(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径シールドから小径シールドを分離または発進させる親子シールド掘進機のコピーカッタにおいて、先端にコピーカッタビットを備えたコピーカッタジャッキと、そのコピーカッタジャッキを支持し、且つ先端部が小径シールドの内周カッタの外周面内側と上記大径シールドの外周カッタの外周面内側との間で移動するように上記小径シールド内に移動自在に設けられたジャッキホルダと、そのジャッキホルダを移動させる伸縮ジャッキとを備えたことを特徴とする親子シールド掘進機のコピーカッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大径シールドから小径シールドを分離または発進させる親子シールド掘進機のコピーカッタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
急曲線施工を行うシールド掘進機には、余掘装置として、コピーカッタが設けられている。コピーカッタは、カッタの外周面から出没自在に設けられており、急曲線施工時に突出するようになっている。
【０００３】
親子シールド掘進機においても、急曲線施工を行う際には、余掘が必要となるため、コピーカッタの設置が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コピーカッタは油圧によって出没するものであるので、大径シールドと小径シールドの両方にコピーカッタをそれぞれ設けた場合、外周カッタと内周カッタとを切り離す必要があるため、従来の油圧配管装置を流用することはできず、切り離しが可能な油圧配管装置が要求され、構成が複雑となるため、コピーカッタが設けられた親子シールド掘進機はほとんど製造されていないのが現状である。
【０００５】
また、大径シールドと小径シールドの外径差が小さい場合には、レイアウト上の問題でスペースがとれず、大径シールドのコピーカッタの反力荷重が受けられないといった問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題を解決するために案出されたものであり、その目的は、コピーカッタの油圧配管を切り離す必要がなく、反力荷重を適宜受けることができる親子シールド掘進機のコピーカッタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、大径シールドから小径シールドを分離または発進させる親子シールド掘進機のコピーカッタにおいて、先端にコピーカッタビットを備えたコピーカッタジャッキと、そのコピーカッタジャッキを支持し、且つ先端部が小径シールドの内周カッタの外周面内側と上記大径シールドの外周カッタの外周面内側との間で移動可能となるように上記小径シールド内に移動自在に設けられたジャッキホルダと、そのジャッキホルダを移動させる伸縮ジャッキとを備えたものである。
【０００８】
上記構成によれば、ジャッキホルダをその先端部が小径シールドの内周カッタの外周面内側から上記大径シールドの外周カッタの外周面内側まで移動可能となるように上記小径シールド内に移動自在に設けたので、一つのコピーカッタジャッキ及びその油圧配管装置を大径シールド及び小径シールドで兼用することができ、油圧配管を切り離す必要がないので、従来の油圧配管装置を流用でき、コピーカッタの構成を簡単なものとすることができる。また、ジャッキホルダでコピーカッタジャッキを支持しているので、コピーカッタビットにかかる反力荷重を適宜受けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る親子シールド掘進機のコピーカッタの好適な実施の形態を示した正面図と断面図、図２は小径シールドを示した正面図、図３は親子シールド掘進機を示した概略断面図である。
【００１１】
まず、図３によって、親子シールド掘進機の概略構成を説明する。
【００１２】
親子シールド掘進機１は、大径シールド２の内側に小径シールド３が収容されており、小径シールド３の内周カッタ４の外周に大径シールド２のリング状の外周カッタ５が着脱自在に取り付けられて構成されている。
【００１３】
大径のトンネル６を掘削するときには、大径シールド２と小径シールド３とが一体となっており、その大径のトンネル６に小径のトンネル７を連続させて掘削するときには、内周カッタ４と外周カッタ５とが切り離され、小径シールド２が大径シールド３から発進するようになっている。
【００１４】
図１に示すように、内周カッタ４は駆動モータ１１にて駆動される回転軸１２に支持されている。内周カッタ４及び外周カッタ５には、それぞれトンネル径方向に延びる外周リング１４，１５がそれぞれ設けられている。
【００１５】
本発明に係るコピーカッタ８は、小径シールド３の内周カッタ４内に設けられている。コピーカッタ８は、先端にコピーカッタビット１６を備えたコピーカッタジャッキ１７と、そのコピーカッタジャッキ１７を支持するジャッキホルダ１８と、そのジャッキホルダ１８を移動させる伸縮ジャッキ１９とで構成されている。
【００１６】
ジャッキホルダ１８には、コピーカッタビット１６にかかる反力を受ける反力受け２０が設けられており、この反力受け２０にコピーカッタジャッキ１７の基端部が固定されている。
【００１７】
ジャッキホルダ１８は、内周カッタ４内の外周部近傍にトンネル軸方向に延びて設けられたピン２１によって軸支されている。ジャッキホルダ１８の後端部２２には、ブラケット２３が設けられており、そのブラケット２３に伸縮ジャッキ１９のロッド２４が軸支されてる。
【００１８】
なお、上述したジャッキホルダ１８の後端とは、コピーカッタジャッキ１７の基端側を示し、後述する先端とは、コピーカッタジャッキ１７のコピーカッタビット１６側を示す。
【００１９】
伸縮ジャッキ１９の伸縮によって、ジャッキホルダ１８の先端部２５が小径シールド３の内周カッタ４の外周面内側と大径シールド２の外周カッタ５の外周面内側との間で移動するようになっている。
【００２０】
詳しくは、伸縮ジャッキ１９が伸長すると、ジャッキホルダ１８の後端部２２が押されて、ピン２１を中心としてジャッキホルダ１８が図中右回りに回転し、その先端部２５が外周カッタ５の外周面内側に移動して、コピーカッタジャッキ１７が、外周カッタ５の外周面に対向する。そして、コピーカッタジャッキ１７が伸長することによって、コピーカッタビット１６が外周カッタ５の外周リング１５の開口部２６から突出するようになっている。
【００２１】
伸縮ジャッキ１９が縮退すると、ジャッキホルダ１８の後端部２２が引張られて、ピン２１を中心としてジャッキホルダ１８が図中左回りに回転し（図１中二点鎖線及び図２に示す）、その先端部２５が内周カッタ４の外周面内側に移動して、コピーカッタジャッキ１７が、内周カッタ４の外周面に対向する。そして、コピーカッタジャッキ１７が伸長することによって、コピーカッタビット１６が外周リング１４の開口部２７の端部から突出するようになっている。
【００２２】
内周カッタ４の外周リング１４の開口部２７は、ジャッキホルダ１８が移動するために、周方向に沿って大きく形成されている。ジャッキホルダ１８のピン２１側の胴部２８は、伸縮ジャッキ１９の縮退時に、開口部２７のコピーカッタビット１６の突出部以外を覆ように、外周リング１４の曲率に合わせて形成されている。
【００２３】
ジャッキホルダ１８のピン２１とは逆側の胴部２９は、ピン２１を中心とした円弧状に形成されている。ジャッキホルダ１８の側部には、胴部２９に沿ってその回転を案内するガイド部材３１が形成されている。ガイド部材３１のジャッキホルダ１８との接触面にはシール部材３２が設けられている。
【００２４】
次に、上記構成による親子シールド掘進機のコピーカッタの作用を説明する。
【００２５】
まず、大径のトンネルを掘削する際には、伸縮ジャッキ１９を伸長させて、ジャッキホルダ１８を外周カッタ５の内側に位置させておく。そして、急曲線施工時に、コピーカッタジャッキ１７を伸長させて、コピーカッタビット１６を外周カッタ５の外周面から突出させて（図１中破線にて示す）余掘を行う。
【００２６】
大径のトンネルから連続して小径のトンネルを掘削する際には、図２に示すように、伸縮ジャッキ１９を縮退させて、ジャッキホルダ１８を内周カッタ４の内側に移動させ、小径シールド３を発進させる。
【００２７】
このとき、ジャッキホルダ１８の胴部２８が、内周カッタ４の開口部２７を覆って塞ぐので、内周カッタ４の内側に掘削土砂が入り込むのを防止することができる。
【００２８】
そして、急曲線施工時に、コピーカッタジャッキ１７を伸長させて、コピーカッタビット１６を内周カッタ４の外周面から突出させて（図２中破線にて示す）余掘を行う。
【００２９】
上述のコピーカッタ８によれば、ジャッキホルダ１８を回転自在に設け、その移動によって内周カッタ４及び外周カッタ５内に位置させるようにしたことによって、一つのコピーカッタビット１６及びコピーカッタジャッキ１７で、大径シールド２及び小径シールド３に兼用することができる。
【００３０】
従って、コピーカッタビット１６及びコピーカッタジャッキ１７は一つで済むと共に、コピーカッタジャッキ１７に接続される油圧配管を分割する必要がなく、従来の油圧配管装置を流用することができ、複雑な油圧配管装置を設けなくてよいので、コピーカッタ８全体の構成を簡単なものとすることができ、製造コストの削減やメンテナンスの容易化が達成できる。
【００３１】
また、レイアウト上有利になるので、コピーカッタジャッキ１７や反力受け２０等各部材の板厚や太さを確保することができる。さらに、ジャッキホルダ１８は、ピン２１、伸縮ジャッキ１９及びガイド部材３１で保持されているので、確実に保持されると共に、コピーカッタジャッキ１７が全長に亘ってジャッキホルダ１８に支持されているので、支点と力点（コピーカッタビット１６）との距離を短くすることができ、かかるモーメント力を小さくできるので、コピーカッタビット１６にかかる反力荷重を適宜受けることができる。
【００３２】
さらに、大径シールド２と小径シールド３の外径差が小さく、大径シールド２内のスペースが小さい場合でも、大径シールド２内に別個にコピーカッタ８を設ける必要がないので、コピーカッタ８が設置可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、一つのコピーカッタジャッキ及びその油圧配管装置を大径シールド及び小径シールドで兼用することができ、油圧配管を切り離す必要がないので、従来の油圧配管装置を流用でき、コピーカッタの構成を簡単なものとすることができると共に、ジャッキホルダでコピーカッタビットにかかる反力荷重を適宜受けることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る親子シールド掘進機のコピーカッタの好適な実施の形態を示した（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】小径シールドを示した正面図である。
【図３】親子シールド掘進機を示した概略断面図である。
【符号の説明】
１  親子シールド掘進機
２  大径シールド
３  小径シールド
４  内周カッタ
５  外周カッタ
８  コピーカッタ
１６  コピーカッタビット
１７  コピーカッタジャッキ
１８  ジャッキホルダ
１９  伸縮ジャッキ
【図１】
0004195924.tif 000002
【図２】
0004195924.tif 000003
【図３】
0004195924.tif 000004