JP2005042546A - 分岐式推進型掘進機 - Google Patents

Abstract

【課題】推進型掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進可能にし、分岐用発進口の周辺の構造を簡単化し製作費を低減し、立坑の施工が困難な道路下や河川下に広幅トンネルを掘削可能な分岐式推進型掘進機を提供する。
【解決手段】 推進手段で推進されてトンネルを掘削可能な推進型掘進機１と、この推進型掘進機１からその掘進方向と交差する方向向きに分岐発進可能な複数の分岐シールド掘進機を有し、推進型掘進機１の胴部材１２は矩形断面をなし、この胴部材１２の側部の平板状胴部分に分岐シールド掘進機を夫々分岐発進可能な複数の発進用開口部８０を隣接状に設け、胴部材の内側に各発進用開口部を囲繞するエントランスリング８１を設け、複数の発進用開口部８０を水密状に塞ぎ且つ分岐シールド掘進機の分岐発進時に推進型掘進機の掘進方向と反対方向へスライドさせて開放可能なゲート７を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、分岐式推進型掘進機に関し、特に、立坑の施工が困難な道路下や河川下に、電車の車庫、地下駐車場等を構築する為の幅広トンネルを掘進する際、施工可能な立坑から推進型掘進機で所定距離掘進後、１又は複数の分岐シールド掘進機を左方または右方へ交差状に分岐発進する分岐式推進型掘進機に関する。

上下水道や通信ケーブル用の種々のシールド孔（トンネル）をシールド掘進機で掘進する際に、トンネルの途中から小径の分岐トンネルを分岐発進することも多い。分岐発進する場合、通常本線のシールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点に到着した時に本線用シールド掘進機から分岐線シールド掘進機を左方または右方へ直角状に分岐発進させ、その分岐後には本線トンネルを本線シールド掘進機で分岐トンネルを分岐線シールド掘進機で夫々独立に掘進する。

例えば、特許第２７２８６４１号公報には、分岐掘進可能なシールド掘進機として、大径シールド掘進機の胴部材に形成された小径シールド掘進機用の分岐発進口であって、小径シールド掘進機のカッターディスクで切削可能なコンクリート（閉塞部材）によって閉塞された分岐発進口が形成された分岐掘進可能なシールド掘進機が記載されている。

特許第２９７５５６８号公報の分岐掘進可能なシールド掘進機では、分岐掘進前、複数のシールドジャッキを前胴内へ移設し、セグメント組立機構を前胴内へ移設する。次に、分岐シールド掘進機を内胴内に搬入して分岐シールド掘進機を分岐用窓孔に対向する所定部位にセットする。その後、第１連結機構の連結を分離してから、本線トンネルの掘進を再開し、前胴内の複数のシールドジャッキにより、後胴と中胴の内胴とを停止させたまま、前胴と中胴の外胴とを前進させて、内胴の分岐用窓孔を地山に望ませ、分岐シールド掘進機により分岐掘進を開始する。

他方、特開2001−323774号公報には、本願出願人の片方が提案したシールド機の発進工法が記載されている。この発進工法では、立坑から矩形断面の推進機を推進手段からの推進力で発進させ、立坑内で推進機に分岐シールド掘進機を横向き姿勢にて連結し、推進機を更に前進させてから次の分岐シールド掘進機を連結し、これを順次繰り返し、推進機と、この推進機に後続する４台の分岐シールド掘進機を直列的に立坑外へ前進させ、４台の分岐シールド掘進機を横方向へ水平に分岐発進させ、その掘削した広幅トンネルの鋼製セグメントで覆工していく。

特許第２７２８６４１号公報 特許第２９７５５６８号公報 特開2001−323774号公報

前記特許第２７２８６４１号公報に記載のものでは、基本的に円形断面の大径シールド掘進機から円形断面の小径シールド掘進機を分岐発進させる構造であるから、小径シールド掘進機の直径は大径シールド掘進機の直径よりもかなり小径化してしまう。従って、大径シールド掘進機に無駄なスペースが生じるだけでなく、分岐発進口の断面形状が複雑化し、分岐発進の為のエントランスリングの分岐発進口への取付部分も複雑形状となる。

更に、大径シールド掘進機の胴部材に前記コンクリートを取付ける際、土水圧を保持するために大量のコンクリートが必要になり製作費が高くなる。大量のコンクリートが必要になるつまりコンクリートが大形化するにも関わらず、このコンクリートを分割して取付けることはできないので、コンクリートの取付け作業自体も困難となる。

前記特許２９７５５６８号公報に記載のものでは、基本的に円形断面の本線シールド掘進機から円形断面の分岐シールド掘進機を分岐発進させる構造であるから、前記公報のものと同様に、本線シールド掘進機に無駄なスペースが生じ、分岐発進口の断面形状が複雑化し、エントランスリングの取付部分も複雑形状となる。また、中胴の前部が内胴と外胴内筒部と前胴テール部との３重構造となり、中胴の後部が内胴と外胴本体との２重構造となるから、分岐部の構造が複雑化し、製作費が高くなる。

ところで、前記各公報に記載のもので、本線（大径）シールド掘進機から複数の分岐（小径）シールド掘進機を分岐発進させるには、分岐させる分岐シールド掘進機の数に応じて、胴部材つまり機長を長くしなければならない。しかし、この状態で本線トンネルを掘進していくには、シールドジャッキの容量を大きくしなければならないし、非現実的である。特に特許第２７２８６４１号公報に記載のものでは、隣接する閉塞部材つまりコンクリート同士を接続しなければならず、その接続作業が困難となる。

前記特開2001−323774号公報には、推進機の具体的な構造、分岐シールド掘進機の具体的な構造、分岐シールド掘進機を分岐発進させるまで止水する止水構造物などについて何ら提案されていないので、その発進工法を実現するのは簡単ではない。
本発明の目的は、推進型掘進機から分岐式シールド掘進機を分岐発進可能にすること、分岐部の構造を簡単化し製作費を低減すること、立坑の施工が困難な道路下や河川下に幅広トンネルを掘削可能な分岐式推進型掘進機を提供すること、である。

請求項１の分岐式推進型掘進機は、後方の推進手段により推進されつつトンネルを掘削可能な推進型掘進機と、この推進型掘進機からその掘進方向と交差する方向向きに分岐発進可能な複数の分岐シールド掘進機を備えた分岐式推進型掘進機であって、前記推進型掘進機の胴部材は矩形断面をなし、この胴部材の側部の平板状胴部分に分岐シールド掘進機を夫々分岐発進可能な複数の発進用開口部を隣接状に設け、前記胴部材の内側に各発進用開口部を囲繞するエントランスリングを設け、前記複数の発進用開口部を水密状に塞ぎ且つ分岐シールド掘進機の分岐発進時に推進型掘進機の掘進方向と反対方向へスライドさせて開放可能なゲートを設けたことを特徴とするものである。

大断面トンネルを掘削する際には、発進用開口部をゲートで水密状に塞いだ状態で所定長さ掘進した後、複数の発進用開口部のうちの最前端側の発進用開口部に分岐シールド掘進機をセットする。次に、ゲートを推進型掘進機の掘進方向と反対方向へスライドさせて、ゲートを分岐シールド掘進機１機分開放し、この分岐シールド掘進機を前記の発進用開口部から分岐発進する。以下同様に次の発進用開口部に分岐シールド掘進機をセットし、ゲートを分岐シールド掘進機１機分をさらに開放した後この発進用開口部から分岐発進する。以下同様に繰り返して複数の分岐シールド掘進機を発進させる。

前記胴部材は矩形断面をなし、その側部の平板状胴部分に複数の発進用開口部を隣接状に形成するため、広幅の発進用開口部をスペース効率よく形成できる。各発進用開口部を囲繞するエントランスリングを設けるため、各発進用開口部から分岐シールド掘進機を順次発進させることが可能となる。

請求項２の分岐式推進型掘進機は、請求項１の発明において、前記エントランスリングにエントランスリング内周面と分岐シールド掘進機間をシールする止水シール機構を設けたことを特徴とするものである。各分岐シールド掘進機を分岐発進する際、止水シール機構を作動させてエントランスリング内周面と分岐シールド掘進機間をシールし、推進型掘進機内に水や土砂が流入するのを防止することができる。

請求項１の発明によれば、矩形断面状の胴部材の側部の平板状胴部分に、複数の発進用開口部を隣接状に設け、各発進用開口部を囲繞するエントランスリングを設け、複数の発進用開口部を水密状に塞ぐゲートであって、推進型掘進機の掘進方向と反対方向へスライドさせて開放可能なゲートを設けたので、複数の分岐シールド掘進機を分岐発進させるための構造が簡単化し、製作費を低減することができる。

例えば、立坑の施行が困難な道路下や河川下など立坑を形成できない場所に、電車の車庫、地下駐車場等を作るための広幅のトンネルを掘削するような場合には、近隣の立坑を形成可能な場所に立坑を形成し、その立坑から推進型掘進機を発進させ、所定位置において複数の発進用開口部から分岐シールド掘進機を順次発進させて広幅トンネルを掘削することができる。

前記胴部材は矩形断面をなし、その側部の平板状胴部分に複数の発進用開口部を隣接状に形成するため、複数の発進用開口部をスペース効率よく形成できる。各発進用開口部を囲繞するエントランスリングを設けるため、各発進用開口部から分岐シールド掘進機を順次発進させることが可能となる。

請求項２の発明によれば、前記エントランスリングにエントランスリング内周面と分岐シールド掘進機間をシールする止水シール機構を設けたので、各分岐シールド掘進機を分岐発進する際、止水シール機構を作動させてエントランスリング内周面と分岐シールド掘進機間をシールし、推進型掘進機内に水や土砂が流入するのを防止することができる。

本発明に係る分岐式推進型掘進機は、後方の推進手段により推進されつつトンネルを掘削可能な推進型掘進機と、この推進型掘進機からその掘進方向と交差する方向向きに分岐発進可能な複数の分岐シールド掘進機を備えた分岐式推進型掘進機であって、前記推進型掘進機の胴部材は矩形断面をなし、この胴部材の側部の平板状胴部分に分岐シールド掘進機を夫々分岐発進可能な複数の発進用開口部を隣接状に設け、前記胴部材の内側に各発進用開口部を囲繞するエントランスリングを設け、前記複数の発進用開口部を水密状に塞ぎ且つ分岐シールド掘進機の分岐発進時に推進型掘進機の掘進方向と反対方向へスライドさせて開放可能なゲートを設けたことを特徴とするものである。

本実施例は、電車の車庫や地下駐車場や地下鉄の駅等を構築する為の幅広トンネルを掘進する分岐式推進型掘進機に本発明を適用した場合の例である。この分岐式推進型掘進機は、後方の推進手段により推進されつつ矩形断面トンネルを掘削可能な推進型掘進機１と、この矩形推進型掘進機からその掘進方向と直交する方向向きに分岐発進可能な複数の分岐シールド掘進機５（図６参照）を備えている。

最初に、推進型掘進機１の構造について説明する。尚、掘進方向に向かって前後左右を前後左右として説明する。図１〜図４に示すように、推進型掘進機１は、カッターヘッド２と、掘進機本体３と、掘進方向に直列的に順次接続される複数の胴分割体４と、例えば４つの分岐シールド掘進機５（図６参照）を夫々分岐発進させる為の４つの発進用開口部８０と、この発進用開口部８０を水密状に塞ぎ且つ分岐シールド掘進機５の分岐発進時に開放可能に設けられたゲート７と、複数の推力伝達管８等を備え、掘進機本体３には、カッターヘッド２の揺動駆動機構９や排土設備１０等が設けられている。

カッターヘッド２について説明する。図１、図２に示すように、カッターヘッド２は、センターフレーム１１と、センターフレーム１１から外周フレーム１３まで十字状に延びる４本のカッタースポーク１４と、カッタースポーク１４の半径方向途中部分に連結されたリングフレーム１５とを有する。各カッタースポーク１４には、径方向外方に突出するオーバカッター１６と、このオーバカッター１６を出退駆動する図示外の油圧シリンダが設けられている。尚、カッタースポーク１４には多数のカッタービット１７が付設されている。

推進型掘進機１における胴部材１２は、掘進機本体３の胴部材３ａと、これに直列的に接合された複数の胴分割体４とで構成される。図１に示すように、胴部材３ａ内部の前端部には隔壁１８が形成され、この隔壁１８とカッターヘッド２との間には、掘削された土砂が流入するチャンバー１９が形成されている。

次に、揺動駆動機構９について説明する。
図１、図３に示すように、揺動駆動機構９は、４本の揺動ジャッキ２０と、揺動支軸２１とを有する。即ち、隔壁１８の後側で且つ胴部材１２内の４隅付近部には、４つの支持ブラケット２２が設けられ、各支持ブラケット２２に揺動ジャッキ２０のジャッキ本体が枢支されている。隔壁１８の直ぐ後側には、図３の対角状にある左上と右下の揺動ジャッキ２０が夫々ブラケット２５，２６を介して揺動支軸２１に連結され、これら揺動ジャッキ２０の直ぐ後側に右上と左下の揺動ジャッキ２０が夫々ブラケット２３，２４を介して揺動支軸２１に連結されている。

揺動支軸２１は、隔壁１８に図示外の軸受を介して回動可能に支持されている。図１〜図３に示すように、前側の１対の揺動ジャッキ２０を同期駆動し、これら揺動ジャッキ２０の駆動に同期して後側の１対の揺動ジャッキ２０を同期駆動して、揺動支軸２１を正面視±約４５度の角度で揺動することにより、カッターヘッド２を揺動するようになっている。

この揺動支軸２１を介してスイベルジョイント２７が連結され、これら揺動支軸２１とスイベルジョイント２７の内部には、機内の油圧供給源からオーバカッター１６用の油圧シリンダに通ずる油路（図示略）と、機内の加泥剤供給ユニットから加泥剤ノズル２８（図２参照）に加泥剤を供給する通路（図示略）等が形成されている。

次に、排土設備１０について説明する。
図１に示すように、隔壁１８の下端部から後方上り傾斜状に、スクリューコンベヤ２９が設けられている。スクリューコンベヤ２９は、隔壁１８の下端部に形成された連通穴１８ａを介してチャンバー１９に連通し、チャンバー１９内の土砂をこのスクリューコンベヤ２９から図示外の搬送コンベヤ等により地上に搬送する。尚、ロータリポンプ３０も設けられている。

次に、胴分割体４、発進用開口部８０、ゲート７等について説明する。
図１、図４、図５、図１０、図１１に示すように、胴部材１２は矩形断面をなし、胴部材３ａと胴分割体４の境界部および胴分割体４と胴分割体４との境界部は溶接接合される。掘進機本体３の胴部材３ａの後端に胴分割体４が順次溶接接合され、胴部材１２のの側部のうちの複数の分岐シールド掘進機５を発進させる側の側部の平板状胴部分には、４つの発進用開口部８０が隣接状に並べて形成され、これら４つの発進用開口部８０から４機の分岐シールド掘進機５を順々に分岐発進可能になっている。

前記胴部材３ａと複数の胴分割体４の内面側には、各発進用開口部８０を囲繞するエントランスリング８１が設けられている。各エントランスリング８１には、そのエントランスリング８１内周面と分岐シールド掘進機５間をシールする止水機構３６（図５参照）が設けられている。

４つの発進用開口部８０を開閉可能に塞ぐゲート７は、最も前側の１つのゲート分割体７ａと、ゲート分割体７ａに順次直列状に溶接接合される４つのゲート分割体７ｂとから構成されている。ゲート分割体７ａは胴部材３ａに、またゲート分割体７ｂは分割胴部材４に予め装着した状態で立坑から押し込まれ、このときゲート分割体７ａ，７ｂが立坑内で順々に溶接接合される。尚、胴部材３ａと複数の胴分割体４の内側には、前記溶接接合状態において掘進方向に直列状に連なる複数の推力伝達管８が周方向適当間隔おきに配設されている。これら複数の推力伝達管８の大部分はウェブ材３１（図４参照）に支持され、一部分がエントランスリング８１に貫通状に支持されている。

図１、図４、図５に示すように、４つの発進用開口部８０の開口部外面に沿ってガイド支持部材３４が固着され、このガイド支持部材３４にゲート７がスライド可能に支持されている。最も後側の胴分割体４におけるガイド支持部材３４の鉛直方向部分は設けられず、ゲート７をゲートガイド機構３３により掘進方向と反対方向へスライドさせて４つの発進用開口部８０を開放するように構成されている。このゲートガイド機構３３は、ガイド支持部材３４と、ゲート７の外周側部分をシールする１対のシール部材３５などから構成されている。１対のシール部材３５は、ガイド支持部材３４と、胴部材３ａおよび胴分割体４に配設され、４つの発進用開口部８０を水密状に塞ぐようになっている。

図５に示すように、止水シール機構３６は、エントランスリング８１の内面に凹設された環状凹部３７と、環状弾性膜部材３８と、環状シール部材３９と、図示外の加圧水注入手段等で構成されている。環状凹部３７には可撓性の環状弾性膜部材３８が配設され、環状弾性膜部材３８の前端部は環状の止め金具４０とボルトによりエントランスリング８１に固定され、環状弾性膜部材３８の後端部は環状の止め金具４１とボルトによりエントランスリング８１に固定されている。

環状弾性膜部材３８の内側には環状シール部材３９が設けられ、環状シール部材３９の後端部が止め金具４１で固定されている。この環状シール部材３９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金属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金属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。エントランスリング８１に複数の分岐シールド掘進機５を挿通状に装着し、止水シール機構３６を図５に示すように作動させた状態でゲート７を開放するように構成されている。

次に、分岐シールド掘進機５について説明する。
図６、図７に示すように、分岐シールド掘進機５は、カッターヘッド４２と、矩形枠状に形成された胴部材４３と、カッターヘッド４２の揺動駆動機構４４と、掘進推力を発生させる為のシールドジャッキ４６と、セグメントＳを組付ける為のエレクタ４７と、排土設備４８等を有する。これらのうち揺動駆動機構４４と排土設備４８については、推進型掘進機１のものと略同一構造であるから、説明を適宜省略する。

図６、図７に示すように、４機の分岐シールド掘進機５は順次分岐発進する関係上、４機の分岐シールド掘進機５は、１機分の、複数のシールドジャッキ４６、揺動ジャッキ６２、揺動支軸６３を回動可能に支持する軸受８３、エレクタ４７及び支柱７１、スクリューコンベヤ７２等を順次転用するように構成されている。

カッターヘッド４２について説明すると、図６、図７に示すように、カッターヘッド４２は、センターフレーム４９と、センターフレーム４９から外周側に十字状に延びる４本のカッタースポーク５１と、カッタースポーク５１の半径方向略中間部分に連結されたサブフレームとを有する。各カッタースポーク５１には、径方向外方に突出するオーバカッター５３と、このオーバカッター５３を出退駆動する図示外の油圧シリンダが設けられている。尚、カッタースポーク５１には多数のカッタービットが付設されている。

次に、胴部材４３について説明する。
胴部材４３の後端部分にはテールプレート５８が設けられており、テールプレート５８の内周後端部には２列のテールグラウトシール５９が取付けられている。胴部材４３の内部には隔壁６０が形成され、この隔壁６０とカッターヘッド４２との間には、掘削された土砂が流入するチャンバー６１が形成されている。

図６、図１０に示すように、揺動駆動機構４４は４本の揺動ジャッキ６２と揺動支軸６３とを有し、揺動支軸６３は、隔壁に軸受を介して回動可能に支持されている。４本の揺動ジャッキ６２を推進型掘進機１の揺動ジャッキと同様に駆動して、揺動支軸６３を揺動することにより、カッターヘッド４２を揺動するようになっている。

シールドジャッキ４６について説明すると、胴部材４３の内周側には、複数のシールドジャッキ４６が周方向適当間隔おきに後方向きに配設されている。各シールドジャッキ４６のジャッキ本体は、胴部材４３の内周に接合された環状ウェブ材６４に固定され、各ジャッキ本体の前端は、胴部材４３の内周に接合されたフランジ６５で受止められている。各シールドジャッキ４６のロッドの先端部には偏心金具６６を介してスプレッダ６７が連結され、シールドジャッキ４６のロッドを伸長させ、スプレッダ６７をトンネルの内面に覆工したセグメントＳの前端に押圧させることで掘進推力を発生させて掘進する。

次に、エレクタ４７について説明する。
図６に示すように、エレクタ４７は、ガイドフレーム６８と、本体支持フレーム６９と、エレクタ本体７０等からなる。環状ウェブ材６４の前端部には、上下方向に延びる１対の支柱７１が左右に適当間隔あけて支持されている。複数の支柱７１の後端部には、左右方向に延びる１対のガイドフレーム６８が上下に所定間隔あけて連結されている。

上下方向向きの本体支持フレーム６９が、１対のガイドフレーム６８にわたって架設され、左右方向に摺動可能に支持されている。エレクタ本体７０は、この本体支持フレーム６９に沿って上下動可能に支持され、掘進方向に平行な軸心回りに回転可能に支持されている。

次に排土設備４８について説明する。
図６に示すように、スクリューコンベヤ７２は、隔壁６０の下端部の連通穴６０ａを介してチャンバー６１に連通し、チャンバー６１内の土砂をこのスクリューコンベヤ７２からロータリポンプ（図示略）を介して接続されたパイプにより地上に搬送する。

次に、以上説明した分岐式推進型シールド掘進機の作用について説明する。
矩形大断面トンネルを掘削する際には、先ず、図８に示すように、施工可能な仮の立坑７４の発進架台（図示略）に推進型掘進機１の掘進機本体３を載置し、複数の推力伝達管８の後方位置に複数の元押ジャッキ７５をセットする。尚、複数の元押ジャッキ７５が推進手段に相当するものである。

次に、図９に示すように、元押しジャッキ７５を伸長させると共に揺動駆動機構９によりカッターヘッド２を揺動させて胴分割体４の長さ分掘進する。その後、退入させた元押しジャッキ７５と掘進機本体３との間に胴分割体４を嵌め込み、この胴分割体４を掘進機本体３の胴部材３ａの後端に溶接接合する。

これと略並行してこの胴分割体４のゲート分割体７ｂを胴部材３ａのゲート分割体７ａの後端に溶接接合し、胴分割体４のエントランスリング８１の分割体を、掘進機本体３のエントランスリング８１の分割体に溶接接合する。以下、この推進型掘進機１により矩形断面トンネルを掘進しつつ、４つの胴分割体４を掘進方向に直列的に順次接続し、元押しジャッキ７５に押し輪を介して所定長さ分掘進した状態で停止し、その後、エントランスリング８１に止水シール機構３６を装備する。

次に、図１１（ａ）に示すように、分岐発進に際してテールプレート５８を取外した１番目の分岐シールド掘進機５を、発進架台７７を兼ねる搬送台車に載置して推進型掘進機１内の最も前側の発進用開口部８０付近に搬入する。次に、図１１（ｂ）に示すように、仮セグメント７８を構築しこの仮セグメント７８に反力をとって分岐シールド掘進機５をエントランスリング８１に挿通状に装着する。

次に、止水シール機構３６を作動させてエントランスリング８１の内周面と分岐シールド掘進機５間をシールした後、カッターヘッド４２とゲート７との間に高濃度泥水を注入する。その後、図１１（ｃ）に示すように、ゲート７を、推進型掘進機１の掘進方向と反対方向へ（立坑７４側へ）スライドさせて最も前側の発進用開口部８０を開放する。このゲート７をスライドさせるとき、最も後方のゲート分割体７ｂを１枚分立孔７４側へスライドさせた段階で切断する。

前記の分岐シールド掘進機５を所定距離分岐発進させた後、反力受け部材７９をエントランスリング８１に溶接接合する。次に、図１１（ｄ）に示すように、一部の仮セグメント７８を撤去し、テールプレート５８を胴部材４３の後端に溶接接合し、その後再び仮セグメント７８を復旧してから、分岐シールド掘進機５により目標地点まで掘進を行う。
その後、２機目の分岐シールド掘進機５を２番目の発進用開口部８０にセットし、１番目の分岐シールド掘進機５から解体した内部機器を２機目の分岐シールド掘進機５に装備してから、２機目の分岐シールド掘進機５による目標地点までの掘進を行う。以下、同様に、３番目、４番目の分岐シールド掘進機５による目標地点までの掘進を順次行う。

以上説明した分岐式推進型掘進機によれば、推進型掘進機１の胴部材１２の側部の平板状胴部分に４つの矩形状の発進用開口部８０が形成されるので、その開口部形状が簡単化するし、各発進用開口部８０を囲繞するエントランスリング８１の取付け部分も平坦な断面形状となる。更に、推進型掘進機１により矩形断面トンネルを掘削している際には、４つの発進用開口部８０をゲート７で水密状に塞ぎ、分岐シールド掘進機５の分岐発進時にはこのゲート７をスライドさせて発進用開口部８０を開放するようにしたから、従来のものと比べて分岐シールド掘進機５の為の分岐部の構造が簡単化し、製作費を低減することができる。

４つの分岐シールド掘進機５を、推進型掘進機１に形成された矩形状の４つの発進用開口部６から順次分岐発進させて、矩形大断面トンネルを掘削することができ、工期を大幅に短縮することができる。立坑の施工が困難な道路下や河川下に、電車の車庫、地下駐車場等を構築する為の幅広大断面トンネルを掘進する際、施工可能な立坑７４から推進型掘進機１で所定距離掘進後、複数の分岐シールド掘進機５を左方または右方へ直角状に分岐発進させて大断面トンネルを掘削できる。

特に、分岐シールド掘進機５を発進用開口部８０から順々に分岐発進させるから、分岐シールド掘進機５の機内の主要部材（複数のシールドジャッキ４６、揺動ジャッキ６２、軸受８３、エレクタ４７及び支柱７１、スクリューコンベヤ７２等）を転用することが可能となり、その分、製作費、工事費を低減することができる。

４つの胴分割体４を掘進方向に直列的に順次接続することで、４つの発進用開口部８０が形成され、これと並行的に複数のゲート分割体７ａ，７ｂを接合することによりゲート７が構成される。各発進用開口部８０を囲繞するエントランスリング８１内周面と分岐シールド掘進機５間をシールする止水シール機構３６を設けたので、各分岐シールド掘進機５の分岐発進時に推進型掘進機１内に水や土砂が流入するのを防止することができる。
ゲート７をスライドさせて各発進用開口部６を順に開放させ、分岐シールド掘進機５を分岐発進させることができるから、分岐発進の為の準備作業が軽減する。

前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）前記実施例では、発進用開口部６から１機ずつ分岐シールド掘進機５を分岐発進させるが、２機以上の分岐シールド掘進機５を同時に分岐発進する構造にしてもよい。

２）前記の実施形態では、分岐シールド掘進機５を推進型掘進機１の掘進方向に対して直交方向へ分岐させる場合を例として説明したが、直交方向とは限らず、エントランスリング等に必要に応じて適宜変更を加えて、直交方向以外の種々の方向へ交差状に分岐させることも可能である。

３）前記実施例では４つの発進用開口部８０を形成し、４機の分岐シールド掘進機５を分岐発進させる場合について説明したが、発進用開口部８０の数は４つに限定されるものではない。その他、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲において前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能である。

本発明の実施例に係る分岐式推進型掘進機の縦断面図である。 カッターヘッドの正面図である。 カッターヘッドの揺動駆動機構等の縦断面図である。 図１のIV−IV線端面図である。 止水シール機構の要部拡大断面図である。 分岐シールド掘進機の縦断面図である。 分岐シールド掘進機の機内の主要部材を撤去した状態の縦断面図である。 推進型掘進機を立坑から発進させる準備段階を説明する説明図である。 推進型掘進機を立坑から発進させた段階を説明する説明図である。 推進型掘進機を立坑から所定長さ掘進させた状態を説明する説明図である。 分岐シールド掘進機の分岐要領の説明図であり、（ａ）は分岐前の準備段階の説明図、（ｂ）は分岐直前の準備段階の説明図、（ｃ）はゲートを開放して分岐掘進した段階の説明図、（ｄ）はテールプレートを取り付けた状態の準備段階の説明図である。

符号の説明

１ 推進型掘進機
３ 掘進機本体
４ 胴分割体
５ 分岐シールド掘進機
７ ゲート
１２ 胴部材
３６ 止水シール機構
８０ 発進用開口部
８１ エントランスリング

Claims (2)

1. 後方の推進手段により推進されつつトンネルを掘削可能な推進型掘進機と、この推進型掘進機からその掘進方向と交差する方向向きに分岐発進可能な複数の分岐シールド掘進機を備えた分岐式推進型掘進機であって、
   前記推進型掘進機の胴部材は矩形断面をなし、この胴部材の側部の平板状胴部分に分岐シールド掘進機を夫々分岐発進可能な複数の発進用開口部を隣接状に設け、
   前記胴部材の内側に各発進用開口部を囲繞するエントランスリングを設け、
   前記複数の発進用開口部を水密状に塞ぎ且つ分岐シールド掘進機の分岐発進時に推進型掘進機の掘進方向と反対方向へスライドさせて開放可能なゲートを設けた、
   ことを特徴とする分岐式推進型掘進機。
2. 前記エントランスリングにエントランスリング内周面と分岐シールド掘進機間をシールする止水シール機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の分岐式推進型掘進機。