TWI576504B - 潛盾挖掘機之刀具盤，及具備該刀具盤之潛盾挖掘機 - Google Patents

Description

潛盾挖掘機之刀具盤，及具備該刀具盤之潛盾挖掘機

本發明係有關潛盾挖掘機之刀具盤及具備 該刀具盤之潛盾挖掘機，例如有關刀具盤的鑽頭之配置的技術。

潛盾挖掘機係藉由一邊將設置在機器本體 的前面之刀具盤按壓在地基的開挖面且使之旋轉並一邊前進而將挖掘坑形成在地基之機器。

利用刀具盤挖掘之砂土係於設置在刀具盤 與機器本體的隔板之間的泥水艙內與添加材料混合後，從機器本體的後方被排出。

刀具盤具備有：中央的輪轂部；複數個輪 輻部，係從該輪轂部延伸為放射狀；以及外周環部，係將複數個輪輻部之延伸方向的外周部予以連結。

於各輪輻部配置有滾輪式刀具、前導鑽頭 (pilot bit)及刮刀齒等之類的各種鑽頭。滾輪式刀具係配置在各輪輻部的前面，主要將大卵石等予以破碎。前導鑽頭 係在各輪輻部的前面配置有複數個，用以進行前導挖掘，並且將刮刀齒予以保護。並且，刮刀齒係在各輪輻部的寬度方向之兩外緣部、亦即在挖掘砂土之引進口的外周角部沿著各輪幅部的延伸方向配置有複數個，而將地基予以挖掘，並且將所挖掘之砂土引進到泥水艙內(例如參照專利文獻1至5)。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2012-12257號公報

專利文獻2：日本特開2012-12258號公報

專利文獻3：日本特開2012-12259號公報

專利文獻4：日本特開2012-12260號公報

專利文獻5：日本特開平10-140984號公報

然而，於配置在刀具盤之上述各種鑽頭中分別具有不同的耐久性(壽命)，且配合耐久性最低的鑽頭來決定鑽頭的交換時期。尤其是在挖掘大卵石層等時，配置在挖掘砂土之引進口的外周角部之刮刀齒會因大卵石等容易碰撞而容易產生磨耗，故其耐久性比起其他鑽頭明顯較低。鑽頭產生磨耗後必須交換，且該交換作業為需要很多的時間與勞力之麻煩的作業，而成為阻礙潛盾挖掘機的長距離施工之要因。因此，在潛盾挖掘機中，要如何延長 刀具盤的鑽頭之交換時期乃成為重要的課題。

本發明係鑑於上述技術背景而研創者，其 目的係在提供一種技術，該技術係在潛盾挖掘機中，可延長刀具盤的鑽頭之交換時期。

為了解決上述課題，申請專利範圍第1項所 記載之本發明的潛盾挖掘機之刀具盤係具備：輪轂部；複數個輪輻部，係從前述輪轂部延伸為放射狀；外周環部，係將前述複數個輪輻部的延伸方向之外周部予以連結；複數個前導鑽頭，係設置在前述複數個輪輻部之各者的前面；以及保護構件，係在前述複數個輪輻部之各者之寬度方向的兩外緣部中，設置在前述輪輻部的延伸方向之至少一部分，以保護前述輪輻部之寬度方向的兩外緣部。

此外，申請專利範圍第2項之本發明係在上述申請專利範圍第1項所述的發明中，於前述複數個輪輻部之各者之寬度方向的兩外緣部中，僅在前述輪輻部之延伸方向的外周部設置有刮刀齒。

此外，申請專利範圍第3項之本發明係在上述申請專利範圍第1項或第2項所述的發明中，前述複數個輪幅部之各者係以該寬度方向的尺寸隨著從前述輪轂部分離而變寬之方式形成，且在前述複數個輪輻部之各者中，配置在該輪輻部之延伸方向的外周側之前述前導鑽頭的行數係比配置在該輪輻部的中央側之前述前導鑽頭的行數更多。

再者，申請專利範圍第4項之本發明係在上述申請專利範圍第1項、第2項或第3項所述之發明中，前述複數個前導鑽頭係在鄰接於旋轉方向之前導鑽頭的位置向前述輪輻部的延伸方向偏離之狀態下配置。

此外，申請專利範圍第5項之本發明的潛盾挖掘機之刀具盤係具備：輪轂部；複數個輪輻部，係從前述輪轂部延伸為放射狀；外周環部，係將前述複數個輪輻部的延伸方向的外周部予以連結；複數個前導鑽頭，係設置在前述複數個輪輻部之各者的前面；以及刮刀齒，係在前述各個複數個輪輻部之各者的寬度方向之兩外緣部中，僅設置在前述輪輻部之延伸方向的外周部。

再者，申請專利範圍第6項之本發明的潛盾挖掘機，係在旋轉自如於機器本體的前面之狀態下具備上述申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之刀具盤。

依據申請專利範圍第1項所述的發明，係藉由在構成刀具盤之輪輻部的寬度方向之兩外緣部設置保護構件，由於可減少或去除耐久性低的刮刀齒，故可將構成潛盾挖掘機之刀具盤的鑽頭之交換時期予以延長。

依據申請專利範圍第2項所述的發明，由於可減少耐久性低的刮刀齒，故可將構成潛盾挖掘機之刀具盤的鑽頭之交換時期予以延長。

依據申請專利範圍第3項所述之發明，由於使刀具盤之前導鑽頭的數目增加，故可分散施加在前導鑽 頭之負荷。因此，可提高前導鑽頭的耐久性，故可使刀具盤的前導鑽頭之交換時期延長。

依據申請專利範圍第4項所述之發明，由於使刀具盤之前導鑽頭的操作數增加，故可減小各前導鑽頭的切口深度。因此，可抑制或防止前導鑽頭的磨耗與缺損，故可使刀具盤的前導鑽頭之交換時期延長。

依據申請專利範圍第5項所述的發明，由於可減少耐久性低的刮刀齒，故可使構成潛盾挖掘機之刀具盤的鑽頭之交換時期延長。

依據申請專利範圍第6項所述之發明，由於可使刀具盤的鑽頭之交換時期延長，故可推動潛盾挖掘機之長距離施工。

1‧‧‧泥土壓潛盾挖掘機

2‧‧‧切削機頭

2a‧‧‧輪轂部

2b‧‧‧輪輻部

2c‧‧‧中間環部

2d‧‧‧外周環部

2c‧‧‧貫穿孔

2f‧‧‧限制突起

3‧‧‧機器本體

3a‧‧‧前胴板

3b‧‧‧後胴板

4、4s‧‧‧刮刀齒

4a‧‧‧中心鑽頭

4b、4c‧‧‧鑽頭

4d‧‧‧複製鑽頭

5a1至5a4‧‧‧材料注入部

6‧‧‧泥水艙

9a‧‧‧鉸接千斤頭

9b‧‧‧潛盾千斤頭

10‧‧‧螺旋輸送機

10a‧‧‧砂工取進端部

10b‧‧‧排出端部

15a、15b、16a、16b‧‧‧攪拌翼

BM‧‧‧鑽頭母材

BC‧‧‧超硬鑽頭

C‧‧‧控制部

D‧‧‧顯示部

MA‧‧‧安裝板

MB‧‧‧安裝板

PA‧‧‧保護板

PB‧‧‧保護板

SB‧‧‧後續台車

第1圖係從側面以透視之方式本發明的一實施形態之泥土壓潛盾挖掘機的內部顯示之構成圖。

第2圖(a)係第1圖之泥土壓潛盾挖掘機的切削機頭之前視圖，第2圖(b)係從箭頭符號A1之方向觀看第2圖(a)的切削機頭之側視圖。

第3圖係從以箭頭符號所示之方向觀看第1圖的泥土壓潛盾挖掘機的位置X之構成圖。

第4圖係構成第2圖的切削機頭之輪輻部的放大俯視圖。

第5圖(a)係第4圖之I-I線的剖面圖，第5圖(b)係從 箭頭符號A2的方向觀看第5圖(a)的輪輻部之主要部分側視圖。

第6圖係在具有刮刀齒之輪輻部中相當於第4圖的I-I之部位的剖面圖。

第7圖係表示挖掘對象的地基之粒徑累積曲線的圖。

以下，根據圖式就作為本發明的一例之實施形態加以詳細說明。此外，在用以說明實施形態之圖式中，對於相同的構成元件原則上標示相同的符號，而省略其重複的說明。

第1圖係從側面以透視之方式本發明的一實施形態之泥土壓潛盾挖掘機的內部顯示之構成圖，第2圖(a)係第1圖之泥土壓潛盾挖掘機的切削機頭之前視圖，第2圖(b)係從箭頭符號A1之方向觀看第2圖(a)的切削機頭之側視圖，第3圖係從以箭頭符號所示之方向觀看第1圖的泥土壓潛盾挖掘機的位置X之構成圖。

本實施形態之泥土壓潛盾挖掘機1係藉由將添加材料注入且混合到利用切削機頭(刀具盤)2所挖掘之砂土而產生具有不透水性與塑性流動性(可自由變形及移動之性質)之泥土，且在將該泥土充滿到切削機頭2與機器本體3之間的室內之狀態下進行挖掘而產生泥土壓，且在使該泥土壓與開挖面的土壓對抗之狀態下建構挖掘坑之機器。

此泥土壓潛盾挖掘機1尤其適用於挖掘包 含巨礫石混在一起之混有大卵石之砂礫層與大卵石層之地基的情況。當然，亦可適用於巨礫石未混在一起之混有大卵石之砂礫層與大卵石層或普通的砂礫層。

此外，泥土壓潛盾挖掘機1之挖掘外徑例如為5900mm左右。再者，泥土壓潛盾挖掘機1之機械長度例如為7140mm左右。再者，泥土壓潛盾挖掘機1的操作係於配置在其後方之後續台車SB(參照第1圖)內的操作室內由操作人員來控制。再者，透過設置在該操作室內之控制部C來控制泥土壓潛盾挖掘機1之整個動作。此控制部C係電性連接在設置於操作室內之顯示部D。於顯示部D中，將從控制部C所傳送之各種資訊予以顯示。

切削機頭2係挖掘地基的開挖面之構件，其沿著切削機頭2的周圍方向以旋轉自如的狀態設置在機器本體3的前面。於此切削機頭2中，例如採用圓盤狀的輪輻類型。亦即，如第2圖(a)所示，切削機頭2具備：中央的輪轂部2a；6個輪輻部2b，係從輪轂部2a朝外周延伸為放射狀；中間環部2c，係將各輪輻部2b的延伸方向之中途部彼此予以連結；外周環部2d，係將各輪輻部2b的尖端部彼此予以連結；以及貫穿孔2e，係形成在上述構件間。

於切削機頭2之中央的輪轂部2a，裝設有中心鑽頭4a。此外，在輪轂部2a，亦可裝設圓錐頭型的滾輪式鑽頭等之類的其他挖掘構件。

各輪輻部2b係以其寬度方向(切削機頭2的 旋轉方向)的尺寸隨著從輪轂部2a分離而變寬之方式形成。於各輪輻部2b，裝設有鑽頭(前導鑽頭)4b及刮刀齒4s。再者，於輪輻部2b之前面，除了鑽頭4b之外，亦可裝設滾輪式鑽頭等之類的其他挖掘構件。

鑽頭4b係除了先進行大卵石等之破碎與地基的挖掘之外，亦具有保護刮刀齒4s之功能，且如第2圖(a)所示，在各輪輻部2b的前面(與開挖面相對向之面)以有規則地排列之方式設置有複數個。各鑽頭4b係將其平面形狀形成為例如幾近長方形狀，且在使其長邊沿著輪輻部2b的寬度方向之狀態下配置。

此外，在各輪輻部2b中外周側的鑽頭4b之行數係比中央側(輪轂部2a側)的鑽頭4b之行數更多(半徑方向為行，圓周方向為列)。例如，輪輻部2b之中央側的鑽頭4b係在輪輻部2b的寬度方向配置1行，且沿著輪輻部2b之延伸方向配置3行，相對於此，輪輻部2b之外周側的鑽頭4b係在輪輻部2b之寬度方向配置2行，且在沿著輪輻部2b的延伸方向配置6列。藉此方式，由於增加鑽頭4b的數目，故可使施加在鑽頭4b之衝撃與負荷分散。因此，可使鑽頭4b的耐久性提高。因此，可使切削機頭2的鑽頭4b之交換時期延長。

此外，在此，雖將鄰接於切削機頭2的旋轉方向之鑽頭4b的位置配置在相同旋轉軌跡上，但不限定於此，亦可將鄰接於切削機頭2的旋轉方向之鑽頭4b的位置在輪輻部2b的延伸方向錯開。藉此方式，可增加切削機頭 2的前面內之挖掘操作數。尤其在輪輻部2b的外周部配置有2行的鑽頭4b，故比起中央側可更增加挖掘操作數。如此，藉由增加挖掘操作數，可減小各鑽頭4b的切口深度，故可抑制或防止鑽頭4b的磨耗與缺損。因此，可延長切削機頭2的鑽頭4b之交換時期。

再者，在切削機頭2中於相同的旋轉軌跡上鄰接之鑽頭4b係以其高度沿著切削機頭2的旋轉方向重覆高低之方式而不同。在切削機頭2之中央側係鄰接之輪輻部2b的相同旋轉軌跡上的鑽頭4b之高度不同。此外，在切削機頭2的外周側係如第2圖(b)所示，在1個輪輻部2b中亦在相同旋轉軌跡上鄰接之鑽頭4b的高度不同。如此，藉由將相同旋轉軌跡上之鑽頭4b的高度沿著旋轉方向交替改變高低，而可將施加在鑽頭4b之衝撃與負荷予以分散，故可使鑽頭4b的耐久性提高。因此，可延長切削機頭2的鑽頭4b之交換時期。此外，藉由改變相同旋轉軌跡上之鑽頭4b的高度，可適當地將開挖面側的大卵石等予以破碎。

另一方面，刮刀齒4s具有挖掘地基並且將所挖掘之砂土引進到泥水艙6內的功能，而在各輪輻部2b之寬度方向的兩外緣部上僅設置在輪輻部2b之延伸方向的最外周。亦即，在各輪輻部2b之寬度方向的兩外緣部中之輪輻部2b之延伸方向的最外周以外之區域，並未設置有刮刀齒4s，而透過安裝板MA而裝設有保護板(保護構件)PA。藉此方式，在切削機頭2中可大幅度減少耐久性低 的刮刀齒4s，故可使切削機頭2的鑽頭之交換時期延長。此外，藉由設置保護板PA，可保護各輪輻部2b之寬度方向的兩外緣部。此外，關於輪輻部2b之鑽頭4b、刮刀齒4s及保護板PA等，於後面詳細加以說明。

再者，於輪轂部2a及輪輻部2b，設置有添加材料注入部5a1,5a2,5a3,5a4。此添加材料注入部5a1至5a4係例如將膨潤土系的添加材料之類的作泥材朝切削機頭2的前面之開挖面予以注入之構成部。此外，就從各個添加材料注入部5a1至5a4注入之添加材料而言，亦可取代膨潤土系的添加材料而使用氣泡材料，或亦可使用膨潤土系的添加材料與氣泡材料之雙方。

在中間環部2c中之鄰接之輪輻部2b,2b間的中央，設置有限制突起2f。利用切削機頭2所挖掘之砂土係通過貫穿孔2e而被引進到後述之泥水艙6(參照第1圖)內，而限制突起2f係藉由限制貫穿孔2e的開口面積，而限制泥土中的巨礫石與大卵石等通過貫穿孔2e進入到泥水艙6內之部分。在此限制突起2f的表面亦設置有鑽頭4b。

在外周環部2d中之開挖面側的前面，以排列之方式裝設有複數個鑽頭4c。關於鑽頭4c，亦鄰接於切削機頭2的旋轉方向之鑽頭4c的高度，以沿著切削機頭2的旋轉方向反覆高低之方式而不同。藉此方式，可將施加在鑽頭4c之衝撃與負荷予以分散，且可提高鑽頭4c的耐久性。因此，可延長切削機頭2的鑽頭4c之交換時期。再 者，藉由改變相同旋轉軌跡上的鑽頭4c之高度，即可適當地將開挖面的大卵石等予以破碎。

此外，於外周環部2d之外周面，例如將2個複製鑽頭4d設置在相反極之位置。此複製鑽頭4d具備有進行急曲線施工時之超挖與泥土壓潛盾挖掘機1之姿態控制等的功能。

另一方面，如第1圖所示，機器本體3具備切削部的前胴板3a以及其後方的尾部之後胴板3b。前胴板3a及後胴板3b例如係由圓筒狀之鋼製板所形成，而形成機器本體3的外形，並且在機器本體3的內部形成中空空間之構件。前胴板3a與後胴板3b係在前胴板3a之後端側中，後胴板3b的前端之球面軸承部與前胴板3a的內周面接觸之狀態下進入而彼此嵌合。

在前胴板3a之前面側，於從其前面後退到機器本體3的內方之位置，設置有將機器本體3內的中空空間分隔為開挖面側與機內側之隔板7。於此隔板7的開挖面側、亦即於上述切削機頭2與隔板7之間，設置有上述泥水艙6，而於隔板7之機內側，設置有：添加材料注入部5b；切削驅動體8b；鉸接千斤頂9a；潛盾千斤頂9b；螺旋輸送機10；以及土壓檢測部11。

添加材料注入部5b係朝機器本體3之外側與泥水艙6內注入添加材料之機器，且在使添加材料注入部5b的注入口露出到機器本體3的外部之狀態下設置在隔板7的外周附近。於從添加材料注入部5b注入之添加材 料，例如使用膨潤土系的添加材料之類的作泥材。此外，就從添加材料注入部5b注入之添加材料而言，亦可取代膨潤土系的添加材料而使用氣泡材料，或亦可使用膨潤土系的添加材料與氣泡材料之雙方。

泥水艙6係供利用切削機頭2所挖掘之砂土等引進之空間。在此泥水艙6內，於隔板7的前面設置有突出於泥水艙6內之圓柱狀等的攪拌翼15a,15b，另一方面，於切削機頭2的背面設置有突出於泥水艙6內之圓柱狀等的攪拌翼16a,16b。上述攪拌翼15a,15b,16a,16b具備有攪拌混合之功能，該攪拌混合之功能係上述攪拌翼於切削機頭2之徑方向的位置相互錯開，而於切削機頭2旋轉時將進入到泥水艙6內之砂土與注入在泥水艙6內之添加材料予以攪拌混合。

再者，設置在隔板7之面內中央側之攪拌翼15b係兼具從其前端側朝泥水艙6內注入添加材料之添加材料注入部。藉由從由隔板7的前面分離之攪拌翼15b的前端部注入添加材料而可將添加材料更適當地注入到泥水艙6內，且可提高挖掘砂土之塑性流動性。就從此攪拌翼15b注入之添加材料而言，例如使用氣泡材料。此外，就從攪拌翼15b注入之添加材料而言，亦可使用膨潤土系之添加材料未取代氣泡材料，或亦可使用膨潤土系之添加材料與氣泡材料之雙方。

切削驅動體8係使切削機頭2旋轉之驅動源。在此，就切削驅動方式而言，例示有中間支撐驅動方 式，而如第1圖所示，切削驅動體8係於切削機頭2之正面內的中央與外周之大致中央之位置，沿著切削機頭2之周圍方向以排列之方式配置有複數個。

鉸接千斤頂9a係將前胴板3a與後胴板3b予以連結，並且將泥土壓潛盾挖掘機1的推動方向予以修正之機器，如第1圖所示，在機器本體3內於跨越前胴板3a與後胴板3b的交界之位置，沿著泥土壓潛盾挖掘機1之周圍方向以排列之方式配置有複數個。藉由將壓力油供應至此鉸接千斤頂9a且在使前胴板3a與後胴板3b折彎於預設的方向及角度之狀態下將泥土壓潛盾挖掘機1予以推動，而可控制泥土壓潛盾挖掘機1之推動方向。

潛盾千斤頂9b係於設置在機器本體3的後方之區段SG取得反作用力來產生用以使泥土壓潛盾挖掘機1前進的推動力之機器，如第1圖所示，其係在機器本體3內於跨越前胴板3a與後胴板3b的交界之位置，如第3圖所示，沿著泥土壓潛盾挖掘機1的周圍方向以排列之方式配置有複數個。

螺旋輸送機10係將被引進到泥水艙6內之砂土排出到機外之機器，如第1圖所示設置成：在機器本體3的底部從貫穿隔板7而配置在泥水艙6內之砂土取進端部10a朝向於機器本體3之後方配置在比機器本體3的高度方向中央稍高的位置之排出端部10b以傾斜朝上之方式連續地延伸之狀態。

就此螺旋輸送機10而言，例如使用帶式螺 旋輸送機，該帶式螺旋輸送機係將未具有旋轉軸之螺旋狀的葉片10c裝設在管內。相對於具有旋轉軸之螺旋輸送機時因礫石等而容易阻塞，帶式螺旋輸送機10的情況係可將可搬送的礫石等之最大徑設為傳送路徑之半徑以上，且亦可將利用具有旋轉軸之螺旋輸送機無法搬送之類的大小的礫石等予以搬送。藉此方式，在本實施形態之泥土壓潛盾挖掘機1中，為一種可不將利用螺旋輸送機10可排出之大小的大卵石等予以破碎而引進到泥水艙6內之構成。

再者，於螺旋輸送機10之排出端部10b連結有排土管(未圖示)，而被搬送到螺旋輸送機10之排出端部10b的砂土係通過排土管被搬送到台車等。

土壓檢測部11係透過應變計將由泥水艙6內的泥土所產生之壓力轉換為電氣信號之感測器部分，且在使該土壓檢測面朝向泥水艙6內之狀態下設置。泥土壓潛盾挖掘機1係以透過土壓檢測部11所檢測之泥水艙6內的泥土壓成為預設值之範圍的方式進行管理，藉此一邊維持開挖面的穩定性，一邊進行挖掘處理作業。

其次，第4圖係構成第2圖的切削機頭之輪輻部的放大俯視圖，第5圖(a)係第4圖之I-I線的剖面圖，第5圖(b)係從箭頭符號A2的方向觀看第5圖(a)的輪輻部之主要部分側視圖。此外，第5圖(b)係側視圖，為了使圖式清楚易見而在一部分標示有影線。

第4圖所示，鑽頭4b係如上述，例如在輪輻部2b的中央側配置1行，且在外周側配置2行。藉此方 式，除了上述效果之外，將切削機頭2的面內之鑽頭4b的數目予以增加，且補足大幅度減少刮刀齒4s的部分。

各鑽頭4b係如第4圖及第5圖所示，藉由將複數個超硬鑽頭BC局部地埋進到鑽頭母材BM而構成。超硬鑽頭BC例如係由碳化二鎢等之類的金屬碳化物以及鎳與鈷等之類的鐵系金屬之合金所形成，且以沿著鑽頭4b的長邊排列之方式配置有複數個。

此外，於輪輻部2b的寬度方向之兩外緣部附近，以包圍鑽頭4b的端部之方式，設置有複數個保護板PB。保護板PB係取代刮刀齒4s而具有保護輪輻部2b的前面之功能，且透過安裝板MB而接合在輪輻部2b的前面。藉此方式，可抑制或防止輪輻部2b的前面之磨耗。

此外，如第4圖及第5圖所示，於各輪輻部2b的寬度方向之兩外緣部而於輪輻部2b的延伸方向之最外周以外的區域，透過上述安裝板MA裝設有複數塊保護板PA。藉此方式，可保護各輪輻部2b的寬度方向之兩外緣部，故可抑制或防止各輪輻部2b的寬度方向之兩外緣部的磨耗。此外，各保護板PA係以可依各一塊進行交換之方式利用螺栓BT在裝卸自如之狀態下進行裝設。

然而，一般而言刮刀齒係設為具有引進挖掘砂土之功能。因此，通常在泥土壓潛盾挖掘機中，於輪輻部的寬度方向之兩外緣部沿著輪輻部之延伸方向依各個預定的間隔配置有複數個刮刀齒。

但是，雖未具有刮刀齒，但並不一定會因 無法將挖掘砂土引進到泥水艙6內而無法進行挖掘。在此，第6圖係在具有刮刀齒之輪輻部中相當於第4圖的I-I之部位的剖面圖。

於進行大卵石層等的挖掘時，砂土的大部分雖為大卵石ST，但就大卵石ST而言係如箭頭符號A3所示可能力量大多朝被壓擠到地基側的方向作用，而不能說刮刀齒4s具有引進大卵石ST之功能。

此外，只要為微粒子的砂土，一般而言砂土可能如箭頭符號A4(虛線)所示而流動，但實際上砂土係如箭頭符號A5(實線)所示滯留於鑽頭4b的周邊。而且，泥水艙6內之全部的砂土之流動較合理係藉由螺旋輸送機10的排土所產生之泥土的壓力梯度而形成，且以所排土之程度，重新將挖掘砂土引進到泥水艙6內。

再者，在大卵石層之挖掘中，由大卵石層的地基非為連續體、進行大卵石的挖掘時其影響會到達一定的範圍、以及挖掘部位周邊的地基鬆垮等觀點來看，即使不具有刮刀齒亦可利用鑽頭4b來應對。

另一方面，於配置在切削機頭之各種鑽頭中，耐久性(壽命)分別不同，且依據耐久性最低的鑽頭來決定鑽頭的交換時期。尤其是在進行大卵石層等的挖掘時，配置在挖掘砂土的引進口之外周角部的刮刀齒，由於大卵石等容易碰撞而容易產生磨耗，故比起其他鑽頭其耐久性明顯低很多。鑽頭產生磨耗時必須進行交換，而該交換作業為需要很多時間與勞力之麻煩的作業，而成為阻礙 潛盾挖掘機之長距離施工的要因。因此，在潛盾挖掘機中，要如何使刀具盤的鑽頭之交換時期延長乃成為重要的課題。

由以上得知，在本實施形態中，如第4圖所示，於各輪輻部2b之寬度方向的兩外緣部中，僅於輪輻部2b的延伸方向之最外周部設置刮刀齒4s，而於其他區域不設置刮刀齒4s，取而代之設置保護板PA。

藉此方式，於切削機頭2之鑽頭中可大幅度減少耐久性最低的刮刀齒4s，而可由耐久性佳的鑽頭4a,4b,4c來構成切削機頭2之鑽頭配置，故可使切削機頭2的鑽頭之交換時期延長。因此，可推動泥土壓潛盾挖掘機1之長距離施工。

此外，由於可降低切削機頭2之鑽頭的交換次數，故可縮短挖掘作業的工期。再者，可降低成本效益低的刮刀齒，此外，由於可降低切削機頭2的鑽頭之交換次數，故可降低挖掘作業所需的成本。

並且，亦可對應減少刮刀齒4s之程度，來減少交換用的刮刀齒4s，故除了可降低交換零件所需的成本之外，亦可使更換用的鑽頭之管理容易地進行。

其次，就第1圖的泥土壓潛盾挖掘機1之泥土壓潛盾工法加以說明。

第7圖係表示挖掘對象的地基之粒徑累積曲線。在此，例如將粒徑未達2mm之細粒(砂部分)不超過20%、粒徑2mm以上的礫石(礫石部分)超過80%之地基設 為挖掘對象。

於進行此類的地基之挖掘時，在本實施形態之泥土壓潛盾挖掘機1中，藉由一邊將切削機頭2壓住在開挖面並使之旋轉一邊推動機器本體3而在泥土中建構挖掘坑。

進行此挖掘作業時，在利用切削機頭2挖掘之砂土添加上述添加材料，並且藉由切削機頭2的旋轉與伴隨該旋轉之攪拌翼16a,16b等的動作將該砂土與添加材料予以攪拌混合而將挖掘砂土轉換為具有塑性流動性與不透水性之泥土。然後，使該泥土充滿在泥水艙6內及螺旋輸送機10內，且利用潛盾千斤頂9b的推動力將該充滿之泥土予以加壓並使之產生泥土壓，並透過使此泥土壓與開挖面之土壓對抗，以維持開挖面的穩定性。再者，例如藉由使切削機頭2之旋轉速度維持一定，且調整潛盾千斤頂9b之伸展速度與螺旋輸送機10之旋轉速度，並利用上述土壓檢測部11來測量泥水艙6內的泥土壓且使之成為一定，以維持開挖面的穩定性。

作為添加材料而添加之膨潤土系的添加材料(作泥材)係除了具有提高砂土的塑性流動性與不透水性的作用之外，亦具有一種作用，該作用係將被破碎的巨礫石之礫石與大卵石等之礫石部分與挖掘砂土一起包進且以該礫石部分不從挖掘砂土分離之方式來提高挖掘砂土與礫石部分之一體性。

另一方面，作為添加材料而添加之氣泡材 料係除了具有抑制上述礫石部分附著於切削機頭2與隔板7之分離作用之外，亦具有一種作用，該作用係藉由無法利用膨潤土系之添加材料而得的緩衝作用來提高挖掘砂土與作泥材之壓縮性，以抑制礫石部分在泥水艙6內與螺旋輸送機10內滾動，此外，即使產生滾動移動亦可藉由緩衝作用來抑制泥土壓之急劇的變動。

因此，將不宜引進到泥水艙6內之類的巨礫石混在其中之混有大卵石之砂礫層與存在有大卵石層之地基予以挖掘時，亦可將泥土壓予以穩定化，且可維持開挖面的穩定性之外，使利用螺旋輸送機10進行之礫石部分之排土順暢地移動而可防止阻塞的產生，且可防止噴出發生。

以上，雖根據實施形態就由本發明者所研創之發明具體地作了說明，但本說明書所揭示之實施形態係在所有方面皆為例示，而可視為不受到所揭示之技術所限定。亦即，本發明之技術性的範圍並非根據前述實施形態之說明而被限制性地解釋，僅應依照申請專利範圍的記載來解釋，而在不脫離與申請專利範圍之記載的技術相等的技術及申請專利範圍之精神和範圍內，包含所有的變更。

例如在前述實施形態中，雖就使用有帶式螺旋型的螺旋輸送機之情況作了說明，但並不限定於此而可作種種變更，例如亦可使用組合有帶型與附軸型之螺旋輸送機。

(產業上之可利用性)

在以上之說明中，雖針對將本發明應用於 中間支撐驅動方式的泥土壓潛盾挖掘機之情況進行說明，但並不限定於此，亦可應用於例如中心軸驅動方式與外周支撐驅動方式之泥土壓潛盾挖掘機等其他潛盾挖掘機。

理由：須用整個圖式[第2圖(a)及(b)]才能顯示完整技術特徵。

2‧‧‧切削機頭

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

4a‧‧‧中心鑽頭

4b、4c‧‧‧鑽頭

4d‧‧‧複製鑽頭

4s‧‧‧刮刀齒

5a1至5a4‧‧‧材料注入部

MA‧‧‧安裝板

PA‧‧‧保護板

Claims (6)

1. 一種潛盾挖掘機之刀具盤，其具備：輪轂部；複數個輪輻部，係從前述輪轂部延伸為放射狀；外周環部，係將前述複數個輪輻部的延伸方向之外周部予以連結；複數個前導鑽頭，係設置在前述複數個輪輻部之各者的前面；以及保護構件，係在前述複數個輪輻部之各者之寬度方向的兩外緣部中，設置在前述輪輻部的延伸方向之至少一部分，以保護前述輪輻部之寬度方向的兩外緣部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之潛盾挖掘機之刀具盤，其中，於前述複數個輪輻部之各者之寬度方向的兩外緣部中，僅在前述輪輻部之延伸方向的外周部設置有刮刀齒。
3. 如申請專利範圍第1項所述之潛盾挖掘機之刀具盤，其中前述複數個輪幅部之各者係以其寬度方向的尺寸隨著從前述輪轂部分離而變寬之方式形成，且在前述複數個輪輻部之各者中，配置在該輪輻部之延伸方向的外周側之前述前導鑽頭的行數係比配置在該輪輻部的中央側之前述前導鑽頭的行數更多。
4. 如申請專利範圍第1項、第2項或第3項所述之潛盾挖 掘機之刀具盤，其中前述複數個前導鑽頭係在鄰接於旋轉方向之前導鑽頭的位置向前述輪輻部的延伸方向偏離之狀態下配置。
5. 一種潛盾挖掘機之刀具盤，其具備：輪轂部；複數個輪輻部，係從前述輪轂部延伸為放射狀；外周環部，係將前述複數個輪輻部的延伸方向之外周部予以連結；複數個前導鑽頭，係設置在前述複數個輪輻部之各者的前面；以及刮刀齒，係在前述複數個輪輻部之各者的寬度方向之兩外緣部中，僅設置在前述輪輻部之延伸方向的外周部。
6. 一種潛盾挖掘機，其係在旋轉自如於機器本體的前面之狀態下具備申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之刀具盤。