(57)【要約】【課題】  ビットの交換を安全且つ容易にしかもビットの交換時間の短縮を図ることのできるシールド掘進機を提供する。【解決手段】  本発明のシールド掘進機は、前面盤２と後面盤３との間の空間でかつフィッシュテールビット４が配設された前面盤２の中央部の背面側に形成された交換作業空間５と、ビット８を有して半径方向に延びるカッタースポーク６がスライド可能に設置されかつ交換作業空間５から半径方向外方に向かって延びるスポーク設置空間９と、交換作業空間５を挟んでスポーク設置空間９と対称位置に形成されかつ交換作業空間５から半径方向外方に向かって延びしかもビット８の交換作業時にカッタースポーク６がスライドされて進入されるスポーク進入空間１０とが形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面盤と後面盤との間の空間でかつセンタービットが配設された前面盤の中央部の背面側に形成された交換作業空間と、ビットを有して半径方向に延びるカッタースポークがスライド可能に設置されかつ前記交換作業空間から半径方向外方に向かって延びるスポーク設置空間と、前記交換作業空間を挟んで前記スポーク設置空間と対称位置に形成されかつ前記交換作業空間から半径方向外方に向かって延びしかもビットの交換作業時に前記カッタースポークがスライドされて進入されるスポーク進入空間とが形成されていることを特徴とするシールド掘進機。
【請求項２】
前記カッタースポークが前面盤と後面盤との間で前後方向にスライド可能とされていることを特徴とする請求項１に記載のシールド掘進機。
【請求項３】
前記スポーク設置空間と前記交換作業空間との間にゲートが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビットの交換を安全且つ容易にしかもビットの交換時間の短縮を図ることのできるシールド掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シールド掘進機では、摩耗したビットの交換を行うビット交換方法として、その停止予定位置の真上の地上から地盤改良剤を地中に注入し、シールド掘進機を停止予定位置に向けて前進させて停止させ、シールド掘進機のチャンバー内に交換作業員が入り込み、ビットの摩耗具合を見て個別に交換する、全ビットを一度に交換する等のビット交換方法が知られている。
【０００３】
また、ビットをチェーンに連結し、ビットを交換する際には、チェーンに連結されたビットをチャンバー内に引き込んで交換する等のビット交換方法も知られている。
【０００４】
なお、ビットの均等摩耗を図るために、ビットが半径方向に間隔を開けて配列されたカッタースポークをその半径方向に進退させる技術も知られている（例えば、特許文献１等）。
【特許文献１】特開２００４−２７５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のシールド掘進機では、ビットの交換のための装置が大がかりになり、シールド掘進機の製作コストが嵩み、狭隘な作業環境のもとで、地山崩壊を懸念しつつ作業を行わなければならないので、必ずしも安全環境のもとで容易に交換を行うことができるとはいえず、ビットの交換作業に時間がかかるという問題がある。
【０００６】
地山に地盤改良剤を注入し、地盤改良を施してビット交換を行う場合、安全面での改善は施されるものの、全体として工事費の増大が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、ビットの交換を安全且つ容易にしかもビットの交換時間の短縮を図ることのできるシールド掘進機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のシールド掘進機は、前面盤と後面盤との間の空間でかつセンタービットが配設された前面盤の中央部の背面側に形成された交換作業空間と、ビットを有して半径方向に延びるカッタースポークがスライド可能に設置されかつ前記交換作業空間から半径方向外方に向かって延びるスポーク設置空間と、前記交換作業空間を挟んで前記スポーク設置空間と対称位置に形成されかつ前記交換作業空間から半径方向外方に向かって延びしかもビットの交換作業時に前記カッタースポークがスライドされて進入されるスポーク進入空間とが形成されていることを特徴とする。
【０００９】
カッタースポークが前面盤と後面盤との間で前後方向にスライド可能とされているのが好ましい。
【００１０】
スポーク設置空間と交換作業空間との間には、ゲートが設けられているのがより望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ビットの交換を行うときには、スポーク設置空間から交換作業空間に向けてカッタースポークをスライドさせ、カッタースポークを交換作業空間内に引き込み、カッタースポークを反対側のスポーク進入空間に向けて進入させて、ビット交換を行うことができる。
【００１２】
従って、ビットの交換作業を安全かつ容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係わるシールド掘進機の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明に係わるシールド掘進機の面盤の正面を模式的に示す図であって、この図１において、１は掘進方向に前進されつつ回転する面盤である。この面盤１は図２に示すように前面盤２と後面盤３とから大略構成されている。
【００１５】
この前面盤２と後面盤３とは前後方向に間隔を開けて設けられている。前面盤２にはその中央部にセンタービットとしてのフィッシュテールビット４が設けられている。前面盤２と後面盤３との間の空間で前面盤２の中央部の背面側には交換作業空間５が形成されている。
【００１６】
その前面盤２と後面盤３との間の空間には面盤１の回転方向にカッタースポーク６が設けられている。そのカッタースポーク６は半径方向に延びるブロック７と半径方向に間隔を開けて配設された複数個のビット８とから大略構成されている。
【００１７】
カッタースポーク６は図１に示すようにその回転方向に等角度毎に設けられ、その個数はここでは５個とされている。従って、そのカッタースポーク６の回転方向の為す角度は７２度である。カッタースポーク６の本数は５個に限定されるものではないが、カッタースポーク６の本数が奇数個の場合に本特許は有効である。
【００１８】
その前面盤２と後面盤３との間には、交換作業空間５から半径方向外方に向かって延びるスポーク設置空間９が設けられ、カッタースポーク６はそのスポーク設置空間９に半径方向にスライド可能に配設されると共に、前面盤２と後面盤３との間で前後方向にスライド可能に配設されている。
【００１９】
そのカッタースポーク６のスライドには、ウインチ、ジャッキ等の公知の駆動機構を用いて行う。伸縮式カッタースポークの場合には、カッタースポークを二重構造としても良い。
【００２０】
その前面盤２と後面盤３との間にはスポーク進入空間１０が交換作業空間５を挟んで各スポーク設置空間９と対称位置に形成されている。そのスポーク進入空間１０は交換作業空間５から半径方向外方に向かって延びている。このスポーク進入空間１０にはビットの交換作業時にカッタースポーク６がスライドされて進入される。
【００２１】
スポーク設置空間９と交換作業空間５との間には、交換作業時の止水用・土砂流入防止用のナイフゲート式バルブ１１が設けられている。また、後面盤３には図２に示すように作業員１３がシールド掘進機本体内から交換作業空間５に入り込むための通路にも止水用・土砂流入防止用のナイフゲート式バルブ１２が設けられている。
【００２２】
ビット８の交換作業を行う場合には、図３、図４に示すように、カッタースポーク６を矢印で示す後退方向にスライドさせ、ビット８を前面盤２のカッターフェイス面Ｆから引き込め、スポーク設置空間９に収容する。
【００２３】
ついで、図３に示すように、ナイフゲート式バルブ１１を開成し、図５、図６に示すようにカッタースポーク設置空間９の延びる方向（矢印Ｇ方向）に、ビット交換すべきカッタースポーク６を交換作業空間５に向けてスライドさせる。ついで、図５、図６に示すように、止水のためと土砂流入防止のためにナイフゲート式バルブ１１を閉じる。
【００２４】
そして、カッタースポーク６をスポーク進入空間１０に向けてスライドさせる。止水確認・土砂流入防止確認後、作業員１３が交換作業空間５に入り込み、所要の箇所のカッタービット８の交換を行う。
【００２５】
このシールド掘進機によれば、チャンバーに作業員１３が入り込むことなく、また、大がかりな交換作業装置を設けることなく、作業員１３が直接目視によりビットを交換できる。
【００２６】
交換終了後は、これまでの作業手順と反対の手順により、カッタースポーク６を元の位置に戻すことができる。
【００２７】
以上、発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず以下のものを含むものである。
【００２８】
発明の実施の形態では、止水のためと土砂流入防止のためとにナイフゲート式バルブ１１を設ける構成としたが、止水・土砂流入防止のために、フィッシュテールビット４の周辺部分の地盤改良を例えば液化窒素使用による凍結工法等の方法を用いて行う構成としても良い。
【００２９】
また、発明の実施の形態では、交換作業空間５とスポーク進入空間１０との間には、バルブを設ける構成としていないが、図７に示すように、交換作業空間５とスポーク進入空間１０との間にナイフゲート式バルブ１４を設け、スポーク進入空間１０をカッタースポーク６のビットの交換作業に使用しないときには、ナイフ式ゲートバルブ１４を閉じ、スポーク進入空間１０に水や土砂が流入しないように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係わるシールドの掘進機の面盤の正面図である。
【図２】その図１に示す面盤の断面図である。
【図３】図２に示すナイフ式ゲートバルブの開成状態を示す断面図である。
【図４】図１に示すカッタースポークをスポーク設置空間に引き込めた状態を示す断面図である。
【図５】その図１に示すカッタースポークをスポーク進入空間にスライドさせた状態を示す正面図である。
【図６】図５に示す面盤の断面図である。
【図７】本発明に係わるシールドの掘進機の面盤の他の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２…前面盤
３…後面盤
４…フィッシュテールビット
５…交換作業空間
６…カッタースポーク
８…ビット
９…スポーク設置空間
１０…スポーク進入空間
【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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