(57)【要約】【課題】掘削量を低減する。【解決手段】トンネル掘進機１００は、トンネルＴの内壁面を支持する胴体１０と、胴体１０に装着され、既設管ＯＰの外側を掘削するカッタービット２１を有し既設管ＯＰを内包する筒状体２０と、筒状体２０を胴体１０に対して回転させるモータ３０と、を備え、モータ３０は、カッタービット２１の内周面をトンネルＴの軸方向に沿って後方に延長した仮想延長内周面の内側に配置されている。【選択図】図１
2020070689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管に沿ってトンネルを掘進するトンネル掘進機であって、
前記トンネルの内壁面を支持する胴体と、
前記胴体に装着され、前記既設管の外側を掘削する掘削部を有し前記既設管を内包する筒状体と、
前記筒状体を前記胴体に対して回転させる駆動部と、を備え、
前記駆動部は、前記掘削部の内周面を前記トンネルの軸方向に沿って後方に延長した仮想延長内周面の内側に配置されている
トンネル掘進機。
【請求項２】
前記筒状体は、先端部に前記掘削部が設けられ前記トンネルの軸方向に沿って延在するケーシングを更に有し、
前記駆動部は、前記ケーシングの後方に配置されている
請求項１に記載のトンネル掘進機。
【請求項３】
前記ケーシングは、前記胴体に内包されている、
請求項２に記載のトンネル掘進機。
【請求項４】
前記駆動部は、前記胴体の内周面から前記仮想延長内周面の内側に突出する突出部に取り付けられている
請求項１から３のいずれか１項に記載のトンネル掘進機。
【請求項５】
前記筒状体に設けられ、前記筒状体と前記既設管の外側との間を閉塞するシールを更に備える
請求項１から４のいずれか１項に記載のトンネル掘進機。
【請求項６】
前記シールは、前記既設管の外側に密着した状態と、前記既設管の外側に対する密着を解除した状態と、に切換え可能である
請求項５に記載のトンネル掘進機。
【請求項７】
前記胴体の内側に設けられ、前記既設管を受け入れるチャンバを前記筒状体と共に形成する隔壁を更に備える
請求項１から６のいずれか１項に記載のトンネル掘進機。
【請求項８】
前記胴体は、前記筒状体が装着される前胴部と、前記前胴部に連結される後胴部と、を備え、
前記後胴部は、前記前胴部に対して傾斜可能である
請求項１から７のいずれか１項に記載のトンネル掘進機。
【請求項９】
トンネル掘進機を用いて既設管に沿ってトンネルを掘進するトンネル掘進方法であって、
前記トンネル掘進機は、前記トンネルの内壁面を支持する胴体と、前記胴体に装着され、前記既設管の外側を掘削する掘削部を有し前記既設管を内包する筒状体と、前記筒状体を前記胴体に対して回転させる駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記掘削部の内周面を前記トンネルの軸方向に沿って後方に延長した仮想延長内周面の内側に配置されており、
前記トンネル掘進方法は、
前記駆動部を用いて前記筒状体を回転させると共に前記筒状体を前進させることによって、前記既設管の外側を掘削すると共に前記筒状体の内部に前記既設管を挿入する掘削工程と、
前記筒状体の内部において前記既設管を解体する解体工程と、を備える
トンネル掘進方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘進機及びトンネル掘進方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に構築された既設管が老朽化した場合には、新たな管体を地中に構築する必要がある。既設管を残しつつ新たな管体を地中に構築する際には、地中に十分なスペースが必要であり、地下建造物が密集した都市部や市街地においては、十分なスペースの確保が困難な場合がある。このような理由から、既設管を解体し、新たな管体を既設管の解体によって形成されたスペースに構築することが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、既設管に沿ってトンネルを掘進するトンネル掘進機が開示されている。このトンネル掘進機は、筒状の胴体と、胴体の前端部に設けられるカッタービットと、カッタービットを回転させる駆動手段と、を備えている。カッタービットは、駆動手段により胴体に対して回転し、既設管の外側の地山を掘削する。トンネルの掘進に伴って、既設管は、胴体に内包される。既設管は胴体内で解体手段により解体され、新たな管体がトンネルの内壁面に構築される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているトンネル掘進機では、カッタービットを回転させる駆動手段は、トンネルを掘進する際には、カッタービットにより掘削して形成される掘削空間の内壁面と既設管の外周面との間に配置される。そのため、駆動手段を通過させるための空間をカッタービットの掘削により形成する必要があり、カッタービットによる掘削量が増加する。
【０００６】
本発明は、掘削量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、既設管に沿ってトンネルを掘進するトンネル掘進機であって、トンネルの内壁面を支持する胴体と、胴体に装着され、既設管の外側を掘削する掘削部を有し既設管を内包する筒状体と、筒状体を胴体に対して回転させる駆動部と、を備え、駆動部は、掘削部の内周面をトンネルの軸方向に沿って後方に延長した仮想延長内周面の内側に配置されている。
【０００８】
また、本発明は、トンネル掘進機を用いて既設管に沿ってトンネルを掘進するトンネル掘進方法であって、トンネル掘進機は、トンネルの内壁面を支持する胴体と、胴体に装着され、既設管の外側を掘削する掘削部を有し既設管を内包する筒状体と、筒状体を胴体に対して回転させる駆動部と、を備え、トンネル掘進方法は、駆動部を用いて筒状体を回転させると共に筒状体を前進させることによって既設管の外側を掘削すると共に筒状体の内部に既設管を挿入する掘削工程と、筒状体の内部において既設管を解体する解体工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、掘削量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトンネル掘進機の断面図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示すＩＩＩ部の拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るトンネル掘進機の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るトンネル掘進機の断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るトンネル掘進機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
まず、図１から図３を参照して、本発明の第１実施形態に係るトンネル掘進機１００及びトンネル掘進方法について説明する。トンネル掘進機１００は、地中に構築された既設管ＯＰに沿ってトンネルＴを掘進する装置であり、既設管ＯＰを解体し新たな管体ＮＰを既設管ＯＰの解体によって形成されたスペースに構築する際に用いられる。以下では、トンネル掘進機１００を用いて形成され地山の壁面が露出する穴を「トンネルＴ」とする。
【００１３】
まず、トンネル掘進機１００を用いたトンネルＴの掘進方法について、図１を参照して簡単に説明する。ここでは、既設管ＯＰが複数のセグメントリングＳＲから形成されており、セグメントリングＳＲの外周面と地山の内壁面との間に裏込材ＢＭが充填されている場合について説明する。このような既設管ＯＰでは、トンネルＴの軸方向に隣り合うセグメントリングＳＲは互いに連結されている。
【００１４】
図１に示すように、トンネル掘進機１００は、トンネルＴの内壁面を支持する胴体１０と、胴体１０に回転可能に装着された筒状体２０と、筒状体２０を胴体１０に対して回転させる駆動部としてのモータ３０と、を備えている。筒状体２０の先端部には、地山を掘削する掘削部としてのカッタービット２１が形成されている。カッタービット２１の外径は、胴体１０の外径と略等しく、カッタービット２１を地山に押付けた状態でモータ３０を用いて筒状体２０を回転させることにより、地山が胴体１０の外径と略等しい内径で掘削される。
【００１５】
筒状体２０のカッタービット２１は、胴体１０の内部に設けられる推進ジャッキ４０を用いて地山に押付けられる。具体的には、推進ジャッキ４０は、トンネルＴの掘進に伴って胴体１０の内部で新たにセグメントリングＮＳＲを組立てることによって順次構築された新たな管体ＮＰの端面から反力を得て胴体１０及び筒状体２０を掘進方向に押し、カッタービット２１を地山に押付ける。
【００１６】
胴体１０の後端側には胴体１０の内周に沿ってテールシール１５が設けられている。新たなセグメントリングＮＳＲと胴体１０との間隙をテールシール１５により閉塞することで地山の土砂が胴体１０の内部に流入することを防止する。第１実施形態では、新しいセグメントリングＮＳＲは、胴体１０の内部において、推進ジャッキ４０とテールシールの間で組立てられる。
【００１７】
なお、胴体１０の内部で管体ＮＰを構築し管体ＮＰから反力を得て胴体１０及び筒状体２０を押し進める方法は、シールド工法とも呼ばれる。胴体１０及び筒状体２０は、新たなセグメントリングＮＳＲと共に推し進められてもよい。つまり、胴体１０及び筒状体２０は、第１実施形態であるシールド工法ではなく、いわゆる推進工法により押し進められてもよい。
【００１８】
以下において、筒状体２０及び胴体１０が推し進められる方向を「前方」とし、前方の反対方向を「後方」とする。
【００１９】
カッタービット２１は、既設管ＯＰの外径よりも大きい内径を有する環状に形成され、既設管ＯＰの外側の地山及び裏込材ＢＭを掘削する。既設管ＯＰのセグメントリングＳＲは、地山の壁面を支持できるように例えばコンクリート材料や鋼材を用いて形成されており、その硬度は地山及び裏込材ＢＭと比較して高い。そのため、セグメントリングＳＲを削ってトンネルＴを掘削する場合と比較して、筒状体２０のカッタービット２１の摩耗及び欠損を軽減することができる。
【００２０】
カッタービット２１を用いて地山及び裏込材ＢＭを掘削しつつ筒状体２０を掘進方向に押し進めると、既設管ＯＰが筒状体２０の内部に挿入される。既設管ＯＰは、不図示の装置（例えばコンクリートカッターやウォータジェット等）を用いてセグメントリングＳＲごとに解体される。
【００２１】
複数のセグメントリングＳＲからなる既設管ＯＰでは、隣り合うセグメントリングＳＲを連結する連結部の切断は、セグメントリングＳＲの切断と比較して容易である。したがって、隣り合うセグメントリングＳＲの連結部を切断してセグメントリングＳＲごとに既設管ＯＰを解体することにより、作業性を向上させることができる。
【００２２】
解体された既設管ＯＰは、未解体の既設管ＯＰの内部を通って搬出される。既設管ＯＰの外側の地山及び裏込材ＢＭを掘削すると共に既設管ＯＰを解体することにより、トンネルＴが既設管ＯＰに沿って掘進される。
【００２３】
新たな管体ＮＰは、既設管ＯＰの解体によって形成されたスペースに構築される。そのため、既設管ＯＰを残しつつ新たな管体ＮＰを地中に構築する場合と比較して、新たな管体ＮＰを構築するためのスペースを容易に確保することができる。
【００２４】
次に、トンネル掘進機１００の構造について、詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、筒状体２０は、先端部にカッタービット２１が設けられトンネルＴの軸方向に沿って延在するケーシング２２と、胴体１０の内部に配置される小径部２３と、ケーシング２２と小径部２３とを連結する環状の連結部２４と、を有する。
【００２６】
小径部２３は、軸受１１を介して胴体１０に回転可能に支持されている。また、小径部２３は、不図示の減速機を介してモータ３０と連結されている。そのため、モータ３０のトルクは、小径部２３、連結部２４及びケーシング２２を通じてカッタービット２１に伝達される。
【００２７】
モータ３０は、図１及び図２に示すように、胴体１０の内周面から径方向内側に突出する環状の突出部１２を介して胴体１０に固定されており、カッタービット２１の内周面を後方に延長した仮想延長内周面よりも内側に配置されている。そのため、トンネルＴの掘進時には、モータ３０は、トンネルＴの内部空間のうち、カッタービット２１の仮想延長内周面の内側の空間を通過する。したがって、モータ３０の通過する空間を、カッタービット２１による掘削でなく、既設管ＯＰの解体により形成することができる。これにより、トンネルＴの径方向におけるカッタービット２１の厚みを薄くすることができ、掘削量を低減することができる。
【００２８】
なお、トンネル掘進機１００では、胴体１０の外径は、ケーシング２２の外径と略等しく、胴体１０の外周面がケーシング２２の仮想延長外周面と略一致する。トンネルＴの掘進時には、胴体１０は、カッタービット２１の掘削により形成された掘削坑となるトンネルＴの内部空間を通過するので、胴体１０は地山から大きな抵抗を受けることなく進行することができる。
【００２９】
なお、図１に示すように、ケーシング２２の外径は、カッタービット２１の外径と略等しく、トンネルＴの内壁面を支持する。ケーシング２２の内径は、カッタービット２１の内径よりも大きく、既設管ＯＰを内包する。
【００３０】
軸方向におけるケーシング２２の幅Ｌ１は、既設管ＯＰのセグメントリングＳＲの幅Ｌ２よりも大きく、ケーシング２２は、セグメントリングＳＲを少なくとも１つ内包可能である。そのため、既設管ＯＰをケーシング２２の内部でセグメントリングＳＲごとに解体することができる。つまり、トンネル掘進機１００では、既設管ＯＰを解体するためのスペース（以下、「解体スペース」と称する）はケーシング２２によって形成される。なお、図１では、ケーシング２２が既設管ＯＰの２つのセグメントリングＳＲを内包した状態を示している。
【００３１】
モータ３０は、ケーシング２２の後方に配置されている。換言すれば、解体スペースは、モータ３０の前方に配置されている。そのため、ケーシング２２の内部で既設管ＯＰを解体するための装置とモータ３０とが干渉するのを防止することができる。したがって、解体の作業性をより向上させることができる。
【００３２】
図３に示すように、ケーシング２２の内周面には、カッタービット２１による掘削後に残存する裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲに密着するシール５０が設けられている。シール５０によって、ケーシング２２と残存する裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲとの間を閉塞することができ、地山の泥水が筒状体２０及び胴体１０内に流入するのを防止することができる。
【００３３】
シール５０は、筒状体２０の回転に伴って摩耗する。そのため、地山の泥水量が少なくケーシング２２と裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲとの間の閉塞が不要である場合には、裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲに対するシール５０の密着を解除し、筒状体２０の回転に伴うシール５０の摩耗を防止することが好ましい。
【００３４】
トンネル掘進機１００では、シール５０は、閉塞（シール）機能を有効な状態と閉塞（シール）機能を解除した状態とに切換え可能である。具体的には、シール５０は、円環状の弾性チューブ部材からなり、ケーシング２２の内周面に設けられる配管５１を通じて、流体供給手段としての不図示のポンプに接続されている。シール５０の内部に流体（例えば空気）が供給されたときには、シール５０は膨張して裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲに密着した状態となり、閉塞（シール）機能が有効になる。シール５０内から流体が排出されたときには、シール５０は収縮し、裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲに対する密着が解除され、閉塞（シール）機能が解除される。
【００３５】
シール５０の閉塞（シール）機能を有効な状態と解除した状態とを泥水量に応じて切り換えることにより、筒状体２０及び胴体１０への泥水の流入を防止しつつ、筒状体２０の回転に伴うシール５０の摩耗を軽減することができる。泥水量に応じたシール５０の状態の切換えは、作業者によって行われてもよいし、コントローラによって行われてもよい。
【００３６】
なお、図示を省略するが、筒状体２０の連結部２４と胴体１０との間にもシールが設けられており、筒状体２０と胴体１０との間を通じて地山の泥水が胴体１０内に流入するのを防止している。
【００３７】
次に、トンネル掘進機１００を用いてトンネルＴを掘進する方法について説明する。
【００３８】
まず、カッタービット２１を既設管ＯＰの外側の地山及び裏込材ＢＭに押付け、カッタービット２１を回転させると共に筒状体２０を前進させることによって、地山及び裏込材ＢＭを掘削すると共に既設管ＯＰを筒状体２０の内部に挿入する（掘削工程）。このとき、胴体１０は、筒状体２０と共に前進する。
【００３９】
筒状体２０のケーシング２２が少なくとも１つのセグメントリングＳＲを筒状体２０のケーシング２２に挿入され、ケーシング２２の先端部が次のセグメントリングＳＲに一部挿入されたところで、カッタービット２１による掘削を停止し、セグメントリングＳＲをケーシング２２の内部で解体する（解体工程）。これにより、モータ３０の通過する空間を形成することができる。なお、筒状体２０のケーシング２２は解体中のセグメントリングＳＲの次のセグメントリングＳＲに支持されて、セグメントリングＳＲを解体している内部空間に地山の土砂が流入することを防止する。
【００４０】
次に、カッタービット２１を再び回転させて地山及び裏込材ＢＭの掘削を再開する。トンネル掘進機１００が既設管ＯＰの端部に到達するまで掘削工程と解体工程とを繰返し行うことにより、トンネルＴの掘進が完了する。
【００４１】
新たな管体ＮＰは、トンネルＴの掘進に伴って順次構築される。管体ＮＰの外周面とトンネルＴの内周面との間には、新たな裏込材ＮＢＭが充填される。
【００４２】
裏込材ＮＢＭの充填量は、トンネルＴの内径が新たな管体ＮＰの外径に対して大きいほど増加する。そのため、トンネルＴの内径と新たな管体ＮＰの外径との差は小さい方が好ましい。一方で、既設管ＯＰの外側の地山及び裏込材ＢＭを掘削してトンネルＴを掘進する場合には、トンネルＴの内径は、既設管ＯＰの外径に対して、少なくともカッタービット２１の厚み分、大きくなる。このような理由から、新たな管体ＮＰを既設管ＯＰの外径と略等しい外径で構築する場合には、カッタービット２１の厚みを薄くすることが好ましい。
【００４３】
トンネル掘進機１００では、前述のように、モータ３０はカッタービット２１の仮想延長内周面の内側の空間を通過するため、カッタービット２１を必要最小限の厚みとすることができる。したがって、新たな管体ＮＰを既設管ＯＰの外径と略等しい外径で構築する場合に、トンネルＴの内径と新たな管体ＮＰの外径との差を小さくすることができ、裏込材ＮＢＭの充填量を減らすことができる。
【００４４】
以上の本実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００４５】
トンネル掘進機１００では、モータ３０は、カッタービット２１の仮想延長内周面の内側に配置されている。そのため、トンネルＴの掘進時には、モータ３０は、カッタービット２１の仮想延長内周面の内側の空間を通過する。したがって、モータ３０の通過する空間を、既設管ＯＰの解体により形成することができる。これにより、トンネルＴの径方向におけるカッタービット２１の厚みを薄くすることができ、掘削量を低減することができる。
【００４６】
モータ３０は、ケーシング２２の後方に配置されている。そのため、ケーシング２２の内部で既設管ＯＰを解体するための装置とモータ３０とが干渉するのを防止することができる。したがって、解体の作業性を向上させることができる。
【００４７】
モータ３０は、胴体１０の内周面から仮想延長内周面の内側に突出する突出部１２に取り付けられている。そのため、モータ３０を仮想延長内周面のより内側に配置することができる。したがって、カッタービット２１の厚みをより薄くすることができ、掘削量をより低減することができる。
【００４８】
トンネル掘進機１００は、筒状体２０に設けられカッタービット２１による掘削後に残存する裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲに密着するシール５０を備えている。そのため、シール５０によって、ケーシング２２と残存する裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲとの間を閉塞（シール）することができ、地山の泥水が筒状体２０及び胴体１０内に流入するのを防止することができる。
【００４９】
シール５０は、カッタービット２１による掘削後に残存する裏込材ＢＭ又はセグメントリングＳＲに密着して閉塞（シール）機能を有効な状態と閉塞（シール）機能を解除した状態とに切換え可能である。そのため、地山の泥水量に応じてシール５０の密着度合いを変化させることができる。したがって、筒状体２０及び胴体１０への泥水の流入を防止しつつ、筒状体２０の回転に伴うシール５０の摩耗を軽減することができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係るトンネル掘進機２００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を主に説明し、第１実施形態で説明した構成と同一の構成又は相当する構成については、図中に第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
トンネル掘進機２００は、胴体１０の内部に設けられる隔壁２６０を更に備えている。隔壁２６０は、突出部１２に固定されており、既設管ＯＰを受け入れるチャンバ２６１を筒状体２０と共に形成している。既設管ＯＰは、チャンバ２６１の内部で解体される。新たな管体ＮＰを構築するためのスペース２６４は、隔壁２６０によってチャンバ２６１から隔てられる。
【００５２】
トンネル掘進機２００を用いたトンネルＴの掘進方法では、掘進方向における既設管ＯＰの端部にも隔壁２６２が形成され、隔壁２６０，２６２と既設管ＯＰと筒状体２０とによってエア室２６３が形成される。不図示の送気手段を用いてエア室２６３にエアを供給することにより、エア室２６３内の圧力を高めることができる。これにより、地山の泥水が筒状体２０内に流入するのを防止することができ、第１実施形態のシール５０（図３参照）を省略することができる。
【００５３】
なお、第１実施形態のシール５０（図３参照）をトンネル掘進機２００に設けてもよく、この場合には、地山の泥水が筒状体２０内に流入するのをより確実に防止することができる。
【００５４】
トンネル掘進機２００を用いたトンネルＴの掘進方法では、既設管ＯＰの解体作業を遠隔操作で実施することが好ましい。この場合には、エア室２６３に作業員が出入する頻度を減少させることができ、エア室２６３内の圧力を高めた状態を継続することができる。
【００５５】
＜第３実施形態＞
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態に係るトンネル掘進機３００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を主に説明し、第１実施形態で説明した構成と同一の構成又は相当する構成については、図中に第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００５６】
第１実施形態に係るトンネル掘進機１００（図１参照）では、モータ３０がカッタービット２１の仮想延長内周面の内側に配置されているため、モータ３０を既設管ＯＰとトンネルＴとの間に配置した場合と比較して、トンネル掘進機１００の全長が長くなる。そのため、既設管ＯＰが湾曲して構築されている場合に、カッタービット２１が既設管ＯＰに当たり、既設管ＯＰの外側を掘削することができなくなるおそれがある。
【００５７】
本実施形態に係るトンネル掘進機３００は、中折れ可能に構成されている。したがって、既設管ＯＰの湾曲に応じてトンネル掘進機３００を屈折させることができ、湾曲して構築された既設管ＯＰに沿ってトンネルＴを掘進することができる。以下、トンネル掘進機３００の構造を具体的に説明する。
【００５８】
トンネル掘進機３００では、胴体３１０は、筒状体２０が装着される前胴部３１３と、前胴部３１３に連結される後胴部３１４と、を備えている。後胴部３１４の前端３１４ａは、前胴部３１３の後端３１３ａに挿入されている。
【００５９】
後胴部３１４の前端３１４ａの外周面は、トンネルＴの径方向外側に凸となるように円弧状に形成されている。そのため、後胴部３１４が前胴部３１３に対して傾斜した場合においても、後胴部３１４の前端３１４ａの外周面と、前胴部３１３の後端３１３ａの内周面と、の接触が維持される。つまり、前胴部３１３と後胴部３１４とは、傾斜可能に連結されており、胴体３１０は中折れ可能である。
【００６０】
胴体３１０の中折れは、胴体１０の周方向に複数設けられる中折れジャッキ３７０によって行われる。各中折れジャッキ３７０は、前胴部３１３と後胴部３１４とに渡って設けられている。例えば、図５において、上方の中折れジャッキ３７０ａが収縮し下方の中折れジャッキ３７０ｂが伸長することにより、前胴部３１３の前端３１３ｂを上方に向けることができる。
【００６１】
後胴部３１４の後端側には後胴部３１４である胴体の内周に沿ってテールシール３１５が設けられている。新たなセグメントリングＮＳＲと後胴部３１４である胴体との間隙をテールシール３１５により閉塞することで地山の土砂が後胴部３１４である胴体１０の内部に流入することを防止する。第３実施形態では、新しいセグメントリングＮＳＲは、後胴部３１４の内部において、推進ジャッキ４０とテールシール３１５の間で組立てられる。
【００６２】
このように、トンネル掘進機３００では、前胴部３１３と後胴部３１４とが傾斜可能に連結されているため、既設管ＯＰが湾曲して構築されている場合においても、既設管ＯＰに沿ってトンネルＴを掘進することができる。
【００６３】
トンネル掘進機３００においても、トンネル掘進機１００と同様に、モータ３０は、カッタービット２１の仮想延長内周面の内側に配置されている。そのため、モータ３０の通過する空間を、既設管ＯＰの解体により形成することができる。したがって、トンネルＴの径方向におけるカッタービット２１の厚みを薄くすることができ、掘削量を低減することができる。
【００６４】
＜第４実施形態＞
次に、図６を参照して、本発明の第４実施形態に係るトンネル掘進機４００について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を主に説明し、第１実施形態で説明した構成と同一の構成又は相当する構成については、図中に第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
トンネル掘進機４００では、筒状体４２０のケーシング４２２の外径は、カッタービット４２１の外径よりも小さく、胴体４１０にケーシング４２２が内包されている点において、トンネル掘進機１００と相違する。つまり、胴体４１０は、トンネルＴの変形に起因する地山の締付けからケーシング４２２を保護している。そのため、筒状体４２０を回転させるために必要なトルクを小さくすることができる。
【００６６】
トンネル掘進機４００においても、トンネル掘進機１００と同様に、モータ３０は、カッタービット４２１の仮想延長内周面の内側に配置されている。そのため、モータ３０の通過する空間を、既設管ＯＰの解体により形成することができる。したがって、モータ３０を既設管ＯＰとトンネルＴとの間に配置した場合と比較して、トンネルＴの径方向におけるカッタービット４２１の厚みを薄くすることができ、掘削量を低減することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６８】
上記各実施形態では、カッタービット２１，４２１は、既設管ＯＰの外側の地山及び裏込材ＢＭを掘削するが、地山のみを掘削してもよいし、裏込材ＢＭのみを掘削してもよい。つまり、カッタービット２１，４２１は、既設管ＯＰの外側を掘削するように形成されていればよい。また、カッタービット２１，４２１は、周方向における既設管ＯＰの一部を掘削してもよい。
【００６９】
トンネル掘進機１００では、シール５０（図３参照）は、カッタービット２１による掘削後に残存する裏込材ＢＭに密着するが、本発明はこの形態に限られない。シール５０は、カッタービット２１による掘削後に残存する地山に密着してもよいし、既設管ＯＰに密着してもよい。つまり、シール５０は、既設管ＯＰの外側に密着し、筒状体２０と既設管ＯＰの外側との間を閉塞するように形成されていればよい。
【００７０】
トンネル掘進機１００，２００，３００，４００では、モータ３０の全体がカッタービット２１の仮想延長内周面の内側に配置されているが、本発明は、モータ３０の一部がカッタービット２１の仮想延長内周面の内側に配置されていればよい。
【符号の説明】
【００７１】
１００，２００，３００，４００・・・トンネル掘進機
１０・・・胴体
２０・・・筒状体
２１・・・カッタービット（掘削部）
２２・・・ケーシング
３０・・・モータ（駆動部）
５０・・・シール
２６０・・・隔壁
２６１・・・チャンバ
３１０・・・胴体
３１３・・・前胴部
３１４・・・後胴部
４１０・・・胴体
４２０・・・筒状体
４２１・・・カッタービット（掘削部）
４２２・・・ケーシング
ＢＭ・・・裏込材
ＮＢＭ・・・裏込材
ＮＰ・・・新たな管体
ＯＰ・・・既設管
Ｔ・・・トンネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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