JP3047964B2 - セミシールド機及びセミシールド工法 - 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、地中にトンネル等
の横坑を構築したり或いは下水管きょを構築するために
使用されるセミシールド機及びセミシールド工法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、土圧系式セミシールド機，泥
水加圧式セミシールド機及び泥濃式セミシールド機等の
セミシールド機乃至はこれらの機械を使用したセミシー
ルド工法は、適用土質も広く、また操作性にも富んでい
ることから、地中にトンネル等の横坑を構築したり下水
管きょを構築する場合に広く使用されている。そして、
上記各セミシールド工法の中で、例えば、土圧式セミシ
ールド工法について説明すれば、該工法は、先導体とし
て動力により駆動する掘削装置と方向修正ジャッキ等が
装備された掘進機や掘進機本体により土圧を支えなが
ら、推進管を、支圧体として発進立坑内の推進管体後部
に設置したジャッキにより掘進する工法であり、こうし
た土圧式セミシールド工法を行う場合に使用される土圧
式セミシールド機は、例えば、特開昭５７−１５７９７
号公報，特開昭５７−７４４９８号公報或いは特公昭６
１−２５８７９号公報において提案されている。これら
の公報に記載されている土圧式セミシールド機は、駆動
モータにより回転駆動するとともに正面には複数のビッ
トが固定されてなるカッターヘッドと、このカッターヘ
ッドの背面側に形成され該カッターヘッドの回転駆動に
より地盤が掘削されて発生した泥土等の被掘削物が流入
されるシールド空間と、このシールド空間内に充満した
被掘削物を外部に排出するスクリューコンベアー等の排
泥装置を備えているものであり、上記被掘削物は、この
排泥装置により外部に排出される。

【０００３】ところで、大きな礫が混入されている砂礫
層を、この従来の土圧式セミシールド機により推進する
場合において、上記礫は、摩擦抵抗の抑制を図り切羽の
安定性を確保する等の目的から、可能な限り破砕せず上
記シールド空間内から排泥装置を介して外部に排出させ
ることが望ましい。しかしながら、排泥装置により排出
することができないサイズの礫が混入している場合に
は、排出不可能であることから、シールド空間内に残存
されることとなる。そこで、こうした事態を解消するた
めに、従来ではさらに、特公平３−３４５６０号公報，
特公平３−７００７９号公報，特公平４−２３７１８号
公報に記載された土圧式セミシールド機が提案されてい
る。これらの公報に記載された土圧式セミシールド機
は、シールド空間を形成するシールド本体の内側面を後
方に向かって徐々に厚肉となるよう形成する一方、駆動
モータにより回転駆動されるとともにシールド空間の略
中心に配設された圧密ヘッドの外形を後方に向かって徐
々に径が太くなるよう形成することにより、このシール
ド空間内に流入した礫を該土圧式セミシールド機の推進
力により破砕しようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の土圧式セミシールド機では、シールド空間の略
中心に配設された圧密ヘッドを回転駆動させることによ
り、礫を破砕するものであることから、該礫が極めて硬
質である場合には、破砕されずにシールド空間内に残存
する場合があり、この玉石により排泥装置の排泥口を閉
塞した場合には、該玉石を除去するまで作業は中止され
ることとなり工期が著しく延長される可能性が高い。す
なわち、上述した土圧式セミシールド機を含めた従来の
セミシールド機では、礫が極めて硬質である場合には、
破砕されず工期通りに工事が完了されない場合がある。

【０００５】そこで、本発明は、上述した従来のセミシ
ールド機が有する課題を解決するために提案されたもの
であって、比較的大きな玉石がシールド空間内に流入し
た場合であっても、この玉石を確実に破砕し、軟弱な地
盤は勿論硬質な地盤で玉石を多く含む砂礫層を推進する
場合であっても確実にセミシールド工法を実現すること
ができるセミシールド機及びセミシールド工法を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであって、第１の発明（請
求項１記載の発明）は、セミシールド機に係るものであ
って、シールド筒と、このシールド筒内に回転可能に支
持されてなるアウターコーンと、このアウターコーンの
先端に固定されてなるカッターヘッドと、上記アウター
コーンを回転させる駆動モータと、上記アウターコーン
の内側に固定されてなるインナーコーンとを備え、上記
アウターコーンの内周面は先端側から基端側に亘って徐
々に肉厚となるよう略すり鉢状に成形されてなる一方、
上記インナーコーンの外周面は先端側から基端側に亘っ
て太径となるテーパが形成されてなることを特徴とする
ものである。

【０００７】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
は、前記インナーコーンは、前記アウターコーンの回転
中心からやや偏心された位置に固定されてなることを特
徴とするものである。

【０００８】また、第３の発明（請求項３記載の発明）
は、前記アウターコーンの内周には、該インナーコーン
方向に突出した羽根部が形成されてなることを特徴とす
るものである。

【０００９】また、第４の発明（請求項４記載の発明）
は、前記シールド筒内には、前記アウターコーンとイン
ナーコーンとの間から該シールド機本体内に流入した泥
土や礫又は高濃度泥水と混合された土砂が流入する先端
側排泥管と、この先端側排泥管の基端に固定されてなる
後端側排泥管とを備え、上記先端側排泥管の少なくとも
先端側内径は後端側排泥管の内径よりも細い径とされて
なることを特徴とするものである。

【００１０】また、第５の発明（請求項５記載の発明）
は、前記カッターヘッドの背面には、該カッターヘッド
の中心からの距離がそれぞれ異なる位置に凸部が固定さ
れてなることを特徴とするものである。

【００１１】また、第６の発明（請求項６記載の発明）
は、セミシールド工法に係る発明であって、前記第１乃
至第５の発明に係るセミシールド機を構成する駆動モー
タを駆動させることによりアウターコーンとカッターヘ
ッドとを回転駆動させ、土圧によりアウターコーンとイ
ンナーコーンとの間に泥土を流入させ該土圧とアウター
コーンの回転駆動力により礫を破砕しながら推進するこ
とを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るセミシールド
機（以下、シールド機と言う。）の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明し、その後にこのセ
ミシールド機を使用したセミシールド工法について説明
する。なお、以下に説明するこのセミシールド機の実施
の形態は、土圧系式セミシールド機，泥水加圧式セミシ
ールド機及び泥濃式セミシールド機等のセミシールド機
の中で、本発明を上記土圧式セミシールド機に適用した
したものである。

【００１３】このシールド機１は、図１に示すように、
円筒状に成形された推進管２の先端側に固定されてなる
シールド筒３と、このシールド筒３の内側に回転可能に
支持されてなるアウターコーン４と、このアウターコー
ン４の先端に固定されてなるカッターヘッド５と、上記
アウターコーン４を回転駆動させる駆動モータ６と、上
記シールド筒３の中心に固定されてなるインナーコーン
７とを備えている。

【００１４】上記シールド筒３は、円筒状に成形されて
なるものであって、先端側は図示しないボルトにより、
間に後述する外側リングと隔壁の外周に形成されたフラ
ンジ部の周端とを介して、推進管２の先端に固定されて
いる。また、上記アウターコーン４は、上記シールド筒
３の内径よりもやや細い外径を有してなるものであっ
て、内周には、このアウターコーン４の先端側から基端
側に亘って徐々に厚肉となるようすり鉢状に成形されて
なるすり鉢部４ａと、このすり鉢部４ａから該アウター
コーン４の基端側に亘って形成された円筒部４ｂとを有
している。そして、上記すり鉢部４ａの回転中心は上記
インナーコーン７の中心よりもやや偏心されている。な
お、上記筒状部４ｂの回転中心は、インナーコーン７の
中心と同一とされている。そして、上記アウターコーン
４のすり鉢部４ａには、図１及び図３に示すように、第
１乃至第４の掻き羽根部１１，１２，１３，１４が該ア
ウターコーンと一体成形されている。これら第１乃至第
４の掻き羽根部１１，１２，１３，１４は、それぞれ該
アウターコーン４の先端側から基端方向に長い羽根体で
あって、本発明（請求項３記載の発明）を構成する羽根
部である。また、上記アウターコーン４の基端には、図
１に示すように、内側リング１５が固定されている。こ
の内側リング１５は、内周面に一方のギア１５ａが螺刻
されており、外周には間にベアリング１６を介して外周
リング１７が装着されている。すなわち、このアウター
コーン４の基端に固定された内周リング１５は、シール
ド筒３の基端に固定された外周リング１７に対してベア
リング１６を介して回転可能に支持されている。

【００１５】また、上記推進管２の先端と上記シールド
筒３の基端との間には、隔壁１８の外周に形成されたフ
ランジ部１８ｂの周端側が、図示しないボルトにより固
定され、この隔壁１８のフランジ部１８ｂには、図１に
示すように、上記アウターコーン４を正転逆転可能に回
転駆動させる駆動モータ６が固定されている。そして、
この駆動モータ６を構成する回転軸６ａには、キャップ
１９が固定されており、このキャップ１９の外周には、
前記内周リング１５の内周に螺刻された一方のギア１５
ａに噛合する他方のギア１９ａが螺刻されている。した
がって、この駆動モータ６を回転駆動させると、上記内
周リング１５と一体的に上記アウターコーン４が回転さ
れる。なお、上記隔壁１８は、上記シールド筒３と推進
管２とを区画する部材であって、該シールド筒３の中心
と同じ中心を有する筒状部１８ａと、この筒状部１８ａ
の基端に形成されたリング状のフランジ部１８ｂと、上
記筒状部１８ａを閉塞するとともに後述するインナーコ
ーン７の基端が固定される円盤部１８ｃと、この円盤部
１８ｃの中心に穿設されてなる挿通孔１８ｄとから構成
されている。

【００１６】そして、上述のように構成されたアウター
コーン４の先端には、カッターヘッド５が固定されてい
る。このカッターヘッド５は、図３に示すように、中央
に設けられたボス２０から外周方向に向かって放射状に
延在されてなる４本のスポーク２１，２２，２３，２４
と、これらのスポーク２１，２２，２３，２４の正面に
突設された複数のビット２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４
ａと、上記ボス２０の正面に固定されてなる中央ビット
２５とから概略構成されている。上記ボス２０は、図１
に示すように、円筒状に成形された筒部材２０ａと、こ
の筒部材２０ａの正面に図示しない複数のボルトにより
固定されるとともに中心には貫通孔（符号は省略す
る。）が穿設されてなる蓋体２０ｂから構成され、該筒
部材２０ａ内には、このボス２０の背面側から正面側に
後述するインナーコーン７の先端側が挿入され、上記蓋
体２０ｂには、先端に上記中央ビット２５が固定された
軸体２７がこのボス２０の正面側から背面側に嵌合固定
されている。また、上記各スポーク２１，２２，２３，
２４の先端は、上記シールド筒３よりも若干外側に位置
しており、また、これら各スポーク２１，２２，２３，
２４の背面には、図１に示すように、本発明を構成する
凸部として、それぞれ背面ビット３０，３１が突設され
ている。これらの背面ビット３０，３１は、それぞれ菱
形柱状に成形されてなるものであって、本実施の形態に
係るシールド機１では、それぞれ同じ長さとされている
が、突設位置は、本例においては、上記スポーク２１に
突設された背面ビット３０は、上記ボス２０よりも最も
遠い位置とされ、スポーク２２に突設された図示しない
背面ビットは、上記背面ビット３０よりもややボス２０
に近い位置とされ、スポーク２３に突設された背面ビッ
ト３１は、該図示しない背面ビットよりもさらにボス２
０に近い位置とされ、スポーク２４に突設された図示し
ないビットは、この背面ビット３１よりもさらにボス２
０に近い位置とされている。

【００１７】また、上記インナーコーン７は、図１に示
すように、筒部材２０ａ内に挿入されるとともに中心に
は前記軸体２７が回動可能に挿通されている透孔７ａが
形成された筒状部７ｂと、この筒状部７ｂの基端から徐
々に太径とされたテーパが形成されてなるテーパ部７ｃ
と、前記隔壁１８を構成する円盤部１８ｃに固定される
固定片７ｄとを有している。そして、このインナーコー
ン７は、上述のように先端は、上記筒状部７ｂが筒部材
２０ａ内に挿通されて回動可能に支持されてなるととも
に基端は、隔壁１８の円盤部１８ｃに図示しないボルト
を介して固定されている。なお、このインナーコーン７
の中心には上記透孔７ａが形成されてなるとともに、該
インナーコーン７の基端には、隔壁１８の中心に穿設さ
れた挿通孔１８ｄに挿通される円筒状の挿通部７ｅと、
この挿通部７ｅの中心に形成され中心には上記透孔７ａ
と連通してなる図示しない透孔が穿設されてなるととも
に作泥剤を注入するホース３３が固定されてなる管部７
ｆが形成されている。また、上記透孔７ａに嵌合される
軸体２７にも透孔（符号は省略する。）が穿設され、該
軸体２７の先端側にはこの透孔に連通してなる開口２７
ａが形成されている。したがって、このシールド機１で
は、上記ホース３３から管部７ｆ，透孔７ａ内に流入し
た作泥剤は、上記軸体２７の開口２７ａから図示しない
切羽に注入されるように構成されている。

【００１８】そして、上記インナーコーン７が固定され
ている隔壁１８の円盤部１８ｃには、図１に示すように
土圧計３５が固定されてなるとともに、図３に示すよう
に、円形状の排泥口３６が形成されている。この排泥口
３６は、上記アウターコーン４とインナーコーン７との
間に流入した図示しない被掘削物が土圧によりこのシー
ルド機１の後方に排出される部位であり、該排泥口３６
には、図１に示すように、上記隔壁１８の円盤部１８ｃ
からフランジ部１８ｂまでの長さと略同じ長さとされた
第１の排泥管３７の先端が固定され、この第１の排泥管
３７の基端には、第２の排泥管３８の先端が固定されて
いる。そして、この第１の排泥管３７は、先端の内径が
上記排泥口３６の内径と同じ寸法とされてなるとともに
基端側にかけて徐々に拡径され基端の内径は、上記第２
の排泥管３７の内径と同じ寸法とされている。なお、上
記第２の排泥管３８の内径は全長に亘って全て同じ寸法
とされており、基端側には、図示しない土圧制御弁が設
けられている。また、この第２の排泥管３８の後方に
は、図２又は図５に示すように、排泥タンク３９が、ま
た上方にはエアータンク４０がそれぞれ配設されてい
る。また、推進管２には、図１又は図４に示すように、
４つの方向修正ジャッキ４１，４２，４３，４４が設け
られており、これら各方向修正ジャッキ４１，４２，４
３，４４を適宜駆動させることによりこのシールド機１
の推進方向が制御される。なお、このシールド機１の後
方には、図示しない推進用のジャッキが配設され、この
ジャッキの駆動により前方方向への推進力が付与され
る。

【００１９】そして、上述した構成に係るシールド機１
によるセミシールド工法について説明すると、このシー
ルド機１を、図１に示す状態において、図示しない上記
推進用のジャッキが駆動するとともに、前記駆動モータ
６を駆動させ、前記キャップ１９と内側リング１５を介
してアウターコーン４とこのアウターコーン４に固定さ
れたカッターヘッド５とを一体的に回転駆動させる。そ
して、この駆動モータ６の駆動により、このカッターヘ
ッドが回転し、各スポーク２１，２２，２３，２４の正
面に固定された複数のビット２１ａ，２２ａ，２３ａ，
２４ａにより、図示しない地盤の切羽から掘削された被
掘削物を、各スポーク２１，２２，２３，２４の間か
ら、上記アウターコーン４の内周面とインナーコーン７
の外周面と隔壁１８の円盤部１８ｃとにより区画された
シールド空間内に流入させ、該シールド空間を被掘削物
により充満させる。そして、このようにシールド空間内
に被掘削物が充満した状態とされると、該被掘削物内に
前記排泥口３６よりも大きな礫（玉石等）が混入してい
る場合には、固定されたインナーコーン７の外周と、回
転駆動するアウターコーン４の内周面とにより、小さく
破砕される。

【００２０】このとき、本実施の形態に係るシールド機
１を構成する上記アウターコーン４の内周面（すり鉢部
４ａの内周面）は、前述のように、徐々に厚肉となるよ
うすり鉢状に成形されてなる一方、インナーコーン７の
外周は徐々に太径となるようテーパが形成され、後方側
が徐々に幅が狭くされてなることから、カッターヘッド
５の回転駆動に伴う切羽の掘削及びシールド空間内に充
満した被掘削物の排泥口３６からの排泥と、ジャッキの
推進力とにより生ずる土圧により、被掘削物内に混入さ
れている大きな礫は破砕され、さらに、この土圧により
破砕されない硬質な礫が混入されている場合には、アウ
ターコーン４の回転力により該アウターコーン４の内周
面とインナーコーン７の外周面とにより挟まれ圧縮され
ることにより破砕される。特に、このシールド機１を構
成するアウターコーン４の内周面には、前述のように第
１乃至第４の掻き羽根部１１，１２，１３，１４が固定
されていることから、アウターコーン４の内周面と礫と
が滑ってアウターコーン４とインナーコーン７との狭い
部位に入っていかない事態を有効に防止し、必ず礫は該
第１乃至第４の掻き羽根部１１，１２，１３，１４によ
り該アウターコーン４の回転方向に挟まれて破砕される
こととなる。さらに、このシールド機１には、前記カッ
ターヘッド５を構成する各スポーク２１，２２，２３，
２４の背面に、それぞれ背面ビット３０，３１が突設さ
れていることから、これらの各背面ビット３０，３１に
より、礫は先端側から後方に押し込まれ、一層上記アウ
ターコーン４とインナーコーン７とによる破砕を確実な
ものとすることができるばかりではなく、大きな礫が後
方に移動することなく前方で停止してしまった場合に
は、礫は、これらの背面ビット３０，３１により破砕さ
れる。

【００２１】このように、上述した構成に係るシールド
機１乃至はこのシールド機１を使用したセミシールド工
法によれば、大きく且つ硬質な玉石等が含まれている砂
礫層や、岩盤等が地中に埋設されている現場において推
進させる場合であっても、該玉石や礫等を確実に破砕す
ることができるので、大きな玉石等により排泥口が閉塞
されることがなく、該玉石等を除去するまで作業を中止
する必要がない。したがって、このシールド機１によれ
ば、軟弱な地盤は勿論玉石等が混入している砂礫層を推
進する場合であっても、確実にセミシールド工法を実現
することができる。また、上記シールド機１では、排泥
口３６に固定された第１の排泥管３７は、先端から基端
に亘って徐々に拡径されていることから、排泥口３６を
通過した礫等は、必ず排泥タンク３９内に排出され、途
中で詰まる等の危険性も有効に回避することができる。

【００２２】なお、上述したシールド機１では、本発明
を構成するアウターコーンの内周面をすり鉢状に成形
し、該すり鉢状に成形された内周面の回転中心は、イン
ナーコーンの外径中心とは偏心させたものを図示して説
明したが、本発明は、すり鉢状となされたアウターコー
ンの内周面の回転中心を必ずしもインナーコーンの外径
中心と偏心させる必要はなく、同心とした場合であって
も良い。例えば、図６に模式的に示すセミシールド機５
０は、アウターコーン５１の内周面を、該アウターコー
ン５１の肉圧が徐々に厚くなるようすり鉢状に成形する
とともに、該アウターコーン５１の内周面の回転中心
は、インナーコーン５２の中心と同じ位置となされ、該
内周面には本発明を構成する羽根部としての４つの掻き
羽根部５３，５４，５５，５６を突設させる一方、イン
ナーコーン５２には、先端側から基端側に亘って徐々に
テーパ面５２ａを形成するとともに所謂楕円錐の如き形
状となしたものである。このように構成されたシールド
機５０による場合であっても、前記シールド機１と同じ
ように、アウターコーン５１とインナーコーン５２との
間に流入した礫等は、土圧により破砕されるばかりでは
なく、アウターコーン５１の回転駆動により、該アウタ
ーコーン５１とインナーコーン５２とにより挟まれ（圧
縮され）ることにより破砕され、さらに、礫等がアウタ
ーコーン５１の内周面を滑り破砕されない場合であって
も、上記各掻き羽根部５３，５４，５５，５６により強
制的にアウターコーンの内周とインナーコーンの外周と
の最も狭い部位に押されることから、確実に破砕させる
ことができる。

【００２３】また、前述した各シールド機１，５０で
は、本発明を構成する羽根部として、何れもアウターコ
ーン４の内周面に掻き羽根部２１・・・２４，５３・・
・５６を固定したものをそれぞれ図示して説明したが、
この羽根部は、アウターコーンの内周面に一体成形され
てなるものであっても良く、また、該羽根部の数につい
ても前記各シールド機１，５０のように必ずしも４つ設
ける必要はなく、１つ設けたものであっても良い。さら
に、この羽根部が前記シールド機１，５０のように複数
設ける場合であっても、アウターコーンの内周面からイ
ンナーコーン方向への突出長さは、全て同じ長さとする
必要はなく、それぞれ異なる長さとされたものであって
も良い。

【００２４】さらに、本発明を構成する凸部に関して、
前述したシールド機１では、カッターヘッド５を構成す
る各スポーク２１，２２，２３，２４の背面に固定され
た背面ビット３０，３１は、全て同じ長さのものを図示
して説明したが、この凸部を背面ビットとして構成する
場合であっても、全ての背面ビットを同じ長さとする必
要はなく、それぞれ異なる長さとしても良く、また、こ
のように各背面ビットを凸部としてカッターヘッドに固
定するばかりではなく、図７に示すカッターヘッド６０
のように、凸部６１，６２を該カッターヘッド６０と一
体成形されてなるものであっても良い。

【００２５】また、前述した各実施の形態では、本発明
を土圧式セミシールド機及び土圧式セミシールド工法に
適用したものを図示ながら詳細に説明したが、本発明
は、こうした土圧式セミシールド機及び土圧式セミシー
ルド工法に適用したものばかりではなく、泥水加圧式セ
ミシールド機や泥濃式セミシールド機等の他のセミシー
ルド機又はセミシールド工法に適用したものであっても
良い。

【００２６】

【発明の効果】上述した発明の各実施の形態の説明から
も明らかなように、本発明に係るセミシールド機、特
に、第１の発明（請求項１記載の発明）によれば、イン
ナーコーンは固定されてなる一方、アウターコーンが駆
動モータにより回転駆動する構成を採用していることか
ら、アウターコーンとインナーコーンとの間に泥土と共
に流入した礫等に対して大きな力を以て破砕することが
できる。また、この発明では、アウターコーンの内周面
は先端側から基端側に亘って徐々に肉圧となるよう略す
り鉢状に成形されてなる一方、上記インナーコーンの外
周面は先端側から基端側に亘って太径となるテーパが形
成されてなることから、土圧により徐々に後方に移動す
ることにより礫等を破砕することができる。したがっ
て、大きな礫等により掘削された泥土が外部に排出でき
ない事態を有効に回避することができ、従来のように、
大きな礫の混入により排泥口が閉塞され、この礫を取り
除く等の作業により長時間を要し、工期が延長されるこ
とを有効に防止することができる。

【００２７】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
は、アウターコーンの内径中心は、前記インナーコーン
の回転中心からやや偏心されてなることから、アウター
コーンの内周面とインナーコーンの外周面との距離が最
も広い部位に大きな礫等が流入した場合であっても、ア
ウターコーンの回転駆動により、該広い部位から狭い部
位に移動させられ、該アウターコーンの内周面とインナ
ーコーンの外周面とにより圧縮され（押し潰され）るこ
とが、確実に大きな礫等を破砕することができる。

【００２８】さらに、第３の発明（請求項３記載の発
明）は、アウターコーンの内周に、該インナーコーン方
向に突出した羽根部が形成されてなることから、たとえ
大きな礫がアウターコーンの内周面に滑って同一箇所に
止まる場合であっても、アウターコーンの回転によりイ
ンナーコーンの外側で回転する羽根部により、強制的に
移動させられることから、より一層確実に該礫等を破砕
させることができる。

【００２９】また、第４の発明（請求項４記載の発明）
は、アウターコーンとインナーコーンとの間から該シー
ルド機本体内に流入した泥土や礫等が流入する先端側排
泥管の内径は後端側排泥管の内径よりも細い径とされて
なることから、この先端側排泥管を通過した礫等は必ず
後端側排泥管を通過するので、排泥管の途中で礫等が詰
まり排泥不可能となる事態を有効に防止することができ
る。

【００３０】また、第５の発明（請求項５記載の発明）
は、カッターヘッドの背面には、該カッターヘッドの中
心からの距離がそれぞれ異なる位置に凸部が形成されて
なるので、アウターコーンとインナーコーンとの先端側
に礫等が位置する場合であっても、この凸部により強制
的に後方に移動させることができるで、さらに一層礫等
を破砕させることができる。

【００３１】また、第６の発明（請求項６記載の発明）
によれば、上記第１乃至第５のセミシールド機を使用す
ることから、前述した各発明の効果と同じ効果を実現す
ることができ、軟弱な地盤はもとより硬質で且つ比較的
大きな礫を含む砂礫層であっても、トンネル等の横坑を
構築したり或いは下水管きょを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係るセミ
シールド機の前方側を示す断面図である。

【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係るセミ
シールド機の後方側を示す断面図である。

【図３】図３は、図１に示すセミシールド機の正面図で
ある。

【図４】図４は、図１に示すセミシールド機のＡ−Ａ線
断面図である。

【図５】図５は、図２に示すセミシールド機のＢ−Ｂ線
断面図である。

【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係るセミ
シールド機を構成するアウターコーンとインナーコーン
との構成を模式的に示す正面図である。

【図７】図７は、カッターヘッドの背面に形成された凸
部の他の例を模式的に示す側面図である。

【符号の説明】

１ セミシールド機 ２ 推進管 ３ シールド筒 ４ アウターコーン ４ａ すり鉢部 ５ カッターヘッド ６ 駆動モータ ７ インナーコーン １１，１２，１３，１４ 掻き羽根部 ３０，３１ 背面ビット ３６ 排泥口 ３７ 第１の排泥管 ３８ 第２の排泥管 ５０ セミシールド機 ５１ アウターコーン ５２ インナーコーン ５３，５４，５５，５６ 掻き羽根部 ６０ カッターヘッド ６１，６２ 凸部

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド筒と、このシールド筒内に
   回転可能に支持されてなるアウターコーンと、このアウ
   ターコーンの先端に固定されてなるカッターヘッドと、
   上記アウターコーンを回転させる駆動モータと、上記ア
   ウターコーンの内側に固定されてなるインナーコーンと
   を備え、上記アウターコーンの内周面は先端側から基端
   側に亘って徐々に肉厚となるよう略すり鉢状に成形され
   てなる一方、上記インナーコーンの外周面は先端側から
   基端側に亘って太径となるテーパが形成されてなること
   を特徴とするセミシールド機。
2. 【請求項２】 前記アウターコーンの内径中心は、
   前記インナーコーンの回転中心からやや偏心されてなる
   ことを特徴とする請求項１記載のセミシールド機。
3. 【請求項３】 前記アウターコーンの内周には、該
   インナーコーン方向に突出した羽根部が形成されてなる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のセミシールド
   機。
4. 【請求項４】 前記シールド筒内には、前記アウタ
   ーコーンとインナーコーンとの間から該シールド機本体
   内に流入した泥土や礫又は高濃度泥水と混合された土砂
   が流入する先端側排泥管と、この先端側排泥管の基端に
   固定されてなる後端側排泥管とを備え、上記先端側排泥
   管の少なくとも先端側の内径は後端側排泥管の内径より
   も細い径とされてなることを特徴とする請求項１，２又
   は３記載のセミシールド機。
5. 【請求項５】 前記カッターヘッドの背面には、該
   カッターヘッドの回転中心からの距離がそれぞれ異なる
   位置に凸部が形成されてなることを特徴とする請求項
   １，２，３又は４記載のセミシールド機。
6. 【請求項６】 請求項１，２，３，４又は５記載の
   セミシールド機を構成する駆動モータを駆動させること
   によりアウターコーンとカッターヘッドとを回転駆動さ
   せ、土圧によりアウターコーンとインナーコーンとの間
   に泥土を流入させ、該土圧とアウターコーンの回転駆動
   力により礫を破砕しながら推進することを特徴とするセ
   ミシールド工法。