JP4912239B2

JP4912239B2 - シールド掘進機及びそのカッタ駆動部回収方法

Info

Publication number: JP4912239B2
Application number: JP2007180966A
Authority: JP
Inventors: 譲吉田
Original assignee: ジャパントンネルシステムズ株式会社
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2027-07-10
Also published as: JP2009019355A

Description

本発明は、掘進終了後にカッタフレームの駆動部を掘進機本体から取り外して回収するシールド掘進機及びそのカッタ駆動部回収方法に関する。

シールド掘進機として、掘進機本体の前部に配設されたカッタフレームを掘進機本体内に収容された駆動部によって掘進方向と平行な軸廻りに回転駆動し、カッタフレームに設けられたビットによって切羽を切削するものが知られている。ここで、上記駆動部には、モータ、ギヤ、ベアリング等の比較的高価な部品が備わっているため、シールド掘進機が土中にてトンネル計画線の終端までの掘進を終えた後に、駆動部を土中に埋め殺しすることなく掘進機本体から取り外して回収し、再利用したいという要望がある。

この要望を適えた技術として、特許文献１に記載されたものが知られている。この技術は、掘進機本体を、外筒とその内部に着脱自在に係止された内筒とから成る二重筒構造とし、これら内外筒の軸方向前方に配置されたカッタフレームを回転駆動する駆動部を、内筒の内部に取り付けたシールド掘進機を用いる。このシールド掘進機により、内筒を外筒に係止した状態で土中をトンネル計画線の終端まで掘進した後、カッタフレームの前方の地盤に固化剤（セメントミルク等）を注入し、切羽の地盤を固めた後、内外筒の係止を解除し、外筒を残置して内筒をカッタフレームと共に軸方向後方に引き抜くことで、内筒に装着した駆動部を回収する。

特開２００１−３１７２８５号公報

ところで、上記技術では、カッタフレームを内筒と共に外筒の内部に引き抜いているが、カッタフレームの外周端における回転直径は外筒の外径に合わせられているので、引き抜きの際にカッタフレームの外周端が外筒の前縁に引っ掛からないようにするためには、カッタフレームに径方向の伸縮機構を設けるか、或いは作業員が掘進機本体の内部から切羽側に出てカッタフレームを切断する必要がある。カッタフレームに径方向の伸縮機構を設けることはコストアップに繋がり、作業員がカッタフレームの切断作業を行うためには、切羽への薬注量を増やす等の十分な対策が必要となり、工期の延びに繋がる。

また、上記技術では、カッタフレームを内筒と共に外筒の内部に引き抜いた際、外筒の前方の開口は固化剤の注入によって固められた切羽の地盤によって塞がれて止水される。この止水を万全なものとするには、カッタフレームの前方の切羽の地盤に、止水を確実とする十分な量の固化剤を注入しなければならず、いきおい薬注量が増え、コストアップとなる。また、薬注量が増えると、注入した固化剤が固化するのを待つ時間も長くなり、工期も延びる。

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、掘進終了後にカッタフレームの駆動部を掘進機本体から取り外して回収するシールド掘進機及びそのカッタ駆動部回収方法において、低コスト化及び工期の短縮化を図ったシールド掘進機及びそのカッタ駆動部回収方法を提供することにある。

上記目的を達成するために第１の発明は、掘進機本体の前部に掘進方向と平行な軸廻りに回転されるカッタフレームを有し、掘進終了後に上記カッタフレームの駆動部を上記掘進機本体から取り外して回収するシールド掘進機であって、上記掘進機本体の外殻を成す筒状のシールドフレーム内に、そのシールドフレーム内を前後に仕切って設けられ、上記カッタフレームの回転中心を中心とした円環状の開口部が形成された隔壁と、上記開口部に合わせてリング状に形成された中間リングを回転可能に支持すると共に、その中間リングを回転駆動するための駆動部が取り付けられた駆動部フレームと、該駆動部フレームの中間リングを上記隔壁の開口部に合わせた状態で、上記駆動部フレームと上記隔壁とを連結切離するため、これら駆動部フレーム及び隔壁に反切羽側から着脱される静止側ネジ締結具と、上記カッタフレームに設けられた取付部材を上記中間リングに当接させた状態で、上記取付部材と上記中間リングとを連結切離するため、これら取付部材及び中間リングに反切羽側から着脱される回転側ネジ締結具とを備えたものである。

上記駆動部フレームは、この駆動部フレームが上記隔壁に上記静止側ネジ締結具により連結されたとき、上記中間リングと上記開口部との間に形成される隙間を、上記回転側ネジ締結具の反切羽側にて覆うカバーを有し、該カバーに、反切羽側から上記回転側ネジ締結具にアクセスするためのアクセス穴を形成し、該アクセス穴に、このアクセス穴を覆う蓋を反切羽側から着脱可能に設けることが好ましい。

上記中間リングに、掘進方向前方に延出された係合部材を設け、上記取付部材に、上記係合部材と係合するように掘進方向後方に延出された被係合部材を設け、上記中間リングの回転力が上記係合部材及び被係合部材を介して上記取付部材に伝達され、上記中間リングが上記取付部材に対して上記係合部材及び被係合部材に案内されて掘進方向後方に移動されることが好ましい。

第２の発明は、シールド掘進機の掘進終了後にカッタフレームの駆動部を掘進機本体から取り外して回収する方法であって、上記シールド掘進機は、上記掘進機本体の外殻を成す筒状のシールドフレーム内に、そのシールドフレーム内を前後に仕切って設けられ、上記カッタフレームの回転中心を中心とした円環状の開口部が形成された隔壁と、上記開口部に合わせてリング状に形成された中間リングを回転可能に支持すると共に、その中間リングを回転駆動するための駆動部が取り付けられた駆動部フレームと、該駆動部フレームの中間リングを上記隔壁の開口部に合わせた状態で、上記駆動部フレームと上記隔壁とを連結切離するため、これら駆動部フレーム及び隔壁に反切羽側から着脱される静止側ネジ締結具と、上記カッタフレームに設けられた取付部材を上記中間リングに当接させた状態で、上記取付部材と上記中間リングとを連結切離するため、これら取付部材及び中間リングに反切羽側から着脱される回転側ネジ締結具とを備え、かかるシールド掘進機を土中の掘進終了位置まで掘進させた後、上記隔壁と上記カッタフレームとの間のカッタ室内に固化剤を注入してこのカッタ室内の土砂を固化し、上記静止側ネジ締結具及び回転側ネジ締結具を緩めて、上記駆動部フレームを上記隔壁から切り離すと共に上記中間リングを上記取付部材から切り離し、上記隔壁及び取付部材を土中に残置して、上記駆動部フレーム及び中間リングを反切羽側に取り外して回収するようにしたものである。

本発明によれば、掘進終了後にカッタフレームの駆動部を掘進機本体から取り外して回収するシールド掘進機及びそのカッタ駆動部回収方法において、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができる。

本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態に係るシールド掘進機の側断面図である。

このシールド掘進機１は、円筒状のシールドフレーム２を外殻とする掘進機本体３と、掘進機本体３の前部に掘進方向と平行な軸廻りに回転されるカッタフレーム４と、掘進機本体３内に収容されカッタフレーム４を回転するための駆動部５とを有し、掘進終了後に駆動部５を掘進機本体３から取り外して回収できるようになっている。

掘進機本体３は、円筒状のシールドフレーム２と、シールドフレーム２内に内部を掘進方向の前後に仕切って設けられた隔壁６と、隔壁６に取り付けられカッタフレーム４を回転駆動するための駆動部５と、隔壁６の前方に配置され駆動部５によって回転駆動されるカッタフレーム４とを有する。カッタフレーム４は、カッタフレーム４の背面（反切羽側の面）から掘進方向後方に延出されて駆動部５に接続された中間ビーム７を有する。中間ビーム７は、カッタフレーム４の背面に、カッタフレーム４の回転中心を中心として周方向に間隔を隔てて複数設けられている。

カッタフレーム４の中心部には、掘進方向後方に延出されたセンターシャフト８が設けられ、このセンターシャフト８は、隔壁６をシール９を介して貫通しており、隔壁６を貫通したセンターシャフト８の後端部には、ロータリージョイント１０が設けられている。このロータリージョイント１０を介してカッタフレーム４に油圧が供給され、カッタフレーム４内に装着された図示しない油圧機器（コピーカッター用ジャッキ等）に油圧が供給される。

隔壁６の下部には、カッタフレーム４に装着されたビット１１によって切削されてカッタフレーム４と隔壁６との間のカッタ室１２内に取り込まれた掘削土砂を、坑内（隔壁６の後方）に取り込むための排土装置としてスクリューコンベヤ１３が取り付けられている。なお、本実施形態は土圧式シールドなのでスクリューコンベヤ１３が取り付けられているが、泥水式シールドの場合、スクリューコンベヤ１３の代わりに送排泥管が隔壁６に取り付けられることになる。

シールドフレーム２の内部には、シールドフレーム２の内周面に沿ってセグメント１４をリング状に組み立てるエレクタ１５が設けられている。エレクタ１５は、シールドフレーム２の軸心廻りに回転可能に支持された旋回リング１６と、旋回リング１６に取り付けられトンネル径方向に移動可能な吊りビーム１７と、吊りビーム１７に取り付けられトンネル軸方向に移動可能な摺動ブロック１８と、摺動ブロック１８に取り付けられセグメント１４を把持する把持部１９とを有する。

エレクタ１５によってリング状に組み立てられたセグメント１４（既設セグメント）は、形状保持装置２０（セグメント真円保持装置）によって上下方向に突っ張り力が付与されて真円状態に保持される。形状保持装置２０は、シールドフレーム２内の中心部にトンネル軸方向に延出されてその前部が金具２１を介してシールドフレーム２に支持された後方作業台２２に、トンネル軸方向に移動可能に取り付けられており、上方の既設セグメント１４を押し上げる逆さＵ字状の上部シュー２３と、下方の既設セグメント１４に当接するＵ字状の下部シュー２４とを備えている。

シールドフレーム２の内周面には、既設セグメント１４に反力を取って掘進機本体３を前進させるシールドジャッキ２５が、周方向に間隔を隔てて複数取り付けられている。シールドジャッキ２５は、その伸縮ロッドの先端に設けられたシュー２６が既設セグメント１４に当接された状態で伸長され、シールドフレーム２即ち掘進機本体３を前進させるものである。

以上述べたシールド掘進機１を用いて、土中にてトンネル計画線の終端までの掘進を終えた後、シールドジャッキ２５を伸長させた状態で、シールドフレーム２の内周面と既設セグメント１４とを固定金具２７によって連結し、シールドフレーム２が掘進方向後方に後退しないようにする。

固定金具２７の装着の後、又は装着と同時、或いは装着に先立って、隔壁６に周方向に間隔を隔てて複数装着された注入管２８を通して、隔壁６の後方からカッタフレーム４と隔壁６との間のカッタ室１２に固化剤（セメントミルク等）注入し、カッタ室１２内の土砂を固める。

カッタ室１２内の土砂の固化時間を利用して、形状保持装置２０を取り外して後方に搬送し、後方作業台２２を分割して取り外して後方に搬送し、スクリューコンベヤ１３を取り外して後方に搬送し、エレクタ１５を取り外して後方に搬送し、シールドジャッキ２５を取り外して後方に搬送する。なお、図１のハッチングされた部品は、回収される部品である。

その後、図２に示すように、駆動部５の背後のシールドフレーム２内の底部に、駆動部５が載置される駆動部受け架台２９を設置する。

駆動部受け架台２９は、シールドフレーム２内の底部にトンネル軸方向に間隔を隔ててトンネル幅方向に延出されてその両端部がシールドフレーム２の内周面に固定された横桁３０と、横桁３０の上にトンネル幅方向に間隔を隔てて一対配設されトンネル軸方向に延出されたベース架台３１と、ベース架台３１の上に載置された昇降架台３２と、昇降架台３２の上に敷設されたレール３３と、レール３３の上を走行する台車３４を備えた載置走行架台３５とから主に構成される。駆動部５は載置走行架台３５に実質的に載置される。

載置走行架台３５の後方には、トンネル軸方向に間隔を隔てて横桁３６が複数配設されている。これら横桁３６は、両端部がトンネル内周面（既設セグメント１４）に固定されており、掘進機本体３の後方に牽引される後続台車（図示せず）が走行するレールの枕木として用いられていたものである。

次に、図２の状態から、カッタフレーム４の駆動部５を掘進機本体３から取り外して回収する構造及び方法について、図２の部分拡大図である図３、図３のIV−IV線断面図である図４、図３の分解図である図５を用いて述べる。

図３、図５に示すように、このシールド掘進機１は、シールドフレーム２内に、その内部を前後に仕切って設けられ、カッタフレーム４の回転中心Ｘを中心とした円環状の開口部３７が形成された隔壁６と、開口部３７に合わせてリング状に形成された中間リング３８を回転可能に支持すると共に、中間リング３８を回転駆動するための駆動部５が取り付けられた駆動部フレーム３９とを備えている。

中間リング３８は、環状板からなる表板４０と、その背面に取り付けられた断面コ字状の背面部材４１とからなり、旋回環４２を介して駆動部フレーム３９に回転可能に支持されており、背面部材４１の周囲が駆動部フレーム３９によって覆われ、表板４０が駆動部フレーム３９から前方に露出している。中間リング３８の背面部材４１と駆動部フレーム３９との間には、シール４８が介設されている。

中間リング３８を駆動部フレーム３９に回転可能に支持する旋回環４２は、回転側である中間リング３８にボルトナット４３で連結された回転側ハウジング４４と、静止側である駆動部フレーム３９にボルトナット４５で連結された静止側ハウジング４６と、静止側ハウジング４６と回転側ハウジング４４との間に介設されたベアリング４７（後方のメインスラストベアリング、前方のサブスラストベアリング、中間のラジアルベアリング）とを有する。

駆動部フレーム３９には、旋回環４２の回転側ハウジング４４を回転駆動するためのモータ４９が装着されている。モータ４９の回転軸にはピニオン５０が装着されており、ピニオン５０は、旋回環４２の回転側ハウジング４４の外周面に形成された外歯ギヤ５１に噛合されている。この構成によれば、モータ４９を駆動してピニオン５０が回転すると、ピニオン５０に噛合する外歯ギヤ５１が形成された回転側ハウジング４４が固定側ハウジング４６に対して回転し、回転側ハウジング４４に連結された中間リング３８及び中間ビーム７を介してカッタフレーム４が回転される。

駆動部フレーム３９には、その径方向外側にリング板５２が溶接等によって一体的に固定され、径方向内側に円板５３が溶接等によって一体的に固定されている。リング板５２は、隔壁６の内面に重ねられ、隔壁６の開口部３７と中間リング３８との間に形成される径方向外側の隙間５４を覆うカバーとなり、円板５３は、隔壁６の内面に重ねられ、隔壁６の開口部３７と中間リング３８との間に形成される径方向内側の隙間５５を覆うカバーとなる。円板５３の中心部には穴が形成されており、その穴には円筒５６が設けられ、円筒５６の内部には、シール９を介して、センターシャフト８が回転可能に挿通されている。

隔壁６には、隔壁６の開口部３７と中間リング３８の表板４０の外周縁との間に形成される径方向外側の隙間５４を覆う外側プレート５７が取り付けられていると共に、隔壁６の開口部３７と中間リング３８の表板４０の内周縁との間に形成される径方向内側の隙間５５を覆う内側プレート５８が取り付けられている。外側プレート５７は、一端が隔壁６に溶接等で固定され、他端が中間リング３８の表板４０の外周縁に接する直前まで延出された形状となっており、内側プレート５８は、一端が隔壁６に溶接等で固定され、他端が中間リング３８の表板４０の内周縁に接する直前まで延出された形状となっている。

また、シールド掘進機１は、駆動部フレーム３９の中間リング３８を隔壁６の開口部３７に合わせた状態で、駆動部フレーム３９と隔壁６とを連結切離するため、駆動部フレーム３９のリング板５２、円板５３及び隔壁６に反切羽側から着脱される静止側ネジ締結具５９と、カッタフレーム４の中間ビーム７の後端に設けられた取付部材（フランジ）６０を中間リング３８の表板４０に当接させた状態で、フランジ６０と表板４０とを連結切離するため、フランジ６０及び表板４０に反切羽側から着脱される回転側ネジ締結具６１とを備えている。

静止側ネジ締結具５９は、リング板５２に形成された穴６２を挿通して隔壁６に形成されたネジ穴６３に螺合される外側ボルト６４と、円板５３に形成された穴６５を挿通して隔壁６に形成されたネジ穴６６に螺合される内側ボルト６７とから成る。外側ボルト６４は、リング板５２の周方向に間隔を隔てて複数周設され、内側ボルト６７は、円板５３の径方向及び周方向に間隔を隔てて複数周設されている。これら外側ボルト６４及び内側ボルト６７は、隔壁６の後方（反切羽側）から装着され、隔壁６の後方から緩めることができる。

回転側ネジ締結具６１は、中間リング３８の表板４０の径方向外側に形成された穴６８を挿通して中間ビーム７の後端に固定されたフランジ６０に形成されたネジ穴６９に螺合される外側ボルト７０と、中間リング３８の表板４０の径方向内側に形成された穴７１を挿通して中間ビーム７のフランジ６０に形成されたネジ穴７２に螺合される内側ボルト７３とから成る。

中間ビーム７の後端に取り付けられたフランジ６０は、図４に示すように、正面（切羽側）から見て径方向に長い長方形に形成され、回転側ネジ締結具６１の外側ボルト７０は、そのフランジ６０の径方向外側の一辺に沿って間隔を隔てて複数配設され、回転側ネジ締結具６１の内側ボルト７３は、フランジ６０の径方向内側の一辺に沿って間隔を隔てて複数配設されている。なお、フランジ６０は、中間リング３８の表板４０と完全に重なるようにリング板状となっていてもよい。

駆動部フレーム３９のリング板５２には、坑内から外側ボルト７０にアクセスするための外側アクセス穴７４が形成され、駆動部フレーム３９の円板５３には、坑内から内側ボルト７３にアクセスするための内側アクセス穴７５が形成されている。図４に示すように、外側アクセス穴７４は、外側ボルト７０の配設領域に沿って扁平に形成され、内側アクセス穴７５は、内側ボルト７３の配設領域に沿って扁平に形成されている。外側アクセス穴７４には、この外側アクセス穴７４を覆う外側蓋７６が反切羽側からボルト７７で着脱可能に装着されており、内側アクセス穴７５には、この内側アクセス穴７５を覆う内側蓋７８が反切羽側からボルト７９で着脱可能に装着されている。

中間リング３８の表板４０の外周縁及び内周縁には、掘進方向前方に延出された係合部材８０が溶接等によって夫々取り付けられ、中間ビーム７の後端に取り付けられたフランジ６０の外周縁及び内周縁には、掘進方向後方に延出された被係合部材８１が溶接等によって夫々取り付けられている。被係合部材８１は一対の係合部材８０の間に嵌るように配設されており、中間リング３８の回転力が係合部材８０及び被係合部材８１を介して中間ビーム７のフランジ６０に伝達され、中間リング３８がフランジ６０に対して係合部材８０及び被係合部材８１に案内されて掘進方向後方に移動されるようになっている。

次に、図２の状態となった後、カッタフレーム４の駆動部５を掘進機本体３から取り外して回収する手順を述べる。

図３、図５に示すように、駆動部フレーム３９の後部に設けられたフランジ８２を径方向に分割するように切断（溶断）する。このフランジ８２は、駆動部フレーム３９を掘進機本体３に固定するため、シールドフレーム２に装着された架台８３に溶接されたものである。

次に、架台８３に形成された作業穴８４を通して作業員が、静止側ネジ締結具５９である外側ボルト６４及び内側ボルト６７を緩めて取り外し、アクセス穴７４、７５を覆う蓋７６、７８のボルト７７、７９を緩めて取り外す。蓋７６、７８を取り外すと、アクセス穴７４、７５を通して回転側ネジ締結具６１である外側ボルト７０と内側ボルト７３とが坑内に露出する。露出した外側ボルト７０と内側ボルト７３とを坑内から緩めて取り外す。

また、センターシャフト８とロータリージョイント１０とを締結するボルト８５を取り外す。

以上により、駆動部フレーム３９と隔壁６との連結が解かれ、駆動部フレーム３９に軸支された中間リング３８と中間ビーム７のフランジ６０との連結が解かれる。

その後、図６に示すように、駆動部フレーム３９を図示しないジャッキやウインチ等を用いて軸方向後方に移動させ、駆動部フレーム３９を駆動部受け架台２９の載置走行架台３５に移載する。この際、カッタ室１２内の土砂や水は先に注入した固化剤によって固化されているので、カッタ室１２内の土砂や水が坑内に噴出することはない。

駆動部フレーム３９を載置走行架台３５に移載した後、図７に示すように、ベース架台３１に載置したジャッキ８６によって昇降架台３２を上昇させ、横桁３６にレール８７を敷設する。その後、図８に示すように、ベース架台３１の上にスペーサ８８を載置し、ジャッキ８６を収縮させて昇降架台３２をスペーサ８８の上に載せる。こうして、載置走行架台３２の上のレール３３を横桁３６に敷設されたレール８７に繋げる。

最後に、載置走行架台３５をレール８９、８７に沿って発進立坑等まで後退させ、駆動部フレーム５及びそれに装着された各部品を回収し、再使用を図る。

なお、本実施形態では、ジャッキ８６にテレスコピック式の伸縮ストロークの大きなものを用いたが、ストロークの小さいジャッキを用いて少しずつ盛り変えながら昇降架台３２を上昇させてもよい。

本実施形態によれば、掘進終了後にカッタフレーム４の駆動部５を掘進機本体３から取り外して回収するシールド掘進機１及びそのカッタ駆動部回収方法において、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができる。

すなわち、前記特許文献１の技術では、カッタフレームを内筒と共に外筒の内部に引き抜いているが、カッタフレームの外周端における回転直径は外筒の外径に合わせられているので、引き抜きの際にカッタフレームの外周端が外筒の前縁に引っ掛からないようにするためには、カッタフレームに径方向の伸縮機構を設けるか、或いは作業員が掘進機本体の内部から切羽側に出てカッタフレームを切断する必要がある。カッタフレームに径方向の伸縮機構を設けることはコストアップに繋がり、作業員がカッタフレームの切断作業を行うためには、切羽への薬注量を増やす等の十分な対策が必要となり、工期の延びに繋がる。

他方、本実施形態では、カッタフレーム４を土中に残置しているので、上記問題が生じることはなく、特許文献１の技術と比べて、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができる。本実施形態では、カッタフレーム４は回収することなく土中に残置するが、カッタフレーム４は比較的簡単な構造物であり、回収できる駆動部５（モータ、ギヤ、ベアリング等）に比べれば廉価な部品である。よって、カッタフレーム４を土中に残置することによる不利益（カッタフレーム４を回収できない）と、利益（カッタフレーム４に径方向伸縮機構を設ける必要が無いので掘進機全体の低コスト化を図れる、切羽への薬注量が減るので工期の短縮化を図れる）とを比較考量すると、利益が不利益よりも勝る。

また、特許文献１の技術では、カッタフレームを内筒と共に外筒の内部に引き抜いた際、外筒の前方の開口は薬注によって固められた切羽の地盤によって塞がれて止水される。この止水を万全なものとするには、カッタフレームの前方の切羽の地盤に、止水を確実とする十分な量の固化剤を注入しなければならず、いきおい薬注量が増え、コストアップとなる。また、薬注量が増えると、注入した固化剤が固化するのを待つ時間も長くなり、工期も延びる。

他方、本実施形態では、固化剤は、カッタフレーム４と隔壁６との間のカッタ室１２に注入されてカッタ室１２内の土砂を固化することで止水しているので、特許文献１の技術と比べると固化剤の注入量が大幅に減り、低コストとなる。また、カッタ室１２内の土砂が固化すればよいので、固化するのを待つ時間が短くて済み、工期が短縮化される。

なお、図３において、掘進中、外側プレート５７と中間リング３８の表板４０の外周縁との間から後方に進入した土砂や水は、駆動部フレーム３９のリング板５２及びリング板５２のアクセス穴７４に取り付けられた蓋７６によって遮断され、坑内に進入することはない。同様に、内側プレート８５と中間リング３８の表板４０の内周縁との間から後方に進入した土砂や水は、駆動部フレーム３９の円板５３及び円板５３のアクセス穴７５に取り付けられた蓋７８によって遮断され、坑内に進入することはない。そして、蓋７６、７８を取り外すときには、カッタ室１２内の土砂は固化剤によって固化されているので、坑内に土砂や水が噴出することはない。

本発明の一実施形態に係るシールド掘進機の側断面図である。図１のシールド掘進機から幾つかの部品を取り外し、駆動部受け架台を取り付けた側断面図である。図２の部分拡大図である。図３のIV−IV線断面図である。図３から駆動部フレームを取り外した様子を示す断面図である。図２の状態から駆動部フレームを駆動部受け架台に移載した様子を示す断面図である。図６の状態の次の工程を示す断面図である。図７の状態の次の工程を示す断面図である。

符号の説明

１シールド掘進機
２シールドフレーム
３掘進機本体
４カッタフレーム
５駆動部
６隔壁
３７開口部
３８中間リング
３９駆動部フレーム
５２カバーとしてのリング板
５３カバーとしての円板
５４隙間
５５隙間
５９静止側ネジ締結具
６０取付部材としてのフランジ
６１回転側ネジ締結具
７４アクセス穴
７５アクセス穴
７６蓋
７８蓋
８０係合部材
８１被係合部材
Ｘ回転中心

Claims

掘進機本体の前部に掘進方向と平行な軸廻りに回転されるカッタフレームを有し、掘進終了後に上記カッタフレームの駆動部を上記掘進機本体から取り外して回収するシールド掘進機であって、
上記掘進機本体の外殻を成す筒状のシールドフレーム内に、そのシールドフレーム内を前後に仕切って設けられ、上記カッタフレームの回転中心を中心とした円環状の開口部が形成された隔壁と、
上記開口部に合わせてリング状に形成された中間リングを回転可能に支持すると共に、その中間リングを回転駆動するための駆動部が取り付けられた駆動部フレームと、
該駆動部フレームの中間リングを上記隔壁の開口部に合わせた状態で、上記駆動部フレームと上記隔壁とを連結切離するため、これら駆動部フレーム及び隔壁に反切羽側から着脱される静止側ネジ締結具と、
上記カッタフレームに設けられた取付部材を上記中間リングに当接させた状態で、上記取付部材と上記中間リングとを連結切離するため、これら取付部材及び中間リングに反切羽側から着脱される回転側ネジ締結具と
を備えたことを特徴とするシールド掘進機。
上記駆動部フレームは、この駆動部フレームが上記隔壁に上記静止側ネジ締結具により連結されたとき、上記中間リングと上記開口部との間に形成される隙間を、上記回転側ネジ締結具の反切羽側にて覆うカバーを有し、
該カバーに、反切羽側から上記回転側ネジ締結具にアクセスするためのアクセス穴を形成し、
該アクセス穴に、このアクセス穴を覆う蓋を反切羽側から着脱可能に設けた請求項１に記載のシールド掘進機。
上記中間リングに、掘進方向前方に延出された係合部材を設け、
上記取付部材に、上記係合部材と係合するように掘進方向後方に延出された被係合部材を設け、
上記中間リングの回転力が上記係合部材及び被係合部材を介して上記取付部材に伝達され、
上記中間リングが上記取付部材に対して上記係合部材及び被係合部材に案内されて掘進方向後方に移動される請求項１又は２に記載のシールド掘進機。
シールド掘進機の掘進終了後にカッタフレームの駆動部を掘進機本体から取り外して回収する方法であって、
上記シールド掘進機は、
上記掘進機本体の外殻を成す筒状のシールドフレーム内に、そのシールドフレーム内を前後に仕切って設けられ、上記カッタフレームの回転中心を中心とした円環状の開口部が形成された隔壁と、
上記開口部に合わせてリング状に形成された中間リングを回転可能に支持すると共に、その中間リングを回転駆動するための駆動部が取り付けられた駆動部フレームと、
該駆動部フレームの中間リングを上記隔壁の開口部に合わせた状態で、上記駆動部フレームと上記隔壁とを連結切離するため、これら駆動部フレーム及び隔壁に反切羽側から着脱される静止側ネジ締結具と、
上記カッタフレームに設けられた取付部材を上記中間リングに当接させた状態で、上記取付部材と上記中間リングとを連結切離するため、これら取付部材及び中間リングに反切羽側から着脱される回転側ネジ締結具とを備え、
かかるシールド掘進機を土中の掘進終了位置まで掘進させた後、
上記隔壁と上記カッタフレームとの間のカッタ室内に固化剤を注入してこのカッタ室内の土砂を固化し、
上記静止側ネジ締結具及び回転側ネジ締結具を緩めて、上記駆動部フレームを上記隔壁から切り離すと共に上記中間リングを上記取付部材から切り離し、
上記隔壁及び取付部材を土中に残置して、上記駆動部フレーム及び中間リングを反切羽側に取り外して回収する
ことを特徴とするシールド掘進機のカッタ駆動部回収方法。