JP2022034639A - Tunnel excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネル掘削機に関する。 The present invention relates to a tunnel excavator.
従来から、地山を掘削するカッターヘッドが環状のカッタードラムを介して掘削機本体に回転可能に支持されたトンネル掘削機が知られている。掘削機本体は、カッタードラムの内周面と対向する内側筒状体と、カッタードラムの外周面と対向する外側筒状体を含み、カッタードラムと内側筒状体との間およびカッタードラムと外側筒状体との間には複数の土砂シールが配置される(例えば、特許文献1参照)。これらの土砂シールは、カッタードラムの軸方向に並んでおり、カッタードラムと内側筒状体との間の隙間およびカッタードラムと外側筒状体との間の隙間をシールする。 Conventionally, a tunnel excavator in which a cutter head for excavating a ground is rotatably supported by an excavator main body via an annular cutter drum has been known. The excavator body includes an inner cylinder facing the inner peripheral surface of the cutter drum and an outer cylinder facing the outer peripheral surface of the cutter drum, between the cutter drum and the inner cylinder and between the cutter drum and the outside. A plurality of earth and sand seals are arranged between the cylinder and the cylinder (see, for example, Patent Document 1). These earth and sand seals are aligned in the axial direction of the cutter drum and seal the gap between the cutter drum and the inner cylinder and the gap between the cutter drum and the outer cylinder.
土砂シールは、カッタードラムの回転によって摩耗する。土砂シールの摩耗は、土砂に晒される最も前方に位置する土砂シールで顕著に生じる。最も前方(前方から1番目)に位置する土砂シールの摩耗が進行して止水性を失うと、前方から2番目に位置する土砂シールが土砂に晒されることになる。従って、カッタードラムの軸方向に並ぶ土砂シールの数を例えば5個以上に増やすことで、土砂シール全体の長寿命化を図ることが考えられる。 The earth and sand seal wears due to the rotation of the cutter drum. Sediment seal wear is most noticeable on the most anterior sediment seals exposed to sediment. When the wear of the earth and sand seal located at the frontmost position (first from the front) progresses and the water stopping property is lost, the earth and sand seal located at the second position from the front is exposed to the earth and sand. Therefore, it is conceivable to extend the life of the entire earth and sand seals by increasing the number of earth and sand seals arranged in the axial direction of the cutter drum to, for example, 5 or more.
しかしながら、カッタードラムの軸方向に並ぶ土砂シールの数を増やす構成では、シール領域の長さを長くする必要がある。しかも、土砂に晒されていない土砂シールでもある程度の摩耗は進行するため、土砂に晒されてからの2番目の土砂シールの止水性を保つことが可能な回転回数は、1番目の土砂シールの止水性を保つことが可能な回転回数よりも少なくなる。 However, in a configuration in which the number of earth and sand seals arranged in the axial direction of the cutter drum is increased, it is necessary to increase the length of the seal region. Moreover, since the wear of the earth and sand seal that has not been exposed to the earth and sand progresses to some extent, the number of rotations that can keep the water stoppage of the second earth and sand seal after being exposed to the earth and sand is that of the first earth and sand seal. It will be less than the number of revolutions that can maintain water stoppage.
そこで、本発明は、カッタードラムの軸方向に並ぶ土砂シールの数を増やすことなく土砂シール全体の長寿命化を図ることができるトンネル掘削機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a tunnel excavator capable of extending the life of the entire earth and sand seals without increasing the number of earth and sand seals arranged in the axial direction of the cutter drum.
前記課題を解決するために、本発明のトンネル掘削機は、カッターヘッドと、前記カッターヘッドに取り付けられた環状のカッタードラムと、前記カッタードラムの外周面または内周面である周面と対向する筒状体と、前記カッタードラムの周面と前記筒状体との間に配置された、前記カッタードラムの周面との間に前記カッターヘッドの周囲の空間と連通可能な第1隙間を形成するとともに、前記筒状体との間に前記カッターヘッドの周囲の空間と連通可能な第2隙間を形成する中間部材と、前記第1隙間をシールする少なくとも1つの第1土砂シールと、前記第2隙間をシールする少なくとも1つの第2土砂シールと、を備え、前記中間部材は、前記カッタードラムと前記筒状体の一方に選択的に固定可能に構成されている、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the tunnel excavator of the present invention faces the cutter head, the annular cutter drum attached to the cutter head, and the peripheral surface which is the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the cutter drum. A first gap that can communicate with the space around the cutter head is formed between the tubular body and the peripheral surface of the cutter drum arranged between the peripheral surface of the cutter drum and the tubular body. At the same time, an intermediate member forming a second gap that can communicate with the space around the cutter head between the tubular body, at least one first earth and sand seal that seals the first gap, and the first earth and sand seal. The intermediate member includes at least one second earth and sand seal that seals two gaps, and the intermediate member is configured to be selectively fixable to one of the cutter drum and the tubular body.
上記の構成によれば、中間部材をカッタードラムに固定すれば、中間部材がカッタードラムと共に回転するため、中間部材と筒状体の間の第2土砂シールは摩耗するが中間部材とカッタードラムの間の第1土砂シールは摩耗しない。逆に、中間部材を筒状体に固定すれば、中間部材は回転しないので、第1土砂シールは摩耗するが第2土砂シールは摩耗しない。すなわち、中間部材をカッタードラムと筒状体の一方に固定することにより、第1土砂シールと第2土砂シールの一方を摺動面と摺動させつつ、他方を温存することができる。そして、第1土砂シールと第2土砂シールの一方の摩耗が進行したときには、中間部材をカッタードラムと筒状体の他方に固定することにより、摺動面と摺動する土砂シールを第1土砂シールと第2土砂シールの一方から他方に切り換えることができる。その結果、カッタードラムの軸方向に並ぶ土砂シールの数を増やすことなく土砂シール全体の長寿命化を図ることができる。 According to the above configuration, if the intermediate member is fixed to the cutter drum, the intermediate member rotates together with the cutter drum, so that the second earth and sand seal between the intermediate member and the tubular body wears, but the intermediate member and the cutter drum The first earth and sand seal in between does not wear. On the contrary, if the intermediate member is fixed to the tubular body, the intermediate member does not rotate, so that the first earth and sand seal is worn, but the second earth and sand seal is not worn. That is, by fixing the intermediate member to one of the cutter drum and the tubular body, one of the first earth and sand seal and the second earth and sand seal can be slid with the sliding surface while the other can be preserved. Then, when one of the first earth and sand seal and the second earth and sand seal is worn out, the intermediate member is fixed to the other of the cutter drum and the cylindrical body, so that the earth and sand seal that slides on the sliding surface is the first earth and sand. It is possible to switch from one of the seal and the second earth and sand seal to the other. As a result, the life of the entire earth and sand seals can be extended without increasing the number of earth and sand seals arranged in the axial direction of the cutter drum.
本発明によれば、カッタードラムの軸方向に並ぶ土砂シールの数を増やすことなく土砂シール全体の長寿命化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to extend the life of the entire earth and sand seals without increasing the number of earth and sand seals arranged in the axial direction of the cutter drum.
図1に、本発明の一実施形態に係るトンネル掘削機1を示す。例えば、トンネル掘削機1は内部でセグメントを組み立てるシールド掘進機である。ただし、本発明は、シールド掘進機以外のトンネル掘削機にも適用可能である。なお、トンネル掘削機1の進行方向が前方、その反対方向が後方である。
FIG. 1 shows a
トンネル掘削機1は、地山を掘削するカッターヘッド2と、カッターヘッド2に取り付けられた環状のカッタードラム4と、カッタードラム4を介してカッターヘッド2を回転可能に支持する掘削機本体3を含む。
The
本実施形態では、カッターヘッド2がローラーカッター式であるが、カッターヘッド2はカッタービット式であってもよい。あるいは、カッターヘッド2は、ローラーカッターおよびカッタービットの双方を含んでもよい。
In the present embodiment, the
カッターヘッド2は、当該カッターヘッド2の中心(掘削機本体3の中心でもある)から放射状に配置された複数のカッターフレーム21を含み、これらのカッターフレーム21に、ローラーカッター22が支持されている。各カッターフレーム21はカッターヘッド2の径方向に延びており、その先端はカッタードラム4に接続されている。
The
ただし、カッターヘッド2の構成及びカッターヘッド2へのカッタードラム4の取り付け方は適宜変更可能である。例えば、カッターヘッド2が円盤状であるとともに、カッタードラム4がカッターヘッド2の直径の半分程度の環状であり、カッタードラム4が複数の支柱を介してカッターヘッド2に取り付けられてもよい。
However, the configuration of the
カッタードラム4は、当該カッタードラム4の前面を構成するベースプレート41と、当該カッタードラム4の内周面、外周面および後面を構成するドラム本体42を含む。例えば、ドラム本体42は前方に向かって開口する溝状であり、その開口がベースプレート41で閉塞される。ベースプレート41は、カッタードラム4の軸方向を厚さ方向とする環状のプレートである。
The
掘削機本体3は、カッタードラム4を収容する筒状の胴部31と、カッタードラム4の内側開口を前方から覆うバルクヘッド32と、バルクヘッド32の周縁部から後方に延びる周壁33を含む。また、図示は省略するが、掘削機本体3は、カッタードラム4の後方で周壁33を胴部31と接続する支持壁を含み、この支持壁にカッタードラム4が旋回ベアリングを介して支持される。
The excavator
胴部31は、カッタードラム4の外周面と対向する外側筒状体であり、周壁33は、カッタードラム4の内周面と対向する内側筒状体である。ただし、本発明の外側筒状体は、必ずしも胴部31である必要はなく、カッタードラム4の直径が小さい場合は、胴部31から内側に離間した周壁であってもよい。
The
バルクヘッド32とカッターヘッド2との間には、カッターヘッド2により掘削された土砂が流入するカッターチャンバー20が形成されている。また、カッターヘッド2と胴部31の間には肩空間23が形成されている。カッターチャンバー20のうちのカッターヘッド2に隣接する部分および肩空間23は、カッターヘッド2の周囲の空間である。
A
次に、図2および図3を参照して、カッタードラム4と胴部31との間のシール構造およびカッタードラム4と周壁33との間のシール構造を説明する。
Next, with reference to FIGS. 2 and 3, a seal structure between the
カッタードラム4の外周面と胴部31との間には外側中間部材5が配置されており、カッタードラム4の内周面と周壁33との間には内側中間部材7が配置されている。外側中間部材5は、当該外側中間部材5とカッタードラム4の外周面との間に肩空間23と連通可能な外側第1隙間11を形成するとともに、当該外側中間部材5と胴部31との間に肩空間23と連通可能な外側第2隙間12を形成する。内側中間部材7は、当該内側中間部材7とカッタードラム4の内周面との間にカッターチャンバー20と連通可能な内側第1隙間13を形成するとともに、当該内側中間部材7と周壁33との間にカッターチャンバー20と連通可能な内側第2隙間14を形成する。
An outer
外側中間部材5とカッタードラム4の外周面との間には、外側第1隙間11をシールする少なくとも1つの外側第1土砂シール61が配置されている。本実施形態では、4つの外側第1土砂シール61がカッタードラム4の軸方向に並んでいる。ただし、外側第1土砂シール61の数は2つ、3つまたは5つ以上であってもよい。あるいは、外側第1土砂シール61として、複数のリップを有する1つの土砂シールが用いられてもよい。
At least one outer first earth and
また、本実施形態では、外側第1土砂シール61がシール押え62によってカッタードラム4に取り付けられている(詳細な構造の図示は省略)。ただし、本実施形態とは逆に外側第1土砂シール61がシール押え62によって外側中間部材5に取り付けられてもよい。
Further, in the present embodiment, the outer first earth and
外側中間部材5と胴部31との間には、外側第2隙間12をシールする少なくとも1つの外側第2土砂シール63が配置されている。本実施形態では、4つの外側第2土砂シール63がカッタードラム4の軸方向に並んでいる。ただし、外側第2土砂シール63の数は2つ、3つまたは5つ以上であってもよい。あるいは、外側第2土砂シール63として、複数のリップを有する1つの土砂シールが用いられてもよい。
At least one outer second earth and
また、本実施形態では、外側第2土砂シール63がシール押え64によって外側中間部材5に取り付けられている(詳細な構造の図示は省略)。ただし、本実施形態とは逆に外側第2土砂シール63がシール押え64によって胴部31に取り付けられてもよい。
Further, in the present embodiment, the outer second earth and
外側中間部材5は、カッタードラム4と胴部31の一方に選択的に固定可能に構成されている。本実施形態では、外側中間部材5が、カッタードラム4に固定される従動位置(図3参照)と、胴部31に固定される静止位置(図2参照)との間でカッタードラム4の軸方向に摺動可能である。
The outer
具体的に、外側中間部材5は、カッタードラム4の軸方向に延びる筒状部51と、筒状部51の前端から径方向外向きに突出するフランジ部52を含む。図2に示す静止位置では、フランジ部52が胴部31の先端面と当接する。すなわち、静止位置では外側第2隙間12の肩空間23に対する開口が外側中間部材5により閉塞される。一方、図3に示す従動位置では、フランジ部52がカッタードラム4のベースプレート41と当接する。すなわち、従動位置では外側第1隙間11の肩空間23に対する開口が外側中間部材5により閉塞される。
Specifically, the outer
より詳しくは、外側中間部材5のフランジ部52は、静止位置では、周方向に所定のピッチで配列された複数のボルト91(図2および図3では1つのボルト91のみを図示)によって胴部31に締結され、従動位置ではボルト91によってカッタードラム4のベースプレート41に締結される。
More specifically, the
胴部31の先端面には、ボルト91と螺合するねじ穴35が設けられており、フランジ部52には、ねじ穴35と対応する位置に、ボルト91が挿入される挿入穴54が設けられている。また、カッタードラム4のベースプレート41には、ボルト91が挿入される挿入穴43が設けられており、フランジ部52には、挿入穴43と対応する位置に、ボルト91と螺合するねじ穴53が設けられている。
The tip surface of the
内側中間部材7とカッタードラム4の内周面との間には、内側第1隙間13をシールする少なくとも1つの内側第1土砂シール81が配置されている。本実施形態では、4つの内側第1土砂シール81がカッタードラム4の軸方向に並んでいる。ただし、内側第1土砂シール81の数は2つ、3つまたは5つ以上であってもよい。あるいは、内側第1土砂シール81として、複数のリップを有する1つの土砂シールが用いられてもよい。
At least one inner first earth and
また、本実施形態では、内側第1土砂シール81がシール押え82によって内側中間部材7に取り付けられている(詳細な構造の図示は省略)。ただし、本実施形態とは逆に内側第1土砂シール81がシール押え82によってカッタードラム4に取り付けられてもよい。
Further, in the present embodiment, the inner first earth and
内側中間部材7と周壁33との間には、内側第2隙間14をシールする少なくとも1つの内側第2土砂シール83が配置されている。本実施形態では、4つの内側第2土砂シール83がカッタードラム4の軸方向に並んでいる。ただし、内側第2土砂シール83の数は2つ、3つまたは5つ以上であってもよい。あるいは、内側第2土砂シール83として、複数のリップを有する1つの土砂シールが用いられてもよい。
At least one inner second earth and
また、本実施形態では、内側第2土砂シール83がシール押え84によって周壁33に取り付けられている(詳細な構造の図示は省略)。ただし、本実施形態とは逆に内側第2土砂シール83がシール押え84によって内側中間部材7に取り付けられてもよい。
Further, in the present embodiment, the inner second earth and
内側中間部材7は、カッタードラム4と周壁33の一方に選択的に固定可能に構成されている。本実施形態では、内側中間部材7が、カッタードラム4に固定される従動位置(図3参照)と、バルクヘッド32を介して周壁33に固定される静止位置(図2参照)との間でカッタードラム4の軸方向に摺動可能である。
The inner
具体的に、内側中間部材7は、カッタードラム4の軸方向に延びる筒状部71と、筒状部71の前端から径方向外向きに突出するフランジ部72を含む。図2に示す静止位置では、フランジ部72がバルクヘッド32と当接する。すなわち、静止位置では内側第2隙間14のカッターチャンバー20に対する開口が内側中間部材7により閉塞される。一方、図3に示す従動位置では、フランジ部72がカッタードラム4のベースプレート41と当接する。すなわち、従動位置では内側第1隙間13のカッターチャンバー20に対する開口が内側中間部材7により閉塞される。
Specifically, the inner
より詳しくは、内側中間部材7のフランジ部72は、静止位置では、周方向に所定のピッチで配列された複数のボルト92(図2および図3では1つのボルト92のみを図示)によってバルクヘッド32に締結され、従動位置ではボルト92によってカッタードラム4のベースプレート41に締結される。
More specifically, the
バルクヘッド32には、ボルト92が挿入される挿入穴34が設けられており、フランジ部72には、挿入穴34と対応する位置に、ボルト92と螺合するねじ穴74が設けられている。また、カッタードラム4のベースプレート41には、ボルト91と螺合するねじ穴44が設けられており、フランジ部52には、ねじ穴44と対応する位置に、ボルト92が挿入される挿入穴73が設けられている。
The
以上説明した構成のトンネル掘削機1では、外側中間部材5をカッタードラム4に固定すれば、外側中間部材5がカッタードラム4と共に回転するため、外側中間部材5と胴部31の間の外側第2土砂シール63は摩耗するが外側中間部材5とカッタードラム4の間の外側第1土砂シール61は摩耗しない。逆に、外側中間部材5を胴部31に固定すれば、外側中間部材5は回転しないので、外側第1土砂シール61は摩耗するが外側第2土砂シール63は摩耗しない。すなわち、外側中間部材5をカッタードラム4と胴部31の一方に固定することにより、外側第1土砂シール61と外側第2土砂シール63の一方を摺動面と摺動させつつ、他方を温存することができる。そして、外側第1土砂シール61と外側第2土砂シール63の一方の摩耗が進行したときには、外側中間部材5をカッタードラム4と胴部31の他方に固定することにより、摺動面と摺動する外側土砂シールを外側第1土砂シール61と外側第2土砂シール63の一方から他方に切り換えることができる。その結果、カッタードラム4の軸方向に並ぶ外側土砂シールの数を増やすことなく外側土砂シール全体の長寿命化を図ることができる。
In the
同様に、内側中間部材7をカッタードラム4に固定すれば、内側中間部材7がカッタードラム4と共に回転するため、内側中間部材7と周壁33の間の内側第2土砂シール83は摩耗するが内側中間部材7とカッタードラム4の間の内側第1土砂シール81は摩耗しない。逆に、内側中間部材7を周壁33に固定すれば、内側中間部材7は回転しないので、内側第1土砂シール81は摩耗するが内側第2土砂シール83は摩耗しない。すなわち、内側中間部材7をカッタードラム4と周壁33の一方に固定することにより、内側第1土砂シール81と内側第2土砂シール83の一方を摺動面と摺動させつつ、他方を温存することができる。そして、内側第1土砂シール81と内側第2土砂シール83の一方の摩耗が進行したときには、内側中間部材7をカッタードラム4と周壁33の他方に固定することにより、摺動面と摺動する内側土砂シールを内側第1土砂シール81と内側第2土砂シール83の一方から他方に切り換えることができる。その結果、カッタードラム4の軸方向に並ぶ内側土砂シールの数を増やすことなく内側土砂シール全体の長寿命化を図ることができる。
Similarly, if the inner
また、本実施形態では、外側中間部材5が摺動したときに外側中間部材5のフランジ部52が胴部31の先端面とカッタードラム4のベースプレート41のどちらかと当接するため、胴部31およびベースプレート41を外側中間部材5のストッパーとして使用することができる。
Further, in the present embodiment, when the outer
さらに、本実施形態では、内側中間部材7が摺動したときに内側中間部材7のフランジ部72がバルクヘッド32とカッタードラム4のベースプレート41のどちらかと当接するため、バルクヘッド32およびベースプレート41を内側中間部材7のストッパーとして使用することができる。
Further, in the present embodiment, when the inner
(変形例)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
(Modification example)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、外側中間部材5は必ずしもカッタードラム4の軸方向に摺動可能である必要はない。例えば、カッタードラム4の軸方向における外側中間部材5の位置を変更することなく、外側中間部材5をカッタードラム4または胴部31へ締結するためのボルトの位置および向きを変更するだけで、外側中間部材5をカッタードラム4に固定するか胴部31に固定するかが切り換えられてもよい。
For example, the outer
ただし、前記実施形態のような構成であれば、外側第1土砂シール61と外側第2土砂シール63のうちの温存される方の外側土砂シールが土砂に晒されることが防止される。これにより、温存される方の外側土砂シールを清潔な状態に保つことができる。また、摺動面と摺動する外側土砂シールを外側第1土砂シール61と外側第2土砂シール63の一方から他方に切り換えた後は、摩耗が進行した外側土砂シールが土砂に晒されることが防止される。これにより、摩耗が進行した外側土砂シールから土砂が漏れることを防ぐことができる。
However, with the configuration as in the above embodiment, the
同様に、内側中間部材7も必ずしもカッタードラム4の軸方向に摺動可能である必要はない。例えば、カッタードラム4の軸方向における内側中間部材7の位置を変更することなく、内側中間部材7をカッタードラム4または周壁33へ締結するためのボルトの位置および向きを変更するだけで、内側中間部材7をカッタードラム4に固定するか周壁33に固定するかが切り換えられてもよい。
Similarly, the inner
ただし、前記実施形態のような構成であれば、内側第1土砂シール81と内側第2土砂シール83のうちの温存される方の内側土砂シールが土砂に晒されることが防止される。これにより、温存される方の内側土砂シールを清潔な状態に保つことができる。また、摺動面と摺動する内側土砂シールを内側第1土砂シール81と内側第2土砂シール83の一方から他方に切り換えた後は、摩耗が進行した内側土砂シールが土砂に晒されることが防止される。これにより、摩耗が進行した内側土砂シールから土砂が漏れることを防ぐことができる。
However, with the configuration as in the above embodiment, the
また、カッタードラム4の外周面と胴部31との間には、互いに独立して摺動可能な複数の外側中間部材5が配置され、それらの外側中間部材5の間に1つまたは複数の外側土砂シールが配置されてもよい。換言すれば、カッタードラム4と胴部31との間では、外側土砂シールによってシールされる隙間の間に外側中間部材5が介在する構成がカッタードラム4の径方向に繰り返されてもよい。
Further, a plurality of outer
同様に、カッタードラム4の内周面と周壁33との間には、互いに独立して摺動可能な複数の内側中間部材7が配置され、それらの内側中間部材7の間に1つまたは複数の内側土砂シールが配置されてもよい。換言すれば、カッタードラム4と周壁33との間では、内側土砂シールによってシールされる隙間の間に内側中間部材7が介在する構成がカッタードラム4の径方向に繰り返されてもよい。
Similarly, a plurality of inner
(まとめ)
本発明のトンネル掘削機は、カッターヘッドと、前記カッターヘッドに取り付けられた環状のカッタードラムと、前記カッタードラムの外周面または内周面である周面と対向する筒状体と、前記カッタードラムの周面と前記筒状体との間に配置された、前記カッタードラムの周面との間に前記カッターヘッドの周囲の空間と連通可能な第1隙間を形成するとともに、前記筒状体との間に前記カッターヘッドの周囲の空間と連通可能な第2隙間を形成する中間部材と、前記第1隙間をシールする少なくとも1つの第1土砂シールと、前記第2隙間をシールする少なくとも1つの第2土砂シールと、を備え、前記中間部材は、前記カッタードラムと前記筒状体の一方に選択的に固定可能に構成されている、ことを特徴とする。
(summary)
The tunnel excavator of the present invention includes a cutter head, an annular cutter drum attached to the cutter head, a tubular body facing the peripheral surface which is the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the cutter drum, and the cutter drum. A first gap that can communicate with the space around the cutter head is formed between the peripheral surface of the cutter drum and the peripheral surface of the cutter drum, which is arranged between the peripheral surface of the cylinder and the tubular body. An intermediate member forming a second gap that can communicate with the space around the cutter head, at least one first earth and sand seal that seals the first gap, and at least one that seals the second gap. A second earth and sand seal is provided, and the intermediate member is configured to be selectively fixable to one of the cutter drum and the tubular body.
上記の構成によれば、中間部材をカッタードラムに固定すれば、中間部材がカッタードラムと共に回転するため、中間部材と筒状体の間の第2土砂シールは摩耗するが中間部材とカッタードラムの間の第1土砂シールは摩耗しない。逆に、中間部材を筒状体に固定すれば、中間部材は回転しないので、第1土砂シールは摩耗するが第2土砂シールは摩耗しない。すなわち、中間部材をカッタードラムと筒状体の一方に固定することにより、第1土砂シールと第2土砂シールの一方を摺動面と摺動させつつ、他方を温存することができる。そして、第1土砂シールと第2土砂シールの一方の摩耗が進行したときには、中間部材をカッタードラムと筒状体の他方に固定することにより、摺動面と摺動する土砂シールを第1土砂シールと第2土砂シールの一方から他方に切り換えることができる。その結果、カッタードラムの軸方向に並ぶ土砂シールの数を増やすことなく土砂シール全体の長寿命化を図ることができる。 According to the above configuration, if the intermediate member is fixed to the cutter drum, the intermediate member rotates together with the cutter drum, so that the second earth and sand seal between the intermediate member and the tubular body wears, but the intermediate member and the cutter drum The first earth and sand seal in between does not wear. On the contrary, if the intermediate member is fixed to the tubular body, the intermediate member does not rotate, so that the first earth and sand seal is worn, but the second earth and sand seal is not worn. That is, by fixing the intermediate member to one of the cutter drum and the tubular body, one of the first earth and sand seal and the second earth and sand seal can be slid with the sliding surface while the other can be preserved. Then, when one of the first earth and sand seal and the second earth and sand seal is worn out, the intermediate member is fixed to the other of the cutter drum and the cylindrical body, so that the earth and sand seal that slides on the sliding surface is the first earth and sand. It is possible to switch from one of the seal and the second earth and sand seal to the other. As a result, the life of the entire earth and sand seals can be extended without increasing the number of earth and sand seals arranged in the axial direction of the cutter drum.
前記中間部材は、前記カッタードラムに固定される従動位置と前記筒状体に固定される静止位置との間で前記カッタードラムの軸方向に摺動可能であり、前記従動位置では前記カッターヘッドの周囲の空間に対する前記第1隙間の開口を閉塞し、前記静止位置では前記カッターヘッドの周囲の空間に対する前記第2隙間の開口を閉塞してもよい。この構成によれば、第1土砂シールと第2土砂シールのうちの温存される方の土砂シールが土砂に晒されることが防止される。これにより、温存される方の土砂シールを清潔な状態に保つことができる。また、摺動面と摺動する土砂シールを第1土砂シールと第2土砂シールの一方から他方に切り換えた後は、摩耗が進行した土砂シールが土砂に晒されることが防止される。これにより、摩耗が進行した土砂シールから土砂が漏れることを防ぐことができる。 The intermediate member is slidable in the axial direction of the cutter drum between a driven position fixed to the cutter drum and a stationary position fixed to the tubular body, and in the driven position, the cutter head The opening of the first gap with respect to the surrounding space may be closed, and the opening of the second gap with respect to the space around the cutter head may be closed at the stationary position. According to this configuration, it is possible to prevent the preserved earth and sand seal from being exposed to the earth and sand among the first earth and sand seal and the second earth and sand seal. This makes it possible to keep the earth and sand seal on the side to be preserved clean. Further, after switching the earth and sand seal that slides on the sliding surface from one of the first earth and sand seal and the second earth and sand seal to the other, it is possible to prevent the earth and sand seal that has been worn from being exposed to the earth and sand. This makes it possible to prevent the earth and sand from leaking from the earth and sand seal where the wear has progressed.
例えば、前記中間部材は、前記カッタードラムの軸方向に延びる筒状部と、前記筒状部の前端から径方向外向きに突出するフランジ部を含んでもよい。 For example, the intermediate member may include a cylindrical portion extending in the axial direction of the cutter drum and a flange portion protruding radially outward from the front end of the tubular portion.
前記筒状体は、前記カッタードラムの外周面と対向する外側筒状体であり、前記カッタードラムは、当該カッタードラムの軸方向を厚さ方向とする環状のベースプレートを含み、前記フランジ部は、前記静止位置では前記外側筒状体の先端面と当接し、前記従動位置では前記ベースプレートと当接してもよい。この構成によれば、筒状体およびベースプレートを中間部材のストッパーとして使用することができる。 The cylindrical body is an outer cylindrical body facing the outer peripheral surface of the cutter drum, the cutter drum includes an annular base plate having the axial direction of the cutter drum as a thickness direction, and the flange portion has a flange portion. At the stationary position, it may come into contact with the tip surface of the outer tubular body, and at the driven position, it may come into contact with the base plate. According to this configuration, the cylindrical body and the base plate can be used as a stopper for the intermediate member.
あるいは、前記筒状体は、前記カッタードラムの内周面と対向する内側筒状体であり、上記のトンネル掘削機は、前記内側筒状体を超えて径方向外向きに張り出すバルクヘッドをさらに備え、前記カッタードラムは、当該カッタードラムの軸方向を厚さ方向とする環状のベースプレートを含み、前記フランジ部は、前記静止位置では前記バルクヘッドと当接し、前記バルクヘッドを介して前記内側筒状体に固定され、前記従動位置では前記ベースプレートと当接してもよい。この構成によれば、バルクヘッドおよびベースプレートを中間部材のストッパーとして使用することができる。 Alternatively, the cylindrical body is an inner tubular body facing the inner peripheral surface of the cutter drum, and the tunnel excavator has a bulkhead that extends radially outward beyond the inner tubular body. Further provided, the cutter drum includes an annular base plate whose thickness direction is the axial direction of the cutter drum, and the flange portion abuts on the bulkhead at the stationary position and is inside the bulkhead via the bulkhead. It may be fixed to a tubular body and abut on the base plate at the driven position. According to this configuration, the bulkhead and the base plate can be used as a stopper for the intermediate member.
1 トンネル掘削機
11 外側第1隙間
12 外側第2隙間
13 内側第1隙間
14 内側第2隙間
2 カッターヘッド
31 胴部(外側筒状体)
32 バルクヘッド
33 周壁(内側筒状体)
4 カッタードラム
41 ベースプレート
5 外側中間部材
51 筒状部
52 フランジ部
61 外側第1土砂シール
63 外側第2土砂シール
7 内側中間部材
71 筒状部
72 フランジ部
81 内側第1土砂シール
83 内側第2土砂シール
1
32
4
Claims (5)
前記カッターヘッドに取り付けられた環状のカッタードラムと、
前記カッタードラムの外周面または内周面である周面と対向する筒状体と、
前記カッタードラムの周面と前記筒状体との間に配置された、前記カッタードラムの周面との間に前記カッターヘッドの周囲の空間と連通可能な第1隙間を形成するとともに、前記筒状体との間に前記カッターヘッドの周囲の空間と連通可能な第2隙間を形成する中間部材と、
前記第1隙間をシールする少なくとも1つの第1土砂シールと、
前記第2隙間をシールする少なくとも1つの第2土砂シールと、を備え、
前記中間部材は、前記カッタードラムと前記筒状体の一方に選択的に固定可能に構成されている、トンネル掘削機。 With the cutter head,
An annular cutter drum attached to the cutter head and
A cylindrical body facing the peripheral surface which is the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the cutter drum, and
A first gap that can communicate with the space around the cutter head is formed between the peripheral surface of the cutter drum and the peripheral surface of the cutter drum arranged between the peripheral surface of the cutter drum and the cylinder. An intermediate member that forms a second gap that can communicate with the space around the cutter head between the shape and the body.
At least one first earth and sand seal that seals the first gap, and
A second earth and sand seal, which seals the second gap, is provided.
The intermediate member is a tunnel excavator configured to be selectively fixed to one of the cutter drum and the tubular body.
前記カッタードラムは、当該カッタードラムの軸方向を厚さ方向とする環状のベースプレートを含み、
前記フランジ部は、前記静止位置では前記外側筒状体の先端面と当接し、前記従動位置では前記ベースプレートと当接する、請求項3に記載のトンネル掘削機。 The tubular body is an outer tubular body facing the outer peripheral surface of the cutter drum.
The cutter drum includes an annular base plate whose thickness direction is the axial direction of the cutter drum.
The tunnel excavator according to claim 3, wherein the flange portion abuts on the tip surface of the outer tubular body in the stationary position and abuts on the base plate in the driven position.
前記内側筒状体を超えて径方向外向きに張り出すバルクヘッドをさらに備え、
前記カッタードラムは、当該カッタードラムの軸方向を厚さ方向とする環状のベースプレートを含み、
前記フランジ部は、前記静止位置では前記バルクヘッドと当接し、前記バルクヘッドを介して前記内側筒状体に固定され、前記従動位置では前記ベースプレートと当接する、請求項3に記載のトンネル掘削機。
The tubular body is an inner tubular body facing the inner peripheral surface of the cutter drum.
Further equipped with a bulkhead that juts out radially outward beyond the inner cylinder.
The cutter drum includes an annular base plate whose thickness direction is the axial direction of the cutter drum.
The tunnel excavator according to claim 3, wherein the flange portion abuts on the bulkhead at the stationary position, is fixed to the inner cylindrical body via the bulkhead, and abuts on the base plate at the driven position. ..
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| DE112023001233T5 (en) | 2022-03-07 | 2024-12-19 | Yazaki Corporation | connectors |
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