(57)【要約】【課題】  直径方向に間隔を開けて配列されたビットのうち内周側に存在するビットと外周側に存在するビットとを掘進途中で機械的に入れ替えることのできる掘進機を提供する。【解決手段】  本発明の掘進機は、掘進方向に前進されつつ回転するカッターヘッド１０の前面にカッターヘッド１０の回転面内で回転可能にビット取付用円盤１１が支承され、ビット取付用円盤１１の前面にカッターヘッド１０の直径方向に間隔を開けてビット１３が取り付けられ、ビット取付用円盤１１は、カッターヘッド１０の外周側に存在するビット１９（１３）とカッターヘッド１０の内周側に存在するビット２０（１３）とが交替されるように、掘進途中で回転される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径方向に間隔を開けて配列されたビットのうち内周側に存在するビットと外周側に存在するビットとを掘進途中で機械的に回転させて入れ替えることを特徴とするビットのローテーション方法。
【請求項２】
掘進方向に前進されつつ回転するカッターヘッドの前面に該カッターヘッドの回転面内で回転可能にビット取付用円盤が支承され、該ビット取付用円盤の前面に前記カッターヘッドの直径方向に間隔を開けてビットが取り付けられ、前記ビット取付用円盤は、前記カッターヘッドの外周側に存在するビットと前記カッターヘッドの内周側に存在するビットとが交替されるように、掘進途中で回転されることを特徴とする掘進機。
【請求項３】
前記ビット取付用円盤には、排土用開口が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘進機に用いられるビットのローテーション方法及び掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、掘進機では、図１に模式的に示すように、回転盤１の掘進方向前面に、半径方向に延びるスポーク部材２を設け、このスポーク部材２に半径方向に間隔を開けてビット３を取り付けられたものが知られている。
【０００３】
そのビット３は掘進が進むに伴って摩耗し、長距離の掘進を行う場合には、ビットの交換を必要とする。
【０００４】
そこで、従来、図２、図３に拡大して示すように、スポーク部材２の周回り方向に１２０度毎に間隔を開けて予備的にビット３ａ、３ｂを配設したものがある（特許文献１等参照）。
【０００５】
このものでは、掘進方向前面に存在する掘削対象４に臨むビット３が掘進途中で摩耗した場合には、駆動軸５を図３に示すように矢印Ｒ方向に回転させて、摩耗していない新たなビット３ａ又はビット３ｂを掘削対象４に臨ませ、これを用いて掘進を行うことができるので、長距離の掘進を支障なく行うことができる。
【特許文献１】特開平１１−３５０８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ビット３の摩耗量δは掘削対象４に対する回転方向の摺動距離Ｌに比例し、比例定数を符号ｋで示すとすると、
δ＝ｋ・Ｌの式で表される。
【０００７】
従って、回転盤１の中心Ｏから半径Ｄ（図１参照）の箇所に存在するビット３のｎ回転時の摺動量Ｌは、
Ｌ＝２πｎＤの式で表される。
【０００８】
従って、回転盤１の中心Ｏから半径Ｄ（図１参照）の箇所に存在するビット３の摩耗量δは、
δ＝２πｎ・ｋ・Ｄと表される。
【０００９】
この式から明らかなように、ビット３の摩耗量δは、外周側に存在するビット３の摩耗量δが大きく、内周側に存在するビット３の摩耗量δはこれに対して小さい。例えば、回転盤１の中心Ｏから半径Ｄ／２の箇所に存在するビット３の摩耗量は外周側に存在するビット３の摩耗量δの１／２程度である。
【００１０】
ところが、その図１ないし図３に示す従来の構成のものでは、外周側に存在するビット３が摩耗した場合、強制的にスポーク部材２を矢印Ｒ方向に回転させて、新たなビット３ａ又はビット３ｂを掘削対象４に臨ませて交替させる構成であるため、摩耗量の少ない内周側に存在するビット３まで交替させなければならず、健全ビットが無駄となり、かつ、全数交換となるためにビット３にかかるコストが増大する不都合がある。
【００１１】
また、ビット３の摩耗が一様ではなく、外周側が早く摩耗する傾向にあるので、ビット３の交換を行う時期を摩耗量の一番大きなものに合わせて全数交換しなければならず、交換時期も概して早くなる。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、直径方向に間隔を開けて配列されたビットのうち内周側に存在するビットと外周側に存在するビットとを掘進途中で機械的に回転させて入れ替えることのできるビットのローテーション方法及び掘進機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のビットのローテーション方法は、直径方向に間隔を開けて配列されたビットのうち内周側に存在するビットと外周側に存在するビットとを掘進途中で機械的に回転させて入れ替えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の掘進機は、掘進方向に前進されつつ回転するカッターヘッドの前面に該カッターヘッドの回転面内で回転可能にビット取付用円盤が支承され、該ビット取付用円盤の前面に前記カッターヘッドの直径方向に間隔を開けてビットが取り付けられ、前記ビット取付用円盤は、前記カッターヘッドの外周側に存在するビットと前記カッターヘッドの内周側に存在するビットとが交替されるように、掘進途中で回転されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、直径方向に間隔を開けて配列されたビットのうち内周側に存在するビットと外周側に存在するビットとを掘進途中で機械的に入れ替えるものであるので、内周側に存在するビットと外周側に存在するビットとを均等に摩耗させることができるので、全てのビットを無駄なく有効に活用でき、ビットにかかるコストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【００１６】
また、ビットを回転させるのみで内周側に存在するビットと外周側に存在するビットとを掘進途中で交替させることができるので、ビットの交替作業時間の短縮化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係わるビットのローテーション方法及びこの方法を用いた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】
【００１８】
図４は、本発明に係わる掘進機のカッターヘッドの正面図を示し、この図４、図５において、１０は掘進方向に前進されつつ回転するカッターヘッドである。
【００１９】
このカッターヘッド１０は、公知の回転軸１０’により、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。そのカッターヘッド１０には、カッターヘッド１０の回転面内で回転可能にビット取付用円盤１１が支承されている。
【００２０】
ここでは、ビット取付用円盤１１は回転軸１０’の周回り方向に９０度毎に配設され、その個数は４個とされている。このビット取付用円盤１１は、例えば、図５に示すように前面盤１１Ａと後面盤１１Ｂとから大略構成されている。そのカッターヘッド１０には、例えば円形状の内周フランジ１２が形成され、前面盤１１Ａと後面盤１１Ｂとはその内周フランジ１２を挟むようにして例えばボルト１１Ｃを介して適宜箇所が締結され、これにより、ビット取付用円盤１１が内周フランジ１２に回転可能に支承される。その前面盤１１Ａには掘削対象４に臨むビット１３が取り付けられている。
【００２１】
そのビット１３はカッターヘッド１０の直径方向に間隔を開けて配列され、ここでは、この直径方向に間隔を開けて配列された配列体がカッターヘッド１０の回転方向に間隔を開けて一対設けられている。
【００２２】
ビット取付用円盤１１には、その一対の配列体の間には排土用開口としてのスリット１５がカッターヘッド１０の回転方向に間隔を開けて一対設けられている。ここでは、このスリット１５は、カッターヘッド１０の直径方向に長く延びる構成とされている。
【００２３】
その後面盤１１Ｂにはプーリ体１６が取り付けられ、このプーリ体１６には駆動ベルト１７の一方側が掛け渡されている。その駆動ベルト１７の他方側は、例えば、図示を略す駆動モータの出力軸に取り付けられたプーリ（図示を略す）に掛け渡されている。
【００２４】
その各ビット取付用円盤１１はそのモータによってカッタヘッド１０の回転面内で回転中心Ｏ１を中心にして同時に１８０度回転可能とされているが、各ビット取付用円盤１１に対してそれぞれ駆動モータを設けて、各ビット取付用円盤１１を別々に回転駆動させる構成、油圧ジャッキを用いて各ビット取付用円盤１１をそれぞれ回転させる構成を採用することができる。
【００２５】
そのカッターヘッド１０には、その各ビット取付用円盤１１のスリット１５に通じる排土取り入れ口１８が図５に示すように形成され、掘削物はスリット１５、排土取り入れ口１８から掘進機の内部に取り入れられて、例えば排泥管（図示を略す）等により外部に排出される。
【００２６】
この構成の掘進機によれば、設計的に計画された掘進距離の約半分程度、掘進が進行した時点で、各ビット取付用円盤１１を１８０度回転させる。
【００２７】
図６、図７はその各ビット取付用円盤１１を１８０度回転させる前後の関係を模式的に示したもので、その図６、図７において、符号１９は各ビット取付用円盤１１を回転させる前に最外周側に位置したビット１３を示し、符号２０は各ビット取付用円盤１１を回転させる前に最内周側に位置したビット１３を示しており、図７に示すように、各ビット取付用円盤１１を１８０度回転させると、最外周側に位置したビット１９が最内周側に位置され、最内周側に位置したビット２０が最外周側に位置される。
【００２８】
従って、直径方向に間隔を開けて配列されたビット１３のうち内周側に存在するビット１３と外周側に存在するビット１３とが掘進途中で機械的に回転により入れ替えられ、内周側に存在するビット１３と外周側に存在するビット１３とを均等に摩耗させることができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は従来のスポーク型の掘進機の回転盤の正面図である。
【図２】図２はその図１に示すスポークの部分拡大図である。
【図３】図３はビットの交換を説明するための図である。
【図４】本発明に係わる掘進機のカッターヘッドの正面図である。
【図５】図４に示すカッターヘッドに取り付けられたビット取付円盤の部分拡大断面図である。
【図６】本発明に係わるビット取付円盤の回転前の状態を模式的に示す説明図である。
【図７】本発明に係わるビット取付円盤の回転後の状態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０…カッターヘッド
１１…ビット取付用円盤
１３、１９、２０…ビット
【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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