JP2000328876A - 掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】予定敷設線に沿って構築する発進立坑及び到着
立坑を可及的に小さくすると共に、外径の小さい塩ビ管
を推進する場合に対応させる。 【解決手段】掘進機を互いに着脱可能な前部胴Ａと後部
胴Ｂによって構成する。前部胴Ａにカッターヘッド１、
駆動部材８、送泥管９，排泥管10の止水バイパス弁11を
配置したシールド本体２を設け、テールシールド４の後
端側にターゲット12を設けると共にターゲット12よりも
前方側にテレビカメラ13を設ける。シールド本体２に設
けた駆動部材８の後方側にジャッキ３を配置してテール
シールド４と屈折可能に接続する。前部胴Ａ，後部胴Ｂ
の外周所定部に開閉可能なカバー４ｂを設け、該カバー
４ｂを開放して内部に配置した機器類を調整する。各管
９，10とターゲット12を互いに離隔させて配置すること
で、泥水の供給に伴う機内室７の温度変化の影響をレー
ザー光路にまで及ぼさないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小口径の推進管、
特に塩ビ管を小さい発進立坑から推進し得るように構成
した掘進機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地中に下水道管路や他の管路を敷設する
場合、敷設すべき管路の予定敷設線上に発進立坑と到着
立坑を構築し、発進立坑に設置した元押し装置によって
掘進機を推進し、その後、掘進機に推進管を後続させて
推進する所謂セミシールド工法と呼ばれる工法を採用す
るのが一般的である。そして掘進機が到着立坑に到着し
たとき、発進立坑と到着立坑の間に連続した推進管によ
る管路が敷設される。

【０００３】図７は上記要求に応じて提供されている小
形の掘進機を示すものであり、呼び径が250mmのヒュー
ム管を推進する際に用いられ、全長約1900mmの寸法で形
成されている。

【０００４】図に示す掘進機は、先頭にカッターヘッド
51を設けたシールド本体52と、シールド本体52に対し方
向修正ジャッキ53を介して屈折可能に接続されたテール
シールド54とからなり、シールド本体52に設けた隔壁55
にカッターヘッド51及び該カッターヘッド51を駆動する
電動機，減速装置，変速装置からなる駆動手段56が取付
られている。また隔壁55にはカッターヘッド51の周囲に
泥水を供給する送泥管，カッターヘッド51の周囲にある
泥水を掘削土砂と共に吸引して排出する排泥管等の管57
が接続されている。駆動手段56はテールシールド54の室
内に突出しており、内部でシールド本体52とテールシー
ルド54との間に於ける相対的な屈折に伴って室内で移動
する。

【０００５】テールシールド54に後方筒58が一体的に構
成され、該後方筒58の内部に油圧ユニット59が配置され
ている。また後方筒58には、掘進機の推進方向を観測す
るためのレーザー光を照射するターゲット60，ターゲッ
ト60を撮影するテレビカメラ61が設けられると共に、送
排泥管57に止水弁63が設けられている。尚、62は推進管
を示す。

【０００６】ターゲット60は後方筒58内部の所定位置に
強固に固定されており、テレビカメラ61はターゲット60
よりも後方側に配置されると共にレーザー光の照射を邪
魔することのないように、レーザー光路に対し僅かな角
度を持って且つ充分に離隔した位置に配置されている。
尚、レーザー光は略掘進機の中心軸に接近した位置に沿
って照射されている。

【０００７】またカッターヘッド51を駆動する駆動手段
56と方向修正ジャッキ53は掘進機の軸方向に於ける略同
位置に配置されており、軸心に一致して駆動手段56が配
置され、該軸心から同心円上に離隔した位置に複数の方
向修正ジャッキ53と図示しないロッドが配置されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の掘進機は推
進方向の長さが5.2ｍ程度の大きな発進立坑を必要とす
る。このため、発進立坑の大きさを可及的に小さくし
て、道路下で行われる工事中に周囲の交通に与える影響
を小さくすることが要望されている。

【０００９】地中に下水道管路を敷設する場合、推進管
としてヒューム管を用いるのが一般的であるが、最近で
は塩ビ管を用いることが増加している。推進管の呼び径
は内径と対応しており、ヒューム管と塩ビ管とでは同一
の呼び径であっても外径は大幅に異なる。例えば、呼び
径 250の場合、ヒューム管では外径が 360mmであり、塩
ビ管では 267mmである。また呼び径 300の場合、ヒュー
ム管では 414mmであるのに対し塩ビ管では 318mmであ
る。従って、ヒューム管を推進する掘進機を用いて同一
呼び径の塩ビ管の推進を行うことは出来ず、塩ビ管専用
の掘進機を用いることが必要となる。

【００１０】特に、推進管の径が小さくなるのに従って
掘進機の径も小さくなるもののシールド本体，テールシ
ールドの内部に配置すべき機器類の種類に変化はなく合
理的な配置が困難となり、レーザー光路と送泥管，排泥
管とが接近することとなる。このような場合、送泥管を
通して供給される泥水の温度が掘進機の内部温度や湿度
に影響してレーザー光の直進性を阻害するという問題が
生じている。

【００１１】例えば、１日の作業で発進立坑から到着立
坑に到着し得ない場合、掘進機は地中に且つ泥水の調整
装置は地上に夫々放置されることとなる。この場合、季
節の如何を問わず地上の温度変化の方が地中の温度変化
よりも大きくなり、作業の開始に伴って送泥管に泥水を
供給すると、供給される泥水によって掘進機の機内温度
が影響を受けて一様にならず、この温度分布に影響を受
けてレーザー光が屈折してターゲットに照射されなくな
るという問題が生じている。

【００１２】従って、本発明が解決すべき課題は、小さ
な発進立坑から発進出来、塩ビ管のように外径が小さい
推進管に適用し得るように改良した掘進機を提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、カッターヘッドを備えるシールド本体と、
複数の互いに接続分離可能に形成されたテールシールド
とからなり、前記シールド本体は最前の第１テールシー
ルドに屈折可能に接続された掘進機であって、前記シー
ルド本体にカッターヘッドを駆動する電動モーターを配
置すると共に該電動モーターの後方に方向修正用のジャ
ッキを配置して前記第１テールシールドと接続したもの
である。

【００１４】上記掘進機に於いて、シールド本体と第１
テールシールドとが屈折可能に接続され、且つカッター
ヘッドを駆動する電動モーターの後方にジャッキを配置
したので、シールド本体及び第１テールシールドを含む
テールシールドの外形を小さくすることが出来る。この
ため、推進管の径が小さくとも充分に対応することが出
来る。

【００１５】また本発明に係る他の掘進機は、前記シー
ルド本体及び又はテールシールドの外周部に開口部を形
成すると共に該開口部を開閉可能なカバーによって閉鎖
したものである。掘進機をこのように構成することによ
って、シールド本体及びテールシールドの内部に配置し
た機器類の取付作業やメンテナンス作業を容易に行うこ
とが出来る。

【００１６】またシールド本体及びテールシールドの内
周面に接近させて送泥管と排泥管を配置すると共に、シ
ールド本体及びテールシールドの軸心から偏心させた位
置であって送泥管と排泥管の配置位置から離隔する方向
にレーザー光を照射するターゲットを配置することが好
ましい。

【００１７】掘進機を上記の如く構成することによっ
て、レーザー光路を泥水を供給する送泥管及びカッター
ヘッドの周囲に供給された泥水を掘削土砂と共に排出す
る排泥管から可及的に離隔させることが出来る。このた
め、前記各管の内部を通過する泥水の温度によって各管
の周囲が影響を受けた場合であっても、レーザー光路が
影響を受けることが少なくなり、レーザー光は直進性を
維持して照射されターゲット上に良好な状態でスポット
を形成することが出来る。

【００１８】また方向修正用のジャッキに圧油を供給す
る油圧ユニットを地上に設置すると共に該油圧ユニット
によって発生した圧油によって元押し装置を駆動するよ
うに構成することが好ましい。掘進機をこのように構成
することによって、テールシールドの内部に油圧ユニッ
トを設ける必要がなく、テールシールドの径を小さくし
て機内の空間をより広く確保することが出来る。

【００１９】特に、カッターヘッドを電動モーターによ
って駆動することで、掘進機に必要とされる圧油は方向
修正用のジャッキ及び止水弁開閉用のシリンダーとな
り、油量を少なくすることが出来る。従って、油圧ユニ
ットを地上に設置した場合であっても、充分にジャッキ
を駆動することが出来る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下上記掘進機の好ましい実施形
態について図を用いて説明する。図１は掘進機の構成を
説明する図である。図２は掘進機に後続させた推進管の
構成を説明する図である。図３はカッターヘッドの構成
を説明する図であり図１のIII −III矢視図である。図
４は送泥管，排泥管とレーザー光路との関係位置を説明
する図であり図２のIV−IV矢視図である。図５は油圧の
配管経路を説明する図である。図６は地中に推進管を推
進する状態を説明する図である。

【００２１】図１〜図５に於いて、掘進機は、前部胴Ａ
と後部胴Ｂを着脱可能に構成すると共に、前部胴Ａに推
進時に必要な推進方向を制御するための機器類と地山の
崩壊を防ぐ泥水の流通及び遮断を行う止水弁等の必要最
小限度の機器類を配置し、後部胴Ｂにエネルギ源である
圧油の供給を制御するバルブユニット等の機器類を配置
して構成されている。そして、この構成により、前部胴
Ａを単独で推進することを可能とし、掘進機の全長は従
来の掘進機に比較して多少延長するものの、推進可能な
単位長を小さくして発進立坑Ｃ（図６参照）及び図示し
ない到着立坑を小さくすることを実現したものである。

【００２２】掘進機は前述したように、推進方向前方
（カッターヘッドに向かう方向、以下同じ）側に配置さ
れた前部胴Ａと推進方向後方（カッターヘッドから離隔
する方向、以下同じ）側に配置された後部胴Ｂとからな
り、前記各胴Ａ，Ｂを互いに着脱可能に構成している。
そして前部胴Ａと後部胴Ｂを接続して一体化させたと
き、掘進機としての機能を全て満足することが可能であ
る。また前部胴Ａ単独では、詳細は後述するように地山
の掘削や前部胴Ａの予定敷設線からのズレを観測するこ
とが可能であり、更に、カッターヘッドの周辺にある泥
水の流出を防止することが可能である。

【００２３】前部胴Ａは、地山を掘削するカッターヘッ
ド１を取り付けたシールド本体２と、ジャッキ３を介し
て屈折可能にシールド本体２に接続した第１のテールシ
ールド４とによって構成されている。

【００２４】前部胴Ａはシールド本体２に構成された隔
壁５によって削土室６と機内室７とに分割されており、
該隔壁５にカッターヘッド１が回転可能に支持されて削
土室６側に配置され、且つ隔壁５にはカッターヘッド１
を駆動する電動モーター，減速装置，変速装置等からな
る駆動部材８が取り付けられている。この駆動部材８は
ジャッキ３を作動させてシールド本体２とテールシール
ド４を屈折させたとき、この屈折に伴って機内室７の内
部で首振り回動するため、駆動部材８の周辺には該駆動
部材８の首振りを許容し得る空間が形成されている。こ
のため、シールド本体２，テールシールド４の径が小さ
くなった場合、駆動部材８の周囲に他の機器類を配置し
得なくなる。

【００２５】駆動部材８の下側には送泥管９，排泥管10
が配置されており、これらの管９，10は隔壁５を貫通し
て削土室６に開口している。また送泥管９，排泥管10は
駆動部材８の突出端の近傍であって且つテールシールド
４の後端側に設けた止水バイパス弁11によって削土室６
との間を遮断及び導通可能に構成されている。

【００２６】テールシールド４の後端側の所定位置（掘
進機の軸心と平行な位置で発進立坑から発射されるレー
ザー光の中心と一致した位置）にレーザー光が照射され
るターゲット12が設けられており、ターゲット12よりも
前方側に該ターゲット12を撮影するテレビカメラ13が配
置されている。従って、テレビカメラ13はターゲット12
を裏面側から撮影して画像信号を発生する。

【００２７】カッターヘッド１は複数のスポークを有し
ており、このスポークにビットが固着されたタイプのも
のを採用している。しかし、カッターヘッド１は、掘削
すべき地山の地層に応じて設定されるものであり、図に
示すタイプの構成に限定するものではない。

【００２８】前部胴Ａを構成するシールド本体２は隔壁
５を境界としてヘッド部２ａと本体部２ｂとに分離可能
に構成されており、末広がり状の筒体として構成された
ヘッド部２ａはボルト14によって隔壁５に対し着脱し得
るように構成されている。また、カッターヘッド１も同
様に隔壁５に対し着脱可能に構成されている。即ち、隔
壁５に取り付けた駆動部材８の出力軸が該隔壁５から削
土室６側に突出しており、該出力軸にカッターヘッド１
が着脱可能に嵌合して回転力を受けるように構成されて
いる。

【００２９】従って、前部胴Ａは、ボルト14を操作して
シールド本体２のヘッド部２ａを本体部２ｂから分離す
ると共にカッターヘッド１を駆動部材８の出力軸から離
脱させることで、更に分離することが可能である。シー
ルド本体２をこのように構成することによって、到着立
坑に到達した掘進機を分解しつつ回収することが可能で
ある。

【００３０】ジャッキ３は掘進機が管路の予定敷設線か
らズレたとき、このズレを修正する方向にシールド本体
１を屈折させる機能を有するものであり、シールド本体
２とテールシールド４を接続する２本の油圧シリンダー
３ａと、シールド本体２とテールシールドを接続する１
本のロッド３ｂとによって構成されている。そして２本
の油圧シリンダーに対し選択的に所定量の圧油を供給す
ることで、シールド本体２とテールシールド４を相対的
に所望の角度で三次元的に屈折させることが可能であ
る。

【００３１】ジャッキ３は駆動部材８よりも後方側に配
置されている。前述したように、ジャッキ３を駆動して
シールド本体２とテールシールド４を相対的に屈折させ
たとき、駆動部材は隔壁５に取り付けた状態で機内室７
内で首振り運動を行う。このため、径の小さい機内室７
では駆動部材８の首振り運動を許容し得る空間をテール
シールド４の内径の範囲で構成することとなり、駆動部
材８の周囲にジャッキ３を配置することが困難となる。

【００３２】しかし、ジャッキ３を駆動部材８の後方側
に配置することによって、前部胴Ａの長さを短くしたに
も関わらず、シールド本体２の長さを可及的に長くする
ことが可能となり、ジャッキ３の駆動に伴う方向制御反
応の円滑さ（舵取りの容易さ、或いは舵のききの良さ）
を向上させることが可能である。

【００３３】テールシールド４は掘進機の機内室を構成
する機能を有しており、前部胴Ａを単独で推進するのに
必要な最小限の機器類を内装している。またテールシー
ルド４の後端側には後部胴Ｂが接続される。このため、
テールシールド４の後端部にはリング状の接続プレート
４ａが設けられている。

【００３４】またテールシールド４の外周部であって、
ジャッキ３の取付部と接続プレート４ａとの間には開閉
可能な蓋体４ｂが設けられており、該蓋体４ｂを開放す
ることで、テールシールド４の内部を開放して内装され
た機器類を外部から調整し、或いは保守作業を行うこと
が可能なように構成されている。

【００３５】送泥管９と排泥管10は駆動部材８の周囲を
通り、隔壁５を貫通して削土室６に開口する。そして送
泥管９から予め比重や粘土が調整された泥水が削土室６
（カッターヘッド１の周囲）に供給され、供給された泥
水によって地山の崩壊を防いで良好な掘削を実現する。
また掘削土砂や地下水が混合した泥水は排泥管10によっ
て吸引され、掘進機の内部を通って地上に排出される。

【００３６】送泥管９と排泥管10のテールシールド４の
後端側に対応する位置には止水バイパス弁11が設けられ
ており、この止水バイパス弁11を作動させることで、各
管９，10，削土室６に導通させ、或いは遮断することが
可能である。止水バイパス弁11は可及的に小形であるこ
とが好ましく、小型化を実現したものであれば構造を限
定するものではない。

【００３７】上記の如く、送泥管９，排泥管10には泥水
が流通するため、流通する泥水の温度が機内室７及び既
に地中に推進されている推進管Ｄの雰囲気に影響を与え
る。即ち、掘進機及び既に推進されている推進管Ｄは地
中にあるため、これらの内部の空気は外気との流通がな
く、殆ど温度の変化がないか或いは変化しても極めて僅
かである。

【００３８】このような状態にある機内室７及び推進管
Ｄに配置された送泥管９及び排泥管10に泥水を流通させ
たとき、各管９，10の管壁を介して泥水と機内室７，推
進管Ｄの内部の空気との熱交換が行われ、これらの管
９，10の周囲にある空気の温度が変化する。前記の如き
温度が変化する範囲は大きなものではなく、径の大きい
推進管を推進する場合には無視して差し支えない。しか
し、機内室７の径及び推進管Ｄの径が小さい場合、泥水
の温度が機内室７及び推進管Ｄの内部に及ぼす影響は大
きなものとなり、この影響によりレーザー光が屈折して
基準光線としての機能を発揮し得なくなるという問題が
生じる。

【００３９】特に、呼び径が 200mm，250mm程度の塩ビ
管を推進管Ｄとして推進する掘進機では機内室７の径も
せいぜい200mm程度であり、これに対し各管９，10の外
径は45mm程度であるため極めてせまく、流通する泥水に
よって機内室７及び推進管Ｄの内部の温度が大きく影響
を受ける。

【００４０】このため、図１，図４に示すように、送泥
管９，排泥管10はターゲット12の配置位置よりも後方側
ではテールシールド４及び後部胴Ｂの下方（軸心から可
及的に離隔し得る位置）に配置されている。またターゲ
ット12も同様に、掘進機の軸心から変位した位置であっ
て各管９，10から最も離隔し得る位置に設けられてい
る。

【００４１】送泥管９，排泥管10とターゲット12を上記
の如く最も離隔し得る位置に夫々配置することによっ
て、各管９，10を流通する泥水の温度によってこれらの
管９，10の周囲温度が影響を受けた場合であっても、こ
の影響範囲からレーザー光路を回避することが可能とな
り、レーザー光が屈折することがない。

【００４２】ターゲット12には発進立坑Ｃに設けたレー
ザー発振器から目的の管路の予定敷設線に沿って発射さ
れるレーザー光が照射される。従って、ターゲット12は
レーザー発振器の延長線上に一致するように配置されテ
ールシールド４の後端側に固定される。

【００４３】またシールド本体２の所定位置には端部が
ターゲット12の近傍に至る長さを持った支持アーム15が
設けられており、該支持アーム15の先端に取り付けた指
針15ａがターゲット12上に投影し得るように構成されて
いる。この指針15ａは、ジャッキ３を駆動してシールド
本体２とテールシールド４を屈折させたとき、シールド
本体２のテールシールド４に対する屈折状態を指示する
ものである。

【００４４】テレビカメラ13は、ターゲット12を裏面側
から撮影するものであり、ターゲット12よりも前方側で
あって駆動部材８の後端側の近傍に配置され、該位置か
ら後方側に向けて設置されている。このため、ターゲッ
ト12は半透明なプレート状の部材によって構成されてい
る。

【００４５】本実施例のようにテレビカメラ13をターゲ
ット12の前方に配置して該ターゲット12を裏面から撮影
することによって、レーザー光の照射を邪魔することな
く両者を接近させて配置することが可能となり、これに
より、長さの短い前部胴Ａに対するターゲット12とテレ
ビカメラ13の設置を実現したものである。

【００４６】そして、前部胴Ａ（掘進機）の推進中、テ
レビカメラ13によってターゲット12を撮影し、ターゲッ
ト12上に形成されたレーザー光の照射点がズレたとき、
掘進機の推進方向が予定敷設線からズレたとして認識
し、照射点を初期の位置に復帰させるようにジャッキ３
を作動させ、このジャッキ３の作動に伴うシールド本体
３の屈折量を指針15ａのターゲット12に於ける変位量と
して確認することで、推進方向を制御することが可能で
ある。

【００４７】上記の如く構成された前部胴Ａでは、ジャ
ッキ３及び止水バイパス弁11に供給される圧油を発生さ
せる油圧ユニットが存在しないものの、圧油を地上に設
置した油圧ユニットから供給することで、推進方向がズ
レたときこの方向を制御することが可能であり、且つ削
土室６に泥水を供給すると共に排出し、カッターヘッド
１を駆動して地山を掘削することが可能である。従っ
て、前部胴Ａを単独で推進することが可能である。

【００４８】またシールド本体２の隔壁５には傾斜計16
が設けられており、該シールド本体２の傾斜、特に軸心
に沿った前後方向に発生する傾斜を検知し得るように構
成されている。従って、レーザー光の照射による推進方
向の制御に伴うシールド本体２の傾斜、及び推進方向の
制御に無関係に発生するシールド本体２の傾斜を検知す
ることが可能であり、推進に伴う地山の状況の変化によ
り、掘進速度や切羽泥水圧が適正であるか否かを想定す
ることが可能である。

【００４９】例えば、地山に対する掘進の進行により、
地山を取込み過ぎてしまうような場合、方向制御を行っ
ていないにも関わらず、シールド本体２が上昇してしま
うようなことがあるが、傾斜計15によってシールド本体
２の傾斜を監視することで、該シールド本体２の傾斜を
検知することが可能となり、この場合に対し速やかに対
応することが可能となる。

【００５０】後部胴Ｂは、前部胴Ａを推進するに際し、
前部胴Ａに配置されたジャッキ３や止水バイパス弁11の
油圧シリンダー11ａに圧油を供給するバルブ機構17や、
駆動部材８やテレビカメラ13を制御する電装品等のよう
に、必ずしも前部胴Ａに設けられていなくとも良いが、
遠距離に設置したときに支障を来す虞がある機構が配置
されている。

【００５１】後部胴Ｂは、１本の筒体、或いは複数の筒
体によって構成されており、複数の筒体を着脱可能に構
成した場合には、前部胴Ａと同様に到着立坑に到着した
とき、各筒体を分離して回収し得るように構成されてい
る。本実施例では、１本の筒体21によって後部胴Ｂを構
成している。

【００５２】筒体21の前方側の端部にはテールシールド
４の後端部に設けたリング状のプレート４ａと同様のプ
レート21ａが設けられており、これらのプレート４ａ，
21ａを当接させてボルト14を締結することで、互いに接
続されて掘進機を構成している。また筒体21の後方側の
端部には、推進管Ｄとの接続部となる接続プレート21ｂ
が設けられている。

【００５３】後部胴Ｂの内部であって下方には、送泥管
９，排泥管10が前後方向に貫通して配置され、前部胴Ａ
に設けた止水バイパス弁11にカップリング22を介して接
続されている。また後部胴Ｂの側方にはマニホールド17
ａ，電磁弁17ｂ等からなるバルブユニット17が配置され
ており、該バルブユニット17の後方側の側方には電気信
号の中継盤23が設けられている。

【００５４】後部胴Ｂの内部に配置される送泥管９，排
泥管10を夫々下方に、またバルブユニット17，中継盤23
を夫々両側に設けることで、該後部胴Ｂの中心よりも上
方に全長にわたって空間を形成することが可能であり、
この空間を泥水が流通する各管９，10から離隔させたレ
ーザー光路として利用し得るように構成されている。

【００５５】本実施例に於いて、ジャッキ３，止水バイ
パス弁11の油圧シリンダー11ａを駆動する圧油と図６に
示す元押し装置Ｅを駆動する圧油は、地上に設置した同
一の油圧ユニット25から供給される。

【００５６】ここで、図５，図６により掘進機を推進す
る全体の装置構成と、油圧系の構成について説明する。

【００５７】掘進機、及び該掘進機に後続させた推進管
Ｄに推力を付与する元押し装置Ｅは発進立坑Ｃに設置さ
れており、掘進機を構成する前部胴Ａ、後部胴Ｂ、推進
管Ｄを載置すると共に推進方向を案内するガイドレール
31と、ガイドレール31に沿って往復直進移動する押し輪
32と、押し輪32を往復駆動するジャッキ33と、反力壁34
とを有して構成されている。

【００５８】ジャッキ33は、推進すべき各胴Ａ，Ｂ及び
推進管Ｄの長さに対応して予め設定されたストロークを
持った一対の油圧シリンダー33ａと、これらの油圧シリ
ンダー33ａに対する圧油の供給を制御するバルブ33ｂと
によって構成されており、ジャッキ33は、地上に設置し
た油圧ユニット25から供給される圧油によって駆動さ
れ、押し輪32を前方に押し出すことによって掘進機，推
進管Ｄに推力を付与し、且つ後方に引き戻すことによっ
てガイドレール31に新たな推進管Ｄを載置する空間を形
成する。

【００５９】油圧ユニット25は、油圧ポンプ25ａと、油
圧ポンプ25ａを駆動するモーター25ｂと、分流器25ｃと
を有しており、分流器25ｃによって元押し装置Ｅのジャ
ッキ33に対して圧油を供給する系26と、掘進機に設けた
バルブユニット17に対して圧油を供給する系27とに分流
されている。

【００６０】掘進機及び推進管Ｄを推進するに際し、元
押し装置Ｅのジャッキ33には定常的に圧油が供給される
ものの、掘進機に配置したジャッキ３に対する圧油の供
給は掘進機の推進方向が予定敷設線からズレたときに方
向を修正する場合のみである。また推進管Ｄを推進する
間、止水バイパス弁11の油圧シリンダー11ａには圧油を
供給することがなく、該油圧シリンダー11ａに対して圧
油を供給のは推進管Ｄの推進を停止しているときであ
る。

【００６１】従って、掘進機側に接続された系27に圧油
を供給するタイミングや量は、元押し装置Ｅに接続され
た系26に比較して極めて少なく、このため、１台の油圧
ユニット25を共用することが可能である。

【００６２】次に、掘進機を発進立坑から発進して到達
立坑に到達させる手順について図１，図２，図６により
説明する。目的の管路の予定敷設線上の所定位置に発進
立坑Ｃと図示しない到達立坑が構築され、発進立坑Ｃに
は元押し装置Ｅが設置される。また掘進機への泥水の供
給のための泥水供給装置28、及び操作盤29が地上に設置
される。

【００６３】先ず、前部胴Ａが送泥管９及び排泥管10を
遮断すると共に両者を互いに導通させて元押し装置Ｅの
ガイドレール31に搭載され、後部胴Ｂは地上に設置され
る。そして地上に設けた操作盤29から後部胴Ｂに設けた
中継盤23に動力線や信号線が接続され、更に、中継盤23
と前部胴Ａの駆動部材８、テレビカメラ13及び他の必要
な機器類が地上にある後部胴Ｂと立坑内の前部胴Ａの間
をつなぐのに充分な長さを持った連絡用の動力線や信号
線を介して接続される。またバルブユニット17は油圧ユ
ニット25と接続されると共にジャッキ３及び止水バイパ
ス弁11の油圧シリンダー11ａと耐圧ホースによって接続
される。更に前部胴Ａに設けられた送泥管９及び排泥管
10の端部がホースを介して地上に設置した泥水処理装置
28に接続される。

【００６４】次いで、前部胴Ａの後端に元押し装置Ｅの
押し輪32を当接させ、駆動部材８を作動させてカッター
ヘッド１を駆動すると共に止水バイパス弁11を送泥管９
と排泥管10が夫々独立して導通するように切り替えて泥
水を削土室６に供給しつつ、元押し装置Ｅのジャッキ33
を作動させることで、前部胴Ａは地山を掘削しつつ推進
する。

【００６５】前部胴Ａを推進する過程で、発進立坑から
予定敷設線に沿って基準となるレーザー光が発射されて
ターゲット12に照射される。ターゲット12はテレビカメ
ラ13によって撮影され、画像信号は地上に設置した操作
盤に伝達されたモニターに表示される。そしてターゲッ
ト12に於ける照射点の位置を観測し、この位置が目標位
置からズレたとき、前部胴Ａが予定敷設線からズレた方
向に推進されたとして、照射点の位置を初期の位置に戻
すようにジャッキ３を駆動し、これにより、前部胴Ａの
推進方向を制御することが可能である。

【００６６】前部胴Ａの推進が終了したとき、止水バイ
パス弁11を操作して送泥管９、排泥管10を遮断し、両管
９，10の端部を両管９，10を泥水処理装置28につなぐホ
ースから切り離した後、前部胴Ａの送泥管９及び排泥管
10を夫々後部胴Ｂの送泥管９及び排泥管10に接続し、後
部胴Ｂの送泥管９及び排泥管10がホースを介して泥水処
理装置28に接続される。それと共に前部胴Ａの推進時に
前部胴Ａの駆動部材８、テレビカメラ13及びその他の必
要な機器類と後部胴Ｂの中継盤23をつないでいた連絡用
の動力線や信号線は切り離されて夫々の機器類の接続用
配線が直接中継盤23に接続されるこれにより、前部胴Ａ
と後部胴Ｂとからなる掘進機が構成される。

【００６７】次いで、止水バイパス弁11を操作して送泥
管９及び排泥管10を開き、泥水を切羽の方へ送りながら
後部胴Ｂが地中に入り込むまで推進する。次いで、掘進
機に推進管Ｃを後続させて順次推進する。

【００６８】尚、図２に示すように、後部胴Ｂの後方に
は伸縮管35，接続管36が接続され、これらの管35，36か
ら推進管Ｄと地山との間に滑材を供給するための吐出口
35ａが形成されている。

【００６９】また塩ビ管からなる推進管Ｄでは高い推力
を伝達することが困難であり、該推進管Ｄの内部に鋼管
からなる推力管37を配置して推力を伝達し得るように構
成され、推力管37を介して先導体（掘進機）に推力が伝
達される。また推進管Ｄには摺動板37ａを介して推力が
伝達される（図４参照）。

【００７０】前部胴Ａのカッターヘッド１が到達立坑に
到達したとき、ヘッド部２ａを本体部２ｂから取り外す
と共にカッターヘッド１を駆動部材８の出力軸から離脱
させ、これらを吊り上げて到達立坑から回収することが
可能である。更に、元押し装置を作動させることで、掘
進機及び推進管を推進し、到達立坑に到達したテールシ
ールド４、後部胴Ｂを構成する前部筒体21、後部筒体22
を順に到達立坑から回収することが可能である。

【００７１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
掘進機では、シールド本体に設けた電動モーターの後方
側にジャッキを設け、該ジャッキを介してシールド本体
と第１テールシールドを接続したので、シールド本体及
びテールシールドの径を小さくすることが出来る。この
ため、ヒューム管と同一呼び径の塩ビ管を推進する場合
であっても、掘進機の外径を小さくして対応することが
出来る。

【００７２】またシールド本体或いはテールシールドの
外周部に開口部を形成してカバーによって閉鎖し得るよ
うに構成したので、このカバーを取り外すことによって
掘進機の内部に設けた機器類の調整作業やメンテナンス
作業を容易に行うことが出来る。

【００７３】また送泥管及び排泥管の配置位置とレーザ
ー光路とを可及的に離隔させることによって、テールシ
ールド及び推進管の内径が小さい場合であっても、各管
に流通する泥水温度の影響を受けることなくレーザーを
照射することが出来る。このため、照射されたレーザー
光が屈折することがなく、ターゲットに対するレーザー
光の照射点を正確な位置とすることが出来る。

【００７４】また方向修正用のジャッキに圧油を供給す
る油圧ユニットを元押し装置に圧油を供給する油圧ユニ
ットと共用することによって、該油圧ユニットを地上に
設置することが出来、テールシールド内に設置すべき機
器類の数を低減することが出来る。このため、径の小さ
い掘進機及び推進管に対応することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】掘進機の構成を説明する図である。

【図２】掘進機に後続させた推進管の構成を説明する図
である。

【図３】カッターヘッドの構成を説明する図であり図１
のIII −III 矢視図である。

【図４】送泥管，排泥管とレーザー光路との関係位置を
説明する図であり図２のIV−IV矢視図である。

【図５】油圧の配管経路を説明する図である。

【図６】地中に推進管を推進する状態を説明する図であ
る。

【図７】従来に掘進機の例を示す図である。

【符号の説明】

Ａ 前部胴 Ｂ 後部胴 Ｃ 発進立坑 Ｄ 推進管 Ｅ 元押し装置 １ カッターヘッド ２ シールド本体 ２ａ ヘッド部 ２ｂ 本体部 ３ ジャッキ ４ テールシールド ４ｂ 蓋体 ５ 隔壁 ６ 削土室 ７ 機内室 ８ 駆動部材 ９ 送泥管 10 排泥管 11 止水弁バイパス 12 ターゲット 13 テレビカメラ 14 ボルト 15 支持アーム 15ａ 指針 16 傾斜計 17 バルブユニット 21 筒体 22 カップリング 23 中継盤 25 油圧ユニット 25ａ 油圧ポンプ 25ｂ モーター 25ｃ 分流器 26 ジャッキ33に対して圧油
を供給する系 27 バルブユニット17に対し
て圧油を供給する系 28 泥水供給装置 29 操作盤 31 ガイドレール 32 押し輪 33 ジャッキ 33ａ 油圧シリンダー 33ｂ バルブ 35 伸縮管 36 接続管

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 努 東京都渋谷区代々木四丁目31番６号 西新 宿松屋ビル 株式会社イセキ開発工機内 Ｆターム(参考） 2D054 AA02 AC18 DA12 GA04 GA17 GA34 GA65 GA82

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カッターヘッドを備えるシールド本体
   と、複数の互いに接続分離可能に形成されたテールシー
   ルドとからなり、前記シールド本体は最前の第１テール
   シールドに屈折可能に接続された掘進機であって、前記
   シールド本体にカッターヘッドを駆動する電動モーター
   を配置すると共に該電動モーターの後方に方向修正用の
   ジャッキを配置して前記第１テールシールドと接続した
   ことを特徴とする掘進機。
2. 【請求項２】 前記シールド本体及び又はテールシール
   ドの外周部に開口部を形成すると共に該開口部を開閉可
   能なカバーによって閉鎖したことを特徴とする請求項１
   に記載した掘進機。
3. 【請求項３】 前記シールド本体及びテールシールドの
   内周面に接近させて送泥管と排泥管を配置すると共に、
   シールド本体及びテールシールドの軸心から偏心させた
   位置であって送泥管と排泥管の配置位置から離隔する方
   向にレーザー光を照射するターゲットを配置したことを
   特徴とする請求項１又は２に記載した掘進機。
4. 【請求項４】 方向修正用のジャッキに圧油を供給する
   油圧ユニットを地上に設置すると共に該油圧ユニットに
   よって発生した圧油によって元押し装置を駆動するよう
   に構成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに
   記載した掘進機。