JP2941715B2 - シールド掘進機の余掘り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機の
余掘り装置に関し、特に、シールドフレームの外周部に
突出する突起部を通過させる為の通過溝を余掘りするも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネルを掘進するとともにトン
ネルの内面部をセグメントで順次覆工していくシールド
掘進機には、筒状のシールドフレーム、シールドフレー
ムの先端部に回転可能に支持されたカッターディスク、
セグメントをトンネルの内面に組立てるセグメント組立
て装置、トンネルの地山内面と組立てられたセグメント
間に固結性剤を注入する同時裏込注入装置、シールドフ
レームのテールシール部にパテグリースを注入するパテ
グリース注入装置等が設けられている。

【０００３】この種のシールド掘進機においては、シー
ルドフレームの後端部分の内部において、トンネル内面
を覆工する為のセグメントをシールドフレームの内周面
に沿うように組立てる関係上、シールドフレームの後端
部分に設けられた同時裏込注入装置の配管系やパテグリ
ース注入装置の配管系を、シールドフレームの内面側に
付設することができず、それら配管系がシールドフレー
ムの外周部に突出する突起部になっている。

【０００４】一方、シールド掘進機で掘進を開始する発
進立坑や掘進を終了する到達立坑においては、コンクリ
ート製の鉛直の封止壁を構築するとともに、封止壁に臨
む地山に薬液を注入して地盤改良した後、封止壁に通過
開口を形成して、シールド掘進機の発進・到達を行う技
術が一般的である。しかし、シールド掘進機のカッター
ディスクではコンクリート製の封止壁を切削できないた
め、作業者による切削作業が必要になり作業負荷が大き
くなり、封止壁に通過開口を形成した際に泥水・泥土が
発進立坑や到達立坑内に流入しないようにする為に、地
山に注入される薬液のコストが非常に高くなる。

【０００５】そこで、最近では、発進立坑や到達立坑に
おいて、封止壁のうちのシールド掘進機が通過する通過
開口の部分をカッターディスクで切削可能なノムスト部
材で構成し、そのノムスト部材をカッターディスクで切
削して通過開口を形成しつつ、シールド掘進機の発進・
到達を行うノムスト工法が実用化されている。カッター
ディスクで切削可能なノムスト部材は、ロープ状の炭素
繊維をモルタルで固めた新素材コンクリートである。即
ち、カッターディスクでノムスト部材に通過開口を形成
しつつシールド掘進機の発進・到達を行うので、作業者
による切削作業を省略でき、且つ、封止壁側に設けたパ
ッキンを介して発進・到達立坑内へ泥土・泥水が流入す
るのを確実に阻止できるようになるため、地山に薬液を
注入して地盤改良する必要もなくコスト的に非常に有利
になる。尚、特開平５−７１２９３号公報に、この様な
技術が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、シールド掘進
機を導入したり搬出したりする為の発進立坑や到着立坑
に、前記ノムスト工法を適用した場合、シールド掘進機
のカッターディスクでノムスト部材を切削して、カッタ
ーディスクと略同じ大きさの通過開口しか形成できない
ため、シールド掘削機が通過開口を通過する際に、通過
開口の内面部にシールド掘進のシールドフレームの外周
部の突起部（同時裏込注入装置の配管系、パテグリース
注入装置の配管系）が接触して破損するという問題があ
る。それ故、従来は、同時裏込注入装置やパテグリース
注入装置を有するシールド掘進機を適用する場合には、
ノムスト工法を適用できなかった。

【０００７】本発明の目的は、同時裏込注入装置やパテ
グリース注入装置を有するシールド掘進機において、掘
進しながらシールドフレームの外周部に突出した突起部
を通過させる為の通過溝を余掘りできるようにするこ
と、シールド掘進機の発進・到達立坑にノムスト工法を
適用可能にすること、等である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のシールド掘進
機の余掘り装置は、筒状のシールドフレームの先端部に
支持したカッターディスクを回転させながらトンネルを
掘進するとともに掘削したトンネルの内面部をセグメン
トで順次覆工していくシールド掘進機において、シール
ドフレームの外周部に突出する突起部を通過させる為の
通過溝を余掘りする余掘り装置をシールドフレームに設
け、余掘り装置は、前記突起部よりも掘進方向前方に配
設された回転式カッターと、シールドフレームに固着さ
れ回転式カッターを移動可能に支持する筒体と、この回
転式カッターを回転駆動する回転駆動手段と、回転式カ
ッターの少なくとも一部がシールドフレームの外周面か
ら突出する余掘り位置と回転式カッターがシールドフレ
ームの外周面から突出しない退入位置とにわたって回転
式カッターの位置を切換える切換え手段と、回転式カッ
ターが退入する筒体の内側の空間へ加圧洗浄水を噴射す
る洗浄水噴射手段とを有するものである。

【０００９】前記シールドフレームの外周部に突出する
突起部は、例えば、同時裏込注入装置の配管系又はパテ
グリース注入装置の配管系である。シールド掘進機が掘
進している際、回転駆動手段により回転式カッターを回
転駆動し、切換え手段により回転式カッターを余掘り位
置に切換えると、回転式カッターで前記突起部を通過さ
せる為の通過溝を余掘りすることができる。余掘り装置
を使用しない場合には、回転駆動手段による回転式カッ
ターの回転を停止させ、切換え手段により回転式カッタ
ーを退入位置に切換えて収納できる。回転式カッターを
退入させる際には予め、洗浄水噴射手段により、回転式
カッターが退入する筒体の内側の空間へ加圧洗浄水を噴
射すると、その空間内の掘削物が排出されるため、回転
式カッターが退入不能になるのを確実に防止できる。

【００１０】例えば、同時裏込注入装置やパテグリース
注入装置を装備し、且つ、発進立坑や到達立坑にノムス
ト工法を適用した場合でも、シールド掘進機の発進・到
達の際、カッターディスクでノムスト部材を切削して、
カッターディスクと略同じ大きさの通過開口しか形成で
きないが、回転駆動手段により回転式カッターを回転駆
動し、切換え手段により回転式カッターを余掘り位置に
切換えると、回転式カッターで前記突起部を通過させる
為の通過溝を余掘りすることができるため、前記突起部
がカッターディスクで形成されたトンネルの内面部に接
触して破損することがない。即ち、同時裏込注入装置や
パテグリース注入装置を装備したシールド掘進機をノム
スト工法に適用できるようになる。

【００１１】請求項２のシールド掘進機の余掘り装置
は、請求項１の発明において、余掘り装置は、その回転
式カッターの軸心の方向がシールドフレームの外周面に
対して垂直方向向きとなるように配設されたものであ
る。即ち、回転式カッターの余掘り位置と退入位置間の
移動ストロークを最短に設定できるため、回転式カッタ
ーの余掘り位置と退入位置間の切換えを敏速に行えると
ともに、前記切換え手段を小型に構成することができ
る。その他請求項１と同様の作用を奏する。

【００１２】請求項３のシールド掘進機の余掘り装置
は、筒状のシールドフレームの先端部に支持したカッタ
ーディスクを回転させながらトンネルを掘進するととも
に掘削したトンネルの内面部をセグメントで順次覆工し
ていくシールド掘進機において、前記シールドフレーム
の外周部に突出する突起部を通過させる為の通過溝を余
掘りする余掘り装置をシールドフレームに設け、前記余
掘り装置は、前記突起部よりも掘進方向前方に配設され
た回転式カッターと、この回転式カッターを回転駆動す
る回転駆動手段と、回転式カッターの少なくとも一部が
シールドフレームの外周面から突出する余掘り位置と回
転式カッターがシールドフレームの外周面から突出しな
い退入位置とにわたって回転式カッターの位置を切換え
る切換え手段とを有し、前記回転式カッターは、その軸
心の方向がシールドフレームの軸心を含む面内において
掘進方向前方程外側にいくように配設されたものであ
る。この余掘り装置の、回転式カッターと回転駆動手段
と切換え手段は、請求項１のものと同様であるので、こ
れらの作用については請求項１と同様である。前記回転
式カッターは、その軸心の方向がシールドフレームの軸
心を含む面内において掘進方向前方程外側にいくように
配設されたため、通過溝の断面形状を略Ｄ形の形状にす
ることができるので、前記突起部の形状に合わせること
ができる。

【００１３】請求項４のシールド掘進機の余掘り装置
は、請求項１の発明において、突起部は、トンネルの地
山内面とセグメント間に固結性剤を注入する同時裏込注
入装置の配管系の一部であることを特徴とするものであ
る。即ち、余掘り装置により余掘りされた通過溝によ
り、シールドフレームの外周部に突出した同時裏込注入
装置の配管系の一部が破損するのを確実に防止すること
ができる。その他請求項１と同様の作用を奏する。

【００１４】請求項５のシールド掘進機の余掘り装置
は、請求項１の発明において、突起部は、シールドフレ
ームのテールシール部にパテグリースを注入するパテグ
リース注入装置の配管系の一部であることを特徴とする
ものである。即ち、余掘り装置により余掘りされた通過
溝により、シールドフレームの外周部に突出したパテグ
リース注入装置の配管系の一部が破損するのを確実に防
止することができる。その他請求項１と同様の作用を奏
する。

【００１５】請求項６のシールド掘進機の余掘り装置
は、請求項１〜請求項５の何れか１項の発明において、
余掘り装置は、ノムスト工法で封止された封止壁のノム
スト部材を切削する為のものである。請求項１と同様
に、発進立坑や到達立坑に、封止壁のノムスト部材をカ
ッターディスクで切削して通過開口を形成しつつ、シー
ルド掘進機の発進・到達を行うノムスト工法を適用した
場合、カッターディスクでノムスト部材を切削して、カ
ッターディスクと略同じ大きさの通過開口しか形成でき
ないが、回転駆動手段により回転式カッターを回転駆動
し、切換え手段により回転式カッターを余掘り位置に切
換えると、回転式カッターで前記突起部を通過させる為
の通過溝を余掘りきるため、前記突起部がカッターディ
スクで形成されたトンネルの内面部に接触して破損する
ことがない。従って、同時裏込注入装置やパテグリース
注入装置を装備したシールド掘進機をノムスト工法に適
用できるようになる。その他請求項２〜請求項５と同様
の作用を奏する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、筒状のシ
ールドフレームの先端部に支持したカッターディスクを
回転させながらトンネルを掘進するとともに掘削したト
ンネルの内面部をセグメントで順次覆工していくシール
ド掘進機に、本発明を適用したものである。

【００１７】最初に、シールド掘進機１について説明す
る。図１に示すように、シールド掘進機１は、油圧ジャ
ッキ１１で掘進方向へ推進されるシールドフレーム２を
有し、シールドフレーム２の先端部には、複数のカッタ
ー５を取付けたカッターディスク３が回転可能に支持さ
れ、シールドフレーム２の先端部分は、カッターディス
ク３で掘削された掘削土を収容可能なチャンバ４に形成
されている。

【００１８】図２に示すようにカッターディスク３は、
複数のカッター５を取付けた６本のスポーク部６を有
し、スポーク部６の間は開口部７に形成され、複数のカ
ッター５で掘削された掘削土は、この開口部７通ってチ
ャンバ４内に収容される。また、スポーク部６には、掘
削土を改質する為の液状の添加剤を前方の掘削対象地盤
に噴射する噴射ノズル８が設けられている。図１に示す
ように、カッターディスク３の背面側には、添加剤が添
加された掘削土をチャンバ４内で攪拌する攪拌羽根９が
設けられている。尚、掘削土の改質度を向上させる為
に、攪拌羽根９に前記添加剤を噴射する噴射ノズルを設
ける場合もある。

【００１９】図１に示すように、シールドフレーム２の
内部には、カッターディスク３を回転駆動する回転駆動
機構１５、スクリューコンベア１９を有しチャンバ４内
の改質土を外部へ搬送する搬送機構１８、セグメント２
１を組立てるセグメント組立装置２０等が設けられ、シ
ールドフレーム２の後部上端部分には、組立てられたセ
グメント２１とトンネルＴの地山内面との間にモルタル
２６（固結性剤）を注入する為の同時裏込注入装置２５
と、シールドフレーム２のテールシール部３６にパテグ
リースを注入するパテグリース注入装置３５が設けら
れ、シールドフレーム２の長さ方向中央部上端部分に
は、外周部に突出する突起部３１，３７を通過させる為
の通過溝８０ａを余掘りする余掘り装置４０，４１が突
起部３１，３７の前方に対応するように設けられている
（図３、図４参照）。

【００２０】前記回転駆動機構１５は、チャンバ４とシ
ールドフレーム２内とを仕切る仕切り板１０に固定的に
設けられ、回転駆動機で回転駆動される回転軸１６を介
してカッターディスク３が回転する。回転軸１６の基端
部にはスイベルジョイント１７が設けられ、このスイベ
ルジョイント１７と、回転軸１６とカッターディスク３
のスポーク部６に形成された添加剤供給通路を介して、
圧送ポンプ等を有する添加剤供給系から前記噴射ノズル
８に添加剤が供給される。

【００２１】図３、図４に示すように、同時裏込注入装
置２５は、トンネルＴの地山内面とセグメント２１間に
モルタル２６を噴射する３つの噴射ノズル２７、３つの
噴射ノズル２７に夫々接続されたモルタル供給通路２
８、モルタル２６を貯蔵するタンク２９、モルタル２６
をモルタル供給通路２８介して３つの噴射ノズル２７に
圧送する圧送ポンプ３０等が設けられている。そして、
セグメント組立装置２０により、シールドフレーム２の
後端部分の内部において、トンネル内面を覆工する為の
セグメント２１をシールドフレーム２の内周面に沿うよ
うに組立てる関係上、３組のノズル２７とモルタル供給
通路２８の一部は、シールドフレーム２の外周部に突出
した３つの突起部３１として夫々設けられ、また、パテ
グリース注入装置３５においても、テールシール部３６
にパテグリースを注入する配管系の一部が、３つの突起
部３１の両側においてシールドフレーム２の外周部に突
出した１対の突起部３７として夫々設けられている。

【００２２】次に、余掘り装置４０，４１について説明
する。余掘り装置４０，４１は、シールドフレーム２の
外周部に突出する前記突起部３１，３７を通過させる為
の通過溝８０ａを余掘りする為のものであり、図４に示
すように、３個の突起部３１に対応する通過溝８０ａを
夫々余掘りする３個の余掘り装置４０と、２個の突起部
３７に対応する通過溝８０ａを夫々余掘りする２個の余
掘り装置４１が、突起部３１，３７よりも掘進方向前方
に配設されている。尚、余掘り装置４０，４１は、大き
さは異なるが同じ構造のものであるので、余掘り装置４
０について説明する。

【００２３】図５〜図７に示すように、余掘り装置４０
は、突起部３１よりも掘進方向前方に形成された開口４
２に収容可能な回転式カッター４５と、回転式カッター
４５を回転駆動する回転駆動機構６０と、回転式カッタ
ー４５の少なくとも一部がシールドフレーム２の外周面
から突出する余掘り位置（図５の実線で示す位置）と回
転式カッター４５が開口４２内に収容されシールドフレ
ーム２の外周面から突出しない退入位置（図５の鎖線で
示す位置）とにわたって回転式カッター４５の位置を切
換える切換え機構６３とを有する。

【００２４】回転式カッター４５は、表面部に６枚のカ
ッター部材４６を有し、軸心方向がシールドフレーム２
の外周面に対して垂直方向向きの回転軸４４の先端部に
外嵌されボルト４５ａで固定されている。回転軸４４
は、回転支持体４７に内嵌されて前後に相対移動不能に
且つ１対のベアリング４９，５０を介して回転自在に支
持されている。回転支持体４７は、スリーブ４８を含む
複数の部材を連結して筒状に構成され、回転軸４４の先
端部分と回転支持体４７間はシール部材５１でシールさ
れ、回転軸４４の基端部と回転支持体４７間は、オイル
シール５２でシールされている。シールドフレーム２の
内面部には、開口４２の外周側から下方へ延びる筒体５
５が固定され、この筒体５５に回転支持体４７がシール
部材５６を介して摺動自在に内嵌されて、昇降可能にガ
イドされている。

【００２５】回転駆動機構６０について説明すると、回
転支持体４７の基端部には、油圧モータ６１が固定さ
れ、油圧モータ６１の出力軸６２が回転軸４４の基端部
に内嵌固定され、油圧モータ６１が駆動されると、回転
軸４４を介して回転式カッター４５が回転する。切換え
機構６３について説明すると、この切換え機構６３は、
筒体５５の両側に配設された１対の油圧シリンダ６４を
有する。各油圧シリンダ６４の上端部は、シールドフレ
ーム２の内面部に連結ブロック６５を介して固定され、
油圧シリンダ６４から下方へ延びるピストンロッド６６
の先端部が、連結部材６７，６８を介して回転支持体４
７の下端部に固定されている。即ち、１対の油圧シリン
ダ６４を同期駆動することで、回転支持体４７とともに
回転式カッター４５が昇降して、前記余掘り位置と退入
位置とにわたって切換えられる。

【００２６】また、筒体５５には３本の洗浄水供給通路
５７が形成されており、各洗浄水供給通路５７の基端部
のポート５９へ洗浄水供給ユニット（図示略）から加圧
された洗浄水が供給されると、３本の洗浄水供給通路５
７の先端部に形成されたノズル部５８から洗浄水が噴射
され、筒体５５と回転支持体４７の間に溜まった掘削物
が洗浄され、余掘り位置の回転式カッター４５が、前記
掘削物により退入位置へ切換えられなくなるのを確実に
防止できるように構成してある。

【００２７】次に、シールド掘進機１の発進立坑や到達
立坑について、発進立坑７０を例としてついて説明す
る。図８、図９に示すように、この発進立坑７０におい
ては、コンクリート製の基盤７１が構築され、基盤７１
の側壁の一部であるコンクリート壁７３と、コンクリー
ト壁７３と地山Ｇとの間に立設されたノムスト壁７５と
で封止壁７２が構成されている。コンクリート壁７３に
は、シールド掘進機１の外周部よりやや大きな略円形の
開口７３ａが形成されており、シールド掘進機１の発進
の際、地山Ｇの泥水・泥土が発進立坑７０内に流入しな
いように、開口７３ａの内面部には、開口７３ａの内面
とシールド掘進機１の外周部間をシールする１対のエン
トランスパッキン７４が取付けられている。

【００２８】図１０に示すように、前記ノムスト壁７５
は、細長い複数の封止部材７６を幅方向に連結して構築
されるが、ノムスト壁７５において前記通過開口８０が
形成される部位には、ロープ状の炭素繊維をモルタルで
固めて構成されカッターディスク３で切削可能なノムス
ト部材７７が適用されている。即ち、通過開口８０の形
成部位にあたる封止部材７６は、ノムスト部材７７とＨ
型鋼７８とを連結して構成され、その他の封止部材７６
はＨ型鋼７８のみで構成されている。

【００２９】シールド掘進機１の作用について説明す
る。発進立坑７０や到達立坑において、シールド掘進機
１は、カッターディスク３でノムスト壁７５のノムスト
部材７７を切削して通過開口８０を形成しつつ発進・到
達を行うが、その際、５組の余掘り装置４０，４１にお
いて、回転駆動機構６０により回転式カッター４５を回
転駆動し、切換え機構６３により回転式カッター４５を
余掘り位置に切換えると、図５に示すように、回転式カ
ッター４５で前記突起部３１，３７を通過させる為の通
過溝８０ａをノムスト部材７７に余掘りすることができ
るので、突起部３１，３７がディスクカッター３で形成
された開口の内面部に接触して破損することがない。

【００３０】それ故、突起部３１に設けられた同時裏込
注入装置２５のノズル２７とモルタル供給通路２８が破
損するのを確実に防止することができるとともに、突起
部３７に設けられたパテグリース注入装置３５の配管系
が破損するのを確実に防止できるため、同時裏込注入装
置２５やパテグリース注入装置３５を装備したシールド
掘進機１をノムスト工法に適用できるようになる。

【００３１】また、余掘り装置４０，４１は、回転式カ
ッター４５の軸心の方向がシールドフレーム２の外周面
に対して垂直方向向きとなるように配設されているの
で、回転式カッター４５の余掘り位置と退入位置間の移
動ストロークを最短に設定できるため、回転式カッター
４５の余掘り位置と退入位置間の切換えを敏速に行える
とともに、切換え機構６３を小型化できる。尚、余掘り
装置４０，４１を使用しない場合には、回転駆動機構６
０による回転式カッター４５の回転を停止させ、切換え
機構６３により回転式カッター４５を退入位置に切換え
て収納することもできる。

【００３２】次に、別実施形態の余掘り装置４０Ａにつ
いて、図１１に基づいて説明する。但し、前記実施形態
と同じものは同一符号を付し説明する。別実施形態の余
掘り装置４０Ａは、シールドフレーム２の上端部分の仕
切り板１０付近において、回転式カッター４５の軸心の
方向がシールドフレーム２の軸心を含む面内において掘
進方向前方程外側にいくように配設さたものであり、回
転支持体４７Ａを移動自在にガイドする筒体５５Ａと、
切換え機構６３Ａの油圧シリンダ６４Ａは、仕切り板１
０に固定されている。即ち、回転式カッター４５は、チ
ャンバ４内に収納された退入位置と、カッター４５の少
なくとも一部が、ベシールドフレーム２に形成された開
口４２Ａを挿通してシールドフレーム２の外周面から突
出する余掘り位置とにわたって回転式カッター４５の位
置が切換えられる。

【００３３】この余掘り装置４０Ａにおいては、前記実
施形態と同様の作用・効果を奏するが、余掘り装置４０
Ａを、シールドフレーム２の仕切り板１０付近におい
て、回転式カッター４５の軸心の方向がシールドフレー
ム２の軸心を含む面内において掘進方向前方程外側にい
くように配設したので、通過溝の断面形状を略Ｄ形の形
状にすることができるので、前記突起部３０，３１の形
状に合わせることができる。また、開口４２Ａから切削
物をチャンバ４内に回収可能になるので、突起部３１，
３７が破損するのを極力に防止できる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１のシールド掘進機の余掘り装置
によれば、シールドフレームの外周部に突出する突起部
を通過させる為の通過溝を余掘りする余掘り装置をシー
ルドフレームに設け、余掘り装置は、前記突起部よりも
掘進方向前方に配設された回転式カッターと、この回転
式カッターを回転駆動する回転駆動手段と、回転式カッ
ターの少なくとも一部がシールドフレームの外周面から
突出する余掘り位置と回転式カッターがシールドフレー
ムの外周面から突出しない退入位置とにわたって回転式
カッターの位置を切換える切換え手段とを有するので、
シールド掘進機が掘進している際、回転駆動手段により
回転式カッターを回転駆動し、切換え手段により回転式
カッターを余掘り位置に切換えると、回転式カッターで
前記突起部を通過させる為の通過溝を余掘りすることが
できる。そして、洗浄水噴射手段を設けたため、回転式
カッターが退入する筒体の内側の空間へ加圧洗浄水を噴
射して、その空間内の掘削物を排出できるため、回転式
カッターが退入位置に退入不能になるのを確実に防止で
きる。しかも、洗浄水噴射手段は簡単な構成のものであ
るため種々の面で有利である。

【００３５】例えば、同時裏込注入装置やパテグリース
注入装置を装備し、且つ、発進立坑や到達立坑にノムス
ト工法を適用した場合でも、シールド掘進機の発進・到
達の際、カッターディスクでノムスト部材を切削して、
カッターディスクと略同じ大きさの通過開口しか形成で
きないが、回転駆動手段により回転式カッターを回転駆
動し、切換え手段により回転式カッターを余掘り位置に
切換えると、回転式カッターで前記突起部を通過させる
為の通過溝を余掘りすることができるため、前記突起部
がカッターディスクで形成されたトンネルの内面部に接
触して破損することがない。即ち、同時裏込注入装置や
パテグリース注入装置を装備したシールド掘進機をノム
スト工法に適用できるようになる。

【００３６】請求項２のシールド掘進機の余掘り装置に
よれば、請求項１と同様の効果を奏するが、余掘り装置
は、その回転式カッターの軸心の方向がシールドフレー
ムの外周面に対して垂直方向向きとなるように配設され
たものであるので、回転式カッターの余掘り位置と退入
位置間の移動ストロークを最短に設定できるため、回転
式カッターの余掘り位置と退入位置間の切換えを敏速に
行えるとともに、前記切換え手段を小型化できる。

【００３７】請求項３のシールド掘進機の余掘り装置に
よれば、請求項１の洗浄水噴射手段による効果以外は請
求項１と同様の効果を奏するが、余掘り装置は、その回
転式カッターの軸心の方向がシールドフレームの軸心を
含む面内において掘進方向前方程外側にいくように配設
されたものであるので、通過溝の断面形状を略Ｄ形の形
状にすることができるので、前記突起部の形状に合わせ
ることができる。

【００３８】請求項４のシールド掘進機の余掘り装置に
よれば、請求項１と同様の効果を奏するが、突起部は、
トンネルの地山内面とセグメント間に固結性剤を注入す
る同時裏込注入装置の配管系の一部であるので、余掘り
装置により余掘りされた通過溝により、シールドフレー
ムの外周部に突出した同時裏込注入装置の配管系の一部
が破損するのを確実に防止できる。

【００３９】請求項５のシールド掘進機の余掘り装置に
よれば、請求項１と同様の効果を奏するが、突起部は、
シールドフレームのテールシール部にパテグリースを注
入するパテグリース注入装置の配管系の一部であるの
で、余掘り装置により余掘りされた通過溝により、シー
ルドフレームの外周部に突出したパテグリース注入装置
の配管系の一部が破損するのを確実に防止できる。

【００４０】請求項６のシールド掘進機の余掘り装置に
よれば、余掘り装置は、ノムスト工法で封止された封止
壁のノムスト部材を切削する為のものであるので、請求
項１と同様、発進立坑や到達立坑に、封止壁のノムスト
部材をカッターディスクで切削して通過開口を形成しつ
つ、シールド掘進機の発進・到達を行うノムスト工法を
適用した場合、カッターディスクでノムスト部材を切削
して、カッターディスクと略同じ大きさの通過開口しか
形成できないが、回転駆動手段により回転式カッターを
回転駆動し、切換え手段により回転式カッターを余掘り
位置に切換えると、回転式カッターで前記突起部を通過
させる為の通過溝をノムスト部材に余掘して、前記突起
部がカッターディスクで形成されたトンネルの内面部に
接触して破損することがないため、同時裏込注入装置や
パテグリース注入装置を装備したシールド掘進機をノム
スト工法に適用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の縦断
面図である。

【図２】シールド掘進機の正面図である。

【図３】シールド掘進機の要部縦断面図である。

【図４】シールド掘進機の要部背面図である。

【図５】余掘り装置の縦断面図である。

【図６】余掘り装置の平面図である。

【図７】余掘り装置の底面図である。

【図８】シールド掘進機の発進立坑の断面図である。

【図９】図８のIX−IX矢視図である。

【図１０】ノムスト壁の正面図である。

【図１１】別実施形態に係るシールド掘進機の要部縦断
面図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ２ シールドフレーム ３ カッターディスク ２１ セグメント ２５ 同時裏込注入装置 ２６ モルタル ３１，３７ 突起部 ３５ パテグリース注入装置 ３６ テールシール部 ４０，４１，４０Ａ 余掘り装置 ４５ 回転式カッター５５ 筒体 ５７ 加圧水供給通路 ６０ 回転駆動機構 ６３，６３Ａ 切換え機構 ７２ 封止壁 ７７ ノムスト部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 勝弥 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川崎重工業株式会社 神戸本社内 (56)参考文献 特開 平９−291786（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−177480（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−242098（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/08 E21D 9/06 301 E21D 11/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のシールドフレームの先端部に支持
   したカッターディスクを回転させながらトンネルを掘進
   するとともに掘削したトンネルの内面部をセグメントで
   順次覆工していくシールド掘進機において、 前記シールドフレームの外周部に突出する突起部を通過
   させる為の通過溝を余掘りする余掘り装置をシールドフ
   レームに設け、 前記余掘り装置は、前記突起部よりも掘進方向前方に配
   設された回転式カッターと、シールドフレームに固着さ
   れ回転式カッターを移動可能に支持する筒体と、この回
   転式カッターを回転駆動する回転駆動手段と、回転式カ
   ッターの少なくとも一部がシールドフレームの外周面か
   ら突出する余掘り位置と回転式カッターがシールドフレ
   ームの外周面から突出しない退入位置とにわたって回転
   式カッターの位置を切換える切換え手段と、回転式カッ
   ターが退入する筒体の内側の空間へ加圧洗浄水を噴射す
   る洗浄水噴射手段とを有することを特徴とするシールド
   掘進機の余掘り装置。
2. 【請求項２】 前記余掘り装置は、その回転式カッター
   の軸心の方向がシールドフレームの外周面に対して垂直
   方向向きとなるように配設されたことを特徴とする請求
   項１に記載のシールド掘進機の余掘り装置。
3. 【請求項３】 筒状のシールドフレームの先端部に支持
   したカッターディスクを回転させながらトンネルを掘進
   するとともに掘削したトンネルの内面部をセグメントで
   順次覆工していくシールド掘進機において、 前記シールドフレームの外周部に突出する突起部を通過
   させる為の通過溝を余掘りする余掘り装置をシールドフ
   レームに設け、 前記余掘り装置は、前記突起部よりも掘進方向前方に配
   設された回転式カッターと、この回転式カッターを回転
   駆動する回転駆動手段と、回転式カッターの少なくとも
   一部がシールドフレームの外周面から突出する余掘り位
   置と回転式カッターがシールドフレームの外周面から突
   出しない退入位置とにわたって回転式カッターの位置を
   切換える切換え手段とを有し、 前記回転式カッターは、その軸心の方向がシールドフレ
   ームの軸心を含む面内において掘進方向前方程外側にい
   くように配設された、 ことを特徴とするシールド掘進機の余掘り装置。
4. 【請求項４】 前記突起部は、トンネルの地山内面とセ
   グメント間に固結性剤を注入する同時裏込注入装置の配
   管系の一部であることを特徴とする請求項１に記載のシ
   ールド掘進機の余掘り装置。
5. 【請求項５】 前記突起部は、シールドフレームのテー
   ルシール部にパテグリースを注入するパテグリース注入
   装置の配管系の一部であることを特徴とする請求項１に
   記載のシールド掘進機の余掘り装置。
6. 【請求項６】 前記余掘り装置は、ノムスト工法で封止
   された封止壁のノムスト部材を切削する為のものである
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記
   載のシールド掘進機の余掘り装置。