JP2001271589A - 地中接合型シールド掘進機及びその地中接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】止水性能を高め、止水用シール部材の損傷や磨
耗を防止することができ、地中接合後、作業者が内部で
安全に作業することができる地中接合型シールド掘進機
及びその地中接合方法を提供する。 【解決手段】受入側シールド掘進機１Ｂは、貫入リング
１０の貫入部分の外周面に圧接される環状シール部材９
３を介して止水する止水機構５８と、前胴５２の前端付
近部と内胴７１との間に装備され、止水機構５８の内周
面側を閉塞して保護する保護リング５９と、止水機構５
８が閉塞状態から開放状態になるまで保護リング５９を
後退駆動可能な油圧シリンダと、保護リング５９の後退
時に保護リング５９の前端から前方に向けて注入剤を吐
出する為の複数の注入剤吐出管６１とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、地中接合型シー
ルド掘進機及びその地中接合方法に関し、特に地中接合
時に接合部を止水する止水構造を改善した技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】 近年上下水道用トンネルや共同溝等を
シールド工法により掘進することが多く、その場合に工
事期間の制約があり、１台のシールド掘進機により掘進
できる距離にも限界があるため、複数の立坑を設け立坑
と立坑の間を各シールド掘進機により分担して掘進する
ことも多い。そのトンネルは同径の場合もあるし、途中
で径が変化する場合もある。

【０００３】都市部の地下に形成するトンネルの場合、
地上地下ともに構造物が輻輳していて立坑を形成できな
いことも多いため、同径の又は異径の２台のシールド掘
進機を離間地点から相接近方向へ掘進させ、２台のシー
ルド掘進機を離間地点から相接近方向へ掘進させ、最終
的に２台のシールド掘進機の前端部同士を地中接合する
技術も種々提案され実用化されている（特公平５−８８
３５７号公報、特許第２５９４３０号公報、特開平１１
−１９３６９０号公報参照）。尚、２台のシールド掘進
機を地中接合後、両シールド掘進機の胴部材等を地中に
残したまま、作業者により両シールド掘進機の内部構造
材や付属機器類が撤去される。

【０００４】特公平５−８８３５７号公報、特許第２５
９４３０号公報には、同径の２台のシールド掘進機を貫
入リングを介して地中接合する地中接合型同径シールド
掘進機が記載されている。この地中接合型同径シールド
掘進機では、貫入側シールド掘進機の前胴の内側近傍に
設けた筒状の貫入リングを複数の押出しジャッキで順次
押出して受入側シールド掘進機の前端部内へ部分的に貫
入させ、貫入リングの先端部をゴム製の受入リングに押
圧させて止水する。

【０００５】前記受入リングを固定的に設ける場合もあ
るが、最近では、受入リングを外筒と内筒との環状隙間
に移動可能に設け、通常の掘進時には受入リングを複数
の油圧ジャッキにより、環状隙間の奥端に退入させてお
き、地中接合時には受入リングを前進させて貫入リング
の先端に押圧するように構成してある。

【０００６】ここで、本願出願人は、特開平１１−１９
３６９０号公報において、貫入側シールド掘進機の貫入
リングを前方へ押出して受入側シールド掘進機の前端部
内に部分的に貫入させ、受入側シールド掘進機の保護筒
部材を後退させて止水機構の内面側を開放状態にした
後、止水機構の外側に加圧水を注入して止水機構の環状
シール部材を貫入リングの外周面に圧接させて止水する
止水構造を備えた地中接合型シールド掘進機を提案し
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】 前記特公平５−８８
３５７号公報、特許第２５９４３０号公報の受入リング
は、前胴の前端付近の内側に配置されているため、通常
のシールド掘進中に受入リングはカッターディスクの背
部のチャンバー内の土砂と摩擦して磨耗し易く、その磨
耗量が大きい場合には、地中接合後の止水機能を確保で
きなくなる。しかも、受入リングと貫入リングの先端部
間に土砂や礫が噛み込み易く、止水性が低下しやすい。

【０００８】特開平１１−１９３６９０号公報の地中接
合型シールド掘進機では、受入側シールド掘進機の前胴
の前端部の内面部のうち特に底部周辺に土砂や礫等が堆
積し、保護筒部材の後退時に土砂や礫が止水機構の環状
シール部材の内周面（シート面）に引き込まれる慮があ
る。それ故、止水機構の環状シール部材に土砂や礫等が
付着し、その状態で環状シール部材を貫入リングに圧接
させても環状シール部材の内周面に土砂や礫等が噛み込
み止水性が低下する。しかも環状シール部材が損傷した
り磨耗したりする。止水性が低下したり、環状シール部
材の内周面が損傷又は磨耗したりすると、土水圧がシー
ルド掘進機内部に激しく流入するため、地中接合後、作
業者が内部へ入って安全に内部機器や付属機器を撤去す
ることができない。さらに、内部に流入する土水圧を複
数の作業者によりポンプ等でもって排出しなければなら
ず、その為の費用が高くなり、工期が長くなる。

【０００９】本発明の目的は、止水性能を高め、止水用
シール部材の損傷や磨耗を防止することができ、地中接
合後、作業者が内部で安全に作業することができる地中
接合型シールド掘進機及びその地中接合方法を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 請求項１の地中接合型
シールド掘進機は、第１シールド掘進機と、この第１シ
ールド掘進機と同径以上の直径の第２シールド掘進機と
を備え、第１シールド掘進機は、その前胴の内側近傍に
トンネル軸心方向へ移動可能に装備された筒状の貫入リ
ングと、貫入リングを第２シールド掘進機に部分的に挿
入するまで押出し駆動する押出し手段と、貫入リングの
通過隙間を形成する為にカッターディスクのカッタース
ポークの先端部を径方向へ縮径するスポーク縮径手段と
を備え、第１，第２シールド掘進機を相接近方向へ掘進
させて両者を地中で接合するようにした地中接合型シー
ルド掘進機において、前記第２シールド掘進機は、前記
貫入リングの通過隙間を形成する為にカッターディスク
のカッタースポークの先端部または径方向途中部を径方
向へ縮径するスポーク縮径手段と、貫入リングの貫入部
分の外周面又は内周面に圧接される環状シール部材を介
して止水する止水手段と、第２シールド掘進機の前胴の
前端付近部とその内側の内胴との間に装備され、止水手
段の内周面側又は外周面側を閉塞して保護する保護リン
グと、止水手段が閉塞状態から開放状態になるまで保護
リングを後退駆動可能な後退駆動手段と、前記保護リン
グの後退時に保護リングの前端から前方に向けて注入剤
を吐出する為の複数の注入剤吐出管とを備えたことを特
徴とするものである。

【００１１】第１，第２シールド掘進機を相接近方向へ
掘進させていき地中接合する際には、両シールド掘進機
のカッターディスクを接近対向状態に近づけて掘進を停
止し、両シールド掘進機のスポーク縮径手段を縮径作動
させて貫入リングの通過隙間を形成し、次に第１シール
ド掘進機の貫入リングを第２シールド掘進機のカッター
ディスク付近部まで押出し駆動する。

【００１２】次に、各注入剤吐出管から夫々注入剤を、
例えば１０ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力にて吐出しつつ保護
リングを後退駆動手段により所定位置まで後退移動させ
る。次に、貫入リングを更に押出し駆動して環状シール
部材をこの貫入リングに圧接させて止水する。それ故、
保護リングの後退時に第２シールド掘進機の前胴の前端
付近部と内胴との間の礫等を注入剤により排除でき、止
水手段の環状シール部材の内周面または外周面（シート
面）に土砂や礫等が付着するのを防止することができ、
環状シール部材を貫入リングに圧接させる際、環状シー
ル部材の内周面または外周面に土砂や礫等が噛み込むこ
とはなく止水性は格段に向上する。その後、止水手段の
周辺部にモルタル等の裏込剤を注入して更に止水し、チ
ャンバー内の泥水を排出した後、作業者がこのチャンバ
ー内から貫入リングと第２シールド掘進機の内胴とに封
鎖部材を溶接して止水する。

【００１３】請求項２の地中接合型シールド掘進機は、
請求項１の発明において、前記止水手段による止水後に
保護リングの前端から前方に向けて裏込剤を注入する為
の複数の裏込剤注入管を装備したことを特徴とするもの
である。それ故、各裏込剤注入管から夫々モルタル等の
裏込剤を止水手段の周辺部に注入して止水することがで
きる。

【００１４】請求項３の地中接合型シールド掘進機は、
請求項２の発明において、前記複数の注入剤吐出管は複
数の裏込剤注入管を兼用するように構成され、注入剤吐
出管に注入剤を供給する注入剤供給源と、裏込剤注入管
に裏込剤を供給する裏込剤供給源のいずれか一方を選択
可能にする方向切換弁を設けたことを特徴とするもので
ある。管を兼用するように構成して、注入剤供給源と裏
込剤供給源のいずれか一方を方向切換弁により選択でき
るので、配管スペースを小さくできると共に製作費を格
段に低減することができる。

【００１５】請求項４の地中接合型シールド掘進機は、
請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記止水
手段は、前胴の前端近傍部の内周部に装備されると共
に、貫入リングの貫入部分の外周面に圧接される環状シ
ール部材を介して止水するように構成され、前記貫入リ
ングの筒壁内部に、貫入リングの外周側に裏込剤を注入
する為の裏込剤注入路を形成したことを特徴とするもの
である。止水手段による止水後に裏込剤注入路からモル
タル等の裏込剤を止水手段の周辺部に注入して止水する
ことができる。尚、補助的に裏込剤注入管から裏込剤を
止水手段の周辺部に注入することもある。

【００１６】請求項５の地中接合型シールド掘進機は、
請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記止水
手段は、内胴の前端近傍部の外周部に装備されると共
に、貫入リングの貫入部分の内周面に圧接される環状シ
ール部材を介して止水するように構成され、前記各注入
剤吐出管の先端部を環状シール部材に向けて屈曲させた
ことを特徴とするものである。それ故、止水手段の環状
シール部材の外周面（シート面）の土砂や礫等を確実に
排除でき、環状シール部材の外周面に土砂や礫等が付着
するのを未然に防止できる。

【００１７】請求項６の地中接合型シールド掘進機の地
中接合方法は、第１シールド掘進機と、この第１シール
ド掘進機と同径以上の直径の第２シールド掘進機とを相
接近方向へ掘進させて両者の前端部同士を地中で接合す
る地中接合方法において、第１，第２シールド掘進機を
両者のカッターディスクが接近対向する状態に近づけ
て、第１シールド掘進機のカッターディスクのカッター
スポークの先端部を径方向へ縮径させて貫入リング通過
隙間を形成すると共に、第２シールド掘進機のカッター
ディスクのカッタースポークの先端部又は途中部を径方
向へ縮径させて貫入リング通過用隙間を形成する第１工
程と、前記貫入リングを第２シールド掘進機のカッター
ディスク付近部まで押出し駆動し、第２シールド掘進機
の前胴の前端付近部とその内側の内胴との間に、トンネ
ル軸心方向へ移動可能に装備された保護リングの前端か
ら前方に向けて注入剤を吐出しつつこの保護リングを所
定位置まで後退移動させる第２工程と、前記貫入リング
を更に押出し駆動し、貫入リングの貫入部分の外周面又
は内周面に止水手段の環状シール部材を圧接させる第３
工程とを備えたことを特徴とするものである。

【００１８】第１，第２シールド掘進機を地中接合する
場合、第１工程では両シールド掘進機のカッターディス
クが接近対向する状態に近づけ、第１シールド掘進機の
カッターディスクのカッタースポークの先端部を径方向
へ縮径させ、これとほぼ並行的に第２シールド掘進機の
カッターディスクのカッタースポークの先端部又は途中
部を径方向へ縮径させて貫入リング通過用隙間を形成
し、第２工程では貫入リングを第２シールド掘進機のカ
ッターディスク付近部まで押出し駆動し、保護リングの
前端から前方に向けて注入剤を吐出しつつこの保護リン
グを所定位置（つまり止水手段が開放状態になる位置）
まで後退させる。第３工程では貫入リングを更に押出
し、止水手段の環状シール部材をこの貫入リングの外周
面又は内周面に圧接させる。その他基本的に請求項１と
同様の作用を奏する。

【００１９】請求項７の地中接合型シールド掘進機の地
中接合方法は、請求項６の発明において、前記第３工程
の後、貫入リングの筒壁内部の裏込剤注入路を介して貫
入リングの外周側に裏込剤を注入する第４工程と、前記
貫入リングと第２シールド掘進機の内胴とに封鎖部材を
溶接して止水する第５工程とを備えたことを特徴とする
ものである。第４工程では貫入リングの筒壁内部の裏込
剤注入路を介して貫入リングの外周側にモルタル等の裏
込剤を注入し、その後、チャンバー内の泥水を排泥設備
等により排出し、第５工程においてチャンバー内から貫
入リングと第２シールド掘進機の内胴とに封鎖部材を溶
接して止水する。

【００２０】請求項８の地中接合型シールド掘進機の地
中接合方法は、請求項７の発明において、前記第４工程
または第４工程と第５工程の間において、保護リング内
に装備された裏込剤注入管から裏込剤を注入することを
特徴とするものである。それ故、止水手段の周辺部の止
水性を一層向上させたうえで、チャンバー内から安全に
封鎖部材を溶接して止水することができる。

【００２１】請求項９の地中接合型シールド掘進機の地
中接合方法は、請求項６の発明において、前記第３工程
の後、保護リング内に装備された裏込剤注入管から前方
に向けて裏込剤を注入する工程と、この工程の後、貫入
リングと第２シールド掘進機の内胴とに封鎖部材を溶接
して止水する工程とを備えたことを特徴とするものであ
る。貫入リングの裏込剤注入路を省略できることから、
貫入リングを薄肉化でき第１シールド掘進機の重量を軽
減でき、製作費を低減することができる。しかも貫入リ
ングの構造を簡単化できる。

【００２２】

【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。この地中接合型シールド掘
進機は、２つのシールド掘進機を相接近方向へ掘進させ
て両者を地中で接合するようにしたもので、胴部材の外
径が同径の第１，第２シールド掘進機１Ａ，１Ｂを有す
る。

【００２３】最初に、貫入側シールド掘進機１Ａについ
て説明するが、その掘進方向を前方とし、その前方に向
かって左右を左右として説明する。図１に示すように、
シールド掘進機１Ａは、切羽を掘削するカッターディス
ク２と、チャンバー３と、円筒状の前胴４と、カッター
ディスク２を回転駆動するカッター回転駆動機構５と、
前胴４の後端に連結された後胴６と、掘進推力を発生さ
せる為のシールドジャッキ７と、トンネル坑壁にセグメ
ントＳを組付けるエレクタ装置８と、掘削された土砂を
外部へ排出する排泥設備９と、地中接合の際にシールド
掘進機１Ｂの前端部に部分的に貫入される貫入リング１
０とを備えている。

【００２４】カッターディスク２について説明すると、
カッターディスク２は、センターフレーム１１と、セン
ターフレーム１１から径方向に延びる複数本の伸縮可能
なカッタースポーク１２と、リングフレーム１３と、前
胴４と同径の環状の外周リング１４と、カッタースポー
ク１２に取付けられた多数のカッタービット１５等を有
する。各カッタースポーク１２は、中心部から外周部付
近まで延びる固定カッタースポーク１２ａと、油圧シリ
ンダ１６（スポーク縮径手段に相当する）と、カッター
スポーク１２の先端部をなす可動カッタースポークであ
って油圧シリンダ１６により縮径方向に移動駆動される
可動カッタースポーク１２ｂとを備えている。地中接合
の際には、貫入リング１０の通過隙間を形成する為の油
圧シリンダ１６により可動カッタースポーク１２ｂが径
方向へ縮径される。

【００２５】カッターディスク２の外周部には外周リン
グ１４が設けられ、この外周リング１４には可動カッタ
ースポーク１２ｂの先端が係合する係合部１４ａが形成
され、トンネル掘進中には可動カッタースポーク１２ｂ
の先端が係合部１４ａに係合している。複数のカッター
スポーク１２のうち何れか１つのカッタースポーク１２
の油圧シリンダ１６のシリンダ本体にはコピーカッター
１８が設けられ、コピーカッター１８は油圧シリンダ１
９とカッター２０を含み、油圧シリンダ１９のピストン
ロッドが油圧シリンダ１６のシリンダ本体に固着されて
いる。油圧シリンダ１９のシリンダ本体には径方向外向
きにカッター２０が固着され、油圧シリンダ１９を伸長
させるとカッター２０が外周リング１４の外周側に進出
する。

【００２６】図１に示すように、前胴４には隔壁２１、
支持壁２２、環状ウェブ材２３，２４等が設けられ、隔
壁２１は前胴４の前端付近の内部に設けられてチャンバ
ー３を形成し、隔壁２１には環状凹部２１ａが形成され
ている。カッターディスク２の背面部には、カッターデ
ィスク２を支持する為の環状の連結フレーム１７が固着
され、この連結フレーム１７は隔壁２１の環状凹部２１
ａに挿入されて液密に回動自在に支持されている。カッ
ターディスク２には、その油圧シリンダ１６，１９に油
圧を供給する油圧系と、加泥剤ノズルに加泥剤を供給す
る加泥剤供給系の為のスイベルジョイント２５が設けら
れている。チャンバー３内の土砂は排泥設備９の送水管
９ａから供給される水と攪拌されて排泥管９ｂから外部
に排出される。

【００２７】カッター回転駆動機構５について説明する
と、連結フレーム１７の後端にはリングギヤ２６が固定
されており、隔壁２１の環状凹部２１ａの後側には複数
のカッター駆動モータ２７が設けられ、各カッター駆動
モータ２７の出力軸の先端のピニオンがリングギヤ２６
に噛合され、これら複数のカッター駆動モータ２７によ
りカッターディスク２が正逆回転駆動される。

【００２８】後胴６について説明すると、前胴４の後端
には円筒状の後胴６が連結され、後胴６の前端部の内側
には複数のブラケット２８が設けられ、後胴６の後端に
は地山の土砂がシールド掘進機１Ａの内部に侵入するの
を防ぐための複数のテールシール２９が設けられてい
る。後胴６の内部には、後部作業デッキ３０が設けら
れ、後部作業デッキ３０には、セグメントＳを真円に保
つための真円保持装置３１が設けられている。

【００２９】シールドジャッキ７について説明すると、
前胴４の後部の内側には、複数のシールドジャッキ７が
周方向適当間隔おきに後向きに配設され、これらシール
ドジャッキ７のジャッキ本体は環状ウェブ２４に固定さ
れ、ジャッキ本体の前端は環状ウェブ材２３で前側から
受け止められている。各シールドジャッキ７のピストン
ロッドの先端部には偏心金具３２を介してスプレッダ３
３がピン連結されている。各シールドジャッキ７のピス
トンロッドを伸長させ、スプレッダ３３をトンネルＴａ
の内面に覆工したセグメントＳの前端に当接させ押圧す
ることで、掘進推力が発生する。

【００３０】エレクタ装置８について説明すると、エレ
クタ装置８は回転ドラム３４とエレクタ本体３５と回転
ドラム３４を回転駆動する電動式又は油圧式の駆動モー
タ（図示略）を有し、複数のブラケット２８には夫々支
持ローラ３６が設けられ、回転ドラム３４は複数の支持
ローラ３６で回転可能に支持されている。トンネルＴａ
を１リング分掘進する毎に、エレクタ装置８により、１
リング分のトンネル坑壁の全周に亙ってセグメントＳが
組付けられる。

【００３１】排泥設備９について説明すると、排泥設備
９は、チャンバー３内に泥水を送る送水管９ａと、チャ
ンバー３内の掘削された土砂を外部に排出する排泥管９
ｂと、チャンバー３内の土砂と泥水を撹拌するアジテー
タ９ｃ等を備えている。送水管９ａと排泥管９ｂには夫
々バルブが介装され、送水管９ａと排泥管９ｂとを接続
するバイパス管にもバルブが介装されている。後方の立
坑から延びる送水源から送水管９ａを介してチャンバー
３に泥水が供給され、チャンバー３の土砂と泥水はアジ
テータ９ｃで撹拌されてより密度の高い泥水となり、そ
の泥水は排泥管９ｂから後方の立坑を経て外部へ排出さ
れる。

【００３２】次に、貫入リング１０とその押出し機構に
ついて説明する。図１、図４に示すように、前胴４の前
半部の内側近傍に、前胴４と円筒部材３７と環状封鎖板
３７ａとで前端開放状の筒状のリング収容部３８が形成
され、このリング収容部３８に円筒状の貫入リング１０
が前胴４と同心状に配設され、貫入リング１０はリング
収容部３８内をトンネル軸心方向前方へ移動可能に設け
られている。円筒部材３７の前端内面のシール付きのリ
ング部材と、前胴４の前端近傍部の内面のシール付きリ
ング部材とで貫入リング１０の内外両面がシールされ、
リング収容部３８へ土砂が流入しないようになってい
る。

【００３３】前胴４の後部の内周近傍位置には、貫入リ
ング１０を第２シールド掘進機１Ｂに部分的に挿入する
まで押出し駆動する複数の押出しジャッキ３９（押出し
手段に相当する）が設けられている。これら押出しジャ
ッキ３９に対向するように、貫入リング１０の後端には
複数の固定押しロッド４０ａが固着されている。それら
押出しジャッキ３９により貫入リング１０を押し出す場
合には、各固定押しロッド４０ａに押しロッド４０を順
次螺合にて継ぎ足しながら複数の押出しジャッキ３９に
より貫入リング１０を押出し駆動する。

【００３４】図８、図９に示すように、貫入リング１０
の筒壁内部には、貫入リング１０の外周側に例えばモル
タル等の裏込剤を注入する為の裏込剤注入路１０ａが形
成され、この裏込剤注入路１０ａは裏込剤供給源（裏込
剤収容タンク、ポンプ，モータ、各種バルブ類等から成
る）に配管接続されている。

【００３５】次に、受入側シールド掘進機１Ｂについて
説明する。尚、その掘進方向を前方とし、その前方に向
かって左右を左右として説明する。図２に示すように、
シールド掘進機１Ｂは、カッターディスク５０と、チャ
ンバー５１と、前胴５２と、カッターディスク５０を回
転駆動させるカッター回転駆動機構５３と、前胴５２の
後端に連結された後胴５４と、掘進推力を発生させる為
の複数のシールドジャッキ５５と、トンネル坑壁にセグ
メントＳを組付けるエレクタ装置５６と、掘削された土
砂を外部へ排出する排泥設備５７と、地中接合の際に地
山の土水圧が流入しないようにシールする止水機構５８
（止水手段）と、この止水機構５８の内周面側を閉塞し
て保護する保護リング５９と、保護リング５９の後退駆
動用油圧シリンダ６０（後退駆動手段に相当する）と、
複数の注入剤吐出管６１（図５参照）等を備えている。

【００３６】図２に示すように、カッターディスク５０
は、センターフレーム６２と、リングフレーム６３と、
前胴５２と同径の環状の外周リング６４と、センターフ
レーム６２から径方向に延びる複数本の伸縮可能なカッ
タースポーク６５と、カッタースポーク６５に設けられ
た多数のカッタービット６６等を有する。

【００３７】各カッタースポーク６５は、センターフレ
ーム６２から外周部付近まで延びる固定カッタースポー
ク６５ａと、油圧シリンダ６７（スポーク縮径手段に相
当する）と、カッタースポーク６５の先端部をなす可動
カッタースポークであって油圧シリンダ６７により縮径
方向に駆動される可動カッタースポーク６５ｂとを有す
る。油圧シリンダ６７のピストンロッドが固定カッター
スポーク６５ａに固着され、可動カッタースポーク６５
ｂが油圧シリンダ６７のシリンダ本体と一体的に形成さ
れ、地中接合の際には貫入リング１０の通過隙間を形成
する為に油圧シリンダ６７により可動カッタースポーク
６５ｂが径方向へ縮径される。

【００３８】外周リング６４には、可動カッタースポー
ク６５ｂの先端が係合する係合部６４ａが形成され、ト
ンネル掘進中には可動カッタースポーク６５ｂの先端が
係合部６４ａに係合している。複数本のカッタースポー
ク６５のうち何れか１つのカッタースポーク６５の油圧
シリンダ６７のシリンダ本体には、コピーカッター６８
が設けられ、コピーカッター６８は油圧シリンダ６９と
カッター７０を含み、油圧シリンダ６９のピストンロッ
ドが油圧シリンダ６７のシリンダ本体に固着され、油圧
シリンダ６９のシリンダ本体には径方向外向きにカッタ
ー７０が固着され、コピーカッター６８の油圧シリンダ
６９を伸長させると、カッター７０が外周リング６４の
外周側に進出する。

【００３９】図２〜図１０に示すように、前胴５２は貫
入側シールド掘進機１Ａの前胴４と同径であり、前胴５
２には、その前端付近部の内側に所定間隔を空けて内胴
７１が平行に接合されている。即ち、内胴７１は、前胴
５２の先端よりもやや後退した位置に内胴７１の先端が
位置するように配設され、内胴７１の後端は前胴５２の
フランジ部５２ａ及び支持壁７２まで延びて接合され、
内胴７１の長さ方向略中間部分にはＬ型フレーム７３が
溶接接合されている。尚、内胴７１の先端部とＬ型フレ
ーム７３とに亙り斜めに補強部材７４が接合されてい
る。

【００４０】内胴７１の内側には、貫入側シールド掘進
機１Ａと略同様の隔壁７５が設けられ、前胴５２の内面
部には環状ウェブ材７６，７７等が設けられている。カ
ッターディスク５０と隔壁７５及びＬ型フレーム７３と
の間には、チャンバー５１が形成され、隔壁７５には環
状凹部７５ａが形成されている。カッターディスク５０
の背面部には、カッターディスク５０を支持する為の環
状の連結フレーム７８が固着され、この連結フレーム７
８は隔壁７５の環状凹部７５ａに挿入されて液密に回動
自在に支持されている。隔壁７５の中央部には、カッタ
ーディスク５０の油圧シリンダ６７，６９に油圧供給源
から油圧を供給する為のスイベルジョイント７９が支持
されている。

【００４１】カッター回転駆動機構５３について説明す
ると、連結フレーム７８の後端にはリングギヤ８０が固
定され、環状凹部７５ａの後側には複数のカッター駆動
モータ８１が固定され、各カッター駆動モータ８１の出
力軸の先端のピニオンがリングギヤ８０に噛合され、そ
れらカッター駆動モータ８１により、カッターディスク
５０が正逆回転駆動される。

【００４２】後胴５４について説明すると、前胴５２の
後端に円筒状の後胴５４が連結され、後胴５４の前端内
側に複数のブラケット８２が固着され、後胴５４の後端
には地山の土砂がシールド掘進機１Ｂの内部に流入する
のを防ぐための複数のテールシール８３が設けられてい
る。後胴５４の内部には、後部作業デッキ８４が設けら
れ、後部作業デッキ８４には、セグメントＳを真円に保
つための真円保持装置８５が設けられている。

【００４３】シールドジャッキ５５について説明する
と、前胴５２の後部の内側には、複数のシールドジャッ
キ５５が周方向適当間隔おきに後方向きに配設され、各
シールドジャッキ５５のジャッキ本体は環状ウェブ材７
７に固定され、各ジャッキ本体の前端は環状ウェブ材７
６で受け止められている。各シールドジャッキ５５のピ
ストンロッドの先端部には偏心金具８６を介してスプレ
ッダ８７がピン連結され、それらシールドジャッキ５５
のピストンロッドを伸長させ、スプレッダ８７をトンネ
ルＴｂの内面に覆工したセグメントＳの前端に当接させ
押圧することで掘進推力が発生する。

【００４４】エレクタ装置５６について説明すると、エ
レクタ装置５６は、回転ドラム８８と、エレクタ本体８
９と、回転ドラム８８を回転駆動する電動又は油圧式の
駆動モータ（図示略）を備えている。各ブラケット８２
には支持ローラ９０が回転可能に枢支され、回転ドラム
８８は複数の支持ローラ９０で回転自在に支持されてい
る。トンネルを１リング分掘進する毎に、エレクタ装置
５６により、１リング分のトンネル坑壁の全周に亙って
セグメントＳが組付けられる。

【００４５】排泥設備５７について説明すると、排泥設
備５７はチャンバー５１内に泥水を送る送水管５７ａ
と、チャンバー５１内の掘削された土砂を外部に排出す
る排泥管５７ｂと、チャンバー５１内の掘削土砂と泥水
を撹拌するアジテータ５７ｃ等を備えている。送水管５
７ａと排泥管５７ｂには夫々バルブが介装され、送水管
５７ａと排泥管５７ｂとを接続するバイパス管にもバル
ブが介装されている。

【００４６】次に、シールド掘進機１Ａ，１Ｂを地中接
合した接合部を止水する止水機構５８と保護リング５９
等について説明する。図３〜図１０に示すように、前胴
５２の前端部の内面部には止水機構５８が設けられ、前
胴５２の前端付近部と内胴７１との間には、ボックス構
造の保護リング５９が装備され、止水機構５８の内周面
側を閉塞して保護するようになっている。

【００４７】止水機構５８は、前胴５２の前端部の内面
に凹設された環状凹部９１と、環状弾性膜部材９２と、
環状シール部材９３と、加圧水注入管を含む加圧水注入
機構等を有する。環状凹部９１には、可撓性の環状弾性
膜部材９２が配設され、環状弾性膜部材９２の前端部は
環状の止め金具９４とボルトにより前胴５２に固定さ
れ、環状弾性膜部材９２の後端部は環状の止め金具９５
とボルトにより前胴５２に固定されている。

【００４８】環状弾性膜部材９２の内側には環状シール
部材９３が設けられ、環状シール部材９３の後端部が止
め金具９６で固定されている。環状シール部材９３は、
周方向に所定小幅の多数の薄手の弾性変形可能な弾性板
であって周方向に部分的にラップさせつつ配列した多数
の弾性板を弾力性に優れる合成ゴム材又は合成樹脂材で
包み込んだ構造のものである。

【００４９】次に、保護リング５９と、止水機構５８が
閉塞状態から開放状態になるまで保護リング５９を後退
駆動可能な後退駆動用油圧シリンダ６０について説明す
る。図４〜図１０に示すように、保護リング５９の前後
長さは止水機構５８の前後方向長さよりもやや長く形成
されるとともに、その先端部は外径側程長く突出するテ
ーパ状に形成されている。符号９７，９８，９９，１０
０は夫々シール部材を示し、保護リング５９の外周面の
うちシール部材９７，９８間の大部分には、止水機構５
８の環状凹部９１の前後長さと同じ長さで且つ環状凹部
９１よりも浅底の環状凹部５９ａが形成されている。保
護リング５９の内周面のうちシール部材９９，１００間
の大部分には、環状凹部５９ａの前後長さよりもやや短
い環状凹部５９ｂが形成されている。

【００５０】トンネル掘進中には、保護リング５９が図
３に示す封鎖位置（つまり止水機構５８の閉塞状態）に
あり、環状凹部９１内へ土砂が流入しないように止水機
構５８を閉塞して保護している。

【００５１】前胴５２の内側には、周方向適当間隔おき
に且つ前後方向向きに複数本の後退駆動用油圧シリンダ
６０が設けられ、各ロッド６０ａがフランジ部５２ａを
貫通して保護リング５９の後端部まで延びて連結されて
いる。図５に示すように、保護リング５９の後退時に保
護リング５９の前端から前方に向けて約１０ｋｇ／ｃｍ
² 程度の圧力の注入剤を吐出する為の複数（例えば４本
〜６本）の注入剤吐出管６１が設けられ、各注入剤吐出
管６１に注入剤を供給する注入剤供給源（図示略）も設
けられている。

【００５２】これらの注入剤吐出管６１は、例えば周方
向に不等間隔に設けられ、特に下部周辺に集中的に設け
られている。また、複数の注入剤吐出管６１は、複数の
裏込剤注入管１０２（図５参照）を兼用するように構成
され、これら裏込剤注入管１０２は、止水機構５８によ
る止水後に保護リング５９の前端から前方に向けて裏込
剤を注入するものであり、注入剤供給源と、裏込剤注入
管１０２に裏込剤を供給する裏込剤供給源の何れか一方
を選択可能にする方向切換弁（図示略）も設けられてい
る。

【００５３】次に、各注入剤吐出管６１（及び、裏込剤
注入管１０２）の逆止弁について説明する。図１１、図
１２に示すように、各注入剤吐出管６１の先端部はシー
ルド軸心向きにやや屈曲形成され、それらの先端の吐出
孔はやや大径に形成されている。各吐出孔には、円板状
のボス１０３が内嵌溶接され、ボス１０３の前面部に形
成された収容孔１０３ａにゴム製の弾性弁板１０４を介
してシート押え部材１０５が収容され、４本のボルトで
ボス１０３に連結されている。ボス１０３には、収容孔
１０３ａと注入剤吐出管６１とを連通する３つの連通穴
１０３ｂが等間隔おきに形成されている。弾性弁板１０
４には、その略中心部から１２０度間隔の３方向に１／
２半径長さ程度切欠き形成されたスリット１０４ａが形
成されている。符号１０４ｂは４本のボルトの為の貫通
穴を示す。シート押え部材１０５内には、前側程拡径状
態のテーパ穴１０５ａが形成され、注入剤または裏込剤
の供給時には、それらの圧力によりスリット１０４ａが
このテーパ穴１０５ａ側に弾性変形して注入剤または裏
込剤の通路を開くようになっている。

【００５４】次に、以上説明した地中接合型シールド掘
進機の作用について説明する。但し、以下の説明は地中
接合方法についての説明も含む。シールド掘進機１Ａ
と、シールド掘進機１Ｂとを相接近方向へ掘進させて両
者の前端部同士を地中で接合する際には、両シールド掘
進機１Ａ，１Ｂのカッターディスク２，５０を接近対向
状態に近づけて掘進を停止し、両シールド掘進機１Ａ，
１Ｂの可動カッタースポーク１２ｂ，６５ｂを縮径させ
て貫入リング通過用隙間を形成する。尚、トンネル掘進
中には、可動カッタースポーク１２ｂ，６５ｂは夫々拡
径位置にある。

【００５５】次に、図４に示すように、複数の固定押し
ロッド４１ａの各々に短い所定長さの押しロッド４１を
順々に螺合連結しながら、複数の押出しジャッキ４０で
押しロッド４１の後端を繰り返し押動させることで、シ
ールド掘進機１Ａ側の貫入リング１０を両貫入リング通
過用隙間を貫いてシールド掘進機１Ｂ側のカッターディ
スク５０付近部まで押出し駆動する。

【００５６】次に、図５に示すように、各注入剤吐出管
６１から夫々注入剤を、例えば１０ｋｇ／ｃｍ² 程度の
圧力にて吐出しつつ保護リング５９を後退駆動用油圧シ
リンダ６０により図５に示す位置（つまり止水機構５８
の開放位置）まで後退移動させる。次に、図６、図７に
示すように、貫入リング１０を更に押出し駆動して、止
水機構５８の環状凹部９１内へ加圧水供給源から加圧水
を供給して環状弾性膜部材９２を内側に膨張させ、環状
シール部材９３をこの貫入リング１０に圧接させて止水
する。それ故、保護リング５９の後退時にシールド掘進
機１Ｂの前胴５２の前端付近部と内胴７１との間の礫等
を注入剤により排除でき、止水機構５８の環状シール部
材の内周面（シート面）に土砂や礫等が噛み込むことは
なく止水性は格段に向上する。

【００５７】次に、図８に示すように、裏込剤注入路１
０ａからモルタル等の裏込剤を注入して止水機構５８の
周辺部を更に止水する。この止水が不十分であれば、図
９に示すように、方向切換弁により裏込剤供給源を選択
して補助的に裏込剤注入管１０２から裏込剤を注入して
止水する。その後、図１０に示すように、チャンバー５
１内の泥水を排泥管５７ｂから外部に排出し、このチャ
ンバー５１内から貫入リング１０とシールド掘進機１Ｂ
の内胴７１とに、周方向に複数分割された止水リング１
０６（封鎖部材に相当する）を溶接して止水する。その
後、両シールド掘進機１Ａ，１Ｂの内部構造材や付属機
器類が撤去され、トンネルＴａ，Ｔｂが接合される。

【００５８】以上説明した地中接合型シールド掘進機に
よれば、止水機構５８による止水後に保護リング５９の
前端から前方に向けて裏込剤を注入する為の複数の裏込
剤注入管１０２を装備したので、各裏込剤注入管１０２
から夫々モルタル等の裏込剤を止水機構５８の周辺部全
域に注入して止水することができ、止水性能を格段に高
めることができる。各注入剤吐出管６１及び各裏込剤注
入管１０２は保護リング５９に装備されているので、そ
れらを後退移動させる為の後退駆動機構を追加して設け
る必要もなく、配管スペース的にも有利となる。

【００５９】複数の注入剤吐出管６１は複数の裏込剤注
入管１０２を兼用するように構成して注入剤供給源と裏
込剤供給源のいずれか一方を方向切換弁により選択でき
るので、配管スペースを小さくできると共に製作費を格
段に低減することができる。貫入リング１０の筒壁内部
に、貫入リング１０の外周側に裏込剤を注入する為の裏
込剤注入路１０ａを形成したので、止水機構５８による
止水後に裏込剤注入路１０ａからモルタル等の裏込剤を
止水機構５８の周辺部に注入して止水することができ
る。

【００６０】次に、別の実施形態に係る地中接合型シー
ルド掘進機について説明する。但し、前記実施形態のも
のと同様の部材には同一符号を付して説明を適宜省略す
る。貫入側シールド掘進機１Ｃは前記とほぼ同様のもの
であるので説明を省略する。但し、図１４〜図１９に示
すように、貫入側シールド掘進機１Ｃの貫入リング１０
Ａの筒壁内部には裏込剤注入路は形成されておらず、そ
れ故、貫入リング１０Ａは前記実施形態の貫入リング１
０よりも薄肉に形成されている。

【００６１】図１３〜図１９に示すように、受入側シー
ルド掘進機１Ｄの止水機構５８Ａは、止水機構５８と同
様の構造であって、内胴７１の前端部の外面部に設けら
れている。前胴５２の前端付近部と内胴７１との間に
は、前記実施形態と略同様の保護リング５９が装備さ
れ、止水機構５８Ａの外周面側を閉塞して保護するよう
になっている。その他前記実施形態と同様の構造となっ
ている。

【００６２】以上説明した地中接合型シールド掘進機の
作用について説明する。但し、以下の説明は地中接合方
法についての説明をも含む。シールド掘進機１Ｃと、シ
ールド掘進機１Ｄとを相接近方向へ掘進させて両者の前
端部同士を地中で接合する際には、図１３に示すよう
に、両シールド掘進機１Ｃ，１Ｄのカッターディスク
２，５０を接近対向状態に近づけて掘進を停止し、両シ
ールド掘進機１Ｃ，１Ｄの可動カッタースポーク１２
ｂ，６５ｂを縮径させて貫入リング通過用隙間を形成す
る。

【００６３】次に、図１４に示すように、複数の押出し
ジャッキ３９で押しロッド４０の後端を繰り返し押動さ
せることで、シールド掘進機１Ｃ側の貫入リング１０Ａ
を両貫入リング通過用隙間を貫いてシールド掘進機１Ｄ
側のカッターディスク５０付近部まで押出し駆動する。
次に、図１５に示すように、各注入剤吐出管６１から夫
々注入剤を、例えば１０ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力にて吐
出しつつ保護リング５９を後退駆動用油圧シリンダ６０
により図１５に示す位置（つまり止水機構５８Ａの開放
位置）まで後退移動させる。

【００６４】次に、図１６、図１７に示すように、貫入
リング１０Ａを更に押出し駆動して、止水機構５８Ａの
環状凹部内へ加圧水供給源から加圧水を供給して環状弾
性膜部材９２を外側に膨張させ、環状シール部材９３を
この貫入リング１０Ａに圧接させて止水する。特に、各
注入剤吐出管６１の先端部を環状シール部材９３に向け
て屈曲させたことで、止水機構５８Ａの環状シール部材
９３の外周面の土砂や礫等を確実に排除でき、環状シー
ル部材９３の外周面に礫等が付着するのを未然に防止で
きる。

【００６５】次に、図１８に示すように、方向切換弁に
より裏込剤供給源を選択して各裏込剤注入管１０２から
裏込剤を注入して止水機構５８Ａの周辺部を止水する。
それ故、貫入リング１０Ａに裏込剤注入路を予め形成し
ておく必要がなく、貫入リング１０Ａを薄肉化できシー
ルド掘進機１Ｃの重量を軽減でき、製作費を低減するこ
とができる。しかも貫入リング１０Ａの構造を簡単化で
きる。その後、図１９に示すように、チャンバー５１内
の泥水を排泥管５７ｂから外部に排出し、このチャンバ
ー５１内から貫入リング１０Ａと内胴７１とに、止水リ
ング１０６を溶接して止水する。その後、両シールド掘
進機１Ｃ，１Ｄの内部構造材や付属機器類が撤去され、
トンネルＴａ，Ｔｂが接合される。

【００６６】次に、本実施形態を部分的に変更した変更
形態について説明する。 １）シールド掘進機１Ａ，１Ｂにおいて、裏込剤注入路
１０ａから注入する裏込剤のみを使用し、各裏込剤供給
管１０２から裏込剤を供給しない場合もある。 ２）注入剤吐出管６１と裏込剤注入管１０２を夫々独立
に設けてもよい。 ３）注入剤吐出管６１（及び、裏込剤注入管１０２）
は、４〜６本に限定されるものではなく、しかも、周方
向に等間隔に設けてもよい。その他、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲で、前記実施形態に種々の変更を付加した
形態で実施することも可能である。

【００６７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、各注入剤吐出
管から夫々注入剤を吐出しつつ保護リングを後退駆動手
段により所定位置まで後退移動させるので、保護リング
の後退時に第２シールド掘進機の前胴の前端付近部と内
胴との間の土砂や礫等を注入剤により排除でき、止水手
段の環状シール部材の内周面または外周面（シート面）
に土砂や礫等が付着するのを防止することができ、環状
シール部材を貫入リングに圧接させる際、この環状シー
ル部材の内周面または外周面に土砂や礫等が噛み込むこ
とはなく止水性は格段に向上する。しかも、環状シール
部材が損傷したり磨耗したりすることもない。

【００６８】止水性が格段に向上するので、環状シール
部材を貫入リングに圧接させた後、例えば、貫入リング
の筒壁内部の裏込剤注入路を介して貫入リングの外周側
に裏込剤を注入し、貫入リングと第２シールド掘進機の
内胴とに封鎖部材を溶接して止水することで、土水圧が
シールド掘進機内部に激しく流入することはなく、作業
者が内部へ入って安全に内部機器や付属機器を撤去する
ことができる。それ故、土水圧を複数の作業者によりポ
ンプ等でもって排出する必要がなくなり、その為の費用
を低減でき、工期も短縮することができる。

【００６９】請求項２の発明によれば、止水手段による
止水後に保護リングの前端から前方に向けて裏込剤を注
入する為の複数の裏込剤注入管を装備したので、各裏込
剤注入管から夫々モルタル等の裏込剤を止水手段の周辺
部全域に注入して止水することができ、止水性能を格段
に高めることができる。各裏込剤注入管は保護リングに
装備されているので、保護リングのみを後退移動させる
為の後退駆動機構を追加して設ける必要もなく、配管ス
ペース的にも有利となる。その他請求項１と同様の効果
を奏する。

【００７０】請求項３の発明によれば、管を兼用するよ
うに構成して、注入剤供給源と裏込剤供給源のいずれか
一方を方向切換弁により選択できるので、配管スペース
を小さくできると共に製作費を格段に低減することがで
きる。その他請求項２と同様の効果を奏する。請求項４
の発明によれば、止水手段による止水後に裏込剤注入路
からモルタル等の裏込剤を止水手段の周辺部に注入して
止水することができる。更に、チャンバー内の泥水を排
出した後、作業者がこのチャンバー内から貫入リングと
内胴とに封鎖部材を安全に溶接して止水することができ
る。その他請求項１〜３と同様の効果を奏する。

【００７１】請求項５の発明によれば、各注入剤吐出管
の先端部を環状シール部材に向けて屈曲させたので、止
水手段の環状シール部材の外周面（シート面）の土砂や
礫等を確実に排除でき、環状シール部材の外周面に土砂
や礫等が付着するのを未然に防止できる。その他請求項
１〜３の何れか１項と同様の効果を奏する。

【００７２】請求項６の発明によれば、特に、第２工程
において、保護リングの前端から前方に向けて注入剤を
吐出しつつこの保護リングを所定位置まで後退移動させ
るので、保護リングの後退時に第２シールド掘進機の前
胴の前端付近部と内胴との間の土砂や礫等を注入剤によ
り排除でき、止水手段の環状シール部材の内周面または
外周面（シート面）に土砂や礫等が付着するのを防止す
ることができ、その後第３工程において、環状シール部
材の内周面または外周面に土砂や礫等が噛み込むことは
なく止水性は格段に向上する。しかも、環状シール部材
が損傷したり磨耗したりすることもない。その他基本的
に請求項１と同様の効果を奏する。

【００７３】請求項７の発明によれば、第４工程におい
て貫入リングの筒壁内部の裏込剤注入路を介して貫入リ
ングの外周側にモルタル等の裏込剤を注入し、その後、
チャンバー内の泥水を排泥設備等により排出するので、
第５工程において作業者がチャンバー内から貫入リング
と第２シールド掘進機の内胴とに封鎖部材を安全に溶接
して止水することができる。その他請求項６と同様の効
果を奏する。

【００７４】請求項８の発明によれば、止水手段の周辺
部の止水性を一層向上させたうえで、チャンバー内から
安全に封鎖部材を溶接して止水することができる。その
他請求項７と同様の効果を奏する。請求項９の発明によ
れば、貫入リングの裏込剤注入路を省略できることか
ら、貫入リングを薄肉化でき第１シールド掘進機の重量
を軽減でき、製作費を低減することができる。しかも貫
入リングの構造を簡単化できる。その他請求項６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地中接合型シールド掘
進機の貫入側シールド掘進機の縦断側面図である。

【図２】受入側シールド掘進機の縦断側面図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】保護リングの後退移動前の準備段階を示し、保
護リングと止水機構の位置関係等を示す説明図である。

【図５】注入剤を吐出しつつ保護リングを所定位置まで
後退移動させた状態の説明図である。

【図６】止水機構を作動させた状態の作動説明図であ
る。

【図７】図６の要部拡大図である。

【図８】貫入リングの外周側に裏込剤を注入した状態の
図７相当図である。

【図９】裏込剤注入管から裏込剤を注入した状態の説明
図である。

【図１０】地中接合完了状態を示し、貫入リングと第２
シールド掘進機の内胴とに封鎖部材を溶接して止水した
段階の説明図である。

【図１１】注入剤吐出管及び裏込剤注入管の先端部の逆
止弁機能を説明する拡大断面図である。

【図１２】図１１の逆止弁の部品図で、（ａ）は弾性弁
板の正面図、（ｂ）は弾性弁板の縦断側面図、（ｃ）は
弾性弁板の縦断側面図の要部拡大図である。

【図１３】別の実施形態に係る受入側シールド掘進機等
の通常掘削状態の要部縦断側面図である。

【図１４】保護リングの後退移動前の準備段階を示し、
保護リングと止水機構の位置関係等を示す説明図であ
る。

【図１５】注入剤を吐出しつつ保護リングを所定位置ま
で後退移動させた状態の説明図である。

【図１６】止水機構を作動させた状態の作動説明図であ
る。

【図１７】図１６の要部拡大図である。

【図１８】裏込剤注入管から裏込剤を注入した状態の説
明図である。

【図１９】地中接合完了状態を示し、貫入リングと第２
シールド掘進機の内胴とに封鎖部材を溶接して止水した
段階の説明図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｃ 第１シールド掘進機 １Ｂ，１Ｄ 第２シールド掘進機 ２，５０ カッターディスク ４，５２ 前胴 １０，１０Ａ 貫入リング １０ａ 裏込剤注入路 １２，６５ カッタースポーク １６，６７ 油圧シリンダ ３９ 押出しジャッキ ５８，５８Ａ 止水機構 ５９ 保護リング ６０ 後退駆動用油圧シリンダ ６１ 注入剤吐出管 ７１ 内胴 ９３ 環状シール部材 １０２ 裏込剤注入管

フロントページの続き (72)発明者 颯田 敏和 大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号 鹿島建設株式会社関西支店内 (72)発明者 大桑 昭治 大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号 鹿島建設株式会社関西支店内 (72)発明者 石川 善一 大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号 鹿島建設株式会社関西支店内 (72)発明者 神尾 正博 大阪府大阪市西区阿波座一丁目３番15号 鹿島建設株式会社関西支店内 (72)発明者 清水 光雄 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重工 業株式会社播磨工場内 (72)発明者 森尾 三郎 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重工 業株式会社播磨工場内 Ｆターム(参考） 2D054 AA04 AC01 AD13 AD22 AD23 AD24 BA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１シールド掘進機と、この第１シール
   ド掘進機と同径以上の直径の第２シールド掘進機とを備
   え、第１シールド掘進機は、その前胴の内側近傍にトン
   ネル軸心方向へ移動可能に装備された筒状の貫入リング
   と、貫入リングを第２シールド掘進機に部分的に挿入す
   るまで押出し駆動する押出し手段と、貫入リングの通過
   隙間を形成する為にカッターディスクのカッタースポー
   クの先端部を径方向へ縮径するスポーク縮径手段とを備
   え、第１，第２シールド掘進機を相接近方向へ掘進させ
   て両者を地中で接合するようにした地中接合型シールド
   掘進機において、 前記第２シールド掘進機は、 前記貫入リングの通過隙間を形成する為にカッターディ
   スクのカッタースポークの先端部または径方向途中部を
   径方向へ縮径するスポーク縮径手段と、 貫入リングの貫入部分の外周面又は内周面に圧接される
   環状シール部材を介して止水する止水手段と、 第２シールド掘進機の前胴の前端付近部とその内側の内
   胴との間に装備され、止水手段の内周面側又は外周面側
   を閉塞して保護する保護リングと、 止水手段が閉塞状態から開放状態になるまで保護リング
   を後退駆動可能な後退駆動手段と、 前記保護リングの後退時に保護リングの前端から前方に
   向けて注入剤を吐出する為の複数の注入剤吐出管と、 を備えたことを特徴とする地中接合型シールド掘進機。
2. 【請求項２】 前記止水手段による止水後に保護リング
   の前端から前方に向けて裏込剤を注入する為の複数の裏
   込剤注入管を装備したことを特徴とする請求項１に記載
   の地中接合型シールド掘進機。
3. 【請求項３】 前記複数の注入剤吐出管は複数の裏込剤
   注入管を兼用するように構成され、注入剤吐出管に注入
   剤を供給する注入剤供給源と、裏込剤注入管に裏込剤を
   供給する裏込剤供給源のいずれか一方を選択可能にする
   方向切換弁を設けたことを特徴とする請求項２に記載の
   地中接合型シールド掘進機。
4. 【請求項４】 前記止水手段は、前胴の前端近傍部の内
   周部に装備されると共に、貫入リングの貫入部分の外周
   面に圧接される環状シール部材を介して止水するように
   構成され、 前記貫入リングの筒壁内部に、貫入リングの外周側に裏
   込剤を注入する為の裏込剤注入路を形成したことを特徴
   とする請求項１〜３の何れかに記載の地中接合型シール
   ド掘進機。
5. 【請求項５】 前記止水手段は、内胴の前端近傍部の外
   周部に装備されると共に、貫入リングの貫入部分の内周
   面に圧接される環状シール部材を介して止水するように
   構成され、 前記各注入剤吐出管の先端部を環状シール部材に向けて
   屈曲させたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記
   載の地中接合型シールド掘進機。
6. 【請求項６】 第１シールド掘進機と、この第１シール
   ド掘進機と同径以上の直径の第２シールド掘進機とを相
   接近方向へ掘進させて両者の前端部同士を地中で接合す
   る地中接合方法において、 第１，第２シールド掘進機を両者のカッターディスクが
   接近対向する状態に近づけて、第１シールド掘進機のカ
   ッターディスクのカッタースポークの先端部を径方向へ
   縮径させて貫入リング通過隙間を形成すると共に、第２
   シールド掘進機のカッターディスクのカッタースポーク
   の先端部又は途中部を径方向へ縮径させて貫入リング通
   過用隙間を形成する第１工程と、 前記貫入リングを第２シールド掘進機のカッターディス
   ク付近部まで押出し駆動し、第２シールド掘進機の前胴
   の前端付近部とその内側の内胴との間に、トンネル軸心
   方向へ移動可能に装備された保護リングの前端から前方
   に向けて注入剤を吐出しつつこの保護リングを所定位置
   まで後退移動させる第２工程と、 前記貫入リングを更に押出し駆動し、貫入リングの貫入
   部分の外周面又は内周面に止水手段の環状シール部材を
   圧接させる第３工程と、 を備えたことを特徴とする地中接合型シールド掘進機の
   地中接合方法。
7. 【請求項７】 前記第３工程の後、貫入リングの筒壁内
   部の裏込剤注入路を介して貫入リングの外周側に裏込剤
   を注入する第４工程と、 前記貫入リングと第２シールド掘進機の内胴とに封鎖部
   材を溶接して止水する第５工程とを備えたことを特徴と
   する請求項６に記載の地中接合型シールド掘進機の地中
   接合方法。
8. 【請求項８】 前記第４工程または第４工程と第５工程
   の間において、 保護リング内に装備された裏込剤注入管から裏込剤を注
   入することを特徴とする請求項７に記載の地中接合型シ
   ールド掘進機の地中接合方法。
9. 【請求項９】 前記第３工程の後、保護リング内に装備
   された裏込剤注入管から前方に向けて裏込剤を注入する
   工程と、この工程の後、貫入リングと第２シールド掘進
   機の内胴とに封鎖部材を溶接して止水する工程とを備え
   たことを特徴とする請求項６に記載の地中接合型シール
   ド掘進機の地中接合方法。