JPH10184278A - シールドマシンのカッタのビット交換方法、およびシールドマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カッタのビット交換のための時間および費用
を大幅に削減でき、またビット交換作業を安全に遂行で
き、さらにカッタの引き込み作業を能率よく行うことが
でき、しかもカッタ引き込み用のジャッキの小型化，省
力化を図り得るシールドマシンのカッタのビット交換方
法を提供すること。 【解決手段】 シールドマシンによりシールドトンネル
を所定距離掘進後、カッタのビット１８の摩耗量または
欠落を検知し、ビット交換の必要があると判定したとき
は、シールドマシンの前側のチャンバ２０内をミキシン
グしながら固化材を注入し、チャンバ２０内を低強度の
ソイルモルタル３４に置き換え、ついでカッタの前面に
高強度モルタル３５を打設しながら低強度モルタルとカ
ッタを一体に引き込み、カッタの前方に高強度モルタル
３５の壁体を形成し、低強度モルタルを除去してビット
交換用の作業空間３６を確保し、この作業空間３６に入
ってビット交換作業を行うように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールドマシンの
カッタのビット交換方法、およびこの方法を実施するた
めに適するシールドマシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１６に従来技術の一例を示す。この図
１６に示すシールドマシン１は、図１５に示す本発明の
第４実施例と同じ機種のため、同じ部材には同じ符号を
付けて示している。

【０００３】従来技術では、例えば次のように行う。 （１）中間立坑を構築し、カッタ４５のビットの交換を
行った後、再発進する。 （２）切羽部を地盤改良し、人力による掘削・支保工を
行って作業スペースを確保する。図１６に地盤改良部を
符号４６で示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術におい
て、中間立坑を構築するには、用地の確保、立坑壁の取
り壊しを必要とするため、施工までの準備期間が長く掛
かり、さらにカッタのビット交換自体にも長時間を要
し、その結果経費が嵩む問題があった。

【０００５】また、切羽部の地盤改良に当たっても、図
１６から分かるように、改良範囲が広く必要であり、圧
気により地下水の排除を必要とする場合もあり、やはり
施工時間および費用が増大する問題があった。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、カッタのビット交換に際
して、中間立坑を構築する必要がなく、シールドマシン
を再発進させる際、立坑壁の取り壊しを行わなくて済
み、また地盤改良のみで賄う場合に比べてカッタの前面
の壁厚を薄くでき、したがってビット交換のための時間
および費用を大幅に削減でき、またビット交換作業を安
全に遂行でき、さらにカッタの引き込み作業を能率よく
行うことができ、しかもカッタ引き込み用のジャッキの
小型化，省力化を図り得るシールドマシンのカッタのビ
ット交換方法を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、シールドジャッキを
利用してシールド内筒と一緒にカッタを機内の後方に、
確実にかつ速やかに引き込み得るシールドマシンのカッ
タのビット交換方法を提供することにある。

【０００８】また、本発明の他の目的は切羽が自立性の
乏しい場合にも、ビット交換作業を安全に行い得るシー
ルドマシンのカッタのビット交換方法を提供することに
ある。

【０００９】さらに、本発明の他の目的はより安全な作
業空間を確保した後、ビット交換作業を行い得るシール
ドマシンのカッタのビット交換方法を提供することにあ
る。

【００１０】そして、本発明の他の目的は前記ビット交
換方法をより良く実施し得るシールドマシンを提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はシールドマシンの前側のチャンバ２０内を
ミキシングしながら固化材を注入し、前記チャンバ２０
内を低強度のソイルモルタル３４に置き換え、ついでカ
ッタの前面に高強度モルタル３５を打設しながら低強度
モルタルとカッタを一体に引き込み、カッタの前方に高
強度モルタル３５の壁体を形成し、低強度モルタルを除
去してビット交換用の作業空間３６を確保し、この作業
空間３６に入ってビット交換作業を行うようにしたもの
である。

【００１２】また、上記目的を達成するため、本発明は
シールドマシンの前側のチャンバ２０内をミキシングし
ながら固化材を注入し、前記チャンバ２０内を低強度の
ソイルモルタル３４に置き換え、シールドジャッキ２２
のスプレッダ２４をシールド外筒またはセグメントに固
設し、ついでカッタの前面に高強度モルタル３５を打設
しながら低強度モルタルとカッタを一体に引き込み、カ
ッタの前方に高強度モルタル３５の壁体を形成するとと
もに、高強度モルタル３５にシールド外筒のフード３を
付着させ、高強度モルタル３５とフード３の結合を介し
てシールド外筒を固定した後、低強度モルタルを除去し
てビット交換用の作業空間３６を確保し、この作業空間
３６に入ってビット交換作業を行うようにしたものであ
る。

【００１３】また、上記目的を達成するため、本発明は
前記ビット交換時に、切羽３１が自立性の乏しい軟弱な
土質であるときは、切羽３１に機内より薬液を注入し、
地盤改良を行った後、チャンバ２０内をミキシングしな
がら固化材を注入するようにしたものである。

【００１４】さらに、上記目的を達成するため、本発明
はシールド外筒とシールド内筒を持つシールド機におい
て、シールド外筒のフード３の内側に、フード部ジベル
４としての凹凸を設け、カッタの前方に打設された高強
度モルタル３５にフード部ジベル４を付着させ、高強度
モルタル３５とフード３の結合を介してシールド外筒を
固定可能に構成したものである。または、凹凸となって
いないフード３を用いてシールド外筒を固定可能に構成
している。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１６】図１〜図７は本発明ビット交換技術の第１
実施例を示すもので、図１はこの第１実施例で対象とす
るシールドマシンの縦断側面図、図２は図１のＡ−Ａ線
断面図、図３は図１のＢ部分の拡大図であって、シール
ドマシンのフード部ジベルにおけるシールド内筒引き込
み前の状態を示す図、図４は同シールド内筒引き込み作
業中の状態を示す図、図５は図４のＣ部分の拡大図、図
６は通常掘削時のカッタフレームを示す拡大正面図、図
７は縮径時のカッタフレームを示す拡大正面図である。

【００１７】これらの図に示す第１実施例は、いわゆる
ＤＰＬＥＸ・ドーム型シールドであって、シールドマシ
ン１は図１および図２から分かるように、シールド外筒
２と、シールド内筒６と、このシールド内筒６の前側寄
りに取り付けられた隔壁７と、この隔壁７の内側に支持
された複数台の駆動装置９と、隔壁７の外側に突出され
た状態で支持されかつ駆動装置９に連結されたカッタ１
２と、シールドマシン１の前側と切羽３１間に形成され
たチャンバ２０と、排土装置２１と、複数基のシールド
ジャッキ２２と、裏込め材同時注入管２５と、薬液注入
管２６と、高強度モルタル注入口２７等を備えて構成さ
れている。

【００１８】前記シールド外筒２には、その前側にフー
ド３が設けられており、後側にはテールシール５が設け
られている。前記フード３の内側には、図１，図３およ
び図４に示すように、フード部ジベル４が設けられてい
る。このフード部ジベル４は、図５（ａ）に示す実施例
ではリング状の鋼板４ａをフード３の長さ方向に間隔を
おいて配置し、溶接して形成されており、その溶接部を
符号４ｂで示す。

【００１９】本発明でのシールドマシン１におけるフー
ド３は、基本的に上述のフード部ジベル４が設けられた
タイプのものを前提とし、図示して説明しているが、図
５（ｂ）に示すように、フード３の内側に上記ジベル４
がなく、凹凸状になっていないものも使用し得ることは
勿論である。

【００２０】しかして、前記隔壁７には、図１に示すよ
うに、マンホール（図示せず）と、土砂取り入れ口８と
が設けられている。

【００２１】前記複数台の駆動装置９は、図１および図
２に示すように、それぞれ回転駆動源１０と、これにピ
ニオンおよびギヤを介して駆動連結された駆動軸１１と
を有している。

【００２２】前記カッタ１２は、図１および図２に示す
ように、支持軸１３と、カッタフレーム１４と、このカ
ッタフレーム１４の前側に設けられた多数のビット１８
と、同カッタフレーム１４の後側、つまりチャンバ２０
側に設けられた複数本の攪拌翼１９とを備え、多軸型で
あって、全体としてコーン型に形成されている。前記カ
ッタフレーム１４は、図６および図７に示すように、円
周方向に複数個に分割されたオーバカッタ１５と、複数
基のオーバカッタジャッキ１６とを有し、通常掘進時に
は拡径され、シールド内筒６の引き込み時およびカッタ
１２のビット交換時にはフード３に干渉しない大きさに
縮径可能に構成されている。また、カッタフレーム１４
は前記駆動軸１１にクランク１７を介して偏心回転可能
に連結されている。

【００２３】前記排土装置２１は、図１に示すように、
隔壁７に設けられた土砂取り入れ口８を通じて、チャン
バ２０から掘削土砂を取り込み、排土するようになって
いる。

【００２４】前記シールドジャッキ２２は、シールド内
筒６内に、円周方向に所定の間隔をおいて複数基配置さ
れている。各シールドジャッキ２２は、ブラケット２３
を介してシールド内筒６に固定されている。各シールド
ジャッキ２２のスプレッダ２４は、掘進時には最前列の
セグメント３２に当接され、このセグメント３２で反力
を受け止め、シールドマシン１を推進させるようになっ
ており、またカッタ１２の引き込み時にはシールド外筒
２に固定され、シールドジャッキ２２を短縮させ、シー
ルド内筒６と一緒にカッタ１２を引き込むようになって
いる。

【００２５】前記裏込め材同時注入管２５は、シールド
ジャッキ２２によりシールドマシン１を推進させると同
時に、シールドマシン１の後方において地山３０とセグ
メント３２間のすき間に裏込め材３３を注入して行くよ
うになっている。

【００２６】前記薬液注入管２６は、切羽３１が自立性
の乏しい軟弱な土質の場合に、機内よりこの薬液注入管
２６を通じて薬液を注入し、地盤改良を行う。その薬液
には、例えば水ガラス系注入材の懸濁型や溶液型のもの
を用いる。

【００２７】前記高強度モルタル注入口２７は、カッタ
１２の中心部を貫通させて設けられている。そして、こ
の高強度モルタル注入口２７からは、カッタ１２全体の
引き込み時に、機内からカッタ１２の支持軸１３の内部
を経てカッタ１２の前方に高強度モルタル３５を供給
し、打設するようになっている。

【００２８】次に、図８〜図１２は前記第１実施例のシ
ールドマシンのカッタのビット交換方法の過程を示す図
である。以下、前記図１〜図７と、図８〜図１２に基づ
いて、本発明カッタのビット交換方法の一実施例を説明
する。

【００２９】この実施例では、シールドマシン１により
シールドトンネルを所定長さ掘進後、カッタ１２のビッ
ト１８の摩耗量を検知し、交換の必要があるか，否かを
判定する。判定の基準としては、予め得られた実験結
果に基づいて、所定時間掘削したら交換時期と判定する
方法と、切羽の土石質と、掘削中のトンネル口径と、
単位時間当たりの掘削土石量とをパラメータとして交換
時期を算出する方法等がある。また、掘進中に支障物や
礫質土等によりビットが欠落した場合においても交換の
必要があるか，否かを判定する。

【００３０】ビット１８の摩耗量やビットの欠落の検査
の結果、ビット交換の必要がないと判定したときは、シ
ールドトンネルの掘削を継続して行う。

【００３１】ビット１８の摩耗量やビットの欠落の検査
の結果、ビット交換の必要があると判定したときは、切
羽３１が自立性の乏しい土質か，否かを検査する。検査
の結果、切羽３１が自立性の乏しい軟弱な土質であると
きは、切羽３１の地盤改良を行い、切羽３１が自立性の
ある土質であるときは、次の過程に移行する。

【００３２】切羽３１の地盤改良の方法としては、この
実施例では図１に示す薬液注入管２６を通じて、シール
ドマシン１の内部より切羽３１に対して、例えば水ガラ
ス系注入材の懸濁型や溶液型等を注入し、地盤崩壊を防
止する。

【００３３】必要に応じて地盤改良を行った後、チャン
バ２０内をミキシングしながら、このチャンバ２０内に
固化材を注入し、図９に示すように、チャンバ２０内を
掘削土砂から低強度のソイルモルタル３４に置き換え
る。固化材としては、例えば、セメント系、石灰系など
を用いる。また、低強度のソイルモルタル３４は、例え
ば一軸圧縮強度で５ｋｇｆ／ｃｍ² 程度のものとする。

【００３４】チャンバ２０内を低強度のソイルモルタル
３４に置き換えた後、カッタ１２のカッタフレーム１４
を縮める。カッタフレーム１４を縮めるときは、この実
施例では図６および図７に示すように、オーバカッタジ
ャッキ１６によりオーバカッタ１５を収縮させ、シール
ドマシン１のシールド外筒２の内径よりも小径になるよ
うに縮める。

【００３５】また、各シールドジャッキ２２のスプレッ
ダ２４をシールド外筒２の内周側に固設する。

【００３６】前述のごとく、カッタ１２のカッタフレー
ム１４を縮め、シールドジャッキ２２のスプレッダ２４
をシールド外筒２に固設した後、図１０から分かるよう
に、カッタ１２の前面より高強度モルタル３５を打設し
ながら、シールド内筒６と一緒にカッタ１２全体を機内
の後方へ引き込む。高強度モルタル３５の打設には、薬
液注入管２６やカッタ１２の中心部に設けられた高強度
モルタル注入口２７を用いる。高強度モルタル３５に
は、例えば一軸圧縮強度で３００ｋｇｆ／ｃｍ²程度の
ものを用いる。カッタ１２全体を引き込むには、シール
ドジャッキ２２のスプレッダ２４をシールド外筒２を固
設した後、シールドジャッキ２２を短縮させ、シールド
内筒６とカッタ１２とを一緒に移動させる。

【００３７】この実施例では、シールド外筒２のフード
３の内側にフード部ジベル４を設けているので、カッタ
１２の引き込み時にシールド内筒６を一緒に引き込みな
がら高強度モルタル３５を打設すると、フード部ジベル
４と高強度モルタル３５とが結合し、シールド外筒２と
高強度モルタル３５が固定される。

【００３８】カッタ１２の前面に高強度モルタル３５を
十分な厚さに打設した後、マンホール（図示せず）およ
び排土装置２１からチャンバ２０内のソイルモルタル３
４を排出し、図１１に示すように、ビット交換のための
作業空間３６を確保する。

【００３９】その後、マンホールを通じてチャンバ２０
内に形成された作業空間３６内に作業員が入り、ビット
交換を行う。

【００４０】ビット交換後、シールドジャッキ２２のス
プレッダ２４をシールド内筒６の内側に固設し、カッタ
１２の前面の高強度モルタル３５を切削しながら、シー
ルドジャッキ２２を伸長させ、カッタ１２を押し出し、
シールドマシン１の各部を図８に示すカッタ１２の引き
込み前の状態に戻し、シールドマシン１を再発進させ、
シールドトンネルの掘進を再開する。この場合、必要に
応じて凹凸部分の高強度モルタルを削り落すカッタを装
備する。

【００４１】なお、フード３の内側に設けたフード部ジ
ベル４は、図面に示すごとく、鋼板４ａを溶接して形成
する実施例に限らず、フード３の内面を切削して形成し
てもよく、要は実質的に多数の凹凸が形成されていれば
よい。また、フード３の内側の凹凸は、高強度モルタル
３５との付着強度が十分得られる場合はなくても良く、
この場合、図５（ｂ）に示したものであっても良い。

【００４２】以上説明した第１実施例によれば、次のよ
うな効果がある。 （１）機内からカッタ１２の前面に、高強度モルタル３
５を打設するようにしているため、長距離推進型シール
ドでビット交換が必要となった場合でも、中間立坑を構
築せずに施工することができる。したがって、再発進す
るに際しても、高強度モルタル３５の切削だけでよく、
中間立坑の取り壊しを行わなくて済む。 （２）シールドマシン１がＤＰＬＥＸ・ドーム型である
ため、切羽３１をドーム型に掘削でき、アーチ効果によ
り高強度モルタル３５の壁厚を薄くすることができる。 （３）同じくシールドマシン１がＤＰＬＥＸ・ドーム型
であるため、単軸型のようなセンタカッタがある場合に
比べて壁体に凹凸がなく、したがって壁体に構造上の弱
点が少ないこと、チャンバ２０内を低強度のソイルモル
タル３４に置き換え、ついで高強度モルタル３５を打設
するようにしているので、より一層壁体の凹凸を少なく
なし得ることとが相俟ち、ビット交換のためのより安全
な作業空間３６を形成することができる。 （４）シールド外筒２に対してシールド内筒６がスライ
ドできるため、シールド内筒６を機内の後方に引き込む
ことにより、高強度モルタル３５とシールド外筒２のフ
ード３との付着面積を広く取ることができること、前記
フード３の内側にフード部ジベル４を設けているので、
高強度モルタル３５とフード３とを強力に結合できるこ
ととが相俟ち、せん断強度および土水圧に対する曲げ強
度の大きい壁体を形成できるし、ビット交換用の作業空
間３６を確保するに際して、シールド内筒６と一緒にカ
ッタ１２全体を確実にかつ速やかに引き込むことがで
き、したがって作業能率の向上を図ることができる外、
シールド内筒６とカッタ１２を引き込むためのシールド
ジャッキ２２の小型化，省力化を図ることもできる。 （５）高強度モルタル３５の打設圧力をシールド内筒６
とカッタ１２の引き込み力に利用できるため、これらシ
ールド内筒６とカッタ１２の引き込み用のジャッキの設
置基数を少なくすることができる。 （６）カッタ１２の駆動装置９が多軸型であり、所要ト
ルクが小さくて済むため、個々の回転駆動源１０の小型
化および少数化を図ることができる結果、薬液注入管２
６や高強度モルタル注入口２７を適正配置でき、したが
って薬液の注入や高強度モルタル３５の打設を確実にか
つ能率よく行うことができるし、隔壁７に大きなマンホ
ールを形成することができる外、機長を大きくすること
なく圧気設備を設けることもできる。 （７）ビット交換の作業空間３６の形成時に、カッタ１
２を引き込むようにしているため、切羽３１を掘削する
必要がなく、作業空間３６を短時間で形成できるし、切
羽３１を掘削せずに高強度モルタル３５を打設し、作業
空間３６を確保するための壁体を形成するようにしてい
るので、作業空間３６を形成するための施工範囲が少な
くて済む。

【００４３】ついで、図１３は本発明ビット交換技術の
第２実施例を示す縦断側面図である。

【００４４】この図１３に示す第２実施例は、いわゆる
ＤＰＬＥＸ・直壁型シールドであって、カッタ３７が多
軸型で、前面が垂直に形成されている。

【００４５】したがって、このカッタ３７でシールドト
ンネルを所定長さ掘進後、ビット交換用の作業空間３６
を形成するための高強度モルタル型の壁体は、直壁３８
に形成されている。

【００４６】この第２実施例において、シールドマシン
１およびビット交換の過程は、前記第１実施例と同様で
ある。

【００４７】続いて、図１４は本発明ビット交換技術の
第３実施例を示す縦断側面図である。

【００４８】この図１４に示す第３実施例では、シール
ドマシン４０がストロークの長い中折れ型に構成されて
いる。

【００４９】すなわち、シールド外筒が軸方向に第１部
分４１と第２部分４２に分割されている。また、シール
ド外筒の第１，第２部分４１，４２間には、シール装置
４３と、中折れジャッキ４４が設置されている。

【００５０】このシールドマシン４０の他の構成は、前
記第１実施例のシールドマシン１と同様であり、この第
３実施例におけるビット交換の過程も前記第１実施例と
同様である。

【００５１】さらに、図１５は本発明ビット交換技術の
第４実施例を示す縦断側面図である。

【００５２】この図１５に示す第４実施例では、シール
ドマシン１に単軸型のカッタ４５を装着している。本発
明ビット交換技術は、この単軸型のカッタ４５を用いた
場合にも適用することができる。

【００５３】この第４実施例におけるシールドマシン１
の他の構成ついては、前記第１実施例と同様であり、ビ
ット交換の過程も前記第１実施例と同様である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ビット交換
方法ではシールドマシンによりシールドトンネルを所定
距離掘進後、カッタのビット１８の摩耗量またはビット
の欠落を検知し、ビット交換の必要があると判定したと
きは、シールドマシンの前側のチャンバ２０内をミキシ
ングしながら固化材を注入し、前記チャンバ２０内を低
強度のソイルモルタル３４に置き換え、ついでカッタの
前面に高強度モルタル３５を打設しながら低強度モルタ
ルとカッタを一体に引き込み、カッタの前方に高強度モ
ルタル３５の壁体を形成し、低強度モルタルを除去して
ビット交換用の作業空間３６を確保し、この作業空間３
６に入ってビット交換作業を行うようにしており、長距
離掘進によりビット交換が必要となった場合に、機内か
らカッタの前面に高強度モルタル３５を打設するように
しているので、中間立坑を構築する必要がなく、したが
ってシールドマシンを再発進させる際、高強度モルタル
３５の切削だけでよく、立坑壁の取り壊しを行わずに済
むこと、シールドマシンの前側のチャンバ２０内を低強
度のソイルモルタル３４に置き換え、ついでカッタの前
面に高強度モルタル３５を打設するようにしているの
で、全体としてモルタルによる壁体の厚さを薄くするこ
とができることとが相俟ち、ビット交換のための時間お
よび費用を大幅に削減し得る効果がある。また、本発明
ビット交換方法によれば、カッタの前側のチャンバ２０
内を低強度のソイルモルタル３４に置き換えた後、高強
度モルタル３５を打設するようにしているので、高強度
モルタル３５によりカッタの前面に形成される壁体の凹
凸をより少なくなし得ること、カッタの前方に高強度モ
ルタル３５の壁体を形成し、低強度モルタルを除去して
ビット交換用の作業空間３６を確保するようにしている
ので、高強度モルタル３５にシールド外筒のフードを付
着させ、シールド外筒を固定したうえで、カッタを引き
込み得ることとが相俟ち、ビット交換作業を安全に行い
得る効果がある。さらに、本発明ビット交換方法では、
カッタの前面に高強度モルタル３５を打設しながら低強
度モルタルとカッタを一体に引き込むようにしているの
で、高強度モルタル３５の打設圧力をカッタの引き込み
力に利用できるため、カッタを引き込むための作業能率
を高め得る効果があり、カッタ引き込み用のジャッキの
小型化，省力化を図り得る効果もある。

【００５５】また、本発明ビット交換方法では前記シー
ルドマシンの前側のチャンバ２０内を低強度のソイルモ
ルタル３４に置き換えた後、シールドジャッキ２２のス
プレッダ２４をシールド外筒の内側またはセグメントに
固設し、ついでカッタの前面に高強度モルタル３５を打
設しながら低強度モルタルとカッタを一体に引き込むよ
うにしているので、高強度モルタル３５にシールド外筒
のフード３を強力に付着させ、高強度モルタル３５にシ
ールド外筒を固定したうえで、シールドジャッキ２２を
利用してシールド内筒と一緒にカッタを機内の後方に、
確実にかつ速やかに引き込み得る効果がある。

【００５６】また、本発明ビット交換方法では、ビット
交換時の切羽３１が自立性の乏しい土質であるときは、
シールドマシンの前側の切羽３１に機内より薬液を注入
し、地盤改良を行った後、チャンバ２０内をミキシング
しながら固化材を注入するようにしているので、切羽３
１が自立性の乏しい軟弱な土質の場合にも、ビット交換
作業を安全に行い得る効果がある。

【００５７】さらに、本発明シールドマシンではシール
ド外筒とシールド内筒を持つシールド機において、シー
ルド外筒のフード３の内側に、フード部ジベル４として
の凹凸を設け、カッタの前方に打設された高強度モルタ
ル３５にフード部ジベル４を付着させ、高強度モルタル
３５とフード３を固定可能に構成しているので、カッタ
の前面に高強度モルタル３５を打設しながらシールド内
筒と一緒に低強度モルタルとカッタを一体に引き込んで
ビット交換用の作業空間３６を確保するに際して、高強
度モルタル３５とフード部ジベル４との結合を介して高
強度モルタル３５とシールド外筒を強力に固定できるた
め、シールド内筒と一緒にカッタを確実にかつ速やかに
引き込むことができる結果、ビット交換用の作業空間３
６を形成するための作業能率の向上を図り得る効果があ
る。

【００５８】また、フード部ジベル４のないタイプのも
のであっても高強度モルタル３５との十分な付着強度が
得られれば、シールド外筒を固定でき、上述と同様の効
果が得られる。この場合、フード部ジベル４のないタイ
プのものでは、その分、マシンの製作が容易となるとと
もに、若干であるがコストダウンとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明ビット交換の第１実施例の対象で
あるシールドマシンの縦断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ部分の拡大図であって、シールドマシ
ンのフード部ジベルにおけるシールド内筒引き込み前の
状態を示す図である。

【図４】同フード部ジベルにおけるシールド内筒引き込
み作業中の状態を示す図である。

【図５】（ａ）は図４のＣ部分の拡大図、（ｂ）はフー
ドジベルのないタイプのシールド内筒引き込み前の状態
を示す。

【図６】通常掘削時のカッタのカッタフレームを示す拡
大正面図である。

【図７】カッタフレームを縮径した状態を示す拡大正面
図である。

【図８】カッタのビット交換方法の第１実施例の一過程
の説明図である。

【図９】図８に続く過程の説明図である。

【図１０】図９に続く過程の説明図である。

【図１１】図１０に続く過程を示す説明図である。

【図１２】第１実施例のフローチャートである。

【図１３】本発明ビット交換の第２実施例の対象である
シールドマシンの縦断側面図である。

【図１４】本発明ビット交換の第３実施例の対象である
シールドマシンの縦断側面図である。

【図１５】本発明ビット交換の第４実施例の対象である
シールドマシンの縦断側面図である。

【図１６】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ シールドマシン ２ シールド外筒 ３ フード ４ フード部ジベル ５ テールシール ６ シールド内筒 ７ 隔壁 ９ カッタの駆動装置 １２ カッタ １３ カッタフレーム １４ カッタのビット ２０ チャンバ ２１ 排土装置 ２２ シールドジャッキ ２３ シールドジャッキのスプレッダ ２５ 裏込め材同時注入管 ２６ 薬液注入管 ２７ 高強度モルタル注入口 ３４ 低強度のソイルモルタル ３５ 高強度モルタル ３６ ビット交換用の作業空間 ３７ カッタ ３８ 直壁 ４０ シールドマシン ４１，４２ シールド外筒の第１，第２部分 ４４ 中折れジャッキ ４５ カッタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドマシンの前側のチャンバ２０内
   をミキシングしながら固化材を注入し、前記チャンバ２
   ０内を低強度のソイルモルタル３４に置き換え、ついで
   カッタの前面に高強度モルタル３５を打設しながら低強
   度モルタルとカッタを一体に引き込み、カッタの前方に
   高強度モルタル３５の壁体を形成し、低強度モルタルを
   除去してビット交換用の作業空間３６を確保し、この作
   業空間３６に入ってビット交換作業を行うことを特徴と
   するシールドマシンのカッタのビット交換方法。
2. 【請求項２】 シールドマシンの前側のチャンバ２０内
   をミキシングしながら固化材を注入し、前記チャンバ２
   ０内を低強度のソイルモルタル３４に置き換え、シール
   ドジャッキ２２のスプレッダ２４をシールド外筒または
   セグメントに固設し、ついでカッタの前面に高強度モル
   タル３５を打設しながら低強度モルタルとカッタを一体
   に引き込み、カッタの前方に高強度モルタル３５の壁体
   を形成するとともに、高強度モルタル３５にシールド外
   筒のフード３を付着させ、高強度モルタル３５とフード
   ３の結合を介してシールド外筒を固定した後、低強度モ
   ルタルを除去して、ビット交換用の作業空間３６を確保
   し、この作業空間３６に入ってビット交換作業を行うこ
   とを特徴とするシールドマシンのカッタのビット交換方
   法。
3. 【請求項３】 前記ビット交換時に、切羽３１が自立性
   の乏しい軟弱な土質であるときは、切羽３１に機内より
   薬液を注入し、地盤改良を行った後、チャンバ２０内を
   ミキシングしながら固化材を注入することを特徴とする
   請求項１または２記載のシールドマシンのカッタのビッ
   ト交換方法。
4. 【請求項４】 シールド外筒とシールド内筒を持つシー
   ルド機において、シールド外筒のフード３の内側に、フ
   ード部ジベル４としての凹凸を設け、カッタの前方に打
   設された高強度モルタル３５にフード部ジベル４を付着
   させ、高強度モルタル３５とフード３の結合を介してシ
   ールド外筒を固定可能に構成したことを特徴とするシー
   ルドマシン。
5. 【請求項５】 シールド外筒とシールド内筒を持つシー
   ルド機であってフード３の内側にフード部ジベル４がな
   いタイプのものにおいて、カッタの前方に打設された高
   強度モルタル３５にフード３の内側を付着させ、高強度
   モルタル３５とフード３の結合を介してシールド外筒を
   固定可能に構成したことを特徴とするシールドマシン。