JP2969578B2 - シールド掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木のシールド工事の
分野において、シールドトンネルの掘削に用いて好適な
シールド掘削機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールドトンネルの掘削には、外
形円筒状のシールド掘削機が用いられている。このシー
ルド掘削機では、その前面にカッター装置が設けられて
おり、地盤を掘削する複数のビットと、これらビットが
取り付けられたスポークと、このスポークを回転させる
駆動手段とから構成されている。

【０００３】前記シールド掘削機のカッター装置を作動
させて、地盤を掘削する。この掘削されたシールドトン
ネルの周壁は、コンクリートの打設、若しくは鋼製（コ
ンクリート製）のセグメント組み立てにより構築され
る。この周壁を押圧して、シールド掘削機全体を前進さ
せる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、掘削された
シールドトンネルが長い距離にわたる場合、カッター装
置の複数のビットが摩耗し、これら複数のビットの交換
作業が必要となる場合がある。このビット交換作業は、
別途立坑を造り、シールド掘削機の面板の前で行う方法
と、切羽部の地盤改良を施して、切羽部を人力で切り広
げ、シールド掘削機の前で行う方法とがある。これら両
方法は、いずれも費用が多くかかり、かつ、危険な作業
であった。

【０００５】本発明は前記課題を有効に解決するもの
で、その目的とするところは、シールド掘削機のビット
交換作業性を高めて、掘進距離を長くするとともに、掘
進精度を向上させるシールド掘削機を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のシールド
掘削機は、シールド掘削機本体と、該シールド掘削機本
体の前端部に設けられた回転自在な面板と、この面板の
外面側へ突出し、駆動手段によって前記面板とともに回
転させられて地山を掘削するカッター装置とを設備した
シールド掘削機において、前記カッター装置は、地山を
掘削するビットと、該ビットが設けられたスポークと、
該スポークを回転させるとともに、シールド掘削機本体
の前後方向に伸縮自在に形成された伸縮シャフトとを備
え、該伸縮シャフトは前記駆動手段に接続され、さら
に、前記面板には、前記ビット付きスポークを出没自在
にするための開口部が設けられ、該開口部を開閉ジャッ
キにより開閉するスリット開閉板が設けられていること
を特徴とするものである。

【０００７】請求項２記載のシールド掘削機は、請求項
１記載のシールド掘削機において、前記面板の外側面の
円周上に外周ビットが取り付けられていることを特徴と
するものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載のシールド掘削機によれば、駆動
手段に接続された伸縮シャフトは、地山を掘削するビッ
トが取り付けられたスポークを回転させて、地山掘削を
行う。そして、シールド掘削機本体の前端部に設けられ
た面板には、ビット付きスポークを出没自在にされる開
口部が設けられ、このビットはシールド掘削機本体の前
後方向に伸縮自在にされた伸縮シャフトに取り付けられ
ているため、伸縮シャフトを縮ませることにより、ビッ
ト付きスポークはシールド掘削機内に収納される。さら
に、この開口部を開閉ジャッキにより開閉するスリット
開閉板が面板に設けられているため、スリット開閉板を
閉じることにより、シールド掘削機内が密封状態にされ
る。

【０００９】請求項２記載のシールド掘削機によれば、
請求項１記載の作用を有するとともに、駆動手段に接続
された面板の外側面の円周上に外周ビットが取り付けら
れているため、面板を回転させることにより、面板の外
周ビットで地山が掘削される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１ないし
図４を参照しながら説明する。図１は本発明により施工
途中にあるトンネルの切羽近傍を示したものである。本
図中、符号１０はシールド掘削機であり、このシールド
掘削機１０は、その前部に設けられたカッター装置５０
により紙面に対して左側にトンネルＴを掘削しつつ、シ
ールド掘削機１０の後方に形成されたトンネルＴの周壁
にコンクリートを設ける。このコンクリートは、例え
ば、打設、セグメント組み立てにより構築される。

【００１１】次に、本発明に係るシールド掘削機１０に
ついて、より具体的に説明すると、これはシールド掘削
機本体１３と、このシールド掘削機本体１３の前端部に
設けられた円盤状面板３０と、前記シールド掘削機本体
１３の前方部に備えられた駆動手段４０によって回転さ
せられて地山を掘削するカッター装置５０と、外殻をな
す円筒状のスキンプレート１１とを設備した基本構造と
なっている。これら駆動手段４０とカッター装置５０と
の間には、これらを仕切る隔壁４５が設けられている。

【００１２】前記カッター装置５０には、地山を掘削す
る複数のビット５１（図では１０個）が直方体状スポー
ク５２の側壁面に外側に突出して櫛歯状に取り付けられ
ており、図２に示すように、このスポーク５２のシール
ド掘削機１０内への出入りを調節する伸縮自在なコピー
ジャッキ５６が末端部に取り付けられ、面板３０に嵌め
合わされる凹部５７が外側中央部に設けられ、伸縮シャ
フト５４が内側中央部に取り付けられている。

【００１３】この伸縮シャフト５４には、シールド掘削
機本体１３の中心軸方向に沿って伸縮自在な例えばピス
トン等のアーム部５４ａを備えている。この伸縮シャフ
ト５４は、中心軸を中心に回転自在にされている。この
伸縮シャフト５４の後端部では、前記隔壁４５に設けら
れた貫通穴４６に挿入されている。これら伸縮シャフト
５４と隔壁４５との間には、例えばゴム等の弾性体から
なるシール材４７が嵌め合わされており、この伸縮シャ
フト５４の中央部には、半径方向に沿う複数の棒状の連
結材５５が接続されている。

【００１４】これら連結材５５は、前記面板３０を支持
する複数の棒状の支持部材３１に接続されている。これ
ら支持部材３１は、伸縮シャフト５４に平行に前記スキ
ンプレート１１と伸縮シャフト５４との間に設置されて
いる。これら支持部材３１では、その先端部が面板３０
に取り付けられ、その後端部が支持ベアリング４１に取
り付けられている。この支持ベアリング４１は、前記隔
壁４５に設けられた凹部４８に嵌め合わされている。こ
れら隔壁４５と伸縮シャフト５４との間に、シール材４
７が嵌め合わされている。

【００１５】前記面板３０は、図２に示すように、円盤
状に形成され、前記ビット５１より大きい概略二等辺三
角形状の中央ビット５３を中央部外側に設けるととも
に、前記スポーク５２を出入り自在にされる開口部３２
を中央部を対称点に半径方向に沿って一対設けている。
これら開口部３２には、開口部３２を直径軸を対称とし
て開閉する一対のスリット開閉板３３が面板３０内の開
閉板収納室３６にそれぞれ収納されている。これらスリ
ット開閉板３３は、伸縮自在な開閉ジャッキ３４にそれ
ぞれ接続されているとともに、これらスリット開閉板３
３の移動を案内する複数のガイド３５に接続されてい
る。

【００１６】上記面板３０を支持する支持部材３１の後
端部に取り付けられた駆動手段４０は、これら支持部材
３１に接続される支持ベアリング４１と、これら支持ベ
アリング４１の一つに接続された例えば電動モーター等
からなる駆動部４２とを備えている。この駆動部４２を
回動させることにより、支持ベアリング４１を介して複
数の支持部材３１が円周状を移動する。これら支持部材
３１が円周状に移動することにともなって、面板３０と
この面板３０に取り付けられた中央ビット５３とが回転
させられるとともに、連結材５５を介して伸縮シャフト
５４が回転される。この伸縮シャフト５４の回転によ
り、ビット５１を取り付けたスポーク５２が回転され
る。

【００１７】これら中央ビット５３とビット５１とによ
り掘削される地盤に泥水を送る送泥管１２ａが設けら
れ、掘削された土砂をシールド掘削機１０の後方へ排出
する排泥管１２ｂが設けられている。これら送泥管１２
ａと排泥管１２ｂとは、前記隔壁４５とスキンプレート
１１との間に中心軸方向に平行に複数設けられている。

【００１８】次に、前記の如く構成された本発明に係る
シールド掘削機１０を適用してシールドトンネルＴを構
築する場合について簡略して説明する。ここで、シール
ドトンネルＴの周壁にコンクリートを設ける方法とし
て、例えば、コンクリートを打設する方法、セグメント
組み立てによる方法等がある。前記コンクリートを打設
する方法にあっては、シールド掘削機１０の掘削前にコ
ンクリートの打設工程が必要となる。また、セグメント
組み立て方法にあっては、工場等により製造されたセグ
メントをシールド掘削機１０の掘削後にシールドトンネ
ルＴの周壁に組み立てるものである。

【００１９】以下、シールドトンネルＴの周壁にコンク
リートを打設し、シールド掘削機１０で地盤を掘削する
方法について説明する。 （i）コンクリート打設工程 外部へのコンクリート打設を実施するにあたっては、コ
ンクリートピストン室（図示略）内に覆工材料を供給で
きるようにセットしておく。そして、開閉ジャッキ３４
を縮ませ、一対のスリット開閉板３３を面板３０内に収
納することにより、面板３０の開口部３２を開かれた状
態にする。そして、伸縮シャフト５４を伸ばして、ビッ
ト５１を取り付けたスポーク５２を開口部３２から外側
に突出させる。このスポーク５２のコピージャッキ５６
も伸ばす。このように、コンクリートの打設準備完了
後、コンクリートを打設パイプ（図示略）に送り、この
打設パイプからコンクリートをコンクリートピストン室
へ打設する。

【００２０】（ii）シールド掘削機の掘削工程 次に、コンクリートピストン室のコンクリートを後方へ
押出しながら、シールド掘削機本体１３前方部のカッタ
ー装置５０で地山を掘削し、型枠に反力をとってシール
ド掘削機１０を掘進させる。ここで、カッター装置５０
では、前記駆動手段４０の駆動部４２を回動させること
により、支持ベアリング４１を介して複数の支持部材３
１を円周状に移動させて、面板３０を回転させる。この
面板３０に取り付けられた中央ビット５３を回転させ、
地山を掘削する。同時に、支持部材３１に取り付けられ
た連結材５５を介して伸縮シャフト５４を回転させる。
この伸縮シャフト５４の先端部に取り付けられたスポー
ク５２が回転することにより、ビット５１が地山を掘削
する。このときに、送泥管１２ａから泥水を供給し、こ
の泥水中に掘削された土砂が攪拌、混合される。そし
て、これら中央ビット５３およびビット５１により掘削
された土砂を排泥管１２ｂを通してシールド掘削機１０
の後方へ送る。

【００２１】（iii）ビット交換工程 地山を掘削することにより摩耗した複数のビット５１を
取り換える。駆動手段４０の駆動部４２の回動を停止さ
せ、スポーク５２の回転を停止させる。このスポーク５
２のコピージャッキ５６を縮ませて、伸縮シャフト５４
のアーム部５４ａを縮ませることにより、面板３０の開
口部３２からスポーク５２をシールド掘削機１０内に収
納する。そして、面板３０の開閉ジャッキ３４を伸ば
し、スリット開閉板３３を閉じた状態にすることによ
り、図３および図４に示すように、シールド掘削機１０
の面板３０が密封される。このシールド掘削機１０内の
土砂を排泥管１２ｂによりシールド掘削機１０の後方へ
送る。この土砂を送ることにより、シールド掘削機１０
内に作業空間を設ける。この作業空間内で、複数のビッ
ト５１を取り換える。そして、前記コンクリート打設工
程およびシールド掘削機の掘進工程を順次行っていく。

【００２２】以上、シールドトンネルＴの周壁に、コン
クリートを打設する例を示したが、セグメントを組み立
ててもよい。このセグメント組み立て方法にあっては、
工場等によりセグメントを複数製造し、これらセグメン
トをシールドトンネルＴ付近に運搬して、これらセグメ
ントをシールド掘削機１０の掘削後にシールドトンネル
Ｔの周壁に組み立てる。このシールドトンネルＴの支保
と履工とを兼ねた環片であるセグメントには、例えば、
プレキャストコンクリート、鋳鋼、鋼板溶接等が知られ
ている。

【００２３】このようなシールド掘削機１０によれば、
駆動手段４０に接続された伸縮シャフト５４は、スポー
ク５２を回転させて、複数のビット５１で地山掘削を行
うことができる。そして、シールド掘削機本体１３の前
端部に設けられた面板３０には、ビット５１付きスポー
ク５２を出没自在にする開口部３２が設けられ、これら
ビット５１付きスポーク５２は伸縮自在にされた伸縮シ
ャフト５４に取り付けられているため、伸縮シャフト５
４を縮ませることにより、ビット５１付きスポーク５２
はシールド掘削機１０内に収納される。さらに、開口部
３２を開閉ジャッキ３４により開閉するスリット開閉板
３３が面板３０に設けられているため、スリット開閉板
３３を閉じることにより、シールド掘削機１０内が密封
状態にされる。このため、地山の土砂が作業現場に入る
おそれをなくし、ビット５１の交換を安全な状態で行う
ことができる。

【００２４】このように、シールド掘削機１０内でビッ
ト５１の交換作業が行われることになるため、別途立坑
を造り、シールド掘削機１０の面板３０の前で行う方法
や、切羽部の地盤改良を施して、切羽部を人力で切り広
げ、シールド掘削機１０の前で行う方法が不要になる。
このため、ビット５１の交換が容易になり、ビット５１
の交換に要する費用を低減することができ、適時ビット
５１を交換することにより、掘進距離を長距離にするこ
とができる。

【００２５】次に、本発明のシールド掘削機の第二実施
例について、図５ないし図１１を参照して説明する。こ
こで、第一実施例と同様のものについては、同一符号を
用いて説明を簡略化する。このシールド掘削機１４で
は、図５ないし図８に示すように、シールド掘削機本体
１３と、このシールド掘削機本体１３の前端部に設けら
れた円盤状面板３０と、前記シールド掘削機本体１３の
前方部に備えられた駆動手段４０によって回転させられ
て地山を掘削するカッター装置７０と、外殻をなす円筒
状のスキンプレート１１とを設備した基本構造となって
いる。

【００２６】前記カッター装置７０には、地山を掘削す
る複数のビット５１（図では２４個）がスポーク５２に
外側に突出して櫛歯状に取り付けられている。このスポ
ーク５２の外側中心軸上にディスクカッター７１が複数
個（図では１０個）取り付けられている。このスポーク
５２に伸縮シャフト５４が取り付けられている。この伸
縮シャフト５４は、複数の連結材５５に接続されてい
る。

【００２７】これら連結材５５は、複数の支持部材３１
に接続されている。これら支持部材３１では、その後端
部が支持ベアリング４１に取り付けられ、その先端部が
面板３０に取り付けられている。

【００２８】この面板３０は、図６に示すように、前記
ビット５１より大きい概略二等辺三角形状の中央ビット
５３を中央部外側に設けるとともに、前記スポーク５２
を出入り自在にされる開口部３２を中央部を対称点に半
径方向に沿って一対設けている。これら開口部３２に
は、開口部３２を直径軸を対称として開閉する一対のス
リット開閉板３３が面板３０内の開閉板収納室３６にそ
れぞれ収納されている。これらスリット開閉板３３は、
伸縮自在な開閉ジャッキ３４にそれぞれ接続されている
とともに、これらスリット開閉板３３の移動を案内する
複数のガイド３５に接続されている。そして、上記面板
３０の周囲に外周ビット７２が外側に突出して複数（図
では１６個）取り付けられている。

【００２９】以下、このシールド掘削機１４を用いて、
シールドトンネルＴを構築する場合について簡略して説
明する。ここで、シールドトンネルＴの周壁にコンクリ
ートを設ける方法として、例えば、コンクリートを打設
する方法、セグメント組み立てによる方法等がある。以
下、シールドトンネルＴの周壁にコンクリートを打設
し、シールド掘削機１０で地盤を掘削する方法について
説明する。 （i）コンクリート打設工程 前記第一実施例と同様に、コンクリートピストン室（図
示略）内にコンクリートを供給できるようにセットして
おく。そして、開閉ジャッキ３４を縮ませ、一伸縮シャ
フト５４を伸ばして、ビット５１を取り付けたスポーク
５２を開口部３２から外側に突出させる。コンクリート
を打設パイプ（図示略）に送り、この打設パイプからコ
ンクリートをコンクリートピストン室へ送る。

【００３０】（ii）シールド掘削機の掘削工程 次に、コンクリートピストン室のコンクリートを後方へ
押出しながら、シールド掘削機本体１３前方部のカッタ
ー装置７０で地山を掘削し、型枠に反力をとってシール
ド掘削機１４を掘進させる。ここで、カッター装置７０
では、前記駆動手段４０の駆動部４２を回動させ、支持
部材３１を円周状に移動させて、面板３０を回転させ
る。この面板３０に取り付けられた中央ビット５３と外
周ビット７２とを回転させ、地山を掘削する。同時に、
支持部材３１に取り付けられた連結材５５を介して伸縮
シャフト５４を回転させる。この伸縮シャフト５４の先
端部に取り付けられたスポーク５２が回転することによ
り、ビット５１とディスクカッター７１とが地山を掘削
する。このときに、送泥管１２ａから泥水を供給し、こ
の泥水中に掘削された土砂が攪拌、混合される。そし
て、これら面板３０の中央ビット５３、外周ビット７
２、およびスポーク５２のビット５１、ディスクカッタ
ー７１により掘削された土砂を排泥管１２ｂを通してシ
ールド掘削機１０の後方へ送る。

【００３１】（iii）ビット交換工程 地山を掘削することにより摩耗した複数のビット５１と
ディスクカッター７１とを取り換える。駆動手段４０の
駆動部４２の回動を停止させ、伸縮シャフト５４のアー
ム部５４ａを縮ませることにより、面板３０の開口部３
２からスポーク５２をシールド掘削機１０内に収納す
る。そして、面板３０の開閉ジャッキ３４を伸ばし、ス
リット開閉板３３を閉じ、図６および図７に示すよう
に、シールド掘削機１４内を密封する。このシールド掘
削機１４内の土砂を排泥管１２ｂによりシールド掘削機
１４の後方へ送り、シールド掘削機１４内に作業空間を
設ける。この作業空間内で、複数のビット５１とディス
クカッター７１とを取り換える。そして、前記コンクリ
ート打設工程およびシールド掘削機１４の掘進工程を順
次行っていく。

【００３２】このようなシールド掘削機１４にあって
は、シールドトンネルの合流及び分岐に使用される工法
に用いることもできる。この工法では、図９に示すよう
に、合流直前にある二本のトンネル、すなわち第一のト
ンネルＴ1、第二のトンネルＴ2を設け、図１０に示すよ
うに、合流させるべき第一のトンネルＴ1と第二のトン
ネルＴ2の進路を、これら両トンネルＴ1、Ｔ2の軸線が
相対的に漸次接近し、最終的に一本に収束するように変
更し、合流させるものである。

【００３３】前記第一のトンネルＴ1を構築するには、
初めに、多数の小径トンネル構造物４、４、…よりなる
トンネル構造体２Ａを地山Ｇ内に先行構築する。すなわ
ち、シールド掘削機１４を用い、図１１に示すように、
互いに隣接する小径トンネル構造物４、４、…のうち、
一つ置きに配列されるもの（先行小径トンネル構造物４
Ａ）を先行構築する。これら先行小径構造物４Ａ、４
Ａ、…が地山Ｇ内に形成されたならば、次いでそれら各
先行小径トンネル構造物４Ａの間に後行小径トンネル構
造物４Ｂ、４Ｂ、…を形成する。この後行小径トンネル
構造物４Ｂの形成工程も前記先行小径トンネル構造物４
Ａと同様である。

【００３４】このときに、二本の先行小径トンネル構造
物４Ａ、４Ａ間に後行小径トンネル構造物４Ｂを形成す
る際には、地山Ｇとともに、両側の先行小径トンネル構
造物４Ａ、４Ａを構成するコンクリート７の一部をも同
時に掘削（切削）される。ここで、シールド掘削機１４
には、面板３０に外周ビット７２が設けられ、スポーク
５６には、ビット５１とディスクカッター７１とが設け
られているため、コンクリート７を確実に掘削すること
ができる。こうして、先行小径トンネル構造物４Ａ、４
Ａ、…と連続した後行小径トンネル構造物４Ｂ、４Ｂ、
…が形成され、これによりトンネル構造体２Ａが構築さ
れる。このトンネル構造体２Ａにより囲まれた部分を掘
削して前記第一のトンネル空間３Ａを形成すれば、第一
のトンネルＴ1が完成する。第二のトンネルＴ2の構築も
上記第一のトンネルＴ1と同要領である。

【００３５】上記双方のトンネルＴ1、Ｔ2がさらに接近
すると、やがて両トンネルＴ1、Ｔ2のトンネル構造体２
Ａ、２Ｂが接触する。この状態となったならば、その接
触部において、第一および第二のトンネルＴ1、Ｔ2をそ
れぞれ構成するトンネル構造体２Ａ、２Ｂの構成体であ
る前記小径トンネル構造物４を互い違いに割り込ませて
漸次重合させていく。第一のトンネルＴ1のトンネル構
造体２Ａの曲面部と第二のトンネルＴ2のトンネル構造
体２Ｂの曲面部とが同一のＲ（曲率半径）を描き、トン
ネル構造体２が構築され、以降は、このトンネル構造体
２をトンネル外壁とするトンネルＴを長手方向に構築し
てゆけばよい。以上のように、トンネルが合流される。
また、トンネルの分岐方法は、概略的には上記説明した
トンネルの合流方法の逆の作業をおこなうとによって達
成される。

【００３６】このようなシールド掘削機１４では、二本
の先行小径トンネル構造物４Ａ、４Ａ間に後行小径トン
ネル構造物４Ｂが形成される際には、地山Ｇとともに、
両側の先行小径トンネル構造物４Ａ、４Ａを構成するコ
ンクリート７の一部も同時に掘削（切削）される。この
時に、面板３０の中央ビット５３、外周ビット７３、ス
ポーク５６のビット５１、ディスクカッター７１で掘削
するため、地山及びコンクリート７を確実に掘削するこ
とができる。このため、シールド掘削機１４がコンクリ
ート等の硬い材料を掘削する際に、シールド掘削機１４
に生じる振れの発生を防止することができる。さらに、
シールド掘削機１４が確実に運行されることから、掘進
精度を向上させることができる。

【００３７】また、開口部３２を開閉ジャッキ３４によ
り開閉するスリット開閉板３３が面板３０に設けられて
いるため、スリット開閉板３３を閉じることにより、シ
ールド掘削機１４内が密封状態にされる。このため、ス
ポーク５６のビット５１、ディスクカッター７１の交換
を安全な状態で行うことができる。そして、シールド掘
削機１４内でビット５１、ディスクカッター７１の交換
作業が行われることになるため、別途立坑を造り、シー
ルド掘削機１４の面板３０の前で行う方法等が不要にな
る。このため、ビット５１、ディスクカッター７１の交
換が容易になり、さらに掘進精度を向上させることがで
き、ビット５１、ディスクカッター７１の交換に要する
費用を低減することができ、適時ビット５１、ディスク
カッター７１を交換することにより、掘進距離を長距離
にすることができ、トンネルの分岐及び合流を確実かつ
容易にすることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシールド
掘削機によれば、以下の効果を奏することができる。請
求項１記載のシールド掘削機によれば、駆動手段に接続
された伸縮シャフトは、スポークを回転させて、ビット
で地山掘削を行うことができる。そして、面板には、ビ
ット付きスポークを出没自在にされる開口部が設けら
れ、ビット付きスポークはシールド掘削機本体の前後方
向に伸縮自在にされた伸縮シャフトに設けられているた
め、伸縮シャフトを縮ませることにより、ビット付きス
ポークはシールド掘削機内に収納される。さらに、スリ
ット開閉板を閉じることにより、開口部は閉ざされ、シ
ールド掘削機内が密封状態にされる。このため、地山の
土砂が作業現場に入るおそれをなくし、ビットの交換を
安全な状態で行うことができる。

【００３９】このシールド掘削機内でビットの交換作業
が行われることになるため、別途立坑を造り、シールド
掘削機の面板の前で行う方法や、切羽部の地盤改良を施
して、切羽部を人力で切り広げ、シールド掘削機の前で
行う方法が不要になる。このため、ビットの交換が容易
になり、ビットの交換に要する時間、費用を低減するこ
とができ、適時ビットを交換することができ、掘進距離
を長距離にすることができる。

【００４０】請求項２記載のシールド掘削機によれば、
外周ビット、ビット、中央ビットで掘削するため、硬い
地盤を掘削する場合にあっても、確実に掘削することが
できる。このため、シールド掘削機がコンクリート等の
硬い材料を掘削する際に、シールド掘削機に生じる振れ
の発生を防止することができる。さらに、シールド掘削
機が確実に運行されることから、掘進精度を向上させる
ことができる。

【００４１】また、請求項１記載の効果を有するため、
すなわち、スリット開閉板を閉じることにより、シール
ド掘削機内が密封状態にされるため、ビットの交換を安
全な状態で行うことができる。そして、シールド掘削機
内でビットの交換作業が行われることになるため、別途
立坑を造り、シールド掘削機の面板の前で行う方法等が
不要になる。このため、ビットの交換が容易になり、さ
らに掘進精度を向上させることができ、ビットの交換に
要する費用を低減することができ、適時ビットを交換す
ることにより、掘進距離を長距離にすることができ、ト
ンネルの分岐および合流を確実かつ容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のシールド掘削機の第一実施例で、シ
ールド掘削機が地山を掘削している状態を示すトンネル
の側断面図である。

【図２】 図１の正面図である。

【図３】 図１のシールド掘削機のスポークを収納した
時の側断面図でる。

【図４】 図３の正面図である。

【図５】 本発明のシールド掘削機の第二実施例で、シ
ールド掘削機が地山を掘削している状態を示すトンネル
の側断面図である。

【図６】 図５の正面図である。

【図７】 図５のシールド掘削機のスポークを収納した
時の側断面図である。

【図８】 図７の正面図である。

【図９】 合流前（または分岐後）のトンネルを示す正
面断面図である。

【図１０】 合流部（または分岐部）におけるトンネル
空間を示す正面断面図である。

【図１１】 トンネルのトンネル構造体を示す部分断面
図である。

【符号の説明】

Ｔ トンネル １０・１４ シールド掘削機 １１ スキンプレート １３ シールド掘削機本体 ３０ 面板 ３２ 開口部 ３３ スリット開閉板 ３４ 開閉ジャッキ ４０ 駆動手段 ５０・７０ カッター装置 ５１ ビット ５２ スポーク ５４ 伸縮シャフト ７２ 外周ビット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−209595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−16794（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−141187（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−11196（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−171991（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭59−31831（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘削機本体と、該シールド掘削
   機本体の前端部に設けられた回転自在な面板と、この面
   板の外面側へ突出し、駆動手段によって前記面板ととも
   に回転させられて地山を掘削するカッター装置とを設備
   したシールド掘削機において、前記カッター装置は、地
   山を掘削するビットと、該ビットが設けられたスポーク
   と、該スポークを回転させるとともに、シールド掘削機
   本体の前後方向に伸縮自在に形成された伸縮シャフトと
   を備え、該伸縮シャフトは前記駆動手段に接続され、さ
   らに、前記面板には、前記ビット付きスポークを出没自
   在にするための開口部が設けられ、該開口部を開閉ジャ
   ッキにより開閉するスリット開閉板が設けられているこ
   とを特徴とするシールド掘削機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシールド掘削機におい
   て、前記面板の外側面の円周上に外周ビットが取り付け
   られていることを特徴とするシールド掘削機。