JPH09105295A

JPH09105295A - トンネル掘削機

Info

Publication number: JPH09105295A
Application number: JP26266095A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsuura; 武松浦; Joji Kamimura; 城司上村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22
Anticipated expiration: 2015-10-11
Also published as: JP3468941B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トンネル掘削機において、掘削によって生じ
た岩塊や岩片、土砂などの掘削物が堆積して確実に排出
することができない。【解決手段】筒状の掘削機本体１１，１２，１３の前
部に駆動回転自在なカッタヘッド１５を装着してパラレ
ルリンク機構３９によって前進可能としたトンネル掘削
機において、ホッパ２４の中間部に掘進方向前後に連通
する掘削物排出管２０２を装着してその前部にジェット
ポンプ２０１のノズル２０７を設ける一方、後部にスロ
ート部２０８を設け、ホッパの下部に掘削物通過開口部
２４ｂを形成することで、ずりを確実に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤などを掘削し
て生じた掘削物をトンネル外部に排出する掘削物の排出
装置及びこの掘削物の排出装置が適用されたトンネル掘
削機並びにトンネル掘削方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地山にトンネルを掘削するトンネル掘削
機において、特に、岩盤を掘削するものとしてトンネル
ボーリングマシン（以下、ＴＢＭと称する。）がある。
このＴＢＭにおいて、円筒形状をなす前胴の前部に駆動
回転自在なカッタヘッドが装着されており、このカッタ
ヘッドには岩盤を破壊するディスクカッタが多数取付け
られている。また、この前胴には掘削形成したトンネル
の内壁面に圧接してこの前胴を位置保持可能なフロント
グリッパが装着されている。一方、前胴の後部には掘進
方向に沿って相対移動自在な円筒形状の後胴が連結され
ており、この後胴には掘削形成したトンネルの内壁面に
圧接して後胴を位置保持可能なリアグリッパが装着され
ている。更に、この前胴と後胴との間には両者を前進さ
せる複数のスラストジャッキが架設されている。

【０００３】従って、このように構成されたＴＢＭによ
ってトンネルを掘削形成するには、リアグリッパによっ
て後胴をトンネル内で位置保持する一方、カッタヘッド
を回転駆動させながら複数のスラストジャッキを伸長さ
せると、多数のディスクカッタが前方の岩盤を掘削しな
がら前胴が前進する。そして、スラストジャッキが所定
ストロークだけ伸長すると、このスラストジャッキの駆
動を停止し、フロントグリッパによって前胴を位置保持
する一方、リアグリッパによる後胴の位置保持を解除す
る。この状態で複数のスラストジャッキを縮小させる
と、前胴に対して後胴が引き寄せられて前進する。その
後、前述と同様に、リアグリッパによって後胴を位置保
持する一方、フロントグリッパによる前胴の位置保持を
解除し、カッタヘッドを回転駆動させながら複数のスラ
ストジャッキを伸長させることで、岩盤を掘削しながら
前胴が前進する。この繰り返しによって所定長さのトン
ネルを掘削形成していく。

【０００４】上述したＴＢＭにおいて、ディスクカッタ
によって岩盤を掘削して生じた岩塊や岩片、土砂などの
掘削物、一般的にずりと称するが、このずりはホッパに
取り込まれ、搬送管内に沿って設置されたベルトコンベ
ヤによってＴＢＭの後方に搬送され、トンネルの外部に
排出されるようになっている。

【０００５】ところが、このようなベルトコンベヤによ
るずりの搬出方法では、岩盤を掘削して生じた岩塊や岩
片などのずりはこのベルトコンベヤによって搬送するこ
とができるが、泥土や泥水などのずりは搬送することが
できず、途中で落下してベルトコンベヤの駆動部分等に
入り込み、故障の原因となってしまうという問題があ
る。また、ＴＢＭにあっては、ディスクカッタの磨耗に
よる交換作業や地質の探査作業など、作業者は前胴や後
胴内で各種の作業を行う必要がある。前述したＴＢＭに
はずり搬出用のベルトコンベヤが設けられており、この
ベルトコンベヤや搬送管などが前胴や後胴内を専有して
しまう。そのため、小径のＴＢＭにあっては、このベル
トコンベヤや搬送管が邪魔となり、作業者の作業空間を
十分に確保することができず、ディスクカッタの交換作
業や地質の探査作業などを効率よく行うことができない
という問題があった。

【０００６】そこで、このような問題を解決するものと
して、実公平４−４９２７４号公報に開示されたものが
ある。この公報に開示されたトンネル掘削機は、ホッパ
の底部にジェットポンプを配設し、このジェットポンプ
の水流加速用ノズルの下流側にホッパに連通するずり取
込口を形成したものである。従って、ポンプから配管を
介して供給される加圧水をジェットポンプのノズルで増
速させることで、ずり取込口の近傍のスロート部で負圧
を生じさせ、その負圧の水流によってホッパ内のずりを
空気や水と共に吸引し、このずりを水流に乗せて外部に
排出するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、この
実公平４−４９２７４号公報に開示された従来のトンネ
ル掘削機は、ジェットポンプを用いることで、岩塊や岩
片などはもちろんのこと、泥土や泥水などのずりも落下
せずに確実に搬送することができ、また、給排の配管の
みでずりの搬出装置を構成するため、このずりの搬出装
置が小型となり、内部でディスクカッタの交換作業など
を容易に行うことができる。

【０００８】ところが、この従来のトンネル掘削機にあ
っては、ホッパの底部にジェットポンプのケーシングを
取付け、このホッパとケーシング内に形成されたスロー
ト部とをずり取込口によって連通させており、岩盤の破
壊によって生じた岩塊や岩片がこのずり取込口やスロー
ト部に堆積し、ジェットポンプが閉塞してしまうという
問題がある。

【０００９】即ち、ジェットポンプを用いたずりの搬出
装置では、ずり取込口のスロート部で発生した負圧の水
流によってホッパ内のずりを空気や水と共に吸引し、水
流に乗せて外部に排出しているが、ホッパ内は通常大気
圧であり、掘削によって発生した泥水などがこのホッパ
内に充満しなければ、ずりを吸引するのに十分な負圧は
発生しない。このジェットポンプを用いたずりの搬出装
置は、若干の負圧が発生して泥土や小さい岩片は吸引す
るものの、その他の岩塊や岩片などのずりはノズルから
噴出された水流によって吹き飛ばされて搬送されるもの
である。そのため、ホッパ内に取り込まれた岩塊や岩片
がその底部に形成されたずり取込口からケーシング内に
落下するとき、スロート部内の水流に接触しない場合に
は、このスロート部に堆積して他のずりの吸引作用にも
悪影響を与え、ジェットポンプが閉塞してしまうという
問題がある。

【００１０】また、ディスクカッタが岩盤を破壊して生
じた岩塊や岩片のずりは大きさにばらつきがあり、通
常、大きい岩塊はカッタヘッドの回転に伴ってカッタヘ
ッド内を回転移動することで、小さな岩片に破壊され、
この小さくなった状態でホッパに取り込まれてずりの搬
出装置によって外部に搬出される。ところが、ホッパ内
には大きな岩塊のままで取り込まれることもあり、この
場合、ホッパ内に取り込まれた大きな岩塊がそのずり取
込口やスロート部に引っ掛かり、ケーシング内の水流に
落下しないことがある。この場合、前述と同様に、スロ
ート部に堆積してジェットポンプが閉塞してしまうとい
う問題がある。

【００１１】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、掘削によって生じた岩塊や岩片、土砂などの掘
削物を確実に排出して掘削作業の作業効率の向上を図っ
た掘削物の排出装置及びトンネル掘削機並びにトンネル
掘削方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の掘削物の排出装置は、カッタヘッドの回転
によって掘削された掘削物をホッパにて集積して該ホッ
パに装着されたジェットポンプによって外部に排出する
掘削物の排出装置において、上部に掘削物集積開口部が
形成されたホッパの下部に掘削物通過開口部を形成し、
該ホッパの中間部に掘進方向前後に貫通する掘削物排出
管を装着して該掘削物排出管内を掘削物取込口によって
前記掘削物集積開口部と連通すると共に掘削物通過口に
よって前記掘削物通過開口部と連通し、前記掘削物排出
管の前部に前記ジェットポンプのノズルを設ける一方、
該掘削物排出管の後部にスロート部を設けたことを特徴
とするものである。

【００１３】従って、本発明の掘削物の排出機置にあっ
ては、カッタヘッドの回転によって掘削された掘削物は
掘削物集積開口部からホッパ内に取込まれて集積され、
一方、ジェットポンプのノズルから掘削物排出管のスロ
ート部に噴射された水流によって負圧が発生し、この負
圧の水流によってホッパ内の掘削物が掘削物取込口から
スロート部に吸引され、この掘削物排出管を通って外部
に排出される。このとき、掘削物の大きさや形状によっ
て吸引しにくい掘削物は掘削物通過口によって掘削物排
出管から排出され、更に、掘削物通過開口部によってホ
ッパから排出されることとなり、この掘削物はカッタヘ
ッドの回転に伴って回転移動することで、破壊され、且
つ形状が変形して再びホッパ内に取込まれて集積され、
負圧の水流によって掘削物取込口からスロート部に吸引
され、掘削物排出管を通って外部に排出される。

【００１４】また、本発明の掘削物の排出装置は、前記
掘削物排出管内の流路の下流側を下方に傾斜させたこと
を特徴とするものである。

【００１５】従って、この掘削物の排出装置において、
ホッパ内の掘削物は掘削物取込口からスロート部に入り
やすくなる。

【００１６】また、本発明の掘削物の排出装置は、前記
掘削物排出管の掘削物通過口に前記掘削物取込口から該
掘削物排出管内に導入された掘削物を該掘削物排出管内
の流路の下流側に導くガイド部を設けたことを特徴とす
るものである。

【００１７】従って、この掘削物の排出装置において、
ホッパ内の掘削物は掘削物取込口からガイド部によって
スロート部に入りやすくなる。

【００１８】また、本発明の掘削物の排出装置は、前記
ホッパの掘削物通過開口部あるいは前記掘削物排出管の
掘削物通過口の少なくともいずれか一方に開閉自在なゲ
ートを設けたことを特徴とするものである。

【００１９】従って、この掘削物の排出装置において、
ゲートの閉扉時には、ジェットポンプのノズルよりも高
い位置に水位を保つことで掘削物取込口からの掘削物の
吸引が促進される一方、ゲートの開扉時には、吸引しに
くい掘削物は掘削物通過口及び掘削物通過開口部から排
出され、スロート部の閉塞が防止される。

【００２０】また、本発明の掘削物の排出装置は、前記
ホッパの掘削物通過開口部あるいは前記掘削物排出管の
掘削物通過口の少なくともいずれか一方に該掘削物排出
管内の流路内に圧縮空気を供給する空気供給管を設けた
ことを特徴とするものである。

【００２１】従って、この掘削物の排出装置において、
ゲートの閉扉時に、空気供給管から掘削物通過口の周辺
に圧縮空気が噴出され、ここに停留した掘削物が攪拌さ
れることでスロート部での閉塞が防止される。

【００２２】また、本発明の掘削物の排出装置は、前記
掘削物排出管の前部に設けられた前記ジェットポンプの
ノズルの噴射方向を可変としたことを特徴とするもので
ある。

【００２３】従って、この掘削物の排出装置において、
例えば、掘削物取込口に掘削物が停留した場合、このジ
ェットポンプのノズルを掘削物取込口の掘削物に向け、
噴射水流によってこれを吹き飛ばすことで閉塞が防止さ
れる。

【００２４】また、本発明のトンネル掘削機は、筒状の
掘削機本体と、該掘削機本体の前部に駆動回転自在に装
着されたカッタヘッドと、前記掘削機本体を前進させる
推進機構と、前記カッタヘッドによって掘削された掘削
物を集積するホッパと、該ホッパに装着されたジェット
ポンプと、該ジェットポンプに連結された給排水管とを
具えたトンネル掘削機において、前記ホッパに掘進方向
前後に連通する掘削物排出管を装着して該掘削物排出管
の前部に前記ジェットポンプのノズルを設ける一方、該
掘削物排出管の後部にスロート部を設けると共に、前記
ホッパの下部に掘削物通過開口部を形成したことを特徴
とするものである。

【００２５】従って、本発明のトンネル掘削機にて岩盤
等を掘削するには、掘削機本体の前部のカッタヘッドを
駆動回転すると共に推進機構によってこの掘削機本体を
前進させると、回転するカッタヘッドが岩盤を破壊し、
掘削された掘削物はホッパによって集積され、給水管に
よって供給された水がジェットポンプによって増速さ
れ、掘削物排出管のスロート部で発生した負圧の水流に
よってホッパ内の掘削物がスロート部に吸引され、排水
管を通って外部に排出される。このとき、掘削物の大き
さや形状によって吸引しにくい掘削物は掘削物通過開口
部によってホッパから排出されることとなり、この掘削
物はカッタヘッドの回転に伴って回転移動することで、
破壊され、且つ形状が変形して再びホッパ内に取込まれ
て集積され、負圧の水流によってスロート部に吸引さ
れ、排水管を通って外部に排出される。

【００２６】また、本発明のトンネル掘削方法は、前部
に装着されたカッタヘッドを駆動回転させながら筒状の
本体を前進させることで、前方の岩盤を掘削してトンネ
ルを形成するトンネル掘削方法において、岩盤を掘削し
て生じた掘削物をホッパに取込み、ジェットポンプのノ
ズルから噴射された増速水流によって前記ホッパに装着
された掘削物排出管のスロート部で負圧を生じさせ、そ
の負圧の水流によって前記掘削物排出管の掘削物取込口
から前記ホッパ内の掘削物を吸引し、該掘削物を水流に
乗せて排出する一方、前記負圧の水流によって吸引不能
な掘削物は前記ホッパの下部に形成された掘削物通過開
口部から該ホッパの外部に排出し、前記カッタヘッドの
回転に伴って移動し、再び、前記ホッパに取込むように
したことを特徴とするものである。

【００２７】従って、本発明のトンネル掘削方法にあっ
ては、前部に装着されたカッタヘッドを駆動回転させな
がら筒状の胴体を前進させることで前方の岩盤を掘削
し、このとき、岩盤を掘削して生じた掘削物はホッパに
取込まれ、ジェットポンプのノズルから噴射された増速
水流によって生じた負圧の水流により、掘削物取込口か
らスロート部に吸引され、水流にて排出される一方、負
圧の水流によって吸引不能な掘削物は掘削物通過開口部
から外部に排出され、カッタヘッドの回転に伴って移動
することで、破壊され、再びホッパに取込まれることと
なり、掘削物取込口の周辺部での掘削物によるスロート
部の閉塞が防止される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき、実施例を挙げて詳細に説明する。

【００２９】以下に説明する実施例では、本発明の掘削
物の排出装置を岩盤掘削によって生じた岩塊や岩片など
のずりを排出する排出装置とし、本発明のトンネル掘削
機を岩盤を掘削するトンネルボーリングマシン（ＴＢ
Ｍ）として説明する。

【００３０】図１に本発明の第１実施例に係るトンネル
ボーリングマシンに装着された掘削物の排出装置の概
略、図２にこの掘削物の排出装置が搭載された本発明の
トンネル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの断
面、図３にこのトンネルボーリングマシンの正面視、図
４に図２のＡ−Ａ断面、図５に図２のＢ−Ｂ断面、図６
に図２のＣ−Ｃ断面、図７に推進機構としてのパラレル
リンク機構の概略、図８に本実施例のトンネルボーリン
グマシンに適用されるリンク式セグメントエレクタ装置
の側面視、図９にリンク式セグメントエレクタ装置の正
面視を示す。

【００３１】＜トンネルボーリングマシンの全体構成＞
まず、本実施例のＴＢＭ１０の全体構成について説明す
る。図２及び図３に示すように、ＴＢＭ１０において、
掘削機本体は円筒形状をなす前胴１１と中胴１２と後胴
１３とから構成されている。この前胴１１の前部には軸
受１４によってカッタヘッド１５が回転自在に装着され
ており、このカッタヘッド１５は前面に径方向に沿って
互いに交差するスポーク１６が固定され、各スポーク１
６には岩盤をせん断破壊するディスクカッタ１７が多数
枢着されると共に、岩盤の掘削面を掻き取るスクレーパ
１８が固定されている。このカッタヘッド１５の後部に
は内歯を有するリングギヤ１９が一体に固定される一
方、前胴１１には電動式あるいは油圧式のカッタ旋回モ
ータ２０が固定されており、このカッタ旋回モータ２０
の駆動ギヤ２１がリングギヤ１９に噛み合っている。

【００３２】また、前胴１１には掘削して発生したずり
が内部に浸入しないように、カッタヘッド１５側とカッ
タ駆動モータ２０側とを仕切るバルクヘッド２２が形成
されており、カッタヘッド１５とこのバルクヘッド２２
との間にはチャンバ室２３が形成されている。そして、
このチャンバ室２３にはずりを集積するホッパ２４がバ
ルクヘッド２２に固定されて配設され、カッタヘッド１
５の内側には破壊されて落下したずりを掻き上げてホッ
パ２４に取り込む掻き上げ板２５が固定されている。更
に、このホッパ２４の下部にはこのホッパ２４にて集積
したずりを外部に排出する排出装置２６が取付けられて
いる。

【００３３】従って、カッタ駆動モータ２０を駆動して
駆動ギヤ２１を回転駆動すると、この駆動ギヤ２１が噛
み合うリングギヤ１９が回転し、リングギヤ１９と一体
のカッタヘッド１５を旋回し、ディスクカッタ１７が岩
盤をせん断破壊し、スクレーパ１８が掘削面を掻き取る
ことで、岩盤を掘削することができる。そして、掘削し
て生じたずりはチャンバ室２３内に落下し、掻き上げ板
２５がカッタヘッド１５と共に回転することで、チャン
バ室２３内のずりを掻き上げてホッパ２４内に落とす。
このホッパ２４内に落下して集積したずりは排出装置２
６によって外部に排出される。

【００３４】図２及び図５に示すように、中胴１２は前
胴１１の後部に球面軸受２７を介して揺動自在に連結さ
れている。また、後胴１３は中胴１２の後部内周面にシ
ール部材２８を介して掘進方向移動自在に連結されてい
る。そして、前胴１１の後部に固定された前胴基板２９
と中胴１２との間には連結ジャッキ３０が仮設されてい
る。この連結ジャッキ３０は油圧の給排によって伸縮作
動するものであって、ジャッキ本体は前胴基板２９に固
定された球軸受３１によって揺動自在に支持され、ロッ
ド先端部は中胴１２の壁面に固定された球軸受３２によ
って揺動自在に支持されている。

【００３５】また、前胴１１の前胴基板２９と後胴１３
の前部に固定された後胴基板３３との間には推進機構と
しての６本のスラストジャッキ３４ａ〜３４ｆが架設さ
れている。このスラストジャッキ３４ａ〜３４ｆは油圧
の給排によって伸縮作動するものであって、ジャッキ本
体は前胴基板２９に固定された球軸受３５によって揺動
自在に支持され、ロッド先端部は後胴基板３３に固定さ
れた球軸受３６によって揺動自在に支持されている。そ
して、このスラストジャッキ３４ａ〜３４ｆはそれぞれ
隣合って配設された関係が、例えば、スラストジャッキ
３４ａがカッタヘッド１５の周方向一方に傾斜し、スラ
ストジャッキ３４ｂがカッタヘッド１５の周方向他方に
傾斜して全体としてトラス状に配設されることでパラレ
ルリンク機構３７を構成している。

【００３６】従って、このパラレルリンク機構３７にお
いて、スラストジャッキ３４ａ〜３４ｆの各作動ストロ
ークを変えることで、カッタヘッド１５を有する前胴１
１を中胴１２に対して屈曲し、その掘進方向を変更する
ことができる。また、このパラレルリンク機構３７のス
ラストジャッキ３４ａ〜３４ｆの各駆動ロッドを伸長さ
せることで、カッタヘッド１５を有する前胴１１及び中
胴１２を後胴１３に対して前進することができる。

【００３７】ここで、前述した複数のスラストジャッキ
３４ａ〜３４ｆから構成されるパラレルリンク機構３７
の制御システムの構成について説明する。

【００３８】図７に示すように、スラストジャッキ３４
ａ〜３４ｆにおいて、例えば、スラストジャッキ３４ａ
の図示しないピストンによって仕切られた２つの圧力室
には油圧給排管４１，４２が連結されており、各油圧給
排管４１，４２はそれぞれ非常遮断弁４３，４４を介し
てサーボ弁４５に連結されている。このサーボ弁４５は
スラストジャッキ３４ａの各圧力室への圧油の供給及び
排出を操作するものであって、連結管４６，４７を介し
て油圧給排源４８に連結されている。

【００３９】また、スラストジャッキ３４ａにはその作
動位置を検出する変位センサ４９が装着されており、こ
の変位センサ４９は制御部５０を介してサーボアンプ５
１に接続されている。そして、前述したサーボ弁４５は
このサーボアンプ５１に接続されている。なお、この制
御部５０には複数のジョイスティックを有する操作部５
２と非常停止ボタン５３が接続されている。

【００４０】従って、変位センサ４９はスラストジャッ
キ３４ａの作動位置を検出しており、その検出信号を制
御部５０に出力している。制御部５０はこの検出信号に
基づいてサーボアンプ５１に指令信号を出力し、サーボ
アンプ５１はその指令信号に基づいてサーボ弁４５を制
御し、油圧給排源４８とスラストジャッキ３４ａとの間
で油圧の給排を行うようになっている。なお、ここでは
スラストジャッキ３４ａについてのみ説明したが、他の
スラストジャッキ３４ｂ〜３４ｆについても同様の構成
となっている。

【００４１】また、前胴１１には、図２及び図４に示す
ように、複数のフロントグリッパ５５が周方向にほぼ均
等間隔で装着されており、各フロントグリッパ５５は内
蔵された油圧ジャッキ５６によって径方向に駆動するこ
とができる。従って、この油圧ジャッキ５６を駆動して
各フロントグリッパ５５を径方向に張り出すことで、こ
のフロントグリッパ５５を前胴１１内に収納した位置か
ら掘削形成されたトンネル内壁面に圧接して前胴１１を
保持する位置に移動させることができる。

【００４２】一方、後胴１３には、図２及び図６に示す
ように、２つのリアグリッパ５７が周方向にほぼ均等間
隔で２つ装着されており、各リアグリッパ５７は内蔵さ
れた油圧ジャッキ５８によって径方向に駆動することが
できる。従って、この油圧ジャッキ５８を駆動して各リ
アグリッパ５７を径方向に張り出すことで、このリアグ
リッパ５７を後胴１３内に収納した位置から掘削形成さ
れたトンネル内壁面に圧接して後胴１３を保持する位置
に移動させることができる。

【００４３】なお、通常のＴＢＭ１０は岩盤掘削用のト
ンネル掘削機であり、前述した後胴１３のリアグリッパ
５７によって掘進反力を得て前胴１１を推進させるもの
であるが、トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般土砂
層に変化した場合には、掘削したトンネル壁面が軟弱で
あり、リアグリッパ５７によって掘進反力を得ることが
できない。そのため、このＴＢＭ１０にあっては、シー
ルド掘削機のように、セグメントによって掘進反力を得
て前胴１１が推進できるようになっている。

【００４４】即ち、図２及び図６に示すように、後胴１
３の後部には円周方向に複数のシールドジャッキ５９が
並設されており、後方に伸びる駆動ロッドの先端部には
スプレッダ６０が取付けられている。従って、このシー
ルドジャッキ５９を作動して掘進方向後方に駆動ロッド
を伸長させると、掘削したトンネル内周面に構築された
既設のセグメントＳにスプレッダ６０が押しつけられ、
その反力により前胴１１、中胴１２及び後胴１３を前進
させることができる。なお、後胴１３の後部内周面には
既設のセグメントＳの外周面に密着して後胴１３内部へ
の土砂の浸入を防止するテールパッキン６１が固着され
ている。

【００４５】＜セグメントエレクタ装置の構成＞次に、
本実施例のＴＢＭ１０に適用されたセグメントエレクタ
装置について説明する。図２に示すように、本実施例の
ＴＢＭ１０に装着されたセグメントエレクタ装置６２は
リンク式であって、後胴１３の後部に固定された固定板
６３に設けられており、このエレクタ装置６２はシール
ドジャッキ５９によって前進した後胴１３（掘削機本
体）と既設のセグメントＳとの間の空所に新しいセグメ
ントＳを装着するものである。

【００４６】即ち、図８及び図９に示すように、固定板
６３にはブラケット６４によって回転自在な４つの支持
ローラ６５が周方向ほぼ均等間隔で取付けられており、
この４つの支持ローラ６５によって回転リング６６が回
転自在に支持され、この回転リング６６には内歯を有す
るリングギヤ６７が固定されている。また、固定板６３
にはブラケット６８によって油圧モータ６９が固定され
ており、この油圧モータ６９の駆動ギヤ７０がリングギ
ヤ６７の内歯に噛み合っている。従って、油圧モータ６
９を駆動して駆動ギヤ７０を回転駆動すると、この駆動
ギヤ７０が噛み合うリングギヤ６７が回転し、リングギ
ヤ６７と一体の回転リング６６を旋回することができ
る。

【００４７】また、回転リング６６に固定された固定台
７１には一対の連結リンク７２及び一対の可動リンク７
３を介して移動台７４が支持されており、この一対の可
動リンク７３には油圧ジャッキ７５の本体が枢着され、
その駆動ロッドの先端部は固定台７１に連結されてい
る。そして、この移動台７４のねじロッド７６にはスラ
イド体７７が螺合し、このねじロッド７６の回転によっ
てスライド体７７が移動自在となっており、このスライ
ド体７７に固定された取付ブラケット７８には連結ピン
７９によって吊り金具８０が着脱自在となっている。な
お、この吊り金具８０は下部がねじ部となっており、図
示しない装置によって搬入されたセグメントＳの内面に
予め螺合されるものである。

【００４８】従って、セグメントＳに螺合された吊り金
具８０に対して、スライド体７７を移動して取付ブラケ
ット７８と位置合せを行い、この吊り金具８０を連結ピ
ン７９によって取付ブラケット７８に連結することで、
セグメントＳを保持することができる。そして、油圧ジ
ャッキ７５を駆動して駆動ロッドを伸縮すると、可動リ
ンク７３及び連結リンク７２が上下に回動し、固定台７
１に対して移動台７４を昇降することで、保持したセグ
メントＳを昇降することができる。更に、油圧モータ６
９を駆動してリングギヤ６７と共に回転リング６６を旋
回することで、保持したセグメントＳをトンネル内壁面
に沿って移動することができる。

【００４９】＜掘削物の排出装置の構成＞次に、上述し
たＴＢＭ１０に装着された掘削物の排出装置２６につい
て詳細に説明する。図１に示すように、本実施例の排出
装置２６は、前胴１１のカッタヘッド１５とバルクヘッ
ド２２との間に構成されたチャンバ室２３内にずりを集
積するホッパ２４と共に設けられている。

【００５０】即ち、このホッパ２４は上部にずりの集積
開口部２４ａが形成される一方、下部にはずりの通過開
口部２４ｂが形成されている。排出装置２６を構成する
ジェットポンプ201はこのホッパ２４の中間部に装着さ
れている。即ち、ホッパ２４の中間部には掘進方向前後
に貫通する掘削物排出管202が装着されており、この掘
削物排出管202の掘進方向前部には図示しない送水ポン
プに連結された給水管203が連結され、掘進方向後部に
は図示しない排水装置に連結された排水管204が連結さ
れている。また、この掘削物排出管202は、上面の掘削
物取込口205によってホッパ２４の集積開口部２４ａと
連通し、下面の掘削物通過口206によってホッパ２４の
通過開口部２４ｂと連通している。そして、この掘削物
排出管202において、その前部である掘削物取込口205及
び掘削物通過口206の上流側にはジェットノズル207が形
成される一方、後部である掘削物取込口205及び掘削物
通過口206の下流側にはスロート部208が形成されてい
る。

【００５１】＜トンネルボーリングマシンの作用＞ここ
で、上述したように構成されたＴＢＭ１０によって岩盤
を掘削してトンネルを構築する場合について説明する。

【００５２】図２に示すように、油圧ジャッキ５６を駆
動（縮小）して各フロントグリッパ５５を引き込んで前
胴１１内に収納することで、前胴１１を移動自在とする
一方、油圧ジャッキ５８を駆動（伸長）して各リアグリ
ッパ５７を押し出して外周面を掘削形成されたトンネル
内壁面に圧接することで、後胴１３を移動不能に保持す
る。この状態で、カッタ旋回駆動モータ２０を駆動して
カッタヘッド１５を回転駆動させながら、パラレルリン
ク機構３７の各スラストジャッキ３４ａ〜３４ｆを伸長
して前胴１１と共にカッタヘッド１５を前方へ移動させ
る。すると、旋回するカッタヘッド１５のディスクカッ
タ１７が岩盤をせん断破壊し、スクレーパ１８が掘削面
を掻き取ることで岩盤を掘削する。そして、このときに
各スラストジャッキ３４ａ〜３４ｆの各作動ストローク
を変えることで、前胴１１は中胴１２と球面軸受２７を
介して折れ曲がり、カッタヘッド１５の向きを変えてト
ンネルの掘削方向を変更することができる。

【００５３】また、図７に示すように、制御部５０には
変位センサ４９が検出したスラストジャッキ３４ａ〜３
４ｆの作動位置の検出信号が入力されており、制御部５
０は予め設定された掘削条件（掘削するトンネルの計画
線形や掘削速度等）及び変位センサ４９の検出信号に基
づいてサーボアンプ５１に指令信号を出力してサーボ弁
４５を制御し、油圧給排源４８とスラストジャッキ３４
ａ〜３４ｆとの間で油圧の給排を行う。従って、スラス
トジャッキ３４ａ〜３４ｆは油圧の給排によって所定量
駆動し、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びψ方向、θ方向、
φ方向の制御が行われながら、カッタヘッド１５をこの
Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びψ方向、θ方向、φ方向の
６自由度運動させる。

【００５４】そして、各スラストジャッキ３４ａ〜３４
ｆを所定ストローク伸長すると、このスラストジャッキ
３４ａ〜３４ｆの駆動を停止し、油圧ジャッキ５６を駆
動（伸長）して各フロントグリッパ５５を押し出して外
周面を掘削形成されたトンネル内壁面に圧接すること
で、前胴１１を移動不能に保持する一方、油圧ジャッキ
５８を駆動（縮小）して各リアグリッパ５７を引き込ん
で後胴１３内に収納することで、後胴１３を移動自在と
する。この状態で、パラレルリンク機構３７の各スラス
トジャッキ３４ａ〜３４ｆを縮小して前胴１１及び中胴
１２に対して後胴１３を前方へ引き寄せて移動させる。
そして、前述と同様に、各フロントグリッパ５５を引き
込んで前胴１１内に収納し、前胴１１を移動自在とする
一方、各リアグリッパ５７を押し出して外周面をトンネ
ル内壁面に圧接し、後胴１３を移動不能に保持する。こ
の状態で、カッタ旋回駆動モータ２０を駆動してカッタ
ヘッド１５を回転駆動させながら、パラレルリンク機構
３７の各スラストジャッキ３４ａ〜３４ｆを伸長して前
胴１１と共にカッタヘッド１５を前方へ移動させること
で、ディスクカッタ１７及びスクレーパ１８によって岩
盤を掘削する。この繰り返しによってトンネルを掘削形
成していく。

【００５５】このディスクカッタ１７及びスクレーパ１
８の岩盤掘削によって生じたずりはカッタヘッド１５の
隙間からチャンバ室２３内に落下し、カッタヘッド１５
と共に回転する掻き上げ板２５がこのチャンバ室２３内
のずりを掻き上げてホッパ２４内に落とす。そして、こ
のホッパ２４内に落下して集積されたずりは排出装置２
６によって外部に排出される。

【００５６】即ち、ホッパ２４内に集積したずりは重力
によって掘削物取込口205から掘削物排出管202内に入
る。一方、ジェットポンプ201には給水管203から加圧さ
れた水が供給され、ジェットノズル207によって加速さ
れてスロート部208に噴射される。このスロート部208で
は、ジェットノズル207からの噴射水が減圧され、負圧
が発生する。この負圧によってホッパ２４内のずりが粉
塵や空気、水などと共に掘削物取込口205からスロート
部208に吸引される。そして、吸引されたずり等は水流
に乗り、この掘削物排出管202を通って排出される。

【００５７】このとき、ずりの大きさや形状によっては
吸引しにくいものがある。このようなずりは掘削物取込
口205から掘削物排出管202内に入っても、ジェットノズ
ル207から噴射された水流によって排出されず、掘削物
通過口206及び通過開口部２４ｂを通ってホッパ２４か
らチャンバ室２３に排出される。そして、このずりはカ
ッタヘッド１５の回転に伴って回転移動することで、破
壊され、あるいは形状が変形し、再び、掻き上げ板２５
によって掻き上げられてホッパ２４内に取込まれて集積
される。その後、前述したように、ホッパ２４内のずり
は重力による落下、あるいは、ジェットポンプ201にて
発生した負圧による吸引で、掘削物取込口205からスロ
ート部208に入り、掘削物排出管202から排水管204を通
って排出される。

【００５８】このように本実施例の掘削物の排出装置２
６にあっては、ホッパ２４の中間部に掘削物排出管202
を装着し、この掘削物排出管202を掘削物取込口205によ
って集積開口部２４ａと連通すると共に掘削物通過口20
6によって通過開口部２４ｂと連通し、また、掘削物排
出管202の上流側にジェットノズル207を形成する一方、
下流側にスロート部208を形成したことで、ホッパ２４
内に集積したずりは重力及びジェットポンプ201にて発
生した負圧による吸引で、掘削物取込口205からスロー
ト部208に入り、掘削物排出管202を通って排出されるこ
ととなり、ずりを確実に排出することができると共に、
装置自体の小型化を図ることもできる。また、掘削物取
込口205から掘削物排出管202に入りにくいずりは掘削物
通過口206及び通過開口部２４ｂを通ってホッパ２４か
ら排出されることとなり、掘削物取込口205でのずりの
堆積がなくなり、掘削物排出管202のスロート部208での
閉塞を防止できる。

【００５９】このように岩盤を掘削してトンネルを掘削
形成していく過程で、この掘削形成されたトンネルの壁
面が安定している場合は支保は不要であるが、若干不安
定であり、壁面から岩片が剥がれ落ちないようにリング
状の形成したＨ形綱や木製の板等を支保として用い、ト
ンネルを保護する。

【００６０】そして、岩盤を掘削してトンネルを形成す
る場合には、前述したように、リアグリッパ５７がトン
ネル内壁面に圧接して後胴１３を移動不能に保持こと
で、パラレルリンク機構３７の各スラストジャッキ３４
ａはこの後胴１３にて掘進反力を得て前胴１１を前進さ
せ、旋回するカッタヘッド１５によって前方の岩盤を掘
削する。一方、トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般
土砂層に変化した場合には、トンネル内壁面が軟弱であ
るため、リアグリッパ５７によって推進反力を得ること
ができないので、シールドジャッキ５９が既設のセグメ
ントＳにて掘進反力を得て前胴１１及び中胴１２、後胴
１３を推進させる。

【００６１】即ち、複数のシールドジャッキ５９のスプ
レッダ６０を既設のセグメントＳへ押し付けた状態で、
このシールドジャッキ５９を伸長することにより、その
押し付け反力によってトンネル掘削機本体、即ち、前胴
１１、中胴１２及び後胴１３を前進させ、これと同時に
カッタ駆動モータ２０を駆動してカッタヘッド１５を旋
回させ、ディスクカッタ１７及びスクレーパ１８によっ
て一般土砂層を掘削していく。そして、前胴１１、中胴
１２及び後胴１３からなる掘削機本体が所定量前進する
と、シールドジャッキ５９の何れか一つを縮み方向に作
動し、スプレッダ６０と既設のセグメントＳとの間に空
所を形成し、この空所にセグメントエレクタ装置６２に
よって新しいセグメントＳを装着する。

【００６２】図８及び図９に示すように、図示しない台
車によってトンネル内に搬入されたセグメントＳに対し
て、作業者はこのセグメントＳに吊り金具８０を螺合す
る。そして、エレクタ装置６２のスライド体７７を移動
し、取付ブラケット７８をセグメントＳに固定された吊
り金具８０の上方に位置させ、この吊り金具８０を連結
ピン７９によって取付ブラケット７８に連結する。この
ようにセグメントＳを取付ブラケット７８が保持した状
態で、油圧ジャッキ７５を駆動して可動リンク７３を回
動することで移動台７４を昇降すると共に、油圧モータ
６９を駆動して回転リング６６を旋回することで移動台
７４を旋回し、保持したセグメントＳをトンネル内で移
送してトンネル内壁面の所定の位置に組付ける。そし
て、セグメントＳをトンネル内壁面に固定すると、セグ
メントＳの保持を解除し、元位置に戻る。この繰り返し
によってトンネルを構築していく。

【００６３】このように上述したＴＢＭ１０では、トン
ネル掘削機本体（前胴１１、中胴１２、後胴１３）をパ
ラレルリンク機構３７あるいはシールドジャッキ５９に
よって前進させながらカッタヘッド１５を旋回させ、デ
ィスクカッタ１７及びスクレーパ１８によって岩盤を掘
削し、岩盤掘削によって生じたずりをホッパ２４に集積
してから排出装置２６によって外部に排出する一方、セ
グメントエレクタ装置６２によってセグメントＳをトン
ネル内壁面に装着することで、トンネルを構築してい
る。

【００６４】なお、上述の実施例のＴＢＭ１０におい
て、パラレルリンク機構３７を６本のスラストジャッキ
３４ａ〜３４ｆによって構成したが、スラストジャッキ
の数は６本に限定されるものではなく、８本でも、１０
本でもよいものであり、いずれの場合であっても前述と
同様の作用効果を奏することができる。

【００６５】また、上述の実施例のＴＢＭ１０におい
て、掘削機本体の推進機構及び掘進方向を変更する機構
としてパラレルリンク機構３７を用いたが、本発明のト
ンネル掘削機はこれに限定されるものではない。

【００６６】図１０に本発明の第２実施例に係るトンネ
ル掘削機としてのトンネルボーリングマシンの断面、図
１１に図１０のＤ−Ｄ断面、図１２に本実施例のトンネ
ルボーリングマシンに適用される門型セグメントエレク
タ装置の側面視、図１３にこの門型セグメントエレクタ
装置の正面視を示す。

【００６７】＜トンネルボーリングマシンの全体構成＞
まず、本実施例のＴＢＭ110の全体構成について説明す
る。本実施例のＴＢＭ110において、図１０及び図１１
に示すように、掘削機本体は円筒形状をなす前胴111と
中胴112と後胴113とから構成されている。この前胴111
の前部には軸受114によってカッタヘッド115が回転自在
に装着されており、このカッタヘッド115は前面にスポ
ーク116によってディスクカッタ117及びスクレーパ118
が装着されている。そして、このカッタヘッド115の後
部にはリングギヤ119が一体に固定される一方、前胴111
には６つのカッタ旋回モータ120が固定されており、こ
のカッタ旋回モータ120の駆動ギヤ121がリングギヤ119
に噛み合っている。また、前胴111にはバルクヘッド122
が固定されることで、チャンバ室123が形成されてい
る。そして、このチャンバ室123にはずりを集積するホ
ッパ124が配設され、カッタヘッド115の内側にはチャン
バ室123に落下したずりを掻き上げてホッパ124に取り込
む掻き上げ板125が固定されている。更に、このホッパ1
24の下部にはこのホッパ124にて集積したずりを外部に
排出する排出装置126が取付けられている。

【００６８】従って、カッタ駆動モータ120を駆動して
駆動ギヤ121を回転駆動すると、この駆動ギヤ121が噛み
合うリングギヤ119が回転してカッタヘッド115を旋回
し、ディスクカッタ117が岩盤をせん断破壊する一方、
スクレーパ118が掘削面を掻き取ることで、岩盤を掘削
することができる。そして、掘削して生じたずりはチャ
ンバ室123内に落下し、掻き上げ板125によってチャンバ
室123内に取り込まれ、このホッパ124内に集積したずり
は排出装置126によって外部に排出される。

【００６９】また、中胴112は前胴111の後部に掘進方向
移動自在に連結され、後胴113は中胴112の後部に揺動自
在に連結されている。そして、前胴111の後部に固定さ
れた前胴基板127と後胴113の前部に固定された後胴基板
128との間には推進機構としての８本のスラストジャッ
キ129が架設され、それぞれ球軸受130，131によって揺
動自在に連結されている。また、前胴111と中胴112との
間には２本の中折ジャッキ132が架設され、更に、前胴1
11と後胴113との間にはカッタトルクを受ける反力ジャ
ッキ133が架設されている。

【００７０】従って、スラストジャッキ129を駆動して
駆動ロッドを伸長させることで、カッタヘッド115を有
する前胴111を中胴112及び後胴113に対して前進するこ
とができる。また、中折ジャッキ132を駆動して駆動ロ
ッドを伸縮させることで、カッタヘッド115を有する前
胴111及び中胴112を後胴113に対して屈曲し、その掘進
方向を変更することができる。

【００７１】また、前胴111にはフロントグリッパ134及
び補助グリッパ135が径方向移動自在に設けられてお
り、各グリッパ134，135は内蔵された油圧ジャッキ13
6，137によって駆動することができる。一方、後胴113
にはリアグリッパ138が径方向移動自在に設けられてお
り、リアグリッパ138は内蔵された油圧ジャッキ139によ
って駆動することができる。

【００７２】更に、後胴113の後部には円周方向に複数
のシールドジャッキ140が並設されており、後方に伸び
る駆動ロッドの先端部にはスプレッダ141が取付けられ
ている。従って、このシールドジャッキ140を作動して
掘進方向後方に駆動ロッドを伸長させると、掘削したト
ンネル内周面に構築された既設のセグメントＳにスプレ
ッダ141を押し付けることで、その反力により前胴111及
び中胴112、後胴113を前進することができる。

【００７３】＜セグメントエレクタ装置の構成＞次に、
本実施例のＴＢＭ１０に適用されたセグメントエレクタ
装置について説明する。図１２及び図１３に示すよう
に、本実施例のＴＢＭ110に装着されたセグメントエレ
クタ装置142は門型をなし、後胴113の後部に固定された
固定板143に設けられており、このエレクタ装置142はシ
ールドジャッキ140によって前進した後胴113（掘削機本
体）と既設のセグメントＳとの間の空所に新しいセグメ
ントＳを装着するものである。

【００７４】即ち、固定板143にはブラケット144によっ
て回転自在な８つの支持ローラ145が周方向均等間隔で
取付けられており、この８つの支持ローラ145によって
回転リング146が回転自在に支持され、この回転リング1
46には内歯を有するリングギヤ147が固定されている。
また、固定板143にはブラケット148によって油圧モータ
149が固定されており、この油圧モータ149の駆動ギヤ15
0がリングギヤ147の内歯に噛み合っている。従って、油
圧モータ149を駆動して駆動ギヤ150を回転駆動すると、
この駆動ギヤ150が噛み合うリングギヤ147が回転し、リ
ングギヤ147と一体の回転リング146を旋回することがで
きる。

【００７５】また、回転リング146には左右一対の固定
台151が固定されており、Ｕ字形状をなす移動枠体152の
左右端部がこの各固定台151にそれぞれガイドロッド153
によって移動自在に支持されており、それぞれ昇降ジャ
ッキ154によって昇降自在となっている。そして、この
移動枠体152の中央部には昇降台155が固定されており、
この昇降台155のスライドロッド156にはスライド体157
が移動自在に嵌合しており、このスライド体157に固定
された取付ブラケット158には連結ピン159によって吊り
金具160が着脱自在となっている。なお、この吊り金具1
60は下部がねじ部となっており、図示しない装置によっ
て搬入されたセグメントＳの内面に予め螺合されるもの
である。また、取付ブラケット158には取付ブラケット1
58の両側に位置してセグメントＳの内面を押える押え部
材161が取付けられている。

【００７６】従って、セグメントＳに螺合された吊り金
具160に対して、スライド体157を移動して取付ブラケッ
ト158と位置合せを行い、この吊り金具160を連結ピン15
9によって取付ブラケット158に連結することで、セグメ
ントＳを保持することができる。そして、昇降ジャッキ
154を駆動して駆動ロッドを伸縮すると、移動枠体152を
介して昇降台155が上下に移動し、この昇降台155を昇降
することで、保持したセグメントＳを昇降することがで
きる。更に、油圧モータ149を駆動してリングギヤ147と
共に回転リング146を旋回することで、保持したセグメ
ントＳをトンネル内壁面に沿って移動することができ
る。

【００７７】＜トンネルボーリングマシンの作用＞ここ
で、上述したように構成されたＴＢＭ110によって岩盤
を掘削してトンネルを構築する場合について説明する。

【００７８】このように構成されたＴＢＭ110によって
岩盤を掘削してトンネルを構築するには、図１０に示す
ように、油圧ジャッキ136，137を駆動（縮小）し、フロ
ントグリッパ134及び補助グリッパ135を引き込んで前胴
111を移動自在とする一方、油圧ジャッキ139を駆動（伸
長）し、各リアグリッパ138を掘削形成されたトンネル
内壁面に圧接して後胴113を移動不能に保持する。この
状態で、カッタ旋回駆動モータ120を駆動してカッタヘ
ッド115を回転駆動させながら、各スラストジャッキ129
を伸長して前胴111と共にカッタヘッド115を前方へ移動
させる。すると、旋回するカッタヘッド115のディスク
カッタ117が岩盤をせん断破壊し、スクレーパ118が掘削
面を掻き取ることで岩盤を掘削する。そして、このとき
に各中折ジャッキ132を伸縮することで、前胴111及び中
胴112は後胴113に対して折れ曲がり、カッタヘッド115
の向きを変えてトンネルの掘削方向を変更することがで
きる。

【００７９】そして、各スラストジャッキ129を所定ス
トローク伸長すると、このスラストジャッキ129の駆動
を停止し、フロントグリッパ134及び補助グリッパ135を
押し出してトンネル内壁面に圧接し、前胴１１を移動不
能に保持する一方、リアグリッパ138を引き込んで後胴1
13を移動自在とする。この状態で、各スラストジャッキ
129を縮少して前胴111に対して中胴112及び後胴113を前
方へ引き寄せて移動させる。そして、前述と同様に、各
フロントグリッパ134及び補助グリッパ135によって前胴
１１を移動自在とする一方、各リアグリッパ138によっ
て後胴１３を移動不能に保持し、カッタヘッド１５を回
転駆動させながら各スラストジャッキ129を伸長して前
胴111と共にカッタヘッド115を前方へ移動させること
で、ディスクカッタ117及びスクレーパ118によって岩盤
を掘削する。この繰り返しによってトンネルを掘削形成
していく。

【００８０】このディスクカッタ117及びスクレーパ118
の岩盤掘削によって生じたずりはカッタヘッド115の隙
間からチャンバ室123内に落下し、カッタヘッド115 と
共に回転する掻き上げ板125がこのチャンバ室123内のず
りを掻き上げてホッパ124内に落とす。そして、このホ
ッパ124内に落下して集積されたずりは排出装置126によ
って外部に排出される。

【００８１】即ち、この排出装置126は前述した第１実
施例のＴＢＭ１０に装着された排出装置２６とほぼ同様
の構成となっており、図１に示すように、岩盤掘削によ
って形成されたずりは重力によって掘削物取込口205か
ら掘削物排出管202内に入り、ジェットポンプ201からス
ロート部208に噴射される水によって負圧が発生し、こ
の負圧によってずりが粉塵や空気、水などと共に吸引さ
れ、水流に乗って掘削物排出管202を通って排出され
る。そして、吸引しにくいずりは掘削物排出管202を通
過してチャンバ室２３に排出され、カッタヘッド１５の
回転に伴って回転移動することで、破壊され、あるいは
形状が変形し、再び、ホッパ124内に取込まれて集積さ
れ、前述したように、ジェットポンプ201にて発生した
負圧によって掘削物排出管202に吸引され、排水管204を
通って排出される。従って、排出しにくいずりも確実に
排出することができ、掘削物取込口205でのずりの堆積
がなくなり、掘削物排出管202のスロート部208での閉塞
を防止できる。

【００８２】ところで、このように岩盤を掘削してトン
ネルを掘削形成していく過程で、この掘削形成されたト
ンネルの壁面が安定している場合は支保は不要である
が、若干不安定であり、壁面から岩片が剥がれ落ちない
ようにリング状の形成したＨ形綱や木製の板等を支保と
して用い、トンネルを保護する。また、岩盤を掘削して
トンネルを形成する場合に、掘削地盤が岩盤層から一般
土砂層に変化した場合には、シールドジャッキ140がセ
グメントＳにて掘進反力を得て前胴111及び中胴112、後
胴113を推進させる。

【００８３】即ち、複数のシールドジャッキ140のスプ
レッダ141を既設のセグメントＳへ押し付けた状態で、
このシールドジャッキ140を伸長することにより、その
押し付け反力によってトンネル掘削機本体、即ち、前胴
111及び中胴112、後胴113を前進させ、これと同時にカ
ッタ駆動モータ120を駆動してカッタヘッド115を旋回さ
せ、ディスクカッタ117及びスクレーパ118によって一般
土砂層を掘削していく。そして、前胴111及び中胴112、
後胴113からなる掘削機本体が所定量前進すると、シー
ルドジャッキ140の何れか一つを縮み方向に作動し、ス
プレッダ141と既設のセグメントＳとの間に空所を形成
し、この空所にセグメントエレクタ装置142によって新
しいセグメントＳを装着する。

【００８４】図１２及び図１３に示すように、図示しな
い台車によってトンネル内に搬入されたセグメントＳに
対して、作業者はこのセグメントＳに吊り金具160を固
定する。そして、エレクタ装置142のスライド体157を移
動し、取付ブラケット158をセグメントＳに固定された
吊り金具160の上方に位置させ、この吊り金具160を連結
ピン159によって取付ブラケット158に連結する。このよ
うにセグメントＳを取付ブラケット158が保持した状態
で、昇降ジャッキ154を駆動して移動枠体152を介してし
昇降台155を昇降すると共に、油圧モータ149を駆動して
回転リング146を旋回することで昇降台155を旋回し、保
持したセグメントＳをトンネル内で移送してトンネル内
壁面の所定の位置に組付ける。そして、セグメントＳを
トンネル内壁面に固定すると、セグメントＳの保持を解
除し、元位置に戻る。この繰り返しによってトンネルを
構築していく。

【００８５】このように上述したＴＢＭ110では、トン
ネル掘削機本体（前胴111、中胴112、後胴113）をスラ
ストジャッキ129あるいはシールドジャッキ140によって
前進させながらカッタヘッド115を旋回させ、ディスク
カッタ117及びスクレーパ118によって岩盤を掘削し、岩
盤掘削によって生じたずりをホッパ124に集積してから
排出装置126によって外部に排出する一方、セグメント
エレクタ装置142によってセグメントＳをトンネル内壁
面に装着することで、トンネルを構築している。

【００８６】なお、上述した各実施例にあっては、推進
手段としてパラレルリンク機構３７を用いたＴＢＭ１０
ではリンク式セグメントエレクタ装置６２を適用し、推
進手段としてシールドジャッキ129を用いたＴＢＭ110で
は門型セグメントエレクタ装置142を適用したが、ＴＢ
Ｍ１０とセグメントエレクタ装置との関係はこれらに限
定されるものではなく、パラレルリンク機構３７を用い
たＴＢＭ１０に門型セグメントエレクタ装置142を適用
してもよいものである。

【００８７】また、上述した各ＴＢＭ１０，110にあっ
ては、ホッパ２４，124の中間部に水平な掘削物排出管2
02を装着し、この掘削物排出管202の基端部にジェット
ポンプ211を装着したが、本発明の掘削物の排出装置は
この構造に限定されるものではない。

【００８８】図１４乃至図１８に他の実施例に係る掘削
物の排出装置の要部断面を示す。なお、前述の実施例で
説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号
を付して重複する説明は省略する。

【００８９】＜第２実施例の掘削物の排出装置＞図２に
示すように、本実施例の排出装置２６ａにおいて、ジェ
ットポンプ211を構成する掘削物排出管212はホッパ２４
の中間部に装着されており、この掘削物排出管212は下
流側が下方に傾斜している。そして、掘削物排出管212
の前部には給水管213が連結され、後部には排水管214が
連結されている。また、この掘削物排出管212は掘削物
取込口215によってホッパ２４の集積開口部２４ａと連
通し、掘削物通過口216によってホッパ２４の通過開口
部２４ｂと連通しており、掘削物取込口215と掘削物通
過口216とはほぼ同様の大きさとなっている。そして、
この掘削物排出管212の上流側にはジェットノズル217が
形成される一方、下流側にはスロート部218が形成され
ている。

【００９０】従って、岩盤掘削によって生じたずりはホ
ッパ２４内に取り込まれ、重力によって掘削物取込口21
5から掘削物排出管212内に入る。一方、ジェットポンプ
211には給水管213から加圧された水がジェットノズル21
7によって加速されてスロート部218に噴射される。この
スロート部218ではこのジェットノズル217からの噴射水
がによって負圧が発生し、ホッパ２４内のずりが粉塵や
空気、水などと共に掘削物取込口215からスロート部218
に吸引される。そして、吸引されたずり等は水流に乗
り、この掘削物排出管212から排水管214を通って排出さ
れる。このとき、スロート部218に吸引しにくいずりは
掘削物通過口216及び通過開口部２４ｂを通ってホッパ
２４から排出され、カッタヘッド１５の回転に伴って回
転移動することで、破壊され、あるいは形状が変形し、
再び、ホッパ２４内に取込まれて集積される。

【００９１】このように本実施例の掘削物の排出装置２
６ａにあっては、ホッパ２４の中間部に装着された掘削
物排出管212は下流側が下方に傾斜したことで、ホッパ
２４内に集積したずりが重力及び負圧による吸引によっ
て掘削物取込口215からスロート部218に入りやすくな
り、掘削物取込口215でのずりの堆積がなくなり、掘削
物排出管212のスロート部218での閉塞を防止できる。

【００９２】＜第３実施例の掘削物の排出装置＞図３に
示すように、本実施例の排出装置２６ｂにおいて、ジェ
ットポンプ221を構成する掘削物排出管222はホッパ２４
の中間部に装着されており、この掘削物排出管222は下
流側が下方に傾斜している。そして、掘削物排出管222
の前部には給水管223が連結され、後部には排水管224が
連結されている。また、この掘削物排出管222は掘削物
取込口225によってホッパ２４の集積開口部２４ａと連
通し、掘削物通過口226によってホッパ２４の通過開口
部２４ｂと連通しており、この掘削物通過口226には掘
削物排出管222に入り込んだずりをこの掘削物排出管222
の下流側に導くガイド部226aが形成され、掘削物取込口
225よりも掘削物通過口226の大きさが小さくなってい
る。そして、この掘削物排出管222の上流側にはジェッ
トノズル227が形成される一方、下流側にはスロート部2
28が形成されている。

【００９３】従って、岩盤掘削によって生じたずりはホ
ッパ２４内に取り込まれ、重力によって掘削物取込口22
5から掘削物排出管222内に入る。一方、ジェットポンプ
221には給水管223から加圧された水がジェットノズル22
7によって加速されてスロート部228に噴射される。この
スロート部228ではこのジェットノズル227からの噴射水
によって負圧が発生し、ホッパ２４内のずりが粉塵や空
気、水などと共に掘削物取込口225からスロート部228に
吸引される。そして、吸引されたずり等はガイド部226a
によって掘削物排出管222の下流側に導かれて水流に乗
り、この掘削物排出管222から排水管224を通って排出さ
れる。このとき、スロート部228に吸引しにくいずりは
掘削物通過口226及び通過開口部２４ｂを通ってホッパ
２４から排出され、カッタヘッド１５の回転に伴って回
転移動することで、破壊され、あるいは形状が変形し、
再び、ホッパ２４内に取込まれて集積される。

【００９４】このように本実施例の掘削物の排出装置２
６ｂにあっては、ホッパ２４の中間部に装着された掘削
物排出管222は下流側が下方に傾斜し、且つ、掘削物通
過口226に掘削物排出管222に入り込んだずりをその下流
側に導くガイド部226aが形成されたことで、ホッパ２４
内から掘削物取込口225を通って掘削物排出管222に吸引
されたずりがガイド部226aに導かれてスロート部228に
入りやすくなり、掘削物取込口225でのずりの堆積がな
くなり、掘削物排出管222のスロート部228での閉塞を防
止できる。

【００９５】＜第４実施例の掘削物の排出装置＞図４に
示すように、本実施例の排出装置２６ｃにおいて、ジェ
ットポンプ231を構成する掘削物排出管232はホッパ２４
の中間部に装着されており、この掘削物排出管232の前
部には給水管233が連結され、後部には排水管234が連結
されている。また、この掘削物排出管232は掘削物取込
口235によってホッパ２４の集積開口部２４ａと連通
し、掘削物通過口236によってホッパ２４の通過開口部
２４ｂと連通している。そして、この掘削物排出管232
の上流側にはジェットノズル237が形成される一方、下
流側にはスロート部238が形成されている。更に、ホッ
パ２４の通過開口部２４ｂには支持軸239によって開閉
自在なゲート240が装着されており、このゲート240は油
圧ジャッキ241によって開閉することができるようにな
っている。なお、このゲート240は掘削物通過口236の近
傍に設けてもよい。

【００９６】従って、通常、ゲート240は閉扉してお
り、岩盤掘削によって生じたずりはホッパ２４内に取り
込まれ、重力によって掘削物取込口235から掘削物排出
管232内に入る。一方、ジェットポンプ231には給水管23
3から加圧された水がジェットノズル237によって加速さ
れてスロート部238に噴射される。このスロート部238で
は、ゲート239の閉扉によりジェットノズル237よりも高
い位置に水位が保たれることで、この噴射水によって充
分な負圧が発生し、ホッパ２４内のずりが粉塵や空気、
水などと共に掘削物取込口235からスロート部238に確実
に吸引される。そして、吸引されたずり等は水流に乗
り、排水管234を通って排出される。このとき、スロー
ト部238に吸引しにくいずりは掘削物取込口235や掘削物
通過口236の近傍に堆積するが、このとき、油圧ジャッ
キ241によってゲート240を開扉することで、堆積したず
りは掘削物通過口を通って通過開口部２４ｂから排出さ
れる。

【００９７】このように本実施例の掘削物の排出装置２
６ｃにあっては、ホッパ２４の通過開口部２４ｂあるい
はホッパ２４の中間部に装着された掘削物排出管232の
通過開口部２４ｂに油圧ジャッキ241によって開閉自在
なゲート240を設けたことで、ゲート240の閉扉時には、
ジェットノズル237よりも高い位置に水位を保たれ、ホ
ッパ２４の掘削物取込口235から掘削物排出管232へのず
りの吸引が促進される一方、ゲート240の開扉時には、
吸引しにくいすりは掘削物通過口236及び通過開口部２
４ｂから排出され、掘削物排出管232のスロート部238で
の閉塞を防止できる。

【００９８】＜第５実施例の掘削物の排出装置＞図５に
示すように、本実施例の排出装置２６ｄにおいて、ジェ
ットポンプ251を構成する掘削物排出管252はホッパ２４
の中間部に装着されており、この掘削物排出管252の前
部には給水管253が連結され、後部には排水管254が連結
されている。また、この掘削物排出管252は掘削物取込
口255によってホッパ２４の集積開口部２４ａと連通
し、掘削物通過口256によってホッパ２４の通過開口部
２４ｂと連通している。そして、この掘削物排出管252
の上流側にはジェットノズル257が形成される一方、下
流側にはスロート部258が形成されている。更に、ホッ
パ２４の通過開口部２４ｂには支持軸259によって開閉
自在なゲート260が装着されており、このゲート260は油
圧ジャッキ261によって開閉することができるようにな
っている。また、この通過開口部２４ｂにはゲート260
と共に、掘削物排出管252内に圧縮空気を供給する空気
供給管262の先端部が装着され、この空気供給管262の基
端部にはコンプレッサ263が連結されている。

【００９９】従って、通常、ゲート240は閉扉してお
り、岩盤掘削によって生じたずりはホッパ２４内に取り
込まれ、重力によって掘削物取込口255から掘削物排出
管252内に入る。一方、ジェットポンプ251には給水管25
3から加圧された水がジェットノズル257によって加速さ
れてスロート部258に噴射される。このスロート部258で
は、ゲート259の閉扉によりジェットノズル257よりも高
い位置に水位が保たれることで、この噴射水によって充
分な負圧が発生し、ホッパ２４内のずりが粉塵や空気、
水などと共に掘削物取込口255からスロート部258に確実
に吸引される。そして、吸引されたずり等は水流に乗
り、排水管254を通って排出される。このとき、スロー
ト部258に吸引しにくいずりは掘削物取込口255や掘削物
通過口256の近傍に堆積するが、このとき、コンプレッ
サ263を作動して空気供給管262から掘削物排出管252内
に圧縮空気を供給することで、空気の膨張や上昇水流に
よって堆積したずりが再浮上し、スロート部258への吸
引が促進される。

【０１００】このように本実施例の掘削物の排出装置２
６ｄにあっては、ホッパ２４の通過開口部２４ｂあるい
はホッパ２４の中間部に装着された掘削物排出管252の
通過開口部２４ｂに油圧ジャッキ261によって開閉自在
なゲート260を設けると共に掘削物排出管252内に圧縮空
気を供給する空気供給管262を設けたことで、ゲート240
の閉扉時には、ジェットノズル257よりも高い位置に水
位を保たれ、ホッパ２４の掘削物取込口255から掘削物
排出管252へのずりの吸引が促進されると共に、堆積し
たずりは空気供給管262から噴射された圧縮空気によっ
て再浮上してずりの吸引が促進され、掘削物排出管252
の閉塞を防止できる。

【０１０１】＜第６実施例の掘削物の排出装置＞図６に
示すように、本実施例の排出装置２６ｅにおいて、ジェ
ットポンプ271を構成する掘削物排出管272はホッパ２４
の中間部に装着されており、この掘削物排出管272の前
部には給水管273が連結され、後部には排水管274が連結
されている。また、この掘削物排出管272は掘削物取込
口275によってホッパ２４の集積開口部２４ａと連通
し、掘削物通過口276によってホッパ２４の通過開口部
２４ｂと連通している。そして、この掘削物排出管272
の上流側にはジェットノズル277が装着されて給水管273
の端部が連結される一方、下流側にはスロート部278が
形成されている。このジェットノズル277は枢軸279にて
回動自在に支持され、油圧ジャッキ280によって噴射方
向を変更することができるようになっている。

【０１０２】従って、岩盤掘削によって生じたずりはホ
ッパ２４内に取り込まれ、重力によって掘削物取込口27
5から掘削物排出管272内に入る。一方、ジェットポンプ
271には給水管273から加圧された水がジェットノズル27
7によって加速されてスロート部278に噴射される。この
スロート部278ではこのジェットノズル277からの噴射水
によって負圧が発生し、ホッパ２４内のずりが粉塵や空
気、水などと共に掘削物取込口275からスロート部278に
吸引される。そして、吸引されたずり等は水流に乗り、
この掘削物排出管272から排水管274を通って排出され
る。このとき、ずりが掘削物取込口275や掘削物通過口2
26に堆積すると、油圧ジャッキ280によってジェットノ
ズル277の噴射方向を変え、堆積したずりを噴射水流に
よって吹き飛ばす。

【０１０３】このように本実施例の掘削物の排出装置２
６ｅにあっては、ホッパ２４の中間部に装着された掘削
物排出管272の上流側に設けられたジェットノズル277の
噴射方向を油圧ジャッキ280によって変更できるように
したことで、ずりが掘削物取込口275や掘削物通過口226
に堆積しても、ジェットノズル277の噴射方向を変えて
堆積したずりを噴射水流によって吹き飛ばすこととな
り、掘削物排出管272の閉塞を防止できる。

【０１０４】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の掘削物の排出装置によれば、掘削物を集積
するホッパの上部に集積開口部を形成して下部に通過開
口部を形成し、このホッパの中間部に掘進方向前後に貫
通する掘削物排出管を装着してこの掘削物排出管内を掘
削物取込口によって集積開口部と連通すると共に通過口
によって通過開口部と連通し、掘削物排出管の前部にジ
ェットポンプのノズルを設ける一方、後部にスロート部
を設けたので、ホッパ内の掘削物はジェットポンプの水
流によって発生した負圧にて取込口からスロート部に吸
引され、確実に外部に排出することができる一方、吸引
しにくい掘削物は通過口を通って通過開口部からホッパ
の外部に排出されることとなり、掘削物による掘削物排
出管の閉塞を防止することができる。

【０１０５】また、本発明の掘削物の排出装置によれ
ば、掘削物排出管内の流路は下流側が下方に傾斜してい
るので、ホッパ内の掘削物が掘削物取込口からスロート
部に入りやすくなり、掘削物の排出を促進することがで
きる。

【０１０６】また、本発明の掘削物の排出装置によれ
ば、掘削物排出管の掘削物通過口に掘削物取込口から掘
削物排出管内に導入された掘削物を掘削物排出管内の流
路の下流側に導くガイド部を設けたので、ホッパ内の掘
削物が掘削物取込口からガイド部によってスロート部に
入りやすくなり、掘削物の排出を促進することができ
る。

【０１０７】また、本発明の掘削物の排出装置によれ
ば、ホッパの掘削物通過開口部あるいは掘削物排出管の
掘削物通過口に開閉自在なゲートを設けたので、ゲート
の閉扉時にはジェットポンプのノズルよりも高い位置に
水位を保つことで掘削物取込口からの掘削物の吸引を促
進することができる一方、ゲートの開扉時には吸引しに
くい掘削物を掘削物通過口及び掘削物通過開口部から排
出し、スロート部での閉塞を防止することができる。

【０１０８】また、本発明の掘削物の排出装置によれ
ば、ホッパの掘削物通過開口部あるいは掘削物排出管の
掘削物通過口に掘削物排出管内の流路内に圧縮空気を供
給する空気供給管を設けたので、ゲートの閉扉時に空気
供給管から掘削物通過口の周辺に圧縮空気が噴出され、
ここに停留した掘削物が攪拌されることで掘削物の吸引
が促進され、スロート部での閉塞を防止することができ
る。

【０１０９】また、本発明の掘削物の排出装置によれ
ば、掘削物排出管の前部に設けられたジェットポンプの
ノズルの噴射方向を可変としたので、掘削物取込口や掘
削物通過口に掘削物が堆積した場合、ジェットポンプの
ノズルを掘削物取込口の掘削物に向け、噴射水流によっ
てこれを吹き飛ばすことで、容易にスロート部での閉塞
を防止することができる。

【０１１０】更に、本発明のトンネル掘削機によれば、
筒状の掘削機本体の前部に駆動回転自在なカッタヘッド
を装着して推進機構によって前進可能とすると共に、掘
削物を集積するホッパ及びジェットポンプを設け、この
ホッパに掘進方向前後に連通する掘削物排出管を装着し
てその前部にジェットノズルを設ける一方、後部にスロ
ート部を設け、ホッパの下部に掘削物通過開口部を形成
したので、ホッパ内の掘削物はジェットポンプの水流に
よって発生した負圧にて取込口からスロート部に吸引さ
れ、確実に外部に排出することができる一方、吸引しに
くい掘削物は通過口を通って通過開口部からホッパの外
部に排出されることとなり、掘削物による掘削物排出管
の閉塞を防止することができ、掘進速度を上げることで
掘削作業効率の向上を図ることができる。

【０１１１】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、カッタヘッドを駆動回転させながら筒状の本体を前
進させることで、前方の岩盤を掘削し、岩盤を掘削して
生じた掘削物をホッパに取込み、ジェットポンプのノズ
ルから噴射された増速水流によって掘削物排出管のスロ
ート部で負圧を生じさせ、その負圧の水流によって掘削
物取込口からホッパ内の掘削物を吸引し、水流に乗せて
排出する一方、負圧の水流によって吸引不能な掘削物を
ホッパの下部に形成された掘削物通過開口部から外部に
排出し、カッタヘッドの回転に伴って移動して再びホッ
パに取込むようにしたので、ホッパ内の掘削物はジェッ
トポンプの水流によって発生した負圧にて取込口からス
ロート部に吸引され、確実に外部に排出することができ
る一方、吸引しにくい掘削物は通過口を通って通過開口
部からホッパの外部に排出されることとなり、掘削物に
よる掘削物排出管の閉塞を防止することができ、掘進速
度を上げることで掘削作業効率の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るトンネルボーリング
マシンに装着された掘削物の排出装置の概略図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るトンネル掘削機とし
てのトンネルボーリングマシンの断面図である。

【図３】トンネルボーリングマシンの正面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】図２のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】推進機構としてのパラレルリンク機構の概略図
である。

【図８】リンク式セグメントエレクタ装置の側面図であ
る。

【図９】リンク式セグメントエレクタ装置の正面図であ
る。

【図１０】本発明の第２実施例に係るトンネル掘削機と
してのトンネルボーリングマシンの断面図である。

【図１１】図１０のＤ−Ｄ断面図である。

【図１２】門型セグメントエレクタ装置の側面図であ
る。

【図１３】門型セグメントエレクタ装置の正面図であ
る。

【図１４】本発明の第２実施例に係る掘削物の排出装置
の概略図である。

【図１５】本発明の第３実施例に係る掘削物の排出装置
の概略図である。

【図１６】本発明の第４実施例に係る掘削物の排出装置
の概略図である。

【図１７】本発明の第５実施例に係る掘削物の排出装置
の概略図である。

【図１８】本発明の第６実施例に係る掘削物の排出装置
の概略図である。

【符号の説明】

１０，１１０トンネルボーリングマシン１１，１１１前胴（トンネル掘削機本体）１２，１１２中胴（トンネル掘削機本体）１３，１１３後胴（トンネル掘削機本体）１５，１１５カッタヘッド２０，１２０カッタ旋回モータ２３，１２３チャンバ室２４，１２４ホッパ２６，１２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６
ｅ排出装置３０連結ジャッキ３４ａ〜３４ｆスラストジャッキ３７パラレルリンク機構５９，１４０シールドジャッキ６２リンク式セグメントエレクタ装置１２９スラストジャッキ１３２中折ジャッキ１３３反力ジャッキ１４２門型セグメントエレクタ装置２４ａ集積開口部２４ｂ通過開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ，２６ｆ排
出装置２０１，２１１，２２１，２３１，２５１，２７１ジ
ェットポンプ２０２，２１２，２２２，２３２，２５２，２７２掘
削物排出管２０５，２１５，２２５，２３５，２５５，２７５掘
削物取込口２０６，２１６，２２６，２３６，２５６，２７６掘
削物通過口２０７，２１７，２２７，２３７，２５７，２７７ジ
ェットノズル２０８，２１８，２２８，２３８，２５８，２７８ス
ロート部２２６ａガイド部２４０，２６０ゲート２６２空気供給管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カッタヘッドの回転によって掘削された
掘削物をホッパにて集積して該ホッパに装着されたジェ
ットポンプによって外部に排出する掘削物の排出装置に
おいて、上部に掘削物集積開口部が形成されたホッパの
下部に掘削物通過開口部を形成し、該ホッパの中間部に
掘進方向前後に貫通する掘削物排出管を装着して該掘削
物排出管内を掘削物取込口によって前記掘削物集積開口
部と連通すると共に掘削物通過口によって前記掘削物通
過開口部と連通し、前記掘削物排出管の前部に前記ジェ
ットポンプのノズルを設ける一方、該掘削物排出管の後
部にスロート部を設けたことを特徴とする掘削物の排出
装置。
【請求項２】請求項１記載の掘削物の排出装置におい
て、前記掘削物排出管内の流路の下流側を下方に傾斜さ
せたことを特徴とする掘削物の排出装置。
【請求項３】請求項１記載の掘削物の排出装置におい
て、前記掘削物排出管の掘削物通過口に前記掘削物取込
口から該掘削物排出管内に導入された掘削物を該掘削物
排出管内の流路の下流側に導くガイド部を設けたことを
特徴とする掘削物の排出装置。
【請求項４】請求項１記載の掘削物の排出装置におい
て、前記ホッパの掘削物通過開口部あるいは前記掘削物
排出管の掘削物通過口の少なくともいずれか一方に開閉
自在なゲートを設けたことを特徴とする掘削物の排出装
置。
【請求項５】請求項４記載の掘削物の排出装置におい
て、前記ホッパの掘削物通過開口部あるいは前記掘削物
排出管の掘削物通過口の少なくともいずれか一方に該掘
削物排出管内の流路内に圧縮空気を供給する空気供給管
を設けたことを特徴とする掘削物の排出装置。
【請求項６】請求項１記載の掘削物の排出装置におい
て、前記掘削物排出管の前部に設けられた前記ジェット
ポンプのノズルの噴射方向を可変としたことを特徴とす
る掘削物の排出装置。
【請求項７】筒状の掘削機本体と、該掘削機本体の前
部に駆動回転自在に装着されたカッタヘッドと、前記掘
削機本体を前進させる推進機構と、前記カッタヘッドに
よって掘削された掘削物を集積するホッパと、該ホッパ
に装着されたジェットポンプと、該ジェットポンプに連
結された給排水管とを具えたトンネル掘削機において、
前記ホッパに掘進方向前後に連通する掘削物排出管を装
着して該掘削物排出管の前部に前記ジェットポンプのノ
ズルを設ける一方、該掘削物排出管の後部にスロート部
を設けると共に、前記ホッパの下部に掘削物通過開口部
を形成したことを特徴とするトンネル掘削機。
【請求項８】前部に装着されたカッタヘッドを駆動回
転させながら筒状の本体を前進させることで、前方の岩
盤を掘削してトンネルを形成するトンネル掘削方法にお
いて、岩盤を掘削して生じた掘削物をホッパに取込み、
ジェットポンプのノズルから噴射された増速水流によっ
て前記ホッパに装着された掘削物排出管のスロート部で
負圧を生じさせ、その負圧の水流によって前記掘削物排
出管の掘削物取込口から前記ホッパ内の掘削物を吸引
し、該掘削物を水流に乗せて排出する一方、前記負圧の
水流によって吸引不能な掘削物は前記ホッパの下部に形
成された掘削物通過開口部から該ホッパの外部に排出
し、前記カッタヘッドの回転に伴って移動し、再び、前
記ホッパに取込むようにしたことを特徴とするトンネル
掘削方法。