(57)【要約】 【課題】  揺動カッタを備えた矩形シールド掘進機において、チャンバ内に取り込まれた切削土の撹拌効果を高めることのできる矩形シールド掘進機を提供すること。【解決手段】  断面が矩形のシールド掘進機１を構成する２つの揺動カッタ３，３は、反対方向に同期揺動するように構成されており、揺動カッタ３，３は、揺動中心軸の上方にある上方部と、下方にある下方部と、から構成されており、上方部および下方部のチャンバ５に面する側面にはそれぞれ長尺で板状の撹拌部材７，７が取付けられている。撹拌部材７は、その長手方向が上方部または下方部の延設方向に配設された姿勢で、前記側面から突出するように取付けられている。この撹拌部材７は、揺動カッタのカッタスポークに固設することもできるし、回動自在に装着することもできる。【選択図】図１
2007063756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面視が矩形の筒体部と、該筒体部の前方端部に揺動可能に装着された２つの揺動カッタと、筒体部の内部に設けられた隔壁と、筒体部と揺動カッタと隔壁によって画成されたチャンバと、チャンバ内に連通するとともに筒体部後方に延設する排土手段と、から少なくとも構成される矩形シールド掘進機であって、
前記２つの揺動カッタは、反対方向に同期揺動するように構成されており、該揺動カッタは、揺動中心軸の上方にある上方部と、下方にある下方部と、から構成されており、該上方部および下方部のチャンバに面する側面にはそれぞれ長尺で板状の撹拌部材が取付けられており、該撹拌部材は、その長手方向が上方部または下方部の延設方向と同一方向または略同一方向に配設された姿勢で、前記側面から突出するように取付けられていることを特徴とする矩形シールド掘進機。
【請求項２】
前記撹拌部材は、その長手方向に直交する方向の断面が凹状に形成されており、前記上方部の側面と下方部の側面のそれぞれに取付けられた撹拌部材は、その凹状の窪み面が、隣接する揺動カッタ側に面するように取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の矩形シールド掘進機。
【請求項３】
前記上方部と前記下方部のそれぞれに取付けられた撹拌部材が連接されていることを特徴とする請求項１または２に記載の矩形シールド掘進機。
【請求項４】
前記上方部の撹拌部材と前記下方部の撹拌部材はそれぞれ、該撹拌部材の一端が前記側面に回動自在に取付けられており、前記側面には、撹拌部材の他端が当接することで該撹拌部材の回動を規制するためのストッパーが備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載の矩形シールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、矩形シールド掘進機に係り、特に、土圧シールド工法または泥土圧シールド工法において、掘進機のチャンバ内に取り込まれた切削土砂の撹拌効果を高めることのできる矩形シールド掘進機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法は、掘進機が掘進する対象地盤の土質特性等に応じて、土圧シールド工法や泥土圧シールド工法、泥水式シールド工法など、適宜の工法が選定される。
【０００３】
土圧シールド工法は、砂分含有量が比較的少なく、掘進機前面のカッタにて地盤を切削するのみで塑性流動化するような軟弱粘性土地盤に適した工法である。切削土をチャンバ内に充満させ、切削土の圧力にて切羽の安定を図りながら掘進機が掘進しながらシールドトンネルの構築がおこなわれる。一方、泥土圧シールド工法は、砂分含有量が比較的多く、したがって流動性の少ない地盤に適した工法である。この工法では、切削土の塑性流動化を図るためにチャンバ内に粘土やベントナイト等の添加剤を注入し、切削土と添加剤を混練することにより、土砂の排出を容易にすることができる。添加剤の付与により、切削土の細粒分含有率の不足を補うことによって粒度分布を改善させ、流動性の良好な切削土にてチャンバ内を充満させ、切削土の圧力にて切羽の安定を図るものである。
【０００４】
いずれの工法においても、切削土の塑性流動化を図ることにより、チャンバ内に空隙が生じて圧力が切羽に十分に伝達できないという不具合を解消することができる。さらに、切削土の塑性流動化を図ることによって止水性を高めることができる。切削土の止水性が低いと、切削土を掘進機後方に搬出するスクリューコンベア内の止水性も同様に低下することとなり、坑内へ地下水が噴発するという問題を招来し得る。
【０００５】
従来のシールド掘進機においては、掘進機の前方に装着された円盤状のカッタの背面、すなわち、チャンバに面した側面に複数の撹拌翼（撹拌棒）を突出するように装着し、円盤状カッタの回転に応じて回転（公転）する撹拌翼により、チャンバ内の切削土の撹拌をおこなっていた。円盤状カッタの３６０度回転により、撹拌翼も同様に３６０度回転（公転）することから、極めて高い撹拌効果を期待することができた。
【０００６】
ところで、近時、地下トンネルは大断面化や断面形状の多様化が図られており、従来のように断面が円形のシールドトンネルのほかに、断面矩形のシールドトンネルも頻繁に構築されている。矩形断面トンネルは、大断面トンネルを構築する際に、小断面の矩形トンネルを併設施工し、最終的にトンネル間を連通させることによって大断面化を図る目的や、円形断面トンネルではその周辺部を有効利用できない、あるいは、円形断面では敷地境界を侵してしまうといった様々な問題を解消する目的でその適用が盛んになっているものである。矩形断面シールドトンネルを構築するシールド掘進機は、その掘進方向前端において、円盤状カッタに代わり、２つの揺動カッタが装着された形態、矩形状のカッタ（スポーク）が公転するように装着された形態（偏心多軸型）など、様々な形態の掘進機が存在する。
【０００７】
かかる矩形断面のシールド掘進機により、上記する土圧シールド工法や泥土圧シールド工法をおこなおうとすると、カッタの背面（チャンバに面した側面）に従来のように複数の撹拌翼を取付けた形態であっても、円盤状カッタの回転によって撹拌翼が３６０度公転する場合に比べて、チャンバ内における切削土の撹拌効果は格段に低減する。例えば、２つの揺動カッタの背面にそれぞれ複数の撹拌棒を取付けたとしても、各揺動カッタはせいぜい４０度程度の範囲内での揺動（往復）運動をおこなうに過ぎず、撹拌棒は切削土内をせん断しながら通過するに過ぎないためである。多数の撹拌棒が円盤状カッタの回転に応じて公転してはじめて、撹拌棒による切削土内せん断によっても、その撹拌効果を期待することができる。
【０００８】
特許文献１には、矩形断面シールド掘進機のチャンバ内の撹拌装置に関する発明が開示されている。この発明では、チャンバ内部に臨む排泥管の開口付近に撹拌装置が取付けられている。撹拌装置は、水平方向に配設された複数の撹拌羽根車と、隣接する撹拌羽根車間を繋ぐ撹拌棒とから構成され、一つの撹拌羽根車がモータ駆動することによって、すべての撹拌羽根車が回転するとともに撹拌棒も公転することにより、チャンバ内の切削土を広範囲にわたって撹拌するものである。
【特許文献１】特開平３−２０６２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示の撹拌装置をチャンバ内に設けることにより、矩形断面シールド掘進機においても、チャンバ内に取り込まれた切削土を効率的に撹拌することができる。しかし、撹拌羽根車を回転させる固有のモータを必要とすること、チャンバ内の全空間、すなわち、水平方向のみならず鉛直方向をも含めた全空間にわたって切削土を十分に撹拌するためには、上記する撹拌装置をさらに鉛直方向に複数設ける必要があること、などの理由から、掘進機の製作コストの高騰は否めず、掘進機の構成もさらに複雑化し、マシン内部の機器の高密度化に繋がるといった問題が生じ得る。
【００１０】
本発明の矩形シールド掘進機は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、シールド掘進機内に高コストな撹拌装置を取付けることなく、チャンバ内の切削土の撹拌効果を高めることのできる矩形シールド掘進機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成すべく、本発明による矩形シールド掘進機は、断面視が矩形の筒体部と、該筒体部の前方端部に揺動可能に装着された２つの揺動カッタと、筒体部の内部に設けられた隔壁と、筒体部と揺動カッタと隔壁によって画成されたチャンバと、チャンバ内に連通するとともに筒体部後方に延設する排土手段と、から少なくとも構成される矩形シールド掘進機であって、前記２つの揺動カッタは、反対方向に同期揺動するように構成されており、該揺動カッタは、揺動中心軸の上方にある上方部と、下方にある下方部と、から構成されており、該上方部および下方部のチャンバに面する側面にはそれぞれ長尺で板状の撹拌部材が取付けられており、該撹拌部材は、その長手方向が上方部または下方部の延設方向と同一方向または略同一方向に配設された姿勢で、前記側面から突出するように取付けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、「矩形」とは、長方形のほかに正方形も含む意味である。断面視が矩形の筒体部のうち、掘進方向前方の端部には、２つの揺動カッタが取付けられている。この揺動カッタは、複数のカッタスポークが任意の外郭形状に組み付けられ、さらに、該カッタスポークの前面に多数のカッタビットを備えた態様で構成できる。この揺動カッタの外郭形状としては、例えば、十字形、菱形などがある。
【００１３】
ここで、２つの揺動カッタの駆動態様は、一方が時計回りに揺動する際には、他方はそれと同期するように反時計回りに揺動するように構成されている。双方の揺動カッタが同じ方向に揺動する態様では、シールド掘進機に掘進時の蛇行が励起され、その掘進方向が所望の方向に定まり難く、掘進調整が困難を極めることとなるため、かかる問題を解消するために双方の揺動カッタの揺動方向を反対方向で、かつ、同期揺動させるものである。
【００１４】
また、本発明の矩形シールド掘進機は、特に、土圧シールド工法または泥土圧シールド工法に使用される掘進機である。いずれの工法においても、揺動カッタと隔壁にて画成されたチャンバ内に切削土が取り込まれ、該チャンバ内にて切削土の塑性流動性および止水性を高めることを目的とした撹拌がおこなわれる。チャンバ内にて十分に撹拌され、排土に適した塑性流動性を備えた切削土は、例えば、チャンバ内に連通するスクリューコンベアなどからなる排土手段に送られて掘進機後方へ排土される。
【００１５】
本発明の矩形シールド掘進機においては、揺動カッタの背面、すなわち、揺動カッタのチャンバに面する側面において、長尺で板状の撹拌部材が取付けられている。ここで、板状とは、特に丸棒体ではないことを意味するものであり、切削土をその表面で効果的に引き寄せることができ、また、押出すことができるようにするために、切削土との接触面積が比較的大きな部材として特定したものである。揺動カッタはその揺動中心軸を中心として往復運動（揺動）するが、その揺動中心軸の上方領域を上方部、下方領域を下方部とした場合に、上方部、下方部の長手方向（または略長手方向）に沿うように、かつ、揺動カッタの背面から撹拌部材の短辺が突出するように、長尺で板状の撹拌部材が取付けられる。例えば、菱形の外郭を有するカッタスポークから構成される揺動カッタにおいては、菱形を構成するカッタスポークのうち、内側外郭のカッタスポークに沿うように長尺板状の撹拌部材を取付けることができる。
【００１６】
上記の構成とすることにより、２つの揺動カッタの揺動に応じて、該揺動カッタの上方部の撹拌部材および下方部の撹拌部材が、交互に切削土をチャンバ内にて昇降移動させながら撹拌することができる。この撹拌部材は、揺動カッタの揺動によって自身も揺動することができ、双方の揺動カッタ背面の撹拌部材の揺動により、切削土を中央へ引き込み、引き込んだ切削土を上方または下方に押出す動作を繰り返すことにより、切削土の撹拌がおこなわれる。ここで、撹拌部材は揺動カッタの揺動に応じて自身も揺動することができるため、別途、撹拌部材駆動用のアクチュエータを必要としない。また、揺動カッタの長手方向に沿って撹拌部材も伸びているため、チャンバ内における大きな切削土の昇降移動（鉛直上下方向への繰返し移動）が励起され、したがって、高い撹拌効果を期待することができる。
【００１７】
また、本発明による矩形シールド掘進機の他の実施形態において、前記撹拌部材は、その長手方向に直交する方向の断面が凹状に形成されており、前記上方部の側面と下方部の側面のそれぞれに取付けられた撹拌部材は、その凹状の窪み面が、隣接する揺動カッタ側に面するように取付けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明は、板状の撹拌部材の断面形状を凹状に成形した実施形態に関するものである。この凹状の窪み面が他方の揺動カッタ側に面するように該撹拌部材が揺動カッタ背面に取付けられることにより、凹状の窪み内に可及的に多くの切削土を取り込むことができ、揺動カッタ（撹拌部材）の揺動に応じて効果的に切削土を移動（撹拌）させることができる。
【００１９】
ここで、凹状の断面とは、撹拌部材が滑らかな湾曲状に成形されている形態や、揺動カッタ背面から撹拌部材が鉛直方向に延び、１つまたは２以上の屈曲部を介して他方の揺動カッタ側へ該撹拌部材が延びてなる、断面がＬ型または略Ｌ型の形態などを意味している。
【００２０】
また、本発明による矩形シールド掘進機の他の実施形態において、前記上方部と前記下方部のそれぞれに取付けられた撹拌部材が連接されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、揺動カッタの上方部から下方部にわたって連続した板状の撹拌部材がカッタ背面に取付けられた実施形態に関するものである。本発明においては、板状の撹拌部材を、揺動カッタの外側または内側の外郭に沿うように取付けることができる。この場合には、一体成形された所定延長（上方部〜下方部までの長さ）の撹拌部材を揺動カッタ背面に取付けるのが好ましい。
【００２２】
さらに、本発明による矩形シールド掘進機の他の実施形態において、前記上方部の撹拌部材と前記下方部の撹拌部材はそれぞれ、該撹拌部材の一端が前記側面に回動自在に取付けられており、前記側面には、撹拌部材の他端が当接することで該撹拌部材の回動を規制するためのストッパーが備えられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明は、板状の撹拌部材がその一端で回動自在に揺動カッタ背面に取付けられる形態に関するものである。
【００２４】
ここで、チャンバ内に引き込んだ切削土を上方または下方へ押出す際には、撹拌部材が押出し時の反力に抗し得る必要があるため、揺動カッタ背面に回動自在に取付けられた端部と異なる他端側においては、揺動カッタ背面にストッパーを突出させておき、切削土の押出し時に撹拌部材がストッパーにて回動規制されるように構成しておくのがよい。
【００２５】
本発明では、上記する上方部および下方部におけるそれぞれの撹拌部材において、回動自在に固定される端部（回動固定端）と、ストッパーにて回動規制される端部（自由端）が上下のどちら側に設定されるかは適宜調整できる。
【００２６】
例えば、上方部の撹拌部材の回動固定端が上、自由端が下となり、下方部の撹拌部材の回動固定端が上、自由端が下となるような組み合わせや、上方部の撹拌部材の回動固定端が下、自由端が上となり、下方部の撹拌部材の回動固定端が下、自由端が上となるような組み合わせなどを選定できる。また、前者の場合において、例えば、上方部の撹拌部材の自由端とストッパーとの位置関係も適宜に選定できる。すなわち、ストッパーに対して、撹拌部材（自由端）が内側に配設された形態や、撹拌部材が外側に配設された形態のいずれか一方の選定である。
【００２７】
本発明のように、揺動カッタ背面において撹拌部材が回動可能に取付けられていることにより、既述するような切削土の引き込みや上下方向への押出しによる切削土の昇降移動に加えて、切削土が、例えば、下方側の撹拌部材の内側から、上方側の撹拌部材の外側へ回りこんで、該撹拌部材の自由端側から撹拌部材の内側へ入り込んでくるといったＳの字状の蛇行移動を励起させることもできる。かかる切削土の移動、すなわち、切削土が中央へ引き寄せられる際の水平方向への移動、上下方向への直線状の移動、さらには、例えばＳの字状の蛇行移動が組み合わされた移動態様により、その撹拌効果をさらに高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
以上の説明から理解できるように、本発明の矩形シールド掘進機によれば、２つの揺動カッタの長手方向に沿うようにその背面に長尺で板状の撹拌部材を取付けた構成とすることにより、揺動カッタの揺動に応じて撹拌部材も揺動することができるため、撹拌部材を駆動させるアクチュエータ（例えばモータ）を別途装備する必要もなく、掘進機の製作コストの高騰を抑えることができ、掘進機内部の機器による高密度化の招来を防止することができる。また、本発明の矩形シールド掘進機によれば、２つの揺動カッタ背面にそれぞれ取付けられた長尺で板状の撹拌部材の揺動により、チャンバ内における大きな切削土の昇降移動（鉛直上下方向への繰返し移動）を励起することができ、したがって、高い撹拌効果を期待することができる。ここで、板状の撹拌部材の断面形状を凹状とすることで、切削土の引き込み、および押出し効果をさらに高めることができる。さらに、本発明の矩形シールド掘進機によれば、撹拌部材を揺動カッタ背面で回動自在に取付けておくことにより、切削土を上下移動させることに加えて蛇行移動させることもでき、切削土の撹拌効果をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の矩形シールド掘進機の縦断図を、図２Ａは、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図であり、２つの揺動カッタの一揺動態様を示した図を、図２Ｂは、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図であり、２つの揺動カッタの他の揺動態様を示した図を、図３Ａは、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図であり、２つの揺動カッタの一揺動態様を示した図を、図３Ｂは、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図であり、２つの揺動カッタの他の揺動態様を示した図をそれぞれ示している。図４は、撹拌部材の一実施形態を示した斜視図を、図５〜９は、撹拌部材の他の実施形態を示した斜視図をそれぞれ示している。図１０ａ，ｂは、図９の撹拌部材が取付けられた揺動カッタによって切削土が移動する態様を示した模式図を、図１１ａ，ｂは、撹拌部材のさらに他の実施形態が取付けられた揺動カッタによって切削土が移動する態様を示した模式図をそれぞれ示している。なお、図示する矩形シールド掘進機の実施形態は、泥土圧シールド工法に適用される掘進機であるが、土圧シールド工法を排除する意味でないことは勿論のことである。また、揺動カッタの外郭形状は略菱形であるが、かかる形状に限定されるものでないことは勿論のことである。
【００３０】
図１は、泥土圧シールド工法に適用されるシールド掘進機１が地盤Ｇ内を掘進している状況を示したものである。このシールド掘進機１は、断面視が矩形（正方形を含む）の鋼製の筒体部２の掘進方向（Ｘ方向）前端に多数のカッタビットを備えた２つの揺動カッタ３，３を備えている。筒体部２の前方には、後方の内部機器と空間を隔てるための隔壁４が設けられており、この隔壁４には、チャンバ内部の土圧を計測管理するための土圧計８３が取付けられている。揺動カッタ３，３と隔壁４、および筒体部２にてチャンバ５が画成され、このチャンバ５に開口が臨むようにスクリューコンベア６が隔壁４の後方へ延設されている。泥土圧シールド工法用のシールド掘進機では、粘土やベントナイト等の添加剤（作泥土剤）を切削土に注入（Ｙ方向）するための注入管８２が設けられている。なお、土圧シールド工法の場合には、添加剤を切削土に添加する必要がないため、かかる注入管８２は不要である。添加剤と混練された切削土ａは、スクリューコンベア６を介して、さらにその後方の坑内まで延設するベルトコンベア８１にて搬出される（Ｚ方向）。筒体部２内に装着された図示しないエレクタ装置にてセグメントＳ，Ｓ，…がリング状に組み付けられ、掘削坑内に設置されるとともに、その地盤側背面に形成されたテールボイド内に裏込め材ｂが充填されてシールドトンネルが構築される。シールド掘進機１は、設置されたセグメントＳ，Ｓ，…にシールドジャッキ８４を介して反力を取りながら掘進していく。
【００３１】
揺動カッタ３の背面（チャンバ５に面する側面）には、長尺で板状の撹拌部材７，７が取付けられているが、その形状等の詳細については後述する。
【００３２】
図２Ａ，Ｂは、シールド掘進機１を前方から見た正面図である。２つの揺動カッタ３１，３２は、外郭形状が略菱形となるようにカッタスポーク３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄおよび、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄからそれぞれ構成されており、例えば、揺動カッタ３１では、その外郭を形成するカッタスポーク内を対角線状に延びるカッタスポーク３１ｅ、中心の揺動軸３３から放射状に延設するカッタスポーク３１ｆ、３１ｆ、…が取付けられている。さらに、地盤を切削する多数のカッタビット３１ｇ、３１ｇ、…がカッタスポーク表面に取付けられている。なお、図示を省略するが、矩形断面の隅角部など、切削不良箇所を確実に切削するために、例えば、カッタスポーク３１ｅの先端から伸縮自在なカッタビットを備えたカッタスポークを設けることもできる。
【００３３】
図２Ａにおける揺動カッタ３１，３２のＸ方向への揺動、および、図２Ｂにおける揺動カッタ３１，３２のＸ方向への揺動は、それぞれ各揺動カッタ３１，３２が反対方向へ、すなわち、一方が時計回りに、他方が反時計回りに所定の揺動（回動）角度で同期して揺動するように構成されている。
【００３４】
図３Ａ，Ｂは、揺動カッタ３１，３２をチャンバ５内から見た図である。ここでは、説明上、各揺動カッタ３１，３２を、その揺動軸３３から上方部分を上方部３ａ、下方部分を下方部３ｂと設定する。揺動カッタ３１，３２の各外郭を形成する内側のカッタスポーク３１ｃ、３１ｄ、３２ｃ、３２ｄの背面には、それぞれ長尺で板状の撹拌部材７ａ１，７ａ２が固設されている。なお、揺動カッタの上方部３ａ、下方部３ｂに撹拌部材を取付ける態様は、図示する実施例に限定するものではなく、例えば、３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂに取付ける実施例であってもよい。この撹拌部材は、カッタスポークと同様に鋼製材料にて製作し、該撹拌部材の端部とカッタスポークの背面とを例えば溶接することで揺動カッタ背面に固設することができる。
【００３５】
図３Ａに図示するように、双方の揺動カッタ３１，３２をＸ方向に同期揺動させることにより、それぞれの撹拌部材７ａ１，７ａ１にてその間の切削土ａが中央へ引き寄せられ、揺動カッタがさらに揺動することで切削土が下方へ押出されることによって切削土が移動する（Ｙ方向）。
【００３６】
下方へ移動した切削土ａは、図３Ｂに示すように、今度は図３Ａとは逆向きに揺動する揺動カッタ３１，３２の撹拌部材７ａ２、７ａ２の引き寄せ効果によって引き寄せられ、上方へ押出されることによって移動する（Ｙ方向）。このように、各揺動カッタ３１，３２の上方部３ａ，下方部３ｂに取付けられた撹拌部材７ａ１，７ａ２によって効果的に切削土ａが引き寄せられ、上下に押出されることで、チャンバ内部を横方向、上下方向に大きく移動することができ、結果として効果的な切削土ａの撹拌が実現できる。切削土ａの撹拌によって、該切削土ａの塑性流動性、止水性が高められ、切羽の安定と坑内への地下水の噴発防止等を確実に図ることができる。
【００３７】
図４〜図８は、撹拌部材の実施形態を示した斜視図であり、該撹拌部材が取付けられたカッタスポークの一部とともに示したものである。
【００３８】
図４に示す撹拌部材７ａ１は、長尺で板状の撹拌部材であり、図３Ａ，Ｂにはこの撹拌部材７ａ１がカッタスポーク３１ｃ、３２ｃに固設されている。
【００３９】
図５に示す撹拌部材７ｂは、その断面が湾曲状に成形されたものである。この湾曲形状の窪み面を隣接する揺動カッタ側に面するように、それぞれの揺動カッタのカッタスポークに取付ける。撹拌部材が湾曲状に成形されていることで、より多くの切削土をその窪み内に取り込むことができ、したがって、撹拌部材による撹拌効果をより一層高めることができる。
【００４０】
図６は、その断面が２つの屈曲部を有する撹拌部材７ｃであり、この屈曲部でできる窪み面を隣接する揺動カッタ側に面するように撹拌部材７ｃを取付けることにより、撹拌部材７ｂと同様、より多くの切削土をその窪み内に取り込むことができる。
【００４１】
図７は、断面がＬの字状の撹拌部材７ｄを示している。なお、図示する実施例以外にも、可及的に多くの切削土を取り込むことのできる形状を備えた撹拌部材を使用することができることは勿論のことである。
【００４２】
図８は、図４〜７までと異なり、揺動カッタの上方部から下方部にかけて一連の撹拌部材がカッタスポークに固設されている実施例を示したものである。図示する撹拌部材７ｅの断面形状は図５に示す湾曲状であるが、他の断面形状であってもよいことは勿論のことである。
【００４３】
図４〜図８までの撹拌部材は、その端辺がカッタスポークに溶接等によって固設されてなる実施例であるが、それに対して、図９は、撹拌部材の一端がカッタスポークに対して回動自在に固定されており、他端が自由に回動できる実施例を示したものである。
【００４４】
図９において、２つの揺動カッタ３１，３２をそれぞれ構成するカッタスポーク３１ｃ、３１ｄおよび３２ｃ、３２ｄには、断面が湾曲状に形成された撹拌部材７ｂ、７ｂ、…が回動自在に取付けられている。撹拌部材７ｂの回動固定端７ｂ１側には、点線で示した回動軸３４がカッタスポークから突出するように設けられ、該回動軸３４が遊嵌する筒部７ｂ１１が撹拌部材７ｂの端部に設けられている。撹拌部材７ｂの他端側は自由端７ｂ２であり、揺動カッタの揺動に応じて撹拌部材７ｂが切削土を中央へ引き寄せたり、上下方向へ押出す際に、自由端７ｂ２の回動を規制するための棒状ストッパー３５がカッタスポークに設けられている。
【００４５】
図９の実施例に基づく揺動カッタの揺動時の切削土の移動態様を示した模式図が図１０ａ，ｂである。
【００４６】
まず、図１０ａに示す揺動カッタの状態から、揺動カッタ３１，３２がそれぞれＸ方向へ揺動することにより、切削土が中央へ引き寄せられ、さらなる揺動カッタの揺動によって中央へ引き寄せられた切削土は上方へ直線状に移動するのではなく、上方の撹拌部材７ｂ、７ｂの中央への回動に伴って生じる空間を通して、蛇行するように上方へ移動する。すなわち、図示するように、下方の撹拌部材７ｂの回動固定端７ｂ１の内側から、上方の撹拌部材７ｂ用のストッパー３５の外側を回り込むような態様（Ｓの字を描くような態様）で切削土が移動する。他方の揺動カッタ側では、逆Ｓの字を描くような態様で同様に切削土が上方へ移動することができる。
【００４７】
次に、図１０ａとは逆向き（Ｘ方向）に揺動カッタが揺動する態様を図１０ｂに示している。図１０ａと同様に、今度は、左右の揺動カッタで切削土が下方へ向かってＳの字、または逆Ｓの字を描くように移動する。
【００４８】
かかる実施例のように、揺動カッタの揺動に応じて、撹拌部材が切削土の引き寄せおよび押出し作用を十分におこなうことに加えて、切削土の移動を蛇行する態様で移動させることにより、切削土の撹拌をより効果的におこなうことが可能となる。
【００４９】
図１１ａ，ｂは、それぞれの揺動カッタの回動固定端が下方に設定され、自由端が上方に設定された実施例における切削土の移動態様を示した図である。切削土の移動は図１０と同様に蛇行する態様でおこなわれるため、切削土の効果的な撹拌がおこなわれる。
【００５０】
なお、図示する実施例のほかにも、揺動カッタの上方部の撹拌部材の回動固定端が上方に、自由端が下方に設定され、下方部の撹拌部材の回動固定端が下方に、固定端が上方に設定される実施例、またはその逆の態様の実施例などを適用することも可能である。また、例えば、図９の実施例において、上方部の撹拌部材７ｂの自由端７ｂ２がストッパー３５の外側に取付けられた実施例などであってもよい。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の矩形シールド掘進機の縦断図。
【図２Ａ】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図であり、２つの揺動カッタの一揺動態様を示した図。
【図２Ｂ】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図であり、２つの揺動カッタの他の揺動態様を示した図。
【図３Ａ】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図であり、２つの揺動カッタの一揺動態様を示した図。
【図３Ｂ】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図であり、２つの揺動カッタの他の揺動態様を示した図。
【図４】撹拌部材の一実施形態を示した斜視図。
【図５】撹拌部材の他の実施形態を示した斜視図。
【図６】撹拌部材のさらに他の実施形態を示した斜視図。
【図７】撹拌部材のさらに他の実施形態を示した斜視図。
【図８】撹拌部材のさらに他の実施形態を示した斜視図。
【図９】撹拌部材のさらに他の実施形態を示した斜視図。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、図９の撹拌部材が取付けられた揺動カッタによって切削土が移動する態様を示した模式図。
【図１１】撹拌部材のさらに他の実施形態が取付けられた揺動カッタによって切削土が移動する態様を示した模式図。
【符号の説明】
【００５３】
１…矩形シールド掘進機、２…筒体部、３，３１，３２…揺動カッタ、４…隔壁、５…チャンバ、６…スクリューコンベア、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ…カッタスポーク、３１ｇ…カッタビット，３３…揺動軸、３４…回動軸、３５…ストッパー、３ａ…上方部、３ｂ…下方部、７，７ａ１，７ａ２，７ｂ，７ｃ、７ｄ、７ｅ…撹拌部材、７ｂ１…回動固定端、７ｂ２…自由端、７ｂ１１…筒部、ａ…切削土、ｓ…セグメント、ｂ…裏込め材
【図１】
2007063756.tif 000003
【図２Ａ】
2007063756.tif 000004
【図２Ｂ】
2007063756.tif 000005
【図３Ａ】
2007063756.tif 000006
【図３Ｂ】
2007063756.tif 000007
【図４】
2007063756.tif 000008
【図５】
2007063756.tif 000009
【図６】
2007063756.tif 000010
【図７】
2007063756.tif 000011
【図８】
2007063756.tif 000012
【図９】
2007063756.tif 000013
【図１０】
2007063756.tif 000014
【図１１】
2007063756.tif 000015