特許 5738891 トンネル掘進機用ローラーカッターの交換方法、操作装置及びこの方法に適したローラーカッター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5738891

(24)【登録日】2015年5月1日

(45)【発行日】2015年6月24日

(54)【発明の名称】トンネル掘進機用ローラーカッターの交換方法、操作装置及びこの方法に適したローラーカッター

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/087 20060101AFI20150604BHJP

【ＦＩ】

   E21D9/087 C

【請求項の数】14

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-545223(P2012-545223)

(86)(22)【出願日】2010年12月14日

(65)【公表番号】特表2013-515181(P2013-515181A)

(43)【公表日】2013年5月2日

(86)【国際出願番号】EP2010069620

(87)【国際公開番号】WO2011076616

(87)【国際公開日】20110630

【審査請求日】2013年11月19日

(31)【優先権主張番号】0959413

(32)【優先日】2009年12月22日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】501227638

【氏名又は名称】ブイーグ・トラボ・ピュブリクス

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＵＹＧＵＥＳ ＴＲＡＶＡＵＸ ＰＵＢＬＩＣＳ

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(72)【発明者】

【氏名】デリッケ、ジャン−ノエル

(72)【発明者】

【氏名】リュブレヒト、セバスティアン

【審査官】 ▲高▼橋 祐介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２２７５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０７０８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２７５９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ ９／０６ − ９／０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネル掘進機のカッティングヘッドに組み込まれたハウジング（２）の内部に、プリロードが与えられた状態で装着されたローラーカッター（１）の交換方法であって、前記ローラーカッター（１）を前記ハウジング（２）内にロックする部材（４）及び前記プリロードを与える手段（５）の前記ローラーカッター（１）に対する相対運動を可能としつつ、前記ロックする部材（４）及び前記プリロードを与える手段（５）が永続的に連結されているローラーカッター（１）を用いて実行される方法であり、
前記交換方法は、
ａ）前記ハウジング（２）から使用ずみローラーカッター（１）を取り外す工程であって、
・ローラーカッター（１）の把持および誘導用に設計されたローラーカッター操作装置（３）のハウジング（２）への締付け、
・該操作装置（３）による該ローラーカッターの把持、
・前記プリロードを与える手段（５）を前記ローラーカッター（１）に連結したままで行われる、前記ローラーカッター（１）に与えられた前記プリロードの解放、
・前記ロックする部材（４）を前記ローラーカッター（１）に連結したままで行われる、前記ローラーカッター（１）の前記ハウジング（２）からのロック解除、
・前記ローラーカッター（１）の前記ハウジング（２）からの抜き取り、
・前記操作装置（３）の前記ハウジング（２）からの締付け解放
を含む工程と、
ｂ）交換用ローラーカッター（１）の前記ハウジング（２）へ設置する工程であって、
・前記ローラーカッター操作装置（３）による該ローラーカッター（１）の把持、
・前記操作装置（３）の前記ハウジング（２）へのドッキングとその後の締付け、
・前記ローラーカッター（１）の前記ハウジング（２）内への挿入であって、該ローラーカッターは操作装置（３）により誘導される挿入、
・前記ローラーカッター（１）の前記ハウジング（２）内へのロック、
・前記ローラーカッター（１）へプリロードを与えること
を含む工程と
を備えたことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記ローラーカッター（１）は、前記ローラーカッター操作装置（３）により、前記ロックするための部材（４）を介して保持されることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

機械化されたローラーカッター操作装置（３）によって実行されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれかに記載の交換方法の実行に適したローラーカッターであって、前記ローラーカッター（１）を前記ハウジング（２）内にロックする部材（４）及び前記プリロードを与える手段（５）の前記ローラーカッター（１）に対する相対運動を可能としつつ、前記ロックする部材（４）及び前記プリロードを与える手段（５）が永続的に連結されているローラーカッター（１）。

【請求項5】

前記ロックするための部材（４）は、前記ローラーカッター（１）が１つの堅固なブロックを構成するよう、固定されるように設計されることを特徴とする請求項４に記載のローラーカッター。

【請求項6】

前記ロックするための部材（４）は、前記ローラーカッター（１）を前記ハウジング（２）に挿入するための位置と、前記ローラーカッター（１）を前記ハウジング（２）にロックするための位置との間で回転可能なバヨネット（４）を含むことを特徴とする請求項４または５に記載のローラーカッター。

【請求項7】

前記プリロードを与える手段（５）はネジを含むことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか一項に記載のローラーカッター。

【請求項8】

前記ローラーカッター（１）にプリロードを与えるネジ（５）は、紛失を防止するようにバヨネット（４）に連結されていることを特徴とする請求項７に記載のローラーカッター。

【請求項9】

請求項１ないし３のいずれか一項に記載のローラーカッター交換方法の実行において前記ローラーカッターを操作するためのローラーカッター操作装置（３）であって、
・前記ハウジングに締付けるための要素（３３）、
・前記ローラーカッターを把持するための要素（３４）、
・前記ローラーカッターへのプリロードを解放するためのまたは前記ローラーカッターへプリロードを与えるための要素（３２）、
・前記ローラーカッターを抜き取るための要素（３５）、
・前記ローラーカッターのロック用部材（４）を作動させるための部材（３６）
を備えたことを特徴とする装置。

【請求項10】

ハウジングを洗浄するための手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の装置。

【請求項11】

ロボットによりハウジングへの搬送、ドッキングおよび／または締付けを行う手段（４１）を備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の装置。

【請求項12】

カッティングヘッドと、該カッティングヘッド内に構築された複数のハウジング（２）内の請求項５ないし８のいずれか一項に記載の複数のローラーカッター（１）とを備えるトンネル掘進機であって、前記ハウジング（２）が前記ローラーカッター（１）をロックするための接触面（２１）を有するトンネル掘進機。

【請求項13】

前記ハウジング（２）は、請求項９ないし１１のいずれか一項に記載のローラーカッター操作装置（３）のドッキングおよび誘導のための接触面を有していることを特徴とする請求項１２に記載のトンネル掘進機。

【請求項14】

前記ローラーカッター（１）および前記ハウジング（２）は、該ハウジング内部での前記ローラーカッターの中心合わせおよび誘導のためのそれぞれの相補的な支持接触面（１０，２０）を有していることを特徴とする請求項１２または１３に記載のトンネル掘進機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はトンネル掘進機のカッティングヘッドでのトンネル掘進機用ローラーカッターの交換方法、並びにローラーカッターの操作装置及びかかる方法に適したローラーカッターに関する。

【背景技術】

【0002】

ローラーカッター（ディスクカッター）は、トンネル掘進機のカッティングヘッドに取付けられたシャフトを軸として自由に回転する切削工具である。

【0003】

ヘッドの回転時に、推力の作用下でローラーカッターは切羽の上で回転し、岩石を薄片状に破砕する。

【0004】

従って、カッティングヘッドはその表面に一様に配置された複数のローラーカッターを備える。

【0005】

従来、ローラーカッターはハウジング（ケーシング）内でボルトによってカッティングヘッドに装着されてきた。

【0006】

特に密閉切羽（confined face）トンネル掘進機の場合に、ローラーカッター交換時の問題が発生する。なぜなら、カッティングヘッド及びローラーカッターへの接近が困難で、作業環境が高圧（与圧）条件下にあるからである。

【0007】

このようなトンネル掘進機では、カッティングヘッドの交換は安全性の理由でカッティングヘッドの後ろ側、すなわちカッティングヘッドの切羽とは反対側から行われる。

【0008】

ローラーカッターの交換手順は、ローラーカッターの誘導がなかったり詰め込まれたりするために、使用ずみのローラーカッターをそのハウジングから弛めるのにかなりの力（例えば、大型のハンマーの打撃）を加える必要があることが多く、高圧条件下での作業には適しない。

【0009】

現在、ローラーカッターの交換手順は、ローラーカッターに吊り上げ用アイボルトを取り付けて、レールに沿って移動させる滑車装置を用いてそれを吊り上げ、エアロック装置を通過して走行するカート上にそれを載置し、そして大気圧のシールド内部の後ろ側に戻すというものである。

【0010】

取り外し時には、ローラーカッターの装着に必要な全ての部材等（ウェッジ＜くさび＞、ネジ、ボルトなど）を１つずつ集めなければならない。それらの部材等は新しいローラーカッターを装着するのに再使用される。

【0011】

新しいローラーカッターをそのハウジング内に挿入する前に、それを適切に配置しなければならないが、骨の折れる人手の作業が必要である。

【0012】

ローラーカッターをその動作位置に向かって押した後、いくつかのブロッキング・ウェッジを所定位置に入れ、それらをボルトで保持する。

【0013】

この操作は長い時間を要する単調な作業である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

よって、本発明の１つの目的は、ローラーカッターの交換中に人手の介入の削減、およびさらには排除を可能にするローラーカッターの交換方法を実現することである。

【0015】

本発明の別の目的は、このような方法に役に立つローラーカッターを提案することである。

【0016】

本発明の別の目的は、特に部品の紛失の回避を可能にして、上記方法の実施に適したローラーカッター操作装置を達成することである。

【0017】

また、このローラーカッター操作装置は容易に洗浄することができ、水や泥が残っている部分をなくすようにできなければならない。

【0018】

最後に、この装置は、既存のカッティングヘッドで、その改変を必要とせずに使用可能でなければならない。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明によれば、ローラーカッターにより実行されるトンネル掘進機のカッティングヘッドに組み込まれたハウジング内部にプリロードが与えられた状態で装着されたローラーカッターの交換方法が提案される。本ローラーカッターは、取り付けられた、ハウジング内にロックするための部材と、プリロードを適用するための手段とを永続的に結着している。

【0020】

本方法は、下記工程を含んでいる：
ａ）下記工程を含む、ハウジングから使用ずみローラーカッターを取り外す工程：
・ローラーカッターの把持および案内のための操作装置のハウジングへの締付け、
・操作装置によるローラーカッターの把持、
・ローラーカッターに与えられたプリロードの解放、
・ローラーカッターのハウジングからのロック解除、
・ローラーカッターのハウジングからの抜き出し、
・操作装置のハウジングからの締付け解放
ｂ）下記工程を含む交換用ローラーカッターのハウジングへの設置：
・ローラーカッター操作装置によるローラーカッターの把持、
・操作装置のハウジングへのドッキングとその後の締付け、
・ローラーカッターを操作装置により案内しながらハウジングへ挿入、
・ローラーカッターをハウジング内にロック、
・ローラーカッターへプリロードを与えること。

【0021】

上記方法は上記ローラーカッター操作装置を備えた機械化されたシステムを用いて自動化方式で実行される点で特に有利である。

【0022】

本方法を実行するために、ローラーカッターには、これをハウジング内にロックしてプリロードが与えられた状態にすることを可能にする部材が永続的に連結される。

【0023】

これにより、ローラーカッターの取り外しおよび再装着の際、操作中の構成部品の紛失が回避される。

【0024】

本発明の好適態様によれば、ローラーカッターは操作装置によりそのロック用部材を介して保持される。

【0025】

よって、本発明の第２の目的は、この交換方法を実行するためのローラーカッターである。

【0026】

本ローラーカッターのロック用部材は、固定されるように設計されており、従って、ローラーカッターはその操作のために１つの堅固なブロックを構成する。

【0027】

本発明の特定の態様によると、上記ロック用部材は、ローラーカッターをハウジングに挿入するための位置と、ローラーカッターをハウジング内部でロックするための位置との間で回転運動可能なバヨネット（差し込み部材）を備える。

【0028】

ローラーカッターのプリロード手段は、ローラーカッターに永続的に連結されるネジを含むことができる。

【0029】

従って、このプリロード用ネジは、好ましくは紛失を防止するように上記バヨネットにより保持されていることが好ましい。

【0030】

本発明の第３の目的は、上記ローラーカッター交換方法を実行する際に使用されるローラーカッターの操作装置である。

【0031】

より正確には、この操作装置は下記から構成される：
・ハウジングに締付けるための要素、
・ローラーカッターを把持するための要素、
・ローラーカッターへのプリロードの解放または印加のための要素、
・ローラーカッターを抜き取るための要素、
・ローラーカッターのロック用部材を作動させるための部材。

【0032】

上記装置は、ハウジングを洗浄（清浄化）するための手段をさらに備える点で有利である。

【0033】

さらに、上記装置は、ロボットによりハウジングへの搬送、ドッキングおよび／または締付け手段を備えることが好ましい。

【0034】

本発明の第４の目的は、カッティングヘッド、ならびにこのカッティングヘッド内に構築された複数の上述したようなローラーカッターおよびローラーカッターをロックするための接触面を有する複数のハウジングを備えるトンネル掘進機である。

【0035】

本ハウジングは、上述したようなローラーカッター操作装置をドッキングさせて案内するための接触面を有している点で有利である。

【0036】

最後に、ローラーカッターおよびハウジングは、ハウジング内部でのローラーカッターの中心合わせ（センタリング）および案内のための相補的な支持接触面をそれぞれ有している点で有利である。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1A】ハウジング内部のローラーカッターとローラーカッター案内装置とをローラーカッター交換位置で示す図である。

【図1B】本発明に適合するローラーカッターを装着する方法におけるそれぞれ異なる段階を示す。

【図1C】本発明に適合するローラーカッターを装着する方法におけるそれぞれ異なる段階を示す。

【図1D】本発明に適合するローラーカッターを装着する方法におけるそれぞれ異なる段階を示す。

【図1E】本発明に適合するローラーカッターを装着する方法におけるそれぞれ異なる段階を示す。

【図1F】本発明に適合するローラーカッターを装着する方法におけるそれぞれ異なる段階を示す。

【図2】本発明に従ってローラーカッターをそのハウジング内に位置する状態で示す。

【図3】そのハウジング内に位置するローラーカッターの平面図である。

【図4】図３に示したローラーカッターおよびハウジングのＨ−Ｈ線に沿った断面図である。

【図5】図３に示したローラーカッターおよびハウジングのＧ−Ｇ線に沿った断面図である。

【図6】図３に示したローラーカッターおよびハウジングのＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図7A】ローラーカッター操作装置、ハウジングおよびローラーカッターを、それぞれ交換サイクル中にハウジングへの挿入位置およびハウジングからの取り出し位置で示す。

【図7B】ローラーカッター操作装置、ハウジングおよびローラーカッターを、それぞれ交換サイクル中にハウジングへの挿入位置およびハウジングからの取り出し位置で示す。

【図8】図１Ａに示す構造体の長手方向平面における断面図である。

【図9】ローラーカッター（図示せず）用の操作装置の斜視図である。

【図10A】半自動式位置決め手段に装着された操作装置の１例およびロボットによる操作用エフェクターの末端部に装着された操作装置の１例を示す。

【図10B】半自動式位置決め手段に装着された操作装置の１例およびロボットによる操作用エフェクターの末端部に装着された操作装置の１例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0038】

本発明の上記以外の特徴および利点は、以下の添付図面を参照した詳細な説明から明らかとなろう。

【0039】

トンネル掘進機の作業を開始する場合、各ローラーカッターをそのハウジング内に設置するとともに、プリロードを与え（印加し）、これにより切断中に受ける力に耐えられるようにする。

【0040】

従来、ローラーカッター用のハウジングは、カッティングヘッドに固着させており、通常は溶接によりつけられている。

【0041】

以下説明するように、ローラーカッターの設置および抜き取り手順は、ロック用部材等とプリロード用部材等とがローラーカッターにより永続的に連結されていることによって容易となる。

【0042】

「永続的に連結」とは、ローラーカッターのハウジング内部でのロックおよびプリロードを可能にする様々な部材、機構などの要素が相互に相対的には運動をすることができるが、相互に機械的な連結を維持しており、自然に分離する可能性がないことを意味する。

【0043】

（ローラーカッターの交換方法）
使用ずみローラーカッターのそのハウジングからの抜き取りは、下記工程によって実行する。

【0044】

［使用ずみローラーカッターの取り外し］
まず、ローラーカッター操作装置は、その構造は一例を後述するが、カッティングヘッドの背面（すなわち、上述したように、切羽とは反対側の面）からハウジングまで引き出される。

【0045】

この操作装置の搬送は、滑車装置により半自動化方式で、または操作ロボットの使用により完全自動化方式で実行することができる。

【0046】

操作装置とハウジングはそれぞれに接触面を有していて、それらの接触面が協働することにより、操作装置はハウジングまで誘導され、ドッキング（結合）させることができる。

【0047】

所定位置に配置されると、例えば操作装置の、または搬送ロボットの締付け部材等を作動させて、操作装置をハウジング上でロックすることが可能となる。

【0048】

以下に説明するように、これらの締付け（クランピング）部材等は、ハウジングに設けられた適当な接触面を保持するために操作装置上に配置された１／４回転（９０°回転）で可動の複数の止めピン（インサートピン）から構成することができる。

【0049】

次の工程は、操作装置によるローラーカッターロック用部材の把持である。このために、操作装置は、ローラーカッターロック用部材のためにローラーカッターの把持を可能にする適当な把持部材或いは機構を備える点で有利である。

【0050】

操作装置はまた、ローラーカッターのハウジングからロックを効果的に解除するよう設計された作動部材も備える。

【0051】

例えば、以下に述べる装置の例では、この把持部材等は、ローラーカッターロック用部材を把持することができ、かつローラーカッターのロック位置とロック解除位置との間で回転駆動可能なジョー部材を備える。

【0052】

上述した操作装置は、ローラーカッターを把持するためにもローラーカッターロック用部材を使用するが、ローラーカッターは２つの機能、すなわち、ロック用部材および把持インターフェースを可能にするための別個の手段を有することも同様に想定しうることに留意されたい。

【0053】

この段階では、ローラーカッターはまだハウジング内でプリロードされ、ハウジングにロックされた状態にある。

【0054】

本方法の次の工程では、このプリロードを解放する。このためにプリロードの印加がネジにより可能な場合には、操作装置はこのネジを緩める。

【0055】

これにより、操作装置のロック解除部材等をローラーカッターロック解除位置の方向に作動させて、ハウジングからローラーカッターをロック解除することができるようになる。

【0056】

ローラーカッターの抜き取りの操作を可能にするには、ローラーカッターに永続的に連結されている部材等の組みを相互に固定して、１つの堅固なブロックを形成するようにしておく必要がある。

【0057】

このためには、ローラーカッターのロック用部材は、ローラーカッターの部材等が相互に対して固定されるように荷重を加えて後退させる。

【0058】

図１Ｂ〜図６に示す例では、ローラーカッター１のロック用部材は、クロス部材６にピボット連結されているバヨネット４であり、ローラーカッター１のプリロード手段は、バヨネット４に設けられた複数のネジ５である。この場合、ネジ５は、バヨネット４をローラーカッターのクロス部材６に当接させるように締付けることになる。

【0059】

こうして、ローラーカッターのハウジングからの抜き取りを続行することが可能となる。ローラーカッターの各構成部品は相互に対して動かないように固定されていて、１つの堅固なブロックを構成しているからである。

【0060】

主にローラーカッターをそのハウジングに押し込む操作負荷から生ずるバットレス作用（押圧・支持作用）のため、比較的大きな力が必要である。

【0061】

従って、ローラーカッター操作装置は、必要な抜き取り力の発揮を可能にする抜き取り部材等（例、ジャッキ）を備える。

【0062】

ローラーカッターがハウジングから抜き取られたら、操作装置をハウジングから取り外し、次にハウジングを例えば高圧水噴射で洗浄して、新しいローラーカッターをより容易に挿入することができるようにする。

【0063】

最後に、操作装置とローラーカッターとからなるアセンブリを、使用ずみローラーカッターを解体する作業場に搬送する。

【0064】

新しいローラーカッターを設置して操作装置を再使用する前に、操作装置の洗浄を行うことができる。

【0065】

［交換用ローラーカッターの設置］
新しいローラーカッターをハウジング内に設置するには、上述の工程を逆の順序で行う。

【0066】

装着工程を説明するために、１例として図１Ｂ〜図１Ｆを参照するが、これらの図はローラーカッターの１つの具体的態様を示すにすぎず、本方法はこの具体的なローラーカッターの設置に限られるものではないことは当然である。

【0067】

まず、作業場で、新しいローラーカッター（より正確には、ここで示した例ではそのロック用部材、またはロック用部材がローラーカッターを把持する機能を満たしていない場合にはその把持インターフェースも）を、上述した把持部材等によって操作装置に取り付ける。

【0068】

ローラーカッターの操作が可能となるように、種々の個々の構成部品が相互に動かず、１つの堅固なブロックを構成する。

【0069】

図１Ｂを参照すると、ローラーカッター１はバヨネット４によって操作装置に保持される（ローラーカッターとハウジングの個々の構成部品がよく見えるようにするため、図１Ｂ〜図１Ｆには操作装置は示されていない）。

【0070】

ローラーカッターを支持している操作装置を、ハウジング２の背面に面する位置に置く。

【0071】

ここで、ハウジングの前面とは、ローラーカッターの回転部分がそこから切羽にむかって突き出ている方のハウジングの面であると定め、ハウジングの背面とは、逆の面であって、その面からローラーカッターが挿入される側の面であると定めるものとする。

【0072】

ハウジング２は、操作装置の予め中心合わせを可能とし、および誘導後締付けを可能にする接触面（図示せず）を有する。

【0073】

これらの接触面は、例えば、その外壁面に設けられた雄（凸）形状であって、操作装置に設けられた相補的な雌（凹）形状と共働して案内レールを構成する。

【0074】

操作装置がハウジング内で中心合わせされた所定位置に配置されると、それをその締付け（クランプ）部材等によりハウジングに締付ける。

【0075】

図１Ｃを参照すると、次に、操作装置の把持要素を前方に動かして、ローラーカッター１をハウジング２内のその凹部に停止するまで完全に挿入する。

【0076】

ハウジング２の内壁面に設けた接触領域２０のために、ローラーカッター１はハウジングに対して自動的に中心合わせされる。

【0077】

さらに、この接触面２０の形状は、ハウジングの前部においてローラーカッターのシャフトの端面１０に対する支持面となるように設計されている。

【0078】

図１Ｄを参照すると、次にバヨネット４を、クロス部材６に対する荷重下で保持しているネジ５が、バヨネットの回転が可能になるように緩められる。

【0079】

図１Ｅを参照すると、バヨネット４を保持している把持部材等が、ハウジング２内のローラーカッター１のロック位置の方に回転駆動される。

【0080】

ここに示した例の場合、バヨネット４は９０°旋回して、ハウジング２に設けた、ローラーカッターをハウジング内にロックする作用を果たす接触面２１（図６にも示す）の後方に突き当たる。

【0081】

次に、ローラーカッターを切断作業に使用した時に受ける力に耐えることができるように、プリロードを与えることである。

【0082】

このために、操作装置の作動部材がローラーカッターのプリロード手段を動作させて、ハウジングの背面からプリロードを与える。この力は、ハウジング２の支持面２０により受け止められる。

【0083】

プリロードを与えることは、単にクロス部材６内でネジ５を締付けるか、または好ましくはクロス部材６とバヨネット４との間でジャッキを使用した後にクロス部材６内でネジ５を突き当てることにより実行することができる。

【0084】

これは、オペレータの動作が存在しない限りプリロード手段が解放され得ないという意味で「不可逆的な」プリロードである。

【0085】

図１Ｆに示した例では、操作装置のネジ回しのドライバーヘッドがネジ５を所望トルクまで締付けている。

【0086】

プリロードが完了したローラーカッターの設置は、操作装置をローラーカッターから取り外し、さらにそれをハウジングから緩めることにより行われる。

【0087】

従って、すぐ上に述べた方法の実行は、新規な構造のローラーカッターおよび新規なローラーカッター操作装置の設計により可能となった。次にこれらについて順に説明する。

【0088】

ローラーカッターをカッティングヘッドに設置した後、ネジとウェッジによって取付けおよびプリロードを行う公知の方法と比べて、ローラーカッター操作装置アセンブリを用いる本方法には、長時間の単調な人手作業を軽減または解消することができる機械化装置による作業を可能にする、という利点がある。

【0089】

さらに、ハウジング内でのローラーカッターの中心合わせはハウジングの壁面により自動的に達成されるので、既存のローラーカッターのようなウェッジの使用が回避される。

【0090】

また、ハウジングがネジ切り部分を持たないことから、損傷の危険性がほとんどなく、修理をほとんど必要としない。

【0091】

最後に、本ハウジングは、既存のカッティングヘッドに、その特別な適合化を必要とせずに設置することができる。

【0092】

ただし、従来技術で行われているような人手によるカッティングヘッドの設置も依然として可能であることはごく当然である。この場合でも、ローラーカッターに、その装着に必要なすべての部材等が永続的に連結されていて、通例は使用されるネジとウェッジをオペレータが操作せずにすむため、設置が容易となる。

【0093】

（本方法の実施に適したローラーカッターの例）
本方法の実行に適したローラーカッターの構成について、図２〜６を参照して次に説明する。

【0094】

これは、上で説明した図１Ｂ〜図１Ｆに示したローラーカッターである。
図２は、ハウジング２の内部のローラーカッター１を示す。ハウジング２の側壁の１つは図示していない。

【0095】

周知のように、ローラーカッター１は、ローラーカッターの両側に配置された２つの端面１０をもつシャフトを回転軸として自由に回転運動可能である。

【0096】

シャフトの両側の端面１０は、例えば、多角形（図２の例では八角形）の形状をとり、相補的な形状をもつ２つの支持部７の中にはめ込むことができるようになっている。これらの支持部にシャフト端面はネジで結合される。

【0097】

上述の２つの支持部７は、全体的にＵ形状のクロス部材６によって連結されている。各支持部７は、クロス部材６に、その四隅に配置されたネジ７０（図３および５に示す）により連結されている。

【0098】

さらに、ローラーカッター１は、ローラーカッターをハウジング２の内部に保持するロック位置と、ローラーカッターのハウジングからの抜き取りを可能にするロック解除位置との間で動作させることができるロック用部材を永続的に結着している。

【0099】

ここでは、このロック用部材としてバヨネット４を備える。このバヨネットは、ピボットピン４０を回転軸とするピボット結合によりクロス部材６に装着されている。

【0100】

ローラーカッターにはまた、ハウジング内部でローラーカッターにプリロードを与える手段が永続的に連結されている。

【0101】

このプリロード手段は、ロック用部材とローラーカッターのクロス部材との間に配置された複数のボルトおよび／またはジャッキのような不可逆的な機械部材であることが好ましい。

【0102】

本明細書において、「不可逆的」なる用語は、上述の機械部材が、取り外し装置を用いた意図的な作業をしない限り、適用されたプリロードを解放することができないことを意味する。

【0103】

ここに図示した例では、プリロード手段は複数のネジ５であって、これらのネジは、バヨネット４についての紛失を防止し、かつ適当なトルクで締付けた時にはハウジング内にロックされているローラーカッターに所望の強さのプリロードを与えるように保持されている。

【0104】

ローラーカッターをハウジング内にロックし、ローラーカッターをプリロードするのに必要な構成部品の組み合わせ（すなわち、ここに図示した例では、主にバヨネット４およびネジ５）は、ローラーカッターに永続的に連結されている、すなわち、それらはローラーカッターに、意図した取り外し（例えば、修理の目的で）をしない限り取り外しできないように機械的に連結されていることを認識することは重要である。

【0105】

さらに、これらの構成部品は、ローラーカッターの取扱いを可能にする堅固なブロックを構成するために相互に対して動かないよう固定することができる。

【0106】

当業者が本発明の範囲を逸脱せずにここに説明した方法に使用できる別のローラーカッターの構造を想到できることは自明である。

【0107】

例えば、取付け部材や機構類がローラーカッターに永続的に連結されていて、ローラーカッターの操作のために堅固なアセンブリを構成することができれば、バヨネット４ではない別のロック構造を使用することもできる。

【0108】

また、これらの図面に示したネジの個数は表示として示したにすぎず、当業者はもちろんネジの個数を変更し、および／または本発明の範囲を逸脱することなく他のプリロード手段を示唆することができる。

【0109】

（ローラーカッター操作装置）
図９は、ローラーカッターの操作装置３の一例を示す図である。

【0110】

装置３は、ハウジングとの中心合わせ（センタリング）を可能にする要素を支持するケース３１を備える。

【0111】

本センタリング機構または部材は、例えばハウジングの相補的な形状と共働し、従って、ハウジングに対して本装置を誘導する機能を果たす、フレーム上に配列された形状となっている。

【0112】

ここに図示した例では、締付け部材等は、１／４円の形状を有し、回転運動可能な４つのピン３３を備える。

【0113】

これらのピン３３は、ハウジング２にフレーム３を取り付けることができるようにハウジングに配列された溝の中にはまり込む。

【0114】

本装置３はまた、ケース３１内に収容された作動部材３６を備える。ここでは、作動部材はケース３１に対して並進（ジャッキ３５により）および回転により動作可能である。

【0115】

本装置３はまた、ローラーカッターを保持、より具体的にはそのロック用部材を保持するための把持部材等も備える。

【0116】

把持部材等は、作動部材３６に装着され、従って、ローラーカッターのハウジングへの挿入とそれからの抜き取りのための並進と、ハウジング内部でローラーカッターのロックおよびロック解除のための回転の両方の動きで駆動することができる。

【0117】

ここに図示した例では、把持要素はローラーカッターのバヨネット４をつかむように設計された対のジョー部材３４を備える。

【0118】

対向するジョー部材３４は、バヨネットを把持したり解放したりすることができるようにバヨネットの幅より大きな間隔で開くことができ、また、バヨネットを永続的に保持するために合体させることができる。

【0119】

ジョー部材３４は、作動部材に連結されているため、バヨネットがローラーカッターのハウジング内への挿入を可能にする状態にある位置と、バヨネットがローラーカッターをハウジング内にロックしている状態にある位置との間で、少なくとも１／４回転だけ回転運動することができる。

【0120】

操作装置３はまた、ローラーカッターのプリロード手段と共働する、ローラーカッターへのプリロードの適用または解放手段も備える。

【0121】

本手段は、ローラーカッターのプリロード用のネジ５を締付けたり、または緩めたりするように設計された、作動部材３６に装着されたネジ回し（ドライバー）本体３７のドライバーヘッド３２を備える。

【0122】

本装置３はさらにローラーカッター抜き取り部材等を備える。ここに図示した例では、この抜き取り手段は、ケース３１と作動部材３６との間に配置されたジャッキ３５である。

【0123】

ローラーカッター１がハウジング２内で動作位置にある図７Ａに示した状態では、操作装置３のケース３１はピン３３によってハウジング２に締付けられており、ジャッキ３５は後退位置にあって、作動部材３６、従ってジョー３４とドライバーヘッド３２がそれぞれバヨネットおよびローラーカッタープリロード付与用ネジを駆動させることができる。

【0124】

ローラーカッター１がハウジング２から抜き取られつつある図７Ｂに示した状態では、フレーム（ケース）はピン３３のためにハウジング２になお締付けられているが、ジャッキ３５は後退位置にあり、作動部材３６、従って、バヨネットを保持しているジョー部材３４の引出しという作用を果たす。

【0125】

本装置３はさらに、当業者が有用と考える任意の他の構成部品を備えることができる。例えば、使用済みローラーカッターを抜き取った後にハウジングを洗浄する手段（図示せず）を備えることができる。

【0126】

この手段は、具体的には、高圧水噴射手段からなることができる。図９（ならびに図１０Ａ、ローラーカッターと一緒に斜視図で示す）に示した例では、操作装置のケース３１の周囲には、滑車装置（図示せず）に引っかけるように設計されたアーチ３８が配置される。

【0127】

これにより、半自動で実行される態様に対応し、メンテナンス作業中に例えば縮退モードで実行することができる。

【0128】

図１０Ｂに、トンネル掘進機の作業に優先的に使用されるロボット操作用エフェクターの末端部に装着するように設計された操作装置３の一態様を示す。

【0129】

本図には操作ロボットの前板４２だけが示されている。この前板は操作装置を受け入れるための凹部を有する。

【0130】

このロボットは特にハウジングの軸に沿って並進移動し、操作装置を制御する手段を有している。

【0131】

操作装置３は、この装置３をハウジングに固定し、次いでそれから引き出すための装置３の移動を可能にする六脚型のジャッキアセンブリ４１により前板４２に連結されている。

【0132】

図示の操作装置は、ここに示したローラーカッターに特に適している。この操作装置の形状は、本発明の範囲から逸脱せずに、対応するローラーカッターの形状に合わせて変更できることは当然である。

【0133】

最後に、上に説明した例は特定の例示にすぎず、本発明の実施の詳細に関して何ら制限を加えるものではないことは自明である。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】