JPH08158783A - 地中接合型シールド掘進機およびその接合法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両シールド機間の止水機構を健全に維持し、
その機能を充分に発揮せしめることにより、シールド機
同士の接合を容易にした地中接合型シールド機の提供。 【構成】 貫入側シールド機１が、そのシールド機本体
１ａの前端部近傍の外周面に全周にわたるチューブシー
ル９を備え、且つその外周面にチューブシール９の外周
を覆うための保護円筒１１を摺動自在に備えており、受
入側シールド機において、そのスキンプレート３０と該
スキンプレート内部の構造体とが軸方向に相対移動しう
るように構成されており、該相対移動により内部構造体
が後退したあとの受入側シールド機のスキンプレート内
部空間に、貫入側シールド機の前端部が、チューブシー
ル９に受入側シールド機のスキンプレートの内周面が当
接する状態で貫入しうるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中接合型シールド掘
進機（以下、単に掘進機という）および該掘進機の地中
接合法に関する。さらに詳しくは、第二シールド機（受
入側シールド機）のスキンプレート内へその前端から、
第一シールド機（貫入側シールド機）の前端部を貫入
し、貫入側シールド機のシール部材を健全な状態で作用
させた状態で両シールド機が結合しうるようにされた掘
進機、および該掘進機の地中接合法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近年
トンネルや共同溝等の工事をシールド工法によって行う
ことが多くなっている。しかし、その場合に工事期間や
一機のシールド機によって掘進できる距離等には限界が
あるため、複数の立坑を設けこの立坑間をそれぞれシー
ルド機によって掘削し、連続したトンネルを形成してい
る。

【０００３】しかしながら、とくに都市部では地上のみ
ならず地下の建造物や交通網が輻輳しているため、立坑
の建造が困難な場合が多い。そこで中間立坑や到達立坑
を設ける必要なく、たとえば二機のシールド機によって
離間地点から向かい合ってトンネル等を掘進し、最終的
に上記二機のシールド機を接合する技術が開発されてい
る。

【０００４】このような地中接合工法の従来技術とし
て、特開昭６３−４７４９９号公報記載の発明がある
が、この接合法は、同径の２機のシールド機を、トンネ
ル接合部で対峙させ、その接合部近傍に固化剤を注入し
た後カッターディスク等を解体してトンネルを接合する
ようにしたものである。両シールド機ともに、接合部間
の止水機構等を備えておらず、シールド機外部から地下
水等の漏水を生じることがあるため、両シールド機間の
固化土砂の除去やカッターディスク等の解体作業に多く
の工費と工期を必要とする。

【０００５】また同様の接合方法に用いるシールド機と
して特開平５−２４８１７０号公報記載の発明がある。
このシールド機は受入側シールド機の前端からそのスキ
ンプレート内へ貫入側シールド機のカッターディスクを
貫入し、スキンプレート内周面に装備されたチューブシ
ールによって貫入側シールド機のカッターディスクの外
周面とのあいだをシールするものである。しかし、チュ
ーブシールが圧接すべき相手はカッターディスクの外周
面であり、一般に回転によって損傷している部位である
ため充分な止水効果が期待できない。また、貫入側シー
ルド機のカッターディスク外周面において、受入側シー
ルド機のスキンプレート内周面とのシールおよび貫入側
シールド機のスキンプレート内周面とのシールを必要と
しているため、両シールド機の接合後に内部構造体を除
去するときに上記二箇所（二部位の円周にわたる箇所）
にシールプレートを溶接する必要がある。

【０００６】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、止水機構を健全に維持し、その機能
を充分に発揮せしめることにより、掘進機同士の接合を
容易にし、その結果、効率のよいトンネル接合を可能に
した地中接合型掘進機を提供し、さらに、かかる地中接
合型掘進機を用いた地中接合法をも提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の掘進機は、第一
シールド機と、該第一シールド機と前端同士が接合され
うる第二シールド機とからなる地中接合型シールド掘進
機であって、上記第一シールド機が、そのシールド機本
体の前端部近傍の外周面に全周にわたる円環状シール部
材を備え、且つその外周面に該円環状シール部材の外周
を覆うための保護円筒を摺動自在に備えており、上記第
二シールド機において、そのスキンプレートと該スキン
プレート内部の構造体とが軸方向に相対移動しうるよう
に構成されており、該相対移動により上記構造体が後退
したあとの第二シールド機のスキンプレート内部空間
に、上記第一シールド機の前端部が、その円環状シール
部材に第二シールド機のスキンプレートの内周面が当接
する状態で貫入しうるように構成されている。

【０００８】前記第二シールド機用に装備された推進ジ
ャッキの本体をスキンプレート内部の構造体に形成され
た円環状固定部に接続し、該推進ジャッキのスプレッダ
の後端を組み立て済セグメントに着脱可能に構成し、上
記円環状固定部を第二シールド機のスキンプレート内周
側に着脱可能に構成し、それにより、円環状固定部とス
キンプレートとを接続し且つスプレッダの後端とセグメ
ントとを分離した状態で掘進し、円環状固定部とスキン
プレートとの接続を解除し且つスプレッダの後端とセグ
メントとを接続した状態でスキンプレートと該スキンプ
レート内部の構造体とを軸方向に相対移動しうるように
構成するのが、推進ジャッキによって内部の構造体を後
退させうることにより他の装置を必要としない点で好ま
しい。

【０００９】そして、前記円環状シール部材を、第一シ
ールド機の外周面に周方向に形成された溝と、該溝を全
周にわたって閉止する可撓性を有する円筒状閉止板と、
該閉止板の外側にその前方側周縁を固着された可撓性を
有する円筒状シール片とから構成し、上記溝に加圧流体
を供給するための圧入口を形成し、加圧流体の供給によ
って上記円筒状閉止板が外方へ膨出するに伴い、上記円
筒状シール片がその前方側周縁を支点として起立するこ
とにより、円筒状シール片の後方側周縁が第二シールド
機のスキンプレート内周面に当接して第一シールド機の
外周面と第二シールド機のスキンプレート内周面との間
隙が閉塞されうるように構成するのが、簡易な構成で効
果的なシール作用を奏しうる点で好ましい。

【００１０】または、前記円環状シール部材を、第一シ
ールド機の外周面に周方向に形成された溝と、該溝に嵌
合された可撓性を有するシールリングとから構成し、該
シールリングの断面形状を、全周にわたって上記溝を閉
止しうるように溝に向かって開くコの字状とし、上記溝
に加圧流体を供給するための圧入口を形成し、加圧流体
の供給によって上記シールリングが外方へ膨出すること
により、その外周面が第二シールド機のスキンプレート
内周面に当接して第一シールド機の外周面と第二シール
ド機のスキンプレート内周面との間隙が閉塞されうるよ
うに構成しても、簡易な構成で効果的なシール作用を奏
しうる点で好ましい。

【００１１】さらに、前記保護円筒の前端部近傍の内周
面にシールリングを装備し、該保護円筒が前記円環状シ
ール部材を覆う位置にあるときに、上記シールリングを
円環状シール部材の前方に位置するように構成するの
が、円環状シール部材を保護する機能をより向上せしめ
るとともに、両シールド機の接合時に、保護円筒の内周
面と貫入側シールド機本体の外周面とのあいだのシール
性を向上せしめる点で好ましい。

【００１２】また、前記円環シール部材の後方に、凍結
管および／または外方へ固化液を噴出するための固化液
供給管を配設するのが、両シールド機の接合後に両シー
ルド機間のシール性をさらに向上せしめる点で好まし
い。

【００１３】さらに、外方へ洗浄用水を噴射するための
ノズルを前記円環シール部材の後方に配設するのが、円
環シール部材が作用状態にいたるまでその健全性を維持
しうる点で好ましい。

【００１４】本発明のシールド掘進機の地中接合法は、
地中において、互いに近接してきた第一シールド機本体
および第二シールド機の前端同士を接合する方法であっ
て、(1) 第二シールド機のカッターディスク外周のサイ
ドオーバーカッターをカッターディスク内に収容し、該
カッターディスクを含む内部構造体をスキンプレート内
に後退させる工程と、(2) 第一シールド機のカッターデ
ィスク外周のサイドオーバーカッターをカッターディス
ク内に収容し、第一シールド機本体の外周面に装備され
た円環状シール部材を、その外周を覆って保護する保護
円筒を後方に移動させることによって露出させる工程
と、(3) 内部構造体を後退させることにより生じた第二
シールド機のスキンプレート内の空間に第一シールド機
の先端部が貫入するように、第一シールド機および第二
シールド機の少なくともいずれか一方のシールド機を前
進させ、第二シールド機のスキンプレート内周面に第一
シールド機外周面の円環状シール部材を作用させること
により止水および防砂の機能を奏せしめる工程とからな
ることを特徴としている。

【００１５】前記工程(3) において、第一シールド機の
外周面に配設された洗浄水噴射用のノズルから水を噴射
して、上記円環状シール部材の外周から土砂を洗い流す
のが、円環シール部材の健全性を維持しうる点で好まし
い。

【００１６】また、前記工程(3) において、円環状シー
ル部材を作用させたのち、第一シールド機の円環状シー
ル部材の後方に配設された凍結管によって周辺の土砂を
凍結するのが、両シールド機の接合後に両シールド機間
のシール性をさらに向上せしめる点で好ましい。

【００１７】さらに、前記工程(3) において、円環状シ
ール部材を作用させたのち、第一シールド機の円環状シ
ール部材の後方に配設された固化液供給管から固化液を
噴出することによって周辺の土砂を固化するのが、やは
り両シールド機の接合後に両シールド機間のシール性を
さらに向上せしめる点で好ましい。

【００１８】なお、特許請求の範囲でいう「前」および
「後」は、それぞれのシール機にとって進行方向を
「前」と呼び、その反対方向を「後」と呼んでいる。

【００１９】

【作用】本発明の掘進機によれば、保護円筒によって、
シールド機同士の接合直前まで両シールド機間をシール
するための円環状シール部を健全な状態に維持すること
ができ、接合時にはこの円環状シール部が、やはり健全
な状態に維持された相手側シールド機のスキンプレート
内周面に作用させることができる。その結果、両シール
ド機間に充分な止水効果が得られる。

【００２０】かかる掘進機を用いた地中接合法によって
も、もちろん上記と同様の作用が奏される。

【００２１】

【実施例】つぎに、図面を参照しつつ本発明の掘進機の
実施例を説明する。

【００２２】図１は本発明の掘進機の貫入側シールド機
の一実施例を示す側面断面図、図２は本発明の掘進機の
受入側シールド機の一実施例を示す側面断面図、図３
（ａ）は図１の貫入側シールド機のチューブシールの一
実施例の非作動状態を示す断面図であり、図３（ｂ）は
その作動状態を示す断面図、図４は図１の貫入側シール
ド機のチューブシールの他の実施例を示す断面図、図５
は図４のチューブシールのシールリングの一例を示す一
部切欠き斜視図、図６は図４のチューブシールのシール
リングの他の例を示す断面図、図７〜１０は図１および
図２のシールド機の接合動作を示す説明図、図１１は図
１および図２のシールド機の接合状態の一例を示す要部
断面図、図１２は図１および図２のシールド機の接合状
態の他の例を示す要部断面図である。

【００２３】図１に示されるのは、地中接合型掘進機の
うちいわば貫入側シールド機１（特許請求の範囲でいう
第一シールド機に該当する）であり、その前端部が図２
に示されるいわば受入側シールド機２（特許請求の範囲
でいう第二シールド機に該当する）の前端部内に貫入し
て互いに接合されるものである。なお、本実施例では図
１の貫入側シールド機１をいわゆる中折れ式シールド機
（互いに屈曲させうる前胴と後胴とからなるもの）と
し、図２の受入側シールド機２を中折れ式ではない一体
式としているが、とくにこのように限定されるものでは
ない。貫入側および受入側のいずれのシールド機に対し
ても中折れ式および一体式のうち所望のタイプを選択し
うる。また、図１および図２ともに、加泥管３と排泥管
４とを有し、カッターチャンバ５内の土砂を泥水化して
吸引、排出するいわゆる泥水式シールド機を用いている
が、とくに泥水式に限定されることはなく、貫入側およ
び受入側のいずれのシールド機も、カッターチャンバ内
の土砂をそのまま搬出するためのスクリュウコンベア等
の手段を備えたいわゆる土圧式とすることも可能であ
る。

【００２４】図１の貫入側シールド機１において、６は
推進ジャッキであり、７は中折れジャッキであり、８は
中折れピンである。また、シールド機本体１ａの前端近
傍（すなわち、カッターディスク１３ではなく、回転し
ない胴部である）の外周には、全周にわたって円環状シ
ール部材（以下、チューブシールという）９が装備され
ている。さらに、シールド機本体１ａの外周には、駆動
シリンダ１０によって前後方向に摺動させられうる保護
円筒１１が嵌装されている。この保護円筒１１は、前方
に位置するときにチューブシール９を覆って外部の土砂
等から保護するためのものである。また、９ａは駆動シ
リンダ１０のスプレッダ１０ａが往復動する空間をシー
ルド機内部と水密に隔離するための部屋である。したが
って、両シールド機１、２の接合後には、必要なときで
もシールド機本体１ａの前端縁と後述の受入側シールド
機のスキンプレート３０（図２および図１１参照）の内
周とのあいだ、および上記水密に隔離した部屋９ａにつ
いてのみシールプレートを溶接すれば済む。

【００２５】そして、保護円筒１１の前端部の内周には
シールリング１２が装備されている（図１１および図１
２も併せて参照）。それにより、保護円筒１１が前方に
位置するときにシールリング１２がシールド機本体１ａ
の外周におけるチューブシール９の前方に当接し、保護
円筒１１の内周面とチューブシール９の作用面とのあい
だに土砂が侵入することを防止することができる。ま
た、保護円筒１１が後方に退避したときには上記シール
リング１２とシールド機本体１ａに装備された後述のシ
ールリング３３（図１１および図１２も併せて参照）と
によって上記部屋９ａを止水する。

【００２６】カッターディスク１３の外周には余堀りの
ための複数個のサイドオーバーカッター１４が進退可能
に配設されている。

【００２７】図３にはチューブシール９の詳細が示され
ている。図３（ａ）はその非作動状態を示し、図３
（ｂ）は作動状態を示す。チューブシール９は、シール
ド機本体１ａの外周全周にわたって形成された溝１５
と、この溝１５をスペーサ１６を介して全周にわたって
閉止する閉止板１７と、閉止板１７の外側に、その前端
縁が全周にわたって閉止板１７に固定されたシール片１
８と、溝１５内へ水を圧入するための給水口１９とから
構成されている。なお、必要に応じて水の代わりに空気
を圧入してもよい。閉止板１７はたとえばゴム製材等か
ら形成されており、可撓性を有している。シール片１８
は、たとえばポリウレタン樹脂またはゴム製材等からな
る板材１８ａの中に、多数枚の短冊状金属片１８ｂが全
周にわたって整列状態で埋め込まれたものである。シー
ル片１８はこの短冊状金属片１８ｂによって必要なシー
ル圧が生じるようにその剛性が高められている。図３
（ｂ）には、水を溝１５内へ圧入することにより、閉止
板１７の膨出に伴ってシール片１８が起立し、後述の受
入側シールド機２のスキンプレート３０の内周面に当接
した状態が示されている。こうすることによって、シー
ルド機本体１ａの外周面と受入側シールド機２のスキン
プレート３０の内周面との間隙が閉塞され、外部の地下
水や土砂が新たに両シールド機１、２内へ侵入すること
が防止される。受入側シールド機２のスキンプレート３
０の内周面は、掘進時には本体の外周面と対向している
（図２参照）ため、外部の土砂との摺動によって損傷す
ることもないのでチューブシール９のシール性を損なう
ことがない。

【００２８】なお、図示のスペーサ１６を介在させるこ
とに限定されることはなく、溝１５の底部に直接閉止板
１７を取り付けてもよい。

【００２９】図３に示す２０はその内部に冷媒が流通す
る凍結管であり、チューブシール９の外方の水や土砂を
凍結させてシール性を向上させるものである。また、凍
結管２０に代えて、またはともに固化液供給管（図示し
ていない）を配設し、チューブシール９の外方に固化液
や薬液を噴出させることにより、水や土砂を固化させて
シール性を向上させることもできる。２１は洗浄水噴射
管であり、複数個の噴射孔２１ａを有している。洗浄水
噴射管２１は、貫入側シールド機１の受入側シールド機
２への貫入時に洗浄水（単なる水でよい）を噴射させ、
チューブシール９外方の土砂を洗い落とすことによって
そのシール性を向上せしめるものである。

【００３０】図４には他の実施例に係るチューブシール
２２が示されている。このチューブシール２２は、シー
ルド機本体１ａの外周全周にわたって形成された溝２３
と、この溝２３に嵌合されたシールリング２４と、溝２
３内に水を圧入するための給水口２５とから構成されて
いる。図５も併せて参照すれば明らかなように、シール
リング２４は、たとえばゴム製材等からなるその内側が
開いたコの字状断面を有する母材２４ａの中に、多数枚
のコの字状金属片２４ｂが全周にわたって整列状態で埋
め込まれたものである。シールリング２４はコの字状金
属片２４ｂによって必要なシール圧が生じるようにその
剛性が高められており、溝２３に嵌合することにより円
環状の隔室を形成するようにされている。シールリング
２４の両側面は溝２３の両内側面に弾力的に当接してい
る。そして、水を溝２３内へ圧入することにより、シー
ルリング２４の両側面は内圧によって、より強力に溝２
３の両内側面に当接するとともに、シールリング２４が
伸びて外方へ膨出することによってその外周面が受入側
シールド機２のスキンプレート３０の内周面に当接す
る。こうすることによって、図３のチューブシール９と
同様の作用効果を奏しうる。なお、シールリング２４の
外周面にはシール効果向上のため、複数本の周方向突条
２４ｃが形成されている。

【００３１】なお、図４には凍結管、固化液供給管およ
び洗浄水噴射管が省略されているが、図３のチューブシ
ール９と同様にこれらの配管を備えることは可能であ
る。

【００３２】図６にはシールリングの他の例が示されて
いる。このシールリング２５は図５のシールリング２４
とはその外周面の形状のみが異なっている。このシール
リング２５の外周面には、やはりシール効果向上のた
め、周方向に連なる山形断面の突条２５ａが形成されて
いる。

【００３３】図２に示すように、受入側シールド機２に
おいては、その推進ジャッキ２６の本体２６ａの前端が
内部構造体に固定されている。内部構造体とは、カッタ
ーディスク２７、バルクヘッド２８、各種配管３、４
等、スキンプレート３０の内部における、前記固定台３
より前方に組み込まれたもの全体を呼んだものである。

【００３４】推進ジャッキ本体２６ａは、具体的にはバ
ルクヘッド２８の外周側に設けられた固定台３１に固定
されている。また、スキンプレート３０の内周側と固定
台３１とは着脱自在にされている。また、図示してはい
ないが、推進ジャッキのスプレッダ２６ｂの後端部には
その後方のセグメントＳに連結しうる公知の連結手段が
設けられている。 かかる構成により、この推進ジャッ
キ２６はシールド機を前進せしめる機能と、スキンプレ
ート３０に対して前記内部構造体を後方へ移動せしめる
機能とを併せ持つこととなる。すなわち、受入側シール
ド機２の掘進時には推進ジャッキ２６のスプレッダ２６
ｂ後端部とセグメントとは連結されておらず、また、ス
キンプレート３０と固定台３１とは連結されている（ス
キンプレート３０と内部構造体とは連結されている）の
で、推進ジャッキ２６はシールド機全体を前進させるこ
とができる。なお、図２では、上側の推進ジャッキ２６
はスプレッダ２６ｂを伸ばしてセグメントＳを押した状
態を示し、下の推進ジャッキ２６はスプレッダ２６ｂを
収縮してセグメントＳを組み込むスペースを作った状態
を示す。一方、後述の貫入側シールド機１と受入側シー
ルド機２との接合時には、スプレッダ２６ｂ後端部とセ
グメントとが連結され、スキンプレート３０と固定台３
１との連結は解除される（スキンプレート３０と内部構
造体とが分離される）ので、スプレッダ２６ｂを収縮さ
せれば推進ジャッキ本体２６ａは固定台３１との固定に
よって内部構造体と一体に後方へ移動することになる。

【００３５】なお、この受入側シールド機２のカッター
ディスク２７の外周にも進退可能に複数個のサイドオー
バーカッター３２が配設されている。２９はエレクタで
ある。

【００３６】つぎに、図７〜図１０を参照しつつ貫入側
シールド機１と受入側シールド機２との接合動作を説明
する。なお、図７〜図１０では、理解容易のために内部
構造体の一部を省略している。

【００３７】図７に示すように、貫入側シールド機１お
よび受入側シールド機２が互いに向かい合って掘進して
くる。このとき、貫入側シールド機１の保護円筒１１は
その前方位置にあってチューブシール９を保護している
（図１も併せて参照）。受入側シールド機２は当然その
内部構造体は後退させてはいない。また、両シールド機
１、２ともにサイドオーバーカッター１４、３２を半径
方向外方に突出させている。

【００３８】図８には両シールド機１、２が所定の到達
点に到着した状態を示す。図示のごとく、受入側シール
ド機２が上記到達点に到着するときには、その推進ジャ
ッキ２６のスプレッダ２６ｂを所定ストローク以上伸ば
した状態で停止する。このストロークは、受入側シール
ド機２の内部構造体の後退距離（図９にＬａで示す）に
相当する寸法である。

【００３９】貫入側シールド機１が到達点に到着したと
きは、そのサイドオーバーカッター１４をカッターディ
スク２７内に収納するとともに、その保護円筒１１を後
退させてチューブシール９を露出させる。いずれのシー
ルド機が上記到達点に先着してもよいが、貫入側シール
ド機１が先着した場合は、受入側シールド機２の到着を
待ってチューブシール９を露出させるのが好ましい。

【００４０】ついで、図９に示すように、受入側シール
ド機２のサイドオーバーカッター３２をカッターディス
ク１３内に収納し、推進ジャッキ２６のスプレッダ２６
ｂの後端部を組み立て済セグメントＳの前端に固定する
とともに、バルクヘッド２８外周の固定台３１とスキン
プレート３０との連結を解除する（内部構造体とスキン
プレート３０とが分離される）。ついで、推進ジャッキ
２６を作動させてそのスプレッダ２６ｂを収縮させるこ
とにより、その本体２６ａが内部構造体とともに所定距
離Ｌａ以上後退する。この距離Ｌａは、後退位置にある
保護円筒１１の前端から貫入側シールド機１の前端まで
の距離Ｌｂに相当する。

【００４１】受入側シールド機２がその内部構造体を後
退させたあとは、図１０に示すように受入側シールド機
２を徐々に前進させ、そのスキンプレート３０内へ貫入
側シールド機１の前端部を貫入させる。この貫入の過程
で、貫入側シールド機１の前記洗浄水噴射管２１の噴射
孔２１ａ（図３参照）から水を噴射してチューブシール
９外方の土砂を吹き飛ばしながらチューブシール９の健
全性を維持する。そして、受入側シールド機２のスキン
プレート３０の前端が貫入側シールド機１の保護円筒１
１の前端に当接する程度まで貫入側シールド機１を前進
させたのち停止させる。

【００４２】このときの、受入側シールド機２のスキン
プレート３０の内周面と貫入側シールド機１本体１ａの
外周面とのシール状態を図１１および図１２に示す。図
１１は図３のチューブシール９が備えられた貫入側シー
ルド機１を示し、図１２は図４のチューブシール２２が
備えられた貫入側シールド機１を示す。

【００４３】図１１および図１２に示すように、保護円
筒１１の前端近傍の内周面にシールリング１２が装備さ
れているが、これは、保護円筒１１がチューブシール９
を保護する前方位置にあるときには保護円筒１１による
チューブシール９の保護作用をより向上せしめるためで
あるとともに、図示のごとく保護円筒１１が後方に退避
したときには保護円筒１１と貫入側シールド機本体１ａ
とのあいだのシール性を向上せしめるためでり、また、
シールド機本体１ａのシールリング３３による保護円筒
１１とのあいだのシールとともに貫入側シールド機１自
身の止水性を向上せしめるものである。

【００４４】このあと、図３に示される凍結管２０およ
び／または図示しない固化液供給管を作動させ、チュー
ブシール９、２２の外方の水および土砂を凍結または固
化せしめて貫入側シールド機１と受入側シールド機２と
のあいだの止水性および土砂侵入防止性を向上せしめ
る。

【００４５】図示しないが、上述の作業のあと、両シー
ルド機１、２のカッターディスクやバルクヘッド等を除
去してトンネルを貫通（接合）する。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、両シールド機間の止水
機構を健全に維持し、その機能を充分に発揮せしめるこ
とにより、シールド機同士の接合を容易にし、その結
果、効率のよいトンネル接合を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の掘進機の貫入側シールド機の一実施例
を示す側面断面図である。

【図２】本発明の掘進機の受入側シールド機の一実施例
を示す側面断面図である。

【図３】図３（ａ）は図１の貫入側シールド機のチュー
ブシールの一実施例の非作動状態を示す断面図であり、
図３（ｂ）はその作動状態を示す断面図である。

【図４】図１の貫入側シールド機のチューブシールの他
の実施例を示す断面図である。

【図５】図４のチューブシールのシールリングの一例を
示す一部切欠き斜視図である。

【図６】図４のチューブシールのシールリングの他の例
を示す断面図である。

【図７】図１および図２のシールド機の接合動作を示す
説明図である。

【図８】図１および図２のシールド機の接合動作を示す
説明図である。

【図９】図１および図２のシールド機の接合動作を示す
説明図である。

【図１０】図１および図２のシールド機の接合動作を示
す説明図である。

【図１１】図１および図２のシールド機の接合状態の一
例を示す要部断面図である。

【図１２】図１および図２のシールド機の接合状態の他
の例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１・・・貫入側シールド機 ２・・・受入側シールド機 ９、２２・・・チューブシール １１・・・保護円筒 １３、２７・・・カッターディスク １４、３２・・・サイドオーバーカッター ２６・・・推進ジャッキ ３０・・・スキンプレート ３１・・・固定台 Ｓ・・・セグメント

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一シールド機と、該第一シールド機と
   前端同士が接合されうる第二シールド機とからなる地中
   接合型シールド掘進機であって、上記第一シールド機
   が、そのシールド機本体の前端部近傍の外周面に全周に
   わたる円環状シール部材を備え、且つその外周面に該円
   環状シール部材の外周を覆うための保護円筒を摺動自在
   に備えており、上記第二シールド機において、そのスキ
   ンプレートと該スキンプレート内部の構造体とが軸方向
   に相対移動しうるように構成されており、該相対移動に
   より上記構造体が後退したあとの第二シールド機のスキ
   ンプレート内部空間に、上記第一シールド機の前端部
   が、その円環状シール部材に第二シールド機のスキンプ
   レートの内周面が当接する状態で貫入しうるように構成
   されてなる地中接合型シールド掘進機。
2. 【請求項２】 前記第二シールド機用に装備された推進
   ジャッキの本体がスキンプレート内部の構造体に形成さ
   れた円環状固定部に接続されており、該推進ジャッキの
   スプレッダの後端が組み立て済セグメントに着脱可能に
   構成されており、上記円環状固定部が第二シールド機の
   スキンプレート内周側に着脱可能に構成されており、そ
   れにより、円環状固定部とスキンプレートとを接続し且
   つスプレッダの後端とセグメントとを分離した状態で掘
   進し、円環状固定部とスキンプレートとの接続を解除し
   且つスプレッダの後端とセグメントとを接続した状態で
   スキンプレートと該スキンプレート内部の構造体とを軸
   方向に相対移動しうるように構成されてなる請求項１記
   載の地中接合型シールド掘進機。
3. 【請求項３】 前記円環状シール部材が、第一シールド
   機の外周面に周方向に形成された溝と、該溝を全周にわ
   たって閉止する可撓性を有する円筒状閉止板と、該閉止
   板の外側にその前方側周縁を固着された可撓性を有する
   円筒状シール片とから構成されており、上記溝に加圧流
   体を供給するための圧入口が形成されており、加圧流体
   の供給によって上記円筒状閉止板が外方へ膨出するに伴
   い、上記円筒状シール片がその前方側周縁を支点として
   起立することにより、円筒状シール片の後方側周縁が第
   二シールド機のスキンプレート内周面に当接して第一シ
   ールド機の外周面と第二シールド機のスキンプレート内
   周面との間隙が閉塞されうるように構成されてなる請求
   項１記載の地中接合型シールド掘進機。
4. 【請求項４】 前記円環状シール部材が、第一シールド
   機の外周面に周方向に形成された溝と、該溝に嵌合され
   た可撓性を有するシールリングとから構成されており、
   該シールリングが上記溝を全周にわたって閉止しうるよ
   うに溝に向かって開くコの字状断面を有しており、上記
   溝に加圧流体を供給するための圧入口が形成されてお
   り、加圧流体の供給によって上記シールリングが外方へ
   膨出し、その外周面が第二シールド機のスキンプレート
   内周面に当接して第一シールド機の外周面と第二シール
   ド機のスキンプレート内周面との間隙が閉塞されうるよ
   うに構成されてなる請求項１記載の地中接合型シールド
   掘進機。
5. 【請求項５】 前記保護円筒の前端部近傍の内周面にシ
   ールリングが装備されており、該保護円筒が前記円環状
   シール部材を覆う位置にあるときに、上記シールリング
   が円環状シール部材の前方に位置するように構成されて
   なる請求項１記載の地中接合型シールド掘進機。
6. 【請求項６】 前記円環シール部材の後方に凍結管が配
   設されてなる請求項１記載の地中接合型シールド掘進
   機。
7. 【請求項７】 外方へ固化液を噴出するための固化液供
   給管が前記円環シール部材の後方に配設されてなる請求
   項１記載の地中接合型シールド掘進機。
8. 【請求項８】 外方へ洗浄用水を噴射するためのノズル
   が前記円環シール部材の後方に配設されてなる請求項１
   記載の地中接合型シールド掘進機。
9. 【請求項９】 地中において、互いに近接してきた第一
   シールド機および第二シールド機の前端同士を接合する
   方法であって、(1) 第二シールド機のカッターディスク
   外周のサイドオーバーカッターをカッターディスク内に
   収容し、該カッターディスクを含む内部構造体をスキン
   プレート内に後退させる工程と、(2) 第一シールド機の
   カッターディスク外周のサイドオーバーカッターをカッ
   ターディスク内に収容し、第一シールド機本体の外周面
   に装備された円環状シール部材を、その外周を覆って保
   護する保護円筒を後方に移動させることによって露出さ
   せる工程と、(3) 内部構造体を後退させることにより生
   じた第二シールド機のスキンプレート内の空間に第一シ
   ールド機の先端部が貫入するように、第一シールド機お
   よび第二シールド機の少なくともいずれか一方のシール
   ド機を前進させ、第二シールド機のスキンプレート内周
   面に第一シールド機本体の外周面の円環状シール部材を
   作用させることにより止水および防砂の機能を奏せしめ
   る工程とからなるシールド掘進機の地中接合法。
10. 【請求項１０】 前記工程(3) において、第一シールド
    機の外周面に配設された洗浄水噴射用のノズルから水を
    噴射して、上記円環状シール部材の外周から土砂を洗い
    流すことを特徴とする請求項９記載のシールド掘進機の
    地中接合法。
11. 【請求項１１】 前記工程(3) において、円環状シール
    部材を作用させたのち、第一シールド機の円環状シール
    部材の後方に配設された凍結管によって周辺の土砂を凍
    結することを特徴とする請求項９記載のシールド掘進機
    の地中接合法。
12. 【請求項１２】 前記工程(3) において、円環状シール
    部材を作用させたのち、第一シールド機の円環状シール
    部材の後方に配設された固化液供給管から固化液を噴出
    することによって周辺の土砂を固化することを特徴とす
    る請求項９記載のシールド掘進機の地中接合法。