JPH0138959B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 地下ボーリング機械の回転カツタヘツド用主
フレームにおいて、 回転軸線の周りに回転するように前記地下ボー
リング機械に据え付けられる環状梁６０と、 前記環状梁６０から軸線方向に離隔した中央ハ
ブ構造体３２と、 前記ハブ構造体３２に一体に連結された内端
部、前記ハブ構造体３２から半径方向外方へ前記
環状梁６０へ向かつて延びた中間部、および開放
した内部空間を主フレーム内に画定するようにほ
ぼドーム形状に主フレームを形成するために前記
環状梁６０に一体に連結された外端部を有する複
数の半径方向スポーク梁４８とを含み、各前記半
径方向スポーク梁４８はその全長に実質的に沿
い、かつ前記カツタヘツド２０の回転軸線に沿つ
た方向に前記梁を貫通した細長い開口を画成する
側部５０，５２を有することを特徴とする主フレ
ーム。Claim 1: A main frame for a rotating cutter head of an underground boring machine, comprising: an annular beam 60 mounted on the underground boring machine for rotation about an axis of rotation; and a central hub structure axially spaced from the annular beam 60. 32, an inner end portion integrally connected to the hub structure 32, an intermediate portion extending radially outward from the hub structure 32 toward the annular beam 60, and an open internal space within the main frame. a plurality of radial spoke beams 48 having outer ends integrally connected to said annular beam 60 to form a main frame in a generally dome shape as defined by said radial spoke beams 48; A main frame having sides 50, 52 defining an elongated opening through the beam substantially along its entire length and in a direction along the axis of rotation of the cutter head 20.

２ 請求の範囲第１項に記載の主フレームにおい
て、前記環状梁６０が中空の箱形梁の形態の構造
であることを特徴とする主フレーム。2. The main frame according to claim 1, wherein the annular beam 60 has a structure in the form of a hollow box beam.

３ 請求の範囲第１項または第２項に記載の主フ
レームにおいて、前記ハブ構造体３２が中央開口
４７を画成する周壁部３４，３６，３８，４０，
４２，４４を有する箱形状に形成されていること
を特徴とする主フレーム。3. In the main frame according to claim 1 or 2, the hub structure 32 includes peripheral wall portions 34, 36, 38, 40 defining a central opening 47,
A main frame characterized by being formed into a box shape having 42 and 44.

４ 請求の範囲第１項または第２項に記載の主フ
レームにおいて、各半径方向スポーク梁４８の側
部が１対の隔離された側板部材５０，５２を含む
ことを特徴とする主フレーム。4. A main frame as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the sides of each radial spoke beam 48 include a pair of spaced side plate members 50,52.

５ 地下ボーリング機械用回転カツタヘツドにお
いて、 回転軸線の周りに回転するように地下ボーリン
グ機械に該回転カツタヘツドを据え付ける環状梁
６０、前記環状梁６０から軸線方向に離隔し、か
つ中央開口４７を含む中央ハブ構造体３２、およ
び前記ハブ構造体に一体に連結された内端部と該
環状梁に一体に連結された外端部を有する複数の
半径方向スポーク梁４８を含み、各前記半径方向
スポーク梁４８がその全長を貫通し、かつその全
長に実質的に沿つて延びている細長い開口を画成
する側部５０，５２を有しているような主フレー
ムと、 半径方向スポーク梁４８内にあるローラカツタ
取付部９９とを含み、 前記カツタ取付部は前記半径方向スポーク梁４
８の横方向に延びて前記半径方向スポーク梁の開
口部にまたがりカツタ用区画を形成し、かつ前記
半径方向スポーク梁を強化する部材４８を有し、 前記カツタ取付部９９は前記カツタヘツドの後
方側からローラカツタ２６を取り付け、また取り
外しを行うようにされ、 前記主フレームはカツタヘツドの後方からロー
ラカツタの取り付けおよび取り外しを行う余地を
与えるのに十分に大きい内部空間を作業者に提供
するように形成されていることを特徴とする回転
カツタヘツド。5. A rotary cutter head for an underground boring machine, comprising: an annular beam 60 for mounting the rotary cutter head on the underground boring machine for rotation about an axis of rotation; a central hub axially spaced from said annular beam 60 and including a central opening 47; structure 32 and a plurality of radial spoke beams 48 having an inner end integrally connected to the hub structure and an outer end integrally connected to the annular beam, each said radial spoke beam 48 a main frame having sides 50, 52 defining an elongated opening extending through and substantially along the entire length thereof; and a roller cutter in the radial spoke beam 48; a mounting portion 99 , wherein the cutter mounting portion is attached to the radial spoke beam 4
8 extending laterally across the opening of the radial spoke beam to form a section for the cutter and reinforcing the radial spoke beam, the cutter attachment portion 99 being located on the rear side of the cutter head. The main frame is adapted to install and remove the roller cutter 26 from behind the cutter head, said main frame being configured to provide an interior space large enough for the operator to allow room for installing and removing the roller cutter from the rear of the cutter head. A rotating cut head characterized by a

６ 請求の範囲第５項に記載の回転カツタヘツド
において、該環状梁６０がほぼ中空の円環状の形
状に形成されていることを特徴とする回転カツタ
ヘツド。6. The rotary cutter head according to claim 5, wherein the annular beam 60 is formed in a substantially hollow annular shape.

７ 請求の範囲第５項に記載の回転カツタヘツド
において、各前記半径方向スポーク梁の側部が１
対の隔離した側板部材５０，５２を含み、前記側
板部材が、前記ハブ構造体３２から半径方向外方
へ該環状梁６０まで延びるにつれて、後方へ湾曲
していることを特徴とする回転カツタヘツド。7. A rotating cutter head according to claim 5, wherein each of the radial spoke beams has one side.
A rotary cutter head comprising a pair of spaced side plate members 50, 52, said side plate members curving rearwardly as they extend radially outwardly from said hub structure 32 to said annular beam 60.

８ 請求の範囲第５項記載の回転カツタヘツドに
おいて、 前記ローラカツタ取付部９９は前記回転カツタ
ヘツドの周囲にローラ・ゲージカツタ３０を据え
付け、 前記ローラ・ゲージカツタ３０の区域内の前記
半径方向スポーク梁４８は、該ハブ構造体３２か
ら半径方向の外方へ該環状梁まで延びるにつれ
て、該環状梁６０へ向かつて、湾曲して、ほぼド
ーム形状に前記カツタヘツドを形成していること
を特徴とする回転カツタヘツド。8. A rotary cutter head according to claim 5, wherein the roller cutter mounting portion 99 mounts a roller gauge cutter 30 around the circumference of the rotary cutter head, and the radial spoke beam 48 in the area of the roller gauge cutter 30 A rotating cutter head characterized in that the cutter head is curved as it extends radially outwardly from the hub structure 32 toward the annular beam 60 to form the cutter head in a generally dome shape.

明細書 本発明は地下ボーリング機械詳細にはボーリン
グ機械の新規なカツタヘツド構造に関する。Description The present invention relates to underground boring machines, and more particularly to a novel cutter head construction for boring machines.

米国特許第3756332号は一般的な開放型のカツ
タヘツドと、カツタヘツド用の典型的なカツタ装
置を示している。カツタヘツドは岩石に求心的に
切り目を切削するよう位置した複数のデイスクカ
ツタを含む。デイスクカツタは円周にある刃先か
ら延びる傾斜した破砕面を含んでいる。これら破
砕面は刃先で切削した切り目の間で岩を破断して
剥す作用をする。 U.S. Pat. No. 3,756,332 shows a typical open cutter head and a typical cutter device for the cutter head. A cutter head includes a plurality of disc cutters positioned to cut centripetally into the rock. The disc cutter includes an angled breaking surface extending from a circumferential cutting edge. These fracture surfaces act to break and peel the rock between the cuts made by the cutting edge.

カツタ組立体はカツタヘツドの前側に装着され
る。ほとんどのカツタ組立体は半径方向のスポー
ク梁の前壁に装着されるが、その他の場合は半径
方向のスポーク梁から角度方向に偏位した補助フ
レーム構造体の前側に装着される。この形式の装
置の欠点は、度々発生することであるが、カツタ
を取替える必要があるときは常に、トンネル面か
らカツタヘツドを支え、次いで、カツタヘツドの
前方の極めて危険な場所へ作業員を送り込まねば
ならぬ必然性があることである。 The cutter assembly is attached to the front side of the cutter head. Most cutter assemblies are mounted on the front wall of a radial spoke beam, but others are mounted on the front side of an auxiliary frame structure that is angularly offset from the radial spoke beam. The disadvantage of this type of equipment is that whenever a cutter needs to be replaced, which often occurs, the cutter head must be supported from the tunnel surface and then a worker must be sent to an extremely dangerous location in front of the cutter head. There is a certain necessity.

カツタヘツドの後で比較的安全にカツタ取替え
ができるようカツタをカツタヘツドの後側に装着
することが知られている。しかしながら、そのよ
うな後側装置は通常閉鎖型のカツタヘツドに関連
したことであり、開放型カツタヘツドに対しては
使用されていない。本明細書で「開放型トンネル
機械」という用語は、ほとんどのカツタを装着す
る複数の半径方向スポーク梁を含み、隣接する梁
間に掘削した材料が通過する空間が設けられてい
るカツタヘツドを意味するために使用する。閉鎖
型カツタヘツドにおいては、掘削された材料は、
各ローラカツタ要素の周りに存在する小さな空間
を通過しうるほど小さなものを除き、カツタヘツ
ドの周縁のみにおいて採集される。 It is known to mount the cutter on the rear side of the cutter head so that the cutter can be replaced relatively safely after the cutter head has been used. However, such rear devices are usually associated with closed cutter heads and are not used for open cutter heads. As used herein, the term "open tunnel machine" refers to a cutter head that includes multiple radial spoke beams on which most cutters are mounted, with spaces provided between adjacent beams for the excavated material to pass through. used for. In closed cutter heads, the excavated material is
Except for those small enough to pass through the small spaces that exist around each roller cutter element, they are collected only at the periphery of the cutter head.

中実面のカツタヘツドにローラカツタを後方装
置する方法の例は、特許文献に存在するもので
は、米国特許第3358782号および同第3444939号に
示されている。 Examples of how to back-mount a roller cutter on a solid surface cutter head are found in the patent literature, such as in U.S. Pat. No. 3,358,782 and U.S. Pat. No. 3,444,939.

ある種のトンネルボーリング作業に対して、開
放型、すなわちスポーク型のカツタヘツドは、掘
削された材料がトンネル面のほとんどどの高さ位
置においてもカツタヘツドを通過でき、カツタヘ
ツドの周縁で採集するため落下する必要がないと
いう点で閉鎖型のカツタヘツドより利点がある。 For some types of tunnel boring operations, open, or spoke, cutter heads allow the excavated material to pass through the cutter head at almost any height on the tunnel surface and eliminate the need for it to fall for collection at the periphery of the cutter head. It has an advantage over a closed type head in that there is no head.

本発明の目的は中央のカツタ組立体とゲージカ
ツタとを含む全てのローラカツタがカツタヘツド
の裏側から取り外しできる開放型カツタヘツドの
改良を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an improved open cutter head in which all roller cutters, including the central cutter assembly and gauge cutter, can be removed from the back of the cutter head.

したがつて、本発明は回転軸心の周りを回転す
るようカツタヘツドを地下ボーリング機械に取付
けるための環状の梁と；中央空間を画成する周縁
壁を含む箱状のハブ構造体と；内端が前記ハブ構
造体に一体接続され他端が前記環状梁に一体接続
された複数の半径方向スポーク梁とを含み、該ス
ポーク梁が一対の離隔した側板部材を含み、各半
径方向スポーク梁が前記ハブ構造体から環状梁へ
と半径方向外方に延びるにつれて、該ハブ構造体
の後方へ延びることを特徴とする地下ボーリング
機械の回転カツタヘツド用主フレームを提供す
る。 Accordingly, the present invention comprises: an annular beam for mounting a cutter head to an underground boring machine for rotation about an axis of rotation; a box-like hub structure including a peripheral wall defining a central space; an inner end; a plurality of radial spoke beams integrally connected to the hub structure and having opposite ends integrally connected to the annular beam, the spoke beams including a pair of spaced apart side plate members, each radial spoke beam being integrally connected to the annular beam; A main frame for a rotating cutter head of an underground boring machine is provided which extends rearwardly of the hub structure as it extends radially outwardly from the hub structure to the annular beam.

好適実施例において、ローラ状のカツタはカツ
タ取付け装置により前記側板部材間で装着され、
該カツタ取付け装置は前記の半径方向スポーク梁
を横方向に延び、その両端が前記の離隔した側板
部材に一体接続され、半径方向スポーク梁用の控
え構造部材としても機能する。前記カツタ取付け
装置はカツタヘツドの後側へローラカツタを取付
けたり、取り外すようつくられており、前記主フ
レームはカツタヘツドの内側で、カツタヘツドの
後からローラカツタを取付けたり、取外したりす
るに十分な空間を提供する。前記側板は箱状のハ
ブ構造体から全体的に半径方向外方へ延び、環状
梁と連る前にその外端で後方に曲つている。ゲー
ジカツタは半径方向スポーク梁の少なくとも数個
の側板の後方に延びた外端部分間に装着されてい
る。中央のカツタ組立体はハブ構造体の内部に装
着することが好ましい。掘削した材料を取り出す
コンベヤとその採集構造体とは、該採集構造体が
カツタヘツドの後側近くの採集位置にある前位置
と中央カツタ組立体を取り付けたり、取り外しで
きるようにするに十分な空隙が該採集構造体の前
方につくられる後退位置との間を運動するよう装
着することができる。 In a preferred embodiment, a roller-shaped cutter is mounted between said side plate members by a cutter attachment device;
The cutter attachment device extends transversely to the radial spoke beam and is integrally connected at both ends to the spaced apart side plate members and also serves as a bracing member for the radial spoke beam. The cutter attachment device is constructed for attaching and removing the roller cutter to the rear of the cutter head, and the main frame provides sufficient space inside the cutter head for attaching and removing the roller cutter from the rear of the cutter head. . The side plates extend generally radially outwardly from the box-shaped hub structure and curve rearwardly at their outer ends before joining the annular beam. The gauge cutter is mounted between the rearwardly extending outer end portions of at least some of the side plates of the radial spoke beam. Preferably, the central cutter assembly is mounted within the hub structure. The conveyor for removing excavated material and its collection structure have sufficient clearance to allow the collection structure to install and remove the front and center cutter assemblies at the collection location near the rear of the cutter head. It can be mounted for movement between a retracted position created at the front of the collection structure.

カツタヘツドの主フレームは比較的簡素であつ
て、半径方向スポーク梁を囲む側板部材とその中
にあるカツタ取付け構造体とがカツタヘツドの後
側から取り外しやすくローラカツタを装着する第
２の機能を行なう。側板部材の外端部分が後方に
曲げられていることが、カツタヘツドの後からゲ
ージカツタを取り付け、取り外しできるようにす
るに必要な空間をカツタヘツドの内側で提供し、
またカツタヘツドの周縁部分を補強する。半径方
向スポーク梁にかかるスラスト力に対し側板部材
が縁方向に向くことによつて、梁を比較的強固に
し、一方構造を比較的簡素化させる。半径方向ス
ポーク梁の側板部材が接続される環状梁は、箱状
梁であることが好ましい。 The main frame of the cutter head is relatively simple and the side plate members surrounding the radial spoke beams and the cutter attachment structure therein perform the secondary function of mounting a roller cutter that is easily removable from the rear side of the cutter head. The rearward bending of the outer end portion of the side plate member provides the necessary space inside the cutter head to allow the installation and removal of the gauge cutter from behind the cutter head;
It also reinforces the periphery of the cut head. The edgewise orientation of the side plate members against thrust forces on the radial spoke beam makes the beam relatively strong while providing a relatively simple structure. Preferably, the annular beam to which the side plate members of the radial spoke beams are connected is a box-shaped beam.

全体を通じて同一部分は同一参照番号を付した
図面において： 第１図は本発明の一実施例を例示したカツタヘ
ツドを含むトンネルボーリング機械で、把持組立
体の中央部の前方に位置した部分は省略した、あ
る部分は軸線方向断面で示す部分側面図； 第２図は第１図に示すカツタヘツドの正面図； 第３図はカツタヘツド支持装置の後側を示す、
概ね第１図の線３−３よりみたボーリング機械の
断面図； 第４図は他の部分を示しやすいようにある部分
を破断した把持組立体を側面で示す、概ね第１図
の線４−４よりみた断面図； 第５図は基本的なカツタヘツドのフレームの最
前面を破断し、該カツタヘツドフレームの上部と
側部に向かつて正面から見下ろした等角図； 第６図は第５図と類似の図面であるが、ある部
分を示しやすいように前記フレームの最上部分を
破断し、カツタヘツドフレームの後側に向かつて
見た図面； 第７図はカツタヘツドの後からみた、カツタヘ
ツドフレームのハブ部分の部分等角図； 第８図はある部分を断面で示す、カツタヘツド
の中央部分の部分側面図； 第９図は概ね第８図の線９−９よりみた断面
図； 第１０図は中央のカツタをその装着位置から外
して示し、カツタヘツドの後方からみたカツタヘ
ツドの中央部分の部分等角図； 第１１図はカツタの装着方法を示す、中間カツ
タの一部断面で一部側面で示す部分図； 第１２図は上部を第１１図の線１２ａ−１２ａ
より、下部を線１２ｂ−１２ｂよりみた分割断面
図； 第１３図は中間カツタとその装置構造体の分解
等角図； 第１４図はコンベヤをカツタヘツドの内側から
後退した位置で示し破線でコンベヤの前方位置、
すなわち使用位置を示す、第１図におけるコンベ
ヤの前端近くの部分を示す部分図； 第１５図はコンベヤの前端を装着する機構を示
す、概ね第１４図の線１５−１５よりみた断面図
である。 In the drawings in which identical parts have the same reference numerals throughout: Figure 1 is a tunnel boring machine including a cutter head illustrating an embodiment of the invention, parts located forward of the central part of the gripper assembly have been omitted; , a partial side view, some parts shown in axial section; FIG. 2 is a front view of the cutter head shown in FIG. 1; FIG. 3 shows the rear side of the cutter head support device;
A cross-sectional view of the boring machine taken generally from line 3--3 in FIG. 1; FIG. 4 showing the gripping assembly in side view, with some parts cut away to facilitate showing other parts, generally taken from line 4-- in FIG. 4; Figure 5 is an isometric view of the basic cutter head frame, with the frontmost part broken away, looking down from the front toward the top and sides of the cutter head frame; Figure 7 is a drawing similar to that of the cutter head frame, but with the uppermost part of the frame cut away to make it easier to show certain parts, and viewed from the rear of the cutter head frame; Figure 7 shows the cutter head frame viewed from behind the cutter head FIG. 8 is a partial side view of the central portion of the cutter head, showing a section in section; FIG. 9 is a cross-sectional view taken generally along line 9--9 of FIG. 8; FIG. 10 Figure 11 is a partial isometric view of the central part of the cutter head seen from the rear of the cutter head, with the center cutter removed from its installed position; Figure 11 is a partial cross-section and partial side view of the intermediate cutter, showing how the cutter is attached; Partial view shown; FIG. 12 shows the upper part along line 12a-12a in FIG.
Figure 13 is an exploded isometric view of the intermediate cutter and its device structure; Figure 14 shows the conveyor in a retracted position from inside the cutter head; front position,
FIG. 15 is a sectional view taken generally along line 15--15 in FIG. 14, showing a mechanism for attaching the front end of the conveyor; .

第１図を参照すれば、トンネル機械自体は回転
カツタヘツドで硬質材料を破砕するためのもので
ある。進行方向はカツタヘツドの回転軸線と一致
し、トンネル機械はカツタヘツドに従つて形成さ
れた開口へと進む。 Referring to FIG. 1, the tunneling machine itself is for crushing hard materials with a rotating cutter head. The direction of travel coincides with the axis of rotation of the cutter head, and the tunneling machine follows the cutter head into the opening formed.

トンネル機械の基本的な部分は管状シールド１
２と後方に突出した梁１４に装着されたカツタヘ
ツド支持装置を含む主フレームである。把持組立
体１６が前記梁１４の真直部分に沿つて相対摺動
するよう支持されている。トンネル機械の両側に
位置したスラストラム１８がカツタヘツド支持装
置１０と把持組立体１６との間で相互に接続され
ている。 The basic part of a tunnel machine is a tubular shield 1
2 and a cutter head support device mounted on a rearwardly projecting beam 14. A gripping assembly 16 is supported for relative sliding movement along a straight portion of the beam 14. Thrust rams 18 located on both sides of the tunnel machine are interconnected between the cutter head support 10 and the gripping assembly 16.

トンネル機械技術分野で周知のように、把持組
立体１６は梁１４の前方に位置している。把持シ
ユー１７はトンネルの側壁と把持接触するよう外
方へ油圧で運動する。次いでスラストラム１８が
延び、一方回転カツタヘツドは複数の駆動モータ
２２により回転する。モータ２２は回転カツタヘ
ツド２０の一体部分である直径の大きな歯車２４
と噛合う円形歯車（図示せず）を駆動する。スラ
ストラム１８がその運動の最前端に到達すると、
把持シユー１７が収縮し、把持組立体を新しい位
置まで前方に引張るためにスラストラム１８が収
縮する。次いで、再び把持シユー１７がトンネル
の壁と接触するよう外方へ運動し、ボーリング工
程が繰返される。 Grip assembly 16 is located forward of beam 14, as is well known in the tunneling machine art. The gripping shoes 17 are hydraulically moved outwardly into gripping contact with the side walls of the tunnel. The thrust ram 18 then extends while the rotating cutter head is rotated by a plurality of drive motors 22. The motor 22 has a large diameter gear 24 which is an integral part of the rotating cutter head 20.
drive a circular gear (not shown) that meshes with the When the thrust ram 18 reaches the forefront of its motion,
Grasping shoe 17 retracts and thrust ram 18 retracts to pull the gripping assembly forward to a new position. The gripping shoe 17 is then again moved outwards into contact with the tunnel wall and the boring process is repeated.

ローラカツタ２６，２８，３０（第２図）が使
用されるが、これらカツタの配置ないし形態は基
本的には米国特許第3756332号で示すものと同様
である。該デイスクカツタは（例えば７cm−10.2
cm、２ 3/4インチ−４インチ離隔して）同心状の
切り目を切削し、この切り目間で岩石を破砕する
よう配置されている。ローラカツタ２６，２８，
３０はカツタヘツド２０の後側に装着し、かつ、
そこからカツタヘツド２０より取外しできる。こ
のことによつて、カツタの取替えのために、トン
ネル機械を支持し、カツタ前面とトンネル面との
極めて危険な場所へ作業員が入り込むことを不要
にできる。 Roller cutters 26, 28, and 30 (FIG. 2) are used, the arrangement and configuration of which is essentially similar to that shown in U.S. Pat. No. 3,756,332. The disk cutter (e.g. 7cm-10.2
cm, 2 3/4 inches - 4 inches apart) concentric cuts arranged to fracture the rock between the cuts. Roller cutter 26, 28,
30 is attached to the rear side of the cutter head 20, and
From there, it can be removed from the cutter head 20. This makes it unnecessary for workers to support the tunnel machine and enter the extremely dangerous area between the front surface of the cutter and the tunnel surface in order to replace the cutter.

前述のように、カツタヘツドに後方からカツタ
を装着する全体的な考えは新規ではないが、その
ような装着や取り外しを行いやすくする開示した
カツタヘツドの構造は新規である。また、この構
造によつて、ゲージカツタならびに切削カツタを
後方から装着、取り外しできるようにし、この可
能性は新規である。 As previously stated, while the overall idea of rearwardly mounting a cutter on a cutter head is not new, the structure of the disclosed cutter head that facilitates such mounting and removal is novel. This structure also allows the gage cutter as well as the cutting cutter to be installed and removed from the rear, a new possibility.

カツタヘツドのフレームは一体鋳造としてもよ
い箱状のハブ構造体３２を含む。ハブ構造体３２
は全体的に六角形で、６個の周壁３４，３６，３
８，４０，４２，４４と１個の前壁４６を含む。
大型のカツタヘツドでは半径方向スポークの数は
８個まで増してもよい。小型のカツタヘツドにお
いては、その数を例えば４個に減してよい。前壁
４６には窓４７が設けられ、ハブ構造体３２の後
側は開放している。複数の半径方向のスポーク梁
４８が、前記壁３４，３６，３８，４０，４２，
４４が相互に対して連がる角部において、全体的
にハブ構造体３２へ一体溶接されている。各スポ
ーク梁４８は一対の離隔した鋼板製の側壁５０，
５２を含む。該側壁５０，５２の内端は前記突出
壁の端部あるいは側部と接し、溶接されている。
各側壁５０，５２はトンネルの軸線に対し平行な
面をつくる。このように、前記側壁５０，５２
は、相互に対し、かつトンネルの軸線に対し、前
後方向に平行であるといえる。前記スポーク梁４
８のほとんどの部分が前後共開放しており、その
側壁５０，５２間は前方から後方へ開放した空間
ができる。また隣接するスポーク梁４８間にも空
間ができる。 The cutter head frame includes a box-shaped hub structure 32 which may be cast in one piece. Hub structure 32
is entirely hexagonal, with six peripheral walls 34, 36, 3
8, 40, 42, 44 and one front wall 46.
For larger cutter heads, the number of radial spokes may increase to eight. In small cutter heads, the number may be reduced to, for example, four. A window 47 is provided in the front wall 46, and the rear side of the hub structure 32 is open. A plurality of radial spoke beams 48 extend from said walls 34, 36, 38, 40, 42,
44 are integrally welded generally to the hub structure 32 at the corners where they connect to each other. Each spoke beam 48 has a pair of spaced apart sheet steel side walls 50;
Contains 52. The inner ends of the side walls 50, 52 are in contact with and welded to the ends or sides of the projecting wall.
Each sidewall 50, 52 defines a plane parallel to the axis of the tunnel. In this way, the side walls 50, 52
are said to be longitudinally parallel to each other and to the axis of the tunnel. The spoke beam 4
8 is open at both the front and rear, and a space is created between the side walls 50 and 52 that is open from the front to the rear. Also, a space is created between adjacent spoke beams 48.

側壁部材５０，５２の前縁部はトンネル面の希
望する形状に近密に做う。第１図から最もよく判
るように、この形状は外側部分で全体的に円状に
曲げられた比較的平坦な王冠状であることが好ま
しい。何故なら、王冠状の形状は、最も高い切削
効率を提供するからである。 The leading edges of the sidewall members 50, 52 closely conform to the desired shape of the tunnel surface. As best seen in FIG. 1, the shape is preferably a relatively flat crown-like shape that is generally circularly curved at the outer portion. This is because the crown-like shape provides the highest cutting efficiency.

第１図、第５図および第６図に示すように、側
壁部材５０，５２は中央のハブ構造体３２から全
体的に半径方向外方に延び、その外側部分で約90
度後方へ曲つている。側壁部材５０，５２の上方
後端は環状箱形梁６０の切頭状前壁５８に一体装
着されている。箱形梁はまた切頭状周壁６２、切
頭状上部後壁６４、下部後壁である装着リング６
６、円筒状内壁６８とを含む。勿論、その他の装
置においては、環状箱形梁のこの構造は異ること
がある。 As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the sidewall members 50, 52 extend generally radially outwardly from the central hub structure 32 and extend approximately 90 mm in their outer portions.
It is bent backwards. The upper rear ends of the side wall members 50, 52 are integrally attached to the truncated front wall 58 of the annular box beam 60. The box beam also has a truncated peripheral wall 62, a truncated upper rear wall 64, and a mounting ring 6 which is the lower rear wall.
6, a cylindrical inner wall 68. Of course, in other devices this construction of the annular box beam may be different.

図示した側壁５０，５２の形状は、側壁がスラ
スト荷重の方向に対して縁方向に延びるため、半
径方向の梁４８をそれに対しかかるスラスト荷重
の方向に極めて強固にすることになる。また、側
壁５０，５２の形状と、かつその環状箱形梁６０
に対する位置間係により梁４８全体にわたり、す
なわち該梁４８が中央のハブ部材３２に接続され
ている個所から、ローラカツタを装着する環状箱
形梁６０に接続されている個所まで各対の側壁５
０，５２の間で空間をつくり出す。また、側壁５
０，５２のこの形状、ならびに梁６０への該側壁
５０，５２の接続位置により、カツタヘツド２０
の内部で、カツタをカツタヘツドの後ろから装着
したり、取り外しできるようにするに十分な内部
空間IS（第１図）を提供する。ゲージカツタ３０
の装着や取り外しのための通路は箱形梁の前壁５
８の前方で全体的に垂直方向に画成される。 The illustrated shape of the sidewalls 50, 52 makes the radial beam 48 extremely stiff in the direction of thrust loads applied thereto since the sidewalls extend edgewise relative to the direction of thrust loads. Also, the shape of the side walls 50, 52 and the annular box beam 60 thereof
The side walls 5 of each pair extend over the entire length of the beam 48, from the point where the beam 48 is connected to the central hub member 32 to the point where it is connected to the annular box beam 60 on which the roller cutter is mounted.
Create a space between 0 and 52. In addition, the side wall 5
0,52 and the connection position of the side walls 50,52 to the beam 60, the cutter head 20
Provide an internal space IS (Figure 1) sufficient to allow the cutter to be installed and removed from the back of the cutter head. gauge katsuta 30
The passage for installing and removing is the front wall 5 of the box-shaped beam.
Defined generally vertically in front of 8.

カツタヘツド支持装置はコンベヤ組立体の前部
７２と、該コンベヤに付属したホツパ、すなわち
採集装置７４を受入れるための軸線方向の中央通
路７０を含む。また、カツタヘツド支持装置は中
央位置の開放カツタヘツドを有するトンネル機械
に一般に使用される形式の大きな直径のベアリン
グ７６を支持する。箱形梁６０は回転するようベ
アリング７６で直接支持された第２の直径の小さ
い箱形梁７８に固定されている。装着リング６６
は前記箱形梁７８の半径方向前壁８０に固定され
ている。 The cutter head support includes a front portion 72 of the conveyor assembly and a central axial passageway 70 for receiving a hopper or collection device 74 associated with the conveyor. The cutter head support system also supports large diameter bearings 76 of the type commonly used in tunneling machines having centrally located open cutter heads. Box beam 60 is rotatably fixed to a second smaller diameter box beam 78 which is directly supported on bearings 76 . Mounting ring 66
is fixed to the radially front wall 80 of the box beam 78.

ベアリング７６の各端で回転部分と固定部分と
の間に一般的な防塵シール８２，８４が設けられ
ている。 A conventional dust seal 82, 84 is provided between the rotating and stationary portions at each end of the bearing 76.

第１図と、第７図から第１０図までで最もよく
判るように、中央のカツタ組立体２８は中央のハ
ブ構造体３２の内側に装着されている。中央のカ
ツタ組立体２８は４個のデイスクカツタ８６を含
む。カツタヘツドの後側から中央のカツタ組立体
２８を装着できるようにした装着フレームが使用
されている。中央のカツタ組立体２８は、一本の
軸８７に装着された一対のデイスクカツタ８６を
それぞれ含む２つの部分を含んでよい。中央のカ
ツタ組立体２８がハブ構造体３２の開放した中央
部分へ挿入されると、支持部分８８はハブ構造体
３２の保持部分９０の間にある空間へ入る。これ
らの保持部分９０が窓４７の側部と境を接する。
また中央のカツタ装置フレームは前記保持部分９
０に形成されたねじ付き開口９８へねじ込まれた
ボルト９６を受入れるための開口９４（第９図）
を含むよう形成した装着フランジ９２も含んでい
る。 As best seen in FIGS. 1 and 7 through 10, the central cutter assembly 28 is mounted inside the central hub structure 32. As best seen in FIGS. The central cutter assembly 28 includes four disc cutters 86. A mounting frame is used which allows the central cutter assembly 28 to be mounted from the rear of the cutter head. The central cutter assembly 28 may include two sections each including a pair of disk cutters 86 mounted on a single shaft 87. When the central cutter assembly 28 is inserted into the open central portion of the hub structure 32, the support portion 88 enters the space between the retaining portions 90 of the hub structure 32. These retaining portions 90 border the sides of the window 47.
In addition, the central cutter device frame is the holding portion 9.
Opening 94 for receiving a bolt 96 threaded into a threaded opening 98 formed in 0 (FIG. 9).
It also includes a mounting flange 92 formed to include.

さて第１１図から第１３図までを参照すれば、
半径方向の梁４８の内側に装着された１個のデイ
スクカツタ組立体２６は、前記梁４８用の横方向
の補強としても作用するカツタ取付け構造体によ
り装着されている。この取付け構造体は一対の半
径方向に離隔した端壁１００，１０２と側壁１５
０，１５２を含む箱部材９９を含む。箱部材９９
は梁４８の側壁５０，５２の間で所定位置に溶接
されてカツタ収容室を形成する。各端壁１００，
１０２の内面はカツタ組立体２６の固定部分の端
部１０４，１０６と荷重伝達ブロツク１１２，１
１４を受入れる寸法とされた通路１０８，１１０
をつくる構造とされている。 Now, if you refer to Figures 11 to 13,
A disc cutter assembly 26 mounted inside the radial beam 48 is mounted by a cutter attachment structure that also acts as lateral reinforcement for the beam 48. The mounting structure includes a pair of radially spaced end walls 100, 102 and a side wall 15.
It includes a box member 99 containing 0,152. Box member 99
are welded in place between side walls 50, 52 of beam 48 to form a cutter receiving chamber. each end wall 100,
The inner surface of 102 is connected to the fixed portion ends 104, 106 of the cutter assembly 26 and the load transfer block 112, 1.
Passages 108, 110 dimensioned to receive 14
It is said to have a structure that creates

ローラカツタ組立体２６はカツタヘツド２０の
後ろから前記カツタ収容室へはめ込まれたり、か
つそこから取り出される。第１３図はカツタ収容
室の後部から後方へ引出されたローラカツタ組立
体２６を示す。カツタ組立体２６が前記カツタ収
容室へと前方に動かされると、該組立体２６の端
部１０４，１０６は前記通路１０８，１１０を介
して該収容室へ入る。ローラカツタ組立体２６は
端部分１０４，１０６が前方停止部材１１１に当
るまで前方へ動かされる。次いで、荷重伝達ブロ
ツク１１２，１１４がカツタ取付け構造体の後部
を通り前記通路１０８，１１０へはめ込まれる
（第１２図）。ボルト１１６を前記ブロツク１１
２，１１４を貫通して形成された開口１１８を通
して挿入し、前記端壁１００，１０２に設けられ
た開口１２０へねじ込まれる。ボルト１１６が締
付けられると、該ボルト１１６は荷重伝達ブロツ
ク１１２，１１４を、通路１０８，１１０の前方
に向けられた垂直面である荷重担持面と緊密係合
するよう引張る。 The roller cutter assembly 26 is inserted into and removed from the cutter receiving chamber from behind the cutter head 20. FIG. 13 shows the roller cutter assembly 26 pulled out rearward from the rear of the cutter storage chamber. When the cutter assembly 26 is moved forward into the cutter receiving chamber, the ends 104, 106 of the assembly 26 enter the cutter receiving chamber via the passageways 108, 110. Roller cutter assembly 26 is moved forward until end portions 104, 106 abut front stop 111. Load transfer blocks 112, 114 are then fitted into the passageways 108, 110 through the rear of the cutter mounting structure (FIG. 12). The bolt 116 is attached to the block 11.
2, 114 through an opening 118 and screwed into an opening 120 in the end wall 100, 102. When bolt 116 is tightened, it pulls load transfer blocks 112, 114 into tight engagement with the load-bearing surfaces, which are the forwardly directed vertical surfaces of passageways 108, 110.

前記荷重担持面は、前記端壁１００，１０２が
カツタヘツドフレームの一体部分であるためカツ
タヘツドフレームの面を構成する。このように、
ローラカツタの切削部分に加えられるスラスト荷
重は荷重伝達ブロツク１１２，１１４を介してカ
ツタヘツドフレームへ押圧伝達される。 The load-bearing surface constitutes the surface of the cutter head frame since the end walls 100, 102 are an integral part of the cutter head frame. in this way,
The thrust load applied to the cutting portion of the roller cutter is transmitted to the cutter head frame via load transmission blocks 112 and 114.

第２図を参照すれば、追加のローラカツタを受
入れるために、スポークの内側空間と酷似した空
間を該スポークの内側空間に沿つて画成するため
にフレーム部材５０，５２と離隔関係で補助フレ
ーム部材１２６（プレートを曲げて）を付加する
ことにより完成してもよい。また、カツタヘツド
には半径方向に延びたシヨベル状部材１２８と該
シヨベル状部材１２８の周りに面し半径方向梁４
８間に位置する金属プレートとを設けてもよい。
第２図に示すように、シヨベル部材はハブ３２の
近くから始まりカツタヘツドの周囲へと延びた掘
削材料用の入口を有する。 Referring to FIG. 2, auxiliary frame members are spaced apart from frame members 50, 52 to define spaces along the interior spaces of the spokes that closely resemble the interior spaces of the spokes for receiving additional roller cutters. It may be completed by adding 126 (by bending the plate). The cutter head also includes a radially extending shovel member 128 and a radial beam 4 facing around the shovel member 128.
A metal plate located between 8 may be provided.
As shown in FIG. 2, the shovel member has an inlet for excavated material beginning near the hub 32 and extending around the circumference of the cutter head.

トンネル掘削作業中、コンベヤ７２の前端にあ
る採集装置７４は中央のカツタ組立体２８の比較
的すぐ後ろに位置している。シヨベル部材１２８
で取入れた掘削材料は採集装置７４へ落下する。
該材料はベルトコンベヤ１３０上に落下し、該コ
ンベヤにより別のコンベヤおよび（または）材料
運搬カートよりなる搬送系統へ運ばれ、該搬送系
統が掘削材料を多数の周知の方法の１つによつて
トンネルから取り出す。 During tunneling operations, the collection device 74 at the forward end of the conveyor 72 is located relatively immediately behind the central cutter assembly 28. Shovel member 128
The excavated material taken in falls into the collection device 74.
The material falls onto a belt conveyor 130, which conveys it to a conveyance system consisting of another conveyor and/or material transport cart, which conveys the excavated material by one of a number of well-known methods. Take it out of the tunnel.

カツタ取替えのために、カツタヘツドの内側空
間ISに近接しうるよう採集装置を後退させる配備
がなされている。コンベヤを所定場所から外す一
つの方法は、コンベヤ全体をその作業位置から後
退させることである。コンベヤの後端は車輪等に
装着され、前端は通常カツタヘツドの支持装置１
０に接続されている。カツタ取替え準備作業で
は、コンベヤの前端をカツタヘツド組立体から外
し、後方へ押出すことができる。摺動運動するよ
うコンベヤの前端部を支持するためにカツタヘツ
ド支持装置にはある種のベアリング装置を設ける
ことができる。しかしながら、ここでは、掘削材
料採集装置７４を含むカツタヘツドの前部フレー
ム部とその上でコンベヤベルトが方向を逆転させ
る前部プーリ１３２とをカツタヘツド支持装置１
０と、コンベヤの残りの部分の双方に対して運動
できるよう装着するよう計画している。第１４図
と第１５図に示すように、コンベヤ７２の両側で
トンネルの軸線方向に延びる一対の軌条１３４，
１３６を設けている。該軌条１３４，１３６と係
合するローラ１４０によつてトンネル内を軸線方
向に運動するよう前端キヤリツジ１３８を装着し
ている。掘削材料の採集装置７４と前方ローラ１
３２とを含むコンベヤフレームの前端部はキヤリ
ツジ１３８で担持している。トンネルを軸線方向
に延び前端でキヤリツジ１３８に、後端でカツタ
ヘツド支持装置１０の一部に接続された１個以上
の油圧シリンダ１４２（第１４図）によりキヤリ
ツジ１３８は所定位置に調整される。シリンダ１
４２はカツタヘツドに対して材料採集装置をその
材料採集位置へ動かす目的で伸張する。コンベヤ
ベルト１３０はこの採集位置におかれるとぴんと
張る。カツタヘツドの内側空間内（第１４図）で
十分な作業余地をつくり出すに十分な量だけコン
ベヤの前部を後方へ動かすためにシリンダ１４２
が短縮できる。シリンダ１４２が短縮するとカツ
タヘツドとコンベヤベルトの双方に対してコンベ
ヤベルトの前方フレーム部を後退させる。次い
で、このように緩められたコンベヤベルトの前端
部は単に所定位置から折りたたまれるだけなので
内側空間IS内でカツタを取外したり、かつ装着す
る作業の邪魔にならない。勿論、内側空間ISから
コンベヤ７２の前端部を動かし出す方法はその他
の多数の方法のいづれかにより達成できる。 In order to replace the cutter, the collecting device is moved back so that it can approach the inner space IS of the cutter head. One way to remove the conveyor from its location is to retract the entire conveyor from its working position. The rear end of the conveyor is attached to wheels, etc., and the front end is usually a support device 1 for the cutter head.
Connected to 0. In preparation for the cutter replacement, the front end of the conveyor can be removed from the cutter head assembly and pushed rearward. The cutter head support may be provided with some kind of bearing arrangement to support the front end of the conveyor for sliding movement. However, the front frame section of the cutter head containing the excavated material collection device 74 and the front pulley 132 on which the conveyor belt reverses direction are now connected to the cutter head support device 1.
0 and the rest of the conveyor. As shown in FIGS. 14 and 15, a pair of rails 134 extend in the axial direction of the tunnel on either side of the conveyor 72,
136 are provided. A front end carriage 138 is mounted for axial movement within the tunnel by rollers 140 that engage the tracks 134,136. Excavation material collection device 74 and front roller 1
The front end of the conveyor frame, including 32, is carried by a carriage 138. Carriage 138 is adjusted into position by one or more hydraulic cylinders 142 (FIG. 14) extending axially through the tunnel and connected to carriage 138 at its forward end and to a portion of cutter head support 10 at its rear end. cylinder 1
42 extends relative to the cutter head for the purpose of moving the material collection device into its material collection position. Conveyor belt 130 is taut when placed in this collection position. Cylinder 142 is used to move the front of the conveyor rearward enough to create sufficient working room within the interior space of the cutter head (Figure 14).
can be shortened. As cylinder 142 shortens, it retracts the front frame portion of the conveyor belt relative to both the cutter head and the conveyor belt. Next, the front end of the conveyor belt loosened in this way is simply folded from a predetermined position, so that it does not interfere with the work of removing and installing the cutters within the inner space IS. Of course, moving the front end of the conveyor 72 out of the interior space IS can be accomplished in any of a number of other ways.