JP3403695B2 - 多連分岐シールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多連分岐シールド掘
進機に関する。さらに詳しくは、一体に掘進しうる複数
のシールド掘進機を備えており、掘進途中から当該シー
ルド掘進機が単独で掘進することができる多連分岐シー
ルド掘進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中における例えば複数車線の地
下鉄や複数車線の高速道路等を敷設するためにトンネル
を掘削する場合にはシールド掘進機が用いられている。
その場合、地下鉄の駅部や高速道路のランプ部は開削
（いわば露天掘り）によって行い、駅部やランプ部同士
を繋ぐトンネルを掘進機で掘削している。また、複数路
線を分岐させる場合にも立杭を構築し、この立杭から異
なる複数のシールド掘進機を発進させている。しかしな
がら、かかる工法では多大な工期と工費とを費やす必要
がある。

【０００３】そこで、最近では複数のシールド掘進機を
一体にして掘進し、掘進途中からこのシールド掘進機を
分岐して別々に掘進することができる分岐型のシールド
掘進機が提案されている。

【０００４】かかるシールド掘進機としては、たとえば
特許第２９３４２９３号公報、特開平１０−３１７８７
６号公報などに開示されたものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
２９３４２９３号公報に開示されたシールド掘進機は、
いわゆる親子シールド掘進機である。すなわち、並列に
連結された一機の外殻部材掘進機（いわば親シールド掘
進機）と少なくとも一機のシールド掘進機（いわば子シ
ールド掘進機）が一体で掘進し、途中から子シールド掘
進機のみが分岐して独立で掘進するものである。そし
て、親シールド掘進機は分岐地点に残存され、トンネル
の一部とされるものである。親シールド掘進機は単独で
は掘進することができない。親シールド掘進機のカッタ
ーディスクの構成も単独掘進ができないようになってい
る。さらに、このシールド掘進機の断面は複数の掘進機
の組合わさったもの、すなわち複数の円形が若干の重な
りを生じて横一列に整列した形状（いわば串刺し団子の
形状）となっている。したがって、たとえば地下鉄の駅
部にとってふさわしいトンネル形状ではない。

【０００６】一方、特開平１０−３１７８７６号公報に
開示されたシールド掘進機は、矩形断面の親シールド掘
進機の内部に一機の分岐可能な子シールド掘進機を内包
したものであり、いわゆる親子シールド掘進機である。
親シールド掘進機の前面には、並列に整列した親シール
ド掘進機自体のカッターディスクと子シールド掘進機の
カッターディスクとを備えている。この親シールド掘進
機と子シールド掘進機との２つカッターディスクによっ
て掘進し、途中から子シールド掘進機が親シールド掘進
機の胴から分岐して独立で掘進するものである。そし
て、矩形断面の親シールド掘進機は分岐地点に残存さ
れ、トンネルの一部とされるものである。子シールド掘
進機が分岐した後は親シールド掘進機は単独では掘進す
ることができない。さらに、親シールド掘進機の前面の
２つのカッターディスクのみによって矩形断面のトンネ
ルを掘削しようとするため、カッターディスクを構成す
るカッタースポーク内のオーバーカッタ（コピーカッタ
とも言う）を長く進出させる必要がある。したがって、
オーバーカッタの補強等を含めて構成が複雑となる。

【０００７】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、組み合わされた全てのシールド掘進機
が単独でトンネルを形成することができ、しかも、これ
らのシールド掘進機が一体で掘進するときには地下鉄の
駅部などに好適な断面のトンネルを掘削することができ
る多連分岐シールド掘進機を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の多連分岐シール
ド掘進機は、一列に配列された、それぞれの前面に主カ
ッターディスクを備えた複数機のシールド掘進機と、該
シールド掘進機を実質的に包絡する長円形断面の外殻部
材と、外殻部材の前面における上記主カッターディスク
の外方に配設された、主カッターディスクによる未掘削
部を掘削するための揺動カッタと、上記外殻部材の内周
に沿って着脱自在に配設されたシ−ルドジャッキと、上
記各シールド掘進機の内周に沿って配設されたシ−ルド
ジャッキ取付部とを備えており、各シールド掘進機が、
それぞれ外殻部材から分離して単独で掘進可能に構成さ
れており、上記外殻部材の内周のシールドジャッキが上
記シールド掘進機のシ−ルドジャッキ取付部に取り付け
られるように構成されており、上記シールド掘進機のス
キンプレートが、外殻部材の内周のシールドジャッキと
の干渉を避けるための切り欠きと、該切り欠きにこれを
閉止するために取り付けうる半胴とを有している。

【０００９】かかる構成により、揺動カッタが主カッタ
ーディスクによる未掘削部をほぼ掘削することができ
る。したがって、長円形断面のトンネルを容易に掘削す
ることができる。しかも、全シールド掘進機（いわば子
シールド掘進機）がそれぞれ単独で掘進可能であるた
め、その長円形断面のトンネルに突き当たり部を形成す
ることなく、より小さい円形断面のトンネルを掘進する
ことが可能である。また、シールドジャッキを有効活用
しうるので好ましい。

【００１０】かかる多連分岐シールド掘進機であって、
上記揺動カッタが、隣接する主カッターディスク同士の
あいだにおける、当該主カッターディスクの中心同士を
結ぶ仮想直線の近傍に揺動中心を有しており、該揺動中
心から少なくとも外方に延びるカッタースポークを有し
てなるものにあっては、この揺動カッタが、ちょうど主
カッターディスクによる未掘削部を掘削するために好適
な形状となるので好ましい。

【００１１】また、上記揺動カッタのカッタースポーク
の先端近傍に伸縮しうるオーバーカッタが配設されてな
る多連分岐シールド掘進機にあっては、より掘進機の断
面に近いトンネルを掘削することができるので好まし
い。そのためには、上記揺動カッタのオーバーカッタが
揺動カッタの揺動に同期して伸縮するようにされること
により、該オーバーカッタの先端が上記外殻部材の断面
外形またはそれに近接した移動軌跡を描くように構成す
るのが好ましい。

【００１２】上記主カッターディスクおよび揺動カッタ
の掘削範囲の外方に、主カッターディスクおよび揺動カ
ッタによる未掘削部を掘削するための補助カッターディ
スクが配設されてなる多連分岐シールド掘進機にあって
は、さらに一層外殻部材の断面に近いトンネルを掘削す
ることができるので好ましい。

【００１３】上記外殻部材の内部に各シールド掘進機の
外周に沿って該シールド掘進機を収容する中間胴が配設
されており、外殻部材の前面近傍における中間胴の前面
との間の隙間を閉止する閉止板が配設されてなる多連分
岐シールド掘進機にあっては、複数のシールド掘進機を
一体で掘進させるときに各シールド掘進機を保持するこ
とが容易となり、各シールド掘進機を分岐掘進させると
きに当該シールド掘進機が安定するので好ましい。

【００１４】上記外殻部材の内部に各シールド掘進機の
外周に沿ってシールド掘進機を収容する中間胴が配設さ
れており、中間胴の内周とシールド掘進機の外周との間
にシール機構が配設されてなる多連分岐シールド掘進機
にあっては、複数のシールド掘進機を一体で掘進させる
ときであっても、分岐させるときであっても、外殻部材
の内部に泥水などの浸入が防止されるので好ましい。

【００１５】

【００１６】さらに、上記シールド掘進機のスキンプレ
ートの前端に、該スキンプレートと同心状に且つ進退可
能に収容された可動フードが備えられた多連分岐シール
ド掘進機にあっては、シールド掘進機が外殻部材内に一
体に収容されて掘進するときにはこの可動フードを収納
し、外殻部材から分岐して単独掘進するときには可動フ
ードを進出させることにより、掘削した土砂などを効果
的に排出することができ、しかも、地山がカッタチャン
バ内に崩落することを防止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に記載の実施形態
を参照しつつ本発明の多連分岐シールド掘進機を説明す
る。

【００１８】図１は本発明の掘進機の一実施形態を示す
概略斜視図である。図２（ａ）は図１の掘進機の平面断
面図であり、図２（ｂ）は図１の掘進機の正面図であ
る。

【００１９】図１および図２に示す二連掘進機（以下、
単に掘進機という）１は、一列に並設された二機のシー
ルド掘進機（以下、単に子シールドという）２と、この
二機の子シールド２の外周を包絡する外殻部材３とを備
えている。両子シールド２はそれぞれ外殻部材３から分
岐して単独で掘進できるようにされている。各子シール
ド２は円筒形のスキンプレート２ａを備えている。した
がって外殻部材３はその断面が長円状を呈する。各子シ
ールド２の前面には主カッターディスク４が配設されて
いる。この実施形態では二つの主カッターディスク４が
同一面内ではあるが相互に干渉しない位置に整列されて
いる。

【００２０】図２（ｂ）に示すように、この掘進機１の
長円形の前面内における二つの主カッターディスク４同
士の間の部分、すなわち二つの主カッターディスク４に
よっては未掘削となる範囲には二個の揺動カッタ５およ
び八個の補助カッタディスク６が配設されている。主カ
ッターディスク４と補助カッタディスク６とは回転させ
られ、揺動カッタ５は往復揺動させられる。

【００２１】各揺動カッタ５は、二つの主カッターディ
スク４の外周同士の近接部位近傍にその揺動中心が位置
し、この揺動中心から外方（一つは図中の上外方向、他
の一つは下外方）へ放射状に複数本のカッタースポーク
５ａが延設されたものである。揺動中心５ａとなる部分
は円盤状のカッターディスク５ｃを形成している。さら
に、カッターディスク５ｃから内方へ一本の短尺のカッ
タースポーク５ａが配設されている。そして、この揺動
カッタ５は揺動中心５ａ回りに正逆方向に往復回転させ
られる。本実施形態では、中央のカッタースポークが上
下方向に延びた状態（図２（ｂ）に示す状態）から左右
それぞれに約１２°ずつ回転させられる。

【００２２】主カッターディスク４のカッタースポーク
４ａおよび揺動カッタ５のカッタースポーク５ｂの先端
には伸縮駆動されるオーバーカッタ４ｂ、５ｂが配設さ
れている。揺動カッタ５のオーバーカッタ５ｂは、揺動
カッタ５の揺動に同期して伸縮させられる。それによ
り、オーバーカッタ５ｂの先端が後述のとおり外殻部材
３の断面外縁に好適に沿った掘削軌跡を描く。具体的に
は、カッタースポーク４ａが左右に向かうときにオーバ
ーカッタ５ｂが伸び、揺動角の中央に戻るときに収縮す
るようにされている。なお、二つの主カッターディスク
４のオーバーカッタ４ｂ同士が干渉しないように、一方
の主カッターディスク４のカッタースポーク４ａが、他
方の主カッターディスク４のカッタースポーク４ａ同士
の間に位置するようにされている。

【００２３】補助カッターディスク６は主カッターディ
スク４および揺動カッタ５による未掘削の範囲に配設さ
れている。具体的には各主カッターディスク４の上方と
下方である。

【００２４】これらカッタ４、５、６は相互に干渉しな
いように前後方向にずらせて配設されている（図２
（ａ）参照）。

【００２５】揺動カッタ５および補助カッタディスク６
は、それぞれの回転軸が掘進機１の前面板１２を貫通し
ており、外殻部材３の内部であって子シールド２の外部
に配設された駆動装置によってこれらの回転軸が回転駆
動される。具体的には、補助カッタディスク６はモータ
７によって回転させられ（図２（ａ）および図３参
照）、揺動カッタ５は駆動シリンダ８によって往復回転
させられる（図３（ａ）参照）。なお、図３（ａ）は両
子シールド２が外殻部材３内に一体に連結された状態を
示し、図３（ｂ）は両子シールド２ともに外殻部材３か
ら分岐した後の状態を示している。また、図３（ａ）中
の符号２３は子シールド２の進出を案内する発進架台２
３であり、後述する。

【００２６】図３（ａ）には駆動シリンダ８による揺動
カッタ５の往復回転のメカニズムが示されている。揺動
カッタ５の回転軸９には、その両側にそれぞれ配設され
た駆動シリンダ８のロッド８ａが対向するように連結さ
れている。この二本の駆動シリンダ８が交互にそのロッ
ド８ａを伸縮させることによって回転軸９が正逆方向に
往復回転させられる。なお、主カッターディスク４は公
知のごとく、主カッターディスク４に連結されたリング
ギア１０ｂが複数個のモータ１０ａによって回転させら
れることによって作動する。

【００２７】図５には、かかる主カッターディスク４、
揺動カッタ５および補助カッターディスク６による掘削
面が示されている。

【００２８】外殻部材３は前述のとおり長円形断面を呈
しているが、その内部には子シールド２の外周面にほぼ
対応した内周面を有する中間胴１１が形成されている。
図１および図４に示すごとく、中間胴１１は外殻部材３
と連結されている。外殻部材３と中間胴１１との間の空
間はそれらの前端において上記前面板１２によって閉止
されている。図４は理解容易のために掘進機１を後方か
ら見ており、子シールド２のスキンプレート２ａ、外殻
３および中間胴１１の概略のみを示し、内蔵部品やカッ
ターディスク等は示していない。

【００２９】中間胴１１は実質的には円筒状部材１１ａ
が二本整列、連結されたものであるが、各円筒状部材１
１ａの後部における円筒状部材１１ａが相互に近接する
部分（内側）Ｆは、掘進機内のスペースを有効に使用す
るため、部分円筒状に切り欠かれている。

【００３０】各中間胴１１内には各子シールド２が入れ
子式に収容可能に構成されている。図２（ａ）および図
６に示すように、外殻部材３に収容された子シールド２
は装入ピン１３ａを備えた固定装置１３によって中間胴
１１と連結されている。さらに、子シールド２の後方に
おいてリングウエブ１５ａを介して外殻部材３と溶接連
結されている。リングウエブ１５ａはエレクタ１４を旋
回可能に固定するためのリング１５を固定するためのも
のである。エレクタ１４は図２（ａ）および図７におい
て部分的に示している。

【００３１】固定装置１３は円周方向に沿って等間隔を
おいて複数個設置されている。装入ピン１３ａはテーパ
が形成されており、子シールド２のスキンプレート２ａ
と中間胴１１とに一致させて穿設された嵌合孔１３ｂに
子シールド２側から装入するようにされている（図６参
照）。

【００３２】また、中間胴１１の内周面に沿ってチュー
ブシールなどからなるシール部材１６が配設されている
（図１および図４も併せて参照）。チューブシールは、
図６に示すように円周方向に延びる溝を閉止する可撓性
部材の内部に気体又は液体を圧入することによって子シ
ールド２の外周に圧接してシールするものである。この
シール部材１６によって子シールド２の外周面と中間胴
１１の内周面との間がシールされ、掘進機１内への土
砂、泥水の侵入が防止されている。

【００３３】子シールド２のスキンプレート２ａは、そ
の後部における横外方部分Ｇが半円筒状に切り欠かれて
いる（図４も併せて参照）。これは、後述する外殻部材
３の内周面に配設されたシールドジャッキ１８が干渉し
ないようにするためである。この切欠き部Ｇは、子シー
ルド２を分岐させるときに図４に示す半円筒状の半胴１
７を取り付けることによって閉止される。

【００３４】図３（ａ）に示すように、上記中間胴１１
の後方における外殻部材３の内周面に沿って複数個のシ
ールドジャッキ１８が配設されている。後述するごと
く、このシールドジャッキ１８は、子シールド２が単独
で掘進するときには子シールド２の胴の内周面に移し替
えられる。そのために、図２（ａ）に示すように子シー
ルド２の胴の内周面にはシールドジャッキ取付部２５が
形成されている。外殻部材３のテールプレート１９（図
１、図２（ａ）、図４参照）の内部では、エレクタ１４
によってセグメントＳａが長円形断面のトンネル状に組
み立てられていく。このエレクタ１４は子シールド２内
に固定されたうえで後方に延設されている。

【００３５】図２（ａ）および図６に示すように、子シ
ールド２のスキンプレート２ａの前端部には可動フード
２０が配設されている。この可動フード２０はスキンプ
レート２ａの内周側に同心状に進退可能に収納された円
筒状の部材である。図示のごとく、スキンプレート２ａ
の収納部における可動フード２０の外周面側および内周
面側に、周方向に沿ってシール部材２１が配設されてい
る。それによって可動フード２０の進退動作に拘わらず
泥水、土砂が子シールド２内に進入することが防止され
る。複数の子シールド２が一体となって掘進機１として
長円形断面トンネルを掘削するときには可動フード２０
は収納部内に収納されている。これは、複数の主カッタ
ーディスク４および揺動カッタ５等によって掘削された
ズリ（土砂や泥水）が主カッターディスク４の後方のカ
ッターチャンバ２２内を効率よく循環して後方に搬送さ
れやすくするためである。一方、子シールド２が単独で
掘進するときには可動フード２０を主カッターディスク
４に近接する程度まで前方へ進出させる。これは、一つ
の主カッターディスク４のみによって掘削するので、カ
ッターチャンバ２２内に地山が崩落するのを防止するた
めである。

【００３６】なお、各子シールド２には図示しないが、
泥水式の場合には後方からカッターチャンバ２２に給水
のための送水管と泥水を後方へ排出するための排泥管が
装入されており、また、泥土圧式の場合には後方からカ
ッターチャンバ２２内に土砂を後方へ排出するためのス
クリューコンベア等が装入されている。

【００３７】本掘進機１が長円形断面のトンネルを掘削
し、その途中で子シールド２を分岐させて単独で掘進さ
せる場合には以下のごとくなされる。

【００３８】まず、図７（ａ）に示すごとく、上記シー
ルドジャッキ１８のロッド１８ａに延長用の補助ロッド
１８ｂを取り付ける。そして、補助ロッド１８ｂの長さ
分だけ掘進機１をさらに掘進させる。これは、外殻部材
３のテールプレート１９の内部において、分岐点まで組
み立てられてきた長円形断面トンネル用のセグメントＳ
ａから、円形断面トンネル用のセグメントＳｂに変更す
る部位の異径セグメントＳｃ（図７（ｃ）参照）を組み
立てるスペースを作るためである。異径セグメントＳｃ
は、真円形断面トンネル部を構成する部分円筒部分と、
長円形断面トンネルと真円形断面トンネルとの径差部分
を閉止するフランジ部分から構成されたものである。

【００３９】つぎに図７（ｂ）に示すように、外殻部材
３のテールプレート１９の後端縁は、長円形断面のトン
ネル状に組み立てられたセグメントＳａ群の前端縁に溶
接して接続される。さらに、子シールド２の内部に子シ
ールド２の前進動作を案内するレール（発進架台とい
う）２３を延設する。発進架台２３は周方向に約３０°
間隔で配設される。この発進架台２３は中間胴１１の内
周面に固定される。子シールド２の内部にはこの発進架
台２３に摺接する部材（図示しない）が取付られてい
る。外殻部材３の内周からシールドジャッキ１８を取り
外す。そして、子シールド２と上記リングウエブ１５ａ
との連結を解き、上記切欠き部Ｇに半胴１７を取り付け
る。上記シールドジャッキ１８をこの半胴１７を含めた
胴の内周に沿って整列させて取り付ける（図３（ｂ）も
併せて参照）。さらに、子シールド２の後端部にテール
プレート２４を取り付ける。

【００４０】そして、図７（ｃ）に示すように、異径セ
グメントＳｃを組み込んで長円形断面トンネルから真円
断面トンネルに移行させる。

【００４１】その後、図７（ｄ）に示すように、上記固
定装置１３の装入ピン１３ａを抜いて子シールド２と中
間胴１１との連結を解く。固定装置１３の嵌合孔に防水
板を設置して閉止する。また、可動フード２０を進出さ
せる。

【００４２】図７（ｅ）に示すように、上記の状態で当
該子シールド２を単独で掘進させる。そのとき、外殻部
材３は長円形断面トンネルの一部として分岐点に残留さ
せる。

【００４３】図７（ｆ）に示すように、必要に応じて他
方の子シールド２も上記と同様の手順で掘進させること
もできる。

【００４４】このようにして、いずれの子シールド２も
外殻部材３から分岐して単独掘進することができる。異
径セグメントＳｃに連結されて真円断面トンネル用のセ
グメントＳｂが真円断面に組まれていく。

【００４５】図８および図９には三連掘進機（以下、単
に掘進機という）３１が示されている。すなわち、円筒
形のスキンプレート３２ａを有する三機の子シールド３
２が一列に並設され、この三機の子シールド３２の外周
を長円形断面の外殻部材３３が包絡している。各子シー
ルド３２はそれぞれ外殻部材３３から分岐して単独で掘
進できるようにされている。図８中の符号Ｍは立杭であ
る。

【００４６】この外殻部材３３もその断面が長円状を呈
している。各子シールド３２の前面には主カッターディ
スク４が相互に干渉しないように配設されている。この
掘進機３１の前面板３４における、三つの主カッターデ
ィスク４同士の間の部分に揺動カッタ３５および補助カ
ッタディスク６が配設されている（図９（ｂ）参照）。
揺動カッタ３５は二連掘進機１におけると同様に、子シ
ールド３２内部に配設された一対の駆動シリンダ１０
（図９（ａ）参照）が往復動することによって揺動カッ
タの回転軸３６が往復回転させられて揺動する。この揺
動カッタ３５は二本のカッタースポーク３５ａが交差し
た形状にされており、カッタースポーク３５ａは交差点
を中心に揺動させられる。カッタースポーク３５ａには
主カッターディスク４と同様に伸縮可能のオーバーカッ
タ３５ｂが配設されている。

【００４７】かかる構成によって図１１に示す掘削断面
が得られる。

【００４８】図１０に示すように、外殻部材３３の内部
には子シールド３２を収容するための三本の円筒状部材
３７ａからなる中間胴３７が形成されており、この中間
胴３７は外殻部材３３と連結されている。外殻部材３３
と中間胴３７との間の空間はそれらの前端において上記
前面板３４によって閉止されている。各円筒状部材３７
ａの後部における円筒状部材３７ａが相互に近接する部
分（内側）Ｈは部分円筒状に切り欠かれている。なお、
図１０は理解容易のために掘進機３１を後方から見てお
り、子シールド３２のスキンプレート３２ａ、外殻３３
および中間胴３７の概略のみを示し、内蔵部品やカッタ
ーディスク等は示していない。

【００４９】子シールド３２は二連掘進機１の子シール
ド２とほぼ同一の構成を有している。すなわち、図示し
ないが、固定装置１３によって中間胴３７と連結され、
リングウエブ１５ａを介して外殻部材３３と溶接連結さ
れている。また、円筒状部材３７ａの内周面に沿ってシ
ール部材１６が配設されている。両端の子シールド３２
のスキンプレート３２ａはその後部における内方部分
（全周の約１／４）を残して上下および外方の部分Ｊが
切り欠かれている。中央の子シールド３２は両端の子シ
ールド３２と近接する部分（両側に約１／４ずつ）を残
して上下の部分（約１／４ずつ）Ｋが切りかかれてい
る。これらは、外殻部材３３の内周面に沿って配設され
た多数個のシールドジャッキ１８（図１２（ａ）参照）
が干渉しないようにするためである。これらの切欠き部
Ｊ、Ｋは子シールド３２が分岐するときに、各切欠き部
の形状に一致した半胴（図示せず）を取り付けることに
よって閉止される。そして、上記シールドジャッキ１８
をこの半胴を含めた胴の内周に沿って整列させて取り付
ける（図１２（ｂ）参照）。なお、図１２（ａ）は両子
シールド３２が外殻部材３３内に一体に連結された状態
を示し、図１２（ｂ）は全子シールド３２が外殻部材３
３から進出した後の状態を示している。

【００５０】また、図示しないが、各子シールド３２は
そのスキンプレート３２ａの前端部に可動フード２０が
進退可能に配設されている。可動フード２０の用い方は
前述のとおりであるため説明を省略する。

【００５１】子シールド３２を分岐させて単独で掘進さ
せる場合には前述の二連掘進機１と同様の手順でなされ
るため、説明を省略する。

【００５２】図１〜４に示す二連掘進機１の外殻部材３
の断面形状は、両端の真円同士の間が外方にやや膨らん
だものであるが、かかる形状に限定されることはない。
たとえば、外方に膨らまず、両端の真円の共通接線によ
って繋いだような形状にしてもよい。そうしても特別に
構成が変わることはない。子シールド２のスキンプレー
ト２ａの切欠き部が大きくなる程度の違いである。

【００５３】また、図８〜１０に示す三連掘進機３１の
外殻部材３３の断面形状も、中央の子シールドが両端の
子シールドより大径であるため両端の真円同士の間が外
方にやや膨らんだものであるが、かかる形状に限定され
ることはない。たとえば、外方に膨らまず、両端の真円
の共通接線によって繋いだような形状にしてもよい。そ
うしても特別に構成が変わることはない。

【００５４】また、前述の実施形態では外殻部材３、３
３の中に子シールド２、３２を二機および三機収容して
いるが、本発明ではとくにかかる構成に限定されること
はなく、四機以上収容してもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明の掘進機は、揺動カッタが主カッ
ターディスクによる未掘削部をほぼ掘削することができ
る。したがって、長円形断面のトンネルを容易に掘削す
ることができる。しかも、全シールド掘進機がそれぞれ
単独で掘進可能であるため、その長円形断面のトンネル
に突き当たり部を形成することなく、より小さい円形断
面のトンネルを掘進することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の掘進機の一実施形態を示す概略斜視図
である。

【図２】図２（ａ）は図１の掘進機の平面断面図であ
り、図２（ｂ）は図１の掘進機の正面図である。

【図３】図３（ａ）は図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線断
面図であり、図３（ｂ）は子シールドが単独掘進すると
きの同断面図である。

【図４】図１の掘進機の外殻部材および子シールドの概
略外形を示す斜視図である。

【図５】図１の掘進機による掘削断面の一部を示す図で
ある。

【図６】図２（ａ）のＡ部およびＢ部を示す拡大図であ
る。

【図７】図７（ａ）〜（ｆ）は、図１の掘進機の子シー
ルを分岐させる手順を示す横断面図である。

【図８】本発明の掘進機の他の実施形態を示す概略斜視
図である。

【図９】図９（ａ）は図８の掘進機の平面断面図であ
り、図９（ｂ）は図８の掘進機の正面図である。

【図１０】図８の掘進機の外殻部材および子シールドの
概略外形を示す斜視図である。

【図１１】図８の掘進機による掘削断面の一部を示す図
である。

【図１２】図１２（ａ）は図９（ａ）のＸＩＩ−ＸＩＩ
線断面図であり、図１２（ｂ）は子シールドが単独掘進
するときの同断面図である。

【符号の説明】

１ 掘進機 ２ 子シールド ２ａ （子シールドの）スキンプレート ３ 外殻部材 ４ 主カッターディスク ４ａ カッタースポーク ４ｂ オーバーカッタ ５ 揺動カッタ ５ａ カッタースポーク ５ｂ オーバーカッタ ５ｃ カッターディスク ６ 補助カッターディスク ７ モータ ８ 駆動シリンダ ８ａ 駆動シリンダのロッド ９ （揺動カッタの）回転軸 １０ａ リングギア １０ｂ モータ １１ 中間胴 １１ａ 円筒状部材 １２ 前面板 １３ 固定装置 １３ａ 装入ピン １４ エレクタ １５ リング １５ａ リングウエブ １６ シール部材 １７ 半胴 １８ シールドジャッキ １８ａ （シールドジャッキの）ロッド １８ｂ 補助ロッド １９ （外殻部材の）テールプレート ２０ 可動フード ２１ シール部材 ２２ カッターチャンバ ２３ レール ２４ （子シールドの）テールプレート ２５ シールドジャッキ取付部 ３１ 掘進機 ３２ 子シールド ３２ａ （子シールドの）スキンプレート ３３ 外殻部材 ３４ 前面板 ３５ 揺動カッタ ３５ａ カッタースポーク ３５ｂ オーバーカッタ ３６ 回転軸 ３７ 中間胴 ３７ａ 円筒状部材 Ｆ、Ｇ、Ｊ、Ｋ 切欠き部 Ｍ 立杭 Ｓａ 長円形断面トンネル用セグメント Ｓｂ 真円形断面トンネル用セグメント Ｓｃ 異径セグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永森 邦博 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 近藤 保徳 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重 工業株式会社 播磨工場内 (72)発明者 久木原 勇和 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重 工業株式会社 播磨工場内 (72)発明者 酒井 義雄 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重 工業株式会社 播磨工場内 (72)発明者 内田 博茂 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重 工業株式会社 播磨工場内 (72)発明者 清水 光雄 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重 工業株式会社 播磨工場内 (72)発明者 岩田 博吉 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重 工業株式会社 播磨工場内 (72)発明者 佐藤 安美 兵庫県加古郡播磨町新島８番地 川崎重 工業株式会社 播磨工場内 (56)参考文献 特開2000−130087（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−177378（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−133183（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−71587（ＪＰ，Ｕ) 特許2843166（ＪＰ，Ｂ２) 特許2673003（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 301 E21D 9/08

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一列に配列された、それぞれの前面に主
   カッターディスクを備えた複数機のシールド掘進機と、 該シールド掘進機を実質的に包絡する長円形断面の外殻
   部材と、 外殻部材の前面における上記主カッターディスクの外方
   に配設された、主カッターディスクによる未掘削部を掘
   削するための揺動カッタと、 上記外殻部材の内周に沿って着脱自在に配設されたシ−
   ルドジャッキと、 上記各シールド掘進機の内周に沿って配設されたシ−ル
   ドジャッキ取付部と を備えており、 各シールド掘進機が、それぞれ外殻部材から分離して単
   独で掘進可能に構成されており、 上記外殻部材の内周のシールドジャッキが上記シールド
   掘進機のシ−ルドジャッキ取付部に取り付けられるよう
   に構成されており、 上記シールド掘進機のスキンプレートが、外殻部材の内
   周のシールドジャッキとの干渉を避けるための切り欠き
   と、該切り欠きにこれを閉止するために取り付けうる半
   胴とを有して なる多連分岐シールド掘進機。
2. 【請求項２】 上記揺動カッタが、隣接する主カッター
   ディスク同士のあいだにおける、当該主カッターディス
   クの中心同士を結ぶ仮想直線の近傍に揺動中心を有して
   おり、該揺動中心から少なくとも外方に延びるカッター
   スポークを有してなる請求項１記載の多連分岐シールド
   掘進機。
3. 【請求項３】 上記揺動カッタのカッタースポークの先
   端近傍に伸縮しうるオーバーカッタが配設されてなる請
   求項２記載の多連分岐シールド掘進機。
4. 【請求項４】 上記揺動カッタのオーバーカッタが揺動
   カッタの揺動に同期して伸縮するようにされることによ
   り、該オーバーカッタの先端が上記外殻部材の断面外形
   またはそれに近接した移動軌跡を描くように構成されて
   なる請求項３記載の多連分岐シールド掘進機。
5. 【請求項５】 上記主カッターディスクおよび揺動カッ
   タの掘削範囲の外方に、主カッターディスクおよび揺動
   カッタによる未掘削部を掘削するための補助カッターデ
   ィスクが配設されてなる請求項１記載の多連分岐シール
   ド掘進機。
6. 【請求項６】 上記外殻部材の内部に各シールド掘進機
   の外周に沿って該シールド掘進機を収容する中間胴が配
   設されており、外殻部材の前面近傍における中間胴の前
   面との間の隙間を閉止する閉止板が配設されてなる請求
   項１記載の多連分岐シールド掘進機。
7. 【請求項７】 上記外殻部材の内部に各シールド掘進機
   の外周に沿ってシールド掘進機を収容する中間胴が配設
   されており、中間胴の内周とシールド掘進機の外周との
   間にシール機構が配設されてなる請求項１記載の多連分
   岐シールド掘進機。
8. 【請求項８】 上記シールド掘進機のスキンプレートの
   前端に、該スキンプレートと同心状に且つ進退可能に収
   容された可動フードが備えられてなる請求項１記載の多
   連分岐シールド掘進機。