JPH10266784A - シールド掘進機の可動ビット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構造で、かつ掘削能力に影響すること
のないシールド掘進機の可動ビット装置を得る。 【解決手段】 シールド掘進機のカッタフェイス前面に
おける最外周部に前方に向けて回動可能に設置されて、
起立状態でその一部が前記カッタフェイスの外方へ突出
し、前方へ回動した状態で前記突出部が前記カッタフェ
イスの内方に引っ込むように構成された切削ビッド２５
と、該切削ビット２５を回動させる伸縮シリンダ３９と
を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中を掘進するシ
ールド掘進機に使用する切削ビットに関するものであ
る。

【０００２】図７はスライドリングを装備した従来のシ
ールド掘進機の断面図である。図において、１はシール
ド掘進機の本体、３は本体１の前部に前後方向に移動可
能に取り付けられたスライドリング、５は本体１とスラ
イドリング３を連結すると共にスライドリング３を前後
に移動させる移動ジャッキである。７は本体１に取り付
けられて後述の掘削機構１１を回転させる駆動機構、９
は駆動機構７によって回転される中心軸、１１は中心軸
９の先端側に取り付けられた掘削機構である。掘削機構
１１は中心軸９に固定された内周部１１ａと、内周部１
１ａに径方向にスライド可能に取り付けられた外周部１
１ｂとを備えている。

【０００３】１３は一端側が内周部１１ａに、他端側が
外周部１１ｂにそれぞれ取り付けられて、外周部１１ｂ
を径方向に移動させる伸縮ジャッキである。１５ａ，１
５ｂはそれぞれ内周部１１ａ、外周部１１ｂの前面に取
り付けられた複数の切削ビットである。なお、外周部１
１ｂに取り付けられた切削ビットのうち最外周に配置さ
れるものは、推進効率向上のために本体１やスライドリ
ング３よりも大きな径を切削できる位置に配置されてい
る。

【０００４】上記のように構成された従来のシールド掘
進機で地中を掘進する際には、図７に示す状態で駆動機
構７によって中心軸９を回転させることによって、掘削
機構１１を回転させて地盤を掘削する。そして、トンネ
ルの地中連結を行う場合や切削ビット１５ａ，１５ｂの
交換時には、図８に示すように、伸縮ジャッキ１３を縮
退させて外周部１１ｂを内周部１１ａ側へ移動させる。
次に、移動ジャッキ５を伸長させてスライドリング３を
本体１の前方側に押し出し、内周部１１ａ側へ移動させ
た外周部１１ｂを囲うようにする。この状態で、トンネ
ル相互の連結作業や切削ビット１５ａ，１５ｂの交換作
業を実施する。なお、スライドリング３を設けないで、
掘削機構１１を後退させて本体１の前部のフード部内に
収納にする構造のシールド掘進機もあるが、この場合
も、掘削機構１１の構造と作用については上述のものと
同様である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、掘削機
構１１を内周部１１ａと外周部１１ｂから構成し、外周
部１１ｂを内周部１１ａ側へ移動させるという構造は、
外周部１１ｂを移動させるための機構が大掛かりとなる
とともに、スライド機構に加工精度が要求され機械加工
量も多く、コストアップになるという問題がある。ま
た、外周部１１ｂにおける内周部１１ａとのスライド部
には切削ビットの取付が困難であり、外周部１１ｂを径
外方向へ移動させた際にこの部分に切削ビットがないた
め切削機能が不十分になるという問題もある。

【０００６】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、簡易な構造で、かつ掘削能力に影響
することのないシールド掘進機の可動ビット装置を得る
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るシールド掘
進機の可動ビット装置は、シールド掘進機のカッタフェ
イス前面における最外周部に前方に向けて回動可能に設
置されて、起立状態でその一部が前記カッタフェイスの
外方へ突出し、前方へ回動した状態で前記突出部が前記
カッタフェイスの内方に引っ込むように構成された切削
ビットと、該切削ビットを回動させる駆動手段とを備え
たものである。

【０００８】また、駆動手段に代えて、切削ビットを起
立方向に付勢する付勢手段を設けたものである。

【０００９】さらに、シールド掘進機のカッタフェイス
前面における最外周部に径内外方向にスライド可能に設
置されて、径外方向に移動したときにはその一部がカッ
タフェイスの外方へ突出し、径内方向へ移動したときに
は前記突出部がカッタフェイスの径内に引っ込むように
構成された切削ビットと、該切削ビットを移動させる駆
動手段とを備えたものである。

【００１０】また、前記切削ビットをカッタフェイスを
構成するカッタスポークの側面に配置したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の一実施の形態の要部の説
明図、図２は図１における矢視Ａ−Ａ断面図である。図
１はシールド掘進機の一部しか示していないが、掘削機
構２０以外の構成は図７に示した従来のものと同様であ
る。図において、２０はスライドリング３の前方に配置
された掘削機構であり、掘削機構２０は図示しない中心
軸９に放射状に固定された筒状の複数のスポーク２１、
各スポーク２１の前面に固定された複数の切削ビット２
３、各スポーク２１における先端側に取り付けられた一
対の可動ビット２５，２７を備えている。一対の可動ビ
ット２５，２７は、図２に示すように、スポーク２１の
前面両側に配置され、その背面側を断面Ｌ字状の支持部
材２９，３１によってそれぞれ支持され、該支持部材２
９，３１がロッド３３によって連結されている。そし
て、ロッド３３はスポーク２１に回動可能に取り付けら
れると共に、該ロッドには後方へ延びるブラケット３
５，３７が取り付けられている。

【００１２】３９は伸縮ジャッキであり、伸縮ロッド３
９ａの端部に該伸縮ロッド３９ａを中心として左右に延
びる横棒４１が取り付けられている。そして、横棒４１
の両端部はブラケット３５，３７に設けられた孔３５
ａ，３７ａに回動可能に挿入されている。

【００１３】次に、上記のように構成された本実施の形
態の動作を説明する。地山を掘削する場合には、図１に
示すように伸縮ジャッキ３９のロッドを縮退状態にす
る。この状態では、可動ビット２５，２７が取り付けら
れた支持部材２９，３１の背面側がスポーク２１の前面
に当接しており、可動ビット２５，２７は起立状態にな
っている。次に、トンネルの地中連結又は切削ビットの
交換を行う場合には、図３に示すように、伸縮ジャッキ
３９のロッドを伸長させてロッド３３を回動させること
によって可動ビット２５，２７を前方に向けて回動させ
る。これによって、可動ビット２５，２７が前方に倒れ
込むことになり、その外周端がスポーク２１の外周端の
内側に入ることになる。この状態でスライドリング３を
前方に移動させると、図３に示すように、可動ビット２
５，２７に干渉することなく掘削機構２０がスライドリ
ング３の内側に収容される。

【００１４】以上のように、本実施の形態によれば、非
常に簡単な機構で最外周に配置した切削ビットの突出部
をスポーク２１の端部より内方に引っ込めることができ
る。また、可動ビットの取付位置は通常のものと同じ位
置でよいので、切削能力の低下を招くこともない。

【００１５】実施の形態２．図４は本発明の他の実施の
形態の説明図、図５は図４の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
本実施の形態においては、可動ビット２５，２７をスポ
ーク２１の両側面に配置したものであり、その他の構成
は実施の形態１と同様であり、同様の作用効果が得られ
る。

【００１６】実施の形態３．実施の形態１，２において
は最外周に配置した可動ビット２５，２７をロッド３３
を回転軸として回動させることにより、スライドリング
３と干渉しないようにしていたが、本実施の形態３にお
いては、図６に示すように、最外周に配置される可動ビ
ットのみをスポーク２１に沿って中心軸側へスライドで
きるようにしたものである。

【００１７】図において、５１はスポーク２１の前面に
支持部材５３を介してスライド可能に取り付けられた可
動ビットである。可動ビット５１はスポーク２１の先端
方向に移動したときにはその一部がスポーク２１の外方
へ突出し、スポーク２１の基端方向へ移動したときには
前記突出部がスポーク２１の先端の内側に引っ込むよう
に構成されている。また、支持部材５３の背面側にはス
ポーク２１の内部側に突出するブラケット５５が取り付
けられている。５７はスポーク２１の内部に設置された
伸縮ジャッキであり、ロッドの先端がブラケット５５に
連結されている。したがって、伸縮ジャッキ５７のロッ
ドを伸縮させることによって、可動ビット５１をスポー
ク２１に対してスライドさせることができる。

【００１８】以上のように構成された本実施の形態にお
いては、地山の掘削時には可動ビット５１をスポーク２
１の先端側へスライドさせ、トンネルの地中連結又は切
削ビットの交換を行う場合には可動ビット５１をスポー
ク２１の基端側へ移動させるようにする。本実施の形態
においても、実施の形態１と同様に、簡単な機構で最外
周に配置した切削ビットの突出部をスポーク２１の端部
より内方に引っ込めることができる。

【００１９】なお、実施の形態１，２および３ではスポ
ーク２１の左右に一対の可動ビットを一体として移動さ
せてスライドリング３から回避させていたが、スポーク
２１の左右に設置した可動ビットそれぞれ単独に可動機
構を設けることも可能である。また、上記の実施の形態
においては可動機構として伸縮ジャッキ３９を用いた例
を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、ラ
ックピニオン方式等の一般的な方式も適用可能である。

【００２０】また、図１に示す伸縮ジャッキ３９に代え
てブラケット３５，３７を常時下方に付勢するスプリン
グを設置するようにしてもよい。このようにすれば、ス
ライドリング３を前方に移動したときに、可動ビット２
５がスライドリング３に押されて前方に向けて回動する
ので、伸縮ジャッキ３９で回動させたのと同様の作用効
果が得られる。

【００２１】なお、スライドリング３を設けないで、前
方の掘削機構２０を本体１の前部に形成されるフード部
内に収納にする場合でも、スライドリング３を本体１の
前部に形成されるフード部のリングとみなせば、上記ス
ライドリング３を設けた場合と同様である。また、ここ
ではスライドリング３はリングという表現から切れ目の
ない円環形状のイメージが強いが、本発明においてはこ
のような円環形状のリングに限られるものではなく、楕
円形、矩形のものも含む趣旨である。また、リングに限
らず半円のフード形状のものへの適用も可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にお
いては、 掘削機構の最外周に配置される切削ビットの
みを可動（回動又はスライド移動）としたので、極めて
簡易な構成でスライドリングまたは本体前部のフード部
との干渉を防ぐことが可能となる。また、最外周に配置
される切削ビットのみに可動機構を装備しているので、
他の切削ビットの取付配置にほとんど制限を与えず、シ
ールド掘進機の掘削能力を低下させることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態を説明する説明図であ
る。

【図２】 図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。

【図３】 本発明の一実施の形態の動作説明図である。

【図４】 本発明の他の実施の形態を説明する説明図で
ある。

【図５】 図４の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。

【図６】 本発明の他の実施の形態を説明する説明図で
ある。

【図７】 従来のシールド掘進機の断面図である。

【図８】 図７に示した従来のシールド掘進機の動作説
明図である。

【符号の説明】

３ スライドリング ２０ 掘削機構 ２１ カッタスポーク ２５ 可動ビット ３５ ブラケット ３９ 伸縮シリンダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機のカッタフェイス前面に
   おける最外周部に、前方に向けて回動可能に設置され
   て、起立状態でその一部が前記カッタフェイスの外方へ
   突出し、前方へ回動した状態で前記突出部が前記カッタ
   フェイスの内方に引っ込むように構成された切削ビット
   と、 該切削ビットを回動させる駆動手段とを備えたことを特
   徴とするシールド掘進機の可動ビット装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段に代えて、前記切削ビット
   を起立方向に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のシールド掘進機の可動ビット装置。
3. 【請求項３】 シールド掘進機のカッタフェイス前面に
   おける最外周部に径内外方向にスライド可能に設置され
   て、径外方向に移動したときにはその一部がカッタフェ
   イスの外方へ突出し、径内方向へ移動したときには前記
   突出部がカッタフェイスの径内に引っ込むように構成さ
   れた切削ビットと、 該切削ビットを移動させる駆動手段とを備えたことを特
   徴とするシールド掘進機の可動ビット装置。
4. 【請求項４】 前記切削ビットはカッタフェイスを構成
   するカッタスポークの側面に配置されていることを特徴
   とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシールド掘進
   機の可動ビット装置。