JP2001173370A

JP2001173370A - カッタヘッド

Info

Publication number: JP2001173370A
Application number: JP35572599A
Authority: JP
Inventors: Junichi Tanaka; 淳一田中; Mitsunori Tsuda; 充徳津田; Hisaya Nakada; 久也中田; Shuichi Setsukinai; 修一瀬月内; Teizo Suzuki; 貞藏鈴木
Original assignee: Kajima Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2001-06-26
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: TW449640B; US6382732B1; SG126672A1; JP3692267B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カッタヘッドにおいて、先行ビットの交換作
業を容易に且つ短時間で行い、作業者にかかる負担を軽
減して安全性の向上を図ると共に、掘削作業効率の向上
を図る。【解決手段】回転自在なカッタヘッド１３の前面部に
放射状をなす複数スポーク１４を装着し、スポーク１４
に取付孔３３を形成すると共に、バルブプレート３５を
回動自在に装着して貫通孔４０を形成し、リレービット
１６を取付孔３３及び貫通孔４０に移動自在で且つ後方
に引抜き可能に装着し、ボルト４３によって先端部が突
出した位置に固定可能とする一方、リレービット１６が
後方に引抜かれたときにバルブプレート３５を回動する
ことで、取付孔３３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、トンネルボーリン
グマシンやシールドマシン、あるいは立坑掘削機などに
装着されたカッタヘッドに関し、特に、このカッタヘッ
ドに装着された先行ビットの交換に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、シールド掘削機は、円筒形状を
なす掘削機本体の前部に駆動回転可能な円盤形状をなす
カッタヘッドが回転自在に装着され、このカッタヘッド
には先行ビット及びカッタビットが多数取付けられる一
方、後部には掘削機本体を前進させる多数のシールドジ
ャッキが装着されると共に、既設トンネルの内壁面にセ
グメントを組み付けるエレクタ装置が装着されて構成さ
れている。従って、カッタヘッドを回転させながらシー
ルドジャッキを伸長させると、既設セグメントからの掘
削反力を得て掘削機本体が前進し、先行ビット及びカッ
タビットが前方の地盤を掘削し、トンネルを形成するこ
とができる。

【０００３】このようなトンネル掘削作業では、カッタ
ヘッドに装着された先行ビットが前方の地盤表面に傷を
付けて掘削し易くし、カッタビットが掘削し易くなった
地盤を掘削して掘進していく。そして、トンネルを掘削
中に、前方の地盤に予期せぬ障害物、例えば、シートパ
イルやＨ型鋼杭、鉄筋コンクリート杭などが発見された
場合、先行ビットはこれらの障害物を破砕することがで
きずに先端が破損してしまう。そのため、カッタヘッド
に装着された先行ビットを杭切りビットに交換し、この
杭切りビットにによりコンクリート杭や木杭などの障害
物を切削、破砕して土砂と一緒に外部に排出している。

【０００４】また、近年、トンネルは長距離化の傾向に
あり、トンネル掘削の作業中にカッタヘッドに装着され
た先行ビットやカッタビットが摩耗してしまう。この先
行ビットやカッタビットが摩耗すると、地盤の掘削効率
が低下するので掘削作業を停止して磨耗した各ビットを
交換しなければならない。

【０００５】従来、この先行ビットの交換は、前方の地
盤を薬液の注入や凍結などにより固化改良し、この地盤
改良地点まで掘削した後に後退してチャンバ内の掘削土
砂を全て排出し、作業者がこのカッタヘッドの前方やチ
ャンバ内に入ってディスクカッタやカッタビットの交換
作業を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
交換作業では、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、作業者はカ
ッタヘッドの前方やチャンバ内など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。

【０００７】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、先行ビットの交換作業を容易に且つ短時間で行
い、作業者にかかる負担を軽減して安全性の向上を図る
と共に、掘削作業効率の向上を図ったカッタヘッドを提
供することを目的とする。

【０００８】

【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の発明のカッタヘッドは、掘削機本体の前
部に回転自在に装着された円盤形状をなす回転体と、該
回転体の前面部に放射状に設けられて前後方向に沿って
形成された取付孔が長手方向に沿って複数並設されたス
ポークと、該スポークの複数の取付孔に移動自在で且つ
後方に引抜き可能に装着された複数の先行ビットと、該
先行ビットを先端部が前記回転体の前面から突出した位
置に固定する固定手段と、前記先行ビットが後方に引抜
かれたときに前記取付孔を閉塞するゲート手段とを具え
たことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２の発明のカッタヘッドで
は、前記ゲート手段は、前記取付孔に合致して前記先行
ビットが移動自在な貫通孔を有し、前記先行ビットが前
記取付孔から引抜かれたときに該先行ビットを保持した
まま移動することで前記取付孔を閉塞するバルブプレー
トであることを特徴としている。

【００１０】また、請求項３の発明のカッタヘッドで
は、前記バルブプレートは、前記スポークの裏面に複数
回動自在に支持されていることを特徴としている。

【００１１】また、請求項４の発明のカッタヘッドで
は、前記バルブプレートには、前記貫通孔が径方向に沿
って複数並設されると共に、該貫通孔の並設方向に交差
する方向に沿って前記バルブプレートを所定の位置に位
置決めする位置決めピンが複数並設されていることを特
徴としている。

【００１２】また、請求項５の発明のカッタヘッドで
は、前記バルブプレートは、前記スポークの裏面にその
長手方向に沿って移動自在に支持され、前記複数の先行
ビットを保持可能であることを特徴としている。

【００１３】

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

【００１４】図１に本発明の第１実施形態に係るカッタ
ヘッドの正面視、図２に本実施形態のカッタヘッドが装
着されたシールド掘削機の概略断面、図３にリレービッ
トの取付状態を表す図２の要部拡大断面、図４に図３に
IV−IV断面、図５に図３のＶ−Ｖ断面を示す。

【００１５】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
なして前胴１１ａと後胴１１ｂとからなり、この掘削機
本体１１の前端部には軸受１２によってカッタヘッド１
３が回転自在に装着されている。そして、このカッタヘ
ッド１３の前面部には放射状をなしてカッタスポーク１
４，１５が取付けられており、各カッタスポーク１４の
前面部にはリレービット（先行ビット）１６が、側部に
はカッタビット１７がそれぞれ装着され、各カッタスポ
ーク１５の前面部にはリレービット（先行ビット）１８
が、側部にはカッタビット１９がそれぞれ取付けられて
いる。また、カッタヘッド１３の後部にはリングギア２
０が固定される一方、掘削機本体１１には油圧モータ２
１が取付けられ、この油圧モータ２１の駆動ギア２２が
このリングギア２０に噛み合っている。従って、油圧モ
ータ２１を駆動して駆動ギア２２を回転駆動すると、リ
ングギア２０を介してカッタヘッド１３を回転すること
ができる。

【００１６】また、掘削機本体１１の前部にはカッタヘ
ッド１３の後方に位置してバルクヘッド２３が取付けら
れており、カッタヘッド１３とこのバルクヘッド２３と
の間にチャンバ２４が形成されている。そして、このチ
ャンバ２４には一端が掘削機の外部に延設された送泥管
２５及び排泥管２６の他端が開口しており、排泥管２６
の開口部分の近傍には掘削土砂と泥水とを攪拌、混合す
るアジテータ２７が設置されている。更に、掘削機本体
１１の後部内周辺に周方向に複数のシールドジャッキ２
８が並設されており、このシールドジャッキ２８が掘進
方向後方に伸長して既設のセグメントＳに押し付けるこ
とで、その反力により掘削機本体１１を前進することが
できる。また、２９は掘削機本体１１の前胴１１ａと後
胴１１ｂとを連結する折曲惹起である。更に、掘削機本
体１１の後部には既設トンネルの内壁面にこのセグメン
トＳを組立てるエレクタ装置３０が設けられている。

【００１７】このように構成された本実施形態のシール
ド掘削機にあっては、前述したカッタヘッド１３の４つ
のカッタスポーク１４に装着された各リレービット１６
が交換可能となっている。即ち、トンネルを掘削中に、
リレービット１６が前方の地盤中の予期せぬ障害物、例
えば、シートパイルやＨ型鋼杭、鉄筋コンクリート杭な
どに接触して破損したときや、前方探査装置によって前
方に地盤中にこれらの障害物が発見されたときには、リ
レービット１６を杭切りビットに交換し、各障害物を切
削、破砕することができる。また、長距離トンネルの掘
削作業中に、リレービット１６が摩耗して掘削能率が低
下したときには、新しいものと交換して掘削作業を継続
することができるようになっている。

【００１８】上述したカッタヘッド１３において、各カ
ッタスポーク１４は同様に箱型をなし、中央部の回転筒
３１に連通し、この回転筒３１の後部には掘削機本体１
１内から作業者が侵入可能かマンホール３２が形成され
ている。そして、図３乃至図６に示すように、このカッ
タスポーク１４は複数のブロックに分割され、各ブロッ
クでリレービット１６の交換が可能となっている。この
カッタスポーク１４の一つのブロックにおいて、カッタ
スポーク１４の前壁１４ａには上下に２つの取付孔３３
が形成され、この取付孔３３を取り囲むように円形の嵌
合溝３４が前壁１４ａの裏面に形成されている。ゲート
手段を構成するバルブプレート３５は外周前部がこの嵌
合溝３４にシール３６，３７を介して嵌合すると共に、
外周鍔部がカッタスポーク１４に固定されたガイド３８
に支持されることで、同じくカッタスポーク１４に固定
された支持軸３９を中心として周方向に回動自在に支持
されている。

【００１９】このバルブプレート３５には２つの取付孔
３３と合致する位置に貫通孔４０がそれぞれ形成されて
おり、この回動位置でボルト４１によりカッタスポーク
１４に固定されている。リレービット１６は刃部１６ａ
とガイド部１６ｂとが複数のボルト１６ｃにより一体に
結合されてなり、ガイド部１６ｂの後端部にフランジ部
１６ｄが一体に形成されている。そして、このリレービ
ット１６はバルブプレート３５の貫通孔４０及びカッタ
スポーク１４の取付孔３３内にパッキン４２を介して貫
入して刃部１６ａの先端部がカッタスポーク１４の前面
から突出する一方、フランジ部１６ｄがバルブプレート
３５の後面に密着して複数のボルト４３によって固定さ
れている。なお、リレービット１６のフランジ部１６ｄ
に螺合して先端部がバルブプレート３５の後面に当接し
ているそれぞれ２本のボルト４４はリレービット１６を
引き抜くためのジャッキボルトである。

【００２０】また、カッタスポーク１４の一つのブロッ
クにおいて、前壁１４ａの裏面には左右に２つの位置決
め凹部４５が形成され、バルブプレート３５にはこの２
つの位置決め凹部４５と合致する位置に貫通孔４６がそ
れぞれ形成されている。位置決めピン４７は先端部が閉
塞した円筒形状をなし、後部にフランジ部４７ａと小嵌
合部４７ｂが一体に形成されている。そして、この位置
決めピン４７はバルブプレート３５の貫通孔４６及びカ
ッタスポーク１４の位置決め凹部４５に貫入し、フラン
ジ部４７ａがバルブプレート３５の後面に密着して複数
のボルト４８によって固定されている。なお、位置決め
ピン４７のフランジ部４７ａに螺合して先端部がバルブ
プレート３５の後面に当接しているそれぞれ２本のボル
ト４９はリレービット１６を引き抜くためのジャッキボ
ルトである。

【００２１】ここで、このように構成されたシールド掘
削機によるトンネル掘削作業、並びにリレービットの交
換作業について説明する。

【００２２】トンネルを掘削形成するには、図１及び図
２に示すように、油圧モータ２１によってカッタヘッド
１３を回転させなから、複数のシールドジャッキ２８を
伸長して既設セグメントへの押し付け反力によって掘削
機本体１１を前進させることで、多数のリレービット１
６，１８及びカッタビット１７，１９によって前方の地
盤を掘削する。そして、掘削された土砂はチャンバ２４
内に取り込まれ、排泥管２６によって外部に排出され
る。次に、シールドジャッキ２８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３０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。

【００２３】このようなトンネル掘削作業を実施してい
く過程で、リレービット１６が前方の地盤中の障害物に
接触して破損したり、予め前方に地盤中に障害物が発見
されたときは、リレービット１６を図示しない杭切りビ
ットに交換する必要がある。また、長期間にわたるトン
ネルの掘削作業によりリレービット１６が摩耗して掘削
能率が低下したときには、新しいものと交換する必要が
ある。

【００２４】このリレービット１６の交換作業を行う場
合、図２に示すように、カッタヘッド１３を回転して交
換するリレービット１６のカッタスポーク１４を上方に
位置させ、掘削機本体１１にいる作業者がマンホール３
２から回転筒３１を通ってカッタスポーク１４内に侵入
し、上部のブロックのリレービット１６から交換してい
く。

【００２５】図３及び図４に示すように、まず、複数の
ボルト４３を弛緩してから各ジャッキボルト４４をねじ
込むことで、フランジ部１６ｄを介して各リレービット
１６の先端部とカッタスポーク１４の取付孔３３との嵌
合を解除し、図示しない工具を用いてリレービット１６
をバルブプレート３５の貫通孔４０を後方へ移動してこ
の取付孔３３から引き抜く。次に、複数のボルト４８を
弛緩してから各ジャッキボルト４９をねじ込むことで、
フランジ部４７ａを介して各位置決めピン４７の先端部
とカッタスポーク１４の位置決め凹部４５との嵌合を解
除し、図示しない工具を用いて位置決めピン４７をバル
ブプレート３５の貫通孔４６を後方へ移動して引き抜
く。

【００２６】そして、引き抜いた各位置決めピン４７を
逆にして小嵌合部４７ｂをバルブプレート３５の貫通孔
４６に嵌合してボルト４８により締結した後、ボルト４
１を弛緩してバルブプレート３５を回動可能とする。こ
の状態で、図示しないジャッキを用いてバルブプレート
３５を９０度回動する。この場合、例えば、ジャッキの
基端部をカッタスポーク１４の側壁に当接し、伸長した
駆動ロッドの先端部により位置決めピン４７の側部を押
圧することで、バルブプレート３５を所定角度回動し、
この作業を数回繰り返すことで、バルブプレート３５を
９０度回動するようにすればよい。

【００２７】このようにしてバルブプレート３５を９０
度回動すると、カッタスポーク１４の各取付孔３３はバ
ルブプレート３５及び各位置決めピン４７により閉塞さ
れ、カッタヘッド１３の前方からカッタスポーク１４内
への泥水や泥土の浸入が防止される。そして、バルブプ
レート３５に設けられた図示しない点検ポートから泥水
や泥土の浸入阻止を確認してから、複数のボルト１６ｃ
を弛緩してリレービット１６の刃部１６ａからガイド部
１６ｂを分離して貫通孔３３から引抜き、続いて図示し
ない補助プレート及び引抜きジャッキを用いてリレービ
ット１６の刃部１６ａを貫通孔３３から引抜く。

【００２８】そして、引抜いた刃部１６ａを杭切りビッ
トの刃部、あるいは新しいリレービットの刃部と交換
し、交換後の刃部を貫通孔３３に押込み、更に、ガイド
部１６ｂを押込んでボルト１６ｃにより両者を結合し、
前述とは逆の操作により杭切りビットあるいはリレービ
ットを所定の位置に移動して固定する。

【００２９】このようにしてカッタスポーク１４の上部
のブロックにあるリレービット１６を交換すると、続い
てその下部のブロックにある各リレービット１６を順次
交換する。そして、一つのカッタスポーク１４にある全
てのあるいは特定のリレービット１６を交換すると、カ
ッタヘッド１３を９０度ずつ回動していき、随時該当す
るリレービット１６を交換していく。

【００３０】このように本実施形態のトンネル掘削機に
あっては、作業者がカッタスポーク１４内に入り、ここ
でリレービット１６の交換作業を行うことで、前方の地
盤の改良のために薬液の注入等が不要となると共に、作
業時間も短縮して作業コストを低減できると共に、作業
者はカッタヘッドの前方やチャンバ内など機外へ出る必
要がなくなり、作業者にかかる負担が減少して安全性が
向上する。そして、カッタスポーク１４にバルブプレー
ト３５を回動自在に支持し、このバルブプレート３５に
リレービット１６を支持したことで、リレービット１６
の交換時にバルブプレート３５が取付孔３３からの泥水
等の浸入を阻止することとなり、カッタスポーク１４内
への泥水等の浸入を確実に防止して作業の安全を十分に
確保できる。更に、リレービット１６が後方に引抜かれ
たときにカッタスポーク１４の取付孔３３を閉塞するゲ
ート手段をリレービット１６を支持するバルブプレート
３５としたことで、別途ゲートを設ける必要がなくなっ
て構造を簡素化できると共に、シール性を向上できる。

【００３１】なお、上述の実施形態において、バルブプ
レート３５を嵌合溝３４とガイド３８と支持軸３９によ
ってカッタスポーク１４に回動自在に支持したが、支持
部材としてはいずれか一つであってもよい。

【００３２】図６に本発明の第２実施形態に係るカッタ
ヘッドにおけるカッタスポークの縦断面、図７に図６の
VII−VII断面を示す。なお、前述した実施形態で説明し
たものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付し
て重複する説明は省略する。

【００３３】本実施形態のカッタヘッド５１において、
各カッタスポーク５２は箱型をなして複数のブロックに
分割され、各ブロックでリレービット１６の交換が可能
となっている。このカッタスポーク５２の一つのブロッ
クにおいて、前壁５２ａの中央部には取付孔５３が形成
されている。ゲート手段を構成するバルブプレート５４
は扇形状をなし、基端部がカッタスポーク５２に固定さ
れた支持軸５５に枢着されると共に、外周部がカッタス
ポーク５２に固定されたガイド５６に支持されること
で、支持軸５５を支点として回動自在に支持されてい
る。なお、カッタスポーク５２の前壁５２ａとバルブプ
レート５４との間にはシール５７が装着されている。

【００３４】このバルブプレート５４には取付孔５３と
合致する位置に貫通孔５８が形成されており、この回動
位置でボルト５９によりカッタスポーク５２に固定され
ている。リレービット１６はバルブプレート５４の貫通
孔５８及びカッタスポーク５２の取付孔５３内にＯリン
グ６０を介して貫入して刃部１６ａの先端部がカッタス
ポーク５２の前面から突出する一方、フランジ部１６ｄ
がバルブプレート５４の後面に密着して複数のボルト６
１によって固定されている。

【００３５】従って、リレービット１６の交換作業を行
う場合、カッタヘッド５１を回転して交換するリレービ
ット１６のカッタスポーク５２を上方に位置させる。そ
して、まず、複数のボルト６１を弛緩してから図示しな
いジャッキボルトをねじ込むことで、フランジ部１６ｄ
を介して各リレービット１６の先端部とカッタスポーク
５２の取付孔５３との嵌合を解除し、リレービット１６
をバルブプレート５４の貫通孔５８を後方へ移動してこ
の取付孔５３から引き抜く。次に、図示しないジャッキ
を用いてバルブプレート５４をほぼ６０度回動すると、
カッタスポーク５２の取付孔５３はバルブプレート５４
により閉塞され、カッタヘッド５１の前方からカッタス
ポーク５２内への泥水や泥土の浸入が防止される。そし
て、前述の実施形態と同様に、リレービット１６のガイ
ド部１６ｂ、刃部１６ａを順に貫通孔５８から引抜く。

【００３６】その後、引抜いた刃部１６ａを杭切りビッ
トの刃部、あるいは新しいリレービットの刃部と交換
し、前述とは逆の操作により杭切りビットあるいは新し
いリレービットを所定の位置に移動して固定する。

【００３７】このように本実施形態のカッタヘッド５１
にあっては、カッタスポーク５２の一つのブロックに一
つのリレービット１６が着脱自在に装着されており、一
つのリレービット１６が前方の地盤中の障害物に接触し
て折れ曲がり、刃部１６ａがカッタスポーク５２の取付
孔５３から抜き取れなくなることで交換不能となるリレ
ービット１６は一つだけであり、多数のリレービット１
６の交換不能による掘削能率の低下、あるいは掘削不能
となることはなく、信頼性を向上できる。

【００３８】なお、上述した各実施形態において、作業
者がカッタスポーク内に持ち込んだジャッキによりバル
ブプレート３５，ＡＡを回動したが、ジャッキを予め所
定位置に装着しておいてもよく、また、バルブプレート
３５，ＡＡの回動手段としてはジャッキに限らず、駆動
モータ等であってもよい。

【００３９】図８に本発明の第３実施形態に係るカッタ
ヘッドにおけるカッタスポークの正面視、図９に図８の
IX−IX断面を示す。

【００４０】本実施形態のカッタヘッド７１において、
各カッタスポーク７２は箱型をなし、前壁７２ａには長
手方向に等間隔で取付孔７３が複数形成されている。ゲ
ート手段を構成するバルブプレート７４は棒状をなし、
カッタスポーク７２内にてその長手方向に沿って移動自
在に支持され、一対の油圧ジャッキ７５によって移動可
能となっている。このバルブプレート７４には取付孔７
３と合致する位置に貫通孔７６が複数形成されており、
この移動位置で図示しないボルトによりカッタスポーク
７２に固定されている。リレービット１６はバルブプレ
ート７４の貫通孔７６及びカッタスポーク７２の取付孔
７３内に貫入して刃部１６ａの先端部がカッタスポーク
７２の前面から突出する一方、フランジ部１６ｄがバル
ブプレート７４の後面に密着して複数のボルト７７によ
って固定されている。

【００４１】従って、リレービット１６の交換作業を行
う場合、カッタヘッド７１を回転して交換するリレービ
ット１６のカッタスポーク７２を上方に位置させる。そ
して、まず、複数のボルト７７を弛緩してから図示しな
いジャッキボルトをねじ込むことで、各リレービット１
６の先端部とカッタスポーク７２の取付孔７３との嵌合
を解除し、リレービット１６をバルブプレート７４の貫
通孔７６を後方へ移動してこの取付孔７３から引き抜
く。次に、油圧ジャッキ７５を収縮してバルブプレート
７４をカッタヘッド７１の中心側に移動すると、カッタ
スポーク７２の取付孔７３はバルブプレート７４により
閉塞され、カッタヘッド７１の前方からカッタスポーク
７２内への泥水や泥土の浸入が防止される。そして、前
述の実施形態と同様に、リレービット１６のガイド部１
６ｂ、刃部１６ａを順に貫通孔７６から引抜く。

【００４２】その後、引抜いた刃部１６ａを杭切りビッ
トの刃部、あるいは新しいリレービットの刃部と交換
し、前述とは逆の操作により杭切りビットあるいは新し
いリレービットを所定の位置に移動して固定する。

【００４３】このように本実施形態のカッタヘッド５１
にあっては、カッタスポーク５２の長手方向に沿って一
つのバルブプレート７４を移動自在に支持し、この一つ
のブロックに多数のリレービット１６を着脱自在に装着
されており、１回のバルブプレート７４の移動により全
てのリレービット１６の交換が可能となり、交換作業を
容易に短時間で行うことが可能となる。

【００４４】なお、上述した各実施形態において、リレ
ービット１６が後方に引抜かれたときにカッタスポーク
１４，５２，７２の取付孔３３，５３，７３を閉塞する
ゲート手段をバルブプレート３５，５４，７４とした
が、カッタスポーク１４，５２，７２とバルブプレート
３５，５４，７４との間に、取付孔３３，５３，７３を
閉塞する板状のゲートを設けてもよい。

【００４５】

【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の発明のカッタヘッドによれば、掘削機
本体の前部に円盤形状をなす回転体を回転自在に装着
し、この回転体の前面部に放射状をなす複数スポークを
並設し、このスポークに前後方向に沿って形成された複
数の取付孔に先行ビットをそれぞれ移動自在で且つ後方
に引抜き可能に装着し、固定手段によって先行ビットを
先端部が回転体の前面から突出した位置に固定可能とす
る一方、ゲート手段によって先行ビットが後方に引抜か
れたときに取付孔を閉塞可能としたので、作業者がスポ
ークの後方先行ビットの交換作業を行うことで、前方の
地盤の改良のために薬液の注入等が不要となると共に、
作業時間も短縮して作業コストを低減できると共に、作
業者はカッタヘッドの前方やチャンバ内など機外へ出る
必要がなくなり、作業者にかかる負担が減少して安全性
を向上することができると共に、掘削作業効率の向上を
図ることができ、また、先行ビットの交換時にはゲート
手段により取付孔からの泥水等の浸入が阻止されること
となり、スポーク内への泥水等の浸入を確実に防止して
作業の安全を十分に確保することができる。

【００４６】また、請求項２の発明のカッタヘッドによ
れば、ゲート手段を、取付孔に合致して先行ビットが移
動自在な貫通孔を有し、先行ビットが取付孔から引抜か
れたときに先行ビットを保持したまま移動することで取
付孔を閉塞するバルブプレートとしたので、別途ゲート
を設ける必要がなくなって構造を簡素化することができ
ると共に、シール箇所を少なくしてシール性を向上する
ことができる。

【００４７】また、請求項３の発明のカッタヘッドによ
れば、バルブプレートをスポークの裏面に複数回動自在
に支持したので、先行ビットを各ブロックごとに交換可
能となり、一つの先行ビットが前方の地盤中の障害物に
接触して折れ曲がり、取付孔から抜き取れなくなること
で交換不能となるみのはブロックごととなり、多数の先
行ビットの交換不能による掘削能率の低下、あるいは掘
削不能となることはなく、信頼性を向上することができ
る。

【００４８】また、請求項４の発明のカッタヘッドによ
れば、バルブプレートに、貫通孔が径方向に沿って複数
並設されると共に、この貫通孔の並設方向に交差する方
向に沿ってバルブプレートを所定の位置に位置決めする
位置決めピンを複数並設したので、掘削作業中に先行ビ
ットに作用する掘削反力を確実に受け止めることができ
る。

【００４９】また、請求項５の発明のカッタヘッドによ
れば、バルブプレートをスポークの裏面にその長手方向
に沿って移動自在に支持し、複数の先行ビットを保持可
能としたので、１回のバルブプレートの移動により多数
の先行ビットの交換が可能となり、交換作業を容易に短
時間で行うことが可能となり、作業性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るカッタヘッドの正
面図である。

【図２】本実施形態のカッタヘッドが装着されたシール
ド掘削機の概略断面図である。

【図３】リレービットの取付状態を表す図２の要部拡大
断面図である。

【図４】図３にIV−IV断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係るカッタヘッドにお
けるカッタスポークの縦断面図である。

【図７】図６のVII−VII断面図である。

【図８】本発明の第３実施形態に係るカッタヘッドにお
けるカッタスポークの正面図である。

【図９】図８のIX−IX断面図である。

【符号の説明】

１１掘削機本体１３，５１，７１カッタヘッド１４，１５，５２，７２カッタスポーク１６，１８リレービット（先行ビット）１７，１９カッタビット２１油圧モータ２８シールドジャッキ３０エレクタ装置３３，５３，７３取付孔３５，５４，７４バルブプレート３８，５６ガイド４０，５８，７６貫通孔４３，６１ボルト（固定手段）４５位置決め凹部４７位置決めピン７５油圧ジャッキ

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者中田久也東京都港区元赤坂一丁目３番８号鹿島建設株式会社東京支店内 (72)発明者瀬月内修一東京都港区元赤坂一丁目３番８号鹿島建設株式会社東京支店内 (72)発明者鈴木貞藏東京都港区元赤坂一丁目３番８号鹿島建設株式会社東京支店内Ｆターム(参考） 2D054 BA03 BB02 BB05 BB07 CA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】掘削機本体の前部に回転自在に装着され
た円盤形状をなす回転体と、該回転体の前面部に放射状
に設けられて前後方向に沿って形成された取付孔が長手
方向に沿って複数並設されたスポークと、該スポークの
複数の取付孔に移動自在で且つ後方に引抜き可能に装着
された複数の先行ビットと、該先行ビットを先端部が前
記回転体の前面から突出した位置に固定する固定手段
と、前記先行ビットが後方に引抜かれたときに前記取付
孔を閉塞するゲート手段とを具えたことを特徴とするカ
ッタヘッド。
【請求項２】請求項１記載のカッタヘッドにおいて、
前記ゲート手段は、前記取付孔に合致して前記先行ビッ
トが移動自在な貫通孔を有し、前記先行ビットが前記取
付孔から引抜かれたときに該先行ビットを保持したまま
移動することで前記取付孔を閉塞するバルブプレートで
あることを特徴とするカッタヘッド。
【請求項３】請求項２記載のカッタヘッドにおいて、
前記バルブプレートは、前記スポークの裏面に複数回動
自在に支持されていることを特徴とするカッタヘッド。
【請求項４】請求項３記載のカッタヘッドにおいて、
前記バルブプレートには、前記貫通孔が径方向に沿って
複数並設されると共に、該貫通孔の並設方向に交差する
方向に沿って前記バルブプレートを所定の位置に位置決
めする位置決めピンが複数並設されていることを特徴と
するカッタヘッド。
【請求項５】請求項２記載のカッタヘッドにおいて、
前記バルブプレートは、前記スポークの裏面にその長手
方向に沿って移動自在に支持され、前記複数の先行ビッ
トを保持可能であることを特徴とするカッタヘッド。