(57)【要約】【課題】掘削刃プレートとチェーンとを固定する締結部材にかかるせん断力を小さくすることが可能な、掘削装置、掘削刃プレートおよび掘削方法を提供する。【解決手段】溝掘削機は、カッターポストと、チェーン１１と、カッタービットプレート５０と、シューボルトＳ１と、を備える。チェーン１１は、一対のリンク１１０Ａが、周回方向に沿って複数配置され、互いに連結されることで形成されている。カッタービットプレート５０は、チェーン１１の支持面Ｘに支持される被支持面Ｙと、被支持面Ｙから突出し一対のリンク１１０Ａの間の空間に挿入される突起部であって、一対のリンク１１０Ａの内側面に周回方向に沿って面接触するプレート中央凸部５０２と、を備える。【選択図】図７
2018059289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に連続溝を形成する掘削装置であって、
地上に配置される装置本体と、
前記装置本体から垂下され、地中に配置される支持体と、
前記支持体の外周上を所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動可能なように、前記支持体に支持される無端状のチェーンと、
前記チェーンの周回方向に沿って間隔をおいて前記チェーンの外周面に固定された複数の掘削刃プレートであって、前記チェーンの周回面および前記チェーンの周回方向とそれぞれ直交する前記チェーンの幅方向に沿って前記チェーンよりも長く延び、表面と裏面とを含むプレート本体と、前記プレート本体の前記表面において少なくとも前記幅方向の両端部に配置され前記地中の地山に対向する複数の掘削刃と、を備え、前記チェーンと一体的に周回移動することで前記地山を掘削する、複数の掘削刃プレートと、
前記チェーンの外周面と前記プレート本体の裏面とが互いに圧接するように、前記チェーンと前記掘削刃プレートとを前記周回面と平行かつ前記幅方向と直交する方向に沿って締結する複数の締結部材と、
前記チェーンを前記周回方向に沿って周回移動させるチェーン駆動部と、
前記支持体を所定の進行方向に沿って移動させる支持体駆動部と、
を有し、
前記チェーンは、前記外周面を含み前記幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体と、前記帯体同士の前記間隔を一定に保持するように前記一対の帯体を互いに連結する連結部材と、を備え、
前記掘削刃プレートは、前記プレート本体の裏面から突出し前記一対の帯体の間の空間に挿入される突起部であって、前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる内側面にそれぞれ面接触する一対の外側面を含む内側突起部を備える、掘削装置。
【請求項２】
前記掘削刃プレートは、前記内側突起部との間で前記一対の帯体を前記幅方向において挟むように前記プレート本体の裏面から突出した一対の突起部であって、前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる外側面に面接触する内側面をそれぞれ含む一対の外側突起部を更に備える、請求項１に記載の掘削装置。
【請求項３】
前記幅方向における前記支持体の幅をｄ、前記掘削刃プレートの両端部に配置された前記掘削刃同士の間の前記幅方向における間隔をＬとした場合、Ｌ≧ｄ×２．５の関係が満たされている、請求項１または２に記載の掘削装置。
【請求項４】
所定の幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体と、前記帯体同士の前記間隔を一定に保持するように前記一対の帯体を互いに連結する連結部材と、を備え、所定の支持体の外周上を所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動可能なように前記支持体に支持される無端状のチェーンの外周面に固定される掘削刃プレートであって、
前記チェーンの周回面および前記チェーンの周回方向とそれぞれ直交する前記チェーンの幅方向に沿って前記チェーンよりも長く延び、表面と裏面とを含むプレート本体と、
前記プレート本体の前記表面において少なくとも前記幅方向の両端部に配置され前記地中の地山に対向する複数の掘削刃と、
前記プレート本体の裏面から突出し前記一対の帯体の間の空間に挿入される突起部であって、前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる内側面にそれぞれ面接触する一対の外側面を含む内側突起部と、
を備え、
前記チェーンの外周面と前記プレート本体の裏面とが互いに圧接するように、複数の締結部材によって前記周回面と平行かつ前記幅方向と直交する方向に沿って前記チェーンに締結される、掘削刃プレート。
【請求項５】
前記内側突起部との間で前記一対の帯体を前記幅方向において挟むように前記プレート本体の裏面から突出した一対の突起部であって、前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる外側面に面接触する内側面をそれぞれ含む一対の外側突起部を更に備える、請求項４に記載の掘削刃プレート。
【請求項６】
所定の幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体と、前記帯体同士の前記間隔を一定に保持するように前記一対の帯体を互いに連結する連結部材と、を備え、前記幅方向と直交する所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動する無端状のチェーンと、
表面と裏面とを含むプレート本体と、少なくとも前記プレート本体の前記表面の両端部に配置され地中の地山に対向する複数の掘削刃と、をそれぞれ備え、前記チェーンの外周面に前記チェーンの周回方向に沿って間隔をおいて固定された複数の掘削刃プレートと、
を所定の支持体回りに一体的に周回移動させることで、地中に連続溝を形成する掘削方法であって、
前記掘削刃プレートの前記プレート本体の裏面から突出する内側突起部が前記一対の帯体の間の空間に進入し、前記内側突起部の前記周回方向に沿って延びる一対の外側面が前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる内側面にそれぞれ面接触するように、前記掘削刃プレートを前記チェーンに嵌め込み、前記一対の帯体の外周面と前記プレート本体の裏面とが互いに圧接するように、前記チェーンと前記掘削刃プレートとを前記周回面と平行かつ前記幅方向と直交する方向に沿って複数の締結部材によって締結する準備工程と、
前記チェーンを前記支持体回りに周回移動させるとともに、前記支持体を所定の進行方向に沿って移動させ、前記掘削刃が前記地山から受ける反力によって前記掘削刃プレートがプレート本体と平行な面内で回転することを、前記内側突起部の前記外側面と前記一対の帯体の前記内側面との接触によって規制しながら、前記掘削刃によって前記地山を掘削する掘削工程と、を備える掘削方法。
【請求項７】
前記内側突起部に対して前記幅方向の両側に間隔をおいて前記プレート本体の裏面から突出する一対の外側突起部が、前記内側突起部との間で前記一対の帯体を前記幅方向において挟み、かつ、前記一対の外側突起部の前記周回方向に沿って延びる内側面が前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる外側面にそれぞれ面接触するように、前記準備工程において前記掘削刃プレートを前記チェーンに嵌め込み、前記チェーンと前記掘削刃プレートとを前記複数の締結部材によって締結し、
前記掘削工程において、前記掘削刃が前記地山から受ける反力によって前記掘削刃プレートがプレート本体と平行な面内で回転することを、前記外側突起部の前記一対の内側面と前記一対の帯体の前記外側面との接触によって更に規制しながら、前記掘削刃によって前記地山を掘削する、請求項６に記載の掘削方法。
【請求項８】
前記幅方向における前記支持体の幅をｄ、前記掘削刃プレートの両端部に配置された前記掘削刃同士の間の前記幅方向における間隔をＬとした場合、Ｌ≧ｄ×２．５の関係が満たされるように、前記支持体および前記プレートのそれぞれの幅と、前記掘削刃の配置とを設定する、請求項６または７に記載の掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に止水、基礎用ソイルセメント壁等の連続壁を形成するためなどに用いられる掘削装置、掘削刃プレートおよび掘削方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中を掘削し、連続溝を形成する掘削装置は、地上を走行するためのクローラを装着した下部走行体と、この下部走行体上に搭載される上部旋回体と、当該上部旋回体に備えられた門型フレームと、を備えている。この門型フレームは、上下に配置された一対の横行シリンダと、リーダーと、を備える。一対の横行シリンダは、リーダーを地面と平行な横方向にスライドさせる。更に、掘削装置は、カッターポストと、チェーン式カッターと、を備える。
【０００３】
カッターポストはリーダーから垂下されており、このカッターポストをガイドとしてチェーン式カッターが上下方向に沿って周回回転する。チェーン式カッターは、回転駆動されるエンドレスチェーンと、エンドレスチェーンの外周側に周回方向に沿って間隔をおいて配置された複数のビットプレートと、を備える。各ビットプレートには、複数の掘削ビットが配列されている。チェーン式カッターが周回回転されながら、地中でカッターポストが横方向に移動されることにより、その進行方向に溝が掘削される。
【０００４】
特許文献１には、ビットプレート（掘削撹拌翼）に装着される、偏平状のＴスロット形状を有するプレートホルダと、エンドレスチェーンに装着されるベースプレートと、を備えた掘削装置が開示されている。当該掘削装置では、プレートホルダとベースプレートとがＴスロット嵌合された上で、ビットプレートおよびエンドレスチェーンがボルトおよびナットで互いに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５６６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術では、各ビットプレートとエンドレスチェーンとの結合部分に、プレートホルダおよびベースプレートが介在するため、チェーン式カッターの重量が増大する。このため、回転時にチェーンにかかる負荷が大きくなり、チェーンの損傷が発生しやすいという問題があった。また、プレートホルダおよびベースプレートの形状公差のバラつきや、プレートホルダおよびベースプレートを挟むように配置されるボルトの締結具合によって、複数の掘削ビットの相対位置が変動しやすく、掘削面が安定しないという問題があった。更に、ボルトとナットとの間にプレートホルダおよびベースプレートが介在しているため、掘削時にビットプレートにかかる反力によってボルトに強いせん断力がかかり、ボルトの緩みや外れが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、掘削刃プレートとチェーンとを固定する締結部材にかかるせん断力を小さくすることが可能な、掘削装置、掘削刃プレートおよび掘削方法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】
【０００８】
本発明の一の局面に係る掘削装置は、地中に連続溝を形成する掘削装置であって、地上に配置される装置本体と、前記装置本体から垂下され、地中に配置される支持体と、前記支持体の外周上を所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動可能なように、前記支持体に支持される無端状のチェーンと、前記チェーンの周回方向に沿って間隔をおいて前記チェーンの外周面に固定された複数の掘削刃プレートであって、前記チェーンの周回面および前記チェーンの周回方向とそれぞれ直交する前記チェーンの幅方向に沿って前記チェーンよりも長く延び、表面と裏面とを含むプレート本体と、前記プレート本体の前記表面において少なくとも前記幅方向の両端部に配置され前記地中の地山に対向する複数の掘削刃と、を備え、前記チェーンと一体的に周回移動することで前記地山を掘削する、複数の掘削刃プレートと、前記チェーンの外周面と前記プレート本体の裏面とが互いに圧接するように、前記チェーンと前記掘削刃プレートとを前記周回面と平行かつ前記幅方向と直交する方向に沿って締結する複数の締結部材と、前記チェーンを前記周回方向に沿って周回移動させるチェーン駆動部と、前記支持体を所定の進行方向に沿って移動させる支持体駆動部と、を有し、前記チェーンは、前記外周面を含み前記幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体と、前記帯体同士の前記間隔を一定に保持するように前記一対の帯体を互いに連結する連結部材と、を備え、前記掘削刃プレートは、前記プレート本体の裏面から突出し前記一対の帯体の間の空間に挿入される突起部であって、前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる内側面にそれぞれ面接触する一対の外側面を含む内側突起部を備える。
【０００９】
本構成によれば、地山の掘削中に、掘削刃が地山から受ける反力によって、掘削刃プレートがプレート本体と平行な面内において回転するようなモーメントが発生する場合であっても、内側突起部の外側面と一対の帯体の内側面との接触によって、掘削刃プレートの回転が規制される。このため、掘削刃プレートを固定する締結部材にかかるせん断力を小さくすることが可能となる。この結果、締結部材の緩み、外れおよび破損などを抑止することができる。
【００１０】
上記の構成において、前記掘削刃プレートは、前記内側突起部との間で前記一対の帯体を前記幅方向において挟むように前記プレート本体の裏面から突出した一対の突起部であって、前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる外側面に面接触する内側面をそれぞれ含む一対の外側突起部を更に備えることが望ましい。
【００１１】
本構成によれば、地山の掘削中に、外側突起部の内側面と一対の帯体の外側面との接触によって、掘削刃プレートの回転が更に規制される。この結果、締結部材の緩み、外れおよび破損などを更に抑止することができる。
【００１２】
上記の構成において、前記幅方向における前記支持体の幅をｄ、前記掘削刃プレートの両端部に配置された前記掘削刃同士の間の前記幅方向における間隔をＬとした場合、Ｌ≧ｄ×２．５の関係が満たされているものでもよい。
【００１３】
本構成によれば、地中において広幅の領域を掘削する場合でも、チェーンの周回移動および支持体の進行を安定して実行しながら、締結部材にかかるせん断力を小さくすることが可能となる。
【００１４】
また、本発明の他の局面に係る掘削刃プレートは、所定の幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体と、前記帯体同士の前記間隔を一定に保持するように前記一対の帯体を互いに連結する連結部材と、を備え、所定の支持体の外周上を所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動可能なように前記支持体に支持される無端状のチェーンの外周面に固定される掘削刃プレートであって、前記チェーンの周回面および前記チェーンの周回方向とそれぞれ直交する前記チェーンの幅方向に沿って前記チェーンよりも長く延び、表面と裏面とを含むプレート本体と、前記プレート本体の前記表面において少なくとも前記幅方向の両端部に配置され前記地中の地山に対向する複数の掘削刃と、前記プレート本体の裏面から突出し前記一対の帯体の間の空間に挿入される突起部であって、前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる内側面にそれぞれ面接触する一対の外側面を含む内側突起部と、を備え、前記チェーンの外周面と前記プレート本体の裏面とが互いに圧接するように、複数の締結部材によって前記周回面と平行かつ前記幅方向と直交する方向に沿って前記チェーンに締結される。
【００１５】
本構成によれば、地山の掘削中に、掘削刃プレートを固定する締結部材にかかるせん断力を小さくすることが可能となる。この結果、締結部材の緩み、外れおよび破損などを抑止することができる。
【００１６】
上記の構成において、前記内側突起部との間で前記一対の帯体を前記幅方向において挟むように前記プレート本体の裏面から突出した一対の突起部であって、前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる外側面に面接触する内側面をそれぞれ含む一対の外側突起部を更に備えるものでもよい。
【００１７】
本構成によれば、地山の掘削中に、掘削刃プレートを固定する締結部材にかかるせん断力を更に小さくすることが可能となる。この結果、締結部材の緩み、外れおよび破損などを更に抑止することができる。
【００１８】
また、本発明の他の局面に係る掘削方法は、所定の幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体と、前記帯体同士の前記間隔を一定に保持するように前記一対の帯体を互いに連結する連結部材と、を備え、前記幅方向と直交する所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動する無端状のチェーンと、表面と裏面とを含むプレート本体と、少なくとも前記プレート本体の前記表面の両端部に配置され地中の地山に対向する複数の掘削刃と、をそれぞれ備え、前記チェーンの外周面に前記チェーンの周回方向に沿って間隔をおいて固定された複数の掘削刃プレートと、を所定の支持体回りに一体的に周回移動させることで、地中に連続溝を形成する掘削方法であって、前記掘削刃プレートの前記プレート本体の裏面から突出する内側突起部が前記一対の帯体の間の空間に進入し、前記内側突起部の前記周回方向に沿って延びる一対の外側面が前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる内側面にそれぞれ面接触するように、前記掘削刃プレートを前記チェーンに嵌め込み、前記一対の帯体の外周面と前記プレート本体の裏面とが互いに圧接するように、前記チェーンと前記掘削刃プレートとを前記周回面と平行かつ前記幅方向と直交する方向に沿って複数の締結部材によって締結する準備工程と、前記チェーンを前記支持体回りに周回移動させるとともに、前記支持体を所定の進行方向に沿って移動させ、前記掘削刃が前記地山から受ける反力によって前記掘削刃プレートがプレート本体と平行な面内で回転することを、前記内側突起部の前記外側面と前記一対の帯体の前記内側面との接触によって規制しながら、前記掘削刃によって前記地山を掘削する掘削工程と、を備える。
【００１９】
本構成によれば、地山の掘削中に、掘削刃プレートを固定する締結部材にかかるせん断力を小さく維持しながら、掘削作業を行うことができる。
【００２０】
上記の構成において、前記内側突起部に対して前記幅方向の両側に間隔をおいて前記プレート本体の裏面から突出する一対の外側突起部が、前記内側突起部との間で前記一対の帯体を前記幅方向において挟み、かつ、前記一対の外側突起部の前記周回方向に沿って延びる内側面が前記一対の帯体の前記周回方向に沿って延びる外側面にそれぞれ面接触するように、前記準備工程において前記掘削刃プレートを前記チェーンに嵌め込み、前記チェーンと前記掘削刃プレートとを前記複数の締結部材によって締結し、前記掘削工程において、前記掘削刃が前記地山から受ける反力によって前記掘削刃プレートがプレート本体と平行な面内で回転することを、前記外側突起部の前記一対の内側面と前記一対の帯体の前記外側面との接触によって更に規制しながら、前記掘削刃によって前記地山を掘削するものでもよい。
【００２１】
本構成によれば、地山の掘削中に、掘削刃プレートを固定する締結部材にかかるせん断力を更に小さく維持しながら、掘削作業を行うことができる。
【００２２】
上記の構成において、前記幅方向における前記支持体の幅をｄ、前記掘削刃プレートの両端部に配置された前記掘削刃同士の間の前記幅方向における間隔をＬとした場合、Ｌ≧ｄ×２．５の関係が満たされるように、前記支持体および前記プレートのそれぞれの幅と、前記掘削刃の配置とを設定するものでもよい。
【００２３】
本構成によれば、地中において広幅の領域を掘削する場合でも、締結部材にかかるせん断力を小さく維持しながら、掘削作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、掘削刃プレートとチェーンとを固定する締結部材にかかるせん断力を小さくすることが可能な、掘削装置、掘削刃プレートおよび掘削方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る掘削装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る掘削装置の全体構成を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る掘削装置の支持体およびチェーン式カッターの構造を示す模式的な側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る掘削装置のチェーン式カッターの一部を示す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る掘削装置のチェーン式カッターの一部を示す上面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る掘削装置のチェーン式カッターの一部を示す正面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る掘削装置のチェーン式カッターの一部を示す側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る掘削装置のチェーン式カッターの一部を示す上面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る掘削装置の支持体およびチェーンの断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る掘削装置のチェーンの一部を拡大した正面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る掘削装置のチェーンの一部を拡大した側面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る掘削装置のチェーンおよび掘削刃プレートの断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る掘削装置の支持体およびチェーン式カッターの断面図である。
【図１４】本発明の変形実施形態に係る掘削装置のチェーンおよび掘削刃プレートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る溝掘削機１（掘削装置）の側面図であり、図２は、溝掘削機１の正面図である。なお、以後、各図には、「上」、「下」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、本発明に係る溝掘削機１の構造および掘削方法を説明するために便宜上示すものであり、溝掘削機１の使用態様などを限定するものではない。
【００２７】
この溝掘削機１は、地上面を移動可能なクローラ２を装着した下部走行体３と、この下部走行体３上に搭載された上部旋回体４（装置本体）と、この上部旋回体４に昇降自在に設けられたリーダー５と、このリーダー５から垂下され、地中に配置されるカッターポスト６（支持体）と、回転駆動装置７（チェーン駆動部）と、移動機構１３Ｓと、パワーユニット１Ｐと、を有している。図３は、本実施形態に係る溝掘削機１のカッターポスト６およびチェーン式カッター１０の構造を示す模式的な側面図である。
【００２８】
カッターポスト６は、直方体形状からなる箱材であり、複数のカッターポスト６が上下に連結されている。回転駆動装置７は、油圧で駆動する駆動ローラー８と、アイドラローラー９（図３）と、を備えている。駆動ローラー８は、連結されたカッターポスト６の上端部に配置され、アイドラローラー９は、連結されたカッターポスト６の下端部に配置されている。駆動ローラー８とアイドラローラー９との間にチェーン式カッター１０が周回移動可能なように掛け渡されている。回転駆動装置７は、チェーン１１を周回方向ＤＡ（図３）に沿って周回移動させる。パワーユニット１Ｐは、回転駆動装置７に対して油圧源供給を行う。
【００２９】
図３に示すように、チェーン式カッター１０は、エンドレス（無端状）のチェーン１１と、そのチェーン１１の外周側に配列された複数のカッタービットプレート５０とを備えている。チェーン１１は、カッターポスト６の外周上を所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動可能なように、カッターポスト６に支持されている。なお、チェーン１１の周回面とは、図３の紙面と平行な面であり、チェーン１１の一方の側縁が周回時に描く軌跡を含む面である。また、周回移動するチェーン１１の周回方向は、図３において矢印ＤＡ、ＤＢで示されている。また、チェーン１１の幅方向とは、チェーン１１の周回面および周回方向とそれぞれ直交する方向であり、図３の紙面と直交する方向（図３の左右方向）に相当する。
【００３０】
カッタービットプレート５０は、チェーン１１の周回方向に沿って間隔をおいてチェーン１１の外周面に固定された、複数の板状部材である。カッタービットプレート５０は、複数の掘削ビット１２（図２）（掘削刃）を備えている。掘削ビット１２は、少なくともカッタービットプレート５０の幅方向の両端部に配置され、地中の地山に対向する。掘削ビット１２は、超硬チップからなる。カッタービットプレート５０は、チェーン１１と一体的に周回移動されることで地山を掘削する。
【００３１】
駆動ローラー８には、そのチェーン１１のテンションを調整するためのテンション調整機構が備えられている。図３において、チェーン式カッター１０は、駆動ローラー８の回転駆動力をうけて、カッターポスト６の前側部分では矢印ＤＡ方向（鉛直下方向）に移動し、カッターポスト６の後側部分では矢印ＤＢ方向（鉛直上方向）に移動するように、周回移動される。なお、アイドラローラー９はチェーン式カッター１０のチェーン１１に従動して回転する。また、図３に示すように、駆動ローラー８は駆動ローラー軸８Ａを備え、アイドラローラー９はアイドラローラー軸９Ａを備えている。
【００３２】
上部旋回体４には門型フレーム１３（図２）が取り付けられており、この門型フレーム１３に移動機構１３Ｓ（支持体駆動部）が配置されている。移動機構１３Ｓは、門型フレーム１３の上部に配置された横行上シリンダ１４と、門型フレーム１３の下部に配置された横行下シリンダ１５と、を備える。横行上シリンダ１４と横行下シリンダ１５とはそれぞれ平行に配置されている。
【００３３】
横行下シリンダ１５の推力ＦＰＬによって、カッターポスト６を所定の進行方向（前方向）に沿って移動させ、地山に押し付けることができるようになっており、このとき横行上シリンダ１４は、横行下シリンダ１５の押圧方向と逆方向のシリンダ保持力を発生させるようになっている。
【００３４】
図１の１６，１７は、リーダー５を支持している一対のバックステイ（手前側のみ図示）である。なお、作業者が搭乗するキャビン１８は上部旋回体４に搭載されている。
【００３５】
溝掘削機１は、地中に挿入されたカッターポスト６を水平方向に押圧しつつチェーン式カッター１０の掘削ビット１２を略垂直方向に移動させ、カンナで削る原理によって１パターン毎に掘削を行う。なお、ここでいう１パターンとは、チェーン式カッター１０において周回方向に沿って設けられた掘削ビット１２の１群によって掘削される領域を意味する。
【００３６】
なお、上記の横行下シリンダ１５の推力ＦＰＬが不足すると、掘削横行速度が低下し地盤の掘削ができなくなる。また、一例として、本実施形態に示す溝掘削機１の横行下シリンダ１５の定格推力ＦＰＬは５３９ｋＮである。
【００３７】
ここにＶｂ：接線速度（ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｖｅ：掘削速度（ｍｍ／Ｈｒ）、Ｌｐ：全断面掘削１パターン長（ｍｍ）、ｔｐｘ：１パターン当たりの切込み深さ（ｍｍ）とするとき、
Ｌｐ：ｔｐｘ＝Ｖｂ：Ｖｅ・・・（式１）
の関係が満たされる。式１から下記の式２が導かれる。
【００３８】
ｔｐｘ＝Ｖｅ×Ｌｐ／Ｖｂ・・・（式２）
したがって、式２から１パターン当たりの切込み深さｔｐｘが求められる。
【００３９】
図４は、本実施形態に係る溝掘削機１のチェーン式カッター１０の一部（１０Ａ）を示す正面図であり、図５は、チェーン式カッター１０の一部（１０Ａ）を示す上面図である。図６は、溝掘削機１のチェーン式カッター１０の一部（１０Ｂ）を示す正面図であり、図７は、チェーン式カッター１０の一部（１０Ｂ）を示す側面図であり、図８は、チェーン式カッター１０の一部（１０Ｂ）を示す上面図である。
【００４０】
本実施形態に係るチェーン式カッター１０は、図４に示す第１カッターユニット１０Ａと、図６に示す第２カッターユニット１０Ｂとが、チェーン式カッター１０の周回方向に沿って、交互に連結されることで構成されている。なお、第１カッターユニット１０Ａおよび第２カッターユニット１０Ｂの連結態様はこれに限定されるものではなく、２つの第１カッターユニット１０Ａが連続的に連結されるとともに、その次に第２カッターユニット１０Ｂが連結されるなどの態様でもよい。本実施形態では、第１カッターユニット１０Ａおよび第２カッターユニット１０Ｂが、前述の掘削ビット１２の１群を構成する。
【００４１】
第１カッターユニット１０Ａおよび第２カッターユニット１０Ｂを構成するチェーン１１は、チェーン１１の幅方向に間隔をおいて配置された一対のリンク１１０Ａまたはハーフリンク１１０Ｂが周回方向に沿って複数配置され、互いに連結されることで形成されている（図７参照）。本実施形態では、１７個のリンク１１０Ａ群の間に、１つのハーフリンク１１０Ｂが介在するように配置されている。隣接するリンク１１０Ａまたはハーフリンク１１０Ｂは、固定ピン１５０（図７）によって互いに連結されている。このようなチェーン１１について換言すれば、チェーン１１は、幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体１１Ａ、１１Ｂ（図６）と、帯体同士の間隔を一定に保持するように一対の帯体１１Ａ、１１Ｂを互いに連結する固定ピン１５０と、を備えている。帯体１１Ａ、１１Ｂの外周面が、チェーン１１の外周面に相当する。帯体１１Ａ、１１Ｂは、それぞれ周回方向に沿って隣接して配置された複数のリンク１１０Ａ（ハーフリンク１１０Ｂ）と、隣接するリンク１１０Ａ同士を結合する固定ピン１５０と、を備える。すなわち、固定ピン１５０は、幅方向に沿って隣接する帯体１１Ａ、１１Ｂ同士を連結するとともに、周回方向に沿って隣接するリンク１１０Ａ同士を連結する。
【００４２】
第１カッターユニット１０Ａは、チェーン式カッター１０が地山を掘削する掘削幅Ｗ（図１３参照）のうち、幅方向内側の領域を掘削する機能を備えている。第１カッターユニット１０Ａは、前述のチェーン１１上に固定された、複数の第１カッタービットプレート５０Ａを備えている。本実施形態では、１つの第１カッターユニット１０Ａに対して、８つの第１カッタービットプレート５０Ａが配置されている。第１カッタービットプレート５０Ａは、カッタービットプレート５０の一態様である。第１カッタービットプレート５０Ａは、チェーン１１のリンク１１０Ａ上に、複数（４つ）のシューボルトＳ１およびナットＳ２によって固定されている（図４、図１２）。第１カッターユニット１０Ａの複数の第１カッタービットプレート５０Ａの幅方向の長さは、互いに異なるように設定されている。なお、一部の第１カッタービットプレート５０Ａ同士の幅は、同じ値に設定されてもよい。
【００４３】
第１カッタービットプレート５０Ａ上には、第１掘削ビット１２Ａが固定されている。本実施形態では、第１カッターユニット１０Ａの第１掘削ビット１２Ａの最大幅Ｋは、８５０ｍｍに設定されている。図５に示すように、複数の第１カッタービットプレート５０Ａを周回方向ＤＡに沿って見た場合、各第１カッタービットプレート５０Ａに備えられた第１掘削ビット１２Ａは、最大幅Ｋの幅方向全体に亘って連続的に配置されている。この結果、地山の掘削幅Ｗのうち、最大幅Ｋに対応した領域が、第１カッターユニット１０Ａによって掘削される。
【００４４】
図６〜図８を参照して、第２カッターユニット１０Ｂは、チェーン式カッター１０が地山を掘削する掘削幅Ｗ（図１３参照）のうち、幅方向外側の領域を掘削する機能を備えている。
【００４５】
第２カッターユニット１０Ｂは、前述のチェーン１１上に固定された、複数の第２カッタービットプレート５０Ｂを備えている。第２カッタービットプレート５０Ｂは、カッタービットプレート５０の一態様である。本実施形態では、１つの第２カッターユニット１０Ｂが、３つの第２カッタービットプレート５０Ｂを備えている。なお、図６の両端部に現れているカッタービットプレートは、隣接する第１カッターユニット１０Ａの第１カッタービットプレート５０Ａ（図４）である。第２カッタービットプレート５０Ｂは、チェーン１１のリンク１１０Ａ上に、複数のシューボルトＳ１およびナットＳ２によって固定される（図７、図１２）。
【００４６】
複数の第２カッタービットプレート５０Ｂの幅方向の長さは、第１カッタービットプレート５０Ａの幅方向の長さとは僅かに異なるように設定されている。第２カッタービットプレート５０Ｂ上には、第２掘削ビット１２Ｂが固定されている。本実施形態では、第２掘削ビット１２Ｂの最大幅Ｌは、１０００ｍｍに設定されている。図８に示すように、複数の第２カッタービットプレート５０Ｂを周回方向ＤＡに沿って見た場合、各第２カッタービットプレート５０Ｂに備えられた第２掘削ビット１２Ｂが、最大幅Ｌの幅方向の両端部に集約して配置されている。この結果、地山の掘削幅Ｗのうち、最大幅Ｌの両端部に対応した領域が、第２カッターユニット１０Ｂによって掘削される。
【００４７】
更に、第２カッターユニット１０Ｂは、スクラムプレート１１５を備えている。図６、図７に示すように、１つの第２カッタービットプレート５０Ｂの周回方向ＤＡの上下流側に、一対のスクラムプレート１１５が配置されている。スクラムプレート１１５は、複数（４つ）のシューボルトＳ１およびナットＳ２によってリンク１１０Ａに固定されている。一対のスクラムプレート１１５は、第２カッタービットプレート５０Ｂを挟むように配置され、スクラムプレート１１５の側縁と第２カッタービットプレート５０Ｂの側縁とは互いに接している。
【００４８】
図９は、本実施形態に係る溝掘削機１のカッターポスト６およびチェーン１１の断面図である。図１０は、溝掘削機１のチェーン１１の一部を拡大した正面図であり、図１１は、溝掘削機１のチェーン１１の一部を拡大した側面図である。図１２は、溝掘削機１のチェーン１１および第２カッタービットプレート５０Ｂの断面図である。
【００４９】
図９を参照して、カッターポスト６は、一対の側壁６０と、一対の側壁６０を接続する一対の支持壁６１と、一対の対向壁６２と、摺動部６３と、カッターポスト凸部６４と、を備える。なお、図９では、カッターポスト６の前端側の端部を拡大して示しているが、カッターポスト６の後端側にも、図９と同様の支持壁６１、対向壁６２、摺動部６３およびカッターポスト凸部６４が配置されている。
【００５０】
支持壁６１は、カッターポスト６のうち、チェーン式カッター１０を支持する壁面である。一対の対向壁６２は、支持壁６１の左右方向の両端部から前方に突出するように配置された壁部である。一対の対向壁６２の間に、チェーン１１が収容されている。一対の摺動部６３は、一対の対向壁６２の内側において、支持壁６１に固定された板状部材である。摺動部６３には、摩擦抵抗の少ない、摺動性の高い部材が用いられている。カッターポスト凸部６４は、一対の摺動部６３の間において支持壁６１から突出した突起部である。カッターポスト凸部６４は、一対のリンク１１０Ａの間に配置されている。なお、対向壁６２、摺動部６３およびカッターポスト凸部６４は、カッターポスト６の上下方向の全体に亘って長く延びており、チェーン１１の周回運動をガイドする機能を備えている。
【００５１】
図９および図１２に示すように、チェーン１１の周回移動方向と直交する断面で見た場合、一対のリンク１１０Ａおよび固定ピン１５０は、略Ｈ型形状を備えている。一対のリンク１１０Ａは、それぞれ、リンク凸部１１０Ｓと、リンク摺動面１１０Ｔと、を備えている。リンク凸部１１０Ｓは、リンク１１０Ａのうち対向壁６２よりも高く突出した領域である。リンク凸部１１０Ｓの先端面（外周面）には、プレート支持面Ｘが形成されている。プレート支持面Ｘは、カッタービットプレート５０を支持する機能を備えている。リンク摺動面１１０Ｔは、リンク１１０Ａの基端面であり、チェーン１１の周回移動に伴って、摺動部６３と摺動する。
【００５２】
図１０、図１１では、チェーン１１のうち、１つのハーフリンク１１０Ｂの両側にリンク１１０Ａが配置された領域が拡大して示されている。前述のように、リンク１１０Ａおよびハーフリンク１１０Ｂは、互いに、固定ピン１５０によって連結されている。このため、リンク１１０Ａおよびハーフリンク１１０Ｂの両端部には、それぞれ、固定ピン１５０が挿入されるピン挿入部ＳＴが形成されている（図１１）。更に、リンク１１０Ａは、前述のプレート支持面Ｘと、リンク穴部ＳＫと、シューボルト用穴部ＳＨと、を備える。リンク穴部ＳＫは、チェーン１１の周回方向において一対のピン挿入部ＳＴの間に開口されている。シューボルト用穴部ＳＨは、リンク穴部ＳＫからプレート支持面Ｘまで延びる、ボルト締結用の穴部である。
【００５３】
一方、図１２を参照して、チェーン１１に固定される第２カッタービットプレート５０Ｂは、プレート本体５０１と、プレート中央凸部５０２（内側突起部）と、プレートサイド凸部５０３（外側突起部）と、前述の第２掘削ビット１２Ｂと、を備える。
【００５４】
プレート本体５０１は、チェーン１１の幅方向（左右方向）においてチェーン１１よりも長く延びる板状部分であり、地山に対向する表面と、表面とは反対側の裏面とを備える。プレート本体５０１の表面の両端部には、第２掘削ビット１２Ｂが固定されている。プレート本体５０１の裏面（図１２の後側面）には、被支持面Ｙが形成されている。被支持面Ｙは、左右方向に延びる平面であって、チェーン１１のプレート支持面Ｘ（外周面）に当接し、支持される。プレート中央凸部５０２は、被支持面Ｙの左右方向の中央部から突出した突起部である。プレートサイド凸部５０３は、チェーン１１の幅方向（左右方向）においてプレート中央凸部５０２に対向するように被支持面Ｘから突出した一対の突起部である。一対のプレートサイド凸部５０３は、それぞれ、プレート中央凸部５０２に対して所定の間隔をおいて配置されている。プレートサイド凸部５０３は、プレート中央凸部５０２との間で一対のリンク１１０Ａを幅方向において挟むように配置されている。
【００５５】
図１０を参照して、ハーフリンク１１０Ｂよりも上側の一対のリンク１１０Ａの周囲には、第２カッタービットプレート５０Ｂの装着位置が、一点鎖線で示されている。第２カッタービットプレート５０Ｂがチェーン１１に装着されるにあたって、プレート中央凸部５０２は、一対のリンク１１０Ａの間の空間に挿入される。この際、プレート中央凸部５０２の外側面５０２Ａは、一対のリンク１１０Ａの周回方向に沿って延びる内側面に対して幅方向に向かって面接触する。一方、一対のプレートサイド凸部５０３は、プレート中央凸部５０２とともに一対のリンク１１０Ａを幅方向（左右方向）に沿って挟持するとともに、一対のプレートサイド凸部５０３の内側面５０３Ａが、一対のリンク１１０Ａの周回方向に沿って延びる外側面に対してそれぞれ幅方向に向かって面接触する。この結果、チェーン１１の幅方向（左右方向）に沿って、一対のプレートサイド凸部５０３と、一対のリンク１１０Ａと、プレート中央凸部５０２とが、密接するように配置される。更に、図１２に示すように、第２カッタービットプレート５０Ｂの被支持面Ｙが、チェーン１１のプレート支持面Ｘによって支持される。
【００５６】
一対のリンク１１０Ａに第２カッタービットプレート５０Ｂが装着されると、図１２に示すように、カッタービットプレート５０のプレート側ボルト穴５０ＨにシューボルトＳ１が挿通される。シューボルトＳ１の先端は、チェーン１１のシューボルト用穴部ＳＨを貫通して、リンク穴部ＳＫに露出する。作業者によってチェーン１１の側方からリンク穴部ＳＫに挿入されたナットＳ２が、シューボルトＳ１の先端部に装着、固定されることで、第２カッタービットプレート５０Ｂがチェーン１１に固定される。前述のように、第２カッタービットプレート５０Ｂは、それぞれ４本のシューボルトＳ１およびナットＳ２によってチェーン１１に固定される（図１０）。このとき、シューボルトＳ１およびナットＳ２は、チェーン１１（帯体１１Ａ、１１Ｂ）の外周面とプレート本体５０１の裏面とが互いに圧接するように、チェーン１１と第２カッタービットプレート５０Ｂとをチェーン１１の周回面と平行かつチェーン１１の幅方向と直交する方向（前後方向）に沿って締結する。
【００５７】
なお、本実施形態では、第２カッターユニット１０Ｂの第２カッタービットプレート５０Ｂが、図１２に示すような構造をもってチェーン１１に固定される。一方、第１カッターユニット１０Ａの第１カッタービットプレート５０Ａは、図１２のうち、プレート中央凸部５０２およびプレートサイド凸部５０３を備えていない。すなわち、第１カッタービットプレート５０Ａの裏側には、左右方向に沿って平坦な被支持面Ｙが形成されている。この場合も、上記と同様に、４本のシューボルトＳ１およびナットＳ２によって、第１カッタービットプレート５０Ａがチェーン１１に固定される。この際、チェーン１１のプレート支持面Ｘによって、第１カッタービットプレート５０Ａの被支持面Ｙが支持される。
【００５８】
図１３は、本実施形態に係る溝掘削機１のカッターポスト６および第２カッターユニット１０Ｂの上面図である。なお、図１３では、図１２のプレート中央凸部５０２およびプレートサイド凸部５０３の図示を省略している。前述のように、第２カッターユニット１０Ｂは、チェーン式カッター１０が地山を掘削する掘削幅Ｗ（図１３）のうち、幅方向外側の領域を掘削する機能を備えている。すなわち、第２カッターユニット１０Ｂによって、チェーン式カッター１０の掘削幅Ｗが決定される。従来、地中に止水、基礎用ソイルセメント壁等の連続壁を形成するためなどに用いられる掘削装置では、掘削幅Ｗは８５０ｍｍ以内に設定されることが多かった。一方、近年、このような連続壁を土止め用壁、基礎用壁に加え、本壁としての採用することが期待されており、掘削幅Ｗの拡大が求められている。
【００５９】
図１３に示すように、カッターポスト６の幅ｄが固定されたまま、掘削幅Ｗが増大されると、第２カッタービットプレート５０Ｂの姿勢が不安定となりやすい。第２カッタービットプレート５０Ｂの一対の第２掘削ビット１２Ｂが地山Ｍから受ける反力Ｒに差があると、第２カッタービットプレート５０Ｂには、矢印ＤＳで示すような回転モーメント（チェーン式カッター１０の周回移動方向と直交する断面において第２カッタービットプレート５０Ｂが回転するようなモーメント）が付与される。また、第２カッタービットプレート５０Ｂがチェーン１１とともにカッターポスト６の周囲を移動すると、第２掘削ビット１２Ｂが地山Ｍに接触する接触抵抗によって、第２カッタービットプレート５０Ｂには、図６の矢印ＤＴで示すような回転モーメント（チェーン式カッター１０の周回移動方向およびチェーン１１の幅方向を含む平面において第２カッタービットプレート５０Ｂが回転するようなモーメント）が付与される。このような回転モーメントが第２カッタービットプレート５０Ｂに付与されると、第２カッタービットプレート５０Ｂとチェーン１１とを固定しているシューボルトＳ１に大きなせん断力が掛かり、シューボルトＳ１の緩み、外れ、破断などが発生しやすくなる。なお、このような回転モーメントは、第１カッタービットプレート５０Ａよりも幅方向の長さが大きく設定された第２カッタービットプレート５０Ｂにおいて顕著に発生する。
【００６０】
一方、図１３において、第２カッタービットプレート５０Ｂの姿勢を安定させるために、カッターポスト６の幅ｄを拡大し、カッターポスト６を図１３の点線で示すような形状とすることが考えられる。しかしながら、この場合、第２掘削ビット１２Ｂの裏側（第２カッタービットプレート５０Ｂの両端部の裏側）にカッターポスト６が配置されることとなる。この場合、第２掘削ビット１２Ｂによって掘削された地山の土砂が、矢印ＤＪで示すように流動することが妨げられる。この結果、第２カッタービットプレート５０Ｂの周囲に大きな圧力がかかってしまい、チェーン式カッター１０の周回移動や前方への進行が困難となる。換言すれば、図１３に示すように、カッターポスト６の幅ｄに対して、第２カッタービットプレート５０Ｂの第２掘削ビット１２Ｂの最大幅が大きく設定されている場合には、掘削された土砂の流動（矢印ＤＪ）が円滑となり、広幅の掘削幅Ｗにおける掘削作業は円滑に実行可能とされる。なお、本発明者は、複数の実験を重ねた結果、第２カッタービットプレート５０Ｂの一対の第２掘削ビット１２Ｂ同士の最大幅Ｌ（図６）が１０００ｍｍ以上の場合、Ｌ≧ｄ×２．５の関係が満たされていることによって、上記の効果が大きく発現されることを知見した。一方、このような構造が採用された場合には、前述のように、第２カッタービットプレート５０Ｂに係る回転モーメントおよびシューボルトＳ１へのせん断力が問題となる。
【００６１】
このような問題を解決するために、本実施形態では、第２カッタービットプレート５０Ｂが図１０〜図１２に示すような構造を備えている。すなわち、第２カッタービットプレート５０Ｂが、地山Ｍを掘削しながら、チェーン１１とともにカッターポスト６の周囲を周回する際に、プレート中央凸部５０２の外側面５０２Ａがリンク１１０Ａの内側面に密着している。更に、一対のプレートサイド凸部５０３の内側面５０３Ａが、リンク１１０Ａの外側面に密着している。地山の掘削中に、第２掘削ビット１２Ｂが地山から受ける反力Ｒによって、第２カッタービットプレート５０Ｂがプレート本体５０１と平行な面内において回転するようなモーメント（図６の矢印ＤＴ）が発生しやすい場合であっても、プレート中央凸部５０２の外側面５０２Ａとリンク１１０Ａ（一対の帯体１１Ａ、１１Ｂ）の内側面との接触によって、カッタービットプレート５０の回転が規制される。このため、カッタービットプレート５０を固定するシューボルトＳ１にかかるせん断力を小さくすることが可能となる。この結果、シューボルトＳ１の緩み、外れおよび破損などを抑止することができる。換言すれば、本実施形態では、チェーン式カッター１０の周回移動方向と直交する断面において第２カッタービットプレート５０Ｂの回転を抑止するように、プレート中央凸部５０２の外側面５０２Ａがリンク１１０Ａの内側面に密着し、一対のプレートサイド凸部５０３の内側面が、リンク１１０Ａの外側面に密着している。
【００６２】
なお、本実施形態では、図６、図７で示すように、各第２カッタービットプレート５０Ｂが、一対のスクラムプレート１１５によって密着され挟まれるように配置されている。このため、第２カッタービットプレート５０Ｂに対して、図６の矢印ＤＴで示すような回転モーメントが更に発生しにくい。
【００６３】
また、本実施形態では、図１２に示すように、プレート中央凸部５０２とリンク１１０Ａとの当接部、ならびにプレートサイド凸部５０３とリンク１１０Ａとの当接部が、それぞれ、前後方向および上下方向に所定の長さをもって面状に設定されている（面接触）。このため、第２カッタービットプレート５０Ｂに対して、図１３の矢印ＤＳで示すような回転モーメントが発生しにくい。この結果、シューボルトＳ１にかかるせん断力を小さくすることが可能となり、シューボルトＳ１の緩み、外れ、破断などの発生が更に抑止される。
【００６４】
また、図１０で示すように、第２カッタービットプレート５０Ｂのプレート中央凸部５０２は、一対のリンク１１０Ａの間の空間に嵌りこむ形状に設定されている。このため、作業者は第２カッタービットプレート５０Ｂをチェーン１１の所定の位置に容易に装着することができる。また、プレート中央凸部５０２がチェーン１１のリンク１１０Ａ同士の間の空間に嵌りこみ、一対のプレートサイド凸部５０３が一対のリンク１１０Ａの外側に嵌りこむため、チェーン１１の形状が規制されチェーン１１の緩みが抑止される。この際、プレート中央凸部５０２のうち一対の外側面５０２Ａと直交する端面は、固定ピン１５０に対向して配置される（図１０）。
【００６５】
更に、本実施形態では、掘削ビット１２を備えるカッタービットプレート５０が、チェーン１１に直接装着される。このため、カッタービットプレート５０とチェーン１１との間に、他の位置決め部材が配置される場合と比較して、チェーン式カッター１０の重量を小さくすることが可能となり、周回移動中にチェーン１１にかかる負荷を低減することができる。
【００６６】
更に、図６の第２掘削ビット１２Ｂの最大幅Ｌと、図１３のカッターポスト６の幅ｄとの間に、Ｌ≧ｄ×２．５の関係が満たされていることによって、地中において広幅の領域を掘削する場合でも、チェーン１１の周回移動およびカッターポスト６の進行を安定して実行しながら、シューボルトＳ１にかかるせん断力を小さくすることが可能となる。
【００６７】
なお、上記のように、本実施形態に係る第２カッタービットプレート５０Ｂは、所定の幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体１１Ａ、１１Ｂと、帯体１１Ａ、１１Ｂ同士の間隔を一定に保持するように一対の帯体１１Ａ、１１Ｂを互いに連結する固定ピン１５０と、を備え、所定のカッターポスト６の外周上を所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動可能なようにカッターポスト６に支持される無端状のチェーン１１の外周面に固定される。そして、第２カッタービットプレート５０Ｂは、チェーン１１の周回面およびチェーン１１の周回方向とそれぞれ直交するチェーンの幅方向に沿ってチェーン１１よりも長く延び、表面と裏面とを含むプレート本体５０１と、プレート本体５０１の表面において少なくとも幅方向の両端部に配置され地中の地山に対向する複数の第２掘削ビット１２Ｂと、プレート本体５０１の裏面から突出し一対の帯体１１Ａ、１１Ｂの間の空間に挿入される突起部であって、一対の帯体１１Ａ、１１Ｂの周回方向に沿って延びる内側面にそれぞれ面接触する一対の外側面５０２Ａを含むプレート中央凸部５０２と、を備えている。そして、複数のシューボルトＳ１、ナットＳ２によってチェーン１１の周回面と平行かつチェーン１１の幅方向と直交する方向に沿って、第２カッタービットプレート５０Ｂがチェーン１１に締結される。この結果、チェーン１１の外周面とプレート本体５０１の裏面とが互いに圧接する。
【００６８】
更に、本実施形態に係る第２カッタービットプレート５０Ｂは、プレート中央凸部５０２との間で一対の帯体１１Ａ、１１Ｂをチェーン１１の幅方向において挟むようにプレート本体５０１の裏面から突出した一対の突起部であって、一対の帯体１１Ａ、１１Ｂの周回方向に沿って延びる外側面に面接触する内側面５０３Ａをそれぞれ含む一対のプレートサイド凸部５０３を更に備える。
【００６９】
また、本実施形態に係る掘削方法は、所定の幅方向に間隔をおいて配置される一対の無端状の帯体１１Ａ、１１Ｂと、帯体同士の間隔を一定に保持するように一対の帯体１１Ａ、１１Ｂを互いに連結する固定ピン１５０と、を備え、上記幅方向と直交する所定の周回面に沿って所定の周回方向に移動する無端状のチェーン１１と、表面と裏面とを含むプレート本体５０１と、少なくともプレート本体５０１の表面の両端部に配置され地中の地山に対向する複数の第２掘削ビット１２Ｂと、をそれぞれ備え、チェーン１１の外周面にチェーンの周回方向に沿って間隔をおいて固定された複数の第２カッタービットプレート５０Ｂと、を所定のカッターポスト６回りに一体的に周回移動させることで、地中に連続溝を形成する掘削方法である。当該掘削方法は、準備工程と、掘削工程とを含む。準備工程では、第２カッタービットプレート５０Ｂのプレート本体５０１の裏面から突出するプレート中央凸部５０２が一対の帯体１１Ａ、１１Ｂの間の空間に進入し、プレート中央凸部５０２の周回方向に沿って延びる一対の外側面５０２Ａが一対の帯体１１Ａ、１１Ｂの周回方向に沿って延びる内側面にそれぞれ面接触するように、第２カッタービットプレート５０Ｂをチェーン１１に嵌め込み、一対の帯体１１Ａ、１１Ｂの外周面とプレート本体５０１の裏面とが互いに圧接するように、チェーン１１と第２カッタービットプレート５０Ｂとを周回面と平行かつ幅方向と直交する方向に沿って複数のシューボルトＳ１およびナットＳ２によって締結する。掘削工程では、チェーン１１をカッターポスト６回りに周回移動させるとともに、カッターポスト６を所定の進行方向に沿って移動させ、第２掘削ビット１２Ｂが地山から受ける反力Ｒによって第２カッタービットプレート５０Ｂがプレート本体５０１と平行な面内で回転することを、プレート中央凸部５０２の外側面５０２Ａと一対の帯体１１Ａ、１１Ｂの内側面との接触によって規制しながら、第２掘削ビット１２Ｂによって地山を掘削する。
【００７０】
更に、上記の準備工程では、プレート中央凸部５０２に対して幅方向の両側に間隔をおいてプレート本体５０１の裏面から突出する一対のプレートサイド凸部５０３が、プレート中央凸部５０２との間で一対の帯体１１Ａ、１１Ｂを幅方向において挟み、かつ、一対のプレート中央凸部５０２の周回方向に沿って延びる内側面５０２Ａが一対の帯体の周回方向に沿って延びる外側面にそれぞれ面接触するように、第２カッタービットプレート５０Ｂをチェーン１１に嵌め込み、チェーン１１と第２カッタービットプレート５０Ｂとを複数のシューボルトＳ１によって締結する。また、掘削工程では、第２掘削ビット１２Ｂが地山から受ける反力Ｒによって第２カッタービットプレート５０Ｂがプレート本体５０１と平行な面内で回転することを、プレートサイド凸部５０３の一対の内側面５０３Ａと一対の帯体１１Ａ、１１Ｂの外側面との接触によって更に規制しながら、第２掘削ビット１２Ｂによって地山を掘削する。
【００７１】
このような掘削方法によれば、地山の掘削中に第２カッタービットプレート５０Ｂに付与されるモーメントであって、第２カッタービットプレート５０Ｂがチェーン１１の周回方向およびチェーン１１の幅方向を含む平面において回転するようなモーメントを小さくすることができる。このため、第２カッタービットプレート５０Ｂを固定するシューボルトＳ１にかかるせん断力を小さくすることが可能となる。
【００７２】
また、当該掘削方法では、幅方向におけるカッターポスト６の幅をｄ、第２カッタービットプレート５０Ｂの両端部に配置された第２掘削ビット１２Ｂ同士の間の幅方向における間隔をＬとした場合、Ｌ≧ｄ×２．５の関係が満たされるように、カッターポスト６および第２カッタービットプレート５０Ｂのそれぞれの幅と、第２掘削ビット１２Ｂの配置とを設定することを特徴とする。
【００７３】
このような掘削方法によれば、地山に対して広幅の領域を掘削する場合でも、チェーン１１の周回移動およびカッターポスト６の進行を安定して実行しながら、シューボルトＳ１にかかるせん断力を小さくすることが可能となる。
【００７４】
以上、本発明の一実施形態に係る溝掘削機１、第２カッタービットプレート５０Ｂおよびこれを用いた地山の掘削方法について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明では、以下のような変形実施形態が可能である。
【００７５】
（１）上記の実施形態では、第２カッタービットプレート５０Ｂが、プレート中央凸部５０２およびプレートサイド凸部５０３を備える態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第２カッタービットプレート５０Ｂは、プレート中央凸部５０２のみを備えるものでもよく、一対のプレートサイド凸部５０３のみを備えるものでもよい。また、図１４は、本発明の変形実施形態に係るカッタービットプレート５０Ｍがチェーン１１に固定された様子を示す断面図である。本変形実施形態では、先の実施形態の第２カッタービットプレート５０Ｂと比較して、プレート中央凸部５０２の代わりに、一対のプレート内側凸部５０４（内側突起部）が配置されている点で相違する。このような場合も、一対のプレート内側凸部５０４の外側面が、リンク１１０Ａの内側面に対してチェーン１１の周回方向に沿って当接（面接触）する。このため、カッタービットプレート５０Ｍに対して、図６の矢印ＤＴで示すような回転モーメントが発生しにくい。このため、シューボルトＳ１にかかるせん断力を小さくすることが可能となり、シューボルトＳ１の緩み、外れ、破断などの発生が抑止される。
【００７６】
（２）また、上記の実施形態では、第１カッタービットプレート５０Ａが、第２カッタービットプレート５０Ｂのようなプレート中央凸部５０２およびプレートサイド凸部５０３を備えていない態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１カッタービットプレート５０Ａにおいても、プレート中央凸部５０２、プレートサイド凸部５０３のような形状を備えることで、第１カッタービットプレート５０Ａにかかる回転モーメントを小さくすることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  溝掘削機
２  クローラ
３  下部走行体
４  上部旋回体（装置本体）
５  リーダー
６  カッターポスト（支持体）
７  回転駆動装置（チェーン駆動部）
８  駆動ローラー
９  アイドラローラー
１０  チェーン式カッター
１０Ａ  第１カッターユニット
１０Ｂ  第２カッターユニット
１１  チェーン
１１０  チェーン部材
１１０Ａ  リンク
１１０Ｂ  ハーフリンク
１１０Ｓ  リンク凸部
１１０Ｔ  リンク摺動面
１１Ａ、１１Ｂ  帯体
１１５  スクラムプレート
１５０  固定ピン（連結部材）
１２  掘削ビット（掘削刃）
１２Ａ  第１掘削ビット
１２Ｂ  第２掘削ビット
１３  門型フレーム
１４  横行上シリンダ（支持体駆動部）
１５  横行下シリンダ（支持体駆動部）
１６，１７  バックステイ
１８  キャビン
５０  カッタービットプレート（掘削刃プレート）
５０１  プレート本体
５０２  プレート中央凸部（内側突起部）
５０３  プレートサイド凸部（外側突起部）
５０４  プレート内側凸部（内側突起部）
５０Ａ  第１カッタービットプレート
５０Ｂ  第２カッタービットプレート
５１  ハーフリンクプレート
Ｍ  地山
Ｓ１  シューボルト（締結部材）
Ｓ２  ナット（締結部材）
ＳＨ  シューボルト用穴部
ＳＫ  リンク穴部
ＳＴ  ピン挿入部
Ｘ  プレート支持面
Ｙ  被支持面
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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