JP2003184475A - トンネル布設替え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設トンネルの位置に対して新設トンネルの
位置を任意に移動して設定し得るトンネル布設替え装置
を提供する。 【解決手段】 第１の外殻の後方部２ｂと第２の外殻２
６の間に、第２の外殻２６の径方向に伸縮自在な偏心用
ジャッキ機構２７を放射状に複数配設する。そして、該
複数の偏心用ジャッキ機構２７の各第１アクチュエータ
２７ａを各調整しつつ伸縮させることにより、第１の外
殻の後方部２ｂに対して第２の外殻２６を移動駆動し、
新設トンネル８２の位置を任意に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、既設トンネルを
新設トンネルに布設替えするためのトンネル布設替え装
置に係り、詳しくは、既設トンネルの位置に対して新設
トンネルの位置を移動した形で設定構築することができ
るトンネル布設替え装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近来、例えば地下鉄のトンネル、下水道
管路などにおいて、老朽化や用途変更などが求められる
ようになり、既存しているトンネル（以下、「既設トン
ネル」とする。）の位置に新たなトンネル（以下、「新
設トンネル」とする。）の布設替えが行われている。こ
のようなトンネルの布設替えにおいては、例えば拡大シ
ールド工法、老朽管路更新工法などが適用されており、
まず、既設トンネルの既設覆工の外側を掘削し、空中に
突出したような形となった既設覆工をそれぞれのセグメ
ントに分解し、地上に撤去した後、掘削された部分に新
たなセグメントを連結して新設覆工を形成し、新設トン
ネルに布設替えするようなシールド装置が採用されてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、既設トンネ
ルが、地下水の侵食等による地盤沈下や地震等による地
盤の隆起等によって、布設された当時と既設トンネルの
位置にずれが生じている場合がある。これらの場合に対
して、上記従来のトンネル布設替え装置では、上記既設
トンネルの位置に合わせてしか、新設トンネルの位置を
設定することができず、ずれてしまった既設トンネルの
位置に対して、新設トンネルの位置を正しい位置に修正
するために、位置をずらして新設トンネルを布設するこ
とができるシールド装置が求められている。

【０００４】そこで本発明は、上記事情に鑑み、既設ト
ンネルを新設トンネルに布設替えする際に、新設トンネ
ルの位置を既設トンネルの位置に対して移動して新設ト
ンネルを布設することができる、トンネル布設替え装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明は
（例えば図１ないし図９参照）、既設トンネル（８１）
を新設トンネル（８２）に布設替えするトンネル布設替
え装置（１，１００，２００）において、前記既設トン
ネルの外径（ｄ１）より大きな内径を有する筒形の第１
の外殻（２）と、前記第１の外殻の前方部（２ａ）に設
けられ、前記既設トンネル（８１）の外周部の地山（８
０）を掘削し得る掘削手段（３）と、前記第１の外殻の
後方部（２ｂ）内周側に設けられ、前記新設トンネル
（８２）の新設覆工（３０）を布設するための第２の外
殻（２６）と、を備え、前記第１の外殻（２）と第２の
外殻（２６）の間に、第１の外殻に対して前記第２の外
殻を相対的に移動駆動し得る移動駆動手段（２７，１１
０，２１０，２２０など）を設けて構成される。

【０００６】請求項２に係る本発明は（例えば図１ない
し図９参照）、前記移動駆動手段（２７，１１０，２１
０，２２０）が、前記第１の外殻（２）と前記第２の外
殻（２６）の間に配設された複数の伸縮自在なジャッキ
機構（２７，１１０，２１０，２２０）を有することを
特徴として構成される。

【０００７】請求項３に係る本発明は（例えば図１ない
し図６参照）、請求項２の発明において、前記ジャッキ
機構（２７、１１０）は、前記第１の外殻（２）と前記
第２の外殻（２６）の間に配設された複数のリンク部材
（２７ｂ，２７ｃ、１１０ｂ、１１０ｃ）と、該複数の
リンク部材（２７ｂ，２７ｃ、１１０ｂ、１１０ｃ）の
内の少なくとも一つに連結されたアクチュエータ（２７
ａ、１１０ａ）を有することを特徴として構成される。

【０００８】請求項４に係る本発明は（例えば図４ない
し図９参照）、請求項２の発明において、前記ジャッキ
機構（１１０，２１０，２２０）は、前記第１の外殻
（２）に対して前記第２の外殻（２６）を、該第１の外
殻の中心軸（ＣＴ２）に対して交差する第１の方向（例
えば鉛直方向）に、移動駆動自在な第１のジャッキ機構
（１１０，２１０）と、前記第１の外殻（２）に対して
前記第２の外殻（２６）を、該第１の外殻の中心軸（Ｃ
Ｔ２）に対して交差し且つ前記第１の方向に対しても交
差する第２の方向（例えば水平方向）に、移動駆動自在
な第２のジャッキ機構（１１０，２２０）とから構成さ
れる。

【０００９】請求項５に係る本発明は（例えば図８参
照）、請求項４の発明において、前記第１及び第２のジ
ャッキ機構（２１０、２２０）は、前記第２の外殻の断
面の接線方向に伸縮自在に配置されていることを特徴と
して構成される。

【００１０】請求項６に係る本発明によると（例えば図
５又は図８参照）、請求項４の発明において、前記第１
のジャッキ機構（１１０、２１０）又は第２のジャッキ
機構（１１０、２２０）と、前記第１の外殻（２）又は
第２の外殻（２６）との間に、前記第２の外殻の第１の
外殻に対する相対的な移動を許容するスライド機構（１
１０Ｓ）を設けて構成される。

【００１１】請求項７に係る本発明によると（例えば図
１，図４，図７参照）、前記第２の外殻（２６）に、前
記新設トンネル（８２）の新設セグメント（３０ａ）を
組み立てるセグメント組立装置（５０）を配設したこと
を特徴として構成される。

【００１２】請求項８に係る本発明は（例えば、図４参
照）、前記第１の外殻（２）に、反力受け手段（２ｍ）
を、前記第２の外殻（２６）と当接自在に設けて構成さ
れる。

【００１３】請求項９に係わる発明は（例えば、図４参
照）、請求項８記載の発明において、前記反力受け手段
（２ｍ）に対して、前記第２の外殻（２６）を、前記第
１の外殻の中心軸（ＣＴ２）と直交する方向に移動自在
に設けて構成される。

【００１４】

【発明の効果】請求項１に係る発明によると、第１の外
殻に対して第２の外殻を、相対的に移動駆動し得る移動
駆動手段を有するので、既設トンネルの位置に対して、
第２の外殻の位置により決定される新設トンネルの位置
を、適宜に移動させて設定することができる。これによ
り、既設トンネルの地震や地盤沈下による設計位置から
の変動を修正しながら新設トンネルを布設することが出
来る。

【００１５】請求項２に係る発明によると、上記移動駆
動手段が、第１の外殻と第２の外殻の間に配設された複
数の伸縮自在なジャッキ機構を有するので、簡単な機構
で第２の外殻を移動駆動することが出来る。

【００１６】請求項３に係る発明によると、リンク部材
を利用することにより、小さなスペースでより大きな移
動ストロークを実現することが可能となるばかりか、梃
の原理を利用することにより比較的小さな力で、第２の
外殻を移動駆動することができる。

【００１７】請求項４に係る発明によると、ジャッキ機
構は、第１の方向に移動駆動自在な第１ジャッキ機構
と、第１の方向に交差する第２の方向に移動駆動自在な
第２のジャッキ機構とから構成されるので、第２の外殻
（２６）を、例えば鉛直方向（第１の方向）と水平方向
（第２の方向）の２方向に分けて移動駆動させることが
でき、第１及び第２ジャッキ機構の制御が容易である。

【００１８】請求項５に係る発明によると、前記第１及
び第２のジャッキ機構（２１０、２２０）は、前記第２
の外殻の断面の接線方向に伸縮自在に配置されているの
で、通常、第１の外殻と第２の外殻との距離は、第２の
外殻の接線方向のほうが、第２の外殻の軸心を中心とし
た放射方向よりも大きくなるので、当該スペースを生か
した形でジャッキ機構をコンパクトに配置することが出
来、装置の小型化に寄与することが出来る。

【００１９】請求項６に係る発明によると、スライド機
構により、ジャッキ機構に対する第２の外殻の横方向の
相対的な動きを効果的に吸収することが出来、ジャッキ
機構に無理な横方向の力が作用することが防止され、信
頼性の高い装置の提供が可能となる。

【００２０】請求項７に係る発明によると、第２の外殻
に、新設トンネルの新設セグメントを組み立てるセグメ
ント組立装置を配設したので、該セグメント組立装置の
位置は、第２の外殻の位置に常に追従し、第１の外殻に
対して第２の外殻が移動しても、その度に芯出し作業な
どの煩わしい作業を行う必要が無く、支障なく新設トン
ネルの新設セグメントを組み立てることができる。

【００２１】請求項８に係る発明によると、反力受け手
段（２ｍ）により、第２の外殻内に布設された新設トン
ネルの覆工から作用する掘進反力を円滑に第１の外殻
（３）側に伝達することが出来る。

【００２２】請求項９に係る発明によると、反力受け手
段に対して、前記第２の外殻を、前記第１の外殻の中心
軸と直交する方向に移動自在に設けて構成したので、第
２の外殻が第１の外殻に対して移動しても、円滑に掘削
反力を伝達することが出来る。

【００２３】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、これは、発明の理解を容易に
するための便宜的なものであり、特許請求の範囲に何等
影響を及ぼすものではない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
沿って説明する。尚、以下に説明する本発明の実施の形
態において、トンネル布設替え装置が布設替えを行いつ
つ進行する方向（トンネルの形成方向）に基づいて、図
１、図４、図７に示す左方を前方とし、右方を後方とす
る。

【００２５】（第１の実施の形態）以下図１，図２，図
３に沿って本実施の形態について説明する。図１は本発
明に係るトンネル布設替え装置の一例を示す断面図、図
２は図１のＡ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図であ
る。

【００２６】まず、布設替えされるべき既設トンネル８
１について図１及び図２に沿って説明する。図１及び図
２に示すように、既設トンネル８１は、地山８０の土圧
・水圧に対抗する形で既設覆工１０が構築されて構成さ
れている。該既設覆工１０は、例えば７個の既設セグメ
ント１０ａ，１０ｂが、既設トンネル８１の軸心ＣＴ１
を中心位置にした外径ｄ１を有する円周上に、不図示の
継手ボルトなどにより環状に組み立てられて１リングを
形成しており、１リングが長さ（つまり既設又は新設セ
グメントの長さ）Ｌで、且つ（既設セグメント１０ａ
の）周方向の長さｌ_１、又は（既設セグメント１０ｂ
の）周方向の長さｌ_２である複数のリングが前後方向に
連結されて形成されている。つまり、上記継手ボルトな
どによる接続を解除することで、既設セグメント１０
ａ，１０ｂは簡単に分割することができる。また、既設
覆工１０の外周は、地下水の浸入などを防ぐために裏込
め１０ｅにより覆われている。

【００２７】図１に示すように、トンネル布設替え装置
１は、上記既設トンネル８１の軸心ＣＴ１と同心である
軸心ＣＴ２上に、該トンネル布設替え装置１の略全体に
亘って前後に形成された外径Ｄからなる円筒形の第１の
外殻２を有している。第１の外殻２の内径は、既設トン
ネル８１の外径よりも大きく形成されている。第１の外
殻２は、前後方向において２分割とされ、第１の外殻の
前方部２ａと第１の外殻の後方部２ｂとに分割されてい
る。該第１の外殻の前方部２ａと第１の外殻の後方部２
ｂとは、伸縮自在な中折れジャッキ２２により連結され
ており、該中折れジャッキ２２が伸縮することにより、
該連結部において、本トンネル布設替え装置１全体が屈
曲自在である。また、該連結部には、該連結部から地下
水や土砂が本トンネル布設替え装置１内部に侵入しない
ように、中折れシール２３が配設されている。なお、外
殻２は必ずしも、中折れ形のものでなくてもよく、関節
の無い一体型の外殻としてもよい。

【００２８】該第１の外殻の前方部２ａの前方先端部分
には、既設トンネル８１の覆工１０の外側に掘削手段の
一例である円環状のカッタ３が設けられている。カッタ
３は、図２に示すように、複数のビット３ｂを有するカ
ッタスポーク３ａを、周上の略々均等の位置に例えば８
箇所有しており、また、それらカッタスポーク３ａ，３
ａの間には、既設トンネル８１の既設覆工１０の裏込め
１０ｅを切削するディスクカッタ３ｃを有している。
尚、該カッタ３などの掘削手段は、例えば、水圧（ウオ
ータジェット）により地山を掘削するものでもよく、つ
まり、既設トンネル８１の外周部の形状に対応した形で
環状に地山を掘削し得るものならよい。

【００２９】上記第１の外殻の前方部２ａの内周側に
は、既設トンネル８１の覆工１０の外周より僅かに大き
な内径の内筒６が設けられており、該内筒６の内側に
は、既設覆工１０の外周に密着し、地下水などの浸入を
防ぐ複数のセグメントシールブラシ６ａとセグメントシ
ールチューブ６ｂとが設けられている。第１の外殻の前
方部２ａと内筒６との間には、モータ機構４からの駆動
力を伝達する伝達筒４ｂと、新設トンネル８２の内部を
介して地上に連通する送泥管５（図１中上方）及び排泥
管９（図１中下方）と、が設けられており、該送泥管５
の先端には加圧泥水を供給する送泥口５ａが、該排泥管
９の先端には掘削土砂を吸入する排泥口９ａが、それぞ
れ設けられている。

【００３０】また、送泥管５には該送泥管５内の圧力を
調整する調整弁５ｂが、排泥管９には該排泥管９内の圧
力を調整する調整弁９ｂが、それぞれ設けられている。
尚、送泥管５及び排泥管９は、後方の新設トンネル８２
側（図１中右方）に向けて配置され、新設トンネル８２
内より地上に連通しているが、前方の既設トンネル８１
側（図１中左方）に向けて配置し、既設トンネル８１内
より地上に連通させてもよい。

【００３１】また、モータ機構４のモータ４ａの駆動力
は出力ギヤを介して内側ギヤ８に伝達され、伝達筒４ｂ
を介して、上記カッタ３に伝達される。内筒６には、既
設トンネル８１の既設覆工１０を、ブラケット７を介し
て前方に対して押圧自在であるジャッキ２０が、軸心Ｃ
Ｔ２に対して円環状に各複数配設されている。

【００３２】上記第１の外殻の後方部２ｂの後方先端部
分には、第１テールシール２５が設けられており、該第
１テールシール２５の後方先端には、注入手段の一例で
ある裏込め材を注入するための裏込め材注入口２５ａ
と、埋め戻し材を注入するための埋め戻し材注入口２５
ｂと、が複数配設されている。

【００３３】上記第１の外殻の後方部２ｂの内周側に
は、既設トンネル８１の既設覆工１０の外径ｄ１と略同
径或いは小径であり、新設トンネル８２の新設覆工３０
を内径側に布設するための、内径ｄ２を有する第２の外
殻２６が設けられている。第２の外殻２６は、図３に示
すように、第１の外殻の後方部２ｂの内径部に放射状に
配設された複数の偏心用ジャッキ機構２７を介して、該
第１の外殻の後方部２ｂの内側に、該第１の外殻２に対
して相対的に移動自在に支持されている。尚、上記第２
の外殻２６は、上記内筒６と同径或いは小径であっても
よい。つまり、上記第１の外殻の後方部２ｂの内周部と
所定の距離を取り得る径であれば、該第２の外殻２６の
径は任意に設定することができ、従って、上記新設トン
ネルの径を上記第１の外殻２の内径までの範囲において
任意に設定することができる。

【００３４】また、第２の外殻２６には、新設トンネル
８２の新設覆工３０を後方に対して押圧自在であるジャ
ッキ２１が、外殻２６の軸心ＣＴ３を中心に円環状に複
数配設されている。上記第２の外殻２６の内側には、新
設覆工３０が布設されるが、該第２の外殻２６と上記新
設覆工３０の隙間から、地下水や裏込め材注入口２５ａ
から注入される裏込め材や埋め戻し材注入口２５ｂから
注入される埋め戻し材が侵入しないように、上記第２の
外殻２６の内側に、シールブラシ２６ａが環状配列され
て複数配設されている。また、上記第１の外殻の後方部
２ｂの後方先端内周面と上記第２の外殻２６の後方先端
外周面の間に、地下水や裏込め材注入口２５ａから注入
される裏込め材や埋め戻し材注入口２５ｂから注入され
る埋め戻し材が侵入しないように円環状の止水壁６０が
配設されている。

【００３５】該止水壁６０は、止水スライダ６１と止水
シリンダ６２等により構成されており、該止水スライダ
６１と止水シリンダ６２は共にリング状である。また、
該止水スライダ６１の内径は、上記第２の外殻２６の外
径と略同径であり、上記止水シリンダ６２の外径は、上
記第１の外殻２の後方部２ｂの内径と略同径である。そ
して、該止水スライダ６１の内周部は、上記第２の外殻
２６の外周面に固着され、上記止水シリンダの外周部は
上記第１の外殻の後方部２ｂの内周面に固着されてい
る。止水シリンダ６２には、環状のシリンダ部６２ａが
形成されており、シリンダ部６２ａには、止水スライダ
６１の外周部が水密状に、軸心ＣＴ３に直交する面内で
摺動自在に嵌合している。従って、上記止水スライダ６
１は、上記地下水等が上記第１の外殻の後方部２ｂと上
記第２の外殻２６との間に侵入するのを防ぎつつ、上記
第２の外殻２６の径方向に対して摺動自在である。これ
により、後述する、上記第２の外殻２６の中心位置ＣＴ
３が、上記第１の外殻の後方部２ｂの中心位置ＣＴ２に
対して、該第１の外殻の後方部２ｂの径方向に所定の範
囲内において移動しても、上記止水壁６０は、上記第１
の外殻の後方部２ｂと上記第２の外殻２６との間の水密
性を保持することができる。

【００３６】上記トンネル布設替え装置１の内部の前方
部分においては、既設セグメント取外し手段の一例であ
る円環状の第１エレクタ４０が設けられており、エレク
タ４０には、既設セグメント１０ａ，１０ｂを把持する
ための把持部４３が設けられている。該把持部４３は、
既設トンネル８１の矢印Ｄ−Ｅに示す半径方向に対して
移動駆動自在となっている。

【００３７】また、上記トンネル布設替え装置１の後方
部分においては、上記第２の外殻２６の前方部内周部
に、新設セグメント配置手段の一例である第２エレクタ
５０が配設されている。該第２エレクタ５０は、上記第
２の外殻２６の内周面に連結される形で配設されている
ので、該第２エレクタの旋回中心位置は、上記第２の外
殻２６の軸心ＣＴ３と常に同心となっている。該第２エ
レクタ５０の回転フレーム５１後方には、吊ビーム５２
が設けられ、軸心ＣＴ３を中心に回転自在となってい
る。該吊ビーム５２の外側には、新設セグメント３０ａ
を把持するための把持部５３が設けられている。そし
て、該把持部５３は、新設トンネル８２の軸心ＣＴ３を
中心に回転駆動自在で、矢印Ｍ−Ｎに示す半径方向に対
しても所定範囲で移動駆動自在となっている。

【００３８】更に、既設トンネル８１を通って外部から
上記トンネル布設替え装置１内まで、ローラーコンベア
７０が配設されている。該ローラーコンベア７０は、上
記第１エレクタ４０により取り出した既設覆工１０を分
解した既設セグメント１０ａ，１０ｂをトンネル外へ排
出すると共に、上記第２エレクタ５０により布設する新
設覆工３０を組み立てるための新設セグメント３０ａを
トンネル外から搬入する。尚、本実施の形態において
は、該ローラーコンベア７０は既設トンネルを通って外
部から配設されているが、該ローラーコンベア７０は、
新設トンネルを通って外部から配設されてもよい。

【００３９】次に、偏心用ジャッキ機構２７の構成につ
いて詳説する。上記偏心用ジャッキ機構２７は、伸縮自
在な第１アクチュエータ２７ａとリンク部材２７ｂ，２
７ｃから構成されており、第１アクチュエータ２７ａは
油圧により伸縮自在である。

【００４０】上記第１アクチュエータ２７ａとリンク部
材２７ｂは、それぞれ第１の外殻の後方部２ｂの内周面
にピン２７ｄ、２７ｅを介してそれぞれ回動自在に枢着
されており、リンク部材２７ｃの一端は、第２の外殻２
６にピン２７ｆを介して枢着されている。上記第１アク
チュエータ２７ａとリンク部材２７ｂ，２７ｃは、ピン
２７ｇを介して、相互に回動自在に枢着されている。

【００４１】従って、第１アクチュエータ２７ａを適宜
伸縮させることにより、リンク部材２７ｂ、２７ｃを介
して第２の外殻２６を、図１上下方向に移動駆動させる
ことが出来る。これにより、放射状に設けられた複数の
偏心用ジャッキ機構２７を適宜駆動することにより、第
２の外殻２６を、その軸心Ｃ３が、図３に示すように、
第１の外殻２の後方部２ｂの軸心ＣＴ２に垂直な方向
に、該軸心ＣＴ２を中心とする所定範囲ｄ３に渡り移動
させる形で、第１の外殻２に対して相対的に移動させる
ことが出来る。

【００４２】続いて、トンネルの布設替えを行う際のト
ンネル布設替え装置１の動作について図１ないし図３に
沿って説明する。

【００４３】まず、トンネル布設替え装置１を既設トン
ネル８１の方向に前進させる工程を行う。該トンネル布
設替え装置１は、送泥管５の送泥口５ａより加圧泥水を
供給してカッタスポーク３ａに面した切羽を加圧しつ
つ、モータ機構４により伝達筒４ｂを介してカッタ３を
回転駆動して、排泥管９の排泥口９ａより掘削土砂を排
除しつつ、既設覆工１０の外側の地山（ここで言う、地
山とは、既設覆工の外周部の土砂、裏込め材など、既設
トンネルの外側に存在する除去すべき部材の総称であ
る）を掘削する。該トンネル布設替え装置１全体は、上
記ジャッキ２１で新設覆工３０を押圧することにより、
既設トンネルの方向に前進する掘進反力を得ている。こ
の掘進反力は、ジャッキ２１から、止水壁６０を介して
第１の外殻２に伝達される。そして、図１に示すよう
に、カッタ３により既設覆工１０の１リングの長さＬの
分を掘削し終えた状態で、本トンネル布設替え装置１の
進行を停止した状態とする。

【００４４】尚、トンネル布設替え装置１を既設トンネ
ル８１の方向に前進させる工程において、例えば、上記
既設トンネルがカーブを描いて布設されている場合など
は、上記中折れジャッキ２２を適宜伸縮させることによ
り、上記第１の外殻２の前方部２ａと上記第１の外殻２
ｂを相対的に屈曲させ、上記トンネル布設替え装置１全
体を既設トンネル８１のカーブに沿わせる。これによ
り、上記既設トンネル８１がカーブなどしている場合で
も、上記トンネル布設替え装置１を既設トンネル８１に
沿って前進させる工程が円滑に行われる。

【００４５】次いで、既設トンネル８１の既設覆工１０
の１リング分を解体する工程を行う。既設覆工１０の、
図１最右方、即ち最後方の１リングを形成している既設
セグメント１０ａ，１０ｂを、該セグメントを連結して
いる継手ボルトなどを手動、又は機械的に撤去し、既設
セグメント１０ａ，１０ｂの連結状態を解除する。そし
て、第１エレクタ４０を回転駆動して、例えば図１中上
方の二点鎖線で示す位置ａにある撤去したい既設セグメ
ント１０ａを把持する。

【００４６】上記第１エレクタ４０は、既設セグメント
１０ａを把持部４３により把持しつつ、下方に向けて引
圧し、既設覆工１０より該既設セグメント１０ａを引き
剥がす形で取外し、図１中二点鎖線に示す位置ｂに既設
セグメント１０ａを、そのセグメント形状を維持した状
態で移動する。そして、把持部４３を回転駆動して略半
周移動し、図１中二点鎖線に示すローラーコンベア７０
上である位置ｃに既設セグメント１０ａを移動する。そ
の後、把持部４３による把持を解除して、該位置ｃに既
設セグメント１０ａを載置し、上記ローラーコンベア７
０で該既設セグメント１０ａを外部に搬出する。これに
より、既設トンネル８１の既設覆工１０から該既設セグ
メント１０ａを取外す。これを既設覆工１０の１リング
について順次行うことにより、既設トンネル８１の既設
覆工１０の１リング分を解体する工程を完了する。

【００４７】こうして、解体された既設トンネル８１
の、図１後方に、新設トンネル８２を布設するが、既設
トンネル８１は、長期間の使用による地盤沈下や地震な
どの影響で本来の布設位置から上下左右方向にズレ動い
ている。従って、新設トンネル８２を、既設トンネル８
１の軸心ＣＴ３と一致する形で布設すると、新設トンネ
ル８２は、既設トンネル８１と同じ位置に布設されるこ
ととなり、既設トンネル８１の地盤沈下や地震などの影
響をそのまま引き継ぐ形となり、好ましくない。

【００４８】そこで、既設トンネル８１の軸心ＣＴ１と
一致した形で掘進するトンネル布設替え装置１の第１の
外殻２に対して、新設トンネル８２を布設する第２の外
殻２６を、相対的に移動させる必要がある。それには、
まず、第２の外殻２６と第１の外殻２との間に配置され
た複数の偏心用ジャッキ機構２７の第１アクチュエータ
２７ａを適宜伸縮させて、第２の外殻２６を、図３に示
すように、その軸心ＣＴ３を所定の範囲ｄ３内で移動さ
せて、第２の外殻２６の軸心ＣＴ３が、新設トンネル８
２の設計上の軸心位置と一致する位置に位置決めする。

【００４９】第２の外殻２６が第１の外殻２に対して、
相対的に移動しても、両者の間に設けられた止水壁６０
は、第２の外殻２６に設けられた止水スライダ６１が、
止水シリンダ６２に対して移動してその水密状態を維持
するので、第１の外殻２と第２の外殻２６間の止水状態
は、良好に維持される。

【００５０】こうして、第２の外殻２６が、新設トンネ
ル８２の設計位置に位置決めされたところで、新設トン
ネル８２の新設覆工３０の１リング分を組み立てる工程
を行う。まず、上記ローラーコンベア７０により外部か
ら搬入した新設セグメント３０ａを上記第２の外殻２６
内周部の図１中二点鎖線で示す位置ｊ載置する。そし
て、第２エレクタ５０の把持部５３を介して、上記位置
ｊに載置されている新設セグメント３０ａを把持する。

【００５１】該新設セグメント３０ａを把持した上記第
２エレクタ５０は、把持部５３を上方に移動させてて、
セグメント３０ａを図１中二点鎖線で示す位置ｋに移動
させる。そして、伸縮ジャッキ５５を延伸して該新設セ
グメント３０ａを図１中二点鎖線で示す位置ｍに移動
し、該新設セグメント３０ａを不図示の継手ボルトなど
により周囲にある（周方向及び後方にある）新設セグメ
ント３０ａと連結する。これを新設覆工の１リングにつ
いて順次行うことにより、新設トンネル８２の該新設覆
工３０の１リング分を組み立てる工程を完了する。

【００５２】なお、この際、第２エレクタ５０は、第２
の外殻２６に装着されているので、たとえ第２の外殻２
６が、第１の外殻２に対してどのように移動したとして
も、第２エレクタ５０は第２の外殻２６と共に移動する
ので、第２エレクタ５０の第２の外殻２６に対する相対
位置は変化することが無く、移動の度に第２エレクタ５
０と第２の外殻２６との間の芯出し作業などの手間の掛
かる作業を行う必要が無く、円滑に新セグメント３０ａ
を第２の外殻２６内で組み立てることが出来る。

【００５３】新設覆工３０の１リング分を組み立てが完
了すると、再び上述の上記トンネル布設替え装置１を既
設トンネルの方向に前進させる工程に戻り、順次既設ト
ンネルを新設トンネルに布設替えしていく。

【００５４】以上のように、上記第１の外殻の後方部２
ｂと上記第２の外殻２６の間に、上記第１の外殻２に対
して上記第２の外殻２６を、相対的に移動駆動自在な移
動駆動手段である偏心用ジャッキ機構２７を配設してい
るので、上記既設トンネルの位置８１に対して、上記第
２の外殻２６の位置により決定される上記新設トンネル
８２の位置を、任意に移動させて設定することができ
る。

【００５５】また、上記第２の外殻２６の前方部に、配
置手段の一例である円環状の第２エレクタ５０が配設さ
れており、該第２エレクタ５０は、上記第２の外殻２６
の内周面に連結される形で配設されているので、該第２
エレクタの中心位置は、上記第２の外殻２６の中心位置
と常に同心とすることが出来、上述の通り、上記第１の
外殻の後方部２ｂの位置に対して上記第２の外殻２６の
位置が移動しても、支障なく上述の新設トンネル８２の
新設セグメントを組み立てることができる。

【００５６】更に、上記第１の外殻２を、上記第１の外
殻の前方部２ａと上記第１の外殻の後方部２ｂとに分割
し、該第１の外殻の前方部２ａと第１の外殻の後方部２
ｂとを、該第１の外殻の前方部２ａと第１の外殻の後方
部２ｂの継目に円環状に配設された複数の上記中折れジ
ャッキ２２により連結するので、該中折れジャッキ２２
が伸縮することにより、本トンネル布設替え装置１全体
が、上記該第１の外殻の前方部２ａと第１の外殻の後方
部２ｂとの連結部において屈曲自在であり、上記既設ト
ンネル８１がカーブを描いて布設されていても、本トン
ネル布設替え装置１が該カーブに沿う形となり、該カー
ブにつかえることなく本トンネル布設替え装置１を円滑
に前進させることができる。

【００５７】（第２の実施の形態）以下、図４，図５，
図６に沿って本実施の別の形態について説明する。図４
は本発明に係るトンネル布設替え装置の別の実施例を示
す断面図、図５は図４のＡ−Ａ断面図、図６は図５のＢ
−Ｂ断面図における偏心用ジャッキ機構１１０の拡大図
である。尚、第２の実施の形態においては、第１の実施
の形態と同様である部分に同符号を付して、一部の変更
を除き、その説明を省略する。

【００５８】まず、本実施の形態のトンネル布設替え装
置１００は、図５に示す通り、上記第１の外殻２の後方
部２ｂと第２の外殻２６との間の上下左右部に、偏心用
ジャッキ機構１１０を各備えている。該上部及び左右部
には、該偏心用ジャッキ機構１１０が、スライド機構１
１０Ｓを介して各２機ずつ配設され、該２機の偏心用ジ
ャッキ機構１１０は、前後が入れ替わる形で、上記第２
の外殻２６の中心軸ＣＴ３方向に対して平行になるよう
並列に配設されている。即ち、第２の外殻２６は、外殻
２６が前後部分の２カ所で偏心用ジャッキ機構１１０に
より支持されている。

【００５９】また、第２の外殻２６の下部には、第２の
外殻２６及び新設覆工の重量を支持するために、４機の
上記偏心用ジャッキ機構１１０がスライド機構１１０Ｓ
を介して配設され、該４機の偏心用ジャッキ機構１１０
は、２機ずつに分かれて前後が入れ替わる形で、第２の
外殻２６の中心軸ＣＴ３方向に対して平行になるよう並
列に配設されている。従って、本実施の形態において
は、第１の外殻の後方部２ｂに対して第２の外殻２６
は、合計１０機の偏心用ジャッキ機構１１０により位置
決め支持されている。

【００６０】図６に示す通り、第２の外殻２６の外周部
の偏心用ジャッキ機構１１０が設けられた位置には、ガ
イドレール１１０ａが互いに直交する方向である図５上
下及び左右方向に４カ所、第２の外殻２６の前後位置に
配置される形で設けられており（合計８カ所）、各ガイ
ドレール１１０ａにはスライダ１１０ｂが摺動自在に係
合している。図５上下に配置されたガイドレール１１０
ａ１は、スライダ１１０ｂが図中左右方向に相対的に摺
動自在であり、図５左右に配置されたガイドレール１１
０ａ２は、スライダ１１０ｂが図中上下方向に相対的に
摺動自在である。

【００６１】各スライダ１１０ｂには、偏心用ジャッキ
機構１１０を構成する、全体が湾曲した形状に形成され
た第１リンク部材１１０ｃがピン１１０ｆを介して回動
自在に係合しており、第１リンク部材１１０ｃは、一端
が第１の外殻２に回動自在にピン１１０ｅを介して係合
した第２リンク部材１１０ｂと、ピン１１０ｈを介し
て、該第２リンク部材１１０ｂの途中で回動自在に係合
している。第２リンク部材１１０ｂの他端には、一端を
ピン１１０ｄを介して回動自在に係合された第２アクチ
ュエータ１１０ａが、ラムの先端をピン１１０ｇを介し
て回動自在に係合している。

【００６２】従って、上記第２アクチュエータ１１０ａ
を伸縮させることにより、第２の外殻２６を、図６の上
下方向、即ち第２の外殻２６の軸心方向である矢印Ｘ、
Ｙ方向に移動駆動させることが出来る。

【００６３】以上本実施の形態の構成において、既設ト
ンネル８１の位置に対して新設トンネル８２の布設位置
を移動する場合について図４ないし図６に沿って説明す
る。

【００６４】まず、図５に示す通り、第１の外殻２と第
２の外殻２６との間の上下部に各配設された偏心用ジャ
ッキ機構１１０の各第２アクチュエータ１１０ａを駆動
してラムを伸縮させることにより、第１の外殻２と第２
の外殻２６の鉛直方向（第１の方向）の間隔Ｌ１，Ｌ２
が調整され、第２の外殻２６の中心位置ＣＴ３は、第１
の外殻２の中心位置ＣＴ２に対して、該第１の外殻２の
径方向の所定の範囲ｄ３内において鉛直方向（第１の方
向）に移動駆動される。

【００６５】この時、第１の外殻２と第２の外殻２６と
の間の左右側面部に配設された偏心用ジャッキ機構１１
０は、ガイドレール１１０ａ２に対してスライダ１１０
ｂが鉛直方向（第１の方向）に相対的に摺動するので、
第２の外殻２６の側面に配置された第２アクチュエータ
１１０には、当該アクチュエータ１１０に有害な曲げ応
力などが作用することはなく、第２の外殻２６は円滑に
図５上下方向に駆動される。

【００６６】また、第１の外殻２と第２の外殻２６との
間の左右側面部に配設された偏心用ジャッキ機構１１０
の第２アクチュエータ１１０ａのラムを調整しつつ伸縮
させることにより、図５に示すように、第１の外殻２と
第２の外殻２６の水平方向（第２の方向）の間隔Ｌ３，
Ｌ４が調整され、第２の外殻２６の中心位置ＣＴ３は、
上記第１の外殻２の中心位置ＣＴ２に対して、該第１の
外殻２の径方向の所定の範囲ｄ３内において水平方向
（第２の方向）に移動駆動される。

【００６７】この時、第１の外殻２と第２の外殻２６と
の間の上下間に配設された偏心用ジャッキ機構１１０
は、ガイドレール１１０ａ１に対してスライダ１１０ｂ
が水平方向（第２の方向）に相対的に摺動するので、第
２の外殻２６の上下内面に配置された第２アクチュエー
タ１１０には、当該アクチュエータ１１０に有害な曲げ
応力などが作用することはなく、第２の外殻２６は円滑
に図５左右（水平）方向に駆動される。

【００６８】従って、図５に示す通り、第１の外殻２と
第２の外殻２６との間の上下左右部に配設された偏心用
ジャッキ機構１１０の各第２アクチュエータ１１０ａを
調節しつつ伸縮させることにより、第１の外殻２と第２
の外殻２６の上下左右の間隔Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が
調整され、第２の外殻２６の中心位置ＣＴ３は、第１の
外殻２の中心位置ＣＴ２に対して、該第１の外殻２ｂの
径方向の所定の範囲ｄ３内において、図５上下左右（直
交する２次元）方向に円滑に移動駆動される。

【００６９】以上のように、第１の外殻２と第２の外殻
２６の間の上下左右部に、第１の外殻２に対して第２の
外殻２６を、相対的に移動駆動自在な移動駆動手段であ
る偏心用ジャッキ機構１１０を配設しているので、既設
トンネル８１の位置に対して、第２の外殻２６の位置に
より決定される新設トンネル８２の位置を、任意に移動
させて設定することができる。

【００７０】また、互いに直交する上下左右方向に偏心
用ジャッキ機構１１０を配設しているので、第２の外殻
２６を、鉛直方向（第１の方向）と水平方向（第２の方
向）の互いに交差する２方向に分けて移動駆動させるこ
とができ、偏心用ジャッキ機構１１０の第２アクチュエ
ータ１１０ａの制御が容易となる。

【００７１】なお、図４に示すトンネルの布設替え装置
１００の第１の外殻２の前後方向の中央部内周には、図
４に示すように、円環状に形成された反力リブ２ｍが設
けられており、また、第２の外殻２６の先端側にも、リ
ブ２６ｍが、図中左方の摺動面２６ｎを、反力リブ２ｍ
の図中右方に形成された軸受け面２ｎに摺動自在に当接
させた形で環状に形成されている。リブ２６ｍには、掘
削反力を取るジャッキ２１が装着されており、従って、
ジャッキ２１を介して新設トンネル８２からとる掘削反
力は、リブ２６ｍ、反力リブ２ｍを介して直接、第１の
外殻２に伝達されるので、図１に示すトンネルの布設替
え装置１のように、掘削反力を止水壁６０を介して第１
の外殻２に伝達する必要が無く、止水壁６０に過度の応
力が作用することを防止することが出来、安定した構造
にすることが出来る。なお、リブ２６ｍは、反力リブ２
ｍに対して外殻軸心ＣＴ２に直交する方向に摺動自在に
当接しているので、第２の外殻２６が第１の外殻２に対
して、図５上下左右方向に移動しても、第２の外殻２６
のリブ２６ｍは常に反力リブ２ｍと当接した状態を維持
することが出来、ジャッキ２１の掘削反力を円滑に第１
の外殻２側に伝達することが出来る。

【００７２】また、このように、反力リブ２ｍにより第
２の外殻２６に作用するジャッキ２１の掘削反力を支持
することにより、推進用のジャッキ２１を第２の外殻２
６に直接配置することが出来、ジャッキ２１を第１の外
殻に取り付けた場合のように、第２の外殻２６が移動す
る度にジャッキ２１を第２の外殻に対して芯出しする必
要が無く、作業を円滑に行うことが出来る。

【００７３】（第３の実施の形態）以下、図７，図８，
図９に沿って本実施の形態について説明する。図７は本
発明に係るトンネル布設替え装置の別の実施例を示す断
面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図、図９は図８のＢ矢視
図である。尚、第３の実施の形態においては、第１及び
第２のの実施の形態と同様である部分に同符号を付し
て、一部変更を除き、その説明を省略する。

【００７４】まず、本実施の形態のトンネル布設替え装
置２００は、図８及び図９に示す通り、上記第１の外殻
２と第２の外殻２６との間の空間の上下左右部に、偏心
用ジャッキ機構２１０及び２２０を各備えている。該左
右部には、偏心用ジャッキ機構２１０が、第１の外殻２
に設けられた台座２１０ｉ及び第２の外殻２６に設けら
れたフランジ２６ｐとの間に各２機ずつ配設され、該２
機の偏心用ジャッキ機構２１０は、図９に示す通り、前
後方向に並列に配設されている。

【００７５】また、上下部には、偏心用ジャッキ機構２
２０が、前後各４機ずつ配設され、該４機の偏心用ジャ
ッキ機構２２０は、図８に示す通り、第２の外殻２６の
断面に対して左右対称に配設されている。従って、本実
施の形態においては、第１の外殻２に対して第２の外殻
２６は、４機の偏心用ジャッキ機構２１０と８機の偏心
用ジャッキ機構２２０を合わせて合計１２機で位置決め
支持されている。

【００７６】まず、第１の外殻２と第２の外殻２６との
間の左右部に各配設された偏心用ジャッキ機構２１０の
構成について説明する。

【００７７】図８及び図９に示す通り、第２の外殻２６
のフランジ２６ｐ下面には、スライド機構１１０Ｓを構
成するガイドレール２１０ｆが形成されており、該ガイ
ドレール２１０ｆにはスライダ２１０ｇが、水平方向で
ある矢印Ａ、Ｂ方向に相対的に摺動自在に係合してい
る。スライダ２１０ｇと台座２１０ｉとの間には、入れ
子状に組み立てられた伸縮円筒２１０ｄ、２１０ｅが、
図９上下方向に伸縮自在に設けられており、更に、伸縮
円筒２１０ｄ、２１０ｅ内には、第３アクチュエータ２
１０ａがラム及びシリンダをピン２１０ｂ、２１０ｃを
介して回動自在に枢着させた形で、スライダ２１０ｇ及
び台座２１０ｉに設けられている。第３アクチュエータ
２１０ａは油圧により伸縮自在である。従って、第３ア
クチュエータ２１０ａを伸縮させることにより、第１の
外殻２に対して、第２の外殻２６を、図８中矢印Ｃ−Ｄ
方向である鉛直方向（第１の方向）に移動駆動自在であ
る。

【００７８】続いて、第１の外殻２と第２の外殻２６と
の間の上下部に各配設された偏心用ジャッキ機構２２０
の構成について説明する。

【００７９】図８に示す通り、偏心用ジャッキ機構２２
０は、第２の外殻２６に形成された台座２２０ｄと第２
の外殻２６ｂの外周部に設けられた連結部材２２０ｂと
の間で、ピン２２０ｃにより回動自在に枢着されてお
り、第４アクチュエータ２２０ａは油圧により伸縮自在
である。

【００８０】従って、第４アクチュエータ２２０ａを伸
縮させることにより、第１の外殻２に対して、第２の外
殻２６を、図８中矢印Ａ−Ｂ方向である水平方向（第２
の方向）に移動駆動させることができる。また、偏心用
ジャッキ機構２２０は、偏心用ジャッキ機構２１０が駆
動されて第２の外殻２６が図８中矢印Ｃ−Ｄ方向である
鉛直方向（第１の方向）に動かされたとしても、第４ア
クチュエータ２２０ａを適宜伸縮させると共に、連結部
材２２０ｂと台座２２０ｄ間のピン２２０ｃを介した相
対的な回動により、当該上下動を吸収することが出来、
第４アクチュエータ２２０ａに不用意な曲げ応力などが
作用することは未然に防止される。

【００８１】同様に、偏心用ジャッキ機構２２０が駆動
されて、第２の外殻２６が図８中矢印Ａ−Ｂ方向である
水平方向（第２の方向）に動かされたとしても、偏心用
ジャッキ機構２１０に設けられた該ガイドレール２１０
ｆとスライダ２１０ｇが相対的に水平方向に移動するの
で、第２の外殻２６の水平動に起因する曲げ応力が、第
３アクチュエータ２１０ａに作用することは未然に防止
される。また、該ガイドレール２１０ｆとスライダ２１
０ｇとの間に作用する摩擦力に起因する水平方向の変位
も、伸縮円筒２１０ｄ、２１０ｅ間の遊びで吸収するこ
とが出来、第３アクチュエータ２１０ａに有害な曲げ応
力が作用することは未然に防止される。

【００８２】以上本実施の形態の構成において、既設ト
ンネル８１の位置に対して新設トンネル８２の位置を移
動する場合について図７ないし図９に沿って説明する。

【００８３】まず、不図示の油圧制御装置による作動圧
力により偏心用ジャッキ機構２１０の第３アクチュエー
タ２１０ａを伸縮させると、第２の外殻２６は、第１の
外殻２に対して、図８中矢印Ｃ−Ｄ方向である鉛直方向
（第１の方向）に移動駆動される。この時、偏心用ジャ
ッキ機構２２０は、第４アクチュエータ２２０ａを伸縮
させると共に、第４アクチュエータ２２０ｂとピン２２
０ｃの連結部が揺動することにより、第２の外殻２６の
図８中矢印Ｃ−Ｄ方向である鉛直方向（第１の方向）の
移動に追従する。

【００８４】次いで、不図示の油圧制御装置による作動
圧力により偏心用ジャッキ機構２２０の第４アクチュエ
ータ２２０ａを伸縮させると、第２の外殻２６は、第１
の外殻２に対して、図８中矢印Ａ−Ｂ方向である水平方
向（第２の方向）に移動駆動される。この時、偏心用ジ
ャッキ機構２１０は、スライダ２１０ｇがガイドレール
２１０ｆに対して図８中矢印Ａ−Ｂ方向である水平方向
（第２の方向）に相対的に摺動することにより、第２の
外殻２６の図８中矢印Ａ−Ｂ方向である水平方向（第２
の方向）の移動に対応する。

【００８５】従って、図８に示す通り、第１の外殻２と
第２の外殻２６との間の上下左右部に配設された、偏心
用ジャッキ機構２１０の第３アクチュエータ２１０ａ及
び偏心用ジャッキ機構２２０の第４アクチュエータ２２
０ａを調節しつつ伸縮させることにより、第１の外殻２
と第２の外殻２６の上下の間隔Ｌ１，Ｌ２及び左右の間
隔Ｌ３、Ｌ４が各調整され、第２の外殻２６の中心位置
ＣＴ３は、第１の外殻２の中心位置ＣＴ２に対して、該
第１の外殻２の径方向の所定の範囲ｄ３内において移動
駆動される。

【００８６】以上のように、第１の外殻２と第２の外殻
２６の間の左右側部に、第１の外殻２に対して第２の外
殻２６を、鉛直方向（第１の方向）に移動駆動自在な移
動駆動手段である偏心用ジャッキ機構２１０を各配設す
ると共に、第１の外殻２と第２の外殻２６の間の上下側
部に、第１の外殻２に対して第２の外殻２６を、水平方
向（第２の方向）に移動駆動自在な移動駆動手段である
偏心用ジャッキ機構２２０を各配設しているので、既設
トンネル８１の位置に対して、第２の外殻２６の位置に
より決定される新設トンネル８２の位置を、任意に移動
させて設定することができる。

【００８７】更に、第１の外殻２と第２の外殻２６の間
の左右側部に、偏心用ジャッキ機構２１０を各配設する
と共に、第１の外殻の後方部２ｂと上記第２の外殻２６
の間の上下部に、偏心用ジャッキ機構２２０を各配設す
るので、第１の外殻２に対して第２の外殻２６を、鉛直
方向（第１の方向）と水平方向（第２の方向）の２方向
に分けて移動駆動させることができ、偏心用ジャッキ機
構２１０の第３アクチュエータ２１０ａ及び上記偏心用
ジャッキ機構２２０の第４アクチュエータ２２０ａの制
御が容易である。

【００８８】加えて、第１の外殻２と第２の外殻２６の
間の空間に、偏心用ジャッキ機構２１０を縦に配置し、
偏心用ジャッキ機構２２０を横に配置するので、第１の
外殻２と第２の外殻２６の間の空間の広く空いた方向で
ある、第２の外殻２６の断面の接線方向に偏心用ジャッ
キ２１０，２２０の伸縮方向を向けて配設でき、第１の
外殻２と第２の外殻２６の間の間隔である上記Ｌ１〜Ｌ
４を狭くすることができ、同一の外径ｄ２の第２の外殻
２６を用いた場合に、第１の外殻２の外径Ｄをそれだけ
小さくすることが出来、施工効率の向上及び工期の短縮
に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るトンネル布設替え装置の一
例を示す断面図である。

【図２】図２は図１のＡ矢視図である。

【図３】図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】図４は本発明に係るトンネル布設替え装置の別
の実施例を示す断面図である。

【図５】図５は図４のＡ−Ａ断面図である。

【図６】図６は図５のＢ−Ｂ断面図における偏心用ジャ
ッキ機構１１０の拡大図である。

【図７】図７は本発明に係るトンネル布設替え装置の別
の実施例を示す断面図である。

【図８】図８は図７のＡ−Ａ断面図である。

【図９】図９は図８のＢ矢視図である。

【符号の説明】

１、１００、２００……トンネル布設替え装置 ２……第１の外殻 ３……掘削手段（カッタ） ２６……第２の外殻 ２７、１１０、２１０、２２０……移動駆動手段、ジャ
ッキ機構（偏心用ジャッキ機構） ２７ｂ，２７ｃ、１１０ｂ、１１０ｃ……リンク部材 ２７ａ、１１０ａ……アクチュエータ ５０……セグメント組立装置（エレクタ） ８０……地山 ８１……既設トンネル ８２……新設トンネル １１０Ｓ……スライド機構 ＣＴ２……第１の外殻の中心軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 国彦 千葉県千葉市美浜区中瀬一丁目９番１号 三井建設株式会社幕張事務所内 (72)発明者 鈴木 明彦 千葉県千葉市美浜区中瀬一丁目９番１号 三井建設株式会社幕張事務所内 (72)発明者 中嶋 大 愛知県知多市北浜町11−１ 石川島播磨重 工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 伊藤 広幸 愛知県知多市北浜町11−１ 石川島播磨重 工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 佐藤 千代平 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 石 川島播磨重工業株式会社本社内 Ｆターム(参考） 2D054 AA05 AD19 BA25 2D055 GB01 GB02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設トンネルを新設トンネルに布設替え
   するトンネル布設替え装置において、 前記既設トンネルの外径より大きな内径を有する筒形の
   第１の外殻と、 前記第１の外殻の前方部に設けられ、前記既設トンネル
   の外周部の地山を掘削し得る掘削手段と、 前記第１の外殻の後方部内周側に設けられ、前記新設ト
   ンネルの新設覆工を布設するための第２の外殻と、を備
   え、 前記第１の外殻と第２の外殻の間に、第１の外殻に対し
   て前記第２の外殻を相対的に移動駆動し得る、移動駆動
   手段を設けて構成した、トンネル布設替え装置。
2. 【請求項２】 前記移動駆動手段が、 前記第１の外殻と前記第２の外殻の間に配設された複数
   の伸縮自在なジャッキ機構を有する、 ことを特徴とする請求項１記載のトンネル布設替え装
   置。
3. 【請求項３】 前記ジャッキ機構は、 前記第１の外殻と前記第２の外殻の間に配設された複数
   のリンク部材と、 該複数のリンク部材の内の少なくとも一つに連結された
   アクチュエータを有する、 ことを特徴とする請求項２記載のトンネル布設替え装
   置。
4. 【請求項４】 前記ジャッキ機構は、 前記第１の外殻に対して前記第２の外殻を、該第１の外
   殻の中心軸に対して交差する第１の方向に、移動駆動自
   在な第１のジャッキ機構と、 前記第１の外殻に対して前記第２の外殻を、該第１の外
   殻の中心軸に対して交差し且つ前記第１の方向に対して
   も交差する第２の方向に、移動駆動自在な第２のジャッ
   キ機構と、から構成される、 ことを特徴とする請求項２記載のトンネル布設替え装
   置。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２ジャッキ機構は、前記
   第２の外殻の断面の接線方向に伸縮自在に配置されてい
   る、 ことを特徴とする請求項４記載のトンネル布設替え装
   置。
6. 【請求項６】 前記第１のジャッキ機構又は第２のジャ
   ッキ機構と、前記第１の外殻又は第２の外殻との間に、
   前記第２の外殻の第１の外殻に対する相対的な移動を許
   容するスライド機構を設けて構成した、請求項４記載の
   トンネル布設替え装置。
7. 【請求項７】 前記第２の外殻に、前記新設トンネルの
   新設セグメントを組み立てるセグメント組立装置を配設
   した、 ことを特徴とする請求項１記載のトンネル布設替え装
   置。
8. 【請求項８】 前記第１の外殻に、反力受け手段を、前
   記第２の外殻と当接自在に設けて構成した、請求項１記
   載のトンネルの布設替え装置。
9. 【請求項９】 前記反力受け手段に対して、前記第２の
   外殻を、前記第１の外殻の中心軸と直交する方向に移動
   自在に設けて構成した、請求項８記載のトンネルの布設
   替え装置。