(57)【要約】トンネル削孔機械のためのカッタアセンブリは、それぞれが、プレート部分と、当接フランジと、複数の離間された座部とを有する、第１および第２の筐体搭載部を含む。カッタリングアセンブリは、筐体内に搭載可能であり、シャフト搭載部分を含む２つ以上の橋架支持体と、個別の筐体搭載フランジに当接する２つの端部部分とを含む。カッタリング回転軸は、筐体搭載部との間にあり、それと平行である。別個の楔部材は、筐体搭載部に取付可能であり、橋架支持体の端部部分を関連付けられたフランジに対して圧着するように構成される。いくつかの実施形態では、除去可能座部部材が、筐体搭載部座部と楔部材との間に提供される。筐体搭載部および除去可能座部は、カッタリングアセンブリが筐体搭載部に直列に挿入されることを可能にするように構成される。
2020519799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル削孔機械のためのカッタアセンブリであって、
第１の筐体搭載部および第２の筐体搭載部であって、前記第１および第２の筐体搭載部は、前記トンネル削孔機械に固定されるように構成され、各筐体搭載部は、プレート部分と、当接フランジと、複数の離間された座部とを有する、第１の筐体搭載部および第２の筐体搭載部と、
少なくとも２つの離間された橋架支持体と、前記少なくとも２つの橋架支持体によって支持されたシャフトと、前記シャフト上に回転のために搭載された少なくとも１つのカッタリングとを備える、カッタリングアセンブリであって、前記少なくとも２つの橋架支持体はそれぞれ、シャフト搭載部分と、前記シャフト搭載部分から延在し、前記第１の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成されている、第１の端部部分と、前記シャフト搭載部分から延在し、前記第２の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成されている、第２の端部部分とを備え、前記第１および第２の端部部分はそれぞれ、第１の楔面を画定する、カッタリングアセンブリと、
前記当接フランジと前記複数の離間された座部との間の前記第１の筐体搭載部に取付可能である第１の楔部材であって、前記第１の楔部材は、前記少なくとも２つの橋架支持体のそれぞれの前記第１の端部部分の第１の楔面に摺動可能に係合する、第２の楔面を画定する、第１の楔部材と、
前記当接フランジと前記複数の離間された座部との間の前記第２の筐体搭載部に取付可能である第２の楔部材であって、前記第２の楔部材は、前記少なくとも２つの橋架支持体のそれぞれの前記第２の端部部分の第１の楔面に摺動可能に係合する、第２の楔面を画定する、第２の楔部材と
を備える、カッタアセンブリ。
【請求項２】
前記カッタリングアセンブリは、３つの離間された橋架支持体と、前記シャフト上に回転のために搭載された２つのカッタリングとを備える、請求項１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項３】
前記少なくとも１つのカッタリングは、前記第１および第２の筐体搭載部と平行な軸を中心として回転するように構成されている、請求項１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項４】
前記第１の楔部材は、前記第１の筐体搭載部に調節可能に取付可能であり、前記第１の楔部材は、前記少なくとも２つの橋架支持体の前記第１の端部部分を前記第１の筐体搭載部の当接フランジに対して圧着し、制御可能圧着力を前記第１の端部部分上に生産するように構成されている、請求項１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項５】
前記第１および第２の楔部材はさらに、てこアームおよび少なくとも１つのフランジを画定する、内側部分を備える、請求項１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項６】
前記第１および第２の楔部材の内側部分はさらに、一対のフランジを備える、請求項５に記載のカッタリングアセンブリ。
【請求項７】
前記第１および第２の筐体搭載部の当接フランジはさらに、前記少なくとも１つのカッタリングを収容するように構成された少なくとも１つの切り欠きを備える、請求項１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項８】
前記第１の楔部材は、前記第１の筐体搭載部の第１の側から前記第１の筐体搭載部の反対側まで延在する、伸長部材である、請求項１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項９】
前記第１および第２の筐体搭載部はそれぞれさらに、前記複数の離間された座部に隣接するプレート部分内の横方向チャネルと、前記チャネルに摺動可能に係合し、前記複数の離間された座部に当接するように構成されている、除去可能楔座部とを備え、前記除去可能楔座部はそれぞれ、前記第１および第２の楔部材の対応する着座表面に当接する、請求項１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項１０】
前記第１および第２の筐体搭載部は、前記第１および第２の筐体搭載部の後端から延在し、前記カッタリングアセンブリが、前記筐体搭載部の後端から、前記橋架支持体の前記第１および第２の端部部材が前記第１および第２の筐体搭載部の当接フランジに当接する位置まで、直線経路に沿って摺動可能であるように、前記少なくとも２つの橋架支持体および前記少なくとも１つのカッタリングに摺動可能に係合するように構成されている、複数のチャネルを画定する、請求項１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項１１】
第１の筐体搭載部および第２の筐体搭載部をトンネル削孔機械上に搭載するためのカッタリングアセンブリであって、各筐体搭載部は、プレート部分と、当接フランジと、複数の離間された座部とを有し、前記カッタリングアセンブリは、
少なくとも２つの離間された橋架支持体と、
前記少なくとも２つの橋架支持体によって支持されたシャフトと、
前記シャフト上に回転のために搭載された少なくとも１つのカッタリングと
を備え、
前記少なくとも２つの橋架支持体はそれぞれ、シャフト搭載部分と、前記シャフト搭載部分から延在し、第１の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成されている、第１の端部部分と、前記シャフト搭載部分から延在し、前記第２の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成されている、第２の端部部分とを備え、前記第１および第２の端部部分はそれぞれ、第１の楔面を画定し、
第１の楔部材は、前記当接フランジと前記複数の離間された座部との間に前記第１の筐体搭載部に取付可能であり、前記第１の楔部材は、前記少なくとも２つの橋架支持体のそれぞれの前記第１の端部部分の第１の楔面に摺動可能に係合する、第２の楔面を画定し、
第２の楔部材は、前記当接フランジと前記複数の離間された座部との間に前記第２の筐体搭載部に取付可能であり、前記第２の楔部材は、前記少なくとも２つの橋架支持体のそれぞれの前記第２の端部部分の第１の楔面に摺動可能に係合する、第２の楔面を画定する、カッタリングアセンブリ。
【請求項１２】
前記カッタリングアセンブリは、３つの離間された橋架支持体と、前記シャフト上に回転のために搭載された２つのカッタリングとを備える、請求項１１に記載のカッタリングアセンブリ。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのカッタリングは、前記第１および第２の筐体搭載部と平行な軸を中心として回転するように構成されている、請求項１１に記載のカッタリングアセンブリ。
【請求項１４】
前記第１の楔部材は、前記第１の筐体搭載部に調節可能に取付可能であり、前記第１の楔部材は、前記少なくとも２つの橋架支持体の第１の端部部分を前記第１の筐体搭載部の当接フランジに対して圧着し、制御可能圧着力を前記第１の端部部分上に生産するように構成されている、請求項１１に記載のカッタリングアセンブリ。
【請求項１５】
前記第１および第２の楔部材はさらに、てこアームおよび少なくとも１つのフランジを画定する、内側部分を備える、請求項１１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項１６】
前記第１および第２の楔部材の内側部分はさらに、一対のフランジを備える、請求項１５に記載のカッタリングアセンブリ。
【請求項１７】
前記第１の楔部材は、前記第１の筐体搭載部の第１の側から前記第１の筐体搭載部の反対側まで延在する、伸長部材である、請求項１１に記載のカッタアセンブリ。
【請求項１８】
第１の筐体搭載部および第２の筐体搭載部を有する、トンネル削孔機械のためのカッタリングアセンブリであって、各筐体搭載部は、プレート部分と、当接フランジと、複数の離間された座部とを有し、前記カッタリングアセンブリは、
少なくとも２つの離間された橋架支持体と、
前記少なくとも２つの橋架支持体によって支持されたシャフトと、
前記シャフト上に回転のために搭載された少なくとも１つのカッタリングと
を備え、
前記少なくとも２つの橋架支持体はそれぞれ、シャフト搭載部分と、前記シャフト搭載部分から延在し、第１の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成されている、第１の端部部分と、前記シャフト搭載部分から延在し、前記第２の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成されている、第２の端部部分とを備え、前記第１および第２の端部部分はそれぞれ、第１の楔面を画定する、カッタリングアセンブリ。
【請求項１９】
前記カッタリングアセンブリは、３つの離間された橋架支持体と、前記シャフト上に回転のために搭載された２つのカッタリングとを備える、請求項１８に記載のカッタリングアセンブリ。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのカッタリングは、前記第１および第２の筐体搭載部と平行な軸を中心として回転するように構成されている、請求項１８に記載のカッタリングアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１７年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／５０８，０３０号の利益を主張する。上記文献は、その全体として参照することによって本明細書において援用される。
【０００２】
（背景）
トンネル削孔機械（「ＴＢＭ」）は、トンネルを種々の土壌および岩石層内に形成するためのトンネル掘削装置である。従来のＴＢＭは、最小限の付帯的擾乱を伴って、平滑円形トンネル壁を生産する。Ｌｉｎｄｂｅｒｇｈ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第８，１７２，３３４号（参照することによってその全体として本明細書に援用される）に議論されるように、従来のＴＢＭは、典型的には、複数のカッタアセンブリを支持する、全面回転駆動式カッタヘッドを含む。典型的には、カッタヘッドは、カッタヘッドに回転可能に搭載される、２０、５０、１００、またはそれを上回るカッタアセンブリを有し得る。
【０００３】
ＴＢＭを効率的および信頼性のあるものにした打開策は、Ｊａｍｅｓ  Ｓ．Ｒｏｂｂｉｎｓによって開発された回転カッタヘッドの発明であった。当初、ＲｏｂｂｉｎｓのＴＢＭは、円形運動で回転する剛性スパイクを使用したが、スパイクは、頻繁に破損しがちであった。彼は、これらの研削スパイクとより長く持続する回転可能カッタアセンブリを置換することによって、本問題が有意に低減されることを発見した。以降、現代のＴＢＭは、回転可能カッタアセンブリを含む。
【０００４】
動作時、カッタヘッドは、カッタアセンブリのうちの少なくともいくつかが表面に強制的に係合するように、削孔されるべき表面に対して押勢される。いくつかのＴＢＭでは、複数の対向する油圧シリンダのセットが、トンネル壁に係合し、ＴＢＭを係留し、別個のスラストシリンダが、カッタヘッドを岩石または地面に対して押圧する。カッタヘッドは、カッタアセンブリが表面に対して強制的に押圧されるにつれて、それらが、表面に沿って転動し、材料を表面から破砕、弛緩、研削、除去、および／または破壊するように、縦軸を中心として回転する。
【０００５】
Ｌｉｎｄｂｅｒｇｈ  ｅｔ  ａｌ．に図示されるように、回転可能カッタアセンブリは、カッタリングが、カッタヘッドの面から前方に延在し、覆土岩石壁に係合するように、ＴＢＭカッタヘッド内の筐体の中に搭載される。ＴＢＭの動作の間、カッタヘッドは、岩石面に対して、大きな力を用いて、典型的には、油圧アクチュエータを用いて、押圧される一方、カッタヘッドは、その軸を中心として回転される。カッタアセンブリのカッタリングの端部は、トンネル面に係合し、壁の表面を破砕および粉砕させる、局所応力を生産する。破砕および弛緩された材料は、収集および除去され、徐々に、トンネルを形成する。
【０００６】
カッタヘッドおよびカッタアセンブリは、トンネル削孔動作の間、非常に大きな力を受ける。いったんトンネルの掘削が開始されると、カッタアセンブリを修理または交換することは、アセンブリが原位置でアクセスすることが困難であり、カッタアセンブリが、重く、多くの場合、数百ポンドであるため、非常に困難である。トンネルは、多くの場合、有意な深度にあり、対応して、高周囲圧力を伴う。したがって、カッタヘッド内へのカッタアセンブリの配設は、トンネル削孔と関連付けられた極限条件下でも、非常に確実かつおよび信頼性のあるものであることが重要である。
【０００７】
本明細書の図１は、トンネル削孔機械のための従来のカッタリングアセンブリ１０筐体の分解図を示す。カッタリングアセンブリ１０は、軸１４を中心とした回転のためにシャフト１３上に回転可能に搭載される、ハブ１２上に配置される、カッタリング１５を備える。軸受アセンブリ（図示せず）が、概して、シャフト１３上に搭載され、シャフト１３を中心としたハブ１２およびカッタリング１５の回転を提供する。
【０００８】
図１に示されるカッタ筐体アセンブリは、離間された筐体搭載部２０Ｌ、２０Ｒを備える。カッタリング１５のための回転軸１４は、筐体搭載部２０Ｌ、２０Ｒと略垂直である。シャフト１３の反対端部は、カッタアセンブリシャフト１３を受容するように定寸される、Ｌ形状チャネル２１内において、筐体搭載部２０Ｌ、２０Ｒ内に固着される。典型的には、カッタアセンブリ１０は、シャフト１３の反対端部を筐体搭載部２０Ｌ、２０Ｒの後面に位置付け、Ｌ形状チャネル２１の長脚部２１Ａに係合することによって配設される。カッタアセンブリ１０は、Ｌ形状チャネル２１の長脚部２１Ａに沿って摺動し、次いで、Ｌ形状チャネル２１のより短い脚部２１Ｂによって形成される陥凹の中に側方に偏移される。カッタ筐体は、シャフト１３の個別の端部に係合する一対の楔係止アセンブリ２２Ａを用いて、カッタアセンブリ１０を筐体搭載部２０Ｌ、２０Ｒに固着させる。
【０００９】
楔係止アセンブリ２２Ａはそれぞれ、楔２２と、圧着ブロック２４と、それらの間に配置される、随意の管状スリーブ２８とを含む。楔２２は、シャフト１３の端部上の角度付けられた面に当接するように位置付けられ、圧着ブロック２４は、関連付けられた筐体搭載部２０Ｌ、２０Ｒ上の当接表面２５に係合する。ボルト２３が、楔２２、スリーブ２８、および圧着ブロック２４を通して延在し、２つのナット２６およびワッシャ２７を用いて固着される。ボルト２３が、ナット２６に設計仕様までトルクをかけることによって緊張されるにつれて、楔２２は、カッタアセンブリ１０を定位置に係止する。
【００１０】
実践では、本搭載は、ある課題および不利点を提示する。例えば、筐体搭載部２０Ｌ、２０Ｒは、典型的には、例えば、溶接または同等物によって、ＴＢＭ上に硬く搭載される。筐体搭載部は、したがって、それらが損傷される場合、除去および交換が困難である。筐体搭載部が損傷される場合、典型的には、原位置で交換されなければならず、これは、特に、困難であり、長期間にわたって、ＴＢＭを操業停止させ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第８，１７２，３３４号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（要約）
本概要は、下記の発明を実施するための形態にさらに説明される、一連の概念を簡略化された形態で導入するために提供される。本概要は、請求される主題の重要な特徴を識別することを意図するものではなく、または請求される主題の範囲を判定することの補助として使用されるように意図されるものでもない。
【００１３】
トンネル削孔機械のためのカッタアセンブリは、トンネル削孔機械の主要カッタホイールに固定されることになる、第１の筐体搭載部と、第２の筐体搭載部とを含む。各筐体搭載部は、プレート部分と、当接フランジと、複数の離間された座部とを有する。筐体搭載部に配設されるように構成される、カッタリングアセンブリは、少なくとも２つの離間された橋架支持体と、少なくとも２つの橋架支持体によって支持される、シャフトと、シャフト上に回転のために搭載される、少なくとも１つのカッタリングとを含む。少なくとも２つの橋架支持体はそれぞれ、シャフト搭載部分と、シャフト搭載部分から延在し、第１および第２の筐体搭載部当接フランジのうちの対応する１つに当接するように構成される、第１および第２の端部部分とを含む。第１および第２の端部部分はそれぞれ、第１の楔面を画定する。第１および第２の楔部材は、当接フランジと複数の離間された座部との間に、第１および第２の筐体搭載部に取付可能である。第１の楔部材は、少なくとも２つの橋架支持体のそれぞれの第１の端部部分の第１の楔面に摺動可能に係合する、第２の楔面を画定する。第２の楔部材は、少なくとも２つの橋架支持体のそれぞれの第２の端部部分の第１の楔面に摺動可能に係合する、第２の楔面を画定する。
【００１４】
ある実施形態では、カッタリングアセンブリは、３つの離間された橋架支持体と、シャフト上に回転のために搭載される、２つのカッタリングとを含む。
【００１５】
ある実施形態では、少なくとも１つのカッタリングは、第１および第２の筐体搭載部と平行な軸を中心として回転するように構成される。
【００１６】
ある実施形態では、第１の楔部材は、第１の筐体搭載部に調節可能に取り付けられ、少なくとも２つの橋架支持体の第１の端部部分を第１の筐体搭載部の当接フランジに対して圧着し、制御可能圧着力を第１の端部部分上に生産するように構成される。
【００１７】
ある実施形態では、第１および第２の楔部材はさらに、てこアームおよび少なくとも１つのフランジを画定する、内側部分を含む。
【００１８】
ある実施形態では、第１および第２の楔部材の内側部分は、一対のフランジを含む。
【００１９】
ある実施形態では、第１および第２の筐体搭載部の当接フランジは、少なくとも１つのカッタリングを収容するように構成される、少なくとも１つの切り欠きを有する。
【００２０】
ある実施形態では、第１の楔部材は、第１の筐体搭載部の第１の側から第１の筐体搭載部の反対側まで延在する、伸長部材である。
【００２１】
ある実施形態では、第１および第２の筐体搭載部はそれぞれさらに、複数の離間された座部に隣接するプレート部分内の横方向チャネルと、チャネルの中に摺動し、複数の離間された座部に当接する、除去可能楔座部とを含む。除去可能楔座部はそれぞれ、第１および第２の楔部材の対応する着座表面に当接する。
【００２２】
ある実施形態では、第１および第２の筐体搭載部は、第１および第２の筐体搭載部の後端から延在し、カッタリングアセンブリが、筐体搭載部の後端から、橋架支持体の第１および第２の端部部材が第１および第２の筐体搭載部の当接フランジに当接する位置まで、直線経路に沿って摺動可能であるように、橋架支持体およびカッタリングに係合するように構成される、チャネルを画定する。
【００２３】
トンネル削孔機械のためのカッタリングアセンブリは、トンネル削孔機械に固定される第１および第２の筐体搭載部を有し、各筐体搭載部は、プレート部分と、当接フランジと、複数の離間された座部とを有し、カッタリングアセンブリは、少なくとも２つの離間された橋架支持体と、少なくとも２つの橋架支持体によって支持される、シャフトと、シャフト上に回転のために搭載される、少なくとも１つのカッタリングとを有する。少なくとも２つの橋架支持体はそれぞれ、シャフト搭載部分と、シャフト搭載部分から延在し、第１の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成される、第１の端部部分と、シャフト搭載部分から延在し、第２の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成される、第２の端部部分とを有する。第１および第２の端部部分はそれぞれ、第１の楔面を画定する。第１の楔部材は、当接フランジと複数の離間された座部との間に第１の筐体搭載部に取付可能であり、第１の楔部材は、少なくとも２つの橋架支持体のそれぞれの第１の端部部分の第１の楔面に摺動可能に係合する、第２の楔面を画定する。第２の楔部材は、当接フランジと複数の離間された座部との間に第２の筐体搭載部に取付可能であり、第２の楔部材は、少なくとも２つの橋架支持体のそれぞれの第２の端部部分の第１の楔面に摺動可能に係合する、第２の楔面を画定する。
【００２４】
ある実施形態では、カッタリングアセンブリは、３つの離間された橋架支持体と、シャフト上に回転のために搭載される、２つのカッタリングとを備える。
【００２５】
ある実施形態では、少なくとも１つのカッタリングは、第１および第２の筐体搭載部と平行な軸を中心として回転するように構成される。
【００２６】
ある実施形態では、第１の楔部材は、第１の筐体搭載部に調節可能に取付可能であり、第１の楔部材は、少なくとも２つの橋架支持体の第１の端部部分を第１の筐体搭載部の当接フランジに対して圧着し、制御可能圧着力を第１の端部部分上に生産するように構成される。
【００２７】
ある実施形態では、第１および第２の楔部材はさらに、てこアームおよび少なくとも１つのフランジを画定する、内側部分を備える。
【００２８】
ある実施形態では、第１および第２の楔部材の内側部分はさらに、一対のフランジを備える。
【００２９】
ある実施形態では、第１の楔部材は、第１の筐体搭載部の第１の側から第１の筐体搭載部の反対側まで延在する、伸長部材である。
【００３０】
トンネル削孔機械のためのカッタリングアセンブリは、第１の筐体搭載部および第２の筐体搭載部を有し、各筐体搭載部は、プレート部分と、当接フランジと、複数の離間された座部とを有し、カッタリングアセンブリは、少なくとも２つの離間された橋架支持体と、少なくとも２つの橋架支持体によって支持される、シャフトと、シャフト上に回転のために搭載される、少なくとも１つのカッタリングとを含む。少なくとも２つの橋架支持体はそれぞれ、シャフト搭載部分と、シャフト搭載部分から延在し、第１の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成される、第１の端部部分と、シャフト搭載部分から延在し、第２の筐体搭載部当接フランジに当接するように構成される、第２の端部部分とを備え、第１および第２の端部部分はそれぞれ、第１の楔面を画定する。
【００３１】
ある実施形態では、カッタリングアセンブリは、３つの離間された橋架支持体と、シャフト上に回転のために搭載される、２つのカッタリングとを備える。
【００３２】
ある実施形態では、少なくとも１つのカッタリングは、第１および第２の筐体搭載部と平行な軸を中心として回転するように構成される。
【００３３】
本発明の前述の側面および付帯利点の多くは、それらが、付随の図面と関連して検討されるとき、以下の発明を実施するための形態を参照することによって、より深く理解されるにつれて、より容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、先行技術カッタアセンブリおよび搭載システムの斜視部分分解図である。
【図２】図２は、本発明による、カッタアセンブリの斜視図であり、反対に配置される筐体搭載部に直列に搭載するために構成される、ツインカッタリングアセンブリを有する。
【図３】図３は、図２に示されるカッタアセンブリの正面図である。
【図４】図４は、図３に示される断面４−４を通した図２に示されるカッタアセンブリの断面側面図である。
【図５】図５は、図２に示されるカッタアセンブリの平面図である。
【図６Ａ】図６Ａ−６Ｄは、図２に示されるカッタアセンブリのための組立シーケンスを図示する。
【図６Ｂ】図６Ａ−６Ｄは、図２に示されるカッタアセンブリのための組立シーケンスを図示する。
【図６Ｃ】図６Ａ−６Ｄは、図２に示されるカッタアセンブリのための組立シーケンスを図示する。
【図６Ｄ】図６Ａ−６Ｄは、図２に示されるカッタアセンブリのための組立シーケンスを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（詳細な説明）
トンネル削孔機械のための回転式主要カッタヘッドは、典型的には、カッタヘッドに搭載され、削孔されるべき層、岩石、および／または土壌に係合するように位置付けられる、いくつかのカッタアセンブリを有するであろう。カッタアセンブリの数および場所は、例えば、カッタヘッドのサイズおよびトンネル削孔機械によって遭遇されるであろう材料の特性に応じて、トンネル削孔機械間で変動するであろう。カッタヘッドはまた、トンネル削孔を促進するための他のデバイス、例えば、非回転式スパイクまたは同等物を有してもよい。
【００３６】
本発明による、カッタアセンブリ１００（搭載構成要素を含む）は、図２における斜視図に示される。カッタアセンブリ１００の正面図は、図３に示される。カッタアセンブリ１００は、反対に配置される筐体搭載部１２０と、本実施形態では、３つの橋架支持体１１６上の筐体搭載部１２０間に回転可能に搭載される、２つのカッタリング１１５を含む、カッタリングアセンブリ１１０とを含む。典型的には、筐体搭載部１２０は、例えば、筐体搭載部を対応する搭載プレートに溶接することによって、トンネル削孔機械の主要カッタヘッド上の対応する搭載プレート（図示せず）に半恒久的に固定される。
【００３７】
一対の伸長楔部材１３０は、橋架支持体１１６を筐体搭載部１２０のうちの関連付けられた１つに固着させる。２つのカッタリング１１５が、示されるが、本発明によるカッタアセンブリは、１つまたは２つを上回る、カッタリング１１５を含んでもよいことが、当業者によって理解されるであろう。先行技術カッタアセンブリ、例えば、図１に示されるカッタアセンブリでは、シャフト１３（およびカッタリングの回転軸）は、筐体搭載部２０Ｌ、２０Ｒと略垂直に配置される。図２に示されるカッタアセンブリ１００内のシャフト１１３は、筐体搭載部１２０と平行であり、筐体搭載部１２０間の中心平面にある。カッタリング１１５は、したがって、筐体搭載部１２０と平行であり、それらの間の中心平面における、軸１１４を中心として回転するように搭載される。
【００３８】
筐体搭載部１２０はそれぞれ、トンネル削孔機械の主要カッタヘッドに固定可能なプレート部分１２１と、プレート部分１２１から延在する、前方当接フランジ１２２と、チャネル１２５を一体型座部部分１２４間に画定する、離間された一体型座部部分１２４を有する、後部部分１２６とを含む（また、図６Ａ参照）。当接フランジ１２２は、随意に、個別のカッタリング１１５の半径方向外側部分を収容するように定寸され、位置付けられる、１つ以上の切り欠き１２３を含んでもよい。本実施形態では、現場交換可能楔座部１４０は、プレート部分１２１に除去可能に取り付けられ、関連付けられた伸長楔部材１３０のための交換可能着座構造を提供する。筐体搭載部１２０のそれぞれ内の横方向チャネル１２８は、対応する除去可能楔座部１４０を受容するように構成される。代替として、楔座部は、例えば、一体型座部部分１２４を延在することによって、対応する筐体搭載部と一体的に形成されてもよい。
【００３９】
ここでまた図４を参照すると、これは、図３上に示される断面４−４を通したカッタアセンブリ１００の断面図を示す。カッタリングアセンブリ１１０は、橋架支持体１１６によって固定して支持される、シャフト１１３を含む。本実施形態では、単一シャフト１１３が、端部橋架支持体１１６に係合し、中央橋架支持体１１６を通して延在する。他の実施形態では、シャフトは、２つ以上の分離可能部分を備えてもよい。カッタリング１１５はそれぞれ、一対の軸受アセンブリとともに、シャフト１１３上に回転可能に搭載され、各軸受アセンブリは、シャフト１１３に係合する、内側軸受レース１１２Ａと、カッタリング１１５に係合する、外側軸受レース１１２Ｂと、複数のテーパ状ローラ軸受１１２Ｃとを有する。回転式シール群１１１もまた、示される。回転式シール群１１１は、例えば、機械的面シールであってもよい。
【００４０】
ここでまた図５を参照すると、これは、カッタアセンブリ１００の平面図を示す。橋架支持体１１６は、概して、Ｔ形状であり、筐体搭載部１２０間において、そこから離れるように延在する、カッタリング搭載部分１１７と、筐体搭載部１２０の対応する当接フランジ１２２に当接する、楔形状端部部分１１８とを伴う。橋架支持体１１６の楔形状端部部分１１８は、第１の楔面１１９を画定する。
【００４１】
伸長楔部材１３０はそれぞれ、ボルト９０を用いて、筐体搭載部１２０のうちの対応する１つに除去可能に取り付けられる。図５を依然として参照すると、各楔部材１３０は、同一側上の関連付けられた除去可能座部１４０と橋架支持体端部部分１１８との間に配置される、楔部分１３１と、内側部分１３３とを有する。楔部分１３１は、除去可能楔座部１４０に当接する、着座表面１３８と、第２の楔面１３９とを画定する。第２の楔面１３９は、橋架支持体１１６のそれぞれの関連付けられた端部部分１１８の第１の楔面１１９に摺動可能に係合するように構成される。本実施形態では、内側部分１３３は、楔部分１３１および関連付けられた筐体搭載部１２０から内向きに延在し、さらに、離間されたフランジ１３２を含む。各楔部材１３０の内側部分１３３は、楔部材１３０の弾性断面係数性質を有意に改良する。内側部分１３３は、本実施形態では、後方に延在し、ユーザに、除去の間、てこアームを提供し、ボルト９０が除去された後、楔部材１３０を筐体搭載部１２０から外すことを補助することによって、楔部材１３０の除去を促進し得る（例えば、現場においてアセンブリ１００を点検するため）、延在アーム１３５を含む。
【００４２】
各伸長楔部分１３１は、対応する除去可能座部１４０と橋架支持体端部部分１１８との間に延在し、それに摺動可能に係合する。端部部分１１８の第１の楔面１１９および楔部分１３１の第２の楔面１３９は、楔部材１３０を対応する筐体搭載部１２０に向かって押勢することが（取付ボルト９０を用いて）、圧着力を橋架支持体端部部分１１８上に生産するであろうように、摺動可能に係合するように構成されることを理解されたい。楔部分１３１は、ボルト９０が緊締されるにつれて、非常に大きな圧着力が端部部分１１８上に生産され、大予荷重を楔形状端部部分１１８上にもたらし得るように定寸および構成される。さらに、予荷重の大きさは、楔部材１３０の中に設計されてもよい。例えば、より大きい予荷重は、より小さい楔角度を提供することによって、所与のボルト張力に関して達成され得る。
【００４３】
橋架支持体１１６の端部部分１１８を予荷重することは、トンネル削孔動作の間、構造利点を提供する。特に、カッタリング１１５は、大きな力を用いて、岩石面（または他の層）に対して押圧され、主要カッタヘッドが回転するにつれて、カッタアセンブリ１００を通して反応されなければならない、大きな時変力が、生産される。特に、大きな力は、カッタリング１１５から、シャフト１１３、橋架支持体１１６、楔部材１３０、次いで、筐体搭載部１２０（除去可能楔座部１４０を通して）までの荷重経路を有する。これらの大きな力は、橋架支持体端部部分１１８を筐体搭載部当接フランジ１２２との当接部から離れるように押勢する。橋架支持体端部部分１１８は、端部部分１１８が当接フランジ１２２から離れるように移動しないように、トンネル削孔の間、当接フランジ１２２と楔部材１３０との間に固着して圧着されたままであることが重要である。カッタリングアセンブリ１１０では、楔部材１３０は、端部部分１１８を外部削孔力と真逆の方向に押勢する。端部部分１１８を当接フランジ１２２に向かって予荷重することは、筐体搭載部１２０内のカッタリングアセンブリ１１０の望ましくない運動に抵抗する。
【００４４】
ここで図６Ａ−６Ｄを参照すると、これは、筐体搭載部アセンブリを組み立て、カッタリングアセンブリ１１０を筐体搭載部１２０の中に配設するための方法を図示する。最初に、図６Ａを参照すると、除去可能座部１４０は、本実施形態では、対応する筐体搭載部１２０の横方向チャネル１２８に摺動可能に係合するように定寸および成形される、基部部分１４８を有する、伸長部材である。複数の離間された座部部分１４４が、基部部分１４８から延在し、複数のチャネル１４５を座部部分１４４間に画定し、座部部分１４４外のチャネル１４５を含む。図６Ｂにおいて最も明確に見られるように、座部部分１４４およびチャネル１４５は、除去可能楔座部１４０が筐体搭載部１２０内に配設されると、対応する筐体搭載部１２０内の対応する一体型座部部分１２４およびチャネル１２５に当接し、延在するように構成される。
【００４５】
カッタアセンブリ１００の一意の側面は、カッタリングアセンブリ１１０（カッタリング１１５および橋架支持体１１６）を収容するように位置する、チャネル１２５と、除去可能座部部材１４０が使用される場合、除去可能座部部材１４０内の対応するチャネル１４５とであることを理解されたい。これらのチャネル１２５、１４５は、カッタリングアセンブリ１１０が直列に配設（および除去）されることを可能にする。カッタリングアセンブリ１１０は、橋架支持体１１６が筐体搭載部１２０の前方当接フランジ１２２に当接するまで、カッタリングアセンブリ１１０を筐体搭載部１２０の後端から前方に直線経路に沿って摺動させ、次いで、伸長楔部材１３０を各筐体搭載部１２０に配設することによって配設される。例えば、ボルト９０が、所定のトルクまで緊締され、所望の圧着力を関連付けられた端部部分１１８上に生産してもよい。
【００４６】
したがって、カッタリングアセンブリ１１０を事前に配設された筐体搭載部１２０内に配設するために、除去可能楔座部１４０（含まれる場合）が、対応する筐体搭載部１２０内の横方向チャネル１２８の中に位置付けられ、座部１４０内段階的貫通孔１４１とチャネル１２８内のねじ山付き孔１２９を整合させる。楔座部１４０は、ボルト９０を用いて、筐体搭載部１２０に固定される。上記に議論されるように、除去可能楔座部１４０は、主要カッタヘッドからの筐体搭載部１２０の除去を要求せずに、カッタアセンブリ１００が現場において点検されることを可能にする。
【００４７】
図６Ｂに図示されるように、カッタリングアセンブリ１１０は、次いで、カッタリング１１５および橋架支持体１１６が対応するチャネル１２５に摺動可能に係合するように、筐体搭載部１２０間に挿入される。カッタリングアセンブリ１１０は、橋架支持体１１６の端部部分１１８が筐体搭載部１２０の前方当接フランジ１２２に当接するまで挿入される（図６Ｃ）。
【００４８】
伸長楔部材１３０は、次いで、楔部分１３１を対応する除去可能楔座部１４０と橋架支持体端部部分１１８との間に挿入し、第２の楔面１３９が、橋架支持体１１６の対応する端部部分１１８上の第１の楔面１１９に係合し、着座表面１３８が、除去可能楔座部１４０に係合するように、各楔部材１３０上の開口１３４と筐体搭載部１２０内の対応するねじ山付き開口１２７を整合させることによって配設される。楔部材１３０は、次いで、ボルト９０を用いて、筐体搭載部１２０に取り付けられ、これは、所定のトルクまで緊締され、当接フランジ１２２に対する端部部分１１８の所望の予荷重を生産する。
【００４９】
図６Ｄに示されるように、カッタアセンブリ１００は、カッタリングアセンブリ１１０が、先行技術搭載システムにおいて一般に要求される側方偏移を要求せずに配設されるため、比較的にコンパクトなサイズである。直列搭載は、特に、カッタリングアセンブリの配設および除去を簡略化し、より多くのカッタリングアセンブリが所与のサイズの主要カッタヘッド上に嵌合することを可能にするため、トンネル削孔機械において有利である。さらに、トンネル削孔機械のためのカッタリングアセンブリは、比較的に大規模な構成要素であり、したがって、特に、現場において、カッタリングアセンブリの位置を側方に偏移させることは、単純タスクではないことを理解されたい。本発明のカッタリングアセンブリ１１０の直列搭載は、筐体搭載部１２０を通したアセンブリ１１０の直列移動のみを用いて、カッタリングアセンブリ１１０が配設および除去されることを可能にする。さらに、配設および除去の間のカッタリングアセンブリ１１０の位置付けおよび誘導が、カッタリング１１５および橋架支持体１１６を収容し、それに係合する、チャネル１２５、１４５によって促進される。
【００５０】
例証的実施形態が、図示および説明されたが、種々の変更が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その中に行われることができることを理解されたい。
【００５１】
排他的性質または特権が請求される、本発明の実施形態は、以下のように定義される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【国際調査報告】
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