TW202336341A

TW202336341A - 潛盾挖掘機

Info

Publication number: TW202336341A
Application number: TW111111941A
Authority: TW
Inventors: 村中浩昭; 山本祐司; 森竜生
Original assignee: 日商奧村組股份有限公司
Priority date: 2022-03-14
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2023-09-16
Also published as: JP2023134280A; TWI826985B; JP7145575B1

Abstract

本發明之潛盾挖掘機係可防止潛盾挖掘機之攪拌棒的性能降低。

設置在泥土壓潛盾挖掘機1之機器本體3之分隔壁板7的混練棒15係具有：以可更換之狀態設置在其前端側之更換部15a；以及與該更換部15a熔接之既存部15b。藉此，在由泥土壓潛盾挖掘機1進行挖鑿施工時，若在混練棒15之前端部產生損傷或摩耗等，即可拆除更換部15a而更換成新品。因此，可藉由混練棒15、16R而對土砂及添加材良好地進行攪拌、混合，因此可維持挖鑿土砂之塑性流動性。

Description

潛盾挖掘機

本發明係關於一種潛盾挖掘機，且為關於例如在潛盾挖掘機之腔室內對挖鑿土砂及添加材等進行攪拌並混合之攪拌棒的構造者。

潛盾挖掘機係使設置在其前面之刀具(cutter)盤抵接於天然地基之開挖面並使其一面旋轉一面前進，藉此在天然地基形成挖鑿坑之挖鑿機器。在該潛盾挖掘機中，為了促進挖鑿土砂與添加材及水之混練，並防止挖鑿土砂之附著或堆積，而在刀具頭(cutter head)之背面及與其相對向之分隔壁面之各者設置攪拌棒。

就該潛盾挖掘機而言，係例如專利文獻1所記載，揭示有一種藉由在潛盾挖掘機之刀具頭之背面與分隔壁面之各者設置稱為混練翼之攪拌棒，當使刀具頭旋轉時，藉由攪拌棒將進入至潛盾挖掘機之腔室內的挖鑿土砂及添加材進行攪拌、混合的構造。

(先前技術文獻)

(專利文獻)

專利文獻1：日本特開2015-21340號公報

然而，在潛盾挖掘機中，於挖鑿開始至結束之挖鑿途中，基本上係在不更換上述攪拌棒之情形下實施挖鑿處理，惟有下列課題：當例如在挖鑿對象之地盤包含有巨礫等時，會由於該礫石與攪拌棒碰撞等，使得攪拌棒彎曲或摩損，結果使攪拌棒之攪拌混合的性能降低。

本發明係由上述之技術背景所研創者，其目的係在防止潛盾挖掘機之攪拌棒的性能降低。

為了解決上述課題，態樣1所述之本發明之潛盾挖掘機係具備：刀具盤，係以沿著機器本體之周方向而旋轉自如之狀態被支承在前述機器本體之行進方向的前面；分隔壁部，係以與前述刀具盤之背面相對向且塞住前述機器本體之開口部的方式設置；腔室，係設置在前述刀具盤之背面與前述分隔壁部之前面之間；以及攪拌手段，係對進入至前述腔室內之挖鑿土砂及添加材進行攪拌、混合；且前述攪拌手段係具備：第一攪拌棒，係設置在前述分隔壁部之前面；以及第二攪拌棒，係設置在前述刀具盤之背面中，當前述刀具盤旋轉時不會與前述第一攪拌棒碰撞之位置；前述第一攪拌棒及前述第二攪拌棒各自的前端部係以在側視時重疊之方式朝前述腔室突出，並且將前述第一攪拌棒與前述第二攪拌棒之至少一方之前端側設成可更換。

態樣2所述之本發明之潛盾挖掘機係在上述態樣1所述之發明中，僅將前述第一攪拌棒之前端側設成可更換，且前述第一攪拌棒係具有：該第一攪拌棒之前端側之可被更換之更換部；以及更換部以外之既存部。

態樣3所述之本發明的潛盾挖掘機係在上述態樣2所述之發明中，前述第一攪拌棒之前述更換部的長度，係比前述第二攪拌棒之前端部在側視時與前述第一攪拌棒重疊之重疊長度更長。

態樣4所述之本發明之潛盾挖掘機係在上述態樣2或3所述之發明中，前述第一攪拌棒之前述更換部及前述既存部被互相熔接。

態樣5所述之本發明之潛盾挖掘機係在上述態樣4所述之發明中，於前述第一攪拌棒之外周中之前述更換部與前述既存部之交界，設置有朝前述第一攪拌棒之中心軸凹陷之熔接用的溝。

態樣6所述之本發明之潛盾挖掘機係在上述態樣2至5中之任一態樣所述之發明中，在前述第一攪拌棒之前述更換部與前述既存部之相對向面，設置有由凹凸彼此嵌合而形成之凹凸嵌合部。

態樣7所述之本發明之潛盾挖掘機係在上述態樣6所述之發明中，在前述第一攪拌棒之前述更換部的前述相對向面設置有凸部，在前述既存部之前述相對向面設置有供前述更換部之前述凸部嵌合的凹部。

態樣8所述之本發明之潛盾挖掘機係在上述態樣2至7之任一態樣所述之發明中，在前述第一攪拌棒之前述既存部的外周設置有攪拌翼，前述攪拌翼之前端部係在側視時不會與前述第一攪拌棒之前述更換部重疊。

依據本發明，可防止潛盾挖掘機之攪拌棒的性能降低。

1:泥土壓潛盾挖掘機

2:刀具頭

2a:輪轂部

2b:輪輻部

2c:中間環部

2d:外周環部

2e:貫穿孔

2f:限制突起

3:機器本體

3a:前胴板

3b:後胴板

4a至4c:鑽頭

4d:鑽頭(超挖鑽頭)

5a1至5a4:添加材注入部

5b:添加材注入部

7:分隔壁板(分隔壁部)

8:刀具驅動體

8TA:扭力臂

9a:中折千斤頂

9b:潛盾千斤頂

10:螺旋輸送機

10a:土砂導入端部

10b:排出端部

10c:翼板

15:混練棒

15a:更換部

15b:既存部

16R:混練棒

16W:混練翼

A:位置

C:控制部

CP:凸部

CR:腔室

D:顯示部

DP:凹部

F:凹凸嵌合部

J:接合部

L1,L2:長度

RP,RsP:埋設桿

SG:環片

SB:後續台車

V:溝

WP:翼部

圖1係從側面透視本發明之一實施型態之泥土壓潛盾挖掘機的內部之構成圖。

圖2(a)係圖1之泥土壓潛盾挖掘機的刀具頭之前視圖，圖2(b)係從箭頭所示之方向觀察圖1之泥土壓潛盾挖掘機之位置A的構成圖。

圖3係圖1之泥土壓潛盾挖掘機之刀具頭的前視圖。

圖4係圖1之泥土壓潛盾挖掘機之前端部的要部放大剖視圖。

圖5係圖4之泥土壓潛盾挖掘機之混練棒的要部放大側視圖。

圖6(a)係具有更換部之混練棒的局部剖斷要部側視圖，圖6(b)係圖6(a)之混練棒的前視圖，圖6(c)係沿著中心軸切斷圖6(a)之混練棒時之要部剖視圖，圖6(d)係由圖6(c)之虛線所包圍之部位的放大剖視圖。

圖7(a)係具有更換部之混練棒之變形例的局部剖斷要部側視圖，圖7(b)係圖7(a)之混練棒的前視圖，圖7(c)係使圖7(a)之混練棒沿著中心軸切斷時之要部剖視圖。

圖8(a)係具有更換部之混練棒的其他變形例之局部剖斷要部側視圖，圖8(b)係圖8(a)之混練棒的前視圖，圖8(c)係沿著中心軸切斷圖8(a)之混練棒時的要部剖視圖。

圖9係具有更換部之混練棒之又一其他變形例的要部放大側視圖。

圖10(a)係具有更換部之混練棒之變形例的局部剖斷要部側視圖，圖10(b)係圖10(a)之混練棒的前視圖，圖10(c)係沿著中心軸切斷圖10(a)之混練棒時的要部剖視圖，圖10(d)係圖10(c)之混練棒的分解剖視圖。

圖11(a)係具有更換部之混練棒的其他變形例之局部剖斷要部側視圖，圖11(b)係圖11(a)之混練棒的前視圖，圖11(c)係沿著中心軸切斷圖11(a)之混練棒時的要部剖視圖，圖11(d)係以圖11(c)之虛線所包圍之部位的要部放大剖視圖。

以下，針對作為本發明之一例的實施型態，依據圖式詳細地進行說明。此外，在用以說明實施型態之圖式中，係對於相同之構成元件，原則上標記相同之符號，並省略其重複之說明。

圖1係從側面透視本實施型態之泥土壓潛盾挖掘機的內部之構成圖。圖2(a)係圖1之泥土壓潛盾挖掘機的刀具頭之前視圖，圖2(b)係從箭頭所示之方向觀察圖1之泥土壓潛盾挖掘機之位置A的構成圖。

本實施型態之泥土壓潛盾挖掘機1係如下述之挖鑿機器：使藉由刀具頭(刀具盤)2所挖鑿之土砂充滿在刀具頭2與機器本體3之間的腔室CR內，並藉由對其注入添加材並進行混練，而使土砂成為塑性流動性(可自由地變形及移動之性質)及止水性高的泥土，且一面藉由其土壓謀求開挖面之穩定性，一面構築挖鑿坑。

雖無特別地限定，惟泥土壓潛盾挖掘機1之挖鑿外徑係例如5900mm左右，機器長度係例如7140mm左右。並且，泥土壓潛盾挖掘機1之運轉係由操作人員(operator)在其後方之後續台車SB內的運轉室內進行控制。此外，藉由設置在該運轉室內之控制部C，對泥土壓潛盾挖掘機1之整體動作進行控制。該控制部C係電性連接在設置於運轉室內的顯示部D，且在顯示部D顯示從控制部C送來之各種資訊。

刀具頭2係挖鑿天然地基之開挖面的構件，且以沿著機器本體3之周方向而旋轉自如之狀態設置在機器本體3之前面。該刀具頭2係採用例如圓盤狀之輪輻(spoke)型。亦即，如圖2(a)所示，刀具頭2係具備：中央之輪轂(hub)部2a；從輪轂部2a朝外周放射狀地延伸之六個輪輻部2b；連結輪輻部2b之延伸方向的中途部彼此之中間環部2c；連結輪輻部2b之前端部彼此之外周環部2d；以及形成在該等構件間的貫穿孔2e。如此，在本實施型態中，藉由採用作為刀具頭2之一例之開口率大的輪輻型，可將礫石在儘量不打碎之情形下導入至刀具頭2與機器本體3之間的室內。

在刀具頭2之挖鑿面，設置有複數個刀具鑽頭(cutter bit，以下簡稱為鑽頭)4a至4d。在刀具頭2之中央的輪轂部2a中，設置有稱為中心鑽頭(center bit)之鑽頭4a。並且，在各輪輻部2b中，規則地排列而設置有複數個鑽頭4b。此外，亦有在輪轂部2a中設置如錐頭(cone head)型之滾齒鑽頭(roller bit)等的其他挖鑿構件之情形。並且，在輪輻部2b中，除了鑽頭4b之外，亦有設置如滾齒鑽頭等的其他挖鑿構件之情形。

如圖1及圖2(a)所示，在外周環部2d中，複數個鑽頭4c係以其刀刃朝向外周側之狀態排列安裝在開挖面側的前面。並且，在外周環部2d之外周面中，以成為相對極之方式例如設置有稱為超挖鑽頭(copy bit)之二個鑽頭4d。該鑽頭4d係具備：進行急彎曲線施工時之超挖或泥土壓潛盾挖掘機1之姿勢控制等的作用。

再者，如圖2(a)所示，在輪轂部2a及輪輻部2b中，設置有添加材注入部5a1、5a2、5a3、5a4。該等添加材注入部5a1至5a4係將例如皂土(bentonite)系之添加材之類的作泥材朝刀具頭2之前面的開挖面注入之構成部，且以分散在刀具頭2之正面內之不同的旋轉軌跡上之狀態配置。藉此，由於可使添加材之注入控制變得更多樣化，因此可使挖鑿土砂之塑性流動化精確度更佳且更有效率地進行。再者，添加材注入部5a2、及添加材注入部5a3、5a4係以隔著中央之添加材注入部5a1而左右地分離之方式配置。藉此，可使添加材在刀具頭2之前面內遍及更廣之範圍。此外，在從添加材注入部5a1至5a4之各者注入之添加材中，係可採用氣泡材來取代皂土系之添加材，亦可採用皂土系之添加材與氣泡材之兩者。

在中間環部2c中相鄰接之輪輻部2b、2b間的中央，設置有限制突起2f。由刀具頭2所挖鑿之土砂係經由貫穿孔2e被導入至腔室CR(參照圖1)內，限制突起2f係藉由規制貫穿孔2e之開口面積而規制地中之巨礫或卵石等經由貫穿孔2e進入至腔室CR內之部分。亦在該限制突起2f之表面設置有鑽頭4b。

另一方面，如圖1所示，機器本體3具備盾身(girder)部之前胴板3a、及其後方之盾尾(tail)部的後胴板3b。前胴板3a及後胴板3b係藉由例如圓筒狀之鋼製板而形成，且為形成機器本體3之外形並且在機器本體3之內部形成中空空間之外裝體。前胴板3a及後胴板3b係後胴板3b之前端部分在前胴板3a之後端側以與前胴板3a之內周面相接的狀態進入，藉此而卡合。

在前胴板3a之前面側，於從其前面後退到機器本體3之內側的位置，設置有用以將機器本體3內之中空空間分成開挖面側及機內側之分隔壁板 (分隔壁部)7。在比該分隔壁板7更靠近開挖面側(亦即上述刀具頭2與分隔壁板7之間的空間)之處，設置有上述腔室CR，在比分隔壁板7更靠近機內側之處，設置有添加材注入部5b、刀具驅動體8、中折千斤頂9a、潛盾千斤頂(shield jack)9b、及螺旋輸送機(screw conveyer)10。

腔室CR係供導入藉由刀具頭2而挖鑿之土砂等的空間。在該腔室CR內，於分隔壁板7之前面設置有朝腔室CR內突出之圓柱狀等的混練棒(攪拌手段、第一攪拌棒)15。亦即，混練棒15係固定於分隔壁板7而不動。

另一方面，在刀具頭2之背面，設置有朝腔室CR內突出之圓柱狀等的混練棒(攪拌手段、第二攪拌棒)16R(旋轉移動側)及三角柱狀等的混練翼16W。亦即，混練棒16R及混練翼16W係固定於刀具頭2，且隨著刀具頭2之旋轉而旋轉移動。

該等混練棒15、16R及混練翼16W係具備：當刀具頭2旋轉時，將進入至腔室CR內之土砂及注入至腔室CR內之添加材予以混合並進行攪拌之作用。此外，亦可使添加材從混練棒15注入。

添加材注入部5b係朝機器本體3之外圍、腔室CR內注入添加材之部分，且在使添加材注入部5b之注入口露出於機器本體3之外部的狀態下，設置於分隔壁板7之外周附近。從添加材注入部5b注入之添加材係採用例如皂土系之添加材之類的作泥材。此外，從添加材注入部5b注入之添加材亦可採用氣泡材來取代皂土系之添加材，亦可採用皂土系之添加材及氣泡材之兩者。

刀具驅動體8係使刀具頭2旋轉之驅動源。在此，就刀具驅動方式而言，例示中間支承驅動方式，刀具驅動體8係如圖1所示，在刀具頭2之正面內的中央與外周之大致中央的位置，沿著刀具頭2之周方向排列配置有複數個。此外，符號8TA係顯示扭力臂。

中折千斤頂9a係連結前胴板3a及後胴板3b，並且修正泥土壓潛盾挖掘機1之推進方向的機器，如圖1所示，在機器本體3內之跨越前胴板3a與後胴板3b之交界的位置，沿著泥土壓潛盾挖掘機1之周方向排列配置有複數個。藉由在將壓油供給至該中折千斤頂9a且使前胴板3a及後胴板3b折彎成預設之方向及角度的狀態下推進泥土壓潛盾挖掘機1，即可控制泥土壓潛盾挖掘機1之推進方向。

潛盾千斤頂9b係用以使在設置於機器本體3之後方的環片(segment)SG取得反作用力而產生使泥土壓潛盾挖掘機1前進之推進力的機器，如圖1所示，在機器本體3內之跨越前胴板3a與後胴板3b之交界的位置，如圖2(b)所示，沿著泥土壓潛盾挖掘機1之周方向排列配置有複數個。

螺旋輸送機10係用以將導入至腔室CR內之土砂排出至機外的機器，如圖1所示，係以從貫穿分隔壁板7而配置在腔室CR內之土砂導入端部10a朝配置在機器本體3之後方的排出端部10b往斜上方向連續地延伸的狀態設置。此外，雖無特別地限定，惟螺旋輸送機10之外徑係例如850mm左右。

就該螺旋輸送機10而言，係採用例如帶狀(ribbon)式之螺旋輸送機。亦即，在螺旋輸送機10之管內，以旋轉自如之狀態設置有未具有旋轉軸之螺旋狀的翼板(blade)10c。在具有旋轉軸之螺旋輸送機的情形時，容易因礫石等而閉塞，相對於此，帶狀式之螺旋輸送機10之情形時，係可將能進行搬送之礫石等的最大徑設定為搬送路之半徑以上，因此亦可搬送具有旋轉軸之螺旋輸送機所無法搬送之巨大之礫石等。因此，由於可藉由螺旋輸送機10將巨礫予以排出，因此可將巨礫在儘量不打碎之情形下導入至腔室CR內。

在該種螺旋輸送機10之後方的排出端部10b，連結有排土管(未圖示)，藉由螺旋輸送機10而搬送至排出端部10b之土砂係經由排土管搬送至廢土搬出台車(未圖示)等。此外，雖未特別地限定，惟排土管之外徑係例如600mm左右，長度係例如30m左右。

再者，本實施型態之泥土壓潛盾挖掘機1係具備未圖示之土壓檢測部及溫度感測器等之類的感測器部。土壓檢測部係檢測腔室CR內之泥土之壓力的感測器部，且在使土壓檢測面朝向腔室CR內之狀態下設置。可藉由該土壓檢測部而測量腔室CR內之泥土壓，並且能夠以使其測量值落在預設值之範圍的方式進行管理，藉此一面謀求開挖面之穩定性，一面進行挖鑿處理。

並且，溫度感測器係檢測挖鑿土砂之溫度(以下稱為土砂溫度)之感測器部，且設置在刀具頭2之正面內及外周面內。溫度感測器係由例如護套熱電偶(sheathed thermocouple)所構成。由該護套熱電偶所構成之溫度感測器係不容易故障，且廉價又不佔空間，因此可在刀具頭2配置複數個。因此，可使刀具頭2之前面及外周之土砂溫度的測量精確度提升。該複數個溫度感測器係以在刀具頭2之正面內分散在不同之旋轉軌跡上(亦即刀具頭2之徑方向之不同位置)的狀態配置。

再者，溫度感測器係電性連接於上述之控制部C(參照圖1)。並且，在控制部C中，即時(real time)地測量土砂溫度，並且依據從溫度感測器發送之溫度資訊，對刀具頭2之前面內及外周面內的溫度分佈進行圖表化(可視化)，且對添加材之注入條件進行調整。

該種本實施型態之泥土壓潛盾挖掘機1係特別適用於挖鑿包含混合有巨礫(雖無特別地限定，惟例如直徑為600mm左右)之卵石混合砂礫層或卵石層的天然地基之情形，惟亦可適用於未混合有巨礫之卵石混合砂礫層、卵石層或一般之砂礫層。

接著，針對本實施型態之泥土壓潛盾挖掘機1的混練棒15、16R，參照圖3至圖6進行說明。

圖3係圖1之泥土壓潛盾挖掘機之刀具頭的前視圖。此外，在圖3中，係透視刀具頭2之背面側的混練棒15、16R及混練翼16W等。並且，圖3係前視圖，但為了容易地觀看圖式，係對混練棒15標示陰影線。

如圖3所示，混練棒15及混練棒16R係以當刀具頭2旋轉時彼此不會碰撞之方式設置。亦即，刀具頭2之徑方向之混練棒15的設置位置、與刀具頭2之徑方向之混練棒16R的設置位置係彼此不同。在此，在例如刀具頭2之徑方向，於二個混練棒15、15之間設置有一個混練棒16R。

並且，圖4係圖1之泥土壓潛盾挖掘機之前端部的要部放大剖視圖，圖5係圖4之泥土壓潛盾挖掘機之混練棒的要部放大側視圖。此外，圖4係剖視圖，惟為了容易地觀看圖式，係省略鑽頭及陰影線。

如圖4及圖5所示，混練棒15、及混練棒16R係指其各自的前端延伸至在側視時局部地重疊之位置。混練棒15係具有前端側之更換部15a、及基端(腳部)側之既存部15b，且成為可更換混練棒15之前端側的構成。

在此，當無法更換混練棒15之前端側時，例如會有在挖鑿對象之地盤包含有巨礫等時，混練棒15因該礫石碰撞於混練棒15等而彎曲或摩耗之情形。特別是，固定於刀具頭2之混練棒16R係隨著刀具頭2之旋轉而移動，因此當礫石等碰撞時可分散撞撃力道而較為難以產生損傷或摩耗，相對於此，固定於分隔壁板7之混練棒15則當礫石等碰撞時無法分散撞撃力道而容易產生損傷或摩耗等，會有混練棒15之攪拌混合之性能降低的課題。

相對於此，在本實施型態中，在混練棒15之前端的更換部15a彎曲或摩耗後，由於可拆除該更換部15a而更換成新品，因此可防止混練棒15之性能降低。惟亦可與混練棒15同樣地設成為可更換混練棒16R之前端的構成。再者，亦可設成為可更換混練棒15、16R之兩者之前端部的構成。

此外，在本案中，混練棒15或混練棒16R之「前端側」係指包含前端之預定的長度部分。

如圖5所示，混練棒15之更換部15a的長度L1，係比混練棒15、16R在側視時彼此重疊之部分的長度(以下稱為重疊長度)L2更長。混練棒15之損傷或摩耗等係容易產生於混練棒15、16R在側視時彼此重疊之部分，因此假設將混練棒15之更換部15a的長度L1設定為比上述重疊長度L2更短時，混練棒15之既存部15b會落在重疊長度L2之範圍內，而會在既存部15b產生損傷或摩耗等。相對於此，藉由將混練棒15之更換部15a的長度L1設為比上述重疊長度L2更長，由於既存部15b不會落在重疊長度L2之範圍內，因此可抑制或防止在既存部15b產生損傷或摩耗等。

並且，圖6(a)係具有更換部之混練棒的局部剖斷要部側視圖，圖6(b)係圖6(a)之混練棒的前視圖，圖6(c)係沿著中心軸切斷圖6(a)之混練棒時之要部剖視圖，圖6(d)係以圖6(c)之虛線所包圍之部位的放大剖視圖。

如圖6(a)、(c)、(d)所示，混練棒15之更換部15a及既存部15b係藉由在混練棒15之外周中形成於更換部15a與既存部15b之交界的接合部J而接合。如圖6(c)、(d)所示，接合部J係在混練棒15之外周中之更換部15a與既存部15b之交界，藉由熔接溝V之部分而形成，該溝V係以朝混練棒15之中心軸凹陷成剖視呈V字形之方式形成。如此，藉由設置溝V，可容易地進行混練棒15之更換部15a與既存部15b之熔接，而且可使更換部15a與既存部15b之接合強度提升。

再者，如圖6(a)、(c)所示，混練棒15之更換部15a及既存部15b係設置有藉由凹凸嵌合而形成之凹凸嵌合部F。在此，例如在混練棒15之更換部15a的相對向面之中央設置有一個凸部CP，在既存部15b之相對向面的中央設置有一個凹部DP，且將更換部15a之凸部CP嵌合於既存部15b之凹部DP。藉此，可使混練棒15之更換部15a與既存部15b之接合部的強度相對於來自與混練棒15之中心軸交叉的橫方向之力提升。惟凸部CP及凹部DP之位置並非限定於各個相對向面之中央，亦可從各個相對向面之中央偏離。

再者，圖7(a)係具有更換部之混練棒的變形例之局部剖斷要部側視圖，圖7(b)係圖7(a)之混練棒的前視圖，圖7(c)係沿著中心軸切斷圖7(a)之混練棒時之要部剖視圖。

在該變形例中，如圖7所示，在混練棒15之更換部15a的相對向面設置有二個凸部CP，且在既存部15b之相對向面設置有二個凹部DP，更換部15a之二個凸部CP係嵌合於既存部15b之二個凹部DP。藉此，可使混練棒15之更換部15a與既存部15b之接合強度相對於來自與混練棒15之中心軸交叉之橫方向的力更加提升。

此外，圖8(a)係具有更換部之混練棒之其他變形例的局部剖斷要部側視圖，圖8(b)係圖8(a)之混練棒的前視圖，圖8(c)係沿著中心軸切斷圖8(a)之混練棒時的要部剖視圖。

在該變形例中，如圖8所示，在混練棒15之更換部15a的相對向面設置有一個凸部CP及一個凹部DP，且在既存部15b之相對向面設置有一個凹部DP及一個凸部CP，該更換部15a之凸部CP係嵌合於既存部15b之凹部DP，並且既存部15b之凸部CP係嵌合於更換部15a之凹部DP。藉此，可使混練棒15之更換部15a與既存部15b之接合強度相對於來自與混練棒15之中心軸交叉之橫方向的力提升，而且可使混練棒15之更換部15a的凸部CP及既存部15b之凸部CP的加工變得容易。

再者，圖9係具有更換部之混練棒之又一其他變形例的要部放大側視圖。在該變形例中，在混練棒15之既存部15b的外周，設置有翼部WP。翼部WP之前端部係以在側視時不會與混練棒15之更換部15a重疊之方式，在靠近更換部15a前之部位形成終端。藉此，即使在混練棒15設置有翼部WP之情形時，亦可容易地更換混練棒15之更換部15a。

此外，亦可在混練棒16R之側面設置翼部。此時，係以混練棒16R之翼部不會在混練棒15、16R之重疊部接觸於混練棒15之方式設置翼部。並且，在將混練棒16R之前端側設為可更換之情形時，與混練棒15同樣地，使混練棒16R之翼部的前端部在側視時不會與混練棒16R之更換部重疊。

接著，針對圖1之泥土壓潛盾挖掘機1之泥土壓潛盾工法的一例進行說明。

在本實施型態之泥土壓潛盾挖掘機1中，藉由一面將刀具頭2推壓於開挖面並使之旋轉，一面推進機器本體3，而在地中構築挖鑿坑。在此，將例如粒徑未達2mm之細粒(砂成份)不超過20%、且粒徑2mm以上之礫石(礫石成份)超過80%之天然地基作為挖鑿對象。

在進行該挖鑿作業之際，將上述添加材添加於以刀具頭2所挖鑿之土砂，並且藉由刀具頭2之旋轉而使混練棒16R等旋轉移動，藉由混練棒15、16R對土砂與添加材進行攪拌、混合，而將挖鑿土砂轉換成具有塑性流動性及不透水性之泥土。然後，使該泥土充滿於腔室CR內及螺旋輸送機10內，藉由潛盾千斤頂9b之推進力對該充滿之泥土進行加壓而產生泥土壓，並且使該泥土壓抵抗開挖面之土壓，以維持開挖面之穩定性。

再者，例如將刀具頭2之旋轉速度設為一定，並調整潛盾千斤頂9b之伸長速度或螺旋輸送機10之旋轉速度，藉由上述土壓檢測部來測量腔室CR內之泥土壓，並使該泥土壓成為一定，藉此維持開挖面之穩定性。

作為添加材而添加之皂土系的添加材(作泥材)係除了具有使土砂之塑性流動性或不透水性提升之作用，亦具有下列作用：與挖鑿土砂一同包覆粉碎巨礫而得之礫石或卵石等礫石成份而使該礫石成份不會從挖鑿土砂分離，以使挖鑿土砂與礫石成份之一體性提升。

另一方面，作為添加材而添加之氣泡材係除了具有抑制上述礫石成份附著於刀具頭2或分隔壁板7之分離作用，亦具有下列作用：藉由皂土系之添加材所無法獲得之緩衝(cushion)作用而提升挖鑿土砂或作泥材之壓縮性，以抑制礫石成份在腔室CR內或螺旋輸送機10內滾動移動，且即使滾動移動亦會藉由緩衝作用來抑制泥土壓之急遽變動。

因此，即使在挖鑿存在有卵石混合砂礫層(混合有不適合導入至腔室CR內之巨礫)或卵石層之天然地基的情形時，亦可使泥土壓穩定化，且可維持開挖面之穩定性，還可使螺旋輸送機10之礫石成份的排土順暢地移動而防止閉塞之發生，且可防止噴出之發生。

在此，在由泥土壓潛盾挖掘機1進行挖鑿施工之際，當於因礫石等之碰撞而在混練棒15之前端部產生損傷或摩耗等之情形時，混練棒15之性能會降低，且會使挖鑿土砂之塑性流動性降低。因此，在本實施型態中，係在混練棒15之前端部產生損傷或摩耗等之情形時，停止泥土壓潛盾挖掘機1之挖鑿動作，並且將混練棒15之前端側的更換部15a更換成新品之後，再度開始進行泥土壓潛盾挖掘機1之挖鑿動作。

藉此，由於可防止泥土壓潛盾挖掘機1之混練棒15之性能的降低，因此可從由泥土壓潛盾挖掘機1進行挖鑿施工之開始至結束維持挖鑿土砂之塑性流動性。因此，可從挖鑿施工之開始至結束減少泥土壓潛盾挖掘機1之刀具扭力(cutter torque)。再者，由於可抑制或防止因挖鑿土砂所造成之閉塞及噴發，因此可減少因閉塞及噴發所造成之挖鑿作業的中斷次數。因此，由於可更有效率地實施由泥土壓潛盾挖掘機1所進行之挖鑿動作，因此可縮短挖鑿工期，且即使為包含巨礫之地盤，亦可推進長距離施工。

以上，雖依據實施型態具體地說明由本發明人所研創之發明，惟在本說明書中所揭示之實施型態係在所有方面皆為例示，並非限定在所揭示之技術者。亦即，本發明之技術範圍並非依據前述實施型態中之說明而做限制性解釋者，終歸應依據申請專利範圍之記載解釋，且亦包含與申請專利範圍之記載技術均等的技術、及在不脫離申請專利範圍之要旨下的所有變更。

在前述實施型態中，雖針對分別設置二個混練棒15、一個混練棒16R之情形進行說明，惟並未限定於此，亦可進行各種變更。

此外，在前述實施型態中，雖針對在混練棒15之更換部15a與既存部15b之相對向面設置凹部DP及凸部CP之情形進行說明，惟並未限定於此，亦可如圖10所示。圖10(a)係具有更換部之混練棒之變形例的局部剖斷要部側視圖，圖10(b)係圖10(a)之混練棒的前視圖，圖10(c)係沿著中心軸切斷圖10(a)之混練棒時的要部剖視圖，圖10(d)係圖10(c)之混練棒的分解剖視圖。

在該變形例中，係在混練棒15之更換部15a與既存部15b各自的相對向面設置各二個凹部DP，且在其各個凹部DP內嵌入以不同個體所準備之圓柱棒狀的二個埋設桿RP，藉此嵌合更換部15a及既存部15b。藉此，可使混練棒15之更換部15a與既存部15b之接合強度相對於來自與混練棒15之中心軸交叉之橫方向的力提升，可容易地進行混練棒15之更換部15a及既存部15b的加工。惟亦可將凹部DP設為一個，將埋設桿RP設為一個。在此情形下，亦可將凹部DP及埋設桿RP之正面視時之形狀作成為六角形等之多角形。藉此，可對沿著更換部15a之周方向施加之力進行強化。

此外，圖11(a)係具有更換部之混練棒之其他變形例的局部剖斷要部側視圖，(b)係圖11(a)之混練棒的前視圖，(c)係沿著中心軸切斷圖11(a)之混練棒時之要部剖視圖，(d)係以圖11(c)之虛線所包圍之部位的要部放大剖視圖。

在該變形例中，於混練棒15之更換部15a與既存部15b各自的相對向面設置各一個凹部DP，且在其各個凹部DP之內壁面設置母螺紋，另一方面以不同個體準備在側面設置有公螺紋之圓柱棒狀的埋設桿RsP，並且將具有該公螺紋之埋設桿RsP螺合至更換部15a及既存部15b之具有母螺紋的凹部DP 內，藉此螺合更換部15a及既存部15b。在進行此情形之混練棒15的組裝之際，可在將埋設桿RsP螺合於既存部15b之凹部DP內之後，使更換部15a之凹部DP對合於該埋設桿RsP之突出部後，使更換部15a旋轉而將埋設桿RsP之突出部螺合於更換部15a之凹部DP內。因此，可使混練棒15之更換部15a與既存部15b之接合強度相對於來自與混練棒15之中心軸交叉之橫方向的力提升。

再者，在前述實施型態中，雖針對使用帶狀螺旋(ribbon screw)型之螺旋輸送機之情形進行說明，惟並不限定此，亦可進行各種變更，例如使用組合帶狀型與附有軸型之螺旋輸送機。

(產業上之可利用性)

在以上之說明中，雖針對將本發明適用於中間支承驅動方式之泥土壓潛盾挖掘機之情形進行說明，惟並不限定於此，亦可適用於例如中心軸驅動方式或外周支承驅動方式之泥土壓潛盾挖掘機等、其他潛盾挖掘機。