JP2000034889A - カッタ装置及びトンネル掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル掘削機において、装置の小型軽量化
を図ると共に製造コストの低減を図る一方で、容易にカ
ッタビットの交換を可能とする。 【解決手段】 掘削機本体１１の前部に回転筒１２を駆
動回転自在に支持し、回転筒１２内に支持軸１８を介し
てカッタスポーク１９及び伸縮カッタ２１を装着し、ス
ライドジャッキ２６によって前後移動可能とし、カッタ
スポーク１９及び伸縮カッタ２１を回転筒１２の開口部
２４から前方へ突出可能とすると共に、後退した収納位
置ではカバー２９を回動して開口部２４を閉塞可能とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤を掘削してト
ンネルを構築するシールド掘削機やトンネルボーリング
マシンなどに適用されるトンネル掘削機、並びにトンネ
ル掘削機などの掘削機に用いられるカッタ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８に従来のシールド掘削機の概略を示
す。従来のシールド掘削機において、図８に示すよう
に、円筒形状をなす掘削機本体101の前部には円盤形状
をなすカッタヘッド102が回転自在に装着され、このカ
ッタヘッド102の前面部には多数のカッタビット103が取
付けられている。そして、カッタヘッド102は駆動モー
タ104によって駆動回転可能となっている。一方、掘削
機本体101の後部には複数のシールドジャッキ105が周方
向に沿って並設されると共に、エレクタ装置106が装着
されている。

【０００３】従って、このシールド掘削機を用いてトン
ネルを掘削形成する場合、駆動モータ104によってカッ
タヘッド102を回転させながら、シールドジャッキ105を
伸長して既設のセグメントＳへの押し付け反力によって
掘削機本体101を前進させると、カッタヘッド102に取付
けられた多数のカッタビット103が前方の地盤を掘削す
る。そして、掘削土砂を外部に排出すると共に、エレク
タ装置106によってセグメントＳを既設トンネルの内壁
面にリング状に組付けることで所定長さのトンネルを構
築することができる。

【０００４】ところで、近年、掘削形成するトンネルは
長距離化の傾向にあり、シールド掘削機による掘削作業
中にカッタヘッドに装着されたカッタビットが摩耗して
しまうことがある。このカッタビットが摩耗すると、岩
盤の掘削効率が低下してしまうので、掘削作業を停止し
て磨耗したカッタビットを交換しなければならない。上
述した従来のシールド掘削機にあっては、カッタビット
を交換するシールド掘削機の前方の地点の地盤を薬液の
注入や凍結などにより固化改良し、この地盤改良地点ま
でトンネル掘削機を掘進させる。そして、シールド掘削
機を停止してチャンバ室内の掘削土砂を全て排出し、作
業者がこのチャンバ室内に入ってカッタビットの交換作
業、即ち、磨耗したカッタビットを取り外して新しいカ
ッタビットを取付けている。

【０００５】ところが、このシールド掘削機におけるカ
ッタビットの交換作業にあっては、地盤の改良を行うた
めに使用する薬液などに費用がかかって不経済であると
共に、作業時間が長くかかってしまい作業性が良くな
い。また、作業者はチャンバ室内の狭い空間で作業を行
うことなり、不自由な作業となって作業者にかかる負担
が大きくなってしまうという問題がある。従来は、図８
に示すように、既設トンネルＴに連通する立坑Ｈを掘削
してカッタビットの交換作業を行う空間部を確保してい
たが、掘削地点によっては立坑Ｈの掘削が不可能であっ
たり、大深部までは立坑Ｈの掘削が困難となってしまう
などの問題がある。そこで、カッタヘッドを掘削機本体
内に移動して、掘削機本体内でカッタビットの交換作業
を行うようにしたものが提案されている。

【０００６】図９に従来のシールド掘削機の概略を示
す。従来のシールド掘削機において、図９に示すよう
に、円筒形状をなす掘削機本体201内には掘進方向に対
してほぼ直交する回転軸線Ｏをもって中空の回転体202
が回動自在に支持され、図示しない回動ジャッキによっ
て回動可能となっている。この回転体202内には円筒形
状をなす移動体203が前後に移動自在に支持され、スラ
イドジャッキ204によって移動可能となっている。この
移動体203の前部には放射状のカッタヘッド205が回転自
在に支持され、駆動モータ206 によって駆動回転可能と
なっている。そして、カッタヘッド205の外端部には油
圧ジャッキ207により出没自在な伸縮カッタ208が装着さ
れており、カッタヘッド205及び伸縮カッタ208の前面部
にはそれぞれカッタビット209，210が取付けられてい
る。

【０００７】また、掘削機本体201の後部には複数のシ
ールドジャッキ211が周方向に沿って並設されると共
に、エレクタ装置212が装着されている。なお、213は回
転体202の後部に開閉自在に取付けられた隔壁、214は掘
削機本体201に開閉自在に取付けられた隔壁である。

【０００８】従って、このシールド掘削機を用いてトン
ネルを掘削する場合、駆動モータ206によりカッタヘッ
ド205を回転させながら、複数のシールドジャッキ211を
伸長して既設セグメントＳへの押し付け反力によって掘
削機本体201を前進させると、カッタヘッド205及び伸縮
カッタ208に固定されたカッタビット209，210が前方の
地盤を掘削する。そして、掘削土砂を外部に排出すると
共に、エレクタ装置212によってセグメントＳを既設ト
ンネルの内壁面にリング状に組付けることで所定長さの
トンネルを構築することができる。

【０００９】そして、磨耗したカッタビット209，210を
交換するには、各隔壁213，214を閉じて充填材を注入し
た状態で、まず、油圧ジャッキ207を収縮して伸縮カッ
タ208をカッタヘッド205内に収納してから、スライドジ
ャッキ204を収縮して移動体203を後退させ、カッタヘッ
ド205及び伸縮カッタ208を回転体202内に収納する。次
に、回動ジャッキを駆動して回転体202をほぼ１８０度
回動し、カッタヘッド205を掘削機本体201内で後方に向
け、充填材を排出してから各隔壁213，214を開けてカッ
タビット209，210の交換を行う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなカッタヘッ
ド205を回転可能とした従来のシールド掘削機にあって
は、カッタビット209，210を掘削機本体201内で交換す
ることができることから、地盤の改良の必要がなくなっ
て作業コストや作業時間が低減できると共に、作業者に
かかる負担が軽減され、また、立坑Ｈを掘削する必要が
なくなって作業性が向上する。ところが、この従来のシ
ールド掘削機では、カッタヘッド205を回転可能とする
ための支持機構が複雑であり、止水のためのシール機構
も複雑となってしまい、装置が大型で製造コストが増加
してしまうという問題がある。また、装置が大型化する
ことから、小径のトンネルを掘削するためのシールド掘
削機として用いることができず、使用範囲が限定されて
しまう。

【００１１】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、装置の小型軽量化を図ると共に製造コストの低
減を図る一方で、容易にカッタビットの交換を可能とし
たカッタ装置及びトンネル掘削機を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明のカッタ装置は、装置本体の前部に
回転自在に装着されて前面部に径方向に沿って開口部が
形成された回転筒と、該回転筒を駆動回転する回転筒駆
動手段と、前記開口部から外部に露出するように前記回
転筒内に配設されて径方向に沿って伸縮自在であると共
に前後方向に沿って移動自在に支持されたカッタと、該
カッタに固定されたカッタビットと、前記カッタを前記
回転筒内の開口部から前方への突出位置と後方への収納
位置とに移動するカッタ移動手段と、該カッタ移動手段
によって前記カッタが収納位置へ移動したときに前記回
転筒内の開口部を閉塞可能なカバーとを具えたことを特
徴とするものである。

【００１３】また、請求項２の発明のカッタ装置では、
前記カッタは前記回転筒内に相対回転可能に支持される
と共に、ロック手段によって一体回転可能に支持された
ことを特徴としている。

【００１４】更に、請求項３の発明のトンネル掘削機
は、筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推
進ジャッキと、前記掘削機本体の前部に回転自在に装着
されて前面部に径方向に沿って開口部が形成された回転
筒と、該回転筒を駆動回転する回転筒駆動手段と、前記
開口部から外部に露出するように前記回転筒内に配設さ
れて径方向に沿って伸縮自在であると共に前後方向に沿
って移動自在に支持されたカッタスポークと、該カッタ
スポークに固定されたカッタビットと、前記カッタスポ
ークを前記回転筒内の開口部から前方への突出位置と後
方への収納位置とに移動するカッタスポーク移動手段
と、該カッタスポーク移動手段によって前記カッタスポ
ークが収納位置へ移動したときに前記回転筒内の開口部
を閉塞可能なカバーとを具えたことを特徴とするもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１６】図１に本発明の第１実施形態に係るトンネ
ル掘削機としてのシールド掘削機の概略断面、図２に本
実施形態のシールド掘削機の正面視、図３及び図４に本
実施形態のシールド掘削機におけるカッタビット交換作
業を表す説明を示す。

【００１７】本実施形態のシールド掘削機において、図
１及び図２に示すように、掘削機本体１１は円筒形状を
なし、この掘削機本体１１の前部には回転筒１２がシー
ル部材１３を介して回転自在に支持されている。そし
て、この回転筒１２の後部には内歯を有するリングギヤ
１４が固定される一方、掘削機本体１１には回転筒駆動
手段としての複数の駆動モータ１５が装着されており、
各駆動モータ１５の駆動ギヤ１６がリングギヤ１４に噛
み合っている。従って、駆動モータ１５を駆動すること
で、駆動ギヤ１６と噛み合うリングギヤ１４を介して回
転筒１２を回転することができる。

【００１８】また、回転筒１２の中心部にはシール部材
１７を介して支持軸１８が軸方向移動自在で、且つ、周
方向には相対回転不能に支持されており、この支持軸１
８の先端部には放射状をなして４つのカッタスポーク１
９が取付けられ、このカッタスポーク１９の各外端部に
は油圧ジャッキ２０により出没自在な伸縮カッタ２１が
装着されており、カッタスポーク１９及び伸縮カッタ２
１の前面部にはそれぞれカッタビット２２，２３が取付
けられている。この場合、回転筒１２の前面部には４つ
の開口部２４が径方向に沿って形成されており、カッタ
スポーク１９及び伸縮カッタ２１の装着位置がこの各開
口部２４の形成位置と対応しており、カッタスポーク１
９及び伸縮カッタ２１が開口部２４から外部に露出する
ようになっている。

【００１９】そして、支持軸１８にはフランジ部２５が
一体に固定され、カッタ移動手段としての複数のスライ
ドジャッキ２６の基端部がこのフランジ部２５に連結さ
れる一方、駆動ロッド２７の先端部が掘削機本体１１の
支持壁２８に連結されている。従って、油圧ジャッキ２
０を収縮して伸縮カッタ２１をカッタスポーク１９内に
収納した状態で、スライドジャッキ２６を伸縮すること
で、掘削機本体１１及び回転筒１２に対してカッタスポ
ーク１９及び伸縮カッタ２１が掘進方向に沿って前後に
移動し、開口部２４から前方へ突出した突出位置と後退
した収納位置とに移動することができる。

【００２０】更に、回転筒１２の前面部において、開口
部２４の形成位置以外は面板１２ａが位置しており、こ
の面板１２ａの内側（掘進方向後側）には４枚のカバー
２９が周方向回動自在に支持され、図示しない移動機構
（例えば、駆動モータや移動ジャッキなど）によって所
定角度を回動自在となっている。従って、スライドジャ
ッキ２６の収縮動作によってカッタスポーク１９及び伸
縮カッタ２１が収納位置へ移動したとき、移動機構によ
ってカバー２９を回動すると、このカバー２９によって
開口部２４を閉塞し、切羽側から掘削機本体１１側を隔
絶することができる。

【００２１】なお、掘削機本体１１の後部には周方向に
沿って複数のシールドジャッキ３０が並設されると共
に、エレクタ装置３１が装備されている。従って、シー
ルドジャッキ３０を伸長してトンネル内周面に組付けら
れた既設のセグメントＳに押し付けることで、その反力
により掘削機本体１１を前進させることができる。ま
た、エレクタ装置３１は既設トンネルの周方向及び径方
向に沿って移動自在であり、既設トンネル内に搬入され
たセグメントＳを把持し、所定の位置に移動して既設ト
ンネルの内壁面にセグメントＳを組み付けることができ
る。

【００２２】ここで、上述した本実施形態のシールド掘
削機によるトンネル掘削作業について説明する。

【００２３】図１及び図２に示すように、スライドジャ
ッキ２６を伸長してカッタスポーク１９を前方に位置さ
せると共に、油圧ジャッキ２０を伸長して伸縮カッタ２
１をカッタスポーク１９から外方に突出することで、カ
ッタスポーク１９及び伸縮カッタ２１を開口部２４から
前方に突出させる。この状態で、まず、駆動モータ１５
によって回転筒１２と共にカッタスポーク１９及び伸縮
カッタ２１を回転させながら、複数のシールドジャッキ
３０を伸長し、既設のセグメントＳへの押し付け反力に
よって掘削機本体１１を前進させる。すると、各カッタ
ビット２２，２３が前方の地盤を破砕し、掘削機本体１
１とほぼ同径のトンネルを掘削することができる。

【００２４】そして、各カッタビット２２，２３によっ
て掘削された土砂は図示しないスクリューコンベヤ等に
よって外部に排出される。次に、シールドジャッキ３０
の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳ
との間に空所を形成し、エレクタ装置３１によってこの
空所に新しいセグメントＳを装着する。この作業の繰り
返しによって所定長さのトンネルを掘削形成していく。

【００２５】このようなシールド掘削機による掘削作業
を長期間継続すると、各カッタビット２２，２３が磨耗
するため、その摩耗状況を検査して磨耗が激しい場合に
は交換する必要がある。この場合、まず、駆動モータ１
５による回転筒１２とカッタスポーク１９と伸縮カッタ
２１の回転を停止し、図３(ａ)に示すように、油圧ジャ
ッキ２０を収縮して伸縮カッタ２１をカッタスポーク１
９内に収納する。次に、図３(ｂ)に示すように、スライ
ドジャッキ２６を収縮してカッタスポーク１９及び伸縮
カッタ２１を後退させて収納位置に移動し、続いて、移
動機構によってカバー２９を回動し、このカバー２９に
よって開口部２４を閉塞する。すると、図３(ｃ)に示す
ように、回転筒１２の面板１２ａとカバー２９によって
切羽側から掘削機本体１１側が隔絶され、内部の掘削土
砂を排出することで作業空間を確保できる。従って、作
業者は切羽側に出ることなく、掘削機本体１１内で各カ
ッタビット２２，２３の摩耗状況の検査を行い、必要に
応じて新しいビットと交換することができる。

【００２６】その後、各カッタビット２２，２３の検査
作業や交換作業が完了すると、作業者は掘削機本体１１
内に戻り、図４(ａ)に示すように、作業空間内への土砂
の流入や地山の崩壊を防ぐためにこの作業空間に充填材
を注入する。そして、図４(ｂ)に示すように、移動機構
によりカバー２９を前述とは逆に回動し、開口部２４を
開放する。続いて、図４(ｃ)に示すように、スライドジ
ャッキ２６を伸長してカッタスポーク１９及び伸縮カッ
タ２１を前進させてから、油圧ジャッキ２０を伸長して
カッタスポーク１９から伸縮カッタ２１を突出させ、図
１に示すように、カッタスポーク１９及び伸縮カッタ２
１を開口部２４から前方に突出した状態とする。そし
て、前述と同様に、回転筒１２と共にカッタスポーク１
９及び伸縮カッタ２１を回転して前方の地盤を掘削し、
トンネルを形成していく。

【００２７】このように本実施形態のシールド掘削機に
あっては、掘削機本体１１の前部に回転筒１２を駆動回
転自在に支持し、この回転筒１２内に支持軸１８を介し
てカッタスポーク１９及び伸縮カッタ２１を装着し、ス
ライドジャッキ２６によって前後移動可能とし、このカ
ッタスポーク１９及び伸縮カッタ２１を回転筒１２の開
口部２４から前方へ突出可能とすると共に、後退した収
納位置ではカバー２９を回動して開口部２４を閉塞可能
としている。従って、カッタスポーク１９及び伸縮カッ
タ２１が後退した収納位置では、カバー２９によって開
口部２４を閉塞することで、切羽側から掘削機本体１１
側を隔絶して作業空間を確保でき、この作業空間内でカ
ッタビット２２，２３の交換作業等を容易に且つ安全に
行うことができる。

【００２８】図５に本発明の第２実施形態に係るトンネ
ル掘削機としてのシールド掘削機の概略断面、図６に本
実施形態のシールド掘削機の正面視、図７に本実施形態
のシールド掘削機におけるカッタビット交換作業を表す
説明を示す。

【００２９】本実施形態のシールド掘削機において、図
５及び図６に示すように、円筒形状をなす掘削機本体４
１の前部には回転筒４２がシール部材４３を介して回転
自在に支持されている。そして、回転筒４２の後部には
リングギヤ４４が固定される一方、掘削機本体４１には
回転筒駆動手段としての複数の駆動モータ４５が装着さ
れており、駆動ギヤ４６がリングギヤ４４に噛み合って
いる。従って、駆動モータ４５を駆動することで、駆動
ギヤ４６と噛み合うリングギヤ４４を介して回転筒４２
を回転することができる。

【００３０】また、回転筒４２の中心部にはシール部材
４７を介して支持軸４８が軸方向移動自在で、且つ、周
方向回転可能に支持されており、支持軸４８の先端部に
は放射状をなすカッタスポーク４９が取付けられ、その
外端部には油圧ジャッキ５０により出没自在な伸縮カッ
タ５１が装着されており、カッタスポーク４９及び伸縮
カッタ５１にはカッタビット５２，５３が取付けられて
いる。この場合、回転筒４２の前面部には開口部５４が
径方向に沿って形成されており、カッタスポーク４９及
び伸縮カッタ５１と各開口部５４のとが対向する位置で
は、このカッタスポーク４９及び伸縮カッタ５１が開口
部５４から外部に露出し、また、伸縮カッタ５１のロッ
ク手段としての突起部５５が回転筒４２の係止孔５６に
嵌入することで、両者が一体回転するように連結可能と
なっている。

【００３１】そして、カッタ移動手段としての複数のス
ライドジャッキ５７の基端部が掘削機本体４１の支持壁
５８に連結される一方、駆動ロッド５９の先端部が支持
軸４８の連結部６０に連結されている。従って、油圧ジ
ャッキ５０を収縮して伸縮カッタ５１をカッタスポーク
４９内に収納した状態で、スライドジャッキ５７を伸縮
することで、掘削機本体４１及び回転筒４２に対してカ
ッタスポーク４９及び伸縮カッタ５１が掘進方向に沿っ
て前後に移動し、開口部５４から前方へ突出した突出位
置と後退した収納位置とに移動することができる。ま
た、伸縮カッタ５１をカッタスポーク４９内に収納する
と、突起部５５が係止孔５６から抜けるので、この状態
で駆動モータ４５を駆動すると、回転筒４２のみを回転
することができる。

【００３２】更に、回転筒４２の前面部において、開口
部４４の形成位置以外は面板４２ａが位置しており、こ
の面板４２ａの内側（掘進方向後側）にはカバー６１が
位置し、回転筒４２とは相対回転可能となるように連結
具６２によってカッタスポーク４９と連結されている。
従って、スライドジャッキ５７の収縮動作によってカッ
タスポーク４９及び伸縮カッタ５１が収納位置へ移動し
たとき、駆動モータ４５によって回転筒４２のみを回転
すると、カバー６１によって開口部４４を閉塞し、切羽
側から掘削機本体４１側を隔絶することができる。

【００３３】なお、掘削機本体４１の後部には周方向に
沿って複数のシールドジャッキ６２が並設されると共
に、エレクタ装置６３が装備されている。また、６４は
送水管、６５は排泥管である。

【００３４】ここで、上述した本実施形態のシールド掘
削機によるトンネル掘削作業について説明する。

【００３５】図５及び図６に示すように、スライドジャ
ッキ５７を伸長してカッタスポーク４９を前方に位置さ
せると共に、油圧ジャッキ５０を伸長し、伸縮カッタ５
１をカッタスポーク４９から外方に突出して突起部５５
を係止孔５６に嵌入することで、カッタスポーク４９及
び伸縮カッタ５１を回転筒４２と一体に連結すると共に
開口部５４から前方に突出させる。この状態で、まず、
駆動モータ４５によって回転筒４２と共にカッタスポー
ク４９及び伸縮カッタ５１を回転させながら、複数のシ
ールドジャッキ６２を伸長し、既設のセグメントＳへの
押し付け反力によって掘削機本体４１を前進させる。す
ると、各カッタビット５２，５３が前方の地盤を破砕
し、掘削機本体４１とほぼ同径のトンネルを掘削するこ
とができる。

【００３６】そして、各カッタビット５２，５３によっ
て掘削された土砂は送水管６４から供給された水と共に
攪拌され、排泥管６５によって外部に排出される。次
に、シールドジャッキ６２の何れか一つを縮み方向に作
動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、エレ
クタ装置６３によってこの空所に新しいセグメントＳを
装着する。この作業の繰り返しによって所定長さのトン
ネルを掘削形成していく。

【００３７】このようなシールド掘削機による掘削作業
を長期間継続すると、各カッタビット５２，５３が磨耗
するため、その摩耗状況を検査して磨耗が激しい場合に
は交換する必要がある。この場合、まず、駆動モータ４
５による回転筒４２とカッタスポーク４９と伸縮カッタ
５１の回転を停止し、図７(ａ)に示すように、油圧ジャ
ッキ５０を収縮して伸縮カッタ５１をカッタスポーク４
９内に収納することで、突起部５５を係止孔５６から抜
け出してカッタスポーク４９及び伸縮カッタ５１と回転
筒４２との連結を解除する。次に、図７(ｂ)に示すよう
に、スライドジャッキ５７を収縮してカッタスポーク４
９及び伸縮カッタ５１を後退させて収納位置に移動し、
続いて、図７(ｃ)に示すように、駆動モータ４５を駆動
すると回転筒４２のみを回動すると、この回転筒４２の
面板４２ａはカッタスポーク４９及び伸縮カッタ５１と
カバー６１に対して所定角度回転することとなり、開口
部４４がカバー６１に対向した位置でこのカバー６１に
よって開口部４４が閉塞される。すると、回転筒４２の
面板４２ａとカバー６１によって切羽側から掘削機本体
４１側が隔絶され、内部の掘削土砂を排出することで作
業空間を確保できる。従って、作業者は切羽側に出るこ
となく、掘削機本体４１内で各カッタビット５２，５３
の摩耗状況の検査を行い、必要に応じて新しいビットと
交換することができる。

【００３８】その後、各カッタビット５２，５３の検査
作業や交換作業が完了すると、作業者は掘削機本体４１
内に戻り、前述とは逆の作動により、即ち、回転筒４２
を回動して開口部４４を開放し、スライドジャッキ５７
を伸長してカッタスポーク４９及び伸縮カッタ５１を前
進させてから、油圧ジャッキ５０を伸長して伸縮カッタ
５１を突出させて突起部５５を係止孔５６に嵌入し、カ
ッタスポーク４９及び伸縮カッタ５１を開口部４４から
前方に突出した状態とし、前述と同様に、回転筒４２と
共にカッタスポーク４９及び伸縮カッタ５１を回転して
前方の地盤を掘削し、トンネルを形成していく。

【００３９】このように本実施形態のシールド掘削機に
あっては、掘削機本体４１の前部に回転筒４２を駆動回
転自在に支持し、この回転筒４２にカッタスポーク４９
及び伸縮カッタ５１を突起部５５及び係止孔５６によっ
て着脱自在に装着し、且つ、スライドジャッキ５７によ
って前後移動可能とし、このカッタスポーク４９及び伸
縮カッタ５１を回転筒４２の開口部４４から前方へ突出
可能とすると共に、後退した収納位置では回転筒４２を
回動してカバー６１によって開口部４４を閉塞可能とし
ている。従って、カッタスポーク４９及び伸縮カッタ５
１が後退した収納位置ては、カバー６１によって開口部
４４を閉塞することで、切羽側から掘削機本体１１側を
隔絶して作業空間を確保でき、この作業空間内でカッタ
ビット５２，５３の交換作業等を容易に且つ安全に行う
ことができる。また、カバー６１による開口部４４の閉
塞動作のための駆動機構を駆動モータ４５としたこと
で、別途駆動モータや移動ジャッキ等が不要となる。

【００４０】

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明のカッタ装置によれば、装置本体
の前部に前面部に径方向に沿って開口部が形成された回
転筒を回転自在に装着し、この回転筒の開口部から外部
に露出するように径方向に沿って伸縮自在であると共に
前後方向に沿って移動自在なカッタを回転筒内に配設
し、このカッタにカッタビットを固定し、カッタ移動手
段によってこのカッタを回転筒内の開口部から前方への
突出位置と後方への収納位置とに移動可能とすると共
に、カッタの収納位置ではカバーによって回転筒の開口
部を閉塞可能としたので、装置の小型軽量化を図ると共
に製造コストの低減を図ることができる一方で、容易に
カッタビットの交換作業をおこなうことができる。

【００４１】また、請求項２の発明のカッタ装置によれ
ば、カッタを回転筒内に相対回転可能に支持すると共
に、ロック手段によって一体回転可能に支持したので、
回転筒駆動手段による回転筒の回動によって開口部をカ
バーによって閉塞することができ、カバーの移動機構を
別途設ける必要はなく、装置の小型軽量化及び製造コス
トの低減を図ることができる。

【００４２】更に、請求項３の発明のトンネル掘削機に
よれば、筒状の掘削機本体を推進ジャッキによって前進
可能とすると共に、掘削機本体の前部に前面部に径方向
に沿って開口部が形成された回転筒を回転筒駆動手段に
よって回転自在に装着し、この開口部から外部に露出す
るように径方向に沿って伸縮自在であると共に前後方向
に沿って移動自在なカッタスポークを回転筒内に配設
し、このカッタスポークにカッタビットを固定し、カッ
タスポーク移動手段によってこのカッタスポークを回転
筒内の開口部から前方への突出位置と後方への収納位置
とに移動可能とすると共に、カッタスポークの収納位置
ではカバーによって回転筒内の開口部を閉塞可能とした
ので、装置の小型軽量化を図ると共に製造コストの低減
を図ることができる一方で、容易にカッタビットの交換
作業をおこなうことができ、トンネル掘削作業の作業効
率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るトンネル掘削機と
してのシールド掘削機の概略断面図である。

【図２】本実施形態のシールド掘削機の正面図である。

【図３】本実施形態のシールド掘削機におけるカッタビ
ット交換作業を表す説明図である。

【図４】本実施形態のシールド掘削機におけるカッタビ
ット交換作業を表す説明図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係るトンネル掘削機と
してのシールド掘削機の概略断面図である。

【図６】本実施形態のシールド掘削機の正面図である。

【図７】本実施形態のシールド掘削機におけるカッタビ
ット交換作業を表す説明図である。

【図８】従来のシールド掘削機の概略図である。

【図９】従来のシールド掘削機の概略図である。

【符号の説明】 １１，４１ 掘削機本体 １２，４２ 回転筒 １５，４５ 駆動モータ（回転筒駆動手段） １８，４８ 支持軸 １９，４９ カッタスポーク（カッタ） ２０，５０ 油圧ジャッキ ２１，５１ 伸縮カッタ ２２，２３，５２，５３ カッタビット ２４，５４ 開口部 ２６，５７ スライドジャッキ（カッタ移動手段） ２９，６１ カバー ３０，６３ シールドジャッキ（推進ジャッキ） ３１，６４ エレクタ装置 ５５ 突起部（ロック手段） ５６ 係止孔（ロック手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 充徳 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 武田 邦夫 東京都千代田区神田司町二丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 北岡 隆司 東京都千代田区神田司町二丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 上田 尚輝 東京都千代田区神田司町二丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 Ｆターム(参考） 2D054 AC01 AD19 BA03 BA25 BB02 BB07 CA03 CA04 DA03 DA12 FA08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体の前部に回転自在に装着されて
   前面部に径方向に沿って開口部が形成された回転筒と、
   該回転筒を駆動回転する回転筒駆動手段と、前記開口部
   から外部に露出するように前記回転筒内に配設されて径
   方向に沿って伸縮自在であると共に前後方向に沿って移
   動自在に支持されたカッタと、該カッタに固定されたカ
   ッタビットと、前記カッタを前記回転筒内の開口部から
   前方への突出位置と後方への収納位置とに移動するカッ
   タ移動手段と、該カッタ移動手段によって前記カッタが
   収納位置へ移動したときに前記回転筒内の開口部を閉塞
   可能なカバーとを具えたことを特徴とするカッタ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカッタ装置において、前
   記カッタは前記回転筒内に相対回転可能に支持されると
   共に、ロック手段によって一体回転可能に支持されたこ
   とを特徴とするカッタ装置。
3. 【請求項３】 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前
   進させる推進ジャッキと、前記掘削機本体の前部に回転
   自在に装着されて前面部に径方向に沿って開口部が形成
   された回転筒と、該回転筒を駆動回転する回転筒駆動手
   段と、前記開口部から外部に露出するように前記回転筒
   内に配設されて径方向に沿って伸縮自在であると共に前
   後方向に沿って移動自在に支持されたカッタスポーク
   と、該カッタスポークに固定されたカッタビットと、前
   記カッタスポークを前記回転筒内の開口部から前方への
   突出位置と後方への収納位置とに移動するカッタスポー
   ク移動手段と、該カッタスポーク移動手段によって前記
   カッタスポークが収納位置へ移動したときに前記回転筒
   内の開口部を閉塞可能なカバーとを具えたことを特徴と
   するトンネル掘削機。