(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部によりカッター板を回転させ切羽面を切削するシールド機において、駆動部回転軸とカッター板回転軸を着脱自在の構造とし、
駆動部とカッター板の中間に回転自在のバタフライ隔壁を設け、
前記カッター板回転軸を前記隔壁に摺動可能に取り付けたことを特徴とする、
カッター板のビット交換可能なシールド機。
【請求項２】
請求項１において、
カッター板回転軸と駆動部回転軸の両回転軸芯に凹凸の嵌合部を設けたことを特徴とする、
カッター板のビット交換可能なシールド機。
【請求項３】
請求項１において、
前記カッター板回転軸に、
カッター板をバタフライ隔壁に対してシールド機軸芯方向に前後させる機構を取り付けたことを特徴とする、
カッター板のビット交換可能なシールド機。
【請求項４】
請求項１において、
カッター板周辺の所定箇所に、
伸縮スポークカッターを取り付けたことを特徴とする、
カッター板のビット交換可能なシールド機。
【請求項５】
請求項４において、
前記伸縮スポークカッターを縮めた時、
カッタ−板外径が前記バタフライ隔壁の外径より小さいことを特徴とする、カッター板のビット交換可能なシールド機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カッター板のビット交換可能なシールド機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘削機は、シールド掘削機先端に取り付けたビットの回転により、切羽を切削しながら掘進していく。掘進距離が進むにしたがい、ビットは磨耗し掘進能力は次第に低下する。そのため、特に長距離にわたってシールド掘削を行う場合は、掘進能力を低下させないようにするため掘進予定の中間点に、地上から新たな立坑をシールド通過地点に設け、この立坑にシールド機が到達した時点でビットの交換作業を行うことをよぎなくされる。しかし、都市部では立坑用地の確保が困難なばかりでなく、中間立坑を設けるためには莫大な工事費と工期が必要となる。この問題点を解決するため、近年開発された球体シールド工法がある。この工法によれば、前述の中間立坑を設けずに、球体シールド機内部で前記ビットを設けたカッター板を回転させることにより、ビット交換作業が行える構造となっている。
【０００３】
しかし、この工法においても次の問題がある。以下図７を参照して説明する。ビット交換のため、球体シールド機Ａ内部で、ビットを設けたカッタ−板Ｂを回転させる場合、カッタ−板Ｂの伸縮スポークカッターＢ１を縮め、球体シールド機Ａの球体部Ａ１内にカッタ−板Ｂを引き込み、カッタ−板Ｂを回転させ球体部Ａ１内部でビットを交換する。カッタ−板Ｂを回転させる時、カッタ−板Ｂを駆動させるカッター駆動部Ｃも同時に回転するため、カッタ−板Ｂの厚みＬ１と、カッター駆動部Ｃの厚みＬにより、球体部Ａ１内部でビットを交換するスペースＬ２は縮小される。また、カッタ−板Ｂの厚みＬ１と、カッター駆動部Ｃの厚みＬは構造的に固定した厚みとなるため、球体シールド機Ａの直径Ｄが大きい場合は問題ないが、ガス管や通信ケーブル管のような小口径でのシールド工事においては、固定した厚みをもつカッタ−板Ｂの厚みＬ１と、カッター駆動部Ｃの厚みＬが球体の直径Ｄからはみ出してしまい、球体シールド工法は、小口径でのシールド工事においては成り立たないという問題がでてくる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためなされたもので、小口径でのシールド工事においてもシールド機内部でビット交換が行える、カッター板のビット交換可能なシールド機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、駆動部によりカッター板を回転させ切羽面を切削するシールド機において、駆動部回転軸とカッター板回転軸を着脱自在の構造とし、駆動部とカッター板の中間に回転自在のバタフライ隔壁を設け、前記カッター板回転軸を前記隔壁に摺動可能に取り付けたことを特徴とする、カッター板のビット交換可能なシールド機であり、また、カッター板回転軸と駆動部回転軸の両回転軸芯に凹凸の嵌合部を設けたことを特徴とする、カッター板のビット交換可能なシールド機でありまた、前記カッター板回転軸に、カッター板をバタフライ隔壁に対してシールド機軸芯方向に前後させる機構を取り付けたことを特徴とする、カッター板のビット交換可能なシールド機であり、また、前記カッター板回転軸に、カッター板がシールド機軸芯方向に前後できる機構を取り付けたことを特徴とする、カッター板のビット交換可能なシールド機でありまた、カッター板周辺の所定箇所に、伸縮スポークカッターを取り付けたことを特徴とする、カッター板のビット交換可能なシールド機でありまた、前記伸縮スポークカッターを縮めた時、カッタ−板外径が前記バタフライ隔壁の外径より小さいことを特徴とする、カッター板のビット交換可能なシールド機である。
【０００６】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００７】
＜ビット交換機の全体構成＞
図１は、本発明によるカッター板のビット交換可能なシールド機の全体構成を示した縦断面図である。
シールド機３先端には、伸縮自在の伸縮スポークカッター２１を備えたカッター板２が設けられている。
カッター板２の後方（シールド機３の内側）には、カッター板２を回転する駆動部４が駆動部隔壁４１内に収容されている。
前記カッター板２と駆動部４は、カッター板２と一体となったカッター板回転軸２ａと、駆動部４と一体となった駆動部回転軸４ａが嵌合し、駆動部回転軸４ａの回転力がカッター板回転軸２ａに伝達する構造となっている。  シールド機３の内周面に仕切板６が設置され、さらにこの仕切板６の内周には、バタフライ隔壁５がバタフライ隔壁回転軸５ａ，５ｂに支えられて設置されている。
【０００８】
＜カッター板の構造＞
カッター板２周辺の所定箇所に、伸縮自在の伸縮スポークカッター２１が設けてある。
図２に示すように、カッター板２と一体となったカッター板回転軸２ａは、円形断面であり、後述の駆動部回転軸４ａと着脱自在に嵌合し、駆動部回転軸４ａの回転力を支える構造となっている。
図１のカッター板回転軸２ａには、ジャッキ２２が一体固定されており、後述のバタフライ隔壁５を反力としてカッター板２を前後させる構造となっている。
カッター板２の前面所定箇所には、ビット（図示せず）が設けられている。
【０００９】
＜駆動部の構造＞
図１において、駆動部４は、ラック・ピニオン構造４２により、駆動部回転軸４ａの回転力をカッター板回転軸２ａに伝達する構造となっている。
そのため、駆動部回転軸４ａの断面はたとえば前述のカッター板回転軸２ａの円形断面より小さい、たとえば図２に示すように正方形断面とし、両回転軸２ａ、４ａ同士が着脱自在に嵌合しあえる構造としている。
駆動部４全体は、駆動部隔壁４１により覆われており、図示していないジャッキによりシールド機３の軸心方向に前後できる構造としている。
【００１０】
＜バタフライ隔壁の構造＞
図３に示すように、バタフライ隔壁５周辺には、仕切壁６の内周面に設けた仕切シール５１に密着するように、突起５２が設けてある。
バタフライ隔壁５の中心部の壁厚は、バタフライ隔壁５の上下に設けたバタフライ隔壁回転軸５ａ，５ｂの壁厚よりも厚く構成されており、中央部には貫通孔５３が開けられている。
この貫通孔５３に、カッター板回転軸２ａがシールド機３の軸心方向に摺動可能に設置されており、カッター板回転軸２ａの外周に、止水機能を持つ軸シール５４が取り付けてある。仕切壁６の上端に送泥管８を挿通する孔８１が、また、下端に排泥管９を挿通する孔９１がそれぞれ設けてある。
【００１１】
＜切羽部隔壁＞
図１において、バタフライ隔壁５の回転軌跡Ｒに当たらない位置に、切羽先端に向けて漏斗状を呈する切羽部隔壁７が設けてある。
切羽部隔壁７にも、前記仕切壁６に設けた孔８１、９１に連通する位置に、同じく孔８１、９１（図示せず）が設けてある。
【００１２】
＜掘進＞
以下図４〜図６を参照して、施工順序にしたがって説明する。
図４は掘進作業中の状態を示す縦断面図である。
カッター板２は、伸縮スポークカッター２１と共にカッター板回転軸２ａと駆動部回転軸４ａの回転力により、シールド機３の内周面を円回転する。
カッター板２の円回転と同時に送泥管７、排泥管８を作動させ、切羽面の安定を保つことは、公知の方法と同じである。カッター板２前面には、ビット（図示せず）が設けられており、このビットにより切羽面を切削してシールド機３が掘進していく。
【００１３】
＜カッター板の後退＞
図５に示すように、掘進能力が低下した時点において、駆動部４の作動を中止し、伸縮スポークカッター２１を縮めてカッター板２内部に収容後、図示していないジャッキにより駆動部隔壁４１を後退し、駆動部回転軸４ａとカッター板回転軸２ａを引き離す。
引き続きバタフライ隔壁５を反力受けとし、カッター板回転軸２ａに一体固定したジャッキ２２を伸長させ、カッター板２をバタフライ隔壁５に近付けて、バタフライ隔壁５の回転軌跡Ｒ内に位置するまで後退させる。
【００１４】
＜ビットの交換＞
図５においてカッター板２が所定位置に後退後、バタフライ隔壁回転軸５ａ，５ｂを回転軸としてバタフライ隔壁５を回転させる。（図６）
この回転機構としては、図示していない公知のラック・ピニオン機構でよい。カッター板２の反転により、カッター板２の前面はシールド機３の内部に向けられ、この状態になった時、作業員は空間Ｅ内に入り、磨耗したビットの交換作業をおこなうものである。
ビットの交換作業が終了後、前述と逆の手順によりカッター板２を切羽面側に向け、再び掘進作業を続行する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞シールド機内部でビットの交換ができるので、ビット交換のための立坑は不要である。
＜ロ＞カッター板と駆動部が引き離せる構造としたので、カッター板の回転半径は小さくなり、小口径シールド機のビット交換も可能である。
＜ハ＞カッター板と駆動部が引き離せる構造としたので、ビット交換作業の空間が広く取れる。
＜ニ＞カッター板をバタフライ隔壁に近づける構造としたので、カッター板の回転半径はさらに小さくなり、より小口径シールド機のビット交換も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のカッター板のビット交換可能なシールド機の全体構成を示した縦断面図。
【図２】  カッター板回転軸と駆動部回転軸の嵌合状態を示す断面図。
【図３】  バタフライ隔壁と仕切壁の取り付け状況を示す正面図。
【図４】  施工順序を示す縦断面図。
【図５】  同上縦断面図。
【図６】  同上縦断面図。
【図７】  従来例を示す縦断面図。
【符号の説明】
２  カッター板
３  シールド機
４  駆動部
４ａ  駆動部回転軸
５  バタフライ隔壁
５ａ，５ｂ  バタフライ隔壁回転軸
６  仕切壁
７  切羽部隔壁
２１  伸縮スポークカッター
２２  ジャッキ
４１  駆動部隔壁
【図１】
0003668957.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003668957.tif 000005
【図５】
0003668957.tif 000006
【図６】
0003668957.tif 000007
【図７】
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