(57)【要約】【課題】トンネルの内部空間を有効活用しつつ線状体を所望の位置に設置する。【解決手段】トンネル掘進機１００は、地山の内壁を支持可能なスキンプレート１０と、スキンプレート１０に装着され、回転により地山を掘削するカッタヘッド２０と、スキンプレート１０に設けられ、スキンプレート１０の前進に伴って地山の内壁にシールドトンネルＴの軸方向に延びる溝５を形成する突起８１と、溝５内に線状体４を送出する送出部９０と、を備える。【選択図】図１
2020084608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルを掘進するトンネル掘進機であって、
地山の内壁を支持可能な胴体と、
前記胴体に装着され、回転により前記地山を掘削する掘削部と、
前記胴体又は前記掘削部に設けられ、前記胴体の前進に伴って前記地山の内壁に前記トンネルの軸方向に延びる溝を形成する溝形成部と、
前記溝内に線状体を送出する送出部と、を備える
トンネル掘進機。
【請求項２】
前記胴体に設けられ、前記線状体が収容された前記溝を前記胴体の前進に伴って埋める埋め部を更に備える
請求項１に記載のトンネル掘進機。
【請求項３】
前記溝形成部は、前記胴体の外周から前記トンネルの径方向外側に突出する突起である、
請求項１又は２に記載のトンネル掘進機。
【請求項４】
前記溝形成部は、前記掘削部の外周から前記トンネルの径方向外側に出没自在な可動突起である、
請求項１又は２に記載のトンネル掘進機。
【請求項５】
前記溝形成部は、前記トンネルの径方向外側に高圧液体を噴射するノズルである、
請求項１又は２に記載のトンネル掘進機。
【請求項６】
トンネルへの線状体の設置方法であって、
地山の内壁を支持可能な胴体に回転自在に装着される掘削部を用いて前記地山を掘削し、
前記胴体又は前記掘削部に設けられる溝形成部を用いて、前記胴体の前進に伴って前記地山の内壁に前記トンネルの軸方向に延びる溝を形成し、
前記溝内に前記線状体を送出する
設置方法。
【請求項７】
前記胴体に設けられる埋め部を用いて、前記線状体が収容された前記溝を前記胴体の前進に伴って埋める
請求項６に記載の設置方法。
【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へ線状体を設置する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド工法によりシールドトンネルを構築する際には、給配水管、排土管及び油圧管等の配管、並びに電気ケーブル及び通信ケーブル等の配線がシールドトンネルの軸方向に沿って設置される。特許文献１には、シールドトンネル内の上部空間に支持枠体を設け、この支持枠体内に配管及び配線を収容して支持することが記載されている。特許文献２には、シールド掘進機によって掘削された地山の内面と、地山の内面に沿って環状に構築される覆工体の外周面と、の間の空隙（テールボイド）に配管及び配線を送出すると共にテールボイドに裏込め材を注入することにより、配管及び配線を裏込め材に埋設することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８６５３５号公報
【特許文献２】特開２０１７−７５４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、トンネルの内部空間に配管及び配線が設置されるため、配管及び配線の設置スペースの分だけトンネルの内部空間を有効活用できない。また、特許文献２に記載の技術では、配管及び配線が送出されるテールボイドは、円筒状の隙間であるため、裏込め材がテールボイド内で固まっていない状態では、配管及び配線はトンネルの周方向に変位するおそれがある。つまり、配管及び配線を所望の位置に設置できないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、トンネルの内部空間を有効活用しつつ線状体を所望の位置に設置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、トンネルを掘進するトンネル掘進機であって、地山の内壁を支持可能な胴体と、胴体に装着され、回転により地山を掘削する掘削部と、胴体又は掘削部に設けられ、胴体の前進に伴って地山の内壁にトンネルの軸方向に延びる溝を形成する溝形成部と、溝内に線状体を送出する送出部と、を備える。
【０００７】
また、本発明は、トンネルへの線状体の設置方法であって、地山の内壁を支持可能な胴体に回転自在に装着される掘削部を用いて地山を掘削し、胴体又は掘削部に設けられる溝形成部を用いて、胴体の前進に伴って地山の内壁にトンネルの軸方向に延びる溝を形成し、溝内に線状体を送出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トンネルの内部空間を有効活用しつつ線状体を所望の位置に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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部の拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るトンネル掘進機を、カッタヘッド側から軸方向に見た図である。
【図４】図２に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】トンネル掘進機による光ファイバケーブルの設置手順を示すフローチャートである。
【図６】光ファイバケーブルの設置方法を説明するための模式図である。
【図７】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８】本発明の第２実施形態に係るトンネル掘進機を、カッタヘッド側から軸方向に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るトンネル掘進機、及びトンネルへ線状体を設置する方法について説明する。
【００１１】
＜第１実施形態＞
まず、図１から図６を参照して、第１実施形態に係るトンネル掘進機１００、及びトンネル掘進機１００を用いてトンネルへ線状体を設置する方法について説明する。トンネル掘進機１００は、シールドトンネルＴを構築するシールド掘進機である。
【００１２】
以下において、シールドトンネルＴの中心軸に沿う方向を「軸方向」と称し、シールドトンネルＴの中心軸を中心とする放射方向を「径方向」と称し、シールドトンネルＴの中心軸周りの方向を「周方向」と称する。
【００１３】
図１に示すように、シールドトンネルＴは、地山を掘削して坑を形成し坑の内壁を覆うように覆工体としてのセグメントリング１を組立てることによって構築される。セグメントリング１は、円弧状に形成された複数のセグメント２を周方向に環状に並べて配置し隣り合うセグメント２どうしを連結することによって組立てられる。また、セグメントリング１は、軸方向に複数組立てられ、隣り合うセグメントリング１どうしが連結される。セグメントリング１と地山の内壁との間のいわゆるテールボイドＶには、裏込め材３が充填される。
【００１４】
シールドトンネルＴでは、地山の内壁を凍らせて凍土を造成し、止水性を高めることがある。凍土の状態を把握するには、シールドトンネルＴの軸方向に沿って地山の温度分布を計測するのが有効であり、温度計測用の光ファイバケーブル４をシールドトンネルＴに軸方向に沿って設置することが求められる。トンネル掘進機１００は、シールドトンネルＴを構築すると共に、光ファイバケーブル４といった線状体をシールドトンネルＴに設置することが可能である。
【００１５】
まず、シールドトンネルＴを構築するための構成について、図１を参照して説明する。
【００１６】
トンネル掘進機１００は、地山の内壁を支持可能な胴体としての円筒状のスキンプレート１０と、スキンプレート１０に回転自在に装着された掘削部としてのカッタヘッド２０と、カッタヘッド２０を回転させるモータ３０と、を備えている。
【００１７】
スキンプレート１０の内周面には、径方向内側に突出する環状の隔壁１１が設けられており、隔壁１１によって回転ドラム３１が回転自在に支持されている。カッタヘッド２０は、連結ロッド３２を介して回転ドラム３１に連結されており、回転ドラム３１と共に回転可能である。回転ドラム３１は、不図示の減速機構を介してモータ３０に連結されており、モータ３０の駆動により、回転ドラム３１とカッタヘッド２０がスキンプレート１０に対して回転する。
【００１８】
カッタヘッド２０には複数のカッタビット２１が取付けられており、カッタヘッド２０は、地山（切羽）に押し付けられた状態で回転することにより、地山（切羽）を掘削する。カッタヘッド２０の外径は、スキンプレート１０の外径と略等しく、地山は、スキンプレート１０の外径と略等しい内径で掘削される。
【００１９】
以下において、地山の掘進に伴ってスキンプレート１０及びカッタヘッド２０が移動する方向を「前方」とし、その逆方向を「後方」とする。
【００２０】
隔壁１１及び回転ドラム３１は、カッタヘッド２０と間隔を空けて配置されており、スキンプレート１０の前端部１０ａ、隔壁１１、カッタヘッド２０及び回転ドラム３１によってチャンバ２２が形成されている。カッタヘッド２０による掘削で生じる掘削土砂は、チャンバ２２に一時的に滞留する。チャンバ２２内の掘削土砂は、隔壁１１に形成された排出口１１ａからスクリュコンベア４０を用いて排出され、トンネル掘進機１００の前進に伴って順次構築されるセグメントリング１の内側の空間を通じてシールドトンネルＴの坑口（掘進開始地点）に搬送される。
【００２１】
セグメントリング１は、構築部としてのエレクタ５０を用いてスキンプレート１０の内部で組立てられる。なお、図１は、スキンプレート１０内で新たにセグメントリング１が組立てられた状態を示している。
【００２２】
エレクタ５０は、セグメント２を把持可能であると共に周方向に回転可能であり、複数のセグメント２をスキンプレート１０の内周面に沿って環状に配置する。環状に配置されたセグメント２どうしを連結することにより、セグメントリング１が組立てられる。また、環状に配置されたセグメント２は、組立て済みのセグメントリング１に連結される。セグメント２は、鋼製セグメント、ＲＣセグメント、又は合成セグメントである。
【００２３】
カッタヘッド２０は、セグメントリング１から反力を得て地山に押し付けられる。具体的には、スキンプレート１０の内側には推進ジャッキ６０が設けられており、推進ジャッキ６０がセグメントリング１の端面を押すことによりスキンプレート１０が前進し、カッタヘッド２０が地山に押し付けられる。
【００２４】
スキンプレート１０の前進に伴って、セグメントリング１の外周面と地山の内壁との間に生じる空間であるテールボイドＶには裏込め材３がポンプ７０を用いて注入される。裏込め材３の注入によって、地山の緩みを防止すると共にセグメントリング１を地山中で安定的に保持することができる。裏込め材３は、セメント系材料であり、例えばモルタルである。テールボイドＶはセグメントリング１と地山の内壁との間に生じるがテールボイドＶの大きさは周方向に必ずしも一定でない。
【００２５】
図１に示す例では、セグメント２に注入孔２ａが予め形成されており、ポンプ７０は、注入孔２ａからテールボイドＶに裏込め材３を注入する。図示を省略するが、スキンプレート１０に注入孔を設け、この注入孔にポンプ７０を接続してテールボイドＶに裏込め材３を注入してもよい。
【００２６】
次に、光ファイバケーブル４をシールドトンネルＴに設置するための構成について、図２から図４を参照して説明する。なお、図２では、推進ジャッキ６０の図示を省略している。
【００２７】
図２に示すように、トンネル掘進機１００は、地山の内壁に溝５を形成する溝形成部としての突起８１と、溝５内に光ファイバケーブル４を送出する送出部９０と、溝５を埋める埋め部としてのガイドプレート８２と、を備える。
【００２８】
突起８１は、スキンプレート１０の外周から径方向外側に突出しており、地山の内壁に入り込む。そのため、トンネル掘進機１００の掘進によるスキンプレート１０の前進に伴って、突起８１は地山の内壁を掘削し、地山の内壁に軸方向に延びる溝５を形成する。
【００２９】
突起８１はスキンプレート１０の径方向に出没自在な可動突起であってもよい。また、溝形成部は、突起８１に限らず、例えば、高圧水等の高圧液体を径方向外側に噴射して地山の内壁を掘削するノズルであってもよい。この場合、地山の内壁の掘削量は、ノズルからの噴射圧力に依存する。したがって、噴射圧力を変更することによって、溝５の深さを変更することができる。
【００３０】
送出部９０は、スキンプレート１０の内側に設けられた一対のローラ９１と、スキンプレート１０の外周面に設けられた案内部材９２と、を有する。案内部材９２は、突起８１の後方に配置されており、突起８１によって形成された溝５に進入する。
【００３１】
一対のローラ９１は、ケーブルドラム９３に巻回された光ファイバケーブル４を繰出す。具体的には、一対のローラ９１は、不図示のモータに連結されており、光ファイバケーブル４を挟持した状態でトンネル掘進機１００の掘進に同調して回転することにより、光ファイバケーブル４をケーブルドラム９３から繰出す。スキンプレート１０には、一対のローラ９１から案内部材９２へ向かって延びる繰出孔１０ｂが形成されており、光ファイバケーブル４は、スキンプレート１０の内側から繰出孔１０ｂを通じて案内部材９２に繰出される。
【００３２】
なお、送出部９０は、モータ等の動力がなくても、トンネル掘進機１００の掘進に同調して光ファイバケーブル４に一定の緊張力を発生させてケーブルドラム９３から繰り出されるものであってもよい。トンネル掘進機１００の掘進に同調して、又は一定の緊張力で繰り出すことで、光ファイバケーブル４を所望の位置に設置することができる。
【００３３】
案内部材９２には、繰出孔１０ｂから連続する案内孔９２ａが形成されており、繰出孔１０ｂからの光ファイバケーブル４を溝５内に案内する。そのため、光ファイバケーブル４は、地山の内壁の溝５内に収容される。したがって、セグメントリング１（図１参照）の外側に光ファイバケーブル４を配置することができると共に、周方向における光ファイバケーブル４の配置位置の変動を、溝５によって制限することができる。これにより、シールドトンネルＴの内部空間を有効活用することができると共に、光ファイバケーブル４を所望の位置に設置することができる。
【００３４】
図３に示すように、突起８１の外形は、軸方向に見て矩形である。そのため、溝５の断面は、突起８１の外形に対応して矩形に形成される。なお、突起８１の外形は、矩形に限られず、適宜変更可能であり、光ファイバケーブル４の配置位置の変動を制限できるような溝５を形成できるものであればよい。
【００３５】
図２及び図４に示すように、ガイドプレート８２は、案内部材９２の後方の箇所であって掘進方向に対する両側方における光ファイバケーブル４の配置を阻害しない箇所に配置されており、スキンプレート１０の外周から径方向外側に突出している。好ましくは、図４に示すように、ガイドプレート８２は、掘進方向に対して傾斜しており、スキンプレート１０（図２参照）の前進に伴って溝５の側壁を崩して溝５を埋める。そのため、溝５に収容された光ファイバケーブル４は、地山の内壁に埋設される。したがって、光ファイバケーブル４を地山の内壁内に固定することができ、光ファイバケーブル４の配置位置の変動をより確実に制限することができる。
【００３６】
ガイドプレート８２は、周方向に間隔を空けて、かつ後方に向かうにつれその間隔が小さくなるように一対設けられている。そのため、溝５の両方の側壁を崩すと共に一対のガイドプレート８２の間に土砂を寄せることができ、溝５をより確実に埋めることができる。
【００３７】
光ファイバケーブル４が地山の内壁に埋められた状態では、光ファイバケーブル４の全周が地山によって覆われる。そのため、地山中の温度計測における精度を向上させることができ、凍土の状態をより正確に把握することができる。
【００３８】
次に、図５及び図６を参照して、トンネル掘進機１００を用いて光ファイバケーブル４をシールドトンネルＴに設置する方法について説明する。図５に示すように、光ファイバケーブル４の設置方法は、初期掘進工程Ｓ４０１と、初期ケーブル固定工程Ｓ４０２と、掘進工程Ｓ４０３と、裏込め材注入工程Ｓ４０４と、を備える。
【００３９】
初期掘進工程Ｓ４０１では、図６（ａ）に示すように、地山に形成された立坑Ｐ内でトンネル掘進機１００を動作させ、立坑Ｐの内壁を掘削する。立坑Ｐ内には、不図示の反力受台が予め設置されており、推進ジャッキ６０（図１参照）を用いて反力受台を押すことにより、カッタヘッド２０（図１参照）が立坑Ｐの内壁に押し付けられる。この状態でカッタヘッド２０を回転させることにより、立坑Ｐの内壁が掘削される。
【００４０】
スキンプレート１０が所定距離（例えば推進ジャッキ６０の伸長限界）、前進したところで、推進ジャッキ６０を収縮し、エレクタ５０（図１参照）を用いてセグメントリング１（図１参照）を組立てる。組立てられたセグメントリング１は、反力受台に連結される。これ以降の掘進では、トンネル掘進機１００は、順次組立てられるセグメントリング１から反力を得て前進する。
【００４１】
トンネル掘進機１００が地山中を掘進して突起８１が立坑Ｐから地山に入り込むと、地山の内壁が突起８１によって掘削され、立坑Ｐの内周面には軸方向に延びる溝５が形成される。案内部材９２が溝５に進入したところで、初期ケーブル固定工程Ｓ４０２が実行される。
【００４２】
初期ケーブル固定工程Ｓ４０２では、図６（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル４を案内部材９２から溝５を通じて立坑Ｐに送出する。このとき、光ファイバケーブル４が溝５内で撓まないように、光ファイバケーブル４の張力は便宜調整される。また、光ファイバケーブル４の先端を不図示の固定具を用いて固定してもよい。その後、掘進工程Ｓ４０３を実行する。なお、初期ケーブル固定工程Ｓ４０２は、掘進工程Ｓ４０３と並行して実行されてもよい。
【００４３】
掘進工程Ｓ４０３では、初期掘進工程Ｓ４０１と同様に、地山の掘削と、セグメントリング１の組立てと、を交互に行う。地山の掘削時、すなわちトンネル掘進機１００の掘進によるスキンプレート１０の前進時には、突起８１によって地山の内壁が掘削され、溝５が形成される。
【００４４】
トンネル掘進機１００の掘進によるスキンプレート１０の前進時には、光ファイバケーブル４を案内部材９２から溝５内に送出する。これにより、地山の掘削に合わせて光ファイバケーブル４を溝５に収容することができる。
【００４５】
図６（ｃ）に示すように、地山の掘削が進んでガイドプレート８２が立坑Ｐから地山に入り込むと、溝５の側壁がガイドプレート８２によって崩され、溝５が埋められる。その結果、溝５に収容された光ファイバケーブル４は、地山中に埋設される。つまり、掘進工程Ｓ４０３では、地山の掘進と光ファイバケーブル４の固定とが並行して行われる。
【００４６】
地山の掘削が更に進んでスキンプレート１０の全体が立坑Ｐから移動したところで、裏込め材注入工程Ｓ４０４が実行される。
【００４７】
裏込め材注入工程Ｓ４０４では、図１に示すように、セグメント２の注入孔２ａにポンプ７０を接続し、セグメントリング１の外周面と地山の内壁との間のテールボイドＶに裏込め材３を注入する。テールボイドＶに裏込め材３を注入することによって、テールボイドＶが充填され、地山の緩みを防止することができ、光ファイバケーブル４を地山中に確実に固定することができる。
【００４８】
裏込め材３をテールボイドＶに注入する際には、溝５はガイドプレート８２によって埋められており、光ファイバケーブル４は地山中に埋設されている。そのため、裏込め材３は、光ファイバケーブル４を覆う土砂とセグメントリング１の外周面との間で流動する。したがって、テールボイドＶへの裏込め材３の注入に起因する光ファイバケーブル４の配置位置の変動を防ぐことができる。
【００４９】
掘進工程Ｓ４０３と裏込め材注入工程Ｓ４０４とを繰返し実行することにより、シールドトンネルＴを構築することができると共に、光ファイバケーブル４をシールドトンネルＴに軸方向に設置することができる。
【００５０】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００５１】
トンネル掘進機１００及び光ファイバケーブル４の設置方法では、地山の内壁に軸方向に延びる溝５を形成し、溝５内に光ファイバケーブル４を送出する。そのため、光ファイバケーブル４は、地山の内壁の溝５に収容される。したがって、セグメントリング１の外側に光ファイバケーブル４を配置することができると共に、周方向における光ファイバケーブル４の配置位置の変動を、溝５によって制限することができる。これにより、シールドトンネルＴの内部空間を有効活用することができると共に、光ファイバケーブル４を所望の位置に設置することができる。
【００５２】
また、トンネル掘進機１００及び光ファイバケーブル４の設置方法では、スキンプレート１０に設けられるガイドプレート８２を用いて、光ファイバケーブル４が収容された溝５を埋める。そのため、光ファイバケーブル４は、地山中に埋設される。したがって、光ファイバケーブル４を地山中に固定することができ、光ファイバケーブル４の配置位置の変動をより確実に制限することができる。光ファイバケーブル４を地山中の所望の位置に設置できることにより、例えば、地中の温度や応力を正確に測定することができる。
【００５３】
また、トンネル掘進機１００及び光ファイバケーブル４の設置方法では、スキンプレート１０の外周から径方向外側に突出する突起８１がトンネル掘進機１００の掘進によるスキンプレート１０の前進に伴って溝５を形成する。そのため、溝５は、突起８１の外径に対応した形状で形成される。したがって、所望の形状の溝５を地山の内壁に容易に形成することができる。
【００５４】
突起８１は、周方向に間隔を空けて複数設けられていてもよい。この場合には、地山の内壁に複数の溝５を形成することができる。複数の突起８１を用いて１つの溝５を形成してもよい。また、形成される溝５の数に合わせて送出部９０を複数設けることにより、複数の光ファイバケーブル４をシールドトンネルＴに設置することができる。形成される溝５の数に合わせてガイドプレート８２を設けることにより、複数の光ファイバケーブル４を地山の内壁に埋設することができる。
【００５５】
突起８１、案内部材９２及びガイドプレート８２は、スキンプレート１０に出没可能であってもよい。
【００５６】
＜第２実施形態＞
次に、図７及び図８を参照して、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。
【００５７】
図７に示すように、トンネル掘進機２００は、溝形成部としての可動突起２８１を備える。可動突起２８１は、カッタヘッド２０の外周から径方向外側に出没自在であり、カッタヘッド２０に設けられる駆動部としてのモータ２８３により、カッタヘッド２０に対して出没する。可動突起２８１は、突出した状態では、地山の内壁に入り込み、地山の内壁を掘削する。なお、図７では、可動突起２８１が突出した状態を示している。可動突起２８１は、周方向に間隔を空けて複数設けられていてもよい。
【００５８】
可動突起２８１の出没は、モータ２８３と無線により接続される制御部としてのコントローラ２８４を用いて制御される。コントローラ２８４は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵにより実行される制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの演算結果等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、を含むマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２８４は、単一のマイクロコンピュータで構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータで構成されていてもよい。
【００５９】
コントローラ２８４は、カッタヘッド２０の回転角度に応じて可動突起２８１を出没させ、軸方向に延びる溝５を地山の内壁に形成する。具体的には、コントローラ２８４は、図８に示すように、案内部材９２（図７参照）の前方の点ＩＰとカッタヘッド２０の回転中心Ｏとを結ぶ基準線ＢＬに対して所定角度α手前の位置に可動突起２８１が達したときには、可動突起２８１を突出させる。また、コントローラ２８４は、可動突起２８１が直線ＩＬから所定角度α回転したときには、可動突起２８１を没入させる。カッタヘッド２０は地山の掘削時に前進するため、可動突起２８１の出没を繰り返すことによって、図７に示すように、軸方向に延びる溝５が地山の内壁に形成される。
【００６０】
また、溝５は、案内部材９２の前方における地山を掘削することによって形成されるため、案内部材９２は、トンネル掘進機１００の掘進によるスキンプレート１０の前進に伴って溝５に進入し、光ファイバケーブル４を溝５に送出する。そのため、光ファイバケーブル４は、地山の内壁の溝５内に収容される。したがって、セグメントリング１（図１参照）の外側に光ファイバケーブル４を配置することができると共に、周方向における光ファイバケーブル４の配置位置の変動を、溝５によって制限することができる。これにより、シールドトンネルＴの内部空間を有効活用することができると共に、光ファイバケーブル４を所望の位置に設置することができる。
【００６１】
トンネル掘進機２００は、第１実施形態と同様に、ガイドプレート８２を備えており、光ファイバケーブル４を地山の内壁内に固定することができる。したがって、光ファイバケーブル４の配置位置の変動をより確実に制限することができる。
【００６２】
カッタヘッド２０が１回転する間に複数回出没するように可動突起２８１を制御することによって、地山の内壁に複数の溝５を形成することができる。したがって、形成される溝５の数を容易に変更することができる。また、可動突起２８１を出没させるタイミングを変更することによって、溝５の形成位置を変更することができる。
【００６３】
トンネル掘進機２００を用いて光ファイバケーブル４をシールドトンネルＴに設置する方法については、第１実施形態と略同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００６４】
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。
【００６５】
上記実施形態では、線状体を光ファイバケーブル４とした例について説明したが、線状体は、シールドトンネルＴの状態を検出する種々の状態検出線であってもよい。また、線状体は、状態検出線に限定されることもなく、給配水管、排土管及び油圧管等の配管、並びに電気ケーブル及び通信ケーブル等の配線であってもよい。
【００６６】
例えば、光ファイバケーブル４に代えて、光ファイバケーブル４が挿通する鞘管をトンネル掘進機１００，２００による掘進と共に設置してもよい。鞘管は、可撓性を有する配管である。光ファイバケーブル４は、鞘管の設置前に鞘管に内蔵させておいてもよいし、鞘管の設置が完了した後に鞘管に挿通させてもよい。なお、鞘管の設置が完了した後に光ファイバケーブル４を挿通させる場合、鞘管内にメッセンジャーワイヤーを取り付けておき、メッセンジャーワイヤーを利用して光ファイバケーブル４を鞘管内に挿通させることが好ましい。
【００６７】
上記実施形態では、突起８１又は可動突起２８１が地山の内壁に溝５を形成するが、溝形成部は、これらに限られず、例えば、高圧水等の高圧液体を径方向外側に噴射して地山の内壁を掘削するノズルであってもよい。この場合、地山の内壁の掘削量は、ノズルからの噴射圧力に依存する。したがって、噴射圧力を変更することによって、溝５の深さを変更することができる。
【００６８】
上記実施形態では、一対のローラ９１を用いて光ファイバケーブル４を繰出す例について説明したが、本発明はこれに限定されない。光ファイバケーブル４は、裏込め材３の注入によって地山の側壁に固定されるので、スキンプレート１０を前進させることにより、光ファイバケーブル４をケーブルドラム９３から繰出すことができる。
【００６９】
なお、上記実施形態のように、一対のローラ９１を用いて光ファイバケーブル４を繰出す場合には、光ファイバケーブル４の張力を調整することができるので、光ファイバケーブル４の断線を防止することができる。
【００７０】
シールドトンネルＴは、本線トンネルとランプトンネルとが分岐・合流する分岐合流部の施工において構築される外殻シールドトンネル（先行シールドトンネル、後行シールドトンネル）であってもよい。
【００７１】
上記実施形態では、トンネル掘進機１００，２００がシールド掘削機である場合について説明したが、トンネル掘進機１００は、ＴＢＭ（トンネルボーリングマシン）であってもよい。ＴＢＭを用いてトンネルを構築する場合には、セグメントリング１に代えて、支保工及び吹付コンクリートが覆工体として利用される。また、地山が安定している場合には、地山の内壁は覆工体によって覆われていなくてもよい。
【００７２】
案内部材９２の案内孔９２ａに止水部を設けてもよい。止水部は、例えば第１シール部材と、第１シール部材と所定の間隔を空けて配置される第２シール部材と、第１シール部材と第２シール部材の間に充填される充填剤と、によって構成される。第１シール部材及び第２シール部材は、ゴム等により円筒状に形成され、案内孔９２ａ内に圧入される。光ファイバケーブル４は、第１シール部材及び第２シール部材を通って案内部材９２から送出される。充填剤は、グリス等の潤滑油であり、第１シール部材及び第２シール部材と光ファイバケーブル４との間をシールすると共に潤滑し、第１シール部材及び第２シール部材と光ファイバケーブル４との間の摩擦を低減する。
【符号の説明】
【００７３】
１００，２００・・・トンネル掘進機
４・・・光ファイバケーブル（線状体）
５・・・溝
１０・・・スキンプレート（胴体）
２０・・・カッタヘッド（掘削部）
８１・・・突起（溝形成部）
８２・・・ガイドプレート（埋め部）
９０・・・送出部
２８１・・・可動突起（溝形成部）
Ｔ・・・シールドトンネル（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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【図７】
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【図８】
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