(57)【要約】【課題】大きな余掘を必要とする急曲線施工が可能となるシールド掘削機のカッタヘッドを提供する。【解決手段】オーバカッタ、コピーカッタの軸線をシールド掘削機シールドのカッタヘッドの揺動中心、または回転中心を通らないよう偏心させることにより、オーバカッタ、コピーカッタのストロークを非常に長いものに確保することができる。その結果、急曲線施工が可能な大きな余掘を有するオーバカッタ、コピーカッタを備えるシールド掘削機のカッタヘッドを得る。【選択図】        図３
2004183251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーバカッタまたはコピーカッタの軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けたことを特徴とするシールド掘削機のカッタヘッド。
【請求項２】
カッタヘッドはスポークタイプであり、オーバカッタまたはコピーカッタを装備している少なくとも１以上のスポークはその軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けたことを特徴とする請求項１記載のシールド掘削機のカッタヘッド。
【請求項３】
少なくとも２以上のスポークの軸線が、カッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けられ、揺動／回転中心部に掘削用のアローヘッドが設けるられていると共に、前記アローヘッドと前記偏心したスポークとの間に土砂通過用開口が得られるように各スポークを配置したことを特徴とする請求項１、又は２記載のシールド掘削機のカッタヘッド。
【請求項４】
カッタヘッドの揺動／回転中心を中心とする円弧の接線方向に沿うようにカッタービットを配置したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載のシールド掘削機のカッタヘッド。
【請求項５】
カッタヘッドはオーバカッタまたはコピーカッタの伸縮により異形断面の掘削を行うものであることを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載の異形断面シールド掘削機のカッタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド掘削機のカッタヘッドに係り、特に非常に大きな余掘量を得ることができるオーバカッタまたはコピーカッタを備えたシールド掘削機のカッタヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願の従来の技術として、
【特許文献１】
特許第３１６４７６９号公報、
【特許文献２】
特許第２９６５８５６号公報、
等があげられる。
【０００３】
上記の特許文献１の図１、図２、及び図４、図５とこれらの図面の説明に示されたものは、異形（矩形）断面シールド掘削機のカッタヘッドに設けられているオーバカッタの軸線はカッタヘッドの揺動中心を通るようにされたものであり、また、異形（矩形）断面シールド掘削機のカッタヘッドのオーバカッタとこのオーバカッタを伸縮駆動するオーバカッタ装置（本出願ではオーバカッタ油圧装置に相当する）とをそれぞれ装備した４本のスポークの軸線はカッタヘッドの揺動中心を通るようにされたものである。
また、上記の特許文献２の図１とこの図面の説明に示されたものは、円形断面シールド掘削機の第１の回転カッター（本出願のカッタヘッドに相当する）に設けられている拡大掘削カッタ（本出願ではオーバカッタに相当する）の軸線は第１の回転カッターの回転中心を通るようにされたものであり、また、円形断面シールド掘削機の第１の回転カッターの拡大掘削カッタをそれぞれ装備した３本のスポークの軸線は第１の回転カッタの回転中心を通るようにされたものである。
【０００４】
ここでさらに上記の特許文献１，２以外に、図１５〜図１７、及び図１８〜図１９を使用して従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッド、及び従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドについて説明する。
まず、図１５〜図１７について説明する。
最初に図１５、図１６について説明する。
図１５は、従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッドを示す正面図である。
図１６は、図１５の従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッドの側面図である。
矩形断面シールド掘削機５１は縦の辺より左右方向の横の辺Ｗが長い矩形のスキンプレート５２を有し、また、その揺動中心を０とするカッタヘッド５３を有している。
矩形断面シールド掘削機のカッタヘッド５３に設けられているオーバカッタ７０ａの軸線はカッタヘッド５３の揺動中心０を通るようにされており、また、矩形断面シールド掘削機のカッタヘッド５３に設けられているオーバカッタ７０ａとこのオーバカッタ７０ａを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置７０をそれぞれ装備した４本のスポーク６４，６５，６６，６７の軸線はカッタヘッド５３の揺動中心０を通るようにされている。
オーバカッタ７０ａをオーバカッタ油圧装置７０により伸長駆動して所定の長さだけ外部の周囲に伸長させることにより、カッタヘッド５３は通常の円形掘削を越えて矩形のスキンプレートの隅部やさらに矩形のスキンプレートの外側の外周部をも掘削する余掘（２点鎖線を参照）を行うことができるが、大きな量の余掘は不可能である。
【０００５】
次に、図１７について説明する。
図１７は、図１５、図１６に示す従来技術の矩形断面シールド掘削機により曲線施工を行っているところを示す平面図である。
図１７に示すように、シールド掘削機により曲線施工を行うためには所定の余掘量δＷが必要となるが、本従来技術のように矩形断面の掘削の場合には、オーバカッタにより矩形の隅部を掘削する必要があるのに加えて、そこからさらに曲線施工のための余掘を行う必要がある。
すなわち、オーバカッタ７０ａは曲線施工のための余掘を行うコピーカッタとしても機能する必要がある。
従って、オーバカッタ７０ａのストロークを非常に大きくしなければこのような曲線施工を行うことができない。
なお、カッタヘッド５３はカッタヘッド揺動機構５５により揺動運動を行うことができる。また、アーティキュレートジャッキ７２を使用して矩形断面シールド掘削機のカッタヘッド５３を含む前胴を左、または右方向に屈曲しながら曲線施工を行う。
【０００６】
次に、図１８〜図１９について説明する。
図１８は、従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの１番目の形態を示す正面図である。
図１９は、従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示す正面図である。
オーバカッタ（またはコピーカッタ）は、上述するように矩形（異形）断面シールド掘削機に限らず図１８、図１９に示すようにごく一般的な円形断面シールド掘削機にも用いられている。
図１８はカッタヘッド５３Ｂに４本のスポーク６４Ｂ，６５Ｂ，６６Ｂ，６７Ｂを、図１９はカッタヘッド５３Ｃに３本のスポーク６４Ｃ，６５Ｃ，６６Ｃを備えた円形断面シールド掘削機の例である。
なお、図中７０ａＢ、７０ａＣはオーバカッタ（またはコピーカッタ）である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来のシールド掘削機のカッタヘッドに設けられているオーバカッタの軸線はすべてカッタヘッドの揺動中心０または回転中心０を通るようにされている。
このような構成になっているので、オーバカッタのストロークをもっと長くしたいときにはオーバカッタを揺動中心または回転中心の方向に長くして、オーバカッタに伸縮駆動を行わせるオーバカッタ油圧装置も揺動中心または回転中心の方向にさらに長いものにすることになる。
しかしこれらを揺動中心または回転中心を越えるほど長いものとすることは不可能であるので、そのストロークの確保には自ずと限界がある。
特に、上記特許文献１や上記図１５〜図１７に示すような矩形断面シールド掘削機においては、隅部の掘削時にオーバカッタを長く伸長する必要があり、ここからさらに余掘量を増やして曲線施工を行うためには非常に大きなオーバカッタ（またはコピーカッタ）のストロークを必要とすることになるが、前述したとおりそのストロークの確保には限界があるため小さな曲率半径の曲線施工に対応することは不可能であった。
このことは、図１５〜図１７に示したような縦の辺の長さが横の辺の長さと異なる矩形断面シールド掘削機の場合に顕著となる。
図１５からわかるように、短辺側のスポーク６４，６６にもオーバカッタ（またはコピーカッタ）を備える必要があるが、もともとスポークの長さが短いためにストロークの長いオーバカッタ（またはコピーカッタ）を格納することができないためである。
また、このようなオーバカッタのストローク確保の問題は矩形断面に限らず、馬蹄形や複列円形などの異形断面をオーバカッタ（またはコピーカッタ）を用いて掘削する場合においても同様にあてはまる。
【０００８】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、オーバカッタまたはコピーカッタのストロークを非常に長くて大きいものにするシールド掘削機のカッタヘッドを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために第１の発明は、オーバカッタまたはコピーカッタの軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けたことを特徴としている。
また、第１の発明を主体とする第２の発明は、カッタヘッドはスポークタイプであり、オーバカッタまたはコピーカッタを装備している少なくとも１以上のスポークはその軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けたことを特徴としている。
そしてまた、第１の発明、又は第２の発明を主体とする第３の発明は、少なくとも２以上のスポークの軸線が、カッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けられ、揺動／回転中心部に掘削用のアローヘッドが設けられていると共に、前記アローヘッドと前記偏心したスポークとの間に土砂通過用開口が得られるように各スポークを配置したことを特徴としている。
また、第１の発明、第２の発明、又は第３の発明を主体とする第４の発明は、カッタヘッドの揺動／回転中心を中心とする円弧の接線方向に沿うようにカッタービットを配置したことを特徴としている。
さらにまた、第１の発明、第２の発明、第３の発明、又は第４の発明を主体とする第５の発明は、カッタヘッドはオーバカッタまたはコピーカッタの伸縮により異形断面の掘削を行うものであることを特徴としている。
【００１０】
【作用効果】
本発明に係るシールド掘削機のカッタヘッドによれば、オーバカッタまたはコピーカッタの軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けてあるので、オーバカッタまたはコピーカッタ、及びオーバカッタまたはコピーカッタを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置またはコピーカッタ油圧装置はカッタヘッドの揺動／回転中心のところにある揺動軸等、回転軸等に干渉する恐れがないので、オーバカッタまたはコピーカッタ、及びオーバカッタまたはコピーカッタを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置またはコピーカッタ油圧装置を非常に長くすることができる。
このことにより、より大きな余掘量を確保して曲率半径の極めて小さい急曲線施工にも対応可能なシールド掘削機とすることができる。
矩形や馬蹄形、複列円形といった非常に大きな余掘を必要とするシールド掘削機においてはさらに有用なものとなる。
【００１１】
また、本発明に係るシールド掘削機のカッタヘッドによれば、カッタヘッドはスポークタイプであり、オーバカッタまたはコピーカッタを装備している少なくとも１以上のスポークはその軸線がカッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けてあるので、スポークを非常に長いものにしても、スポークを長くする方向にはシールド掘削機のカッタヘッドの揺動／回転中心のところにある揺動軸、あるいは回転軸等が存在しないので干渉する恐れがないのでスポークを非常に長くすることができる。
これに伴いこの非常に長いスポーク内に、長くて大きなストロークとなるオーバカッタまたはコピーカッタと、及びこれを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置またはコピーカッタ油圧装置を装備することができる。
このことにより、より大きな余掘量を確保して曲率半径の極めて小さい急曲線施工にも対応可能なシールド掘削機とすることができる。矩形や馬蹄形、複列円形といった非常に大きな余掘を必要とするシールド掘削機においてはさらに有用なものとなる。
【００１２】
そしてまた、本発明に係るシールド掘削機のカッタヘッドによれば、少なくとも２以上のスポークの軸線が、カッタヘッドの揺動／回転中心を通らないよう偏心させて取付けられ、揺動／回転中心部に掘削用のアローヘッドが設けられていると共に、前記アローヘッドと前記偏心したスポークとの間に土砂通過用開口が得られるように各スポークを配置しているので、カッタヘッドの中央部の掘削土砂を土砂通過用開口から容易にチャンバー内に取込むことができるのでカッタヘッド中央部の掘削作業が大いに促進される。
【００１３】
さらに、本発明に係るシールド掘削機のカッタヘッドによれば、カッタヘッドの揺動／回転中心を中心とする円弧の接線方向に沿うようにカッタービットを配置すれば、カッタービットによる掘削を効果的に行なうことができ、カッタービットのシャンク部などの異常摩耗を防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係るシールド掘削機を用いて異形断面の掘削を行えば、余掘量の確保しにくい矩形断面等の異形断面シールド掘削機において、より大きな余掘量を確保して曲率半径の極めて小さい急曲線施工にも対応可能なシールド掘削機とすることができる。特に縦横の辺の長さが異なる矩形断面シールド掘削機においてはこの効果がさらに顕著なものとなる。
なお、後述する図５に示すように馬蹄形掘削用として本発明を適用した場合でも矩形断面と同様に顕著な効果を得ることができる。隅部の掘削のためにオーバカッタまたはコピーカッタに大きなストロークが必要である点で矩形断面掘削と同じだからである。
同様に、前述した特許文献２（特許第２９６５８５６号公報）に示す複列円形のような異形断面シールド掘削機に本発明を適用することも有効であることは云うまでもない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
まず、図１〜図３について説明する。
図１は、本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものの正面図である。
図２は、図１に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものの側面図である。
図３は、図１に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものにおいて、オーバカッタとこれを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置とがスポーク内に装備されている状態を示すためにカッタヘッドの断面を現した図であり、シールド掘削機の正面から見たものである。
シールド掘削機１Ａは縦の辺より左右方向の横の辺が長い矩形のスキンプレート２Ａを有し、また、その揺動中心を０とするカッタヘッド３Ａを有しており、矩形断面の掘削を行うものである。
このカッタヘッド３Ａに設けられているオーバカッタ２０ａＡの軸線はカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付けてあると共に、このオーバカッタ２０ａＡを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ａはオーバカッタ２０ａＡの軸線の延長方向に延びているのでオーバカッタ油圧装置２０Ａの軸線も同じようにカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付けてある。
【００１６】
また、カッタヘッド３は４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａ等により構成されている。
オーバカッタ２０ａＡと、このオーバカッタ２０ａＡを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ａとを装備している４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａの軸線もまた、その軸線がカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付けられている。
該４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａの前側に溶接されている板にはカッタビット８Ａ、ゲージカッタ９Ａ等が植設されている。
また、カッタヘッド３Ａの中央部の板には十字状のアローヘッド１１Ａが設けられている。
そしてまた、カッタヘッド３Ａの揺動により掘削作業が行われると、掘削土砂はカッタヘッド３Ａの隣り合うスポーク（例えば本図においては、スポーク１４Ａとそれに隣接するスポーク１５Ａ）と、スキンプレート２Ａとの間の空間１２Ａからシールド掘削機１Ａのチャンバー７Ａ内に取込まれる。なお、隔壁６Ａはチャンバー７Ａを仕切る部材である。
ところで上記のオーバカッタ２０ａＡは矩形断面の隅部を掘削するカッタであるとともに、このシールド掘削機の曲線施工のための余掘用のカッタすなわちコピーカッタとしても機能するものである。
【００１７】
次に、図３について説明する。
前述したように４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａの軸線はカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付けられている。
例えば、スポーク１６Ａの軸線はカッタヘッド３Ａの揺動中心０からεＡだけ偏心させて取付けられており、その他のスポークの軸線も同様にカッタヘッド３Ａの揺動中心０から所定の長さだけ偏心させて取付けられている。
４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａの軸線が偏心しているので該スポークをスポークの軸心側に長くしてもその内側の端部はカッタヘッド３Ａの揺動中心０のところにある揺動軸等に干渉することがないので、スポークを長くすることができる。
スポークが長くなれば、このスポークに装備されるオーバカッタ２０ａＡ、及びこのオーバカッタ２０ａＡを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ａ等を長いものにすることができる。
【００１８】
スポーク１６Ａにおけるオーバカッタ２０ａＡを伸縮させるオーバカッタ油圧装置２０Ａにより、オーバカッタ２０ａＡはスキンプレート２Ａの外部周囲方向にまで伸長される。このときの最大ストロークＳは１６ＡＬということになる。
同様に、スポーク１７Ａにおけるオーバカッタ２０ａＡを伸縮させるオーバカッタ油圧装置２０Ａにより、オーバカッタ２０ａＡは外部周囲方向に伸長される。
オーバカッタ２０ａＡをオーバカッタ油圧装置２０Ａにより伸縮させながらカッタヘッド３Ａを揺動旋回させると、スキンプレート２Ａの隅部はもとよりスキンプレート２Ａを越える外部の周囲を余掘することができる。（オーバカッタ２０ａＡまたはコピーカッタ２０ａＡの２点鎖線図参照）
さらにこの構成によれば、オーバカッタ２０ａＡまたはコピーカッタ２０ａＡのストロークを非常に長くて大きいものにすることができるので余掘の量δＡは非常に大きなものとなる。
これにより、余掘量の確保がしづらい矩形断面シールド掘削機において、より大きな余掘量を確保して曲率半径の小さい急曲線施工にも対応可能なシールド掘削機とすることができる。特に縦横の辺の長さが異なる矩形断面シールドにおいては、この効果がさらに顕著なものとなる。
なお、図３に示すようにオーバカッタ２０ａＡまたはコピーカッタ２０ａＡを装備するスポークは４本なければならないと云うことではなく、上記のような構成（オーバカッタ２０ａＡまたはコピーカッタ２０ａＡを装備しているスポークの軸線はカッタヘッド３Ａの揺動中心０を通らないように偏心させて取付ける）のスポークが１本以上あれば本発明にもとづく所期の目的は達成できる。
【００１９】
次に、図４について説明する。
図４は、図１〜図３に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものを備えるシールド掘削機の略全体平面図である。
なお、図４においては、構造を簡略化して示しておりスポーク内部のオーバカッタ油圧装置２０Ａの取付位置が実際とは異なって現れている。
シールド掘削機１Ａは矩形断面のスキンプレート２Ａを有し、また、その矩形断面のスキンプレート２Ａの前面側にはカッタヘッド３Ａを有している。
このカッタヘッド３Ａはオーバカッタ２０ａＡを装備した４本のスポーク１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ，１７Ａにより形成されている。
オーバカッタ２０ａＡはこれを伸縮駆動せしめるためにオーバカッタ油圧装置２０Ａを備えている。
カッタヘッド３Ａがカッタヘッド揺動機構５Ａにより揺動して土砂が掘削され、そして、掘削された土砂はシールド掘削機１Ａの隔壁６Ａで仕切られたチャンバー７Ａの中に取込まれる。
このカッタヘッド３Ａはカッタヘッド揺動機構５Ａにより、所定の角度、例えば、カッタヘッド３Ａを右側に４７度旋回したのち、次には左側の逆方向に４７度旋回する揺動運動を行うようにして掘削して行く。
シールドジャッキ１０Ａはセグメントに反力を取ってシールド掘削機１Ａを推進させるものである。
また、アーティキュレートジャッキ２２Ａは曲線施工時にカッタヘッド３Ａを含む前胴を屈曲させるためのものである。
チャンバー７Ａに取込まれた土砂はスクリュコンベヤ２４Ａで機内後方に搬送され、搬送装置（図示せず）によって地上に排出される。
また、シールド掘削機１Ａの後胴の後ろではエレクタ装置２５Ａ、セグメント形状保持装置２６Ａ等により掘削したトンネルにセグメントの巻き立て、形状保持が行われる。
【００２０】
次に、本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示す図５について説明する。
図５は、本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示すカッタヘッドの正面図である。
本実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第２番目の形態は揺動装置によりスポークタイプのカッタヘッドを揺動して馬蹄形断面を掘削するものである。
シールド掘削機１Ｋは馬蹄形のスキンプレート２Ｋを有し、この馬蹄形のスキンプレート２Ｋの前面側にはその揺動中心を０とするカッタヘッド３Ｋを備えており、馬蹄形断面を掘削することができる。
カッタヘッド３Ｋはスポークタイプのカッタヘッドであり、揺動方向に約９０度の角度の間隔をあけて設けられている４枚のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋから構成されており、この４枚のスポークの先端には短い円筒部材３９Ｋが固定されている。
４枚のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋの軸心、及びこのスポークに装備されているオーバカッタ２０ａＫと、このオーバカッタ２０ａＫを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置（図面、符号なし）の軸心は共に揺動中心部０を通らないように偏心させて配置されいる。
また、４枚のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋはその中央部において一体になっており、この中央部のところにカッタヘッド３Ｋの揺動軸が固定されいる。
また、矢視Ａ−Ａのところを断面にした図５の左上に示されている図面をも合わせて見ればさらに明白になるように４枚のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋの後ろ側にはオーバカッタ２０ａＫと、このオーバカッタ２０ａＫを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置（図面、符号なし）とが取付けられている。
これらのスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋの表面板３５Ｋの中央には先行ビット２８Ｋが、また、その左右にはツールビット２９Ｋ，２９Ｋが植設されている。
そして、これらカッタビット２８Ｋ、２９Ｋはカッタヘッド３Ｋの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように配置されている。
言い換えれば、カッタビット２８Ｋ、２９Ｋの刃先はカッタヘッド３Ｋの回転に伴ってその刃先が掘削土砂にまっすぐにくい込むような向きとなるように取り付け角度が調整されて配置されている。
すなわち、スポークがカッタヘッドの回転中心から伸びている通常のカッタヘッドと異なり、本発明の本第１実施例においてはカッタビット２８Ｋ、２９Ｋはスポーク１７Ｋの中心線に対して非対称な方向を向いて配置されている。
このことにより、スポークを偏心させて取付けたにも関わらず、カッタビット２８Ｋ，２９Ｋの刃先は常に掘削土砂に真っ直ぐくい込むため、効率的な掘削を行うことができ、カッタビットの２８Ｋ，２９Ｋのシャンク部などが異常に摩耗することはない。
また、前記４枚のスポークの表面板３５Ｋ等が一体となる中央部にはその軸心が揺動中心０を通るやや右斜めに傾斜するアローヘッド１１Ｋが取付けられて、カッタヘッド中央部の掘削をこれが担当する。
なお、カッタヘッド３Ｋの揺動により掘削作業が行われると、掘削土砂はカッタヘッド３Ｋの隣り合うスポーク（例えば本図においては、スポーク１４Ｋとそれに隣接するスポーク１５Ｋ）と、スキンプレート２Ｋとの間の空間１２Ｋからシールド掘削機１Ｋのチャンバー内に取込まれる。
【００２１】
上記するようにカッタヘッド３Ｋに設けられている４本のスポーク１４Ｋ，１５Ｋ，１６Ｋ，１７Ｋの軸線が偏心しているので該スポークをスポークの軸心側に長くしてもその内側の端部はカッタヘッド３Ｋの揺動中心０のところにある揺動軸等に干渉することがないので、スポークを長くすることができる。
スポークが長くなれば、このスポークに装備されるオーバカッタ２０ａＫ、及びこのオーバカッタ２０ａＫを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ｋ等を非常に長いものにすることができる。
このため、非常に長くて大きなストロークが必要である図５に示すような馬蹄形の隅部の掘削を行うことが可能となるオーバカッタ２０ａＫが得られるばかりでなく、さらに大きなストロークが必要となる馬蹄形のスキンプレート２Ｋを越えてその外部の周囲まで伸びる余掘りを行うことが可能となるコピーカッタ２０ａＫを得ることができる。
【００２２】
次に、本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドを図６〜図８を用いて説明する。
本第２実施例は面板タイプのカッタヘッドに本発明を適用した例であり、スポークタイプのカッタヘッドでない点で第１実施例と異なる。
まず、図６、図７について説明する。
図６は、本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの正面図である。
図７は、図６の本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの側面図である。
本実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドは油圧モータにより面板タイプのカッタヘッドを回転して円形断面を掘削するようになっている。
シールド掘削機１Ｂは所定の半径を有する円形のスキンプレート２Ｂを有し、また、その回転中心を０とするカッタヘッド３Ｂを備えている。
このカッタヘッド３Ｂは面板タイプのカッタヘッドであり、このカッタヘッドの面板の後ろ側にオーバカッタ２０ａＢと、このオーバカッタ２０ａＢを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置２０Ｂとからなる２基の伸縮カッタ装置１５Ｂ，１７Ｂが設けられている。
【００２３】
オーバカッタ２０ａＢと、このオーバカッタ２０ａＢを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ｂとからなる伸縮カッタ装置１５Ｂ、１７Ｂの軸線は全く一致するようにされている。
オーバカッタ２０ａＢと、これを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ｂとからなる１基目の伸縮カッタ装置１５Ｂは，カッタヘッド３Ｂの上の半円部に、カッタヘッド３Ｂの回転中心０をその軸線が通らぬように偏心させて、かつ、カッタヘッド３Ｂの回転中心０を通る水平線に平行に配置されている。
そして、２基目の伸縮カッタ装置１７Ｂは，１基目の伸縮カッタ装置１５Ｂから１８０度回転させて、上記カッタヘッド３Ｂの旋回円弧の回転中心０を通る水平線を境にしてカッタヘッド３Ｂの下の半円部に、カッタヘッド３Ｂの回転中心０をその軸線が通らぬように偏心させて、かつ、カッタヘッド３Ｂの回転中心０を通る水平線に平行に配置されている。
なお、１基目の伸縮カッタ装置１５Ｂの軸線と２基目の伸縮カッタ装置１７Ｂの軸線とはカッタヘッド３Ｂの回転中心０を通る水平線に対して対称にされている。
このように１基目、２基目の伸縮カッタ装置１５Ｂ、１７Ｂを配置することにより、１基目の伸縮カッタ装置１５Ｂのオーバカッタ２０ａＢは前記水平線と平行に右側に伸長し、２基目の伸縮カッタ装置１７Ｂのオーバカッタ２０ａＢは前記水平線と平行に左側に伸長する。
オーバカッタ２０ａＢの軸線がカッタヘッド３Ｂの回転中心０を通らないようにしたので、オーバカッタ２０ａＢのストロークを更に長くして、それに伴いこのオーバカッタ２０ａＢを伸縮駆動せしめるオーバカッタ油圧装置２０Ｂを長くしても、これらのもの（伸縮カッタ装置１５Ｂ，１７Ｂ）がカッタヘッド３Ｂの回転中心０のところにある回転軸等と干渉するようなことはない。
【００２４】
オーバカッタ２０ａＢを最大のストロークになるようにオーバカッタ油圧装置２０Ｂにより最大に伸長させることにより、オーバカッタ２０ａＢは円形のスキンプレート２Ｂを越えて外部周囲方向の最大のところまで伸長することができ、これにより、オーバカッタ２０ａＢによる最大ストロークの大きな余掘δＢを行うことができる。
円形断面シールド掘削機において曲率半径が極めて小さい急曲線施工の場合には余掘δＢの量は非常に大きなものにする必要があるが、上記構成を有する本発明によれば曲率半径が極めて小さい急曲線施工でも対応が可能となる。
伸縮カッタ装置１５Ｂ，１７Ｂが取付けてあるカッタヘッドの面板の前面にはカッタビット８Ｂ、ゲージカッタ１３Ｂ，センターカッタ１３Ｂ’等が植設してある。
また、カッタヘッド面板には土砂取入れ開口１２Ｂが形成されている。
カッタヘッド３Ｂが回転することにより掘削された土砂は該土砂取入れ開口１２Ｂからチャンバー７Ｂ内に取込まれる。チャンバー７Ｂは隔壁６Ｂにより仕切られている。
カッタヘッド３Ｂの中央部の面板の回転中心０を通過する丁度垂直線上にはアローヘッド１１Ｂが設けられている。
【００２５】
次に、図８について説明する。
図８は、図６、図７の本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドを備えるシールド掘削機の略全体平面図である。
カッタヘッド３Ｂがカッタヘッド回転用油圧モータ５Ｂにより回転することにより土砂は掘削され、掘削され土砂は上記の土砂取入れ開口１２Ｂから流入し隔壁６Ｂで仕切られたチャンバー７Ｂの中に取込まれる。
シールドジャッキ１０Ｂはトンネル掘削時に円形断面シールド掘削機１Ｂのカッタヘッド３Ｂを含む前胴を前方の切羽に押しつける。
アーティキュレートジャッキ２２Ｂは曲線施工時にカッタヘッド３Ｂを含む前胴を屈曲させるものであり、テンションジャッキ２３Ｂは前胴と後胴とが分離しないようにテンションを与えるためのものである。
チャンバー７Ｂに取込まれた土砂は送排泥管２４Ｂを使用して地上に排出される。円形断面シールド掘削機１Ｂの後胴の後ろではエレクタ旋回油圧モータ２５Ｂ、セグメントエレクタ２６Ｂ等により掘削したトンネルにセグメントの巻き立てが行われる。
【００２６】
次に、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドについて図９〜図１１、及び図１２〜図１３を用いて説明する。
本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの図９〜図１１に示すものはそのカッタヘッドの中央部に土砂通過用開口が形成されるタイプのカッタヘッドである。
まず、図９〜図１１につき順次説明する。
最初に図９から説明する。
図９は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの１番目の形態を示すものの正面図である。
カッタヘッド３Ｃは、オーバカッタ２０ａＣを装備し、カッタヘッド３Ｃの回転中心０にその軸線が通らないよう偏心させて取付けてある２本のスポーク１４Ｃ，１６Ｃと、オーバカッタ２０ａＣを装備していない２本のスポーク１９Ｃ，１９Ｃにより形成されている。
オーバカッタ２０ａＣを装備しているスポーク１４Ｃと，スポーク１６Ｃは、カッタヘッド３Ｃの回転中心０を中心として画いた円弧のうえにカッタヘッド３Ｃの回転中心０を通過する上から下にかけて引いた垂直線に対して平行で、その軸心がカッタヘッド３Ｃの回転中心０を通過しないように偏心して、前記垂直線を境にして左右に間隔をおいて配置されており、そしてそのオーバカッタ２０ａＣの伸長する方向が丁度上下逆になるように、すなわち、スポーク１４Ｃはそのオーバカッタ２０ａＣが上方に伸長するように、また、スポーク１６Ｃはそのオーバカッタ２０ａＣが下方に伸長するように配置されている。
そして、これらの２本のスポーク１４Ｃ、１６Ｃの内側部分の右側の側面には回転中心０を通過する水平線を境にしてこの水平線に平行に上下に同じ間隔をおいて配置したスポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃの左右の端部が結合されている。
また、前記のオーバカッタ２０ａＣを備え、垂直線を境にして左右に間隔をおいて配置した２本のスポーク１４Ｃ，１６Ｃの左側の側面の丁度回転中心０を通過する水平線上の左右の位置にはオーバカッタ２０ａＣを装備していない２本のスポーク１９Ｃ，１９Ｃの内側端部が結合されている。
【００２７】
カッタヘッド中心付近に土砂通過用開口を設けることに垂直線を境にして左右に間隔をおかれて配置されたオーバカッタ２０ａＣを装備しているスポーク１４Ｃ，スポーク１６Ｃ、及び水平線を境にしてこの水平線に平行に上下に同じ間隔をおいて配置したスポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃとにより、カッタヘッド３Ｃの回転中心０の周囲に矩形の土砂通過用開口３０Ｃが形成される。
また、回転中心０を通過する水平線を境にして上下に配置したスポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃには右上から左下にかけて斜めに傾斜した１本のアローヘッド１１Ｃを設置する。
このアローヘッド１１Ｃにより前記の矩形の土砂通過用開口３０Ｃは斜め左右に分けられる。これにより、カッタヘッド３Ｃの中央部には２つの土砂通過用開口３０Ｃ、３０Ｃが形成される。各スポークを偏心配置することによってカッタヘッドの中心付近の土砂取込性の悪化が懸念される場合には、このようにスポークの配置を工夫することによりカッタヘッドの中心付近に土砂通過用開口を設けることによって、土砂の取込性を向上させることができる。
なお、土砂の取込性を向上させるためにカッタヘッドの中心付近に土砂通過用開口を設けることについては、土砂通過用開口の形状が正三角形、正方形とその形は相違するものの後述する図１０、図１１に示すカッタヘッドおいても同様である。
【００２８】
オーバカッタ２０ａＣを装備している２本のスポーク１４Ｃ，１６Ｃ、オーバカッタ２０ａＣを装備していない２本のスポーク１９Ｃ，１９Ｃ、及び２本のスポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃのカッタヘッド３Ｃの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｃ、その左右にはツールビット２９Ｃ、２９Ｃが形成される。
図１４は、図９の矢視Ｂ−Ｂのところを切断したときに現われる断面を拡大した拡大断面図であるが、この図１４を用いて説明すると、中央の部分の先行ビット２８Ｃは左右のツールビット２９Ｃ、２９Ｃよりも少し掘削方向に突出して設けられている。
そして、これらカッタビット２８Ｃ、２９Ｃはカッタヘッド３Ｃの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように配置されている。
言い換えれば、カッタビット２８Ｃ、２９Ｃの刃先はカッタヘッド３Ｃの回転に伴ってその刃先が掘削土砂にまっすぐにくい込むような向きとなるように取り付け角度が調整されて配置されている。
すなわち、スポークがカッタヘッドの回転中心から延びている通常のカッタヘッドと異なり、本発明の本第３実施例においてはカッタビット２８Ｃ、２９Ｃはスポーク１４Ｃの中心線に対して非対称な方向を向いて配置されている。このことにより、スポークを偏心させて取付けたにも関わらず、カッタビット２８Ｃ、２９Ｃの刃先は常に掘削土砂にまっすぐ食い込むため、効率的に掘削を行うことができカッタビット２８Ｃ、２９Ｃのシャンク部などが異常に摩耗することがない。
また、スポーク１４Ｃ，１６Ｃ、スポーク１９Ｃ，１９Ｃ、及び、スポーク結合部材１８Ｃ、１８Ｃ等の左右のツールビット２９Ｃ、２９Ｃは常に両方設置される必要はなく、掘削に必要な位置、個数を考慮して適宜配置すればよい。
上記のカッタビットをカッタヘッドの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように配置することについては、後述する図１０〜図１２に示すカッタヘッドのスポークに設けたカッタビットにおいても同様な構成を有している。従って、後述する図１０〜図１２に示すカッタヘッドのスポークに設けたカッタビットも、上記するカッタビットに対する諸効果を当然同様に奏するものである。
また、図９においてはオーバカッタ２０ａＣを伸縮させるオーバカッタ油圧装置２０Ｃは図示してないが、本発明においては当然存在するものとして考えるべきものである。このことは以下にでてくる図１０〜図１３に示す他の種々の形態においてもオーバカッタ油圧装置は同様に存在するものとして考えるべきものである。
さらにまた、図９に示すようにオーバカッタ２０ａＣを装備するスポークは２本なければならないと云うことではなく、上記のような構成（オーバカッタ２０ａＣを装備するスポークの軸線はカッタヘッド３Ｃの回転中心０を通らないように偏心させて取付ける）のスポークが１本あれば本発明に基づく所期の目的は達成できることもある。このことは以下にでてくる図１０〜図１３に示す他の種々の形態においても同様に云えることである。
【００２９】
次に、図１０について説明する。
図１０は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示すものの平面図である。
カッタヘッド３Ｄは、オーバカッタ２０ａＣを装備し、カッタヘッド３Ｄの回転中心０にその軸線が通らないよう偏心させて取付けてある３本のスポーク１４Ｄ，１５Ｄ、１６Ｄにより形成されている。
オーバカッタ２０ａＤを装備している１本目のスポーク１４Ｄは、カッタヘッド３Ｄの回転中心０を通過する上から下にかけて引いた垂直線に対して平行で、その軸心がカッタヘッド３Ｄの回転中心０を通過しないように偏心して、前記垂直線の左側に所定の間隔をおいて配置されている。そして、この１本目のスポーク１４Ｄに装備されているオーバカッタ２０ａＤの伸長する方向が真上になるように１本目のスポーク１４Ｄは配置されている。
この１本目のスポーク１４Ｄのやや先端側の右側面に２本目のスポーク１５Ｄの根元を６０°の傾斜で切断した接合端部を固定すると共に、２本目のスポーク１５Ｄは、１本目のスポーク１４Ｄの右側面から２本目のスポーク１５Ｄの左側面までの角度が丁度１２０度になるようにして配置される。そして、この２本目のスポーク１５Ｄに装備されているオーバカッタ２０ａＤの伸長する方向が右斜め下になるように２本目のスポーク１４Ｄは配置されている。
この２本目のスポーク１５Ｄのやや先端側の右側面に３本目のスポーク１６Ｄの根元を６０°の傾斜で切断した接合端部を固定すると共に、３本目のスポーク１６Ｄは、２本目のスポーク１５Ｄの右側面から３本目のスポーク１６Ｄの左側面までの角度が丁度１２０度になるようにして配置される。そして、この３本目のスポーク１６Ｄに装備されているオーバカッタ２０ａＤの伸長する方向が左斜め下になるように３本目のスポーク１６Ｄは配置されている。
さらにまた、３本目のスポーク１６Ｄのやや先端側の右側面に上記１本目のスポーク１４Ｄの根元を６０°の傾斜で切断した接合端部を固定すると共に、１本目のスポーク１４Ｄは、３本目のスポーク１５Ｄの右側面から１本目のスポーク１４Ｄの左側面までの角度が丁度１２０度になるようにして配置される。そして、この１本目のスポーク１４Ｄに装備されているオーバカッタ２０ａＤの伸長する方向が上記するように真上になるように１本目のスポーク１４Ｄは配置されることになる。
【００３０】
このように３本のスポーク１４Ｄ，１５Ｄ，１６Ｄを配置することにより、カッタヘッド３Ｄの回転中心０がある中央部には３本のスポーク１４Ｄ，１５Ｄ，１６Ｄの略内側半分の右側の側面による正三角形が形成され、この正三角形の部分がカッタヘッド３Ｄの中央部に形成した土砂通過用開口３０Ｄになる。
そして、この正三角形の土砂通過用開口３０Ｄ上にアローヘッド１１Ｄを回転中心０を通過する水平線上に配置する。
この水平線上のアローヘッド１１Ｄにより、正三角形の土砂通過用開口３０Ｄは上下の直角三角形の土砂通過用開口３０Ｄに二分される。
この上下の直角三角形の土砂通過用開口３０Ｄにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
また、３本のスポーク１４Ｄ，１５Ｄ，１６Ｄの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｄ、その左右にはツールビット２９Ｄ、２９Ｄが形成されているが、これらのカッタービット２８Ｄ，２９Ｄは、カッタヘッド３Ｄの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように植設されている。このような構成にすることにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００３１】
次に、図１１について説明する。
図１１は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの３番目の形態を示すものの正面図である。
カッタヘッド３Ｅは、オーバカッタ２０ａＥを装備し、カッタヘッド３Ｅの回転中心０にスポークの軸線が通らないよう偏心させて取付けてある４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ、１６Ｅ、１７Ｅにより形成されている。
まず、１本目のスポーク１４Ｅをカッタヘッド３Ｅの円弧の左斜め上から右斜め下にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０通らないように偏心させて、そして、１本目のスポーク１４Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが左斜め上に伸長することができるように配置する。
このようにして配置した１本目のスポーク１４Ｅのやや根元部分の右側の側面に２本目のスポーク１５Ｅの根元の平らな端部面を垂直に接合して固定する。
このことにより、２本目のスポーク１５Ｅは右斜め上から左斜め下にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０を通らないように偏心させて、そして、２本目のスポーク１５Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが右斜め上に伸長することができるように配置することになる。
このようにして配置した２本目のスポーク１５Ｅのやや根元部分の右側の側面に３本目のスポーク１６Ｅの根元の平らな端部面を垂直に接合して固定する。
このことにより、３本目のスポーク１６Ｅを右斜め下から左斜め上にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０を通らないように偏心させて、そして、３本目のスポーク１６Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが右斜め下に伸長することができるように配置することになる。
このようにして配置した３本目のスポーク１６Ｅのやや根元部分の右側の側面に４本目のスポーク１７Ｅの根元の平らな端部面を垂直に接合して固定する。
このことにより、４本目のスポーク１７Ｅを左斜め下から右斜め上にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０を通らないように偏心させて、そして、４本目のスポーク１７Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが左斜め下に伸長することができるように配置することになる。
さらにまた、このようにして配置した４本目のスポーク１７Ｅのやや根元部分の右側の側面に上記の１本目のスポーク１４Ｅの根元の平らな端部面を垂直に接合して固定する。
このことにより、上記の１本目のスポーク１４Ｅを左斜め上から右斜め下にかけてその軸線がカッタヘッド３Ｅの回転中心０を通らないように偏心させて、そして、該１本目のスポーク１４Ｅに装備されるオーバカッタ２０ａＥが上記するように左斜め上に伸長することができるように配置することになる。
【００３２】
このように４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ，１６Ｅ、１７Ｅを配置することにより、回転中心０があるカッタヘッド３Ｅの中央部には４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ，１６Ｅ、１７Ｅのやや根元部の右側の側面により正方形が形成される。
この４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ，１６Ｅ、１７Ｅのやや根元部の右側の側面により形成される正方形の部分はカッタヘッド３Ｅの中央部に形成した土砂通過用開口３０Ｅになる。
また、回転中心０を通過し、かつ、スポーク１５Ｅと、スポーク１７Ｅに平行で、しかもその一端部がスポーク１４Ｅに、他端部がスポーク１６Ｅに延びるようにアローヘッド１１Ｅを設置することにより、上記のカッタヘッド３Ｅの中央部に形成した正方形の土砂通過用開口３０Ｅはスポーク１５Ｅ側の矩形の土砂通過用開口３０Ｅと、スポーク１７Ｅ側の矩形の土砂通過用開口３０Ｅとに２分される。
この斜め左右の矩形の土砂通過用開口３０Ｅにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
また、４本のスポーク１４Ｅ，１５Ｅ，１６Ｅ、１７Ｅの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｅ、その左右にはツールビット２９Ｅ、２９Ｅが形成されているが、これらのカッタービット２８Ｅ，２９Ｅは、カッタヘッド３Ｅの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように植設されている。このような構成にすることにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００３３】
次に、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドについて図１２〜図１３を用いて説明する。
本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの図１２〜図１３に示すものはカッタヘッドの中央部に土砂通過用開口が形成されないタイプのカッタヘッドである。
図１２は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの４番目の形態を示すものの正面図である。
図１３は、本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの５番目の形態を示すものの正面図である。
まず、図１２から説明する。
カッタヘッド３Ｆは、オーバカッタ２０ａＦを装備し、カッタヘッド３Ｆの回転中心０にその軸線が通らないよう偏心させて取付けてある２本のスポーク１４Ｆ，１６Ｆと、オーバカッタ２０ａＦを装備していない２本のスポーク１９Ｆ，１９Ｆにより形成されている。
１本目のスポーク１４Ｆをカッタヘッド３Ｆの回転中心０を通過する上から下に引いた垂直線に対してやや右斜めになるように配置して、その軸線はカッタヘッド３Ｆの回転中心０を通らないように偏心させると共に、該スポーク１４Ｆの右側の側面はカッタヘッド３Ｆの回転中心０を通るように配置する。このように配置することにより、１本目のスポーク１４Ｆに装備されているオーバカッタ２０ａＦはやや右斜め上の方向に伸長することができる。
【００３４】
そして、２本目のスポーク１６Ｆを１本目のスポーク１４Ｆが配置されている傾斜と同様に配置すると共に、２本目のスポーク１６Ｆに装備されているオーバカッタ２０ａＦが１本目のスポーク１４Ｆに装備されているオーバカッタ２０ａＦの伸長方向とは全く逆のやや左斜め下に伸長するように、１本目のスポーク１４Ｆの根元付近の右側の側面に２本目のスポーク１６Ｆの根元付近の右側の側面を接合させて固定する。
この１本目のスポーク１４Ｆと２本目のスポーク１６Ｆのそれぞれの根元付近の右側の側面同士が接合する接合面の線上に沿ってアローヘッド１１Ｆが設置され、カッタヘッド３Ｆの中央部の掘削をこのアローヘッド１１Ｆが担当する。
そしてまた、１本目のスポーク１４Ｆのやや根元付近の左側の側面と、２本目のスポーク１６Ｆのやや根元付近の左側の側面にそれぞれオーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｆ、１９Ｆの内側の端部を、丁度カッタヘッド３Ｆの回転中心０を通過して左から右に引いた水平線上にその軸線が通るようにして接合し固定する。
なお、オーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｆ、１９Ｆの内側の端部は１本目のスポーク１４Ｆの左側の側面、２本目のスポーク１６Ｆの左側の側面の傾斜に合致するように切落する。
このように内側の端部を切落することにより、左側のオーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｆ、及び右側のオーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｆの軸線は共に上記するように水平線上に位置することになる。
また、オーバカッタ２０ａＦを装備している２本のスポーク１４Ｆ，１６Ｆ、及びオーバカッタ２０ａＦを装備していない２本のスポーク１９Ｆ，１９Ｆの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｆ、その左右にはツールビット２９Ｆ、２９Ｆが形成されているが、これらのカッタービット２８Ｆ，２９Ｆは、カッタヘッド３Ｆの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように植設されている。このような構成にすることにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００３５】
次に、図１３について説明する。
カッタヘッド３Ｇは、オーバカッタ２０ａＧを装備し、カッタヘッド３Ｇの回転中心０にその軸線が通らないよう偏心させて取付けてある２本のスポーク１４Ｇ，１６Ｇと、オーバカッタ２０ａＧを装備していない２本のスポーク１９Ｇ，１９Ｇにより形成されている。
１本目のスポーク１４Ｇをカッタヘッド３Ｇの回転中心０を通過する上から下に引いた垂直線に対して平行になるように配置して、その軸線はカッタヘッド３Ｇの回転中心０を通らないように偏心させると共に、該スポーク１４Ｇの右側の側面はカッタヘッド３Ｇの回転中心０を通るように配置する。このように配置することにより、１本目のスポーク１４Ｇに装備されているオーバカッタ２０ａＧは真上の方向に伸長することができる。
そして、２本目のスポーク１６Ｇを１本目のスポーク１４Ｇと同様に上記の垂直線と平行に配置すると共に、２本目のスポーク１６Ｇに装備されているオーバカッタ２０ａＧが１本目のスポーク１４Ｇに装備されているオーバカッタ２０ａＧの伸長方向とは全く逆の真下の方向に伸長するように、１本目のスポーク１４Ｇの根元付近の右側の側面に２本目のスポーク１６Ｇの根元付近の右側の側面を接合させて固定する。このように１本目のスポーク１４Ｇに対して２本目のスポーク１６Ｇを配置することにより、上記の垂直線上に１本目のスポーク１４Ｇと、２本目のスポーク１６Ｇの右側の側面の線がくることになる。
また、１本目のスポーク１４Ｇのやや根元付近の左側の側面と、２本目のスポーク１６Ｇのやや根元付近の左側の側面にそれぞれオーバカッタ２０ａＦを装備していないスポーク１９Ｇ、１９Ｇの内側の端部を、丁度カッタヘッド３Ｇの回転中心０を通過して左から右に引いた水平線上にその軸線が通るようにして接合し固定する。
さらにまた、オーバカッタ２０ａＧを装備している２本のスポーク１４Ｇ，１６Ｇ、及びオーバカッタ２０ａＧを装備していない２本のスポーク１９Ｇ，１９Ｇの表面側の中央の部分には先行ビット２８Ｇ、その左右にはツールビット２９Ｇ、２９Ｇが形成されているが、これらのカッタービット２８Ｇ，２９Ｇは、カッタヘッド３Ｇの回転中心０を中心とする円弧の接線方向に沿うように植設されている。このような構成にすることにより、上記図９を用いて説明した前述の実施例と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものの正面図である。
【図２】図１に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものの側面図である。
【図３】図１に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものにおいて、オーバカッタとこれを伸縮駆動するオーバカッタ油圧装置とがスポーク内に装備されている状態を示すためにカッタヘッドの断面を現した図であり、シールド掘削機の正面から見たものである。
【図４】図１〜図３に示す本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの第１番目の形態を示すものを備えるシールド掘削機の略全体平面図である。
【図５】本発明の第１実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示すカッタヘッドの正面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの正面図である。
【図７】図６の本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドの側面図である。
【図８】図６、図７の本発明の第２実施例に係るシールド掘削機のカッタヘッドを備えるシールド掘削機の略全体平面図である。
【図９】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの１番目の形態を示すものの正面図である。
【図１０】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示すものの正面図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの３番目の形態を示すものの正面図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの４番目の形態を示すものの正面図である。
【図１３】本発明の第３実施例に係る円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの５番目の形態を示すものの正面図である。
【図１４】図９の矢視Ｂ−Ｂのところを切断したときに現われる断面を拡大した拡大断面図である。
【図１５】従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッドを示す正面図である。
【図１６】図１５の従来技術の矩形断面シールド掘削機のカッタヘッドの側面図である。
【図１７】図１５、図１６に示す従来技術の矩形断面シールド掘削機により曲線施工を行っているところを示す平面図である。
【図１８】従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの１番目の形態を示す正面図である。
【図１９】従来技術の円形断面シールド掘削機のカッタヘッドの２番目の形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｋ・・・スポークタイプのカッタヘッドを備えるシールド掘削機
３Ａ、３Ｋ・・・シールド掘削機のスポークタイプのカッタヘッド
１４Ａ、１５Ａ、１６Ａ、１７Ａ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｋ、１５Ｋ、１６Ｋ、１７Ｋ・・・オーバカッタ付きスポーク
２０ａＡ、２０ａＫ・・・オーバカッタ
１Ｂ・・・面板タイプのカッタヘッドを備えるシールド掘削機
３Ｂ・・・シールド掘削機の面板タイプのカッタヘッド
２０ａＢ・・・オーバカッタ
３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ・・・円形断面シールド掘削機のスポークタイプのカッタヘッド
１４Ｃ、１６Ｃ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｄ、１５Ｄ、１６Ｄ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｅ、１５Ｅ、１６Ｅ、１７Ｅ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｆ、１６Ｆ・・・オーバカッタ付きスポーク
１４Ｇ、１６Ｇ・・・オーバカッタ付きスポーク
２０ａＣ、２０ａＤ、２０ａＥ、２０ａＦ、２０ａＧ・・・オーバカッタ
３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ・・・カッタヘッド中心部の土砂通過用開口
【図１】
2004183251.tif 000003
【図２】
2004183251.tif 000004
【図３】
2004183251.tif 000005
【図４】
2004183251.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004183251.tif 000009
【図８】
2004183251.tif 000010
【図９】
2004183251.tif 000011
【図１０】
2004183251.tif 000012
【図１１】
2004183251.tif 000013
【図１２】
2004183251.tif 000014
【図１３】
2004183251.tif 000015
【図１４】
2004183251.tif 000016
【図１５】
2004183251.tif 000017
【図１６】
2004183251.tif 000018
【図１７】
2004183251.tif 000019
【図１８】
2004183251.tif 000020
【図１９】
2004183251.tif 000021