(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に地山を掘削するカッターヘッドを設けた掘進機であって、カッターヘッドの中心を通る第１の線に連続した複数のテーパ面を有し一端が尖端状に形成された２個のコーン型ローラビットを互いに尖端状部分を接近させて配置すると共に、カッターヘッドのフレームに対し着脱可能に構成されたベースプレートと、前記ベースプレートの一方の面に予め設定された間隔を持って突設された２つのサドルと、前記各サドルに対しカッターヘッドの中心に向かって前方側に突出する方向に傾斜して取り付けられた軸と、からなる着脱ブラケットの前記各軸に回転可能に取り付け、且つカッターヘッドの中心を通り前記第１の線に対し直交する第２の線に連続した複数のテーパ面を有する円錐台状に形成された２個の円錐台型ローラビットを配置し、前記円錐台型ローラビットは、カッターヘッドのフレームに於ける外周部の互いに対向する位置に固着されたブラケットに対し着脱可能に構成された取付軸に回転可能に取り付けられると共に該取付軸をブラケットに取り付けたとき、円錐台型ローラビットの少なくとも一方の端部が目的の掘削径に対応するように配置されると共に円錐台型ローラビットの少なくとも１つのテーパ面がカッターヘッドの軸心に対し略直交する面に位置し、且つ前記テーパ面に連続してカッターヘッドの外周部側に対応するテーパ面がカッターヘッドの軸心に対して略直交する面から後退する面として構成されていることを特徴とする掘進機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、岩盤層を含む多様な地質からなる地山を小径で掘削する掘進機に関し、特に、小径であるにも関わらずローラビットを合理的に配置して良好な掘削を実現した掘進機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中に管路を敷設する場合、敷設すべき管路の径や地山の条件に応じてシールド工法またはセミシールド工法が採用されている。これらの工法に採用される掘進機は先端にカッターヘッドを設けており、該カッターヘッドを回転させつつ推進することで、カッターヘッドに取り付けた掘削部材によって地山を掘削し、且つ掘削した土砂を外部に排出し得るように構成されている。
【０００３】
カッターヘッドに取り付ける掘削部材は、地山を最も効率良く掘削し得るものが採用される。特に、地山が岩盤層である場合ローラビットが採用される。ローラビットはカッターヘッドに対し複数取り付けられ、掘進機に付与される推力によって岩盤に圧接し、且つカッターヘッドの回転に伴って切羽を掘削するものである。これらのローラビットは、カッターヘッドの中心から放射線上に且つ異なる距離を持って配置され、個々のローラビットはカッターヘッドに対し回転可能に取り付けられている。
【０００４】
掘進機によって地山を掘削する場合、推進長の延長に伴って掘進機の推進方向が管路の予定敷設線からズレることがあり、この場合、カッターヘッドを有するシールド本体とテールシールドを屈折させた状態で推進して掘進機を予定敷設線に復帰させる方向制御が行なわれる。
【０００５】
岩盤層を掘削する場合、掘削径と掘進機の本体の外径とが等しいとシールド本体とテールシールドを屈折させることが出来ず、方向制御が出来なくなる。このため、掘削径は掘進機本体（シールド本体，テールシールド）及び推進管の外径よりも大きく設定される（オーバーカット）。即ち、岩盤層を掘削する場合、カッターヘッドに設けた最も外周のローラビットは、予め設定されたオーバーカットを実現し得る位置に配置されている。
【０００６】
ここで、カッターヘッドに於けるローラビットの配置例について説明する。例えば、実用新案登録第３０６７１２４号公報（第１公知例）には、カッターヘッドの面を中心を基準にして１２０度毎に分割し、各半径上で且つ中心側に３つの副円錐ビット体を配置し、更に６０度ずらした半径上に３つの主円錐ビット体を配置している。更に、カッターヘッドの最も外周部に対応する位置に、穴の側面を削る円筒ビット体を配置している。
【０００７】
従って、上記技術では、３つの副円錐ビット体と３つの主円錐ビット体によってカッターヘッドの正面に対向する切羽の岩盤を掘削し、円筒ビット体によってオーバーカットを行なっている。
【０００８】
またローラビットは掘削長さの増加に伴って磨耗するため、カッターヘッドに対し着脱可能に構成されるのが一般的である。例えば特開平９−２５６７８５号公報（第２公知例）は、掘削時に作用する繰り返し荷重によって取付ボルトが緩むことを防止し得るローラビット取付具に関する技術であるが、この技術に示すように、個々のローラビットは夫々独立して構成された取付具に回転可能に取り付けられるのが一般的である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１公知例に係る掘進機のように、カッターヘッドの前面を６０度に分割した半径上に円錐ビット体を配置する構成では、掘削径が大きい場合には、円錐ビット体の配置に特別な問題は生じない。しかし、掘削径を小さくしようとした場合に限界があるという問題がある。
【００１０】
即ち、副円錐ビット体及び主円錐ビット体が夫々６０度分割した半径毎に配置されるため、掘削径を小さくする際に各ビット体の配置位置を接近させたとき、自ずから接近し得る寸法上の限度が存在し、カッターヘッドには３個のビット体を配置するのが限度である。このため、各ビット体の負担が大きく推進速度を上昇させることが出来ず、且つ消耗が促進されるという問題がある。
【００１１】
また第２公知例に開示されるように、個々のローラビットは夫々独立した取付具に対して回転可能に装着されてカッターヘッドに取り付けられる。このため、ローラビットを接近させて取り付けるのに限界が生じ、掘削径を小さくするのに限界があるという問題がある。
【００１２】
また第１公知例に開示される掘進機のように、オーバーカットを行なうためにカッターヘッドの外周部に専用の円筒ビット体を設けるのが一般的であり、掘削径を小さくする場合、このオーバーカット専用のビット体が障害になって掘削径の限界が生じるという問題がある。
【００１３】
更に、第１公知例に示すような主円錐ビット体によってオーバーカットを行なおうとした場合、図７に示すように、主円錐ビット体51のテーパ面51ａに圧入しているビット側面と地山53の掘削径を基準とした線とのなす角αの値が小さく、主円錐ビット体51の母材基部51ｂの外周端側と、該外周基部51ｂに圧入しているビット端が掘削されつつある地山53の側壁に常にこすり付けられた状態となり、磨耗が促進され、しいてはビットの脱落が生じる。これにより主円錐ビット体51の交換時期が早まり、礫地盤に於ける小口径による長距離推進が難しくなるという問題や、岩盤の場合掘削時の打撃破壊が難しくて破砕効率が低くなるという問題がある。
【００１４】
本発明の目的は、岩盤層からなる地山を小径で掘削する場合、ローラビットを合理的に配置して良好な掘削を実現し得る掘進機を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る掘進機は、先端に地山を掘削するカッターヘッドを設けた掘進機であって、カッターヘッドの中心を通る第１の線に連続した複数のテーパ面を有し一端が尖端状に形成された２個のコーン型ローラビットを互いに尖端状部分を接近させて配置すると共に、カッターヘッドのフレームに対し着脱可能に構成されたベースプレートと、前記ベースプレートの一方の面に予め設定された間隔を持って突設された２つのサドルと、前記各サドルに対しカッターヘッドの中心に向かって前方側に突出する方向に傾斜して取り付けられた軸と、からなる着脱ブラケットの前記各軸に回転可能に取り付け、且つカッターヘッドの中心を通り前記第１の線に対し直交する第２の線に連続した複数のテーパ面を有する円錐台状に形成された２個の円錐台型ローラビットを配置し、前記円錐台型ローラビットは、カッターヘッドのフレームに於ける外周部の互いに対向する位置に固着されたブラケットに対し着脱可能に構成された取付軸に回転可能に取り付けられると共に該取付軸をブラケットに取り付けたとき、円錐台型ローラビットの少なくとも一方の端部が目的の掘削径に対応するように配置されると共に円錐台型ローラビットの少なくとも１つのテーパ面がカッターヘッドの軸心に対し略直交する面に位置し、且つ前記テーパ面に連続してカッターヘッドの外周部側に対応するテーパ面がカッターヘッドの軸心に対して略直交する面から後退する面として構成されているものである。
【００１６】
上記掘進機では、カッターヘッドの中心を通る第１の線に、連続した複数のテーパ面を有し一端が尖端状に形成された２個のコーン型ローラビット（以下「コーンビット」という）を互いの尖端状部分を接近させて配置し、この第１の線に直交する第２の線に連続した複数のテーパ面を有する円錐台状に形成された２個の円錐台型ローラビット（以下「円錐ビット」という）を、何れかの端部が目的の掘削径に対応するように配置したので、小径の範囲に２個のコーンビットと、２個の円錐ビットからなる４個のローラビットを配置することが出来る。このため、岩盤層からなる地山を掘削する際に、切羽に４個のローラビットを圧接させて良好な切削を実現することが出来る。
【００１７】
即ち、２個のコーンビットを、互いの尖端状部分を対向させると共に接近させて中心を通る第１の線に配置することによって、該第１の線に直交する第２の線に沿ってコーンビットの尖端状部分から拡大する部分に対応する広い空間を形成することが出来、且つ第２の線上に前記空間に対応させて２個の円錐ビットを配置することが出来る。
【００１８】
従って、掘削径が小さいことによるカッターヘッドの面積の減少に関わらず、４個のローラビットを配置することが可能となり、個々のローラビットに対する負担を軽減させて合理的な掘削を実現することが出来る。
【００１９】
また上記掘進機では、カッターヘッドに対して着脱可能なベースプレートに２つのサドルを設け、このサドルにコーンビットを回転可能に取り付けることで、ベースプレートのカッターヘッドに対する着脱によって２個のコーンビットを着脱することが出来る。このため、簡単な作業で容易にコーンビットの交換を行なうことが出来る。
【００２０】
更に、上記掘進機では、円錐ビットの外周部側のテーパ面がカッターヘッドの軸心に対して略直交する面から後退する面として構成されるため、この面に設けたビットの突端によって掘削径を拡大することが出来る。このため、特別な側面用のローラビットや円錐ビットを回転可能に支持するブラケットの高さを変更することを必要とせずに掘削径を大きくすることが出来る。
【００２１】
また円錐ビットのテーパ面と既に掘削された地山の壁面とのなす角を従来の角度よりも大きくすることが出来るため、円錐ビットの外周部側、及び外周部側のテーパ面に圧入されたビットが地山の側面から離隔する。このため、円錐ビットの外周部や圧入されたビットの基部が地山にこすりつけられることがなく、磨耗やビットの脱落を防止することが出来る。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、上記掘進機の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１はカッターヘッドに設けたコーンビットと円錐ビットを説明する側面図である。図２はカッターヘッドに於けるコーンビットと円錐ビットの配置を説明する正面図である。図３はコーンビットの組立体を説明する図である。図４は円錐ビットを説明する図である。図５は円錐ビットと地山との関係を説明する図である。図６は掘進機の全体構成を説明する図である。
【００２３】
本発明に係る掘進機は、ローラビットを合理的に配置することによって、掘削径が小さく従ってカッターヘッドの面積が小さくなった場合であっても、従来の掘進機に比較して多くのローラビットを配置し得るようにし、これにより、岩盤層を有利に掘削し得るように構成したものである。
【００２４】
まず、掘進機の全体構成について図６により簡単に説明する。この掘進機は、シールド本体１とテールシールド２とを有しており、シールド本体１の先端にカッターヘッドＡが取り付けられている。シールド本体１とテールシールド２は２本の油圧ジャッキ３及び図示しないロッドを介して接続され、各油圧ジャッキ３に独立して圧油を供給することで、シールド本体１及びテールシールド２を所望の方向に且つ所望の角度で屈折させることが可能である。そしてシールド本体１とテールシールド２を互いに屈折させた状態で推進することで、掘進機の推進方向を制御し得るように構成されている。
【００２５】
シールド本体１には隔壁４が設けられており、該隔壁の前方側（図１の左側）にはカッターヘッドＡが配置された削土室５が形成され、後方側（図１の右側）には機内室６が形成されている。
【００２６】
削土室５はカッターヘッドＡによって掘削した土砂を取り込んで圧密し、或いは岩盤層から掘削した礫を取り込んで破砕するものであり、土砂の圧密，礫の破砕機能を有するコーンローター７が回転可能に配置されている。また削土室５に連続して、土砂や破砕された礫或いは破砕片等を泥水と共に機内室６に取り込む泥水室８が設けられている。
【００２７】
機内室６は掘進機を推進するのに必要な機器類を収容しており、カッターヘッドＡを駆動するためのモーター，減速装置，変速装置を含む駆動装置９、推進に伴う掘進機の予定敷設線からのズレ量及びズレ方向を検知する光学系10、油圧ジャッキ３に圧油を供給するための油圧ポンプや制御弁を含む油圧装置11及び他の機器類が夫々所定位置に配置されている。更に、機内室６には、削土室５に予め比重を調整された泥水を供給する送泥管12，泥水室８にある土砂及び泥水を排出する排泥管13が配置されている。
【００２８】
上記の如く構成された掘進機では、削土室５に送泥管12から泥水を供給して地山の崩壊を防止すると共に駆動装置９によってカッターヘッドＡを駆動しつつ、図示しない発進立坑に設置された元押装置から推力を付与することによって、カッターヘッドＡが地山に圧接して掘削し、掘削した土砂や礫を削土室５に取り込む、取り込まれた土砂や礫はコーンローター８によって圧密或いは更に細かく破砕されて泥水室８に供給される。そして泥水室８にある泥水と土砂，破砕片は排泥管13を通って外部に排出される。
【００２９】
上記の如くして掘進機によって地山を掘削しつつ推進される。このとき、掘進機にヒューム管や鋼管或いは合成樹脂管等の推進管を後続させることで、これらの推進管を地中に埋設して目的の管路を敷設することが可能である。
【００３０】
次に、本実施例に係る掘進機に於けるカッターヘッドＡの構成について図１〜図５により説明する。尚、図１は図２の I− I断面図であり、同図に二点鎖線で示す部分はカッターヘッドＡによって掘削される面（掘削面Ｂ）である。
【００３１】
カッターヘッドＡは、シールド本体１に設けた駆動装置９の軸９ａに取り付けられ、該駆動装置９に駆動されて所望の方向に回転し、この回転に伴って地山を掘削するものである。このカッターヘッドＡは、軸９ａに取り付けられるフレーム21と、フレーム21の中心を通る第１の線（第１スポーク22）に設けた２つのコーンビット23と、第１スポーク22に対し略直交する第２の線（第２スポーク24）に設けた２つの円錐ビット25と、スクレーパー26と、外周ビット27とを有して構成されている。
【００３２】
フレーム21は、駆動装置９の軸９ａに嵌合するボス21ａと、フレーム21の中心を通る直径に沿った第１スポーク22と、第１スポーク22に対し略直交する直径に沿った第２スポーク24と、フレーム21の外周に配置されたリング部材21ｂと、各スポーク22，24の後方側（削土室５側）に配置された攪拌翼21ｃと、によって構成され、ボス21ａ，各スポーク22，24，リング部材21ｂ，攪拌翼21ｃは、互いの接触部位で溶接されて高い剛性と強度を発揮し得るように構成されている。またフレーム21は、ボルト21ｄによって軸９ａに固定されている。
【００３３】
上記フレーム21では、ボス21ａの外周面とリング部材21ｂの内周面とによって規定された空間で、且つ各スポーク22，24の間にカッターヘッドＡの前方側（切羽側）と削土室５を連通させる空隙28が形成されている。従って、カッターヘッドＡの回転に伴って掘削された土砂や礫或いは破砕片は、空隙28を通って削土室５に取り込まれる。
【００３４】
第１スポーク22には、２つのコーンビット23が互いに接近した状態で取り付けられている。これらのコーンビット23は、第１スポーク22に前項側から当接されノックピン31によって位置決めされると共にボルト32を第１スポーク22に形成されたネジ穴22ａに螺合することで固着された着脱ブラケット30を介して着脱可能に且つ回転可能に取り付けられている。
【００３５】
コーンビット23は連続した複数のテーパ面23ａ〜23ｄによって形成されている。コーンビット23の形状や寸法は特に限定するものではなく、掘進機Ａに設定された掘削径等の条件に応じて適宜設定することが可能である。本実施例では、コーンビット23は、複数のテーパ面23ａ〜23ｄからなるコマ状に形成されており、前記テーパ面のうち、テーパ面23ａ〜23ｃは一方の端部に想定された尖端部分側に向かって径が小さくなり、テーパ面23ｄは他方の端部側に向けて径が小さくなるように設定されている。更に、一方の端部に想定された尖端状部分に平面23ｅが形成されている。
【００３６】
２つのコーンビット23は、尖端状部分に形成される平面23ｅが異なるものの、連続したテーパ面23ａ〜23ｅの寸法と形状は略同様の値を持って形成されている。また各テーパ面23ａ〜23ｃには、超硬合金からなる複数のビット29が埋設されており、該ビット29が切羽を構成する岩盤を掘削し得るように構成されている。
【００３７】
２つのコーンビット23は切羽の中心側を掘削するため、各コーンビット23を同一のものとしたとき、ビット29が切羽の同一部分に接触して掘削することになり、掘削効率が下がる虞がある。このため、各コーンビット23の形状を等しくした場合、各テーパ面23ａ〜23ｃに埋設されるビット29の配置位置は同一位置ではなく、互いに交互の位置となるように設定されている。
【００３８】
各コーンビット23は着脱ブラケット30に取り付けられたとき、テーパ面23ａ〜23ｃがカッターヘッドＡの軸心に対して略直交する面（掘削面Ｂ）に対向し得るように配置されている。従って、コーンビット23の軸心23ｆは、テーパ面23ａ〜23ｃのテーパ角度を含む条件に対応して予め設定された角度を持って傾斜（図１参照）している。
【００３９】
着脱ブラケット30は、ベースプレート30ａと、２個のコーンビット23に対応して設けた２つのサドル30ｂとを有して構成されている。ベースプレート30ａは、第１スポーク22に対し、ボルト32を介して取り付けられるものであり、長手方向の両端に複数のボルト穴30ｃが形成されると共に所定位置に位置決め用のノックピン31と嵌合する位置決め穴30ｄが形成されている。
【００４０】
各サドル30ｂにはコーンビット23を回転可能に支持する軸33が予め設定された角度傾斜して取り付けられており、該軸33にコーンビット23を取り付けたとき、各コーンビット23のテーパ面23ａ〜23ｃが掘削面Ｂに対向し得るように構成されている。
【００４１】
軸33のサドル30ｂに於ける傾斜角度は、前述したようにコーンビット23に於けるテーパ面23ａ〜23ｃの角度や掘削面Ｂの条件に応じて設定されるものであり、一義的に設定し得るものではない。本実施例では、軸33の角度は、カッターヘッドＡの外周側から中心に向けて約４５度で前方側に傾斜し得るように設定されている。
【００４２】
ベースプレート30ａに於けるサドル30ｂはカッターヘッドＡの中心を基準として略等しい寸法で振り分けられており、この寸法は、コーンビット23の尖端状部分が掘削作業に悪影響を与えることなく最も接近し得る値として設定される。従って、２つのサドル30ｂの離隔寸法は平面23ｅの形成位置に応じたコーンビット23の寸法に対応して設定されている。
【００４３】
サドル30ｂには突起部30ｅが形成され、この突起部30ｅを貫通して軸33が設けられている。軸33はサドル30ｂを貫通して設けられており、端部が片持ち梁状に突出し、この突出部分にコーンビット23が回転可能に取り付けられている。特に、コーンビット23が円滑に回転し得るように、軸33の突出部分に内輪部材23ｇが嵌合され、該内輪部材23ｇとコーンビット23の内周面との間に配置されたボール或いはローラ等の転がり部材23ｈとによって転がり軸受が構成されている。
【００４４】
また軸33の軸心に沿って貫通穴33ａが形成されており、該貫通穴33ａを利用して内輪部材23ｇとコーンビット23の内周面との間に形成された室23ｉに潤滑油を注入し得るように構成されている。
【００４５】
上記の如くして着脱ブラケット30に取り付けられたコーンビット23では、サドル30ｂが第１スポーク22に直接溶接等の手段で形成されることなく着脱ブラケット30として構成される。このため、着脱ブラケット30を第１スポーク22に対して取り付け，取り外すことによって、コーンビット23をフレーム21から着脱することが可能となり、コーンビット23が消耗し、或いはビット29が磨耗したとき、フレーム21の前方側からボルト32を緩めることで容易に取り外して交換することが可能である。
【００４６】
フレーム21の中心を通り第１スポーク22に対し略直交する第２スポーク24であって互いに対向して円錐ビット25が回転可能に設けられている。第２スポーク24に設けた円錐ビット25の少なくとも一方は、掘削可能な端部が予め設定された掘削径に対応する位置になるように配置されている。
【００４７】
円錐ビット25は、連続した複数のテーパ面25ａ〜25ｄからなり、テーパ面25ａ〜25ｃが一方の端部側に向けて径が小さくなり、テーパ面25ｄが他方側に向けて径が小さくなるように設定されている。また円錐ビット25では、各端部側が平面によって切断された円錐台の形状に形成されている。しかし、円錐ビット25は必ずしも前記形状に限定するものではなく、一部のテーパ面（例えばテーパ面25ｂ或いは25ｃ）は軸心25ｆと平行な円筒面であっても良い。
【００４８】
円錐ビット25を構成する各テーパ面25ａ〜25ｃには夫々超硬合金からなる複数のビット29が埋め込まれている。円錐ビット25は切羽の外周部位を掘削するように配置される。このため、同一の円錐ビット25を用いた場合であっても掘削効率が著しく下がることはない。従って、本実施例では、同一の円錐ビット25を第２スポーク24に配置している。
【００４９】
円錐ビット25は、第２スポーク24の所定位置に固着したブラケット35に対し回転可能に且つ着脱可能に取り付けられいる。円錐ビット25がブラケット35に取り付けられたとき、テーパ面25ａがフレーム21の軸心に対して略直交する面（掘削面Ｂ）に対向している。このため、少なくともテーパ面25ｃ（好ましくはテーパ面25ｂ，25ｃ）は掘削面Ｂから離隔するように形成され、更にテーパ面25ｄはテーパ面25ｃの突端部からフレーム21の中心側に逃げるように形成されている。
【００５０】
即ち、円錐ビット25は、テーパ面25ｃとテーパ面25ｄとが交差するエッジ部分が、切羽を掘削する最大径に対応して配置されることとなり、且つテーパ面25ｃに圧入されたビットの側面と掘削された地山の壁面とのなす角βは、従来の円錐ビット（図７に示す主円錐ビット）に圧入されたビットと地山の壁面とのなす角αよりも大きい角度で形成されている。そしてテーパ面25ｄは円錐ビット25によって掘削された地山の壁面との間に間隙37（図５参照）を形成し得るように構成されている。
【００５１】
このため、ブラケット35は、円錐ビット25のテーパ面25ａが掘削面Ｂと対向し得るように（テーパ面25ａがフレーム21の軸心に対し略直交する面内に位置するように）軸心25ｆを傾斜させて（図１参照）支持し得るように構成されている。円錐ビット25の軸心25ｆの傾斜角度は、該円錐ビット25に形成されたテーパ面25ａのテーパ角度に応じて設定されている。
【００５２】
上記の如く構成された円錐ビット25では、切羽を掘削する場合、図５に示すように、テーパ面25ａがフレーム21の軸心に対し略直交する面を掘削して掘削面Ｂを形成することが可能である。またテーパ面25ｃがテーパ面25ａから後方側へ逃げるように形成されているため、該テーパ面25ｃに設けたビット29の先端部分がより外周方向に突出することとなる。このため、フレーム21の径を変えることなく円錐ビット25による掘削径を拡大することが可能となり、岩盤層からなる地山の内周面を掘削するための特別なローラビットを不要とすることが可能である。
【００５３】
更に、地山に形成された掘削穴の内周面と円錐ビット25のテーパ面25ｄとの間に比較的に傾斜の大きい間隙37が形成されるため、テーパ面25ｃに圧入されているビットの端部が常に地山の壁面に擦れることがなく、磨耗やビットの脱落を防止することが可能であり、岩盤の破砕片等のズリがビット29と掘削穴との間に詰まったとしても容易に落下し、推進抵抗の上昇やビット29の極端な磨耗が生じることがない。
【００５４】
また円錐ビット25には、内部に図示しない軸受が設けられており、該軸受に挿通された軸36の両端がボルト36ａによってブラケット35の取付部35ａに取り付けられることで、軸36に対して回転可能に、且つブラケット35に対して着脱可能に取り付けられている。
【００５５】
スクレーパー26は主として土砂層からなる地山を掘削するために配置されるものであり、フレーム21のリング部材21ｂに溶接等の手段で固着した取付座38に対しボルト36ａによって着脱可能に取り付けられている。
【００５６】
また外周ビット27は主として土砂層からなる地山の外周面を掘削するために配置されるものであり、リング部材21ｂの第１スポーク22の外周部に対応する位置に配置された座29に対しボルト39ａによって着脱可能に取り付けられている。
【００５７】
上記の如く構成されたカッターヘッドＡでは、２つのコーンビット23を直線状の第１スポーク22に対し互いに対向して取り付けることによって、第１スポーク22の両側に大きなスペースを形成することが可能となり、このスペースに２つの円錐ビット25を何らの支障もなく配置することが可能である。このため、フレーム21の前面を有効に活用して４つのローラビット23，25を配置して岩盤の掘削を有利に実行し得る掘進機を構成することが可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る掘進機では、カッターヘッドの中心を通る第１スポークに２個のコーンビットを互いの尖端状部分を接近させて配置し、該第１スポークに直交する第２スポークに円錐ビットを何れかの端部を掘削径の外周部に対応するように配置したので、掘削径が小さいにも関わらず４個のローラビットを配置することが出来る。このため、掘削径が小さいことによるカッターヘッドの面積の減少に関わらず、４個のローラビットを配置することが出来、個々のローラビットに対する負担を軽減させて合理的な掘削を実現することが出来る。
【００５９】
またカッターヘッドに対して着脱可能なベースプレートに２つのサドルを設け、このサドルにコーンビットを回転可能に取り付けたので、ベースプレートのカッターヘッドに対する着脱によって２個のコーンビットを着脱することが出来る。このため、簡単な作業で容易にコーンビットの交換を行なうことが出来る。
【００６０】
また円錐ビットの少なくとも１つのテーパ面がカッターヘッドの軸心に対し略直交する面に位置し、且つ前記テーパ面に連続してカッターヘッドの外周部側に対応するテーパ面がカッターヘッドの軸心に対して略直交する面から後退する面として構成したので、前記後退する面に設けたビット突端によって地山を掘削することが出来る。このため、地山の内周面を掘削するために特別なローラビットを設けることなく、掘削径を拡大することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  カッターヘッドに設けたコーンビットと円錐ビットを説明する側面図である。
【図２】  カッターヘッドに於けるコーンビットと円錐ビットの配置を説明する正面図である。
【図３】  コーンビットの組立体を説明する図である。
【図４】  円錐ビットを説明する図である。
【図５】  円錐ビットと地山との関係を説明する図である。
【図６】  掘進機の全体構成を説明する図である。
【図７】  課題を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ                    カッターヘッド
Ｂ                    掘削面
１                    シールド本体
２                    テールシールド
３                    油圧ジャッキ
４                    隔壁
５                    削土室
６                    機内室
７                    コーンローター
８                    泥水室
９                    駆動装置
９ａ                  軸
10                    光学系
11                    油圧装置
12                    送泥管
13                    排泥管
21                    フレーム
21ａ                  ボス
21ｂ                  リング部材
21ｃ                  攪拌翼
21ｄ                  ボルト
22                    第１スポーク
22ａ                  ネジ穴
23                    コーンビット
23ａ〜23ｄ，25ａ〜25ｄ
テーパ面
23ｅ                  平面
23ｆ，25ｆ            軸心
23ｇ                  内輪部材
23ｈ                  転がり部材
23ｉ                  室
24                    第２スポーク
25                    円錐ビット
26                    スクレーパー
27                    外周ビット
28                    空隙
29                    ビット
30                    着脱ブラケット
30ａ                  ベースプレート
30ｂ                  サドル
30ｃ                  ボルト穴
30ｄ                  位置決め穴
31                    ノックピン
32                    ボルト
33                    軸
33ａ                  貫通穴
30ｅ                  突起部
35                    ブラケット
36                    軸
36ａ                  ボルト
37                    間隙
38                    取付座
39                    座
【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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