JP2002371788A - 横孔掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】矩形断面の長距離掘進を可能とする摺動式の横
孔掘削機を提供する 【解決手段】前部に設けたカッタヘッド３を往復動させ
て掘削を行う横孔掘削機において、カッタヘッド３に、
推進方向に突出させて設けた先行掘削手段としてのカッ
タビット２９′−００〜２９′−８０と、このカッタビ
ット２９′−００〜２９′−８０からカッタヘッド３の
上下方向位置で、かつ、横孔掘削機の軸方向後方側に順
次位置するようにカッタヘッド３に配設した複数のカッ
タビット２９−０１〜２９−８９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシールド本
体の前部に設けたカッタヘッドで掘削を行う横孔掘削機
に関し、さらに詳しくは、前部に設けたカッタヘッドを
往復動させて掘削を行う摺動式の横孔掘削機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】横穴掘削機の１つとして、シールド本体
を推進させつつ、シールド本体の前部に設けたカッタヘ
ッドでその前方側の切羽を掘削して掘進を行い、別途掘
削した一の立坑（発進立坑）から他の立坑（到達立坑）
までの所定の地中区間にトンネルを形成するシールド掘
進機がある。このシールド掘進機のうち矩形断面を掘削
するのに好適なものとして、例えば略長方形又は正方形
のプレート状部材又は格子状部材に複数のカッタビット
を配置したカッタヘッドを、推進方向と直交する方向の
面内で往復動（摺動）させて掘削を行ういわゆる摺動式
のシールド掘進機がある。

【０００３】この摺動式のシールド掘進機の公知技術と
して、特開平４−１９４１９４号公報に記載のように、
略鉛直方向に配設された略正方形の面板（面盤）に所定
間隔にて長型のカッタ（カッタビット）を横帯状に配設
したカッタヘッドを、上下方向に往復動（摺動）させる
ことにより掘削を行い、その掘削土を、前記横帯状のカ
ッタ列間に設けたスリット（間隙）から取り込んで排土
する構成が提唱されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、シールド掘進
機においては、上記掘進作業の進展とともに前記カッタ
ビットは切羽との摺動で摩耗していくものであるため、
その掘進距離にはある程度の限界がある。ここで、近
年、都市化の進展等の背景に基づき多数の発進・到達立
坑の設置が困難となりつつあること、立坑の掘削設置費
用及びシールド掘進機製造費用のさらなる低減が望まれ
ていること等により、１台のシールド掘進機による掘進
距離をなるべく長距離化したいというニーズが高まって
いる。

【０００５】しかしながら、上記従来技術は、このよう
な近年のニーズに特に配慮されていない。このため、比
較的掘進距離が短く、例えば、一の立坑（発進立坑）か
ら他の立坑（到達立坑）までの比較的短い（例えば１ｋ
ｍ）の区間を１つの機体で掘進した後には、他の立坑か
らさらに別の立坑までの比較的短い区間（同）を別の機
体を用いるか、または摩耗したカッタビットを交換した
後に、掘進しなければならない。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、長距離掘進を可能とす
る摺動式の横孔掘削機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、前部に設けたカッタヘッドを往復
動させて掘削を行う横孔掘削機において、前記カッタヘ
ッドに、推進方向に突出させて設けた先行掘削手段と、
この先行掘削手段から前記カッタヘッドの前記推進方向
及び前記往復動方向と直交方向位置で、かつ、前記横孔
掘削機の軸方向後方側に順次位置するように前記カッタ
ヘッドに配設した複数のカッタビットとを備える。

【０００８】本発明においては、往復動するカッタヘッ
ドに先行掘削手段を推進方向に突出させて設けるととも
に、複数のカッタビットを、先行掘削手段からカッタヘ
ッドの推進方向及び往復動方向と直交方向位置でかつ軸
方向後方側に順次位置するように配設する。これによ
り、先行掘削手段で掘削した先行掘削面から縦断面形状
が略階段状となるような掘削面を形成しながら掘削を行
っていく（いわゆるアンダーカッテイング）ことができ
る。すなわち、複数のカッタビットは、その押圧力で前
記略階段状の縁部（角部）の根元側に亀裂を生じさせて
進展させ、縁部の大部分に斜め方向のせん断破壊を連続
的に誘発させる剥離破砕を行うことによって掘削を行っ
ていく。したがって、掘削の際に必要となる掘削力を低
減でき、通常の掘削に比べて小さな掘削力で地山の掘削
が可能となる。これにより、その分カッタビットにおけ
る切羽との摺動による摩耗を低減することができ、掘進
距離を向上することができる。また、通常の掘削のよう
にカッタビットの刃先で地山切羽を削り取るようにして
掘削するのではなく、上記のように主として剥離破砕に
よって掘削を行っていくので、カッタビット刃先が摩耗
して鋭利でなくなっても掘削能力を確保することができ
る。したがってこれによっても掘進距離を向上すること
ができる。以上のようにして、通常の掘削よりも大幅に
掘進距離を向上でき、長距離掘進を行うことができる。

【０００９】（２）また上記目的を達成するために、本
発明は、前部に設けたカッタヘッドを往復動させて掘削
を行う横孔掘削機において、前記カッタヘッドの外周部
に、推進方向に突出させて設けた先行掘削手段と、この
先行掘削手段から前記カッタヘッドの前記推進方向及び
前記往復動方向と直交方向でかつ前記横孔掘削機の軸方
向後方側に順次位置し、前記先行掘削手段で掘削した先
行掘削面から順次剥離破砕を行い掘削するように前記カ
ッタヘッドに配設した複数のカッタビットとを備える。

【００１０】（３）上記（１）又は（２）において、好
ましくは、前記先行掘削手段を、前記カッタヘッドの、
前記推進方向及び前記往復動方向と直交方向側端部又は
中央部に設ける。

【００１１】（４）上記（１）又は（２）において、ま
た好ましくは、前記複数のカッタビットは、前記推進方
向側を掘削する第１掘削刃面と、前記カッタヘッドの前
記推進方向及び前記往復動方向と直交方向における一方
側を掘削する第２掘削刃面とを備えている。

【００１２】（５）上記（１）乃至（４）において、ま
た好ましくは、前記先行掘削手段は、前記カッタヘッド
の推進方向突出位置に設けた複数の先行掘削用カッタビ
ットであり、かつ、各先行掘削用カッタビットの摩耗強
度を、前記カッタヘッドの前記推進方向及び前記往復動
方向と直交方向における他の位置における前記カッタビ
ットの摩耗強度より増大させる。

【００１３】（６）上記（１）乃至（４）において、ま
た好ましくは、前記先行掘削手段は、前記推進方向側を
掘削する第１先行掘削刃面と、前記カッタヘッドの前記
推進方向及び前記往復動方向と直交方向における一方側
及び他方側をそれぞれ掘削する第２先行掘削刃面及び第
３先行掘削刃面とを備えている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の横孔掘削機の
一実施の形態の全体構造を表す側断面図であり、図２
は、図１中Ａ方向から見た矢視正面図である。

【００１５】これら図１及び図２において、本実施の形
態の横孔掘削機は、いわゆるシールド掘進機であり、シ
ールド掘進機の胴体である略角筒形状のシールド本体１
と、このシールド本体１の機内と掘削室Ｐとを区切る隔
壁２と、前記シールド本体１の掘進方向前方側（図１中
左側）に設けられ、地山の切羽Ｍを掘削して掘削室Ｐへ
取り込むカッタヘッド３と、このカッタヘッド３を駆動
し水平方向に往復動（摺動）させる左右一対の上油圧シ
リンダ４Ｕ，４Ｕ（図には一方のみを図示）及び左右一
対の下油圧シリンダ４Ｌ，４Ｌ（図には一方のみを図
示）と、前記の隔壁２に取り付けられ、上・下油圧シリ
ンダ４Ｕ，４Ｌからの駆動力を前記カッタヘッド３に伝
達する駆動力伝達機構５と、前記掘削室Ｐ内に取り込ま
れた掘削土砂を前記シールド本体１の掘進方向後方側に
搬送し排出する排土装置、例えばベルトコンベア６と、
前記シールド本体１内の掘進方向後方側（図１中右側）
に設けられ、トンネル（図示せず）の内面を覆工するセ
グメントリングＳを順次組み立てるエレクタ装置（図示
せず）とを有している。

【００１６】前記の一対の上油圧シリンダ４Ｕ，４Ｕ
は、例えば、前記角筒形状のシールド本体１の左（図１
中手前側）側壁及び右（図１中奥側）側壁にそれぞれロ
ッド部が接続されるとともに、対向するボトム部どうし
の間が上接続部材（図示せず）で接続され、互いに同期
して伸縮することによって前記上接続部材が水平左右方
向（図１中紙面に直角方向）に往復動可能となってい
る。前記の一対の下油圧シリンダ４Ｌ，４Ｌも、上記上
油圧シリンダ４Ｕ，４Ｕ同様、前記シールド本体１の左
・右側壁にそれぞれロッド部が接続されるとともに対向
するボトム部どうしの間が下接続部材で接続され、この
下接続部材が水平左右方向に往復動可能となっている。

【００１７】前記の駆動力伝達機構５は、カッタヘッド
３の格子状部材２７（詳細は後述）にそれぞれ接続され
前記隔壁２の貫通孔２Ｕ，２Ｌを貫通して配置されるた
上・下２本のカッタアーム３５Ｕ，３５Ｌを備えてい
る。このとき上カッタアーム３５Ｕのほうが下カッタア
ーム３５Ｌよりも長さが長くなっており、これによって
後述するような格子状部材２７の傾斜した配設を実現し
ている。

【００１８】上カッタアーム３５Ｕの掘進方向後方側に
は、自在継手手段３４Ｕを介し上記上接続部材が接続さ
れており、これによって上カッタアーム３５Ｕが上油圧
シリンダ３４Ｕ，３４Ｕの伸縮によって水平左右方向に
往復動可能となっている。同様に、下カッタアーム３５
Ｌの掘進方向後方側には、自在継手手段３４Ｌを介し上
記下接続部材が接続されており、これによって下カッタ
アーム３５Ｌが下油圧シリンダ３４Ｌ，３４Ｌの伸縮に
よって水平左右方向に往復動可能となっている。なおこ
のとき、隔壁貫通孔２Ｕ，２Ｌの後方側には上・下アー
ムガイド３３Ｕ，３３Ｌが設けられ、それぞれ上記水平
左右方向への上・下カッタアーム３５Ｕ，３５Ｌの往復
動をガイドするとともにシールも行っている。

【００１９】シールド本体１の前記油圧シリンダ４より
も後方側の複数箇所（例えば上壁、下壁、右側壁、左側
壁に各２つずつ合計８箇所）には、シールドジャッキブ
ラケット１２がそれぞれ設けられている。

【００２０】これらシールドジャッキブラケット１２に
対し、複数本（上記の例に対応すれば８本）のシールド
ジャッキ（推進ジャッキ）１５の前方側がそれぞれ接続
されている。このシールドジャッキの後方側は、シール
ド本体１のさらに後方側に設けたリングガーダ１３の貫
通孔１３ａに挿通配置されている。そして、これらシー
ルドジャッキ１５を伸長させてシールドジャッキ１５の
掘進方向後端部に接続されたスプレッダ１６を既設のセ
グメントリングＳに押し付けることにより、その押し付
け反力がシールド本体１を介してカッタヘッド３に掘進
方向前方側へ推進力として与えられる。これにより、掘
進中においてカッタヘッド３を地山の切羽に押し付ける
ようになっている。

【００２１】前記のベルトコンベア６は、その導入側が
隔壁２の貫通孔２Ｍを介して掘削室Ｐの下部に配設され
ており、図示しない駆動装置（例えば油圧モータ）の駆
動力でコンベアベルト６ａを循環駆動（図１中矢印参
照）させることにより、掘削室Ｐ下部から土砂をコンベ
アベルト６ａ上に取り込み載置して搬送しシールド本体
１内後方へと排出するようになっている。

【００２２】（Ａ）本実施の形態のシールド掘進機の構
造上の特徴 本実施の形態によるシールド掘進機の構造上の最も大き
な特徴は、カッタヘッド３における格子状部材２７及び
カッタビットの配置にある。以下、それを説明する。

【００２３】前述の図２において、前記のカッタヘッド
３は、略正方形（又は略長方形）の枠体部２７ａとこの
枠体部２７ａ内に鉛直方向のスリットを形成するように
延設配置された複数本（この例では７本）の格子部２７
ｂ1，２７ｂ2，２７ｂ3，２７ｂ4，２７ｂ5，２７ｂ6，
２７ｂ7とからなる前記格子状部材２７を備えている。

【００２４】格子状部材２７は、図１に示すように、全
体として上部を推進方向（前方）に突出させ下部を後方
に後退させるように斜めに配置されている。また格子状
部材２７の上下方向寸法は掘削しようとする矩形断面の
上下寸法とほぼ等しくなっている。

【００２５】前記の枠体２７ａ及び格子部２７ｂ1〜ｂ7
には、カッタヘッド３における複数の鉛直上下方向（言
い換えれば、推進方向及び往復動(後述)方向と直交方
向）及び複数の水平方向位置となるように、合計９０個
のカッタビット２９，２９′が正方格子状（碁盤目状）
に配設されている。

【００２６】すなわち、前記の格子部２７ｂ1には、カ
ッタヘッド３における複数の鉛直上下方向（言い換えれ
ば、推進方向及び往復動(後述)方向と直交方向）位置と
なるように、上方から下方へ向かってカッタビット２９
−１１，２９−１２，２９−１３，２９−１４，２９−
１５，２９−１６，２９−１７，２９−１８，２９−１
９がこの順序でそれぞれ配置されている。同様に、前記
の格子部２７ｂ2，２７ｂ3，２７ｂ4，２７ｂ5，２７ｂ
6，２７ｂ7には、上方から下方へ向かって、カッタビッ
ト２９−２１〜２９−２９，２９−３１〜２９−３９，
２９−４１〜２９−４９，２９−５１〜２９−５９，２
９−６１〜２９−６９，２９−７１〜２９−７９が、そ
れぞれ配置されている。

【００２７】また、枠体２７ａのうち前記格子部２７ｂ
1に隣接して平行に延設された縦辺部２７ａ1には、上方
から下方へ向かって、カッタビット２９−０１〜２９−
０９が配置されており、枠体２７ａのうち前記格子部２
７ｂ7に隣接して平行に延設された縦辺部２７ａ2には、
上方から下方へ向かって、カッタビット２９−８１〜２
９−８８が配置されており、枠体２７ａのうち上部に水
平に延設された上辺部２７ａ3には、前記縦辺部２７ａ1
から縦辺部２７ａ2に向かって、２９′−００，２９′
−１０，２９′−２０，２９′−３０，２９′−４０，
２９′−５０，２９′−６０，２９′−７０，２９′−
８０が配置されている。

【００２８】このとき、各カッタビット２９−０１〜２
９−８９，２９′−００〜２９′−８０の配置は、図２
に示すように、互いに縦方向（上下方向）及び横方向
（水平方向）ともに、隣接ビットとの間に、ほぼカッタ
ビット１個分の間隔をあけて上記正方格子状に配列され
ており、これによって、カッタヘッド３が水平方向に往
復動（摺動）することによって（詳細は後述、図２中２
点鎖線参照）シールド本体１にほぼ等しい大きさの矩形
断面形状を掘削できるようになっている。なお、上記ビ
ット間の水平方向間隔は、後述する水平方向往復動（摺
動）ストローク（図２中に示すＳ）よりも小さくなって
おり、これによって未掘削部分（切り残し）が生じない
ように配慮されている。そして、格子部２７ｂ1〜ｂ7及
び縦辺部２７ａ1，ａ2のそれぞれの間の間隙は、掘削土
砂を取り込むためのスリット２８となっている。

【００２９】そして、前記カッタビット２９−０１〜２
９−８９及び２９′−００〜２９′−８０の掘進方向配
置は、図１に示すように、最上段に位置するカッタビッ
ト２９′−００〜２９′−８０を掘進方向最前方側に突
出させるとともに、上下方向位置がそれらカッタビット
２９′−００〜２９′−８０の下方に順次隣接するカッ
タビット２９−０１〜２９−８１，２９−０２〜２９−
８２，２９−０３〜２９−８３，２９−０４〜２９−８
４，２９−０５〜２９−８５，２９−０６〜２９−８
６，２９−０７〜２９−８７，２９−０８〜２９−８
８，２９−０９〜２９−８９の刃先（後述するチップ略
鉛直刃面部２９Ａａ）を順次掘進方向後方側に後退させ
るようにそれぞれ配設する。そして、これによって掘削
方向掘削面Ｍa及び上下方向（この例では下方）掘削面
Ｍd（同）を備え縦断面形状が略階段状となる前記掘削
面Ｍを形成するようになっている。

【００３０】図３は、カッタビット２９−０１〜２９−
８９のうち左右両端側に配列されたカッタビット２９−
０１〜２９−０９及びカッタビット２９−８１−２９−
８８を除くカッタビット２９−１１〜２９−７９の詳細
構造を表す図１中部分拡大側面図であり、図４は、図３
中Ｂ方向から見た正面図であり、図５は、図３中Ｃ方向
からみた下面図である。なお、これらの図においては、
掘削時の取付方向等の理解の容易のため、略階段状の前
記掘削面Ｍに備えられた掘削方向掘削面Ｍa及び下方削
面Ｍd併せて示している。

【００３１】これら図３、図４、及び図５において、カ
ッタビット２９−１１〜２９−７９はすべて同一構造で
あり、ビット本体２９Ｂと、このビット本体２９Ｂに埋
め込まれるように設けられた掘削刃としてのチップ（超
硬チップ）２９Ａとから構成されている。

【００３２】超硬チップ２９Ａは、掘進方向掘削面Ｍa
に対してほぼ平行な略鉛直刃面部２９Ａａと、そのカッ
タヘッド３内周側に設けられ掘進方向掘削面Ｍａに対し
て所定の傾斜角θaをなす傾斜刃面部２９Ａｂと、下方
掘削面Ｍdに対してほぼ平行な略水平刃面部２９Ａｃ
と、その掘進方向後方側に設けられ下方掘削面Ｍdに対
して所定の傾斜角θdをなす傾斜刃面部２９Ａｄとを備
えている。なお、これら水平刃面部２９Ａｃ及び傾斜刃
面部２９Ａｄの役割は、最も先行して掘削を行うカッタ
ビット２９′−００〜２９′−８０がカッタビット列中
の上側に設けられていることに対応しそれら先行掘削を
行うビット列とは反対側への掘削であり、この場合は主
として掘進方向を下側に方向修正するとき、あるいは下
側にカーブ施工するときの掘削である。

【００３３】以上のような構造により、カッタビット２
９は、図５に示すように掘削方向掘削面Ｍa（ア）又は
Ｍa（イ）に対して負のすくい角γaを備えるとともに、
図４に示すように下方掘削面Ｍdに対しても負のすくい
角γdを備えている。

【００３４】なお、前述した推進方向右端側（図２では
左側）に配列されたカッタビット２９−０１〜２９−０
９は、詳細な図示を省略するが、上記カッタビット２９
−１１〜２９−７９の右半分を欠落させた形状であり、
逆に、推進方向左端側（図２では右側）に配列されたカ
ッタビット２９−８１〜２９−８９は、図２に示すよう
に、上記カッタビット２９−１１〜２９−７９の左半分
を欠落させた形状となっている。これにより、前述のＳ
だけカッタヘッドがストロークした場合であっても、そ
れらカッタビット２９の端部が掘削断面範囲（言い換え
ればシールド本体１の左右方向寸法範囲）よりもはみ出
ないように構成されている。

【００３５】図６は、最上段のカッタビット２９′−０
０，２９′−１０，…，２９′−７０，２９′−８０の
うち、左右両端に配置されたカッタビット２９′−００
及び２９′−８０を除くカッタビット２９′−１０〜２
９′−７０の詳細構造を表す図１中部分拡大側面図であ
り、図７は、図６中Ｄ方向から見た正面図であり、図８
は、図６中Ｅ方向からみた下面図である。なお、これら
の図においても、先の図３〜５と同様、掘削方向掘削面
Ｍa及び下方掘削面Ｍdを併せて示し、さらに上方掘削面
Ｍuも併せて示している。

【００３６】これら図６、図７、及び図８において、各
カッタビット２９′−１０〜２９′−７０はすべて同一
構造であり、前述のカッタビット２９−１１〜７９を短
長化した上で径方向に背中合わせに２つ接合したような
形状をしており、ビット本体２９′Ｂと、このビット本
体２９′Ｂに埋め込まれるように設けられた掘削刃とし
ての超硬チップ２９′Ａ（但しこの超硬チップ２９′Ａ
は、カッタビット２９−１〜２９−１１よりも摩耗強度
を大きくするために超硬チップ２９Ａよりも厚さを厚く
している）とから構成されている。

【００３７】超硬チップ２９′Ａは、掘進方向掘削面Ｍ
aに対してほぼ平行な略鉛直刃面部２９′Ａａ1，２９′
Ａａ2と、そのカッタヘッド３内周側に設けられ掘進方
向掘削面Ｍａに対して所定の傾斜角θaをなす傾斜刃面
部２９′Ａｂ1，２９′Ａｂ2と、下方掘削面Ｍd及び上
方掘削面Ｍuに対してほぼ平行な略水平刃面部２９′Ａ
ｃ1，２９′Ａｃ2と、その掘進方向後方側に設けられ下
方掘削面Ｍd及び上方掘削面Ｍuに対してそれぞれ所定の
傾斜角θd，θuをなす傾斜刃面部２９′Ａｄ1，２９′
Ａｄ2とを備えている。

【００３８】なお、前記のカッタビット２９−１１〜２
９−７９と比較して機能的に新たに付加されたものに相
当する上部の水平刃面部２９′Ａｃ1及び傾斜刃面部２
９′Ａｄ1の役割は、これらカッタビット２９′−００
〜２９′−８０がカッタビット列中の上側に設けられて
いることに対応し当該上側への掘削であり、主として掘
進方向を上側に方向修正するとき、あるいは上側にカー
ブ施工するときの掘削である。すなわち、本実施の形態
のカッタビット２９，２９′は、前述のように、略階段
状となる掘削面Ｍを形成しつつ掘削を行っていくもので
あるが、カッタビット２９′−００〜２９′−８０はそ
の足がかりとなる先行掘削を行うものであり、特に掘進
方向を上側に方向修正するときあるいは上側にカーブ施
工するときには、掘進方向と直角方向（上方向）への掘
削が必要となる。本実施の形態ではこれに対応し、上部
の水平刃面部２９′Ａｃ1及び傾斜刃面部２９′Ａｄ1を
追加して設けている。

【００３９】以上のような構造により、カッタビット２
９′−１０〜２９′−７０は、図８に示すように掘削方
向掘削面Ｍa（ア）又はＭａ（イ）に対して負のすくい
角γaを備えるとともに、図７に示すように下方掘削面
Ｍd及び上方掘削面Ｍuに対しても負のすくい角γd，γu
を備えている。

【００４０】なお、前述したカッタビット２９−０１〜
２９−０９と同様、カッタビット２９′−００は上記カ
ッタビット２９′−１０〜２９′−７０の右半分を欠落
させた形状であり、カッタビット２９′−８０は、カッ
タビット２９−８１〜２９−８９と同様、上記カッタビ
ット２９′−１０〜２９′−７０の左半分を欠落させた
形状となっている（いずれも詳細な図示を省略）。

【００４１】以上において、カッタビット２９′−０
０，２９′−１０，…，２９′−７０，２９′−８０
が、特許請求の範囲に記載の、カッタヘッドの推進方向
突出位置に設けた先行掘削用カッタビットを構成すると
共に、推進方向に突出させて設けた先行掘削手段をも構
成する。このとき、略鉛直刃面部２９′Ａａ1，２９′
Ａａ2及び傾斜刃面部２９′Ａｂ1，２９′Ａｂ2が、推
進方向側を掘削する第１先行掘削刃面を構成し、略水平
刃面部２９′Ａｃ2及び傾斜刃面部２９′Ａｄ2が、カッ
タヘッドの推進方向及び往復動方向と直交方向における
一方側を掘削する第２先行掘削刃面を構成し、略水平刃
面部２９′Ａｃ1及び傾斜刃面部２９′Ａｄ1が、カッタ
ヘッドの推進方向及び往復動方向と直交方向における他
方側を掘削する第３先行掘削刃面を構成する。

【００４２】また、カッタビット２９−０１〜２９−８
９のうち、略鉛直刃面部２９Ａａ及び傾斜刃面部２９Ａ
ｂが、推進方向側を掘削する第１掘削刃面を構成し、略
水平刃面部２９Ａｃ及び傾斜刃面部２９Ａｄが、カッタ
ヘッドの推進方向及び往復動方向と直交方向における一
方側を掘削する第２掘削刃面を構成する。

【００４３】（Ｂ）シールド掘進機の基本動作 以上のように構成した本実施の形態のシールド掘進機の
基本動作を以下に説明する。本実施の形態のシールド掘
進機は、上・下油圧シリンダ４Ｕ，４Ｌが同期して伸縮
することで駆動力伝達機構５を介しカッタヘッド３を水
平方向にストロークＳをもって往復動（摺動）させ、カ
ッタヘッド３のカッタビット２９′−００〜２９′−８
０及びカッタビット２９−０１〜カッタビット２９−８
９により地山を掘削する。このときのカッタヘッド３へ
の推進力は、前述したように、既設のセグメントリング
Ｓを反力受けとしてシールドジャッキ１５を伸張させる
ことにより与えられる。掘削された土砂は、カッタヘッ
ド３のスリット２８を介し掘削室Ｐ内に取り込まれた
後、ベルトコンベア６に取り込まれて排土される。

【００４４】このようにして所定距離（例えばシールド
ジャッキ１５の１ストローク分の距離）だけ掘進を行っ
た後、シールドジャッキ１５を縮め、スプレッダ１６と
既設のセグメントリングＳとの間に生じたスペースに、
エレクタ装置で新たなセグメントリングＳを組み立てて
配置し、既設のセグメントリングＳとボルト連結する。
このとき、セグメントリングＳの周囲にできる空洞部分
には例えば図示しない注入手段で裏込め材が注入され、
これによりこの空洞部分が埋められる。

【００４５】そして、上記新たに配置したセグメントリ
ングＳを再び反力受けとしてシールドジャッキ１５を伸
び状態にしシールド本体１を前方へ推進させつつ、カッ
タヘッド３を往復動させて再び地山の掘削を行ってい
く。

【００４６】以上の手順を繰り返し、矩形断面のトンネ
ルを構築する。なお、シールド掘進機が通過した後のセ
グメントリングＳの周囲の土砂に対しては、例えば図示
しない注入手段で時効硬化する裏込め材を注入充填し、
トンネル壁面を地山に固定する。

【００４７】（Ｃ）カッタヘッドの詳細掘削動作及び作
用 本実施の形態のシールド掘進機の動作における最大の特
徴は、カッタヘッド３の上側で掘進方向前方側に最も突
出した先行掘削手段としてのカッタビット２９′−００
〜２９′−８０から、推進方向及び往復動方向と直交方
向（この例では下方向）に順次隣接する他の位置のカッ
タビット２９−０１〜２９−８１，２９−０２〜２９−
８２，…，２９−０８〜２９−８８，２９−０９〜２９
−８９の刃先を順次掘進方向（軸方向）後方側に後退さ
せるように配置することにより、地山の掘削面Ｍの縦断
面形状を略階段状に維持しながら掘削を行っていく（い
わゆるアンダーカッテイング）ことにある。

【００４８】図９は、このアンダーカッテイングを行っ
ている状態を表す説明図であり、前述の各カッタビット
２９のうち、図１中のカッタビット２９−０５〜２９−
８５及びその周辺部を表すＦ部を例にとって抽出し拡大
して示したものである。本実施の形態のシールド掘進機
では、掘進方向に先行する９つのカッタビット２９′−
００，２９′−１０，…，２９′−７０，２９′−８０
によって切羽に略水平溝状の先行掘削面を形成し、その
先行掘削面を足がかりにして各カッタビット２９−０１
〜２９−８１，２９−０２〜２９−８２，…２９−０９
〜２９−８９が順次掘削を行う。その結果、先行掘削面
の下側において図９に例示されるように地山の掘削面Ｍ
の大部分に縦断面形状が掘進方向掘削面Ｍaと下方掘削
面Ｍdとからなる略階段状の掘削面が形成される（この
とき、各カッタビット２９の刃先突端部位置を結んだ面
Ｃｃは傾斜平面となる(図９中に直線で表される)）。こ
のような掘削態様とすることにより、カッタビット２９
の掘進方向（図９中左方向）への押圧力で略階段状の縁
部（角部）Ｍcの根元側に亀裂Ｃrを生じさせて進展さ
せ、縁部Ｍcの大部分（図９中網掛けハッチングを施し
た部分）に斜め方向のせん断破壊を連続的に誘発させる
剥離破砕を行うことができる。これにより、掘削の際に
必要となる掘削力を低減できるので、通常の掘削に比べ
て小さな掘削力で地山の掘削が可能となる。

【００４９】なお、本実施の形態では、上下方向に隣接
するカッタビット２９の列どうしの間に間隔が存在する
ため、実際の掘削時には、その間隔寸法分の未掘削部分
（切り残し）Ｒ（図９参照）が生じることとなるが、こ
の部分については上記のような態様のカッタビット２９
の掘削によって自然に崩れる可能性が大きいと考えられ
る（特に砂、砂礫地盤）。但し、粘性土地盤では崩れな
い可能性も考えられるが、粘性土は一般に軟らかいので
格子状部材２７の枠体部２７ａ及び格子部２７ｂ1〜２
７ｂ7自体で掘削すれば足り、この場合も掘削性能上何
ら問題はない。

【００５０】（Ｄ）本実施の形態のシールド掘進機の効
果 以上のような構成及び動作の本実施の形態のシールド掘
進機により得られる効果を以下順次説明する。

【００５１】（Ｄ−１）剥離破砕による掘進距離向上効
果 上記（Ｃ）で述べたように、本実施の形態のシールド掘
進機では、主としてカッタビット２９−０１〜２９−８
９における剥離破砕によって掘削を行うことで掘削の際
に必要となる掘削力を低減でき、通常の掘削に比べて小
さな掘削力で地山の掘削が可能となる。したがって、そ
の分カッタビット２９における地山切羽（掘削面Ｍ）と
の摺動による摩耗を低減することができる（特に、軟
岩、土丹、玉石、砂礫、及び砂等に対して有効）ので、
掘進距離を向上することができる。また、通常の掘削の
ようにカッタビットの刃先で地山切羽を削り取るように
して掘削するのではなく、上記のように主として剥離破
砕によって掘削を行っていくので、カッタビット２９の
刃先が摩耗して鋭利でなくなっても比較的大きな掘削能
力（効率）を確保することができる。したがってこれに
よっても掘進距離を向上することができる。以上のよう
にして、通常の掘削よりも大幅に掘進距離を向上できる
ので、十分な長距離掘進（例えば２ｋｍ以上）を行うこ
とができる。

【００５２】（Ｄ−２）剥離破砕によるカッタ駆動トル
ク低減効果 また、剥離破砕による掘削は、カッタビットの刃先で地
山切羽を削り取るようにして全面を掘削する通常の掘削
よりも掘削効率（投入動力に対する掘削量の割合）が大
幅に向上するので、少ない駆動トルクで従来と同様の掘
削を行える。すなわち、省エネルギ化を図ることがで
き、またカッタヘッド３を往復動駆動する上・下油圧シ
リンダ４Ｕ，４Ｌの負荷を低減してその寿命を向上する
ことができ、またはその油圧シリンダ４Ｕ，４Ｌの容量
を小さくすることも可能となる。

【００５３】（Ｄ−３）掘削面Ｍaへの傾斜角θaによる
さらなる掘進距離向上効果 上記（Ｄ−１）で説明したように、本実施の形態のシー
ルド掘進機では、掘削中にカッタビット２９−１〜２９
−８９の押圧力で掘削面縁部（角部）Ｍcの大部分を斜
めにせん断破壊させ剥離破砕を行っていくが、このと
き、カッタビット２９−１〜２９−８９の超硬チップ２
９Ａの略鉛直刃面部２９Ａａを掘進方向掘削面Ｍaに対
してほぼ平行に配置する一方、傾斜刃面部２９Ａｂを掘
進方向掘削面Ｍａに対して所定の傾斜角θaをなすよう
に斜めに配置している。これにより、掘進方向に前進す
るにつれて、縁部Ｍcに対し、図９中太矢印で示すよう
にせん断破壊を促進するような向きに（この場合、斜め
上方に向かって）押圧力を加えることが可能となる。こ
れにより、さらに小さな掘削力で地山の掘削を行うこと
が可能となるので、これによってもカッタビット２９−
０１〜２９−８９の摩耗を低減し、さらに掘進距離を向
上することができる。

【００５４】（Ｄ−４）曲線施工時等における効果 本実施の形態のカッタビット２９−１〜２９−１１は、
下方掘削面Ｍdに対して所定の傾斜角θdをなす傾斜刃面
部２９Ａｄを備えている（図５参照）。これにより、掘
進方向と直角方向（この場合は下方）への掘削を行うと
きに、上記（Ｄ−３）と同様の原理で、曲線施工・方向
修正の際において、上記（Ｄ−３）と同様に、下方に掘
削するにつれて、縁部Ｍcに対し、せん断破壊を促進す
るような向きに押圧力を加えることが可能となるので、
小さな掘削力で地山の曲線施工・方向修正施工を行うこ
とが可能となる。

【００５５】（Ｄ−５）先行掘削部掘削力強化 一般に、シールド掘進機においては、掘進作業の進展と
ともにカッタビットは切羽との摺動で摩耗していくもの
である。ここで、上記本発明のシールド掘進機の一実施
の形態のカッタヘッド３においては、掘進方向に先行す
るカッタビット２９′−００〜２９′−８０によって切
羽に略水平溝状の先行掘削面を形成し、その先行掘削面
を足がかりにして各カッタビット２９−０１〜２９−８
９が順次剥離破砕を利用した掘削を行っていく。つま
り、カッタビット２９′−００〜２９′−８０は、下方
に順次隣接する各カッタビット２９−０１〜２９−８９
の剥離破砕を行うための足がかりとなる起点掘削を行う
ものであるため、他のカッタビット２９−０１〜２９−
８９より特に掘削負担が大きくなる。このため、そのま
まではカッタビット２９′−００〜２９′−８０が他の
カッタビット２９−０１〜２９−８９よりも早く摩耗
し、その結果、掘進距離の向上が不十分となる可能性が
ある。

【００５６】そこで、本実施の形態においては、前述の
ように最上段のカッタビット２９′−００〜２９′−８
０について、超硬チップ２９′Ａの厚さをカッタビット
２９−０１〜２９−８９の超硬チップ２９Ａよりも厚く
している。これにより、掘削負担が最も大きい最上段部
（先行掘削部）の掘削力を強化し、カッタビット２９′
−００〜２９′−８０の耐摩耗強度を他のカッタビット
２９−０１〜２９−８９よりも向上させた。その結果、
カッタビット２９′−００〜２９′−８０の自体の寿命
が向上し耐久性が向上し、これによってシールド本体１
の掘進距離を向上させることができる。

【００５７】（Ｄ−６）その他 前述したカッタビットを横帯状に配設したカッタヘッド
を上下方向に往復動（摺動）させる従来構造では、幅方
向（水平方向）の未掘削領域（切り残し）の発生をなく
すため長型のブレード状のカッタビットが必要となる。
このようなカッタビットを上下方向に往復動させて掘削
する場合、掘削した土砂の逃げ場がないため掘削負荷が
大きくなり、駆動トルクが増大する。

【００５８】これに対して、上記本発明の一実施の形態
では、上下方向（言い換えば往復動方向と直交方向）に
隣接するカッタビット２９の列どうしの間に間隔が存在
し、これを掘削土砂の逃げ場として利用することで、掘
削負荷を低減できる。したがって、これによっても上・
下油圧シリンダ４Ｕ，４Ｌの駆動トルクを低減すること
ができる。

【００５９】なお、本発明は、上記一実施の形態に限ら
れず、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種
々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を
追って説明する。

【００６０】（１）カッタビットを千鳥配列した構造 図１０は、この変形例による横孔掘削機（シールド掘進
機）の全体構造を表す側面図であり、図１１は、図１０
中Ｇ方向から見た矢視正面図である。前述の図１〜図９
と同等の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００６１】これら図１０及び図１１において、本変形
例では、カッタビット２９−１１〜２９−７９に関し
て、一列飛びにカッタビット２９の上下方向配置位置を
カッタビット１つ分相当ずらすことにより千鳥配列とし
たものである。これに伴い、カッタビット２９′−２０
の下方には、カッタビット２９−２１，２９−２２，２
９−２３，２９−２４，２９−２５，２９−２６，２９
−２７，２９−２８，２９−２９に加えて２９−２９Ａ
（但し構造は前記９つと全く同一）合計１０個のカッタ
ビット２９を設けている。同様に、カッタビット２９′
−４０及びカッタビット２９′−６０の下方には、カッ
タビット２９−４１〜２９−４９，２９−４９Ａ及びカ
ッタビット２９−６１〜２９−６９，２９−６９Ａを設
けている。

【００６２】また、上記に対応し、カッタビット配列右
端側の２９′−００の下方に配置されたカッタビット２
９−０１，２９−０２，２９−０３，２９−０４，２９
−０５，２９−０６，２９−０７，２９−０８，２９−
０９の隣接ビット相互間に、それらの間隙を埋めるよう
に新たにカッタビット２９−０１Ａ，２９−０２Ａ，２
９−０３Ａ，２９−０４Ａ，２９−０５Ａ，２９−０６
Ａ，２９−０７Ａ，２９−０８Ａ，２９−０９Ａ，２９
−０９Ｂを配設している。この結果、カッタビット配列
右端側の２９′−００の下方には、２９−０１Ａ，２９
−０１，２９−０２Ａ，２９−０２，２９−０３Ａ，２
９−０３，２９−０４Ａ，２９−０４，２９−０５Ａ，
２９−０５，２９−０６Ａ，２９−０６，２９−０７
Ａ，２９−０７，２９−０８Ａ，２９−０８，２９−０
９Ａ，２９−０９，２９−０９Ｂの合計１９個のカッタ
ビットがほぼ上下方向に隙間なく配設されている。

【００６３】同様に、カッタビット配列左端側の２９′
−８０の下方には、２９−８１Ａ，２９−８１，２９−
８２Ａ，２９−８２，２９−８３Ａ，２９−８３，２９
−８４Ａ，２９−８４，２９−８５Ａ，２９−８５，２
９−８６Ａ，２９−８６，２９−８７Ａ，２９−８７，
２９−８８Ａ，２９−８８，２９−８９Ａ，２９−８
９，２９−８９Ｂの合計１９個のカッタビットがほぼ上
下方向に隙間なく配設されている。

【００６４】なお、最上段のカッタビット２９′−００
〜２９′−８０について他の水平方向のカッタビット列
のように間引き配置としないのは、これらは前述のよう
に先行掘削部であり、摩耗強度を向上することが好まし
いからである。

【００６５】この変形例によっても、上記本発明の一実
施の形態と同様の効果を得る。また、千鳥状にカッタビ
ットを配列していることにより、前述のカッタビット間
の間隔寸法分の未掘削部分（切り残し）Ｒ（図９参照）
が生じることがなくなってすべてカッタビット２９，２
９′で掘削でき、しかもこのときの掘削土砂の土砂はけ
も良好に維持できる。

【００６６】（２）カッタビットを充填配列した構造 図１２は、この変形例による横孔掘削機（シールド掘進
機）のカッタヘッド正面図であり、前述の図２及び図１
１に相当する図である。前述の図１〜図１１と同等の部
分には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００６７】この図１２において、本変形例では、カッ
タビット２９′−００及びカッタビット２９′−８０の
下方のカッタビット列２９−０１Ａ〜２９−０９Ｂ及び
２９−８１Ａ〜２９−８９Ｂと同様に、カッタビット２
９′−１０，２９′−２０，２９′−３０，２９′−４
０，２９′−５０，２９′−６０，２９′−７０の下方
にも、それぞれ上下方向に１９個のカッタビット２９を
配列し、これによってカッタヘッド３全体として、横９
列×縦２０列からなるカッタビット充填配列構造とした
ものである。

【００６８】本変形例においても、前述の（Ｄ−６）の
効果を除いて、上記本発明の一実施の形態と同様の効果
を得る。また、隙間なくカッタビットを配列しているこ
とにより、前述のカッタビット間の間隔寸法分の未掘削
部分（切り残し）Ｒ（図９参照）が生じることがなくな
り、すべてカッタビット２９，２９′で掘削できる。

【００６９】（３）上下方向中央部を突出させた構造 図１３は、この変形例による横孔掘削機（シールド掘進
機）の全体構造を表す側面図であり、前述の図１及び図
１０に相当する図である。前述の図１〜図１２と同等の
部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００７０】この図１３において、本変形例では、カッ
タヘッド３の格子状部材２７′を図示のように上下方向
中央部が推進方向に突出した「くの字」型側面形状とし
ており、これに対応して、カッタビット２９″−０１〜
２９″−８９のうち、上下方向中央部に位置するカッタ
ビット２９″−０５〜２９″−８５を掘進方向最前方側
に突出させている。そして、上下方向位置がそれらカッ
タビット２９″−０５〜２９″−８５の下方に順次隣接
するカッタビット２９″−０６〜２９″−８６，２９″
−０７〜２９″−８７，２９″−０８〜２９″−８８，
２９″−０９〜２９−８９の刃先を順次掘進方向後方側
に後退させるようにそれぞれ配設するとともに、上下方
向位置がそれらカッタビット２９″−０５〜２９″−８
５の上方に順次隣接する２９″−０４〜２９″−８４，
２９″−０３〜２９″−８３，２９″−０２〜２９″−
８２，２９″−０１〜２９″−８１の刃先も順次掘進方
向後方側に後退させるようにそれぞれ配設している。

【００７１】このとき、上下方向中央部に位置するカッ
タビット２９″−０５〜２９″−８５は、詳細な図示及
び説明を省略するが、先に図６〜図８を用いて説明した
カッタビット２９′−００〜２９′−８０とほぼ同様の
構造であり、掘進方向前方側、上方側、下方側をそれぞ
れ掘削可能な掘削刃が備えられている。

【００７２】また、上記カッタビット２９″−０５〜２
９″−８５の下方に位置するカッタビット２９″−０６
〜２９″−８６，２９″−０７〜２９″−８７，２９″
−０８〜２９″−８８，２９″−０９〜２９″−８９
は、詳細な図示及び説明を省略するが、先に図３〜図５
を用いて説明したカッタビット２９−１１〜２９−７９
とほぼ同様の構造であり、掘進方向前方側及び下方側を
それぞれ掘削可能な掘削刃が備えられている。一方、上
記カッタビット２９″−０５〜２９″−８５の上方に位
置するカッタビット２９″−０４〜２９″−８４，２
９″−０３〜２９″−８３，２９″−０２〜２９″−８
２，２９″−０１〜２９″−８１は、上記カッタビット
２９−１１〜２９−７９とほぼ同様の構造のものを上・
下逆にして取り付けたものであり、掘進方向前方側及び
上方側をそれぞれ掘削可能な掘削刃が備えられている。

【００７３】そして、カッタヘッド３は、上記のような
カッタビット構造及びカッタビット配置によって、掘削
方向掘削面Ｍa、上方掘削面Ｍu、下方掘削面Ｍdを備え
縦断面形状が略階段状となる掘削面Ｍを形成するように
なっている。

【００７４】なお、上記において、カッタビット２９″
−０５〜２９″−８５が、特許請求の範囲に記載の、カ
ッタヘッドの推進方向突出位置に設けた先行掘削用カッ
タビットを構成すると共に、推進方向に突出させて設け
た先行掘削手段をも構成する。

【００７５】本変形例によっても、上記本発明の一実施
の形態と同様の効果を得る。

【００７６】なお、以上においては、各カッタビット２
９−１〜２９−１１の超硬チップ２９Ａの傾斜刃面部２
９Ａｂを掘進方向掘削面Ｍａに対して所定の傾斜角θa
をなすように斜めに配置し、また各カッタビット２９−
１〜２９−１０に掘進方向掘削面Ｍaに対して負のすく
い角γaをもたせたが、必ずしもこれらの構造を備える
必要はない。すなわち、カッタビット２９−１〜２９−
１１の超硬チップ２９Ａの掘進方向側をすべて略鉛直刃
面部２９Ａａとしてその掘進方向側全面を掘進方向掘削
面Ｍaに対してほぼ平行に配置したり、各カッタビット
２９−１〜２９−１１に掘進方向掘削面Ｍaに対して正
のすくい角をもたせてもよい。この場合も、剥離破砕を
行うことによる掘進距離向上効果及びカッタ駆動トルク
低減効果を得ることができる。

【００７７】また、以上においては、カッタヘッド３の
上下方向のある位置（最上段部あるいは中央部）におい
て掘進方向前方側にカッタビット２９′又は２９″を突
出して設けるとともにその上下方向位置に順次隣接する
他の位置にカッタビット２９又は２９″の刃先を順次掘
進方向後方側に後退させるにあたり、そのような刃先側
の配置に対応して格子状部材２７も下方ほど後方に後退
した形状としたり「への字」型に屈曲した形状とした
が、これには限られない。すなわち、格子状部材２７側
は、通常のように単純に鉛直上下方向に延設する構成と
し、これに取り付けられるカッタビット２９，２９′，
２９″の軸方向長さを上下方向位置ごとに変化させて、
上記のような刃先位置の配設態様を実現しても良い。こ
の場合も同様の効果を得られることは言うまでもない。

【００７８】さらに、以上は、各図に示したカッタビッ
ト２９，２９′，２９″にてカッタヘッド３を略水平方
向に往復動（摺動）させて掘削を行う場合を例にとって
説明したが、これに限られない。例えば、側断面図であ
る図１、図１０、及び図１３に示した構成（但しベルト
コンベア６を除く）を水平断面図として見た場合で、カ
ッタヘッド３を略鉛直上下方向に往復動（摺動）させて
掘削を行ってもよく、この場合も同様の効果を得る。

【００７９】また、以上においては、掘削室Ｐ内に取り
込んだ掘削土砂をベルトコンベアで排出するオープンカ
ッタシールド掘進機に本発明を適用した場合を例にとっ
て説明したが、これに限られず、掘削室Ｐ内に注水手段
を用いて注水を行い、掘削土砂を泥水の状態として排泥
手段により排出する泥水シールド掘進機に本発明を適用
しても良い。また、掘削土砂排出手段としてスクリュー
コンベアを採用し、掘削室Ｐ内の泥土圧により切羽の安
定を図る土圧シールド掘進機に適用してもよい。この場
合も同様の効果を得る。

【００８０】さらに、以上においては、シールド本体１
の前方に設けたカッタヘッド３を往復動（摺動）させて
掘削を行うシールド掘進機に本発明を適用した場合を例
にとって説明したが、これに限られず、例えば、押管シ
ールド、小口径推進機、ＴＢＭ等の横穴掘削機において
も本発明のカッタヘッド構造を適用することができ、こ
の場合も同様の効果を得ることができる。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、いわゆるアンダーカッ
テイングで掘削を行っていくことにより、掘削の際に必
要となる掘削力を低減でき、通常の掘削に比べて小さな
掘削力で地山の掘削が可能となる。したがって、その分
カッタビットにおける切羽との摺動による摩耗を低減す
ることができ、カッタビットの寿命を向上させることが
できる。その結果、通常の掘削よりも大幅に掘進距離を
向上できるので、圧縮強度が軟岩以下である土質におい
て、十分な長距離掘進を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の横孔掘削機の一実施の形態の全体構造
を表す側断面図である。

【図２】図１中Ａ方向から見た矢視正面図である。

【図３】本発明の横孔掘削機を構成するカッタビットの
詳細構造を表す図１中部分拡大図である。

【図４】図３中Ｂ方向から見た正面図である。

【図５】図３中Ｃ方向から見た下面図である。

【図６】本発明の横孔掘削機を構成する他のカッタビッ
トの詳細構造を表す図１中部分拡大図である。

【図７】図６中Ｄ方向から見た正面図である。

【図８】図６中Ｅ方向から見た下面図である。

【図９】本発明の横孔掘削機の一実施の形態にて掘削を
行っている状態を表す説明図である。

【図１０】本発明の横孔掘削機の一実施の形態におい
て、カッタビットを千鳥配列した変形例による横孔掘削
機（シールド掘進機）の全体構造を表す側面図である。

【図１１】図１０中Ｇ方向から見た矢視正面図である。

【図１２】本発明の横孔掘削機の一実施の形態におい
て、カッタビットを充填配列した変形例による横孔掘削
機（シールド掘進機）に備えたカッタヘッドの構造を表
す正面図である。

【図１３】本発明の横孔掘削機の一実施の形態におい
て、上下方向中央部を突出させた変形例による横孔掘削
機（シールド掘進機）の全体構造を表す側面図である。

【符号の説明】

１ シールド本体 ３ カッタヘッド ２９ カッタビット ２９Ａａ 略鉛直刃面部（第１掘削刃面） ２９Ａｂ 傾斜刃面部（第１掘削刃面） ２９Ａｃ 略水平刃面部（第２掘削刃面） ２９Ａｄ 傾斜刃面部（第２掘削刃面） ２９′ カッタビット ２９′Ａａ1，2 略鉛直刃面部（第１先行掘削刃面） ２９′Ａｂ1，2 傾斜刃面部（第１先行掘削刃面） ２９′Ａｃ1 略水平刃面部（第３先行掘削刃面） ２９′Ａｃ2 略水平刃面部（第２先行掘削刃面） ２９′Ａｄ1 傾斜刃面部（第３先行掘削刃面） ２９′Ａｄ2 傾斜刃面部（第２先行掘削刃面） ２９″ カッタビット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 府川 宜史 東京都港区港南二丁目15番２号 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 守屋 洋一 東京都港区港南二丁目15番２号 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 山下 健司 東京都港区港南二丁目15番２号 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 宮 清 東京都港区港南二丁目15番２号 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 土屋 清 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 深井 政和 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D054 AB05 AC02 BA10 BB05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前部に設けたカッタヘッドを往復動させて
   掘削を行う横孔掘削機において、 前記カッタヘッドに、推進方向に突出させて設けた先行
   掘削手段と、 この先行掘削手段から前記カッタヘッドの前記推進方向
   及び前記往復動方向と直交方向位置で、かつ、前記横孔
   掘削機の軸方向後方側に順次位置するように前記カッタ
   ヘッドに配設した複数のカッタビットとを備えたことを
   特徴とする横孔掘削機。
2. 【請求項２】前部に設けたカッタヘッドを往復動させて
   掘削を行う横孔掘削機において、 前記カッタヘッドの外周部に、推進方向に突出させて設
   けた先行掘削手段と、 この先行掘削手段から前記カッタヘッドの前記推進方向
   及び前記往復動方向と直交方向でかつ前記横孔掘削機の
   軸方向後方側に順次位置し、前記先行掘削手段で掘削し
   た先行掘削面から順次剥離破砕を行い掘削するように前
   記カッタヘッドに配設した複数のカッタビットとを備え
   たことを特徴とする横孔掘削機。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の横孔掘削機におい
   て、前記先行掘削手段を、前記カッタヘッドの、前記推
   進方向及び前記往復動方向と直交方向側端部又は中央部
   に設けたことを特徴とする横孔掘削機。
4. 【請求項４】請求項１又は２記載の横孔掘削機におい
   て、前記複数のカッタビットは、前記推進方向側を掘削
   する第１掘削刃面と、前記カッタヘッドの前記推進方向
   及び前記往復動方向と直交方向における一方側を掘削す
   る第２掘削刃面とを備えていることを特徴とする横孔掘
   削機。
5. 【請求項５】請求項１乃至４記載の横孔掘削機におい
   て、前記先行掘削手段は、前記カッタヘッドの推進方向
   突出位置に設けた複数の先行掘削用カッタビットであ
   り、かつ、各先行掘削用カッタビットの摩耗強度を、前
   記カッタヘッドの前記推進方向及び前記往復動方向と直
   交方向における他の位置における前記カッタビットの摩
   耗強度より増大させたことを特徴とする横孔掘削機。
6. 【請求項６】請求項１乃至４記載の横孔掘削機におい
   て、前記先行掘削手段は、前記推進方向側を掘削する第
   １先行掘削刃面と、前記カッタヘッドの前記推進方向及
   び前記往復動方向と直交方向における一方側及び他方側
   をそれぞれ掘削する第２先行掘削刃面及び第３先行掘削
   刃面とを備えていることを特徴とする横穴掘削機。