JP2001107680A - 既設トンネル撤去用シールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設トンネル撤去用シールド掘進機におい
て、カッターヘッドで極力小径のトンネルを掘削可能に
すること、スチールセグメントとコンクリート層を簡単
に且つ確実に撤去可能にすること、工期短縮と工費削減
を実現可能にすること、等である。 【解決手段】 送泥管３８と排泥管３９のチャンバー側
端部がカッタードラム３３に挿通状に取付けられてい
る。送泥管３８は、カッタードラム３３に固定された円
弧状の第１管部３８ｃを有する可動側送泥管３８ａと、
第１管部３８ｃに伸縮可能に嵌合して連結された円弧状
の第２管部３８ｄであって、前胴１２の内面に固着の鉛
直環状板２３等に固定された第２管部３８ｄを有する固
定側送泥管３８ｂを有する。排泥管３９についても、同
様に、第１管部３９ｃを有する可動側送泥管３９ａと、
第２管部３９ｄを有する固定側送泥管３９ｂを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は既設トンネル撤去
用シールド掘進機に関し、特に、環状のカッターヘッド
をその後側に連結されたカッタードラムを介してシール
ド本体に回動可能に支持し、そのカッタードラムに送泥
管と排泥管のチャンバー側端部を挿通状に取付けたもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】 近年、老朽化が進んだトンネル等、不
要となったトンネルが増加しつつあり、その既設トンネ
ルを残存させておくと種々の問題が生じる。特に、トン
ネルを含む地下構造物が過密ぎみになっている大都市圏
等においては、例えば、不要な既設トンネルと交差状に
或いは既設トンネルと同一ルート上に新トンネルを掘進
しなければならないケースが増えており、その場合不要
な既設トンネルが新トンネルを掘進する上で支障とな
る。

【０００３】そこで、既設トンネルのセグメントの外周
付近の地山を環状のカッターヘッドで環状に掘進すると
ともにこのセグメントを撤去する種々の既設トンネル撤
去用シールド掘進機が実用に供されている。ところで、
従来のシールド掘進機では、カッターヘッドで掘削され
た掘削土はチャンバーに回収され、そのチャンバー内に
泥水を供給する為の送泥管と、チャンバー内の掘削土を
既設トンネル外部へ排出する為の排泥管を設けたものが
多いが、既設トンネル撤去用シールド掘進機では、その
構造上、特に、送泥管と排泥管のチャンバー側端部の配
置が制限される。

【０００４】特開平６−８８４９９号公報のシールド掘
進機は、既設トンネルの内面を覆工するセグメントとそ
の内面を覆うコンクリート層を撤去しつつ、カッターヘ
ッドで掘削された既設トンネルよりも大径のトンネル内
に、シールド本体の後端部の仕切板の後側においてモル
タルを充填するように構成されている。シールド本体の
前部に、カッターヘッドで外周付近の地山が掘削された
セグメントとコンクリート層を挿入する為の開口が形成
され、カッターヘッドは、その後側に連結され且つ前記
開口の径方向外側に設けられた環状のカッタードラムを
介してシールド本体に回動可能に支持されている。

【０００５】カッタードラムの外周側に、シールド本体
に固着された隔壁が設けられ、これら隔壁やカッタード
ラムとカッターヘッドの間に環状のチャンバーが形成さ
れている。隔壁の後側にカッターヘッドを回転駆動する
複数の駆動モータが設けられ、これら駆動モータの駆動
ギヤがカッタードラムと一体のリングギヤに噛合してい
る。そして、送泥管と排泥管のチャンバー側端部は、カ
ッタードラムの外周側において胴部材の内面に沿って配
設されて隔壁に挿通状に取付けられている。

【０００６】カッターヘッドの開口の後側には、連結解
除装置とコンクリート破砕装置と解体用エレクタ装置が
設けられている。セグメントとコンクリート層が開口か
ら挿入されると、連結解除装置で撤去予定のセグメント
とそれに隣合うセグメント間のボルト連結が分離された
後、コンクリート破砕装置で撤去予定のセグメントの内
面側のコンクリート層がそれに連なるコンクリート層か
ら破砕分離され、そのセグメントとコンクリート層とが
一体的にエレクタ装置で解体され、その撤去物が既設ト
ンネル内に設けた搬送路を経由してトンネル外へ搬出さ
れる。

【０００７】特開平９−１３３０００号公報のシールド
掘進機は、既設トンネルのセグメントの外周付近の地山
を掘削する環状のカッターヘッドと、既設トンネルのセ
グメントを掘削するディスクカッターを有し、カッター
ヘッドで掘削された既設トンネルよりも大径の新トンネ
ルの内面にエレクタ装置でセグメントを組付けるように
構成されている。

【０００８】カッターヘッドの後側に連結されたカッタ
ードラムが、シールド本体に回動可能に支持され、カッ
ターヘッドの開口の後側にディスクカッターが設けられ
ている。ディスクカッターの後側に、ディスクカッター
を回動可能に支持し駆動する機構を収容した筒体が設け
られ、その筒体とカッタードラムの間に、送泥管と排泥
管のチャンバー側端部が配設され隔壁に挿通状に取付け
られている。

【０００９】特公平４−１９３５８号公報のシールド掘
進機は、既設トンネルのセグメントの外周付近の地山と
ともにセグメントを掘削する環状のカッターヘッドを有
し、特開平９−１３３０００号公報のシールド掘進機と
同様に、カッターヘッドで掘削された既設トンネルより
も大径の新トンネルの内面にエレクタ装置でセグメント
を組付けるように構成されている。

【００１０】シールド本体の前部に開口が形成され、そ
の開口とカッターヘッドの開口を挿通して前方へ突出し
所定長さ延びる筒状のシール体が、セグメントの内面に
沿って配設されている。カッターヘッドの内周付近部
は、セグメント掘削の為に既設トンネルよりも軸心側に
入り込み、その内周付近部の後側にカッタードラムが連
結され、そのカータードラムの後側に、カータードラム
を回動可能に支持するベアリングが設けられている。そ
して、送泥管と排泥管のチャンバー側端部は、カッター
ドラムの外周側に配設されて隔壁に挿通状に取付けられ
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】 前記特開平６−８８
４９９号公報、特開平９−１３３０００号公報、特公平
４−１９３５８号公報等の既設トンネル撤去用シールド
掘進機では、シールド本体の前部に開口や筒体等を設け
る構造上、それらの径方向外側、つまり、環状のカッタ
ーヘッド（チャンバー）の後側に、カッタードラムとと
もに送泥管と排泥管のチャンバー側端部を配設し、しか
も、送泥管と泥水管のチャンバー側端部を、カッタード
ラムと干渉しないようにその外周側や内周側に配設し隔
壁に挿通状に取付けなければならない。

【００１２】つまり、カッタードラムと送泥管と泥水管
のチャンバー側端部を、径方向へシフトさせて配設しな
ければならないため、カッターヘッド（胴部材）の径、
つまり新たに掘削されるトンネルの径を小径化するのに
限度がある。従って、前記特開平６−８８４９９号公報
のシールド掘進機のように、カッターヘッドで掘削され
たトンネルにモルタルを充填していくものでは、既設ト
ンネルよりもあまり大径化しないトンネルを掘進するの
が望ましいが実現できず、必要以上に、地山の掘削量や
モルタル充填量が大きくなり、胴部材やカッターヘッド
等が大型化し製作コストが高価になるため、工期短縮と
工費削減を実現するうえで不利になる。

【００１３】一方、既設トンネルと同一ルート上に、既
設トンネルに対して極力大径化しない新トンネルを掘進
し、その内面をセグメントで覆工したいという要請があ
る。しかし、特開平９−１３３０００号公報、特公平４
−１９３５８号公報等のシールド掘進機では、前述のよ
うに、カッタードラムと送泥管と泥水管のチャンバー側
端部を径方向へシフトさせて配設しなければならず、新
トンネルの径を小径化するのに限度があることから、十
分に実現できないという問題がある。

【００１４】また、特公平６−８８４９９号公報のシー
ルド掘進機では、セグメントとコンクリート層とからな
る大荷重の撤去物をエレクタ装置で解体しなければなら
ないため、エレクタ装置の支持剛性をかなり高める必要
があり、エレクタ装置の構造が大型化し製作コストが高
価になること、不要になるトンネルは小径すぎるという
理由によるものが多いこと、更に、トンネルはモルタル
注入により埋められるため、地山掘削の為の配管（送泥
管や排泥管等）を既設トンネル内に配設しなければなら
ないこと等により、既設トンネル内に、スチールセグメ
ントとその内面を覆うコンクリート層とからなる大きな
撤去物を外部へ搬出する為の搬送路を確保しにくいこ
と、等々の問題もある。

【００１５】本発明の目的は、既設トンネル撤去用シー
ルド掘進機において、カッタードラムに送泥管と排泥管
のチャンバー側端部を挿通状に取付けることにより、カ
ッターヘッドで極力小径のトンネルを掘削可能にするこ
と、更に、カッターヘッドや送泥管と排泥管等をそれら
の機能を確実に発揮するように設けること、スチールセ
グメントとコンクリート層を簡単に且つ確実に撤去可能
にすること、工期短縮と工費削減を実現可能にするこ
と、等である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】 請求項１の既設トンネ
ル撤去用シールド掘進機は、既設トンネルの内面を覆工
するセグメントを撤去する既設トンネル撤去用シールド
掘進機において、セグメントの少なくとも外周付近の地
山を掘削する環状のカッターヘッドであって、その後側
に連結されたカッタードラムを介してシールド本体に回
動可能に支持されたカッターヘッドと、前記カッターヘ
ッドとカッタードラムの間に形成されカッターヘッドで
掘削された掘削土を回収する環状のチャンバーと、前記
チャンバー内に泥水を供給する為の送泥管とチャンバー
内の掘削土を既設トンネル外部へ排出する為の排泥管と
を備え、前記カッタードラムに、送泥管と排泥管のチャ
ンバー側端部を挿通状に取付けたことを特徴とするもの
である。

【００１７】環状のカッターヘッドが、その後側に連結
されたカッタードラムを介してシールド本体に回動可能
に支持され、そのカッターヘッドによりセグメントの少
なくとも外周付近の地山が掘削される。カッターヘッド
で掘削された掘削土は、カッターヘッドとカッタードラ
ムの間に形成された環状のチャンバーに回収される。送
泥管によりチャンバー内に泥水が供給され、チャンバー
内の掘削土は泥土化されて排泥管により既設トンネル外
部へ排出される。

【００１８】この既設トンネル撤去用シールド掘進機で
は、カッタードラムに送泥管と排泥管のチャンバー側端
部を挿通状に取付けたので、カッタードラムに対して送
泥管と排泥管のチャンバー側端部を径方向へシフトさせ
て配設しなくてもよく、カッターヘッド（胴部材）を極
力小径化することできるため、カッターヘッドで極力小
径のトンネルを掘削することが可能になる。

【００１９】その結果、カッターヘッドで掘削されたト
ンネルにモルタルを充填すようにした場合、新たに掘削
する地山の掘削量を低減できるとともにモルタル充填量
を低減でき、しかも、必要以上に胴部材やカッターヘッ
ド等を大型化しなくてもよく製作コストを低減できるた
め、工期短縮と工費削減を実現するうえで有利になる。
また、既設トンネルと同一ルート上に、既設トンネルに
対して極力大径化しない新トンネルを掘進し、その内面
をセグメントで覆工したい場合でも、前述のように、カ
ッターヘッドを極力小径化できることから実現可能にな
る。

【００２０】尚、例えば、セグメントがコンクリート製
の場合には、カッターヘッドでセグメントの外周付近の
地山とともにセグメントを掘削するように構成し、ま
た、セグメントがスチール製の場合には、カッターヘッ
ドでセグメントの外周付近だけを掘削するように構成し
てもよい。但し、この場合、外周付近の地山が掘削され
たセグメントを解体する何らかのセグメント解体装置を
設けることが望ましい。

【００２１】請求項２の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項１の発明において、前記カッタードラム
の後部側に、カッタードラムを往復回動可能に支持する
少なくとも１対の円弧状のベアリングを設け、これらベ
アリングの間に送泥管と排泥管のチャンバー側端部を配
設したことを特徴とするものである。

【００２２】カッタードラムの後部側に少なくとも１対
の円弧状のベアリングを設けたので、それにより胴部材
を大径化することなく、カッタードラムを往復回動可能
に支持することができる。しかも、少なくとも１対のベ
アリングの間に送泥管と排泥管のチャンバー側端部を配
設することにより、カッタードラムとともに送泥管と排
泥管のチャンバー側端部を往復回動させても、それらチ
ャンバー側端部をベアリングと干渉させずに確実に配設
することができ、往復回動可能なカッターヘッドによ
り、セグメントの少なくとも外周付近の地山を確実に掘
削できる。

【００２３】請求項３の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項２の発明において、前記送泥管は、カッ
タードラムに固定された円弧状の第１管部と、この第１
管部に伸縮可能に嵌合して連結された円弧状の第２管部
であってシールド本体に固定された第２管部を有し、前
記排泥管は、カッタードラムに固定された円弧状の第１
管部と、この第１管部に伸縮可能に嵌合して連結された
円弧状の第２管部であってシールド本体に固定された第
２管部を有することを特徴とするものである。

【００２４】ここで、送泥管の第１，第２管部と、排泥
管の第１，第２管部は、カッターヘッドの回動軸心を中
心として配置される。それ故、カッタードラムが往復回
動すると、送泥管の第１，第２管部が伸縮するととも
に、排泥管の第１，第２管部が伸縮する。つまり、送泥
管と排泥管の夫々の接続状態を維持した状態で、カッタ
ードラムの往復回動を許容し、送泥管と排泥管のチャン
バー側端部をカッタードラムに挿通状に確実に取付ける
ことができる。

【００２５】請求項４の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項３の発明において、前記カッターヘッド
を往復回動駆動する油圧シリンダを設けたことを特徴と
するものである。つまり、油圧シリンダを有する簡単な
駆動機構により、カッターヘッドを確実に往復回動駆動
することができる。

【００２６】請求項５の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項１〜４の何れかの発明において、前記カ
ッターヘッドにより外周付近の地山が掘削されたセグメ
ントを解体するセグメント解体手段を設けたことを特徴
とするものである。つまり、セグメントの外周付近だけ
を掘削するカッターヘッドを小型化することができ、そ
のセグメントをセグメント解体手段で確実に解体するこ
とができる。特に、スチール製のセグメントを撤去する
場合に有効になる。

【００２７】請求項６の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項５の発明において、前記セグメントとし
てのスチールセグメントの内面を覆うコンクリート層を
切削して除去するコンクリート切削装置を設け、このコ
ンクリート切削装置でコンクリート層を除去してから、
セグメント解体手段でスチールセグメントを解体するこ
とを特徴とするものである。

【００２８】セグメント解体手段でスチールセグメント
を解体する前に、コンクリート切削装置でスチールセグ
メントの内面を覆うコンクリート層を切削し除去するこ
とにより、スチールセグメント同士間のボルト連結を容
易に分離することが可能になる。更に、コンクリート層
が除去されたスチールセグメントは、コンクリート層が
覆われたものに対して小型且つ軽量になるため、セグメ
ント解体手段でスチールセグメントを解体し、そのスチ
ールセグメントを既設トンネル外へ容易に搬出する上で
有利になる。また、産業廃棄物にならないように、トン
ネル外におけるスチールセグメントとコンクリート層を
分離する処理を軽減できる。

【００２９】更に、コンクリート層が除去されたスチー
ルセグメントは、コンクリート層が覆われたものに対し
て小型になることから、既設トンネル内に前記送泥管と
排泥管や切削したコンクリート片を排出する為の排出管
等を配設した場合でも、解体したスチールセグメントを
既設トンネル外へ搬出する為の搬送路を既設トンネル内
に確保するのに有利になる。以上のことから、スチール
セグメントとコンクリート層を簡単に且つ確実に撤去で
きるようになる。

【００３０】請求項７の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記シ
ールド本体の後端部の内部にトンネル内をトンネル軸心
方向と直交状に仕切る仕切板と、この仕切板により仕切
られた後側の空間にモルタルを充填するモルタル充填手
段を設けたことを特徴とするものである。仕切板により
仕切られた後側の空間にモルタルを確実に充填しそのモ
ルタルで既設トンネルを確実に埋めていくことができ
る。新たに掘削する地山の掘削量を低減できるとともに
モルタル充填量を低減でき、しかも、必要以上に胴部材
やカッターヘッドを大型化することなく製作コストを低
減できるため、工期短縮と工費削減を確実に実現するこ
とが可能になる。

【００３１】請求項８の既設トンネル撤去用シールド掘
進機は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記カ
ッターヘッドで掘削された既設トンネルよりも大径の新
トンネルの内面にセグメントを組付けるエレクタ装置を
設けたことを特徴とするものである。既設トンネルと同
一ルート上に、既設トンネルに対して極力大径化しない
新トンネルを掘進し、その内面にエレクタ装置でセグメ
ントを組付けできる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。本実施形態は、既設ト
ンネルの内面を覆工するスチールセグメントとその内面
を覆うコンクリート層を撤去する既設トンネル撤去用シ
ールド掘進機に、本発明を適用した場合の一例である。

【００３３】図１〜図７に示すように、シールド掘進機
１は、胴部材２、胴部材２の前側に設けられた環状のカ
ッターヘッド３、胴部材２内の後部に配設された複数
（例えば、１０個）のシールドジャッキ４、カッターヘ
ッド３と胴部材２の前部に胴部材２と同心状に形成され
た開口５，６、胴部材２の内部において開口６の後側に
配設されたコンクリート切削装置７とセグメント連結解
除装置８ａ，８ｂとセグメント解体装置９（セグメント
解体手段）、胴部材２の前後方向略中央部分に設けられ
たグリップ装置１０等を備えている。

【００３４】前記胴部材２は、図１、図３〜図６に示す
ように、前胴１２と、前胴１２の約１／３長さの後胴１
３とを有し、前胴１２の後部に後胴１３が摺動自在に内
嵌され、前胴１２の後端部内面と後胴１３の外面との間
が環状シール部材１４によりシールされている。前胴１
２の前部に内筒１５が固着され、前胴１２の後端から約
１／３長さ位置に隔壁１６が固着されている。前記開口
６は、内筒１５の内周面側に形成され、既設トンネルＴ
ａの内面を覆工するスチールセグメントＳとその内面を
覆うコンクリート層Ｃを挿入可能に、スチールセグメン
トＳの径よりも僅かに大径に構成されている。

【００３５】内筒１５の前部を構成する筒状部材１８に
は、開口６の内面と開口６に挿入されるスチールセグメ
ントＳの外面との間をシールする第１，第２前端シール
機構１９，２０が設けられている。図８に示すように、
第１前端シール機構１９は、弾性変形可能なチューブ体
１９ａを流体圧により膨張させ、グリース止め用のワイ
ヤブラシ１９ｂをスチールセグメントＳの外面に押圧
し、第２前端シール機構２０は、流体圧により膨張する
チューブ体２０ａ自体をスチールセグメントＳの外面に
押圧して止水する。

【００３６】図１、図６に示すように、後胴１３の後端
部の内部に、カッターヘッド３により既設トンネルＴａ
よりも大径に形成されるトンネルＴｂ内をトンネル軸心
方向と直交状に仕切る仕切板２１が固着されている。こ
の仕切板２１には複数のモルタル注入口２２が取付けら
れ、仕切板２１により仕切られた後側の空間に複数のモ
ルタル注入口２２からモルタルを充填するようになって
いる。尚、複数のモルタル注入口２２や、これらモルタ
ル注入口２２にモルタルを供給するモルタル供給手段
（図示略）等が、モルタル充填手段に相当する。

【００３７】後胴１３の後端部の外面部分には、後胴１
３の外面とトンネルＴｂの内面との間をシールする第
１，第２後端シール機構２５，２６が設けられている。
図９に示すように、第１後端シール機構２５は、流体圧
により膨張するチューブ体２５ａをトンネルＴｂの内面
に押圧して止水し、第１後端シール機構２６は、弾性体
であるシール部材２６ａをトンネルＴｂの内面に押圧し
てモルタルの逆流防止用として機能する。ここで、胴部
材２及び前胴１２の内部に固着された内筒１５等を含む
部材がシールド本体に相当する。

【００３８】前記カッターヘッド３は、前述のように、
スチールセグメントＳの外周付近の地山を掘削可能で、
図１、図２に示すように、胴部材２と同径の環状のカッ
ターフレーム３０と、カッターフレーム３０の前面部に
設けられた多数のカッタービット３１と、カッターフレ
ーム３０の前面内縁部に設けられた複数のローラカッタ
ー３２を有し、前記開口５は、カッターフレーム３０の
内周部側に形成され、前記胴部材２の開口６と略同径に
構成されている。

【００３９】図１、図３、図１０に示すように、環状の
カッターヘッド３は、その後側に連結されたカッタード
ラム３３を介して前胴１２（シールド本体）に往復回動
可能に支持されている。つまり、カッターヘッド３の後
側に複数の連結部材３０ａを介して環状のカッタードラ
ム３３が連結され、このカッタードラム３３が、その後
側に設けられた左右対称の１対の円弧状のベアリング３
４により、前胴１２の内面に固着された環状部材１７に
往復回動可能に支持されている。尚、カッタードラム３
３の外面と前胴１２の内面の間、カッタードラム３３の
内面と内筒１５の外面の間は、環状シール部材３３ａ，
３３ｂにより夫々シールされている。

【００４０】図１０に示すように、各ベアリング３４
は、カッタードラム３３の後面に固着された（例えば、
１４０度に亙って設けられた）可動円弧部材３４ａと、
環状部材１７の前面に固着された（例えば、１２０度に
亙って設けられた）固定円弧部材３４ｂと、可動円弧部
材３４ａと固定円弧部材３４ｂの間に保持され可動円弧
部材３４ａを往復回動可能に支持する複数のボール部材
３４ｃとからなる。

【００４１】図３はカッターヘッド３が中立位置に位置
している際のベアリング３４等の状態を示しているが、
図３に鎖線で示すように、カッターヘッド３とともに可
動円弧部材３４ａは、中立位置からａ方向へθ１（例え
ば、θ１＝１５度）回動可能で、また、中立位置からａ
方向と反対方向へもθ１回動可能であり、カッターヘッ
ドはθ２（例えば、θ２＝θ×２＝３０度）に亙って往
復回動可能である。

【００４２】図４に示すように、前胴１２と内筒５の前
部の間に、カッターヘッド３を前記θ２に亙って往復回
動駆動する１対の油圧シリンダ３５が、トンネル軸心に
対して対称に且つ水平位置から約４５度回動した位置に
設けられている。各油圧シリンダ３５の基端部が、前胴
１２の内面に固着のブラケット３５ｂにピン結合され、
ピストンロッド３５ａの先端部がカッタードラム３３の
後端筒部３３ｃの外面に固着のブラケット３５ｃにピン
結合され、これら油圧シリンダ３５を同期駆動すること
で、カッタードラム３３等を介してカッターヘッド３が
往復回動されて、スチールセグメントＳの外周付近の地
山が環状に掘削される。

【００４３】カッターヘッド３とカッタードラム３３の
間に、カッターヘッド３で掘削された掘削土を回収する
環状のチャンバー３７が形成されている。そして、図１
〜図５、図７、図１０に示すように、このシールド掘進
機１には、チャンバー３７内に泥水を供給する為の送泥
管３８と、チャンバー３７内の掘削土を既設トンネルＴ
ａ外部へ排出する為の排泥管３９とが設けられている。

【００４４】これら送泥管３８と排泥管３９は、夫々、
既設トンネルＴａの外部からその内部を通ってシールド
掘進機１側へ延び、後述するシールド掘進機１の中空状
のシャフト４０内を通って胴部材２の内部の隔壁１６の
後側まで導入され、そこから、送泥管３８は上方へ延び
てから隔壁１６を挿通し前胴１２と内筒１５の間を通っ
てチャンバー３７の上端部に達し、排泥管３９は下方へ
延びて隔壁１６を挿通し前胴１２と内筒１５の間を通っ
てチャンバー３７の下端部に達している。

【００４５】図４に示すように、送泥管３８は、カッタ
ードラム３３に固定された円弧状の第１管部３８ｃを有
する可動側送泥管３８ａと、第１管部３８ｃに伸縮可能
に嵌合して連結された円弧状の第２管部３８ｄであっ
て、前胴１２の内面に固着の鉛直環状板２３等（シール
ド本体）に固定された第２管部３８ｄを有する固定側送
泥管３８ｂを有する。そして、送泥管３８（可動側送泥
管３８ａ）のチャンバー側端部が、１対のベアリング３
４の上端部間に配設されて、カッタードラム３３に挿通
状に取付けられている。

【００４６】一方、図４、図１０に示すように、排泥管
３９は、カッタードラム３３に固定された円弧状の第１
管部３９ｃを有する可動側排泥管３９ａと、第１管部３
９ｃに伸縮可能に嵌合して連結された円弧状の第２管部
３９ｄであって、前胴１２の内面に固着の鉛直環状板２
３等（シールド本体）に固定された第２管部３９ｄを有
する固定側排泥管３９ｂを有する。そして、排泥管３９
（可動側排泥管３９ａ）のチャンバー側端部が、１対の
ベアリング３４の下端部間に配設されて、カッタードラ
ム３３に挿通状に取付けられている。

【００４７】送泥管３８の第１，第２管部３８ｃ，３８
ｄと、排泥管３９の第１，第２管部３９ｃ，３９ｄは、
カッターヘッド３の回動軸心を中心として配置され、そ
れにより、カッタードラム３３が往復回動すると、送泥
管３８の第１，第２管部３８ｃ，３８ｄと、排泥管３９
の第１，第２管部３９ｃ，３９ｄが伸縮する。ここで、
図２に示すように、カッターヘッド３とともに可動側送
泥管３８ａと可動側排泥管３９ａのチャンバー側端部が
回動しても、それらが１対のベアリング３４の固定円弧
部材３４ｂの間に位置する回動角度が、カッターヘッド
３の往復回動可能角度（２θ）である。

【００４８】前記複数のシールドジャッキ４は、図１、
図５、図６に示すように、前胴１２の隔壁１６と後胴１
３の仕切板２１との間に胴部材２の内面に沿って配設さ
れ、各シールドジャッキ４の前端部が隔壁１６に連結さ
れ後端部が仕切板２１に連結されている。

【００４９】前記隔壁１６の中央部分には開口１６ａが
形成され、その開口１６ａ付近に後端部が連結されて前
方へ延び、開口１６ａを通過して前部が既設トンネルＴ
ａ内へ挿入される中空状のシャフト４０が設けられてい
る。シャフト４０の後端部分に回動可能に且つ前後移動
可能に外嵌された可動スリーブ４１が設けられ、この可
動スリーブ４１を回動駆動する複数の油圧モータ４２
と、可動スリーブ４１を前後方向に移動駆動する複数の
油圧シリンダ４３が設けられている。

【００５０】これらシャフト４０、可動スリーブ４１、
油圧モータ４２、油圧シリンダ４３等は、切削装置７と
連結解除装置８ａ，８ｂと解体装置９に共通の部材であ
る。尚、各油圧モータ４２は隔壁１６に前方挿通状に取
付けられ、その出力軸に固着の駆動ギヤ４２ａが、可動
スリーブ４１の後側に連結されたリングギヤ４１ａに噛
合し、また、油圧シリンダ４３の一端部が可動スリーブ
４１に連結され他端部が隔壁１６に連結されている。

【００５１】前記切削装置７は、図１、図２に示すよう
に、複数のビットを水平傘状に設けてなる切削部材５
０、この切削部材５０を水平軸心回りに自転駆動する油
圧モータ５２を有する自転駆動機構、切削部材５０をト
ンネル径方向へ揺動させて径方向に移動駆動する油圧シ
リンダ５３を有する径方向駆動機構、前記油圧モータ４
２を含み可動スリーブ４１とともに切削部材５０をトン
ネル軸心回りに公転駆動する公転駆動機構、前記油圧シ
リンダ４３を含み可動スリーブ４１とともに切削部材５
０を前後方向に駆動する前後駆動機構等を備えている。
油圧モータ５２を取付けたブラケット５４が可動スリー
ブ４１にピン結合され、油圧シリンダ５３の前端部がブ
ラケット５４にピン結合され、油圧シリンダ５３の後端
部が可動スリーブ４１に固着のブラケット５５にピン結
合されている。

【００５２】前記連結解除装置８ａは、図１、図２に示
すように、周方向に隣合うスチールセグメントＳ同士を
連結する複数の周方向向きのボルトを、例えば、その周
辺のコアごと切断し引抜くボルト分離機５７を有し、そ
のボルト分離機５７が、切削部材５０に対してトンネル
軸心回り９０度位置において可動スリーブ４１の外周部
に位置調節可能に連結されている。また、連結解除装置
８ｂは、トンネル軸心方向に隣合うスチールセグメント
Ｓ同士を連結する複数の軸心向きのボルトをその周辺の
コアごと切断し引抜くボルト分離機５８を有し、そのボ
ルト分離機５８が、切削部材５０に対して前記ボルト分
離機５７の反対側にトンネル軸心回り９０度位置におい
て、可動スリーブ４１に位置調節可能に連結されてい
る。

【００５３】前記解体装置９は、図１、図２に示すよう
に、スチールセグメントＳを把持可能で把持フーム６０
ａに前後移動可能に支持された把持部材６０、この把持
部材６０を前後方向に移動駆動する油圧シリンダ６１、
把持部材６０をトンネル径方向へ移動駆動する１対の油
圧シリンダ６２を有し、把持フレーム６０ａと可動スリ
ーブ４１に固着のブラケット６３が、１対のリンク６４
及び油圧シリンダ６２を介して連結されている。

【００５４】図１、図７に示すように、前記シャフト４
０には、その前端部に可動シャフト支持体６５が前後移
動可能に連結され、可動シャフト支持体６５の後側に固
定シャフト支持体６６が固定的に連結され、これらシャ
フト支持体６５，６６は、前後方向向きの１対の油圧シ
リンダ６７により連結されている。可動シャフト支持体
６５は、１２０度間隔で設けられ径方向外側へ延びる左
右１対の伸縮脚部６５ａ及び伸縮柱部６５ｂを有し、固
定シャフト支持体６６は、１２０度間隔で設けられ径方
向外側へ延びる左右１対の伸縮脚部６６ａを有する。

【００５５】可動シャフト支持体６５の伸縮脚部６５ａ
と伸縮柱部６５ｂを伸長させて既設トンネルＴａのコン
クリート層Ｃの内面に当接させ、固定シャフト支持体６
６の伸縮脚部６６ａを収縮させた状態で、前胴１２と一
体的に移動するシャフト４０の前端部分が可動シャフト
支持体６５に前後移動可能に支持される。また、可動シ
ャフト支持体６５の伸縮脚部６５ａと伸縮柱部６５ｂを
収縮させ、固定シャフト支持体６６の伸縮脚部６６ａを
伸長させコンクリート層Ｃの内面に当接させた状態で、
シャフト４０の前部が固定シャフト支持体６６に前後移
動不能に固定的に支持される。

【００５６】前記グリップ装置１０は前胴１２を地山に
グリップさせる為の装置で、図１、図５に示すように、
前胴１２の隔壁１６の直ぐ前側の外周部付近に形成され
た複数（例えば、３つ）の孔７１に収容された大径軸状
のグリップ部材７０を有する。各グリップ部材７０は、
孔７１に退入した退入位置と孔７１から一部が突出した
突出位置とに亙って切換え可能に構成され、グリップ部
材７０が退入位置のときにグリップ解除状態になり、グ
リップ部材７０が突出位置のときに地山に圧接しグリッ
プ状態になる。

【００５７】前胴１２に対して後胴１３を前進させなが
らモルタルを注入する際、モルタル注入による反力によ
り前胴１２が前進しないように、スチールセグメントＳ
の後端部と前胴の隔壁１６の間に前後方向向きの複数の
油圧シリンダ７５が介装されている。各油圧シリンダ７
５において、シリンダ本体７５ａの後端部が隔壁１６に
連結されその途中部が前胴１２で支持され、ピストンロ
ッド７５ｂの前端部の受け部材７６がスチールセグメン
トＳの後端面に接触可能になっている。

【００５８】図１〜図５、図７に示すように、このシー
ルド掘進機１には、トンネル外部からシールド掘進機１
内に送水する送水管８１、送水管８１で送られてきた水
をポンプ（図示略）で加圧し、そのジャット水流により
切削装置７で切削されたコンクリート片を流動させて既
設トンネルＴａ外へ排出する排出管８２を有する。これ
ら送水管８１と排出管８２は、前記送泥管３８及び排泥
管３９ととにも、シャフト４０を挿通して配設されてい
る。また、解体装置９で解体されたスチールセグメント
Ｓを外部へ搬送する為に、既設トンネルＴａのコンクリ
ート層Ｃの上面に架設された搬送土台８６の上側に、ロ
ーラコンベア８７が配設されている。

【００５９】上記シールド掘進機１を用いて行う既設ト
ンネル撤去工法について説明する。シールドジャッキ４
が収縮し、反力受け用の複数の油圧シリンダ７５が伸長
してそれらの受け部材７６がスチールセグメントＳの後
端面に接触し、可動シャフト支持体６５でシャフト４０
が支持され、グリップ装置１０はグリップ解除状態に、
切削装置７と連結解除装置８ａ，８ｂと解体装置９は作
動待機状態にある状態から、油圧シリンダ３５を伸縮駆
動しカッターヘッド３を往復回動駆動するとともに、シ
ールドジャッキ４を伸長駆動し前胴１２を１リング分前
進させる。

【００６０】すると、カッターヘッド３で既設トンネル
ＴａのスチールセグメントＳの外周付近の地山が環状に
掘進されて、スチールセグメントＳの後端部が開口６の
後端部付近まで挿入される。このとき、反力受け用の複
数の油圧シリンダ７５が、スチールセグメントＳからの
反力を受けて収縮し、また、前胴１２と一体的にシャフ
ト４０も前進する。すると、シャフト４０とともにそれ
に固定された固定シャフト支持体６６が前進して可動シ
ャフト支持体６５に接近し、このとき、これらシャフト
支持体６５，６６を連結する油圧シリンダ６７が収縮す
る。

【００６１】続いて、図１１に示すように、反力受け用
の複数の油圧シリンダ７５を完全に収縮させた後、切削
装置７により、油圧モータ４２、油圧シリンダ４３，５
３を駆動制御して、油圧モータ５２で回転（自転）駆動
される切削部材５０の位置及び姿勢を調節して、後端１
リング分のスチールセグメントＳの内面のコンクリート
層Ｃを内面側から切削して除去する。これと並行して、
切削装置７で切削されたコンクリート片を、排出管８２
の回収孔からその内部へ回収し、送水管８１によりトン
ネル外部からシールド掘進機１内に送水されたきた水を
ポンプ（図示略）で加圧し、そのジャット水流により排
出管８２に回収されたコンクリート片を、排出管８２を
流動させてトンネル外へ排出する。

【００６２】次に、連結解除装置８ａ，８ｂにより、そ
れらのボルト分離機５７，７８の位置を調節して、コン
クリート層Ｃが除去された部分のスチールセグメントＳ
（後端の１リング分のスチールセグメントＳ）のうち、
次に解体予定のスチールセグメントＳとそれに隣合うス
チールセグメントＳを連結する軸方向及び周方向の複数
のボルトを、例えば、その周辺のコアごと切断し引抜い
て分離し、次に解体予定のスチールセグメントＳをその
他のスチールセグメントＳから連結解除する。

【００６３】続いて、図１２に示すように、解体装置９
により、油圧モータ４２，油圧シリンダ４３、６１，６
２等を駆動制御して、連結解除装置８ａ，８ｂにより連
結解除されたスチールセグメントＳを解体し、次に、そ
の解体されたスチールセグメントＳを、ローラコンベア
８７に移載し、このローラコンベア８７によりトンネル
外部へ搬送して撤去する。このように、スチールセグメ
ントＳを１つづ連結解除装置８ａ，８ｂにより連結解除
して解体装置９により解体する作業を１リング分続けて
行う。

【００６４】この後、図１３に示すように、反力受け用
の複数の油圧シリンダ７５を伸長駆動し、ピストンロッ
ド７５ｂの前端部の受け部材７６をスチールセグメント
Ｓの後端面に押付け、続いて、固定シャフト支持体６６
の左右１対の伸縮脚部６６ａを伸長してコンクリート層
Ｃに当接させて、固定シャフト支持体６６でシャフト４
０を支持可能な状態にする。次に、可動シャフト支持体
６５の伸縮脚部６５ａと伸縮柱部６５ｂを収縮させて、
固定シャフト支持体６６だけでシャフト４０を支持した
状態から、油圧シリンダ６７を伸長駆動して、可動シャ
フト支持体６５を前進させて固定シャフト支持体６６か
ら離隔させ、その後、可動シャフト支持体６５の伸縮脚
部６５ａと伸縮柱部６５ｂを再び伸長させ、固定シャフ
ト支持体６６の伸縮脚部６６ａを収縮させる。

【００６５】続いて、グリップ装置１０により、複数の
グリップ部材７０を突出位置に突出させて、前胴１２を
地山にグリップさせる。この状態で、図１４に示すよう
に、複数のシールドジャッキ４を収縮駆動すると後胴１
３が前進する。それと同時に、仕切板２１の後側に形成
される空間に、複数のモルタル注入口２２からモルタル
を充填し、そのモルタルが固化した後、再度、油圧シリ
ンダ３５を伸縮駆動しカッターヘッド３を往復回動駆動
するとともに、シールドジャッキ５を伸長駆動し前胴１
２を１リング分前進させる。

【００６６】このように、上記１リング分の工程を繰返
し行うことにより、既設トンネルＴａよりも大径のトン
ネルＴｂを掘進し、既設トンネルＴａの内面を覆工する
スチールセグメントＳとその内面を覆うコンクリート層
Ｃを全て撤去するとともに、トンネルＴｂをモルタルに
より埋めることが可能になる。

【００６７】このシールド掘進機１によれば、カッター
ヘッド３で掘削された掘削土は、カッターヘッド３とカ
ッタードラム３３の間に形成された環状のチャンバー３
７に回収される。そして、送泥管３８によりチャンバー
３７内にその上部から泥水が供給され、チャンバー３７
内の掘削土は泥土化されてその下部から排泥管３９によ
り既設トンネルＴａの外部へ排出される。

【００６８】カッタードラム３３に送泥管３８と排泥管
３９のチャンバー側端部を挿通状に取付けたので、カッ
タードラム３３に対して送泥管３８と排泥管３９のチャ
ンバー側端部を径方向へシフトさせて配設しなくてもよ
く、カッターヘッド３（胴部材２）を極力小径化するこ
とできるため、カッターヘッド３で極力小径のトンネル
Ｔｂを掘削することが可能になる。

【００６９】その結果、カッターヘッド３で新たに掘削
する地山の掘削量を低減できるとともに、トンネルＴｂ
へのモルタル充填量を低減でき、しかも、必要以上に胴
部材２やカッターヘッド３等を大型化しなくてもよく製
作コストを低減できるため、工期短縮と工費削減を実現
するうえで非常に有利になる。

【００７０】カッタードラム３３の後部側に左右１対の
円弧状のベアリング３４を設けたので、それにより胴部
材２を大径化することなく、カッタードラム３３を往復
回動可能に支持することができる。しかも、１対のベア
リング３３の間に送泥管３８と排泥管３９のチャンバー
側端部を配設することにより、カッタードラム３３とと
もに送泥管３８と排泥管３９のチャンバー側端部を往復
回動させても、それらチャンバー側端部をベアリング３
４と干渉させずに確実に配設することができ、往復回動
可能なカッターヘッド３により、スチールセグメントＳ
の外周付近の地山を確実に掘削できる。

【００７１】カッターヘッド３とともにカッタードラム
３３が往復回動すると、送泥管３８の第１，第２管部３
８ｃ，３８ｄが伸縮するとともに、排泥管３９の第１，
第２管部３９ｃ，３９ｄが伸縮する。つまり、送泥管３
８と排泥管３９の夫々の接続状態を維持した状態で、カ
ッタードラム３３の往復回動を許容し、送泥管３８と排
泥管３９のチャンバー側端部をカッタードラム３３に挿
通状に確実に取付けることができる。１対の油圧シリン
ダ３５を有する簡単な駆動機構により、カッターヘッド
３を確実に往復回動駆動することができる。

【００７２】カッターヘッド３により外周付近の地山が
掘削されたスチールセグメントＳを解体するセグメント
解体装置９を設けたので、スチールセグメントＳの外周
付近だけを掘削するカッターヘッド３を小型化すること
ができ、そのスチールセグメントＳをセグメント解体装
置９で確実に解体することができる。本実施形態のよう
にスチールセグメントＳを撤去する場合有効になる。

【００７３】スチールセグメントＳの内面を覆うコンク
リート層Ｃを切削して除去するコンクリート切削装置７
を設けたので、コンクリート層Ｃが除去されたスチール
セグメント同士間のボルト連結を容易に分離することが
可能になる。更に、コンクリート層Ｃが除去されたスチ
ールセグメントＳは、コンクリート層Ｃが覆われたもの
に対して小型且つ軽量になるため、セグメント解体装置
９でスチールセグメントを解体し、そのスチールセグメ
ントＳを既設トンネルＴｂの外部へ容易に搬出する上で
有利になる。また、産業廃棄物にならないように、トン
ネル外におけるスチールセグメントＳとコンクリート層
Ｃを分離する処理を軽減できる。

【００７４】更に、コンクリート層Ｃが除去されたスチ
ールセグメントＳは、コンクリート層Ｃが覆われたもの
に対して小型になることから、既設トンネルＴａ内に前
記送泥管３８、排泥管３９、送水管８１、排出管８２は
等を配設した場合でも、解体したスチールセグメントＳ
を既設トンネルＴａの外部へ搬出する為の搬送路を既設
トンネルＴａ内に確保するのに有利になる。以上のこと
から、スチールセグメントＳとコンクリート層Ｃを簡単
に且つ確実に撤去できるようになる。

【００７５】次に、前記実施形態の変更形態について説
明する。但し、前記実施形態と同じものは同一符号を付
して説明を省略する。図１５に示すように、変更形態に
係るシールド掘進機１Ａは、胴部材２Ａ、カッターヘッ
ド３、複数のシールドジャッキ４Ａ、開口５，６、コン
クリート切削装置７、セグメント連結解除装置８ａ，８
ｂ、セグメント解体装置９、グリップ装置１０、エレク
タ装置９０、テールシール９８等を備えている。

【００７６】このシールド掘進機１Ａでは、前記シール
ド掘進機１に装備されている、環状シール部材１４、仕
切板２１、モルタル注入口２２、第１，第２後端シール
機構２５，２６等を省略するとともに、胴部２Ａとシー
ルドジャッキ４Ａを変更して、胴部材２Ａ内の後部に掘
削したトンネル内面にセグメントＳｂを組付けるエレク
タ装置９０を設け、胴部材２Ａの後端部分にテールシー
ル９８を設けたものである。胴部材２Ａは、伸縮不能に
一体的に構成され、胴部材２Ａの後端から約１／４長さ
位置の内面に環状部材９１が固着されている。

【００７７】エレクタ装置９０は、環状部材９１に装着
された複数のローラ９１Ａにより回動可能に支持された
回動フレーム９２、回動フレーム９２を回動駆動する油
圧モータ（図示略）、回動フレーム９２に固定されたガ
イドブロック９２ａ、このガイドブロック９２ａに径方
向へ移動自在にガイドされたガイドロッド９３ａ、ガイ
ドロッド９３ａに連結され先端部に把持部材９４を有す
るエレクタ本体９３、エレクタ本体を径方向へ移動駆動
する油圧シリンダ９５、把持部材９４を前後方向へ移動
駆動する油圧シリンダ９６等で構成されている。

【００７８】このシールド掘進機１Ａを用いた既設トン
ネル撤去工法によれば、上記同様、カッタードラム３３
に送泥管３８と排泥管３９のチャンバー側端部を挿通状
に取付けたので、カッタードラム３３に対して送泥管３
８と排泥管３９のチャンバー側端部を径方向へシフトさ
せて配設しなくてもよく、カッターヘッド３（胴部材
２）を極力小径化することできるため、カッターヘッド
３で極力小径の新トンネルＴｂを掘削することが可能に
なる。

【００７９】従って、既設トンネルＴａと同一ルート上
に、既設トンネルＴａに対して極力大径化しない新トン
ネルＴｂを掘進し、その内面にエレクタ装置９０でセグ
メントＳｂを組付けることができる。その他、前記シー
ルド掘進機１と略同様の作用・効果を奏する。

【００８０】前記実施形態の変形例について説明する。 １〕前記１対のベアリング３４の代わりに、カッタード
ラム３３を往復回動可能に支持する少なくとも３個以上
の円弧状のベアリングを設け、これらベアリングの間に
送泥管と排泥管を配設してもよい。 ２〕ベアリング３３の構造は実施形態のものに限定され
ず種々の構造のものを適用可能である。

【００８１】３〕前記１対の油圧シリンダ３５の代わり
に、カッタードラム３３に円弧状のギヤを固定的に設
け、このギヤに噛合する複数の駆動ギヤを駆動モータで
往復駆動して、カッターヘッド３を往復回動駆動するよ
うにしてもよい。但し、円弧状のギヤは、カッタードラ
ム３３のうち送泥管３８と排泥管３９のチャンバー側端
部を挿通状に取付けていない部分に固定される。

【００８２】４〕送泥管３８の可動側送泥管３８ａを、
カッタードラム３３の回動に伴って屈曲可能に構成し、
更に、送泥管３８の可動側送泥管３８ａと固定側送泥管
３８ｂを固定的に接続してもよい。同様に、排泥管３９
の可動側排泥管３９ａを、カッタードラム３３の回動に
伴って屈曲可能に構成し、更に、排泥管３９の可動側排
泥管３９ａと固定側排泥管３９ｂを固定的に接続しても
よい。

【００８３】５〕特に、既設トンネルの内面を覆工する
セグメントがコンクリート製の場合には、カッターヘッ
ド３でセグメントの外周付近の地山とともにセグメント
を掘削するように構成し、コンクリート切削装置７とセ
グメント連結解除装置８ａ，８ｂとセグメント解体装置
９等を省略してもよい。

【００８４】６〕シールド掘進機１においては、グリッ
プ装置１０を作動させて前胴１３を地山にグリップさせ
ることで、モルタル注入による反力を受けることができ
るため、反力受け用の複数の油圧シリンダ７５を省略可
能である。 ７〕シールド掘進機１Ａではグリップ装置１０を省略し
てもよい。 ８〕シールド掘進機１Ａでは、送泥管３８、排泥管３
９、送水管８１、排出管８２を既設トンネルＴａ内を通
して外部へ延ばしているが、逆に、新トンネルＴｂ内を
通して外部へ延ばしてもよい。

【００８５】尚、前記シールド掘進機１，１Ａの構造、
及び、シールド掘進機１，１Ａを用いてスチールセグメ
ントＳとコンクリート層Ｃを撤去する既設トンネル撤去
工法は一例を示すものに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において種々の変形を付加した形態で実施可能
である。

【００８６】

【発明の効果】 請求項１の既設トンネル撤去用シール
ド掘進機によれば、カッタードラムに送泥管と排泥管の
チャンバー側端部を挿通状に取付けたので、カッタード
ラムに対して送泥管と排泥管のチャンバー側端部を径方
向へシフトさせて配設しなくてもよく、カッターヘッド
（胴部材）を極力小径化することできるため、カッター
ヘッドで極力小径のトンネルを掘削することが可能にな
る。その結果、カッターヘッドで掘削されたトンネルに
モルタルを充填すようにした場合、新たに掘削する地山
の掘削量を低減できるとともにモルタル充填量を低減で
き、しかも、必要以上に胴部材やカッターヘッド等を大
型化しなくてもよく製作コストを低減できるため、工期
短縮と工費削減を実行するうえで有利になるし、既設ト
ンネルと同一ルート上に、既設トンネルに対して極力大
径化しない新トンネルを掘進し、その内面をセグメント
で覆工したい場合でも、前述のように、カッターヘッド
を極力小径化できることから実現可能になる。

【００８７】請求項２の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、カッタードラムの後部側に少なくとも１
対の円弧状のベアリングを設けたので、それにより胴部
材を大径化することなく、カッタードラムを往復回動可
能に支持することができる。しかも、少なくとも１対の
ベアリングの間に送泥管と排泥管のチャンバー側端部を
配設することにより、カッタードラムとともに送泥管と
排泥管のチャンバー側端部を往復回動させても、それら
チャンバー側端部をベアリングと干渉させずに確実に配
設することができ、往復回動可能なカッターヘッドによ
り、セグメントの少なくとも外周付近の地山を確実に掘
削できる。

【００８８】請求項３の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、カッタードラムが往復回動すると、送泥
管の第１，第２管部が伸縮するとともに、排泥管の第
１，第２管部が伸縮するため、送泥管と排泥管の夫々の
接続状態を維持した状態で、カッタードラムの往復回動
を許容し、送泥管と排泥管のチャンバー側端部をカッタ
ードラムに挿通状に確実に取付けることができる。

【００８９】請求項４の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、油圧シリンダを有する簡単な駆動機構に
より、カッターヘッドを確実に往復回動駆動できる。

【００９０】請求項５の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、カッターヘッドにより外周付近の地山が
掘削されたセグメントを解体するセグメント解体手段を
設けたので、カッターヘッドを小型化することができ、
そのセグメントをセグメント解体手段で確実に解体する
ことができ、特に、スチール製のセグメントを撤去する
場合に有効になる。

【００９１】請求項６の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、セグメント解体手段でスチールセグメン
トを解体する前に、コンクリート切削装置でスチールセ
グメントの内面を覆うコンクリート層を切削し除去する
ことにより、スチールセグメント同士間のボルト連結を
容易に分離することが可能になる。更に、コンクリート
層が除去されたスチールセグメントは、コンクリート層
が覆われたものに対して小型且つ軽量になるため、セグ
メント解体手段でスチールセグメントを解体し、そのス
チールセグメントを既設トンネル外へ容易に搬出する上
で有利になり、また、産業廃棄物にならないように、ト
ンネル外におけるスチールセグメントとコンクリート層
を分離する処理を軽減できる。

【００９２】更に、コンクリート層が除去されたスチー
ルセグメントは、コンクリート層が覆われたものに対し
て小型になることから、既設トンネル内に前記送泥管と
排泥管や切削したコンクリート片を排出する為の排出管
等を配設した場合でも、解体したスチールセグメントを
既設トンネル外へ搬出する為の搬送路を既設トンネル内
に確保するのに有利になる。以上のことから、スチール
セグメントとコンクリート層を簡単に且つ確実に撤去で
きるようになる。

【００９３】請求項７の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、仕切板により仕切られた後側の空間にモ
ルタルを確実に充填しそのモルタルで既設トンネルを確
実に埋めていくことができる。そして、新たに掘削する
地山の掘削量を低減できるとともにモルタル充填量を低
減でき、しかも、必要以上に胴部材やカッターヘッドを
大型化することなく製作コストを低減できるため、工期
短縮と工費削減を確実に実現することが可能になる。

【００９４】請求項８の既設トンネル撤去用シールド掘
進機によれば、既設トンネルと同一ルート上に、既設ト
ンネルに対して極力大径化しない新トンネルを掘進し、
その内面にエレクタ装置でセグメントを組付けることが
できる。

【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の縦断
面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII − III線断面図である。

【図４】図１のIV−IV線断面図である。

【図５】図１のV −V 線断面図である。

【図６】図１のVI−VI線断面図である。

【図７】図１のVII −VII 線断面図である。

【図８】図１の前端シール機構を含む要部拡大図であ
る。

【図９】図１の後端シール機構を含む要部拡大図であ
る。

【図１０】図１のカッタードラムとベアリングの一部を
含む要部拡大図である。

【図１１】シールド掘進機（コンクリート層掘削途中）
の縦断面図である。

【図１２】シールド掘進機（スチールセグメント解体途
中）の縦断面図である。

【図１３】シールド掘進機（スチールセグメント解体完
了）の縦断面図である。

【図１４】シールド掘進機（後胴前進完了）の縦断面図
である。

【図１５】変更形態に係るシ−ルド掘進機の縦断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｃ コンクリート層 Ｓ スチールセグメント Ｓｂ セグメント Ｔａ 既設トンネル Ｔｂ トンネル １，１Ａ 既設トンネル撤去用シールド掘進機 ２，２Ａ 胴部材 ３ カッターヘッド ７ コンクリート切削装置 ９ セグメント解体装置 ２１ 仕切板 ３３ カッタードラム ３４ ベアリング ３５ 油圧シリンダ ３７ チャンバー ３８ 送泥管 ３９ 排泥管 ３８ｃ，３９ｃ 第１管部 ３８ｄ，３９ｄ 第２管部 ９０ エレクタ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名倉 浩 東京都港区北青山二丁目５番８号 株式会 社間組内 Ｆターム(参考） 2D054 AA06 AC01 AD19 BA05 CA03 DA12

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設トンネルの内面を覆工するセグメン
   トを撤去する既設トンネル撤去用シールド掘進機におい
   て、 セグメントの少なくとも外周付近の地山を掘削する環状
   のカッターヘッドであって、その後側に連結されたカッ
   タードラムを介してシールド本体に回動可能に支持され
   たカッターヘッドと、 前記カッターヘッドとカッタードラムの間に形成されカ
   ッターヘッドで掘削された掘削土を回収する環状のチャ
   ンバーと、 前記チャンバー内に泥水を供給する為の送泥管とチャン
   バー内の掘削土を既設トンネル外部へ排出する為の排泥
   管とを備え、 前記カッタードラムに、送泥管と排泥管のチャンバー側
   端部を挿通状に取付けたことを特徴とする既設トンネル
   撤去用シールド掘進機。
2. 【請求項２】 前記カッタードラムの後部側に、カッタ
   ードラムを往復回動可能に支持する少なくとも１対の円
   弧状のベアリングを設け、これらベアリングの間に送泥
   管と排泥管のチャンバー側端部を配設したことを特徴と
   する請求項１に記載の既設トンネル撤去用シールド掘進
   機。
3. 【請求項３】 前記送泥管は、カッタードラムに固定さ
   れた円弧状の第１管部と、この第１管部に伸縮可能に嵌
   合して連結された円弧状の第２管部であってシールド本
   体に固定された第２管部を有し、前記排泥管は、カッタ
   ードラムに固定された円弧状の第１管部と、この第１管
   部に伸縮可能に嵌合して連結された円弧状の第２管部で
   あってシールド本体に固定された第２管部を有すること
   を特徴とする請求項２に記載の既設トンネル撤去用シー
   ルド掘進機。
4. 【請求項４】 前記カッターヘッドを往復回動駆動する
   油圧シリンダを設けたことを特徴とする請求項３に記載
   の既設トンネル撤去用シールド掘進機。
5. 【請求項５】 前記カッターヘッドにより外周付近の地
   山が掘削されたセグメントを解体するセグメント解体手
   段を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記
   載の既設トンネル撤去用シールド掘進機。
6. 【請求項６】 前記セグメントとしてのスチールセグメ
   ントの内面を覆うコンクリート層を切削して除去するコ
   ンクリート切削装置を設け、このコンクリート切削装置
   でコンクリート層を除去してから、セグメント解体手段
   でスチールセグメントを解体することを特徴とする請求
   項５に記載の既設トンネル撤去用シールド掘進機。
7. 【請求項７】 前記シールド本体の後端部の内部にトン
   ネル内をトンネル軸心方向と直交状に仕切る仕切板と、
   この仕切板により仕切られた後側の空間にモルタルを充
   填するモルタル充填手段を設けたことを特徴とする請求
   項１〜６の何れかに記載の既設トンネル撤去用シールド
   掘進機。
8. 【請求項８】 前記カッターヘッドで掘削された既設ト
   ンネルよりも大径の新トンネルの内面にセグメントを組
   付けるエレクタ装置を設けたことを特徴とする請求項１
   〜６の何れかに記載の既設トンネル撤去用シールド掘進
   機。