JP3439745B2 - シールド掘進機及びシールド掘進機による坑の掘削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 この発明は、地下トンネル
であるシールド坑を掘削するシールド掘進機及びシール
ド掘進機による坑の掘削方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】 地下に地下鉄用、地下道用、及び、上
下水道用のシールド坑、或は、電力・通信等に使用され
るケーブルを敷設するためのシールド坑は、専用のシー
ルド掘進機によって掘削される。即ち、シールド掘進機
１００は、従来例を示す図１５及び図１６に表すよう
に、掘削するシールド坑の径を有する円筒形状の胴部１
０１内に駆動部１０２、掘削土排出機構１０３等を設
け、胴部前部に回転カッター１０４を設け、駆動部１０
２が回転カッター１０３を掘削進行方向を回転軸として
回転させ掘削し、掘削した泥土或は泥水を掘削土排出機
構１０３が排出しながらシールド坑を掘進する装置であ
る。そして、シールド掘進機１００は、掘削するシール
ド坑Ａの掘削開始点或は中間点に予め設ける、資材搬入
作業等に用いる縦に掘削された発進立坑Ｂから搬入し、
掘削を開始する。

【０００３】シールド掘進機１００は、発進立坑Ｂから
搬入されると、横坑Ｃの掘削を開始し、所定距離を掘進
したところで、セグメントＳを横坑Ｃ内に連続配置して
シールド坑Ａを構築してゆく。その際、セグメントＳ
は、所定距離掘削された横坑Ｃ内の胴部１０１後部内
で、先に配置されたセグメントＳに連続して配置され、
掘削した横坑Ｃに加わる外部からの土圧、水圧に耐え得
る強度で構築されて土、水等の進入を防止しシールド坑
Ａを構築する。シールド掘進機１００は、胴部１０１内
に設ける推進用のシールドジャッキ１０５を、配置され
たセグメントＳに当接させて押圧し反力を得て掘進させ
る。シールド坑Ａを湾曲して設けたい場合には、横坑Ｃ
を湾曲して掘進して行かなければならないので、胴部１
０１を前胴部１０６と後胴部１０７とに分割して中折れ
部１０８によって中折れ可能に連結し、胴部１０１内に
設ける中折れジャッキ１０９によって前胴部１０６と後
胴部１０７とを折曲させて回転カッター１０４の進行方
向を変更させて湾曲した横坑Ｃを掘進する。

【０００４】シールド掘進機１００のカッター１０４に
は、掘削寿命があり、横坑Ｃが掘削寿命より長距離の場
合には、カッター１０４の掘削寿命が来る前に、掘削し
終えた横坑Ｃのシールド掘進機１００の掘削面側、即
ち、進行側前面に中間立坑Ｅを構築し、カッター１０４
の交換を行う。そして、交換作業終了後再びシールド掘
進機１００を発進させ横坑Ｃを掘進する。所望する横坑
Ｃを掘進してシールド坑Ａの構築が完了すると、シール
ド坑Ａの終端に予め掘削しておいた到達立坑Ｄから搬出
していた。一方、シールド坑Ａの終端が海底であった
り、周辺にビルが存在する等して実質的に到達立坑Ｄを
構築できない場合や、到達立坑Ｄの構築にシールド掘進
機１００より多額の構築費用を要する場合が多く、シー
ルド坑Ａを掘進し終わった際のシールド掘進機１００を
そのままの状態で搬出できない場合が多かった。このよ
うに、到達立坑Ｄを構築できない場合には、シールド掘
進機１００をシールド坑Ａ終端に埋殺しにしてコンクリ
ート等によりシールド坑Ａに終端処理を施していた。

【０００５】又、シールド掘進機１００を分解せずにつ
り上げる等して搬出できる径の到達立坑Ｄを構築できな
い場合には、シールド坑Ａ終端部において、シールド掘
進機１００を溶断機等によって、構築できる到達立坑Ｄ
から搬出できる大きさに解体し、つり上げる等して搬出
していた。更に又、シールド掘進機１００の他の搬出方
法としては、掘削したシールド坑Ａ内で、シールド掘進
機１００を溶断等によって解体し、シールド掘進機１０
０を搬入した発進立坑Ｂから搬出していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
のシールド掘進機１００は、到達立坑Ｄを構築できない
場合には、埋殺にするしかなく、シールド掘進機１００
を再利用できない問題点を有した。更に、シールド掘進
機１００の掘進距離が、カッター１０４の掘削寿命まで
なので、少なくも掘削寿命毎に中間立坑Ｅを構築しなけ
ればならないという問題点を有すると共に、中間立坑Ｅ
を構築できないような場所では、カッター１０４の掘削
寿命以上の掘進距離を掘進できず、シールド坑Ａの構築
距離が制限されてしまうという問題点を有した。又、シ
ールド掘進機１００の搬出に十分ではない到達立坑Ｄが
構築できる場合でも、シールド掘進機１００は、溶断等
によって解体されてしまうので、部分的には可能であっ
ても容易に再利用できない問題点を有した。搬入した発
進立坑Ｂから搬出する場合も同様に、シールド掘進機１
００の再利用はできないと共に、わざわざ搬入した発進
立坑Ｂまで搬送しなければならない問題点も有した。更
に又、シールド掘進機１００は、１度の使用期間では、
通常法定寿命には遠く及ばず、法的にはまだ長期にわた
って使用できるシールド掘進機１００を埋殺し、或は、
解体するのは不経済である。

【０００７】そこで、これら問題点に鑑み、再利用可能
なシールド掘進機を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 この発明は、掘削する
坑と同形な筒形状からなる外胴と、外胴内面に着脱自在
に係止される筒形状からなる内胴と、内胴内部に、外胴
の一方の開口部側へ向けて設けられるカッター駆動手段
と、外胴の一方の開口部に設けられ、カッター駆動手段
と接続され、カッター駆動手段の回転に伴って回転さ
れ、外胴開口部前面を掘削可能なカッターと、内胴内に
設けられ、カッターによって掘削された掘削土を外胴の
他方開口部側へ排出させる掘削土搬出手段と、内胴内に
設けられ、押圧することで既に掘削した坑から反力を得
て掘進させる掘進手段とからなり、内胴の筒側面には、
筒軸と平行に突起部を設け、内胴の突起部と対向する外
胴の内面には、内胴の突起部が挿入される溝部を設け、
内胴は、外胴との係止を解除され、突起部が外胴の溝部
内を移動されて離脱されることを特徴とするシールド掘
進機、

【０００９】及び、

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】掘削する坑と同形な筒形状からなる外胴
と、外胴内面に着脱自在に係止される筒形状からなる内
胴と、内胴内部に、外胴の一方の開口部側へ向けて設け
られるカッター駆動手段と、外胴の一方の開口部に設け
られ、カッター駆動手段と接続され、カッター駆動手段
の回転に伴って回転され、外胴開口部前面を掘削可能な
カッターと、内胴内に設けられ、カッターによって掘削
された掘削土を外胴の他方開口部側へ排出させる掘削土
搬出手段と、内胴内に設けられ、押圧することで既に掘
削した坑から反力を得て掘進させる掘進手段とからな
り、外筒の内面には、筒軸と平行に突起部を設け、外筒
の突起部と対向する内胴の筒側面には、外胴の突起部が
挿入される溝部を設け、内胴は、外胴との係止を解除さ
れ、内胴の溝部が外胴の突起部を移動されて離脱される
ことを特徴とするシールド掘進機、

【００１５】及び、

【００１６】

【００１７】

【００１８】掘削する坑と同形な筒形状からなる外胴
と、外胴内面に着脱自在に係止される筒形状からなる内
胴と、内胴内部に、外胴の一方の開口部側へ向けて設け
られるカッター駆動手段と、外胴の一方の開口部に設け
られ、カッター駆動手段と接続され、カッター駆動手段
の回転に伴って回転され、外胴開口部前面を掘削可能な
カッターと、内胴内に設けられ、カッターによって掘削
された掘削土を外胴の他方の開口部側へ排出させる掘削
土搬出手段と、内胴内に設けられ、既に掘削した坑と係
止され、押圧することで坑から反力を得て掘進させると
共に、引くことで坑から掘進方向とは逆方向に反力を得
る掘進手段とからなり、内胴を外胴から離脱させる場合
には、内胴は外胴との係止を解除され、掘進手段は坑か
ら掘進させる方向とは逆方向に反力を得て離脱可能であ
ることを特徴とするシールド掘進機、

【００１９】及び、

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】掘削する坑と同形な筒形状からなる外胴の
内面に、筒形状からなる内胴を着脱自在に係止し、内胴
内部には、外胴の一方の開口部側へ向けて設置されるカ
ッター駆動手段、カッター駆動手段に接続されてカッタ
ー駆動手段の回転に伴って回転され外胴開口部前面を掘
削するカッター、カッターによって掘削された掘削土を
外胴の他方の開口部側へ排出させる掘削土搬出手段、及
び、押圧することで既に掘削した坑から反力を得て掘進
させると共に、引くことで坑から掘進方向とは逆方向に
反力を得る掘進手段が設けられてなるシールド掘進機
が、掘進手段によって得る反力により掘進して所望する
坑を掘削し、坑を掘削した後には、内胴と外胴との係止
を解除し、掘進手段によって掘進させる方向とは逆方向
の反力を坑から得て内胴を外胴から離脱させ回収するこ
とを特徴とするシールド掘進機による坑の掘削方法、

【００２５】を提供する。そして、この発明の作用は以
下の通りである。内胴は、外胴と係止された状態で坑を
掘進する。即ち、内胴内に設けられるカッター駆動手段
に設ける回転軸の回転力が外胴の一方の開口部に設けら
れるカッターへ伝達され、カッターが回転され、外胴の
開口部前面を掘削する。掘削することで排出しなければ
ならない掘削土は、内胴内に設けられる掘削土排出手段
が、外胴の他方の開口部側へ順次排出される。カッター
が掘削すると同時に、内胴内に設けられる掘進手段が、
既に掘削した坑を押圧することで反力を得てシールド掘
進機を掘進させる。このように、掘進して所望の坑を掘
削し終わると、内胴を外胴から離脱させるために内胴と
外胴との係止を解除させ、次いで、内胴を外胴から離脱
させる。内胴を外胴から離脱させる際には、坑と連結さ
せた掘進手段が坑から掘進方向とは逆方向へ反力を得て
外胴から離脱させる。外胴から離脱した後も、掘進した
坑内を後戻りさせるために、反力を得る為の坑との係止
部を順次後戻り方向へ変更し、後戻りさせる。カッター
を交換する場合には、内胴内部を経由してシールド壁に
設けるハッチからカッターの掘削面側に出て行う。

【００２６】又、カッターが回転軸と直交方向へ伸縮可
能な構成では、カッターを内胴径以下まで縮小し、カッ
ターと共に内胴を外胴から離脱させ、外胴の他方の開口
から搬出する。更に又、外胴及び内胴の何れか一方に溝
部を設け、他方には溝部に挿入される突起部を設ける構
成では、掘削時カッターが回転することで発生する内胴
が回転されようとする力に対し、突起部と溝部との係止
部が外胴から反力を受けることにより抑える。また、突
起部を内胴の筒側面に有する構成では、内胴を外胴から
離脱させた後の内胴搬送時にそりとして機能し、内胴を
移動させる。

【００２７】

【発明の実施の形態】 以下にこの発明の実施の形態を
図面に基づき説明する。図１はこの発明の第１の実施の
形態を表す説明図であり、図２は第１の実施の形態を表
す中央縦断面説明図であり、図３は、図２の正面説明図
であり、図４は第１の実施の形態の他のカッター形態を
表す図２の正面説明図であり、図５は図２のＸ−Ｘ線断
面を表す断面説明図であり、図６は、図２の背面説明図
であり、図７は第１の実施の形態の搬出順を表す説明図
であり、図８（ａ）は外胴の第２の実施の形態を表す正
面説明図、同（ｂ）は同中央縦断面説明図であり、図９
（ａ）は内胴の第２の実施の形態を表す正面説明図、
（ｂ）は同中央縦断面説明図であり、図１０（ａ）は搬
出作業の説明図であり、同（ｂ）は同（ａ）のＺ−Ｚ線
断面図であり、図１１は第３の実施の形態を表す正面説
明図であり、図１２は第４の実施の形態を表す正面説明
図であり、図１３は第５の実施の形態を表す正面説明図
であり、図１４は第３乃至第５の実施の形態のカッター
部分を表す説明図である。

【００２８】１は、シールド掘進機である。シールド掘
進機１は、図１に表すように、所望の横坑Ｃを掘進する
と共に、掘削終了箇所に順次セグメントＳを設置してシ
ールド坑Ａを掘削する装置である。シールド掘進機１
は、横坑Ｃを掘削する際に最外壁となり横坑Ｃからの外
力を受ける外胴２と、外胴２内部で外胴２の内壁に係止
される内胴３と、外胴２の先端に外胴２の開口を塞ぐ形
で回転されるカッター４とからなり、内胴３内には、カ
ッター駆動手段である油圧モータ５、カッター４が掘削
した掘削土を排出させる掘削土搬出手段であるスクリュ
ーコンベヤユニット６、掘削された横坑Ｃの内壁にセグ
メントＳを固定してシールド坑Ｓを構築するエレクタ
７、セグメントＳからシールド掘進機１を前進させる反
力を得る掘進手段であるシールドジャッキ８が固定され
て構成される。この実施の形態では、セグメントＳは、
シールド坑Ａを６分割した円弧状からなるセグメントＳ
片を掘削した横坑Ｃ内で組み合わせて固定し、これを横
坑Ｃ内の掘進方向へ連続固定させることでシールド坑Ａ
を構成する。この実施の形態では、セグメントＳは６分
割された各セグメントＳ片を組み合わせることで形成さ
れるが、構築するシールド坑Ａの径等により、セグメン
トＳ片の数は３分割或は９分割等他の数を選択し、セグ
メントＳを形成しても良い。

【００２９】外胴２は、両端が開口した円筒形からな
り、前部外胴２１と後部外胴２２とからなる。そして、
前部外胴２１と後部外胴２２は、中折れ部２３によって
接続される。中折れ部２３は、外胴２の内部と外部をシ
ールドさせながら、前部外胴２１と後部外胴２２とを折
曲自在に接続させる。前部外胴２１は、外壁を構成する
外壁２４と、内胴３が取り付けられる内壁２５と、外壁
２４と内壁２５とを固定する連結壁２６とからなり、後
部外胴２２とは反対側の開口部２８に設けるカッター４
によって横坑Ｃを掘進する。連結壁２６は、外胴２の円
周方向に所定間隔をもって複数設けられ、外壁２４と内
壁２５とを連結し、外壁２４にかかる外力に対する強度
を保つ。後部外胴２２の中折れ部２３側も、前部外胴２
１同様に外壁２４、内壁２５、および、連結壁２６によ
って形成される。後部外胴２２の最後部には、構築した
セグメントＳと横坑Ｃとのシールを保つためのテールシ
ール部２７を全周に亘り設ける。中折れ部２３は、シー
ルド掘進機１が掘進方向を変えるために折曲させる部位
であり、内胴３内に固定される中折れジャッキ９が伸縮
することで内胴３が内部に係止された状態にある外胴２
の前部外胴２１と後部外胴２２とが折曲される。この実
施の形態では、後部外胴２２の中折れ部２３側を外壁２
４、内壁２５、および、連結壁２６によって形成した
が、他の後部外胴２２部分同様に外壁２４だけで形成し
てもよい。更に、この実施の形態では、掘削するシール
ド坑Ａが湾曲している場合のシールド掘進機１を説明す
るため、外胴２を中折れ部２３で折曲可能に前部外胴２
１と後部外胴２２とから形成したが、直線状のシールド
坑Ａを掘削するためだけのシールド掘進機１では、外胴
２を前部外胴２１と後部外胴２２とに分けることなく形
成してもよい。

【００３０】内胴３は、外胴２の内壁２５に固定される
円筒形状からなり、外胴２と着脱自在であり、外胴２と
の固定はボルト・ナットによって行われ、掘進時には外
胴２と強固に固定されると共に、離脱時には、ボルト・
ナットの螺合を解除することで容易に離脱可能である。
内胴３の掘削面側開口には、後述するカッター４が、シ
ールドされた状態で回転自在となるようにシールド部３
１を設ける。シールド部３１は、カッター４に設ける円
筒形状のシールド部材４３が、シールド状態を保持した
まま回転自在となるようベアリングを有する外胴２と同
心状の嵌入溝３２を設け、嵌入溝３２の内側はシールド
壁３３を形成する。又、内胴３も外胴２に対応するよ
う、前部内胴３４と後部内胴３５とからなり、前部内胴
３４と後部内胴３５とが中折れ可能に接続される。この
実施の形態では、掘削するシールド坑Ａが湾曲している
場合のシールド掘進機１を説明するため、内胴３を外胴
２の前部外胴２１および後部外胴２２に対応するように
前部内胴３４および後部内胴３５から形成したが、直線
状のシールド坑Ａを掘削するだけのシールド掘進機１で
は、内胴３を前部内胴３４と後部内胴３５とに分けるこ
となく形成してもよい。シールド壁３３には、開閉可能
なハッチ３６を設ける。ハッチ３６を設けることで、シ
ールド壁３３の掘削側へ作業員が出入りすることが可能
となる。ハッチ３６は、掘削時に掘削土の土圧に耐える
強度が有り、掘削を中断した際に開閉し掘削側への出入
りを可能とさせる。この実施の形態では、外胴２及び内
胴３をボルト・ナットによって係止するよう形成した
が、一方に設ける凹状溝と対向位置に出入り可能に設け
る凸部とによって着脱自在に係止させる、或は、楔等そ
の他の手段によって着脱自在に係止可能にしても良い。

【００３１】カッター４は、外胴２の前部外胴２１の開
口部２８に設けられ、三方に放射状に設けるカッター本
体４１が設けられ、カッター本体４１の掘削面には掘削
するカッタービット４２が取り付けられ、カッター本体
４１が回転することで、開口部２８前面を掘削可能であ
る。更に、カッター本体４１の外胴２側には、円筒から
なるシールド部材４３が設けられ、内胴３に設けられる
シールド部３１の嵌入溝３２に嵌入した状態で回転可能
であり、嵌入溝３２部分でもシールドされるため、シー
ルド部材４３とシールド壁３３とによって、カッター本
体４１が掘削してカッター本体４１の内側に入った掘削
土が内胴３内に進入することを防ぐ。４４は、コピーカ
ッターである。コピーカッター４４は、カッター本体４
１の回転側先端に取り付けられ、横坑Ｃを径大に掘削可
能に回転中心から法線方向へ伸張可能である。コピーカ
ッター４４は、シールド掘進機１が横坑Ｃを湾曲させて
掘進する際の湾曲部掘削である地山のオーバーカットに
使用され、シールド掘進機１が湾曲して掘進可能にやや
径大な横坑を掘削する。又、カッター本体４１の回転側
先端は、図３中にハッチングを施した内胴３内径より外
側に位置する取外し部４５が取外し可能に形成される。
そして、取外し部４５は、内胴３を外胴２から離脱させ
る際に取外し部４５が外胴２と当接しないよう予め取り
外される。この実施の形態では、内胴３離脱時にはカッ
ター４も内胴３と共に外胴２から離脱させるために取外
し部４５を形成したが、カッター４を内胴３と共に離脱
させず、カッター４は掘削した横坑Ｃ内に残し、埋殺し
にしてしまう場合には設けずともよい。尚、取外し部４
５を取外す際には、内胴３のシールド壁３３に設けるハ
ッチ３６から作業員が出て、隣り合うカッター本体４１
の間からカッター４の掘削面側へ出て取外し作業を行
う。

【００３２】又、カッター４を、図４に表すように、内
胴３内径より外側部分が直径方向へ伸縮自在に形成して
もよく、この場合には、掘削時にはカッター本体４１の
先端部４６を伸張させた状態で掘削し、内胴３離脱時に
はカッター本体４１の先端部４６を縮小させて離脱させ
る。そして、先端部４６を伸張させることで、地山のオ
ーバーカットへも対応可能となる。尚、先端部４６を取
外す際には、作業員がカッター４の掘削面側へ行き取外
し作業を行うが、その際には、内胴３のシールド壁３３
に設けるハッチ３６から出て行う。この実施の形態で
は、先端部４６の伸縮を作業員が手作業により行うよう
形成したが、油圧等によりシールド坑Ａ内部からの操作
により、自動的に伸縮可能に形成しても良い。この場合
には、内胴３引抜き時に必要なカッター４の縮小をシー
ルド壁３３にハッチを設けることなく内胴３の内側から
指示して行うことが可能である。

【００３３】油圧モータ５は、カッター駆動手段であ
り、シールド壁３３の内部に本体が設けられ、外胴２の
円筒中心にシールド壁３３から開口部２８側へ回転軸５
１が設けられてカッター本体４１の回転中心でカッター
４と固定される。従って、油圧モータ５の回転軸５１が
回転することでカッター４は回転され掘削する。

【００３４】スクリューコンベヤユニット６は、先端が
シールド壁３３から開口部２８側へ開口して設けられ、
他端が外胴２の後部外胴２２から後方へ延設され、シー
ルド壁３３ほかの内胴３に固定される。そして、スクリ
ューコンベヤユニット６は、カッター４が掘削してカッ
ター本体４１の内胴３側へ進入した掘削土をすでに掘削
して構築したシールド坑Ａ側へ搬出する。この実施の形
態では、スクリューコンベヤユニット６は、外胴２の後
部までしか表示しないが、実際には、構築したシールド
坑Ａ、立坑Ｂを経由して地上へ排出するまで設置される
か、あるいは、構築されたシールド坑Ａの所定の後方ま
で延設して掘削土を排出し、以後はトロ（ズリトロ、鋼
車等）、ベルトコンベヤ等の搬送手段（図示せず）を用
いて排出するように形成される。又、この実施の形態で
は、掘削土搬出手段は、掘削した掘削土は泥土として排
出するようスクリューコンベヤユニット６としたが、例
えば、掘削面に水を供給して掘削し、掘削した残土を泥
水として排出する場合には、泥水を汲み上げる排水ポン
プから形成してもよい。

【００３５】エレクタ７は、内胴３の最後部中心に固定
される。エレクタ７は、基部であるエレクタドラム７１
と、エレクタドラム７１に取り付けられる吊りビーム７
２とからなる。エレクタドラム７１は外胴２の円筒中心
を軸に回動可能である。吊りビーム７２は、基部をエレ
クタドラム７１の回動中心に固定され、先端には外胴２
の回動中心の法線方向に伸縮自在なセグメント把持部７
３が取り付けられ、エレクタドラム７１の回動と共に回
動される。従って、エレクタ７は、エレクタドラム７１
が回動する事で吊りビーム７２が変位してセグメント把
持部７３の伸縮方向を変更可能である。このように、エ
レクタ７は、セグメント把持部７３にセグメントＳを把
持した状態でエレクタドラム７１を回動させ、所定位置
でセグメント把持部７３を伸縮させることで、所定の位
置へセグメントＳを配置可能である。

【００３６】シールドジャッキ８は、図５に表すよう
に、内胴３の後部側で内胴に固定されて配置される。シ
ールドジャッキ８は、油圧シリンダからなる油圧ジャッ
キであり、シリンダ本体８１が内胴３に固定され、可動
端であるピストンロッド８２先端がシールド掘進機１後
方側へ、且つ、外胴２の後部外胴２２内に設置されたセ
グメントＳに当接可能に下方に位置されて設置される。
そして、シールドジャッキ８は、ピストンロッド８２先
端をセグメントＳに当接させ、ピストンロッド８２を伸
ばすことで、セグメントＳから反力を得てシールド掘進
機１を前進させる掘進手段である。又、シールドジャッ
キ８のピストンロッド８２先端は、ピストンロッド８２
の伸縮中心を軸に回動可能であり、内胴３回収時には内
胴３回収時にピストンロッド８２先端がセグメントＳに
当接して回収の邪魔にならないよう、ピストンロッド８
２先端が上方に回転させる。この実施の形態では、シー
ルドジャッキ８は、内胴３の円周方向に等間隔に８基設
置されるが、所望の掘進力を得られればシールドジャッ
キ８の数は特に限定されるものではない。又、シールド
ジャッキ８は、内胴３を外胴２から離脱させる際の引抜
き力を発生させるためにも用いられ、掘進手段の部材と
して構成される引抜き棒１３を用い行われる。即ち、引
抜き棒１３は、鉄材からなり、一端をシールドジャッキ
８に装着可能である。一方、引抜き棒１３の他端は、図
１０に表すように、既に構築されたシールド坑Ａを形成
するセグメントＳに設ける係止部Ｓ１に係止可能であ
る。そして、引抜き棒１３のシールドジャッキ８及び係
止部Ｓ１への取付は、シールドジャッキ８のピストンロ
ッド８２を伸張させた状態で行い、内胴３を離脱させる
際には、伸張状態のピストンロッド８２を縮小すること
で係止部Ｓ１から反力を得る。

【００３７】中折れジャッキ９は、図６に表すように、
両端がそれぞれ前部内胴３４および後部内胴３５に固定
され、伸縮可能であると共に折曲可能である。そして、
中折れジャッキ９は、シールド掘進機１の掘進方向を変
更する際に、４基の中折れジャッキ９それぞれを伸縮さ
せることで、外胴２の中折れ部２３から前部外胴２１と
後部外胴２２とが所望の折曲状態を保った状態で固定さ
せることが可能である。

【００３８】上述のように形成するシールド掘進機１の
作用を以下に説明する。シールド掘進機１は、図１およ
び図２に表すように、掘進方向先端に取り付けられたカ
ッター４を油圧モータ５により回転させると共に、掘削
終了した横坑Ｃ内に設置したセグメントＳにシールドジ
ャッキ８のピストンロッド８２を当接させてシールドジ
ャッキ８を伸張し、カッター４が掘削すると同時に掘削
量だけシールド掘進機１を前進させて外胴２の径となる
よう横坑Ｃを掘削してゆく。掘削された掘削土は、隣り
合うカッター本体４１との間から内胴３のシールド壁３
３側へ進入するので、シールド壁３３に開口するスクリ
ューコンベヤユニット６が回転して順次シールド掘進機
１の後端側へ排出される。その際排出される残土は、ス
クリューコンベヤユニット６が地上まで延設されていな
い場合には、他の搬送手段（図示せず）によって排出さ
れ、以後地上までは他の搬送手段（図示せず）によって
排出される。横坑Ｃの掘削がセグメントＳの長さ進む
と、エレクタ７によってセグメントＳが組み立てられ固
定される。即ち、エレクタ７のセグメント把持部７３に
セグメントＳ片を把持する。次いで、エレクタドラム７
１を回動させ、セグメントＳ片を所望の位置にさせる。
この状態でセグメント把持部７３を伸張させてセグメン
トＳ片を所望の位置に移動させて固定し、セグメントＳ
を順次組み立てる。

【００３９】横坑Ｃを湾曲させて掘削する際には、カッ
ター４に設けるコピーカッター４４を伸張すると共に、
それぞれの中折れジャッキ９を、横坑Ｃが所望の湾曲と
なるように伸張あるいは縮小し、カッター４が掘削する
と共にシールドジャッキ８を伸張して横坑Ｃを湾曲させ
て掘削してゆく。掘削作業が進み、やがてカッタービッ
ト４２の掘削寿命となると、カッタービット４２の交換
が必要となり、カッタービット４２を交換するためにシ
ールド掘進機１を、カッター４の掘削面側に作業員が入
れる程度後退させる。この作業は、シールド掘進機１の
掘進に使用したシールドジャッキ８のピストンロッド８
２を伸張させた状態で、ピストンロッド８２をセグメン
トＳに係止させ、シールドジャッキ８を掘進させる場合
とは反対に縮小させることでシールド掘進機１を掘削位
置から既に掘削した方向、即ち後戻りする方向へ移動さ
せておこなう。もちろん、後述するような引抜き棒１３
を用いた方法で行っても良い。次いで、作業員がハッチ
３６からシールド壁３３の掘削面側に出て隣り合うカッ
ター本体４１の間からカッター４の掘削面側へ移動す
る。そして、寿命となったカッタービット４２を取外
し、新たなカッタービット４２を取り付け交換作業を終
了し、再びハッチ３６から戻る。そして、シールド掘進
機１を再び発進し、横坑Ｃを掘削させる。

【００４０】このように、所望のシールド坑Ａを構築し
終わると、シールド掘進機１を回収する。まず、回収の
準備段階として、シールド掘進機１をカッター４の掘削
面側に作業員が作業可能なスペースを作るために、シー
ルド掘進機１を後退させるが、その際に掘削面及びその
周辺が土圧或は水圧により崩れないよう補強する。この
補強作業は、通常のシールド坑Ａ掘削時に行われる作業
なので図示せず詳説しないが、シールド掘進機１の外胴
２及び前面側に予め設ける注入孔から、掘削面及びその
周辺に地盤を固める等の地盤改良用の薬液或はセメント
ミルク等を注入して行う。次いで、シールド掘進機１
を、カッター４の掘削面側に作業員が入れる程度後退さ
せる。この作業は、シールド掘進機１の掘進に使用した
シールドジャッキ８のピストンロッド８２を伸張させた
状態で、ピストンロッド８２をセグメントＳに係止さ
せ、シールドジャッキ８を掘進させる場合とは反対に縮
小させることでシールド掘進機１を掘削位置から既に掘
削した方向、即ち後戻りする方向へ移動させておこな
う。もちろん、後述するような引抜き棒１３を用いた方
法で行っても良い。

【００４１】次いで、カッター４の取外し部４５を取外
し搬出する。この作業は、カッター４の掘削面側にでき
た隙間に、シールド壁３３に設けたハッチ３６から作業
員が出て行う。作業員は、カッター４の取外し部４５を
取外し、カッター４を内胴３の径以下にする。カッター
４が伸縮自在に形成される場合には、同様に内胴３の径
以下に縮小する。尚、カッター４が自動で伸縮自在な場
合には、ハッチ３６から作業員が出ることなく縮小作業
を行う。次いで、スクリューコンベヤユニット６の外胴
２後端側以降を分離解体して搬出する。この状態で、内
胴３と外胴２との係止を解除し、内胴３と共に内胴３に
固定されるカッター４、油圧モータ５、スクリューコン
ベヤユニット６の残り部分、エレクタ７、シールドジャ
ッキ８、および、中折れジャッキ９を、シールド坑Ａ内
から発進立坑Ｂを経由して地上へ搬出する。外胴２から
内胴３を分離して搬出する際には、シールド掘進機１の
掘進に使用したシールドジャッキ８のピストンロッド８
２を伸張させた状態で、引抜き棒１３の一端をピストン
ロッド８２に取付けると共に他端をセグメントＳに予め
設ける係止部Ｓ１へ係止させ、シールドジャッキ８を掘
進させる場合とは反対に縮小させることで内胴３を外胴
２から徐々に離脱させる。そして、シールドジャッキ８
の縮小が終了したところで、引抜き棒１３とセグメント
Ｓとの係止を解除し、シールドジャッキ８のピストンロ
ッド８２を伸張させ、先に係止していた係止部Ｓ１より
更にシールド坑Ａの引抜き側に設ける係止部Ｓ１と係止
させて再びシールドジャッキ８を縮小させて内胴３を引
抜き方向へ移動させ、この作業を順次繰り返して内胴３
を引抜いてゆく。

【００４２】内胴３以下を搬出後に、外胴２を埋殺しに
してシールド坑Ａを完成させる。又、掘削するシールド
坑Ａが径大でありシールド掘進機１が重い場合には、内
胴３以下を一度に搬出することが困難である。この場合
には、図７に表すような順に、内胴３以下を搬出する。
即ち、回収の準備段階として、まず、カッター４の取外
し部４５を取外し搬出する。次いで、スクリューコンベ
ヤユニット６の外胴２後端側以降を分離解体して搬出
し、更に、第１引抜き段階として、内胴３に取り付けら
れていたスクリューコンベヤユニット６の残り部分を内
胴３から取外して搬出する。次いで、第２引抜き段階と
して、内胴３に取り付けられていたエレクタ７の吊りビ
ーム７２およびセグメント把持部７３を内胴３から分離
して搬出する。更に、第３引抜き段階として、内胴３の
後部内胴３５および後部内胴３５に取り付けられている
エレクタ７のエレクタドラム７１並びにシールドジャッ
キ８を外胴２から離脱させて搬出する。更に又、第４引
抜き段階として、内胴３の前部内胴３４および前部内胴
３４に固定されているカッター４並びに油圧モータ５を
外胴２から離脱させて搬出する。この実施の形態では、
シールドジャッキ８と引抜き棒１３とを用いて離脱及び
搬出を行うよう説明したが、ロープ等他の掘進手段を構
成する部材を設置して、既に構築されたセグメントＳに
反力を取って離脱及び搬出させても良く、図示しないが
既に構築されたシールド坑Ａ内に設ける他の手段によっ
て引抜くよう形成しても良い。

【００４３】更に、この実施の形態では、カッター４も
内胴３と共に外胴２から離脱させて搬出し回収したが、
シールド坑Ａが径小でカッター４を内胴３の内径まで伸
縮させる構造が採り難い場合等では、カッター４を内胴
３から分離して、カッター４を内胴３と共に搬出回収し
なくともよい。搬出した内胴３外を再び使用する場合に
は、内胴３を新たな外胴２に係止させて新たなシールド
掘進機１を形成し、シールド掘進機１を新たに掘削する
発進立坑Ｂから搬入して掘削を開始させる。そして、再
度掘削する横坑Ｃの坑径が先に掘削した横坑Ｃより径大
な場合には、外胴２の外壁２４径を掘削したい坑径に形
成し、内壁２５の内径を内胴３の外径と同一に形成し、
更に、回転掘削径が新たな外胴２の外壁２４外径を掘削
可能なカッター４に交換することで、他の径の横坑Ｃを
掘削可能とできる。その際、外胴２の外壁２４と内壁２
５との間に中間壁（図示せず）を外壁２４及び内壁２５
と同心状に設けることで、掘削する横坑Ｃからの外圧に
対する耐圧をあげるよう形成しても良い。尚、１度搬出
した内胴３他を使用して掘削する横坑Ｃの径が内胴３と
同径の場合には、搬出した内胴３他に内胴３と同径の後
部外胴３５を連結して再度掘削させても良い。この場合
には、再使用したシールド掘進機１の掘削終了時は、従
来同様に分解して搬出するか、或は、埋殺しとされる。

【００４４】以下に、外胴２と内胴３との係止状態の第
２の実施の形態を説明する。外胴２には、図８および図
９に表すように、内壁２５に全体に外胴２の前後方向に
亘り平行に２本の溝部１０を設ける。更に、内胴３には
外胴２の溝部１０と対向する位置に突起部１１を設け
る。突起部１１は平行に２本設けられるので、そり状に
形成される。このように、外胴２および内胴３に溝部１
０および突起部１１を設け突起部１１を溝部に嵌め込ん
だ状態で外胴２および内胴３を係止されることで、カッ
ター４が回転して掘削した際に発生する内胴３を回転さ
せようとする掘削時の抗力が大きくても内胴３が回転す
るのを防止可能となる。図８および図９に表す実施の形
態では、外胴２に溝部１０を、内胴３に突起部１１を設
けたが、外胴２に突起部１１を設け内胴３に溝部１０を
設ける実施の形態でも、図８および図９に表す実施の形
態同様の作用を有する。更に、溝部１０および突起部１
１を形成する実施の形態では、溝部１０および突起部１
１を２対形成したが、１対でもあるいは３対以上形成し
てもよい。

【００４５】又、図８および図９に表す実施の形態で
は、内胴３が回転するのを防止できるばかりでなく、内
胴３引抜き時には、内胴３に設けた突起部１１がそりの
役目を果たすので、図１０に表すように、予めセグメン
トＳ内に突起部１１に対向するよう引抜き用レール１３
を敷いておき、この引抜き用レール１３上を滑走させて
搬送させることで、内胴３引抜き時の摩擦抵抗を抑える
ことが可能となり搬送作業を容易に行うことが可能とな
る。この発明の実施の形態は、以上説明したとおりであ
るが、油圧モータ５等駆動部へのエネルギーの供給につ
いては、この発明に特に関係しないので、詳細の記載は
省略するが、シールド坑Ａを掘削する場合などには、シ
ールド掘進機１の後方に、電源、油圧ユニット等を載置
した後続台車（図示せず）を設け、シールド掘進機１と
共に前方へ移動するよう形成される。

【００４６】次いで、第３の実施の形態を説明する。第
３の実施の形態であるシールド掘進機１は、図１１に表
すように構築する横坑Ｃが矩形状の場合に用いられ、外
胴２の形状が、構築する横坑Ｃ同様矩形状からなる。シ
ールド掘進機１の内胴３の形状は、外胴２と同様に矩形
状を呈しており、それ以外は第１の実施の形態同様であ
る。又、第３の実施の形態における、カッター４、油圧
モータ５、スクリューコンベヤユニット７、シールドジ
ャッキ８、中折れジャッキ９等は、第１の実施の形態同
様に内胴３内に設けられてなる。ところで、第３の実施
の形態では、構築する横坑Ｃが矩形状なので、掘削に際
してカッター４が矩形状に掘削できるように形成する必
要がある。そこで、第３の実施の形態におけるカッター
４は、図１６に表すように、カッター本体４１の回転直
径が掘削する横坑Ｃの矩形に内接する円となり、カッタ
ー本体４１の回転側先端に取り付けられるコピーカッタ
ー４４が、横坑Ｃを径大に掘削可能に回転面の直径方向
へ伸縮可能に形成する。そして、コピーカッター４４の
伸縮は、カッター４に取付けられる油圧シリンダ４７の
伸縮によって行われ、油圧シリンダ４７の伸縮は、掘削
を制御するコンピュータ（図示せず）によって制御され
る。コンピュータ（図示せず）によるコピーカッター４
４の伸縮制御は、カッター本体４１が１回転する間のコ
ピーカッター４４の先端の軌跡が、カッター４が掘削す
る横坑Ｃの矩形面の外周に沿うように行われる。従っ
て、カッター４による掘削面は、所望の矩形状となる。
又、コピーカッター４４は、シールド掘進機１が横坑Ｃ
を湾曲させて掘進する際の湾曲部掘削である地山のオー
バーカットにも使用され、シールド掘進機１が湾曲して
掘進可能にやや径大な横坑Ｃを掘削できるようコンピュ
ータ（図示せず）による制御を変更して用いる。更に
又、カッター本体４１の回転側先端は、第１の実施の形
態同様、内胴３内径より外側に位置する取外し部４５が
取外し可能に形成される。

【００４７】第３の実施の形態におけるシールド掘進機
１のその他の構成は、外胴２及び内胴３の形状による取
付位置、部品の形状等の差異以外、第１の実施の形態同
様である。

【００４８】尚、第３の実施の形態では、内胴３の形状
が外胴２同様矩形からなる場合を説明したが、内胴３の
形状は外胴２内に挿入可能で有れば円筒形状に形成して
も良く、この場合には外胴２の内周面に連結壁２６を設
け、連結壁２６に内胴３の外形に合致した円筒形状の内
壁２５を形成することで、外胴２と内胴３とを係止す
る。このように外胴２と内胴３とを係止するよう形成す
れば、外胴２の形状に関わらず、内胴３及び内胴３内に
設けられる油圧モータ５等は、掘削する横坑Ｃの形状に
関わらず再利用することが可能となる。但し、カッター
４は、消耗部品であると共に掘削する横坑Ｃの形状によ
っては伸縮が不足する場合があるので、新たなものを使
用しなければならない場合も生ずる。

【００４９】第３の実施の形態における作用は、カッタ
ー４のコピーカッター４４が横坑Ｃの形状に伸縮するよ
うコンピュータ（図示せず）によって制御されて駆動す
る以外は、第１の実施の形態同様であり、シールド掘進
機１は、掘進方向先端に取り付けられたカッター４を油
圧モータ５により回転させると共に、掘削終了した横坑
Ｃ内に設置したセグメントＳにシールドジャッキ８のピ
ストンロッド８２を当接させてシールドジャッキ８を伸
張し、カッター４が掘削すると同時に掘削量だけシール
ド掘進機１を前進させて外胴２の径となるよう横坑Ｃを
掘削してゆく。そして、残土の排出等横坑Ｃ掘削の過程
は、第１の実施の形態同様である。矩形状横坑Ｃの掘削
終了後も、カッター４の取外し部４５を取外して回収
し、以下第１の実施の形態同様に回収作業を行う。

【００５０】次いで、第３の実施の形態同様、円形では
ない楕円形の横坑Ｃを構築する場合のシールド掘進機１
の例として図１２に表す第４の実施の形態を説明する。
第４の実施の形態におけるシールド掘進機１は、図１２
に表すように、外胴２が楕円形の筒状からなり、内胴３
は外胴２内に挿入可能な円筒形状からなる。そして、外
胴２は、外形である楕円形状を呈する外壁２４及び外壁
２４内で外壁２４と固定される内壁２５とが、外壁２４
から立設される連結壁２６によって連結固定される。シ
ールド掘進機１の内壁２５内には、内胴３が挿入され外
胴２と係止されて用いられる。又、シールド掘進機１に
設けられるカッター４は、第３の実施の形態同様、１回
転する間のコピーカッター４４の外側先端の軌跡が外胴
２と同じ楕円形状を描くようにコンピュータ（図示せ
ず）によって制御され回転する。更に、カッター４は、
カッター４回転時にカッター本体４１の外縁が描く軌跡
が外胴２の短直径と同じ軌跡を描くように形成する。こ
のようにカッター４を形成することで、シールド掘進機
１によって掘削される横坑Ｃが外胴２と同じ断面形状に
できる。尚、シールド掘進機１は、外胴２、内胴３、及
び、カッター４の回転制御以外は、第１の実施の形態同
様である。そして、第４の実施の形態も第３の実施の形
態同様に内胴３の形状を外胴２同様楕円形状に形成して
も良い。

【００５１】第４の実施の形態におけるシールド掘進機
１の作用は、第３の実施の形態同様である。更に、図１
３に第５の実施の形態を表す。第５の実施の形態におけ
るシールド掘進機１では、断面形状が馬蹄形である横坑
Ｃを掘削可能である。従って、シールド掘進機１の外胴
２は、第３及び第４の実施の形態同様に掘削する横坑Ｃ
の断面形状である馬蹄形に形成する。そして、外胴２の
内部には、第４の実施の形態同様、内胴３を挿入可能な
内壁２５が連結壁２６によって外壁２４と連結固定され
て外胴２を形成する。内壁２５の形状は、この実施の形
態では、内胴３を円筒形状に形成するので、内胴３同様
な円筒形状に形成する。又、内胴３は、第４の実施の形
態同様、外胴２内に挿入可能な円筒形状に形成し、内胴
３内部には、第１乃至第４実施形態同様に油圧モータ５
等が設けられる。そして、第５の実施の形態におけるシ
ールド掘進機１のカッター４も、第３及び第４の実施の
形態同様、コピーカッター４４を伸縮させるための油圧
シリンダ４７及びコピーカッター４４先端の回転軌道が
所望の横坑Ｃ形状となるよう制御するコンピュータ（図
示せず）によって制御される。従って、カッター４が回
転されて掘削する掘削面は所望の横坑Ｃ形状である馬蹄
形状となる。第５の実施の形態におけるシールド掘進機
１のその他は、第４の実施の形態同様に形成される。

【００５２】そして、第５の実施の形態におけるシール
ド掘進機１の作用は、第３及び第４実施形態と同様に、
掘削する面が馬蹄形状となる以外は、第１の実施の形態
同様である。

【００５３】尚、第３乃至第５の実施の形態では、円筒
形以外の代表的な形状をした外胴２のシールド掘進機１
を表したが、外胴２の形状は、例えば、繭型等の他の形
状からなっても良く、外胴２内に内胴３が挿入可能であ
って外胴２と内胴３とが係止可能で有ればどの様な形状
からなる外胴２を用いたシールド掘進機１でも良い。そ
して、外胴２が例えば繭型のような場合には、カッター
４が１つの駆動手段によって１軸で駆動されなくても良
く、複数の駆動軸に複数のカッター４が設けられて駆動
されるよう形成しても実施可能である。

【００５４】

【発明の効果】 この発明によれば、シールド掘進機
は、外胴と内胴とを分離可能に構成されるので、内胴を
外胴分離して搬出することが可能となり、シールド坑Ａ
の掘削終了地点に搬出用の立坑が構築できなくても、シ
ールド掘進機を埋殺しにする、或は、シールド掘進機を
溶断等して分離することなく、シールド掘進機を回収可
能なので、シールド掘進機の再利用が可能となる。

【００５５】更に、カッターの掘削寿命が来た場合にも
新たなカッターと交換可能なので、横坑の掘進距離が制
限されることがない。これに伴って、カッター交換の為
の中間立坑の構築を必要としない。

【００５６】又、外胴２の内壁２５の形状を内胴３の形
状と同じくすると共に、掘削する掘削面の形状が所望の
横坑形状となるよう制御することで、内胴他の再利用が
掘削する横坑形状によらず、どの様な外胴２でも内胴３
を挿入可能に形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態の掘削状態を表す全体説
明図

【図２】 第１の実施の形態の中央縦断面説明図

【図３】 図２の正面説明図

【図４】 第１の実施の形態における他のカッター形
態を表す正面説明図

【図５】 図２におけるＸ−Ｘ線断面説明図

【図６】 図２の背面説明図

【図７】 第１の実施の形態の搬出順を表す説明図

【図８】 （ａ）は外胴の第２の実施の形態を表す正
面説明図、（ｂ）は同中央縦断面説明図

【図９】 （ａ）は内胴の第２の実施の形態を表す正
面説明図、（ｂ）は同中央縦断面説明図

【図１０】 搬出作業の説明図

【図１１】 第３の実施の形態を表す正面説明図

【図１２】 第４の実施の形態を表す正面説明図

【図１３】 第５の実施の形態を表す正面説明図

【図１４】 第３乃至第５の実施の形態のカッター部を
表し、（ａ）は正面説明図、（ｂ）は先端部及びコピー
カッターを縮小した状態の（ａ）縦断面説明図、（ｃ）
は先端部及びコピーカッターを伸張させた状態の（ａ）
縦断面側面説明図

【図１５】 従来例の掘削状態を表す全体説明図

【図１６】 従来例の中央縦断面説明図

【符号の説明】

Ａ シールド坑 Ｂ 発進立坑 Ｃ 横坑 Ｄ 到達立坑 Ｅ 中間立坑 Ｓ セグメント Ｓ１ 係止部 １ シールド掘進機 ２ 外胴 ２１ 前部外胴 ２２ 後部外胴 ２３ 中折れ部 ２４ 外壁 ２５ 内壁 ２６ 連結壁 ２７ テールシール部 ２８ 開口部 ３ 内胴 ３１ シールド部 ３２ 嵌入溝 ３３ シールド壁 ３４ 前部内胴 ３５ 後部内胴 ３６ ハッチ ４ カッター ４１ カッター本体 ４２ カッタービット ４３ シールド部材 ４４ コピーカッター ４５ 取外し部 ４６ 先端部 ４７ 油圧シリンダ ５ 油圧モータ ５１ 回転軸 ６ スクリューコンベヤユニット ７ エレクタ ７１ エレクタドラム ７２ 吊りビーム ７３ セグメント把持部 ８ シールドジャッキ ８１ シリンダ本体 ８２ ピストンロッド ９ 中折れジャッキ １０ 溝部 １１ 突起部 １２ 引抜き棒 １３ 引抜き用レール

フロントページの続き (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 平６−240981（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−10086（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−250293（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 301 E21D 9/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削する坑と同形な筒形状からなる外胴
   と、 外胴内面に着脱自在に係止される筒形状からなる内胴
   と、 内胴内部に、外胴の一方の開口部側へ向けて設けられる
   カッター駆動手段と、 外胴の一方の開口部に設けられ、カッター駆動手段と接
   続され、カッター駆動手段の回転に伴って回転され、外
   胴開口部前面を掘削可能なカッターと、 内胴内に設けられ、カッターによって掘削された掘削土
   を外胴の他方開口部側へ排出させる掘削土搬出手段と、 内胴内に設けられ、押圧することで既に掘削した坑から
   反力を得て掘進させる掘進手段とからなり、 内胴の筒側面には、筒軸と平行に突起部を設け、内胴の
   突起部と対向する外胴の内面には、内胴の突起部が挿入
   される溝部を設け、内胴は、外胴との係止を解除され、
   突起部が外胴の溝部内を移動されて離脱されることを特
   徴とするシールド掘進機。
2. 【請求項２】 掘削する坑と同形な筒形状からなる外胴
   と、 外胴内面に着脱自在に係止される筒形状からなる内胴
   と、 内胴内部に、外胴の一方の開口部側へ向けて設けられる
   カッター駆動手段と、 外胴の一方の開口部に設けられ、カッター駆動手段と接
   続され、カッター駆動手段の回転に伴って回転され、外
   胴開口部前面を掘削可能なカッターと、 内胴内に設けられ、カッターによって掘削された掘削土
   を外胴の他方開口部側へ排出させる掘削土搬出手段と、 内胴内に設けられ、押圧することで既に掘削した坑から
   反力を得て掘進させる掘進手段とからなり、 外筒の内面には、筒軸と平行に突起部を設け、外筒の突
   起部と対向する内胴の筒側面には、外胴の突起部が挿入
   される溝部を設け、内胴は、外胴との係止を解除され、
   内胴の溝部が外胴の突起部を移動されて離脱されること
   を特徴とするシールド掘進機。
3. 【請求項３】 掘削する坑と同形な筒形状からなる外胴
   と、 外胴内面に着脱自在に係止される筒形状からなる内胴
   と、 内胴内部に、外胴の一方の開口部側へ向けて設けられる
   カッター駆動手段と、 外胴の一方の開口部に設けられ、カッター駆動手段と接
   続され、カッター駆動手段の回転に伴って回転され、外
   胴開口部前面を掘削可能なカッターと、 内胴内に設けられ、カッターによって掘削された掘削土
   を外胴の他方の開口部側へ排出させる掘削土搬出手段
   と、 内胴内に設けられ、既に掘削した坑と係止され、押圧す
   ることで坑から反力を得て掘進させると共に、引くこと
   で坑から掘進方向とは逆方向に反力を得る掘進手段とか
   らなり、 内胴を外胴から離脱させる場合には、内胴は外胴との係
   止を解除され、掘進手段は坑から掘進させる方向とは逆
   方向に反力を得て離脱可能であることを特徴とするシー
   ルド掘進機。
4. 【請求項４】 掘削する坑と同形な筒形状からなる外胴
   の内面に、筒形状からなる内胴を着脱自在に係止し、内
   胴内部には、外胴の一方の開口部側へ向けて設置される
   カッター駆動手段、カッター駆動手段に接続されてカッ
   ター駆動手段の回転に伴って回転され外胴開口部前面を
   掘削するカッター、カッターによって掘削された掘削土
   を外胴の他方の開口部側へ排出させる掘削土搬出手段、
   及び、押圧することで既に掘削した坑から反力を得て掘
   進させると共に、引くことで坑から掘進方向とは逆方向
   に反力を得る掘進手段が設けられてなるシールド掘進機
   が、掘進手段によって得る反力により掘進して所望する
   坑を掘削し、坑を掘削した後には、内胴と外胴との係止
   を解除し、掘進手段によって掘進させる方向とは逆方向
   の反力を坑から得て内胴を外胴から離脱させ回収するこ
   とを特徴とするシールド掘進機による坑の掘削方法。