JPH08199976A - シールド掘進方法及びシールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】掘進途中で掘削断面内に現れる基礎杭，残置杭
等の障害物に対して、切羽に作業者が出て対応する事な
く、切断，回収，除去可能なトンネル掘進機を提供す
る。 【構成】密閉型シールド掘進機において、シールド隔壁
部３に、シールド全断面をカバーできるよう全周方向の
位置決めが可能な筒状掘削機１２を装備した。筒状掘削
機１２はシールド隔壁３に球面で支承されて揺動可能で
あり、この筒状掘削機１２の回転動作，伸縮動作および
カッターヘッド２の回転動作により、カッターヘッド２
の切羽面の不特定位置に出現する障害物を切断，回収，
除去する。 【効果】切羽に作業者が出て障害物に対応すること無く
遠隔操作で安全でかつ確実に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネル掘進断面中に基
礎杭、残置杭等の障害物が存在する場合のトンネル掘進
に適した、シールド掘進方法及びシールド掘進機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】トンネル掘進断面中に基礎杭，残置杭等
の障害物が現れた場合、対応方法は地上からの抜去と、
切羽での人力等による切断除去の２つの方法に大別され
る。実際のトンネル掘進に際し、前者は殆んど採用され
る事はなく、後者の方法に依存している。後者の方法に
は、特開平６−２５７３８０号公報に記載されているよ
うな、障害物をウォータージェットで削除する方法や、
実開平３−７９３９６号公報に記載されているような、
カッタービットを用いて削除する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の障害物をウォー
タージェットで削除する方法は、ウォータージェットで
障害物を削除する際に、人が切羽に出て作業する必要が
あり、また周囲の土砂が邪魔になり障害物を削除するた
めに多量の土砂を流失させひいては地山を崩壊させる可
能性があった。一方、カッタービットを用いて削除する
方法は、カッタービットの交換が必要となる事や、削除
した障害物の除去，回収を行うために、人が切羽に出て
作業する必要があった。

【０００４】このように、いずれの場合も、人が切羽に
出ていくため、事前に切羽周辺の地山を地上又はシール
ド本体内から薬液注入工法等により、完全に自立・安定
化させなければならず、また、切羽に作業者が出て、ブ
レーカ・ガス切断機等により障害物だけでなくその周辺
の地山の掘削等も全て手作業で行わなければならない。
そのため、工事が長期間かかる上、切羽の崩壊・地下水
の噴発等の可能性を伴う難工事となることがあった。障
害物は、シールドのどの断面位置にも出現しうるので、
どのような位置であっても除去できるようにする必要が
ある。また、障害物を除去する際に、地山が崩壊するこ
とは防止しなければならない。

【０００５】さらに切羽に出ないで障害物を除去、回収
するためには、シールドの全断面において障害物を除
去、回収できる機能が必要になる。

【０００６】一方、シールドの中央部は、障害物検知装
置やコピーカッタ等のカッタヘッド内に内蔵した装置の
配管・配線等で占拠されており、外側はカッタヘッドを
駆動させるベアリング・駆動モータ等が配置されるた
め、新たな機能を持つ装置を付設できる空間は限られて
いる。

【０００７】本発明は、掘進途中で掘削断面内に現れる
基礎杭，残置杭等の障害物に対して、切羽に作業者が出
て対応する必要がなく、シールド掘進機内からで安全
に、切断，回収，除去可能なシールド掘進方法の提供を
目的とする。

【０００８】本発明の他の目的は、地山の崩壊を防止し
ながら、障害物を切断し、回収，除去する機能を備え
た、シールド掘進機を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、シールドの全断面に
おいて障害物を切断し、回収，除去する機能を備えた、
シールド掘進機を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、シールド掘進機内の
限られた空間に設置可能な、障害物切断回収手段を備え
たシールド掘進機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、シールド掘進
機によるシールド掘進方法において、シールド掘進機内
のシールド隔壁に揺動可能に支承された筒状掘削機を、
回転および伸縮動作させることにより、カッターヘッド
の前方に出現する障害物を切断し、前記筒状掘削機内に
取り込んで回収、除去することを特徴とする。

【００１２】本発明の他の特徴は、前記筒状掘削機を、
前記カッターヘッドと共に周方向に回転させることによ
り、前記カッターヘッドの前方に出現する障害物に対応
する位置に位置決めし、該筒状掘削機を回転および伸縮
させることにより、前記障害物を切断し、前記筒状掘削
機内に取り込んで回収、除去することを特徴とする。

【００１３】本発明の他の特徴は、筒状掘削機とカッタ
ヘッドを装備したシールド本体前胴部をシールド本体後
胴部に対して伸縮可能とし、前記筒状掘削機を前記シー
ルド本体前胴部のシールド隔壁部に揺動可能に支承し、
障害物の出現が予想される時には予め前記シールド本体
前胴部を伸長させておき、障害物検知装置により障害物
が検出された時点で前胴部を縮小後退させ、前記カッタ
ヘッドの前面と前記障害物との間隔をあけ、前記筒状掘
削機を回転および伸縮動作させることにより、前記カッ
ターヘッドの前方に出現する障害物を切断し、前記筒状
掘削機内に取り込んで回収、除去することを特徴とす
る。

【００１４】本発明の他の特徴は、密閉型シールド掘進
機において、土砂の掘削を行うカッターヘッドとは独立
した筒状掘削機をシールド隔壁部に揺動可能に保持し、
該筒状掘削機により掘進途中に現れる障害物の切断，除
去を行うように構成したことにある。

【００１５】なお、本発明の筒状掘削機は、障害物を切
断し、回収、除去する機能を発揮するのに有効な構成で
あるが、掘削機の全体が筒状である必要はなく、用途に
よっては先端部のみを筒状部としてもよい。

【００１６】

【作用】本発明のシールド掘進方法によれば、切羽に作
業者が出て障害物に対応すること無く、シールド機内か
らの操作で安全でかつ確実に障害物の除去を行うことが
できる。

【００１７】本発明のシールド掘進機によれば、シール
ド機内に取付けた筒状掘削機の回転動作，伸縮動作、揺
動動作、さらにカッターヘッドおよび隔壁の回転動作に
より、切羽面の不特定位置に出現する障害物を切断し，
除去，回収する装置が提供される。

【００１８】また、本発明の他の特徴によれば、筒状掘
削機とカッタヘッドを装備したシールド本体前胴部を後
胴部に対して伸縮可能にしたことにより、障害物除去範
囲を拡大するこができる。すなわち、筒状掘削機とカッ
タヘッドを装備したシールド本体前胴部を後胴部に対し
て伸縮可能にすることにより、障害物の出現が予想され
る時には事前にシールド本体前胴部を伸長させておき、
障害物検知装置により検出された時点で前胴部を縮小後
退させ、カッタヘッドの前面と障害物の間隔をあける。
これにより、筒状掘削機は少ない振動角でシールド全断
面をその作業領域とすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、筒状掘削機をシールド掘進機に内蔵し
た、本発明の一実施例を図１ないし図６で説明する。１
はシールド本体、２は多数のカッタービットを備え切羽
を掘削するカッターヘッドである。３は隔壁で、掘削土
砂取込部であるチャンバー１１とシールド本体１の機内
側との仕切りとなる。４は球面軸受で、隔壁３と筒状掘
削機１２との接続部分にある。５は遮閉板で、チャンバ
ー１１内と筒状掘削機１２側の間の遮閉を行う。筒状掘
削機１２は、切羽に現われる杭等の障害物を回転，伸縮
により切断・回収するもので、外筒６、ピストン７を備
えている。外筒６は、回転により障害物を切断するもで
あり、周方向に複数配置されたグリッパジャッキ９で支
持されている。８はスイングジャッキであり、球面軸受
４を中心として筒状掘削機１２の傾動を行う。１０は周
方向に複数配置された押し込みジャッキで、筒状掘削機
１２の前後進を行う。１１は掘削土砂室となるチャンバ
ーである。１３はベアリングで、カッターヘッド２の支
持を行う。１４はプッシュジャッキで、ピストン７の前
後進を行う。筒状掘削機１２の傾動範囲に相当するカッ
ターヘッド２の面板１７部分には、筒状掘削機１２が貫
通及び傾動できるようにするために、長孔１８が設けら
れている。この実施例では、カッターヘッド２、隔壁
３、筒状掘削機１２の三者が連結されていて一体的に回
転する構造となっている。

【００２０】筒状掘削機１２の隔壁３への取付けに当た
っては、隔壁３の直後、即ち機内側に遮閉板５を設けて
おくのがよい。遮閉板５の開閉動作は、図４に示すよう
な遮閉板開閉ジャッキ１５を伸縮動作させることによっ
て行う。即ち、隔壁３に取付けたガイドレール１６に沿
った遮閉板開閉ジャッキ１５の、伸び動作により遮閉板
５の閉じ動作、縮み動作により開き動作となる。遮閉板
５の開閉装置は次の３つの機能を持つ。 （１）筒状掘削機１２を使用しない時、即ち切羽面に障
害物が現われずシールドが通常の掘進作業を行っている
時には、筒状掘削機１２を後退又は撤去させておく必要
があり、隔壁３の孔を通してチャンバー１１からの機内
側への土砂、地下水、循環水の浸入を防止する。 （２）筒状掘削機１２を構成する外筒６（回転、前進動
作により障害物を切断する）の切羽側先端に設けた切断
刃の交換等のメンテナンス時には、外筒６を機内側に引
き出す必要があり、この時、チャンバー１１と機内側の
遮断を行うために閉動作を行う。 （３）障害物が現れ、筒状掘削機１２で障害物を切断除
去するときは、遮閉板５の開き動作を行い、筒状掘削機
１２の回転、前進動作に支障のないようにする。切羽面
の任意位置に現れる障害物、例えば直立する基礎杭など
は前記カッターヘッド２の回転動作により筒状掘削機１
２の円周方向の位置決めを行い、然る後に筒状掘削機１
２を隔壁３に対し傾動させ、長尺の障害物を逐次切断す
る方法となり、この時球面軸受４が傾動の回転中心とな
る。傾動は一端を隔壁３に固定したスィングジャッキ８
の伸縮動作によって行う。

【００２１】以上の動作、カッターヘッド２の回転動作
に伴う筒状掘削機１２の回転動作及び傾動動作により、
切羽面の不特定位置に現れてくる障害物に対して、筒状
掘削機１２を操向する、つまり切断位置を決める事が可
能となる。

【００２２】次に、筒状掘削機１２の構成、作用につい
て詳述する。外筒６は回転により障害物を切断するもの
であり、この外筒６の内径側にピストン７が設けられて
いる。外筒６の切羽側先端部には、切断歯２７を設けて
おき回転，前進動作により切羽面に現れた障害物の切断
を行う。

【００２３】外筒６とピストン７の間には、ピストン７
が軸方向に摺動できるようプッシュジャッキ１４を設置
している。外筒６は回転動作及び前進動作により、切羽
面に現れてくる障害物の切断を行う。障害物が発見され
たときには地山中にそのままでは障害物が移動してしま
い切断しにくい事から地上または機内から薬液注入工法
により障害物の周囲全域を固結化して、障害物の固定を
図る。然しながら、固結が不十分だった場合、固結化層
を突き抜けて地山側からの出水、地山の崩壊、両者の外
筒６内への流入の不測の事態に予め備えておく必要があ
る。このため、外筒６内にプッシュジャッキ１４を介し
てピストン７を装備しておき、外筒６の前進量分、相対
的にピストン７が後退できる構成とし、前記不測の事態
に備えるものとする。

【００２４】１９は固定フレームであり、筒状掘削機１
２の装置全体を隔壁３に対して傾動自在に支承する。２
０はジャッキフレームであり、先端を球面軸受４の構造
体とし、ジャッキフレーム２０全体を、即ち筒状掘削機
１２全体を球面軸受４を回転中心として傾動するよう構
成されている。すなわち、スィングジャッキ８で、一端
をジャッキフレーム２０に、他端を隔壁３に取付ける。
また、ジャッキフレーム２０の周方向に複数設けたグリ
ッパージャッキ９及びスライドフレーム２１で、外筒６
の調芯、支持を図る。さらに、外筒６を前後進可能なよ
うに、前端をジャッキフレーム２０に、後端をスライド
フレーム２１に支承した複数の押し込みジャッキ１０を
取付ける（図３，図５参照）。

【００２５】スライドフレーム２１には、外筒６の回転
のため駆動装置２２、ピニオン２３、外歯付旋回輪２４
を取付けてある。外歯付旋回輪２４の内輪側をスライド
フレーム２１に取付け非回転部分とする。

【００２６】外歯付旋回輪２４の外輪側には、図６に示
すように、バンドジャッキ部２５を取付ける。バンドジ
ャッキ２６の伸縮動作によりバンドジャッキ部２５に緊
縛力を与え、外筒６を保持し、駆動装置２２→ピニオン
２３→外歯付旋回輪２４の外輪→バンドジャッキ部２５
→外筒６の回転駆動系を構成する。即ち外筒６はバンド
ジャッキ部２５によって拘束され回転動作すると共に、
スライドフレーム２１を介して押し込みジャッキ１０の
伸縮動作により前後進動作を行う。

【００２７】次に、本発明の筒状掘削機１２による障害
物の切断工程について、図７ないし図１０を用いて説明
する。

【００２８】ａ）先ず、遮閉板５を開き、バンドジャッ
キ部緊縛、押し込みジャッキ縮小、バンドジャッキ部開
放、押し込みジャッキ伸長、バンドジャッキ部緊縛…を
繰返し、図７に示すように、外筒６、ピストン７を、障
害物１１０の後方の地山１００に当接させる。 ｂ）次に、バンドジャッキ２５で外筒６を緊縛し、外筒
６を回転させながら押込ジャッキ１０の縮み動作により
外筒６を前進させて後方の地山の切断を行う。

【００２９】ｃ）外筒６の前進に対し、プッシュジャッ
キ１４の縮み動作により外筒６の前進量分だけ、ピスト
ン７を後退させながら後方の地山の切断を行う。図８
は、切断ストロークが５００mm進行した状態を示す。こ
の時、ピストン７は５００mm後退している。 ｄ）押込ジャッキ１０の縮みフルストロークまで前進し
たらバンドジャッキ部２５を解放し、外筒６に対する拘
束力を一旦解除する。図９は、バンドジャッキ部２５を
解放した状態を示す。 ｅ）次に、押込ジャッキ１０の伸びフルストロークで、
スライドフレーム２１を後退させ、外筒６の後方を把持
しなおす。 ｆ）再び外筒６の回転動作及び前進動作、これに伴うピ
ストン７の相対的な後退動作により障害物の切断及び外
筒６内への切断障害物の取込を行う。図１０は、切断ス
トロークが１０００mm進行した状態を示す。この時、ピ
ストン７は１０００mm後退している。このように、プッ
シュジャッキ１４の全ストローク縮み動作で１工程の完
了となる。 ｇ）以上の動作の繰返しにより障害物１１０を外筒６の
直径分だけ切断し、１工程の作業終了となる。

【００３０】次に、本発明の実施例における切断障害物
の搬出方法について、説明する。 ａ）外筒６の内部のピストン７の前方のスペースに保持
された切断障害物の撤去に当たり、外筒６が下方を向い
て切断を終り外筒６全体を後退させる際など上記スペー
スに保持した切断障害物が重力により落下してしまうこ
とに対して、ピストン７にスペース内の切断物を固化
し、保持できるよう瞬結性の薬液が注入できるよう薬液
注入口２８を設けておく。 ｂ）バンドジャッキ部２５の緊縛→外筒６の拘束→押込
ジャッキ１０の伸長→バンドジャッキ部２５の弛緩→押
込ジャッキ１０の縮み動作→バンドジャッキ部２５の再
緊縛の繰返しによって、外筒６、ピストン７ともども機
内側に抜き出す。 ｃ）抜き出した直後に隔壁３部に取付けた遮閉板５を閉
じて不測の事態に備える。 ｄ）外筒６を機内側に取り出し、ピストン７をプッシュ
ジャッキ１４の伸び動作で押し出し、取込んだ切断障害
物を排出させたり、または外筒６の先端側から掻き出す
事等により排出を完了させる。 ｅ）続いて、外筒６、ピストン７を再セットしなおして
２工程目の障害物切断作業に入る。

【００３１】次に、外筒６の前進（押出し）に対する回
転の反力受機構９について説明する。

【００３２】ａ）ジャッキフレーム２０とスライドフレ
ーム２１間をガイドピン２９で連結する。 ｂ）押込ジャッキ１０の伸縮によりガイドピン２９上を
スライドフレーム２１を前後摺動動作を行わせる。 ｃ）スライドフレーム２１に加わる回転反力もガイドピ
ン２９で受けるものとする。

【００３３】障害物１１０を切断する作業が１工程だけ
終了したら、次に、切断した障害物１１０を外筒６から
排出する。図１１により、ウインチを用いた障害物の排
出方法を説明する。１工程目の障害物の切断が完了した
後の外筒６、ピストン７を、シールド本体１内に設置さ
れたウインチ１２０で保持しながら下に降ろす。下げ終
わった時点で、外筒６、ピストン７内に有る切断された
障害物１１０を排出する。

【００３４】このとき、同一の外筒６、ピストン７を再
度設置し直すことは、作業性の観点で問題が有る。そこ
で、予め複数対の外筒６、ピストン７をシールド本体１
内に準備しておき、一対の外筒６、ピストン７を用いて
障害物１１０の排出を行っている間に、他の一対の外筒
６、ピストン７を２工程目の障害物の切断作業に用い
る。この場合も、ウインチ１２０を用いて外筒６、ピス
トン７の筒状掘削機１２への搬入、設置を行う。

【００３５】図１２は、ウインチを用いた障害物の他の
排出方法を示すものである。筒状掘削機１２がシールド
本体１内の高い位置に有るとき、障害物の切断が完了し
た後の外筒６、ピストン７を、図１１に示した方法で直
接ウインチ１２０により下に降ろすのは、困難な場合も
有る。そこで、カッタヘッド２と共に筒状掘削機１２を
回転させてシールド本体１内の低い位置に移し、その
後、ウインチ１２０により外筒６、ピストン７を保持し
ながら下に降ろし、下げ終わった時点で、外筒６、ピス
トン７内に有る切断された障害物１１０を排出すると、
作業性が良い。

【００３６】次に、本発明の他の実施例を図１３により
説明する。この実施例では、カッタヘッド２がスポーク
１２２を備えており、筒状掘削機１２が、前記実施例の
面板に設けられた長孔の代わりに、各スポーク１２２の
間の隙間１２４を通して、自由に進退、傾動できる構成
となっている。この実施例のその他の作用は、前記実施
例と同じなので、説明は省略する。

【００３７】次に、本発明の他の実施例を図１４ないし
図１７により説明する。筒状掘削機を装備する場合、切
羽に出ないで障害物を撤去するためには、シールドの全
断面において撤去作業をする機能が必要になる。取付位
置は必然的に隔壁に取付けることになるが、シールドの
中央部は障害物検知装置やコピーカッタ等のカッタヘッ
ド内に内蔵した装置の配管・配線等で使用され、外側は
カッタヘッドを駆動させるベアリング・駆動モータが配
置されるため、筒状掘削機を設置する空間が限られる。
また、筒状掘削機も本体との干渉等により振れ角も制限
されるため、カッタヘッド直前の障害物を一度に全断面
撤去することができない。また、障害物を検知する装置
も現状では検知能力がカッタヘッドからの前方の距離に
して３０ｃｍから最大でも１ｍ位しかないため、早期に
障害物１１０を検知することができない。さらに、障害
物を回収するための、ピストンのストロークにも制限が
あるため、筒状掘削機で回収できる１回の長さにも制限
がある。

【００３８】そこで、本実施例では、図１４に示すよう
に、筒状掘削機１２とカッタヘッド２を装備したシール
ド本体１の前胴部１５０を、シールド本体１の後胴部１
５２に対して、伸縮可能な構成にしたものである。後胴
部１５２には、シールドジャッキやエレクタが装備され
ており、前胴部１５０との相対位置が、摺動ジャッキ１
５４により、可変となっている。これにより、障害物１
１０の出現が予想される時には、事前に摺動ジャッキ１
５４によりシールド本体１の前胴部１５０を後胴部１５
２に対して伸長させておく。そして、地中レーダーなど
の障害物検知装置により検出された時点で前胴部１５０
を縮小後退させ、カッタヘッド２の前面と障害物の間隔
をあける。すなわち、カッタヘッドに装備された障害物
検知装置は、カッタヘッド２から前方の検知能力ｌ
₁が、ｌ₁＝３０ｃｍ〜１００ｃｍ位と短い。そのため、
隔壁に設けた筒状掘削機で障害物を切断しようとしても
振れ角θに制限が出てくるため、作業可能範囲１６０の
外側に作業できない部分１６２が出てくる。切羽全面に
おいても、図１５に示すように非作業範囲１６４，１６
６が残る。そこで、障害物が出ると予想される所の少し
手前より、前胴を摺動ジャッキ１５４で掘削しながら前
へ出して全伸びの状態（ｌ₃が最大ストローク）とし、
その後、シールドジャッキで障害物１１０を検知するま
で掘進する。

【００３９】障害物１１０を検知したら、図１６に示す
ように、摺動ジャッキ１５４を縮めて前胴部１５０を後
退させ、切断面とカッタヘッド２とのストロークｌ₃を
確保する。そうすると、図１７に示すように、障害物１
１０は筒状掘削機１２の作業可能範囲に位置するため、
シールド掘削断面のどの位置に出現しても撤去すること
ができる。

【００４０】この実施例によれば、筒状掘削機１２でシ
ールド本体１の掘削範囲を全てカバーできるだけでな
く、前後進の量を大きくすると、作業範囲をさらに広げ
ることができるため、障害物の撤去範囲を自由に設定す
ることができる。さらに、振れ角θも小さくできるので
小さいシールドでも筒状掘削機が搭載可能となる。さら
に、障害物を１回で撤去する長さｌ₂を小さくすること
ができるので障害物を取り込むピストンのストロークを
小さくできるため筒状掘削機の機長を小さくすることが
できる。

【００４１】これにより、筒状掘削機は少ない振れ角で
全断面の切断・回収を行うことができる上、障害物を回
収する長さを極力おさえることができるため、切断・回
収作業をより短時間で行うことができる。この実施例に
よれば、シールド掘削断面のどの位置に出現しても撤去
することができる。

【００４２】なお、ピストンにシールを取り付けること
により機内への水の進入を防ぐ事が出来る。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、掘進断面中、不特定部
位に現れる障害物をシールド機に取付けた筒状掘削機に
より、シールド機からの操作で撤去できるので、切羽に
作業者が出ることなく、安全に作業できる。

【００４４】本発明によれば、シールド機内に取付けた
筒状掘削機の回転動作，伸縮動作およびカッターヘッド
の回転動作と、シールド隔壁と筒状掘削機の支承を球面
とする事により、切羽面の不特定位置に出現する障害物
を切断，除去，回収するシールド機が提供される。

【００４５】また、ピストン方式を採用した筒状掘削機
では、外筒にて掘削中に必要以上の土砂を外筒内側に取
り込まなくてすむため、地山を崩す恐れが無くてすむ。
さらに、外筒内側に取り込んだ土砂を圧密する事も出来
るので、緩んだ土砂を固める事が出来る。

【００４６】また、筒状掘削機とカッタヘッドを装備し
たシールド本体の前胴部を、後胴部に対して、伸縮可能
な構成にすると、掘削範囲をさらに広げることができる
ため、障害物の切断をより自由に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になるシールド掘進機の側縦
断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ視図である。

【図３】図１の実施例の筒状掘削機の側断面詳細図であ
る。

【図４】図３のＢ−Ｂ視図である。

【図５】図３のＣ−Ｃ視図である。

【図６】図３のＤ−Ｄ視図である。

【図７】本発明の実施例による障害物切断、搬出方法の
工程を示す図である。

【図８】本発明の実施例による障害物切断、搬出の工程
を示す図である。

【図９】本発明の実施例による障害物切断、搬出の工程
を示す図である。

【図１０】本発明の実施例による障害物切断、搬出の工
程を示す図である。

【図１１】本発明の実施例による切断障害物の排出工程
を示す図である。

【図１２】本発明の実施例による切断障害物の排出工程
の他の例を示す図である。

【図１３】本発明の他の実施例になるシールド掘進の要
部正面図である。

【図１４】本発明の他の実施例になるシールド掘進機の
側縦断面図である。

【図１５】図１４の実施例の動作説明図である。

【図１６】図１４の実施例の動作説明図である。

【図１７】図１４の実施例の動作説明図である。

【符号の説明】

１…シールド本体、２…カッターヘッド、３…隔壁、４
…球面軸受、５…遮閉板、６…外筒、７…ピストン、８
…スィングジャッキ、９…グリッパジャッキ、１０…押
し込みジャッキ、１１…チャンバー、１２…筒状掘削
機、１３…ベアリング、１４…プッシュジャッキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細谷 好繁 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 水谷 努 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 田村 克己 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 柏 浩二 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 前原 信之 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内 (72)発明者 岡和田 剛 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カッターヘッドを備えたシールド掘進機に
   よるシールド掘進方法において、シールド掘進機内のシ
   ールド隔壁部に揺動可能に支承された筒状掘削機を前記
   カッターヘッドの前方に突き出し、該筒状掘削機を回転
   および伸縮させることにより、前記カッターヘッドの前
   方に出現する障害物を切断し、前記筒状掘削機内に取り
   込んで回収、除去することを特徴とするシールド掘進方
   法。
2. 【請求項２】前記筒状掘削機を、前記カッターヘッドと
   共に周方向に回転させることにより、前記カッターヘッ
   ドの前方に出現する障害物に対応する位置に位置決め
   し、該筒状掘削機を回転および伸縮させることにより、
   前記障害物を切断し、前記筒状掘削機内に取り込んで回
   収、除去することを特徴とする請求項１記載のシールド
   掘進方法。
3. 【請求項３】外筒及びピストンを有する前記筒状掘削機
   を、前記カッターヘッドの前方に出現する障害物に対応
   する位置に位置決めし、 前記筒状掘削機の外筒の先端を障害物に当接させ、 前記外筒を緊縛し、該外筒を回転させながら前進させて
   障害物の切断を行い、 前記外筒の前進に応じて、前記ピストンを後退させなが
   ら障害物の切断、取り込みを行い、 前記外筒に対する拘束力を一旦解除した後、前記外筒の
   後方を把持し直し、 再び前記外筒の回転動作、前進動作、及びこれに伴う前
   記ピストンの相対的な後退動作により、前記障害物の切
   断及び前記外筒内への前記障害物取り込みを行い、以上
   の各動作を繰返し行うことにより、前記障害物を切断
   し、回収、除去することを特徴とする請求項１記載のシ
   ールド掘進方法。
4. 【請求項４】カッターヘッドを備えたシールド掘進機に
   よるシールド掘進方法において、筒状掘削機とカッタヘ
   ッドを装備したシールド本体前胴部をシールド本体後胴
   部に対して伸縮可能とし、前記筒状掘削機を前記シール
   ド本体前胴部のシールド隔壁部に揺動可能に支承し、障
   害物の出現が予想される時には予め前記シールド本体前
   胴部を伸長させておき、障害物検知装置により障害物が
   検出された時点で前胴部を縮小後退させ、前記カッタヘ
   ッドの前面と前記障害物との間隔をあけ、前記筒状掘削
   機を前記カッタヘッドの前方へ突き出し、回転および伸
   縮動作させることにより、前記カッターヘッドの前方に
   出現する障害物を切断し、回収、除去することを特徴と
   するシールド掘進方法。
5. 【請求項５】カッターヘッドと、シールド隔壁部と、外
   筒及びピストンを有する筒状掘削機とを備え、前記筒状
   掘削機が前記シールド隔壁部に揺動可能に支承されたシ
   ールド掘進機によるシールド掘進方法であって、 前記筒状掘削機の外筒の先端を障害物に当接させ、 バンドジャッキ部で前記外筒を緊縛し、該外筒を回転さ
   せながら押込ジャッキの縮み動作により前記外筒を前進
   させ障害物の切断を行い、 前記外筒の前進に対し、プッシュジャッキの縮み動作に
   より前記外筒の前進に応じて、前記ピストンを後退させ
   ながら障害物の切断、取り込みを行い、 前記押込ジャッキの縮みフルストロークまで前進したら
   前記バンドジャッキ部を解放し、前記外筒に対する拘束
   力を一旦解除し、 前記押込ジャッキの伸びフルストロークでスライドフレ
   ームを後退させ、前記バンドジャッキ部で前記外筒の後
   方を把持し直し、 再び前記外筒の回転動作、前進動作、及びこれに伴う前
   記ピストンの相対的な後退動作により、前記障害物の切
   断及び前記外筒内への前記障害物取り込みを行う、 以上の各動作を繰返し行うことにより、前記障害物を切
   断し、回収、除去することを特徴とするシールド掘進方
   法。
6. 【請求項６】請求項５記載のシールド掘進方法におけ
   る、前記切断された障害物の回収、除去方法であって、 前記外筒の内径部でかつ前記ピストンの前方のスペース
   に、前記切断障害物を保持し、 前記スペース内の切断物を固化し保持できるように瞬結
   性の薬液を注入し、 前記バンドジャッキ部の緊縛、前記外筒の拘束、前記押
   込ジャッキの伸長、前記バンドジャッキ部の弛緩、前記
   押込ジャッキの縮み動作、前記バンドジャッキ部の再緊
   縛の繰返しによって、前記外筒をシールド掘進機内側に
   抜き出し、 前記外筒を抜き出した直後、前記シールド隔壁に取付け
   た遮閉板を閉じる、ことを特徴とするシールド掘進方
   法。
7. 【請求項７】密閉型シールド掘進機において、土砂の掘
   削を行うカッターヘッドとは独立した筒状掘削機をシー
   ルド隔壁部に揺動可能に保持し、該筒状掘削機により掘
   進途中に現れる障害物の切断，除去を行うように構成し
   たことを特徴とするシールド掘進機。
8. 【請求項８】土砂の掘削を行うカッターヘッドと一体に
   円周方向の回転が可能なシールド隔壁部を備えた密閉型
   シールド掘進機において、前記カッターヘッドとは独立
   した筒状掘削機を、前記シールド隔壁部に揺動可能に保
   持し、該筒状掘削機により掘進途中に現れる障害物の切
   断，除去，回収を行うように構成したことを特徴とする
   シールド掘進機。
9. 【請求項９】シールド本体と、土砂の掘削を行うカッタ
   ーヘッドと、掘削土砂の取込部であるチャンバーと、前
   記シールド本体の機内側と前記チャンバーとの仕切りと
   なる隔壁とを備えた密閉型シールド掘進機において、前
   記掘進機内に、前記隔壁部で揺動が可能に保持された筒
   状掘削機を装備し、該筒状掘削機により掘進途中に現れ
   る障害物の切断，除去，回収を行うように構成したこと
   を特徴とするシールド掘進機。
10. 【請求項１０】シールド本体と、土砂の掘削を行うカッ
    ターヘッドと、掘削土砂の取込部であるチャンバーと、
    前記シールド本体の機内側と前記チャンバーとの仕切り
    となる隔壁とを備えた密閉型シールド掘進機において、
    前記隔壁を前記掘進機内で前記カッターヘッドと一体に
    全周回転可能に保持し、該隔壁に揺動可能に筒状掘削機
    を保持し、該筒状掘削機により掘進途中に現れる障害物
    の切断，除去，回収を行うように構成したことを特徴と
    するシールド掘進機。
11. 【請求項１１】シールド本体と、土砂の掘削を行うスポ
    ーク式のカッターヘッドと、掘削土砂の取込部であるチ
    ャンバーと、前記シールド本体の機内側と前記チャンバ
    ーとの仕切りとなる隔壁とを備えた密閉型シールド掘進
    機において、前記掘進機内に、前記隔壁部で揺動可能に
    保持された筒状掘削機を装備し、該筒状掘削機により掘
    進途中に現れる障害物の切断，除去，回収を行うように
    構成したことを特徴とするシールド掘進機。
12. 【請求項１２】前記筒状掘削機を球面構造で前記隔壁部
    に保持し、任意方向への傾動を可能としたことを特徴と
    する請求項７ないし１０のいずれかに記載のシールド掘
    進機。
13. 【請求項１３】前記隔壁と前記筒状掘削機の間に、地下
    水，土砂の侵入を防止するための遮断機構を装備したこ
    とを特徴とする請求項７ないし１１のいずれかに記載の
    シールド掘進機。
14. 【請求項１４】前記カッターヘッド及び筒状掘削機を設
    置したシールド本体の前胴部を、該シールド本体の後胴
    部に対して、伸縮可能な構成としたことを特徴とする請
    求項７ないし１１のいずれかに記載のシールド掘進機。