JP3250663B2 - シールド掘進機用カッタービットおよびシールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】請求項に記載の発明は、シー
ルド掘進機（とくに砂礫層を掘削するもの）においてカ
ッターディスクや掘削刃を保護する等の目的で使用され
るカッタービットと、それを配置したシールド掘進機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機は、最前部に回転式のカ
ッターディスクを有し、その前面に多数の掘削刃（スク
レーパとして地山を削るもの）を備えている（シールド
掘進機１の正面図である図３を参照。符号２がカッター
ディスク、符号６が掘削刃である。ただし、図は掘削刃
６等の一部を省略して示している）。そのカッターディ
スクを回転させることにより、掘削刃の作用で地中を掘
削するのである。

【０００３】しかし、砂や玉石を多く含むいわゆる砂礫
層などを掘削する場合には、粘土層などを掘削するとき
と違って掘削刃が摩耗または破損しやすいほか、カッタ
ーディスクそのものが激しく摩耗することがある。とく
にカッターディスクの最外周の部分は、回転による周速
度が高いうえ、掘削ずみの土砂とも下方部分においてた
えず接触するため、掘削刃にもカッターディスクにも摩
耗が早く進行する。最外周部分にある掘削刃が摩耗した
り破損したりすると、掘削するトンネルの外径が小さく
なったり、カッターディスクの損傷を早めたりするとい
う不都合に直結する。また、カッターディスクの外周リ
ング（図３中の符号５の部分）が摩耗によって切れる
と、カッターディスクを構成する各スポーク（図３の符
号３）間の連結が切れてカッターディスクの剛性が著し
く低下する。

【０００４】そのためカッターディスクには、最外周の
部分（掘削刃と外周リング）などを保護すべく、通常の
掘削刃とは異なるカッタービットが併せて使用されるこ
とがある。図４〜図６はそのような従来の保護用カッタ
ービットを示すもので、カッターディスクの最外周部分
などに配置されることにより、掘削刃や外周リングにか
かる負担を軽減するものである。まず、図４に示すカッ
タービット２０は、工具鋼などでできた母材２１の両側
先端にタングステンカーバイド（ＷＣ）等からなる超硬
合金製のチップ（超硬チップ）２２がロウ付けされたも
ので、図のように、カッターディスク２の回転方向（図
の左右）における前後面にチップ２２が取り付けられ、
チップ２２の先が掘進機の掘進方向前方（図の上方）に
向いている。図５のカッタービット３０は、同じように
母材３１中に超硬チップ３２が埋め込まれてロウ付けさ
れたもので、回転方向における前後の位置にチップ３２
があり、掘進方向前方にその先端を向けている。また図
６（ａ）・（ｂ）のカッタービット４０は、扇形になっ
た板状の母材４１の中に小さな平板状の超硬チップ４２
が多数埋設されたもので、図（ａ）のように母材４１の
長手方向をカッターディスク２の周方向（回転方向）に
向けるとともに、図のとおりチップ４２の先を掘進方向
前方に向けてカッターディスク２の最外周に配置されて
いる。なお、図３に類似したカッタービットは、特公昭
５７−３３４３９号公報などに記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４〜図６に
示した保護用のカッタービットは、それ自体が必ずしも
十分な強度を有してはおらず、地層等によっては短期間
にその機能を喪失することがある。たとえば、図４のカ
ッタービット２０は、超硬チップ２２が一方の側面のみ
で母材２１に固着されているにすぎないため、礫に当た
ったときの衝撃等によって母材２１からチップ２２が脱
落するおそれがある。図５のカッタービット３０は、超
硬チップ３２の周囲の母材３１が図の仮想線のように摩
耗しやすいため、その摩耗が進行した時点でチップ３２
が脱落しやすい状態になる。また図６のカッタービット
４０は、カッターディスク２の回転方向（図の左右）に
のみ地山と接触し合うのであれば、仮想線のように一部
に摩耗が生じてもそれ以上の摩耗が進行しにくいうえ破
損も起こしにくいといえるが、現実には、掘削ずみの土
砂等が不規則な向きに移動しながらそのカッタービット
４０に接触するので、母材４１の摩耗が進行してチップ
４２が脱落する可能性があり、また面外方向の衝撃力を
受けて母材４１等が破損する可能性も否定できない。保
護用のカッタービットの耐用寿命がそのように短いと、
掘削刃や外周リング等を効果的に保護することはできな
い。

【０００６】請求項の発明は、耐摩耗性にも耐衝撃性に
もすぐれているうえ方向的な制約を有しないために長期
間にわたって掘削刃やカッターディスクを保護すること
ができるカッタービットと、それを備えるシールド掘進
機とを提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載したシー
ルド掘進機は、駆動手段によって回転駆動されるカッタ
ーディスク（２）を最前部に備え、カッターディスク
（２）は、中心部から半径方向に放射状に延びた複数の
スポーク（３）と、それらの間に複数箇所形成された土
砂の取込み口（４）と、各スポーク（３）の最先端の部
分をつなぐ外周リング（５）とによって構成され、各ス
ポーク（３）の両側には、母材（７）の先に超硬チップ
（８）を固着してなる多数の掘削刃（６）が取込み口４
に面していてカッターディスク（２）の前面に突出する
ように取り付けられたシールド掘進機において、円柱状
の複数の超硬チップ（１２）を、先端が母材（１１）の
表面上に突出するとともに先端以外の部分において全周
が囲まれた状態にそれぞれ母材（１１）中に埋め込んだ
カッタービット（１０）を、前記カッターディスク
（２）の最外周を含む前記スポーク（３）の前面に、そ
れぞれの前端部は同じ半径位置にある前記掘削刃（６）
の前端部よりも前方へ突出させて設けるとともに、前記
カッタービット（１０）のうちカッターディスク（２）
の最外周部分に位置するものは、前端部は同じ半径位置
にある前記掘削刃（６）の前端部よりも前方へ突出さ
せ、かつ外側の端部が外周リング（５）の外周面よりも
最外周の掘削刃（６）の先端以上に外側に突出させたこ
とを特徴とする。母材としては、工具鋼や機械構造用炭
素鋼、構造用合金鋼その他の硬質鋼が望ましく、また超
硬チップの材料としては、タングステンカーバイト等の
超硬合金のほか、サーメット、セラミックス、ダイヤモ
ンド焼結体、ｃＢＮ燒結体などを採用できる。埋め込ん
だ超硬チップは、全周的なロウ付けにより、または母材
の穴に密に嵌め入れたうえ基部をネジで止めること等に
より、抜けないよう母材に一体化する。

【０００８】このようなカッタービットは、シールド掘
進機の回転式カッターディスクのうち最外周の部分等に
取り付けられて同ディスクとともに回転するとき、先端
の突出した超硬チップの作用によって該当部分の地山を
取り崩し、カッターディスクの外周リングや掘削刃の機
械的負荷（掘削上の負荷）を軽減することができる。超
硬チップに比べると母材は摩耗しやすいが、母材の表面
が摩耗したときにはその表面からのチップの突出量がそ
れだけ増大するので、上記した本来の機能が急激に失わ
れることはない。また、そうしてチップの突出量が増大
すると、母材と土砂等との接触機会が減ってそれ以上の
母材の摩耗が進行しにくくなるため、上記した機能の低
下が抑制される。

【０００９】このカッタービットは、超硬チップのうち
先端部を除く部分の全周が母材に囲まれてそれより支持
力を受けるため、チップの一側面または二側面からしか
支持されていない図４〜図６の例とは違って、方向性を
問題にすることなくその支持が強固であり、したがって
耐衝撃性および耐摩耗性が格段に高い。耐衝撃性にすぐ
れるのは、母材によってチップが全周的に支持されてい
るため、衝撃力が作用してもチップが簡単には脱落しな
いからであり、耐摩耗性が高いのは、チップ付近の一側
面において母材が摩耗しても、全周から支持されている
チップが脱落するまでには至らないからである。また全
周を囲まれて支持されているために、チップは、地山や
土砂等によってどの方向から力を受けた場合にも上記の
ようなすぐれた耐摩耗性・耐衝撃性を発揮する。

【００１０】従来のものとは違って超硬チップを全周的
に母材のうちに埋め込むことができたのは、上記のよう
に超硬チップを円柱状にしたことと関係がある。図４〜
図６の例ではチップが矩形状であるために、それを全周
的に密に囲む穴を機械加工によって母材のうちに形成す
るのは困難である（十分な強度が必要であるため、その
穴を含めて母材を鋳造で形成することもできない）。し
かし、発明のカッタービットにおけるチップは円柱状で
あるため、それが嵌め込まれる穴をドリル等によって容
易に形成することができる。つまり、このカッタービッ
トでは、超硬チップが円柱状のものであるために、チッ
プを全周的に埋め込むための穴を母材に加工することが
容易になり、そしてそのために、高い耐摩耗性と耐衝撃
性とが備わるようにチップを支持することが可能になっ
たといえる。このシールド掘進機は、回転式カッターデ
ィスクにおける最外周部分に上記のカッタービットを取
り付けるとともに、同ビットの外寄りの端部を上記のよ
うに外方に設けるものであるため、同ビットが、超硬チ
ップの作用によって該当部分の地山を取り崩し、最外周
位置にある掘削刃やカッターディスクの外周リングの機
械的負荷を軽減する。そのためにこのシールド掘進機で
は、最も負荷の高い最外周の掘削刃や外周リングについ
て摩耗が防止されるとともに、礫（玉石）に当たること
による衝撃的な刃先の損傷等が回避され、カッターディ
スクや掘削刃による円滑な掘削機能が長期間安定的に発
揮される。なお、代わってカッタービットには大きな負
荷が作用するが、上述した耐衝撃性・耐摩耗性に基づい
てカッタービットは耐用寿命が長く、掘削刃や外周リン
グ等を長期間効果的に保護する。 回転式カッターディス
クの前面には前述のように多数の掘削刃が配置されてい
る（図３を参照）。それら通常の掘削刃は、地山を削り
取るスクレーパーとして機能するものであり一般的には
先端に鋭角的な稜線を有するため、大きな礫に当たって
破損したり摩耗によって短期間に機能を喪失したりする
ことも多い。しかし、そのような掘削刃の前端部よりも
前方の位置に上記のようなカッタービットを配置してい
るので、掘削刃が地山を掘削する前に当該カッタービッ
トが地山を崩し、もしくは緩めることになる。そのた
め、掘削刃に作用する機械的負荷が低減し、したがっ
て、掘削刃が破損したり急激に摩耗したりすることは防
止される 。なお、その分だけカッタービットには大きな
負荷が作用するが、同ビットは上述のように耐衝撃性・
耐摩耗性にすぐれていて長寿命であるため長期間機能を
発揮し、したがってシールド掘進機の掘削機能が長く円
滑に維持される。

【００１１】請求項２に記載のカッタービット（１０）
の母材（１１）はほぼ直方体に形成し、かつ前後の端部
は幅を狭くした先鋭的な形にし、母材（１１）の上面に
円形断面の穴を複数形成し、そこに円柱形状の超硬チッ
プ（１２）の基部を挿入して固定し、前記穴および前記
超硬チップ（１２）の配列は千鳥配列とし、超硬チップ
（１２）の固定には、母材（１１）の穴に銀ロウを流し
込んだうえ超硬チップ（１２）の基部を挿入して、その
全周を母材（１１）にロウ付け固定したことを特徴とす
る。千鳥配列とは、碁盤目配列に対する配列をさし、熱
交換器における管群の配列等に採用されるものをいう。
千鳥配列にすることから、当然ながら、複数行・複数列
にわたってチップを設けることにもなる。

【００１２】このようにしたカッタービットでは、上述
した耐摩耗性・耐衝撃性がとくにすぐれ、上述の機能が
長期間安定的に発揮される。その理由の第一は、千鳥配
列をとる場合、母材の大きさが同じであっても、碁盤目
配列の場合よりも隣接の超硬チップ間の距離を大きくと
れる点にある。隣接するチップ間の距離を大きくとれる
ということは、チップを囲う母材にその分だけ厚みをも
たせ得ることであり、それゆえにチップの支持がより強
固になって耐衝撃性が向上するうえ、母材の摩耗が隣の
チップ位置にまで及ぶのに長い時間をかせげることにな
る。理由の第二は、超硬チップが複数行・複数列にわた
って配列されている点にある。母材の摩耗は通常一つの
側面に発生するが、一側面からの母材の摩耗が進んでそ
の側の幾つかの超硬チップが仮に脱落したとしても、そ
の側面と離れた行または列にあるチップは母材により依
然として強固に支持され続けることから、このカッター
ビットは長期間、機能を失うことがないのである。

【００１３】前記カッタービットはさらに、上記母材の
側面（超硬チップの先端が突出している表面に隣接する
側面）に、硬化肉盛り溶接層を形成することができる。

【００１４】このように硬化肉盛り溶接層を形成してい
るため、このカッタービットでは側面からの母材の摩耗
が効果的に抑制される。母材のうち超硬チップを突出さ
せた表面からの摩耗は、前記のようにある程度進行して
チップの突出量が増した段階で進行が鈍くなるため、こ
うして側面からの摩耗が抑制されれば、このカッタービ
ットの母材にはどの方向からの摩耗も激しくは進むこと
がない。摩耗が進行しにくい以上、超硬チップの周囲が
厚い母材で長期間にわたり囲まれていることになるた
め、このカッタービットは、極めて高い耐摩耗性と耐衝
撃性とを発揮するといえる。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜図３に、発明の実施につい
ての一形態を紹介する。図１は、シールド掘進機１の最
外周付近を示すもので、図１（ａ）は正面図（図３にお
けるＩ部詳細図）であり、同（ｂ）は同（ａ）における
ｂ−ｂ断面図である。図２は図１の掘進機１に使用した
カッタービット１０の詳細図であって、図２（ａ）は平
面図、同（ｂ）は側面図、同（ｃ）は同（ｂ）における
ｃ−ｃ断面図、同（ｄ）は同（ｂ）におけるｄ−ｄ矢視
図である。また図３は、シールド掘進機１の前方から見
た回転式カッターディスク２を示す正面図である。

【００２０】図３に示すように、シールド掘進機１は、
モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動され
るカッターディスク２を最前部に備えている。カッター
ディスク２は、中心部から半径方向に放射状に延びた複
数のスポーク３と、それらの間に複数箇所形成された土
砂の取込み口４と、各スポーク３の最先端の部分をつな
ぐ外周リング５などによって構成されている。各スポー
ク３の両側（周方向にいう両側）には、取込み口４に面
していてカッターディスク２の前面に突出するように多
数の掘削刃６が取り付けられている。カッターディスク
２の回転向きは切り換えられることがあるため、これら
掘削刃６は向きが１８０°異なるようにスポーク３の中
央部をはさんで両側に対称的に配置している。図１
（ｂ）のようにこれらの掘削刃６は、工具鋼からなる母
材７の先に超硬チップ８を固着してなるもので、チップ
８の鋭いエッジを利用してスクレーパとして機能し、前
方の地山（切羽）に押し付けられながらカッターディス
ク２とともに回転することにより地山を掘削する。そし
てその掘削により生じた土砂が、取込み口４を経てカッ
ターディスク２の後ろのチャンバー（図示せず）内に入
り、コンベヤ等の排土手段によって後方へ排出されるこ
とになる。

【００２１】上記のような掘削刃６は、岩盤を除く各種
の地層部分を良好に掘削するが、砂礫層を掘削する場合
にはかなり激しい摩耗と衝撃とを受けることがある。砂
礫層を掘削するとき、小さな砂礫が掘削刃６の表面上を
縦横に流れるほか、大きな礫が掘削刃６に強い衝撃力を
及ぼすからである。とくにカッターディスク２の最外周
に配置された掘削刃６は、回転による移動速度が高い
（したがって掘削距離も長い）うえ途切れることなく土
砂と接触すること等から、とくに摩耗や破損を受けやす
い。カッターディスク２の外周リング５も、砂礫層を掘
削するときなどには同じ理由で強い負荷を受け、摩耗の
進行が早くなりがちである。

【００２２】このシールド掘進機１では、その点を考慮
して、図３のようにカッターディスク２の最外周を含む
スポーク３の前面に、外周リング５や掘削刃６の負荷を
軽減するためのカッタービット１０を複数取り付けてい
る。カッタービット１０のうちカッターディスク２の最
外周部分に設けるものは、図１（ａ）のように外側（カ
ッターディスク２の外周寄り）の端部が外周リング５の
外周面よりも寸法Ａ（約２０ｍｍ）だけ外側に突出し、
それによって最外周の掘削刃６の先端以上に端部が外側
に位置するように配置する。また、その最外周のものを
含むすべてのカッタービット１０について、それぞれの
前端部（掘進機１の掘進方向にいう前方の端部）は、そ
れと同じ半径位置にある掘削刃６の前端部よりも寸法Ｂ
（約２０ｍｍ）だけ前方へ突出させている。このように
各カッタービット１０の端部を外方および前方に突出さ
せることによって、地山や土砂によって各掘削刃６や外
周リング５が受ける負荷を軽減し、それらの摩耗や破損
を起こりにくくするのである。

【００２３】各カッタービット１０は、図２のように、
機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ４５Ｃ）からなる母材（基
体）１１と、超硬合金（ＰＲ５０）からなる超硬チップ
１２とによって構成している。まず母材１１は、概形を
ほぼ直方体に形成しながらも、前後の端部（図２（ａ）
における左右）は幅を狭くした先鋭的な形にしている。
図１（ａ）のようにその長手方向をカッターディスク２
の回転方向に沿わせることを考慮して、前後端部は地山
を切り込みやすい先鋭的な形にしたものである。そして
図２（ａ）・（ｃ）のように、この母材１１の上面（表
面）１１ａに、機械加工によって円形断面の穴１１ｃを
複数形成し、そこに、円柱形状の超硬チップ１２におけ
る基部１２ｂを挿入し固定している。穴１１ｃおよびチ
ップ１２の配列は図２（ａ）のように３行・７列の千鳥
配列とし、隣接するチップ１２間にできるだけ厚く母材
１１が残るようにした。チップ１２の固定にはロウ付け
を使用し、母材１１の穴１１ｃに銀ロウを流し込んだう
えチップ１２の基部１２ｂを挿入して、その全周を母材
１１にロウ付け固定している。各チップ１２の先端部１
２ａは、こうして母材１１中にチップ１２を挿入・固定
した状態で母材１１の上面１１ａ上に突出するようにす
る。その先端部１２ａは尖らせておいてもよいが、その
場合には早期に摩耗するため、半球状にしている。ま
た、母材１１のうちチップ１２を埋め込んだ部分を囲う
側面１１ｂの外壁部には、硬化肉盛り溶接を施し、図の
ように硬質金属層１３を形成している。チップ１２の基
部１２ｂの周囲において母材１１の摩耗の進行をできる
だけ抑制することにより、チップ１２の脱落を生じにく
くするのがその金属層１３の目的である。

【００２４】このようなカッタービット１０は、前記の
ようにカッターディスク２に取り付けられてそのディス
ク２とともに回転するとき、突出した超硬チップ１２の
先端部１２ａの作用によって地山を崩し、または緩める
機能を発揮する。カッタービット１０は、特定方向から
受ける衝撃力によって破損しやすいエッジの部分を有し
ないうえ、摩耗がとくに進行しやすい箇所も含んでいな
い。しかも各チップ１２については、基部１２ｂを母材
１１にて全周的に支持するとともに、千鳥配列によって
母材１１上に複数を設けているため、局所的な摩耗の進
行によって全チップ１２が脱落し上記機能が完全に喪失
されることはない。したがって、カッタービット１０が
地山を崩したり緩めたりする上記の機能は長期間にわた
って持続する。

【００２５】前記のとおりカッターディスク２の外方お
よび前方にカッタービット１０を設けることにより、外
周リング５とすべての掘削刃６に作用する機械的負荷は
大幅に軽減される。カッターディスク２のスポーク３の
機械的強度を支えるという重要な役目を果たす外周リン
グ５と、摩耗や衝撃によって損傷しやすい掘削刃６との
双方についてこのように負荷が軽減されると、砂礫層を
掘進する際にも、シールド掘進機１が有する掘削性能は
長期間安定的に維持される。掘削刃６等に代わって機械
的負荷を受けるカッタービット１０において上記のよう
に摩耗や衝撃による機能の喪失が起こりにくいという点
も、掘削性能の維持に貢献することは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】請求項１に記載したシールド掘進機用カ
ッタービットには、つぎのような効果がある。すなわ
ち、 1) 地山や土砂等によりどの方向から負荷を受ける場合
にもすぐれた耐摩耗性と耐衝撃性を発揮するため、シー
ルド掘進機の回転式カッターディスクに取り付けられた
とき、地山を崩す等の機能を長期間にわたって発揮する
ことができる。

【００２７】2) シールド掘進機の回転式カッターディ
スクのうち最外周の部分や前面に取り付けられたとき、
カッターディスクの外周リングや掘削刃の機械的負荷を
軽減して、シールド掘進機が長期間安定的に掘進性能を
発揮することに貢献する。

【００２８】3) 超硬チップが円柱状のものであるた
め、母材による超硬チップの支持を強固にすることがで
きるうえ、製造が容易である。製造容易であるのは、同
チップを埋め込むための円柱状の穴を母材上に形成する
のが容易だからである。4) カッターディスクにおける最外周に、外側に突出す
るように上記のカッタービットを取り付けるものである
ため、負荷の高い最外周の掘削刃や、カッターディスク
の強度上とくに重要な外周リングが、砂礫等との接触に
よる摩耗や衝撃から効果的に保護される。 5) 上記のカッタービットが、高い負荷を受けるにもか
かわらず耐摩耗性・耐衝撃性にすぐれていて長寿命であ
るため、シールド掘進機の掘進機能は長期間安定的に発
揮される。 6) 回転式カッターディスクの前面にある掘削刃の前端
部よりも前方の位置に上記のカッタービットを配置する
ので、掘削刃に対する機械的負荷が低減し、シールド掘
進機の掘削機能が一層長期間、円滑に維持される。

【００２９】請求項２に記載のカッタービットは、さら
に、７) 母材上での超硬チップの配列を千鳥配列としたた
め、すべてのチップが母材から一斉に脱落することがな
いうえチップの支持がとくに強固である。したがって、
カッタービットとして耐摩耗性・耐衝撃性にとくにすぐ
れ、上記1)の機能を一層長期間、安定的に発揮する。

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施について一形態を紹介すべくシール
ド掘進機１の一部を表す図である。図１（ａ）は、カッ
ターディスク２の一部（図３におけるＩ部）についての
拡大正面図、また同（ｂ）は、同（ａ）におけるｂ−ｂ
断面図である。

【図２】図１および図３のシールド掘進機１に取り付け
たカッタービット１０の詳細図である。図２（ａ）は平
面図（カッターディスク２の正面から見た図）であり、
同（ｂ）は側面図、同（ｃ）は同（ｂ）におけるｃ−ｃ
断面図、そして同（ｄ）は同（ｂ）におけるｄ−ｄ矢視
図である。

【図３】シールド掘進機１の前方から見た回転式カッタ
ーディスク２の正面図である。ただし、掘削刃６等の一
部数は省略して示している。

【図４】従来のカッタービット２０を示す側面図であ
る。

【図５】従来の他のカッタービット３０を示す側面図で
ある。

【図６】従来のさらに他のカッタービットを示す正面図
（図６（ａ））および側面図（同（ｂ））である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ２ 回転式カッターディスク ５ 外周リング ６ 掘削刃 １０ カッタービット １１ 母材 １２ 超硬チップ １３ 硬質金属層（硬化肉盛り溶接層）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−26365（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−184276（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−319798（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−93578（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−30190（ＪＰ，Ｕ) 特公 平６−81876（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭60−14878（ＪＰ，Ｙ１) 実公 平５−38158（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最前部に備えられ駆動手段によって回転
   駆動されるカッターディスク（２）は、中心部から半径
   方向に放射状に延びた複数のスポーク（３）と、それら
   の間に複数箇所形成された土砂の取込み口（４）と、各
   スポーク（３）の最先端の部分をつなぐ外周リング
   （５）とによって構成され、各スポーク（３）の両側に
   は、母材（７）の先に超硬チップ（８）を固着してなる
   多数の掘削刃（６）が取込み口４に面していてカッター
   ディスク（２）の前面に突出するように取り付けられた
   シールド掘進機において、 円柱状の複数の超硬チップ（１２）を、先端が母材（１
   １）の表面上に突出するとともに先端以外の部分におい
   て全周が囲まれた状態にそれぞれ母材（１１）中に埋め
   込んだカッタービット（１０）を、前記カッターディス
   ク（２）の最外周を含む前記スポーク（３）の前面に、
   それぞれの前端部は同じ半径位置にある前記掘削刃
   （６）の前端部よりも前方へ突出させて設けるととも
   に、 前記カッタービット（１０）のうちカッターディ
   スク（２）の最外周部分に位置するものは、前端部は同
   じ半径位置にある前記掘削刃（６）の前端部よりも前方
   へ突出させ、かつ外側の端部が外周リング（５）の外周
   面よりも最外周の掘削刃（６）の先端以上に外側に突出
   させたこと を特徴とするシールド掘進機。
2. 【請求項２】 前記カッタービット（１０）の母材（１
   １）をほぼ直方体に形成し、かつ前後の端部は幅を狭く
   した先鋭的な形にし、母材（１１）の上面に円形断面の
   穴を複数形成し、そこに円柱形状の超硬チップ（１２）
   の基部を挿入して固定し、前記穴および前記超硬チップ
   （１２）の配列は千鳥配列とし、超硬チップ（１２）の
   固定には、母材（１１）の穴に銀ロウを流し込んだうえ
   超硬チップ（１２）の基部を挿入して、その全周を母材
   （１１）にロウ付け固定した請求項１記載のシールド掘
   進機。