(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径の親シールド機の親カッターディスクと、その内側に配設した小径の子シールド機の子カッターディスクとを連結するジャッキ装置において、
前記親カッターディスクと子カッターディスクの周方向の同一位置に、半径方向の同軸上に位置するフレーム部材をそれぞれ設け、親カッターディスクのフレーム部材内に親コピージャッキを設け、子カッターディスクのフレーム部材内に連結ジャッキを設け、該連結ジャッキの先端を親カッターディスク側のフレーム部材内に突出させて前記親コピージャッキの基部と連結して親カッターディスクと子カッターディスクとを一体的に結合するように構成した親子シールド機のジャッキ装置。
【請求項２】
前記連結ジャッキと前記親コピージャッキとの間の連結部に、該親コピージャッキの作動油供給路を設けたことを特徴とする請求項１記載の親子シールド機のジャッキ装置。
【請求項３】
前記親コピージャッキと連結ジャッキとを駆動する油圧系統を別系統で構成し、親コピージャッキの油圧系統に内部流体置換装置を具備させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の親子シールド機のジャッキ装置。
【請求項４】
前記親コピージャッキと連結ジャッキとを駆動する油圧系統を別系統で構成し、親コピージャッキの油圧系統に流路閉鎖装置を具備させたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の親子シールド機のジャッキ装置。
【請求項５】
前記フレーム部材を、カッターディスクのカッタースポークで構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の親子シールド機のジャッキ装置。
【請求項６】
前記連結ジャッキの先端部に、親シールド機から分離した子シールド機のコピーカッターとして機能する子機コピーカッターを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の親子シールド機のジャッキ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のジャッキ装置を具備したことを特徴とする親子シールド機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、大径トンネルと小径トンネルとを連続的に掘削する親子シールド機に関し、詳しくは、親カッターディスクと子カッターディスクとを連結する親子シールド機のジャッキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来より、地下にトンネルを形成するための手段としてシールド機が用いられており、その１つとして、例えば、下水道工事のように、上流側に小径の枝管を形成し、下流側に大径の主管を形成するような、径の異なるトンネルを掘削する要望がある。
【０００３】
このようにトンネル断面を変化させて掘削する場合、その断面変化箇所に地上より立坑を構築し、その箇所で大径から小径、小径から大径等へのシールド機の分岐工事が行われている。
【０００４】
しかし、市街地等では地上に多くの構造物が存在するため立坑を設けるための立地条件は悪く、また、他方では立坑構築のコスト削減から、トンネル業界では、地中での異径断面分岐工事が要望されている。
【０００５】
このように径の異なるトンネルを掘削するためのシールド機として、大径の親機と小径の子機とを有する親子シールド機がある。この親子シールド機は、大径の親シールド機内に小径の子シールド機を設け、大径の親カッターディスクと小径の子カッターディスクとを連結した状態で大径トンネルを掘削し、大径トンネルから小径トンネルへ移行するときに親シールド機を停止させ、親カッターディスクと子カッターディスクとの連結を解除した後に子シールド機のみを発進させて小径トンネルを掘削する。
【０００６】
そのため、親シールド機として掘削する時には、子シールド機の子カッターディスクと親シールド機の親カッターディスクとを連結した状態で大径トンネルを掘削し、子シールド機を親シールド機から分岐させて小径トンネルを掘削する時には、子カッターディスクと親カッターディスクとの連結を解除して子シールド機を掘進させなければならない。
【０００７】
しかしながら、このような親子シールド機の異径断面分岐工事を地中で行う場合、カッターディスクの分岐工事に際して、地中に作業者が出ることなく工事を行えるか否かが作業上大きな問題となる。作業者が地中に出る場合には、薬液注入等によって周囲の地盤が崩れないように改良した後に作業を行う必要があり、多くの時間と費用が必要になる。
【０００８】
そのため、作業者が地中に出ることなく、親子シールド機の親カッターディスクと子カッターディスクとを大径トンネル掘削時は一体的に連結し、小径トンネル掘削時には子カッターディスクのみを分離して掘削できるような構成が必要になる。
【０００９】
一方、近年、掘削土砂をカッターチャンバ内に取り込みやすくするために、カッターディスクに面板のないスポークタイプのカッターディスクを採用する場合がある。しかし、このようなスポークタイプのカッターディスクの場合、親子シールド機を構成するには、限られた本数のカッタースポーク内に、連結用油圧ジャッキ、親機用コピージャッキ、子機用コピージャッキ等の多くのジャッキと、泥土圧式の場合には、さらに加泥吐出口を設けなければならず、多くの構成部材を限られた本数のカッタースポークに設けることは難しい。そのため、特に、スポークタイプのカッターディスクを有する親子シールド機において、カッターディスクに多くの構成を設けられないことが技術発展の阻害要因となっている。
【００１０】
なお、例えば、この種の従来技術である、特開２００１−３１１３８３号公報記載の発明では、親子シールド機用のコピーカッターを同一のもので共用できるようにしている。このコピーカッターは、コピーカッタージャッキをジャッキホルダに内蔵し、支持ピンを中心にして伸縮ジャッキで傾転させることにより、子シールド機の内周カッタ内に収納できる構造としている。
【００１１】
しかし、この従来技術の場合には、コピーカッターを構成している部品等の収納スペースが大きいため、面板付きカッターディスクタイプにしか適用できず、スポークタイプのカッターディスクには適用できない。しかも、ジャッキホルダ傾転時に掘削土砂内をジャッキホルダが移動するため、土砂の噛み込みが発生した場合、動作不能になる可能性が高い。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明のジャッキ装置は、大径の親シールド機の親カッターディスクと、その内側に配設した小径の子シールド機の子カッターディスクとを連結するジャッキ装置において、前記親カッターディスクと子カッターディスクの周方向の同一位置に、半径方向の同軸上に位置するフレーム部材をそれぞれ設け、親カッターディスクのフレーム部材内に親コピージャッキを設け、子カッターディスクのフレーム部材内に連結ジャッキを設け、該連結ジャッキの先端を親カッターディスク側のフレーム部材内に突出させて前記親コピージャッキの基部と連結して親カッターディスクと子カッターディスクとを一体的に結合するように構成している。このように、カッターディスクの半径方向に設けたフレーム部材内にそれぞれジャッキを設け、これらのジャッキ同士を連結した状態の親シールド機で大径トンネルを掘削し、連結を解除して子シールド機で小径トンネルを掘削できるようにすることにより、各種ジャッキを容易に設置できる親子シールド機を構成することができる。また、半径方向に設けたジャッキはフレーム部材内で動作するため、土砂の噛み混みの影響を受け難く、安定して作動させることができる。
【００１３】
前記連結ジャッキと前記親コピージャッキとの間の連結部に、該親コピージャッキの作動油供給路を設ければ、作動油の供給路を形成する配管等を外部に出すことなく内部に設けることができる。
【００１４】
また、前記親コピージャッキと連結ジャッキとを駆動する油圧系統を別系統で構成し、親コピージャッキの油圧系統に内部流体置換装置を具備させれば、親コピージャッキから連結ジャッキを縮限する前に作動油を止水剤に置換して、油圧系統内に外部の土砂が侵入するのを防止することができる。
【００１５】
さらに、前記親コピージャッキと連結ジャッキとを駆動する油圧系統を別系統で構成し、親コピージャッキの油圧系統に流路閉鎖装置を具備させても、親シールド機から分岐して掘削する子シールド機の油圧系統に外部土砂が侵入するのを防止することができる。
【００１６】
また、前記フレーム部材を、カッターディスクのカッタースポークで構成すれば、新たにフレーム部材を設けることなく、カッターディスクを構成するカッタースポークにジャッキ装置を設けて親カッターディスクと子カッターディスクとを連結／分離するようにできるので、カッタースポークタイプのカッターディスクであっても親子シールド機を容易に構成することができる。
【００１７】
その上、前記連結ジャッキの先端部に、親シールド機から分離した子シールド機のコピーカッターとして機能する子機コピーカッターを設ければ、半径方向に結合した１箇所のジャッキ装置に、親コピージャッキとしての機能と、分離後の子コピージャッキとしての機能とを併せ持たせることができるので、ジャッキ装置を設けることができる箇所がより少ないカッターディスクや、カッタースポークの本数が少ないカッターディスクであっても、親子シールド機を構成することができる。
【００１８】
一方、本願発明の親子シールド機は、これらのジャッキ装置のいずれかを具備しているので、スポークタイプのカッターディスクであっても複数のジャッキを容易に設けることができ、親シールド機と子シールド機との間での切換えも迅速に効率良く行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の第１実施形態に係るジャッキ装置を具備した親子シールド機の正面図であり、図２は同親子シールド機を縦断面した側面図である。この図では、スポークタイプのカッターディスクを例にしており、親シールド機と子シールド機とが一体的に連結された状態の親子シールド機を示している。
【００２０】
図１に示すように、親子シールド機１のカッターディスク２は、大径のリング状の親カッターディスク３の内径側に小径の子カッターディスク４が配設されて一体的なカッターディスク２が構成されている。図示する状態は、大径のトンネルを掘削する状態であり、親カッターディスク３と子カッターディスク４とが一体的に回転して親カッターディスク３の外径のトンネルを掘削する。この実施形態のカッターディスク２は、子カッターディスク４のカッタースポーク６と、親カッターディスク３のカッタースポーク５とが半径方向に連なって１本のカッタースポーク７が形成されている。このようにカッターディスク２はスポークタイプであり、各４本のカッタースポーク５，６が連なるカッタースポーク７の間は開口８となっている。
【００２１】
そして、これらのカッタースポーク５，６には、親カッターディスク３と子カッターディスク４とを連結する連結ジャッキ９と、分岐させた子カッターディスク４から半径方向に突出する子カッターディスクコピーカッター１０を有する子コピージャッキ１１と、カッターディスク２の前面に加泥剤を吐出する加泥吐出口１２と、親カッターディスク３と子カッターディスク４とを連結する連結ジャッキ１３と親カッターディスク３から突出する親カッターディスクコピーカッター１５を有する親コピージャッキ１４とを有するジャッキ装置１６とが設けられている。
【００２２】
この実施形態では、４本のカッタースポーク７の内、図示する上部のカッタースポーク７にカッタースポーク連結ジャッキ９が設けられ、図示する左側のカッタースポーク７に子コピージャッキ１１が設けられ、図示する右側のカッタースポーク７に加泥吐出口１２が設けられ、図示する下側のカッタースポーク７にジャッキ装置１６が設けられている。
【００２３】
つまり、全てのカッタースポーク７にジャッキ９，１１，１６か、加泥吐出口１２のいずれかが設けられている。このように、スポークタイプのカッターディスク２の場合には面板が存在しないため、カッタースポーク７が、カッターディスク２に設ける構成を配設するために重要な構成となる。
【００２４】
図２に示すように、前記したように親カッターディスク３の内径側に子カッターディスク４が一体的に設けられた親子シールド機１には、親シールド機１７と子シールド機１８とが一体的に連結された状態で設けられている。親シールド機１７のシールド機本体１９には、親子シールド機１のカッターディスク２を回転させる駆動モータ２０が設けられており、この駆動モータ２０で回転させる旋回ベアリング２１によってカッターディスク２が回転駆動されている。
【００２５】
一方、子シールド機１８のバルクヘッド２２の中心には、子シールド機１８の駆動装置２３とスイベルジョイント２４が設けられている。駆動装置２３には、複数の駆動モータ２５が設けられており、内蔵された旋回歯車（図示略）を介して子カッターディスク４のセンターシャフト２６を回転駆動するように構成されている。
【００２６】
スイベルジョイント２４は、複数の配管ポート２７から、回転体であるカッターディスク２と子シールド機１８のシールド機本体２８との間で制御油を供給／排出するように構成されている。このスイベルジョイント２４から供給／排出される制御油は、センターシャフト２６を介してカッターディスク２に供給／排出される。スイベルジョイント２４の配管ポート２７には、流路閉鎖装置たる閉止バルブ（図示略）が設けられている。また、この配管ポート２７に、内部流体置換装置を設けて、作動油とグリース等を置換するようにしてもよい。
【００２７】
親シールド機１７の外周部には、周方向に複数のシールドジャッキ２９が設けられており、エレクター３０で組み立てられたセグメント３１に掘削反力を取って親子シールド機１全体を掘進させている。このエレクター３０は、子シールド機１８に設けられたエレクター装置３２によって駆動されている。
【００２８】
子シールド機１８の外周部には、周方向に複数のシールドジャッキ３３が設けられており、親シールド機１７から分岐して小径トンネルを掘削するときにはこれらのシールドジャッキ３３によって掘削反力を取って掘進する。なお、この例では、子シールド機１８が中折れタイプのシールド機であるため、中折れ機構３４と中折れジャッキ３５が設けられている。この子シールド機１８の外面と前記親シールド機１７の内面との間には、前後に設けられた固定装置Ｒと、分岐時に作動させるシール部材Ｓとが設けられている。
【００２９】
また、親シールド機１７又は子シールド機１８で掘削した土砂を排出するためのスクリュウコンベア３６が、子シールド機１８の内部に設けられている。このスクリュウコンベア３６は、いずれのシールド機１７，１８でも、チャンバー３７内に取り込まれた土砂を排出できるように設けられている。
【００３０】
図３は図２に示すカッタースポーク内のジャッキ装置の拡大断面図であり、図４は同ジャッキ装置の中央部分拡大図である。図示するカッタースポークは、図１に示す下位置のカッタースポーク７であり、内部にジャッキ装置１６が設けられている。図３の上がカッターディスク２の中心側で、下が外周側である。この実施形態では、カッタースポーク７がジャッキ装置１６のフレーム部材となっている。
【００３１】
図示するように、子カッターディスク４と親カッターディスク３とのカッタスポーク５，６は、周方向の同一位置で、半径方向の同軸上に配置されている。親カッタースポーク５の内部には、親コピージャッキ１４が設けられている。子カッタースポーク６の内部には、連結ジャッキ１３が設けられている。
【００３２】
親コピージャッキ１４は、親カッターディスク３の内径部にピン３８で支持されたピストン部材３９と、親カッタースポーク５の外径側に設けられたシリンダ部材４０とを有している。ピストン部材３９は中央部が縮径した円柱状で、その内径端が親カッターディスク３の内径とほぼ同一の位置となるようにピン３８で支持されている。これらピストン部材３９とシリンダ部材４０との間には複数のシール材４１が設けられている。シリンダ部材４０は、親カッタースポーク５の内面に設けられたガイド部材４２（例えば、含油金属等）に沿って、半径方向にスライド可能に構成されている。このシリンダ部材４０の外径側先端には、親カッターディスク３の外周から突出するコピーカッター１５が設けられている。このコピーカッター１５自体は、実績の多い現状技術でもよい。
【００３３】
一方、子カッターディスク４に設けられた連結ジャッキ１３は、子カッターディスク４の内径部にピン４３で支持されたピストン部材４４と、子カッタースポーク６の外径側に設けられたシリンダ部材４５とを有している。これらピストン部材４４とシリンダ部材４５との間には、複数のシール材４６が設けられている。シリンダ部材４５は、子カッタースポーク６の内面に設けられたガイド部材４７（例えば、含油金属等）に沿って、半径方向にスライド可能に設けられている。このピストン部材４４と前記ピストン部材３９をピン３８，４３で支持することにより、ピストン部材４４，３９の基部を回動可能に支持して製作誤差等を吸収できるようにしている。
【００３４】
そして、前記親コピージャッキ１４のピストン部材３９の半径方向内径側に形成された円柱状の基部４８が、前記連結ジャッキ１３のシリンダ部材４５の外径側に形成された円筒状の先端部４９に挿入された状態で連結されている。このシリンダ部材４５による連結は、子カッタースポーク６の外径端から親カッタースポーク５の内部へシリンダ部材４５の先端部４９を挿入することによって行われている。この状態では、シリンダ部材４５の外径とほぼ一致するように親カッターディスク３の基部が形成されているため、子カッターディスク４と親カッターディスク３とは一体的に連結された状態となる。つまり、ジャッキ１３，１４同士を連結して配置できるようにすることにより、１本のカッタースポーク７に各種ジャッキを容易に設置している。
【００３５】
図４に示すように、連結部５０には、円柱状の基部４８と円筒状の先端部４９との接合面に作動油供給路５１が設けられている。この作動油供給路５１は、親カッターディスク３の親機コピージャッキ１４を作動させるための作動油供給路である。この作動油供給路５１は、シリンダ部材４５の先端部４９の内面に形成された周方向の２本の油溝５２であり、これら２本の油溝５２の半径方向両側には、それぞれの油溝５２をシールするシール部材５４を設ける周方向のシール溝５３が形成されている。これら２本の油溝５２による２系統の油圧流路５５，５６は、それぞれが独立したシール部材５４によってシールされている。このように、親コピージャッキ１４用の流路として、コピーカッター１５を突出／格納するために作動油の供給／排出をする２系統が別系統で設けられている。このような流路５５，５６を設けることにより、半径方向に連結したジャッキ間での安定した作動油の供給／排出を行えるようにしている。
【００３６】
また、図３に示すように、これら流路５５，５６は、この連結部５０の油溝５２へ通じるように、カッターディスク２の中心部から連結ジャッキ１３のシリンダ部材４５へと続いて設けられ、そして、シリンダ部材４５の連結部５０に設けられた油溝５２から親コピージャッキ１４のピストン部材３９へと続いて設けられている。この流路５５，５６により、親コピージャッキ１４のピストン部材３９とシリンダ部材４０との間に作動油が供給／排出されている。このように、親コピージャッキ１４への油圧源は、カッタースポーク７の連結ジャッキ１３から連結部５０に設けた作動油供給路５１を介する油圧系統で確保している。
【００３７】
さらに、この親カッターディスク３の親コピージャッキ１４へ作動油を供給する系統とは別の油圧系統が子カッターディスク４の連結ジャッキ１３に設けられている。この油圧系統は、カッターディスク２の中心部から連結ジャッキ１３のピストン部材４４に流路５７が形成され、この流路５７を介してピストン部材４４とシリンダ部材４５との間に作動油が供給／排出されている。
【００３８】
なお、このように連結ジャッキ１３で連結された親カッターディスク３と子カッターディスク４との間には所定の隙間５８が形成されている。この隙間５８は親シールド機１７から子シールド機１８を分岐させる時にカッターディスク３，４が干渉しないように設けられている。この隙間５８には、予めゴム等のシール材５９が設けられている。
【００３９】
図５(a),(b),(c) は、このような第１実施形態のジャッキ装置における作動状態を示す拡大断面図である。上述したように構成されたジャッキ装置１６によれば、図５(a) に示す通常の状態では、親カッターディスク３と子カッターディスク４とが一体となって回転し、これらのカッターディスク２のカッタースポーク７前面に設けられたカッタービット６０によって地山Ｇが掘削される。
【００４０】
この状態で親カッターディスク３の外周部をコピーカットする場合、図５(b) に示すように、流路５６を介してピストン部材４４とシリンダ部材４５との間へ供給された作動油によって、シリンダ部材４５と共に親コピーカッター１５がカッターディスク２の外周から突出される。この状態では、連結ジャッキ１３が子カッターディスク４と親カッターディスク３のカッタースポーク５に密接して連結した状態を保っているので、親コピーカッター１５は、通常のコピーカッターとして地山Ｇを掘削する。このように、親コピーカッター１５を突出又は格納することによる掘削は、親カッターディスク３の親機コピージャッキ１４によって行われる。
【００４１】
そして、親カッターディスク３から子カッターディスク４を分岐させて小径トンネルを掘削する場合には、予め、子カッターディスク４側から親カッターディスク３側へ作動油を供給している流路５５，５６内の作動油を止水剤に置換すると共に、シールド機本体２８内のスイベルジョイント２４に設けられた配管ポート２７（図２）を閉鎖する。
【００４２】
その後、図５(c) に示すように、子カッターディスク４のカッタースポーク６内の連結ジャッキ１３のシリンダ部材４５を縮めることにより、親カッターディスク３と子カッターディスク４とを連結しているシリンダ部材４５が親カッターディスク３から分離されて子カッターディスク４内に格納される。この連結ジャッキ１３のシリンダ部材４５のスライドは、子カッターディスク４のカッタースポーク６内に設けられたオイルレスガイド４７によって案内されるので、安定したスライドが可能である。また、このスライド時には、子カッターディスク４と親カッターディスク３との間はシール材５９によってシールされているので、カッタースポーク７内へ外部から土砂が侵入するのを遮断して、土砂の噛み混みの影響を受けにくい状態で安定してスライドさせることができる。
【００４３】
このようにして連結ジャッキ１３のシリンダ部材４５を親コピージャッキ１４のピストン部材３９から分離させることにより、親カッターディスク３と子カッターディスク４との連結が解けて分離される。この分離された状態では、親カッターディスク３内に残るピストン部材３９の内周端が子カッターディスク４の外周端とは干渉しないように構成されているので、子シールド機１８は親カッターディスク３を地中に残して分岐し、大径トンネルに連続するように小径トンネルを掘削することができる。
【００４４】
図６は本願発明の第２実施形態に係るジャッキ装置の図面であり、(a) は拡大断面図、(b) は分岐時の左半分を示す断面図である。この第２実施形態は、上述した第１実施形態における連結部５０の構成が異なっており、親カッターディスクと子カッターディスクとを連結するジャッキ装置に、子カッターディスクコピーカッターを兼用させている。なお、上述した第１実施形態のジャッキ装置１６と同一の構成には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
図６(a) に示すように、この実施形態では、親コピージャッキ１４のピストン部材６１の内径部に大径の円筒状部６２が形成されており、親カッターディスク３の内径部に支持されたピン３８のさらに内径部に形成されている。
【００４６】
一方、子カッターディスク４に設けられた連結ジャッキ１３のシリンダ部材６３には、外径部に前記円筒状部６２の内径とほぼ同径の円柱状部６４が形成されている。そして、この円柱状部６４の外径側に子機コピーカッター６５が設けられている。つまり、この実施形態では、親コピージャッキ１４のピストン部材６１の円筒状部６２に、連結ジャッキ１３のシリンダ部材６３の円柱状部６４が挿入された状態で、シリンダ部材６３が親カッタースポーク５内に挿入され、これによって子カッターディスク４と親カッターディスク３とが一体的に連結された状態となっている。
【００４７】
したがって、この実施形態では、親コピージャッキ１４と子コピージャッキの機能を有する連結ジャッキ１３とを連結して、複数のジャッキを容易に設置できるようにしている。
【００４８】
また、この円筒状部６２と円柱状部６４との間の連結部５０には、上述した図４と同様に、接合面に作動油供給路５１が形成されている。この作動油供給路５１における構成は上述した第１実施形態と同一であるため、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
さらに、この実施形態でも、親コピージャッキ１４のピストン部材６１とシリンダ部材４０との間に作動油を供給／排出する流路５５，５６と、連結ジャッキ１３のピストン部材４４とシリンダ部材６３との間に作動油を供給／排出する流路５７とが別系統で設けられている。この実施形態の場合、連結ジャッキ１３に供給される作動油は、子シールド機１８として分岐後の子機コピーカッター６５を突出／格納するための作動油にもなる。
【００５０】
このように構成された第２実施形態のジャッキ装置６６によれば、親シールド機１７から子シールド機１８を分岐させるために親カッターディスク３から子カッターディスク４を分離する場合、図６(b) に示すように、連結ジャッキ１３のシリンダ部材６３を縮めて子カッターディスク４内に格納することにより、親カッターディスク３と子カッターディスク４との結合が解除される。
【００５１】
このように親カッターディスク３から分離させた子カッターディスク４の連結ジャッキ１３には、予め子シールド機１８の子機コピーカッター６５が設けられているため、親シールド機１７から分岐して子シールド機１８として掘削する場合には、このシリンダ部材６３を伸縮させることにより、子カッターディスク４からコピーカッター６５を突出／格納させることができる。
【００５２】
このような構成によれば、カッターディスク２に装備させる２つの構成を１本のカッタースポーク７に装備させることができるので、カッタースポーク７がさらに少ないスポークタイプのカッターディスク２であっても、より多くの機構を装備させることができる。
【００５３】
図７は本願発明のジャッキ装置を具備した親子シールド機の分岐状態を示す縦断面図であり、図８は図７に続く親子シールド機の分岐状態を示す縦断面図、図９は図８に続く親子シールド機の分岐状態を示す縦断面図である。これらの図では、大径トンネルの掘削から小径トンネルを掘削するような異径トンネルを、親子シールド機１で掘削する場合の流れを示している。
【００５４】
図７に示すように、親子シールド機１によって所定位置まで大径トンネルＴ１を掘削すると、親カッターディスク３の前面に作用する土水圧等による後退方向の力を止める反力受け装置６７を親シールド機１７の本体内面に設けて、セグメント３１で反力を受けるようにする。この状態で、子シールド機１８が掘進する時に親シールド機１７との間をシールするシール部材Ｓ（図２）を作動させる。このシール部材Ｓとしては、チューブシール等が用いられる。
【００５５】
また、親シールド機１７のエレクター装置３２から親シールドエレクター３０を除去する。この状態では、親シールド機１７と子シールド機１８とは固定装置Ｒによって一体化されているので、カッターディスク２の全面に作用する土水圧が反力受け装置６７を介して大径セグメント３１によって受けられている。
【００５６】
次に、図８に示すように、親シールド機本体１９と子シールド機本体２８とを固定している後部の固定装置Ｒを除去し、子シールド機１８の後部に後胴のスキンプレート６８を取付ける。また、反力受け装置６７に反力受けブラケット６９を設け、この反力受けブラケット６９から子シールド機１８のシールドジャッキ３３まで子シールドセグメント７０を組む。さらに、エレクター装置３２に子シールドエレクター７１を組む。
【００５７】
そして、子カッターディスク４と親カッターディスク３とを連結しているジャッキ装置１６（６６）の連結を解除する。このジャッキ装置１６による親カッターディスク３と子カッターディスク４との分離は、上述した図５(c) のような手順で行われ、子カッターディスク４と親カッターディスク３との間の円周上に設けられた複数の連結ジャッキ１３を縮小して、親カッターディスク３と子カッターディスク４との連結を解除する。この分離作業は、上述したように安定して行われる。
【００５８】
このように、親カッターディスク３から子カッターディスク４を分離して子シールド機１８として独立させた状態では、子カッターディスク４の前面に作用する土水圧は、子シールド機１８のシールドジャッキ３３を介して子シールドセグメント７０に支持される。
【００５９】
図９に示すように、親シールド機１７から分岐して独立させた子シールド機１８は、子シールドセグメント７０でシールドジャッキ３３の掘削反力を受けながら掘進して、小径のトンネルＴ２を掘削する。このようにして掘削したトンネルは、大径トンネルＴ１に連続した小径トンネルＴ２となる。この子シールド機１８が独立して掘進した後に残された親シールド機１７は、内部の解体やセグメント３１の周囲の固定等が行われる。
【００６０】
なお、上述した第１実施形態では中折れ機構３４を具備した子シールド機１８を例に説明したが、親シールド機１７及び子シールド機１８共に中折れ機構３４を具備していても、していなくてもよく、掘削条件に応じて決定すればよい。
【００６１】
また、前記実施の形態では、ジャッキ装置１６（６６）をカッタースポークタイプのカッターディスクに適用した例を説明したが、面板を有するカッターディスクでも同様のフレーム部材を設ければ取付可能であり、カッタースポークタイプのカッターディスクに限定されるものではない。
【００６２】
さらに、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００６３】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００６４】
親子シールド機に設けるジャッキ同士を連結させて設けることにより、各種ジャッキをカッターディスクへ容易に設置することが可能となる。また、半径方向に設けたジャッキはフレーム部材内で動作するため、土砂の噛み混みの影響を受け難く、安定して作動させること可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１実施形態に係るジャッキ装置を具備した親子シールド機の正面図である。
【図２】図１に示す親子シールド機を縦断面した側面図である。
【図３】図２に示すカッタースポーク内のジャッキ装置の拡大断面図である。
【図４】図３に示すジャッキ装置の中央部分拡大図である。
【図５】図３に示すジャッキ装置の動作を説明する図面であり、(a) は通常時、(b) はコピーカット時、(c) は分岐時の断面図である。
【図６】本願発明の第２実施形態に係るジャッキ装置の図面であり、(a) は拡大断面図、(b) は分岐時の左半分を示す断面図である。
【図７】本願発明のジャッキ装置を具備した親子シールド機の分岐状態を示す縦断面図である。
【図８】図７に続く親子シールド機の分岐状態を示す縦断面図である。
【図９】図８に続く親子シールド機の分岐状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…親子シールド機
２…カッターディスク
３…親カッターディスク
４…子カッターディスク
５，６…カッタースポーク
７…カッタースポーク
９…連結ジャッキ
１０…コピーカッター
１１…子コピージャッキ
１２…加泥吐出口
１３…連結ジャッキ
１４…親コピージャッキ
１５…コピーカッター
１６…ジャッキ装置
１７…親シールド機
１８…子シールド機
１９…親シールド機本体
２４…スイベルジョイント
２７…配管ポート
２８…子シールド機本体
２９…親シールドジャッキ
３０…エレクター
３１…セグメント
３２…エレクター装置
３３…子シールドジャッキ
３９…ピストン部材
４０…シリンダ部材
４４…ピストン部材
４５…シリンダ部材
４８…基部
４９…先端部
５０…連結部
５１…作動油供給路
５２…油溝
５３…シール溝
５４…シール部材
５５，５６…油圧流路
５７…流路
５８…隙間
５９…シール材
６０…カッタービット
６１…ピストン部材
６２…円筒状部
６３…シリンダ部材
６４…円柱状部
６５…子機コピーカッター
６６…ジャッキ装置
【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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【図９】
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