"カッタヘッド前面に配置された掘削ビットを、掘削途中でカッタヘッド内に形成した作業空間から交換するシールド掘進機の掘削ビット交換装置であって、カッタヘッドの前面に取り付けられて掘削ビットが露出される掘削開口部が形成されたハウジングと、当該ハウジングに形成されて前記掘削開口部が連通されたバルブ収容室に、カッタヘッドの前面に垂直な軸に対して所定角度傾斜する回動軸心周りに回動可能に配置されたバルブ体と、当該バルブ体に前記掘削開口部に連通可能に形成されて掘削ビットを挿脱可能に収容するビット収容穴と、前記バルブ収容室の前面で、回動軸心を中心とする前記掘削開口部の回動位置で当該掘削開口部から離間して設けられた交換シール部と、を具備し、バルブ体を円柱形に形成するとともに、バルブ体に、前縁外周部に沿って形成されて前記掘削開口部を閉鎖可能なシール体部と、当該シール体部の一部に形成された前記ビット収容穴の開口部と、当該開口部の周囲に前記シール体部を削除して形成され掘削ビットの掘削端を収容する掘削凹部と、を設け、前記交換シール部の周囲でハウジングとバルブ体の隙間をシールする交換用シール材と、を設け、掘削ビットの交換時に、バルブ体を軸心周りに回動させて前記掘削凹部の掘削ビットを前記交換シール部に移動させ、前記ビット収容穴から掘削ビットを抜き出して交換することを特徴とするシールド掘進機の掘削ビット交換装置。交換用シール材を、その中空部に供給された流体圧力を変化させて摺接圧を調整可能なチューブ状シール材としたことを特徴とする請求項1記載のシールド掘進機の掘削ビット交換装置。掘削ビットを、ビット支持体にディスクカッタを回転自在に支持したローラビットとし、前記ビット支持体に、ディスクカッタの周囲からビット収容穴の出退方向に沿う排泥通路を貫通形成し、前記ビット支持体の前記排泥通路から作業空間を介してカッタヘッドの外面に連通する直線状の排泥配管を接続し、当該排泥配管に接続分離可能な短管を設けるとともに、当該短管の入り口側および出口側の配管に遮断バルブをそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1または2記載のシールド掘進機の掘削ビット交換装置。しかしながら、回転体の支持面が球面に形成されているため、ローラビットに係る大きい掘削反力を支持することが困難であり、また構造および交換動作が複雑になりやすいという問題があった。本発明は上記問題点を解決して、構造および交換動作が簡単で、大きい掘削反力を支持することができるシールド掘進機の掘削ビット交換装置を提供することを目的とする。請求項1記載の発明は、カッタヘッド前面に配置された掘削ビットを、掘削途中でカッタヘッド内に形成した作業空間から交換するシールド掘進機の掘削ビット交換装置であって、カッタヘッドの前面に取り付けられて掘削ビットが露出される掘削開口部が形成されたハウジングと、当該ハウジングに形成されて前記掘削開口部が連通されたバルブ収容室に、カッタヘッドの前面に垂直な軸に対して所定角度傾斜する回動軸心周りに回動可能に配置されたバルブ体と、当該バルブ体に前記掘削開口部に連通可能に形成されて掘削ビットを挿脱可能に収容するビット収容穴と、前記バルブ収容室の前面で、回動軸心を中心とする前記掘削開口部の回動位置で当該掘削開口部から離間して設けられた交換シール部と、を具備し、バルブ体を円柱形に形成するとともに、バルブ体に、前縁外周部に沿って形成されて前記掘削開口部を閉鎖可能なシール体部と、当該シール体部の一部に形成された前記ビット収容穴の開口部と、当該開口部の周囲に前記シール体部を削除して形成され掘削ビットの掘削端を収容する掘削凹部と、を設け、前記交換シール部の周囲でハウジングとバルブ体の隙間をシールする交換用シール材と、を設け、掘削ビットの交換時に、バルブ体を軸心周りに回動させて前記掘削凹部の掘削ビットを前記交換シール部に移動させ、前記ビット収容穴から掘削ビットを抜き出して交換するものである。請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、交換用シール材を、その中空部に供給された流体圧力を変化させて摺接圧を調整可能なチューブ状シール材としたものである。請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の構成において、掘削ビットを、ビット支持体にディスクカッタを回転自在に支持したローラビットとし、前記ビット支持体に、ディスクカッタの周囲からビット収容穴の出退方向に沿う排泥通路を貫通形成し、前記ビット支持体の前記排泥通路から作業空間を介してカッタヘッドの外面に連通する直線状の排泥配管を接続し、当該排泥配管に接続分離可能な短管を設けるとともに、当該短管の入り口側および出口側の配管に遮断バルブをそれぞれ設けたものである。請求項1記載の発明によれば、ハウジングのバルブ収容室に、円柱形の前縁部に沿うシール体部の一部に、掘削凹部を介してビット収容穴を形成したバルブ体を、カッタヘッドの前面に垂直な軸に対して傾斜する回動軸心周りに回動自在に配置したので、ビット交換時に、回動軸心周りにバルブ体を回動するだけで、掘削凹部に掘削端が突出された掘削ビットを、交換用シール材に囲まれた交換シール部まで変位させると同時に、シール体部により掘削開口部を閉鎖することができる。したがって、交換用シール材に囲まれた交換シール部から、磨耗掘削ビットをビット収容穴に沿って抜き出して、新しい掘削ビットをビット収容穴に装填し、バルブ体を回動して、新しい掘削ビットを掘削開口部に対応させるだけで、容易かつ短時間で掘削ビットを交換することができる。またハウジングに回動軸心を傾斜してバルブ体を配置した簡単な構造で、信頼性が高い。またバルブ体を円柱形に形成することにより、球面に比較して十分に大きい掘削反力を確実に支持することができる。請求項2記載の発明によれば、交換用シール材を、摺接圧を調圧可能なチューブシールとしたので、ビット交換時に交換用シール材を減圧することにより、掘削ビットや掘削凹部が通過する時に同伴される土砂や砕石による交換用シール材の破損を防止することができ、シール性能を向上させることができる。請求項3記載の発明によれば、ビット支持体に形成された排泥通路から、直線状に伸びる排泥配管を接続することにより、ローラビットで掘削された削石混じりの泥水を、閉塞することなくスムーズに排出することができ、効果的に掘削することができる。また短管の前後に遮断弁を設けたので、ビットの交換に際して、泥水が作業空間に流入することなく排泥配管を取り外すことができ、磨耗ローラビットの交換を容易に行うことができる。[実施例1]以下、本発明に係る掘削ビット交換装置を具備したシールド掘進機の実施例を図面に基づいて説明する。シールド掘進機図10に示すように、円筒形のシールド本体11の前部に圧力隔壁12が設けられ、この圧力隔壁12の前部に切羽崩壊土圧を保持する圧力室28Aが形成されている。前記圧力隔壁12には、旋回軸受13を介して旋回リング体14がシールド軸心O周りに回転自在に支持されており、この旋回リング体14から前方に突出された複数の支持脚15に、円形のカッタヘッド16が支持されている。圧力隔壁12後方の大気室28Bには、このカッタヘッド16を回転駆動するカッタ駆動装置17が設けられており、このカッタ駆動装置17は、旋回リング体14の背面に設けられたリングギヤ17aと、このリングギヤ17aに噛み合う複数の駆動ピニオン17bと、前記駆動ピニオン17bをそれぞれ回転駆動する回転駆動装置油圧式または電動式モータ17cとで構成されている。さらに圧力隔壁12には、カッタヘッド16により掘削された土砂を、圧力室28Aから切羽崩壊土圧を保持しつつ大気室28Bに排出する排土用スクリュコンベヤ18が貫設されている。カッタヘッドカッタヘッド16は、図11に示すように、シールド軸心O上に配置された中心部材20から半径方向に延びる複数の主スポーク21と、主スポーク21の間で半径方向に延びる複数の副スポーク22と、シールド軸心Oを中心とする円弧方向に配設されて主スポーク21および副スポーク22を連結する中間リング23および外周リング24とを具備し、これら部材21~24間に土砂取り入れ口25が形成されている。そして主スポーク21の前部に、本発明に係る複数のビット交換ユニット掘削ビット交換装置30が配列され、各ビット交換ユニット30に交換用の掘削ビットであるローラビット31がそれぞれ設けられている。また中心部材20や副スポーク22の前面および側面、主スポーク21の側面に複数の固定ビット26がそれぞれ設けられている。図10に示すように、前記中心部材20の背面側に、作業員が出入り可能なマンホール27が設けられており、このマンホール27は圧力隔壁12を貫通して大気室28B側から出入り可能に連通されている。また各主スポーク21の背面側に、作業員が入ってビット交換作業が可能な作業空間29が形成され、マンホール27からこの作業空間29に作業員が行き来できて連通され、掘削途中で磨耗したローラビット31を作業空間29から交換することができる。ビット交換ユニット主スポーク21の前面に半径方向に沿ってビット交換ユニット30が所定ピッチで配設され、これらビット交換ユニット30にローラビット31が配置されている。これらビット交換ユニット30は、それぞれ同一構造である。ローラビット31は、図5に示すように、前後方向に排泥通路41が形成された長円筒形断面のビット支持体42の前部に、短径方向の支軸43を介して2枚刃のディスクカッタ44が回転自在に支持されている。図1~図4に示すように、ビット交換ユニット30は、主スポーク21の前面板32の切除部に、ローラビット31が露出される掘削開口部34を有するハウジング33が取り付けられており、このハウジング33に、掘削開口部34に連通されるとともに、ローラビット31を保持するバルブ体35を傾斜姿勢で、かつ回動自在に収容するバルブ収容室36が形成されている。バルブ体35は円柱形で、その前縁外周部に、掘削開口部34を閉鎖可能なシール体部37が周方向に沿って形成されており、このシール体部37は、たとえばエッジ部分が、円柱形の軸心である回動軸心Obに対して所定角度たとえば後述するα°傾斜した傾斜面で面取りされた台形断面に形成されている。このシール体部37には、シール体部37の一部を切除して掘削凹部38が形成され、この掘削凹部38に、ローラビット31を抜き出し可能に収容するビット収容穴39が開口されている。図4に示すように、この掘削凹部38の底面は、ビット収容穴39の開口部の周囲が回動軸心Obに対して所定角度後述するα°傾斜する削除平面38aに形成され、この削除平面38aとシール体部37の頂部の回動軌跡との間に、ディスクカッタ44の掘削端が突出される掘削空間38bを形成している。またバルブ収容室36は、バルブ体35を回動自在に収容可能な円柱形に形成され、掘削開口部34で前記削除平面38aがハウジング33の前面と略面一状となるように、その軸心バルブ体35の回動軸心Obが角度α°で傾斜して形成されている。さらに、ハウジング33の背面が回動軸心Obに垂直な傾斜平面で削除され、この傾斜面に、作業空間29に臨んでバルブ収容室36が開口されている。バルブ収容室36の前面部は、シール体部37を案内する円錐台形に形成され、下部にビット支持体42と相似形で回動軸心Obの接線方向に沿う長円形に形成された掘削開口部34に連通されている。さらに、掘削開口部34の回動軸心Obの180°対称位置に、ビット交換時に掘削凹部38が対応する交換シール部40が形成されている。この交換シール部40には、後述する第2シール材62が設けられている。なお、この交換シール部40は、180°対称位置に限るものではなく、回動軸心Obを中心として掘削開口部34と同一軸心上で、かつ掘削開口部34と重ならない位置であればよい。バルブ回動装置バルブ収容室36の後部には、バルブ体35を回動軸心Ob周りに回転駆動するバルブ回動装置51が設けられている。このバルブ回動装置51は、バルブ体35の後端部外周に設けられたリングギヤ52と、ハウジング33の後部で回動軸心Obと平行な軸心周りに回転自在に支持された駆動軸53と、この駆動軸53に固定されてリングギヤ52に噛合される駆動ピニオン54と、駆動軸53を回転駆動する手動ハンドル55とで構成されている。排泥配管ローラビット31の排泥通路41には、主スポーク21の背面で圧力室28Aに連通する排泥配管45が接続されている。この排泥配管45は、ビット支持体42にテーパ管を介して接続された第1ゲートバルブ遮断弁46Aと、この第1ゲートバルブ46Aに短管47を介して接続された第2ゲートバルブ遮断弁46Bと、背面板に貫設された排出管48を具備し、排泥通路41から軸心Oaに沿う直線状に作業空間29を貫通して排出管48が圧力室28Aに開口されている。したがって、削石交じりの泥水を、閉塞させることなくスムーズに排出することができる。シール材ハウジング33の掘削開口部34の内周面には、バルブ体35との隙間から泥水や土砂などの浸入を防止する第1シール材61が設けられており、掘削時には掘削凹部38の周囲をシールする。また交換シール部40には、バルブ収容室36の内面に、交換シール部40まで旋回移動した掘削凹部38の周囲をシールする第2シール材交換用シール材62が設けられている。この第2シール材62は、ハウジング33に形成された調圧孔63が接続された中空状のチューブ状シール材により構成され、調圧孔63から中空部に給排出される加圧流体である油圧または加圧エアにより拡縮されてバルブ体35に対する摺接圧を調整することができる。これにより、ビット交換時にバルブ体35が回動される時に、第2シール材62を減圧して収縮させておくことで、掘削凹部38のエッジやディスクカッタ44の掘削端部が通過するときの損傷を未然に防止することができる。もちろん、第1シール材61を、加圧、減圧可能なチューブ状シール材としてもよい。バルブ体35の外周部に、バルブ収容室36の内周面に摺接する第3シール材64が設けられている。さらにビット支持体42の外周面に、ビット収容穴39の内周面に摺接する第4シール材65が設けられている。ローラビット交換方法上記ビット交換ユニット30における掘削ビット交換方法を、図1、図6~図9を参照して説明する。トンネルを所定距離掘削してローラビット31のディスクカッタ44が磨耗すると、交換するビット交換ユニット30を有する主スポーク21が略水平となる姿勢でカッタヘッド16を停止させ、マンホール27から作業空間29に作業員が入ってビットの交換作業を行う。A図1に示す掘削状態から、まず、第1ゲートバルブ46Aおよび第2ゲートバルブ46Bを閉じ、排泥配管45の短管47を取り外す。B図6~図8に示すように、第2シール材62を減圧した後、バルブ回動装置51の手動ハンドルを回転させてバルブ体35を回動軸心Ob周りに180°回転させ、掘削開口部34の磨耗ローラビット31を交換シール部40まで変位させるとともに、掘削開口部34をシール体部37により閉鎖する。C図9に示すように、第2シール材62を加圧して削除平面38aの周囲に圧接させた後、さらに図示しない引き抜き治具を使用して、磨耗ディスクカッタ44を有するローラビット31をビット収容穴39から引き抜く。D引き抜き治具を使用して、新しいローラビット31をビット収容穴39に装填する。E第2シール材62を減圧した後、バルブ回動装置51を操作してバルブ体35を回動軸心Ob周りに180°回転させ、交換シール部40にある新規ローラビット31を回動して掘削開口部34に対応させる。さらに第1ゲートバルブ46Aと第2ゲートバルブ46Bの間に短管47を接続し、第1,第2ゲートバルブ46A,46Bを開けて排泥配管45を連通させる。上記実施例によれば、円柱形の前縁部周囲に形成されたシール体部37の一部に、掘削凹部38を介してビット収容穴39が開口されたバルブ体35を設け、このバルブ体35を、カッタヘッドの前面に設けたハウジング33のバルブ収容室36に、カッタヘッド16の前面に垂直な軸らOaに対して傾斜する回動軸心Ob周りに回動自在に収容したので、ビット交換時に、バルブ体35を回動軸心Ob周りに回動させるだけで、磨耗ローラビット31を収容した掘削凹部38を、第2シール材62に囲まれた交換シール部40まで変位させると同時に、シール体部37により掘削開口部34を閉鎖することができ、交換シール部40の磨耗ローラビット31をビット収容穴39から抜き出して、新しいローラビット31を装填し、その後バルブ体35を回動して新しいローラビット31を掘削開口部34に対応させるだけで、容易かつ短時間で磨耗ローラビット31を新しいローラビット31に交換することができる。またハウジング33内にバルブ体35を収容した簡単な構造で、信頼性が高い。またバルブ体35を円柱形に形成することにより、球体に比較して十分に大きい掘削反力を、バルブ体35およびハウジング33を介して確実に支持することができる。さらに、第2シール材62を、摺接圧を調圧可能なチューブシールとしたので、交換時に交換シール部40に出入りするローラビット31や掘削凹部38が通過する時に、第2シール材62を減圧することにより、同伴される土砂や砕石による第2シール材62の破損を防止することができ、シール性能を向上させることができる。さらにまた、ビット支持体42の排泥通路41から直線状に伸びる排泥配管45を接続することにより、ローラビット31により掘削された削石混じりの泥水を、閉塞することなくスムーズに圧力室28Aに排出することができ、効果的に掘削することができる。また排泥配管45で、ビット交換時に取り外しされる短管47の前後に第1,第2ゲートバルブ46A,46Bを設けたので、ビット交換時に、第1,第2ゲートバルブ46A,46Bを閉じて短管47を取り外すことにより、泥水が作業空間29に流入することなく排泥配管45を取り外すことができ、磨耗ローラビット31の交換を短時間で容易に行うことができる。"