JP2004339691A

JP2004339691A - トンネル掘進機

Info

Publication number: JP2004339691A
Application number: JP2003133843A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Morioka; 享一森岡; Norio Mitani; 典夫三谷; Yoshito Minami; 好人南; Toshihiko Wada; 利彦和田; Tsutomu Kiuchi; 勉木内; Masanori Suzuki; 正憲鈴木
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Komatsu Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Komatsu Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】止水が必要な岩盤の地山において、極めて簡易かつ安価な構造で、確実に大断面トンネルを掘削する。
【解決手段】予め掘削されたパイロット坑の既設セグメント７が入る孔を有するドーナツ状のカッタヘッド２と、掘進機本体３の掘進時に坑壁に押し付けることによりその坑壁から推進反力を得るグリッパ１７と、掘進機本体３の掘進に伴って既設セグメント７を解体するセグメント解体装置２３を備える構成とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予め掘削されたパイロット坑の既設セグメントを解体しつつ拡径掘削を行うトンネル掘進機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、岩盤の地山において大断面のトンネルの掘削を行う場合に、予め径の小さなパイロット坑を掘削しておき、この後そのパイロット坑の外周側の地山を全断面に拡径掘削するようにした工法（パイロット・リーミング工法）が知られている（特許文献１参照）。このパイロット・リーミング工法によれば、比較的掘削の容易な小口径のパイロット坑を予め掘削することによって、大断面トンネルの掘削・覆工に必要な地質情報が事前に把握できるとともに、一度の掘削における排出ずり量を少なくすることができるという利点がある。また、岩盤の不良部にはパイロット坑から薬液注入を行って止水および山留めを行うことにより大断面岩盤掘削におけるリスクを低減することができるという利点もある。
【０００３】
一方、既設セグメントを解体しつつ拡径掘削を行うようにしたシールド掘進機の例として、特許文献２に開示されたものがある。この文献に開示されたシールド掘進機は、既設トンネルの内面を覆工するスチールセグメントおよびコンクリート層を撤去するシールド掘進機であって、スチールセグメントの外周付近の地山を掘削するカッタヘッドと、コンクリート層を切削するコンクリート切削装置と、このコンクリート切削装置で切削されたコンクリート片を排出する排出手段と、スチールセグメントを解体する解体手段等を備えた構成とされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−４２２８５号公報
【特許文献２】
特許第３２１９７４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近、地山が岩盤で、かつ何らかの理由で止水の必要があるような地質条件下で大断面トンネルを構築する工事への必要性が高まってきている。特に、そのような構築工事は都市部で行われる場合が多いために、騒音や振動の発生、更には地盤の亀裂の発生等を伴うことなく、しかも低コストでその工事を実施することが要求される。そこで、このトンネル構築工事を行う場合、大断面岩盤掘削におけるリスクを低減し、より安全かつ確実な施工を行うという観点から、前記パイロット・リーミング工法を用いるのが有効であると考えられる。
【０００６】
しかしながら、この種の構築工事では周囲の地山に止水を行う必要があることから、前記特許文献１に記載されたような岩盤掘削用のトンネル掘削機（ＴＢＭ）をそのまま用いることはできない。しかも、この従来のトンネル掘削機を用いた工法（ＴＢＭ工法）では、本体価格が高価であってイニシャルコストが大きくなり過ぎるという問題点もある。
【０００７】
これらの問題点を解決するためには、まず岩盤掘削用のシールド掘進機（岩盤シールド）で小口径のパイロット坑を掘削し、次いでそのパイロット坑の内部から周囲の地山に薬液注入を行って止水を施し、この後にＴＢＭを用いて全断面に拡径掘削を行うという手順を採ることが有効であると考えられる。なお、拡径掘削の方法としては、発破を用いる方法や、ロードヘッダもしくは割岩工法を用いる方法が考えられるが、発破を用いる方法では騒音や振動発生の問題があり、またロードヘッダもしくは割岩工法を用いる方法では掘進速度が遅すぎるという問題がある。
【０００８】
なお、前記特許文献２には、既設セグメントを解体しつつ拡径トンネルを掘削することについての技術思想が開示されているが、この拡径トンネルは、既設トンネルを撤去するために掘削され、その撤去後にモルタルを充填して埋められるものであることから、この従来技術は、本願発明の課題とするパイロット坑の拡径掘削とは本質的に異なる技術であると言える。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、止水が必要な岩盤の地山において、極めて簡易かつ安価な構造で、確実に大断面トンネルを掘削することのできるトンネル掘進機を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明によるトンネル掘進機は、
予め掘削されたパイロット坑の既設セグメントを解体しつつ拡径掘削を行うトンネル掘進機であって、
（ａ）ドーナツ状のカッタヘッド、
（ｂ）掘進機本体の掘進時に拡径掘削した坑壁に押し付けることによりその坑壁から推進反力を得るグリッパ装置および
（ｃ）前記掘進機本体の掘進に伴って前記既設セグメントを解体するセグメント解体装置
を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、グリッパ装置により坑壁に推進反力を取りつつ、パイロット坑の既設セグメントの外周部に沿ってドーナツ状のカッタヘッドを回転させて掘進機本体を推進させることにより前記パイロット坑が拡径掘削される。また、この掘進機本体の掘進に伴ってセグメント解体装置によって既設セグメントが解体されて搬出される。本発明によれば、大断面トンネルの掘削に先立ってパイロット坑が掘削されるので、事前にトンネル全線に亘って地質が把握できるとともに、一度の掘削における排出ずり量を減らすことができる。また、こうして掘削されたパイロット坑内から周辺の地山に薬液注入して止水および山留めを行うことにより、大断面岩盤掘削におけるリスクを低減し、安全で確実な施工を行うことができる。この結果、地山が岩盤で、かつ止水の必要のある地質において、低コストでかつ効果的に大断面トンネルの掘削を行うことができる。
【００１２】
本発明において、前記セグメント解体装置は前記掘進機本体と一体に設けられるのが好ましい。こうすることで、装置の全体構成を簡易化して安価にすることができるとともに、掘進機本体の掘進動作と既設セグメントの解体動作とを連動させて効率的に作業を行うことができる。
【００１３】
また、前記掘進機本体の前部に、前記パイロット坑内に配されそのパイロット坑の坑壁に押し当ててカッタヘッドの振れを防止する第２のグリッパ装置が設けられるのが好ましい。こうすることで、前後２つのグリッパ装置によって坑壁に対する支持力を高めることができ、掘進機本体の方向制御性および盛り替え時の安定性を向上させることができる。
【００１４】
本発明においては、また、前記カッタヘッドの回転により前記掘進機本体の機内側に取り込まれたずりを後方へ搬送するずり搬出装置が設けられるのが好ましい。このように掘進機本体の後方へ向けてずりを搬出することで、パイロット坑の切羽側での作業が不要となり、作業基地を掘進機本体の後方側の一箇所にのみ設ければ良いので、特に用地の確保が困難な都市部での工事に適している。
【００１５】
ここで、前記カッタヘッドの面板外周部に複数個の開口部が設けられ、かつその開口部より機内に取り込まれるずりを案内する傾斜ガイド板が設けられるのが好ましい。このようにすれば、切羽で掘削されたずりの取込み性および後方への排出性をより向上させることができる。
【００１６】
また、前記カッタヘッドの後方に配される隔壁の下部にずり排出用の切欠部が設けられるのが良い。このようにすることで、隔壁に設けられたずり排出用の切欠部を通して掘進機本体の後方へ向けてのずりの排出を容易に行うことができる。
【００１７】
本発明において、前記グリッパ装置は、坑壁に押し付けられるシューと、一端部が前記カッタヘッドを支持するカッタヘッドサポートに枢着されるとともに他端部が前記シューに枢着される第１サポートジャッキと、この第１サポートジャッキに交差するように配され、一端部が前記カッタヘッドサポートに枢着されるとともに他端部が前記シューに枢着される第２サポートジャッキとを備えて構成されるのが好ましい。このようにすれば、グリッパ装置に、通常の岩盤用トンネル掘削機（ＴＢＭ）におけるフロントサイドサポートとメイングリッパの両方の機能を併せ持たせることができるので、構造を簡素化することができて安価にすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるトンネル掘進機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１には、本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機の縦断面図が示され、図２にはそのトンネル掘進機の正面図が、図３には図１のＡ−Ａ断面図（ａ）およびそのＤ−Ｄ断面図が、図４には図１のＢ−Ｂ断面図（ａ）およびＣ−Ｃ断面図（ｂ）がそれぞれ示されている。
【００２０】
本実施形態において、トンネル掘進機１は、前部にカッタヘッド２を有する掘進機本体３を備えている。この掘進機本体３は、前記カッタヘッド２を支持するメインベアリング４と、このカッタヘッド２を回転駆動する複数個の減速電動機５と、それらメインベアリング４、減速電動機５等を収めるカッタヘッドサポート本体６ａにより構成されるカッタヘッドサポート６を備えており、このカッタヘッドサポート本体６ａが掘進機本体３のメインフレームを構成している。また、前記カッタヘッドサポート６は、中央部に既設セグメント７の入る孔のあいたドーナツ形状とされている。ここで、前記既設セグメント７は、本実施形態のトンネル掘進機１による大断面トンネルの掘削に先立って、岩盤シールド掘進機によって掘削された小口径のパイロットトンネルの内壁面に構築されたものである。
【００２１】
前記カッタヘッド２は、前記カッタヘッドサポート６と同様、中央部に孔のあいたドーナツ形状とされ、この孔の中に既設セグメント７が入ることによりその既設セグメント７の外周部の地山を拡径掘削できるようにされている。このカッタヘッド２の面板２ａには多数個のディスクカッタ８が装着され、このディスクカッタ８を切羽に押し付けながらカッタヘッド２を回転させることで、各ディスクカッタ８の自転により岩盤を掘削できるようにされている。ここで、カッタヘッド２の面板２ａは、その外周端部および内周端部双方ともにドーム形状となっており、特に内周端部においてはそのようにドーム形状にすることによって、既設セグメント７の外周面に近接した位置まで両端支持されたディスクカッタ８が配置できるようにされている。また、この内周端部においては、外周端部と同様にディスクカッタ８を傾斜配置することによる負荷を軽減させるため、フェイス部よりもそのディスクカッタ８の配置ピッチが密になるようにされている。
【００２２】
図２、図３に示されるように、前記カッタヘッド２には、面板２ａの外周部に複数個（本実施形態では１２個）の開口部２ｃが互いに等間隔に設けられ、この開口部２ｃに臨むようにバケット部のガイド板（スクレーパ）９が配置されている。このガイド板９は、カッタヘッド２の回転方向に対して傾斜するように配置され（図３（ｂ）参照）、これによって切羽で掘削されたずりが図３（ｂ）で矢印Ｐにて示されるように後方へ排出し易くなるようにされている。なお、図２および図３（ａ）において符号２ｄにて示されるのは、カッタヘッド２の面板２ａの裏面側に放射状に設けられる補強リブである。ここで、図３（ａ）においては簡略化のため、面板２ａに装着されるディスクカッタは省略している。
【００２３】
また、前記カッタヘッド２の後方には隔壁２ｂが配されており、この隔壁２ｂの下部にはずり排出用の切欠部２ｅ（図１および図４（ａ）参照）が形成されている。こうして、カッタヘッド２の回転時にガイド板９により掬い込まれたずりは、面板２ａと隔壁２ｂとにより隔成されたチャンバー内にスムーズに取り込まれ、隔壁２ｂの下部の切欠部２ｅから後方のスペースに排出される。なお、この切欠部２ｅから排出されたずりは、隔壁２ｂの直後に配されるギャザリング装置１０によって集積され、ベルトコンベア１１上に投入されて後方へ搬送される。
【００２４】
前記ベルトコンベア１１の後方位置には、ずり処理とセグメント搬出とを兼ねる重機（油圧ショベル）１２が配されている。また、この重機１２の後方には、トンネル掘進機１を駆動するための電気機器および油圧機器を搭載したタイヤ式の後続台車１３が、前記掘進機本体３と牽引ワイヤ１４にて接続されて牽引されるとともに、この後続台車１３の側方にずり搬送用ダンプカー１５が配さるように構成されている。なお、これら後続台車１３およびずり搬送用ダンプカー１５は掘削ずりを埋め戻して固められた地盤１６上を走行する。こうすることで、後続台車１３のためのレール敷設の必要なくその後続台車等を走行させることができる。
【００２５】
図４（ａ）に示されるように、前記カッタヘッドサポート本体６ａの外周部には、本実施形態のグリッパ装置を構成する７基のサイドサポート兼グリッパ（以下、単に「グリッパ」という。）１７が装着されている。このグリッパ装置は、掘進機本体３を拡径掘削した坑壁に対し保持してその坑壁に反力を取って推進力を得る機能に加えて、掘進機本体３の方向制御機能も有している。ここで、前記グリッパ装置は、上部と両側部とに配される計３基のグリッパ１７よりなる第１グリッパ群１８と、両側斜め上部と両側斜め下部とに配される計４基のグリッパ１７よりなる第２グリッパ群１９とによって構成されている。
【００２６】
各グリッパ１７は、坑壁に押し付けられる湾曲板状のシュー２０と、一端部が前記カッタヘッドサポート本体６ａに枢着されるとともに他端部が前記シュー２０に枢着される互いに平行配置の４本の第１サポートジャッキ２１と、この第１サポートジャッキ２１に交差するように配され、一端部が前記カッタヘッドサポート本体６ａに枢着されるとともに他端部が前記シュー２０に枢着される正面視でハ字状配置の２本の第２サポートジャッキ（スラストジャッキ）２２とを備えて構成されている。前記第１サポートジャッキ２１は、シリンダ側の端部が前記カッタヘッドサポート本体６ａの前部の左右それぞれと、後部の左右それぞれに枢着されるとともに、ロッド側の端部がそのシリンダ側の端部に対して後方に位置するように配置されて前記シュー２０の後部に枢着されている。これに対して、前記第２サポートジャッキ２２は、正面視で前記第１サポートジャッキ２１の外側に位置してシリンダ側の端部が前記カッタヘッドサポート本体６ａの後部の左右それぞれに枢着されるとともに、ロッド側の端部がそのシリンダ側の端部に対して前方に位置するように配置されて前記シュー２０の前部に枢着されている。
【００２７】
このように構成されているグリッパ装置においては、第１グリッパ群１８の各第１サポートジャッキ２１を伸張させてシュー２０を坑壁に押し付けるとともに、第２グリッパ群１９の各第１サポートジャッキ２１を伸張させてシュー２０を坑壁に押し付けて、カッタヘッドサポート本体６ａを坑壁に対して保持する。
【００２８】
この状態において、第１グリッパ群１８の第２サポートジャッキ２２と、第２グリッパ群１９の第２サポートジャッキ２２とを一斉に収縮させると、カッタヘッドサポート本体６ａが前方へ移動して推進力が発生し、このカッタヘッドサポート本体６ａの前方に装着されたカッタヘッド２により既設セグメント７外周部の切羽の掘削が行われる。なお、第２サポートジャッキ２２の収縮時に第１サポートジャッキ２１は、シュー２０による坑壁への押し付け力を保持したままそれら第２サポートジャッキ２２の収縮に合わせて伸張するように制御される。
【００２９】
次いで、第２サポートジャッキ２２が最大ストローク位置まで収縮されると、まず、第２グリッパ群１９の第１サポートジャッキ２１を収縮させてシュー２０を坑壁から離し、この状態でその第２グリッパ群１９の第２サポートジャッキ２２を伸張させてシュー２０を前方へ移動させる。続いて、この第２グリッパ群１９の第１サポートジャッキ２１を再び伸張させてシュー２０を坑壁に押し付けてカッタヘッドサポート本体６ａを坑壁に対して保持する。
【００３０】
次いで、今度は、第１グリッパ群１８の第１サポートジャッキ２１を収縮させてシュー２０を坑壁から離し、この状態でその第１グリッパ群１８の第２サポートジャッキ２２を伸張させてシュー２０を前方へ移動させる。続いて、この第１グリッパ群１８の第１サポートジャッキ２１を再び伸張させてシュー２０を坑壁に押し付けて盛り替えが終了する。このようにして順次掘削作業が進められていく。
【００３１】
前記カッタヘッドサポート本体６ａには、前記グリッパ装置のほか、セグメント解体装置２３、作業デッキ２４、セグメント搬出装置２５、支保装置２６などが取り付けられている。以下、これらについて説明する。
【００３２】
前記セグメント解体装置（セグメント解体用エレクタ）２３は、前記カッタヘッドサポート本体６ａの内周部に旋回自在に支持される旋回リング２３ａと、この旋回リング２３ａを回動駆動する油圧モータ２３ｂと、前記旋回リング２３ａに固定されたガイドブロック２３ｃと、このガイドブロック２３ｃに径方向に移動自在に支持されたガイドロッド２３ｄと、このガイドロッド２３ｄに連結されて先端部に把持部材を有するエレクタ本体２３ｅと、このエレクタ本体２３ｅを径方向に移動させる油圧シリンダ等を備えて構成されている。このセグメント解体装置２３は、掘進機本体３の掘進に伴い、カッタヘッド２の中央部の孔を通して掘進機本体３の機内に入り込んだ既設セグメント７を順次解体して作業デッキ２４上に載置する。
【００３３】
作業デッキ２４は、前記セグメント解体装置２３により既設セグメント７の解体作業を行うために設置されるものであって、掘進機本体３の略中央部に位置するように配置されている。また、この作業デッキ２４の前部にはスライド式デッキ部２４ａが設けられ、必要に応じて前記旋回リング２３ａ内を通して前方へ張り出し可能とされている。
【００３４】
前記セグメント搬出装置２５は、前記セグメント解体装置２３により解体されたセグメント７を搬出するためのものであって、前記旋回リング２３ａ内を通して前方へ延設される走行レール２５ａと、この走行レール２５ａに沿って走行されるホイスト２５ｂとにより構成され、このホイスト２５ｂにセグメント７を吊り下げてそのセグメント７を旋回リング２３ａ内を通過させて後方へ搬出する。
【００３５】
前記支保装置２６は、拡径掘削後のトンネル坑壁の支保を行う装置であって、前記カッタヘッドサポート本体６ａの外周部に装備されている。本実施形態において、この支保装置２６は、旋回式吹付けマニピュレータによって坑壁に吹付材を吹付けるように構成されている。なお、この支保装置としては支保工エレクタなどを用いることもできる。
【００３６】
本実施形態のトンネル掘進機１は、地山が岩盤で、かつ何らかの理由で止水の必要のある地質において大断面トンネルを掘削する際に用いられる。掘削作業の手順は以下のとおりである。
【００３７】
（１）まず、岩盤シールド掘進機によってセグメント７を巻き立てつつ、小口径のパイロット坑を掘削する。このパイロット坑の掘削により事前にトンネル全線に亘り地質を把握することができる。
（２）掘削されたパイロット坑の内部からその周囲に薬液注入を行って止水および山留めを行う。
（３）次に、前記パイロット坑の既設セグメント７の外周部に沿ってカッタヘッド２を回転させて掘進機本体３を推進させることによりパイロット坑を拡径掘削する。この際、グリッパ装置（第１のグリッパ群１８および第２のグリッパ群１９）により坑壁に推進反力を取りつつ掘進を行うとともに、掘進機本体３の掘進に伴ってセグメント解体装置２３によって既設セグメント７を解体し、このセグメント７をセグメント搬出装置２５および重機１２等によってトンネル後方へ搬出する。また、掘進時に機内側に取り込まれたずりは、カッタヘッド２の背面板２ｂに形成された切欠部２ｃから後方のスペースに排出する。次いで、この排出されたずりを、背面板２ｂの直後に配されるギャザリング装置１０によって集積し、ベルトコンベア１１、更にはずり搬送用ダンプカー１５にて後方へ搬送する。
（４）拡径掘削により形成された坑壁を、旋回式吹付けマニピュレータにて構成される支保装置２６によって固める。なお、必要に応じて支保工エレクタなどを用いて坑壁の支保を行っても良い。
【００３８】
本実施形態のトンネル掘進機１によれば、パイロット坑の既設セグメント７の外周部に沿って拡径掘削を行いつつ、解体されたセグメント７および掘削ずりをいずれもトンネル掘進機１の後方へ搬出することができるので、パイロット坑の切羽側での作業が不要であるだけでなく、作業基地を掘進機本体の後方側の一箇所にのみ設ければ良いので、基地確保上においても利点がある。また、グリッパ装置として、通常の岩盤用トンネル掘削機（ＴＢＭ）におけるフロントサイドサポートとメイングリッパの両方の機能を持ったサイドサポート兼グリッパを用いているので、構造を簡素化することができて安価にすることができるという効果がある。勿論、大断面トンネルの掘削に先立ってパイロット坑が掘削されるので、大断面岩盤掘削におけるリスクを低減し、安全で確実な施工が行えるという利点もある。
【００３９】
図５には、本発明の他の実施形態に係るトンネル掘進機の縦断面図が示されている。
【００４０】
本実施形態のトンネル掘進機１Ａにおいては、セグメント解体装置２３Ａを掘進機本体３Ａと別体に設けた点以外は、先の実施形態と基本的に異なるところがない。したがって、先の実施形態と共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。
【００４１】
本実施形態において、セグメント解体装置２３Ａは、既設セグメント７に囲まれたパイロット坑内に前方の基地側から敷設されたレール２７に沿って走行するエレクタ台車２８と、このエレクタ台車２８の端面に装着されて旋回台２３ｆに支持されて旋回自在なガイドブロック２３ｃと、このガイドブロック２３ｃに径方向に移動自在に支持されたガイドロッド２３ｄと、このガイドロッド２３ｄに連結されて先端部に把持部材を有するエレクタ本体２３ｅと、このエレクタ本体２３ｅを径方向に移動させる油圧シリンダ等を備えて構成されている。
【００４２】
本実施形態では、掘進機本体３Ａの掘進に先立ってセグメント解体装置２３Ａによって既設セグメント７が順次解体され、掘進機本体３Ａの掘進方向と同方向に向けてそのセグメント解体装置２３Ａがレール２７に沿って走行して行く。なお、解体後のセグメント７は前方側に設置された基地に向けて搬出される。
【００４３】
本実施形態の場合は、作業基地を掘進機本体３Ａの前方側と後方側の二箇所に設ける必要があるが、それ以外の点については、先の実施形態と同様の作用・効果を奏するものである。
【００４４】
図６には、本発明の更に他の実施形態に係るトンネル掘進機の縦断面図が示されている。なお、本実施形態においても、先の先の実施形態と共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。
【００４５】
本実施形態のトンネル掘進機１Ｂにおいては、掘進機本体３Ｂの前部にノーズグリッパ装置３０が装着されている。このノーズグリッパ装置３０は、基端部が掘進機本体３Ｂに支持され、円周方向にラチス状に配置されたノーズグリッパスライドジャッキ３１と、このノーズグリッパスライドジャッキ３１により揺動可能に設けられるノーズグリッパフレーム３２と、このノーズグリッパフレーム３２の前部に装着されるセグメント解体装置２３Ｂと、前記ノーズグリッパフレーム３２の外周部に装備される複数個の首振り自在なノーズグリッパ３３とを備えて構成されている。
【００４６】
本実施形態においては、掘進機本体３Ｂの掘進に先立って、ノーズグリッパフレーム３２に装着されたセグメント解体装置２３Ｂによって既設セグメント７が順次解体されていく。なお、掘進機本体３Ｂの掘進は次の手順にしたがって行われる。
（１）ノーズグリッパ３３をパイロット坑の坑壁に押し付けてノーズグリッパフレーム３２を坑壁に固定する。
（２）掘進機本体３Ｂのグリッパ装置を拡径掘削した坑壁に押し付けることにより坑壁から推進反力を取る。
（３）カッタヘッド２を回転させる。
（４）前記グリッパ装置およびノーズグリッパスライドジャッキ３１を操作させつつ、カッタヘッド２を切羽に押し付けて掘進を行う。そして、１ストローク分の掘進が終了したら、グリッパ装置１７を盛り替える。この盛り替え終了後、ノーズグリッパ３３についても盛り替える。
このような手順を繰り返すことによって、セグメント７を解体しつつ掘進されていく。
【００４７】
本実施形態によれば、パイロット坑内にノーズグリッパ３３を張ることができるので、前記各実施形態のものに比べて方向制御性および盛り替え時の安定性が向上するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るトンネル掘進機の縦断面図である。
【図２】図２は、本実施形態のトンネル掘進機の正面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ断面図（ａ）およびそのＤ−Ｄ断面図（ｂ）である。
【図４】図４は、図１のＢ−Ｂ断面図（ａ）および図１のＣ−Ｃ断面図（ｂ）である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態に係るトンネル掘進機の縦断面図である。
【図６】図６は、本発明の更に他の実施形態に係るトンネル掘進機の縦断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂトンネル掘進機
２カッタヘッド
２ａ面板
２ｃ開口部
３，３Ａ，３Ｂ掘進機本体
６カッタヘッドサポート
７既設セグメント
９ガイド板（傾斜ガイド板）
１７サイドサポート兼グリッパ
２１第１サポートジャッキ
２２第２サポートジャッキ（スラストジャッキ）
２３，２３Ａセグメント解体装置
２５セグメント搬出装置
２６支保装置
３０ノーズグリッパ装置（第２のグリッパ装置）

Claims

予め掘削されたパイロット坑の既設セグメントを解体しつつ拡径掘削を行うトンネル掘進機であって、
（ａ）ドーナツ状のカッタヘッド、
（ｂ）掘進機本体の掘進時に拡径掘削した坑壁に押し付けることによりその坑壁から推進反力を得るグリッパ装置および
（ｃ）前記掘進機本体の掘進に伴って前記既設セグメントを解体するセグメント解体装置
を備えることを特徴とするトンネル掘進機。
前記セグメント解体装置は前記掘進機本体と一体に設けられる請求項１に記載のトンネル掘進機。
前記掘進機本体の前部に、前記パイロット坑内に配されそのパイロット坑の坑壁に押し当ててカッタヘッドの振れを防止する第２のグリッパ装置が設けられる請求項１または２に記載のトンネル掘進機。
前記カッタヘッドの回転により前記掘進機本体の機内側に取り込まれたずりを後方へ搬送するずり搬出装置が設けられる請求項１〜３のいずれかに記載のトンネル掘進機。
前記カッタヘッドの面板外周部に複数個の開口部が設けられ、かつその開口部より機内に取り込まれるずりを案内する傾斜ガイド板が設けられる請求項１〜４のいずれかに記載のトンネル掘進機。
前記カッタヘッドの後方に配される隔壁の下部にずり排出用の切欠部が設けられる請求項１〜５のいずれかに記載のトンネル掘進機。
前記グリッパ装置は、坑壁に押し付けられるシューと、一端部が前記カッタヘッドを支持するカッタヘッドサポートに枢着されるとともに他端部が前記シューに枢着される第１サポートジャッキと、この第１サポートジャッキに交差するように配され、一端部が前記カッタヘッドサポートに枢着されるとともに他端部が前記シューに枢着される第２サポートジャッキとを備えて構成される請求項１〜６のいずれかに記載のトンネル掘進機。