動モータであり、中心部カッター駆動モータ32の駆動力を中心部カッターギア31で変速(減速)しつつ中心部カッターヘッド9を回転駆動する。33はロータリージョイントであり、カッター作業室8bへ延伸される油圧配管、制御及び検知用ケーブル、或いはカッタースポーク8に設置された複数の作泥土材噴出口(図示してない)へ延長される作泥土材配管などを中継する自在継手から成る。34は回転室であり、中心部カッターヘッド9の後方に配置された中心部回転筒体12の内部に形成されている。この回転室34は、カッター作業室8bへ作業員が出入りするための部屋になっていて、取り換え用ビット及びその交換作業機材の搬入、搬出にも使用される。34aは回転室34への第1出入口であり、中心部回転筒体12の後端に配置され、作業員や資材の出入口として使用される。回転室には接続フレーム16が接続されており、その接続部分には回転室から接続フレーム16へ出入りするための第2出入口34bが設けられている。35は固定フレームであり、トンネル掘削機1の本体に繋がって中心部カッターヘッド9の回転反力や掘進反力を受け止める。
28 is a center bearing. An
36はカッターギアであり、カッター駆動モータ24の回転駆動力はカッターピニオンギア23とカッターギア36とを経て外周部カッターヘッド6に回転力を与える。44はスクリューコンベアであり、一端が外周部隔壁4に連結され、内部カッターチャンバー7に取り込まれた掘削土砂(排土)を排出する。44aはスクリューコンベア44の外周部隔壁4連結部に設けられた排土取込み口である。38は掘削機1を前進動作させるシールドジャッキである。39はテールプレートであり、トンネル掘削機1の後方に配置され、セグメントを組み立てたりテールシール(図示してない)を取り付ける筒体から成る。40はセグメントである。42はカッター外周リングであり、カッタースポーク8(複数)の最外周部を連結する鋼鉄製のリングから構成されてカッタースポーク8を補強し、ビットを多数取り付けることができるようになっている。43は連結材であり、半径方向で外周部寄りのカッタースポーク分割体(外周部スポーク)8cと中心部寄りのカッタースポーク分割体(中心部スポーク)8dとを、その半径方向の中間部位で連結してカッタースポーク8の全体構造を構築し、且つ補強する。本実施の形態において、上記外周部スポーク8cと中心部スポーク8dのうち、内部にカッター作業室8bが確保されているのは外周部スポーク8cのみであり、中心部スポーク8dにはカッター作業室は確保されていない。すなわち、中心部スポーク8dは、外周部スポーク8cに比べて掘削機1の前後方向幅寸法が小さく設定されている。したがって、連結材43は上記外周部スポーク8cと中心部スポーク8dを連結するとともに、これらの境界部分においてカッター作業室8bの端壁を構成している。
上述のような構成を有するトンネル掘削機1において、以下動作を説明する。トンネル掘削機1の掘進作業においては、トンネル掘削機1の前面の地山をカッターにより掘削しつつ、ジャッキスプレッダ25を既設のセグメントに反力をとり、伸長してトンネル掘削機1を所定の距離だけ前進させる。すなわち、トンネル掘削機1による掘削にあたっては、先ず、全てのジャッキスプレッダ25が縮んだ初期位置(図1の状態)で、カッター駆動モータ24及び32を駆動してカッタヘッドを回転させる。つまり、外周部カッターヘッド6と中心部カッターヘッド9を回転させる。
The operation of the tunnel excavator 1 having the above configuration will be described below. In the excavation work of the tunnel excavator 1, while excavating the ground in front of the tunnel excavator 1 with a cutter, the
次に、前記状態から全て又は任意のジャッキスプレッダ25を伸ばしてトンネル掘削機1を1ストローク推進(前進)させる。この際、推進反力は既設セグメントで受ける。そして、この推進により、カッターヘッド6,9に装着された多数の各種カッタビット11が前方の地盤を掘削する。掘削された土砂は、外周部カッターヘッド6近辺においてはカッタースポーク8間に開口された土砂取込み口から外周部カッターチャンバー20内に取り込まれ、また、中心部カッターヘッド9近辺においては中心部寄りのカッタスポーク8間に開口された土砂取込み口から内周部カッターチャンバー7や中心部カッターチャンバー10内へ取り込まれる。このようにして各カッターチャンバー7,10,20に取り込まれた土砂は、それぞれ、外周部カッターチャンバー20内に取り込まれた土砂は外周部撹拌羽根21の撹拌作用により作泥土材と撹拌され、内周部カッターチャンバー7内に取り込まれた土砂は内周部撹拌羽根21aの撹拌作用により作泥土材と撹拌される。また、中心部カッターチャンバー10内に取り込まれた土砂は中心部撹拌装置46に備えられた撹拌羽根45の撹拌作用により作泥土材噴出口11aから噴出された作泥土材と撹拌される。このように、中心部カッターチャンバー10においては、撹拌羽根45を有する中心部撹拌装置46を備えて土砂を攪拌するから、中心部カッターヘッド9により掘削された掘削土砂の撹拌が十分に行われ高い流動性が付与される。この撹拌された土砂はカッターチャンバー7,10,20内からスクリューコンベア44等によって外部に排出される。
Next, all or any
上述のようなトンネル掘削機1の掘進作業の途中にビットを交換する場合は、先ず、トンネル掘削機1の掘進を停止すると共にカッタースポーク8の中心部のカッターヘッド9の回転を止める。次に、中心部カッターヘッド9の後方に設置された中心部回転筒体12に形成された回転室34へ、第1出入口34aから作業員が入るとともに、ビットや必要な機材が持ち込まれ、これら作業員やビット等は接続フレーム16の作業通路17を通ってカッタースポーク8の中に設けられたカッター作業室8bへと入る。そして、作業員やビット等はカッタースポーク8のカッター作業室8bの中をビット交換が必要な部位(交換作業場所)まで移動する。この交換作業において作業員は、損傷し或いは使用期限に達して機能が低下したビットを外周部スポーク8cに対応する外周部カッターヘッド6から外し、その部位に新しいビットを取り付ける。新しいビットの取り付けが終了した後は作業員及び取り外したビットや機材はもと来た経路を逆方向に移動し、カッタースポーク8から作業通路17を通って中心部回転筒体12の回転室34へ到達し、第1出入口34aから外へ出る。このように、トンネル掘削機1の内部においてビット交換の位置まで移動し、ビット交換作業ができるから、ビットの交換作業をより一層効率的にすることができる。なお、トンネル掘削機1の中心部分については中心部スポーク8dの内部にカッター作業室8bが設けられていないため、従来と同様な方法でカッタースポーク8の外部からビットの交換作業が行われる。
When replacing bits during the excavation work of the tunnel excavator 1 as described above, first, the excavation of the tunnel excavator 1 is stopped and the rotation of the
以上のように、本発明の第1の実施の形態によれば、カッターヘッドの中心部後方位置に作業員が出入り可能な回転室と、この回転室に連結してカッタースポーク内に形成されたカッター作業室とを有するから、トンネル掘削機内を通ってカッターヘッドの外周部に向かい、ビットの交換を行うことができる。また、中心部カッターチャンバー10の中に撹拌羽根45を有する中心部撹拌装置46を備えて土砂を攪拌するから、中心部カッターヘッド9により掘削された掘削土砂の撹拌を十分に行うことができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the rotating chamber through which an operator can enter and exit the center of the cutter head and the cutter chamber are formed in the cutter spokes in connection with the rotating chamber. Since it has a cutter working chamber, the bit can be exchanged toward the outer peripheral portion of the cutter head through the inside of the tunnel excavator. Further, since the earth and sand is agitated with the
実施の形態2
図3は掘削機内部からビット交換ができるようにしたトンネル掘削機において、上記第1の実施の形態とは一部構造を変更した第2の実施の形態を示す側方断面図である。図4は第2の実施の形態に係るトンネル掘削機の中心部分を表す図3中R−R線における部分断面図である。この第2の実施の形態に係るトンネル掘削機50は、第1の実施の形態に係るトンネル掘削機1と基本的な構成は同じであるから、第1の実施の形態と同一の部材や機能部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
FIG. 3 is a side sectional view showing a second embodiment of the tunnel excavator in which bits can be exchanged from the inside of the excavator, the structure of which is partially changed from that of the first embodiment. FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along line RR in FIG. 3 illustrating a central portion of the tunnel excavator according to the second embodiment. Since the
この実施の形態に係るトンネル掘削機50は、中心部筒体51に形成された回転室52の構造及び、回転室52とカッタースポーク8とをつなぐ接続フレーム53の構造が第1の実施の形態とは異なる。また、回転室52が、第1の実施の形態に比べて、中心部カッターヘッド9から後方へ離れた(すなわち、遠ざけた)位置に配置してある。回転室52の、カッタースポーク8の後方への配置間隔は、その寸法をDとすると、Dは、カッター6,9の掘削動作により中心部カッターチャンバー10,20内へ取り込まれた土砂が回転室52とカッタースポーク8の間で円滑に撹拌されるような寸法に設定されている。これにより、カッターヘッドと回転室との間に十分な空間が形成される。
The
上述のように、回転室52とカッタースポーク8との間に寸法Dの間隔が設けられているため、中心部カッターヘッド9と撹拌駆動装置57との間にはハブ56を介して回転軸54が設置され、撹拌駆動装置57の動力を中心部カッターヘッド9へ伝達するようになっている。また、回転軸54の、回転室52と中心部カッターヘッド9のハブ56との間の部分には中心部撹拌装置46(第1の実施の形態)とは異なる構造の中心部撹拌装置55としての翼部材が取り付けられている。撹拌駆動装置57は回転室52の前部において、回転軸54が撹拌装置軸受58により回転隔壁13に取り付けられることにより支持されている。
As described above, since the space of the dimension D is provided between the
このように回転室52とカッタースポーク8との間の距離を大きくとることにより、内周部カッターチャンバー7や中心部カッターチャンバー10の空間を拡大してある。これにより、中心部カッターヘッド9の近辺において、中心部寄りのカッタスポーク8間の開口から内周部カッターチャンバー7や中心部カッターチャンバー10内へ取り込まれた土砂は、中心部撹拌装置55により撹拌作用を受け、流動性を付与されてカッターチャンバー7,10,20内からスクリューコンベア44等によって外部に排出される。
As described above, by increasing the distance between the
以上のように、本発明の第2の実施の形態においても、カッターヘッドの中心部後方位置に作業員が出入り可能な回転室と、この回転室に連結してカッタースポーク内に形成されたカッター作業室とを有するから、トンネル掘削機内を通ってカッターヘッドの外周部に向かい、ビットの交換を行うことができる。また本発明の第2の実施の形態によれば、カッタースポーク8と種々の隔壁19,13との間の間隔を通常の掘削機の事例よりも大きく取りチャンバー空間を拡大したため、チャンバー内での撹拌動作が行いやすくなり、高度な撹拌泥土が得られる。
As described above, also in the second embodiment of the present invention, the rotating chamber through which an operator can enter and exit at the center rear portion of the cutter head, and the cutter formed in the cutter spoke connected to the rotating chamber. Since it has a working chamber, the bit can be exchanged toward the outer peripheral portion of the cutter head through the inside of the tunnel excavator. Further, according to the second embodiment of the present invention, the space between the cutter spoke 8 and the
実施の形態3
図5は掘削機内部からビット交換ができるようにしたトンネル掘削機において、上記第1及び第2の実施の形態とは一部構造を変更した第3の実施の形態を示す側方断面図である。図6は本発明の第3の実施の形態に係るトンネル掘削機の正面(又は背面)側から見た断面図であり、図6の左半分は図5の矢印Aにしたがって見た正面図、図6の右半分は図5の矢印Bにしたがって見た背面図である。この第3の実施の形態に係るトンネル掘削機60は、第1の実施の形態に係るトンネル掘削機1と基本的な構成は同じであるから、第1の実施の形態と同一の部材や機能部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
FIG. 5 is a side sectional view showing a third embodiment in which a bit is changed from the inside of the excavator, and the structure of the tunnel excavator is partially changed from those of the first and second embodiments. is there. FIG. 6 is a cross-sectional view of the tunnel excavator according to the third embodiment of the present invention as viewed from the front (or back) side, and the left half of FIG. The right half of FIG. 6 is a rear view viewed along arrow B in FIG. Since the
この実施の形態に係るトンネル掘削機60は、掘削機中央部に回転室61が設けられており、この回転室61から外周部スポーク8cに向けて作業通路17を設け、ビット交換のために作業員がカッタースポーク8に入ることができる点は第1の実施の形態と同じである。またカッタースポーク8では、連結材43により外周部スポーク8cが半径方向の中心部位で連結され、中心部スポーク8dはその外径部位で連結されてカッタースポーク8の全体構造を構築され、且つ補強されている点も第1の実施の形態と同じである。さらに、中心部スポーク8dは、外周部スポーク8cに比べて掘削機60の前後方向幅寸法が小さく設定されていて、当該中心部スポーク8dにはカッター作業室は確保されていない点、及び、連結材43は上記外周部スポーク8cと中心部スポーク8dを連結するとともに、これらの境界部分においてカッター作業室8bの端壁を構成している点も第1及び第2の実施の形態と同じである。他方、この第3の実施の形態に係るトンネル掘削機60は、掘削機中央部に設けられた回転室61が第1の実施の形態の回転室35に比べてカッタースポーク8により一層近い位置に配置されているが、これは、第1の実施の形態に用いられている中心部撹拌装置45および撹拌羽根46が第3の実施の形態では設けられていないことによる。
In a
実施の形態4
図7は掘削機内部からビット交換ができるようにしたトンネル掘削機において、上記第1乃至第3の実施の形態とはさらに一部構造を変更した第4の実施の形態を示す側方断面図である。図8は本発明の第4の実施の形態に係るトンネル掘削機の正面(又は背面)側から見た断面図であり、図8の左半分は図7の矢印Cにしたがって見た正面図、図8の右半分は図7の矢印Dにしたがって見た背面図である。この第4の実施の形態に係るトンネル掘削機70は、第1の実施の形態に係るトンネル掘削機1と基本的な構成は同じであるから、第1の実施の形態と同一の部材や機能部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
FIG. 7 is a side sectional view showing a fourth embodiment of the tunnel excavator in which a bit can be exchanged from the inside of the excavator, the structure of which is partially modified from the first to third embodiments. It is. FIG. 8 is a cross-sectional view of the tunnel excavator according to the fourth embodiment of the present invention as viewed from the front (or back) side, and the left half of FIG. 8 is a front view viewed along arrow C in FIG. The right half of FIG. 8 is a rear view viewed along arrow D in FIG. Since the
この実施の形態に係るトンネル掘削機70は、掘削機中央部に回転室34が設けられており、この回転室61から外周部スポーク8cに向けて作業通路17を設け、ビット交換のために作業員がカッタースポーク8に入ることができる点は第1の実施の形態と同じである。しかしながらこの第4の実施の形態では、カッタースポーク8は、外周部スポーク8cと中心部スポーク8e(中心部スポーク8dとは異なる)とが、その半径方向の中間部位で接続されて外周部スポーク8c内から中心部スポーク8e内に作業員が入ってビット交換を可能とするようにカッタースポーク8の全体構造を構築されており、この点が上記第1乃至第3の実施の形態と異なる。
In a
中心部スポーク8eは掘削機70の前後方向幅寸法が、外周部スポーク8cと同じに設定されており、内部にカッター作業室8fが形成されている。すなわちこの第4の実施の形態では、外周部スポーク8cにはカッター作業室8bが設けられており、また中心部スポーク8eには補助カッター作業室8fが設けられている。そして本実施の形態では、外周部スポーク8cと中心部スポーク8eとはスポーク接続装置100により接続されている。図9はスポーク接続装置100の一構成例を示す側方断面図である。図10はスポーク接続装置100の平面図である。このスポーク接続装置100は、外周部スポーク8cと中心部スポーク8eと境界部分の内部において、カッタースポーク8内を昇降運動して、外周部スポーク8cと中心部スポーク8eとを気密状態を保って接続し、カッター作業室8bと補助カッター作業室8fとを連通、或いは連通解除させる機能を持っている。図10において、中心を通る軸O3に対して左半分は、接続装置100を作動させて外周部スポーク8cと中心部スポーク8eとを連通した状態を表す一方、中心を通る軸O3に対して右半分は、接続装置100を逆作動させて外周部スポーク8cと中心部スポーク8eとの連通を解除した状態を表す。
The center spoke 8e has the same longitudinal dimension as the
スポーク接続装置100は、外周部スポーク8cと中心部スポーク8eとを接続する接続体101と、接続体101をカッタースポーク8の内部に支持する支持体102と、接続体101の内部に配置された底部フランジ105と、接続体101の外周に取り付けられ外周部スポーク8c又は中心部スポーク8eの内周面に当接するシール部材106と、カッタースポーク8の外周(半径方向外方;図9中の上方)側から接続体101の内周部へと配管され、接続体101の下端部分へと垂直方向へ延びるジェット水配管108と、接続体101を昇降駆動する昇降ジャッキ109と、接続体101の上端部分に作動連結された旋回ジャッキ110とを備えている。以下の説明では図9の画にしたがって、カッタースポーク8(正確には放射方向に延びている)の外周へ向かう方向を上方向とし、カッタースポーク8の中心へ向かう方向を下方向として説明する。
The
この実施の形態においてカッタースポーク8(外周部スポーク8c及び中心部スポーク8eも含む)は断面が矩形状の筒体から成る(図10参照)。中心部スポーク8eの上端部付近の内部には、当該中心部スポーク8eの長手方向に対して垂直方向へ広がるフランジ116が設けられ、このフランジ116には人間が通り抜け可能な通孔117が形成される一方、この通孔117部分には蓋体112が設置されている。よって、蓋体112を閉鎖すると、中心部スポーク8eの補助カッター作業室8fは外部と遮断され、蓋体112を開けると、中心部スポーク8eの補助カッター作業室8fは通孔117を通して外周部スポーク8cのカッター作業室8bと連通可能となる。また、外周部スポーク8cの内周の所定高さ部分には、昇降運動するスポーク接続装置100を固定保持する固定ブロック118が締結ボルト120により取り付けられている。
In this embodiment, the cutter spokes 8 (including the outer
接続体101は、スポーク接続装置100の本体ないしは筐体部分を構成し、基本的には両端方向に開口する円筒形の筒部104を有している。また、この筒部104の下端部付近の内部には、筒部104の長手方向に対して垂直方向へ広がる底部フランジ105が設けられ、この底部フランジ105には人間が通り抜け可能な通孔119が形成される一方、この通孔119部分には蓋体111が設置されている。よって、蓋体111を閉鎖すると、筒部104の底部フランジ105を境界にして下側と上側とが遮断され、蓋体111を開けると、筒部104底部フランジ105の通孔119を通して下側と上側とが連通される。また、筒部104の下端には先端がナイフエッジ形状に成形され、且つ筒部104の円周方向に延びる刃先107が設けられている。
The
他方、筒部104の上端には接続体101を支持する支持体102が配置されている。支持体102は、矩形状筒体構造のカッタースポーク8内に円筒形状筒体構造の接続体101を収容し得るよう、湾曲斜辺102aを有する直角三角形状の平板から成り、複数(この実施の形態では4個)の支持体102が直角部分102bが外周部スポーク8cの内側4隅に嵌合するように配置され、且つ湾曲斜辺102aを接続体101の外側部にベアリング103を介在させて筒体104に結合されている。支持体102と筒体104との結合は上記ベアリング103の介在により、筒体104が回転する方向へは相対運動が可能であり、且つ上下方向へは一体となって昇降運動可能に結合されている。支持体102の外周部分にはシール部材122が装着されており、外周部スポーク8cの内面からの土砂水の漏出を遮断するようになっている。
On the other hand, a
また、この支持体102のそれぞれには複数の昇降ジャッキ109のピストンロッド109aの先端がヒンジ結合されている。昇降ジャッキ109は油圧シリンダー装置から成り、外周部スポーク8cの軸O3方向にほぼ一致するように配設されて、昇降ジャッキ109の本体(シリンダー)部分が外周部スポーク8cの内面にヒンジ結合されている。さらに、筒部104の内部にはジェット水配管108が上下方向に延びて配設されている。ジェット水配管108は管体により構成され、カッタースポーク8の上方から垂下し、底部フランジ105を貫通して下方へ延び、筒部104の刃先107近辺に到達して先端に噴射孔115を有している。シール部材106はゴム等の材料から成るリング状体から成り、筒体104の外面に取り付けられたホルダー121に装着されている。このシール部材106は、膨張、収縮が可能な可変形機能を有しており、スポーク接続装置100の不作動時には収縮状態に保持されて接続体101と外周部スポーク8c又は中心部スポーク8eとの間に隙間113を形成する一方、スポーク接続装置100の作動時には膨張状態に変形、保持されて外周部スポーク8c又は中心部スポーク8eの内面に圧着し止水作用を発揮する。旋回ジャッキ110は昇降ジャッキ109と同様、油圧シリンダーから成り、旋回ジャッキ110の後端は支持体102のピン支持部123にピン結合される一方、旋回ジャッキ110のピストンロッド先端は筒体104の上端面のピン支持部124にピン結合されている。また、旋回ジャッキ110は2基設置され、図10の平面図で見て互いに対角線位置にピン支持部123同士(または124同士)が配置されている。
The ends of the piston rods 109a of the plurality of lifting
以上のスポーク接続装置100において、接続体101は通常状態(不使用状態)時には外周部スポーク8cの内部に嵌装されるとともに、使用時には中心部スポーク8e内に出没可能である。スポーク接続装置100を作動させるに当たっては、先ず、締結ボルト120を外して固定ブロック118を外周部スポーク8cから切り離す。これにより接続体101が昇降自在となるから、昇降ジャッキ109を伸長させ、また旋回ジャッキ110を伸縮させつつ、ジェット水配管108の噴射孔115から水を噴射して接続体101を回転運動させながら降下させる。この接続体101の降下動作中に、筒部104の先端の刃先107は昇降ジャッキ109による貫入作用と旋回ジャッキ110による旋回(回転)運動により中心部スポーク8eのフランジ116の上に溜まった土砂を掘削する。また同時に、ジェット水配管108の噴射孔115からジェット水が刃先107へ向けて噴射されるので、刃先107付近に溜まった土砂を舞い上げつつこの土砂を水とともに間隙113から間隙114を通して外周部カッターチャンバー20へと排出する。
In the above
さらに刃先107は、接続体101の降下動作に伴い、刃先107付近に溜まった土砂に押し付け回動することにより、刃先107と、土砂や中心部スポーク8eのフランジ116の上面に挟まった砂粒や礫を切削、或いは粉砕する。このようにして、刃先107は中心部スポーク8eのフランジ116に確実に当接する。刃先107には超硬チップを埋め込むか、或いは耐摩耗溶接材を溶着すると好適である。この状態の下で、シール部材106を膨張させ、当該シール部材106中心部スポーク8eの内面に圧着させて止水する。スポーク接続装置100により接続するとき、がくぃ周波数部スポーク8cと中心部スポーク8eの中心軸が合致するように位置調整をするが、調整精度を考慮して間隙113が決定される。
Further, the cutting edge 107 is pressed against earth and sand accumulated near the cutting edge 107 and rotated by the lowering operation of the connecting
次に接続体の蓋体111を外して通孔119を開け、作業者が接続体101の中へ進入できるようにするとともに、さらに中心部スポーク8e側の蓋体112を外して外周部スポーク8cのカッター作業室8bと中心部スポーク8eの補助カッター作業室8fとを連通させる。これにより、作業者は外周部スポーク8c側のカッター作業室8bから中心部スポーク8e側の補助カッター作業室8fへ移動することができ、補助カッター作業室8f内で中心部スポーク8e内の種々の作業を実施する。所定の作業を終了したときは、上述の説明とは逆の作動手順により、動作が行われる。すなわち、作業が中心部スポーク8eから外周部スポーク8cへ退出し、蓋体112を閉鎖し次に蓋体111を閉鎖する。そして、シール部材106を収縮させ、次いで昇降ジャッキ109を収縮動作させることにより接続体101を上昇させ、所定の高さいちに到達したら固定ブロック118を外周部スポーク8cの内面に締結ボルトにより固定する。
Next, the
なお、図には示してないが、例えば旋回ジャッキ110の後端ピン支持部123を外周部スポーク8cの断面方向へ水平移動可能な機構を設けることにより、旋回ジャッキ110による旋回角度をより一層大きくすることもできる。これにより、筒部104の降下動作の能率を向上させることができる。また、ジェット水配管の数を減らすことができる。さらにこの第4の実施の形態では、上述のように、スポーク接続装置100に昇降ジャッキ109と旋回ジャッキ110の両方を備え、昇降ジャッキ109を伸長させ、また旋回ジャッキ110を伸縮させつつ、ジェット水配管108の噴射孔115から水を噴射して接続体101を回転運動させながら降下させる構成を採用している。しかし、接続体101の降下操作は主として昇降ジャッキ109の伸長動作によって行われるものであるから、旋回ジャッキ110については、特に装備されていなくても、差し支えない。
Although not shown in the drawing, for example, by providing a mechanism that can horizontally move the rear end
以上のように、第4の実施の形態では、カッターヘッドの中心部後方位置に作業員が出入り可能な回転室と、この回転室に連結してカッタースポーク内に形成されたカッター作業室とを有し、さらに外周部スポーク8cにはカッター作業室8bを設け、また中心部スポーク8eには補助カッター作業室8fが設けられて、両カッター作業室8b、8fをスポーク接続装置100で接続できるようにしている。そのため、トンネル掘削機内を通ってカッタースポーク8の外周部に入り、さらに外周部スポーク8cから中心部スポーク8eへ入ってビットの交換等の種々の作業を実施することができる。
As described above, in the fourth embodiment, the rotating chamber through which an operator can enter and exit the center of the cutter head and the cutter working chamber formed in the cutter spokes connected to the rotating chamber. Further, a
トンネル掘削機のトンネル掘削機において、カッターヘッドの中心部後方位置に作業員が出入り可能な室を設け、この室からカッタースポーク内を通ってカッターヘッドの外周部に向う通路を設けたから、トンネル掘削機内部からビットの交換を行うことができ有用である。 In the tunnel excavator of the tunnel excavator, a room is provided at the rear of the center of the cutter head so that an operator can enter and exit, and a passage is provided from this chamber through the inside of the cutter spoke to the outer periphery of the cutter head. This is useful because bits can be exchanged from inside the machine.
1、50、60、70 トンネル掘削機
2 外筒
3 フード
4 外周部隔壁
5 内周部隔壁
6 外周部カッターヘッド
7 内周部カッターチャンバー
8 カッタースポーク
8a 駆動フレーム
8b カッター作業室
9 中心部カッターヘッド
9a 中心部カッター外周リング
10 中心部カッターチャンバー
11 中心カッタービット
12 中心部回転筒体
13 中心部回転隔壁
14 駆動軸
15 中心部カッター軸受A
16、53 接続フレーム
17 作業通路
18 連絡口
19 旋回環
20 外周部カッターチャンバー
21 外周部撹拌羽根
21a 内周部撹拌羽根
21b 中心部カッター撹拌羽根
21c 固定羽根
22 土圧計
24 カッターピニオンギア
24 カッター駆動モータ
25 ジャッキスプレッダ
26 カッターベアリング支持フレーム
27 内部シール部
28 中心部軸受
29 外側シール部
30 中心部カッター軸受
31 中心部カッターギア
32 中心部カッター駆動モータ
33 ロータリージョイント
34、52 回転室
34a 出入口
35 固定フレーム
36 カッターギア
37 カッターベアリング
38 シールドジャッキ
39 テールプレート
40 セグメント
42 カッター外周リング
43 連結材
44 スクリューコンベア
45 中心部撹拌装置
46 撹拌羽根
47 固定軸受
51 中心部筒体
54 回転軸
56 ハブ
57 撹拌駆動装置
58 撹拌装置軸受
100 スポーク接続装置
101 接続体
102 支持体
105 底部フランジ
106 シール部材
107 刃先
108 ジェット水配管
109 昇降ジャッキ
110 旋回ジャッキ
1, 50, 60, 70
16, 53
Claims (5)
前記カッタヘッドに取り付けられ、内部が人間を収容可能な大きさの中空構造であり、また前記中心部カッタヘッドの周囲から外周へ向けて放射状に延びる複数のカッタースポークと、
前記カッタースポークの内部に形成されたカッター作業室と、
前記カッタヘッドの中心部後方に配置され、且つ人間が出入り可能な容積を有する回転室と、
前記回転室の周囲から前方へ、且つ、前記カッタヘッドの外周方向へ向けて放射状に延出して前記カッタースポークに接続され、内部が人間を収容可能な大きさの中空構造である複数の接続フレームと、
前記回転室及び接続フレームの前方で中心部カッターヘッドとの間に形成された中心部カッターチャンバーと、
前記中心部カッタヘッドを貫通して延び、中心部カッター軸受を介して前記回転室に支持取り付けされた駆動軸と、
前記中心部カッターヘッドの前面部において前記駆動軸に取り付けられた中心部カッタービットと、
中心部カッターチャンバー内に配設され、前記駆動軸に結合支持された撹拌羽根を備えた中心部撹拌装置と、を備え、
前記中空構造の接続フレームは、前記回転室からカッタースポークまで、人間が出入り可能に連通し、また、
前記中心部カッターヘッドにより掘削され、中心部カッターチャンバー内に取り込まれた土砂は中心部撹拌装置に備えられた撹拌羽根の撹拌作用により撹拌される、
ことを特徴とするトンネル掘削機。 In a tunnel excavator in which a cutter head composed of a central cutter head and an outer peripheral cutter head is rotatably supported at the front of the tunnel excavator body,
A plurality of cutter spokes attached to the cutter head, having a hollow structure having a size capable of accommodating a human inside, and extending radially from the periphery of the central cutter head to the outer periphery,
A cutter working chamber formed inside the cutter spokes,
A rotating chamber disposed behind the center of the cutter head and having a volume that allows humans to enter and exit;
A plurality of connection frames that extend radially forward from the periphery of the rotating chamber and toward the outer peripheral direction of the cutter head, are connected to the cutter spokes, and have a hollow structure having a size capable of accommodating a human inside. When,
A center cutter chamber formed between the rotation chamber and the center cutter head in front of the connection frame;
A drive shaft extending through the central cutter head and supported and attached to the rotating chamber via a central cutter bearing;
A central cutter bit attached to the drive shaft at a front portion of the central cutter head;
A central stirring device disposed in the central cutter chamber and provided with a stirring blade coupled and supported by the drive shaft;
The connection frame of the hollow structure, from the rotating chamber to the cutter spokes, communicates so that humans can enter and exit,
The earth and sand excavated by the center cutter head and taken into the center cutter chamber are stirred by a stirring action of a stirring blade provided in the center stirring device,
A tunnel excavator, characterized in that:
前記カッタヘッドに取り付けられ、内部が人間を収容可能な大きさの中空構造であり、また前記中心部カッタヘッドの周囲から外周へ向けて放射状に延びる複数のカッタースポークと、
前記カッタースポークの内部に形成されたカッター作業室と、
前記カッタヘッドの中心部後方に配置され、且つ人間が出入り可能な容積を有する回転室と、
前記回転室の周囲から前記カッタヘッドの外周方向へ向けて放射状に延出して前記カッタースポークに接続され、内部が人間を収容可能な大きさの中空構造である複数の接続フレームとを備え、
前記中空構造の接続フレームは、前記回転室からカッタースポークまで、人間が出入り可能に連通し、
前記カッタースポークは外周部スポークと、当該外周部スポークに連続して前記カッタヘッドの中心部まで延びる中心部スポークとに分割成形され、前記外周部スポークの内部には前記カッター作業室が設けられている一方、前記中心部スポークの内部には前記カッター作業室に連通する補助カッター作業室が設けられ、前記外周部スポークと中心部スポークとはスポーク接続装置により接続されており、また、
前記スポーク接続装置は、前記外周部スポークと中心部スポークとの境界部分の内部において、前記カッタースポーク内を昇降運動して、外周部スポークと中心部スポークとを気密状態を保って接続し、且つ、前記カッター作業室と補助カッター作業室とを連通、或いは連通解除させる機能を有する、
ことを特徴とするトンネル掘削機。 In a tunnel excavator in which a cutter head composed of a central cutter head and an outer peripheral cutter head is rotatably supported at the front of the tunnel excavator body,
A plurality of cutter spokes attached to the cutter head, having a hollow structure having a size capable of accommodating a human inside, and extending radially from the periphery of the central cutter head to the outer periphery,
A cutter working chamber formed inside the cutter spokes,
A rotating chamber disposed behind the center of the cutter head and having a volume that allows humans to enter and exit;
A plurality of connection frames extending radially from the periphery of the rotating chamber toward the outer peripheral direction of the cutter head and connected to the cutter spokes, and having a hollow structure having a size capable of accommodating a human inside,
Connection frame of the hollow structure, wherein the rotary chamber to the cutter spokes, human and communicating to be out,
The cutter spoke is divided and formed into an outer peripheral spoke and a central spoke extending to the center of the cutter head continuously to the outer peripheral spoke, and the cutter working chamber is provided inside the outer peripheral spoke. On the other hand, an auxiliary cutter working chamber communicating with the cutter working chamber is provided inside the center spoke, the outer spoke and the center spoke are connected by a spoke connection device,
The spoke connection device moves up and down in the cutter spoke inside a boundary portion between the outer peripheral spoke and the center spoke, and connects the outer spoke and the center spoke in an airtight state, and Has a function of communicating with the cutter working chamber and the auxiliary cutter working chamber, or releasing the communication,
A tunnel excavator, characterized in that:
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