JP3088979B2 - 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】 本発明は、シールド掘進機
に関し、特にトンネル掘進の途中で縮径状態と拡径状態
とに亙って改造可能なものであって、中折れ部の外側の
環状凹部に土砂が流入するのを防止する手段を設けたも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】 シールド掘進機は、地下鉄、上下水
道、電力用ケーブルや通信用ケーブルの為のトンネル、
等のシールド坑（トンネル）の掘進に供するものであ
り、通常のシールド掘進機は、前胴、中折れ部、後胴、
前胴の前端のカッターディスク、カッターディスクを回
転駆動する回転駆動機構、前胴後部と中折れ部と後胴前
端部の内周側に配設されて後胴前端部に固定された例え
ば１０〜２０本のシールドジャッキ、左右複数対の中折
れジャッキ、掘削土砂を排出する排土設備、掘削したト
ンネルの内面にセグメントを覆工するエレクタ等を有
し、複数のシールドジャッキで覆工済みのセグメントを
介して推進力を発生させながら、カッターヘッドを回転
駆動して切羽を掘削し、所定長さの掘進毎にエレクタに
よりトンネルの内面にリング状にセグメントを覆工し、
これを繰り返しつつトンネルを掘進していく。

【０００３】ここで、トンネルの途中部にトンネル径を
拡幅した所定長さの拡幅トンネルを形成したり、トンネ
ルの途中でトンネル径を大きく又は小さく変更する場合
も少なくない。例えば、特開平６−５８０７７号公報に
記載されたトンネル径を拡幅する工法においては、トン
ネル径を拡幅する始端個所に立坑を形成し、その立坑の
位置までシールド掘進機により小径トンネルをシールド
掘進してから、シールド掘進機の前胴の外周側を覆うよ
うに大径の前胴を追加し、小径の後胴に代えて大径の後
胴を取付け、つまり、シールド掘進機を大径用の掘進機
に改造してから、拡幅トンネルを掘進し、その拡幅トン
ネルの掘進後に再度シールド掘進機に改造を施して、大
径の前胴を除去して小径の前胴を使用可能にし且つ大径
の後胴に代えて小径の後胴を取付けて小径のトンネルを
続けて掘進する。

【０００４】前記公報に記載のシールド掘進機には、小
径の前胴と後胴とを回動可能に連結する一般的な構成の
中折れ部があり、中折れ部は小径の前胴の後端部の内周
に形成された部分凹球面状の凹球面座と、小径の後胴の
前端部に固着された中折れ胴部材とからなり、この中折
れ胴部材の外周には凹球面座に係合する凸球面状係合部
が形成されている。大径用の掘進機に改造する際、中折
れ部の外側に隙間を空けてリング部材を設けそのリング
部材の後端部を大径の後胴の前端部に固着し、中折れ部
の前端付近で小径前胴と大径前胴との間に土砂が流入し
ないように何らかの塞ぎ部材を設けている。但し、一般
に、小径前胴と大径前胴とを装備する場合には、小径前
胴と小径後胴とに連結される小径中折れ部と、大径前胴
と大径後胴とにに連結される大径中折れ部とを装備する
ことも少なくない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】トンネル掘進の途中に
おいてシールド掘進機に改造を施してトンネル径を小さ
く切換える為には、小径前胴と、大径前胴と、大径後胴
と、小径前胴に連結された小径中折れ部と、この外側の
リング部材又は大径中折れ部とを装備したシールド掘進
機により掘進していく必要がある。この場合、中折れ部
が２層構造であるものの、中折れ部の内部や外周側に土
砂が侵入して圧密状態になるため、中折れ部を介して掘
進方向を屈曲する際の屈曲抵抗が大きくなり、中折れジ
ャッキを大型化のものに取り替える必要が生じたり、屈
曲不可能になることもある。

【０００６】一方、トンネルを大きく屈曲させる際に
は、中折れ部の屈曲角度が大きくなるが、その場合大径
前胴の後端と大径後胴の前端とが干渉し合うため、中折
れ部の屈曲角度をあまり大きくすることが難しいという
問題もあった。本発明の目的は、トンネルの掘進途中で
縮径状態と拡径状態とに亙って改造可能にし、拡径状態
で掘進するとき中折れ部の内部や外周側に土砂が侵入す
るのを防止できるようにすること、屈曲角度を大きくで
きるようにすること等である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 請求項１のシールド掘
進機は、前胴と、後胴と、これら前胴と後胴とを中折れ
可能に連結する中折れ部とを備え、トンネルの掘進途中
で第１トンネル径で掘進する縮径状態と第１トンネル径
よりも大きな第２トンネル径で掘進する拡径状態とに改
造可能なシールド掘進機であって、前記拡径状態のと
き、前胴は第１前胴とこの第１前胴よりも大径で第１前
胴に同心状に外嵌固定された第２前胴とを備え、前記中
折れ部は第１前胴の後端部に可動に連結された中折れ胴
部材を備え、前記拡径状態のとき、後胴は第１前胴と同
径で中折れ胴部材の後端部に固着された第１後胴前端部
材と第２前胴と同径で第１後胴前端部材に固着された第
２後胴とを備え、前記中折れ胴部材の外側の環状凹部に
流動性のある充填剤を注入する充填剤注入手段を設け、
前記第２後胴の前端部分が第１後胴前端部材の前端より
も前側まで延長され、第２前胴の後端部から第２後胴の
前端部分の外周面にわたる部分に弾性変形可能なカバー
構造が設けられ、このカバー構造は周方向に部分的に重
ねて順々に並べた複数の板バネを備え、各板バネの前端
部が第２前胴の後端部に固着され且つ後端部が自由端に
されたものである。

【０００８】このシールド掘進機を拡径状態にしたと
き、第２前胴及び第２後胴と同径の第２トンネル径のト
ンネルを掘削することができ、中折れ部を屈曲させてト
ンネルを屈曲させることができる。このシールド掘進機
を拡径状態から縮径状態に改造する際には、第２前胴と
第２後胴とを取外し、第２後胴の代わりに第１後胴前端
部材から後方へ延びるようにそれと同径の第１後胴を連
結し、シールド掘進機の前端のカッターディスクを第１
前胴と同径に改造すれば、第１前胴及び第１後胴と同径
の第１トンネル径のトンネルを掘削することができる。

【０００９】その第１トンネル径のトンネル掘削後に、
シールド掘進機を縮径状態から拡径状態に改造すれば、
第２トンネル径のトンネルを掘削することができる。こ
のように、シールド掘進機を拡径状態と縮径状態とに亙
って繰り返し改造することができる。拡径状態にして掘
進する場合、中折れ部の中折れ胴部材は第１前胴及び第
１後胴とほぼ同径であり、中折れ部の外側には環状凹部
が発生する。

【００１０】この環状凹部に充填剤注入手段から流動性
のある充填剤を注入するため、掘進中に環状凹部に土砂
が流入しにくくなる。トンネルの掘進方向を屈曲させる
際には、環状凹部の縮小側から拡大側へ流動するため、
充填剤が屈曲時の抵抗になることがない。但し、注入さ
れた充填剤の一部は地山側へ漏洩することになるので、
充填剤注入手段により充填剤を適宜補充する。

【００１１】しかも、前記カバー構造が、弾性変形可能
で、周方向に部分的に重ねて順々に並べた複数の板バネ
を備えており、各板バネの前端部が第２前胴の後端部に
固着され且つ後端部が自由端であるため、トンネル掘進
方向を屈曲させる際には、カバー構造が弾性変形し、円
滑に屈曲させることができる。そして、中折れ部の外側
の環状凹部の外面側がカバー構造で塞がれるため、トン
ネル掘進中に土砂が環状凹部に流入しなくなる。そし
て、環状凹部の外周側をカバー構造で覆っているため、
シールド掘進時に中折れ部から殆ど抵抗が作用しなくな
る。

【００１２】請求項２のシールド掘進機は、請求項１の
発明において、前記第２後胴はその前端部の内面に固定
された環状ウェブ材を有し、前記充填剤注入手段は、環
状ウェブ材に取付けられた充填剤注入管を有することを
特徴とするものである。

【００１３】つまり、シールド掘進機を縮径状態から拡
径状態に改造する際に、第２後胴を取付け、その第２後
胴の環状ウェブ材に充填剤注入管を取付け、充填剤注入
手段を作動可能な状態にすればよい。縮径状態のとき充
填剤注入管を取り外しておくことができる。

【００１４】請求項３のシールド掘進機は、請求項１ま
たは２の発明において、前記第１，第２前胴の後端付近
において第１，第２前胴の間を塞ぐ環状塞ぎ部材を設け
たことを特徴とするものである。それ故、中折れ部の個
所から、第１，第２前胴間に土砂が流入しなくなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態に係るシールド
掘進機は、トンネル掘進の途中において、第１トンネル
径でトンネルを掘進する縮径状態と、第１トンネル径よ
りも大きな第２トンネル径でトンネルを掘進する拡径状
態とに亙って繰り返して改造可能なものである。図１
は、拡径状態のシールド掘進機により第２トンネル径の
トンネルＡを掘進し、そのトンネルＡに続けてそれより
も小径で同心の第１トンネル径のトンネルＢを掘進する
場合を説明する図であり、シールド掘進機に改造を施す
位置には立坑Ｃが設けられ、この立坑Ｃの直下において
シールド掘進機に改造を施すものとする。尚、以下の説
明では、トンネル掘進方向を前方とし、その反対方向を
後方とする。

【００１６】図２はトンネルＡを掘進するのに供する拡
径状態のシールド掘進機１Ａを示し、このシールド掘進
機１Ａには、トンネルＢと同径の第１前胴２、トンネル
Ａと同径の第２前胴３、第１後胴前端部材４ａ、第２後
胴５Ａ、第１前胴２と第１後胴前端部材４ａとを屈曲自
在に連結する中折れ部６、シールド掘進機１Ａの前端部
のカッターディスク７であって多数のカッタービット７
ａを有するカッターディスク７、カッターディスク７に
組み込んだコピーカッター７ｂ、第１前胴２の前端付近
の内側の隔壁８、この隔壁８の前側のチャンバー９、隔
壁８にカッターディスク７を回転自在に且つ液密に支持
する機構、カッターディスク７を複数の

【００１７】カッター駆動モータ１０によりモータ軸に
固定のピニオン１０ａとリングギヤ１１を介して回転駆
動する回転駆動機構、カッターディスク７の加泥剤ノズ
ル７ｃに加泥剤を供給する加泥剤供給系のセンタスイベ
ルジョイント１２、油圧式の左右複数対の中折れジャッ
キ１３、第１前胴２の後部と中折れ部６と第１後胴前端
部材４ａの内側の油圧式の複数のシールドジャッキ１
４、チャンバー９内の土砂を排出するスクリューコンベ
ヤ１５を含む排土設備、トンネルＡ，Ｂの内面にセグメ
ントＳを覆工するエレクタ１６（支持フレーム１６ａと
エレクタ本体１６ｂ）、第２後胴５Ａの後端のテールシ
ール５ｔ等が設けられ、このシールド掘進機１Ａは、第
１のトンネルＡを掘進するのに適した外径を有するもの
である（図４参照）。

【００１８】図２、図３に示すように、縮径状態におい
ては第１前胴２は隔壁８の前方まで（カッターディスク
７の付近まで）延びており、拡径状態に改造する際に第
１前胴２の前端部分２ａが隔壁８の前端の位置で溶断さ
れ、また、拡径状態から縮径状態に改造する際には、第
１前胴２の前端部分２ａが図３に鎖線で図示のように溶
接される。第２前胴３は、第１前胴２よりも大径で且つ
第１前胴２に同心状に外嵌されており、第２前胴３に
は、第１前胴２に溶接接合された環状ウェブ材３ａと、
第１，第２前胴２，３の後端付近において第１，第２前
胴２，３間を塞ぐ環状塞ぎ板３ｃ（環状塞ぎ部材）であ
って第１前胴２に溶接接合される環状塞ぎ板３ｃと、軸
心方向向きの複数の補強リブ３ｄ（但し、これらは第１
前胴２に溶接接合されない）、第２前胴３の前端部の内
面と環状ウェブ材３ａとを連結する部分コーン状のコー
ン板３ｅであって前方程大径化したコーン板３ｅ等が設
けられている。

【００１９】図２、図３に示すように、隔壁８の外周部
には周方向適当間隔おきに複数のボルト穴が形成され、
環状ウェブ材３ａの内周側部分には隔壁８の複数のボル
ト穴に対応する複数のボルト穴が形成され、環状ウェブ
材３ａの内周側部分を隔壁８の前面に当接させ、複数の
ボルト３ｆにより環状ウェブ材３ａが隔壁８に固定解除
可能にボルト結合されている。そして、第２前胴３はそ
の軸心を含む水平面の位置で上下に２分割されており、
左右１対の分割線の個所は溶接されている。シールド掘
進機１Ａを拡径状態から縮径状態に改造する際には、前
記左右１対の分割線の個所の溶接を溶断し、複数のボル
ト３ｆを取外し、第１前胴２の周面と環状塞ぎ板３ｃと
の溶接部を溶断することにより、第１前胴２から第２前
胴３を取り外し得るように構成してある。

【００２０】図２、図５、図６に示すように、第１後胴
前端部材４ａは第１前胴２と同径かつ同心状であり、第
１後胴前端部材４ａの後端部の内面にはフランジ付きの
リングウェブ材１７が固着されている。中折れ部６は、
第１前胴２の後端部の内面に形成された部分凹球面状の
凹球面座と、この凹球面座に内側から係合する部分凸球
面状の凸球面状係合部を有し且つ第１後胴前端部材４ａ
とリングウェブ材１７とに固着された中折れ胴部材６ａ
と、複数対（例えば、左右３対）の中折れジャッキ１３
とを有する。

【００２１】複数対の中折れジャッキ１３は、第１前胴
２の後部と中折れ胴部材６ａの内面側の左右両側に配設
され、各中折れジャッキ１３のジャッキ本体は第１前胴
２の内面のブラケット１８に立て向きのピンにてピン結
合され、中折れジャッキ１３のピストンロッドはリング
ウェブ材１７に固定のブラケット１９に立て向きのピン
にてピン結合されている。トンネルを右方へ湾曲させる
際には、右側の複数の中折れジャッキ１３を収縮させ左
側の複数の中折れジャッキ１３を伸長させて掘進し、ト
ンネルを左方へ湾曲させる際には前記とは反対にして掘
進する。

【００２２】図２、図５、図６に示すように、このシー
ルド掘進機１Ａにおいては、第２前胴３の後端は第１前
胴２の後端よりも前方に位置し、第２前胴３の後端の環
状塞ぎ板３ｃ（環状塞ぎ部材）が第１前胴２に溶接接合
されている。第２後胴５Ａの前端部分５ｆは環状凹部２
５Ａの後部の外周側を覆うように延び、この第２後胴５
Ａの前端部分５ｆの外周面は後方程大径化する緩いテー
パー面に形成されている。第２後胴５Ａの内側に溶接さ
た環状ウェブ材５ｅの内周部が第１後胴前端部材４ａの
前端部に溶接接合され、第２後胴５Ａの内側に溶接され
た環状ウェブ材５ｄの内周側部分をリングウェブ材１７
の後面に当接させて複数のボルト５ｇにてボルト結合さ
れている。

【００２３】Ｌ形の充填剤注入管２７Ａは環状ウェブ材
５ｄ，５ｅを貫通して中折れ胴部材６ａの外周側の環状
凹部２５Ａに突出し、環状ウェブ材５ｄ，５ｅに固定さ
れている。一方、第２前胴３の後端部から第２後胴５Ａ
の前端部分５ｆの外周面にわたる部分に弾性変形可能な
カバー構造４０が設けられ、図７に示すように、このカ
バー構造４０は周方向に部分的に重ねて順々に並べた複
数の板バネ４１を備え、各板バネ４１の前端部が第２前
胴３の後端部に固着され且つ後端部が自由端に構成され
ている。第２前胴３の後端部には内外２重の狭幅のリン
グ４２，４３が溶接接合され、各板バネ４１の前端部が
それらリング４２，４３間に挿入されて溶接やビス等で
固着されている。

【００２４】トンネルＢの掘進の為に、シールド掘進機
１Ａを拡径状態から縮径状態に改造する際には、複数の
ボルト５ｇを取外し、第１後胴前端部材４ａの外周面と
環状ウェブ材５ｅとの溶接接合部を溶断し、第２後胴５
Ａを上下に２分割することにより第２後胴５Ａを取外
し、第１前胴２と同径の第１後胴４を第１後胴前端部材
４ａの後端に溶接接合する。尚、第１後胴４も上下に２
分割した構造にしておき、取付ける際に左右の分割線の
個所を溶接接合するように構成してもよい。

【００２５】図４に示すように、カッターディスク７
は、軸心部から放射状に延びる数本（例えば４本）のカ
ッタースポーク７１〜７４と、縮径状態のときの外周に
位置するリング部材７５とを有し、カッタースポーク７
１，７２にはコピーカッター７ｂが設けられ、カッター
スポーク７４には加泥剤ノズル７ｃが設けられている。
拡径状態のとき、カッターディスク７は第２前胴３およ
び第２後胴５Ａと同径になっており、カッタースポーク
７１，７２は、その長さ方向途中部にスポーク分割部材
７６を継ぎ足すことで拡径状態にされ、カッタースポー
ク７３，７４は、それらの外端部にスポーク拡径部材７
７を継ぎ足すことで拡径状態にされている。カッターデ
ィスク７を拡径状態から縮径状態に改造する際には、ス
ポーク分割部材７６を溶断にて取り外してから拡径スポ
ーク７１，７２を溶接接合し、１対のカッタースポーク
７３，７４においてはスポーク拡径部材７７を取外す。

【００２６】図２に示すように、複数のシールドジャッ
キ１４は、第１前胴２の後部と中折れ胴部材６ａと第１
後胴前端部材４ａの内側に、周方向にほぼ等間隔おき
に、ピストンロッドを後方へ伸縮させるように後方向き
に配設されている。各シールドジャッキ１４はリングウ
ェブ材１７を貫通させたジャッキ本体のフランジ部をリ
ングウェブ材１７に当接させて複数のボルトにてリング
ウェブ材１７に固定され、各シールドジャッキ１４のピ
ストンロッドの先端部には、偏心金具２０が複数のボル
トで固定されている。この偏心金具２０は、シールドジ
ャッキ１４に対してスプレッダー２１から推進反力を伝
達する為のものである。

【００２７】図２、図５、図６に示すように、拡径状態
のとき中折れ胴部材６ａの外周側には環状凹部２５Ａが
あり、この環状凹部２５Ａに土砂が流入すると、中折れ
ジャッキ１３と中折れ部６を介して掘進方向を屈曲させ
る際にシールド掘進機１Ａを屈曲させるのが難しくなる
ことから、この環状凹部２５Ａに土砂が流入するのを防
止する為に、前記カバー構造４０と、次のような充填剤
注入装置２６（充填剤注入手段）が設けられている。

【００２８】即ち、充填剤注入管２７が環状ウェブ材５
ｄ，５ｅに貫通されて溶接接合され、充填剤注入管２７
Ａの内端部には、操作レバーで切換えられる手動開閉弁
を含む弁部２８が設けられ、加泥剤や泥水からなる流動
性のある充填剤を加圧して供給する充填剤供給源３０が
ホース２９にて弁部２８に接続されており、充填剤供給
源３０を制御する制御ボックス３１も設けられている。

【００２９】シールド掘進機１Ａが拡径状態のとき、充
填剤供給源３０からホース２９を介して弁部２８に供給
される充填剤が充填剤注入管２７Ａにより、環状凹部２
５Ａに一杯に充填され、地山３６の土圧や水圧以上の加
圧状態に維持される。環状凹部２５Ａ内の充填剤が地山
３６側へ漏洩するので、制御ボックス３１で充填剤供給
源３０を制御することで、所定時間おきに加圧状態の充
填剤が補充され、トンネルＡの掘進中には、環状凹部２
５Ａに加圧状態の充填剤を充填した状態を維持するよう
になっている。

【００３０】次に、以上説明したシールド掘進機１Ａの
作用、効果について説明する。前記制御ボックス３１、
充填剤供給源３０、ホース２９、弁部２８、充填剤注入
管２７Ａ等からなる充填剤注入装置２６を設け、拡径状
態においてトンネルＡの掘進中には、中折れ胴部材６ａ
の外周側の環状凹部２５Ａに流動性のある充填剤を供給
して一杯に充填し、その充填剤を地山３６の土圧や水圧
以上の加圧状態に維持するので、環状凹部２５Ａに土砂
が流入するのを防止することができる。

【００３１】それ故、トンネルＡの掘進中に中折れジャ
ッキ１３と中折れ部６を介して掘進方向を屈曲させる際
に、環状凹部２５Ａの充填剤が環状凹部２５Ａの縮小側
から拡大側へ流動し、円滑に屈曲可能になり、屈曲抵抗
が大きくなることもない。そのため、中折れジャッキ１
３を大型化する必要もなく、簡単な構造の充填剤注入装
置２６を設けるだけでよいから設備コスト的に有利であ
る。

【００３２】前記弾性変形可能なカバー構造４０で環状
凹部２５Ａの外周面を覆ったため、地山３６から環状凹
部２５Ａに土砂が流入するのを確実に防止することがで
きる。しかも、カバー構造４０の各板バネ４１の前端部
が第２前胴３に固着され且つ後端を自由端にしてあるた
め、掘進方向切換えの際にカバー構造４０から大きな抵
抗が作用することもない。板バネ４１は、第２後胴５Ａ
の前端部分５ｆの外面に長くラップしているため、図６
に実線で示すように大きな屈曲角で屈曲させても板バネ
４１の後端部が第２後胴５Ａから外れることがないし、
図６に鎖線で示すように大きな屈曲角で屈曲させても板
バネ４１が第２後胴５Ａと干渉することがない。

【００３３】更に、環状凹部２５Ａの外周側を弾性変形
可能なカバー構造４０で覆っているため、トンネルを真
っ直ぐ掘進させる際にもトンネルを屈曲させつつ掘進す
る際にも、中折れ部６や環状凹部２５Ａからシールド掘
進機１Ａに抵抗が殆ど作用しなくなる。しかも、環状凹
部２５Ａに加圧状態に充填された充填剤が板バネ４１の
隙間から漏出するため、潤滑剤的に作用する。

【００３４】第１，第２前胴２，３の後端付近において
両者間を環状塞ぎ板３ｃで塞いであるため、環状凹部２
５Ａ側から第１，第２前胴２，３間に土砂が流入するこ
ともないし、環状凹部２５Ａの外周側をカバー構造４０
で塞いであるため、トンネルの掘削中に第２後胴５Ａが
地山３６側へ食い込むことがなく、トンネル掘進方向を
屈曲させる際にも、第２後胴５Ａの前進が円滑化する
上、中折れジャッキ１３と中折れ部６を介して屈曲させ
る際の屈曲角を大きくすることもできトンネル掘進方向
を急に屈曲させることもできる。

【００３５】シールド掘進機１Ａを拡径状態にしてトン
ネルＡを掘進し、そのトンネルＡの掘進途中においてシ
ールド掘進機１Ａを縮径状態に改造する際には、立坑Ｃ
の直下においてシールド掘進機１Ａに改造を施す。即
ち、カッターディスク７を前記のように縮径状態にし、
第２前胴３を前記のようにして取外し、第１前胴２の前
端部分２ａを図３に示すように溶接接合し、第２後胴５
Ａを前記のようにして取外し、その後第１後胴４を第１
後胴前端部材４ａの後端に連なるように取付けて溶接接
合する。

【００３６】そして、複数のシールドジャッキ１４にお
ける偏心金具２０をトンネルＢ用の偏心金具に交換し、
排土設備を接続すると、縮径状態にしてトンネルＢを掘
削可能になる。尚、トンネルＢの掘進後にトンネルＡと
同径のトンネルを掘進する場合には、トンネル径の切換
え個所に立坑を設け、その立坑のところにおいてシール
ド掘進機１Ａに前記と逆の改造を施して拡径状態に改造
すればよい。

【００３７】ここで、前記実施形態の変更形態について
説明すると、拡径状態から縮径状態に改造する際、第１
前胴２の前端部分２ａをボルト結合により連結するよう
に構成してもよく、第１後胴前端部材４ａに第１後胴４
をボルト結合するように構成してもよい。また、排出土
設備は前記実施形態のものに限定されず、圧送ポンプに
より排土する構成のものでもよく、隔壁８や回転駆動機
構の構造は前記実施形態のものに限定されるものではな
い。また、縮径状態にしてトンネルＢを掘進する際に
は、環状凹部２５Ａが無くなるため、充填剤を供給する
必要がないことから、第２前胴３の環状塞ぎ板３ｃ側か
ら充填剤を供給するように構成してもよい。尚、充填剤
注入管２７Ａを中折れ胴部材６ａを貫通状に配設してそ
の充填剤注入管から環状凹部２５Ａに充填剤を注入して
もよい。

【００３８】

【発明の効果】 請求項１の発明によれば、シールド掘
進機を拡径状態にして、第２前胴及び第２後胴とほぼ同
径の第２トンネル径のトンネルを掘削でき、シールド掘
進機を縮径状態に改造すれば、第１前胴及び第１後胴と
ほぼ同径の第１トンネル径のトンネルを掘削できる。充
填剤注入手段を設け、拡径状態にして第２トンネル径で
掘進する際には、充填剤注入手段により中折れ部の外側
の環状凹部に充填剤を注入するため、掘進中に環状凹部
に土砂が流入しにくくなる。トンネルの掘進方向を屈曲
させる際には、環状凹部の縮小側から拡大側へ流動する
ため、充填剤が屈曲時の抵抗になることがないから、円
滑に屈曲させることが可能になり、中折れジャッキを大
型化する必要もない。

【００３９】しかも、トンネル掘進方向を屈曲させる際
には、カバー構造が弾性変形して円滑に屈曲させること
ができる。中折れ部の外側の環状凹部の外面側がカバー
構造で塞がれるため、トンネル掘進中に土砂が環状凹部
に流入しなくなる。また、第２後胴の前端部分が第１後
胴前端部材の前端よりも前側まで延長されているので、
複数の板バネの軸心方向長さを小さくすることができ、
それ故比較的板厚の小さな板バネを適用可能になる。

【００４０】請求項２の発明によれば、第２後胴はその
前端部の内面に固定された環状ウェブ材を有し、充填剤
注入手段が環状ウェブ材に取付けた充填剤注入管を有す
るため、縮径状態のときには充填剤注入管を取り外して
おくことができる。その他請求項１と同様の効果を奏す
る。

【００４１】請求項３の発明によれば、前記第１，第２
前胴の後端付近において両者間を塞ぐ環状塞ぎ部材を設
けたので、中折れ部の個所から、第１，第２前胴間に土
砂が流入しなくなる。その他請求項１又は２と同様の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るシールド掘進機で掘削
されるトンネルの断面図である。

【図２】シールド掘進機（拡径状態で掘進中）の縦断面
図である。

【図３】シールド掘進機の第１，第２前胴の要部拡大断
面図である。

【図４】カッターディスク（拡径状態）の正面図であ
る。

【図５】シールド掘進機の要部横断平面図である。

【図６】中折れ部を屈曲させた状態の要部横断平面図で
ある。

【図７】図５のＸ−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】１ Ａ シールド掘進機 ２ 第１前胴 ３ 第２前胴 ３ｃ 環状塞ぎ板 ４ａ 第１後胴前端部材 ４ 第１後胴 ５Ａ 第２後胴 ５ａ テーパ環状塞ぎ板 ５ｃ 環状ウェブ材 ５ｆ 第２後胴の前端部分 ６ 中折れ部 ６ａ 中折れ胴部材２ ５Ａ 環状凹部 ２６ 充填剤注入装置２ ７Ａ 充填剤注入管 ４０ カバー構造 ４１ 板バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 圭二 東京都港区浜松町２丁目４番１号 世界 貿易センタービル内 川崎重工業株式会 社 東京本社内 (72)発明者 山田 信夫 埼玉県鳩ケ谷市辻669番地４号 (72)発明者 石田 恵一 千葉県佐倉市王子台６丁目３番21号 (72)発明者 佐藤 雅継 東京都港区虎ノ門１丁目20番10号 西松 建設株式会社 関東支店内 (56)参考文献 特開 平６−58077（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−25840（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 301

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前胴と、後胴と、これら前胴と後胴とを
   中折れ可能に連結する中折れ部とを備え、トンネル掘進
   の途中で第１トンネル径で掘進する縮径状態と第１トン
   ネル径よりも大きな第２トンネル径で掘進する拡径状態
   とに亙って改造可能なシールド掘進機であって、 前記拡径状態のとき、前胴は第１前胴とこの第１前胴よ
   りも大径で第１前胴に同心状に外嵌固定された第２前胴
   とを備え、 前記中折れ部は第１前胴の後端部に可動に連結された中
   折れ胴部材を備え、 前記拡径状態のとき、後胴は第１前胴と同径で中折れ胴
   部材の後端部に固着された第１後胴前端部材と、第２前
   胴と同径で第１後胴前端部材に固着された第２後胴とを
   備え、 前記中折れ胴部材の外側の環状凹部に流動性のある充填
   剤を注入する充填剤注入手段を設け、 前記第２後胴の前端部分が第１後胴前端部材の前端より
   も前側まで延長され、第２前胴の後端部から第２後胴の
   前端部分の外周面にわたる部分に弾性変形可能なカバー
   構造が設けられ、このカバー構造は周方向に部分的に重
   ねて順々に並べた複数の板バネを備え、各板バネの前端
   部が第２前胴の後端部に固着され且つ後端部が自由端に
   された ことを特徴とするシールド掘進機。
2. 【請求項２】 前記第２後胴はその前端部の内面に固定
   された環状ウェブ材を有し、前記充填剤注入手段は環状
   ウェブ材に取付けられた充填剤注入管を有することを特
   徴とする請求項１に記載のシールド掘進機。
3. 【請求項３】 前記第１，第２前胴の後端付近において
   第１，第２前胴の間を塞ぐ環状塞ぎ部材を設けたことを
   特徴とする請求項１又は２に記載のシールド掘進機。