JP3468948B2 - トンネル掘削機 - 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、岩盤などを掘削し
て生じた掘削物をトンネル外部に排出する掘削物の排出
装置及びこの掘削物の排出装置が適用されたトンネル掘
削機並びにトンネル掘削方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地山にトンネルを掘削するトンネル掘削
機において、特に、岩盤を掘削するものとしてトンネル
ボーリングマシン（以下、ＴＢＭと称する。）がある。
このＴＢＭにおいて、円筒形状をなす前胴の前部に駆動
回転自在なカッタヘッドが装着されており、このカッタ
ヘッドには岩盤を破壊するディスクカッタが多数取付け
られている。また、この前胴には掘削形成したトンネル
の内壁面に圧接してこの前胴を位置保持可能なフロント
グリッパが装着されている。一方、前胴の後部には掘進
方向に沿って相対移動自在な円筒形状の後胴が連結され
ており、この後胴には掘削形成したトンネルの内壁面に
圧接して後胴を位置保持可能なリアグリッパが装着され
ている。更に、この前胴と後胴との間には両者を前進さ
せる複数のスラストジャッキが架設されている。

【０００３】従って、このように構成されたＴＢＭによ
ってトンネルを掘削形成するには、リアグリッパによっ
て後胴をトンネル内で位置保持する一方、カッタヘッド
を回転駆動させながら複数のスラストジャッキを伸長さ
せると、多数のディスクカッタが前方の岩盤を掘削しな
がら前胴が前進する。そして、スラストジャッキが所定
ストロークだけ伸長すると、このスラストジャッキの駆
動を停止し、フロントグリッパによって前胴を位置保持
する一方、リアグリッパによる後胴の位置保持を解除す
る。この状態で複数のスラストジャッキを縮小させる
と、前胴に対して後胴が引き寄せられて前進する。その
後、前述と同様に、リアグリッパによって後胴を位置保
持する一方、フロントグリッパによる前胴の位置保持を
解除し、カッタヘッドを回転駆動させながら複数のスラ
ストジャッキを伸長させることで、岩盤を掘削しながら
前胴が前進する。この繰り返しによって所定長さのトン
ネルを掘削形成していく。

【０００４】上述したＴＢＭにおいて、ディスクカッタ
によって岩盤を掘削して生じた岩塊や岩片、土砂などの
掘削物、一般的にずりと称するが、このずりはホッパに
取り込まれ、搬送管内に沿って設置されたベルトコンベ
ヤによってＴＢＭの後方に搬送され、トンネルの外部に
排出されるようになっている。

【０００５】ところが、このようなベルトコンベヤによ
るずりの搬出方法では、岩盤を掘削して生じた岩塊や岩
片などのずりはこのベルトコンベヤによって搬送するこ
とができるが、泥土や泥水などのずりは搬送することが
できず、途中で落下してベルトコンベヤの駆動部分等に
入り込み、故障の原因となってしまうという問題があ
る。また、ＴＢＭにあっては、ディスクカッタの磨耗に
よる交換作業や地質の探査作業など、作業者は前胴や後
胴内で各種の作業を行う必要がある。前述したＴＢＭに
はずり搬出用のベルトコンベヤが設けられており、この
ベルトコンベヤや搬送管などが前胴や後胴内を専有して
しまう。そのため、小径のＴＢＭにあっては、このベル
トコンベヤや搬送管が邪魔となり、作業者の作業空間を
十分に確保することができず、ディスクカッタの交換作
業や地質の探査作業などを効率よく行うことができない
という問題があった。

【０００６】そこで、このような問題を解決するものと
して、実公平４−４９２７４号公報に開示されたものが
ある。この公報に開示されたトンネル掘削機は、ホッパ
の底部にジェットポンプを配設し、このジェットポンプ
の水流加速用ノズルの下流側にホッパに連通するずり取
込口を形成したものである。従って、ポンプから配管を
介して供給される加圧水をジェットポンプのノズルで増
速させることで、ずり取込口の近傍のスロート部で負圧
を生じさせ、その負圧の水流によってホッパ内のずりを
空気や水と共に吸引し、このずりを水流に乗せて外部に
排出するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、この
実公平４−４９２７４号公報に開示された従来のトンネ
ル掘削機は、ジェットポンプを用いることで、岩塊や岩
片などはもちろんのこと、泥土や泥水などのずりも落下
せずに確実に搬送することができ、また、給排の配管の
みでずりの搬出装置を構成するため、このずりの搬出装
置が小型となり、内部でディスクカッタの交換作業など
を容易に行うことができる。

【０００８】ところが、この従来のトンネル掘削機にあ
っても、カッタヘッドによる岩盤の掘削で発生したずり
が貯溜されるチャンバ室内には、このずりを集積するホ
ッパやジェットポンプ、あるいは、このジェットポンプ
に水を供給する送水管及びずりを排出する排出管、更
に、各操作弁などが設けられており、チャンバ室内に作
業空間を十分に確保することができず、ディスクカッタ
の交換作業などを効率よく行うことができなかった。

【０００９】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、掘削によって生じた岩塊や岩片、土砂などの掘
削物を確実に排出すると共にチャンバ室内に作業空間を
十分に確保することで、掘削作業の作業効率の向上を図
った掘削物の排出装置及びトンネル掘削機並びにトンネ
ル掘削方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の掘削物の排出機置は、カッタヘッドの回転
によって掘削された掘削物をチャンバ内に集積して外部
に排出する掘削物の排出装置において、一端部が機外に
延設された掘削物排出管の他端部を前記チャンバ内に配
設して掘削物取込開口部を形成する一方、一端部に送水
ポンプが連結された送水管の他端部を前記チャンバ内に
配設してジェットノズルを設けると共に、該ジェットノ
ズルと前記掘削物取込開口部とを所定の間隔をもって対
向させたことを特徴とするものである。

【００１１】従って、カッタヘッドの回転によって掘削
された掘削物はチャンバ室内に取込まれ、一方、送水ポ
ンプによって送水管を通って供給された水がジェットノ
ズルから掘削物排出管の掘削物取込開口部に向かって噴
出されることで、そのジェット水流によってチャンバ室
内の掘削物が掘削物取込開口部から掘削物排出管内に流
動され、この掘削物排出管を通って外部に排出されるこ
ととなり、チャンバ室内には掘削物排出管と送水管のみ
を配設するだけでよく、十分な作業空間が確保される。

【００１２】また、本発明の掘削物の排出装置は、前記
掘削物排出管の掘削物取込開口部と前記送水管のジェッ
トノズルは前記チャンバ内の下部に設けられたことを特
徴とするものである。

【００１３】従って、掘削物排出管と送水管はチャンバ
室の下部に配設されることとなり、チャンバ室の上部に
は十分な作業空間が確保される。

【００１４】また、本発明のトンネル掘削機は、筒状の
掘削機本体と、該掘削機本体の前部に駆動回転自在に装
着されたカッタヘッドと、前記掘削機本体を前進させる
推進機構と、前記カッタヘッドと前記掘削機本体に設け
られた隔壁とで区画されたチャンバ室と、前記掘削機本
体から前記チャンバ室内に延設されて端部に掘削物取込
開口部が形成された掘削物排出管と、前記掘削機本体か
ら前記チャンバ室内に延設されて端部に前記掘削物取込
開口部と所定の間隔をもって対向するジェットノズルが
設けられた送水管とを具えたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】従って、本発明のトンネル掘削機にて岩盤
等を掘削するには、掘削機本体の前部のカッタヘッドを
駆動回転すると共に推進機構によってこの掘削機本体を
前進させると、回転するカッタヘッドが岩盤を破壊し、
掘削された掘削物はチャンバ室内に取込まれ、送水ポン
プによって送水管を通って供給された水はジェットノズ
ルから掘削物排出管の掘削物取込開口部に向かって噴出
され、このジェット水流によってチャンバ室内の掘削物
が掘削物取込開口部から掘削物排出管内に流動され、こ
の掘削物排出管を通って外部に排出されることとなり、
チャンバ室内には掘削物排出管と送水管のみを配設する
だけでよく、十分な作業空間が確保される。

【００１６】また、本発明のトンネル掘削方法は、前部
に装着されたカッタヘッドを駆動回転させながら筒状の
本体を前進させることで、前方の岩盤を掘削してトンネ
ルを形成するトンネル掘削方法において、前記カッタヘ
ッドによって岩盤を掘削し、この掘削によって生じた掘
削物をチャンバ室内に集積し、送水管によって供給され
た水をジェットノズルから所定間隔をもって対向する掘
削物排出管の掘削物取込開口部に向かって噴射すること
で、該チャンバ室内の掘削物を該掘削物取込開口部に流
動させ、該掘削物を水流に乗せ、前記掘削物排出管を通
って外部に排出するようにしたことを特徴とするもので
ある。

【００１７】従って、ジェットノズルから対向する掘削
物取込開口部に向かって水を噴射し、チャンバ室内の掘
削物をこの掘削物取込開口部に流動させ、掘削物排出管
を通して外部に排出することとし、チャンバ室内にて各
種の作業を行う場合、このチャンバ室内には掘削物排出
管と送水管だけで十分な作業空間が確保されており、各
種の作業が安全に、且つ、効率よく行われる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１９】以下の説明では、本発明の掘削物の排出装
置を岩盤掘削によって生じた岩塊や岩片などのずりを排
出する排出装置とし、本発明のトンネル掘削機を岩盤を
掘削するトンネルボーリングマシン（ＴＢＭ）として説
明する。

【００２０】＜トンネルボーリングマシンの全体構成＞
図１に本発明の第１の実施の形態に係る掘削物の排出装
置の概略、図２にこの掘削物の排出装置を表す図１のII
−II断面、図３にこの掘削物の排出装置が搭載された本
発明のトンネル掘削機としてのトンネルボーリングマシ
ンの断面、図４にこのトンネルボーリングマシンの正面
視、図５に図３のＡ−Ａ断面、図６に図３のＢ−Ｂ断
面、図７に図３のＣ−Ｃ断面、図８に推進機構としての
パラレルリンク機構の概略、図９にこのトンネルボーリ
ングマシンに適用されるリンク式セグメントエレクタ装
置の側面視、図１０にリンク式セグメントエレクタ装置
の正面視を示す。

【００２１】＜トンネルボーリングマシンの全体構成＞
まず、ＴＢＭ１０の全体構成について説明する。図３及
び図４に示すように、このＴＢＭ１０において、掘削機
本体は円筒形状をなす前胴１１と中胴１２と後胴１３と
から構成されている。この前胴１１の前部には軸受１４
によってカッタヘッド１５が回転自在に装着されてお
り、このカッタヘッド１５は前面に径方向に沿って互い
に交差するスポーク１６が固定され、各スポーク１６に
は岩盤をせん断破壊するディスクカッタ１７が多数枢着
されると共に、岩盤の掘削面を掻き取るスクレーパ１８
が固定されている。このカッタヘッド１５の後部には内
歯を有するリングギヤ１９が一体に固定される一方、前
胴１１には電動式あるいは油圧式のカッタ旋回モータ２
０が固定されており、このカッタ旋回モータ２０の駆動
ギヤ２１がリングギヤ１９に噛み合っている。

【００２２】また、前胴１１には掘削して発生したずり
が内部に浸入しないように、カッタヘッド１５側とカッ
タ駆動モータ２０側とを仕切るバルクヘッド２２が形成
されており、カッタヘッド１５とこのバルクヘッド２２
との間にはチャンバ室２３が形成されている。そして、
このチャンバ室２３にはずりを集積するホッパ２４がバ
ルクヘッド２２に固定されて配設され、カッタヘッド１
５の内側には破壊されて落下したずりを掻き上げてホッ
パ２４に取り込む掻き上げ板２５が固定されている。更
に、このホッパ２４の下部にはこのホッパ２４にて集積
したずりを外部に排出する排出装置２６が取付けられて
いる。

【００２３】従って、カッタ駆動モータ２０を駆動して
駆動ギヤ２１を回転駆動すると、この駆動ギヤ２１が噛
み合うリングギヤ１９が回転し、リングギヤ１９と一体
のカッタヘッド１５を旋回し、ディスクカッタ１７が岩
盤をせん断破壊し、スクレーパ１８が掘削面を掻き取る
ことで、岩盤を掘削することができる。そして、掘削し
て生じたずりはチャンバ室２３内に落下し、掻き上げ板
２５がカッタヘッド１５と共に回転することで、チャン
バ室２３内のずりを掻き上げてホッパ２４内に落とす。
このホッパ２４内に落下して集積したずりは排出装置２
６によって外部に排出される。

【００２４】図３及び図６に示すように、中胴１２は前
胴１１の後部に球面軸受２７を介して揺動自在に連結さ
れている。また、後胴１３は中胴１２の後部内周面にシ
ール部材２８を介して掘進方向移動自在に連結されてい
る。そして、前胴１１の後部に固定された前胴基板２９
と中胴１２との間には連結ジャッキ３０が仮設されてい
る。この連結ジャッキ３０は油圧の給排によって伸縮作
動するものであって、ジャッキ本体は前胴基板２９に固
定された球軸受３１によって揺動自在に支持され、ロッ
ド先端部は中胴１２の壁面に固定された球軸受３２によ
って揺動自在に支持されている。

【００２５】また、前胴１１の前胴基板２９と後胴１３
の前部に固定された後胴基板３３との間には推進機構と
しての６本のスラストジャッキ３４ａ〜３４ｆが架設さ
れている。このスラストジャッキ３４ａ〜３４ｆは油圧
の給排によって伸縮作動するものであって、ジャッキ本
体は前胴基板２９に固定された球軸受３５によって揺動
自在に支持され、ロッド先端部は後胴基板３３に固定さ
れた球軸受３６によって揺動自在に支持されている。そ
して、このスラストジャッキ３４ａ〜３４ｆはそれぞれ
隣合って配設された関係が、例えば、スラストジャッキ
３４ａがカッタヘッド１５の周方向一方に傾斜し、スラ
ストジャッキ３４ｂがカッタヘッド１５の周方向他方に
傾斜して全体としてトラス状に配設されることでパラレ
ルリンク機構３７を構成している。

【００２６】従って、このパラレルリンク機構３７にお
いて、スラストジャッキ３４ａ〜３４ｆの各作動ストロ
ークを変えることで、カッタヘッド１５を有する前胴１
１を中胴１２に対して屈曲し、その掘進方向を変更する
ことができる。また、このパラレルリンク機構３７のス
ラストジャッキ３４ａ〜３４ｆの各駆動ロッドを伸長さ
せることで、カッタヘッド１５を有する前胴１１及び中
胴１２を後胴１３に対して前進することができる。

【００２７】ここで、前述した複数のスラストジャッキ
３４ａ〜３４ｆから構成されるパラレルリンク機構３７
の制御システムの構成について説明する。

【００２８】図８に示すように、スラストジャッキ３４
ａ〜３４ｆにおいて、例えば、スラストジャッキ３４ａ
の図示しないピストンによって仕切られた２つの圧力室
には油圧給排管４１，４２が連結されており、各油圧給
排管４１，４２はそれぞれ非常遮断弁４３，４４を介し
てサーボ弁４５に連結されている。このサーボ弁４５は
スラストジャッキ３４ａの各圧力室への圧油の供給及び
排出を操作するものであって、連結管４６，４７を介し
て油圧給排源４８に連結されている。

【００２９】また、スラストジャッキ３４ａにはその作
動位置を検出する変位センサ４９が装着されており、こ
の変位センサ４９は制御部５０を介してサーボアンプ５
１に接続されている。そして、前述したサーボ弁４５は
このサーボアンプ５１に接続されている。なお、この制
御部５０には複数のジョイスティックを有する操作部５
２と非常停止ボタン５３が接続されている。

【００３０】従って、変位センサ４９はスラストジャッ
キ３４ａの作動位置を検出しており、その検出信号を制
御部５０に出力している。制御部５０はこの検出信号に
基づいてサーボアンプ５１に指令信号を出力し、サーボ
アンプ５１はその指令信号に基づいてサーボ弁４５を制
御し、油圧給排源４８とスラストジャッキ３４ａとの間
で油圧の給排を行うようになっている。なお、ここでは
スラストジャッキ３４ａについてのみ説明したが、他の
スラストジャッキ３４ｂ〜３４ｆについても同様の構成
となっている。

【００３１】また、前胴１１には、図３及び図５に示す
ように、複数のフロントグリッパ５５が周方向にほぼ均
等間隔で装着されており、各フロントグリッパ５５は内
蔵された油圧ジャッキ５６によって径方向に駆動するこ
とができる。従って、この油圧ジャッキ５６を駆動して
各フロントグリッパ５５を径方向に張り出すことで、こ
のフロントグリッパ５５を前胴１１内に収納した位置か
ら掘削形成されたトンネル内壁面に圧接して前胴１１を
保持する位置に移動させることができる。

【００３２】一方、後胴１３には、図３及び図７に示す
ように、２つのリアグリッパ５７が周方向にほぼ均等間
隔で２つ装着されており、各リアグリッパ５７は内蔵さ
れた油圧ジャッキ５８によって径方向に駆動することが
できる。従って、この油圧ジャッキ５８を駆動して各リ
アグリッパ５７を径方向に張り出すことで、このリアグ
リッパ５７を後胴１３内に収納した位置から掘削形成さ
れたトンネル内壁面に圧接して後胴１３を保持する位置
に移動させることができる。

【００３３】なお、通常のＴＢＭ１０は岩盤掘削用のト
ンネル掘削機であり、前述した後胴１３のリアグリッパ
５７によって掘進反力を得て前胴１１を推進させるもの
であるが、トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般土砂
層に変化した場合には、掘削したトンネル壁面が軟弱で
あり、リアグリッパ５７によって掘進反力を得ることが
できない。そのため、このＴＢＭ１０にあっては、シー
ルド掘削機のように、セグメントによって掘進反力を得
て前胴１１が推進できるようになっている。

【００３４】即ち、図３及び図７に示すように、後胴１
３の後部には円周方向に複数のシールドジャッキ５９が
並設されており、後方に伸びる駆動ロッドの先端部には
スプレッダ６０が取付けられている。従って、このシー
ルドジャッキ５９を作動して掘進方向後方に駆動ロッド
を伸長させると、掘削したトンネル内周面に構築された
既設のセグメントＳにスプレッダ６０が押しつけられ、
その反力により前胴１１、中胴１２及び後胴１３を前進
させることができる。なお、後胴１３の後部内周面には
既設のセグメントＳの外周面に密着して後胴１３内部へ
の土砂の浸入を防止するテールパッキン６１が固着され
ている。

【００３５】＜セグメントエレクタ装置の構成＞次に、
ＴＢＭ１０に適用されたセグメントエレクタ装置につい
て説明する。図３に示すように、このＴＢＭ１０に装着
されたセグメントエレクタ装置６２はリンク式であっ
て、後胴１３の後部に固定された固定板６３に設けられ
ており、このエレクタ装置６２はシールドジャッキ５９
によって前進した後胴１３（掘削機本体）と既設のセグ
メントＳとの間の空所に新しいセグメントＳを装着する
ものである。

【００３６】即ち、図９及び図１０に示すように、固定
板６３にはブラケット６４によって回転自在な４つの支
持ローラ６５が周方向ほぼ均等間隔で取付けられてお
り、この４つの支持ローラ６５によって回転リング６６
が回転自在に支持され、この回転リング６６には内歯を
有するリングギヤ６７が固定されている。また、固定板
６３にはブラケット６８によって油圧モータ６９が固定
されており、この油圧モータ６９の駆動ギヤ７０がリン
グギヤ６７の内歯に噛み合っている。従って、油圧モー
タ６９を駆動して駆動ギヤ７０を回転駆動すると、この
駆動ギヤ７０が噛み合うリングギヤ６７が回転し、リン
グギヤ６７と一体の回転リング６６を旋回することがで
きる。

【００３７】また、回転リング６６に固定された固定台
７１には一対の連結リンク７２及び一対の可動リンク７
３を介して移動台７４が支持されており、この一対の可
動リンク７３には油圧ジャッキ７５の本体が枢着され、
その駆動ロッドの先端部は固定台７１に連結されてい
る。そして、この移動台７４のねじロッド７６にはスラ
イド体７７が螺合し、このねじロッド７６の回転によっ
てスライド体７７が移動自在となっており、このスライ
ド体７７に固定された取付ブラケット７８には連結ピン
７９によって吊り金具８０が着脱自在となっている。な
お、この吊り金具８０は下部がねじ部となっており、図
示しない装置によって搬入されたセグメントＳの内面に
予め螺合されるものである。

【００３８】従って、セグメントＳに螺合された吊り金
具８０に対して、スライド体７７を移動して取付ブラケ
ット７８と位置合せを行い、この吊り金具８０を連結ピ
ン７９によって取付ブラケット７８に連結することで、
セグメントＳを保持することができる。そして、油圧ジ
ャッキ７５を駆動して駆動ロッドを伸縮すると、可動リ
ンク７３及び連結リンク７２が上下に回動し、固定台７
１に対して移動台７４を昇降することで、保持したセグ
メントＳを昇降することができる。更に、油圧モータ６
９を駆動してリングギヤ６７と共に回転リング６６を旋
回することで、保持したセグメントＳをトンネル内壁面
に沿って移動することができる。

【００３９】＜掘削物の排出装置の構成＞次に、上述し
たＴＢＭ１０に装着された掘削物の排出装置２６につい
て詳細に説明する。図１及び図２に示すように、掘削物
の排出装置２６は、前胴１１のカッタヘッド１５とバル
クヘッド２２との間に構成されたチャンバ室２３内にず
りを集積するホッパ２４と共に設けられている。

【００４０】即ち、この排出装置２６において、掘削機
本体（前胴１１）内には送水管201と掘削物排出管202が
掘進方向に沿って配設されており、この送水管201及び
掘削物排出管202の一端部は機外に延設され、それぞれ
図示しない送水ポンプ、掘削物処理装置に連結されてい
る。そして、送水管201の他端部はバルクヘッド２２を
貫通してチャンバ室２３内に延設され、ジェットノズル
203が設けられている。一方、掘削物排出管202の他端部
はバルクヘッド２２を貫通してチャンバ室２３内に延設
され、掘削物取込開口部204が形成されている。この送
水管201及び掘削物排出管202の各端部はチャンバ室２３
内で屈曲されることで、ジェットノズル203と掘削物取
込開口部204とは所定の間隔をもって対向している。

【００４１】＜トンネルボーリングマシンの作用＞ここ
で、上述したように構成されたＴＢＭ１０によって岩盤
を掘削してトンネルを構築する場合について説明する。

【００４２】図３に示すように、油圧ジャッキ５６を駆
動（縮小）して各フロントグリッパ５５を引き込んで前
胴１１内に収納することで、前胴１１を移動自在とする
一方、油圧ジャッキ５８を駆動（伸長）して各リアグリ
ッパ５７を押し出して外周面を掘削形成されたトンネル
内壁面に圧接することで、後胴１３を移動不能に保持す
る。この状態で、カッタ旋回駆動モータ２０を駆動して
カッタヘッド１５を回転駆動させながら、パラレルリン
ク機構３７の各スラストジャッキ３４ａ〜３４ｆを伸長
して前胴１１と共にカッタヘッド１５を前方へ移動させ
る。すると、旋回するカッタヘッド１５のディスクカッ
タ１７が岩盤をせん断破壊し、スクレーパ１８が掘削面
を掻き取ることで岩盤を掘削する。そして、このときに
各スラストジャッキ３４ａ〜３４ｆの各作動ストローク
を変えることで、前胴１１は中胴１２と球面軸受２７を
介して折れ曲がり、カッタヘッド１５の向きを変えてト
ンネルの掘削方向を変更することができる。

【００４３】また、図８に示すように、制御部５０には
変位センサ４９が検出したスラストジャッキ３４ａ〜３
４ｆの作動位置の検出信号が入力されており、制御部５
０は予め設定された掘削条件（掘削するトンネルの計画
線形や掘削速度等）及び変位センサ４９の検出信号に基
づいてサーボアンプ５１に指令信号を出力してサーボ弁
４５を制御し、油圧給排源４８とスラストジャッキ３４
ａ〜３４ｆとの間で油圧の給排を行う。従って、スラス
トジャッキ３４ａ〜３４ｆは油圧の給排によって所定量
駆動し、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びψ方向、θ方向、
φ方向の制御が行われながら、カッタヘッド１５をこの
Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びψ方向、θ方向、φ方向の
６自由度運動させる。

【００４４】そして、各スラストジャッキ３４ａ〜３４
ｆを所定ストローク伸長すると、このスラストジャッキ
３４ａ〜３４ｆの駆動を停止し、油圧ジャッキ５６を駆
動（伸長）して各フロントグリッパ５５を押し出して外
周面を掘削形成されたトンネル内壁面に圧接すること
で、前胴１１を移動不能に保持する一方、油圧ジャッキ
５８を駆動（縮小）して各リアグリッパ５７を引き込ん
で後胴１３内に収納することで、後胴１３を移動自在と
する。この状態で、パラレルリンク機構３７の各スラス
トジャッキ３４ａ〜３４ｆを縮小して前胴１１及び中胴
１２に対して後胴１３を前方へ引き寄せて移動させる。
そして、前述と同様に、各フロントグリッパ５５を引き
込んで前胴１１内に収納し、前胴１１を移動自在とする
一方、各リアグリッパ５７を押し出して外周面をトンネ
ル内壁面に圧接し、後胴１３を移動不能に保持する。こ
の状態で、カッタ旋回駆動モータ２０を駆動してカッタ
ヘッド１５を回転駆動させながら、パラレルリンク機構
３７の各スラストジャッキ３４ａ〜３４ｆを伸長して前
胴１１と共にカッタヘッド１５を前方へ移動させること
で、ディスクカッタ１７及びスクレーパ１８によって岩
盤を掘削する。この繰り返しによってトンネルを掘削形
成していく。

【００４５】このディスクカッタ１７及びスクレーパ１
８の岩盤掘削によって生じたずりはカッタヘッド１５の
隙間からチャンバ室２３内に落下し、カッタヘッド１５
と共に回転する掻き上げ板２５がこのチャンバ室２３内
のずりを掻き上げてホッパ２４内に落とす。そして、こ
のホッパ２４内に落下して集積されたずりは排出装置２
６によって外部に排出される。

【００４６】一方、送水ポンプによって送水管201を通
って供給された水はジェットノズル203から掘削物排出
管202の取込開口部204に向かって噴出される。従って、
ジェットノズル203から噴射されたジェット水流によっ
てチャンバ室２３内に取り込まれたずりはこの取込開口
部204から掘削物排出管202内に流動される。そして、こ
の掘削物排出管202を通って外部に排出される。

【００４７】このように掘削物の排出装置２６にあって
は、前胴１１内に送水管201及び掘削物排出管202を配設
し、送水管201の端部がバルクヘッド２２を貫通してチ
ャンバ室２３内に延設され、ジェットノズル203が設け
られる一方、掘削物排出管202の端部がバルクヘッド２
２を貫通してチャンバ室２３内に延設され、掘削物取込
開口部204が形成されており、ジェットノズル203から噴
射されたジェット水流によってチャンバ室２３内に取り
込まれたずりがこの取込開口部204から掘削物排出管202
内に流動して外部に排出されることとなり、岩盤掘削に
よって発生したずりを確実に排出することができると共
に、チャンバ室２３内には送水管201と掘削物排出管202
のみを配設するだけで、ホッパ２４も配設する必要がな
く、装置自体の小型化を図ることもでき、且つ、カッタ
の交換作業などのための十分な作業空間を確保できる。

【００４８】このように岩盤を掘削してトンネルを掘削
形成していく過程で、この掘削形成されたトンネルの壁
面が安定している場合は支保は不要であるが、若干不安
定であり、壁面から岩片が剥がれ落ちないようにリング
状の形成したＨ形綱や木製の板等を支保として用い、ト
ンネルを保護する。

【００４９】そして、岩盤を掘削してトンネルを形成す
る場合には、前述したように、リアグリッパ５７がトン
ネル内壁面に圧接して後胴１３を移動不能に保持こと
で、パラレルリンク機構３７の各スラストジャッキ３４
ａはこの後胴１３にて掘進反力を得て前胴１１を前進さ
せ、旋回するカッタヘッド１５によって前方の岩盤を掘
削する。一方、トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般
土砂層に変化した場合には、トンネル内壁面が軟弱であ
るため、リアグリッパ５７によって推進反力を得ること
ができないので、シールドジャッキ５９が既設のセグメ
ントＳにて掘進反力を得て前胴１１及び中胴１２、後胴
１３を推進させる。

【００５０】即ち、複数のシールドジャッキ５９のスプ
レッダ６０を既設のセグメントＳへ押し付けた状態で、
このシールドジャッキ５９を伸長することにより、その
押し付け反力によってトンネル掘削機本体、即ち、前胴
１１、中胴１２及び後胴１３を前進させ、これと同時に
カッタ駆動モータ２０を駆動してカッタヘッド１５を旋
回させ、ディスクカッタ１７及びスクレーパ１８によっ
て一般土砂層を掘削していく。そして、前胴１１、中胴
１２及び後胴１３からなる掘削機本体が所定量前進する
と、シールドジャッキ５９の何れか一つを縮み方向に作
動し、スプレッダ６０と既設のセグメントＳとの間に空
所を形成し、この空所にセグメントエレクタ装置６２に
よって新しいセグメントＳを装着する。

【００５１】図９及び図１０に示すように、図示しない
台車によってトンネル内に搬入されたセグメントＳに対
して、作業者はこのセグメントＳに吊り金具８０を螺合
する。そして、エレクタ装置６２のスライド体７７を移
動し、取付ブラケット７８をセグメントＳに固定された
吊り金具８０の上方に位置させ、この吊り金具８０を連
結ピン７９によって取付ブラケット７８に連結する。こ
のようにセグメントＳを取付ブラケット７８が保持した
状態で、油圧ジャッキ７５を駆動して可動リンク７３を
回動することで移動台７４を昇降すると共に、油圧モー
タ６９を駆動して回転リング６６を旋回することで移動
台７４を旋回し、保持したセグメントＳをトンネル内で
移送してトンネル内壁面の所定の位置に組付ける。そし
て、セグメントＳをトンネル内壁面に固定すると、セグ
メントＳの保持を解除し、元位置に戻る。この繰り返し
によってトンネルを構築していく。

【００５２】このように上述したＴＢＭ１０では、トン
ネル掘削機本体（前胴１１、中胴１２、後胴１３）をパ
ラレルリンク機構３７あるいはシールドジャッキ５９に
よって前進させながらカッタヘッド１５を旋回させ、デ
ィスクカッタ１７及びスクレーパ１８によって岩盤を掘
削し、岩盤掘削によって生じたずりをホッパ２４に集積
してから排出装置２６によって外部に排出する一方、セ
グメントエレクタ装置６２によってセグメントＳをトン
ネル内壁面に装着することで、トンネルを構築してい
る。

【００５３】なお、上述したＴＢＭ１０において、パラ
レルリンク機構３７を６本のスラストジャッキ３４ａ〜
３４ｆによって構成したが、スラストジャッキの数は６
本に限定されるものではなく、８本でも、１０本でもよ
いものであり、いずれの場合であっても前述と同様の作
用効果を奏することができる。

【００５４】また、上述したＴＢＭ１０において、掘削
機本体の推進機構及び掘進方向を変更する機構としてパ
ラレルリンク機構３７を用いたが、本発明のトンネル掘
削機はこれに限定されるものではない。

【００５５】図１１に本発明の第２の実施の形態に係る
トンネル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの断
面、図１２に図１１のＤ−Ｄ断面、図１３にこのトンネ
ルボーリングマシンに適用される門型セグメントエレク
タ装置の側面視、図１４にこの門型セグメントエレクタ
装置の正面視を示す。

【００５６】＜トンネルボーリングマシンの全体構成＞
まず、ＴＢＭ110の全体構成について説明する。このＴ
ＢＭ110において、図１１及び図１２に示すように、掘
削機本体は円筒形状をなす前胴111と中胴112と後胴113
とから構成されている。この前胴111の前部には軸受114
によってカッタヘッド115が回転自在に装着されてお
り、このカッタヘッド115は前面にスポーク116によって
ディスクカッタ117及びスクレーパ118が装着されてい
る。そして、このカッタヘッド115の後部にはリングギ
ヤ119が一体に固定される一方、前胴111には６つのカッ
タ旋回モータ120が固定されており、このカッタ旋回モ
ータ120の駆動ギヤ121がリングギヤ119に噛み合ってい
る。また、前胴111にはバルクヘッド122が固定されるこ
とで、チャンバ室123が形成されている。そして、この
チャンバ室123にはずりを集積するホッパ124が配設さ
れ、カッタヘッド115の内側にはチャンバ室123に落下し
たずりを掻き上げてホッパ124に取り込む掻き上げ板125
が固定されている。更に、このホッパ124の下部にはこ
のホッパ124にて集積したずりを外部に排出する排出装
置126が取付けられている。

【００５７】従って、カッタ駆動モータ120を駆動して
駆動ギヤ121を回転駆動すると、この駆動ギヤ121が噛み
合うリングギヤ119が回転してカッタヘッド115を旋回
し、ディスクカッタ117が岩盤をせん断破壊する一方、
スクレーパ118が掘削面を掻き取ることで、岩盤を掘削
することができる。そして、掘削して生じたずりはチャ
ンバ室123内に落下し、掻き上げ板125によってチャンバ
室123内に取り込まれ、このホッパ124内に集積したずり
は排出装置126によって外部に排出される。

【００５８】また、中胴112は前胴111の後部に掘進方向
移動自在に連結され、後胴113は中胴112の後部に揺動自
在に連結されている。そして、前胴111の後部に固定さ
れた前胴基板127と後胴113の前部に固定された後胴基板
128との間には推進機構としての８本のスラストジャッ
キ129が架設され、それぞれ球軸受130，131によって揺
動自在に連結されている。また、前胴111と中胴112との
間には２本の中折ジャッキ132が架設され、更に、前胴1
11と後胴113との間にはカッタトルクを受ける反力ジャ
ッキ133が架設されている。

【００５９】従って、スラストジャッキ129を駆動して
駆動ロッドを伸長させることで、カッタヘッド115を有
する前胴111を中胴112及び後胴113に対して前進するこ
とができる。また、中折ジャッキ132を駆動して駆動ロ
ッドを伸縮させることで、カッタヘッド115を有する前
胴111及び中胴112を後胴113に対して屈曲し、その掘進
方向を変更することができる。

【００６０】また、前胴111にはフロントグリッパ134及
び補助グリッパ135が径方向移動自在に設けられてお
り、各グリッパ134，135は内蔵された油圧ジャッキ13
6，137によって駆動することができる。一方、後胴113
にはリアグリッパ138が径方向移動自在に設けられてお
り、リアグリッパ138は内蔵された油圧ジャッキ139によ
って駆動することができる。

【００６１】更に、後胴113の後部には円周方向に複数
のシールドジャッキ140が並設されており、後方に伸び
る駆動ロッドの先端部にはスプレッダ141が取付けられ
ている。従って、このシールドジャッキ140を作動して
掘進方向後方に駆動ロッドを伸長させると、掘削したト
ンネル内周面に構築された既設のセグメントＳにスプレ
ッダ141を押し付けることで、その反力により前胴111及
び中胴112、後胴113を前進することができる。

【００６２】＜セグメントエレクタ装置の構成＞次に、
ＴＢＭ１０に適用されたセグメントエレクタ装置につい
て説明する。図１３及び図１４に示すように、このＴＢ
Ｍ110に装着されたセグメントエレクタ装置142は門型を
なし、後胴113の後部に固定された固定板143に設けられ
ており、このエレクタ装置142はシールドジャッキ140に
よって前進した後胴113（掘削機本体）と既設のセグメ
ントＳとの間の空所に新しいセグメントＳを装着するも
のである。

【００６３】即ち、固定板143にはブラケット144によっ
て回転自在な８つの支持ローラ145が周方向均等間隔で
取付けられており、この８つの支持ローラ145によって
回転リング146が回転自在に支持され、この回転リング1
46には内歯を有するリングギヤ147が固定されている。
また、固定板143にはブラケット148によって油圧モータ
149が固定されており、この油圧モータ149の駆動ギヤ15
0がリングギヤ147の内歯に噛み合っている。従って、油
圧モータ149を駆動して駆動ギヤ150を回転駆動すると、
この駆動ギヤ150が噛み合うリングギヤ147が回転し、リ
ングギヤ147と一体の回転リング146を旋回することがで
きる。

【００６４】また、回転リング146には左右一対の固定
台151が固定されており、Ｕ字形状をなす移動枠体152の
左右端部がこの各固定台151にそれぞれガイドロッド153
によって移動自在に支持されており、それぞれ昇降ジャ
ッキ154によって昇降自在となっている。そして、この
移動枠体152の中央部には昇降台155が固定されており、
この昇降台155のスライドロッド156にはスライド体157
が移動自在に嵌合しており、このスライド体157に固定
された取付ブラケット158には連結ピン159によって吊り
金具160が着脱自在となっている。なお、この吊り金具1
60は下部がねじ部となっており、図示しない装置によっ
て搬入されたセグメントＳの内面に予め螺合されるもの
である。また、取付ブラケット158には取付ブラケット1
58の両側に位置してセグメントＳの内面を押える押え部
材161が取付けられている。

【００６５】従って、セグメントＳに螺合された吊り金
具160に対して、スライド体157を移動して取付ブラケッ
ト158と位置合せを行い、この吊り金具160を連結ピン15
9によって取付ブラケット158に連結することで、セグメ
ントＳを保持することができる。そして、昇降ジャッキ
154を駆動して駆動ロッドを伸縮すると、移動枠体152を
介して昇降台155が上下に移動し、この昇降台155を昇降
することで、保持したセグメントＳを昇降することがで
きる。更に、油圧モータ149を駆動してリングギヤ147と
共に回転リング146を旋回することで、保持したセグメ
ントＳをトンネル内壁面に沿って移動することができ
る。

【００６６】＜トンネルボーリングマシンの作用＞ここ
で、上述したように構成されたＴＢＭ110によって岩盤
を掘削してトンネルを構築する場合について説明する。

【００６７】このように構成されたＴＢＭ110によって
岩盤を掘削してトンネルを構築するには、図１１に示す
ように、油圧ジャッキ136，137を駆動（縮小）し、フロ
ントグリッパ134及び補助グリッパ135を引き込んで前胴
111を移動自在とする一方、油圧ジャッキ139を駆動（伸
長）し、各リアグリッパ138を掘削形成されたトンネル
内壁面に圧接して後胴113を移動不能に保持する。この
状態で、カッタ旋回駆動モータ120を駆動してカッタヘ
ッド115を回転駆動させながら、各スラストジャッキ129
を伸長して前胴111と共にカッタヘッド115を前方へ移動
させる。すると、旋回するカッタヘッド115のディスク
カッタ117が岩盤をせん断破壊し、スクレーパ118が掘削
面を掻き取ることで岩盤を掘削する。そして、このとき
に各中折ジャッキ132を伸縮することで、前胴111及び中
胴112は後胴113に対して折れ曲がり、カッタヘッド115
の向きを変えてトンネルの掘削方向を変更することがで
きる。

【００６８】そして、各スラストジャッキ129を所定ス
トローク伸長すると、このスラストジャッキ129の駆動
を停止し、フロントグリッパ134及び補助グリッパ135を
押し出してトンネル内壁面に圧接し、前胴１１を移動不
能に保持する一方、リアグリッパ138を引き込んで後胴1
13を移動自在とする。この状態で、各スラストジャッキ
129を縮少して前胴111に対して中胴112及び後胴113を前
方へ引き寄せて移動させる。そして、前述と同様に、各
フロントグリッパ134及び補助グリッパ135によって前胴
１１を移動自在とする一方、各リアグリッパ138によっ
て後胴１３を移動不能に保持し、カッタヘッド１５を回
転駆動させながら各スラストジャッキ129を伸長して前
胴111と共にカッタヘッド115を前方へ移動させること
で、ディスクカッタ117及びスクレーパ118によって岩盤
を掘削する。この繰り返しによってトンネルを掘削形成
していく。

【００６９】このディスクカッタ117及びスクレーパ118
の岩盤掘削によって生じたずりはカッタヘッド115の隙
間からチャンバ室123内に落下し、カッタヘッド115 と
共に回転する掻き上げ板125がこのチャンバ室123内のず
りを掻き上げてホッパ124内に落とす。そして、このホ
ッパ124内に落下して集積されたずりは排出装置126によ
って外部に排出される。

【００７０】即ち、この排出装置126は前述したＴＢＭ
１０に装着された排出装置２６とほぼ同様の構成となっ
ており、図１及び図２に示すように、送水ポンプによっ
て送水管201を通って供給された水はジェットノズル203
から掘削物排出管202の取込開口部204に向かって噴出さ
れる。従って、ジェットノズル203から噴射されたジェ
ット水流によってチャンバ室２３内に取り込まれたずり
はこの取込開口部204から掘削物排出管202内に流動され
る。そして、この掘削物排出管202を通って外部に排出
される。

【００７１】ところで、このように岩盤を掘削してトン
ネルを掘削形成していく過程で、この掘削形成されたト
ンネルの壁面が安定している場合は支保は不要である
が、若干不安定であり、壁面から岩片が剥がれ落ちない
ようにリング状の形成したＨ形綱や木製の板等を支保と
して用い、トンネルを保護する。また、岩盤を掘削して
トンネルを形成する場合に、掘削地盤が岩盤層から一般
土砂層に変化した場合には、シールドジャッキ140がセ
グメントＳにて掘進反力を得て前胴111及び中胴112、後
胴113を推進させる。

【００７２】即ち、複数のシールドジャッキ140のスプ
レッダ141を既設のセグメントＳへ押し付けた状態で、
このシールドジャッキ140を伸長することにより、その
押し付け反力によってトンネル掘削機本体、即ち、前胴
111及び中胴112、後胴113を前進させ、これと同時にカ
ッタ駆動モータ120を駆動してカッタヘッド115を旋回さ
せ、ディスクカッタ117及びスクレーパ118によって一般
土砂層を掘削していく。そして、前胴111及び中胴112、
後胴113からなる掘削機本体が所定量前進すると、シー
ルドジャッキ140の何れか一つを縮み方向に作動し、ス
プレッダ141と既設のセグメントＳとの間に空所を形成
し、この空所にセグメントエレクタ装置142によって新
しいセグメントＳを装着する。

【００７３】図１３及び図１４に示すように、図示しな
い台車によってトンネル内に搬入されたセグメントＳに
対して、作業者はこのセグメントＳに吊り金具160を固
定する。そして、エレクタ装置142のスライド体157を移
動し、取付ブラケット158をセグメントＳに固定された
吊り金具160の上方に位置させ、この吊り金具160を連結
ピン159によって取付ブラケット158に連結する。このよ
うにセグメントＳを取付ブラケット158が保持した状態
で、昇降ジャッキ154を駆動して移動枠体152を介してし
昇降台155を昇降すると共に、油圧モータ149を駆動して
回転リング146を旋回することで昇降台155を旋回し、保
持したセグメントＳをトンネル内で移送してトンネル内
壁面の所定の位置に組付ける。そして、セグメントＳを
トンネル内壁面に固定すると、セグメントＳの保持を解
除し、元位置に戻る。この繰り返しによってトンネルを
構築していく。

【００７４】このように上述したＴＢＭ110では、トン
ネル掘削機本体（前胴111、中胴112、後胴113）をスラ
ストジャッキ129あるいはシールドジャッキ140によって
前進させながらカッタヘッド115を旋回させ、ディスク
カッタ117及びスクレーパ118によって岩盤を掘削し、岩
盤掘削によって生じたずりをホッパ124に集積してから
排出装置126によって外部に排出する一方、セグメント
エレクタ装置142によってセグメントＳをトンネル内壁
面に装着することで、トンネルを構築している。

【００７５】なお、上述した各実施の形態にあっては、
推進手段としてパラレルリンク機構３７を用いたＴＢＭ
１０ではリンク式セグメントエレクタ装置６２を適用
し、推進手段としてシールドジャッキ129を用いたＴＢ
Ｍ110では門型セグメントエレクタ装置142を適用した
が、ＴＢＭ１０とセグメントエレクタ装置との関係はこ
れらに限定されるものではなく、パラレルリンク機構３
７を用いたＴＢＭ１０に門型セグメントエレクタ装置14
2を適用してもよいものである。

【００７６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の掘
削物の排出装置によれば、一端部が機外に延設された掘
削物排出管の他端部をチャンバ内に配設して掘削物取込
開口部を形成する一方、一端部に送水ポンプが連結され
た送水管の他端部をチャンバ内に配設してジェットノズ
ルを設けると共にこのジェットノズルと掘削物取込開口
部とを所定の間隔をもって対向させたので、掘削によっ
て発生した掘削物を確実に外部に排出することができる
と共に、チャンバ室内には送水管と掘削物排出管のみを
配設するだけで、掘削物を集積するホッパを配設する必
要がなく、装置自体の小型化を図ることもでき、且つ、
カッタの交換作業などのための作業空間を十分に確保で
き、掘削作業の作業効率の向上を図ることができる。

【００７７】また、本発明の掘削物の排出装置によれ
ば、掘削物排出管の掘削物取込開口部と送水管のジェッ
トノズルとをチャンバ内の下部に設けたので、チャンバ
室の上部には十分な作業空間が確保され、カッタの交換
作業などの作業空間を効率良く行うことができる。

【００７８】また、本発明のトンネル掘削機によれば、
掘削機本体の前部に駆動回転自在なカッタヘッドを装着
して推進機構によって前進可能とし、掘削機本体からチ
ャンバ室内に延設して端部に掘削物取込開口部が形成さ
れた掘削物排出管を設けると共に、掘削機本体からチャ
ンバ室内に延設されて端部に掘削物取込開口部と所定の
間隔をもって対向するジェットノズルを有する送水管を
設けたので、掘削物を確実に外部に排出することがで
き、また、チャンバ室内には掘削物排出管と送水管のみ
を配設するだけでよく、十分な作業空間が確保され、掘
削作業の作業効率の向上を図ることができる。

【００７９】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、カッタヘッドによって岩盤を掘削し、この掘削によ
って生じた掘削物をチャンバ室内に集積し、送水管によ
って供給された水をジェットノズルから対向する掘削物
排出管の掘削物取込開口部に向かって噴射することで、
掘削物をこの掘削物取込開口部に流動させ、水流に乗せ
て掘削物排出管を通って外部に排出するようにしたの
で、掘削物を確実に外部に排出することができ、また、
チャンバ室内にて各種の作業を行う場合、このチャンバ
室内には掘削物排出管と送水管だけで十分な作業空間が
確保されており、各種の作業を安全に、且つ、効率良く
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る掘削物の排出
装置の概略図である。

【図２】掘削物の排出装置を表す図１のII−II断面図で
ある。

【図３】本発明のトンネル掘削機としてのトンネルボー
リングマシンの断面図である。

【図４】トンネルボーリングマシンの正面図である。

【図５】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図６】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】図３のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】推進機構としてのパラレルリンク機構の概略図
である。

【図９】リンク式セグメントエレクタ装置の側面図であ
る。

【図１０】リンク式セグメントエレクタ装置の正面図で
ある。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るトンネル掘
削機としてのトンネルボーリングマシンの断面図であ
る。

【図１２】図１１のＤ−Ｄ断面図である。

【図１３】門型セグメントエレクタ装置の側面図であ
る。

【図１４】門型セグメントエレクタ装置の正面図であ
る。

【符号の説明】

１０，１１０ トンネルボーリングマシン １１，１１１ 前胴（トンネル掘削機本体） １２，１１２ 中胴（トンネル掘削機本体） １３，１１３ 後胴（トンネル掘削機本体） １５，１１５ カッタヘッド ２０，１２０ カッタ旋回油圧モータ ２３，１２３ チャンバ室 ２６，１２６ 排出装置 ３０ 連結ジャッキ ３４ａ〜３４ｆ スラストジャッキ ３７ パラレルリンク機構 ５９，１４０ シールドジャッキ ６２ リンク式セグメントエレクタ装置 １２９ スラストジャッキ １３２ 中折ジャッキ １３３ 反力ジャッキ １４２ 門型セグメントエレクタ装置 ２０１ 送水管 ２０２ 掘削物排出管 ２０３ ジェットノズル ２０４ 掘削物取込開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カッタヘッドの回転によって掘削された
   掘削物をチャンバ内に集積して外部に排出する掘削物の
   排出装置において、一端部が機外に延設された掘削物排
   出管の他端部を前記チャンバ内に配設して掘削物取込開
   口部を形成する一方、一端部に送水ポンプが連結された
   送水管の他端部を前記チャンバ内に配設してジェットノ
   ズルを設けると共に、該ジェットノズルと前記掘削物取
   込開口部とを所定の間隔をもって対向させたことを特徴
   とする掘削物の排出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の掘削物の排出装置におい
   て、前記掘削物排出管の掘削物取込開口部と前記送水管
   のジェットノズルは前記チャンバ内の下部に設けられた
   ことを特徴とする掘削物の排出装置。
3. 【請求項３】 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体の前
   部に駆動回転自在に装着されたカッタヘッドと、前記掘
   削機本体を前進させる推進機構と、前記カッタヘッドと
   前記掘削機本体に設けられた隔壁とで区画されたチャン
   バ室と、前記掘削機本体から前記チャンバ室内に延設さ
   れて端部に掘削物取込開口部が形成された掘削物排出管
   と、前記掘削機本体から前記チャンバ室内に延設されて
   端部に前記掘削物取込開口部と所定の間隔をもって対向
   するジェットノズルが設けられた送水管とを具えたこと
   を特徴とするトンネル掘削機。
4. 【請求項４】 前部に装着されたカッタヘッドを駆動回
   転させながら筒状の本体を前進させることで、前方の岩
   盤を掘削してトンネルを形成するトンネル掘削方法にお
   いて、前記カッタヘッドによって岩盤を掘削し、この掘
   削によって生じた掘削物をチャンバ室内に集積し、送水
   管によって供給された水をジェットノズルから所定間隔
   をもって対向する掘削物排出管の掘削物取込開口部に向
   かって噴射することで、該チャンバ室内の掘削物を該掘
   削物取込開口部に流動させ、該掘削物を水流に乗せ、前
   記掘削物排出管を通って外部に排出するようにしたこと
   を特徴とするトンネル掘削方法。