(57)【要約】【課題】シールドトンネル掘削機に適用される、より長距離にわたる地盤の掘削を可能とするカッタービット及びこのカッタービットを備えるカッターヘッドとを提供する。【解決手段】シールドトンネル掘削機に適用されるカッタービット（１０）は、先行部（１０ａ）と、先行部に連なり先行部と一体をなす予備の後行部（１０ｂ）とを備える。先行部及び後行部は、例えば、全体に細長い形態を有する鋼製の母材（１８）と母材に固定され母材の長手方向へ伸びる複数の超鋼合金製のチップ（２０）とからなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネル掘削機に適用されるカッタービットであって、
先行部と、該先行部に連なる予備の後行部とを備える、カッタービット。
【請求項２】
前記先行部及び前記後行部は、全体に細長い形態を有する鋼製の母材と該母材に固着され前記母材の長手方向へ伸びる複数の超鋼合金製のチップとからなる、請求項１に記載のカッタービット。
【請求項３】
シールドトンネル掘削機のカッターヘッドであって、
請求項１又は２に記載のカッタービットであって前記カッターヘッドにその軸線の伸長方向へ移動可能に支持されたカッタービットと、
前記カッタービットに対して前記カッターヘッドの軸線の伸長方向へ押し出し力を付与するジャッキとを備える、カッターヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドトンネル掘削機に適用されるカッタービットと、該カッタービットを備えるシールドトンネル掘削機のカッターヘッドとに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールドトンネル掘削機によるトンネル掘削において、長距離にわたる地盤の掘削の継続を可能とするため、カッターヘッドに複数種のカッタービットを配置することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記従来の事情に鑑み、シールドトンネル掘削機に適用され、より長距離にわたる地盤の掘削を可能とするカッタービット及びこのカッタービットを備えるカッターヘッドとを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はシールドトンネル掘削機に適用されるカッタービットに係る。前記カッタービットは、先行部と、該先行部に連なり前記先行部と一体をなす予備の後行部とを備える。前記先行部及び前記後行部は、例えば、全体に細長い形態を有する鋼製の母材と該母材に固着され前記母材の長手方向へ伸びる複数の超鋼合金製のチップとからなる。
【０００６】
本発明に係るカッタービットにあっては、これが先行部と、該先行部に連なり、前記先行部と一体をなす予備の後行部とを備える。本発明によれば、前記カッタービットがシールドトンネル掘削機による地盤の掘削に供され前記カッタービットの先行部が消耗したとき、前記先行部に前記予備の後行部が連なっていることから、引き続き前記後行部による地盤の掘削を継続することができる。このことから、本発明に係る前記カッタービットの使用はより長距離にわたる地盤の掘削を可能とし、また、カッタービットの交換サイクルをより長くし、また、交換回数をより少なくすることを可能にする。
【０００７】
また、本発明は、シールドトンネル掘削機のカッターヘッドに係る。前記カッターヘッドは、その軸線の伸長方向へ移動可能に支持された前記カッタービットと、前記カッタービットに対して前記カッターヘッドの軸線の伸長方向へ押し出し力を付与するジャッキとを備える。
【０００８】
本発明によれば、シールドトンネル掘削機による地盤の掘削に供される前記カッタービットの先行部が消耗したとき、前記ジャッキにより、前記カッタービットを前記カッターヘッドの軸線の伸長方向、より詳細には、前記シールドトンネル掘削機の推進方向前方へ押し出し、前記カッタービットの予備の後行部を地盤の掘削に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】カッタービットを備える、シールドトンネル掘削機のカッターヘッドの概略的な正面図である。
【図２】カッタービットの正面図である。
【図３】カッタービットの側面図である。
【図４】カッタービットの平面図である。
【図５】カッタービットの底面図である。
【図６】カッタービットを備えるカッターヘッドの正面から見た概略的な部分斜視図である。
【図７】カッタービットの先行部が突出した状態にある、カッターヘッドの部分正面図である。
【図８】カッタービットの先行部が消耗した状態にある、カッタービットの部分正面図である。
【図９】カッタービットの予備の後行部の一部分が突出した状態にあるカッターヘッドの部分正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照すると、本発明の一の実施形態に係る複数のカッタービットが全体に符号１０で示されている。また、カッタービット１０が適用されたシールドトンネル掘削機のカッターヘッドが全体に符号１２で示されている。
【００１１】
図示の例において、複数のカッタービット１０は、カッターヘッド１２の前面（前記シールドトンネル掘削機の推進方向における前方の面）に、その円形状を呈する周縁部１２ａに互いに間隔をおいて配置され、また、その中心部１２ｂに配置されている。なお、符号１４、１６は、カッタービット１０に加えて、カッターヘッド１２の前面に配置された他の複数のカッタービットを示す。
【００１２】
図２〜図５を参照すると、カッタービット１０が拡大して示されている。カッタービット１０は、先行部１０ａと、該先行部に連なり先行部１０ａと一体をなす予備の後行部１０ｂとを備える。
【００１３】
図示のカッタービット１０は、全体に細長い形態を有する鋼製の母材１８と、該母材に焼結、ろう付け等により固着され母材１８の長手方向へ伸びる複数の超鋼合金製のチップ２０とからなり、その先行部１０ａ及び後行部１０ｂは母材１８の一部（後記一端部１８Ａを除いた残りの一部）と複数のチップ２０とからなる。
【００１４】
図示の母材１８は八角形の横断面形状を有する板体からなる。前記板体からなる母材１８は、互いに相対する表裏両面１８ａ、１８ｂと、互いに相対する一対の側面１８ｃ、１８ｄと、互いに相対する頂面１８ｅ及び底面１８ｆとを有する。
【００１５】
他方、複数のチップ２０は、図示の例にあっては、２つのチップ２０ａと、４つのチップ２０ｂとからなる。これらのチップ２０ａ、２０ｂは、母材１８上にその長手方向における両端部のうちの一端部（図２で見て下端部）１８Ａを残して配置されている。図示の例にあっては、２つのチップ２０ａが、それぞれ、母材１８の両側面１８ｃ、１８ｄの一部分と、これらに連なる表裏両面１８ａ、１８ｂの一部分と、頂面１８ｅの一部分とを覆っている。また、４つのチップ２０ｂはそれぞれ帯状を呈し、２つのチップ２０ａ間に互いに間隔をおいて配置され、母材１８の表面１８ａから頂面１８ｅを経て裏面１８ｂに伸びている。
【００１６】
図６に示すように、カッタービット１０は、カッターヘッド１２に、その軸線（図示せず）の伸長方向へ移動可能に支持されている。より詳細には、カッターヘッド１２に設けられ、カッターヘッド１２の軸線の伸長方向へ伸びる筒状の室２２内に受け入れられている。室２２にはその周壁を規定する例えばゴム製の筒状体（図示せず）が配置され、カッタービット１０に対してそのチップ２０ａ、２０ｂにおいて密接している。
【００１７】
また、カッターヘッド１２は、カッタービット１０に対してカッターヘッド１２の軸線の伸長方向へ押し出し力を付与するジャッキ、例えば複動式の液圧ジャッキ２４を備える。液圧ジャッキ２４は、カッターヘッド１２の前面の後方位置にあって、そのシリンダ２４ａにおいてカッターヘッド１２に取り付けられ、また、そのピストン２４ｂにおいてカッタービット１０の母材１８の底面１８ｆに接している。液圧ジャッキ２４は、配管（図示せず）を介して、前記シールドトンネル掘削機の内部に配置された液圧供給装置（図示せず）に接続され、前記液圧供給装置の操作により作動可能である。
【００１８】
カッタービット１０は、図６及び図７に示すように、前記シールドトンネル掘削機による地盤の掘削に際し、その先行部１０ａがカッターヘッド１２の前面からその前方に突出する状態におかれ、前記地盤の掘削に供される。カッタービット１０の先行部１０ａは、地盤の掘削の進行に伴い、次第に摩耗する（図８）。カッタービット１０の先行部１０ａが完全に又はその半分以上が摩耗したとき、液圧ジャッキ２４を作動させることにより、カッタービット１０に押し出し力を及ぼす。これにより、カッタービット１０が前記推進方向前方へ移動され、その後行部１０ｂがカッターヘッド１２の内部からその外部に突出され（図９）、地盤の掘削に供される。このことにより、継続した地盤の掘削及びより長距離にわたる地盤の掘削が可能とされる。また、先行部１０ａの消耗後、カッターヘッド１２の外部への後行部１０ｂの押し出しとこれに伴う地盤の掘削とを繰り返し行うことができる。
【００１９】
カッタービット１０の後行部１０ｂの長さ（母材１８の長手方向（図２で見て上下方向）における長さ）は、先行部１０ａとほぼ同じ長さ（例えば３０〜５０ｍｍ）、好ましくは、図示の例におけるように、先行部１０ａより大きい長さ（例えば５０〜５００ｍｍ）を有するものとすることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１０  カッタービット
１２  カッターヘッド
１８  母材
２０  チップ
２２  カッタービットを受け入れる室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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