JPH0546439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はシールド掘削機に係わり、特に、築
造すべきトンネルの両側端からトンネルを掘進
し、これらを途中で接合してトンネルを完成させ
る地中接合工法に用いられて好適なシールド掘削
機に関する。

「従来の技術」 近年、軟弱な地盤等にトンネルを掘削するシー
ルド工法の工期短縮化を図る目的で、築造すべき
トンネルの両側端に相当する位置に発進立坑を掘
削して、これら発進立坑から２台のシールド掘削
機によりトンネルを掘削し、それらを途中で接合
することによりトンネルを完成させる、地中接合
工法と呼ばれる手法が提案、実施されている。

第１０図は、前記従来の地中接合工法を示す図
である。図において、符号Ｇは両端部から掘削し
てきたシールド・トンネルの接合部付近の地山で
あり、この地山Ｇ内では、紙面に対して右側に一
方のトンネルTaを掘削したシールド掘削機１と、
左側に地方のトンネルTbを掘削したシールド掘
削機２とが所定の間隔（約30cm程度）の地山Gi
を残した状態で向かい合つている。これらシール
ド掘削機１，２の前部には、地山掘削用のカツタ
装置５ａ，５ｂが設けられている。そして、シー
ルド掘削機１，２の後方に形成されたトンネル
Ta，Tbの壁面は、セグメント３ａ，３ａ，…，
３ｂ，３ｂ，…によつて覆工が行なわれている。
また、シールド掘削機１，２の先端部にはスキン
プレート１ａ，２ａに対して所定の傾斜角（α＝
17゜〜25゜）で、また周方向に所定のピツチで地山
Ｇに向つて穿孔式凍結管４ａ，４ｂが設置されて
いると共に、スキンプレート１ａ，２ａおよび最
前部のセグメント３ａ，３ｂには、その全内周面
に貼付け凍結管（図示略）が設置されている。

そして、前記スキンプレート１ａ，２ａに設置
された穿孔式凍結管４ａ，４ｂ及び貼付け凍結管
内にプラインを循環させて、地山Giを囲むよう
にスキンプレート１ａ，２ａの外周部の地山Gf
を凍結させた後、シールド掘削機１，２のカツタ
装置５ａ，５ｂを解体し、次いで、前記シールド
掘削機１，２間に残された地山Giを掘削し、そ
の壁面を覆工することにより左右から掘削してき
たトンネルTaとTbとを接合させ、シールド・ト
ンネルを完成させる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前記従来のシールド掘削機１，２に
おいては、その前部にカツタ装置５ａ，５ｂが設
けられていることから、前述の地中接合工法施工
時において、これらカツタ装置５ａ，５ｂが互い
に当接するまで両方のシールド掘削機１，２を接
近させることが不可能であり、通常30cm程度の〓
間を残して相対向されるため、止水や土留が完全
とは言い難く、その安全性に問題があること、ま
た、補助工法として主に採用される凍結工法は多
くの工費や工期を要すると共に、海底下での施工
時に塩分の混入した凍土の強度が低下すること、
さらに、凍結時の凍土膨張及び解凍時の地盤沈下
の影響があること、凍土の管理が難しいこと等の
問題点があつた。

この発明は、前記問題点に鑑みてなされたもの
で、トンネル接合部付近の地山から接合部付近に
作用する土水圧に対するシールや止水を確実なも
のとし、安全に施工を行うことができると共に、
トンネルの接合に要する工費や工期を大幅に低減
することの可能なシールド掘削機の提供を目的と
している。

「問題点を解決するための手段」 前記問題点を解決するために、この発明は、シ
ールド掘削機の外殻たるスキンプレート前部に設
けられたカツタ装置の径を前記スキンプレートよ
り小径に形成すると共に、このカツタ装置を前記
スキンプレートの内部に同軸状に設けられた筒状
の支持部に軸支させ、さらに、この支持部を前記
スキンプレートの軸線に沿つて前後方向に移動自
在に支持させ、前記スキンプレートの先端部を外
筒と内筒とにより二重に形成すると共に、これら
外筒と内筒との間に、スキンプレートの前後方向
に移動自在に貫入リングを収納させておくことが
望ましい。そして、前記スキンプレートの先端部
を外筒と内筒とにより二重に形成することで、前
記貫入リングが貫入される貫入室を形成すると共
に、これら外筒と内筒との間に、スキンプレート
の前後方向に移動自在な保護リングを収納させて
おくことが望ましい。

この場合、前記カツタ装置のスポークに、スキ
ンプレートの径方向に伸縮自在なカツタ部を設け
ておくことが望ましい。

「作用」 この発明では、シールド掘削機の外殻たるスキ
ンプレートの前部に設けられたカツタ装置が、そ
の径が前記スキンプレートより小径に形成されて
いると共に、前記スキンプレートの内部に同軸状
に設けられた筒状の支持部に軸支され、さらにこ
の支持部は前記スキンプレートの軸線に沿つて前
後方向に移動自在に支持されているので、トンネ
ル接合時に前記カツタ装置をスキンプレート後方
に移動させることで、このカツタ装置をスキンプ
レート内部に収納することができる。また、前記
スキンプレートの先端部の外筒と内筒との間に
は、スキンプレートの前後方向に移動自在な貫入
リングが収納されているので、この貫入リングを
前方に移動させることで、トンネル接合部の地山
を覆うことができる。

そして、前記スキンプレートの先端部に形成さ
れた貫入室内には、スキンプレート前後方向に移
動自在な保護リングが収納されているので、この
保護リングを前後方向に移動させることにより、
貫入室内部への掘削土砂や礫の侵入を阻止すると
共に、貫入室内に土砂や礫が侵入してもこれらを
外部に排除することができる。

また、前記カツタ装置には、スキンプレートの
径方向に伸縮自在なカツタ部が設けられているの
で、通常掘削時においてこのカツタ部を伸長させ
ることでスキンプレートの外径とほぼ同径のトン
ネルを掘削することが可能になる。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

第１図ないし第５図は、この発明に係わるシー
ルド掘削機を地中接合工法に適用した実施例を示
す図である。

図中、符号Ｇは両側端から掘削されてきたシー
ルド・トンネルの接合部付近の地山であり、この
地山Ｇ内では、第１のシールド掘削機１０が、そ
の前部に設けられたカツタ装置１１により右側か
ら左側に向つてトンネルTaを掘削し、また、第
２のシールド掘削機４０が、その前部に設けられ
たカツタ装置４１により左側から右側に向つて他
方のトンネルTbを掘削している。そして、第１
のシールド掘削機１０の後方に形成されたトンネ
ルTaの壁面は、このシールド掘削機１０の内部
で組み立てられたセグメント１２，１２，…によ
つて１次覆工され、同様に、第２のシールド掘削
機４０の後方に形成されたトンネルTbの壁面は、
このシールド掘削機４０の内部で組み立てられた
セグメント４２，４２，…によつて１次覆工され
ている。

前記第１のシールド掘削機１０の外殻を成す円
筒状のスキンプレート１３の先端部は、このスキ
ンプレート１３と同径に形成された外筒１４と、
この外筒１４より小径に形成された円筒１５とに
より、二重に形成されており、この内筒１５は、
前記スキンプレート１３の軸線に直交するように
形成された中空環状の仕切板１７によりこのスキ
ンプレート１３に連結されている。これら外筒１
４と内筒１５との間には、鉄板を円筒状に形成し
てなる貫入リング１６が格納されている。

また、前記第１のシールド掘削機１０には、そ
のスキンプレート１３中間部内面に環状の反力板
１９が取り付けられていると共に、この反力板１
９前面には、前記貫入リング１６押出用の押出ジ
ヤツキ２０が、その周方向に間隔を置いて複数個
（図示例では１個のみ図示してある）取り付けら
れている。この押出ジヤツキ２０のジヤツキロツ
ド２１は、前記仕切板１７を貫通して、スキンプ
レート１３の軸線に沿つて前方に延在され、その
先端が前記貫入リング１６後端に取り付けられて
いる。また、前記外筒１４内周面及び内筒１５外
周面には、リツプシール等のシール材３７，３
７，…が、前記貫入リング１６をその両側面から
挾持するように設けられ、以上の構成により、貫
入リング１６は、スキンプレート１３の軸線に沿
つて前後方向に摺動自在に構成されている。

前記仕切板１７の内面には、筒状の取付筒１８
が前記スキンプレート１３と同軸状に取り付けら
れていると共に、この取付筒１８内周面には、こ
れよりやや小径な有底円筒状の支持部２３が嵌入
されている。この支持部２３は、筒状の摺動筒２
４及びこの摺動筒２４前端部を閉塞してなる仕切
板２５とから構成されている。前記取付筒１８内
周面には、この取付筒１８及び摺動筒２４の間に
介在されるすべり軸受３８，３８及びリツプシー
ル、Ｕシール、Ｏリング等のシール材３７，３７
が設けられている。そして、仕切板２５と、シー
ルド掘削機１０後方に設けられたセグメント組立
用のエレクタ装置３３との間には、摺動筒２４移
動用の移動ジヤツキ３４が介在され、これによ
り、前記支持部２３はスキンプレート１３の軸線
に沿つて前後方向に移動自在に構成されている。
また、図中、符号３６は前記仕切板２５中心部に
設けられた開閉自在なハツチである。

一方、前記第１のシールド掘削機１０のカツタ
装置１１は、前記支持部２３の仕切板２５より小
径に形成され、スキンプレート１３と同心円状と
なるようにこの仕切板２５に軸支された支持ドラ
ム２６と、この支持ドラ２６先端部に固定され、
スキンプレート１３の軸線からその径方向に放射
状に延在する８本のスポーク２７，２７，…とか
ら概略構成されている。

これらスポーク２７，２７，…は、その先端を
通る円の直径が前記内筒１５の内径よりやや小径
となるように形成されている。スポーク２７の前
面には切削刃２８，２８，…が多数配設されてい
る。また、スポーク２７，２７，…のうち、一本
おきのスポーク２７の内部には先端刃２９が格納
されていると共に、この先端刃２９には、これを
シールド掘削機１０の径方向に伸縮させてスポー
ク２７の内外へ格納、露出させる、ジヤツキ等か
らなる伸縮機構３０が付設されている。

また、前記支持ドラム２６は、前記仕切板２５
に軸受３１を介して軸支されている。さらに、摺
動筒２４内周面には、支持ドラム２６後端部と係
合して、この支持ドラム２６を回転駆動する油圧
モータ等の駆動機構３２が取り付けられ、これに
より、カツタ装置１１全体が前記スキンプレート
１３の軸線を中心軸として回転駆動されることと
なる。

なお、この第１のシールド掘削機１０において
は、第５図に示すように、その支持部２３の摺動
筒２４後端部に、スキンプレート１３の軸線に沿
つて延在する突条２４ａが形成されていると共
に、前記取付筒１８内周面に設けられたシール材
３７には、前記突条２４ａに係合する係合溝３７
ａが形成されている。すなわち、摺動筒２４と取
付筒１８とはスプライン結合され、これにより、
前記支持ドラム２６の回転に伴う摺動筒２４の連
れ回りが防止される。

一方、前記第２のシールド掘削機４０は、その
概略構成が前記第１のシールド掘削機１０と同様
であり、そのスキンプレート４３の先端部が前記
第１のシールド掘削機１０と同径の円筒状の外筒
４４及び内筒４５とにより二重に形成されてい
る。この内筒４５は、スキンプレート４３の軸線
に直交して形成された中空環状の仕切板４８によ
り連結されている。そして、これら外筒４４、内
筒４５及び仕切板４８で囲繞される空間が、第１
のシールド掘削機１０の貫入リング１６が貫入さ
れる貫入室４６とされている。

この貫入室４６内には、前記外筒４４及び内筒
４５間の間隔より僅かに薄い肉厚に形成された保
護リング５２が嵌入されている。この保護リング
５２の前面には、シールド掘削機２の中心に向つ
て後方に傾斜する傾斜面５２ａが形成され、これ
により、貫入リング１６との圧着性の増大、及
び、掘削土砂の円滑な取り込みが図られている。
また、前記第２のシールド掘削機４０には、その
スキンプレート４３中間部内面に環状の反力板４
９が取り付けられていると共に、この反力板４９
前面には、前記保護リング５２引込用の引込ジヤ
ツキ５０が、その周方向に間隔を置いて複数個
（図示例では１個のみ図示してある）取り付けら
れている。この引込ジヤツキ５０のジヤツキロツ
ド５１は、前記仕切板４７を貫通して、スキンプ
レート４３の軸線に沿つて前方に延在され、その
先端が前記保護リング５２後端に取り付けられて
いる。また、前記外筒４４内周面及び内筒４５外
周面には、リツプシール等のシール材３７，３
７，…が、前記保護リング５２をその両側面から
挾持するように設けられ、以上の構成により、保
護リング５２は、スキンプレート４３の軸線に沿
つて前後方向に摺動自在に構成されている。

前記仕切板４７の内面には、前記第１のシール
ド掘削機１０と同様に、筒状の取付筒４８が前記
スキンプレート４３と同軸状に取り付けられてい
ると共に、この取付筒４８内周面には、これより
やや小径な有底円筒状の支持部５３が嵌入されて
いる。この支持部５３は、前記支持部２３と同様
に、筒状の摺動筒５４及び仕切板５５とから構成
されている。前記取付筒４８内周面には、すべり
軸受３８，３８及びリツプシール、Ｕシール、Ｏ
リング等のシール材３７，３７が設けられてい
る。そして、仕切板５５と、シールド掘削機４０
後方に設けられたエレクタ装置６３との間には、
摺動筒５４移動用の移動ジヤツキ６４が介在さ
れ、これにより、前記支持部５３はスキンプレー
ト４３の軸線に沿つて前後方向に移動自在に構成
されている。また、図中、符号６６は前記仕切板
５５中心部に設けられた開閉自在なハツチであ
る。

一方、前記カツタ装置４１は、前記第１のシー
ルド掘削機１０のカツタ装置１１と同様に、前記
支持部５３の仕切板５５に軸支された支持ドラム
５６と、この支持ドラム５６先端部に固定され、
スキンプレート４３の軸線からその径方向に放射
状に延在する８本のスポーク５７，５７，…とか
ら概略構成されている。

これらスポーク５７，５７，…は、前記第１の
シールド掘削機１０のスポーク２７と同様に、そ
の先端を通る円の直径が前記内筒４５の内径より
やや小径となるように形成されている。スポーク
５７の前面には切削刃５８，５８，…が多数配設
されている。また、スポーク５７，５７，…のう
ち、一本おきのスポーク５７の内部には先端刃５
９が格納されていると共に、この先端刃５９に
は、これをシールド掘削機４０の径方向に伸縮さ
せてスポーク５７の内外へ格納、露出させる、ジ
ヤツキ等からなる伸縮機構６０が付設されてい
る。

また、前記支持ドラム５６は、前記仕切板５５
に軸受６１を介して軸支されていると共に、摺動
筒５４内周面には、支持ドラム５６後端部と係合
して、この支持ドラム５６を回転駆動する油圧モ
ータ等の駆動機構６２が取り付けられ、これによ
り、カツタ装置４１全体が前記スキンプレート４
３の軸線を中心軸として回転駆動されることとな
る。

なお、この第２のシールド掘削機４０において
は、前記第１のシールド掘削機１０と同様に、そ
の支持部５３の摺動間５４後端部に、スキンプレ
ート４３の軸線に沿つて延在する突条が形成され
ていると共に、前記取付筒４８内周面に設けられ
たシール材３７には、前記突条に係合する係合溝
が形成されており、これにより、前記支持ドラム
５６の回転に伴う摺動筒５４の連れ回りが防止さ
れる。

また、図中、符号３５，６５は、それぞれシー
ルド掘削機１０，４０の仕切板１７，４７後面に
周方向に間隔を置いて設けられ、前記セグメント
１２，４２の先端に反力を取つてシールド掘削機
１０，４０を前方に推進させる推進ジヤツキ、符
号３９，６９は、それぞれシールド掘削機１０，
４０のスキンプレート１３，４３後端部内面に設
けられ、前記セグメント１２，４２とスキンプレ
ート１３，４３との間の間〓を閉塞するテールパ
ツキンである。

次に、以上のような構成を有するシールド掘削
機１０，４０を用いてトンネルを接合する方法に
ついて説明する。

まず、第６図に示すように、シールド掘削機１
０，４０を用いて、トンネルの両側端からトンネ
ルTa，Tbを掘削しつつ、トンネルTa，Tbの壁
面にセグメント１２，４２を組み立てることで、
１次覆工を行う。この際、カツタ装置１１，４１
の先端刃２９，５９を伸縮機構３０，６０により
伸長させることで、掘削するトンネルTa，Tbの
径を外筒１４，４４と少なくとも同径としてお
く。なお、前記第２のシールド掘削機４０の保護
リング５２の貫入室４６内での位置は、いずれで
あつても良いが、トンネルTb掘進時に保護リン
グ５２を貫入室４６前部に位置させておくこと
で、この貫入室４６内部への掘削土砂や礫の侵入
を阻止することができる。

そして、トンネルの接合部において、これらシ
ールド掘削機１０，４０を所定長さの地山Gi（約
30cm〜１ｍ程度）を残して対向させる（第７図）。
この後、伸長させておいた先端刃２９，５９を元
の長さにまで短縮させた後に、移動ジヤツキ３
４，６４を駆動することでカツタ装置１１，４１
を内筒１５，４５内に収納し、更に推進ジヤツキ
３５，６５，…を駆動することで、シールド掘削
機１０，４０の前端がほぼ当接する程度にまでこ
れらシールド掘削機１０，４０を接近させる。次
に、前記保護リング５２が貫入室４６の奥にある
場合には、引込ジヤツキ５０，５０，…を駆動す
ることで、保護リング５２を貫入室４６前部にま
で摺動させ、これにより貫入室４６内に侵入した
土砂や礫を外部に排出しておく。この状態で、押
出ジヤツキ２０，２０，…を駆動することで、貫
入リング１６を第１のシールド掘削機１０のスキ
ンプレート１３の軸線に沿つて前方に摺動させ、
その先端を保護リング傾斜面５２ａに当接させ
る。さらに、押出ジヤツキ２０，２０，…による
貫入リング１６の押し出しを続けつつ、これに連
動して、引込ジヤツキ５０，５０，…を駆動する
ことで、その傾斜面５２ａに貫入リング１６の先
端を当接させたまま、保護リング５２を後方に摺
動させ、これにより、貫入リング１６を貫入室４
６奥にまで引き込む。すなわち、この貫入リング
１６により、シールド掘削機１０，４０の間に残
されたトンネル接合部の地山Giを覆うのである。
この際、トンネルTa，Tbに二次覆工を行う場
合、トンネル接合部の覆工前に、予めこの接合部
付近までのセグメント１２，４２内面にコンクリ
ート７０を巻いておく（第８図）。

この後、カツタ装置１１，４１及び支持部２
３，５３を解体、撤去すると共に、エレクタ装置
３３，６３等の周辺機材を撤去し、更に貫入リン
グ１６の両端部を内筒１５，４５に溶接して固定
する。そして、シールド掘削機１０，４０のスキ
ンプレート１３，４３内面に、２次覆工分の厚さ
を含めた場所打ちコンクリート７１を打設するこ
とで、トンネル接合部の覆工を行う。ここで、前
記トンネル接合部を補強する目的で、内筒１５，
４５の内面に、例えば形鋼からなる支保工７２，
７２，…を設けても良い（第９図）。

以上の工法により、シールド・トンネルの接合
部の施工が完了される。ここで、トンネル接合時
においては、それぞれのシールド掘削機１０，４
０のカツタ装置１１，４１の先端刃２９，５９を
短縮させることで、カツタ装置１１，４１の先端
部の径を内筒１４，４４の内径よりも小さくで
き、これにより移動ジヤツキ３４，６４を短縮さ
せることで、支持部２３，５３、ひいてはカツタ
装置１１，４１を内筒１４，４４内に収納するこ
とが可能となる。従つて、トンネル接合時におい
て、シールド掘削機１０，４０のスキンプレート
１３，４３前端がそれぞれ当接する程度にまで、
双方のシールド掘削機１０，４０を接近させるこ
とが可能となるため、トンネル接合部付近の地山
Ｇから接合部付近に作用する土水圧に対する土留
や止水を確実なものとでき、安全にシールド・ト
ンネルの接合部の施工を行うことができる。ま
た、前記従来の地中接合工法の如く、凍結工法の
ような補助工法を用いる必要が無いため、トンネ
ル接合時において多大な工費や工期を要すること
なく、接合部の施工を行うことが可能となる。

特に、この実施例のシールド掘削機１０，４０
は、そのカツタ装置１１，４１が、円筒状の支持
ドラム２６，５６と、この支持ドラム２６，５６
先端部に設けられたスポーク２７，５７とから構
成され、かつ、この支持ドラム２６，５６が筒状
の支持部２３，５３に軸支された、いわゆる中間
支持型シールド掘削機である。従つて、例えばス
ポークをスキンプレート軸線上に配置された１本
のセンターシヤフトで支持するような、いわゆる
センターシヤフト支持型シールド掘削機に比較し
て、大重量のスポークを支持することが可能であ
るので、シールド掘削機の大口径化が容易となる
と共に、カツタ装置１１，４１中心部に十分な作
業空間が確保されるので、例えばスポーク２７，
５７及び仕切板２５，５５間の空間に停留した礫
を排出する等の作業において、その作業環境が著
しく改善される。

また、第１のシールド掘削機１０のスキンプレ
ート１３先端部には貫入リング１６が設けられて
いるので、トンネル接合時において、この接合部
の地山Giを貫入リング１６により覆うことがで
き、これにより接合部に土留や止水をより確実な
ものとすることができる。また、第２のシールド
掘削機４０のスキンプレート４３先端部に保護リ
ング５２が設けられているので、通常掘削時にお
いて前記貫入リング１６が貫入されるべき貫入室
４６内に土砂や礫が侵入して、この貫入室４６が
閉塞されるのを防止することができると共に、土
砂や礫によつて貫入室４６内が閉塞されても、こ
の保護リング５２をスキンプレート４３の軸線に
沿つて前後に移動させることで、貫入室４６内か
ら前記土砂や礫を排出することができ、これによ
り前記貫入リング１６の円滑な貫入が容易とな
る。

ここで、この実施例においては、カツタ装置１
１，４１のスポーク２７，５７は、その先端を通
る円の径が前記内筒１４，４４よりやや小径に形
成されているため、このスポーク２７，５７のみ
でトンネル掘削を行うと、トンネルの掘削径がス
キンプレート１３，４３の外径にまで至らず、推
進ジヤツキ３５，６５によるシールド掘削機１
０，４０推進時の推進抵抗が過大となつてしま
う。しかしながら、前記スポーク２７，５７に、
スキンプレート１３，４３の径方向に伸縮自在な
先端刃２９，５９が設けられているので、通常掘
削時においてこれら先端刃２９，５９を伸張させ
ることで、スキンプレート１３，４３外径とほぼ
同径のトンネルを掘削することが可能となり、シ
ールド掘削機１０，４０に作用する推進抵抗が減
少する。

なお、この発明のシールド掘削機は、その形
状、寸法等が前記実施例に限定されることなく、
種々の変形実施例が可能である。一例として、前
記第２のシールド掘削機４０に、その一端が前記
貫入室４６内に開口する止水材注入管（図示せ
ず）を配設し、トンネル接合時にこの止水材注入
管により貫入室４６内に止水材を充填して、トン
ネル接合部における止水をより確実なものとして
も良い。また、この止水材の注入個所は前記貫入
室４６内に限定されず、止水が必要な個所に適宜
注入管を配設して注入作業を行えば良い。

また、この発明のシールド掘削機は、前述の地
中接合工法のみにその適用が限定されることがな
い。一例として、到達立坑においてシールド・ト
ンネルとこの到達立坑とを接合する場合に用いら
れても良く、すなわち、前述の如く２台が組とさ
れる構成に限定される必要は無い。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれ
ば、シールド掘削機のスキンプレート前部に設け
られたカツタ装置の径を前記スキンプレートより
小径に形成すると共に、このカツタ装置を前記ス
キンプレートの内部に同軸状に設けられた筒状の
支持部に軸支させ、さらに、この支持部を前記ス
キンプレートの軸線に沿つて前後方向に移動自在
に支持させたようなシールド掘削機を構成したの
で、トンネル接合時において前記支持部をスキン
プレート後方に後退させることで、カツタ装置を
スキンプレート内に収納することが可能となる。
従つて、トンネル接合時において、シールド掘削
機のスキンプレート前端がそれぞれ当接する程度
にまで、双方のシールド掘削機を接近させること
が可能となるため、トンネル接合部付近の地山か
ら接合部付近に作用する土水圧に対する土留や止
水を確実なものとでき、安全にシールド・トンネ
ルの接合部の施工を行うことができる。また、こ
の発明のシールド掘削機によりシールド・トンネ
ルの地中接合を行えば、前記従来の地中接合工法
の如く、凍結工法のような補助工法を用いる必要
が無いため、トンネル接合時において多大な工費
や工期を要することなく、接合部の施工を行うこ
とが可能となる。

また、この発明のシールド掘削機は、そのカツ
タ装置が筒状の支持部に軸支された、いわゆる中
間支持型シールド掘削機であるため、従来供用さ
れているセンターシヤフト支持型シールド掘削機
に比較して、大重量のスポークを支持することが
可能であるので、シールド掘削機の大口径化が容
易となると共に、カツタ装置中心部に十分な作業
空間が確保され、その作業環境が著しく改善され
るという優れた利点を有する。

また、この発明によるシールド掘削機のスキン
プレートの先端部には、貫入リングが設けられて
いるので、トンネル接合時において、この接合部
の地山を貫入リングで覆うことができ、これによ
り接合部の土留や止水をより確実なものとするこ
とができる。

また、この発明によるシールド掘削機のスキン
プレート先端部の貫入室内に保護リングが設けら
れているので、通常掘削時において前記貫入室内
に土砂や礫が侵入して、この貫入室が閉塞される
のを防止すると共に土砂や礫により貫入室内が閉
塞されてもこの保護リングを前後方向に移動させ
ることで、貫入室内から前記土砂や礫を排出する
ことができ、これにより貫入リングの円滑な貫入
が容易となる。

さらに、カツタ装置にはスキンプレートの径方
向に伸縮自在なカツタ部が設けられているので、
通常掘削時においてこのカツタ部を伸長させるこ
とでスキンプレートの外径とほぼ同径のトンネル
を掘削することが可能になり、シールド掘削機に
作用する推進抵抗が減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図はこの発明の一実施例であ
るシールド掘削機を示す図であつて、第１図は側
面図、第２図は正面図、第３図ないし第４図はこ
の発明の他の実施例であるシールド掘削機を示す
図であつて、第３図は側面図、第４図は正面図、
第５図は第１図の−′線に沿う要部のみを示
した矢視断面図、第６図ないし第９図はこの発明
の一実施例及び他の実施例であるシールド掘削機
を用いた地中接合工法を説明するための工程図、
第１０図は従来の地中接合工法に用いられるシー
ルド掘削機を示す図である。 １０，４０……シールド掘削機、１１，４１…
…カツタ装置、１２，４２……セグメント、１
３，４３……スキンプレート、１４，４４……外
筒、１５，４５……内筒、１６……貫入リング、
２３，５３……支持部、２４ａ……突条（凸部）、
２９，５９……先端刃（カツタ部）、３８ａ……
係合溝（凹部）、５２……保護リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外殻たる筒状のスキンプレートの前部に設け
   られたカツタ装置により地山を掘削しつつ、内部
   で一次覆工用のセグメントを組み立てながら地中
   を推進するシールド掘削機において、前記カツタ
   装置は、その径が前記スキンプレートより小径に
   形成されていると共に、前記スキンプレートの内
   部に同軸状に設けられた筒状の支持部に軸支さ
   れ、さらにこの支持部は前記スキンプレートの軸
   線に沿つて前後方向に移動自在に支持され、前記
   スキンプレートの先端部は、外筒と内筒とにより
   二重に形成されていると共に、これら外筒と内筒
   との間には、スキンプレートの前後方向に移動自
   在な貫入リングが収納されていることを特徴とす
   るシールド掘削機。 ２ 前記スキンプレートの先端部が外筒と内筒と
   により二重に形成されることで、前記貫入リング
   が貫入される貫入室がこのスキンプレート先端部
   に形成されると共に、この貫入室内には、スキン
   プレートの前後方向に移動自在な保護リングが収
   納されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のシールド掘削機。 ３ 前記カツタ装置には、スキンプレートの径方
   向に伸縮自在なカツタ部が設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   のシールド掘削機。