JPH102195A - トンネル掘削機及び掘削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル掘削機において、トンネルの内壁面
の崩落を抑制すると共に掘削作業の安全性の向上を図
る。 【解決手段】 掘削機本体１１の前部に回転自在なカッ
タヘッド１２を装着し、この掘削機本体１１から後方に
連結筒１８を延設してその後部にカッタ旋回モータ２３
を装着し、連結筒１８内に駆動連結軸２０を配設してカ
ッタヘッド１２とカッタ旋回モータ２３とを駆動連結
し、掘削機本体１１にフロントグリッパ３２を設ける一
方、連結筒１８の外周部にリヤグリッパ３５を移動自在
に設け、掘削機本体１１とリヤグリッパ３５との間にス
ラストジャッキ４１を架設し、掘削機本体１１の後部に
エレクタ装置４４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤を掘削してト
ンネルを構築するトンネルボーリングマシンやシールド
掘削機などのトンネル掘削機及びトンネル掘削方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図７に従来のトンネルボーリングマシン
の断面概略、図８に図７のVIII−VIII断面を示す。

【０００３】従来のトンネルボーリングマシン（以下、
ＴＢＭと称する。）において、図７及び図８に示すよう
に、円筒形状をなす胴体101は、周方向に４分割された
ルーフサポート102と左右のサイドサポート103，104と
ロアサポート105によって構成されている。即ち、支持
円盤106の外周下部には外周面が円弧状をなすロアサポ
ート105が固定されており、支持円盤106の両側部には外
周面が円弧状をなす一対のサイドサポート103，104が位
置しており、下端部がロアサポート105に連結されてい
る。また、支持円盤106の上部には外周面が円弧状をな
すルーフサポート102が位置している。

【０００４】そして、支持円盤106の両側部と各サイド
サポート103，104の上端部との間にはそれぞれサイドサ
ポートジャッキ107，108が架設されている。また、ルー
フサポート102は支持円盤106の上部に前後一対のリンク
109によって指示されると共に、支持円盤106とルーフサ
ポート102との間にはそれぞれルーフサポートジャッキ1
10が架設されている。

【０００５】また、支持円盤106の前部にはカッタヘッ1
11が回転自在に装着されており、このカッタヘッド111
は前面部に岩盤をせん断破壊するローラカッタ112が多
数枢着されると共に、バケット113が取付けられてい
る。このカッタヘッド111の後部には図示しないリング
ギヤが一体に固定される一方、支持円盤106にはカッタ
旋回モータ114が多数固定されており、この各カッタ旋
回モータ114の図示しない駆動ギヤがリングギヤに噛み
合っている。

【０００６】支持円盤106の後部にはメインフレーム115
の一端部が固定されており、このメインフレーム115の
後部は既設トンネル内を後方に延設されている。そし
て、このメインフレーム115の後端部にはリヤサポート1
16が固定されており、このリヤサポート116にはリヤサ
ポートシュー117を有するサポートジャッキ118が装着さ
れている。また、メインフレーム115にはその長手方向
に沿ってリヤグリッパ119が移動自在に装着され、この
リヤグリッパ119には左右一対のリヤグリッパジャッキ1
20が枢着され、このリヤグリッパジャッキ120にはそれ
ぞれリヤグリッパシュー121が取付けられている。

【０００７】そして、前述した支持円盤106の後部とリ
ヤグリッパ119との間には多数のスラストジャッキ122が
架設されている。なお、支持円盤106の後部から既設ト
ンネルの後方に向けてカッタヘッド111が破砕した岩石
など（以下、ずりと称する。）を外部に搬出するベルト
コンベヤ123が配設されている。

【０００８】ここで、上述した本実施例のＴＢＭを用い
たトンネル掘削方法について説明する。

【０００９】ＴＢＭによる岩盤掘削の開始時には、掘削
機本体101は各ジャッキ107，108，110によって各サポー
ト102，103，104，105が拡径することで掘削するトンネ
ルの内径とほぼ同径となっており、リヤグリッパ119は
各リヤグリッパジャッキ120によって各グリッパシュー1
21を既設トンネル内壁面に圧接することで、この既設ト
ンネル内でメインフレーム115を保持し、各スライドジ
ャッキ122は収縮状態にある。このリヤグリッパ119によ
る保持状態で、まず、カッタ旋回モータ114によってカ
ッタヘッド111を回転駆動すると共に、スラストジャッ
キ122を伸長することで、リヤグリッパ119に対してカッ
タヘッド111及び支持円盤106、メインフレーム115を前
方に推進させる。すると、回転駆動するカッタヘッド11
1が前方の岩盤に押し付けられ、ローラカッタ112が岩盤
を破砕し、トンネルを掘削形成する。

【００１０】このように掘削機本体101及びカッタヘッ
ド111が所定距離前進してトンネルが形成されると、次
に、各ジャッキ107，108，110を伸長して各サポート10
2，103，104，105を既設トンネル内壁面に圧接すること
で、掘削機本体101を一保持する。一方、リヤグリッパ1
19の各ジャッキ120を収縮して各グリッパシュー121によ
るトンネル内壁面の圧接を解除し、スラストジャッキ12
2を収縮することで掘削機本体101に対してリヤグリッパ
119を前方へ引き寄せる。そして、再び、リヤグリッパ1
19によって既設トンネル内でメインフレーム115を保持
し、スラストジャッキ122を伸長することでカッタヘッ
ド111を前方に推進し、前方の岩盤を破砕してトンネル
を掘削形成する。この作動の繰り返しによって連続して
トンネルを掘削していく。そして、この掘削作業中に、
ローラカッタ112によって破砕されたずりはベルトコン
ベヤ123によって外部に排出される。

【００１１】また、岩盤を掘削してトンネルを掘削形成
していく過程で、この掘削形成されたトンネルの壁面が
安定している場合は支保は不要であるが、若干不安定で
あるときは、トンネルの壁面から岩片が剥がれ落ちない
ようにリング状に形成したＨ形綱や木製の板等を支保と
して用い、トンネルを保護する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＴＢＭ
にあっては、掘削形成されたトンネルの内壁面が不安定
であるときには、内壁面から岩片が剥がれ落ちないよう
に支保工を用いてトンネルを保護する。この支保工の組
付作業は、従来、掘削機本体101の後方で行っている。

【００１３】ところが、掘削形成されたトンネルの内壁
面が不安定であるものの、崩落の少ない地盤であれば問
題ないが、地山が崩落し易い地盤では掘削面（切羽）か
らなるべく近いところで、且つ、なるべく早い時期に支
保工などを用いたトンネル保護作業を行う必要がある。
上述した従来のＴＢＭにあっては、支保工の組付作業を
掘削機本体101の後方で行っており、トンネルの内壁面
の崩落が広範囲にわたってしまうという問題があった。

【００１４】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、トンネルの内壁面の崩落を抑制すると共に掘削
作業の安全性の向上を図ったトンネル掘削機及びトンネ
ル掘削方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のトンネル掘削機は、筒状をなす掘削機本体
と、該掘削機本体の前部に回転自在に装着されたカッタ
ヘッドと、前記掘削機本体に配設されて既設トンネルの
内壁面に圧接して該掘削機本体を位置保持する前部支持
体と、前記掘削機本体から掘進方向に対して後方に延設
された連結筒と、該連結筒の外周部に掘進方向に沿って
相対移動自在に支持されて既設トンネルの内壁面に圧接
して位置保持することで掘削反力を受け止める後部支持
体と、前記掘削機本体と前記後部支持体との間に架設さ
れた推進手段と、前記連結筒の後部に装着された前記カ
ッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動手段と、前
記連結筒内に配設されて前記カッタヘッドと該カッタヘ
ッド駆動手段とを駆動連結する駆動連結軸とを具えたこ
とを特徴とするものである。

【００１６】従って、このトンネル掘削機によって地盤
を掘削する場合、後部支持体が既設トンネルの内壁面に
圧接して位置保持した状態で、カッタヘッド駆動手段の
駆動力を駆動連結軸を介してカッタヘッドに伝達するこ
とで、このカッタヘッドを駆動回転させながら、推進手
段によって後部支持体が掘削反力を受け止めながら掘削
機本体を前進させることで、カッタヘッドによって前方
の地盤を掘削する。そして、後部支持体による既設トン
ネルの内壁面への圧接を停止して位置保持を解除する一
方、前部支持体が既設トンネルの内壁面に圧接して掘削
機本体を位置保持した状態で、推進手段によって掘削機
本体に対して後部支持体を引き寄せる。そして、前部支
持体による既設トンネルの内壁面への圧接を停止して位
置保持を解除し、再び、後部支持体によって既設トンネ
ルの内壁面に位置保持した状態で、推進手段によって掘
削機本体を前進させることで、カッタヘッドによって前
方の地盤を掘削する。この繰り返しによってトンネルを
連続して掘削形成する。

【００１７】また、本発明のトンネル掘削機は、前記掘
削機本体の後部に支保工組立装置が設けられたことを特
徴とするものである。

【００１８】従って、掘削作業中に、支保工組立装置を
作動させることで、カッタヘッドによる掘削面から近い
ところで、且つ、早い時期に既設トンネルの内壁面に対
する支保を行うことができる。

【００１９】また、本発明のトンネル掘削方法は、掘削
機本体から掘進方向に対して後方に延設された連結筒に
沿って相対移動自在な後部支持体が既設トンネルの内壁
面に圧接した状態で、前記掘削機本体と該後部支持体と
の間に架設された推進手段を作動することで、該後部支
持体が掘削反力を受け止めながら前記掘削機本体は前進
し、且つ、前記連結筒の後部に装着されたカッタヘッド
駆動手段の駆動力を前記連結筒内に配設された駆動連結
軸を介して掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッド
に伝達することで、該カッタヘッドを駆動回転して前方
の地盤を掘削し、このとき、掘削機本体の後部に設けら
れた支保工組立装置が既設トンネルの内壁面に対して支
保を行うことを特徴とするものである。

【００２０】従って、このトンネル掘削方法を用いて地
盤を掘削することで、掘削途中で、掘削面から近いとこ
ろで早い時期に支保を行うことができ、地山の崩落を抑
制できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２２】図１に本発明の一実施形態に係るトンネル
掘削機としてのトンネルボーリングマシンの断面概略、
図２乃至図６は本実施例のトンネルボーリングマシンの
要部を表すものであって、図２にトンネルボーリングマ
シン正面視、図３に図１のIII−III断面、図４に図１の
IV−IV断面、図５に図１のＶ−Ｖ断面、図６にトンネル
ボーリングマシン背面視を示す。

【００２３】本実施例のＴＢＭにおいて、図１乃至図６
に示すように、掘削機本体１１は円筒形状をなし、前部
にカッタヘッド１２のカッタドラム１３が軸受１４を介
して回転自在に支持されている。このカッタヘッド１２
は前面部に岩盤をせん断破壊するローラカッタ１５が多
数枢着されると共に、破壊したずりを取り込む開口１６
が形成され、外周部にカッタバケット１７が固定されて
いる。掘削機本体１１の後部には中空四角筒状の連結筒
１８が固定され、既設トンネル内を後方に延設されてお
り、その後端部にはハウジング１９が固定されている。
また、このカッタヘッド１２と一体のカッタドラム１４
の後部には駆動連結軸２０の前端部が固結され、この駆
動連結軸２０は連結筒１８内を後方に延設されており、
後端部がハウジング１９内に侵入して軸受２１によって
回転自在に支持されると共に、リングギヤ２２が一体に
形成されている。そして、このハウジング１９には電動
式あるいは油圧式のカッタ旋回モータ２３が４個装着さ
れており、各カッタ旋回モータ２３の駆動ギヤ２４がリ
ングギヤ２２に噛み合っている。

【００２４】このハウジング１９の後部には梁２５が固
定されており、この梁２５にはリヤサポートシリンダ２
６が装着されており、このリヤサポートシリンダ２６の
下方に延びるリヤサポートロッド２７の先端部にはリヤ
サポート２８が固結されている。このリヤサポート２８
は既設トンネルの下部に設置し、連結筒１８の後部、即
ち、カッタ旋回モータ２３などの重量物を支持してい
る。

【００２５】また、掘削して発生したずりが掘削機本体
１１の内部に浸入しないように、カッタヘッド１２と掘
削機本体１１との間にはチャンバ室２９が形成されてい
る。そして、このチャンバ室２９にはずりを集積するホ
ッパ３０が掘削機本体１１の前面に固定されて配設さ
れ、このホッパ３０の下部にはこのホッパ２９にて集積
したずりを外部に排出するベルトコンベヤ３１が取付け
られ、このベルトコンベヤ３１は掘削機本体１１内を後
方に延設されている。

【００２６】なお、このベルトコンベヤ３１によるずり
の排出装置としては、ジェットポンプによってずりを外
部に排出するものであってもよく、例えば、掘削機本体
内に、ジェットポンプに給水する給水管と給水された水
及びずりを排出する排出管を配設し、ホッパ３０にて集
積されたずりをジェットポンプからの噴射水によって排
出管に吸引し、この排出管を通って排出するようにして
もよい。

【００２７】従って、カッタ旋回モータ２３によって駆
動ギヤ２４が回転駆動すると、この駆動ギヤ２４が噛み
合うリングギヤ２３が回転し、リングギヤ２３と一体の
駆動連結軸２０が回転駆動し、カッタドラム１３を介し
てカッタヘッド１３を旋回する。すると回転駆動するカ
ッタヘッド１２の各ローラカッタ１５が岩盤をせん断破
壊して掘削することができる。そして、カッタバケット
１７がずりをチャンバ室２９に取り込んでホッパ３０内
に落とし、このホッパ３０内に落下して集積したずりは
ベルトコンベヤ３１によって外部に排出される。

【００２８】また、掘削機本体１１にはフロントグリッ
パ３２が装着されている。このフロントグリッパ３２の
３つのグリッパシュー３３は周方向にほぼ均等間隔で掘
削機本体１１に出没自在に装着されており、内蔵された
油圧ジャッキ３４によって径方向に駆動することができ
る。従って、この油圧ジャッキ３４を駆動して各グリッ
パシュー３３を径方向に張り出すと、このグリッパシュ
ー３３を掘削機本体１１内に収納した位置から、掘削形
成されたトンネル内壁面に圧接して掘削機本体１１を保
持する位置に移動させることができる。

【００２９】一方、掘削機本体１１の後方にはリヤグリ
ッパ３５が位置し、連結筒１８の外周部にその長手方向
移動自在に装着されている。即ち、このリヤグリッパ３
５において、移動体３６が連結筒１８に移動自在に嵌合
し、この移動体３６には左右の支持ジャッキ３７によっ
てリヤグリッパ本体３８が支持されている。そして、こ
のリヤグリッパ本体３８には周方向にほぼ均等間隔で左
右の油圧ジャッキ３９が装着されており、この各油圧ジ
ャッキ３９の先端部にはグリッパシュー４０がこれ決さ
れている。従って、この油圧ジャッキ３９を駆動して各
グリッパシュー４０を径方向に張り出すと、このグリッ
パシュー４０を掘削形成されたトンネル内壁面から離間
した位置から、このトンネル内壁面に圧接してリヤグリ
ッパ本体３８を保持する位置に移動させることができ
る。

【００３０】そして、掘削機本体１１とリヤグリッパ３
５との間には推進手段としての４本のスラストジャッキ
４１が架設されている。このスラストジャッキ４１は油
圧の給排によって伸縮作動するものであって、ジャッキ
本体は掘削機本体１１に揺動自在に支持され、ロッド先
端部はリヤグリッパ本体３８に揺動自在に支持されてい
る。従って、この各スラストジャッキ４１の各駆動ロッ
ドを伸縮することで、掘削機本体１１とリヤグリッパ３
５との相対位置を変更することができ、この掘削機本体
１１とリヤグリッパ３５との一方を既設トンネルの内壁
面に位置保持した状態で、スラストジャッキ４１の各駆
動ロッドを伸縮すると、掘削機本体１１とリヤグリッパ
３５との他方を前進することができる。

【００３１】なお、通常のＴＢＭは岩盤掘削用のトンネ
ル掘削機であり、前述したリヤグリッパ３５による掘進
反力を得て掘削機本体１１を推進させるものであるが、
トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般土砂層に変化し
た場合には、掘削したトンネル壁面が軟弱であり、リア
グリッパ３５によって掘進反力を得ることができない。
そのため、本実施例のＴＢＭにあっては、シールド掘削
機のように、セグメントによって掘進反力を得て掘削機
本体１１が推進できるようになっている。

【００３２】即ち、掘削機本体１１の後部には円周方向
に複数のシールドジャッキ４２が並設されており、後方
に伸びる駆動ロッドの先端部にはスプレッダ４３が取付
けられている。従って、このシールドジャッキ４２を作
動して掘進方向後方に駆動ロッドを伸長させると、掘削
したトンネル内周面に構築された既設のインバートセグ
メントＳにスプレッダ４３が押し付けられ、その反力に
より掘削機本体１１を前進させることができる。そし
て、このシールドジャッキ４２と共に掘削機本体１１の
後部には、支保工ＨとインバートセグメントＳを組み付
けるエレクタ装置４４が設けられている。このエレクタ
装置４４はリンク式であって、シールドジャッキ４２に
よって前進した掘削機本体１１と既設のインバートセグ
メントＳとの間の空所に新しいインバートセグメントＳ
を装着するものである。

【００３３】即ち、エレクタ装置４４において、掘削機
本体１１の後部には回転自在な複数の支持ローラ４５が
周方向ほぼ均等間隔で取付けられており、この各支持ロ
ーラ４５によって旋回リング４６が回転自在に支持さ
れ、この旋回リング４６は図示しない油圧モータによっ
て旋回できるようになっている。そして、旋回リング４
６には一対の回動リンク４７を介して移動台４８が支持
されており、この移動台４８には吊り金具４９が装着さ
れ、図示しない装置によって既設トンネル内に搬入され
た支保工ＨやインバートセグメントＳをこの吊り金具４
９によって吊り上げることができる。

【００３４】ここで、上述した本実施例のトンネルボー
リングマシンを用いたトンネル掘削方法について説明す
る。

【００３５】図１に示すように、フロントグリッパ３２
の油圧ジャッキ３４を収縮して各グリッパシュー３３を
引き込んで掘削機本体１１内に収納することで、この掘
削機本体１１を移動自在とする。一方、リヤグリッパ３
５の油圧ジャッキ３９を伸長して各グリッパシュー４０
を押し出して外周面を掘削形成されたトンネル内壁面に
圧接し、このリヤグリッパ３５を移動不能に保持するこ
とで、連結筒１８を移動自在に支持する。また、リヤサ
ポートシリンダ２６を収縮し、リヤサポート２８を上昇
させて既設トンネル内壁面から離間させる。この状態
で、カッタ旋回モータ２３を駆動すると、その駆動力は
駆動ギヤ２４、リングギヤ２２、駆動連結軸２０を介し
て掘削機本体１１のカッタヘッド１２に伝達され、この
カッタヘッド１２が回転駆動する。このカッタヘッド１
２の回転駆動と同時に、各スラストジャッキ４１を伸長
すると、リヤグリッパ３５に対して掘削機本体１１と共
にカッタヘッド１２が前方へ移動し、旋回するカッタヘ
ッド１２のローラカッタ１５が岩盤をせん断破壊し、こ
の岩盤を掘削する。

【００３６】そして、各スラストジャッキ４１を所定ス
トローク伸長すると、このスラストジャッキ４１の駆動
を停止し、フロントグリッパ３２の油圧ジャッキ３４を
伸長して各グリッパシュー３３を押し出して外周面を掘
削形成されたトンネル内壁面に圧接することで、掘削機
本体１１を移動不能に保持すると共に、リヤサポートシ
リンダ２６を伸長し、リヤサポート２８を下降させて既
設トンネル内壁面に接触させる。一方、リヤグリッパ３
５の油圧ジャッキ３９を収縮して各グリッパシュー４０
を引き込むことで、このリヤグリッパ３５を移動自在と
する。この状態で、各スラストジャッキ４１を収縮する
ことで、リヤグリッパ３５は連結筒１８に沿って前方に
移動、即ち、掘削機本体１１に対してリヤグリッパ３５
が引き寄せられて前進し、両者が接近する。

【００３７】各スラストジャッキ４１を所定ストローク
収縮すると、このスラストジャッキ４１の駆動を停止
し、再び、リヤグリッパ３５の各油圧ジャッキ３９を伸
長して各グリッパシュー４０をトンネル内壁面の圧接す
ることで、このリヤグリッパ３５を位置保持する。一
方、フロントグリッパ３２の各油圧ジャッキ３４を収縮
して各グリッパシュー３３によるトンネル内壁面の圧接
を解除すると共に、リヤサポートシリンダ２６を収縮し
てリヤサポート２８を既設トンネル内壁面から離間させ
る。そして、カッタ旋回モータ２３によって駆動連結軸
２０を介してカッタヘッド１２を回転駆動しながら、各
スラストジャッキ４１を伸長することで、リヤグリッパ
３５に対して掘削機本体１１及びカッタヘッド１２を前
進させる。すると、回転駆動するカッタヘッド１２が前
方の岩盤に押し付けられ、ローラカッタ１５が岩盤を破
砕する。この作動の繰り返しによってトンネルを掘削し
ていく。

【００３８】そして、この回転駆動するカッタヘッド１
２のローラカッタ１５の岩盤掘削によって生じたずり
は、カッタバケット１７によってチャンバ室２９内に取
り込まれ、ホッパ３０内に落下する。このホッパ３０内
に落下して集積されたずりはベルトコンベヤ３１によっ
て外部に排出される。

【００３９】このように岩盤を掘削してトンネルを掘削
形成していく過程で、この掘削形成されたトンネルの内
壁面が安定している場合は支保は不要であるが、若干不
安定である場合には、壁面から岩片が剥がれ落ちないよ
うに、リング状に形成したＨ形綱や木製の板等を支保工
として用い、トンネルを保護する。

【００４０】この場合、掘削地盤が不安定であって、既
設トンネルの内壁面での崩落がある場合には、掘削面
（切羽）からなるべく近いところで、且つ、なるべく早
い時期に支保工などを組み付けて既設トンネルを保護す
る必要がある。従って、この場合には、掘削機本体１１
の後部に配設されたエレクタ装置４４を用いて支保工Ｈ
やインバートセグメントＳの組付作業を行う。

【００４１】即ち、図示しない搬送台車などによって既
設トンネル内に搬入された支保工Ｈ、あるいは、インバ
ートセグメントＳに対してエレクタ装置４４が移動して
接近し、吊り金具４９にこの支保工Ｈやインバートセグ
メントＳを係止して吊り上げ、所定の組付位置に移動し
て組付作業を行う。従って、カッタヘッド１２のよる掘
削面からなるべく近いところで、且つ、早い時期にこの
エレクタ装置４４によって支保工Ｈやインバートセグメ
ントＳの組付作業を行って既設トンネルの内壁面を保護
することで、既設トンネルの内壁面の崩落を阻止するこ
とができる。

【００４２】なお、上述した各実施例にあっては、本発
明のトンネル掘削機を、岩盤を破砕してトンネルを掘削
するトンネルボーリングマシンを用いて説明したが、本
発明はこのタイプの掘削機に限定されるものではなく、
軟弱で水分の多い地盤を掘削するシールド掘削機に適用
することも可能であり、当然のごとく、前述と同様の作
用効果を奏することができる。また、推進手段として４
本のスラストジャッキ４１を用いたが、複数のスラスト
ジャッキがトラス状に配設されたパラレルリンク機構を
用いてもよく、他の推進機構であってもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のトンネル掘削機によれば、筒状をなす掘削
機本体の前部に回転自在なカッタヘッドを装着し、この
掘削機本体から掘進方向に対して後方に連結筒を延設し
てその後部にカッタヘッド駆動手段を装着し、連結筒内
に駆動連結軸を配設してカッタヘッドとカッタヘッド駆
動手段とを駆動連結し、掘削機本体に前部支持体を設け
る一方、連結筒の外周部に後部支持体を移動自在に設
け、掘削機本体と前記後部支持体との間に推進手段を架
設したので、カッタヘッド駆動手段を掘削機本体ではな
く、その後方に配設されることとなり、掘削機本体とこ
のカッタヘッド駆動手段との間に空間部を設けることが
でき、この空間部を用いて支保工などの組立作業を行う
ことができ、その結果、トンネルの内壁面の崩落を早期
に抑制することができると共に、掘削作業の安全性の向
上を図ることができる。

【００４４】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
掘削機本体の後部に支保工組立装置を設けたので、既設
トンネルの内壁面で崩落がある場合には、支保工組立装
置用いて既設トンネルの内壁面に対する支保を行うこと
ができる。

【００４５】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、後部支持体が既設トンネルの内壁面に圧接した状態
で、掘削機本体とこの後部支持体との間に架設された推
進手段を作動することで、後部支持体が掘削反力を受け
止めながら掘削機本体を前進し、掘削機本体から後方に
延設された連結筒の後部に装着されたカッタヘッド駆動
手段の駆動力をこの連結筒内に配設された駆動連結軸を
介して掘削機本体の前部に装着されたカッタヘッドに伝
達することで、カッタヘッドを駆動回転して前方の地盤
を掘削し、このとき、掘削機本体の後部に設けられた支
保工組立装置が既設トンネルの内壁面に対して支保を行
うようにしたので、掘削途中にて掘削面から近いところ
で早い時期に支保を行うことができ、地山の崩落を抑制
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るトンネル掘削機とし
てのトンネルボーリングマシンの断面概略図である。

【図２】トンネルボーリングマシン正面図である。

【図３】図１のIII−III断面図である。

【図４】図１のIV−IV断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】トンネルボーリングマシン背面図である。

【図７】従来のトンネルボーリングマシンの断面概略図
である。

【図８】図７のVIII−VIII断面図である。

【符号の説明】

１１ 掘削機本体 １２ カッタヘッド １５ ローラカッタ １８ 連結筒 ２０ 駆動連結軸 ２２ リングギヤ ２３ カッタ旋回モータ（カッタヘッド駆動手段） ３２ フロントグリッパ（前部支持体） ３５ リヤグリッパ（後部支持体） ４１ スラストジャッキ（推進手段） ４２ シールドジャッキ ４４ エレクタ装置（支保工組立装置） Ｈ 支保工 Ｓ インバートセグメント

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状をなす掘削機本体と、該掘削機本体
   の前部に回転自在に装着されたカッタヘッドと、前記掘
   削機本体に配設されて既設トンネルの内壁面に圧接して
   該掘削機本体を位置保持する前部支持体と、前記掘削機
   本体から掘進方向に対して後方に延設された連結筒と、
   該連結筒の外周部に掘進方向に沿って相対移動自在に支
   持されて既設トンネルの内壁面に圧接して位置保持する
   ことで掘削反力を受け止める後部支持体と、前記掘削機
   本体と前記後部支持体との間に架設された推進手段と、
   前記連結筒の後部に装着された前記カッタヘッドを駆動
   回転するカッタヘッド駆動手段と、前記連結筒内に配設
   されて前記カッタヘッドと該カッタヘッド駆動手段とを
   駆動連結する駆動連結軸とを具えたことを特徴とするト
   ンネル掘削機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のトンネル掘削機におい
   て、前記掘削機本体の後部に支保工組立装置が設けられ
   たことを特徴とするトンネル掘削機。
3. 【請求項３】 掘削機本体から掘進方向に対して後方に
   延設された連結筒に沿って相対移動自在な後部支持体が
   既設トンネルの内壁面に圧接した状態で、前記掘削機本
   体と該後部支持体との間に架設された推進手段を作動す
   ることで、該後部支持体が掘削反力を受け止めながら前
   記掘削機本体は前進し、且つ、前記連結筒の後部に装着
   されたカッタヘッド駆動手段の駆動力を前記連結筒内に
   配設された駆動連結軸を介して掘削機本体の前部に装着
   されたカッタヘッドに伝達することで、該カッタヘッド
   を駆動回転して前方の地盤を掘削し、このとき、掘削機
   本体の後部に設けられた支保工組立装置が既設トンネル
   の内壁面に対して支保を行うことを特徴とするトンネル
   掘削方法。