JP2002004764A - シールド掘進機及びその仮推進方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】元押しジャッキ等の付帯設備を排除して発進立
坑を縮小することを可能とし、機体のコンパクト化を図
ったシールド掘進機を提供すると共に、更には、曲線施
工を容易に且つ円滑に行うことを可能にしたシールド掘
進機の仮推進方法を提供する。 【解決手段】各分割胴部52 〜54 内に装備する各種の機
器13,14等 をユニット化しシールド機長を短くして小さ
い曲率で屈曲することができる。また、分割胴部52 〜5
4 を立坑22から地山に推進させるとき、立坑に搬入した
先位の分割胴部52の仮推進用ジャッキ55の推力により土
中に貫入し、次位の分割胴部53を搬入して先位の前記分
割胴部52の後端に連結したのち、次位の分割胴部53の仮
推進用ジャッキ55により推進して、これを順次繰り返
す。立坑の築造による工事費が低減できると共に全体工
期が短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに分割可能な
複数の分割胴部から構成されたシールド掘進機及びその
仮推進方法に係わり、特に、発進立坑に仮推進用の元押
しジャッキを配置することなく仮推進可能にしたシール
ド掘進機及びその仮推進方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来シールド機械として、掘削機本体の
後方に後続台車を連結し、この後続台車上に運転装置や
パワーユニット等を設けてあるのが一般的である。

【０００３】このような一般的なシールドとは別に、図
９に示すようなシールド機も考案されている。このシー
ルド機においては、従来後続台車上に設けていた各種機
器類をすべて機内に配置しており、それにより機長が長
くなった分、屈曲部（３箇所）を多く設けており、曲線
施工にも対応できるようにしている。以下、図９に基づ
いてこのシールド機械の構造について説明する。

【０００４】図９に示すように、このシールド掘進機１
は円筒体をなしており、前分割胴部２、中分割胴部３及
び後分割胴部４からなる三分割構成とされている。各分
割胴部２〜４の固定連結部５は図示せぬボルト等により
着脱可能に連結固定されている。前記前分割胴部２の長
さ寸法は３，７５５ｍｍであり、前記中分割胴部３の長
さ寸法は４，４００ｍｍある。前記後分割胴部４の長さ
寸法は３，２６０ｍｍである。このシールド掘進機１の
全長は１０，８９０ｍｍとなり、その外径は１，９３０
ｍｍである。

【０００５】前記前分割胴部２はシールドプレート２ａ
の前端開口部を閉鎖するように円板状をなすカッタヘッ
ド６が配されており、そのカッタヘッド６の中心部に固
着された回転軸７が軸受部を介して駆動回転可能に前記
シールドプレート２ａ内に支承されている。同シールド
プレート２ａの内部には、カッタヘッド駆動用減速電動
機８や、土砂排出用のスクリュコンベヤ９、スクリュコ
ンベヤ駆動用モータ１０等が装備されている。前記シー
ルドプレート２ａは前後に二分割され、前後の分割シー
ルドプレート２ａ−１，２ａ−２は球面状をなす嵌合面
２ｂを介して屈曲可能に連結固定されており、その屈曲
部２ｃの内壁面には４基の方向修正ジャッキ１２，…，
１２が等間隔に固定されている。

【０００６】前記中分割胴部３の内部には操作盤１３、
油圧タンク１４やパワーユニット１５等が装備されてい
る。その中分割胴部３のシールドプレート３ａは前記前
分割胴部２と同様に前後に二分割され、前後の分割シー
ルドプレート３ａ−１，３ａ−２は球面状をなす嵌合面
３ｂを介して屈曲可能に連結固定されている。その屈曲
部３ｃの内壁面には４基の中折れジャッキ１６，…，１
６が等間隔に固定されている。

【０００７】前記後分割胴部４の内部にはテールシール
１７、動力盤１８、エレクタ１９やエレクタ旋回モータ
２０等が装備されている。前記後分割胴部４のシールド
プレート４ａは前記前分割胴部２と同様に前後に二分割
され、前後の分割シールドプレート４ａ−１，４ａ−２
は球面状をなす嵌合面４ｂを介して屈曲可能に連結固定
されている。その屈曲部４ｃの内壁面には８基の中折れ
ジャッキ１６，…，１６及び８基の推進ジャッキ２１，
…，２１が固定されている。

【０００８】この従来のシールド掘進機１を用いて下水
道等の曲線区間を施工する際には、図１０に示すよう
に、先ず、各分割胴部２〜４を搬入可能な大きさに築造
された立坑２２内に搬入する。続いて、図示せぬ排土用
ポンプや配管等を取り付けたのち、前記前分割胴部２の
後端部に押輪２３を取り付ける。同押輪２３を介して前
記立坑２２の土留壁２４に配した元押しジャッキ２５を
伸長させ、前記前分割胴部２の後端部と前記元押しジャ
ッキ２５との間に馬蹄形をなすストラット２６を順次組
み込みながら、前記前分割胴部２を推進させる。

【０００９】次に、前記中分割胴部３を搬入可能な所定
の距離に前記前分割胴部２を推進させたのち、前記元押
しジャッキ２５等を初期の待機位置に戻して搬入空間を
形成し、前記中分割胴部３を立坑２２内に搬入する。次
いで、前記前分割胴部２と中分割胴部３とを連結する。
同様の操作を順次繰り返すことにより前記中分割胴部３
と前記後分割胴部４とを連結したのち、前記シールド掘
進機１を下水道等の曲線線形に応じて屈曲させながら、
その曲線区間を施工する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の従来
のシールド掘進機１は、各分割胴部２〜４の間の各固定
連結部５と各分割胴部２〜４それぞれの屈曲部２ｃ，３
ｃ，４ｃとは異なる部位にそれぞれ設けられている。こ
のため、仮推進時に押輪２３や元押しジャッキ２５等の
付帯設備を必要とし、立坑２２内に前記付帯設備の設置
スペースを確保しなければならない。これがため、立坑
２２の用地を充分に確保しなければならなず、その開口
も必然的に大きくなり、工事費が増大すると共に全体工
期も長くなり、市街地等では立坑２２の築造工事自体を
困難にする場合がある。

【００１１】本発明は、かかる従来の課題を解消すべく
なされたものであり、元押しジャッキ等の付帯設備を排
除して発進立坑の開口を縮小することを可能とし、機体
のコンパクト化を図ったシールド掘進機を提供すること
を目的とし、更には、曲線施工を容易に且つ円滑に行う
ことを可能にしたシールド掘進機の仮推進方法を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用効果】前記目的は
本件請求項１〜５に記載された各発明により効果的に達
成される。本件請求項１に係る発明は、各分割胴部内に
各種の機器ユニットが収納され、互いに分割可能な複数
の分割胴部と、最後尾の分割胴部を除く各分割胴部の後
端部に、立坑内から地山に向かって推進する仮推進用ジ
ャッキとを備えてなることを特徴とするシールド掘進機
にある。

【００１３】一般に、記述したとおり、この種のシール
ド掘進機は複数個に分割可能な胴部からなる分割体であ
り、その分割胴部を発進立坑内に搬入することは可能で
あっても、前記立坑内に押輪や元押しジャッキ等の付帯
設備を必要とし、しかも、その設置スペースを確保しな
ければならない。前記立坑内の狭い作業空間を考慮する
と、立坑の用地を充分に確保しなければならず、その開
口も必然的に大きくなる。その結果、工事費が増大する
と共に全体工期も長くなる。

【００１４】上記発明にあっては、搬入可能な大きさに
築造された発進立坑に前記分割胴部を搬入する。発進立
坑から地山に推進させるとき、従来のごとく元押しジャ
ッキ等の付帯設備は不要であって、最後尾の分割胴部を
除く各分割胴部の後端部に備えられた仮推進用ジャッキ
の推力により順次推進させる。つまり、先の分割胴部を
前記立坑から土中に貫入させて、立坑内に次位の分割胴
部を搬入するスペースを確保する。次位の分割胴部を搬
入して先位の前記分割胴部の後端に連結したのち、次位
の分割胴部の後端部に備えられた仮推進用ジャッキによ
り推進して、これを順次繰り返す。

【００１５】このように、本発明によれば分割胴部の後
端に備えた仮推進用ジャッキにより推進させることがで
きるため、元押しジャッキ等の付帯設備が不要となり、
従来の発進立坑よりも開口面積を小さくすることができ
る。その結果、立坑の築造による工事費が低減できると
共に全体工期が短縮できる。

【００１６】また、各分割胴部に装備する各種のユニッ
ト類の配置を変更したり、ユニット類の小型化などによ
りシールド機長を短くできれば、曲率半径の小さいカー
ブ曲線やＬ型やＳ型をなすカーブ曲線の施工も円滑に行
うことができると共に、曲線施工の性能及び効率を著し
く向上させることができる。

【００１７】請求項２に係る発明は、最後尾の分割胴部
を除く各分割胴部の後端部に、前記仮推進用ジャッキの
伸縮ロッド端の伸縮動に応じて連結胴部を屈曲させる屈
曲機構を有している。かかる構成に基づき、最後尾の分
割胴部を除く各分割胴部の後端部に備えられた上記請求
項１の仮推進用ジャッキは、連結胴部を屈曲させる前記
屈曲機構の作動用として兼用できる。例えば、シールド
掘進機が曲線上を掘進する場合には、所望の仮推進用ジ
ャッキの伸縮ロッド端を伸長させて連結胴部を上下左右
方向に自由に屈曲させる。また、シールド掘進機が直線
上を掘進する場合には、全ての仮推進用ジャッキの伸縮
ロッド端の収縮量を一致させて、前記屈曲機構が連結胴
部を直線状態に復帰させる。

【００１８】この発明によれば、前記仮推進用ジャッキ
と最後尾の分割胴部を除く各分割胴部の後端部を構成す
る連結部分とが、屈曲部を構成する各分割胴部の後端に
配されているため、各分割胴部の固定連結部と屈曲部と
が推進方向の異なる部位に配された従来のシールド掘進
機と比べると、各分割胴部に装備する各種のユニット類
の配置を自由に設定することができ、機体のコンパクト
化が達成できる。シールド機長を短くできれば、更に立
坑寸法を小さくすることができると共に、曲線施工の性
能及び効率を著しく向上させることができる。

【００１９】請求項３に係る発明は、最後尾の分割胴部
を除く各分割胴部の連結部に、前記仮推進用ジャッキの
伸縮ロッド端の伸縮動に応じて連結胴部間寸法を調整す
るスライド機構を有している。いま、土中に貫入された
シールド掘進機が曲線上を掘進するとき、例えば所望の
前記仮推進用ジャッキの伸縮ロッド端を伸長させる。続
いて、最後尾の分割胴部を除く所望の分割胴部の屈曲部
に備えられたスライド機構を介して最後尾の分割胴部を
除く前記分割胴部を僅かに直線的に推進させ、前記伸縮
ロッド端を収縮させる。これにより、最先端の分割胴部
と地山との間に僅かな間隙を形成する。次いで、最後尾
の分割胴部の後端部に備えられた所望の推進ジャッキを
伸長させ、同推進ジャッキの推力により分割胴部全体を
直線的に僅かに推進させたのち、所望の連結胴部を曲線
線形に沿わせた形状に屈曲させる。

【００２０】このとき、前述のごとく最先端の前記前分
割胴部と地山との間に僅かな間隙を形成して屈曲方向に
対して自由空間（遊び）を作り、屈曲方向の自由度が与
えられるため、最先端の前記分割胴部を屈曲させる直前
に前記推進ジャッキの推力を分割胴部全体に直接に且つ
直線的に伝達することができる。最後尾の前記分割胴部
を除く各分割胴部の後端部に備えられた仮推進用ジャッ
キにより、屈曲時に必要な推力を個別に得るよりも、分
割胴部全体が直線状態にある時に、最後尾の前記分割胴
部の後端部に備えられた前記推進ジャッキにより分割胴
部全体に推力を与えることにより、同推進ジャッキに加
わる過大な反力を排除して、必要な推力を増大させるこ
とができると共に、急勾配や急曲線施工を円滑に行うこ
とができる。

【００２１】請求項４に係る発明は、分割胴部が立坑の
搬入寸法に略等分割されていることを規定している。一
般的に、立坑の開口はシールド掘進機の分割胴部の長さ
寸法より広い所定の設定間隔をもって築造している。最
も長い前記分割胴部に合わせて立坑の搬入寸法を設定す
る必要があるため、立坑の開口が必然的に大きくなり、
立坑用地を充分に確保できない市街地等では、立坑の築
造工事自体が困難になる。

【００２２】一方、立坑用地を充分に確保できないが、
工事区間の変更などが不可能であってシールド掘進機の
分割胴部を設定される立坑の搬入寸法に適合させる必要
が生じる場合がある。こうした場合にも、本発明にあっ
ては、既述したごとく各分割胴部の内部に装着される各
種装置がユニット化され、パワーユニットや各アクチュ
エータ等を狭い分割胴部内に配することが可能となるた
め、シールド掘進機の全長がコンパクト化され、しかも
シールド掘進機の分割胴部を略等分割すれば、前記分割
胴部の長さ寸法を最も短くすることが可能となり、立坑
の小さな開口にもよく適合させることができる。このた
め、立坑用地の選定や立坑の築造工事を容易に行うこと
ができる。

【００２３】また、前述のごとく各分割胴部の内部に装
着される各種装置をユニット化し、パワーユニットや各
アクチュエータ等を同じ分割胴部内に配することが可能
であるため、配線や配管等の段取り作業が排除できる。
更に、各分割胴部の長さが略同一寸法となるため、各分
割胴部の軌道が常に同じ曲線線形に沿うようになり、各
分割胴部を円滑に追従させることができる。

【００２４】本発明のシールド掘進機の分割胴部を発進
立坑内から地山に推進するとき、上記仮推進用ジャッキ
を使って効果的に実施される。その代表的な方法が、請
求項５に係る発明のごとくシールド掘進機の仮推進方法
であり、立坑に分割胴部を搬入すること、立坑に搬入し
た先位の分割胴部を、その後端部に設けた仮推進用ジャ
ッキを用いて仮推進すること、次位の分割胴部を前記立
坑に搬入すること、次位の前記分割胴部を先位の前記分
割胴部に連結することを含んでなることを特徴としてい
る。

【００２５】機体の分割胴部を搬入可能な最小限の大き
さに築造された発進立坑内に前記分割胴部を順次搬入す
る際に、発進立坑からは元押しジャッキ等の付帯設備が
排除されている。発進立坑内に搬入された分割胴部のう
ち、最後尾の分割胴部を除く各分割胴部の後端部に備え
られた各仮推進用ジャッキの推力により発進立坑から地
山に順次推進させることができる。具体的には、先位の
分割胴部を前記仮推進用ジャッキの推力により推進して
同分割胴部が地中に貫入されたのち、立坑内に次位の分
割胴部を搬入して、先位の前記分割胴部の後端に連結す
る。同様の操作を順次繰り返して、狭い立坑内であって
も容易に且つ円滑に推進させることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて具体的に説明する。図１〜図８は
本発明の代表的な実施形態を示している。図１はシール
ド掘進機の主要部の構成を概略的に示す内部断面図であ
り、図２は同シールド掘進機の分割胴部を概略的に示す
内部断面図であり、図３は同分割胴部の屈曲形態の一例
を概略的に示す内部断面図である。なお、これらの図に
あって既述した上記従来技術と機能面で実質的に一致す
る部材に関しては、同一の符号と部材名とを付してい
る。

【００２７】これらの図において、本実施形態のシール
ド掘進機５１は外径寸法が２，４４０ｍｍの円筒体から
構成されており、前分割胴部５２、中分割胴部５３及び
後分割胴部５４からなる三分割構成とされている。前分
割胴部５２の長さ寸法は３，６４５ｍｍであり、前記中
分割胴部５３の長さ寸法は３，６７５ｍｍ、前記後分割
胴部５４の長さ寸法は３，１２０ｍｍである。このシー
ルド掘進機５１の全長は１０，４４０ｍｍとなる。この
シールド掘進機５１は各分割胴部５２〜５４の後端部と
後続の分割胴部の前端部とが分割可能に連結固定され
る。各分割胴部５２〜５４は下水道等の急勾配や急曲線
施工に対応して、それぞれの間で略く字状に屈曲するよ
うに構成されている。

【００２８】前記前分割胴部５２は、そのシールドプレ
ート５２ａの前端開口部にカッタヘッド６を備えてい
る。このカッタヘッド６はスポーク形状をなしており、
その中心部に固着された回転軸７及び支持体６０が図示
せぬ軸受部を介して前記シールドプレート５２ａに固定
された支持円板５２ｂに支承されている。前記回転軸７
及び支持体６０は減速電動機８により駆動回転する。前
記カッタヘッド６の背面部に形成された掘削土砂類の取
り入れ空間の後方に延びたスクリュコンベヤ９やその駆
動用電動モータ１０、ロータリポンプ１１等の排土機構
などが前記前分割胴部５２内に装着されている。前分割
胴部５２に連結される前記中分割胴部５３の内部には制
御盤１３、油圧タンク１４、油圧ポンプやモータ等の駆
動装置１５が上下に並列した状態で収納されている。

【００２９】前記中分割胴部５３に連結される最後尾の
前記後分割胴部５４の前端部の内周面には複数の推進ジ
ャッキ２１が固定されており、その後端部にはテールシ
ール１７等が設けられている。この後分割胴部５４の内
部には、エレクタ１９やエレクタ旋回モータ２０等が設
置され、その後方にセグメント組立スペースを有してお
り、１掘進ごとにトンネル内壁面に円弧状のセグメント
２７をリング状に組み立てていく。

【００３０】本発明の最も特徴とするところは、最後尾
の前記分割胴部５４を除く各分割胴部５２，５３の後端
部に、従来の上記元押しジャッキ２５による推力を必要
とせずに立坑２２内から地山に向かって推進可能な仮推
進用ジャッキ５５を備えている点にある。本実施形態に
よれば、前記仮推進用ジャッキ５５は、立坑２２内に搬
入した各分割胴部５２及び５３を推進させる仮推進機能
を有すると共に、各分割胴部５２〜５４の連結された胴
部間を屈曲又はスライドさせる作動源としての機能をも
兼ね備えている。本実施形態にあっては、各分割胴部５
２〜５４は立坑２２の搬入寸法に略等分割される。

【００３１】ここで、前記前分割胴部５２の後端部と前
記中分割胴部５３の後端部に関しては同一の構造を有し
ているため、同一の符号と部材名とを付している。従っ
て、以下の説明にあっては説明の冗長を避けるため、前
記中分割胴部５３の後端部についての詳細な説明は省略
する。

【００３２】本実施形態によれば、上記後分割胴部５４
の後端部を除く前中の各分割胴部５２及び５３の後端部
の内壁面部には、複数の仮推進用ジャッキ５５，…，５
５が周方向に固設されている。同仮推進用ジャッキ５５
の本体５５ｂは各分割胴部５２，５３のシールドプレー
ト５２ａ，５３ａの内壁面部にそれぞれ取り付けられた
ブラケットを介して揺動自在に支承される。この仮推進
用ジャッキ５５の伸縮ロッド端５５ａはリング状をなす
連結部材５６に同じく揺動可能に固定されている。この
連結部材５６はシール材を介して前記中分割胴部５３の
前端部に固設されたリング状円板からなる連結部材５
６’に図示せぬ締結ボルトにより締結される。

【００３３】前胴部５２の前記連結部材５６は、前記中
分割胴部５３の前端部に連結固定される第１フレーム５
６ａと、後述する摺動部材５９を介して前記前分割胴部
５２の後端部内周面に摺接して推進方向に摺動する第２
フレーム５６ｂと、各フレーム５６ａ及び５６ｂの間に
あって複数の仮推進用ジャッキ５５，…，５５の各伸縮
ロッド端５５ａの支持位置に突設された第３フレーム５
６ｃとからなっている。同第３フレーム５６ｃは前記伸
縮ロッド端５５ａを揺動可能に支持する。

【００３４】また前記前分割胴部５２の後端部には、シ
ールドプレート５２ａの内壁面部に取り付けられたブラ
ケットを介して複数の廻止めピン５７，…，５７が前記
仮推進用ジャッキ５５と周方向に配されている。この廻
止めピン５７の一端は前記連結部材５６の第３フレーム
５６ｃに着脱可能に固定されている。

【００３５】更に、本発明にあっては、前記前分割胴部
５２の後端部に上記仮推進用ジャッキ５５の伸縮ロッド
端５５ａの伸縮動に応じて連結胴部間寸法を調整するス
ライド機構を有している。本実施形態によれば、前記シ
ールドプレート５２ａの後端部にはリング状をなすプレ
ート部材５８が固設されており、同プレート部材５８の
内周面は凹球面状をなしている。一方、前記連結部材５
６の第２フレーム５６ｂには前記プレート部材５８の内
周面に摺動する摺動部材５９がシール材を介して着脱可
能に固定されている。この摺動部材５９の外周面を構成
する摺動面は、前記プレート部材５８の内周面と同一曲
率をもつ凸球面状をなしている。前記連結部材５６と前
記シールドプレート５２ａの後端部とはシール材を介し
て液密に嵌着される。

【００３６】上記構成を備えることにより、前記仮推進
用ジャッキ５５と最後尾の上記分割胴部５４を除く各分
割胴部５２，５３の屈曲機構である上記連結部材５６，
プレート部材５８及び摺動部材５９とが各分割胴部５
２，５３の後端部に集約して配されているため、発進立
坑から前部及び中部の各分割胴部５２，５３を発進させ
るとき、前記仮推進用ジャッキ５５を推進ジャッキとし
て活用できることは勿論のこと、伸縮ロッド端５５ａの
伸縮動に応じて、連結された胴部５２〜５４間で上下左
右方向に自由に屈曲させる中折れジャッキとしての機能
をも有している。

【００３７】いま、上記シールド掘進機５１が曲線上を
掘進するとき、例えば前分割胴部５２の所望の前記仮推
進用ジャッキ５５の伸縮ロッド端５５ａを伸長させて連
結胴部を屈曲させる。このとき、前記仮推進用ジャッキ
５５を方向修正ジャッキとして機能させることもでき
る。これとは逆に、前記シールド掘進機５１が直線上を
掘進する場合には、全ての前記仮推進用ジャッキ５５の
伸縮ロッド端５５ａを収縮限まで収縮させて、前記連結
胴部を直線状態に復帰させる。

【００３８】以上のごとく構成された本発明のシールド
掘進機５１は、前分割胴部５２及び中分割胴部５３の後
端部に仮推進機構、屈曲機構及びスライド機構を有して
いるため、従来の上記シールド掘進機のごとく各分割胴
部の固定連結部と屈曲部とを推進方向の異なる部位に配
する構造と比べると、各分割胴部５２〜５４内の中央部
分に配される方向修正ジャッキや中折れジャッキを排除
して胴部内の収納空間を拡げることが可能であり、各分
割胴部５２〜５４内に装備する各種の上記機器類をユニ
ット化することが可能となる。その結果、各種の上記ユ
ニット類の配置を自由に設定することができると共に、
従来の上記シールド掘進機の全長よりも短尺にして機体
のコンパクト化が達成できる。シールド推進機５１の全
長を短くできれば、必然的に各分割胴部長さも短くな
り、その結果、立坑寸法を小さくすることができるよう
になり、同時に曲率半径の小さい曲線施工が可能になる
ばかりでなく、その施工効率を著しく向上させることが
できる。

【００３９】図３は本発明のシールド掘進機における分
割胴部の屈曲形態の一例を概略的に示している。同図に
示すように、本発明のシールド掘進機５１が、例えば下
水道等の曲線線形に応じて屈曲しながら、その曲線区間
を施工するとき、各分割胴部５２〜５４の連結された所
望の胴部間が曲率半径の小さい曲線線形に沿って屈曲さ
れる。

【００４０】いま、土中に貫入されたシールド掘進機５
１が曲線上を掘進するとき、例えば最先端の前記前分割
胴部５２の後端部における所望の上記仮推進用ジャッキ
５５の伸縮ロッド端５５ａを僅かに伸長させると共に、
反対側の伸縮ロッド端５５ａを僅かに収縮させる。これ
らの伸縮ロッド端５５ａの伸縮により、最先端の前記前
分割胴部５２は前記中分割胴部５３に対して屈曲し、前
記前分割胴部５２の後端部に設けられた前記プレート部
材５８と前記連結部材５６に固定された前記摺動部材５
９とが摺動する。このとき、連結胴部間が所望の間隔に
離れて、前記前分割胴部５２は僅かに直線的に推進す
る。

【００４１】次いで、前記伸縮ロッド端５５ａを収縮さ
せることにより前記前分割胴部５２と図示せぬ地山との
間に僅かな間隙を形成する。続いて、最後尾の上記後分
割胴部５４の後端部に備えられた所望の上記推進ジャッ
キ２１を伸長させる。同ジャッキ２１の推力により前記
分割胴部５２〜５４全体を直線的に推進させながら、所
望の前記仮推進用ジャッキ５５を伸長させ、前記プレー
ト部材５８と前記摺動部材５９との摺動により連結胴部
を曲線線形に沿わせた形状に順次屈曲させる。

【００４２】前記前分割胴部５２が曲線区間を掘削する
に従って他の各分割胴部５３，５４の後端部に備えられ
た所望の前記仮推進用ジャッキ５５を伸長させ、各分割
胴部５３，５４を前記前分割胴部５２に追従させる。そ
して、曲線施工から直線施工に移るとき、前記仮推進用
ジャッキ５５を各々伸縮させて、各連結胴部を直線状態
に復帰させる。

【００４３】ところで、既述したごとく前記前分割胴部
５２と図示せぬ地山との間に僅かな間隙を形成して屈曲
方向に対して自由空間を作り、屈曲方向の自由度が与え
られている。このため、各分割胴部５２，５３の連結胴
部を屈曲させる直前に上記推進ジャッキ２１の推力を分
割胴部５２〜５４全体に直接に且つ直線的に伝達するこ
とができる。従って、前記分割胴部５２〜５４全体が直
線状態にある時に、前記後分割胴部５４の前記推進ジャ
ッキ２１により前記分割胴部５２〜５４全体に推力を与
えることによって、各分割胴部５２，５３の前記仮推進
用ジャッキ５５により屈曲時に必要な推力を個別に得る
よりも、前記仮推進用ジャッキ５５が過大な反力を受け
ることなく必要な推力を増大することができると共に、
急勾配や急曲線の施工を円滑に行うことができる。

【００４４】図４〜図８は本発明のシールド掘進機の分
割胴部を立坑に搬入する手順を示している。これらの図
に示すように、本発明のシールド掘進機５１の分割胴部
５２〜５４を発進立坑２２内から地山に推進するときに
は上記仮推進用ジャッキ５５を使って実施される。い
ま、前記シールド掘進機５１の分割胴部５２〜５４を搬
入可能な大きさに築造された立坑２２を介して、シール
ド掘進機５１の推進方向に向けて前記前分割胴部５２を
地下に搬入し、図示せぬ推進台に載置する。続いて、同
じく図示を省略した排土用ポンプや配管等を取り付けた
のち、前記前分割胴部５２の後端部に上記押輪２３やス
トラット２６等を取り付ける。ここで、上記仮推進用ジ
ャッキ５５に取り付けられた連結部材５６と、前記前分
割胴部５２の後端部に取り付けられた廻止めピン５７
と、前分割胴部５２の後端縁部に取り付けられた摺動部
材５９との固定状態を解除しておく。

【００４５】前記前分割胴部５２の所望数の仮推進用ジ
ャッキ５５を伸長させ、前記連結部材５６を介して前記
ジャッキ５５の伸縮ロッド端５５ａを前記押輪２３に押
圧する。前記摺動部材５９の下面が前記連結部材５６に
摺動し、立坑２２の土留壁２４に抗して前分割胴部５２
が直線的に順次推進する。前分割胴部５２の推進に伴っ
て前記仮推進用ジャッキ５５と土留壁２４との間に前記
ストラット２６を順次組み付けながら、前記伸縮ロッド
端５５ａを最大ストロークまで伸長させ、前記前分割胴
部５２を地山に貫入推進する。

【００４６】次に、次位の前記中分割胴部５３を搬入可
能な所定の距離に前記前分割胴部５２を推進させたの
ち、前記押輪２３等を初期の待機位置に戻して搬入空間
を形成し、前記中分割胴部５３を立坑２２内に搬入す
る。次いで、前分割胴部５２と同様の操作により前記中
分割胴部５３を順次推進させる。このとき、前記前分割
胴部５２における仮推進用ジャッキ５５の伸縮ロッド端
５５ａは収縮され、前記連結部材５６が前記摺動部材５
９の下面に密着された状態に戻る。

【００４７】前記前分割胴部５２と中分割胴部５３とを
連結したのち、前記前分割胴部５２と同様の操作を順次
繰り返すことにより前記中分割胴部５３と前記後分割胴
部５４とを連結する。次に、前記後分割胴部５４内にセ
グメント２７を組み立て、このセグメント２７を後分割
胴部５４の上記推進ジャッキ２１により押して各分割胴
部５２〜５４を推進させる。そして、前記連結部材５６
に前記廻止めピン５７及び前記摺動部材５９等を固定し
たのち、前記シールド掘進機５１を下水道等の直線線形
や曲線線形に応じて直進や屈曲を行いながら、その直線
区間や曲線区間を掘削する。

【００４８】以上の説明からも明らかなように、仮推進
用ジャッキと最後尾の分割胴部を除く各分割胴部の屈曲
機構である連結部材，プレート部材及び摺動部材とが各
分割胴部の後端部に集約して配されているため、各分割
胴部の内部に装着される各種装置がユニット化され、パ
ワーユニットや各アクチュエータ等を狭い分割胴部内に
配することが可能となる。このため、シールド掘進機の
全長がコンパクト化され、しかもシールド掘進機の分割
胴部を略等分割すれば、前記分割胴部の長さ寸法を最も
短くすることが可能となり、立坑の小さな開口にもよく
適合させることができる。その結果、立坑用地の選定や
立坑の築造工事を容易に行うことができる。

【００４９】また、前述のごとく各分割胴部の内部に装
着される各種装置をユニット化し、パワーユニットや各
アクチュエータ等を同じ分割胴部内に配することが可能
であるため、配線や配管等の段取り作業が排除できる。
更に、各分割胴部の長さが略同一寸法となるため、各分
割胴部の軌道が常に同じ曲線線形に沿うようになり、各
分割胴部を円滑に追従させることができる。

【００５０】本発明に係るシールド掘進機の仮推進方法
によれば、分割胴部を搬入可能な最小限の大きさに築造
された発進立坑内に前記分割胴部を順次搬入する際に、
発進立坑内に搬入された分割胴部のうち、最後尾の分割
胴部を除く各分割胴部の後端部に備えられた複数の仮推
進用ジャッキの推力により発進立坑から地山に順次推進
させることができる。仮推進用ジャッキにより推進させ
ることができるため、従来の元押しジャッキ等の付帯設
備を排除することができ、従来の発進立坑よりも開口面
積を小さくすることができる。その結果、立坑の築造に
よる工事費が低減できると共に全体工期が短縮できる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
それらの実施例から当業者が容易に変更可能な技術的な
範囲をも当然に包含するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施形態であるシールド掘進
機の主要部の構成を概略的に示す内部断面図である。

【図２】同シールド掘進機の分割胴部を示す内部断面図
である。

【図３】同分割胴部の屈曲形態の一例を概略的に示す内
部断面図であり、

【図４】同分割胴部を立坑に搬入する工程を示す内部断
面図である。

【図５】図４の次の工程を示す内部断面図である。

【図６】図５の次の工程を示す内部断面図である。

【図７】図６の次の工程を示す内部断面図である。

【図８】図７の次の工程を示す内部断面図である。

【図９】従来のシールド掘進機の主要部の構成を概略的
に示す内部断面図である。

【図１０】従来のシールド掘進機の分割胴部を立坑に搬
入する工程を説明するための概略内部断面図である。

【符号の説明】

１，５１ シールド掘進機 ２，５２ 前分割胴部 2a〜4a,52a,53a シールドプレート 2a-1,2a-2,3a-1,3a-2,4a-1,4a-2 分割シールドプレー
ト ２ｂ〜４ｂ 嵌合面 ２ｃ〜４ｃ 屈曲部 ３，５３ 中分割胴部 ４，５４ 後分割胴部 ５ 固定連結部 ６ カッタヘッド ７ 回転軸 ８ 減速電動機 ９ スクリュコンベヤ １０ スクリュコンベヤ駆動用モータ １１ ロータリポンプ １２ 方向修正ジャッキ １３ 操作盤 １４ 油圧タンク １５ 駆動装置 １６ 中折れジャッキ １７ テールシール １８ 動力盤 １９ エレクタ ２０ エレクタ旋回モータ ２１ 推進ジャッキ ２２ 立坑 ２３ 押輪 ２４ 土留壁 ２５ 元押しジャッキ ２６ ストラット ２７ セグメント ５２ｂ 支持円板 ５５ 仮推進用ジャッキ ５５ａ 伸縮ロッド端 ５５ｂ ジャッキ−本体 ５６，５６’ 連結部材 ５６ａ〜５６ｃ 第１〜第３フレーム ５７ 廻止めピン ５８ プレート部材 ５９ 摺動部材 ６０ 支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000000549 株式会社大林組 大阪府大阪市中央区北浜東４番33号 (71)出願人 000172813 佐藤工業株式会社 富山県富山市桜木町１番11号 (71)出願人 000230010 ジオスター株式会社 東京都港区芝４丁目２番３号 (72)発明者 高橋 良文 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 東 京都下水道サービス株式会社内 (72)発明者 山本 征彦 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組内 (72)発明者 武田 邦夫 東京都港区港南二丁目15番２号 株式会社 大林組内 (72)発明者 桐谷 祥治 東京都中央区日本橋本町四丁目12番20号 佐藤工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 徳行 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスター 株式会社内 (72)発明者 田中 秀樹 東京都港区芝四丁目２番３号 ジオスター 株式会社内 (72)発明者 勝沼 清 東京都港区赤坂二丁目３番６号 株式会社 小松製作所内 (72)発明者 菊池 幸雄 東京都港区赤坂二丁目３番６号 株式会社 小松製作所内 Ｆターム(参考） 2D054 AA02 AA07 AC18 AD02 AD19 AD20 AD33 DA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各分割胴部内に各種の機器ユニットが収
   納され、互いに分割可能な複数の分割胴部と、 最後尾の分割胴部を除く各分割胴部の後端部に、立坑内
   から地山に向かって推進する仮推進用ジャッキと、を備
   えてなることを特徴とするシールド掘進機。
2. 【請求項２】 最後尾の分割胴部を除く各分割胴部の後
   端部に、前記仮推進用ジャッキの伸縮ロッド端の伸縮動
   に応じて連結胴部を屈曲させる屈曲機構を有してなる請
   求項１記載のシールド掘進機。
3. 【請求項３】 最後尾の分割胴部を除く各分割胴部の連
   結部に、前記仮推進用ジャッキの伸縮ロッド端の伸縮動
   に応じて連結胴部間寸法を調整するスライド機構を有し
   てなる請求項１又は２記載のシールド掘進機。
4. 【請求項４】 分割胴部が立坑の搬入寸法に略等分割さ
   れてなる請求項１〜３のいずれかに記載のシールド掘進
   機。
5. 【請求項５】 立坑に分割胴部を搬入すること、 立坑に搬入した先位の分割胴部を、その後端部に設けた
   仮推進用ジャッキを用いて仮推進すること、 次位の分割胴部を前記立坑に搬入すること、 次位の前記分割胴部を先位の前記分割胴部に連結するこ
   と、を含んでなることを特徴とするシールド掘進機の仮
   推進方法。