JP3853325B2

JP3853325B2 - シールド掘削機の接合回収方法

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Publication number: JP3853325B2
Application number: JP2004052656A
Authority: JP
Inventors: 正明大林; 啓氏片平; 博伊達; 潤治小野
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP2005240443A

Description

本発明は、大径の小径シールド掘削機と小径のシールド掘削機によって地中に相反する方向からそれぞれ大小径の管路を形成しながらトンネルを掘削し、両トンネルを互いに貫通させたのち、大径側の管路内を通じてこれらの大小径の小径シールド掘削機を一体的に回収するシールド掘削機の接合回収方法に関するものである。

地中に管路を形成するためのトンネル工事においては、到達立坑の構築を省略すると共に工期の短縮を図るために、二台のシールド掘削機によってそれぞれ所定距離を存した発進立坑側から互いに接近する方向に向かってトンネルを掘進し、一定長のトンネルを掘削する毎に機内でセグメントを組立てて掘削壁面に覆工することにより管路を形成しながら所定位置で突き合わせ状態に対峙した時に停止させ、しかるのち、これらのシールド掘削機の外殻同士を繋ぎ合わせてトンネルを貫通させたのち、カッタヘッド等をガス溶断などで搬出可能な大きさに解体してトンネル内を通じて発進立坑側に撤去、回収している（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このようなシールド掘削機の接合回収方法によれば、トンネルの掘削終了後にシールド掘削機の内部をガス溶断などで搬出可能な大きさに解体しているために、その撤去、回収作業に著しい手間と労力を要する上に再利用できる部品も限られたものになるといった問題点があった。

これに対して、二台のシールド掘削機によるトンネルの掘削ではないが、カッタヘッドや掘削機内部をガス溶断することなく再び他のシールド工事に転用可能にするために、シールド掘削機の外殻を外筒体と外径が管路よりも小径の内筒体との二重構造に形成すると共にこれらの内外筒体を互いに屈折可能な前後胴部に分割して内筒体の内側に配設した中折れジャッキにより後胴部に対して前胴部を所定方向に屈折させて方向修正や曲線トンネルの施工を可能とし、さらに、内筒体の前部内に設けている隔壁に上記外筒体の前方地盤を掘削する外径が拡縮可能なカッタヘッドを回転自在に支持させると共に、シールド掘削機を推進させる複数本のシールドジャッキを内筒体に装着してなるシールド掘削機が開発されている（例えば、特許文献２参照）。

而してこのシールド掘削機によれば、一定長さのトンネルの掘削が終了したのちに、外筒体を掘削地盤に埋め殺し状態にする一方、カッタヘッドを縮径させたのち、内筒体と一体的に管路内を通じて発進立坑側に撤去、回収し、再度の使用を可能にすることができる。

特開平３−５５３９３号公報特開２００１−３１７２８５号公報

しかしながら、このような回収可能なシールド掘削機を二台使用して上記のように互いに貫通する一本のトンネルの掘削に採用しても、それぞれの発進立坑から所定の位置までトンネルを掘削し、その位置でカッタヘッドを突き合わせ状態に対向させて両トンネルを貫通させたのち、小径シールド掘削機を回収、撤去するには、それぞれのトンネル内を通じて行うことになり、著しい手間と労力を要すると共に回収費も高騰するといった問題点があった。

さらに、互いに連通する一定長さの大径のトンネルと小径のトンネルとを同時に築造するには、大小径二台のシールド掘削機を使用して相反する方向から所定長さの大径のトンネルと小径のトンネルとを掘削し、所定位置で突き合わせ状にして両トンネルを貫通させる必要があるが、これらの大小径シールド掘削機の接合部分には段差が生じるために、その接合部を一体に連結、連通させることが困難であり、また、上記同様にそれぞれのシールド掘削機の回収に手間と労力を要する等の問題点が発生することになる。

なお、上記シールド掘削機においては、中折れジャッキやシールドジャッキは内筒体の内周面側に装着されているため、これらの中折れジャッキやシールドジャッキの作用力を外筒体側に伝達するには大きな推進力を有するジャッキが必要となってコスト高になるばかりでなく、機内での作業空間が極めて狭くなり、作業の障害となって、トンネルを円滑に掘進していくことができなくなる虞れがあり、特に、シールド掘削機が小口径の場合には、作業性が一層、悪くなるといった問題点が生じることになる。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、大小径二台のシールド掘削機を使用して互いに相反する方向から接近する方向に向かってトンネルを掘削し、これらのシールド掘削機を所定位置で突き合わせ状に停止させた状態から両シールド掘削機の接合が容易に且つ正確に行うことができると共に、接合後、両シールド掘削機の撤去、回収作業が円滑に且つ能率よく行えるシールド掘削機の接合回収方法を提供するにある。

上記目的を達成するために本発明のシールド掘削機の接合回収方法は、請求項１に記載したように、小径シールド掘削機と大径シールド掘削機とを一体に接合回収する方法であって、これらの大小径シールド掘削機は外筒体と、この外筒体内に分離可能に固定され且つ施工される管路よりも小径の内筒体と、この内筒体の前端部に設けている隔壁に回転自在に支持されて上記外筒体の開口端から前方の地盤を掘削する外径が拡縮可能に形成されているカッタヘッドとをそれぞれ備えてあり、この大小径のシールド掘削機によって地中に相反する方向からそれぞれ管路を形成しながらトンネルを掘削して所定位置に達した時に、これらの大小径シールド掘削機を小間隔を存して対峙した状態で停止させたのち、大径シールド掘削機のカッタヘッドを縮径させると共にこの大径シールド掘削機の外筒体に対する内筒体の固定を解いて外筒体に対して内筒体を後退させることによりカッタヘッドを外筒体内に収納し、次いで、小径シールド掘削機を前進させてそのカッタヘッドにより両シールド掘削機に残存している地盤を掘削して大小径のトンネルを貫通させたのち、該カッタヘッドを縮小させて外筒体の開口端部と一体に大径シールド掘削機の外筒体内に挿入すると共にこの外筒体における開口端部の内周面と小径シールド掘削機の外筒体における開口端部の外周面とを接続部材で一体に接合し、しかるのち、小径シールド掘削機の外筒体に対する内筒体の固定を解いて両シールド掘削機の対向部間を一体に連結したのち、両シールド掘削機の外筒体をトンネル掘削壁面に残した状態でこれらのシールド掘削機を大径側の管路内を通じて一体的に回収することを特徴とする。

上記シールド掘削機の接合回収方法において、請求項２に係る発明は、大小径シールド掘削機の内筒体の外周面における下周部に、それぞれの外筒体の下周部内周面上に転動可能に支持された複数個の車輪を装着してあり、大径シールド掘削機側においては内外筒体間の固定を解いたのち、その車輪を外筒体上から後方の管路上を転動させて該内筒体を後退させる一方、小径シールド掘削機側においては内外筒体間の解いたのち、その車輪を小径シールド掘削機の外筒体から大径シールド掘削機の外筒体に向かって設けている傾斜ガイド部材上を転動させて該大径シールド掘削機の外筒体上にまで移動させ、しかるのち、両シールド掘削機の車輪を大径側の管路上を転動させながら回収することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、大小径シールド掘削機の外筒体を外側筒部と内側筒部との二重筒構造に形成し、且つ、中折れ部を介して互いに屈折自在に接続した前胴部と後胴部とに分割されてあり、外筒体の上記内外筒部間で形成されている円環状の中空室内にこの外筒体の前後胴部間を連結している中折れジャッキを周方向に所定間隔毎に配設して掘進中におけるシールド掘削機の方向修正を行い、さらに、外筒体を残して両シールド掘削機を大径側の管路内を通じて一体的に回収したのち、上記中折れジャッキを撤去、回収することを特徴とする。

本発明のシールド掘削機の接合回収方法によれば、大小径二台のシールド掘削機によって互いに相反する方向から大小径のトンネルを掘削し、所定位置で対峙させたのち、大径のシール掘削機のカッタヘッドを縮径させると共にこの大径シールド掘削機の外筒体に対する内筒体の固定を解いて外筒体に対して内筒体を後退させることによりカッタヘッドを外筒体内に収納し、次いで、小径のシールド掘削機を前進させてそのカッタヘッドにより両シールド掘削機間に残存している地盤を掘削するものであるから、所定位置で対峙させた両シールド掘削機のカッタヘッド間に存在する地盤の掘削、除去が簡単且つ確実に行うことができ、従って、両トンネルの貫通作業が能率よく行うことができる。

さらに、両トンネルの貫通後、小径シールド掘削機のカッタヘッドを縮小させてその外筒体と一体に大径シールド掘削機の外筒体内に前進、挿入し、該大径シールド掘削機の外筒体における開口端部の内周面と小径シールド掘削機の外筒体における開口端部の外周面とを接続部材で一体に接合させるものであるから、両シールド掘削機の外筒体の対向する開口端部同士を容易に且つ正確に接合、連結することができる。その上、両シールド掘削機の外筒体の接合後、これらの外筒体を掘削壁面に残した状態で両シールド掘削機を大径側の管路内を通じて一体的に回収するものであるから、一回の牽引等の作業により同時に回収することができ、回収作業が簡単且つ能率よく行うことができ、大幅なコストダウンを図ることができる。

このようなシールド掘削機の接合回収方法において、請求項２に係る発明によれば、上記大小径シールド掘削機の内筒体の外周面における下周部に、それぞれの外筒体の下周部内周面上に転動可能に支持された複数個の車輪を装着しているので、内外筒体同士の固定を解いた後においては、カッタヘッドを備えている内筒体を外筒体内で円滑に前後方向に移動させることができ、従って、大径シールド掘削機側においてはそのカッタヘッドを縮径させたのち、内筒体を後退させて該カッタヘッドを外筒体内に収納する作業が迅速に且つ確実に行うことができ、小径シールド掘削機側においては、カッタヘットを備えている内筒体を前進させて大径シールド掘削機の外筒体内に移動させ、対向するカッタヘッド同士の連結作業等が容易に行えると共に、一体に連結したのち、大径側の管路内を通じて円滑に回収することができる。

この際、小径シールド掘削機側の内筒体を大径シールド掘削機の外筒体内に移動させる時に、小径シールド掘削機側の外筒体と大径シールド掘削機側の外筒体との接合部の内周面に小径シールド掘削機の外筒体から大径シールド掘削機の外筒体に向かって下方に傾斜した傾斜ガイド部材を配設しているので、小径シールド掘削機の内筒体を大径シールド掘削機の外筒体内に簡単に進入させることができ、回収作業の準備が能率よく行うことができる。

また、請求項３に係る発明によれば、大小径シールド掘削機の外筒体は外側筒部と内側筒部との二重筒構造であって、且つ、中折れ部を介して互いに屈折自在に接続した前胴部と後胴部とに分割されてあり、外筒体の上記内外筒部間で形成されている円環状の中空室内にこの外筒体の前後胴部間を連結している中折れジャッキを周方向に所定間隔毎に配設して掘進中におけるシールド掘削機の方向修正を行うように構成しているので、内筒体の外周方に中折れジャッキが配設されているので、該中折れジャッキの作動力を直接、外筒体の前後胴部間に伝達することができて大型の中折れジャッキを用いなくても比較的小さな伸縮力でもってシールド掘削機の方向修正や曲線トンネル掘削に必要な外筒体の中折れ角度を確実に得ることができる。

その上、中折れジャッキを内筒体の内周面側に配設することなく外筒体の円環状の中空室内に配設しているので、機内の作業空間を大きく確保することができ、各種作業の円滑性を図ることができると共にその作業能率を向上させることができる。また、上述したように外筒体を残して両シールド掘削機を大径側の管路内を通じて一体的に回収したのち、上記中折れジャッキを撤去、回収するので、その撤去作業が容易に行えると共に再び次の工事に使用することができる。

次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１は接合すべき位置Ａに対して互いに相反する方向に設けられているそれぞれの発進立坑（図示せず）から上記接合すべき位置Ａに向かってトンネルを掘削しながら互いに接近し、接合位置Ａに達した該位置で小間隔を存して対峙している大径シールド掘削機１と小径シールド掘削機21とを示す縦断側面図であって、大径シールド掘削機１は外筒体２と、この外筒体２内に分離可能に固定され且つ施工される大径管路B1の内径よりも外径が小径の内筒体３と、この内筒体３の前端部内に設けている隔壁４と、該隔壁４の中心部に回転自在に挿通、支持されている回転中心軸５の先端（前端）にその中心部を一体に固着しているカッタヘッド６とを備えている。

同様に、小径シールド掘削機21は大径シールド掘削機１の外筒体２よりも小径で内筒体３よりも大径の外筒体22と、この外筒体22内に分離可能に固定され且つ施工される小径管路B2の内径よりも外径が小径の内筒体23と、この内筒体23の前端部内に設けている隔壁24と、該隔壁24の中心部に回転自在に挿通、支持されている回転中心軸25の先端（前端）にその中心部を一体に固着しているカッタヘッド26とを備えている。なお、これらの大小径シールド掘削機１、21はその掘削する向きが逆であるが、掘削方向を前方側として説明する。

大小径シールド掘削機１、21における上記外筒体２、22は、一定長さを有する外側筒部2a、22a と内側筒部2b、22b との二重筒構造にそれぞれ形成されていてこれらの内外筒部2a、2b間、22a 、22b 間の前後端をそれぞれ環状の端面板2c、2d：22c 、22d によって一体に連結してあり、内外筒体間の厚みを上記管路B1、B2を形成する管体b1、b2の肉厚に略等しく形成している。さらに、これらの外筒体２、22は前胴部2A、22A と該前胴部2A、22A よりも短い後胴部2B、22B とに分割、形成されていると共に後胴部2B、22B の外周部前端に外周面を凸円弧状の湾曲面に形成している中折れ部７、27をそれぞれ一体に設けてあり、この中折れ部７、27を上記前胴部2A、22A の外側筒部における後端部内周面にシール材を介して屈折自在に接続している。なお、前胴部2A、22A の外側筒部2a、22a は前側端面板2c、22c から一定長さだけ前方に突出した突出前端部2a' 、22a'に形成されている。

また、前胴部2A、12A の外側筒部2a、22a の後部内周面には複数本の中折れジャッキ８、28が周方向に所定間隔毎に配設されていて、これらの中折れジャッキ８、28の前後端を外側筒部2a、22a の内周面と後胴部2B、22B の内周面とに突設しているブラケットにそれぞれ連結し、これらの中折れジャッキ８、28を伸縮させることにより前胴部2A、22A を後胴部2B、22B に対して所望方向に屈折さるように構成している。

大小径シールド掘削機１、21における上記内筒体３、23の前端部内には、上記隔壁４、24がその外周端面を内筒体３、13の内周面に固着、一体化して設けられてあり、この隔壁４、24にその回転中心軸５、25を回転自在に支持されているカッタヘッド６、26は、回転中心軸５、25の前端から該回転中心軸５、25に対して直交する方向（外径方向）に向かって、長さが内筒体３、23の内径よりも僅かに短く且つ前面両側部に前方に向かって複数のカッタビット6c、26c を突設している複数本の中空スポーク6a、26a をそれぞれ放射状に設けていると共に、各スポーク6a、26a 内に前面にカッタビット6c、26c を突設している外側スポーク片6b、26b を出没自在に収納してなり、スポーク6a、26a 内に装着しているジャッキ９、29の作動により、外側スポーク片6b、26b を中空のスポーク6a、26a の開口先端から出没させてスポーク長を外筒体２、22の外周面に達する長さから内筒体３、23の内周面内に納まる長さまでそれぞれ伸縮自在に構成している。なお、上記回転中心軸５、25の前面にセンタビット6c' 、26c'を突設している。

上記内筒体３、23はその外径を外筒体２、22の内側筒部2b、22b の内径よりもそれぞれ小径に形成されていて、この内側筒部2b、22b 内に後方に向かってそれぞれ引出し可能に挿嵌されてある。具体的には、内側筒部2b、22b の外周面における下周部に、前後方向及び周方向に所定間隔を存して車輪10、30を回転自在に軸支してあり、これらの車輪10、30を内側筒部2b、22b の下周部内周面に長さ方向に転動自在に支持させて内筒体３、23を外筒体２、22内に同心的に挿嵌している。そして、内筒体３、23の前端外周面を外筒体２、22の前側端面板2c、22c に着脱自在に固着している円環状の前側連結部材11、31の内周端部にシール材12、32を介してボルト等により着脱自在に連結、固定していると共に、後端部の下周部を外筒体２、22の内側筒部2b、22b の下周部上面に後側連結片13、33を介して着脱自在に連結、固定している。

また、大小径シールド掘削機１、21における上記カッタヘッド６、26の背面外周部数カ所に、後方に向かってアーム部材14、34を突設していると共に、これらのアーム部材14、34の後端をリング体15、35にそれぞれ一体に連結、固定して該リング体15、35を隔壁４、24の前面外周部にそれぞれ回転自在に支持させてあり、さらに、このリング15、35の後端に一体に設けている内歯車16、36に、上記隔壁４、24の外周部後面に装着している駆動モータ17、37の回転軸に固着した小歯車18、38を噛合させ、駆動モータ17、37によってカッタヘッド６、26を回転させるように構成している。

さらに、カッタヘッド６、26の後面と上記隔壁４、24の前面間の空間部を、カッタヘッド６、26によって掘削された土砂を取り込んで一旦滞留させておく土砂室19、39にそれぞれ形成してあり、この土砂室19、39からそれぞれ排土手段41、42を通じて掘削土砂を後方に排出するように構成している。この排土手段41、42はスクリューコンベアからなり、その前端開口部を隔壁４、24の下部を貫通して上記土砂室19、39の下端部内にそれぞれ臨ませていると共に隔壁４、24から後方に向かって斜め上方に傾斜させた状態で配設されている。なお、外筒体２、22における外周筒部2a、22a の前端部には、機内側から掘削地盤に向かって裏込材を注入する注入管43、44の注入口を連結、連通させている。

次に、以上のように構成した大小径シールド掘削機１、21を使用して地中に互いに貫通するように大小径のトンネルを掘削するには、まず、所定距離を存した場所に構築している発進立坑（図示せず）内の一方に大径シールド掘削機１を、他方に小径シールド掘削機21を設置し、これらの小径シールド掘削機１、21の後胴部2B、22B の後端面に該後胴部2B、22B と同一厚みで同一外径を有する一定長さの大小径管体b1、b2の前端面をそれぞれ接続させた状態でこれらの管体b1、b2の後端面をそれぞれの発進立坑内に配設している推進ジャッキにより押し進めると共にカッタヘッド６、26の外側スポーク片6b、26b を伸長させてカッタヘッド４を拡径させた状態にして回転させることにより、外筒体２、22の突出前端部2a' 、22a'から前方の地盤にそれぞれ大小径のトンネルを掘進しながらその掘削跡に管体b1、b2を推進、埋設する。

そして、一本の管体b1、b2がそれぞれのシールド掘削機１、21により掘削されたトンネル内に推進、埋設されると、該管体b1、b2に次の管体b1、b2をそれぞれ接続させて上記同様にして推進、埋設することにより大小径の管路B1、B2をそれぞれ施工していく。なお、推進ジャッキによる推進力は、管体b1、b2から後胴部2B、22B 、中折れジャッキ８、28を介して前胴部2A、22A に伝達され、さらに、前胴部2A、22A から前後連結部材11、13、31、33を介してカッタヘッド６、26を支持している隔壁４、24を有する内筒体３、23に伝達される。

大径シールド掘削機１と小径シールド掘削機21とはそれぞれのシールド掘削機によって掘削するトンネル内に管体b1、b2の推進、埋設して管路B1、B2を施工しながら互いに接近する。このトンネルの掘進中において、これらのシールド掘削機１、21の方向を修正したり曲線トンネル部を掘削する場合には中折れジャッキ８、28を作動させることにより、後胴体2B、22B に対して前胴体2A、22A を所定の方向に屈折させる。この際、中折れジャッキ８、28は内筒体３、23の外側における外筒体２、22の外側筒部2a、22a の内周面側に取り付けられているので、外筒体２、22の前後胴間の中折れ角度を直接的に且つ円滑に制御することができると共に内筒体３、23で囲まれた機内の作業空間を大きく確保することができる。

こうして、これらの大小径シールド掘削機１、21が互いに相反する方向からそれぞれ大小径の管路B1、B2を施工しながら接近して両発進立坑間の中間位置における所定の接合地点Ａに図１に示すように達すると、これらのシールド掘削機１、21をカッタヘッド６、26の回転中心軸５、15が互いに略同一軸線上で小間隔を存して対峙させた状態で停止させる。なお、この状態においては、大径シールド掘削機１側の外筒体２における前側端面板2cを上記接合地点Ａに合わせておく。この状態にしたのち、両シールド掘削機１、21によって掘削された大小径のトンネル間を貫通させると共に、これらのシールド掘削機１、21の接合、回収作業に移る。次に、この接合、回収方法について説明する。

まず、上記のように両シールド掘削機１、21のカッタヘッド６、26を所定の間隔を存して対峙させた状態で停止させたのち、地盤が地下水を含む崩壊性の地盤である場合には、カッタヘッド６、26のスポーク内等を通じて両シールド掘削機１、21のカッタヘッド６、26間に残存する地盤Ｃ内とこの地盤Ｃの外周方の周辺地盤とに薬液を注入して、地盤の安定化を図る。しかるのち、図２に示すように、大径シールド掘削機１側のカッタヘッド６の外側スポーク片6bをスポーク6a内に没入させることにより該カッタへっど６を前後胴部2A、2Bの内径よりも小径となるように縮径させる一方、この大径シールド掘削機１に配設しているスクリューコンベアからなる排土手段41を取り外して管路B1内を通じて該大径シールド掘削機１の発進立坑側に適宜な台車等を使用することによって搬出、撤去する。

次いで、この大径シールド掘削機１における内外筒体２、３間を一体に連結している前後連結部材11、13を取り外して外筒体２を中折れジャッキ８と共に掘削壁面に残した状態にして、この外筒体２と中折れジャッキ８以外の部分（大径シールド掘削機本体1'とする）を後方に牽引することにより、その内筒体３の下周部に装着している車輪10を外筒体２の内側筒部2bの下周部内周面上から大径管路B1の前端部側にまで転動させて該大径シールド掘削機削機本体1'をそのカッタヘッド６が外筒体２の長さ方向の中間部分に達する位置まで後退させる。

しかるのち、小径シールド掘削機21を後続する管体b2と共に該小径シールド掘削機21の発進立坑側から推進してそのカッタヘッド26で上記残存する地盤Ｃを掘削することにより、該小径シールド掘削機21で掘削した小径トンネルと大径シールド掘削機１で掘削した大径トンネルとを貫通させると共に、さらにこの小径シールド掘削機21を僅かに推進させて図３に示すように、該小径シールド掘削機21の外筒体22の開口端部を大径シールド掘削機１の外筒体２の前端開口端部内に挿入し、小径シールド掘削機21のカッタヘッド26を大径シールド掘削機１側のカッタヘッド６に突き合わせ状に対向させると共に外筒体22における外側筒部22a の突出前端部22a'の先端（前端）を大径シールド掘削機１の外筒体２の上記前側端面板2cの内周端に接合させた状態にして一体に連結、固着する。

この状態にして、該小径シールド掘削機21に配設しているスクリューコンベアからなる排土手段42を取り外して小径管路B2内を通じて該小径シールド掘削機21の発進立坑側に適宜な台車等を使用することによって搬出、撤去すると共に、カッタヘッド26の外側スポーク片26b をスポーク26a 内に没入させることにより該カッタヘッド26を縮径させたのち、この小径シールド掘削機21の前胴部22A における内側筒部22b の前端下周部から上記大径シールド掘削機１側の外筒体２（前胴部2A）における内側筒部2bの開口端の下周部に向かって下方に傾斜した傾斜ガイド部材20（図４に示す）を敷設する。

さらに、この小径シールド掘削機21における内外筒体22、23間を一体に連結している前後連結部材31、33を取り外してその外筒体22を中折れジャッキ28と共に掘削壁面に残した状態にして、この外筒体22と中折れジャッキ28以外の部分（小径シールド掘削機本体21' とする）を大径シールド掘削機本体1'側に押し進めることにより、その内筒体23の下周部に装着している車輪30を外筒体22の内側筒部22b の下周部内周面上から上記傾斜ガイド部材20上を転動させて小径シールド掘削機本体21' を図４に示すように、大径シールド掘削機１における地中に残している上記外筒体２の内側筒部2b上にまで進入させ、該小径シールド掘削機本体21' のカッタヘッド26を大径の管路B1内にまで後退させておいた大径シールド掘削機本体1'のカッタヘッド６に突き合わせ状に対向させる。

この状態にして、小径シールド掘削機本体21' をジャッキ等の適宜な持ち上げ手段によってそのカッタヘッド26の回転中心軸25が大径シールド掘削機本体1'のカッタヘッド６の回転中心軸５に同一軸線上で対向する高さまで持ち上げ、内筒体23の下周部における上記車輪30の取付部分に所定長さ（高さ）の脚50を固着してこの脚50に上記車輪30を装着することにより、大小径のシールド掘削機本体1'、21' とを同一軸線上で対向させた状態にし、相対したカッタヘッド６、26の外周部間を連結固定用金具51によって一体に連結したのち、大径シールド掘削機１の発進立坑側から牽引ロープ等を大径シールド掘削機本体1'に連結して引っ張ることにより、大径シールド掘削機１の発進立坑側に向かってこれらの大小径シールド掘削機本体1'、21' を一体的に大径管路B1内を移動させ、発進立坑側に搬送して撤去するものである。

また、上記接合点Ａにおいて互いに接合した両外筒体２、22内に装着している中折れジャッキ８、28を取り外して管路B1、B2内を通じて発進立坑側に回収、撤去する。

なお、以上の実施の形態においては、カッタヘッド６、26の拡縮機構としては、中空のスポーク6a、26a 内に外側スポーク片6b、26b を出没自在に収納し、スポーク6a、26a 内に装着しているジャッキの作動により、外側スポーク片6b、26b を中空のスポーク6a、26a の開口端から出没させているが、これらのスポーク6a、26a の外端にそれぞれ一定長のスポーク片を切り離し自在に連結して、カッタヘッド６、26を拡縮させるように構成しておいてもよい。

また、管路B1、B2の形成は、発進立坑側から大小径のシールド掘削機１、21にそれぞれ後続させてヒューム管等の管体b1、b2を推進工法によって順次、推進、埋設することにより形成しているが、これらの大小径のシールド掘削機１、21の外筒体２内に、上記中折れジャッキ８、28と共に数本の推進ジャッキを周方向に所定間隔毎に配設しておき、この推進ジャッキのロッド端を大小径のシールド掘削機１、21によって掘削されるトンネル内に組立てられたセグメントの前端面に押し付けて伸長させることにより、セグメントに推進反力をとりながら掘進させるように構成しておいてもよい。

さらに、大小径シールド掘削機１、21の外筒体３、23の内周面にこれらのシールド掘削機１、21の移動用の上記車輪10、30を載せたレールを敷設しておくと共に、両シールド掘削機本体1'、21' を一体に回収する際に、大径側の管路B1の内底面上に該大径シールド掘削機１の発進立坑側にまでレールを敷設し、このレール上を発進立坑に向かって両シールド掘削機本体1'、21' を走行させて回収するように構成しておいてもよい。この場合、レール上に牽引車を配置して該牽引車により両シールド掘削機本体1'、21' を回収、撤去することができる。

大小径シールド掘削機を所定位置で対峙させた状態の縦断側面図。大径シールド掘削機の内筒体を後退させた状態の縦断側面図。小径シールド掘削機のカッタヘッドを大径シールド掘削機の外筒体内に進入させた状態の縦断側面図。両シールド掘削機を連結して撤去する状態の縦断側面図。

符号の説明

１、21 大小径シールド掘削機
２、22 外筒体
３、23 内筒体
４ 24 隔壁
６ 26 カッタヘッド
８ 28 中折れジャッキ
10 30 車輪
20 傾斜ガイド部材
Ａ接合位置
B1、B2 管路

Claims

小径シールド掘削機と大径シールド掘削機とを一体に接合回収する方法であって、これらの大小径シールド掘削機は外筒体と、この外筒体内に分離可能に固定され且つ施工される管路よりも小径の内筒体と、この内筒体の前端部に設けている隔壁に回転自在に支持されて上記外筒体の開口端から前方の地盤を掘削する外径が拡縮可能に形成されているカッタヘッドとをそれぞれ備えてあり、この大小径のシールド掘削機によって地中に相反する方向からそれぞれ管路を形成しながらトンネルを掘削して所定位置に達した時に、これらの大小径シールド掘削機を小間隔を存して対峙した状態で停止させたのち、大径シールド掘削機のカッタヘッドを縮径させると共にこの大径シールド掘削機の外筒体に対する内筒体の固定を解いて外筒体に対して内筒体を後退させることによりカッタヘッドを外筒体内に収納し、次いで、小径シールド掘削機を前進させてそのカッタヘッドにより両シールド掘削機に残存している地盤を掘削して大小径のトンネルを貫通させたのち、該カッタヘッドを縮小させて外筒体の開口端部と一体に大径シールド掘削機の外筒体内に挿入すると共にこの外筒体における開口端部の内周面と小径シールド掘削機の外筒体における開口端部の外周面とを接続部材で一体に接合し、しかるのち、小径シールド掘削機の外筒体に対する内筒体の固定を解いて両シールド掘削機の対向部間を一体に連結したのち、両シールド掘削機の外筒体をトンネル掘削壁面に残した状態でこれらのシールド掘削機を大径側の管路内を通じて一体的に回収することを特徴とするシールド掘削機の接合回収方法。
大小径シールド掘削機の内筒体の外周面における下周部にはそれぞれの外筒体の下周部内周面上に転動可能に支持された複数個の車輪を装着してあり、大径シールド掘削機側においては内外筒体間の固定を解いたのち、その車輪を外筒体上から後方の管路上を転動させて該内筒体を後退させる一方、小径シールド掘削機側においては内外筒体間の解いたのち、その車輪を小径シールド掘削機の外筒体の下周部内周面から大径シールド掘削機の外筒体の下周部内周面に向かって下方に傾斜させた状態で配設している傾斜ガイド部材上を転動させて該大径シールド掘削機の外筒体上にまで移動させ、しかるのち、両シールド掘削機の車輪を大径側の管路上を転動させながら回収することを特徴とする請求項１に記載のシールド掘削機の接合回収方法。
大小径シールド掘削機の外筒体は外側筒部と内側筒部との二重筒構造であって、且つ中折れ部を介して互いに屈折自在に接続した前胴部と後胴部とに分割されてあり、外筒体の上記内外筒部間で形成されている円環状の中空室内にこの外筒体の前後胴部間を連結している中折れジャッキを周方向に所定間隔毎に配設して掘進中におけるシールド掘削機の方向修正を行い、さらに、外筒体を残して両シールド掘削機を大径側の管路内を通じて一体的に回収したのち、上記中折れジャッキを撤去、回収することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシールド掘削機の接合回収方法。