(57)【要約】【課題】トンネル掘削機において、装置の小型軽量化を図ると共に製造コストの低減を図る一方で、容易にカッタビットの交換を可能とする。【解決手段】カッタスポーク１９内に移動ブロック３３を支持し、移動ブロック３３に交換用カッタビット３１が固定されたカッタ本体３５を移動自在支持し、移動ねじ３９により交換用カッタビット３１を突出位置と収納位置とに移動可能とすると共に、移動ジャッキ４２により移動ブロック３３を介して交換用カッタビット３１をカッタスポーク１９の長手方向に移動可能とし、移動ブロック３３がカッタヘッド１７の中心側に移動したときに各支持孔３４を閉止する開閉カバー４７を設け、交換用カッタビット３１をカッタヘッド１７の中心軸線に対して傾斜した傾斜軸線に沿って掘削機本体１１内に移動して交換可能とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進ジャッキと、放射状のカッタスポークを有して前記掘削機本体の前部に駆動回転可能に装着されたカッタヘッドと、前端部にカッタが装着されて前記カッタスポーク内に支持された移動体と、前記カッタを前方の突出位置と前記カッタスポーク内の収納位置とに移動可能なカッタ出没手段と、前記移動体を前記カッタスポークの長手方向に沿って移動させるカッタ移動手段と、前記カッタが前記収納位置に移動したときに該カッタ突出開口部を閉止する開閉カバーと、前記移動体が前記カッタヘッドの中心側に移動したときに前記カッタを該カッタヘッドの中心軸線に接近するように傾斜した傾斜軸線に沿って前記掘削機本体内に移動して交換するカッタ交換手段とを具えたことを特徴とするトンネル掘削機。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル掘削機において、前記カッタはカッタ本体に装着され、該カッタ本体は前記移動体に該カッタ本体の後端部が前記カッタヘッドの中心軸線に接近するように傾斜した傾斜軸線に沿って移動自在に支持されたことを特徴とするトンネル掘削機。
【請求項３】
請求項２記載のトンネル掘削機において、前記カッタはカッタ本体に前記傾斜軸線を前方に延長した軸線に沿って移動自在に支持されたことを特徴とするトンネル掘削機。
【請求項４】
請求項２記載のトンネル掘削機において、前記移動体の前端部に前記カッタ突出開口部が形成され、該カッタ突出開口部は前部開口及び側部開口を有し、前記開閉カバーはＬ字形断面をなし、前記前部開口及び前記側部開口を開閉可能であることを特徴とするトンネル掘削機。
【請求項５】
請求項４記載のトンネル掘削機において、前記カッタ突出開口部の周辺部に前記開閉カバーをガイドするガイド部が形成されたことを特徴とするトンネル掘削機。
【請求項６】
請求項１記載のトンネル掘削機において、前記カッタヘッドは中心部に設けられた円錐形状をなす支持部から前記カッタスポークが複数放射状に連結されてなり、該支持部に前記カッタスポークと連通するカッタ交換室が設けられ、該カッタ交換室に前記掘削機本体と連通する交換作業用開口部が形成されると共に、該交換作業用開口部を開閉する開閉扉が設けられたことを特徴とするトンネル掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルボーリングマシンやシールドマシンなどのトンネル掘削機に関し、特にカッタヘッドに装着されたカッタの交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なシールド掘削機において、円筒形状をなす掘削機本体の前部にカッタヘッドが駆動モータにより駆動回転自在に装着される一方、後部に複数のシールドジャッキが円周方向に並設されており、このシールドジャッキを伸長して既設セグメントへの押し付け反力により掘削機本体を前進することができる。また、掘削機本体の後部にはエレクタ装置が装着されており、このエレクタ装置はシールドジャッキによって前進した掘削機本体と既設セグメントとの間の空所に新しいセグメントを装着することで、セグメントをリング状に組み付けてトンネルを構築することができる。
【０００３】
ところで、近年、掘削形成するトンネルは長距離化の傾向にあり、掘削作業中にカッタビットが摩耗して岩盤の掘削効率が低下するので、掘削作業を停止して磨耗したカッタビットを交換しなければならない。この場合、シールド掘削機の前方の地盤を薬液の注入や凍結などにより固化改良し、チャンバ内の掘削土砂を全て排出してから、作業者がこのチャンバ内に入ってカッタビットの交換作業を行っていた。ところが、このようなカッタビットの交換作業では、地盤改良を行うための薬液などに費用がかかって不経済であると共に、作業時間が長くかかって作業性が良くなく、また、作業者にかかる負担が大きくなってしまうという問題がある。そこで、カッタヘッドを掘削機本体内に移動し、この掘削機本体内でカッタビットの交換作業を行うようにしたものが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されたシールド掘削機は、カッター面板に設けた土砂取込み用スリットにカッター刃装着アーム部材を前後方向に沿って出没自在に配設すると共に、カッター面板の裏面にカッター刃装着アーム部材が後方に没入したときに土砂取込み用スリットを閉止するシャッター板を配設したものである。従って、カッター刃の磨耗が進行すると、カッター刃装着アーム部材を土砂取込み用スリットからカッター面板の裏面に没入させ、シャッター板により土砂取込み用スリットを閉止して切羽地盤をカッター板全面で抑え、この状態でアーム部材に装着している磨耗したカッター刃の交換作業を行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−１１６９１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来のシールド掘削機にあっては、大型で大重量のカッター刃装着アーム部材をカッター面板の裏面に没入させる必要から、その支持機構並びに移動機構が大がかりなものとなり、装置の大型化及び大重量化を招くばかりでなく、製造コストも増加してしまうという問題がある。そして、装置が大型化することから、小径のトンネルを掘削するためのトンネル掘削機として用いることができず、使用範囲が限定されてしまう。また、カッター刃装着アーム部材をカッター面板の裏面に没入させ、シャッター板により土砂取込み用スリットを閉止した状態で、作業者はスキンプレート内からカッター刃装着アーム部材の前面側に移動してカッター刃を交換しなければならず、作業が狭い空間で面倒なものとなり、作業性が良くないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するものであって、装置の小型軽量化を図ると共に製造コストの低減を図る一方で、容易にカッタビットの交換を可能としたトンネル掘削機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前進させる推進ジャッキと、放射状のカッタスポークを有して前記掘削機本体の前部に駆動回転可能に装着されたカッタヘッドと、前端部にカッタが装着されて前記カッタスポーク内に支持された移動体と、前記カッタを前方の突出位置と前記カッタスポーク内の収納位置とに移動可能なカッタ出没手段と、前記移動体を前記カッタスポークの長手方向に沿って移動させるカッタ移動手段と、前記カッタが前記収納位置に移動したときに該カッタ突出開口部を閉止する開閉カバーと、前記移動体が前記カッタヘッドの中心側に移動したときに前記カッタを該カッタヘッドの中心軸線に接近するように傾斜した傾斜軸線に沿って前記掘削機本体内に移動して交換するカッタ交換手段とを具えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明のトンネル掘削機では、前記カッタはカッタ本体に装着され、該カッタ本体は前記移動体に該カッタ本体の後端部が前記カッタヘッドの中心軸線に接近するように傾斜した傾斜軸線に沿って移動自在に支持されたことを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明のトンネル掘削機では、前記カッタはカッタ本体に前記傾斜軸線を前方に延長した軸線に沿って移動自在に支持されたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明のトンネル掘削機では、前記移動体の前端部に前記カッタ突出開口部が形成され、該カッタ突出開口部は前部開口及び側部開口を有し、前記開閉カバーはＬ字形断面をなし、前記前部開口及び前記側部開口を開閉可能であることを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明のトンネル掘削機では、前記カッタ突出開口部の周辺部に前記開閉カバーをガイドするガイド部が形成されたことを特徴としている。
【００１３】
請求項６の発明のトンネル掘削機では、前記カッタヘッドは中心部に設けられた円錐形状をなす支持部から前記カッタスポークが複数放射状に連結されてなり、該支持部に前記カッタスポークと連通するカッタ交換室が設けられ、該カッタ交換室に前記掘削機本体と連通する交換作業用開口部が形成されると共に、該交換作業用開口部を開閉する開閉扉が設けられたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１に本発明の一実施形態に係るトンネル掘削機の概略断面、図２に本実施形態のトンネル掘削機の正面視、図３に交換用カッタビットの支持構造を表すカッタヘッドの一部切欠正面視、図４に図３のＩＶ−ＩＶ断面、図５に図３のＶ−Ｖ断面、図６に本実施形態のトンネル掘削機におけるカッタ交換作業を表す概略を示す。
【００１６】
本実施形態のトンネル掘削機において、図１及び図２に示すように、掘削機本体１１は円筒形状をなす前胴１２と後胴１３とが屈曲自在に連結され、複数の中折ジャッキ１４によって屈曲可能となっている。この前胴１２の前部には軸受１５によって回転リング１６が回転自在に支持され、この回転リング１６にカッタヘッド１７が連結されている。このカッタヘッド１７は円盤形状をなし、中央部に位置して回転リング１６に固定された円錐形状をなすセンタコーン（支持部）１８と、このセンタコーン１８から３つの放射方向（カッタヘッド１７の径方向）に沿って連結された３つのカッタスポーク１９と、各カッタスポーク１９の間に装着された複数の面板２０とを有している。
【００１７】
そして、各カッタスポーク１９の両側部に多数の固定カッタビット２１が固定されると共に、この固定カッタビット２１に対応して面板２０に土砂取込開口２２が形成されている。また、カッタスポーク１９の前面には多数の先行ビット２３が、面板２０の前面には多数の特殊先行ビット２４がそれぞれ固定されると共に、面板２０にはコピーカッタ２５がそれぞれ装着されている。
【００１８】
回転リング１６の後部にはリングギア２６が固定される一方、掘削機本体１１にはカッタ旋回モータ２７が取付けられ、このカッタ旋回モータ２７の駆動ギア２８がこのリングギア２６に噛み合っている。従って、カッタ旋回モータ２７を駆動して駆動ギア２８を回転駆動すると、リングギア２６、回転リング１６、センタコーン１７を介してカッタヘッド１７を回転することができる。
【００１９】
また、カッタヘッド１７には交換カッタビット３１が複数設けられており、長期の使用により摩耗したときに、この交換カッタビット３１を掘削機本体１１内に移動し、新しいものと交換可能となっている。即ち、図３乃至図５に示すように、各カッタスポーク１９は箱型断面形状をなし、一つのカッタスポーク１９の前面部に直線状をなす開口部３２が形成されている。そして、このカッタスポーク１９内に直方体形状をなす移動ブロック（移動体）３３が移動自在に嵌合している。この移動ブロック３３には前後方向に貫通して円形断面をなす支持孔３４がカッタスポーク１９の長手方向（カッタヘッド１７の径方向）に３個並設されており、各支持孔３４の中心線（傾斜軸線）Ｏ２は後方への延長部がカッタヘッド１７の中心軸線Ｏ１に接近して交差するように、この中心軸線Ｏ１に対して所定角度θだけ傾斜している。
【００２０】
移動ブロック３３の傾斜した各支持孔３４には、円筒形状をなすカッタ本体３５が軸（傾斜軸線Ｏ２）方向に沿ってそれぞれ移動自在に支持されており、このカッタ本体３５の前端部に交換カッタビット３１が２個ずつ固定され、先端部がカッタスポーク１９の開口部３２から前方に突出する一方、カッタ本体３５の後部にはねじ孔３６が形成されている。この場合、各交換カッタビット３１は先端側がカッタヘッド１７の外周側に傾斜して配設されており、最外周側の交換カッタビット３１は先端がカッタヘッド１７及び掘削機本体１１の外周面よりも外側に突出して位置している。なお、この各支持孔３４の内周面にはシール部材３７が装着され、このシール部材３７がカッタ本体３５の外周面に常時摺接することで、内部への浸水を防止している。また、図示しないが、支持孔３４とカッタ本体３５との間にはカッタ本体３５の回り止め機構が介装されており、カッタ本体３５は軸方向に移動自在であるが、周方向には回動不能となっている。
【００２１】
また、移動ブロック３３には各支持孔３４の後部に位置して円盤形状の支持ブラケット３８が図示しない取付ボルトにより着脱自在に取付けられており、各支持ブラケット３８の中心部には移動ねじ（カッタ出没手段）３９が回転自在に装着されており、各移動ねじ３９は先端部がカッタ本体３５のねじ孔３６に螺合している。一方、この移動ねじ３９は後端部の係止部４０に図示しない操作ハンドルを装着して回転操作可能である一方、拘束部材４１により支持ブラケット３８に係止することで回転不能とすることができる。
【００２２】
そして、開口部３３が形成されたカッタスポーク１９とは反対側に位置する面板２０には移動ジャッキ（カッタ移動手段）４２が装着され、駆動ロッド４３の先端部が移動ブロック３３に連結されている。また、カッタヘッド１７のセンタコーン１８内はカッタ交換室４４として使用することができるようになっており、このカッタ交換室４４と掘削機本体１１とを連通する交換作業用開口部４５が形成され、この交換作業用開口部４５には開閉可能な開閉扉４６が着脱自在に取付けられている。この場合、カッタ交換室４４、交換作業用開口部４５、開閉扉４６等によりカッタ交換手段が構成される。
【００２３】
更に、カッタヘッド１７にて、交換カッタビット３１が装着されたカッタスポーク１９に隣接する面板２０の裏側には開閉カバー４７が配設されており、図示しないガイドによりこのカッタスポーク１９の長手方向に直交する方向に沿って移動自在に支持され、２つのゲートジャッキ４８により移動可能となっている。そして、移動ブロック３３の前面部には各支持孔３４の間に直線状をなす２つのガイド突起４９が形成される一方、開閉カバー４７には各ガイド突起（ガイド）４９に嵌合する２つの切欠５０が形成されている。
【００２４】
この開閉カバー４７は、交換カッタビット３１が移動ブロック３３内に収納されたとき、各支持孔３４の前部（カッタ突出開口部）を閉止することができる。この場合、最外周側の交換カッタビット３１は先端がカッタヘッド１７の外周面より外側に突出しているため、図６（ｂ）に示すように、開閉カバー４７はＬ字形断面をなし、各支持孔３４の前部開口と最外周側の支持孔３４の側部開口を閉止可能となっている。
【００２５】
従って、拘束部材４１を外して移動ねじ３６に操作ハンドルを装着して回転することで、カッタ本体３５と共に交換カッタビット３１を移動ブロック３３内で傾斜軸線Ｏ２に沿って移動し、この交換用カッタビット３１を前方の突出位置と後方の収納位置とに移動することができる。また、移動ジャッキ４２を伸縮することで、移動ブロック３３と共に交換カッタビット３１をカッタスポーク１９の長手方向、つまり、カッタヘッド１７の径方向に沿って移動することができる。更に、交換用カッタビット３１が収納位置に移動し、且つ、カッタヘッド１７の中心側に移動した状態で、ゲートジャッキ４８を伸長することで、開閉カバー４７を移動ブロック３３の前方に移動して各支持孔３４の前部開口部を閉止することができる。そして、この状態で、開閉扉４６により交換作業用開口部４５を開口すると、支持ブラケット３８の固定を解除することで、交換カッタビット３１をカッタ本体３５、移動ネジ３９、支持ブラケット３８等と共に移動ブロック３３の支持孔３４から後方に移動し、交換作業用開口部４５を通して掘削機本体１１内に取り込み、交換カッタビット３１を新しいものと交換することができる。
【００２６】
図１に示すように、前胴１２の前部にはカッタヘッド１７の後方に位置してバルクヘッド５１が取付けられており、カッタヘッド１７とこのバルクヘッド５１との間にチャンバ５２が形成されている。この場合、図５に詳細に示すように、各カッタスポーク１９は後部がカッタヘッド１７からチャンバ５２に突出しており、各カッタスポーク１９がチャンバ５２内の土砂を攪拌する攪拌部として機能する。そして、チャンバ５２の上部には一端が機外に延設された送泥管５３の他端が開口し、チャンバ５２の下部には一端が機外に延設された排泥管５４の他端が開口している。
【００２７】
また、後胴１３の前部内周辺に周方向に沿って複数のシールドジャッキ（推進ジャッキ）５５が並設されており、このシールドジャッキ５５を後方に伸長してスプレッダ５６を既設セグメントＳに押し付けることで、その反力により掘削機本体１１を前進することができる。また、後胴１３には既設トンネルの内壁面にこのセグメントＳを組立てるエレクタ装置５７が設けられている。
【００２８】
ここで、本実施形態のトンネル掘削機によるトンネル掘削作業並びにカッタビット交換作業について説明する。
【００２９】
トンネルを掘削形成するには、図１及び図２に示すように、まず、カッタ旋回モータ２７によってカッタヘッド１７を回転しながら、複数のシールドジャッキ５５を伸長して既設セグメントＳへの押し付け反力によって掘削機本体１１を前進させる。すると、多数のカッタビット２１，２３，２４，３１が前方の地盤を掘削し、トンネルを形成することができる。この場合、交換カッタビット３１を固定カッタビット２１より掘進方向前方に位置させることで、固定カッタビット２１の早期磨耗を防止することができる。そして、各カッタビット２１，２３，２４，３１の地盤掘削により発生した土砂はカッタヘッド１７の取込開口部２２からチャンバ５２内に取り込まれ、回転移動するカッタスポーク１９の後端部によりチャンバ５２内の土砂が送泥管５３から供給された泥水と共に攪拌され、排泥管５４によって外部に排出される。
【００３０】
次に、シールドジャッキ５５の何れか一つを縮み方向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成し、エレクタ装置５７によってこの空所に新しいセグメントＳを挿入し、複数のセグメントＳをリング状に組み付ける。この作業の繰り返しによって所定長さのトンネルを掘削形成していく。
【００３１】
このようなトンネル掘削機によるトンネル掘削作業を長期間継続すると、交換用カッタビット３１が磨耗するため、その摩耗状況を検査して磨耗が激しい場合には新しいものと交換する。この場合、まず、カッタ旋回モータ２７によるカッタヘッド１７の回転を停止し、交換用カッタビット３１が装着されたカッタスポーク１９を上方に位置させる。この状態で、まず、図６（ａ）に示すように、移動ジャッキ４２を収縮し、カッタヘッド１７の外周側にあった移動ブロック３３と共に複数の交換カッタビット３１をカッタヘッド１７の中心側に沿って移動する。
【００３２】
次に、開閉扉４６を取り外して交換作業用開口部４５を開口し、掘削機本体１１内とセンターコーン１８のカッタ交換室４４とを連通し、作業者がこのカッタ交換室４４に入る。そして、移動ブロック３３の各拘束部材４１を外し、移動ねじ３６に操作ハンドルを装着して回転することで、カッタ本体３５を傾斜軸線Ｏ２に沿って後退させ、交換用カッタビット３１を移動ブロック３３内の収納位置に移動する。続いて、ゲートジャッキ４８を伸長して開閉カバー４７を移動ブロック３３の前方に移動し、この開閉カバー４７により移動ブロック３３の各支持孔３４の前部開口部を閉止する。
【００３３】
従って、移動ブロック３３が交換作業用開口部４５に対応して位置し、開閉カバー４７がこの移動ブロック３３の各支持孔３４の前部開口部を閉止したことで、掘削機本体１１及びカッタ交換室４４が外部と区画されて止水状態となる。ここで、作業者は各支持ブラケット３８の固定を解除して機内側に移動することで、移動ネジ３９及びカッタ本体３５を介して交換カッタビット３１を移動ブロック３３の支持孔３４から抜き取り、交換作業用開口部４５を通して掘削機本体１１内に取り込む。作業者は交換カッタビット３１における摩耗状況の検査を行い、必要に応じて新しいカッタビットと交換する。
【００３４】
その後、各交換カッタビット３１の検査作業や交換作業が完了すると、まず、作業者は支持ブラケット３８を移動ブロック３３に固定した後、ゲートジャッキ４８を収縮して開閉カバー４７を移動し、移動ブロック３３の各支持孔３４の前部開口部を開放する。次に、移動ねじ３６に操作ハンドルを装着して前述と逆に回転することで、カッタ本体３５を傾斜軸線Ｏ２に沿って前進させ、交換用カッタビット３１を移動ブロック３３から前方に突出した内の収納位置に移動し、拘束部材４１により移動ねじ３６を拘束する。続いて、開閉扉４６を取り付けて交換作業用開口部４５を閉止し、移動ジャッキ４２を伸長して移動ブロック３３と共に各交換カッタビット３１をカッタヘッド１７の外周側に移動することで、カッタビット交換作業が完了する。
【００３５】
なお、トンネル掘削作業時、交換カッタビット３１が装着されたカッタスポーク１９内には開口部３２から掘削土砂が入り込むため、例えば、カッタスポーク１９内にジェットノズルを複数設け、カッタビット交換作業前に、このジェットノズルから水を噴射してカッタスポーク１９内の掘削土砂を排除してから、移動ブロック３３の移動を開始するようにするとよい。
【００３６】
このように本実施形態のトンネル掘削機にあっては、カッタヘッド１７のカッタスポーク１９内に移動ブロック３３を支持し、この移動ブロック３３に交換用カッタビット３１が固定されたカッタ本体３５を移動自在支持し、移動ねじ３９により交換用カッタビット３１を突出位置と収納位置とに移動可能とすると共に、移動ジャッキ４２により移動ブロック３３を介して交換用カッタビット３１をカッタスポーク１９の長手方向に移動可能とし、移動ブロック３３がカッタヘッド１７の中心側に移動したときに各支持孔３４を閉止する開閉カバー４７を設けると共に、交換用カッタビット３１をカッタヘッド１７の中心軸線に接近するように傾斜した傾斜軸線に沿って掘削機本体１１内に移動して交換可能としている。
【００３７】
従って、交換用カッタビット３１を移動ブロック３３内に移動した収納位置で、開閉カバー４７により各支持孔３４の前部開口を閉塞することで、掘削機本体１１及びカッタ交換室４４は外部と区画されて止水状態となり、作業者はこのカッタ交換室４４で交換用カッタビット３１の交換作業等を容易に、且つ、安全に行うことができる。このとき、傾斜状態で装着された交換用カッタビット３１を軸方向に移動することで、この交換用カッタビット３１を掘削機本体１１の中心部側に斜めに移動して移動ブロック３３から抜き取ることができ、交換用カッタビット３１を抜き取り可能な位置まで移動する移動ブロック３３の移動量を短くすることで、移動ジャッキ４２の小型軽量化を可能になると共に、カッタスポーク１９内に多数の交換用カッタビット３１を搭載することができる。
【００３８】
また、交換用カッタビット３１が固定されたカッタ本体３５等を全て掘削機本体１１に移動して交換作業を行うことで、交換用カッタビット３１を複雑な機構をもって支持する必要はなく、構造の簡素化並びに製造コストの低減が可能となる。
【００３９】
なお、上述した実施形態では、カッタスポーク１９内に３個の交換用カッタビット３１を装着したが、カッタヘッド１７の外径に応じて所定数の交換用カッタビット３１を装着すればよい。また、１本のカッタスポーク１９に交換用カッタビット３１を装着したが、全てのカッタスポーク１９に交換用カッタビット３１を装着してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明のトンネル掘削機によれば、カッタヘッドのカッタスポーク内に移動体を支持し、カッタ出没手段によりカッタを前方の突出位置とカッタスポーク内の収納位置とに移動可能とすると共に、カッタ移動手段により移動体をカッタスポークの長手方向に沿って移動可能とし、カッタが収納位置に移動したときにカッタ突出開口部を閉止する開閉カバーを設け、移動体がカッタヘッドの中心側に移動したときにカッタ交換手段によりカッタをカッタヘッドの中心軸線に接近するように傾斜した傾斜軸線に沿って掘削機本体内に移動して交換可能としたので、カッタをカッタヘッドの中心側に移動してから、カッタスポーク内に収納すると共に開閉カバーによりカッタ突出開口部を閉止し、カッタを掘削機本体の中心部側に斜めに移動して抜き取って交換することで、カッタの交換作業を容易に且つ短時間で行い、作業者にかかる負担を軽減して安全性を向上することができると共に、カッタスポークに作業者の作業空間を確保する必要がなくなって装置の小型軽量化及び簡素化を図ることができる。
【００４１】
請求項２の発明のトンネル掘削機によれば、カッタをカッタ本体に装着し、カッタ本体を移動体にカッタ本体の後端部がカッタヘッドの中心軸線に接近するように傾斜した傾斜軸線に沿って移動自在に支持したので、カッタを掘削機本体の中心部側に向かって斜めに移動して抜き取ることとなり、カッタを抜き取り可能な位置まで移動する移動量を短くすることで、カッタ移動手段の小型軽量化を可能になると共に、カッタスポーク内に多数のカッタを搭載することができる。
【００４２】
請求項３の発明のトンネル掘削機によれば、カッタをカッタ本体に傾斜軸線を前方に延長した軸線に沿って移動自在に支持したので、カッタの移動方向と抜き取り方向とを同方向として装置の小型軽量化を図ることができる。
【００４３】
請求項４の発明のトンネル掘削機によれば、移動体の前端部にカッタ突出開口部を形成し、カッタ突出開口部を前部開口及び側部開口とから構成し、開閉カバーをＬ字形断面として前部開口及び側部開口を開閉可能としたので、カッタをカッタヘッドの最外周部から外方に突出して配設することができると共に、開閉カバーによりカッタ突出開口部を確実に閉止することができる。
【００４４】
請求項５の発明のトンネル掘削機によれば、カッタ突出開口部の周辺部に開閉カバーをガイドするガイド部を形成したので、ガイド部により開閉カバーを適正にガイドして突出開口部を確実に閉止することができ、止水性を向上することができる。
【００４５】
請求項６の発明のトンネル掘削機によれば、カッタヘッドを中心部に設けられた円錐形状をなす支持部からカッタスポークを複数放射状に連結して構成し、支持部にカッタスポークに連通するカッタ交換室を設け、このカッタ交換室に掘削機本体と連通する交換作業用開口部を形成すると共に、交換作業用開口部を開閉する開閉扉を設けたので、カッタ交換室を容易に確保することができ、且つ、抜き取ったカッタを容易に掘削機本体内に移動することができ、カッタ交換作業の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るトンネル掘削機の概略断面図である。
【図２】本実施形態のトンネル掘削機の正面図である。
【図３】交換用カッタビットの支持構造を表すカッタヘッドの一部切欠正面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本実施形態のトンネル掘削機におけるカッタ交換作業を表す概略図である。
【符号の説明】
１１  掘削機本体
１７  カッタヘッド
１８  センタコーン（支持部）
１９  カッタスポーク
２１  固定カッタビット
２７  カッタ旋回モータ
３１  交換カッタビット
３２  開口部
３３  移動ブロック（移動体）
３４  支持孔
３８  支持ブラケット
３９  移動ねじ（カッタ出没手段）
４２  移動ジャッキ（カッタ移動手段）
４４  カッタ交換室
４６  開閉扉
４７  開閉カバー
４８  ゲートジャッキ
４９  ガイド突起（ガイド）
５０  切欠
５５  シールドジャッキ（推進ジャッキ）
５７  エレクタ装置
【図１】
2004251042.tif 000003
【図２】
2004251042.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004251042.tif 000006
【図５】
2004251042.tif 000007
【図６】
2004251042.tif 000008