(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状に形成された外周カッタを切り離して掘削断面積を変更するシールド掘進機のカッタ脱着機構であって、リング状の外周カッタの内方に周方向に沿って所定間隔を隔てて配置された複数の係合片と、それら係合片をそれぞれ径方向に移動させその外周面を上記外周カッタの内周面に当接させるアクチュエータと、それら係合片の外周面および外周カッタの内周面にそれぞれ周方向に沿って形成され当接時に相互に係合する溝状凹部および鍔状凸部とを備えたことを特徴とするシールド掘進機のカッタ脱着機構。
【請求項２】
上記係合片を径方向内方に移動させ、係合片の外周面を外周カッタの内周面から離間させたとき、それらの間に挿入されて外周カッタを支持する固定装置を、シールドフレーム側から出没自在に設けた請求項１記載のシールド掘進機のカッタ脱着機構。
【請求項３】
上記各係合片は、径方向内方に移動されたとき、両端部が相互に当接してリング体をなすように形成されている請求項１又は２に記載のシールド掘進機のカッタ脱着機構。
【請求項４】
上記アクチュエータが取り付けられた基台部は、シールドフレームに対して回転駆動されるものである請求項１〜３のいずれか一項に記載のシールド掘進機のカッタ脱着機構。
【請求項５】
上記アクチュエータが取り付けられた基台部は、シールドフレームに対して偏芯回転駆動されるものであり、上記外周カッタは、複数の外周カッタ片が関節で連結され所定の箇所が切断自在となっている請求項１〜３のいずれか一項に記載のシールド掘進機のカッタ脱着機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リング状に形成された外周カッタを切り離して掘削断面積を変更するシールド掘進機の外周カッタ脱着機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に示すように、大径シールド機の内部から小径シールド機を分離発進させ、大径トンネルに連続させて小径トンネルを構築する大小断面シールド機が知られている。かかる大小断面シールド機ａは、大径シールドフレームｂ内に取り付けられたリング板状の外周隔壁ｃと、外周隔壁ｃに取り付けられたガイド筒ｄと、ガイド筒ｄ内にスライド自在に収容された小径シールドフレームｅと、小径シールドフレームｅ内に取り付けられた円板状の内周隔壁ｆとを有する。
【０００３】
内周隔壁ｆには、図示しない駆動モータにより回転駆動される基台部ｇ（内周カッタ）が軸支されている。内周カッタｇの外周には、リング状の外周カッタｈが着脱自在に係合されており、内周カッタｇの内部には、外周カッタｈと係脱する係脱ジャッキｉが収容されている。また、外周カッタｈは、外周隔壁ｃに軸受を介して回転自在に取り付けられた回転リングｊに、中間ビームｋを介して支持されている。また、小径シールドフレームｅ内には、ガイド筒ｄと係脱する連結ジャッキｌが設けられている。
【０００４】
この構成によれば、大径トンネルを構築するときには、内周カッタｇと外周カッタｈとを係脱ジャッキｉで係合し、小径シールドフレームｅとガイド筒ｄとを連結ジャッキｌで連結した状態で、内周カッタｇを回転駆動しつつ大径シールドフレームｂ内の推進ジャッキｍを伸長させる。すると、外周カッタｈと内周カッタｇとが一体的に回転駆動され、小径シールドフレームｅと大径シールドフレームｂとが一体となって前進するため、大径シールドフレームｂ内にて大径トンネルを構築できる。
【０００５】
その後、大径トンネルに接続させて小径トンネルを構築するときには、係脱ジャッキｉを収縮して外周カッタｈと内周カッタｇとを切り離し、連結ジャッキｌを収縮してガイド筒ｄと小径シールドフレームｅとを切り離す。そして、内周カッタｇを回転駆動しつつ小径シールドフレームｅ内の推進ジャッキｎを伸長させる。すると、ガイド筒ｄ内から、小径シールド機（小径シールドフレームｅおよび内周カッタｇを有する）が発進するため、小径シールドフレームｅ内にて小径トンネルを構築できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる大小断面シールド機ａでは、外周カッタｈと内周カッタｇとの連結・切離が係脱ジャッキｉのロッド部を外周カッタｈの係合穴に挿抜することで行われていたため、外周カッタｈを切羽の土圧（掘進方向の荷重）に対抗して支持するためには、外周カッタｈの係合穴に挿入される係脱ジャッキのロッド部を太く且つ長くし、荷重支持面積を大きくする必要がある。しかし、これは係脱ジャッキの大型化を招き、好ましくない。
【０００７】
また、上記大小断面シールド機ａでは、係脱ジャッキｉを収縮して外周カッタｈを内周カッタｇから切り離した後、小径シールド機（小径シールドフレームｅおよび内周カッタｇを有する）が発進する際に、外周カッタｈが重力によって落下しないように支持するために中間ビームｋを設けている。しかし、かかる中間ビームｋは、小径シールド機の発進時のみ機能するに過ぎないため、省略が望まれていた。
【０００８】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、外周カッタを係脱するジャッキ（アクチュエータ）の小型化を図れ、中間ビームを省略できるシールド掘進機のカッタ脱着機構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、リング状に形成された外周カッタを切り離して掘削断面積を変更するシールド掘進機のカッタ脱着機構であって、リング状の外周カッタの内方に周方向に沿って所定間隔を隔てて配置された複数の係合片と、それら係合片をそれぞれ径方向に移動させその外周面を上記外周カッタの内周面に当接させるアクチュエータと、それら係合片の外周面および外周カッタの内周面にそれぞれ周方向に沿って形成され当接時に相互に係合する溝状凹部および鍔状凸部とを備えたものである。
【００１０】
本発明によれば、外周カッタと係合片との係合は、係合片の外周面および外周カッタの内周面にそれぞれ周方向に沿って形成された溝状凹部および鍔状凸部を係合させて行うので、これら溝状凹部および鍔状凸部による外周カッタの切羽土圧に対する荷重支持面積を、係合片を移動させるアクチュエータのサイズとは無関係に広くできる。また、外周カッタと係合片との分離は、係合片を径方向内方に移動させることで、容易に行える。
【００１１】
また、上記係合片を径方向内方に移動させ、係合片の外周面を外周カッタの内周面から離間させたとき、それらの間に挿入されて外周カッタを支持する固定装置を、シールドフレーム側から出没自在に設けることが好ましい。こうすれば、小径シールド機の発進時における外周カッタの重力落下を、従来の中間ビームを用いることなく支持できる。
【００１２】
また、上記各係合片は、径方向内方に移動されたとき、両端部が相互に当接してリング体をなすように形成されていることが好ましい。こうすれば、各係合片からなるリング体は、爾後、小径シールド機のカッタとなるが、このカッタの剛性が向上する。また、各係合片の干渉がなく同時に縮径が可能である。
【００１３】
また、上記アクチュエータが取り付けられた基台部は、シールドフレームに対して偏芯回転駆動されるものであり、上記外周カッタは、複数の外周カッタ片が関節で連結され所定の箇所が切断自在となっているものでもよい。
【００１４】
こうすれば、小径シールド機の発進時に、外周カッタの所定の箇所を切断した状態で、基台部を偏芯回転させることにより、外周カッタが関節部分で開くように押し広げられるため、その内方に小径シールド機の発進スペースを確保できる。
【００１５】
また、上記アクチュエータが取り付けられた基台部は、シールドフレームに対して回転駆動されるものであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００１７】
第１の実施形態を図１乃至図４を用いて説明する。
【００１８】
本実施形態にかかるカッタ脱着機構は、大径シールド機の内部から小径シールド機を分離発進させ、大径トンネルに連続させて小径トンネルを構築する大小断面シールド機に適用されるものである。
【００１９】
図１に示すように、かかる大小断面シールド機１は、大径シールドフレーム２内に取り付けられたリング板状の外周隔壁３と、外周隔壁３に取り付けられたガイド筒４と、ガイド筒４内にスライド自在に収容された小径シールドフレーム５と、小径シールドフレーム５内に取り付けられた円板状の内周隔壁６とを有する。内周隔壁６には、図示しない駆動モータにより回転駆動される基台部７が軸支されている。
【００２０】
図２に示すように、基台部７の外方には、リング状に形成された外周カッタ８が配置されている。外周カッタ８と基台部７との間には、弧状に形成された係合片９が複数（図例では４個）周方向に所定間隔（図例では90度間隔）を隔てて配置されている。これら係合片９は、基台部７に設けられたアクチュエータ（移動ジャッキ１０）によって径方向に移動され、その外周面が外周カッタ８の内周面に当接するようになっている。
【００２１】
移動ジャッキ１０は、そのロッド部１０ａが基台部７にピン支持され、ヘッド部１０ｂが係合片９にピン支持されている。そして、ヘッド部１０ｂが基台部７に取り付けられたガイド筒１１にスライド自在に挿入されている。よって、それらヘッド部１０ｂおよびガイド筒１１が、切羽の土圧（掘進方向の荷重）を受ける外周カッタ８を、支持することになる。ヘッド部１０ｂを荷重支持部材としたのは、ロッド部１０ａよりも径が太く荷重支持能力が高いからである。なお、これらヘッド部１０ｂおよびガイド筒１１とは別に、外周カッタ８が受ける荷重を支持するテレスコピック状のスライド機構（図示せず）を、基台部７と係合片９との間に設けてもよい。
【００２２】
また、上記係合片９、移動ジャッキ１０および基台部７には、カッタ面板などのビット支持部材（図示せず）を介して、カッタビット（図示せず）が取り付けられている。このビット支持部材は、係合片９および移動ジャッキ１０の径方向の移動を阻害しないように取り付けられることは勿論である。また、外周カッタ８にも、同様にしてカッタビット（図示せず）が取り付けられている。
【００２３】
各係合片９は、その曲率が外周カッタ８の曲率よりも小さく設定されており、図４に示すように径方向内方に移動されたとき、両端部９ａが相互に当接してリング体１２を成すように形成されている。また、かかるリング体１２の直径は、図１に示す小径シールドフレーム５の直径よりも僅かに大きくなるように、すなわち小径シールド機のカッタ径としてマッチするように設定されている。
【００２４】
外周カッタ８の内周面には、図１に示すように、その周方向に沿って鍔状凸部１３が形成されている。他方、係合片９の外周面には、その周方向に沿って溝状凹部１４が形成されている。これら鍔状凸部１３と溝状凹部１４とは、係合片８の外周面が外周カッタ８の内周面に当接したとき、丁度係合する形状に形成されている。この係合面積は、切羽の土圧（掘進方向の荷重）を受ける外周カッタ８を、支持できる面積に設定されている。ここで、係合面の面積（荷重伝達面積）が広い分、前面荷重を分散でき、大きな荷重が受けられる。
【００２５】
図２に示すように、鍔状凸部１３の一部には、切れ込み部１５が設けられており、他方、溝状凹部１４の一部には、上記切れ込み部１５に係合する盛り上がり部１６が設けられている。基台部７の回転を外周カッタ８に伝達するためである。切れ込み部１５および盛り上がり部１６の位置は、互いに曲率の異なる係合片９の外周面と外周カッタ８の内周面とが、接する位置となっている。但し、切れ込み部１５および盛り上がり部１６を廃止し、別途係合片９内に設けた図示しない回転止め用のピンをジャッキ等によって出没させ、基台部７の回転を外周カッタ８に伝達してもよい。
【００２６】
なお、外周カッタ８の内周面の形状を図２に示すような円ではなく、係合片９の外周面に密着する形状とし、鍔状凸部１３と溝状凹部１４との係合面積（掘進方向の荷重支持面積）をより広く稼げるようにしてもよい。また、図例では、外周カッタ８の内周面に鍔状凸部１３を設け、係合片９の外周面に溝状凹部１４を設けた構成としたが、これとは逆に、外周カッタ８の内周面に溝状凹部１４を設け、係合片９の外周面に鍔状凸部１３を設けてもよい。
【００２７】
また、図１および図３に示すように、上記外周隔壁３には、係合片９を径方向内方に移動させ、係合片９の外周面を外周カッタ８の内周面から離間させたとき、それらの間に挿入されて外周カッタ８の荷重を支持する固定装置（図例では固定ジャッキ１７だが、手動で前方に突出されるロッド等でもよい）が、出没自在に設けられている。固定ジャッキ１７は、図例では、上部の切れ込み部１５に挿入される位置に配置されているが、それ以外の鍔状凸部１３の内方に挿入される位置（複数の左右位置等）であってもよい。
【００２８】
本実施形態の作用を述べる。
【００２９】
大径トンネルを構築するときには、図１および図２に示すように、係脱ジャッキ１０を伸長させて係合片９の溝状凹部１４と外周カッタ８の鍔状凸部１３とを係合し、連結ジャッキ１８を伸長させて小径シールドフレーム５とガイド筒４とを連結した状態で、基台部７を回転駆動しつつ大径シールドフレーム２内に設けた推進ジャッキ１９を伸長させる。すると、外周カッタ８が基台部７と一体的に回転駆動され、小径シールドフレーム５が大径シールドフレーム２と一体となって前進するため、大径シールドフレーム２内にてセグメント２０を組み立てて大径トンネルを構築できる。
【００３０】
大径トンネルに接続させて小径トンネルを構築するときには、先ず、図３に示すように、基台部７の回転位置を調整した後、上部の係脱ジャッキ１０を収縮させ、上部の係合片９を内方に引き寄せて外周カッタ８から切り離す。このとき、外周カッタ８の自重は、左右の係合片９、９がそれぞれ外周カッタ８の内周面を径方向外方に押しやる力によって保持される。
【００３１】
次に、固定ジャッキ１７を伸長させて、そのロッド部を切れ込み部１５の空間に挿入する。次に、図４に示すように、その他（左右部および下部）の係脱ジャッキ１０を収縮させ、左右部および下部の係合片９、９、９を内方に引き寄せて外周カッタ８から切り離す。このとき、外周カッタ８の自重は、固定ジャッキ１７のロッド部を介して外周隔壁３に支持される。また、各係合片９は、その両端部９ａが相互に当接してリング体１２をなす。
【００３２】
その後、図１に示す連結ジャッキ１８を収縮してガイド筒４を小径シールドフレーム５から切り離し、基台部７を回転駆動しつつ小径シールドフレーム５内の推進ジャッキ２１を伸長させる。すると、ガイド筒４から小径シールド機（小径シールドフレーム５、基台部７、係脱ジャッキ１０および係合片９を有する小径シールド機）が発進する。よって、小径シールドフレーム５内にてセグメント２２を組み立てて小径トンネルを構築できる。なお、発進時には、小径シールドフレーム５内の図１に示すフード部２３をジャッキ２４によって前方に突出させる。
【００３３】
このように、外周カッタ８と基台部７との係合は、係合片９の外周面に沿って形成された溝状凹部１４を外周カッタ８の内周面に沿って形成された鍔状凸部１３に係合させて行うので、これら溝状凹部１４および鍔状凸部１３による外周カッタ８の切羽土圧に対する荷重支持面積を、係脱ジャッキ１０のサイズとは無関係に広くできる。よって、係脱ジャッキ１０の小型化を図れる。また、外周カッタ８と基台部７との分離は、係合片９を径方向内方に移動させることで、容易に行える。
【００３４】
また、図３および図４に示すように、係合片９を径方向内方に移動させ、係合片９の外周面を外周カッタ８の内周面から離間させたとき、それらの間に固定ジャッキ１７のロッド部を挿入して外周カッタ８の自重を支持しているので、小径シールド機の発進時における外周カッタ８の重力落下を、従来の図１２に示す中間ビームｋを用いることなく防止できる。よって、外周カッタ８の支持構造を簡素化できる。
【００３５】
また、各係合片９は、径方向内方に移動されたとき、両端部９ａが相互に当接してリング体１２をなすように形成されているため、各係合片９からなるリング体１２は、爾後、小径シールド機のカッタとなるが、このカッタの剛性が向上する。また、各係合片９は、干渉なく同時に縮径が可能である。
【００３６】
第２の実施形態を図５乃至図１１を用いて説明する。
【００３７】
図示するように、この大小断面シールド機１ａは、図１乃至図５を用いて既述した前実施形態の大小断面シールド機１と共通する部分が多いので、共通部分は同一の符号を付して説明を省略し、いくつかの相違部分のみを説明する。
【００３８】
第１の相違部分は、基台部７が前実施形態のように回転駆動されるのでなく、偏芯回転される点である。この偏芯回転機構自体は、公知の技術であるため説明を省略するが、かかる偏芯回転により外周カッタ８を含めたカッタ全体が偏芯回転し、大径シールドフレーム２の前方の切羽を掘削するようになっている。すなわち、図６に示すように、基台部７の中心７ｘは、大径シールドフレーム２の中心２ｘから所定距離偏芯されて配置されており、基台部７が偏芯回転されることにより、外周カッタ８が大径シールドフレーム２の前面を掘削するように偏芯回転する。
【００３９】
第２の相違点は、外周カッタ８が前実施形態のように単なるリング体ではなく、複数の外周カッタ片８ａが関節（ピン８ｂ）で連結され所定の箇所８ｃが切断自在となっている点である。外周カッタ８は、図例では、弧状に形成された４個の外周カッタ片８ａをピン８ｂからなる関節で開閉自在に連結し、その一カ所８ｃをリング固定ジャッキ８ｄで切断自在としているが、外周カッタ片８ａの個数は４個に限ることはなく、切断箇所８ｃも２個以上であってもよい。
【００４０】
このように、外周カッタ８を、複数の外周カッタ片８ａと関節８ｂと切断部８ｃとリング固定ジャッキ８ｄとから構成したのは、偏芯回転駆動式の大小断面シールド機１ａにおいては、大径シールドフレーム２と小径シールドフレーム５との外径差が小さい場合、図６に示すように、正面から見たとき小径シールドフレーム５の一部（図例では下半分）が、リング状の外周カッタ８の内径より径方向外方にはみ出てしまい、そのままでは小径シールド機が発進できないからである。
【００４１】
すなわち、小径シールド機の発進時に、図６の状態から係合片９を径方向内方に引き込んだとしても、偏芯回転駆動式の特性により小径シールド機（小径シールドフレーム５）の進路上にリング状の外周カッタ８の一部（図例では下半分）が存在してしまうため、そのままでは小径シールド機の小径シールドフレーム５が外周カッタ８の下半分と干渉して、発進不能となるのである。
【００４２】
そこで、この実施形態では、外周カッタ８を複数の外周カッタ片８ａと関節８ｂと切断部８ｃとリング固定ジャッキ８ｄとから構成し、リング固定ジャッキ８ｄを収縮させて切断箇所８ｃを切断した状態で基台部７を所定角度偏芯回動させることで、各外周カッタ片８ａを関節８ｂの部分で外方に押し広げ（図９、図１０参照）、その内方に小径シールド機の発進スペースを確保しているのである。
本実施形態の作用を述べる。
【００４３】
大径トンネルを構築するときには、図５および図６に示すように、係脱ジャッキ１０を伸長させて係合片９と外周カッタ８とを係合し、連結ジャッキ１８を伸長させて小径シールドフレーム５とガイド筒４とを連結した状態で、基台部７を偏芯回転駆動しつつ大径シールドフレーム２内に設けた推進ジャッキ１９を伸長させる。すると、外周カッタ８が基台部７と一体的に偏芯回転駆動され、小径シールドフレーム５が大径シールドフレーム２と一体となって前進するため、大径シールドフレーム２内にてセグメント２０を組み立てて大径トンネルを構築できる。
【００４４】
大径トンネルに接続させて小径トンネルを構築するときには、先ず、図７に示すように、基台部７の回転位置を調整した後、上部の係脱ジャッキ１０を収縮させ、上部の係合部９を内方に引き寄せて外周カッタ８から切り離す。このとき、外周カッタ８の自重は、左右の係合片９、９がそれぞれ外周カッタ８の内周面を径方向外方に押しやる力によって保持される。次に、固定ジャッキ１７（図５参照）を伸長させて、そのロッド部を前方に突出させる。
【００４５】
次に、図８に示すように、下部の係脱ジャッキ１０を収縮させ、下部の係合片９を内方に引き寄せて外周カッタ８から切り離す。そして、リング固定ジャッキ８ｄを収縮させて外周カッタ片８ａ同士の切断箇所８ｃを切断する。そして、左右の係脱ジャッキ１０を僅かに収縮させ、外周カッタ８を僅かに下げてその自重を固定ジャッキ１７のロッド部に支持させる。
【００４６】
このとき、左右の係合片９の外周面に形成された溝状凹部１４が、外周カッタ片８ａの内周面に形成された鍔状凸部１３を滑るようにして移動しなければならない。よって、この実施形態では、鍔状凸部１３に切り欠かれた切れ込み部１５は前実施形態と同様に存在しているが、それに係合すべく前実施形態では溝状凹部１４に設けられていた盛り上がり部１６は省略されている。
【００４７】
次に、図９に示すように、基台部７を略９０度右方に偏芯回転させる。すると、外周カッタ８の右上部と右下部の外周カッタ片８ａが関節（ピン８ｂ）の部分で開くように外方に押し広げられ、正面から見てその内方に小径シールドフレーム５が包含されるようになる。ここで、大径シールドフレーム２の外方は掘削されていないため、その領域まで外周カッタ片８ａを押し広げることはできない。
【００４８】
よって、外周カッタ片８ａを押し広げられる範囲で、基台部７を右方に偏芯回転させればよい。そして、その状態で、外周カッタ片８ａの内周面と小径シールドフレーム５の外周面との間に、外周隔壁３（図５参照）に設けられた固定ジャッキ１７のロッド部を挿入する。各外周カッタ片８ａが自重によって下がり、小径シールド機の発進時に小径シールドフレーム５と干渉することを防止するためである。
【００４９】
次に、図１０に示すように、同様にして、基台部７を略９０度左方に偏芯回転させる。すると、外周カッタ８の左上部と左下部の外周カッタ片８ａが関節（ピン８ｂ）の部分で開くように外方に押し広げられ、正面から見てその内方に小径シールドフレーム５が包含されるようになる。そして、その状態で、外周カッタ片８ａの内周面と小径シールドフレーム５の外周面との間に、外周隔壁３（図５参照）に設けられた固定ジャッキ１７のロッド部を挿入する。なお、必要ならば、基台部７を更に９０度偏芯回転させ、係合片８ａの下部（１８０度）も押し広げる。
【００５０】
これにより、外周カッタ８は、その各カッタ片８ａが関節（ピン８ｂ）の部分で開かれ、正面から見てその内方に小径シールドフレーム５を包含するように変形され、その変形状態が各固定ジャッキ１７によって保持される。なお、各カッタ片８ａの押し広げ方は、図例の方法に限られるものではなく、例えば、図７の状態から一旦全ての係脱ジャッキ１０を縮め、外周カッタ８の自重を固定ジャッキ１７に支持させ、次いで、図９に示すように基台部７を右方に偏芯回転させ、右方の係脱ジャッキ１０のみを伸ばし、右方のカッタ片８ａを押し広げるようにしてもよい。左方のカッタ片８ａも同様にして押し広げる。
【００５１】
この方法によってカッタ片８ａを押し広げる場合、カッタ片８ａの内周面に形成された溝状凹部１４と係合片９の外周面に形成された鍔状凸部１３とが滑る必要はないので、これらを周方向に沿ってギヤ状に形成してもよい。こうすれば、図６の状態（大径トンネル構築時）において、基台部７の偏芯回転に伴って、外周カッタ８が滑ることなく、一体的に偏芯回転する。但し、係合片９の内部に、カッタ片８ａと係脱するジャッキを設け、これによって基台部７と外周カッタ８との滑りを防止してもよい。
【００５２】
こうして、図１０に示すように、外周カッタ８の各カッタ片８ａが関節（ピン８ｂ）の部分で開かれ、正面から見てその内方に小径シールドフレーム５を包含するように変形され、その変形状態が各固定ジャッキ１７によって保持されたならば、図１１に示すように、各係脱ジャッキ１０を全て収縮させて各係合片９を径方向内方に引き寄せ、その両端部９ａを相互に当接させてリング体１２を構成させる。
【００５３】
その後、図５に示す連結ジャッキ１８を収縮してガイド筒４を小径シールドフレーム５から切り離し、基台部７を偏芯回転駆動しつつ小径シールドフレーム５内の推進ジャッキ２１を伸長させる。すると、ガイド筒４から小径シールド機（小径シールドフレーム５、基台部７、係脱ジャッキ１０および係合片９を有する小径シールド機）が発進する。
【００５４】
このとき、図１１に示すように、外周カッタ８は、その各カッタ片８ａが関節（ピン８ｂ）の部分で開かれ、正面から見てその内方に小径シールドフレーム５を包含するように変形され、その変形状態が各固定ジャッキ１７によって保持されているので、その内方に小径シールド機の発進スペースが形成されている。よって、小径シールド機は、問題なく発進できる。
【００５５】
発進後、小径シールド機は、小径シールドフレーム５内にてセグメント２２を組み立てて小径トンネルを構築する。また、発進時には、小径シールドフレーム５内の図５に示すフード部２３をジャッキ２４によって前方に突出させる。
【００５６】
本実施形態においても、前実施形態と同様に、外周カッタ８と基台部７との係合を外周カッタ８の内周面に形成した鍔状凸部１３と係合片９の外周面に形成した溝状凹１４部とによって行っているので、溝状凹部１４および鍔状凸部１３による外周カッタ８の切羽土圧に対する荷重支持面積を、係脱ジャッキ１０のサイズとは無関係に広くできる。よって、係脱ジャッキ１０の小型化を図れる。また、外周カッタ８と基台部７との分離は、係合片９を径方向内方に移動させることで容易に行える。
【００５７】
また、図９および図１０に示すように、基台部７を偏芯回転させて各外周カッタ片８ａを関節（ピン８ｂ）の部分で外方に押し広げたとき、各外周カッタ片８ａの内周面と係合片９の外周面との間に固定ジャッキ１７のロッド部を挿入して外周カッタ８の自重を支持しているので、小径シールド機の発進時における外周カッタ８の重力落下を、従来の図１２に示す中間ビームｋを用いることなく防止できる。よって、外周カッタ８の支持構造を簡素化できる。
【００５８】
また、各係合片９は、径方向内方に移動されたとき、両端部９ａが相互に当接してリング体１２をなすように形成されているため、各係合片９からなるリング体１２は、爾後、小径シールド機のカッタとなるが、このカッタの剛性が向上する。また、各係合片９は、干渉なく同時に縮径が可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るシールド掘進機のカッタ脱着機構によれば、外周カッタを係脱するアクチュエータ（ジャッキ）の小型化を図れ、外周カッタを支持する中間ビームを省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカッタ脱着機構を備えた大小断面シールド機（回転式）の側断面図である。
【図２】上記シールド機の正面図である。
【図３】上記カッタ脱着機構の作動を示す説明図である。
【図４】上記カッタ脱着機構の作動を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るカッタ脱着機構を備えた大小断面シールド機（偏芯回転式）の側断面図である。
【図６】上記シールド機の正面図である。
【図７】上記カッタ脱着機構の作動を示す説明図である。
【図８】上記カッタ脱着機構の作動を示す説明図である。
【図９】上記カッタ脱着機構の作動を示す説明図である。
【図１０】上記カッタ脱着機構の作動を示す説明図である。
【図１１】上記カッタ脱着機構の作動を示す説明図である。
【図１２】従来例を示すカッタ脱着機構を備えた大小断面シールド機の側断面図である。
【符号の説明】
１  大小断面シールド機
２  大径シールドフレーム
５  小径シールドフレーム
８  外周カッタ
８ａ  外周カッタ片
８ｂ  関節（ピン）
８ｃ  切断部
８ｄ  リング固定ジャッキ８ｄ
９  係合片
１０  アクチュエータ（係脱ジャッキ）
１２  リング体
１３  鍔状凸部
１４  溝状凹部
１７  固定装置（固定ジャッキ）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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