(57)【要約】【課題】  予備ビット駆動用のジャッキをカッタヘッドの厚み方向と交叉する方向に設置しても、ジャッキの伸縮方向の偏った力が予備ビットに作用しにくいカッタヘッドを提供する。【解決手段】  カッタービットとカッタービットよりも後退した位置に配置される予備ビット５と予備ビット５を取り付けて内部空間２bに前進可能に設けられる取付台座１９とを備えたカッタヘッド２において、取付台座１９に反対方向に傾斜する一対の傾斜面１９ａ，１９ｂを形成するとともに、各傾斜面１９ａ，１９ｂに面接触させながら移動させることにより取付台座１９を前進させることができる一対の楔部材２２ａ，２２ｂと各楔部材２２ａ，２２ｂを把持しながら移動させるようにガイドする一対のガイド部材２４とを設け、各楔部材２２ａ，２２ｂを油圧ジャッキ２１の端部に取り付けて油圧ジャッキ２１の伸長により取付台座１９を前進させ得るように構成した。【選択図】        図３
2005314955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切羽を切削できるように前方に突設したカッタビットと、予備の掘削刃としてカッタビットよりも後退した位置に配置される予備ビットと、この予備ビットを取り付けてカッタヘッドの内部空間に前進可能に設けられる取付台座とを備え、掘進中に必要に応じて取付台座を予備ビットと共に前進させて予備ビットにより切羽を切削できるようにしたカッタヘッドにおいて、取付台座の後面に間隔を置いて反対方向に傾斜する一対の傾斜面を形成するとともに、これら一対の傾斜面にそれぞれ接触する接触部を有し同接触部を傾斜面に接触させながら移動させることにより取付台座を前進させることができる一対の接触部材と、これら一対の接触部材をそれぞれ把持しながら移動させるようにガイドするガイド部材とを設け、一対の接触部材をジャッキの一方の端部及び他方の端部に取り付けて、ジャッキを伸長又は縮小することにより取付台座を前進させることができるように構成したことを特徴とするカッタヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カッタビットと予備の掘削刃としての予備ビットとを設けて、掘進中、必要に応じて予備ビットで切羽を切削できるようにしたカッタヘッドに関し、特にシールド掘進機のカッタヘッドとして好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機では、カッタヘッドで地山を掘削する過程においてカッタビットが摩耗又は損傷しないように、カッタビットに超硬チップを用いてカッタビットの耐摩耗性を向上させたり、カッタヘッドへのカッタビットの取付数を増やしたりするようにしている。しかしながら、掘進時に硬質の地山に遭遇したり掘進距離が長くなったりすると、摩耗、破損することがあるため、掘進中にカッタビットを交換しなければならないことがある。このカッタビットの交換作業をする場合、通常、地山の崩落や湧水の防止等の安全対策を切羽周辺に施した後、作業員が切羽に出てカッタビットの交換作業を行っていた。こうした方法によるカッタビットの交換作業は、多大の時間と経費を要するだけでなく、シールド掘進機外の切羽で行わなければならないため、必ずしも安全に行えるとは限らない。
【０００３】
こうしたことから、従来、切羽を切削できるようにカッタビットをカッタヘッドに突設するとともに、予備の掘削刃としての予備ビットを、カッタビットよりも後退した位置に待機させ、必要に応じて前進させ得るようにカッタヘッドに取り付けたシールド掘進機が開発されている。このシールド掘進機は、こうした予備ビットを備えているので、掘進中にカッタビットが摩耗したとき等カッタビットの性能が損なわれたときには、予備ビットを前進させて切羽の切削に参加させ、地下坑を支障なく掘削することができる。
【０００４】
この種の技術は、種々提案されているが、何れも、予備ビットを前進させるためのジャッキをカッタヘッドの内部空間に設置することが必要である。こうしたことを実現するための最も単純な方法は、ジャッキをカッタヘッドの厚み方向に向けて設置する方法であるが、こうした方法を採用すると、カッタヘッドの厚さが必要以上に増加するという問題が生じる。また、カッタヘッドの厚さを増加させないで、ジャッキをカッタヘッドの後方に突出させるようにすると、シールド本体内への掘削土砂の取り込み機能の低下やカッタヘッド周辺での掘削土砂の滞留を招きやすくなるという問題が生じる。
【０００５】
この種の技術のうち、こうした問題が生じにくいカッタヘッドを構成した技術として、特許文献１に記載の技術を挙げることができる。そこで、この特許文献１に記載の従来の技術に係るカッタヘッドを、特許文献１で使用している符号を括弧内に示して説明する。この従来の技術に係るカッタヘッドは、固定スポーク（１１）と可動スポーク（１２）とを有するカッタースポーク（１０）を設けて構成されている。その構造を具体的に述べると、このカッタヘッドは、切羽を切削できるように前方（切羽方向に）に突設した固定カッタービット（１５）と、予備の掘削刃としてカッタービット（２）よりも後退した位置に配置される予備カッタービット（１６）（予備ビット）と、上面（１１ｂ）に固定カッタービット（１５）を取り付けるとともに、この上面（１１ｂ）に、予備カッタービット（１６）を押し出すための開口部（１１ｃ）を設けた固定スポーク（１１）と、予備カッタービット（１６）を取り付けて固定スポーク（１１）の中空部（１１ａ）に前進可能に設けられる取付台座としての可動スポーク（１２）とを備えている。
【０００６】
そして、この可動スポーク（１２）の下面（１２ｂ）には、片側にだけ斜面（１２ｄ）を有する台形状の凹部（１２ｃ）を形成している。また、この可動スポーク（１２）の背後には、その台形状の凹部（１２ｃ）の斜面（１２ｄ）及び頂面とそれぞれ面接触する斜面（１３ａ）及び上面（１３ｂ）を有する略台形状のスペーサー（１３）と、このスペーサー（１３）を移動させて可動スポーク（１２）の下に押し込むための油圧アクチュエータ（１４）とを設けている。したがって、スペーサー（１３）を油圧アクチュエータ（１４）により移動させて可動スポーク（１２）の下に押し込むと、スペーサー（１３）の斜面（１３ａ）が可動スポーク（１２）の斜面（１２ｄ）を押し上げてゆくため、可動スポーク（１２）の下面（１２ｂ）は、やがてスペーサー（１３）の上面（１３ｂ）に乗り上げる。その結果、予備カッタービット（１６）は、可動スポーク（１２）と共に前進して固定スポーク（１１）の上面（１１ｂ）の開口部（１１ｃ）から外部に突出し、切羽を切削することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１ー６５２９０号公報（第３−４頁、図２−５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記の従来の技術に係るカッタヘッドでは、ジャッキ（油圧アクチュエータ（１４））をカッタヘッドの厚み方向と交叉する方向に向けて設置するので、カッタヘッドの厚さが増加したり、ジャッキがカッタヘッドの後方に突出してシールド本体内への掘削土砂の取り込み機能が低下したりする等の前述の問題は、解消することができる。
【０００８】
しかしながら、この従来の技術に係るカッタヘッドは、ジャッキを伸ばすことにより可動スポーク（１２）の斜面（１２ｄ）をスペーサー（１３）の斜面（１３ａ）で一方向から押し上げて予備ビット（予備カッタービット（１６））を前進させるため、その過程でジャッキの伸縮方向の分力が可動スポーク（１２）にその伸縮方向の一方の側から作用する。この分力は、予備ビットに伝達されて、固定スポーク（１１）の上面（１１ｂ）の開口部（１１ｃ）の壁面で受けることとなり、ジャッキの伸縮方向の大きな反力が予備ビットに作用する。そのため、この開口部（１１ｃ）の壁面と予備ビットとの摩擦による摩擦抵抗が発生して、その分、予備ビットを押し出すための有効な押し出し力が減少する。また、このようにジャッキの伸縮方向の一方の側から予備ビットに偏った力が作用すると、予備ビットの前進過程で予備ビットにこじりやがたつきが生じることもある。これらの結果、予備ビットを円滑に押し出せなくなる危惧がある。
【０００９】
本発明は、こうした従来の技術にみられる問題を解決するために創作されたものであって、その技術課題は、予備ビットを前進させるためのジャッキをカッタヘッドの厚み方向と交叉する方向に向けて設置したカッタヘッドであっても、ジャッキの伸縮方向の偏った力が予備ビットに作用しにくいカッタヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記の技術課題を達成するため、
切羽を切削できるように前方に突設したカッタビットと、予備の掘削刃としてカッタビットよりも後退した位置に配置される予備ビットと、この予備ビットを取り付けてカッタヘッドの内部空間に前進可能に設けられる取付台座とを備え、掘進中に必要に応じて取付台座を予備ビットと共に前進させて予備ビットにより切羽を切削できるようにしたカッタヘッドにおいて、
取付台座の後面に間隔を置いて反対方向に傾斜する一対の傾斜面を形成するとともに、これら一対の傾斜面にそれぞれ接触する接触部を有し同接触部を傾斜面に接触させながら移動させることにより取付台座を前進させることができる一対の接触部材と、これら一対の接触部材をそれぞれ把持しながら移動させるようにガイドするガイド部材とを設け、一対の接触部材をジャッキの一方の端部及び他方の端部に取り付けて、ジャッキを伸長又は縮小することにより取付台座を前進させることができるように構成した。
【００１１】
本発明のカッタヘッドは、このように構成しているので、ジャッキを伸長又は縮小すると、ジャッキの各端部に取り付けられた一対の接触部材がそれぞれ取付台座の一対の傾斜面と接触しながら移動して取付台座を前進させることができる。したがって、掘進中にカッタビットが摩耗、損傷する等カッタビットの性能が損なわれたときには、予備ビットを前進させて切羽の切削に参加させ、地下坑を支障なく掘削することができる。
【００１２】
本発明のカッタヘッドは、従来の技術に係るものと同様、ジャッキをカッタヘッドの厚み方向と交叉する方向に向けて設置しているので、ジャッキをして取付台座を前進させる過程で、ジャッキの伸縮方向の分力が取付台座を通じて予備ビットに作用するが、本カッタヘッドでは、取付台座の後面に、特に、間隔を置いて反対方向に傾斜する一対の傾斜面を形成するようにしているので、取付台座の前進過程でジャッキの駆動力の分力がそれぞれ各傾斜面を通じて反対方向に取付台座に作用する。その結果、この取付台座に作用する反対方向の分力が互いに相殺し合うこととなって、取付台座の前進過程で、従来のようにジャッキの伸縮方向の大きな反力が予備ビットに作用するようなことはない。
【００１３】
こうしたことから、本発明のカッタヘッドでは、予備ビットを前進させるためのジャッキをカッタヘッドの厚み方向と交叉する方向に向けて設置したカッタヘッドであっても、従来の技術に係るカッタヘッドとは異なり、ジャッキの伸縮方向の偏った力が予備ビットに作用しにくい。また、前記したように、取付台座の前進過程で取付台座に作用する反対方向の分力が互いに相殺し合うので、従来の技術に係るカッタヘッドのように伸長又は縮小時におけるジャッキそれ自体の反力を受けるための特別の構造物をカッタヘッド内に設けることも必要なくなる。
【００１４】
こうしたことに加え、本発明のカッタヘッドは、一対の接触部材をそれぞれ把持しながら移動させるようにガイドするガイド部材を設けているので、各接触部材を正しい経路と姿勢で移動させることができるのは勿論のこと、カッタヘッドを切羽に押し当てていないときに、各接触部材が変位、脱落するのを防ぐことができる。さらに、こうした一対の接触部材をジャッキの一方の端部及び他方の端部に取り付けことにより、ジャッキは、各接触部材を介して各ガイド部材で支持されるので、各ガイド部材を単に接触部材のガイドのためだけではなく、ジャッキの支持部材にも利用することができて二重に活用することができ、ジャッキをカッタヘッドに支持するための特別の支持手段を要しない。
【発明の効果】
【００１５】
以下の説明から明らかなように、本発明のカッタヘッドは、前記〔課題を解決するための手段〕の項に示したとおり構成しているので、予備ビットを前進させるためのジャッキをカッタヘッドの厚み方向と交叉する方向に向けて設置したカッタヘッドでありながら、従来の技術に係るカッタヘッドとは異なり、ジャッキの伸縮方向の偏った力が予備ビットに作用しにくくなる。
【００１６】
そのため、カッタヘッドの厚さが増加したり、ジャッキがカッタヘッドの後方に突出したりすることがないという従来の技術に係るカッタヘッドの利点を保持しながら、従来の技術に係るカッタヘッドとは異なり、予備ビットを押し出すための有効な押し出し力が減少したり、予備ビットの前進過程で予備ビットにこじりやがたつきが生じたりすることがなくなって、予備ビットを常に円滑に押し出すことができる。その結果、予備ビットを前進させるためのジャッキの推力を従来の技術に係るカッタヘッドよりも小さくすることができる。また、取付台座の前進過程でジャッキの駆動力の分力がそれぞれ各傾斜面を通じて反対方向に取付台座に作用して、これらの反対方向の分力が互いに相殺し合うので、従来の技術に係るカッタヘッドのように伸長又は縮小時におけるジャッキそれ自体の反力を受けるための特別の構造物をカッタヘッド内に設けることも必要なくなる。
【００１７】
こうしたことに加え、本発明のカッタヘッドは、一対の接触部材をそれぞれ把持しながら移動させるようにガイドするガイド部材を設けているので、各接触部材を正しい経路と姿勢で移動させることができるのは勿論のこと、カッタヘッドを切羽に押し当てていないときに、各接触部材が変位、脱落するのを防ぐことができる。さらに、こうした一対の接触部材をジャッキの一方の端部及び他方の端部に取り付けことにより、ジャッキは、各接触部材を介して各ガイド部材で支持されるので、各ガイド部材を単に接触部材のガイドのためだけではなく、ジャッキの支持部材にも利用することができて二重に活用することができ、ジャッキをカッタヘッドに支持するための特別の支持手段を要しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを図１乃至図８を用いて説明することにより、本発明を実施するための望ましい形態を説明する。
【００１９】
以下に述べる本発明に係るカッタヘッドの例は、すでに述べた従来の技術に係るカッタヘッドと同様、切羽を切削できるように前方に突設したカッタービットと、予備の掘削刃としてカッタービットよりも後退した位置に配置される予備ビットと、この予備ビットを取り付けてカッタヘッドの内部空間に前進後退可能に設けられる取付台座とを備え、掘進中に必要に応じて取付台座を予備ビットと共に前進させて予備ビットにより切羽を切削できるようにしたものであり、基本的な構造は、従来の技術に係るものと変わらない。ただし、このカッタヘッドの例における取付台座は、従来の技術における取付台座（可動スポーク（１２））と細部の構造については異なる。
【００２０】
まず、図１及び図２に基づいて、本発明が適用されるシールド掘進機の一般的な技術内容を具体的に概説する。図１は、本発明が適用されるシールド掘進機の正面図、図２は、図１のシールド掘進機の縦断面図である。この明細書において、前とは、シールド掘進機の掘進方向である切羽向きの方向を意味し、後とは、この切羽向きの方向とは反対方向の発進立坑向きの方向を意味する。
【００２１】
これらの図において、１はシールド掘進機の胴体をなすシールド本体、２はこのシールド本体１の前方に回転可能に取り付けられたカッタヘッド、２ａはこのカッタヘッド２の中心部を形成するボス部、３は切羽の切削を行うカッタビット、３ａはこのカッタビット３に対して前方に突設して切羽の切削を行うカッタビット、４はカッタヘッド２のボス部２ａに取り付けられカッタビット３を取り付けるカッタスポーク、５は後に詳述する予備ビット、６はカッタスポーク４間の開口を遮蔽する面板、６ａはこの面板６とカッタスポーク４の両側部との間に形成された掘削土砂取り込み用のスリットである。
【００２２】
カッタスポーク４は中空状をなし、カッタヘッド２のボス部２ａに等間隔に複数本放射状に配置している。カッタビット３及びカッタビット３ａは、これら複数本のカッタスポーク４の両側面及び前面に多数取り付けられている。掘削土砂取り込み用のスリット６ａは、各カッタスポーク４ごとにカッタスポーク４の両側近傍に形成され、掘削土砂をチャンバ１３内に導入する働きをする。カッタヘッド２には、必ずしも面板６を設ける必要はなく、面板６を設けないときには、当然、掘削土砂取り込み用のスリット６ａは設けない。以上述べたカッタヘッド２の構造は、従来から通常採用されていたものである。
【００２３】
７は伸長することによりセグメント１７で反力を取りながらシールド本体１を推進するシールドジャッキ、８はカッタヘッド２を回転駆動するためのカッタ駆動装置、９はこのカッタ駆動装置８の回転がギヤにより伝達されるリングギヤを有する旋回軸受、１０はセグメント１７を組み立てるためのエレクタ、１１はシールド本体１を中折れさせるように駆動するための中折ジャッキ、１２はシールド本体１の前部を機外から遮断する隔壁、１３はこの隔壁１２の前方とカッタヘッド２の後方との間に形成され後方より送り込んだ泥水を充満させることにより水圧をたてるためのチャンバ、１４は掘削土砂を混合した泥水を排出するための排泥管、１５は泥水を送るための送泥管、１６はカッタヘッド２と旋回軸受９との間を連結してカッタヘッド２を支持し旋回軸受９の回転をカッタヘッド２に伝達するカッタ支持部材、１７はシールド掘進機で掘削された地下坑を覆工するセグメント、１８はシールド本体１の後部に設けられこの後部とセグメント１７との間をシールするテールシールである。
【００２４】
シールド掘進機は、シールドジャッキ７でシールド本体１を推進しながらカッタヘッド２で切羽を掘削して地下坑を形成する。その際、チャンバ１３内を泥水で充満して水圧を立て切羽の崩落を防止する。こうして形成された地下坑の周壁には、エレクタ１０によりセグメントを組み立てて覆工する。こうした技術内容は、通常のシールド掘進機と共通する事項である。
【００２５】
次に、図３乃至図８に基づき、本発明を具体化したカッタヘッドの特徴的な技術内容について説明する。
【００２６】
図３は、本発明を具体化した具体化例のカッタヘッドの要部を示す断面図で、予備ビットを前進させたときの状態を示す図、図４は、図３のカッタヘッドのＡ−Ａ線の断面図、図５は、図３のカッタヘッドのＢ−Ｂ線の断面図、図６は、予備ビットを後退させたときの状態を示す図３と同様の断面図、図７は、図１のカッタヘッドに必要に応じて付設される取付台座の抜け止め防止機構の側面図、図８は、図７の取付台座の抜け止め防止機構のＣ−Ｃ線の断面図である。
【００２７】
これらの図において、１９は予備ビット５を取り付けてカッタヘッド２の内部空間２ｂに前進後退可能に設けられ後面に間隔を置いて傾斜面１９ａ及び傾斜面１９ｂを付設した取付台座、２０は予備ビット５のベース部材５ａとカッタヘッド２の面板６との間の隙間をシールするシール部材、２１はボトム側の端部及びロッド側の端部にそれぞれ楔形部材２２ａ及び楔形部材２２ｂを取り付けた、予備ビット５を前進駆動するための油圧ジャッキ、２２ａ，２２ｂは取付台座１９の一対の傾斜面１９ａ，１９ｂにそれぞれ接触する傾斜面による接触部を有する接触部材としての楔形部材、２３はこれらの各楔形部材２２ａ，２２ｂを油圧ジャッキ２１の各端部にそれぞれ取り付けるためのピン、２４は各楔形部材２２ａ，２２ｂにそれぞれ対応して設けられこれらをそれぞれ把持しながら往復動させるようにガイドするレール状部材よりなるガイド部材である。
【００２８】
取付台座１９の傾斜面１９ａ及び傾斜面１９ｂは、それぞれ、互いに反対方向に傾斜するように形成する。ここに示す例では、取付台座１９の後面中央に凹部１９ｃを形成することにより、取付台座１９の長手方向の後面両端部に反対方向に傾斜する一対の傾斜面１９ａ，１９ｂを形成するようにしている。この取付台座１９には、ボルトや溶接により予備ビット５が取り付けられるが、ここに示す例では、予備ビット５を固着した予備ビットのベース部材５ａを取付台座１９にボルトで取り付けることにより、予備ビット５を、このベース部材５ａを介して取付台座１９に取り付けるようにしている。また、取付台座１９の前進後退により、複数の予備ビット５を同時に前進後退させることができるようにするため、複数の予備ビット５を、それぞれ、こうした方法により一個の取付台座１９に取り付けている。そのため、カッタヘッド２の面板６には、予備ビットのベース部材５ａを嵌挿するための嵌挿孔６ｂを複数個形成している。
【００２９】
油圧ジャッキ２１のボトム側及びロッド側の各端部には、それぞれ、楔形部材２２ａ及び楔形部材２２ｂを軸着するためのブラケット２１ａ及びブラケット２１ｂを付設している。一方、図５に示すように、楔形部材２２ａ及び楔形部材２２ｂの内側（油圧ジャッキ２１の端部に対向する側）には、それぞれ、これらのブラケット２１ａ及びブラケット２１ｂを入れ込むための凹部２２ａ1 及び２２ｂ1 を中央部に形成している。楔形部材２２ａ及び楔形部材２２ｂは、それぞれ、これらの各凹部２２ａ1 ，２２ｂ1 に油圧ジャッキ２１のブラケット２１ａ及びブラケット２１ｂを入れ込んでピン２３で軸着することにより、油圧ジャッキ２１の各端部に取り付けられる。
【００３０】
ガイド部材２４について、楔形部材２２ａに対応して設けられた図４に図示のガイド部材２４を例にして説明すると、ガイド部材２４は、楔形部材２２ａの底面が摺動する平面を有する底板２４ａと、この底板２４ａの両側部にそれぞれ形成された横断面略コ字状のガイド部２４ｂとを備えている。このガイド部材２４は、底面をカッタヘッド２の背面板６’に溶接等により固着する。一方、楔形部材２２ａの底面側の両側部には、それぞれ、側方に張り出した足２２ａ2 を突設しており、これらの各足２２ａ2 は、それぞれガイド部材２４の各ガイド部２４ｂに摺動可能に嵌入することができるようになっている。したがって、ガイド部材２４は、楔形部材２２ａを、ガイド部２４ｂで把持しながらガイドして往復動させることができる。楔形部材２２ｂやこの楔形部材２２ｂに対応して設けられたガイド部材２４も同様の構造を備えている。
【００３１】
本発明を具体化した本カッタヘッド２は、以上のような構造を備えているので、油圧ジャッキ２１を伸長すると、油圧ジャッキ２１の各端部に取り付けられた一対の楔形部材２２ａ，２２ｂがそれぞれ取付台座１９の一対の傾斜面１９ａ，１９ｂと接触しながら離れるように移動して取付台座１９を前進させることができる。したがって、掘進中にカッタビット３ａが摩耗、損傷する等カッタビット３ａの性能が損なわれたときには、予備ビット５を前進させて切羽の切削に参加させ、地下坑を支障なく掘削することができる。
【００３２】
本カッタヘッド２は、従来の技術に係るものと同様、油圧ジャッキ２１をカッタヘッド２の厚み方向と交叉する方向に向けて設置しているので、油圧ジャッキ２１を伸長して取付台座１９を前進させる過程で、油圧ジャッキ２１の伸縮方向の分力が取付台座１９を通じて予備ビット５に作用するが、本カッタヘッド２では、取付台座１９の長手方向両端部の後面に、特に反対方向に傾斜する一対の傾斜面１９ａ，１９ｂを形成するようにしているので、取付台座１９の前進過程で油圧ジャッキ２１の駆動力の分力がそれぞれ各傾斜面１９ａ，１９ｂを通じて反対方向に取付台座１９に作用する。その結果、この取付台座１９に作用する反対方向の分力が互いに相殺し合うこととなって、取付台座１９の前進過程で、従来のように油圧ジャッキ２１の伸縮方向の大きな反力が予備ビット５に作用するようなことはない。
【００３３】
こうしたことから、本カッタヘッド２では、予備ビット５を前進させるための油圧ジャッキ２１をカッタヘッド２の厚み方向と交叉する方向に向けて設置しても、従来の技術に係るカッタヘッドとは異なり、油圧ジャッキ２１の伸縮方向の偏った力が予備ビット５に作用しにくい。
【００３４】
そのため、カッタヘッド２の厚さが増加したり、油圧ジャッキ２１がカッタヘッド２の後方に突出したりすることがないという従来の技術に係るカッタヘッドの利点を保持しながら、従来の技術に係るカッタヘッドとは異なり、予備ビット５を押し出すための有効な押し出し力が減少したり、予備ビット５の前進過程で予備ビット５にこじりやがたつきが生じたりすることがなくなって、予備ビット５を常に円滑に押し出すことができる。その結果、予備ビット５を前進させるための油圧ジャッキ２１の推力を従来の技術に係るカッタヘッドよりも小さくすることができる。また、前記したように、取付台座１９の前進過程で取付台座１９に作用する反対方向の分力が互いに相殺し合うので、従来の技術に係るカッタヘッドのように伸長時における油圧ジャッキ２１それ自体の反力を受けるための特別の構造物をカッタヘッド２内に設けることも必要なくなる。
【００３５】
こうしたことに加え、本カッタヘッドは、一対の楔形部材２２ａ，２２ｂをそれぞれ把持しながら往復動させるようにガイドする一対のガイド部材２４を設けているので、各楔形部材２２ａ，２２ｂを正しい経路と姿勢で往復動させることができるのは勿論のこと、カッタヘッド２を切羽に押し当てていないときに、各楔形部材２２ａ，２２ｂが変位、脱落するのを防ぐことができる。さらに、こうした一対の楔形部材２２ａ，２２ｂを油圧ジャッキ２１のボトム側の端部及びロッド側の端部に取り付けたことにより、油圧ジャッキ２１は、各楔形部材２２ａ，２２ｂを介して各ガイド部材２４で支持されるので、各ガイド部材２４を単に楔形部材２２ａ，２２ｂのガイドのためだけではなく、油圧ジャッキ２１の支持部材にも利用することができて二重に活用することができ、油圧ジャッキ２１をカッタヘッド２に支持するための特別の支持手段を要しない。
【００３６】
前記した構造を備えたカッタヘッド２に対し、図７及び図８に示すような取付台座の抜け止め防止機構を必要に応じて付設してもよい。そこで、図７及び図８に基づき、この抜け止め防止機構について、楔形部材２２ａに対応する位置に設けられた図７及び図８に図示の抜け止め防止機構を例にして説明する。
【００３７】
これらの図において、２５は取付台座１９の両側面にそれぞれ付設されたピン取付用ブラケット、２６はこれらの各ピン取付用ブラケット２５にそれぞれ取り付けられて抜け止め防止片２７のピンガイド用の長孔２７ａに挿通されるガイドピン、２７は楔形部材２２ａの両側面にそれぞれ付設され取付台座１９が所定位置から離脱するのを防止する抜け止め防止片、２７ａはこれらの各抜け止め防止片２７にそれぞれ形成されたピンガイド用の長孔である。
【００３８】
抜け止め防止機構は、一対のピン取付用ブラケット２５と一対のガイドピン２６と一対の抜け止め防止片２７とで構成され、取付台座１９の傾斜面１９ａの付近に、ピンガイド用の長孔２７ａが傾斜面１９ａと平行になるように付設する。こうした抜け止め防止機構は、楔形部材２２ｂに対応する位置にも、こうした態様に準じて付設される。抜け止め防止機構を付設すると、取付台座１９は、楔形部材２２ａ，２２ｂの往復動により前進後退する際、ガイドピン２６が抜け止め防止片２７の長孔２７ａでガイドされながら把持された状態で移動するため、楔形部材２２ａ，２２ｂと常に確実に結合している。こうした抜け止め防止機構は、必ずしも設けることを要しないが、この抜け止め防止機構を付設すると、取付台座１９に対して切羽側への引き抜き方向に外力が作用したときでも、取付台座１９が所定位置から離脱したり、取付台座１９の姿勢が変位したりするのを確実に防止することができる。
【００３９】
取付台座１９をカッタヘッド２の内部空間２ｂに設ける場合、ここに示す例では、面板６の個所に設けているが、カッタスポーク４の中空部が大きい場合には、この中空部に設けることもできる。ここに示す例では、取付台座１９の傾斜面１９ａ，１９ｂにそれぞれ楔形部材２２ａ，２２ｂを面接触させながら往復動させて取付台座１９を前進後退させ得るようにしているが、楔形部材２２ａ，２２ｂは、ローラ等の他の滑動部材に代えてもよく、要は、取付台座１９の傾斜面１９ａ，１９ｂにそれぞれ接触する接触部を有し同接触部を傾斜面１９ａ，１９ｂに接触させながら移動させることにより取付台座１９を前進させ得る接触部材であれば、楔形部材２２ａ，２２ｂの代わりに使用することができる。ここに示す例では、油圧ジャッキ２１の伸長により取付台座１９を前進させ得るようにするため、取付台座１９に、前方に向けて内側に傾斜する一対の傾斜面１９ａ，１９ｂを形成しているが、取付台座１９に、前方に向けて外側に傾斜する一対の傾斜面を形成することにより、油圧ジャッキ２１の縮小により取付台座１９を前進させ得るようにしてもよく、取付台座１９の傾斜面は、要するに、油圧ジャッキ２１を伸長又は縮小することにより取付台座１９を前進させ得るように形成されればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が適用されるシールド掘進機の正面図である。
【図２】図１のシールド掘進機の縦断面図である。
【図３】本発明を具体化した具体化例のカッタヘッドの要部を示す断面図で、予備ビットを前進させたときの状態を示す図である。
【図４】図３のカッタヘッドのＡ−Ａ線の断面図である。
【図５】図３のカッタヘッドのＢ−Ｂ線の断面図である。
【図６】予備ビットを後退させたときの状態を示す図３と同様の断面図である。
【図７】図１のカッタヘッドに必要に応じて付設される取付台座の抜け止め防止機構の側面図である。
【図８】図７の取付台座の抜け止め防止機構のＣ−Ｃ線の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    シールド本体
２    カッタヘッド
３    カッタビット
４    カッタスポーク
５    予備ビット
６    面板
７    シールドジャッキ
８    カッタ駆動装置
１９    取付台座
２０    シール
２１    油圧ジャッキ
２２ａ，２２ｂ  楔形部材
２３    ピン
２４    ガイド部材
２５    ピン取付用ブラケット
２６    ガイドピン
２７    抜け止め防止片
【図１】
2005314955.tif 000003
【図２】
2005314955.tif 000004
【図３】
2005314955.tif 000005
【図４】
2005314955.tif 000006
【図５】
2005314955.tif 000007
【図６】
2005314955.tif 000008
【図７】
2005314955.tif 000009
【図８】
2005314955.tif 000010