(57)【要約】【課題】  掘削機構に悪影響を及ぼさずに簡単な構成で確実にビット補充を行い得るようにする。【解決手段】  所要数のビットを有するカッタヘッド４の内周部に補充用ビット２５を待機させておき、ビットの摩耗に伴い、カッタヘッド４の内周部で待機していた補充用ビット２５のみをカッタヘッド４に対して外周部へと移動可能に構成している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要数のビットを有するカッタヘッドの内周部に補充用ビットを待機させておき、
前記ビットの摩耗に伴い、カッタヘッドの内周部で待機していた補充用ビットのみをカッタヘッドに対して外周部へと移動可能に構成したことを特徴とするビット補充機構およびトンネル掘削機。
【請求項２】
複数の補充用ビットを帯状に配列して補充用ビット列とすると共に、カッタヘッドに内周部から外周部へと延びる移動用溝部を形成して、前記補充用ビット列を移動用溝部に沿ってカッタヘッドの内周部から外周部へと移動可能に構成したことを特徴とする請求項１記載のビット補充機構およびトンネル掘削機。
【請求項３】
移動用溝部の内周部側の部分を外周部側の部分よりも深く形成して、移動前の補充用ビットを他のビットよりも引込んだ状態で待機可能としたことを特徴とする請求項２記載のビット補充機構およびトンネル掘削機。
【請求項４】
移動用溝部をカッタヘッドの外周部側の端部まで延設すると共に、補充用ビット列の外周部側の端部に最外周ビットを設けて、補充用ビット列の移動後にカッタヘッドの外周部に最外周ビットを出現可能としたことを特徴とする請求項２または３記載のビット補充機構およびトンネル掘削機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のビット補充機構を備えたことを特徴とするトンネル掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シールド工法、山岳工法、推進工法などに使用されるトンネル掘削機およびこのトンネル掘削機に使用されるビット補充機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル掘削機には、シールド工法に用いられるシールドマシンや、山岳工法に用いられるトンネルボーリングマシン（ＴＢＭ）や、推進工法に用いられる推進マシンなどがある。例えば、シールド掘進機（シールドマシン）は、筒状のシールド本体の先端にセンターシャフトを介して取付けたカッタヘッドを回転させることによって地山を掘削し、トンネルを構築して行くようにしたものである。なお、カッタヘッドには、ほぼ円板状をしたカッタフェイスや、ほぼ放射状をしたカッタスポークなどが存在する。
【０００３】
上記カッタヘッドには、ティースビット、先行ビット、シェルビットなど、機能、用途、形状・構造などが異なる複数種類のビット（掘削歯）が取付けられている。通常の場合、ビットは、カッタヘッドに対し、溶接によって直接固定されるか、或いは、ブラケットとボルトを用いて固定されている。
【０００４】
このような、シールド掘進機では、掘削距離の長距離化などに伴い、摩耗したビットを途中で交換などする必要が生じている。
【０００５】
ビットを交換する手段としては、従来、カッタヘッドをシールド本体内に取込んで、シールド本体内でビットを交換したりするものや、カッタヘッドの裏面とシールド本体の先端との間に形成されるチャンバーへ作業員が出て手作業でビットを交換する（溶接固定の場合には摩耗したビットを切断して新しいビットを再溶接する、ボルト固定の場合には摩耗したビットを取外して新しいビットを締結固定する）ものなどがあった。
【０００６】
しかし、カッタヘッドをシールド本体内に取込むようにする場合には、装置構成が大掛かりとなるため、シールド掘進機の製作費用が高くなり、ビット交換に費やす工程や工期も余分に掛ってしまう。
【０００７】
また、最も実績の有る手段である、チャンバーへ作業員が出て手作業でビットを交換する場合、予めビットの交換位置を決めておき、その箇所を地上から地盤改良して安定化させ、ここへシールド掘進機を突入させて停止させた後、作業員がチャンバーへ出て作業を行うなどする必要があるが、チャンバー内の作業環境、地山崩壊の危険性、地上部地盤改良箇所の作業帯確保、改良地盤での掘進速度低下に伴う工事費の増大など、各種の問題が存在している。また、交換できるビットが限られてしまうという問題や、カッタヘッドがスポークタイプの場合には、カッタスポークの巨大化を伴うため、掘削メカニズムへの悪影響なども懸念されている。
【０００８】
そこで、このような問題を解消するため、簡単にビットを交換できる機構の開発が望まれている。このようなものとして、カッタスポークに対して移動自在に設けたカッタ列をセンターシャフトを介してシールド本体内へ取込み交換し得るようにしたもの（特許文献１）や、半分の長さを有するカッタスポークを伸縮自在に設けてカッタスポークと共にビットを内側掘削位置から外側掘削位置へと移動させるようにしたもの（特許文献２）などがある。
【特許文献１】特開２００４−１９３３７号公報
【特許文献２】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】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のものは、センターシャフトを介してシールド本体内へカッタ列を取込み、シールド本体内でカッタ列を交換するようにしているので、センターシャフトを太くしたり、シールド本体内に交換スペースを確保したりする必要があるなど、装置構成が大掛かりになるという問題が依然として解決されておらず、また、摩耗したカッタ列や新しいカッタ列に対する保管場所が別途必要になるという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２のものは、半分の長さを有するカッタスポークを特別に設ける必要があるため、通常のカッタスポークを設けるスペースの減少を招いて構造的に不利であると共に、半分の長さを有するカッタスポークを全体として伸縮させるようにしているため、このカッタスポークに伸縮機構を組込んだり伸縮に伴う強度の向上を図ったりするために、このカッタスポークの構造が複雑になると共に大掛かりな補強対策が必要になるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、所要数のビットを有するカッタヘッドの内周部に補充用ビットを待機させておき、前記ビットの摩耗に伴い、カッタヘッドの内周部で待機していた補充用ビットのみをカッタヘッドに対して外周部へと移動可能に構成したビット補充機構およびトンネル掘削機を特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載された発明では、複数の補充用ビットを帯状に配列して補充用ビット列とすると共に、カッタヘッドに内周部から外周部へと延びる移動用溝部を形成して、前記補充用ビット列を移動用溝部に沿ってカッタヘッドの内周部から外周部へと移動可能に構成した請求項１記載のビット補充機構およびトンネル掘削機を特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載された発明では、移動用溝部の内周部側の部分を外周部側の部分よりも深く形成して、移動前の補充用ビットを他のビットよりも引込んだ状態で待機可能とした請求項２記載のビット補充機構およびトンネル掘削機を特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載された発明では、移動用溝部をカッタヘッドの外周部側の端部まで延設すると共に、補充用ビット列の外周部側の端部に最外周ビットを設けて、補充用ビット列の移動後にカッタヘッドの外周部に最外周ビットを出現可能とした請求項２または３記載のビット補充機構およびトンネル掘削機を特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載された発明では、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のビット補充機構を備えたトンネル掘削機を特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、所要数のビットを有するカッタヘッドの内周部に補充用ビットを待機させておき、前記ビットの摩耗に伴い、カッタヘッドの内周部で待機していた補充用ビットのみをカッタヘッドに対して外周部へと移動可能に構成したことにより、外周部のビットが摩耗した時にカッタヘッドの外周部に対して補充用ビットを補充することが可能となる。なお、カッタヘッドの内周部は、周動距離が短く且つ本来のビットと補充用ビットとが二重に設置されているため、外周部のビットと比べて摩耗が少ないので、本来のビットと補充用ビットとは共に温存された状態となっている。よって、補充用ビットを外周部へ移動した後も支障なく掘削を継続することができる。また、補充用ビットのみを、カッタヘッドに対して内周部から外周部へと移動させるだけの構造なので、通常のカッタヘッドにほぼそのまま適用することができ、掘削機構に悪影響を及ぼすことなく簡単な構成で確実にビット補充を行うことが可能となる。また、ビット補充が随時可能となるので、ビット補充の場所や時期を特定する必要をなくすことができる。合わせて、地上からの地盤改良が不要となるので、これに伴う種々の制限から解放され、工期、費用等の面で負担を大幅に低減することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、複数の補充用ビットを帯状に配列して補充用ビット列とすると共に、カッタヘッドに内周部から外周部へと延びる移動用溝部を形成して、前記補充用ビット列を移動用溝部に沿ってカッタヘッドの内周部から外周部へと移動可能に構成したことにより、簡単な構成および最小限のスペースで迅速にビットを補充する機構を実現することができる。しかも、補充用ビットを終始カッタヘッド上に置いておくことができるので、補充用ビットの着脱・収納・回収が不要であり、これに伴う、着脱スペース・収納スペース・回収スペースや、着脱機構・収納機構・回収機構も不要となる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、移動用溝部の内周部側の部分を外周部側の部分よりも深く形成して、移動前の補充用ビットを他のビットよりも引込んだ状態で待機させるようにしたことにより、待機時に補充用ビットが掘削したズリに曝され難くなるため、移動前における補充用ビットの摩耗を最小限に抑えることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、移動用溝部をカッタヘッドの外周部側の端部まで延設すると共に、補充用ビット列の外周部側の端部に最外周ビットを設けて、補充用ビット列の移動後にカッタヘッドの外周部に最外周ビットを出現可能としたことにより、最外周ビットの補充が可能となる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のビット補充機構と同様の作用効果を有するトンネル掘削機を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
掘削機構に悪影響を及ぼさずに簡単な構成で確実にビット補充を行い得るようにするという目的を、所要数のビットを有するカッタヘッドの内周部に補充用ビットを待機させておき、ビットの摩耗に伴い、カッタヘッドの内周部で待機していた補充用ビットのみをカッタヘッドに対して外周部へと移動可能に構成する、という手段で実現した。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施例について、図示例と共に説明する。
【００２３】
図１〜図１３は、この発明の実施例を示すものである。
【００２４】
まず、構成について説明する。トンネル掘削機１には、シールド工法に用いられるシールドマシンや、山岳工法に用いられるトンネルボーリングマシン（ＴＢＭ）や、推進工法に用いられる推進マシンなどがある。例えば、シールド掘進機２（シールドマシン）は、筒状のシールド本体３（図３参照）の先端に取付けたカッタヘッド４を回転させることによって地山を掘削しつつ、シールド本体３の内部で掘削坑の内壁となるセグメント（覆工体）を組み立てて行き、且つ、セグメントに反力を支持させてシールド本体３を推進させることにより、トンネルなどを構築して行くようにしたものである。通常、シールド本体３は円筒状を呈しており、シールド本体３の軸線に設けられたセンターシャフト５を回転中心としてカッタヘッド４が回転されるようになっている。これに対応して、カッタヘッド４もシールド本体３先端の円形形状に見合った形状のものが取付けられている。例えば、カッタヘッド４には、円板状をしたカッタフェイス６や、放射状をしたカッタスポークなどがある。この実施例の場合、カッタフェイス６となっているが、カッタスポークであっても良い。カッタフェイス６の裏面と、シールド本体３先端に設けられたフード部３ａおよび圧力隔壁３ｂとの間には、土圧室などと呼ばれるチャンバー７が形成される。
【００２５】
そして、上記カッタヘッド４の前面には、図１に示すように、先行して地山をほぐすことにより他のビットの掘削性を良くすると共にこれらの摩耗を防止する先行ビット１１や、先行ビット１１でほぐした地山を掘削するティースビット１２（またはメインビット）や、カッタヘッド４前面の最も外周寄りの部分に特に設けられる外周ビット１３や最外周ビットなど、機能、用途、形状・構造などが異なる複数種類のビット（掘削歯）が取付けられている。なお、最外周ビットには、シェルビットやトリムビットやゲージビットなどの機能、用途、形状・構造の異なる各種のものが存在する。
【００２６】
カッタヘッド４の回転中心部分には、フィッシュテールやセンターコーンなどのセンター部材２１が取付けられている。上記した各種類のビットは、カッタヘッド４の回転中心に対して、例えば、放射状や環状や螺旋状などに複数配置される。上記した各種類のビットは、通常、カッタヘッド４に固定される固定ビットとされる。
【００２７】
また、一般に、カッタヘッド４がカッタフェイス６の場合、カッタヘッド４（或いはシールド本体３）の半径方向へ延びる短冊状或いはスリット状の土砂取込口２２が形成され、この土砂取込口２２の両側部に沿って複数対のティースビット１２がほぼ向い合せに配置される。なお、図１中、符号２３はカッタヘッド４の外側面に取付けられたコピーカッタである。このコピーカッタ２３は、ジャッキ（コピージャッキ）などによってほぼ半径方向へ突出収納可能とされて、カッタヘッド４による掘削範囲の更に外側を掘削可能な可動ビットである。
【００２８】
そして、この実施例のものでは、上記した掘削に必要な所要数のビットを有するカッタヘッド４の内周部に補充用ビット２５を待機させておき、上記各ビットの摩耗に伴い、カッタヘッド４の内周部で待機していた補充用ビット２５のみをカッタヘッド４に対して外周部へと移動可能に構成する。
【００２９】
この際、好ましくは、補充用ビット２５は、通常のカッタヘッド４に納められるものとする。即ち、補充用ビット２５によって、通常のカッタヘッド４自体の形状・構造がほとんど変更されないようにする。例えば、カッタヘッド４に、補充用ビット２５のための張出部などが形成されないようにする。また、シールド本体３やセンターシャフト５に影響が及ばないようにする。
【００３０】
上記を具体化するために、複数の補充用ビット２５を帯状に配列して補充用ビット列２６とすると共に、カッタヘッド４に内周部から外周部へと延びる移動用溝部２９を形成して、複数の補充用ビット２５を移動用溝部２９に沿ってカッタヘッド４の内周部から外周部へと移動可能に構成する。図１では、移動用溝部２９は、カッタヘッド４の外周部側の端部に達しない長さとされているが、後述するように、カッタヘッド４の外周部側の端部に達する長さとすることもできる。ここで、補充用ビット２５を帯状に配列して補充用ビット列２６とするのに、例えば、後述する移動台座３０を用いる。そして、この移動台座３０を移動用溝部２９内にスライド可能に設置する。補充用ビット２５および移動台座３０は、カッタヘッド４のほぼ面方向へ移動可能とする。
【００３１】
なお、この実施例では、補充用ビット２５を、先行ビット１１としている。そして、補充用ビット列２６をカッタヘッド４のほぼ半径方向へ向けると共に、移動用溝部２９および移動台座３０をカッタヘッド４のほぼ半径方向へ延設して、補充用ビット列２６をその配列方向、即ち、カッタヘッド４のほぼ半径方向へ移動可能としている。このようにすることにより、最小限のスペースで補充用ビット２５を納めることが可能となる。ただし、帯状の補充用ビット２５の配列方向および移動方向などは、これに限るものではない。また、移動台座３０に対する補充用ビット２５の配置や傾斜角度などは、カッタヘッド４の径寸法や掘削する地山などに合わせて決定するようにする。
【００３２】
移動前の補充用ビット２５を、図３、図４に示すように、カッタヘッド４の表面に対し他のビットと同一レベルで待機させることもできる（表面配置タイプ）。また、移動前の補充用ビット２５を、他のビットよりも低いレベルで待機させることもできる。低いレベルで待機させる場合には、図６、図７に示すように、補充用ビット２５をカッタヘッド４の内部に完全に収納させることもできるし（収納タイプ）、或いは、補充用ビット２５をカッタヘッド４内に一部収納（例えば半分程度収納）させることもできる（半収納タイプ）。低いレベルに配置する場合には、移動用溝部２９の内周部側の部分を外周部側の部分よりも深く形成して（潜行部２９ａ）、移動前の補充用ビット２５を他のビットよりも引込んだ状態で待機可能とする。この際の、補充用ビット２５の収納角度などは、カッタヘッド４の径寸法および厚さ寸法や掘削する地山などに合わせて決定するようにする。また、移動用溝部２９内周部側の潜行部２９ａは、図３、図４に示すような曲線的な傾斜形状としても良いが、直線的な傾斜形状とすることも、傾斜形状と直線形状とをつないだものとすることもできる。
【００３３】
また、図１２、図１３に示すように、移動用溝部２９をカッタヘッド４の外周部側の端部まで延設すると共に（延設部２９ｂ）、補充用ビット列２６の外周部側の端部にトリムビットなどの最外周ビット３２を設けて、補充用ビット列２６の移動後にカッタヘッド４の外周部に最外周ビット３２を出現可能とすることもできる。この際、図１３に示すように、最外周ビット３２の幅寸法を移動用溝部２９の幅寸法よりも大きくして幅方向へはみ出すようにすることもできる。この場合には、上述の表面配置タイプとする。なお、最外周ビット３２の幅寸法を移動用溝部２９の幅寸法よりも小さくして幅方向へはみ出さないようにすることもできる。この場合には、表面配置タイプでも収納タイプでも半収納タイプでも選ぶことができる。
【００３４】
ここで、複数の補充用ビット２５を帯状に配列して補充用ビット列２６とするための移動台座３０は、図３〜図５に示すような台座プレート型タイプのもの（移動台座３０ａ）や、図６〜図１１に示すようなスプロケットタイプのもの（移動台座３０ｂ）などとすることもできる。台座プレート型タイプの移動台座３０ａは、構造が簡単なので、表面配置タイプに適している。また、スプロケットタイプの移動台座３０ｂは、変形可能なので、収納タイプや半収納タイプに適している。
【００３５】
台座プレート型タイプの移動台座３０ａおよびその移動用溝部２９は、図５では、幅方向の断面が台形状とされているが、断面形状はこれに限るものではない。この場合には、カッタヘッド４の表面側の幅寸法が内面側の幅寸法よりも大きくなっているので、図示しない外れ止め用のガイドが設けられる。
【００３６】
スプロケットタイプの移動台座３０ｂは、図８、図１０に示すように、複数のスプロケット片３５を連結部を介して移動方向へ連結したものである。連結部は、連結用突片３６と受け凹部３７と挟着具３８とで構成されている。即ち、移動台座３０ｂの両端部を除く各スプロケット片３５の一端部（この場合にはカッタヘッド４の外周部側の端部）に、連結用突片３６が形成され、他端部（この場合にはカッタヘッド４の内周部側の端部）に連結用突片３６を収容する受け凹部３７が形成される。そして、受け凹部３７の内部に、連結用突片３６の幅方向の両側面を挟着する挟着具３８が設けられる。連結用突片３６の上記両側面には、挟着具３８に挟着される窪み部３９が形成されている。挟着具３８は、窪み部３９に落ち込むボール３８ａと、このボール３８ａを突出方向へ付勢するスプリング３８ｂとによって構成されている。そして、このボールを支点としてスプロケット片３５が回動され、移動用溝部２９内周部側の潜行部２９ａに追随されるようになっている。スプロケット片３５が回動したときの相互干渉を防止するため、各スプロケット片３５の移動方向の両端部で且つカッタヘッド４内面側の部分には、相互干渉用テーパ部３５ａが形成されている。また、スプロケットタイプの移動台座３０ｂおよびその移動用溝部２９は、図９では、幅方向の断面におけるカッタヘッド４内面側の部分に、それぞれアリ部３５ｃおよびアリ溝部２９ｃを有してアリ嵌めされているが、断面形状はこれに限るものではない。
【００３７】
この他にも、移動台座３０は、一体型タイプや、嵌合タイプや、チェーンタイプなどとすることもできる。
【００３８】
上記移動台座３０は、ロールベアリング４１やボールベアリング４２などの軸受を用いて支持および潤滑な移動を行わせることにより、移動用溝部２９に対する付着、摩擦、競りを防止させ得るようにすることができる。なお、この実施例では、ロールベアリング４１は移動台座３０の底部に、ボールベアリング４２は移動台座３０の両側部にそれぞれ設置されている。
【００３９】
移動台座３０を移動させるために移動手段４４を設ける。この移動手段４４には、油圧モータによる駆動機構、ギア機構、ラックアンドピニオン機構による駆動機構、チェーン等を用いた牽引による駆動機構、図８に示すような油圧ジャッキ４５等を用いた駆動機構などを用いることができる。この移動手段４４は、カッタヘッド４の内部に設けられる。
【００４０】
移動台座３０は、移動の前後で固定できるようにする。移動台座３０の固定手段には、油圧モータによる駆動自体をロックするもの、ギア機構、ラックアンドピニオン機構による駆動自体をロックするもの、チェーン等の牽引装置自体をロックするもの、油圧ジャッキ４５等の回路をロックするもの、移動台座３０の移動完了後にロックピンを用いてロックするものなどを用いることができる。ロックピンは、バネ式、油圧式、機械式、楔式などとすることができる。この固定手段は、カッタヘッド４の内部に設けられる。
【００４１】
移動用溝部２９には、掘削したズリによる閉塞を防止するための閉塞防止手段を設けることができる。閉塞防止手段としては、高圧ジェット配管を配設して、高圧水にて閉塞部分を洗浄するもの、カッタヘッド４の背面部分を開放して閉塞を起こし難い構造としたもの、カッタヘッド４の背面部分を開放し閉塞部分のズリを圧壊して開放部分へと排出させるようにするものなどとすることができる。
【００４２】
次に、この実施例の作用について説明する。
【００４３】
トンネル掘削機１としてのシールド掘進機２は、筒状のシールド本体３の先端に取付けたカッタヘッド４を回転させることによって地山を掘削しつつ、シールド本体３の内部で掘削坑の内壁となるセグメント（覆工体）を組み立てて行き、且つ、セグメントに反力を支持させてシールド本体３を推進させることにより、トンネルなどを構築して行く。地山を掘削したズリは土砂取込口２２からチャンバー７内へ入り、チャンバー７から図示しないコンベヤなどによって機外へ排出される。
【００４４】
そして長距離掘削などを行う場合に、途中で表面のビットが摩耗するので、摩耗したビットを補充する工程を行う。ビットの補充は以下のように行う。即ち、カッタヘッド４の内周部で待機していた補充用ビット２５をカッタヘッド４の外周部へと移動させる。より具体的には、複数の補充用ビット２５を帯状に配列して補充用ビット列２６としておき、補充用ビット列２６を移動用溝部２９に沿ってカッタヘッド４の内周部から外周部へと移動させる。補充用ビット列２６の配列および移動には移動台座３０を用い、この移動台座３０を移動用溝部２９に沿ってスライドさせるようにする。移動台座３０の移動には、カッタヘッド４の内部に設けられた移動手段４４を用いる。なお、移動の前後において移動台座３０は固定手段により固定される。また、移動に際し、移動用溝部２９は、閉塞防止手段によって掘削したズリによる閉塞状態が解除される。
【００４５】
このように、この実施例によれば、所要数のビットを有するカッタヘッド４の内周部に補充用ビット２５を待機させておき、ビットの摩耗に伴い、カッタヘッド４の内周部で待機していた補充用ビット２５のみをカッタヘッド４に対して外周部へと移動可能に構成したことにより、外周部のビットが摩耗した時にカッタヘッド４の外周部に対して補充用ビット２５を補充することが可能となる。なお、カッタヘッド４の内周部は、周動距離が短く且つ本来のビットと補充用ビット２５とが二重に設置されているため、外周部のビットと比べて摩耗が少ないので、本来のビットと補充用ビット２５とは共に温存された状態となっている。よって、補充用ビット２５を外周部へ移動した後も支障なく掘削を継続することができる。
【００４６】
また、補充用ビット２５のみを、カッタヘッド４に対して内周部から外周部へと移動させるだけの構造なので、掘削機構に悪影響を及ぼすことなく簡単な構成で確実にビット補充を行うことが可能となる。また、ビット補充が随時可能となるので、ビット補充の場所や時期を特定する必要をなくすことができる。合わせて、地上からの地盤改良が不要となるので、これに伴う種々の制限から解放され、工期、費用等の面で負担を大幅に低減することができる。
【００４７】
この際、複数の補充用ビット２５を帯状に配列して補充用ビット列２６とすると共に、カッタヘッド４に内周部から外周部へと延びる移動用溝部２９を形成して、複数の補充用ビット２５を移動用溝部２９に沿ってカッタヘッド４の内周部から外周部へと移動可能に構成したことにより、簡単な構成および最小限のスペースで迅速にビットを補充する機構を実現することができる。しかも、補充用ビット２５を終始カッタヘッド４上に置いておくことができるので、補充用ビット２５の着脱・収納・回収が不要であり、これに伴う、着脱スペース・収納スペース・回収スペースや、着脱機構・収納機構・回収機構も不要となる。
【００４８】
また、移動用溝部２９の内周部側の部分を外周部側の部分よりも深く形成して、移動前の補充用ビット２５を他のビットよりも引込んだ状態で待機させるようにしたことにより、待機時に補充用ビット２５が掘削したズリに曝され難くなるため、移動前における補充用ビット２５の摩耗を最小限に抑えることができる。
【００４９】
更に、移動用溝部２９をカッタヘッド４の外周部側の端部まで延設すると共に、補充用ビット列２６の外周部側の端部に最外周ビット３２を設けて、補充用ビット列２６の移動後にカッタヘッド４の外周部に最外周ビット３２を出現可能としたことにより、最外周ビット３２の補充が可能となる。
【００５０】
そして、上記構成のビット補充機構を備えることにより、上記と同様の作用効果を有するシールド掘進機２などのトンネル掘削機１を得ることができる。
【００５１】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例の正面図である。
【図２】図１の作動図である。
【図３】図１を径方向に切断した断面図である。
【図４】図２を径方向に切断した断面図である。
【図５】図３の台座プレート型タイプの移動台座部分の幅方向の断面図である。
【図６】移動台座を収納タイプとした場合の図３と同様の断面図である。
【図７】移動台座を収納タイプとした場合の図４と同様の断面図である。
【図８】図７のスプロケットタイプの移動台座の拡大側面図である。
【図９】図７のスプロケットタイプの移動台座部分の幅方向の断面図である。
【図１０】図８のスプロケット片の拡大した分解斜視図である。
【図１１】図８のスプロケット片の正面図である。
【図１２】最外周ビットを備えた移動台座を有する場合の図１を径方向に切断した断面図である。
【図１３】図１２の部分斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    トンネル掘削機
４    カッタヘッド
２５  補充用ビット
２６  補充用ビット列
２９  移動用溝部
３０  移動台座
３２  最外周ビット
【図１】
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【図２】
2006299667.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006299667.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006299667.tif 000008
【図７】
2006299667.tif 000009
【図８】
2006299667.tif 000010
【図９】
2006299667.tif 000011
【図１０】
2006299667.tif 000012
【図１１】
2006299667.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年4月22日(2005.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所要数のビットを有するカッタヘッドの内周部に補充用ビットを待機させておき、
前記ビットの摩耗に伴い、カッタヘッドの内周部で待機していた補充用ビットのみをカッタヘッドに対して外周部へと移動可能に構成したことを特徴とするビット補充機構。
【請求項２】
複数の補充用ビットを帯状に配列して補充用ビット列とすると共に、カッタヘッドに内周部から外周部へと延びる移動用溝部を形成して、前記補充用ビット列を移動用溝部に沿ってカッタヘッドの内周部から外周部へと移動可能に構成したことを特徴とする請求項１記載のビット補充機構。
【請求項３】
移動用溝部の内周部側の部分を外周部側の部分よりも深く形成して、移動前の補充用ビットを他のビットよりも引込んだ状態で待機可能としたことを特徴とする請求項２記載のビット補充機構。
【請求項４】
移動用溝部をカッタヘッドの外周部側の端部まで延設すると共に、補充用ビット列の外周部側の端部に最外周ビットを設けて、補充用ビット列の移動後にカッタヘッドの外周部に最外周ビットを出現可能としたことを特徴とする請求項２または３記載のビット補充機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のビット補充機構を備えたことを特徴とするトンネル掘削機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、所要数のビットを有するカッタヘッドの内周部に補充用ビットを待機させておき、前記ビットの摩耗に伴い、カッタヘッドの内周部で待機していた補充用ビットのみをカッタヘッドに対して外周部へと移動可能に構成したビット補充機構を特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項２に記載された発明では、複数の補充用ビットを帯状に配列して補充用ビット列とすると共に、カッタヘッドに内周部から外周部へと延びる移動用溝部を形成して、前記補充用ビット列を移動用溝部に沿ってカッタヘッドの内周部から外周部へと移動可能に構成した請求項１記載のビット補充機構を特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３に記載された発明では、移動用溝部の内周部側の部分を外周部側の部分よりも深く形成して、移動前の補充用ビットを他のビットよりも引込んだ状態で待機可能とした請求項２記載のビット補充機構を特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項４に記載された発明では、移動用溝部をカッタヘッドの外周部側の端部まで延設すると共に、補充用ビット列の外周部側の端部に最外周ビットを設けて、補充用ビット列の移動後にカッタヘッドの外周部に最外周ビットを出現可能とした請求項２または３記載のビット補充機構を特徴としている。