TWI830923B

TWI830923B - 盾構掘進機和障礙物切削用刀頭

Info

Publication number: TWI830923B
Application number: TW109120104A
Authority: TW
Inventors: 三宅大助
Original assignee: 日商地中空間開發股份有限公司
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2024-02-01
Also published as: TW202108871A; JP2021032000A; JP7303067B2; CN112443334A

Abstract

本發明提供一種盾構掘進機，其具備：多個障礙物切削用刀頭，其包含母材、和以比母材更向掘進方向突出的狀態固定於母材並且比母材更硬的多個硬質刀片，並對地下的障礙物進行切削；刀盤，其設置有障礙物切削用刀頭，並伴隨著掘進而進行旋轉；以及盾構掘進機主體，其在掘進方向的前端設置有刀盤。多個障礙物切削用刀頭分別構成為，多個硬質刀片在刀盤的旋轉方向上隔開間隔配置，並且在刀盤的旋轉方向上，位於刀盤的旋轉方向的最外側的硬質刀片比位於刀盤的旋轉方向的兩端的母材靠向內側配置。

Description

盾構掘進機和障礙物切削用刀頭

本發明涉及一種盾構掘進機和障礙物切削用刀頭，尤其涉及一種能夠對地下的障礙物進行切削的盾構掘進機和障礙物切削用刀頭。

以往習知有一種能夠對地下的障礙物進行切削的盾構掘進機。例如在日本專利第6487277號公報中發明了這樣的盾構掘進機。

在上述日本專利第6487277號公報中發明了一種盾構掘進機，其具備障礙物切削用刀頭，所述障礙物切削用刀頭包含母材、和固定於母材的多個超硬刀片。多個超硬刀片在刀盤的旋轉方向上隔開間隔配置。障礙物切削用刀頭為了容易與障礙物接觸，而在刀盤的旋轉方向上、在兩端配置有超硬刀片。

但是，在上述日本專利第6487277號公報所記載的盾構掘進機中，由於在刀盤的旋轉方向上在兩端配置有超硬刀片，因此雖然容易在兩端的超硬刀片的整體範圍內與障礙物接觸，但是存在兩端的超硬刀片容易缺損的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第6487277號公報

(一)要解決的技術問題

本發明是為了解決上述課題而完成的，本發明的一個目的是提供一種能夠抑制硬質刀片的缺損的盾構掘進機和障礙物切削用刀頭。

(二)技術方案及有益效果

為了實現上述目的，本發明的盾構掘進機具備：多個障礙物切削用刀頭，其包含母材、和以比母材更向掘進方向突出的狀態固定於母材並且比母材更硬的多個硬質刀片，並對地下的障礙物進行切削；刀盤，其設置有障礙物切削用刀頭，並伴隨著掘進而進行旋轉；以及盾構掘進機主體，其在掘進方向的前端設置有刀盤，多個障礙物切削用刀頭分別構成為，多個硬質刀片在刀盤的旋轉方向上隔開間隔配置，並且在刀盤的旋轉方向上，位於刀盤的旋轉方向的最外側的硬質刀片比位於刀盤的旋轉方向的兩端的母材靠向內側配置。

在本發明的盾構掘進機中，如上所述，將位於刀盤的旋轉方向的最外側的硬質刀片比位於刀盤的旋轉方向的兩端的母材靠向內側配置，從而在刀盤的旋轉方向上不會在障礙物切削用刀頭的兩端配置硬質刀片，能夠利用比硬質刀片軟的(韌性高而不易缺損的)母材形成兩端。因此，能夠從旋轉方向的兩側利用母材將位於刀盤的旋轉方向的最外側的硬質刀片牢固地夾住，並且能夠抑制硬質刀片的露出，防止障礙物與硬質刀片的整體接觸。其結果為，能夠抑制硬質刀片的缺損。此外，在如現有技術那樣在刀盤的旋轉方向的兩端配置有硬質刀片的情況下，當在刀盤的旋轉方向的後方端部配置的硬質刀片(以下稱為後端的硬質刀片)與障礙物接觸時，會對後端的硬質刀片朝向刀盤的旋轉方向的後方作用較大的力。在此，由於後端的硬質刀片處於主要僅通過位於刀盤的旋轉方向的前方的母材的拉伸力被支撐的狀態，因此後端的硬質刀片容易從母材向刀盤的旋轉方向的後方剝離。另一方面，如本發明這樣，從旋轉方向的兩側利用母材將位於刀盤的旋轉方向的最外側的硬質刀片牢固地夾住，從而能夠有效地防止在後端的硬質刀片發生缺損、或者該硬質刀片從母材剝離。

在上述盾構掘進機中，優選地，障礙物切削用刀頭具有在刀盤的半徑方向上的母材及硬質刀片雙方的外周側設置的第一傾斜面，第一傾斜面隨著從刀盤的半徑方向的內周側朝向外周側而從掘進方向的前端向掘進方向的相反方向傾斜。如果這樣構成，則與未在障礙物切削用刀頭的前端設置第一傾斜面的情況(使前端成為矩形狀的情況)相比，能夠使掘進方向的前端變細。其結果為，能夠抑制切削時的掘進方向的前端附近的發熱量，因此能夠抑制障礙物切削用刀頭(硬質刀片)容易折斷的問題。另外，隨著從半徑方向的內周側朝向外周側而使第一傾斜面從掘進方向的前端向掘進方向的相反方向傾斜，從而能夠使切屑沿著第一傾斜面流動，因此能夠有效地將切屑取入腔室。

在這種情況下，優選地，多個硬質刀片具有以與第一傾斜面連續的方式設置於掘進方向的前端並與掘進方向正交的平坦面。如果這樣構成，則與利用具有相對於掘進方向傾斜的面的前端進行障礙物的切削的情況相比，利用平坦面能夠使硬質刀片相對於障礙物的接觸面積比較大，從而抑制應力集中於硬質刀片的問題。因此，能夠進一步抑制硬質刀片的缺損。

在上述硬質刀片具有平坦面的結構中，優選地，多個硬質刀片的各個平坦面配置於相同平面上。如果這樣構成，則能夠將多個硬質刀片的各個平坦面在掘進方向上配置於相同的位置，因此當切削障礙物時，能夠使多個硬質刀片同時與障礙物接觸。因此，能夠有效地切削障礙物。

在上述盾構掘進機中，優選地，障礙物切削用刀頭具有在刀盤的旋轉方向上的母材的兩端設置的一對第二傾斜面，一對第二傾斜面隨著從刀盤的旋轉方向上的障礙物切削用刀頭的內側朝向兩端側即外側，而從位於刀盤的旋轉方向的最外側的硬質刀片的外側端面向掘進方向的相反方向傾斜。如果這樣構成，則能夠利用在刀盤的旋轉方向上的母材的兩端設置的一對第二傾斜面，抑制障礙物與母材接觸的問題。其結果為，能夠抑制母材的磨損。另外，能夠減少無助於切削的母材與障礙物的接觸，並抑制障礙物切削用刀頭的掘削性能降低。

在上述盾構掘進機中，優選地，障礙物切削用刀頭具有在刀盤的半徑方向的內周側的面上設置的凹部，凹部形成為從刀盤的半徑方向的內周側朝向外周側凹陷，並且沿著刀盤的旋轉方向的凹形狀。如果這樣構成，則當障礙物切削用刀頭通過因切削而產生的空間時，能夠利用沿著刀盤的旋轉方向的形狀的凹部，抑制障礙物與障礙物切削用刀頭的刀盤的半徑方向的內周側的面接觸。即，能夠利用凹部使障礙物切削用刀頭避開障礙物。其結果為，能夠抑制從內周側朝向外周側的力作用於障礙物切削用刀頭，因此能夠進一步抑制硬質刀片的缺損。

在這種情況下，優選地，障礙物切削用刀頭以隨著從刀盤的半徑方向的內周側朝向外周側而凹部的凹陷量分階段地減小的方式設置有多個種類。如果這樣構成，則能夠將凹部的凹陷量設定為與刀盤的半徑方向的位置對應的適當的值，因此能夠有效地抑制障礙物與內周側的面接觸。其結果為，能夠進一步抑制硬質刀片的缺損。

在上述盾構掘進機中，優選地，障礙物切削用刀頭以隨著從刀盤的半徑方向的內周側朝向外周側而一個障礙物切削用刀頭所包含的硬質刀片的數量分階段地增多的方式設置有多個種類。如果這樣構成，則能夠對障礙物切削用刀頭的圓周速度特別快(障礙物切削用刀頭的單位時間的移動量特別大)的、刀盤的半徑方向的外周側的障礙物切削用刀頭設置更多的硬質刀片。其結果為，即使在刀盤的半徑方向的外周側，也能夠有效地切削障礙物。此外，位置越靠向刀盤的半徑方向的外周側，障礙物切削用刀頭的圓周速度就越快，從而因與障礙物的摩擦而產生的熱量就越多，使得障礙物切削用刀頭的溫度上升。因此，硬質刀片的抗折斷能力比內周側顯著降低。因此，通過如上所述在刀盤的半徑方向的外周側更多地配置硬質刀片，從而能夠提高冗餘性。

本發明的障礙物切削用刀頭具備：母材，其設置於伴隨著掘進而進行旋轉的刀盤；以及多個硬質刀片，其以比母材更向掘進方向突出的狀態固定於母材，並且比母材更硬，障礙物切削用刀頭構成為，多個硬質刀片在刀盤的旋轉方向上隔開間隔配置，並且在刀盤的旋轉方向上，位於刀盤的旋轉方向的最外側的硬質刀片比位於刀盤的旋轉方向的兩端的母材靠向內側配置。

本發明的障礙物切削用刀頭如上述那樣構成，從而能夠與上述盾構掘進機同樣地抑制硬質刀片的缺損。

100:盾構掘進機

1:盾構掘進機主體

10:主體

10a:前主體部

10b:後主體部

11:腔室

12:盾構千斤頂

13:排土裝置

13a:殼體

13b:螺杆

14:間隔壁

2:刀盤

20:第一輻條部

21:旋轉中心部

21a:魚尾刀頭

22:外周環

23:渣土取入口

24:第二輻條部

203:障礙物切削用刀頭

251:母材

253a:內周側的面

3:障礙物切削用刀頭

4:第一刀頭

41:母材

42:硬質刀片

43a:內周側的面

43b:外周側的面

44:第一傾斜面

45:平坦面

46:第二傾斜面

47:凹部

5:第二刀頭

51:母材

52:硬質刀片

52a:外側端面

53a:內周側的面

53b:外周側的面

54:第一傾斜面

54a:硬質刀片側第一傾斜面

54b:母材側第一傾斜面

55:平坦面

55a:硬質刀片側平坦面

55b:母材側平坦面

56:第二傾斜面

56a:外周側部分

56b:內周側部分

57:凹部

6:第三刀頭

61:母材

62:硬質刀片

63a:內周側的面

63b:外周側的面

64:第一傾斜面

65:平坦面

66:第二傾斜面

67:凹部

500-500:輔助線

B:渣土輸送裝置

D1:凹陷量

D2:凹陷量

D3:凹陷量

M1:刀具杆

M2:圓環狀部件

M3:刀具驅動源

O:障礙物

RA:半徑方向

RA1:半徑方向

RA2:半徑方向

RO:旋轉方向

S:土體掘削用刀頭

S1:主刀頭

S2:先行刀頭

SG:扇形段

ST:階梯差

WS:作業空間

X:方向

X1:方向

X2:方向

Y:方向

Z:方向

d:突出量

α:中心軸線

β1:中心線

β2:中心線

γ:中心線

圖1是實施方式的盾構掘進機的示意性的縱剖面圖。

圖2是從掘進方向側(前方側)觀察實施方式的盾構掘進機的示意性的正面圖。

圖3是沿圖2的500-500線的剖面圖。

圖4是用於對實施方式的三種障礙物掘削用刀頭的凹部的凹陷量進行比較的圖。

圖5是實施方式的第二刀頭(障礙物掘削用刀頭)的立體圖。

圖6是從三個方向來表示實施方式的第二刀頭(障礙物掘削用刀頭)的三視圖。

圖7是從三個方向來表示實施方式的第一刀頭(障礙物掘削用刀頭)的三視圖。

圖8是用於對實施方式的刀盤的半徑方向上的障礙物掘削用刀頭的配置進行說明的示意性圖。

圖9是從掘進方向側(前方側)觀察變形例的障礙物掘削用刀頭的圖。

以下，基於附圖對實施方式進行說明。

〔實施方式〕

參照圖1-圖8對實施方式的盾構掘進機100進行說明。

(盾構掘進機的整體結構)

如圖1所示，盾構掘進機100具備：盾構掘進機主體1、在盾構掘進機主體1的掘進方向的前端設置的刀盤2、設置於刀盤2的多個障礙物切削用刀頭3以及多個土體掘削用刀頭S。

這裡在各圖中，用X1方向表示盾構掘進機100的掘進方向，用X2方向表示掘進方向的相反方向。另外，用Z方向表示上下方向，用Y方向表示與X方向及Z方向正交的橫向(寬度方向)。

而且，用RO表示刀盤2的旋轉方向，用RA表示刀盤2的半徑方向。另外，用RA1表示刀盤2的半徑方向其中的從內周側朝向外周側的方向，用RA2表示RA1的相反方向。

刀盤2構成為伴隨著掘進而繞沿著掘進方向延伸的中心軸線α進行旋轉。此外，刀盤2的旋轉構成為能夠根據掘進狀況等來切換正轉和反轉。盾構掘進機100具有利用障礙物切削用刀頭3將掘進路徑上存在的障礙物O通過切削而除去的功能。

障礙物O是位於地下的H形鋼樁、鋼筋混凝土等。盾構掘進機100具備用於切削障礙物O的專用的障礙物切削用刀頭3。此外，如果障礙物O存在於較軟的地基中，則當切削障礙物時可能會由於障礙物切削用刀頭3與障礙物O接觸而使障礙物O退避(移動)，不能適當地進行切削。因此，在較軟地基的情況下切削障礙物時，預先進行向地基中注入藥液來加固地基的地基改良工程。

在本實施方式中，示出了盾構掘進機100是泥土壓式的盾構掘進機的例子。在泥土壓式的盾構掘進機100中，在腔室11內注入成泥料，與利用刀盤2掘削的渣土進行混合，使掘削的渣土變為具有不透水性和塑性流動性的泥土。掘削的渣土(泥土)在腔室11內及排土裝置13內充滿。盾構掘進機100維持使腔室11內及排土裝置13內充滿掘削的渣土(泥土)的狀態，並利用盾構千斤頂12的推力使腔室11內產生壓力，從而對抗地層土體側的壓力(掘進面的土壓及地下水壓)。盾構掘進機100在利用掘進量與排土量的平衡實現壓力的平衡的同時進行掘進。

(盾構掘進機主體的結構)

如圖1所示，盾構掘進機主體1具備：主體10、腔室11、盾構千斤頂12、排土裝置13。

主體10由圓筒狀的前主體部10a及後主體部10b構成。前主體部10a是在掘進方向的前端設置有刀盤2，並通過盾構千斤頂12被賦予推進力而利用刀盤2進行地層土體的掘進的部分。後主體部10b是為了伴隨著前主體部10a的掘進(朝向X1方向的前進)而形成隧道的周壁，一邊利用未圖示的拼裝機在壁面上排列扇形段SG一邊行進的部分。主體10的內部空間利用間隔壁14分隔成掘進方向側(X1方向側)的腔室11、和掘進方向的相反側(X2方向側)的作業空間WS這兩個空間。

腔室11設置於刀盤2的後表面側(X2方向側)。腔室11是被刀盤2、前主體部10a以及間隔壁14包圍的空間(土倉)。腔室11內的泥土壓與從地層土體側作用於刀盤2的壓力保持為大致平衡狀態。

盾構千斤頂12構成為向後方(X2方向)推壓扇形段SG，從而使主體10(盾構掘進機100)推進。盾構千斤頂12以沿著主體10的周向排列的方式在後主體部10b上安裝有多個。

排土裝置13由螺旋輸送機構成。排土裝置13包含：傾斜地配置於主體10內的圓筒形狀的殼體13a、和配置於殼體13a內的螺杆13b。

殼體13a的一端開口連接於腔室11的下方側。螺杆13b構成為通過進行旋轉而向從腔室11取入的掘削的渣土賦予朝向殼體13a的另一端開口的輸送力。殼體13a的另一端開口構成為能夠將渣土排出。在排土裝置13的下游側設置有渣土輸送裝置B(例如帶式輸送機)，所述渣土輸送裝置B將從排土裝置13(殼體13a)排出的渣土向外部輸送。此外，排土裝置13不僅具有排出腔室11內的渣土的功能，還具有將腔室11內的渣土排出並調整腔室11內的壓力的功能。

(刀盤的結構)

如圖2所示，刀盤2形成為從掘進方向觀察呈圓形。在刀盤2上設置有多個障礙物切削用刀頭3及多個土體掘削用刀頭S。具體而言，例如在刀盤2上通過焊接而在前表面(X1方向側的面)固定有障礙物切削用刀頭3和土體掘削用刀頭S。刀盤2構成為通過繞中心軸線α進行旋轉而利用土體掘削用刀頭S對地層土體進行掘削。此外，也可以不是通過焊接而是通過螺栓接合將障礙物切削用刀頭3和土體掘削用刀頭S固定於刀盤2。

在刀盤2上設置有的切換機構(未圖示)，該切換機構通過使障礙物切削用刀頭3沿X方向進退移動，從而對如下兩種狀態進行切換，所述兩種狀態為：利用障礙物切削用刀頭3對障礙物O進行切削的狀態(障礙物切削狀態)(參照圖3)；以及利用土體掘削用刀頭S對土體進行掘削的狀態(土體掘削狀態)。切換機構是使障礙物切削用刀頭3沿著前後方向(X方向)移動的千斤頂等致動器。

具體而言，切換機構構成為在通常情況(土體掘削狀態)下使障礙物切削用刀頭3的前端配置在比土體掘削用刀頭S的前端靠向掘進方向的相反側(X2方向側)的位置。即，切換機構構成為在通常情況下使障礙物切削用刀頭3配置(退避)於比土體掘削用刀頭S後退的位置，從而防止(抑制)障礙物切削用刀頭3的磨損。

另外，切換機構構成為在遭遇障礙物O時從土體掘削狀態切換為障礙物切削狀態。即，切換機構構成為使障礙物切削用刀頭3的前端(X1方向的端部)向比土體掘削用刀頭S的前端(X1方向的端部)靠向掘進方向(X1方向)的位置移動。由此，盾構掘進機100能夠利用障礙物切削用刀頭3對障礙物O進行切削。

刀盤2具備：多個(四個)放射狀的第一輻條部20、單一的旋轉中心部21、圓環狀的外周環22、將掘削的渣土取入腔室11的多個渣土取入口23、以及多個(四個)放射狀的第二輻條部24。

第一輻條部20從刀盤2的內周側(中心軸線α)朝向外周側以沿著刀盤2的半徑方向(RA方向)的方式呈直線狀延伸。多個(四個)放射狀的第一輻條部20配置為從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)呈十字狀。即，呈直線狀排列的兩個第一輻條部20的一側組的中心線β1與呈直線狀排列的兩個第一輻條部20的另一側組的中心線β2彼此正交。

從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，障礙物切削用刀頭3在第一輻條部20上以沿著第一輻條部20的中心線β1及β2(刀盤2的半徑方向)排列的方式設置。另外，從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，在第一輻條部20上以從刀盤2的旋轉方向(RO方向)的兩側夾入障礙物切削用刀頭3的方式設置有土體掘削用刀頭S的主刀頭S1。

旋轉中心部21配置在中心軸線α上。在旋轉中心部21上連接有多個(四個)第一輻條部20的內周側的端部。在旋轉中心部21的前表面設置有魚尾刀頭21a。

外周環22配置於刀盤2的最外周位置(隧道的內表面附近)。在外周環22上連接有第一輻條部20及第二輻條部24的外周側的端部。

從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，多個土體掘削用刀頭S的先行刀頭S2在外周環22上隔著規定距離以沿著刀盤2的旋轉方向排列的方式設置。

第二輻條部24從刀盤2的內周側朝向外周側以沿著刀盤2的半徑方向的方式呈直線狀延伸。第二輻條部24在刀盤2的旋轉方向上分別設置於多個(四個)第一輻條部20之間。

從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，土體掘削用刀頭S的先行刀頭S2在第二輻條部24上以沿著第二輻條部24的中心線γ(刀盤2的半徑方向)排列的方式設置。另外，從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，在第二輻條部24上以從刀盤2的旋轉方向的兩側夾入先行刀頭S2的方式設置有土體掘削用刀頭S的主刀頭S1。

如圖1所示，作為使刀盤2旋轉的機構而在刀盤2的後表面側設置有：沿X方向延伸的梁狀的刀具杆M1、圓環狀部件M2、以及刀具驅動源M3。

刀具杆M1的前方端部安裝於刀盤2且後方端部安裝於圓環狀部件M2。圓環狀部件M2構成為能夠通過支撐在前主體部10a的間隔壁14上的軸承而繞中心軸線α進行旋轉。刀盤2構成為通過刀具杆M1及圓環狀部件M2而利用刀具驅動源M3進行旋轉驅動。刀具驅動源M3配置在間隔壁14的後方，且構成為向圓環狀部件M2賦予驅動轉矩來進行旋轉驅動。即構成為刀盤2、刀具杆M1和圓環狀部件M2利用刀具驅動源M3一體地進行旋轉(回轉)。刀具驅動源M3例如由液壓馬達構成。

(障礙物切削用刀頭的結構)

如圖2所示，在障礙物切削用刀頭3中設置有多個種類的刀頭。具體而言，在障礙物切削用刀頭3中設置有三種刀頭，即：第一刀頭4、第二刀頭5以及第三刀頭6。第一刀頭4、第二刀頭5以及第三刀頭6分別設置有多個。

在三種刀頭中，第一刀頭4在刀盤2的半徑方向(RA方向)上配置於最內周側。在三種刀頭中，第三刀頭6在刀盤2的半徑方向上配置於最外周側。第二刀頭5在刀盤2的半徑方向上配置於第一刀頭4與第三刀頭6之間。

第一刀頭4、第二刀頭5以及第三刀頭6的基本結構相同。第一刀頭4、第二刀頭5以及第三刀頭6的不同點主要有以下兩點。

如圖4所示，第一點不同在於：障礙物切削用刀頭3以設置於內周側的面(43a、53a、63a)的凹部(47、57、67)的凹陷量(D1、D2、D3)隨著從刀盤2的半徑方向的內周側朝向外周側而分階段地減小的方式設置有多個種類。即，第一刀頭4的凹部47的凹陷量D1、第二刀頭5的凹部57的凹陷量D2、以及第三刀頭6的凹部67的凹陷量D3依次(按照第一刀頭4、第二刀頭5以及第三刀頭6的順序)減小。

第二點不同在於：障礙物切削用刀頭3以隨著從刀盤2的半徑方向的內周側朝向外周側而一個障礙物切削用刀頭3所包含的硬質刀片(42、52、62)的數量分階段地增多的方式設置有多個種類。即，至少第三刀頭6的硬質刀片62的數量比第一刀頭4的硬質刀片42的數量多。

此外，在各圖中為了容易區別硬質刀片42、52以及62與母材41、51以及61而對硬質刀片42、52以及62標注陰影線(斜線)進行圖示，該陰影線不表示剖面。

以下，首先對具有四個硬質刀片52的第二刀頭5進行說明。之後，對於除了凹部67的凹陷量與凹部57不同之外其他與第二刀頭5為相同形狀的第三刀頭6進行說明，最後，對具有兩個硬質刀片42的第一刀頭4進行說明。

〈第二刀頭的結構〉

如圖2所示，第二刀頭5在各個第一輻條部20上設置有多個(各設置有三個)。多個(三個)第一刀頭4以在中心線β1(β2)上等間隔地排列的方式配置。

如圖5及圖6所示，第二刀頭5(障礙物切削用刀頭3)包含：母材51(基材)、以及多個(四個)硬質刀片52，該硬質刀片52以比母材51向掘進方向(X1方向)突出的狀態固定於母材51。

母材51由比硬質刀片52富有韌性的材料形成。母材51例如由S45C等鋼材形成。硬質刀片52由比母材51硬的材料形成。硬質刀片52例如由超硬合金形成。

從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，第二刀頭5大致以刀盤2的半徑方向為短邊方向、刀盤2的旋轉方向(RO方向)為長邊方向的方式配置。多個(四個)硬質刀片52在刀盤2的旋轉方向上隔開間隔配置。

第二刀頭5在刀盤2的旋轉方向的兩端不配置硬質刀片52，第二刀頭5的刀盤2的旋轉方向的兩端僅由母材51構成。即，第二刀頭5(多個障礙物切削用刀頭3分別)構成為，在刀盤2的旋轉方向上，位於刀盤2的旋轉方向的最外側的硬質刀片52比位於刀盤2的旋轉方向的兩端的母材51靠向內側配置。總之，第二刀頭5全部的硬質刀片52在刀盤2的旋轉方向上被母材51從兩側夾持。

即，第二刀頭5(障礙物切削用刀頭3)構成為，利用母材51從刀盤2的旋轉方向的兩側牢固地支撐硬質刀片52，從而能夠抑制硬質刀片52的缺損。

內周側的面53a及外周側的面53b都沿掘進方向延伸。另外，掘進方向側的面沿著與掘進方向交叉的方向延伸。

多個(四個)硬質刀片52大致沿著刀盤2的半徑方向(RA方向)延伸，並且相互平行地配置。此外，硬質刀片52和母材51以各自的露出的外表面沒有階梯差而連續的方式配置，並構成內周側的面53a。另外，硬質刀片52和母材51在障礙物切削用刀頭3的外周側的面53b共面配置(配置於相同平面上)。

第二刀頭5(障礙物切削用刀頭3)具有在刀盤2的半徑方向上的母材51及硬質刀片52雙方的外周側設置的第一傾斜面54。

第一傾斜面54在刀盤2的旋轉方向(障礙物切削用刀頭3的長邊方向)上設置於第二刀頭5的全域。第一傾斜面54隨著從刀盤2的半徑方向的內周側朝向外周側而從掘進方向的前端向掘進方向的相反方向傾斜。即，第二刀頭5(障礙物切削用刀頭3)形成為其在刀盤2的半徑方向上的厚度隨著朝向掘進方向而逐漸變小(前端變細)。

作為一例，第一傾斜面54相對於與掘進方向正交的面(後述的平坦面55)的傾斜角度例如為20度以上且不足45度。另外，第一傾斜面54相對於與掘進方向正交的面的傾斜角度更例如為25度以上且不足35度。而且，第一傾斜面54相對於與掘進方向正交的面的傾斜角度進一步例如為約30度。

第一傾斜面54由硬質刀片側第一傾斜面54a和母材側第一傾斜面54b形成，其中，所述硬質刀片側第一傾斜面54a由硬質刀片52構成；所述母材側第一傾斜面54b由母材51構成。硬質刀片側第一傾斜面54a與母材側第一傾斜面54b在刀盤2的旋轉方向(RO方向)上交替配置。另外，硬質刀片側第一傾斜面54a以規定距離比母材側第一傾斜面54b(母材51)向掘進方向突出。作為一例，硬質刀片側第一傾斜面54a的從母材51向掘進方向的突出量d例如為約1.6mm以上且2.0mm以下。

此外，多個(四個)母材側第一傾斜面54b(大致)位於相同平面上。另外，多個母材側第一傾斜面54b除了位於兩端的面以外(大致)位於相同平面上。

此外，就障礙物切削用刀頭3的短邊方向的厚度(刀盤2的半徑方向)而言，考慮到障礙物切削用刀頭3整體的剛性、切削障礙物時的變形、以及相對於刀盤2牢固地進行固定等方面，例如為60mm以上。在此，如上所述，障礙物切削用刀頭3通過第一傾斜面54而形成為隨著朝向掘進方向而前端逐漸變細。由此，能夠減小障礙物切削用刀頭3的切削量。

其結果為，障礙物切削用刀頭3能夠使硬質刀片52的抗折斷能力比較大。具體而言，障礙物切削用刀頭3為了除去障礙物而做功發熱。因此，除去的範圍越小，發熱量就越少。而且，硬質刀片52隨著溫度上升而抗折斷能力降低，因此通過減少發熱量減少，減小硬質刀片52的溫度上升，也就能夠抑制硬質刀片52的抗折斷能力的降低。由此，能夠降低硬質刀片52損傷的可能性。另外，通過減小障礙物切削用刀頭3的切削量，能夠以節能的方式進行切削。

第二刀頭5(障礙物切削用刀頭3(母材51及多個硬質刀片52))具有以與第一傾斜面54(的掘進方向的端部)連續的方式設置於掘進方向的前端的平坦面55。

平坦面55沿著與掘進方向大致正交的方向延伸。

平坦面55由硬質刀片側平坦面55a和母材側平坦面55b形成，其中，所述硬質刀片側平坦面55a由硬質刀片52構成；所述母材側平坦面55b由母材51構成。硬質刀片側平坦面55a與母材側平坦面55b在刀盤2的旋轉方向上交替配置。另外，硬質刀片側平坦面55a以規定距離(厚度)比母材側平坦面55b向掘進方向突出。作為一例，硬質刀片側平坦面55a比母材側平坦面55b向掘進方向突出1.6mm。此外，硬質刀片側平坦面55a是權利要求中的“平坦面”的一例。

此外，多個(四個)硬質刀片側平坦面55a(大致)位於(配置於)相同平面上。另外，多個(三個)母材側平坦面55b(大致)位於(配置於)相同平面上。即，多個(四個)硬質刀片側平坦面55a及多個(三個)母材側平坦面55b都沿著(大致)與掘進方向(X方向)正交的方向延伸。硬質刀片側平坦面55a的旋轉方向的兩側的端面露出。另外，硬質刀片側平坦面55a比母材側平坦面55b靠向X1方向側配置。即，硬質刀片側平坦面55a與母材側平坦面55b不連續。

第二刀頭5(障礙物切削用刀頭3)構成為，全部的硬質刀片52通過障礙物切削用刀頭3的行進方向(旋轉方向)上的硬質刀片52的前方端部側的端面進行切削。通過這樣構成，與通過硬質刀片52的中央、後方側進行切削的情況相比，能夠降低在障礙物切削用刀頭3的行進方向(旋轉方向)上作用於硬質刀片52的拉伸應力。此外，為了防止硬質刀片52的缺損，將硬質刀片52的旋轉方向的兩端面略微倒角。

第二刀頭5(障礙物切削用刀頭3)具有一對第二傾斜面56，該一對第二傾斜面56設置於刀盤2的旋轉方向上的母材51的兩端。

一對第二傾斜面56隨著從刀盤2的旋轉方向上的障礙物切削用刀頭3的內側朝向兩端側即外側而從位於刀盤2的旋轉方向的最外側的硬質刀片52的外側端面52a向掘進方向的相反方向傾斜。第二傾斜面56在刀盤2的半徑方向(RA方向)(障礙物切削用刀頭3的短邊方向)上設置於第二刀頭5的全域。

作為一例，第二傾斜面56相對於與掘進方向正交的面(平坦面55)的傾斜角度例如為20度以上且不足45度。另外，第二傾斜面56相對於與掘進方向正交的面的傾斜角度更例如為25度以上且不足35度。而且，第二傾斜面56相對於與掘進方向正交的面的傾斜角度進一步例如為約30度。

第二傾斜面56由外周側部分56a和內周側部分56b形成。

外周側部分56a是作為第一傾斜面54發揮功能(與第一傾斜面54重疊)的面。內周側部分56b在刀盤2的半徑方向上配置於外周側部分56a的內周側。內周側部分56b(的掘進方向的端部)與平坦面55連續，另一方面，外周側部分56a不與平坦面55連續。

第二刀頭5(障礙物切削用刀頭3)具有凹部，該凹部57設置於刀盤2的半徑方向的內周側的面53a。

凹部57形成為從刀盤2的半徑方向的內周側朝向外周側凹陷，並且沿著刀盤2的旋轉方向的凹形狀。

從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，凹部57是通過以沿著刀盤2的旋轉方向的方式連接多個平坦面而形成。多個平坦面的邊界也是硬質刀片52與母材51的邊界。即，凹部57並非形成為圓滑的圓弧形狀。

如上所述，第二刀頭5的凹部57的凹陷量D2(參照圖4)比第三刀頭6的凹部67的凹陷量D3(參照圖4)大。另外，第二刀頭5的凹部57的凹陷量D2比第一刀頭4的凹部47的凹陷量D1(參照圖4)小。即，在刀盤2的旋轉方向上，沿著凹部57的內表面的(虛擬)圓弧的曲率比沿著凹部47的內表面的(虛擬)圓弧的曲率小，比沿著凹部67的內表面的(虛擬)圓弧的曲率大。

此外，凹部57並非設置於刀盤2的半徑方向的內周側的面53a的全域。就刀盤2的半徑方向的內周側的面53a而言，其在刀盤2的旋轉方向的兩端側的部分形成為不向刀盤2的半徑方向凹陷的平坦面。即，就刀盤2的半徑方向的內周側的面53a而言，其在刀盤2的旋轉方向的兩端側的部分由與刀盤2的半徑方向正交的面形成。

〈第三刀頭的結構〉

如圖4所示，第三刀頭6具有凹部67，並且如上所述，除了凹部67的凹陷量D3與第二刀頭5的凹部57的凹陷量D2不同之外，具有與第二刀頭5相同的形狀。因此，以下簡單地進行說明。

第三刀頭6(障礙物切削用刀頭3)包含：母材61(基材)、以及多個(四個)硬質刀片62，該硬質刀片62以比母材61向掘進方向(X1方向)突出的狀態固定於母材61。

如圖2所示，第三刀頭6構成為，在刀盤2的旋轉方向(RO方向)上，位於刀盤2的旋轉方向的最外側的硬質刀片62比位於刀盤2的旋轉方向的兩端的母材61靠向內側配置。總之，第三刀頭6全部的硬質刀片62在刀盤2的旋轉方向上被母材61從兩側夾持。

第三刀頭6在刀盤2的半徑方向上配置於第二刀頭5的外周側。第三刀頭6在各個第一輻條部20上設置有多個(各有七個或者八個)。多個第三刀頭6以在中心線β1(β2)上等間隔地排列的方式配置。

多個(四個)硬質刀片62(的露出的外表面)以跨越障礙物切削用刀頭3的內周側的面63a、掘進方向側的面(平坦面65)、外周側的面63b的方式配置。

第三刀頭6(障礙物切削用刀頭3)具有在刀盤2的半徑方向上的母材61及硬質刀片62雙方的外周側設置的第一傾斜面64。

第三刀頭6(障礙物切削用刀頭3(母材61及多個硬質刀片62))具有以與第一傾斜面64(的掘進方向的端部)連續的方式設置於掘進方向的前端的平坦面65。

第三刀頭6(障礙物切削用刀頭3)具有在刀盤2的旋轉方向上的母材61的兩端設置的一對第二傾斜面66。

〈第一刀頭的結構〉

如圖2所示，第一刀頭4在旋轉中心部21的前表面設置有多個(兩個)。兩個第一刀頭4配置於中心線β1上的相對於中心線β2對稱的位置。

如圖7所示，第一刀頭4(障礙物切削用刀頭3)包含：母材41(基材)、以及多個(兩個)硬質刀片42，該硬質刀片42以比母材41向掘進方向(X1方向)突出的狀態固定於母材41。

多個(兩個)硬質刀片42在刀盤2的旋轉方向上隔開間隔配置。此外，多個(兩個)硬質刀片42沒有像第二刀頭5的多個(四個) 硬質刀片42那樣相互平行地配置。即，從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，多個(兩個)硬質刀片42以隨著朝向刀盤2的半徑方向的外周側而彼此分離的方式配置(配置為八字狀)。

在此，與相互平行地配置第一刀頭4的多個(兩個)硬質刀片42並進行觀察時相比，從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)呈上述八字狀配置多個(兩個)硬質刀片42時的硬質刀片42的內周側的角部的角度變鈍。即，使得硬質刀片42不易缺損。此外，第二刀頭5及第三刀頭6也可以與第一刀頭4同樣地使硬質刀片42配置為八字狀。

作為一例，第一刀頭4的長邊方向的長度(刀盤2的沿著旋轉方向的長度)是第二刀頭5的長邊方向的長度的約三分之二的大小(參照圖4)。

第一刀頭4(多個障礙物切削用刀頭3分別)構成為，在刀盤2的旋轉方向上，位於刀盤2的旋轉方向的最外側的硬質刀片42比位於刀盤2的旋轉方向的兩端的母材41靠向內側配置。總之，第一刀頭4全部的硬質刀片42在刀盤2的旋轉方向上被母材41從兩側夾持支撐。

多個(兩個)硬質刀片42(的露出的外表面)以跨越障礙物切削用刀頭3的內周側的面43a、掘進方向側的面(平坦面45)、外周側的面43b的方式配置。

第一刀頭4(障礙物切削用刀頭3)具有在刀盤2的半徑方向(RA方向)上的母材41及硬質刀片42雙方的外周側設置的第一傾斜面44。

第一刀頭4(障礙物切削用刀頭3(母材41及多個硬質刀片42))具有以與第一傾斜面44(的掘進方向的端部)連續的方式設置於掘進方向的前端的平坦面45。

第一刀頭4(障礙物切削用刀頭3)具有在刀盤2的旋轉方向上的母材41的兩端設置的一對第二傾斜面46。

第一刀頭4具有在刀盤2的半徑方向的內周側的面43a上設置的凹部47。

(刀盤的半徑方向上的障礙物切削用刀頭的配置)

參照圖8，對刀盤2(參照圖2)的半徑方向(RA方向)上的障礙物切削用刀頭3的配置進行說明。

從掘進方向觀察(從X1方向側觀察)，多個障礙物切削用刀頭3構成為，能夠對障礙物O(參照圖2)的與刀盤2重疊的部分的(大致)整體進行切削。

即，多個障礙物切削用刀頭3在刀盤2的半徑方向上沒有間隙地連續配置。具體而言，在刀盤2的半徑方向上，中心線β1上的多個障礙物切削用刀頭3和中心線β2上的多個障礙物切削用刀頭3交替地沒有間隙地配置。此外，在刀盤2的半徑方向上，中心線β1上的多個障礙物切削用刀頭3與中心線β2上的多個障礙物切削用刀頭3也可以相互重疊。

總之，盾構掘進機100(參照圖2)構成為，當使刀盤2旋轉時，中心線β1上的多個障礙物切削用刀頭3的內周側(外周側)的面與中心線β2上的多個障礙物切削用刀頭3的外周側(內周側)的面通過大致重疊的位置。也就是說，多個障礙物切削用刀頭3配置為，當使刀盤2旋轉時，不會在被切削的部分之間產生未被切削的部分，且不會在障礙物O的切削麵上產生階梯差，從而能夠對障礙物O的切削麵整體均勻地進行切削。

(實施方式的效果)

在本實施方式中，能夠獲得以下的效果。

在本實施方式中，如上所述，將位於刀盤2的旋轉方向的最外側的硬質刀片42(52、62)比位於刀盤2的旋轉方向(RO方向)的兩端的母材41(51、61)靠向內側配置，從而在刀盤2的旋轉方向上不會在障礙物切削用刀頭3的兩端配置硬質刀片42(52、62)，能夠利用比硬質刀片42(52、62)軟的(韌性高而不易缺損的)母材41(51、61)形成兩端。因此，能夠從旋轉方向的兩側利用母材41(51、61)將位於刀`2的旋轉方向的最外側的硬質刀片42(52、62)牢固地夾住，並且能夠抑制硬質刀片42(52、62)的露出，防止障礙物O與硬質刀片42(52、62)的整體接觸。其結果為，能夠抑制硬質刀片42(52、62)的缺損。此外，在如現有技術那樣在刀盤的旋轉方向的兩端配置有硬質刀片的情況下，當在刀盤的旋轉方向的後方端部配置的硬質刀片(以下稱為後端的硬質刀片)與障礙物接觸時，會對後端的硬質刀片朝向刀盤的旋轉方向的後方作用較大的力。在此，由於後端的硬質刀片處於主要僅通過位於刀盤的旋轉方向的前方的母材的拉伸力被支撐的狀態，因此後端的硬質刀片容易從母材向刀盤的旋轉方向的後方剝離。另一方面，如本實施方式這樣，從旋轉方向的兩側利用母材41(51、61)將位於刀盤2的旋轉方向的最外側的硬質刀片42(52、62)牢固地夾住，從而能夠有效地防止在後端的硬質刀片42 (52、62)發生缺損、或者該硬質刀片42(52、62)從母材41(51、61)剝離。

在本實施方式中，如上所述，障礙物切削用刀頭3具有在刀盤2的半徑方向(RA方向)上的母材41(51、61)及硬質刀片42(52、62)雙方的外周側設置的第一傾斜面44(54、64)，第一傾斜面44(54、64)隨著從刀盤2的半徑方向的內周側朝向外周側而從掘進方向的前端向掘進方向的相反方向傾斜。由此，與未在障礙物切削用刀頭3的前端設置第一傾斜面44(54、64)的情況(使前端成為矩形狀的情況)相比，能夠使掘進方向的前端變細。其結果為，能夠抑制切削時的掘進方向的前端附近的發熱量，因此能夠抑制障礙物切削用刀頭3(硬質刀片42(52、62))容易折斷的問題。另外，隨著從半徑方向的內周側朝向外周側而使第一傾斜面44(54、64)從掘進方向的前端向掘進方向的相反方向傾斜，從而能夠使切屑沿著第一傾斜面44(54、64)流動，因此能夠有效地將切屑取入向腔室。

在本實施方式中，如上所述，多個硬質刀片42(52、62)具有以與第一傾斜面44(54、64)連續的方式設置於掘進方向的前端，並與掘進方向大致正交的平坦面45(55、65)。由此，與利用具有相對於掘進方向傾斜的面的前端進行障礙物O的切削的情況相比，利用平坦面45(55、65)能夠使硬質刀片42(52、62)相對於障礙物O的接觸面積比較大，從而能夠抑制應力集中於硬質刀片42(52、62)的問題。因此，能夠進一步抑制硬質刀片42(52、62)的缺損。

在本實施方式中，如上所述，多個硬質刀片52(42、62)的各個硬質刀片側平坦面55a配置於大致相同平面上。如果這樣構成，則能夠將多個硬質刀片52(42、62)的各個硬質刀片側平坦面55a在掘進方向上配置於大致相同的位置，因此當切削障礙物O時，能夠使多個硬質刀片52(42、62)同時與障礙物O接觸。因此，能夠有效地切削障礙物O。

在本實施方式中，如上所述，障礙物切削用刀頭3具有在刀盤2的旋轉方向上的母材41(51、61)的兩端設置的一對第二傾斜面46(56、66)，一對第二傾斜面46(56、66)隨著從刀盤2的旋轉方向上的障礙物切削用刀頭3的內側朝向兩端側即外側，而從位於刀盤2的旋轉方向的最外側的硬質刀片42(52、62)的外側端面(52a)向掘進方向的相反方向傾斜。由此，能夠利用在刀盤2的旋轉方向上的母材41(51、61)的兩端設置的一對第二傾斜面46(56、66)，抑制障礙物O與母材41(51、61)接觸的問題。其結果為，能夠抑制母材41(51、61)的磨損。另外，能夠減少無助於切削的母材41(51、61)與障礙物O的接觸，並抑制障礙物切削用刀頭3的掘削性能降低。

在本實施方式中，如上所述，障礙物切削用刀頭3具有在刀盤2的半徑方向的內周側的面43a(53a、63a)上設置的凹部47(57、67)，凹部47(57、67)形成為從刀盤2的半徑方向的內周側朝向外周側凹陷，並且沿著刀盤2的旋轉方向的凹形狀。由此，當障礙物切削用刀頭3通過因切削而生成的空間時，能夠利用沿著刀盤2的旋轉方向的形狀的凹部47(57、67)，抑制障礙物O與障礙物切削用刀頭3的刀盤2的半徑方向的內周側的面43a(53a、63a)接觸。即，能夠利用凹部47(57、67)使障礙物切削用刀頭3避開障礙物O。其結果為，能夠抑制從內周側朝向外周側的力作用於障礙物切削用刀頭3，因此能夠進一步抑制硬質刀片42(52、62)的缺損。

在本實施方式中，如上所述，障礙物切削用刀頭3以隨著從刀盤2的半徑方向的內周側朝向外周側而凹部47、57以及67的凹陷量分階段地減小的方式設置有多個種類。由此，能夠將凹部47、57以及67的凹陷量設定為與刀盤2的半徑方向的位置對應的適當的值，因此能夠有效地抑制障礙物O與內周側的面43a、53a以及63a接觸。其結果為，能夠進一步抑制硬質刀片42、52以及62的缺損。

在本實施方式中，如上所述，障礙物切削用刀頭3以隨著從刀盤2的半徑方向的內周側朝向外周側而一個障礙物切削用刀頭3所包含的硬質刀片42、52以及62的數量分階段地增多的方式設置有多個種類。由此，能夠對障礙物切削用刀頭3的圓周速度特別快(障礙物切削用刀頭3的單位時間的移動量特別大)的、刀盤2的半徑方向的外周側的障礙物切削用刀頭3設置更多的硬質刀片42、52以及62。其結果為，即使在刀盤2的半徑方向的外周側，也能夠有效地切削障礙物O。此外，位置越靠向刀盤2的半徑方向的外周側，障礙物切削用刀頭3的圓周速度就越快，從而因與障礙物O的摩擦而產生的熱量就越多，使得障礙物切削用刀頭3的溫度上升。因此，硬質刀片42(52、62)的抗折斷能力比內周側顯著降低。因此，通過如上所述在刀盤2的半徑方向的外周側更多地配置硬質刀片42(52、62)，從而能夠提高冗餘性。

〔變形例〕

此外，應該意識到本次發明的實施方式以及變形例在各方面都僅例示而非限制。本發明的範圍不是通過上述實施方式的說明而是由權利要求書表示，而且包括與權利要求書同等意義以及範圍內的全部的變更(變形例)。

例如，在上述實施方式中，示出了本發明適用於泥土壓式盾構掘進機的例子，但是本發明不限於此。本發明也可以適用於泥水式盾構掘進機。在泥水式盾構掘進機的情況下，向腔室內送入泥水而使掘削的渣土漿液化，並使漿液化的掘削的渣土從排土裝置排出。

另外，在上述實施方式中，示出了在刀盤上設置有三種(第一刀頭、第二刀頭、第三刀頭這三種)障礙物切削用刀頭的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以在刀盤上設置一種、兩種或者四種以上的障礙物切削用刀頭。

另外，在上述實施方式中，示出了在刀盤的輻條上設置障礙物切削用刀頭的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以在刀盤的面板等上設置障礙物切削用刀頭。

另外，在上述實施方式中，僅示出了對刀盤配置多個障礙物切削用刀頭的一例，本發明不限於此。

另外，在上述實施方式中，示出了在刀盤的半徑方向的外周側設置傾斜面(第一傾斜面)的例子，但是本發明不限於此。本發明也可以在刀盤的半徑方向的內周側設置傾斜面。

另外，在上述實施方式中，示出了使刀盤的前表面形成為平坦形狀的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以使刀盤的中央部形成為向前方(掘進方向)突出的椎體形狀等。

另外，在上述實施方式中，示出了對一個障礙物切削用刀頭設置兩個或者四個硬質刀片的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以對一個障礙物切削用刀頭設置三個或者五個以上的硬質刀片。

另外，在上述實施方式中，示出了平行地配置第二刀頭(第三刀頭)的多個硬質刀片的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以使第二刀頭(第三刀頭)的多個硬質刀片不平行地配置。例如，也可以如第一刀頭那樣，以隨著從刀盤的內周側朝向外周側而彼此分離的方式(呈八字狀)配置第二刀頭(第三刀頭)的多個硬質刀片。

另外，在上述實施方式中，示出了構成為一個障礙物切削用刀頭所包含的各個硬質刀片的前端(平坦面)位於相同平面上的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，一個障礙物切削用刀頭所包含的各個硬質刀片的前端(平坦面)也可以配置於在掘進方向上錯開的位置。

另外，在上述實施方式中，示出了從掘進方向側觀察，以沿著刀盤的旋轉方向的方式連接多個平坦面而形成障礙物切削用刀頭的凹部的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以使障礙物切削用刀頭的凹部以從掘進方向側觀察沿著刀盤的旋轉方向的方式形成為圓弧狀。

另外，在上述實施方式中，示出了在刀盤的半徑方向上等間隔地配置多個障礙物切削用刀頭的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以在刀盤的半徑方向上，以隨著朝向外周側而逐漸增大或者減小間隔的方式來配置多個障礙物切削用刀頭。

另外，在上述實施方式中，示出了由超硬合金形成硬質刀片的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以由工具鋼等比母材硬的材料形成硬質刀片。此外，超硬合金是脆性材料，而工具鋼則比超硬合金富有延展性且不是脆性材料。

另外，在上述實施方式中，示出了對障礙物切削用刀頭在掘進方向(X方向)的全域設置凹部的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以在掘進方向(X方向)上，僅對障礙物切削用刀頭上存在硬質刀片的範圍設置凹部。

另外，在上述實施方式中，示出了在障礙物切削用刀頭的內周側的面上以沒有階梯差而連續的方式配置硬質刀片與母材各自的露出的外表面的例子，但是本發明不限於此。在本發明中，也可以如圖9所示的變形例的障礙物切削用刀頭203那樣，在障礙物切削用刀頭203的內周側的面253a上，以產生階梯差ST的方式配置硬質刀片52與母材251各自的露出的外表面。例如，也可以使被硬質刀片52夾持的母材251的內周側的面253a以沿著與刀盤的半徑方向大致正交的方向延伸的方式形成，並在硬質刀片52與母材251之間設置微小的階梯差ST。通過這樣形成母材251，能夠容易地製作障礙物切削用刀頭203。