(57)【要約】      （修正有）【課題】工事の無駄無く安全・メンテ養生早期連続掘進工期の短縮・材質削減軽量化する。【解決手段】余堀の掘進盤と自走式シールドを組み合わせ、掘進盤を内周外周に親子分離可へ、大径掘進時は親子で小径は子シールドが抜け独立連続掘進する。掘進盤の親（外周）と子（内周）は相反対方向へ回転掘進して、回転モーメントを打ち消し、シールド主体へ影響を減ず。掘進盤外側掘削歯は掘進盤より突き出して切羽を拡大、余堀部位へシールド主体開設エレクターで支保覆工、その後方シールドのスライド体が支保覆工へ滑り乗り越え、支保覆工を切羽へ固定養生する。曲進は径を楕円に余堀して、掘進盤を曲進方向へ頬杖を活用して押し向け、シールド後方を曲進反対方向へ押すシールドは徐々に曲進する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド主体１を内筒１１と外筒１２の二重筒にして、内筒１１の内側へ子シールドの主体となる複数スライド自在管１０を嵌入のガイド管１１Ａ開設、ガイド管内スライド管をジャッキＡで押し、スライド管前方補助盤１０５へ回転掘進盤３１と３２を回転自在に開示、スライド管１０をＡ１からＡ０へ押し、１０Ｋ外側へ二重層筒ＭＫを開設固定、その外回りへロＫ形ガイドレール此れにスライド体２Ｋ嵌合、ロＫと２Ｋ間へジャッキＢを開設して親子分離する、掘進盤３２Ｋのスライド自在掘削歯３２１は突き出て余堀する、少数スライド体２Ｋは先に敷設４Ｋとの仮固定を解除、ジャッキＢＫを操作して新敷設４Ｋへ、スライドして乗り仮固定、これを繰り返し推進する、独立子シールド。
り親シールド同様操作して自走式子シールドＫとなる。
【請求項２】
掘進盤３１．３２を動力機ＩＡ駆動、３３外側を３１．３２内側と反対方向へ動力機ＩＢ駆動回転して、シールド主体１への反動を少なくする、シールド主体１の１１．１２はドーナツ補助盤１５により一体、１５へ開設動力機ＩＢ、シールド主体１のガイド管１１Ａへスライド自在管１０嵌入、１０の前位ドーナツ補助盤１０５へ開設動力機ＩＡ、１０５の１０は前後へスライドする、が回転せず掘削盤の内側と外側の回転モーメントは減ずる。
【請求項３】
健岩・泥土の掘削余堀３３０直後へ支保覆工４は、シールド１のスライド体２直前で敷設して２と４を仮固定、４へ仮付けアンカーＦを切羽５へ打ち固定する、２の少数を固定解除しスライドして４へ乗り進む、繰り返して全が推進する、４はグラウト管穴より切羽５へ充填防水を施し定着する、シールドの推進後押しはせず軽量化、４をシールドの前位で敷設して内部はシールド１．２に代わり安全を提供する。
【請求項４】
支保覆工内仮止めの十字アンカーＦは、中央中空管杭に縦横方向へ羽板（ブレード）を突き出し、Ｆ１は横揺れに対抗対、Ｆ２は縦揺れに対抗するに有効な羽板（ブレード）を有する十字アンカー。
【請求項５】
掘進盤へ開設の頬杖Ｄは、シールド曲進時は予め両側を余堀して、曲進の外側頬杖Ｄを地山へ押し付け内側を押す、シールド後方内側ではスライド体２へ開設ジャッキ２２を用い、４へ仮付けアンカーＦＡを地山のＦＡ０へ、押し付け外側へ振り、シールドは其の分内側を向く、頬杖Ｄ推進は押し状態のシャフトＤ１へ伸縮振動を加え微動しながら推進する頬杖。
【請求項６】
掘進盤の余堀歯を収納（引き込め）して、掘進盤の径を支保覆工内径にしてシャッキＢを逆進操作する、２を４へ仮止め１の１２を後退する、次に２の少数を４への仮止めを解除してＢを逆進操作して、少数づつ後退する、これを繰り返し後退して前方を空ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明トンネル掘削のシールドは、先行技術ＭとＮを組み合わせ、自走式シールド大径（親）小径（子）へ体小分離連続掘進、外周余堀し即時支保覆工、親子相反転掘削し回転モーメント減ずる、親子分離先掘探査可能の自走式シールドの分野。
【背景技術】
【０００２】  シールド工事に於いて、オープン型の他自走式シールドの施工は少ない、掘進盤とシールドを分離の機器も少ない、掘削機や付属設備機器は硬弱地盤に合う、砕く・削る・攪拌多種多様ある、多様切羽掘進中の歯の取り換えは難しい。
健岩掘進にオープン型で掘削直後支保覆工してシールドセグメント後押し無く掘進する工事、温泉・断層・余土・湧水等々予防に圧気・かんぬき・凍結・グラウト等が用いられる。
縦・横複数連結連層・複層型、丸・角・楕円形シールドが採用されている。
【先行技術文献】
【０００３】
【特許文献１】  特許第５８８２０１号  回転掘進盤．．．．．．．．．．．．．．．（Ｍ）余堀用
【実用新案登録証１】
登録第１０６２３３０号自走式シールド．．．．（Ｎ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  発明が解決しようとする課題は、先行技術ＭとＮの組み合わせにより、新しいトンネル掘削の工法構造を開発、工期短縮・工費削減して安心安全・適材適所の機器提供。
連続掘進  工期短縮、必要径大小（親子）継続掘削  無駄無く  工費削減、支保を掘削直後に敷設しシールド内安全。
先行調査の補足、掘削直前の地層状態を知る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明は、  先行技術の自走式シールド（Ｎ）と回転掘進盤（Ｍ）を組み合わせる。
支保覆工４をシールド主体１のスライド体２と、掘削余堀３３０部位へ１の支保覆工機複数エレクターＣを駆使して敷設、３と４の隙間切羽５へ杭打機２１０を操作して地中へ充填防水養生を行う、４へ仮止めアンカーＦを５へ打ち固定、シールド内作業の安全度は高く安心、シールドの後方へ余裕が出来、４は従来工法に比較して掘進後押し圧が無く、その分４の材質を大きく軽減して、覆工機Ｃも軽減可  ４はコンクリートセグメント．鋳物ダクタイルから薄鋼コルゲートも可能になる。【０００６】  回転掘進盤３は、内側３１・３２と外側３３を各々相反対方向へ回転させ、掘削回転モーメントを打ち消しシールド主体への影響を少なくなる。
３１・３２部位は、先行掘進して直前のガス・湧水・断層余土を予知し、掘進盤３１・３２・３３を停止し、グラウト管Ｇ１・Ｇ２・Ｇ３を切羽５へ打ち込みグラウト等予防する。
内側掘進盤３１・３２は、図１のＬ距離分先行掘進して調査、また露出切羽５へＧ３を打ち込みグラウト予防する。
１・２・３を覆工内へ後退して、３の前面機器修理や、切羽符合歯の交換する。【０００７】  子シールド（１Ｋ）は、掘進盤３１・３２を親シールド１の１１（１１Ａ）内スライド自在嵌入管体１０をＡ０まで、前方へ押し出し自立して子シールド１０Ｋへ、複数１０Ｋの外回りへ複層筒ＭＫ、または内回りへ筒ＭＫ２開設の複層筒構造の子シールド主体形成、ＭＫ２側の場合１１部位が無いので複数１０Ｋの回りへ１１Ｋを開設、これに推進方向にロ形ガイドレールを取り付け、ロ形へスライド体Ｃ形の２Ｋをスライド自在に嵌合して、子シールド１Ｋを構成する、外回り筒ＮＫの場合も同様ロ形・Ｃ形を開示嵌合してＭＫ２の厚み分小型の１Ｋを構成する。
子シールドをＭＫ２へ開設の場合、ＭＫ分が空くのでその分ロ形ガイドレーレとＣ形スライド体２Ｋを厚く頑固にできる。【０００８】  本発明の親子分離可能部位  自走式シールドは、前方掘進盤３又は３Ｋ後方へシールド主体１  又は１Ｋその周りへ足となるスライド体２  又は２Ｋを開設する、掘進盤３  又は３Ｋ外側掘削盤３３  又は３２Ｋの掘削歯部位３３２  又は３２２Ｋは外周を超えスライドして突き出し余堀する、其の余堀へ支保覆工４又は４Ｋを敷設し外周切羽を保護安定させる、敷設セグメント４  又は４Ｋをスライド体２  又は２Ｋが少数ずつ乗り越え推進を繰り返す、４又は４Ｋへ開設の十字アンカーＦを、２又は２Ｋへ装備の押し込みジャッキ２１又は２１Ｋを操作して、外周地山へ押し込み４  又は４Ｋを固定する、  スライド体２  又は２Ｋは切羽に触れる事無く推進する、２又は２Ｋの無荷重部位は間引き可能。
健岩掘進ではルーフ不要オープン型でよい。【０００９】  シールド主体１・１Ｋの推進は、２・２Ｋ多数を４・４Ｋへ仮止め、シャッキＢ・ＢＫを操作して少数２・２Ｋは１・１Ｋ同時推進して２・２Ｋはスライドして４・４Ｋへ乗り仮止め、残る多数２・２Ｋ中少数は４・４Ｋと仮止め解除してＢ・ＢＫで１・１Ｋから押し操作して推進して４・４Ｋへ乗り仮固定する、これを繰り返して全２・２Ｋは１・１Ｋ同時推進する。
先行技術第１０６２３３０に同じ。【００１０】  シールド主体１は、掘進盤３３を駆動する為ドーナツ型補助盤１５へ開設の回転駆動機Ｉを操作して回転させる。    内筒１１と外筒１２の両筒間へドーナツ状穴開き鋼鈑１３．１４．１５を介して結合親シールド主体を構成する。
子シールド主体１Ｋは、掘進盤３２Ｋを駆動する為ドーナツ型補助盤１０５Ｋへ開設の回転駆動機Ｉ（アイ）Ｋを操作して回転させる。  内筒１１Ｋ内と外筒１２Ｋ外の両筒の両側１３Ｋ・１４Ｋにより結合して子シールドの主要部位を構成する。
１の１２外側・１Ｋの１２Ｋ外側へ各々ロ形・ロＫ形スライドガイドレールを開設、これにスライド自在にＣ形・ＣＫ形スライド体を嵌合して自走シールドの推進足しなる、親シールド１に同じ。
掘削時突然の変化を先行察知して予防する手段、予め掘削機３の３１．３２（中央）部位を試先行掘進して小事に対策、また親子差Ｌ切羽よりグラウト管掘削機を１０．１０Ｋへ多数開設、地殻へねじ込み予防する、湧水にはグラウトを施し、余土には多数の円形空洞を施し破壊と協調で安定させる、
【発明の効果】
【００１１】  本発明は、シールド先行技術の回転掘進盤Ｍと自走式シールドＮを結合、Ｍの余堀とＮの自走式は、Ｍの掘進直後余堀３３０（子シールドの場合３２２Ｋ）部位切羽５へ支保覆工４を、仮付けアンカーＦをＦ０へ押し固定、少数２は支保覆工４へ乗りスライドして推進する、推進は１と２間ジャッキＢを操作する。
スライド体２は、少数ずつ覆工４敷設の底辺をガイドレールにして滑り乗り超える、２の上位外側は４が受け止めているので５の圧・荷重は少ない、覆工４が内部を保護しでシールドの役割をする。【００１２】  親子型シールドの掘進盤３は、３の径を内側掘進盤３１．３２と外側掘進盤３３を相反対方向へ回転させ、内外回転モーメントを減じ支持体１と２への影響を少なくする、シールドの反転防止。
排水溝の場合、下流では大径（親子）して上流では小径（子）へ、連続して掘進する、掘削にも無駄が少ない。【００１３】  十字アンカーＦは、掘削盤の回転反動ではシールドの回転同調を防ぐ為、Ｆの横ずれ防止羽アンカーブレードＦ１が働く、掘削盤３の掘進反動のシールド推進縦反動へＦのＦ２が働き１と２の縦反動を止める、Ｆは５へ打ち込む断面積小が打ち込み抵抗少なく縦横抵抗面積は大きく効率が良い。【００１４】  曲掘進では、掘進時予め掘進盤３の両側を余堀する、曲進外側の頬杖Ｄを切羽へ押し、シールド主体１後方のスライド体２内側ジャッキ２２を４のアンカーＦＡから切羽５へ働きＦＡ０状態に外側え押す、シールドは徐々に内側を向く。
シールドの偏心補正・掘進機の自重荷重による頭下がり補正、頬杖Ｄが荷重側壁に働き補正する。【００１５】支保覆工４は、スライド体２の前方で敷設して切羽５へ４を固定、  外圧を受け止め、防水・充填・養生し、シールド主体１．スライド体２は周囲切羽に触れず、２は４へ仮止めＰ  其の２の少数を繰り返す解除してジャッキＢで１から２を押し推進する、仮固定の２は３の掘進に同調して１が推進する、１と２は相互推進して自走する。
４が２の前方で支保覆工するので、スライド体２の上位へ荷重が減るので２を減ず、支保材へシールド推進圧無で組み立て機も軽量化、４と５間への充填養生機器等が前位へ移る、  シールド内の機器設置操作にゆとりがとれる。
先行掘進して予防施行で対応する常時変化、圧気では短作業．長治療となる、切羽凍結ではガス．工期等に課題在り、常時変化する切羽地層へ１の３１．３２で先行掘進し予防施工して対応する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】  本発明の自走式シールド親子型実施例図縦方向断面図。
【図２】  図１の正面左側図・透し図断面図右側。
【図３】  親シールドから分離した子シールドの進行方向断面図。
【図４】  図３の正面左側図・透視図断面図右側
【図５】  支保覆工（鋼製）の拡大内側面図。
【図６】  ロ形ガイドレールとＣ形スライド体の拡大横断面図。
【図７】  同上                              拡大縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】    本発明を実施例図に基づいて詳細に説明する。
先行技術  掘進盤Ｍ（３１・３２・３３部位）３の余堀、と自走式シールドＮ（１１・１２・１３・１４・１５部位）１・スライド体２（Ｃ形）の自走、を組み合わせてシールドの後押し不要を説明する、支保覆工４をシールド中間位置（余堀部位３３０）へ支保４０敷設、この覆工した４へ２がスライドして乗り、４へ仮止めの十字アンカーＦを、スライド体２へ開設の押し込みジャッキ２１で、切羽５へ押し込み４を固定、少数ずつ２は４をガイドレールに乗り前進す、２へ開設のストッパーＰを４の枠へ伸ばし引っ掛け仮止めして２と４を一時固定、より安定した４へ乗り越え時１・３も同様押しながら掘進する、２は少数ずつ交代して前進しているので１・３は連続掘進が可能。
【００１８】    シールドの内筒１１その内側へ、複数のジャッキＡを包む各々スライド自在管１０を嵌合管１１Ａ、子シールドとなる１０をジャッキＡにより押しＡ１からＡ０に至り、分離して自立状態１０Ｋとなる、複数１０Ｋの外側回りへ円複層筒ＭＫを取り付け、これに推進方向へスライドガイドレール（ロＫ形）を開設、ロＫ形へスライド体ＣＫ形を嵌合して子シールド１Ｋを形成する。
【００１９】  複層筒ＭＫを１０Ｋの内回りＭＫ２へ開設してロ形、１０Ｋの外回りへ筒状１１Ｋを取り付け、これにロＫ形ＣＫ形を開示の場合支保覆工の径はＭＫ厚み分小径へ、その分余堀を小径にする、または掘進盤を予め小径にし余堀で調整も可能。
余堀せず、同等の隧道を掘削する方法は、掘進盤３径を支保覆工４厚み分大径に掘削覆工する、また余堀せず、３より小径隧道を掘削する方法は、シールド１．２の径を支保覆工厚み分小径構造にして掘削覆工も可能。
【００２０】  ３１・３２部位をＬ距離先行掘進して露出切羽と地殻をボーリング調査する、必要にグラウト打ち込み機Ｇ０を開設施工する、２の直前では２１を回転２１０にして打ち込みグラウト予防する、子シールド１Ｋでは、４Ｋ敷設前に切羽へ上記同様操作予防する。
【００２１】  シールド掘進盤３の重力や偏心力による傾き補正は、加重側の頬杖Ｄ・ＤＫをＤ１・Ｄ１Ｋへ伸ばしＤ０・Ｄ０Ｋを切羽へ押し付けＤ２・Ｄ２Ｋへ、反力で補正する。  シールドの曲掘進では、予め曲掘進側とその対象側をシールドの振り想定、側壁を余堀して楕円径に４を敷設、シールド掘進盤３では曲進外側の頬杖Ｄ・ＤＫを操作して切羽を押す、その分掘進盤３は内向く、シールド後方では曲進内側スライド体２・２Ｋのジャッキ２２・２２Ｋを、４・４Ｋへ開示のアンカーＦＡ・ＦＡＫを切羽へ押し反力で外側へ振る、徐々に曲進する。
【００２２】  シールドの推進反力不足時（切羽の軟弱に遭遇）２後方へ、アタッチメント４１３敷設、またはセグメント４１２を敷設し、これを２・２Ｋの２２０・２２０Ｋを後方向きにして、４１３・４１２を押しシールドの推進アンカー不足を補足する。
【００２３】  掘削ズリは、従来の掘削盤シュート排土・排水機Ｅへ、余堀部位のズリはＥ１のバキューム  ポンプ（泥水）・スクリュー  コンベア（泥土）により排出Ｅする。
【００２４】  支保覆工４は低位置から敷設する、本発明の自走式シールドでは４の反力を得ず掘進するので、其の分４の材質が簡素軽量に出来る、エレクターＣも軽量化して複数４を複数Ｃ開設して少ない工程で早期敷設進行する。
【００２５】  本発明の効果は、３の余堀へ掘削直後に４を敷設、切羽５へ固定Ｆ０グラウトＧ施工して４の隙間充填湧水防水する、４を２の前で敷設養生してシールド内側が安全の空間広く、４の搬入ズリ搬出機器操作が容易になる。
【符合の説明】
【００２６】１は、本発明の親子形の自走式シールド主体１１．１２．１３．１４．１５部位の総称。  シールドは１．２．３の総称、断面ロ形は１の外側２のガイドレール。
１０は、親シールド１の内側管、押し出して子シールド１０Ｋとなる。
１１は、１の内筒付着複数コの字形ガイド管１１Ａ、之に嵌入のスライド管１０。
１２は１の外（１２内・１２外複層）筒。
１０５は補助盤、１０の先端ドーナツプレート、動力ＩＡ開設。
１５は補助盤、１２の          “            動力ＩＢ開設。
１３．１４．１５は、１１と１２を接合するドーナツ状板。
１３０．１４０は、１３．１４へ各々開穴部位を示す。
２はスライド体。断面Ｃ形、２Ｗは２幅。
２０は、各２の後方プレートを延長部位。
２１は、２の前方開設のアンカー打ち込み機。
２１０は、２１が回転してグラウト管Ｇ３打ち込み機。
２２は、２の後方開設のアンカー打ち込み機。
２２０は、２２が回転してアンカー補足用ジャッキへ転用。
３は、掘進盤  ３１．３２．３３の総称。  ３１と３２は３Ｋの３１Ｋと３２Ｋとなる。
３１は３の内側先端部位。
３２は３の中間部位。
３３は３の外側部位。
３１１は、３１の掘削歯。
３２１は、３２の伸縮自在掘削歯。
３３１は、３３の      “
４は、支保覆工（セグメント・ダクタイル・コルゲートパイル）。
４０は４の敷設予定位置を示す。
４１は十字アンカーＦ穴位置ブッシング。
４２は４の掘進横方向枠。
４３は４の掘進縦方向枠。
４４は４の縦横方向接合ラッチ．ボルト。
４５は縦横敷設セグメント間の隙間シール。
４１２は従来のコンクリートセグメントの例。
４１３は４の補足補強の場合を示す。
５は、掘削面の切羽及びシールド周囲の地山。
Ａ  図１．図２  子シールドとなる１０と同時３１．３２部位を押し引きジャッキ。
Ｂ  自走シールド１と２の推進と一時停止ジャッキ。
Ｃ  支保覆工４を敷設するエレクターとその位置を示す。
Ｄ  頬杖。
Ｄ１は、頬杖伸縮ジャッキシャフト。
Ｄ１０は、Ｄ１の伸縮シャフト伸び部位。
Ｄ０は、Ｄが地山へ伸び押し状態を示す。
Ｅ  掘削ズリの搬出機位置をしめす。
Ｆ  セグメント４内へ開設十字アンカー。
Ｆ１は、１・２の横振れ防止アンカーブレード。
Ｆ２は、１・２の縦振れ防止アンカーブレード。
Ｆ０は、２１によりＦを外周切羽５へ打ち込み状態を示す。
Ｆ１０はＦ１の打ち込み部位。
Ｆ２０はＦ２の打ち込み部位。
ＦＡは  切羽押しアンカー、ＦＡ０は切羽押し状態を示す。
Ｇは、掘削前方地山地殻へガス・湧水止めグラウト用の掘進盤穴。
Ｇ１．Ｇ２．Ｇ３．Ｇ０は各々個所へグラウト管位置を示す。
Ｋ、符合後尾のＫは、子シールドの各々親シールドに同じ符合を示す。
Ｌは、親子シールドと子シールドの先行差（距離）を示す。
ＭＫは、子シールド主体１Ｋの主要構造体で、複数１０Ｋの外回り複層筒。
ＮＭＫは、余堀３２０Ｋを行わず、小径３２Ｋシールド施工の場合ＭＫ構造を１０Ｋの内  側へ開設想定。
Ｐは、スライド体２と支保覆工４のストッパー（挟み形ラッチ）。
ロ形は、１の最外側突き出し部位の断面形態、スライド体２のガイドレール。
ロ底板・Ｃ底板は４を貫通する多数機器貫通欠損穴開き部位。
Ｃ形は、スライド体２の断面形、１のロ形へ嵌合するスライド体。
破線部位は、外圧少ない部位や機器材貫通部位ロ形Ｃ形省略可の部位。
Ｒはシールドの掘進方向を示す。
【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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