JP2006348615A - シールド掘進機のビット交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カッタビットの交換を、十分な土留め作用を確保しつつ安全かつ迅速に可能とする。
【解決手段】シールド本体１に、前部に圧力室３を形成するとともに後部に大気室４を形成する圧力隔壁２を設け、カッタヘッド６を構成するスポーク本体２１に、傾動自在に支持されたガイド部材２２と、ガイド部材２２に長さ方向にスライド自在でかつ遊端側から挿脱自在で先行ビット６ａを有する取付部材２３と、圧力隔壁２に後傾されたガイド部材２２の遊端部に対向して形成された開口部１２と、開口部１２に開閉自在に設けられた開閉ゲート装置１３と、開口部１２の大気室４側に設けられて取付部材２３をガイド部材２２との間で開口部１２を介して抜き出し・押し込み可能な回収箱１４とを具備した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トンネル掘削中のシールド掘進機において、先行掘削する先行ビットや地盤掘削する掘削ビット、岩盤掘削するローラビット等、磨耗したビットを交換する交換装置に関する。

従来、磨耗したカッタビットの交換装置として、たとえば特許文献１，２がある。特許文献１には、カッタスポークを回転中心側から起立姿勢と後方傾斜姿勢（折り曲げ姿勢）の間で傾動自在とし、傾斜した姿勢でカッタスポークの先端部を隔壁に形成されたマンホールから機室（大気室側）に露出させて、ビットの交換作業を行うものが開示されている。

また特許文献２には、全てのカッタスポークを基端部を中心に後方に折畳み自在に構成し、シールド本体にユニット格納室を形成し、カッタスポークを折畳んだ後にカッタヘッドを後方に引き込んでユニット格納室に格納し、ユニット格納室でカッタスポークの掘削ビットの交換作業を行う構成が開示されている。
特開２００２−１３３９１ 特開２００２−１９４９９４

しかしながら、引用文献１および２では、カッタースポークを折り曲げて傾倒するため、切羽面を支持する部材面積が削減されて土留め作用が小さくなり、地盤崩壊の危険性が生じるおそれがあった。

本発明は上記問題点を解決して、カッタビットの交換時に十分な土留め作用を確保しつつ安全かつ迅速にカッタビットの交換作業が可能なシールド掘進機の掘削用ビット交換装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、シールド本体に、前部に圧力室を形成するとともに後部に大気室を形成する圧力隔壁を設け、前記圧力隔壁の前部にカッタヘッドを回転自在に配置したシールド掘進機のビット交換装置であって、前記カッタヘッドを構成するスポーク本体に、傾動自在に支持されたガイド部材と、前記ガイド部材に長さ方向にスライド自在でかつ遊端側から挿脱自在で掘削用のビットを有する取付部材と、前記圧力隔壁に、後方に傾斜された前記ガイド部材の遊端部に対向して形成された開口部と、前記開口部を開閉自在な開閉ゲート装置と、前記開口部の大気室側に設けられ前記取付部材を前記開口部を介して前記ガイド部材との間で抜き出し・押し込みし収納可能な回収箱とを具備したものである。

請求項２記載の発明は、カッタヘッドにガイド部材を傾動可能なガイド傾動装置を設け、回収箱に、前記ガイド部材との間で開口部を介して取付部材を抜き出し・押し込み可能なビット押し引き装置を設け、前記回収箱およびビット押し引き装置を圧力隔壁に着脱自在としたものである。

請求項３記載の発明は、スポーク本体の外周側で接線方向の軸心周りにガイド部材を傾動自在に設け、開口部を、圧力隔壁のカッタヘッド回転軸心の左側および右側の少なくとも一方に形成し、前記開口部が形成された圧力隔壁を、カッタヘッドの回転軸心側から外方後部に傾斜させたものである。

請求項４記載の発明は、掘削用のビットは、先行掘削する先行ビット、地盤掘削する掘削ビットおよび岩盤掘削するローラビットから選択されるものである。

請求項１記載の発明において、カッタヘッドの回転を停止し、圧力隔壁の開口部に対応して目的のスポーク本体が位置するように、カッタヘッドの回転を停止する。そして、スポーク本体からガイド部材を傾動させてその遊端部を開口部に接近させ、開閉ゲート装置により開口部を開けて、ガイド部材から取付部材をスライドさせて開口部から回収箱に引出す。開口部を閉じ、回収箱の使用済みビット付き取付部材を、新しいビット付き取付部材と交換する。さらに開口部を開けて、回収箱から開口部を介して取付部材を押出しガイド部材にスライドさせて装着する。ついで、ガイド部材を傾動させて元のスポーク本体に設置する。

したがって、スポーク本体を残しガイド部材を後方に傾斜させることで、スポーク本体により土留め作用を確保できて切羽面の崩壊を防止することができる。また後方に傾斜させたガイド部材から取付プレートをスライドさせて開口部から回収箱内に抜き出すので、圧力室と大気室とを遮断した状態で、大気室で安全に交換作業ができ、さらに圧力室の土圧を保持できて切羽面の崩壊を防止できる。

請求項２記載の発明によれば、ガイド部材の傾動と取付部材の抜き出し・押し込みを自動的に行うので、作業時間を短縮でき、安全に交換作業を実施できる。また、交換時のみ回収箱およびビット押し引き装置を装着することで、大気室の空間を有効利用することができる。

請求項３記載の発明によれば、ガイド部材を水平方向に傾動できるので、取付部材の荷重など余分な負荷を軽減することができ、交換部品の強度や交換に要する動力を削減することができ、交換装置の軽量化、コンパクト化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
図１，図２に示すように、このシールド掘進機は、円筒状のスキンプレート１ａを有するシールド本体１の前部寄りに圧力隔壁２が設けられ、圧力隔壁２の前部に切羽崩壊土圧を保持する圧力室３が形成されるとともに、圧力隔壁２の後部に大気室４が区画形成されている。この圧力隔壁２は、シールド軸心Ｏに垂直な中央前壁２Ａと、中央前壁２Ａから後部外方に傾斜された載頭円錐筒形の傾斜壁２Ｂと、傾斜壁２Ｂの外周部でシールド軸心Ｏに垂直でスキンプレート１ａに連結された外周後壁２Ｃと、排土装置５の接続面を確保するために傾斜壁２Ｂの下部が切欠き中央前壁２Ａから外周後壁２Ｃに連結された水平壁２Ｄとで構成されている。

シールド本体１の前部にシールド軸心Ｏ回りに回転自在に配置されたカッタヘッド６には、その外周部から脚部７が後方に突設され、脚部７の後端が旋回軸受８を介して外周後壁２Ｃとスキンプレート１ａとに旋回自在に支持されている。

前記カッタヘッド６を駆動するカッタ駆動装置９は、外周後壁２Ｃの後面に複数基が設置されており、カッタ駆動装置（減速機付きの油圧式または電動式モータ）９ａと、脚部７の後部に取り付けられたリング内歯ギヤ９ｂと、カッタ駆動装置９ａに回転駆動されてリング内歯ギヤ９ｂに噛み合う駆動ピニオン９ｃとで構成されている。

前記排土装置５は、外周後壁２Ｃの下部に貫設された筒状ケーシング５ａ、ケーシング５ａ内に回転自在に配置されて径の大きい礫などを搬送可能なリボンスクリュ５ｂと、リボンスクリュ５ｂを回転駆動するスクリュ回転駆動装置（図示せず）とを具備し、ケーシング５ａ内に取り込んでリボンスクリュ５ｂにより掘削土砂や礫などを後方に搬送しつつ土圧を保持し、圧力室３から大気室４に排出するスクリュフイーダで構成されている。１０は組立てられた覆工用セグメントを反力受けとしてシールド本体１を推進させる推進ジャッキである。

前記カッタヘッド６は、図３に示すように、岩盤などが多い硬質の地盤に対応して採用されたもので、センタービット６ｍを有するセンター部材６ｋから放射方向の伸びる複数のカッタスポーク（スポーク部材）６ｃ，６ｆと、カッタスポーク６ｃ，６ｆ間に設けられたカッタ面板６ｇや土砂取入口６ｊを具備している。そして、カッタスポーク６ｃに交換式の先行ビット（掘削用のビット）６ａとその両側の掘削ビット６ｂが設けられ、他のカッタスポーク６ｆに、岩盤掘削用のローラビット６ｄや掘削ビット６ｂが設けられ、さらにカッタ面板６ｇおよびサブスポーク６ｈに掘削ビット６ｂやローラビット６ｄを有している。また外周部所定位置に余掘用のコピーカッタ６ｉが設けられている。

この実施の形態に係るビット交換装置１１は、交換式のカッタスポーク６ｃの構成部材と、圧力隔壁２の傾斜壁２Ｂに設けられた開口部１２と、前記開口部１２を開閉する開閉ゲート装置１３と、開口部１２から大気室４側に回動離脱自在に取り付けられる密閉式の回収箱１４と、カッタスポーク６ｃと回収箱１４との間で先行ビット６ａを出し入れするビット押引装置１５とを具備している。

前記ビットを交換するためのカッタスポーク６ｃは、図４〜図７に示すように、スポーク本体２１に傾動自在に支持されたガイド部材２２と、前記ガイド部材２２に長さ方向にスライド自在でかつ遊端（内端）側から挿脱可能な取付部材２３と、ガイド部材２２を傾動可能なガイド傾動装置２４とが設けられ、前記取付部材２３には、前面に先行ビット６ａが長さ（半径）方向一定間隔ごとに突設されている。

すなわち、ビット交換用のスポーク本体２１は、中央部分から外周端側に前後面が開放された収納空間２１ａが形成され、この収納空間２１ａにガイド部材２２が配置されている。またガイド部材２２の外周端後面にはブラケット２５が突設されており、このブラケット２５と、スポーク本体２１の脚部７の支持体とが接線方向の傾動ピン２６を介して回動自在に支持され、ガイド部材２２が前記収納空間２１ａから後方に離脱自在に構成されている。また前記ガイド傾動装置２４は油圧式または電動式のジャッキからなり、ジャッキ本体が脚部７に回動自在に支持され、出力ロッドがガイド部材２２の遊端側（内端側）にピン連結されている。これにより、カッタヘッド６が所定位置に停止されると、ガイド傾動装置２４を収縮してガイド部材２２を傾動ピン２６を中心に後方に回動させて収納空間２１ａから離脱させ、ガイド部材２２の遊端部を開口部１２に対向させることができる。

前記ガイド部材２２には、前面と遊端側がそれぞれ開放されたスライド凹部２２ａが形成され、スライド凹部２２ａの左右の対向面に長さ方向のガイドレール２２ｂが突設されている。このスライド凹部２２ａには、取付部材２３が装着され、この取付部材２３には前記ガイドレール２２ｂにスライド自在に嵌合されるスライド溝２３ａが形成され、取付部材２３は遊端部から離脱可能に構成されている。また前記ガイド部材２２の遊端部には、取付部材２３を装着位置で抜け止めするビットロック装置２７が設けられている。

このビットロック装置２７は、図８に示すように、ガイド部材２２の幅方向のピン２７ｅを介してロック爪２７ａが回動自在に支持され、前記ピン２７ｅに介装されたバネ２７ｆによりロック爪２７ａが矢印で示す取付部材２３側に接近する方向に回動付勢されている。取付部材２３の内端部後面にはロック爪２７ａが嵌合可能なロック溝２７ｂが形成されている。前記ロック爪２７ａは、ロック溝２７ｂに嵌合された姿勢で、取付部材２３の遊端側へのスライドを阻止するスライド方向に略垂直な受け面２７ｃと、取付部材２３の外端側へのスライドを許容する乗り越え可能な傾斜面２７ｄとが形成されている。したがって、取付部材２３を遊端部からスライド凹部２２ａに挿入した時に、斜面２７ｄによりロック爪２７ａを乗り越えて挿入が許容されるとともに、受け面２７ｃにより装着位置に達した取付部材２３を抜け止め規制している。

ところで、取付部材２３の内端部にロック爪２７ａの抜け止めを解除するロック解除機構２９が設けられている。このロック解除機構２９は、取付部材２３の内端部前面に、取付部材２３を押し引きするための掛止凹部２８が形成されており、この掛止凹部２８の底面とロック溝２７ｂの天面の間に挿通穴２９ａが形成され、この挿通穴２９ａに解除ロッド２９ｂが出退自在に配置されている。この解除ロッド２９ｂは、コイルばね２９ｃによって掛止溝２８側に付勢されて受動端が突出されている。これにより、後述する掛止爪３３の爪部３３ａが掛止凹部２８に嵌入されることにより、受動端を介して解除ロッド２９ｂが押され、その作動端によりロック爪２７ａをロック溝２７ｂから押し出して取付部材２３のロックを解除することができる。

前記開口部１２が設けられた傾斜壁２Ｂは、ガイド部材２２を回動させた時の遊端部の軌跡の接線方向に沿って形成されており、開口部１２に略垂直または垂直にガイド部材２２を対向して停止させることができる。そして、前記開口部１２に配置されて圧力室３の土圧を保持可能な開閉シャッター装置１３は、傾斜壁２Ｂの背面で大気室４側の後面にシャッタガイドを介してスライド自在に配置されるシャッタ板１３ａと、シャッタ板１３ａをスライドさせて開口部１２を開閉する開閉ジャッキ１３ｂとで構成されている。なお、傾斜させたガイド部材２２の遊端部を開口部１２に対向した位置で位置決め固定するガイド部材固定装置を設けてもよい。

前記回収箱１４は、取付部材２３を収納可能で圧力室３の土圧を保持可能な密閉式の箱体形で、ビット交換時に、開放された前端面が開口部１２に臨んで傾斜壁２Ｂの大気室４側に装着される。この回収箱１４は、たとえば上面の開閉蓋１４ａがボルトなどの締結具を介して開閉離脱自在で、引き出された取付部材２３を取り出して収容し、新しい先行ビット６ａ付きの取付部材２３と入れ換えることができる。そして、回収箱１４の開閉蓋１４ａと底板の内面に、スライド溝２３ａを介して取付部材２３を案内する凸条部１４ｄが押し引き方向に突設されている。さらに図７（ｂ）に示すように、回収箱１４の後端部に洗浄用配管１４ｂが接続され、後端面に挿通口１４ｃが形成されている。

前記ビット押引装置１５は、ガイド部材２２と回収箱１４との間で取付部材２３を自動的に押し引きして回収するもので、回収箱１４の挿入口１４ｃからスライド自在に配置された回収ロッド３１と、前記回収ロッド３１を出退駆動する回収ジャッキ３２と、回収ロッド３１の前端部に設けられた掛止爪３３を回動して掛止凹部２８に係合離脱する掛脱装置３４とを具備している。なお、回収箱１４の挿入口１４ｃには、回収ロッド３１との隙間をシールするシール部材（図示せず）が設けられ、開閉ゲート装置１３が開放された状態で、回収箱１４により圧力室３の土圧を保持し、浸水を防止することができる。

前記回収ジャッキ３２は、ジャッキ本体３２ａが回収箱１４の長さ方向に沿って取り付けられ、出力ロッド３２ｂの先端部が後部連結材３２ｃを介して回収ロッド３１の後端部に連結されている。この回収ロッド３１の前端部には、掛止爪３３が幅方向の支持ピン３３ａを介して回動自在に支持され、その爪部３３ａが掛止凹部２８に嵌入可能に形成されている。また掛脱装置３４は、掛脱用ジャッキ３４ａと中間レバー３４ｂと作動ロッド３４ｃとを具備し、掛脱用ジャッキ３４ａは後部連結材３２ｃに支持されるとともに、中間レバー３４ｂが後部連結材３２ｃのブラケットに幅方向の支軸３４ｄを介して回動自在に支持されている。そして、中間レバー３４ｂの受動端に掛脱用ジャッキ３４ａの出力端が連結され、中間レバー３４ｂの作動端に作動ロッド３４ｃの後端部が連結されている。この作動ロッド３４ｃは、回収ロッド３１に長さ方向に形成された連結穴に３１ａに出退自在に配置され、前端部が掛止爪３３の遊端側にピン連結されている。

したがって、ガイド部材２２の遊端部が開口部１２に対向して停止され、開閉ゲート装置１３が開放されて回収箱１４と圧力室３が連通されると、ビット押引装置１５の回収ジャッキ３２を収縮し、回収ロッド３１の前端部を開口部１２に突出させる。そして、掛脱装置３４の掛脱ジャッキ３４ａを進展させ、中間レバー３４ｂおよび作動ロッド３４ｃを介して掛止爪３３を倒伏させ、爪部３３ａを掛止凹部２８に嵌入して回収ロッド３１と取付部材２３とを連結する。同時に爪部３３ａにより解除ロッド２９ｂを押し出してロック爪２７ａをロック溝２７ｂから離脱させ、ロック解除機構２９によりビットロック装置２７を解除して取付部材２３を解放する。さらに回収ジャッキ３２を進展して取付部材２３をガイド部材２２から開口部１２を介して回収箱１４に引出し回収する。回収箱１４の取付部材２３を新しい先行ビット６ａ付き取付部材２４と入れ換え、逆の手順で新しい取付部材２３をガイド部材２２に装着する。

上記実施の形態におけるビット交換作業を参照して説明する。
１）シールド掘進機がビット交換地点に達すると、目的のカッタスポーク６ｃを開口部１２の対応位置に合わせて停止させる。そしてガイド傾動装置２４によりガイド部材２２を傾動ピン２６を中心に後方に回動させてスポーク本体２１から離脱させ、ガイド部材２２の遊端部を開口部１２に対向させて停止する。

この時、圧力室３内では、可塑性充填剤を掘削土砂中に注入して攪拌し、軟らかい状態でガイド部材２２を傾動させる。なお、地盤が安定し、湧水などがない場合には、排土装置５により掘削土砂を排出した空間でガイド部材２２を傾動させればよい。

２）開閉ゲート装置１３を開放して圧力室３と回収箱１４とを連通した後、ビット押引装置１５の回収ジャッキ３２により回収ロッド３１をガイド部材２２に接近させ、掛止爪３３の爪部３３ａを掛止凹部２８に嵌入して回収ロッド３１と取付部材２３とを連結する。同時にロック解除機構２９によりビットロック装置２７を解除する。

３）回収ジャッキ３２を進展して回収ロッド３１を後退させ、取付部材２３をガイド部材２２から引出し、開口部１２を介して回収箱１４に収容する。開閉ゲート装置１３により開口部１２を閉じた後、開閉蓋１４ａを開け、掛止爪３３を掛止凹部２８から離脱させ、磨耗した先行ビット６ａ付き取付部材２３を、新して先行ビット６ａ付き取付部材２３に交換し、掛止爪３３を掛止凹部２８に嵌合させて開閉蓋１４ａを閉じる。

４）開閉ゲート装置１３を開放し、回収ジャッキ３２を収縮して回収ロッド３１を前進させ、新規の取付部材２３を回収箱１４から押出し、開口部１２を介してガイド部材２２のスライド凹部２２ａ内に挿入し装填する。取付部材２３が装着位置に達すると、取付部材２３はビットロック装置２７のロック爪２７ａにより抜け止めされる。掛止爪３３を掛止凹部２８から離脱させて回収ロッド３１を後退させた後、開閉ゲート装置１３により開口部１２を閉じる。

５）ガイド傾動装置２４によりガイド部材２２を前方に回動させてスポーク本体２１の収納空間２１ａに嵌合させる。
上記実施の形態によれば、
ａ）交換作業時に切羽面に対向してスポーク本体６ｃを残し、ガイド部材２１が後方に傾動されるので、切羽面を保持することができ、土留め効果を奏することができる。

ｂ）先行ビット６ａ付き取付部材２３を、ガイド部材２１から開口部１２を介して回収箱１４に引出して回収し、また押し込んで装着するので、安全に掘削ビットの交換作業を行うことができる。また取付部材２３を直線的にガイド部材２２から回収箱１４に引抜き、押し込んで交換するのでトラブルの発生が少ない。

ｃ）磨耗した先行ビット６ａを取付部材２３ごと交換するので、交換作業を短時間で行うことができる。また予め用意された先行ビット６ａの種類や配置の異なる取付部材２３と交換することができ、これから掘削する地盤に容易に対応することができる。

ｄ）開口部１２をシールド軸心Ｏの側方に配置し、取付部材２３を略水平面内でシールド軸心に対して傾斜する方向に引抜き・押し込むため、大気室４の空間を有効に利用でき、他の部材の撤去が不要で、また機長が長くなることがない。さらに略水平面内で取付部材２３を引抜き・押し込むため、排土装置５との干渉も少なく（特に小口径仕様で）、傾斜方向に比較して引抜き・押し込みに要する駆動力も少なくてすみ、さらに部材強度も小さくすることができる。

ｅ）またビット交換時にのみ回収箱１４を開口部１２に装着するように構成して、常時は撤去されているので、大気室４内の空間が圧迫されることなく、他の作業を容易に行うことができる。
［実施の形態２］
実施の形態２は、岩盤を掘削するローラビットの交換装置に関するもので、図１０，図１１を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一部材については、同一符号を付して説明を省略する。

ビット交換用のスポーク本体４１は、中央部に沿って収納空間４１ａが形成され、この収納空間４１ａにガイド部材４２が配置されている。またガイド部材４２の外周端後面にはブラケット２５が突設されており、このブラケット２５と、スポーク本体４１の脚部７の支持体とが接線方向の傾動ピン２６を介して回動自在に支持され、ガイド部材４２が前記収納空間４１ａから後方に離脱自在に構成されている。

前記ガイド部材４２には、前面と遊端側とが開放されたガイド用の溝部４２ａが形成され、ローラビット６ｄを有する取付部材４３の凸条部４３ａが溝部４２ａに沿ってスライド自在でかつ遊端部から離脱可能に収容される。また前記ガイド部材４３の遊端部には、取付部材４２を装着位置で抜け止めするビットロック装置２７が設けられている。

上記構成によれば、掘削途中で磨耗した岩盤掘削用のローラビット６ｄを実施の形態１と同じの手順で交換することができ、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。

もちろん、先行ビット６ａとローラビット６ｄをそれぞれ交換可能として、同一の開口部１２、または左右それぞれの開口部１２に振分けて交換作業を実施することができる。
［実施の形態３］
実施の形態３は掘削ビットのビット交換装置であり、図１２を参照して説明する。なお、実施の形態１と同一部材については、同一符号を付して説明を省略する。

カッタスポーク６ｃのスポーク本体５１には、左右側面と後面とに外嵌されたガイド部材５２が後方に離脱自在に設けられ、ガイド部材５２の外周端後面にブラケット２５が突設されている。このブラケット２５と、スポーク本体５１の脚部７の支持体とが傾動ピン２６を介して回動自在に支持され、ガイド部材５２が後方に離脱自在に構成されている。

前記ガイド部材５２の左右側面にガイド用のアリ溝部５２ａが長さ方向にそれぞれ形成され、掘削ビット６ｂを有する取付部材５３が各アリ溝部５２ａにそれぞれスライド自在でかつ遊端部から離脱可能に収容されている。また前記ガイド部材５２の遊端部には、取付部材５３を装着位置で抜け止めするビットロック装置２７が設けられている。

上記構成によれば、掘削途中で磨耗した地盤を掘削する掘削ビット６ｂを実施の形態１と同じの手順で交換することができ、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。

なお、実施の形態１，２，３のビット交換装置を同一のシールド掘進機に一体に、または選択的に装備することができる。この時、開口部１２も圧力隔壁２の傾斜壁２Ｂの左右両側に形成してもよい。

本発明に係るシールド掘進機のカッタビット交換装置の第１の実施の形態を示し、シールド掘進機の平面断面図である。 同シールド掘進機の側面断面図である。 同シールド掘進機の正面図である。 図１に示すＡ−Ａ断面図である。 図１に示すＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ同シールド掘進機のビット交換装置の交換作業を示す平面断面図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれビット交換装置の交換作業を示す拡大平面断面図および正面断面図である。 同ビット交換装置のビットロック装置およびロック解除機構を示す拡大断面図である。 本発明に係るシールド掘進機のビット交換装置の実施の形態２を示し、カッタヘッドの部分正面図である。 （ａ）は同シールド掘進機のカッタスポークの平面断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ同ビット交換装置の交換作業を示す平面断面図である。 本発明に係るシールド掘進機のビット交換装置の実施の形態３を示し、（ａ）はカッタスポークの平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ断面図である。

符号の説明

１ シールド本体
２ 圧力隔壁
２Ｂ 傾斜壁
３ 圧力室
４ 大気室
５ 排土装置
６ カッタヘッド
６ａ 先行ビット
６ｂ 掘削ビット
６ｃ カッタスポーク
６ｄ ローラビット
６ｆ カッタスポーク
６ｊ 土砂取入口
７ 脚部
８ 旋回軸受
９ カッタ駆動装置
１１ ビット交換装置
１２ 開口部
１３ 開閉ゲート装置
１４ 回収箱
１４ａ 開閉蓋
１５ ビット押引装置
２１ スポーク本体
２１ａ 収納空間
２２ ガイド部材
２２ａ スライド凹部
２３ 取付部材
２４ ガイド傾動装置
２６ 傾動ピン
２７ ビットロック装置
２７ａ ロック爪
２７ｂ ロック溝
２８ 掛止凹部
２９ ロック解除機構
２９ｂ 解除ロッド
３１ 回収ロッド
３２ 回収ジャッキ
３３ 掛止爪
３４ 掛脱装置
４１ スポーク本体
４１ａ 収納空間
４２ ガイド部材
４３ ガイド部材
５１ スポーク本体
５１ａ 収納空間
５２ ガイド部材
５３ 取付部材

Claims (4)

1. シールド本体に、前部に圧力室を形成するとともに後部に大気室を形成する圧力隔壁を設け、前記圧力隔壁の前部にカッタヘッドを回転自在に配置したシールド掘進機のビット交換装置であって、
   前記カッタヘッドを構成するスポーク本体に、傾動自在に支持されたガイド部材と、
   前記ガイド部材に長さ方向にスライド自在でかつ遊端側から挿脱自在で掘削用のビットを有する取付部材と、
   前記圧力隔壁に、後方に傾斜された前記ガイド部材の遊端部に対向して形成された開口部と、
   前記開口部を開閉自在な開閉ゲート装置と、
   前記開口部の大気室側に設けられ前記取付部材を前記開口部を介して前記ガイド部材との間で抜き出し・押し込みし収納可能な密閉箱とを具備した
   シールド掘進機のビット交換装置。
2. カッタヘッドにガイド部材を傾動可能なガイド傾動装置を設け、
   密閉箱に、前記ガイド部材との間で開口部を介して取付部材を抜き出し・押し込み可能なビット押し引き装置を設け、
   前記密閉箱およびビット押し引き装置を圧力隔壁に着脱自在とした
   請求項１記載のシールド掘進機のビット交換装置。
3. スポーク本体の外周側で接線方向の軸心周りにガイド部材を傾動自在に設け、
   開口部を、圧力隔壁のカッタヘッド回転軸心の左側および右側の少なくとも一方に形成し、
   前記開口部が形成された圧力隔壁を、カッタヘッドの回転軸心側から外方後部に傾斜させた
   請求項１または２記載のシールド掘進機のビット交換装置。
4. 掘削用のビットは、先行掘削する先行ビット、地盤掘削する掘削ビットおよび岩盤掘削するローラビットから選択される
   請求項１乃至３のいずれかに記載のシールド掘進機のビット交換装置。
   
   

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