JP6245608B2 - シールド掘進機のカッタ盤の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、シールド掘進機のカッタ盤の検査方法に関するものである。

シールド工法は、切羽の安定を図りながらシールド掘進機のカッタ盤を切羽に押し当て回転させることにより地山を掘削するとともに、掘削坑の内壁面に複数個の鋼製セグメントを組み付けることによりトンネルを構築する工法である。

シールド掘進機のカッタ盤のビット等の状態を検査するには、カッタ盤の前面（切羽）に立坑を構築するか、または、切羽の地盤を改良した後に、作業者がシールド掘進機内から切羽にカッタ盤のビット等の状態を出て確認している。

なお、例えば特許文献１には、カッタヘッドと機器本体との間のチャンバ内に充填した泥土による泥土圧を切羽の土圧に対抗させた状態で掘進を行う泥土圧式のシールド掘進機の構成が開示されている。また、例えば特許文献２には、シールド掘進機に装備した土圧計を機内側から交換および調整することが可能な構成が開示されている。

特開２００２−３０３０９２号公報 実開平２−１３２７９７号公報

しかし、シールド掘進機を構成するカッタ盤のビット等の状態を検査する場合に、立坑の築造や地盤の改良を行うと、シールド工法による掘削工期が長くなる、という問題がある。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、その目的は、シールド工法による掘削工期を短縮することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のシールド掘進機のカッタ盤の検査方法は、シールド掘進機のカッタ盤と機器本体との間のチャンバ内に充填した泥土による泥土圧を切羽の圧力に対抗させた状態で前記カッタ盤を回転させることにより地盤に掘削坑を形成する工程と、前記カッタ盤の回転を止めた後、前記シールド掘進機を後退させて前記カッタ盤と前記切羽との間に検査空間を形成する工程と、前記検査空間の形成後、前記カッタ盤の回転を止めた状態で前記チャンバ内の泥土を排出するとともに、その排出により前記チャンバ内および前記検査空間内に形成された空き領域を水で満たす水置換工程と、前記水置換工程後、前記機器本体の内部から前記検査空間内に検査用撮影手段を挿入し、前記カッタ盤の映像を撮影することにより前記カッタ盤の状態を検査する工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の本発明は、上記請求項１記載の発明において、前記水置換工程においては、前記チャンバ内の泥土を複数回に分けて排出するとともに、その排出の度に前記チャンバ内および前記検査空間内の空き領域を水で満たすことを特徴とする。

また、請求項３に記載の本発明は、上記請求項１または２記載の発明において、前記水置換工程後、前記カッタ盤の検査工程前に、前記空き領域の水内に凝集剤を添加する工程を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、カッタ盤の検査に際して、立坑の築造や地盤の改良を行う必要が無いので、シールド工法による掘削工期を短縮することが可能になる。

請求項２記載の発明によれば、水置換工程時に地盤の安定性を向上させることができるので、シールド工法の安全性を向上させることが可能になる。

請求項３記載の発明によれば、凝集剤を用いない場合に比べて、置換水の透明度を短時間で向上させることができるので、シールド工法による掘削工期を短縮することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る泥土圧シールド掘進機の内部を側面から透かして見せた要部構成図である。 図１のシールド掘進機のカッタヘッドの正面図である。 掘削孔内でのカッタヘッドの検査時における図１のシールド掘進機の内部を側面から透かして見せた要部構成図である。 本発明の一実施の形態に係るシールド工法の一例のフロー図である。 （ａ）は掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図、（ｂ）は図５（ａ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図である。 （ａ）は図５（ｂ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図、（ｂ）は図６（ａ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図である。 図６（ｂ）の段階の水置換位置を示すカッタヘッドの正面図である。 （ａ）は図６（ｂ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図、（ｂ）は図８（ａ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図である。 図８（ｂ）の段階の水置換位置を示すカッタヘッドの正面図である。 （ａ）は図８（ｂ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図、（ｂ）は図１０（ａ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図である。 図１０（ｂ）の段階の水置換位置を示すカッタヘッドの正面図である。 （ａ）は図１０（ｂ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図、（ｂ）は図１２（ａ）に続く掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図である。 本発明の他の実施形態に係るシールド掘進機の内部を側面から透かして見せた要部構成図である。 図１３のシールド掘進機を構成するカッタヘッドの一例の正面図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

まず、本実施の形態のシールド掘進機の一例について図１〜図３を参照しながら説明する。図１は本実施の形態のシールド掘進機の内部を側面から透かして見せた要部構成図、図２は図１のシールド掘進機のカッタヘッドの正面図、図３は掘削孔内でのカッタヘッドの検査時における図１のシールド掘進機の内部を側面から透かして見せた要部構成図である。

本実施の形態のシールド掘進機１は、例えば、カッタヘッド２と機器本体３との間のチャンバ４内に泥土を充填した状態で掘進することにより泥土圧を発生させ、その泥土圧を切羽の土圧に対抗させた状態で掘進を行う泥土圧シールド掘進機である。この場合、チャンバ４内の泥土は、カッタヘッド２により掘削された土砂に添加材を注入して練り混ぜることにより生成されており、不透水性と塑性流動性（自由に変形および移動できる性質）とを有している。

シールド掘進機１の運転は、その後方の後続台車（図示せず）内の運転室内でオペレータにより制御される。また、その運転室内に設けられた制御部によりシールド掘進機１の全体の動作が制御される。このシールド掘進機１により構築されるトンネルは、特に限定されるものではないが、例えば、上水用トンネル、下水用トンネルまたはケーブル用トンネルのようなトンネルである。

シールド掘進機１の機器本体３の前面には、例えば、スポーク型の円盤状のカッタヘッド２が機器本体３の周方向に沿って正逆方向に回転可能な状態で設置されている。カッタヘッド２は、地盤の切羽を掘削する部材であり、カッタヘッド２の前面（切羽に対向する面）には、図２に示すように、中央のハブ部２ａと、ハブ部２ａから外周に向かって放射状に延びる３本のスポーク部２ｂと、スポーク部２ｂの先端部を連結する外周リング部２ｃと、こられの部材間に形成された貫通孔２ｄとが設置されている。

ハブ部２ａの前面には、センタビット２ｅが設置されている。また、各スポーク部２ｂには、複数のビット２ｆおよびスクレーパツース２ｇが設置されている。また、外周リング部２ｃには、ビット（図示せず）およびコピーカッタ２ｈが設置されている。外周リング部２ｃのビットは支障物を切削する役割を備えている。また、コピーカッタ２ｈは、急曲線施工時の余堀りやシールド掘進機１の姿勢制御等を行う役割を備えている。

さらに、カッタヘッド２の裏面には、練混ぜ翼６が設置されている。練混ぜ翼６は、例えば、円柱状に形成されており、カッタヘッド２が回転するとチャンバ４内の土砂と添加材とを撹拌混合する役割を備えている。

一方、シールド掘進機１を構成する機器本体３は、前胴プレート（前胴部）３ａと、その後方の後胴プレート（後胴部）３ｂと、その後方のテールシール３ｃとを備えている。

前胴プレート３ａおよび後胴プレート３ｂは、例えば円筒状の鋼製板により形成されており、機器本体３の外形を形成するとともに、機器本体３の内部に中空空間を形成する構成部である。前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとは、前胴プレート３ａの後端側において後胴プレート３ｂの先端の球面軸受部が前胴プレート３ａの内周面に接した状態で入り込むことで係合されている。

テールシール３ｃは、掘進作業中に機器本体３の後部から機器本体３内に地下水等が入り込むのを防止する封止部材であり、後胴プレート３ｂの後端部に後胴プレート３ｂの内周に沿って枠状に設置されている。

前胴プレート３ａの前面側において、その前面から機器本体３の内方に後退した位置には、機器本体３内の中空空間を切羽側と機内側とに分ける隔壁７が設置されている。この隔壁７の切羽側、すなわち、上記カッタヘッド２と隔壁７との間に、上記チャンバ４が設けられている。チャンバ４には、カッタヘッド２により掘削された土砂等がカッタヘッド２の貫通孔２ｄ（図２参照）を通じて取り込まれる。

また、隔壁７の面内上部には、機器本体３とチャンバ４とを連通する連通孔７ａが形成されている。この連通孔７ａは、機器本体３内からチャンバ４内に、清水を供給したり、添加材（作泥土材）を注入したり、洗浄部材（図示せず）を挿入したり、検査部材（検査用撮影手段）Ｐ（図３参照）を挿入したりする孔である。

添加材は、例えば、ベントナイトが使用されるが、ベントナイトに代えて気泡材を用いても良いし、ベントナイトと気泡材との両方を使用しても良い。洗浄部材は、カッタヘッド２（ハブ部２ａ、スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、センタビット２ｅおよびビット２ｆ等）を洗浄するための部材である。

検査部材Ｐは、カッタヘッド２（ハブ部２ａ、スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、センタビット２ｅおよびビット２ｆ等）を撮影することでカッタヘッド２の状態を検査するための撮影手段であり、図３に示すように、ロッド部Ｐ１と、その先端のカメラ部Ｐ２と、ワイヤ（図示せず）とを備えている。

カメラ部Ｐ２は、例えば、耐水圧防水構造のカメラが使用されており、機器本体３内でワイヤを操作することにより上下に位置を変えられるようになっている（図３の矢印Ａ１参照）。カッタヘッド２の検査に際しては、地盤ＧＤに掘られた掘削坑ＥＨにおいてカッタヘッド２の前面と切羽との間に検査空間Ｓが形成される。検査部材Ｐのカメラ部Ｐ２は、隔壁７の連通孔７ａおよびカッタヘッド２の貫通孔２ｄを通じて検査空間Ｓに設置される。検査部材Ｐのカメラ部Ｐ２により撮影された映像は、機内後方の操作者側にリアルタイムで送信され目視確認することが可能になっている。

シールド掘進機１において隔壁７よりも機内側には、カッタ駆動体８、中折れジャッキ９ａ、シールドジャッキ９ｂ、スクリューコンベア１０、エレクタ１１および添加材注入部１２ａ等が設置されている。

カッタ駆動体８は、カッタヘッド２を正逆方向に回転させるモータ（駆動源）である。ここでは、カッタ駆動方式としてセンターシャフト駆動方式が例示されている。

中折れジャッキ９ａは、前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとを連結するとともに、シールド掘進機１の推進方向や姿勢を修正する機器である。中折れジャッキ９ａは、機器本体３内において前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとの境界を跨ぐように、機器本体３の周方向に沿って複数個並んで配置されている。この中折れジャッキ９ａに圧油を供給し前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとを予め決められた方向および角度に屈折させた状態でシールド掘進機１を推進することにより、シールド掘進機１の推進方向や姿勢を制御することが可能になっている。

シールドジャッキ９ｂは、機器本体３の後方に設置されたセグメントＳＧに反力をとってシールド掘進機１を前進させるための推進力を発生させる機器である。シールドジャッキ９ｂは、機器本体３内において前胴プレート３ａと後胴プレート３ｂとの境界を跨ぐように、機器本体３の周方向に沿って複数個並んで配置されている。

スクリューコンベア１０は、チャンバ４内に取り込まれた土砂を機外に排出するための機器であり、機器本体３の底部において隔壁７を貫通しチャンバ４内に配置された土砂取込端部１０ａから機器本体３の後方において機器本体３の高さ方向中央より若干高い位置に配置された排出端部１０ｂに向かって斜め上向きに連続的に延在した状態で設けられている。ここではリボンスクリューコンベアが例示されている。

エレクタ１１は、セグメントＳＧを把持して掘削坑の内周方向に旋回し、掘削坑の内周方向の組立位置に移送する組立装置である。エレクタ１１は、エレクタ駆動用の油圧モータ（図示せず）により掘削坑の周方向に沿って回転可能な状態で後胴プレート３ｂの中空内に設置されている。

添加材注入部１２ａは、シールド掘進機１の外周や切羽に対して上記添加材（作泥土材）を注入する部分である。この添加材注入部１２ａは、前胴プレート３ａの周方向に沿って複数箇所に配置されている。

次に、本実施の形態のシールド工法の一例について図４のフロー図に沿って図５〜図１２を参照して説明する。なお、図５、図６、図８、図１０、図１２は掘削工程中のシールド掘進機の要部を側面側から見た概略図、図７、図９、図１１は各段階の水置換位置を示すカッタヘッドの正面図である。

図５（ａ）は地盤ＧＤに掘削坑ＥＨを掘削中のシールド掘進機１を示している。シールド掘進機１により地盤ＧＤに掘られた掘削坑ＥＨの後方には複数個のセグメントＳＧが組み付けられている。また、セグメントＳＧと掘削坑ＥＨとの間には裏込め材ＢＧが注入されている。

まず、図５（ｂ）に示すように、チャンバ４内に泥土ＭＤを注入して泥土圧を発生させ、その泥土圧を切羽の土圧に対抗させて切羽の安定を図りながらシールド掘進機１のカッタヘッド２を切羽に押し当て回転させることにより地盤ＧＤを掘削するとともに、シールド掘進機１のシールドジャッキ９ｂを伸ばすことによりシールド掘進機１を矢印Ａ２に示すように前に進める。なお、図面を見易くするため泥土ＭＤにハッチングを付した。

続いて、カッタヘッド２の回転を止めた後、図６（ａ）に示すように、シールドジャッキ９ｂを縮めてシールド掘進機１を矢印Ａ３に示すように若干後退させる。これにより、カッタヘッド２と切羽との間に検査空間Ｓを形成する。なお、後退長さは、例えば２２ｍｍ程度である（図４のマシンバックリング工程１００）。

その後、カッタヘッド２の回転を止めたまま、図６（ｂ）に示すように、チャンバ４内の泥土ＭＤの一部を矢印Ａ４に示すようにチャンバ４内下部のスクリューコンベア１０の土砂取込端部１０ａ（図１〜図３参照）を通じて外部に排出するとともに、その排土によりチャンバ４内および検査空間Ｓ内の上部に生じた空き領域に矢印Ａ５に示すように隔壁７上部の連通孔７ａ（図１〜図３参照）を通じて清水Ｗを注入する。これにより、泥土ＭＤを清水Ｗに置換する。なお、図６（ｂ）においては、図面を見易くするため、清水Ｗと泥土ＭＤとに異なるハッチングを付した（図４のチャンバ内水置換工程１０１）。

この排土においては、土砂取込端部１０ａ側からスクリューコンベア１０内に添加材（ベントナイト＋高分子材等）を注入し、スクリューコンベア１０内において添加材と泥土とを攪拌する。これにより止水性を向上させることができるので、排土に因る土圧低下を防ぐことができる。

また、水置換作業においては、掘削坑ＥＨの径が大きい場合や地盤の条件に因っては一度にカッタヘッド２の中心高さ位置まで置換を行うと地盤が不安定になる可能性があるので、地盤が自立していることを確認しながら複数回に分けて置換を行う。これにより、水置換工程時に地盤の安定性を向上させることができるので、掘削工事の安全性を向上させることができる。

ここでは、図６（ｂ）および図７に示すように、カッタヘッド２の外周上部からスポーク部２ｂの長手方向（カッタヘッド２の径方向）の中間位置まで排土を行い水置換を行う。図７の破線は清水Ｗと泥土ＭＤとの境界位置Ｌ１を示している。また、水置換作業においては、地盤沈下が発生しないように土圧を保ちつつ排土しながら清水Ｗを供給する一方、地上では沈下測量を実施する。なお、ここでは清水を機器本体３内から検査空間Ｓ内に注入する場合について説明したが、これに限定されるものではなく地中の地下水が検査空間Ｓ内に入り込む場合もある。

次いで、カッタヘッド２の回転を止めたまま、隔壁７上部の連通孔７ａを通じてチャンバ４内および検査空間Ｓの清水Ｗ内に凝集剤を添加した後、凝集剤を洗管ノズル（逆噴射ノズル：図示せず）により攪拌させ凝集効果を得る。これにより、凝集剤を用いない場合に比べて、置換水内の浮遊物質を短時間で除去することができる。すなわち、置換水の透明度を短時間で向上させることができる。したがって、シールド工法による掘削工期を短縮することができる（図４の凝集剤添加工程１０２）。

続いて、カッタヘッド２の回転を止めたまま、図８（ａ）に示すように、検査部材Ｐを隔壁７の連通孔７ａを通じて検査空間Ｓの清水Ｗ内に挿入し、清水Ｗ内のカッタヘッド２（スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、ビット２ｆおよびスクレーパツース２ｇ等）をカメラ部Ｐ２により撮影する。作業者は、機器本体３内側においてカメラ部Ｐ２により撮影された映像を目視することでカッタヘッド２の状態を検査する。なお、この検査工程においてはカッタヘッド２の検査のみならず礫径等のような地盤ＧＤの切羽の確認をしても良い（図４のカメラ検査工程１０３）。

このように、本実施の形態においては、シールド掘進機１の機器本体３内においてカッタヘッド２の状態を検査することができるので、立坑の築造や地盤の改良を行う必要が無い。したがって、シールド工法による掘削工期を短縮することができる。

また、立坑の築造や地盤の改良のための大規模な設備も不要なので、シールド工法による掘削工事の施工費を低減することができる。

また、シールド掘進機１の機器本体３内においてカッタヘッド２の状態を検査することができるので、埋設物や民家が密集していたり、道路使用許可を必要としたりする都心部においても問題無く掘削工事を行うことができる。

さらに、カッタヘッド２の検査に際して切羽に出る必要が無いので、掘削工事の安全性を向上させることができる。

続いて、カッタヘッド２（スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、ビット２ｆおよびスクレーパツース２ｇ等）に泥土が固着している場合は、カッタヘッド２の回転を止めたまま、洗浄用ロッド（洗浄部材：図示せず）を隔壁７の連通孔７ａを通じて検査空間Ｓに挿入し、清水Ｗ内のカッタヘッド２（スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、ビット２ｆおよびスクレーパツース２ｇ等）部分の汚れを高圧噴射等により洗浄する（図４のスポーク上部洗浄工程１０４）。

その後、カッタヘッド２の回転を止めたまま、図８（ａ）に示したように、検査部材Ｐを隔壁７の連通孔７ａを通じて検査空間Ｓの清水Ｗ内に挿入し、カッタヘッド２（スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、ビット２ｆおよびスクレーパツース２ｇ等）をカメラ部Ｐ２により撮影する。作業者は、機器本体３内側においてカメラ部Ｐ２により撮影された映像を目視することでカッタヘッド２の状態を検査する。なお、この検査工程においてもカッタヘッド２の状態のみならず礫径等のような地盤ＧＤの切羽の状態を検査しても良い（図４のカメラ検査工程１０５）。

次いで、カッタヘッド２の回転を止めたまま、図８（ｂ）に示すように、チャンバ４内の泥土ＭＤの一部を矢印Ａ６に示すようにスクリューコンベア１０により外部に排出するとともに、その排土によりチャンバ４内および検査空間Ｓの上部に生じた空き領域に矢印Ａ７に示すように隔壁７上部の連通孔７ａを通じて清水Ｗを注入する。これにより、泥土ＭＤを清水Ｗに置換する。

排土や水置換作業の仕方は上記工程１０１と同じであるが、ここでは、図８（ｂ）および図９に示すように、ハブ部２ａの外周位置まで排土を行い水置換を行う。図９の破線は清水Ｗと泥土ＭＤとの境界位置Ｌ２を示している。なお、ここでは清水を機器本体３内から検査空間Ｓ内に注入する場合について説明したが、これに限定されるものではなく地中の地下水が検査空間Ｓ内に入り込む場合もある（図４のチャンバ内水置換工程１０６）。

続いて、カッタヘッド２の回転を止めたまま、洗浄用ロッド（洗浄部材：図示せず）を隔壁７の連通孔７ａを通じて検査空間Ｓに挿入し、清水Ｗ内の境界位置Ｌ１，Ｌ２間のカッタヘッド２（スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、ビット２ｆおよびスクレーパツース２ｇ等）部分の汚れを高圧噴射等により洗浄する（図４のスポーク下部洗浄工程１０７）。

その後、カッタヘッド２の回転を止めたまま、図１０（ａ）に示すように、検査部材Ｐを隔壁７の連通孔７ａを通じて検査空間Ｓの清水Ｗ内に挿入し、境界位置Ｌ１，Ｌ２間のカッタヘッド２（スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、ビット２ｆおよびスクレーパツース２ｇ等）部分をカメラ部Ｐ２により撮影する。作業者は、機器本体３内側においてカメラ部Ｐ２により撮影された映像を目視することでカッタヘッド２の状態を検査する。なお、この検査工程においてもカッタヘッド２の状態のみならず礫径等の地盤ＧＤの切羽の状態を検査しても良い（図４のカメラ検査工程１０８）。

次いで、カッタヘッド２の回転を止めたまま、図１０（ｂ）に示すように、チャンバ４内の泥土ＭＤの一部を矢印Ａ８に示すようにスクリューコンベア１０により外部に排出するとともに、その排土によりチャンバ４内および検査空間Ｓの上部に生じた空き領域に矢印Ａ９に示すように隔壁７上部の連通孔７ａを通じて清水Ｗを注入する。これにより、泥土ＭＤを清水Ｗに置換する。

排土や水置換作業の仕方は上記工程１０１と同じであるが、ここでは、図１０（ｂ）および図１０に示すように、ハブ部２ａの中心位置まで排土を行い水置換を行う。図１０の破線は清水Ｗと泥土ＭＤとの境界位置Ｌ３を示している。なお、ここでは清水を機器本体３内から検査空間Ｓ内に注入する場合について説明したが、これに限定されるものではなく地中の地下水が検査空間Ｓ内に入り込む場合もある（図４のチャンバ内水置換工程１０９）。

続いて、カッタヘッド２の回転を止めたまま、洗浄用ロッド（洗浄部材：図示せず）を隔壁７の連通孔７ａを通じて検査空間Ｓに挿入し、清水Ｗ内の境界位置Ｌ２，Ｌ３間のカッタヘッド２（ハブ部２ａ、スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、センタビット２ｅおよびスクレーパツース２ｇ等）部分の汚れを高圧噴射等により洗浄する（図４のフィッシュテール洗浄工程１１０）。

その後、カッタヘッド２の回転を止めたまま、図１２（ａ）に示すように、検査部材Ｐを隔壁７の連通孔７ａを通じて検査空間Ｓの清水Ｗ内に挿入し、境界位置Ｌ２，Ｌ３間のカッタヘッド２（ハブ部２ａ、スポーク部２ｂ、外周リング部２ｃ、センタビット２ｅおよびスクレーパツース２ｇ等）部分をカメラ部Ｐ２により撮影する。作業者は、機器本体３内側においてカメラ部Ｐ２により撮影された映像を目視することでカッタヘッド２の状態を検査する。なお、この検査工程においてもカッタヘッド２の状態のみならず礫径等の地盤ＧＤの切羽の状態を検査しても良い（図４のカメラ検査工程１１１）。

以上のような検査工程後、図１２（ｂ）に示すように、ベントナイト溶液Ｂを矢印Ａ１０に示すように隔壁７の連通孔７ａを通じてチャンバ４内に注入し、チャンバ４内の清水Ｗをベントナイト溶液Ｂに置換して切羽の安定を図る（図４のベントナイト溶液注入工程１１２）。その後、図５（ｂ）で説明したのと同様の掘削工程に移行する。

次に、図１３は本実施の形態の他の例のシールド掘進機の内部を側面から透かして見せた要部構成図、図１４は図１３のシールド掘進機のカッタヘッドの正面図である。

図１３のシールド掘進機１は、例えば、外周支持駆動方式の泥土圧シールド掘進機である。このシールド掘進機１の機器本体３の前面には、図１４に示すように、例えば、面板型の円盤状のカッタヘッド２が機器本体３の周方向に沿って正逆方向に回転可能な状態で設置されている。

カッタヘッド２の前面中央には、センタカッタ２ｉが回転自在の状態で設置されている。また、カッタヘッド２の前面外周側には、インナーカッタ２ｊおよびゲージカッタ２ｋが回転自在の状態で設置されている。また、外周リング部２ｃには、ビット２ｍおよびコピーカッタ２ｈが設置されている。さらに、カッタヘッド２の前面には、添加材注入部１２ｂが設けられている。

この場合、貫通孔２ｄの面積が上記したスポーク型のカッタヘッド２に比べて小さいので、カッタヘッド２の検査に際して、カッタヘッド２の前面の貫通孔２ｄの位置と、検査部材Ｐを挿通する連通孔７ａの位置とが一致するようにカッタヘッド２を停止させる。そして、検査部材Ｐのカメラ部Ｐ２を機器本体３内から連通孔７ａおよび貫通孔２ｄを通じて検査空間Ｓに挿入する。これにより、面板型のカッタヘッド２においても上記と同様に検査することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、前記実施の形態においては、リボンスクリューコンベアを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えばリボン型と軸付き型とを組み合わせたスクリューコンベアを用いても良い。

以上の説明では、本発明をセンターシャフト駆動方式や外周支持駆動方式の泥土圧シールド掘進機を用いるシールド工法に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、中間支持駆動方式の泥土圧シールド掘進機を用いるシールド工法に適用しても良い。

１ シールド掘進機
２ カッタヘッド
２ａ ハブ部
２ｂ スポーク部
２ｃ 外周リング部
２ｄ 貫通孔
２ｅ センタビット
２ｆ ビット
２ｇ スクレーパツース
２ｈ コピーカッタ
２ｉ センタカッタ
２ｊ インナーカッタ
２ｋ ゲージカッタ
３ 機器本体
４ チャンバ
７ 隔壁
７ａ 連通孔
９ａ 中折れジャッキ
９ｂ シールドジャッキ
１０ スクリューコンベア
ＧＤ 地盤
ＥＨ 掘削坑
Ｐ 検査部材
Ｐ１ ロッド部
Ｐ２ カメラ部

Claims (3)

1. シールド掘進機のカッタ盤と機器本体との間のチャンバ内に充填した泥土による泥土圧を切羽の圧力に対抗させた状態で前記カッタ盤を回転させることにより地盤に掘削坑を形成する工程と、
   前記カッタ盤の回転を止めた後、前記シールド掘進機を後退させて前記カッタ盤と前記切羽との間に検査空間を形成する工程と、
   前記検査空間の形成後、前記カッタ盤の回転を止めた状態で前記チャンバ内の泥土を排出するとともに、その排出により前記チャンバ内および前記検査空間内に形成された空き領域を水で満たす水置換工程と、
   前記水置換工程後、前記機器本体の内部から前記検査空間内に検査用撮影手段を挿入し、前記カッタ盤の映像を撮影することにより前記カッタ盤の状態を検査する工程と、
   を有することを特徴とするシールド掘進機のカッタ盤の検査方法。
2. 前記水置換工程においては、前記チャンバ内の泥土を複数回に分けて排出するとともに、その排出の度に前記チャンバ内および前記検査空間内の空き領域を水で満たすことを特徴とする請求項１記載のシールド掘進機のカッタ盤の検査方法。
3. 前記水置換工程後、前記カッタ盤の検査工程前に、前記空き領域の水内に凝集剤を添加する工程を有することを特徴とする請求項１または２記載のシールド掘進機のカッタ盤の検査方法。

Images