JP4222924B2 - シールド掘進機の回収方法及び回収構造 - Google Patents

Description

本発明は、水底地盤を掘進して水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する方法及び構造に関する。

近年、海底や川底等の水底地盤に排水通路や取水通路を構築すべく、水底地盤を掘進した後に水中に出現するようにしたシールド掘進機が開発されている。

この種のシールド掘進機を水中から回収する技術として、地山を切削する推進機をヒューム管（押出管）により後方から押し出すようにした推進工法において、推進機とヒューム管の間に内部が二枚の止水壁で仕切られた切断管を介設し、切断管をそれら止水壁の間で切断して分離することで、推進機を回収するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−１８０７７９号公報

しかし、この方式では、推進機とヒューム管の間に切断管を設ける必要がある。よって、切断管を掘進機の後方に搬入して組み立て連結する必要があり、また切断管は標準品ではないためコストアップとなると共に、切断管を水中で切断するため、コストアップの原因となる。従って、ヒューム管（押出管）で、推進機後方より押し出して推進させる掘進機にしか採用できないものと考えられており、実用化されるには至っていない問題があった。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、切断管の如き特殊品を用いることなく低コストで容易に水中からシールド掘進機を回収できるシールド掘進機の回収方法及び回収構造を提供することにある。

上記課題を解決するために創案された請求項１に係る発明は、水中地盤を掘進するシールド掘進機を水底に形成された到達立坑から回収する方法であって、上記シールド掘進機を、上記到達立坑の側壁を貫通して抜けきらない状態で停止させ、その状態で、上記シールド掘進機の外殻を成す筒状のシールドフレームとその内方にて組み立てられた既設セグメントとを固定して、上記シールド掘進機が水圧で押されてバックすることを防止し、その後、上記到達立坑の内方に飛び出た上記シールドフレームの内部を、軸方向に所定間隔を隔てて前隔壁と後隔壁とで仕切り、これら前隔壁と後隔壁との間の上記シールドフレームを周方向に切断し、その切断線よりも前方のシールド掘進機を上記前隔壁によって仕切った状態で水中から回収するようにしたものである。

請求項２に係る発明は、上記前隔壁と上記後隔壁との間の上記シールドフレームを周方向に切断するに先立って、上記前隔壁と上記後隔壁との間の上記シールドフレームに、内部の空気を排出すると共に内部に水を流入させるための穴を形成し、該穴から内部に流入した水が上記前隔壁と上記後隔壁と上記シールドフレームとで区画された部屋内に充満して、上記前隔壁に加わる水圧と上記シールドフレームの前部に設けられたバルクヘットに加わる水圧とがバランスした後、上記前隔壁と上記後隔壁との間の上記シールドフレームを周方向に切断し、切断中に切断線よりも前方の上記シールド掘進機が上記バルクヘッドに加わる水圧により後方に押されて不安定に移動することを防止したものである。

請求項３に係る発明は、水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する方法であって、シールド掘進機の外殻を成す筒状のシールドフレームの後部を、シールドフレームに一体的に設けられた前筒体とその内側又は外側に軸方向にスライド可能に重合された後筒体とからなる二重筒構造とし、後筒体を既設セグメントに固定し、前筒体及び後筒体の内部を夫々前隔壁及び後隔壁で仕切った後、シールドフレームを前進させて前筒体を後筒体から分離させ、前筒体に装着されたシールド掘進機を前隔壁で仕切った状態で水中から回収するようにしたものである。

請求項４に係る発明は、水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する構造であって、シールド掘進機の外殻を成す筒状のシールドフレームの後部が、シールドフレームに一体的に設けられた前筒体とその内側又は外側に軸方向にスライド可能に重合された後筒体とからなる二重筒構造を有し、且つ、後筒体を既設セグメントに固定する固定部材と、前筒体及び後筒体の内部を夫々仕切る前隔壁及び後隔壁と、シールドフレームを前進させて前筒体を後筒体から分離させる分離装置とを備えたものである。

請求項５に係る発明は、水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する方法であって、シールド掘進機の外殻を成す筒状のシールドフレームの内側にて、セグメントに代えて軸方向にスライド可能に重合された前筒体と後筒体とからなる二重筒体を構築し、その二重筒体の後筒体を既設セグメントに固定すると共に前筒体をシールドフレームに直接又は間接的に固定し、シールド掘進機を前進させて二重筒体をシールドフレームの後方に露出させた後、前筒体及び後筒体の内部を夫々前隔壁及び後隔壁で仕切り、その後、前筒体を後筒体に対して前進させて後筒体から分離させ、シールド掘進機の内部を前筒体の前隔壁で仕切った状態で水中から回収するようにしたものである。

請求項６に係る発明は、水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する構造であって、セグメントに代えて既設セグメントに取り付けられると共に軸方向にスライド可能に重合された前筒体と後筒体とからなる二重筒体で構成され、その二重筒体の後筒体が既設セグメントに連結されると共に前筒体がシールド掘進機のシールドフレームに直接又は間接的に連結され、前筒体及び後筒体内に夫々内部を仕切る前隔壁及び後隔壁を設け、前筒体の前隔壁と後筒体の後隔壁間に注水して前筒体を後筒体に対して前進させて、前筒体を後筒体から分離させる分離装置を設けたものである。

本発明によれば、次のような効果を発揮できる。

（１）請求項１又は２に係る発明によれば、シールドフレーム内に前隔壁及び後隔壁を設け、内部を液密に仕切ったシールドフレームを切断しているので、低コストで容易に水中からシールド掘進機を回収できる。

（２）請求項３〜６に係る発明によれば、シールドフレームの後部を二重筒構造として各筒体を夫々隔壁で液密に仕切って分離しているので、水中でシールドフレーム等を切断する作業が不要となり、低コストで容易に水中からシールド掘進機を回収できる。

本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に示すように、シールド掘進機１は、筒体状に形成されたシールドフレーム２を有する。シールドフレーム２の内部には、切羽側と坑内側とに液密に仕切るバルクヘッド３が設けられている。バルクヘッド３には、切羽を切削するカッタ４が、駆動モータ５によりギヤ機構６を介して回転駆動されるように設けられている。

この実施形態のシールド掘進機１は、泥水シールド工法のように掘削土砂を泥水として排出する構成を採用したものであり、シールドフレーム２内には、先端がバルクヘッド３とカッタ４との間のカッタ室７に臨み、バルクヘッド３を貫通してシールドフレーム２の後方に延びる送泥管８及び排泥管９が、それぞれ設けられている。送泥管８は、バルクヘッド３の前方のカッタ室７に泥水を供給し、排泥管９は、カッタ室７内の土砂水を排出するものである。送泥管８と排泥管９とには、それぞれ送泥ホース１０と排泥ホース１１とがフランジ継手１２、１３を介して着脱可能に取り付けられている。送泥ホース１０は、坑口側から泥水を送泥管８に供給し、排泥ホース１１は、排泥管９内の土砂水を坑口側に排出する。

送泥管８と排泥管９には、それぞれ管内を開閉する送泥弁１４と排泥弁１５が介設されている。よって、送泥弁１４及び排泥弁１５を閉じることで、カッタ室７内の土砂水が送泥弁１４及び排泥弁１５よりも坑口側に流出しないようになり、カッタ室７を液密に仕切ることができる。

シールドフレーム２の内部には、セグメント組立装置１７、カッタ４を駆動するためのカッタ駆動モータ５等の再利用することができる機器が設けられている。

ところで、セグメント組立装置１７は、シールドフレーム２の掘進方向後方部に設けられており、セグメント１６を把持する把持部１８、把持部１８を軸方向に移動させる軸方向移動手段１９、径方向に移動させる径方向移動手段２０及び周方向に移動させる周方向移動手段２１を有し、把持したセグメント１６をセグメント組立スペースＳ１の所望の組付位置に移動する。組付位置に移動されたセグメント１６は、セグメント組立スペースＳ１にてリング状に組み立てられて既設セグメント１６ａとなり、後述する推進ジャッキ２２によって後方に送られる。

推進ジャッキ２２は、シールドフレーム２の内周面に周方向に間隔を隔てて複数取り付けられており、既設セグメント１６ａから反力を取ってシールドフレーム２を前方に押し出すものである。また、シールドフレーム２の後部内周面には、既設セグメント１６ａの外周面に押し付けられ、シールドフレーム２と既設セグメント１６ａとの間を止水するテールシール２３が設けられている。

さて、本実施形態の特長の一つは、テールシール２３が押し付けられる既設セグメント１６ａと、セグメント組立装置１７によるセグメント組立スペースＳ１との間に、シールドフレーム２の機長乃至軸長を所定長さ延出させて形成すべく、略セグメント１リング分の隔壁設置スペースＳ２を設定し、シールドフレーム２の長さを、通常よりも上記隔壁設置スペースＳ２の分だけ略セグメント１リング分長く形成した点にある。

隔壁設置スペースＳ２には、後述するように、シールド掘進機１の回収時に、前隔壁２４ｆと後隔壁２４ｒとが軸方向に所定間隔を隔てて設置される。各隔壁２４ｆ、２４ｒは、シールドフレーム１の内周面に溶接されてシールドフレーム１内を止水して仕切る密封板２５と、密封板２５に上下方向に間隔を隔てて取り付けられ左右方向に延出された補強用の桁体２６と、密封板２５に左右方向に間隔を隔てて取り付けられ上下方向に延出された補強用の柱体２７とを備えている。

前隔壁２４ｆの設置位置は、上記セグメント組立装置１７より後方で且つ送泥及び排泥ホース１０、１１のフランジ継手１２、１３よりも後方位置に設けられる。よって、送泥ホース１０及び排泥ホース１１をフランジ継手１２、１３から取り外せば、送泥管８及び排泥管９やセグメント組立装置１７等を一切取り外すことなく、前隔壁２４ｆを設置できる。前隔壁２４ｆと後隔壁２４ｒとの間のシールドフレーム２には、周方向に沿って切断線２８が仮想的に設定される。

また、シールド掘進機１の回収時には、テールシール２３が押し付けられる既設セグメント１６ａとシールドフレーム２との間に固定金具２９が取り付けられ、シールドフレーム２が固定金具２９を介して既設セグメント１６ａに固定される。固定金具２９は、シールドフレーム２の周方向に所定間隔を隔てて複数設置され、溶接又はボルト等によってシールドフレーム２と既設セグメント１６ａとを一体的に固定する。

次に、以上の構成からなるシールド掘進機１を水中から回収する手順を、図２〜図４を用いて説明する。

図２に示すように、上記シールド掘進機１は、水面Ｗ（海面）下の水底（海底）地盤Ｇを掘進し、その後方に既設セグメント１６ａによるトンネルＴを構築し、水底地盤Ｇに形成された到達用の立坑Ｖに到達する。立坑Ｖは、水底Ｂに形成された凹部３０と、凹部３０の側壁に配置されたシートパイル３１（鋼矢板）とを有する。また、凹部３０の底面には、推進してくるシールド掘進機１を載置するための到達架台３２が設置されている。

シールド掘進機１が到達立坑Ｖに近づいたなら、シートパイル３１のシールド掘進機１が対向する部分をリング状に水中で切断し、トンネルＴの出口部３３を開口する。そして、図３に示すように、シールド掘進機１を前進させて出口部３３を挿通させる。この前進は、推進ジャッキ２２の伸長ストローク以上の距離であるため、既設セグメント１６ａと推進ジャッキ２２との間に、図示しない反力受け用のスペーサ部材（柱状、セグメント状等）を介在することでなされる。

出口部３３を挿通したシールド掘進機１は、図３に示すように、そのテールフレーム２３の部分が出口部３３が抜けきらない状態でそれより前方の部分が立坑Ｖ内に露出し、到達架台３２に載置される。このように、シールド掘進機１の全てを立坑Ｖ内に露出させないので、立坑Ｖの図中左右方向の長さ（直径）は、シールド掘進機１の長さより短くて済む。また、到達架台３２の高さは出口部３３の開口の下縁に合わせられているため、シールド掘進機１は到達架台３３に水平に載置される。

この状態で、既設セグメント１６ａとシールドフレーム２との間に固定金具２９を取り付け、シールドフレーム２を固定金具２９を介して既設セグメント１６ａに固定する。これにより、掘進機１が水圧に押されてバックしないようになるため、それまで推進ジャッキ２２と既設セグメント１６ａとの間に介設されていた図示しないスペーサ部材を取り外すことができる。

次に、送泥弁１４及び排泥弁１５を閉じてカッタ室７を液密に仕切り、送泥ホース１０及び排泥ホース１１をフランジ継手１２、１３にて取り外す。そして、その後方のシールドフレーム２内に前隔壁２４ｆを溶接によって液密に取り付け、その更に後方に所定間隔を隔てて後隔壁２４ｒを溶接によって液密に取り付ける。前隔壁２４ｆと後隔壁２４ｒとの間隔は、その間で作業員が切断作業できる程度に設定される。これら二枚の隔壁２４ｆ、２４ｒの間のシールドフレーム２には、周方向に沿って仮想的な切断線２８が設定される。

シールド掘進機１の回収作業は、切断線２８に沿って、作業員が水中にてシールドフレーム２を切断することで行われる。

詳しくは、先ず、前隔壁２４ｆと後隔壁２４ｒとの間のシールドフレーム２に、内部の空気を排出すると共に内部に立坑Ｖの水を流入させるための穴（図示せず）を形成し、穴から内部に流入した水が前隔壁２４ｆと後隔壁２４ｒとで区画された部屋内に充満することで、バルクヘッド３に加わる水圧と前隔壁２４ｆに加わる水圧とをバランスさせる。これにより、切断線２８の切断中に切断線２８よりも前方の掘進機１がバルクヘッド３に加わる水圧により後方に押されて不安定に移動することを防止できる。

その後、切断線２８の上部及び側部をシールドフレーム２の外側から切断する。次に、切断線２８の下部は、シールドフレーム２の外側からでは切断し難いので、シールドフレーム２にマンホールを開けて作業員が二枚の隔壁２４ｆ、２４ｒの間に入り、切断線２８の下部をシールドフレーム２の内側から切断する。

ここで、立坑Ｖ内に予め設置される到達架台３２は、出口部３３から所定距離離間されているため、シールドフレーム２の下部の切断線２８の下方には、切断スペース３４が確保されている。よって、下部の切断線２８に沿って切断作業する際の作業性が高まる。なお、切断には、溶断や切削等が用いられる。

かかる切断により、シールド掘進機１が切断線２８にて前後に分断され、シールドフレーム２がカッタ４側の前シールドフレーム２ｆとテールシール２３側の後シールドフレーム２ｒとに分割される。このとき、前シールドフレーム２ｆの内部への浸水は前隔壁２４ｆによって防止され、後シールドフレーム２ｒの内部への浸水、即ちトンネルＴの内部への浸水は後隔壁２４ｒによって防止される。

その後、図４に示すように、前シールドフレーム２ｆに吊上金具３５を取り付け、吊上金具３５にワイヤ３６を装着し、ワイヤ３６をフローティングクレーンＦ／Ｃのフック３７に掛け、フック３７が取り付けられたワイヤ３８を巻き取ることで、前シールドフレーム２ｆを到達架台３２から引き上げることができる。前シールドフレーム２ｆは、水面上に引き上げられ、所望の場所に移動されて再利用される。

この工法によれば、従来技術のように推進機とヒューム管の間に専用品である切断管を設ける必要がなく、シールドフレーム２の隔壁設置スペースＳ２内に前隔壁２４ｆ及び後隔壁２４ｒを取り付けることで、前シールドフレーム２ｆ内の各種部品（推進ジャッキ２８やカッタ駆動モータ５等）を水（海水）に浸漬させずに回収できるので、回収に必要となるコストを低減できる。

また、本実施形態では、図３に示すように、前隔壁２４ｆをセグメント組立装置１７より後方に設置したので、比較的高価なセグメント組立装置１７までも回収できる。

すなわち、本実施形態によれば、再利用価値の高い、推進ジャッキ２２、カッタ駆動モータ５及びセグメント組立装置１７等の機器を水に浸漬させることなく回収できることになり、回収された各機器を再利用することによって大幅なコストダウンを達成することができる。

例えば、回収された前シールドフレーム２ｆの後端部に新たな後テールシール２ｒを取り付け、カッタ４の摩耗したビットを交換することで、低コストで速やかにシールド掘進機１を再生することができる。

また、回収された前シールドフレーム２ｆ内の各種部品（推進ジャッキ２２、カッタ駆動モータ５、セグメント組立装置１７等）を、他の掘進機に転用して利用することも勿論可能である。

また、トンネルＴ内は後隔壁２４ｒによって防水されているので、その内部をドライ状態に保つことができ、ドライ状態で二次巻き（化粧巻き）を施すことが可能となる。

第２の実施形態を図５〜図１１を用いて説明する。

この実施形態に係るシールド掘進機１ａは、その基本的な構成が図１に示す前実施形態と同様であるので、同一の部品には同一の符号を付して説明を省略し、相違点について説明する。相違点の一つは、シールドフレーム２の後部を、当該シールドフレーム２に一体的に形成された前筒体３９ｆと、その内側（外側でもよい）に軸方向にスライド可能に重合された後筒体３９ｒとからなる二重筒体構造とした点にある。

前筒体３９ｆは、シールドフレーム２と同径に形成されており、後筒体３９ｒは、前筒体３９ｆの内周面に軸方向にスライド可能に装着された前方部４０と、テールシール２３が装着される後方部４１と、それら前方部４０と後方部４１とを繋ぐ中間段部４２とを備えている。中間段部４２及び後方部４１の外径は、シールドフレーム２の外径（即ち前筒体３９ｆの外径）と略同一である。また、前筒体３９ｆの内周面と後筒体３９ｒの前方部４０の外周面との間には、図示しない止水シールが設けられている。

前筒体３９ｆと後筒体３９ｒとの間には、これらの連結・切離を行う連結機構４３が設けられている。連結機構４３は、前筒体３９ｆ（即ちシールドフレーム２）の内周面に設けられた係合金具４４と、後筒体３９ｒの前方部４０の前縁に設けられた係合金具４５と、それら係合金具４４、４５を互いに切離自在に係合締結するためのボルトナット等の締結具４６とから構成されている。

かかるシールド掘進機１ａは、連結機構４３によって前筒体３９ｆと後筒体３９ｒとを連結した状態で水底地盤Ｇを掘進し、図５に示すように到達立坑Ｖのシートパイル３１に形成された出口部３３を挿通し、前筒体３９ｆの後縁が出口部３３から立坑Ｖの内部に露出した状態まで前進する。

この前進は、図５に示すように、後筒体３９ｒと既設セグメント１６ａの間に固定部材４７を装着し、後筒体３９ｒを既設セグメント１６ａに固定した状態で推進ジャッキ２２を伸長させて行うが、推進ジャッキ２２のストローク不足を補うため、推進ジャッキ２２と既設セグメント１６ａとの間にスペーサ部材４８を介設する。スペーサ部材４８は、柱状又はセグメント状等のものが用いられる。

図５に示すように、前筒体３９ｆの後端が出口部３３から立坑Ｖ内に露出したならば、推進ジャッキ２２の伸長を停止して前進を停止させる。このとき、カッタ４側のバルクヘッド３に加わる水圧は、前筒体３９ｆ、中間段部４２及び固定部材４７を介して既設セグメント１６ａに支持される。

その後、推進ジャッキ２２を縮め、図６に示すように、後筒体３９ｒの前方部４０の内周面にリング状の後隔壁用外周部４９ｒを取り付け、連結機構４３の締結具４６を取り外し、前筒体３９ｆと後筒体３９ｒとをスライド可能にする。

その状態で、図７に示すように、推進ジャッキ２２を伸長させて後隔壁用外周部４９ｒを押圧し、前筒体３９ｆを後筒体３９ｒに対して前進させる。このとき、推進ジャッキ２２の反力は、後隔壁用外周部４９ｒ及び固定部材４７を介して既設セグメント１６ａに支持される。

かかる作業に前後させて、送泥弁１４及び排泥弁１５を閉じることで、バルクヘッド３と共にカッタ室７を液密に仕切り、送泥ホース１０及び排泥ホース１１をフランジ継手１２、１３から取り外す。また、係合金具４５を後筒体３９ｒの前方部４０から適宜取り外しておく。

そして、図８に示すように、各推進ジャッキ２２の一部を縮め、残りの推進ジャッキ２２でバルクヘッド３に加わる水圧を支持した状態で、破線で示すスペーサ部材４８をジャッキ２２と後隔壁用外周部４９ｒとの間に実線で示したように移し替える。このスペーサ部材４８の盛り替えは、前筒体３９ｆの後筒体３９ｒに対する前進量を稼ぐために行われるものである。

全てのスペーサ部材４８の盛り替えが終了したなら、図９に示すように、推進ジャッキ２２を伸長させ、前筒体３９ｆを更に前進させる。これにより、送泥管８及び排泥管９の各フランジ継手１２、１３よりも後方で、且つ上記後隔壁用外周部４９ｒより前方に、後述する前隔壁用外周部４９ｆ及び前隔壁５０ｆを配置するための隔壁設置スペースＳ２が確保される。前筒体３９ｆの前進は、前筒体３９ｆと後筒体３９ｒとの重合代が、シールが保たれると共に容易に分離できる所定長さになるまで行われる。

その後、図１０に示すように、各推進ジャッキ２２の一部を縮め、残りの推進ジャッキ２２でバルクヘッド３に加わる水圧を支持した状態で、前筒体３９ｆの内周面に、リング状の前隔壁用外周部４９ｆをスペーサ部材４８の前面に当接させた状態で取り付ける。これにより、バルクヘッド３に加わる水圧は、前隔壁用外周部４９ｆ、スペーサ部材４８、後隔壁用外周部４９ｒ、後筒体３９ｒ及び固定部材４７を介して既設セグメント１６ａに支持される。

そして、図１１に示すように、前隔壁用外周部４９ｆに前隔壁５０ｆを液密に溶接等により取り付ける。このとき、フランジ継手１２、１３が邪魔にならないように、前隔壁用外周部４９ｆの後端面は、送泥管８及び排泥管９のフランジ継手１２、１３よりも後方に位置されている。他方、後隔壁用外周部４９ｒには、後隔壁５０ｒが同様に溶接等により取り付けられる。前隔壁５０ｆ及び後隔壁５０ｒは、夫々、内部を止水して仕切る密封板５１と、密封板５１に取り付けられた補強用の桁体５２及び柱体５３とを備えて構成されている。

このように、前隔壁５０ｆによってシールドフレーム２内を液密に仕切り、後隔壁５０ｒによって後筒体３９ｒすなわちトンネルＴ内を液密に仕切ると、前隔壁５０ｆと後隔壁５０ｒとの間の筒内も液密に仕切られることになる。その後、分離装置５４により、前隔壁５０ｆと後隔壁５０ｒとの間の筒内に液体（水、海水等）を注入し、前筒体３９ｆを前進させる。

分離装置５４は、後隔壁用外周部４９ｒの下部を貫通して取り付けられた注入管５５と、後隔壁用外周部４９ｒの上部を貫通して取り付けられた排出管５６と、注入管５５及び排出管５６に夫々設けた逆止弁等の弁体５７と、注入管５５に接続された流体ポンプ（図示せず）とを備える。この分離装置５４によれば、注入管５５から前隔壁５０ｆと後隔壁５０ｒとで区画された筒内に流体（水、海水等）を注入し、排出管５６から上記筒内の空気を排出した後に弁体５７を閉じることで流体を密閉状態とし、前筒体３９ｆを後筒体３９ｒに対して軸方向前方に移動させ、前筒体３９ｆを後筒体３９ｒから分離させることができる。

なお、分離装置５４、上述の構成に限らず、前隔壁５０ｆと後隔壁５０ｒとの間に介設された伸縮ジャッキによって構成してもよい。

この実施形態によれば、前実施形態と同様の作用効果を奏することができ、更に、水中での切断（溶断等）作業が不要となって坑内作業のみとなるので、工期・コスト・安全性等の点で有利となる。

第３の実施形態を図１２を用いて説明する。

この実施形態は、セグメント１６の代わりに、前隔壁６１ｆと後隔壁６１ｒとが装着される前筒体５８ｆと後筒体５８ｒとを備えた二重筒体５８を配置して、この二重筒を軸方向にスライドさせて分離するようにしたものである。このため、図１２のシールド掘進機１ｂは、そのシールドフレーム２の内部に図１のタイプのように前隔壁２４ｆ及び後隔壁２４ｒを設ける必要がなく、それら前隔壁２４ｆ及び後隔壁２４ｒの設置スペースＳ２の分だけ、図１のシールド掘進機１のシールドフレーム２よりも機長が短く形成されている。なお、図１２に示す本実施形態に係るシールド掘進機１ｂ自体は、図１のシールド掘進機１と略同様の構成となっているため、同様の部品には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態においては、シールド掘進機１ｂを水中から回収するときには、予め、シールドフレーム２の内側にて、セグメント１６の代わりに二重筒体５８を構築しておく。二重筒体５８は、前筒体５８ｆとその外側（内側でもよい）に軸方向にスライド可能に重合された後筒体５８ｒと、それら前筒体５８ｆ及び後筒体５８ｒの間に介設されたシール（図示せず）とを備えている。

そして、二重筒体５８の前筒体５８ｆに推進ジャッキ２２を押し付けて掘進機１ｂを前進させ、推進ジャッキ２２を収縮して空いたスペースにスペーサ用セグメント５９をリング状に組み立て、再び、推進ジャッキ２２を伸長して掘進機１ｂを前進させることで、二重筒体５８をシールドフレーム２の後方に露出させ、図１２の状態とする。

その後、各推進ジャッキ２２の一部を縮め、残りの推進ジャッキ２２でバルクヘッド３に加わる水圧を支持した状態で、スペーサ用セグメント５９とシールドフレーム２との間に固定金具６０を介設する。これにより、シールドフレーム２が固定金具６０及びスペーサ用セグメント５９を介して間接的に前筒体５８ｆに固定される。

そして、送泥弁１４及び排泥弁１５を閉じてカッタ室７を液密に仕切り、送泥ホース１０及び排泥ホース１１をフランジ継手１２、１３から取り外す。そして、前筒体５８ｆの内周面に前隔壁６１ｆを液密に溶接し、後筒体５８ｒの内周面に後隔壁６１ｒを溶接する。前隔壁６１ｆ及び後隔壁６１ｒは、夫々、内部を止水して仕切る密封板６２と、密封板６２に取り付けられた補強用の桁体６３及び柱体６４とを備えて構成されている。また、前隔壁６１ｆと後隔壁６１ｒとの間には、水圧支持部材６５が介設される。

このように、前筒体５８ｆに前隔壁６１ｆを取り付けてシールドフレーム２内を液密に仕切り、後隔壁５８ｒに後隔壁６１ｒを取り付けてトンネルＴ内を液密に仕切ると、前隔壁６１ｆと後隔壁６１ｒとの間の二重筒体５８内も液密に仕切られることになる。その後、分離装置６６により、前隔壁６１ｆと後隔壁６１ｒとの間の二重筒体５８内に液体（水、海水等）を注入し、前筒体５８ｆを前進させる。

分離装置６６は、後隔壁６１ｒの下部を貫通して取り付けられた注入管６７と、後隔壁６１ｒの上部を貫通して取り付けられた排出管６８と、注入管６７及び排出管６８に夫々設けた逆止弁等の弁体６９と、注入管６７に接続された流体ポンプ（図示せず）とを備える。この分離装置６６によれば、注入管６７から前隔壁６１ｆと後隔壁６１ｒとで区画された二重筒体５８内に流体（水、海水等）を注入し、排出管６８から二重筒体５８内の空気を排出した後に弁体９を閉じることで流体を密閉状態とし、前筒体６１ｆを後筒体６１ｒに対して軸方向前方に移動させ、前筒体６１ｆを後筒体６１ｒから分離させることができる。

この実施形態によれば、前実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、シールド掘進機１ｂをそのままの状態で回収できるので、他の施工現場に移送すれば直ちに再使用できる。また、シールドフレーム２の長さを図１のタイプよりも隔壁設置スペースＳ２の長さだけ短く設定できるので、到達立坑Ｖの内径を小さくできると共に、カーブ掘進上有利となる。

なお、上記各実施形態は、排土装置として送泥管８と排泥管９とを用いた泥水式のシールド掘進機１、１ａ、１ｂについて本発明を適用した例を説明したが、排土装置にスクリューコンベヤを用いた土圧式（泥土圧式）のシールド掘進機についても、バルクヘッド３によってその前方の切羽側と後方の坑内側とが液密にシールさせることができるのであれば、本発明を適用することも勿論可能である。

本発明の一実施形態に係る回収方法に用いられるシールド掘進機の側断面図である。 上記回収方法において、シールド掘進機が到達立抗に到達直前の掘進状態を示す説明図である。 上記回収方法において、シールド掘進機が立抗に到達してから回収までの状態を示す説明図である。 上記回収方法において、シールド掘進機を回収する状態を示す説明図である 別の実施形態に係る回収方法に用いられるシールド掘進機の側断面図である。 図５の回収方法において、シールド掘進機が立抗に到達直後の状態を示す説明図である。 図６の状態から、前筒体を後筒体に対して前進させた状態を示す説明図である。 図７の状態から、前筒体を、さらに前進させるためにスペーサ部材の盛り替え状態を示す説明図である。 図８の状態から、前筒体を前進させた状態を示す説明図である。 図９の状態から、前筒体にかかる水圧を後筒体を介して既設セグメントに支持させた状態を示す説明図である。 図１０の状態から、前筒体と後筒体に前隔壁と後隔壁を取り付けて、後筒体に対して前筒体を分離させる状態を示す説明図である。 別の実施形態に係る回収方法に用いられるシールド掘進機の側断面図である。

符号の説明

１ シールド掘進機
１ａ シールド掘進機
１ｂ シールド掘進機
２ シールドフレーム
４ カッタ
１６ セグメント
１６ａ 既設セグメント
１７ セグメント組立装置
２３ テールシール
２４ｆ 前隔壁
２４ｒ 後隔壁
３９ｆ 前筒体
３９ｒ 後筒体
４７ 固定部材
５０ｆ 前隔壁
５０ｒ 後隔壁
５４ 分離装置
５８ 二重筒体
５８ｆ 前筒体
５８ｒ 後筒体
６１ｆ 前隔壁
６１ｒ 後隔壁
６６ 分離装置
Ｊ 水底地盤
Ｂ 水底
Ｖ 到達立坑
Ｈ 水面

Claims (6)

1. 水中地盤を掘進するシールド掘進機を水底に形成された到達立坑から回収する方法であって、
   上記シールド掘進機を、上記到達立坑の側壁を貫通して抜けきらない状態で停止させ、 その状態で、上記シールド掘進機の外殻を成す筒状のシールドフレームとその内方にて組み立てられた既設セグメントとを固定して、上記シールド掘進機が水圧で押されてバックすることを防止し、
   その後、上記到達立坑の内方に飛び出た上記シールドフレームの内部を、軸方向に所定間隔を隔てて前隔壁と後隔壁とで仕切り、
   これら前隔壁と後隔壁との間の上記シールドフレームを周方向に切断し、
   その切断線よりも前方のシールド掘進機を上記前隔壁によって仕切った状態で水中から回収するようにした
   ことを特徴とするシールド掘進機の回収方法。
2. 上記前隔壁と上記後隔壁との間の上記シールドフレームを周方向に切断するに先立って、
   上記前隔壁と上記後隔壁との間の上記シールドフレームに、内部の空気を排出すると共に内部に水を流入させるための穴を形成し、
   該穴から内部に流入した水が上記前隔壁と上記後隔壁と上記シールドフレームとで区画された部屋内に充満して、上記前隔壁に加わる水圧と上記シールドフレームの前部に設けられたバルクヘットに加わる水圧とがバランスした後、
   上記前隔壁と上記後隔壁との間の上記シールドフレームを周方向に切断し、
   切断中に切断線よりも前方の上記シールド掘進機が上記バルクヘッドに加わる水圧により後方に押されて不安定に移動することを防止した
   請求項１に記載のシールド掘進機の回収方法。
3. 水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する方法であって、シールド掘進機の外殻を成す筒状のシールドフレームの後部を、シールドフレームに一体的に設けられた前筒体とその内側又は外側に軸方向にスライド可能に重合された後筒体とからなる二重筒構造とし、後筒体を既設セグメントに固定し、前筒体及び後筒体の内部を夫々前隔壁及び後隔壁で仕切った後、シールドフレームを前進させて前筒体を後筒体から分離させ、前筒体に装着されたシールド掘進機を前隔壁で仕切った状態で水中から回収するようにしたことを特徴とするシールド掘進機の回収方法。
4. 水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する構造であって、シールド掘進機の外殻を成す筒状のシールドフレームの後部が、シールドフレームに一体的に設けられた前筒体とその内側又は外側に軸方向にスライド可能に重合された後筒体とからなる二重筒構造を有し、且つ、後筒体を既設セグメントに固定する固定部材と、前筒体及び後筒体の内部を夫々仕切る前隔壁及び後隔壁と、シールドフレームを前進させて前筒体を後筒体から分離させる分離装置とを備えたことを特徴とするシールド掘進機の回収構造。
5. 水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する方法であって、シールド掘進機の外殻を成す筒状のシールドフレームの内側にて、セグメントに代えて軸方向にスライド可能に重合された前筒体と後筒体とからなる二重筒体を構築し、その二重筒体の後筒体を既設セグメントに固定すると共に前筒体をシールドフレームに直接又は間接的に固定し、シールド掘進機を前進させて二重筒体をシールドフレームの後方に露出させた後、前筒体及び後筒体の内部を夫々前隔壁及び後隔壁で仕切り、その後、前筒体を後筒体に対して前進させて後筒体から分離させ、シールド掘進機の内部を前筒体の前隔壁で仕切った状態で水中から回収するようにしたことを特徴とするシールド掘進機の回収方法。
6. 水中の到達立坑に到達したシールド掘進機を回収する構造であって、セグメントに代えて既設セグメントに取り付けられると共に軸方向にスライド可能に重合された前筒体と後筒体とからなる二重筒体で構成され、その二重筒体の後筒体が既設セグメントに連結されると共に前筒体がシールド掘進機のシールドフレームに直接又は間接的に連結され、前筒体及び後筒体内に夫々内部を仕切る前隔壁及び後隔壁を設け、前筒体の前隔壁と後筒体の後隔壁間に注水して前筒体を後筒体に対して前進させて、前筒体を後筒体から分離させる分離装置を設けたことを特徴とするシールド掘進機の回収構造。

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