JP2835390B2 - 分岐シールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は途中で分岐されるトンネ
ルをシールド工法で構築する際に使用する分岐シールド
掘進機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者等は、先に特願平５ー１３１１
８３号及び特願平５ー１９２７３０号として、本線トン
ネル掘進中に該本線トンネル内より分岐トンネルを分岐
掘削するようになした分岐シールド工法を提案した。

【０００３】上記前者の特願平５ー１３１１８３号の提
案では、その「特許請求の範囲」の項に記載したように
「本線シールド掘進機の主スキンプレート内に抜き差し
可能な副スキンプレートを二重筒状に収納し、この副ス
キンプレートの周面に窓孔を設け、さらに、本線シール
ド掘進機内には該窓孔より発進できる分岐線シールド掘
進機を収納し」た分岐シールド掘進機を使用するもの
で、具体的構成は「図１２」に示すように（但し、符号
に関しては本願と合致させるため先願の符号とは変更し
てある。）なっている。

【０００４】すなわち、「図１２」に示した分岐シール
ド掘進機は、本線シールド掘進機１００の主スキンプレ
ート１１０Ａ内に抜き差し可能な副スキンプレート１２
２Ａを二重筒状に収納し、この副スキンプレート１２２
Ａの周面に窓孔１２４を設け、さらに、本線シールド掘
進機１００内には該窓孔１２４より発進できる分岐線シ
ールド掘進機２００を収納している。なお、「図１２」
中、１がカッターディスク、２が切羽側シールドジャッ
キ、５が立坑側シールドジャッキ、Ｓがセグメントを、
Ｔ１が掘削した本線トンネルを示すものである。

【０００５】「定義」本願では、本線トンネルＴ１を図
右側より左側に向けて掘削するものとして説明し、「切
羽側」とは図の左側を、「立坑側」とは図の左側を意味
する。なお、図の左側には必ずしも立坑を必要とするも
のではなく、法面に設けたトンネル発進口であっても無
論差し支えないものである。

【０００６】そして、上記「図１２」に示した分岐シー
ルド掘進機では、分岐予定場所までは立坑側シールドジ
ャッキ５を伸張させることで既設のセグメントＳを反力
受けとして本線シールド掘進機１００の掘進力を得て掘
進し、一定距離の掘進が終了すると該立坑側シールドジ
ャッキ５を縮退し、この縮退によって生じた間隙に新た
なセグメントＳを組み立てるという従来法で本線トンネ
ルＴ１の掘進が行われる。このようにして分岐予定場所
まで本線トンネルＴ１を掘進したら、上記立坑側シール
ドジャッキ５の使用は止めて、今度は切羽側シールドジ
ャッキ２を伸張させ、副スキンプレート１２２Ａをその
場所に残し、主スキンプレート１１０Ａを前進させるこ
とで窓孔１２４を開き、この窓孔１２４より収納した分
岐線シールド掘進機２００で分岐トンネルを掘進するも
のである。

【０００７】また、上記後者の特願平５ー１９２７３０
号の提案ではその「特許請求の範囲」の項に記載したよ
うに「本線シールド掘進機の主スキンプレートを、前胴
と中胴と後胴とを中折れ式に連結して構成し、該中胴内
には抜き差し可能な副スキンプレートを二重筒状に収納
し、この副スキンプレート内には分岐線シールド掘進機
を収納し、該副スキンプレートの周面には分岐線シール
ド掘進機が発進できる窓孔を設け」た分岐シールド掘進
機を使用するもので、具体的構成は「図１３」に示すよ
うに（但し、符号に関しては本願と合致させるため先願
の符号とは変更してある。）なっている。

【０００８】すなわち、「図１３」に示した従来例分岐
シールド掘進機は、本線シールド掘進機１００を、前胴
１１０Ｂと中胴１２０Ｂと後胴１３０Ｂとを中折れ式に
連結して構成し、該中胴１２０Ｂ内には抜き差し可能な
副スキンプレート１２２Ｂを二重筒状に収納し、この副
スキンプレート１２２Ｂ内には分岐線シールド掘進機
（図示せず）を収納し、該副スキンプレート１２２Ｂの
周面には分岐線シールド掘進機が発進できる窓孔１２４
を設けてなる。なお、「図１３」中、１がカッターディ
スク、２が切羽側シールドジャッキ、３が切羽側中折れ
用ジャッキ、３ａがこの切羽側中折れ用ジャッキ３のロ
ッドにシリンダー本体を連結したストローク補充用ジャ
ッキ、４が立坑側中折れ用ジャッキ、５が立坑側シール
ドジャッキ、Ｓがセグメントを、Ｂが後胴１３０ｂの後
方室、Ｂ１が前胴１１０Ｂの後方室、Ｔ１が本線トンネ
ルを示すものである。

【０００９】そして、上記「図１３」に示した分岐シー
ルド掘進機では、分岐予定場所までは立坑側シールドジ
ャッキ５を伸張させることで既設のセグメントＳを反力
受けとして本線シールド掘進機１００の掘進力を得て掘
進し、一定距離の掘進が終了すると該立坑側シールドジ
ャッキ５を縮退することによって生じた間隙に新たなセ
グメントＳを組み立てる従来法で本線トンネルＴ１の掘
進を行う。

【００１０】そして、分岐予定地点で中胴１２０Ｂと副
スキンプレート１２２Ｂとの連結を解き、副スキンプレ
ート１２２Ｂと後胴１３０Ｂとをその分岐点位置に残し
て、今度は該副スキンプレート１２１Ｂを反力受けに使
用して、前胴１１０Ｂと中胴１２０Ｂとの切羽側中折れ
用ジャッキ３の作動によって推進力を得て（この際に、
切羽側中折れ用ジャッキ３はストロークが短いので、ス
トローク補充用ジャッキ３ａを使用する。）、前胴１１
０Ｂと中胴１２０Ｂとを連結した状態で掘進を行う。

【００１１】そして、上記前胴１１０Ｂと中胴１２０Ｂ
とが推進して該中胴１２０Ｂの後端部が副スキンプレー
ト１２１Ｂの窓孔１２４部位を通過したら分岐地点に残
された副スキンプレート１２０Ｂの該窓孔１２４より分
岐線シールド掘進機（図示せず）により分岐線トンネル
を掘進（「図１３」の場合、該分岐線トンネルは奥方向
または手前方向に掘進）する。

【００１２】なお、上記分岐線シールド掘進機が発進し
た後には、前胴１１０Ｂと中胴１２０Ｂとの連結を解い
て、前胴１１０Ｂのみで本線トンネルＴ１を分岐線トン
ネルの掘削と並行して掘削するようになしている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の分
岐シールド掘進機は実機化途中のもので、なお改善の必
要性を有するもので、鋭意検討を加えたところ以下のよ
うな検討事項及び課題点を有するものであった。

【００１４】「課題その１」「図１２」従来例は、主ス
キンプレート１１０Ａ内に分岐線シールド掘進機２００
を収納しているので、本線シールド掘進機１００の全長
がその分長く必要となり、本線トンネルＴ１の掘削が困
難となる。すなわち、本線シールド掘進機１００が長い
と、土水圧が加わる面が広くなり、これを推進させるの
には大きな力を要するのと、曲線掘削を行うには余堀量
を相当に多くしないとならないことが、本線トンネルＴ
１の掘削を困難となす主な原因である。

【００１５】「課題その２」また、「図１２」従来例は
分岐予定場所以後も全長の長い主スキンプレート１１０
Ａを使用するため、上記本線トンネルの掘削が困難であ
ると共に、該主スキンプレート１１０Ａの広い面積に大
きな土水圧が加わるため、分岐予定場所以後も大型のシ
ールドジャッキを使用しなくてはならない。また、全長
の長い主スキンプレート１１０Ａの掘削は曲線施工で余
掘を大きくしないと方向転換できずその分本線トンネル
の掘削が困難となるものである。但し、この「図１２」
例の場合も主スキンプレート１１０Ａはその後部１１０
Ａ１を途中で切り離すことは想定していた。

【００１６】「課題その３」そこで上記「課題その１」
と「課題その２」とを解決すべく、「図１３」従来例で
は中折れ式を採用し、途中、後胴１３０Ｂと中胴１２０
Ｂを切り離すようになしたが、この方式はストローク補
充用ジャッキ３ａを有した切羽側中折れ用ジャッキ３を
使用しているので構造が複雑となるという課題を有して
いた。

【００１７】「課題その４」さらに、上記「図１３］で
は、前胴１１０Ｂに独立したシールド掘進機としての最
低必要全長の大きさを確保（後方室Ｂ１内でセグメント
Ｓを組み立てるためのスペースを確保）しなくてはなら
ず、その後方に中胴１２０Ｂを中折れ式に連結してある
ので、全長が長くなり、その分立坑側シールドジャッキ
５を大型のものを使用しなくてはならないという課題を
有していた。

【００１８】そこで、本発明は上記課題にかんがみなさ
れたもので、曲線状の本線トンネルＴ１の掘削も容易
で、装置も簡易化できる分岐シールド工法を提供するこ
とを目的としたものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的に沿い、先述
特許請求の範囲を要旨とする本発明の構成は前述課題を
解決するために、前端にカッターディスク１を設けた前
胴１１０の後端側に、中胴１２０を中折れ式に連結し、
上記中胴１２０は外側スキンプレート１２１とこの外側
スキンプレート１２１内に二重筒状に収納されると共に
該外側スキンプレート１２１に着脱可能に連結した内側
スキンプレート１２２とで構成し、該外側スキンプレー
ト１２１は前側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂとを着
脱可能に連結し、該内側スキンプレート１２２内には分
岐シールド掘進機２００を収納し、さらに、該内側スキ
ンプレート１２２の周面には上記分岐シールド掘進機２
００の発進用の窓孔１２４を設け、上記中胴１２０の後
端側に後胴１３０を中折れ式に連結してなる技術的手段
を講じたものである。

【００２０】また「請求項２」の発明は、前端にカッタ
ーディスク１を設けた前胴１１０の後端側に、複数の切
羽側中折れ用ジャッキ３を介して中胴１２０を中折れ式
に連結し、上記中胴１２０は切羽側中折れ用ジャッキ３
の後端が連結される外側スキンプレート１２１と、この
外側スキンプレート１２１内に二重筒状に収納すると共
に該外側スキンプレート１２１に着脱可能に連結した内
側スキンプレート１２２とで構成し、上記外側スキンプ
レート１２１は前側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂと
を着脱可能に連結し、上記内側スキンプレート１２２
は、その内側に分岐シールド掘進機２００を収納し、さ
らに、該内側スキンプレート１２２の周面には上記分岐
シールド掘進機２００の発進用の窓孔１２４を設け、上
記外側スキンプレート１２１の前内側には内側スキンプ
レート１２２の前端を反力受けとする複数の切羽側シー
ルドジャッキ２を取り付け、上記中胴１２０の後端側に
前端側が内側スキンプレート１２２に連結される複数の
立坑側中折れ用ジャッキ４を介して後胴１３０を連結
し、この後胴１３０内には複数の立坑側シールドジャッ
キ５を取り付けてなる技術的手段を講じたものである。

【００２１】さらに、「請求項３」の発明は、前端にカ
ッターディスク１を設けた前胴１１０の後端側に、複数
の切羽側中折れ用ジャッキ３を介して中胴１２０を中折
れ式に連結し、上記中胴１２０は切羽側中折れ用ジャッ
キ３の後端が連結される外側スキンプレート１２１とこ
の外側スキンプレート１２１内に二重筒状に収納すると
共に該外側スキンプレート１２１に着脱可能に連結した
内側スキンプレート１２２とで構成し、上記外側スキン
プレート１２１は後端部内側に開閉式テールパッキン６
を配したテールパッキン取り付け部１２５を有した前側
胴体１２１ａと、この前側胴体１２１ａと同径の後側胴
体１２１ｂとで形成され、該後側胴体１２１ｂの前端部
内側に突出したブラケット部１２３ｂと前側胴体１２１
ｂの上記テールパッキン取り付け部１２５より前方部内
側に突出したブラケット部１２３ａとを軸方向の連結棒
９で連結して該前側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂと
を複数カ所で連結し、上記内側スキンプレート１２２
は、その内側に分岐シールド掘進機２００を収納し、さ
らに、該内側スキンプレート１２２の周面には上記分岐
シールド掘進機２００の発進用の窓孔１２４を設け、上
記外側スキンプレート１２１の前内側には内側スキンプ
レート１２２の前端を反力受けとする複数の切羽側シー
ルドジャッキ２を取り付け、上記中胴１２０の後端側に
は、前端側が副スキンプレート１２２に連結される複数
の立坑側中折れ用ジャッキ４を介して後胴１３０を連結
し、この後胴１３０内には複数の立坑側シールドジャッ
キ５を設けてなる技術的手段を講じたものである。

【００２２】

【作用】次に本発明の作用を「図５」乃至「図１１」に
示す掘削工程を参照して説明する。まず、本発明分岐シ
ールド掘進機は外側スキンプレート１２１と内側スキン
プレート１２２、及び前側胴体１２１ａと後側胴体１２
１ｂとは夫々連結された状態となしてある。そこで、本
線トンネルＴ１を掘削するには、立坑側シールドジャッ
キ５を伸張させることで、後胴１３０内に組み立てた既
設のセグメントＳを反力受けとして本線トンネル掘削機
１００は掘進力を得て本線トンネルＴ１を掘進する。そ
して、一定距離の掘進が終了すると該立坑側シールドジ
ャッキ５を縮退して生じた間隙に新たなセグメントＳを
組み立て、再度該立坑側シールドジャッキ５を伸張させ
る工程を繰り返すという従来法で本線トンネルＴ１の掘
進を行う。

【００２３】上記において、立坑側シールドジャッキ５
を伸張させると、前胴１１０と中胴１２０と後胴１３０
とは全て一体的に連結してあるので、これらは一体とな
って該立坑側シールドジャッキ５で押し進められる作用
を受ける。

【００２４】そして、本線トンネル掘進機１００が推進
力を得たらカッターディスク１の回動で切羽を切削でき
るのは従来と同じ作用であり、また、この本線トンネル
Ｔ１の掘削に際して屈曲した本線トンネルＴ１を掘削す
るには、両中折れジャッキ３，４を作動させて前胴１１
０と中胴１２０と後胴１３０との夫々の連結角度を変更
することで、本線シールド掘進機１００を所定の曲率に
対処できるように屈曲できる作用を呈するものである。

【００２５】そして、分岐予定場所まで（「図５」の状
態まで）本線トンネルＴ１を掘削したら、立坑側シール
ドジャッキ５の操作を止め、外側スキンプレート１２１
と内側スキンプレート１２２との連結を解いた後、今度
は切羽側シールドジャッキ２を作動させ本線トンネルＴ
１の掘削を続ける。

【００２６】すなわち、切羽側シールドジャッキ２は内
側スキンプレート１２２を反力受けとして伸張し、前胴
１１０と外側スキンプレート１２１とを推進し、内側ス
キンプレート１２２と後胴１３０はその場所に残すこと
になる。なお、切羽側シールドジャッキ２は一定距離の
掘進を終了すると縮退させその間隙部にセグメントＳを
組み立てるのは従来と同じであり、外側スキンプレート
１２１が推進すると「図６」の状態を介してやがてこの
外側スキンプレート１２１の後端が窓孔１２４の部位を
通り越し、この窓孔１２４を「図７」に示すように開
く。

【００２７】上記において、窓孔１２４を突然に開くと
地下地盤が地上に連通する本線トンネルＴ１内に露出し
て地盤崩壊等の危険性を有するので、「図５」に示すよ
うに、窓孔１２４の内側にエントランスガイド筒１２４
ａを取り付け、この中に分岐シールド掘進機２００の先
端を嵌入して設置し、該エントランスガイド筒１２４ａ
の後端にはエントランスパッキン６ｂを取り付けてお
き、さらに該分岐シールド掘進機２００の前方には一定
の土圧または泥水圧を加えておくか、さらにはモルタル
等の充填物を充填しておくとよいものである。なお、
「図６」乃至「図１１」では上記エントランスガイド筒
１２４ａとエントランスパッキン６ｂとは省略してある
が、実際には「図８」または「図９」の状態まで（分岐
トンネルＴ２がある程度掘進されるまで）は、これらを
撤去しないで使用するものである。

【００２８】なお、上記分岐予定位置を通過した後の本
線トンネルＴ１の掘削に先だって、後胴１３０内に収納
してあったセグメントＳを組み立てるために使用するエ
レクター８を内側スキンプレート１２２の前方にある後
方室Ｂ１内（本実施例では、後記する前側胴体１２１ａ
内）に移動して組み立て、その他の掘削に必要な排泥装
置等も内側スキンプレート１２２内を通して前胴１１０
につながるように組み替える。

【００２９】そして、「図７」に示すように窓孔１２４
が完全に開いたらこの窓孔１２４より分岐シールド掘進
機２００を発進して分岐トンネルＴ２を「図８」乃至
「図１１」に示すように掘削する。この分岐シールド掘
進機２００の掘進も従来方で行えばよく、分岐シールド
掘進機２００内にセグメントＳを組み立て、このセグメ
ントを反力受けにして順次分岐線トンネルＴ２を掘進す
る。

【００３０】上記分岐トンネルＴ２の掘進時に本線トン
ネルＴ１の掘進を並行してもよいが、分岐トンネルＴ２
の掘進に際して分岐シールド掘進機２００の反力受け１
０や支保１１を内側スキンプレート１２２内に設ける必
要があるので、この内側スキンプレート１２２の前方に
セグメントＳを搬入するための搬入路を確保できないの
で、この場合は本線トンネルＴ１の掘削は一時中断して
おけばよい。

【００３１】分岐トンネルＴ２の掘削が「図１０」の状
態まで進み、分岐トンネルＴ２のセグメントＳの長さが
分岐シールド掘進機２００のシールドジャッキ（図示せ
ず）の反力受けとして充分抗するようになったら、前記
反力受け１０や支保１１を撤去して本線トンネルＴ１の
掘進を再開する。

【００３２】上記本線トンネルＴ１の掘進を再開するに
先立ち、外側スキンプレート１２１の前側胴体１２１ａ
と後側胴体１２１ｂとの連結を解く。すると、以後は切
羽側シールドジャッキ２を伸張させると、前胴１１０と
前側胴体１２１ａとが一体となって推進され、外側スキ
ンプレート１２１の後側胴体１２１ｂはその場所に残る
ことになる。

【００３３】したがって、該前側胴体１２１ａは常時
（分岐予定場所まで本線トンネルＴ１を掘削する状態）
は後側胴体１２１ｂと共に窓孔１２４を閉じる作用を呈
し、分岐予定場所以後に後側胴体１２１ｂを切り離した
状態では、本線トンネルＴ１を掘削するに際しての短い
前胴１１０の後方にセグメントを組み立てるために使用
する後方室Ｂ１を確保する作用を呈し、該外側スキンプ
レート１２１を前側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂと
を着脱可能に連結することで、切り離し前の本発明分岐
シールド掘進機の全長は「図１３」従来例より短く構成
でき、後側胴体１２１ｂを切り離しても前側胴体１２１
ａでセグメント組立に必要な長さを確保する作用を呈す
るものである。

【００３４】なお、上記外側スキンプレート１２１の前
側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂとの連結を解く際
は、その内側にセグメントＳを組み立ててあるため、こ
の部位のセグメントＳ１（「図１０」参照）を一時取り
はずす必要性を（この部位のセグメントＳ１は容易に取
りはずし易い構造のものを使用しておくとよい。）有す
る。そこで、本実施例及び「請求項３」の発明では、こ
の外側スキンプレート１２１は後端部内側に開閉式テー
ルパッキン６を配したテールパッキン取り付け部１２５
を有した前側胴体１２１ａと、この前側胴体１２１ａと
同径の後側胴体１２１ｂとで形成してあるので、開閉式
テールパッキン６を閉じることでこの部位のセグメント
Ｓ１を一時的に外しても止水性を確保できる作用を呈す
る。

【００３５】なお、上記開閉式テールパッキン６は、
「請求項１」及び「請求項２」では必須要件としていな
いが、これは、後記する用にテールパッキン取り付け部
１２５に予めテールパッキン６ａを配設しておいたり、
同じく後記するパッキン６３ａ，６３ｂを設けた場合は
一応止水性が確保できるためである。

【００３６】そして、「請求項３」の発明では、後側胴
体１２１ｂの前端部内側に突出したブラケット部１２３
ｂと前側胴体１２１ｂの上記テールパッキン取り付け部
１２５より前方部内側に突出したブラケット部１２３ａ
とを軸方向の連結棒９で連結して該前側胴体１２１ａと
後側胴体１２１ｂとを複数カ所で連結してあるので、上
記セグメントＳ１を外してこの連結棒９を除去または切
断すれば該前側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂとの連
結は解かれ、テールパッキン取り付け部１２５にテール
パッキンを取り付け（該テールパッキンは予め取り付け
ておいてもよい。）、セグメントＳ１を外した場所に恒
久用のセグメントＳを再度組み立て、以後は前胴１１０
と前側胴体１２１ａとになった本線シールド掘進機１０
０と分岐シールド掘進機２００とで本線トンネルＴ１と
分岐トンネルＴ２とを並行して掘進できるものである。

【００３７】

【実施例】次ぎに本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図中、１００が本線シールド掘進機
で、この本線シールド掘進機１００は前胴１１０と、中
胴１２０と、後胴１３０とを夫々中折れ式に連結してな
る。

【００３８】上記前胴１１０は、前端にカッターディス
ク１を設けてある。このカッターディスク１は従来公知
なものが使用でき、図示しない駆動源で回転して切羽を
掘削するようになしてあるのは無論である。

【００３９】また、上記前胴１１０には、図示はしてい
ないが、カッターディスク１で掘削したズリと称される
掘削土を地上まで搬出する排泥管やズリトロと称される
搬送台車、その他のコンベヤー等からなる排泥装置が設
けられる（正確には排泥装置の排泥始端装置が設けられ
るもので、その一部または全部が中胴１２０内に臨入す
ることは差し支えなく、排泥装置の搬送路は中胴１２
０、後胴１３０、既設トンネルＴ１内を通過するのは無
論である。）のも従来と同じである。なお、本線シール
ド掘進機１００には、泥水式、土圧式、その他の従来公
知な掘削方式を採用でき、この掘削方式に対応して上記
排泥装置が適宜選定されるのは無論である。

【００４０】また、上記前胴１１０と、中胴１２０と、
後胴１３０とを夫々中折れ式に連結するには従来技術が
使用でき、複数の切羽側中折れジャッキ３，３，３・・
・及び立坑側中折れジャッキ４，４，４・・・を夫々周
方向に一定間隔で配設し、各切羽側中折れジャッキ３，
３，３・・・の伸退量を調整することで前胴１１０と中
胴１２０との連結角度を、各立坑側中折れジャッキ４，
４，４・・・の伸退量を調整することで中胴１２０と後
胴１３０との連結角度を夫々調整できるようになしてあ
るのも従来と同じである。

【００４１】上記切羽側中折れジャッキ３は、一端を前
胴１１０に他端を中胴１２０に、立坑側中折れジャッキ
４は一端を中胴１２０に他端を後胴１３０に、夫々自在
継手を介して連結すればよいが、本発明では後記するよ
うに中胴１２０を外側スキンプレート１２１とこの外側
スキンプレート１２１内に二重筒状に収納されると共に
該外側スキンプレート１２１に着脱可能に連結した内側
スキンプレート１２２とで構成してあるので、切羽側中
折れジャッキ３は一端を前胴１１０に他端を中胴１２０
の外側スキンプレート１２１に、立坑側中折れジャッキ
４は一端を中胴１２０の内側スキンプレート１２２に他
端を後胴１３０に、夫々自在継手を介して連結してあ
る。

【００４２】なを、前胴１１０と中胴１２０との周部連
結部と、中胴１２０と後胴１３０との周部連結部とは、
夫々内側挿入外面に球面座部７を設けて、前胴１１０と
中胴１２０と後胴１３０との相互の連結角度を変更して
も止水性を確保するようになしてあるのも従来の中折れ
式と同じである。

【００４３】そして、上記中胴１２０は外側スキンプレ
ート１２１とこの外側スキンプレート１２１内に二重筒
状に収納されると共に該外側スキンプレート１２１に着
脱可能に連結した内側スキンプレート１２２とで構成
し、該外側スキンプレート１２１は前側胴体１２１ａと
後側胴体１２１ｂとを着脱可能に連結してある。

【００４４】上記前側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂ
とを着脱可能に連結するには、図示例及び「請求項３」
の発明では、後側胴体１２１ｂの前端部内側に突出した
ブラケット部１２３ｂと前側胴体１２１ｂの上記テール
パッキン取り付け部１２５より前方部内側に突出したブ
ラケット部１２３ａとを軸方向の連結棒９で連結してあ
る。

【００４５】上記連結棒９の両端と両ブラケット部１２
３ａ，１３２ｂとの連結は、「図２」及び「図３」に最
も明らかに示すように、両ブラケット部１２３ａ，１３
２ｂにピン挿通孔（図示せず）を設けておき、一方から
ピン頭部を有した連結棒９のピン部（螺足でもよい。）
を挿通し両ブラケット部１２３ａ，１３２ｂを挿通して
貫出した部位に、固定具９１（ナットでもよい）を固定
螺子９２で固定（螺足とナットの場合は両者の螺合）し
てあり、この固定具９１を取りはずすことで連結を解く
ようになしてあるが、該連結棒９の両端は両ブラケット
部１２３ａ，１３２ｂを介して、あるいは両端を折り曲
げて直接、後側胴体１２１ｂの前端部と前側胴体１２１
ｂの上記テールパッキン取り付け部１２５より前方部に
溶接止めしてもよく、この場合の連結はガスバーナ切断
等によって該連結棒９を切断して行うようになしてもよ
い。

【００４６】なお、上記連結棒９は図示例では「図３」
に示すような断面略半円形状のものを使用しており、外
側スキンプレート１２１ａの内面と連結棒９の半円状周
面と内側スキンプレート１２２の外周面とで構成される
間隙部には後記するパッキン６３ａ，６３ａを適所に収
納してある。

【００４７】なお、上記前側胴体１２１ａと後側胴体１
２１ｂとの着脱可能な連結は、上記以外の方法を採用し
てもよいが、上記連結棒９を使用するのは前側胴体１２
１ａの後端部位に後記するテールパッキン取り付け部１
２５を確保できるようになすためである。また、この連
結棒９は必ずしも棒状でなくてもよく、帶板状等の別の
断面形状のものを使用してもよいものである。

【００４８】上記テールパッキン取り付け部１２５には
セグメントＳとの間隙を塞ぎ止水性を確保するためのテ
ールパッキン６ａを取り付けるもので、このテールパッ
キン６ａは従来公知なものを使用すればよい。

【００４９】なお、上記テールパッキン６ａは予め取り
付けておいてもよいが、本実施例では後で装着するよう
になしている。後で装着するようになしたのは必須の要
件ではないが、テールパッキン６ａが長期間前記連結棒
９に局所的に圧接しているとその部分が変形して止水性
の信頼性が低下すること、また該連結棒９を除去した
り、後記するパッキン６３ａを乗り越える際に損傷する
おそれもあるため後から装着するのが望ましいためであ
る。

【００５０】さらに、図示実施例及び「請求項３」の発
明では、上記テールパッキン取り付け部１２５には開閉
式テールパッキン６を予め配してある。この開閉式テー
ルパッキン６は、例えばテールパッキン６ａの破損・摩
耗等で交換が必要になった際に一時的に閉じて止水性を
確保するものとして従来提案されているもので、パッキ
ン本体６１の裏側に膨縮性袋６２を設けておき、この膨
縮性袋６２に空気を圧送すると該パッキン本体６１の自
由端は「図２」下方側に押され閉じる（内側に組み立て
たセグメントＳに圧接する）ようになしてある。

【００５１】さらに上記外側スキンプレート１２１内に
二重筒状に収納されると共に該外側スキンプレート１２
１に着脱可能に連結した内側スキンプレート１２２は、
外側スキンプレート１２１より一回り小径に形成され、
抜き差し可能に挿入される。なお、ここで外側スキンプ
レート１２１内に二重筒状に収納するとしたのは必ずし
もその全部を収納しなくてもよいことを意味し、図示例
では後端部は外側スキンプレート１２１の後方に突出す
るようにしてあり、前端は外側スキンプレート１２１よ
り後方に位置して後記する切羽側シールドジャッキ２の
収納場所を確保するようになしてある。

【００５２】上記内側スキンプレート１２２は単なる筒
状に構成してもよいが、図示実施例では内周部に補強リ
ブ１２７を設けてある。通常シールド掘進機のスキンプ
レートは主に土水圧に抗する強度を有すればよく、主に
略求心方向の外力に対してその強度を設定するが、本発
明ではこの内側スキンプレート１２２を介して本線シー
ルドジャッキ１００の推進力を伝達するようになしたた
め、軸方の外力に対しても充分なる抗力を要求されるた
め該補強リブ１２７を設けたものである。なお、後記す
る窓孔１２４部位には無論この補強リブ１２７を設ける
ことはできないが、この部位は同じく後記する分岐シー
ルド掘進機２００のカッターディスク２０１を介して推
進力を伝達するようになすとよい。

【００５３】そして上記内側スキンプレート１２２を外
側スキンプレート１２１に着脱可能に連結するには、螺
子止め等適宜方法を採用すればよいが、図示例では該内
側スキンプレート１２２の前端部の螺子止めと、周面の
ピン（螺子）止めとを併用している。

【００５４】上記内側スキンプレート１２２の前端部の
螺子止めは、外側スキンプレート１２１の前部内周に連
結リング１２６を固定しておきこの連結リング１２６に
内側スキンプレート１２２の前端内フランジを重ねて締
着螺子１２８ａ，１２８ａ，１２８ａ・・・で締着して
ある。

【００５５】なお、上記連結リング１２６には、前記し
た切羽側中折れジャッキ３の他端側を連結して、この連
結リング１２６を介して前胴１１０と外側スキンプレー
ト１２１とが中折れ式に連結されるようになし、また該
内側スキンプレート１２２の後端内フランジに立坑側中
折れジャッキ４の一端を連結して内側スキンプレート１
２２を介して中胴１２０と後胴１３０とを中折れ式に連
結するようになしてある。

【００５６】また、上記周面のピン（螺子）止めは、
「図４」に示すように内側スキンプレート１２２の内側
から該内側スキンプレート１２２を挿通する締着螺子１
２８ｂ，１２８ｂ，１２８ｂ・・・の先端を外側スキン
プレート１２１に締着してなる。なお、外側スキンプレ
ート１２１と内側スキンプレート１２２との間には適宜
スペーサ１２８ｃを介装しておくのが望ましいが、この
スペーサ１２８ｃは局所的なものとして内側スキンプレ
ート１２２の抜き差しに支承を与えないようなしてお
く。

【００５７】また、上記締着螺子１２８ｂを挿通するた
めに内側スキンプレート１２２に設けた通孔１２８ｄ
は、該締着螺子１２８ｂを脱着した後適部材で塞ぐよう
になす。

【００５８】さらに、上記外側スキンプレート１２１と
内側スキンプレート１２２との間にはパッキン６３ａ，
６３ｂを介装しておくのが望ましく、「図１」例の左側
パッキン６３ａは内側スキンプレート１２２の先端外周
面に固定され、右側パッキン６３ｂは外側スキンプレー
ト１２１の後端内周面に固定され、外側スキンプレート
１２１と内側スキンプレート１２２とが重なる両者の間
隙が密閉できるようになしてある。

【００５９】そして、上記内側スキンプレート１２２内
には分岐シールド掘進機２００が収納され、さらに、該
内側スキンプレート１２２の周面には上記分岐シールド
掘進機２００の発進用の窓孔１２４を設けてある。

【００６０】上記分岐シールド掘進機２００は内側スキ
ンプレート１２２内に収納できるものであれば従来公知
なものでよいが、内側スキンプレート１２２内のスペー
スを有効に利用するため、そのスキンプレートの後方部
２００ａ（「図７」に破線で示す部位）は分断しておい
て後から搬入・組み付けるようになしておくことが望ま
しく、必要に応じては分岐シールド掘進機２００の図示
しないシールドジャッキも後で（分岐線トンネルＴ１の
掘削開始直前）搬入・組込むようになしてもよい。

【００６１】そして、上記後胴１２０は従来と同じもの
を使用すればよく、その中折れ連結機構も前記したよう
に立坑側中折れジャッキ４の一端を内側スキンプレート
１２２の後端内フランジに連結した以外は従来と同じで
ある。さらに、この後胴１２０内にはシールドジャッキ
が収納されるもので、本発明もこのシールドジャッキと
して複数の立坑側シールドジャッキ５，５，５・・・を
収納してなる。

【００６２】本願で上記後胴１２０内に収納するシール
ドジャッキを立坑側シールドジャッキ５と称したのは、
本実施例では前胴１１０側にもシールドジャッキを配設
したためで、前胴１１０側立坑側シールドジャッキ５と
区別するためである。

【００６３】そして、上記立坑側シールドジャッキ５は
後胴１３０にその本体部を固定して収納され、既設のセ
グメントＳを反力受けとして本線シールド掘進機１００
を推進されるために使用する。また、上記切羽側シール
ドジャッキ２はその本体部を外側スキンプレート１２１
の前側に固定し、伸縮先端を内側スキンプレート１２２
の前端に連結し、この内側スキンプレート１２２を反力
受けとして前胴１１０と外側スキンプレート１２１を推
進するようになしてある。

【００６４】なお、図示実施例では上記切羽側シールド
ジャッキ２は予め設置しておくようになしてあるが、立
坑側シールドジャッキ５が不要となったら、これを移動
して使用してもよいものであるが、狭い坑内で立坑側シ
ールドジャッキ５を移動据え付けするのは大きな労力と
時間とを要するためと、この切羽側シールドジャッキ２
は掘進機の全長が短くなることで立坑側シールドジャッ
キ５より小型のものでよいことから、「請求項２」及び
「請求項３」の発明のように予め設置しておくのが効率
的である。

【００６５】なお、上記後胴１３０内にはセグメントＳ
を組み立てるためのエレクター８が収納されるのは従来
と同じで、このエレクター８は従来と同じものを使用す
ればよい。

【００６６】上記エレクター８は、内側スキンプレート
１２２の前方にも設けておいてもよいが、そのためのス
ペースを確保すると、本線シールド掘進機１００の全長
が長くなるので、本実施例では後胴１３０内のエレクタ
ー８が不要となったらこれを移動するようになしてい
る。なお、エレクター８が軸方向にスペースを占拠する
のは主にそのセグメント把持部８ａであるので、内側ス
キンプレート１２２の前方には、このセグメント把持部
８ａを除いた本体部を予め取り付けておき、後胴１３０
内のエレクター８が不要となったらそのセグメント把持
部８ａを取りはずして、予め設置した上記本体部に移動
組み込むようになしてよいものである。

【００６７】

【発明の効果】本発明は上記のごときであるので、中折
れ式となしたので、分岐シールド掘進機２００を収納し
て全長が長くなっても屈曲トンネルをも効率的に掘削で
きる分岐シールド掘進機を提供できるものである。

【００６８】また、本発明は予め本線シールド掘進機１
００内に分岐シールド掘進機２００を収納したので、分
岐トンネルＴ２を本線トンネルＴ１内より掘削できるの
で、分岐トンネルＴ２用の立坑を必要とせず工費、工期
を低減でき、かつ地上の交通等への影響を与えることの
ない分岐シールド掘進機を提供できるものであり、さら
には本線トンネルＴ１と分岐トンネルＴ２は同時施工が
でき、工期の短縮化が図られるものである。。

【００６９】また、本発明は分岐シールド掘進機２００
を収納する中胴１２０を二重筒状となし内側スキンプレ
ート１２２の周面に分岐シールド掘進機２００の発進用
の窓孔１２４を設けたので、外側スキンプレート１２０
を推進させることで、それまで閉じていた該窓孔１２４
を容易・確実に開くことのできる分岐シールド掘進機を
提供できるものである。

【００７０】また本発明は、外側スキンプレート１２１
は前側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂとを着脱可能に
連結し、分岐予定場所以後は従来は「図１３」の前胴１
１０Ｂと中胴１２０Ｂとで本線トンネルＴ１を掘削した
が、本発明では中胴１２０を分割し、前胴１１０と前側
胴体１２１ａとを連結した状態で掘削できるようになし
たため、該前胴１１０自体はそれに連結される前側胴体
１２１ａの分短く形成でき、立坑側シールドジャッキ５
に小型なものが使用できる分岐シールド掘進機を提供で
きるものである。

【００７１】そして、見かけ上、内側スキンプレート１
２２を引き抜いた前側胴体１２１ａをを前胴１１０に連
結する後方室として使用できるので、この部位でセグメ
ントＳを組み立てることができる分岐シールド掘進機を
提供できるものである。

【００７２】また、分岐予定場所以後は前胴１１０と前
側胴体１２１ａとを連結した状態で掘削できるので、曲
線施工部でも余掘量が少なくてすみ合理的な掘削ができ
分岐シールド掘進機を提供できるものである。

【００７３】また「請求項３」の発明では、外側スキン
プレート１２１を、後端部内側に開閉式テールパッキン
６を配したテールパッキン取り付け部１２５を有した前
側胴体１２１ａと、この前側胴体１２１ａと同径の後側
胴体１２１ｂとで形成され、該後側胴体１２１ｂの前端
部内側に突出したブラケット部１２３ｂと前側胴体１２
１ｂの上記テールパッキン取り付け部１２５より前方部
内側に突出したブラケット部１２３ａとを軸方向の連結
棒９で連結して該前側胴体１２１ａと後側胴体１２１ｂ
とを複数カ所で連結してあるので、前側胴体１２１ａと
後側胴体１２１ｂとの連結を簡易に脱着でき、この際に
開閉式テールパッキン６を操作することで確実に止水性
が保たれる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明分岐シールド掘進機の一実施例を示す縦
断面図である。

【図２】外側スキンプレートの前側胴体と後側胴体との
連結部拡大断面図である。

【図３】「図２」の縦断面図である。

【図４】外側スキンプレートの前側胴体と後側胴体との
連結部拡大断面図である。

【図５】本発明分岐シールド掘進機を使用した施工例で
の分岐予定位置以前まで掘削した状態での縦断面図であ
る。

【図６】本発明分岐シールド掘進機を使用した施工例で
の分岐予定位置で窓孔を開いている状態での縦断面図で
ある。

【図７】本発明分岐シールド掘進機を使用した施工例で
の分岐予定位置で窓孔を完全に開いた状態での縦断面図
である。

【図８】本発明分岐シールド掘進機を使用した施工例で
の分岐予定位置で分岐トンネルを掘進し始めた状態での
縦断面図である。

【図９】「図８」状態での別の実施例縦断面図である。

【図１０】「図８」 「図９」より分岐トンネルをさら
に掘進した状態での縦断面図である。

【図１１】「図９」の状態を経て本線トンネルを掘削再
開した状態での縦断面図である。

【図１２】従来例縦断面図である。

【図１３】別の従来例縦断面図である。

【符号の説明】

１ カッターディスク ２ 切羽側シールドジャッキ ３ 切羽側中折れ用ジャッキ ４ 立坑側中折れ用ジャッキ ５ 立坑側シールドジャッキ ６ 開閉式テールパッキン ６ａ テールパッキン ９ 連結棒 １００ 本線シールド掘進機 １１０ 前胴 １２０ 中胴 １２１ 外側スキンプレート １２１ａ 前側胴体 １２１ｂ 後側胴体 １２２ 内側スキンプレート １２４ 窓孔 １２５ テールパッキン取り付け部 １３０ 後胴 １２３ａ ブラケット部 １２３ｂ ブラケット部 ２００ 分岐線シールド掘削機

フロントページの続き (72)発明者 桑原 資孝 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (72)発明者 内田 克巳 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 301

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前端にカッターディスク（１）を設けた
   前胴（１１０）の後端側に中胴（１２０）を中折れ式に
   連結し、 上記中胴（１２０）は外側スキンプレート（１２１）と
   この外側スキンプレート（１２１）内に二重筒状に収納
   されると共に該外側スキンプレート（１２１）に着脱可
   能に連結した内側スキンプレート（１２２）とで構成
   し、該外側スキンプレート（１２１）は前側胴体（１２
   １ａ）と後側胴体（１２１ｂ）とを着脱可能に連結し、
   該内側スキンプレート（１２２）内には分岐シールド掘
   進機（２００）を収納し、さらに、該内側スキンプレー
   ト（１２２）の周面には上記分岐シールド掘進機（２０
   ０）の発進用の窓孔１２４を設け、 上記中胴（１２０）の後端側に後胴（１３０）を中折れ
   式に連結してなる分岐シールド掘進機。
2. 【請求項２】 前端にカッターディスク１を設けた前胴
   （１１０）の後端側に、複数の切羽側中折れ用ジャッキ
   （３）を介して中胴（１２０）を中折れ式に連結し、 上記中胴（１２０）は切羽側中折れ用ジャッキ（３）の
   後端が連結される外側スキンプレート（１２１）と、こ
   の外側スキンプレート（１２１）内に二重筒状に収納す
   ると共に該外側スキンプレート（１２１）に着脱可能に
   連結した内側スキンプレート（１２２）とで構成し、 上記外側スキンプレート（１２１）は前側胴体（１２１
   ａ）と後側胴体（１２１ｂ）とを着脱可能に連結し、 上記内側スキンプレート（１２２）は、その内側に分岐
   シールド掘進機（２００）を収納し、さらに、該内側ス
   キンプレート（１２２）の周面には上記分岐シールド掘
   進機（２００）の発進用の窓孔（１２４）を設け、 上記外側スキンプレート（１２１）の前内側には内側ス
   キンプレート（１２２）の前端を反力受けとする複数の
   切羽側シールドジャッキ（２）を取り付け、 上記中胴（１２０）の後端側に前端側が内側スキンプレ
   ート（１２２）に連結される複数の立坑側中折れ用ジャ
   ッキ（４）を介して後胴（１３０）を連結し、この後胴
   （１３０）内には複数の立坑側シールドジャッキ（５）
   を取り付けてなる分岐シールド掘進機。
3. 【請求項３】 前端にカッターディスク（１）を設けた
   前胴（１１０）の後端側に、複数の切羽側中折れ用ジャ
   ッキ（３）を介して中胴（１２０）を中折れ式に連結
   し、 上記中胴（１２０）は切羽側中折れ用ジャッキ（３）の
   後端が連結される外側スキンプレート（１２１）とこの
   外側スキンプレート（１２１）内に二重筒状に収納する
   と共に該外側スキンプレート（１２１）に着脱可能に連
   結した内側スキンプレート（１２２）とで構成し、 上記外側スキンプレート（１２１）は後端部内側に開閉
   式テールパッキン（６）を配したテールパッキン取り付
   け部（１２５）を有した前側胴体（１２１ａ）と、この
   前側胴体（１２１ａ）と同径の後側胴体（１２１ｂ）と
   で形成され、該後側胴体（１２１ｂ）の前端部内側に突
   出したブラケット部（１２３ｂ）と前側胴体（１２１
   ｂ）の上記テールパッキン取り付け部（１２５）より前
   方部内側に突出したブラケット部（１２３ａ）とを軸方
   向の連結棒（９）で連結して該前側胴体（１２１ａ）と
   後側胴体（１２１ｂ）とを複数カ所で連結し、 上記内側スキンプレート（１２２）は、その内側に分岐
   シールド掘進機（２００）を収納し、さらに、該内側ス
   キンプレート（１２２）の周面には上記分岐シールド掘
   進機（２００）の発進用の窓孔（１２４）を設け、 上記外側スキンプレート（１２１）の前内側には内側ス
   キンプレート（１２２）の前端を反力受けとする複数の
   切羽側シールドジャッキ（２）を取り付け、 上記中胴（１２０）の後端側には、前端側が副スキンプ
   レート（１２２）に連結される複数の立坑側中折れ用ジ
   ャッキ（４）を介して後胴（１３０）を連結し、この後
   胴（１３０）内には複数の立坑側シールドジャッキ
   （５）を設けてなる分岐シールド掘進機。