JPH08189296A - Over-cutter device of hard rock tunnel excavating machine - Google Patents
Over-cutter device of hard rock tunnel excavating machineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、硬岩地盤に岩盤を圧砕
することによりトンネルを掘削する硬岩トンネル掘削機
(TBM)が曲進掘削用に備えるオーバカッタ装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overcutter device provided for a curved rock excavation machine of a hard rock tunnel excavator (TBM) for excavating a tunnel by crushing rock on a hard rock ground.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、地盤に非開削でトンネルを掘
削するために、シールド掘進機が用いられている。軟弱
な地盤にトンネルを掘削するシールド掘進機では、その
後方でトンネル壁を構築しながら、そのトンネル壁端面
をシールドジャッキで押圧し、その反力を利用して前進
するための推力を発生するようにしている。硬い岩盤中
を掘削する硬岩用トンネル掘削機では、掘削したトンネ
ルの壁面自体が強固であるので、地盤自体を前進のため
の支えとして用いることができる。このため、硬岩用ト
ンネル掘削機では、伸縮可能なスライドジャッキを収納
するスライド部と、これによって連結され、岩盤に対し
てそれぞれ独立に機体を保持可能な前胴部および後胴部
との3つの部分から構成される。これに対して、軟弱な
地盤用のシールド掘進機では、シールドジャッキは組立
てられたトンネル壁端面を押圧して前進推力を発生する
ので、機体保持部がなく全長は硬岩用トンネル掘削機に
比較して短くなる。2. Description of the Related Art Conventionally, a shield machine has been used to excavate a tunnel without excavation in the ground. In a shield machine that excavates a tunnel on soft ground, while constructing a tunnel wall behind it, press the end face of the tunnel wall with a shield jack, and use the reaction force to generate thrust to move forward. I have to. In a hard rock tunnel excavator that excavates hard rock, the ground surface itself of the excavated tunnel is strong, so the ground itself can be used as a support for forward movement. For this reason, in a hard rock tunnel excavator, there are three parts, a slide part that accommodates a retractable slide jack, and a front body part and a rear body part that are connected by the slide part and that can independently hold the machine body with respect to the bedrock. It consists of two parts. On the other hand, in a shield excavator for soft ground, the shield jack presses the end face of the assembled tunnel wall to generate forward thrust, so there is no body holding part and the overall length is compared to a hard rock tunnel excavator. And become shorter.
【0003】シールド掘進機や硬岩用トンネル掘削機
は、一般に筒状であり、直進のためには、断面形状とほ
ぼ等しい径のトンネルを掘削すればよいけれども、曲進
するためには断面形状よりも大きな径のトンネルを掘削
する必要がある。また、機長が長いほど、大きな掘削径
が必要となる。軟弱な地盤用のシールド掘進機において
は、そのような曲進時のために、たとえば実開昭62−
200797などで開示されている軟弱な地盤を削取る
ティースカッタ型のオーバカッタが用いられる。この先
行技術では、円筒状のシールド本体の前面のカッタホイ
ルから、半径方向外方にオーバカッタが出没可能であ
る。しかしながら、掘削する地盤が硬くなると、単にテ
ィースカッタを半径方向外方に突出させるだけでは充分
な掘削を行うことができない。柔軟な地盤であれば、テ
ィースカッタを突出させて地盤をかき取るだけでもオー
バカットを行うことができるけれども、硬い地盤に対し
ては一定の間隔で設けるローラカッタの刃先で地盤を圧
縮破砕する必要があり、単にカッタを突出させるだけで
はオーバカットを行うことができない。Shield excavators and tunnel excavators for hard rocks are generally cylindrical in shape, and in order to go straight, it is sufficient to excavate a tunnel having a diameter substantially equal to the cross-sectional shape, but in order to bend, a cross-sectional shape is required. It is necessary to excavate a larger diameter tunnel. Also, the longer the machine length, the larger the excavation diameter is required. In a shield machine for soft ground, such a turning machine may be used, for example, in order to prevent such a turn.
A tea-scatter-type overcutter for removing soft ground, which is disclosed in 200797, is used. In this prior art, the overcutter can be projected and retracted radially outward from the cutter wheel on the front surface of the cylindrical shield body. However, when the ground to be excavated becomes hard, sufficient excavation cannot be performed simply by protruding the tea scatter outward in the radial direction. If the ground is flexible, overcutting can be performed by simply protruding the tea cutter and scraping the ground, but for hard ground, it is necessary to compress and crush the ground with the blade edge of the roller cutter provided at regular intervals. However, overcut cannot be performed simply by protruding the cutter.
【0004】図7は、ローラカッタを用いるシールド掘
進機のオーバカッタ装置の先行技術を示す。この先行技
術は、実開昭61−6598に開示されている。支持軸
1を中心として揺動変位可能な傾斜ローラカッタ2は、
保持体3によって回転軸の両端が支持され、カッタヘッ
ド4の外周側に配置される。保持体3の大部分はカッタ
ヘッド4の溝部5内に収納され、油圧シリンダ6が保持
体3を前方7に押出すと、保持体3は支持軸1を中心に
揺動変位し、実線で示すように傾斜ローラカッタ2が外
方8に突出して、オーバカット量Vが得られる。オーバ
カットを行わないときには、油圧シリンダ6が収縮し、
傾斜ローラカッタ2は2点鎖線の位置となり、そのオー
バカット量Vは0になり、傾斜ローラカッタ2は前方7
の掘削に用いられる。FIG. 7 shows a prior art of an overcutter device of a shield machine using a roller cutter. This prior art is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 61-6598. The inclined roller cutter 2 that can be oscillated about the support shaft 1 is
Both ends of the rotary shaft are supported by the holder 3 and arranged on the outer peripheral side of the cutter head 4. Most of the holding body 3 is housed in the groove 5 of the cutter head 4, and when the hydraulic cylinder 6 pushes the holding body 3 forward 7, the holding body 3 swings and displaces around the support shaft 1 and is indicated by a solid line. As shown, the inclined roller cutter 2 projects outward 8 and an overcut amount V is obtained. When not performing overcut, the hydraulic cylinder 6 contracts,
The inclined roller cutter 2 is located at the position indicated by the chain double-dashed line, the overcut amount V becomes 0, and the inclined roller cutter 2 moves forward 7
Used for excavation.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図7に示す先行技術に
よるオーバカッタ装置は、オーバカット量Vを大きく取
ることができない。オーバカット量Vは傾斜ローラカッ
タ2の傾斜角によって決定され、傾斜を大きくしないこ
とにはオーバカット量Vを大きくすることができないか
らである。傾斜を大きくしても、傾斜ローラカッタ2内
部に設けられるベアリングは押付力が変化しないことか
ら変わらないので、カッタの小径側は同一寸法であり、
大径側のみ大きくなる。大径側が大きくなると、カッタ
の保持体3も大きくなり、カッタヘッド4の周縁部に取
付けることができなくなる。この先行技術は、シールド
掘進機であり、その全長は硬岩用トンネル掘削機に比較
して短いので、オーバカット量の必要量も小さいと推定
される。The overcutter device according to the prior art shown in FIG. 7 cannot take a large overcut amount V. This is because the overcut amount V is determined by the tilt angle of the tilt roller cutter 2, and the overcut amount V cannot be increased unless the tilt is increased. Even if the inclination is increased, the bearing provided inside the inclined roller cutter 2 does not change because the pressing force does not change. Therefore, the small diameter side of the cutter has the same size,
Larger only on the large diameter side. When the large diameter side becomes large, the cutter holding body 3 also becomes large and cannot be attached to the peripheral portion of the cutter head 4. This prior art is a shield machine and its overall length is shorter than that of a tunnel excavator for hard rock, so it is estimated that the required amount of overcut is small.
【0006】また、この先行技術は、傾斜ローラカッタ
2を、直進用と曲進用とに併用しているけれども、曲進
時には図8に示すように掘削プロフィールが変化し、硬
い地盤に対する掘削条件が崩れてしまう。すなわち、図
8(A)に示すように、直進時には傾斜ローラカッタ2
の刃先とカッタヘッド4に取付けられている他の固定ロ
ーラカッタ9の刃先とは、同一のピッチP0で配置され
る。オーバカット量Vを得るために図7の油圧シリンダ
6を伸張させると、固定ローラカッタ9と傾斜ローラカ
ッタ2の刃先との間のピッチがP1に延び、他のピッチ
P0と異なってしまう。また、各カッタの刃先の軌跡の
包絡線の形状が平面でなくなり、円滑な形状を保てな
い。Further, in this prior art, although the inclined roller cutter 2 is used both for straight traveling and for curving, the excavation profile changes as shown in FIG. Collapses. That is, as shown in FIG.
And the blade tip of another fixed roller cutter 9 attached to the cutter head 4 are arranged at the same pitch P0. When the hydraulic cylinder 6 shown in FIG. 7 is expanded to obtain the overcut amount V, the pitch between the fixed roller cutter 9 and the cutting edge of the inclined roller cutter 2 extends to P1, which is different from other pitches P0. Further, the shape of the envelope of the locus of the blade edge of each cutter is not flat, and a smooth shape cannot be maintained.
【0007】図9は、ローラカッタによる岩盤(地山)
10の圧縮破砕の原理を示す。一定のピッチP0で圧砕
部11,12,13が形成される場合に、先に軌跡上で
隣接したローラカッタによる圧砕部11,12が形成さ
れている中間に圧砕部13がローラカッタの刃先14に
よって形成されると、隣接したローラカッタによる圧砕
部11との間の岩盤が砕片15となって分離する。ピッ
チP0が大きくなると、隣接した圧砕部間での砕片15
の分離が困難となり、岩盤10の圧縮破砕が円滑に行わ
れなくなる。このように、隣接するカッタの刃先の間隔
が変動したり、刃先の軌跡の形状の変化が円滑でなくな
ると、硬い岩盤の圧砕は困難となる。FIG. 9 shows a rock bed (ground rock) formed by a roller cutter.
10 shows the principle of compression crushing. When the crushing portions 11, 12, 13 are formed at a constant pitch P0, the crushing portion 13 forms the blade edge 14 of the roller cutter in the middle where the crushing portions 11, 12 are formed by the roller cutters that are adjacent to each other on the locus. When formed by, the rock mass between the adjacent crushing section 11 by the roller cutter becomes a crushed piece 15 and is separated. When the pitch P0 increases, the crushed pieces 15 between the adjacent crushing parts
Is difficult to separate, and the compression crushing of the bedrock 10 cannot be performed smoothly. In this way, if the distance between the blade edges of the adjacent cutters fluctuates or the shape of the trajectory of the blade edges does not change smoothly, it becomes difficult to crush hard rock.
【0008】以上のように、この先行技術では、次の点
が問題である。 カッタの刃先の位置が変わるので掘削が効率よくでき
ない。 掘削面の円滑な形状が保てない。 オーバカット量を大きく取ることができない。 カッタの刃先が摩耗すると、揺動変位させても必要な
オーバカット量を得ることができない。 したがって、ローラカッタを用いて岩盤を掘削する場合
には、次のことが重要となる。 カッタ刃先を半径方向に一定のピッチで配置する。 カッタの突出量はできるだけどのカッタも同じとし、
掘削面のプロフィールが円滑な形状となるようにする。As described above, this prior art has the following problems. Excavation cannot be performed efficiently because the position of the cutter blade changes. The shape of the excavated surface cannot be maintained smoothly. A large amount of overcut cannot be taken. If the blade edge of the cutter wears, the required overcut amount cannot be obtained even if the cutter blade is oscillated. Therefore, when excavating rock mass using a roller cutter, the following matters are important. The cutter blade edges are arranged at a constant pitch in the radial direction. The amount of protrusion of the cutter should be the same for all cutters,
Make the profile of the excavation surface smooth.
【0009】本発明の目的は、硬い地盤を掘削する場合
にも充分なオーバカット量を確保することができる硬岩
トンネル掘削機のオーバカッタ装置を提供することであ
る。An object of the present invention is to provide an overcutter device for a hard rock tunnel excavator which can secure a sufficient amount of overcut even when excavating hard ground.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、硬岩地盤に岩
盤を圧砕することによりトンネルを掘削する際、曲進時
に掘削径を大きくするための硬岩トンネル掘削機のオー
バカッタ装置において、複数のローラカッタが配列され
て切羽面を形成するカッタヘッドの外周側面部に配置さ
れ、複数のカッタリングが装着されるオーバカット用ロ
ーラカッタと、オーバカット用ローラカッタを硬岩トン
ネル掘削機の胴体よりも半径方向外方に突出する状態、
および硬岩トンネル掘削機の胴体よりも半径方向内方に
収納する状態を切換える出没手段とを含み、オーバカッ
ト用ローラカッタの各カッタリングは、出没手段による
突出状態にあるとき、カッタヘッドに配置される複数の
ローラカッタの刃先が形成する軌跡の包絡線の延長上に
あるように、オーバカット用ローラカッタに装着されて
いることを特徴とする硬岩トンネル掘削機のオーバカッ
タ装置である。また本発明の前記オーバカット用ローラ
カッタは、切羽面側に設けられる支持軸を中心とする揺
動変位によって前記突出状態および前記収納状態間の移
行が可能であり、前記切換手段は、オーバカット用ロー
ラカッタを揺動変位させるジャッキを含むことを特徴と
する。また本発明の前記切換手段は、前記オーバカット
用ローラカッタを全体的に押出すことによって前記突出
状態とし、全体的に引込むことによって前記収納状態と
することを特徴とする。The present invention provides a plurality of overcutter devices for a hard rock tunnel excavator for increasing the excavation diameter during bending when a tunnel is excavated by crushing rock into hard rock ground. Roller cutters are arranged on the outer peripheral side surface of the cutter head that forms the face of the cut, and an overcut roller cutter to which a plurality of cutter rings are attached, and an overcut roller cutter are the body of a hard rock tunnel excavator. State that protrudes radially outward than
And the retracting means for switching the state of storing inward in the radial direction from the body of the hard rock tunnel excavator, and each cutter ring of the overcut roller cutter is arranged on the cutter head when in a protruding state by the retracting means. An overcutter device for a hard rock tunnel excavator, which is mounted on an overcut roller cutter so as to extend on an envelope of a locus formed by blade edges of a plurality of roller cutters. Further, the overcut roller cutter of the present invention is capable of transitioning between the projecting state and the stored state by swinging displacement about a support shaft provided on the face face side, and the switching means is the overcutting device. And a jack for swinging and displacing the roller cutter for use. Further, the switching means of the present invention is characterized in that the overcut roller cutter is extruded as a whole to be in the protruding state, and is retracted as a whole to be in the housed state.
【0011】[0011]
【作用】本発明に従えば、カッタヘッドには切羽面を形
成する複数のローラカッタが配置される。カッタヘッド
の外周側面部には、複数のカッタリングが装着されるオ
ーバカット用ローラカッタが配置される。オーバカット
用ローラカッタは、出没手段によって硬岩トンネル掘削
機の胴体よりも半径方向外方に突出する状態および半径
方向内方に収納する状態が切換えられる。突出状態にあ
るときは、カッタヘッドに配置される複数のローラカッ
タの刃先が形成する軌跡の包絡線の延長上にオーバカッ
ト用ローラカッタの各カッタリングの刃先が配置され
る。これによってオーバカットを含めて効率のよい掘削
を行うことができる。オーバカット用ローラカッタの収
納状態では、オーバカット用ローラカッタは岩盤の掘削
には関与しないので摩耗を防ぐことができる。According to the present invention, the cutter head is provided with a plurality of roller cutters forming a face. An overcut roller cutter to which a plurality of cutter rings are attached is arranged on the outer peripheral side surface of the cutter head. The overcut roller cutter can be switched between a state in which it projects radially outward from the body of the hard rock tunnel excavator and a state in which it is housed inward in the radial direction by the retracting means. When in the protruding state, the cutting edges of the respective cutter rings of the overcut roller cutter are arranged on the extension of the envelope of the locus formed by the cutting edges of the plurality of roller cutters arranged on the cutter head. This enables efficient excavation including overcut. When the overcut roller cutter is stored, the overcut roller cutter does not participate in rock excavation, and therefore wear can be prevented.
【0012】また本発明に従えば、オーバカット用ロー
ラカッタは、切羽面側に設けられる支持軸を中心とする
揺動変位によって突出状態および収納状態間の移行を行
うので、揺動変位させるためのジャッキにかかる力を支
持軸で受けることができ、ジャッキにかかる力を減少さ
せることができる。Further, according to the present invention, the overcut roller cutter moves between the projecting state and the housed state by swinging displacement about a support shaft provided on the facet side, so that the overcutting roller cutter is swung. The force applied to the jack can be received by the support shaft, and the force applied to the jack can be reduced.
【0013】また本発明に従えば、オーバカット用ロー
ラカッタは全体として突出状態と納入状態とが切換えら
れる。押出しと引込みとの間のストロークを大きくすれ
ば、収納状態ではオーバカット用ローラカッタを充分に
カッタヘッド内に収納し、摩耗を防ぎ、かつ摩耗したと
きの交換も容易に行うことができる。Further, according to the present invention, the overcut roller cutter can be switched between the protruding state and the delivery state as a whole. If the stroke between the push-out and the pull-in is increased, the overcut roller cutter can be sufficiently housed in the cutter head in the housed state to prevent abrasion, and replacement when worn can be easily performed.
【0014】[0014]
【実施例】図1は、本発明の一実施例によるオーバカッ
タ装置を備える硬岩トンネル掘削機の正面断面図、図2
はその左側面図を示す。硬岩トンネル掘削機20は、前
胴21および後胴22と、その間に設けられるスライド
部23の3つの部分で構成される。前胴21の前部には
カッタヘッド24が回転可能に設けられる。前胴21の
後部には前部グリッパ25が配置される。後胴22には
後部グリッパ26が配置される。前部グリッパ25およ
び後部グリッパ26は、独立して周囲の岩盤を押圧して
機体を保持することができる。前胴21および後胴22
の間にはスライドジャッキ27が設けられ、この伸縮と
前部グリッパ25および後部グリッパ26との作動状態
を調整することによって、硬岩トンネル掘削機20は望
遠鏡式に伸縮し、カッタヘッド24によって前方の岩盤
を掘削しながら前進することができる。後胴22内に
は、エレクタ装置28によってセグメント29を組立て
て形成するトンネル壁端面を押圧して推進力を発生させ
るためのシールドジャッキ30も設けられ、軟弱な地盤
に変わっても掘進は可能である。硬岩トンネル掘削機2
0内には、カッタヘッド24によって掘削した土砂を後
方に搬出するためのコンベア31が設けられる。FIG. 1 is a front sectional view of a hard rock tunnel excavator equipped with an overcutter device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Shows the left side view. The hard rock tunnel excavator 20 is composed of a front body 21, a rear body 22, and a slide portion 23 provided therebetween. A cutter head 24 is rotatably provided on the front portion of the front body 21. A front gripper 25 is arranged behind the front body 21. A rear gripper 26 is arranged on the rear body 22. The front gripper 25 and the rear gripper 26 can independently press the surrounding rock to hold the airframe. Front body 21 and rear body 22
A slide jack 27 is provided between the two, and by adjusting the expansion and contraction and the operating states of the front gripper 25 and the rear gripper 26, the hard rock tunnel excavator 20 expands and contracts in a telescopic manner and is forwardly moved by the cutter head 24. You can move forward while excavating the bedrock. A shield jack 30 for generating a propulsive force by pressing the end face of the tunnel wall formed by assembling the segment 29 by the erector device 28 is also provided in the rear body 22, and excavation is possible even if the ground becomes soft. is there. Hard rock tunnel excavator 2
Inside 0, a conveyor 31 for carrying out the earth and sand excavated by the cutter head 24 to the rear is provided.
【0015】カッタヘッド24は、電動機32によって
回転駆動され、表面に配置された複数の固定ローラカッ
タ33によって地盤の掘削を行う。固定ローラカッタ3
3の刃先は、ドーム状の包絡線を有する軌跡34を形成
する。この軌跡34は、硬い地盤を掘削するのに適した
形状に調整され、カッタヘッド24が回転駆動されて各
固定ローラカッタ33の描く軌跡の包絡線として仮想的
なものである。カッタヘッド24の半径方向外方には、
オーバカット用ローラカッタ35が設けられる。The cutter head 24 is rotationally driven by an electric motor 32, and excavates the ground by a plurality of fixed roller cutters 33 arranged on the surface. Fixed roller cutter 3
The cutting edge of 3 forms a locus 34 having a dome-shaped envelope. The locus 34 is adjusted to a shape suitable for excavating the hard ground, and the cutter head 24 is rotationally driven to be a virtual envelope of the locus drawn by each fixed roller cutter 33. To the outside of the cutter head 24 in the radial direction,
An overcut roller cutter 35 is provided.
【0016】各固定ローラカッタ33は、カッタヘッド
24の表面に、半径方向に一定ピッチ間隔で配置され
る。カッタディスク24が回転すると、固定ローラカッ
タ33の刃先の軌跡は同心円を描く。本実施例では、カ
ッタヘッド24の外周側面部に2つのオーバカット用ロ
ーラカッタ35が配置される。The fixed roller cutters 33 are arranged on the surface of the cutter head 24 at regular intervals in the radial direction. When the cutter disk 24 rotates, the loci of the blade edges of the fixed roller cutter 33 draw concentric circles. In this embodiment, two overcut roller cutters 35 are arranged on the outer peripheral side surface of the cutter head 24.
【0017】図3は硬岩トンネル掘削機20が直進する
ときのオーバカット用ローラカッタ35の収納状態を示
し、図4は曲進するときの突出状態を示す。オーバカッ
ト用ローラカッタ35は、支持軸41を中心として揺動
変位可能である。支持軸41は、カッタヘッド24の半
径方向内方、すなわち切羽面側に設けられる支持部材4
2に軸支される。カッタヘッド用ローラカッタ35は、
その中心軸の両端を軸支し、基端部が支持軸41に接合
される保持体43によって回転可能に保持される。保持
体43の遊端部は、隔壁44に固定される支持部材45
に一端がピン結合される油圧シリンダ46の他端にピン
結合される。図3は油圧シリンダ46が収縮した状態で
あり、図4は油圧シリンダ46が伸長した状態である。FIG. 3 shows the housed state of the overcut roller cutter 35 when the hard rock tunnel excavator 20 moves straight ahead, and FIG. 4 shows the protruding state when it goes forward. The overcut roller cutter 35 is swingably displaceable around the support shaft 41. The support shaft 41 is provided inward of the cutter head 24 in the radial direction, that is, on the face of the cutter member 24.
It is pivotally supported by 2. The roller cutter 35 for the cutter head is
Both ends of the central axis are pivotally supported, and a base end portion is rotatably held by a holding body 43 joined to the support shaft 41. The free end of the holder 43 has a support member 45 fixed to the partition wall 44.
One end of the hydraulic cylinder 46 is pin-connected to the other end of the hydraulic cylinder 46. 3 shows the hydraulic cylinder 46 in a contracted state, and FIG. 4 shows the hydraulic cylinder 46 in an expanded state.
【0018】オーバカット用ローラカッタ35は、複数
のカッタリング47,48,49が積層されている。固
定ローラカッタ33は、1枚のカッタディスク50を有
する。オーバカット用ローラカッタ35を収納している
状態の標準掘削径D0は、オーバカット用ローラカッタ
35の突出状態で拡大掘削径D1となり、この差がオー
バカット量Vの2倍となる。すなわち、V=(D1−D
0)/2である。The overcut roller cutter 35 has a plurality of cutter rings 47, 48, 49 laminated. The fixed roller cutter 33 has one cutter disk 50. The standard excavation diameter D0 in the state in which the overcut roller cutter 35 is housed becomes the enlarged excavation diameter D1 in the protruding state of the overcut roller cutter 35, and this difference is twice the overcut amount V. That is, V = (D1-D
0) / 2.
【0019】図5は、オーバカット用ローラカッタ35
を突出させた状態における各カッタの刃先の軌跡34の
プロフィールを示す。オーバカット用ローラカッタを構
成するカっタリング47,48,49の刃先も軌跡34
の包絡線の延長上にある。またカッタリング47,4
8,49の刃先のピッチP0は、固定ローラカッタのカ
ッタリング50の刃先のピッチとほぼ一致している。本
実施例のように2つのオーバカット用ローラカッタ35
を備えるときは、軌跡34の延長上で相互にずらすよう
にして、より大きいオーバカット量を実現することがで
きる。FIG. 5 shows an overcut roller cutter 35.
The profile of the locus 34 of the blade edge of each cutter in a state where the blade is projected is shown. The cutting edges 47, 48, 49 of the overcut roller cutter also have loci 34.
It is on the extension of the envelope of. Cutter ring 47,4
The pitch P0 of the blade edges of Nos. 8 and 49 is substantially the same as the pitch of the blade edges of the cutter ring 50 of the fixed roller cutter. As in this embodiment, two overcut roller cutters 35 are used.
When the above is provided, it is possible to realize a larger amount of overcut by offsetting each other on the extension of the locus 34.
【0020】図6は、本発明の他の実施例によるオーバ
カット用ローラカッタ60の構成を示す。図1の実施例
に対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施例の
オーバカット用ローラカッタ60は、スライドベース6
1内をスライドジャッキ62の伸縮によって移動する。
図6(A)は全体的に引込まれる収納状態、図6(B)
は全体的に押出される突出状態をそれぞれ示す。オーバ
カット用ローラカッタ60を構成するカッタリング6
3,64は、固定ローラカッタ65の刃先が形成する軌
跡34の延長上に突出し、収納されるときは掘削面から
間隔をあけて引込まれる。FIG. 6 shows the construction of an overcut roller cutter 60 according to another embodiment of the present invention. The parts corresponding to those in the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals. The overcut roller cutter 60 of the present embodiment is a slide base 6.
The slide jack 62 is moved within 1 by expansion and contraction.
FIG. 6 (A) is a retracted state in which it is entirely retracted, FIG. 6 (B)
Indicates the protruding state in which they are entirely extruded, respectively. Cutter ring 6 that constitutes the overcut roller cutter 60
3, 64 project on the extension of the track 34 formed by the blade edge of the fixed roller cutter 65, and are retracted at a distance from the excavation surface when stored.
【0021】以上説明した各実施例では、ローラカッタ
の刃先がドーム型であるけれども、平面状など、トンネ
ル掘削機やシールド掘進機で広く用いられている形状で
あれば同様に本発明を適用することができる。また、カ
ッタヘッドには、ローラカッタばかりではなく、ティー
スカッタなど、軟らかい地山を対象とするカッタを配置
することもできる。In each of the embodiments described above, the blade edge of the roller cutter is a dome shape, but the present invention is similarly applied to any shape such as a flat shape that is widely used in tunnel excavators and shield excavators. be able to. Further, not only the roller cutter but also a cutter intended for soft ground such as a tea cutter can be arranged in the cutter head.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、カッタヘ
ッドに配置される複数のローラカッタの刃先が形成する
軌跡の包絡線の延長線上に突出状態としたオーバカット
用ローラカッタの刃先が位置するので、掘削効率の低下
を招くことなく、大きくオーバカットを行うことができ
る。オーバカット用ローラカッタの収納状態では、刃先
の摩耗がないので、オーバカットが必要なときに有効に
掘削を行うことができる。As described above, according to the present invention, the cutting edge of the overcut roller cutter is projected on the extension line of the envelope of the locus formed by the cutting edges of the plurality of roller cutters arranged on the cutter head. Since it is located, a large overcut can be performed without lowering the excavation efficiency. When the overcut roller cutter is stored, the blade edge is not worn, so that excavation can be effectively performed when overcut is required.
【0023】また本発明によれば、切羽面側に設けられ
る支持軸を中心としてオーバカット用ローラカッタを揺
動変位させるので、変位量が小さくても突出状態と収納
状態とを迅速に切換えることができる。Further, according to the present invention, since the overcut roller cutter is pivotally displaced about the support shaft provided on the facet side, the protruding state and the stored state can be quickly switched even if the displacement amount is small. You can
【0024】また本発明によれば、オーバカット用ロー
ラカッタは全体的に押出して突出状態とし、全体的に引
込んで収納状態とするので、充分にカッタヘッド内部に
引込むことが可能である。これによって収納状態におけ
る摩耗を防ぎ、オーバカットの必要があるときにだけ効
率的にオーバカット用ローラカッタを使用することがで
きる。Further, according to the present invention, the overcut roller cutter is wholly extruded to be in a protruding state and entirely retracted to be in a housed state, so that it can be sufficiently retracted into the cutter head. As a result, abrasion in the stored state can be prevented, and the overcut roller cutter can be efficiently used only when overcut is necessary.
【図1】本発明の一実施例の正面断面図である。FIG. 1 is a front sectional view of an embodiment of the present invention.
【図2】図1の左側面図である。FIG. 2 is a left side view of FIG.
【図3】図1の実施例のオーバカット用ローラカッタの
収納状態を示す部分的な断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a housed state of the overcut roller cutter of the embodiment of FIG.
【図4】図1の実施例のオーバカット用ローラカッタの
突出状態を示す部分的な正面断面図である。FIG. 4 is a partial front cross-sectional view showing a protruding state of the overcut roller cutter of the embodiment of FIG.
【図5】図1の実施例におけるオーバカット用ローラカ
ッタの刃先の軌跡を示す模式図である。5 is a schematic diagram showing the locus of the blade edge of the overcut roller cutter in the embodiment of FIG.
【図6】本発明の他の実施例によるオーバカッタ装置の
動作を示す部分的な正面断面図である。FIG. 6 is a partial front sectional view showing the operation of the overcutter device according to another embodiment of the present invention.
【図7】先行技術によるオーバカッタ装置の部分的な断
面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a prior art overcutter device.
【図8】先行技術の動作状態を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an operating state of the prior art.
【図9】ローラカッタによる地盤の圧縮破砕原理を示す
説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing the principle of compression and crushing of the ground by a roller cutter.
20 硬岩トンネル掘削機 21 前胴 22 後胴 24 カッタヘッド 33 固定ローラカッタ 34 軌跡 35,60 オーバカット用ローラカッタ 47,48,49,50,63,64 カッタリング 61 スライドベース 62 スライドジャッキ P0 ピッチ V オーバカット量 20 Hard Rock Tunnel Excavator 21 Front Body 22 Rear Body 24 Cutter Head 33 Fixed Roller Cutter 34 Trajectory 35, 60 Overcut Roller Cutter 47, 48, 49, 50, 63, 64 Cutter Ring 61 Slide Base 62 Slide Jack P0 Pitch V Overcut amount
Claims (3)
ンネルを掘削する際、曲進時に掘削径を大きくするため
の硬岩トンネル掘削機のオーバカッタ装置において、 複数のローラカッタが配列されて切羽面を形成するカッ
タヘッドの外周側面部に配置され、複数のカッタリング
が装着されるオーバカット用ローラカッタと、オーバカ
ット用ローラカッタを硬岩トンネル掘削機の胴体よりも
半径方向外方に突出する状態、および硬岩トンネル掘削
機の胴体よりも半径方向内方に収納する状態を切換える
出没手段とを含み、 オーバカット用ローラカッタの各カッタリングは、出没
手段による突出状態にあるとき、カッタヘッドに配置さ
れる複数のローラカッタの刃先が形成する軌跡の包絡線
の延長上にあるように、オーバカット用ローラカッタに
装着されていることを特徴とする硬岩トンネル掘削機の
オーバカッタ装置。1. An overcutter device of a hard rock tunnel excavator for enlarging a diameter of excavation when a tunnel is excavated by crushing a rock to a hard rock ground. The overcut roller cutter, which is arranged on the outer peripheral side surface of the cutter head that forms the surface and is equipped with multiple cutter rings, and the overcut roller cutter that projects radially outward from the body of the hard rock tunnel excavator. And the retracting means for switching between the state of storing and the state of storing inside the body of the hard rock tunnel excavator in the radial direction, and each cutter ring of the overcut roller cutter is a cutter when the projecting state by the retracting means. Use the overcut roller cutter so that it is on the extension of the envelope of the locus formed by the blade edges of the multiple roller cutters arranged on the head. Obakatta device hard rock tunneling machine, characterized in that it is deposited.
羽面側に設けられる支持軸を中心とする揺動変位によっ
て前記突出状態および前記収納状態間の移行が可能であ
り、 前記切換手段は、オーバカット用ローラカッタを揺動変
位させるジャッキを含むことを特徴とする請求項1記載
の硬岩トンネル掘削機のオーバカッタ装置。2. The overcut roller cutter is capable of transitioning between the projecting state and the stored state by swinging displacement about a support shaft provided on the facet side, and the switching means is an overcut. The overcutter device for a hard rock tunnel excavator according to claim 1, further comprising a jack for swinging and displacing the cutting roller cutter.
ーラカッタを全体的に押出すことによって前記突出状態
とし、全体的に引込むことによって前記収納状態とする
ことを特徴とする請求項1記載の硬岩トンネル掘削機の
オーバカッタ装置。3. The switching means sets the projecting state by pushing out the overcut roller cutter as a whole, and puts it in the storage state by pulling it in entirely. Overcutter device for hard rock tunnel excavator.
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