(57)【要約】【課題】スクリューコンベア本体を簡単な機構で支持部材に変形が起こることなく支持する。【解決手段】前端が隔壁に対して屈曲可能に取り付けられたスクリューコンベア本体１７と、前端よりも後方位置にてスクリューコンベア本体１７を載置することにより支持する子機スクリューコンベア支持装置４４とを備えた親子シールド掘進機Ａにおいて、子機スクリューコンベア支持装置４４がスクリューコンベア本体１７を曲面による線接触で支持する。【選択図】図２
2011106162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端が隔壁に対して屈曲可能に取り付けられたスクリューコンベア本体と、前記前端よりも後方位置にて前記スクリューコンベア本体を載置することにより支持するスクリューコンベア支持装置とを備えたシールド掘進機において、
前記スクリューコンベア支持装置が前記スクリューコンベア本体を曲面による線接触で支持する
ことを特徴とするシールド掘進機。
【請求項２】
前記スクリューコンベア支持装置は前記スクリューコンベア本体に取り付けられた支持部材と前記シールド掘進機の外殻の内周面に設けられた受け台とからなり、
前記支持部材と前記受け台の少なくとも一方が他方との接触箇所において曲面を有する
ことを特徴とする請求項１記載のシールド掘進機。
【請求項３】
前記受け台は、側面と上面とが連続した凸型曲面を形成する曲面状部材を有する
ことを特徴とする請求項２記載のシールド掘進機。
【請求項４】
前記受け台と前記支持部材との接触箇所を前記シールド掘進機の進行方向に対して左右方向にはさむ位置で前記受け台に設けられた２以上のピン穴と、
前記ピン穴に挿入可能であるとともに挿入時には前記ピン穴から頭部が突出するようになっているピン部材とを有する
ことを特徴とする請求項３記載のシールド掘進機。
【請求項５】
前記シールド掘進機はその外殻が前胴と後胴に分かれ両者が屈曲可能な中折れシールド掘進機であって、
前記スクリューコンベア本体が前記前胴前方に設けられた前記隔壁に対して取り付けられると共に、前記受け台が前記後胴に設けられている
ことを特徴とする請求項３又は４記載のシールド掘進機。
【請求項６】
親機による掘進の後親機から子機を離脱させ子機による掘進を行う親子シールド掘進機であって、前端が隔壁に対して屈曲可能に取り付けられたスクリューコンベア本体と、前記前端よりも後方位置にて前記スクリューコンベア本体を載置することにより支持するスクリューコンベア支持装置とを備えた親子シールド掘進機のスクリューコンベア支持方法において、
前記親機から前記子機を離脱させる際に、前記スクリューコンベア支持装置を親機用から子機用に交換し、子機用のスクリューコンベア支持装置は、前記スクリューコンベア本体を曲面による線接触で支持する
ことを特徴とする親子シールド掘進機のスクリューコンベア支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機及び親子シールド掘進機のスクリューコンベア支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機には、スキンプレートが前胴と後胴に分かれ両者が屈曲可能な中折れタイプのものが知られている。（特許文献１参照）。
また、シールド掘進機には、親機が子機を包含し親機による掘進の後に親機から子機を離脱させて掘進させることにより、大口径のトンネルから小口径のトンネルを連続して構築できる親子シールド掘進機が知られている（特許文献２参照）。
ところで、シールド掘進機のスクリューコンベア本体の前端は、隔壁に取り付けられたパイプに対し球面軸受部を介して回動可能に取り付けられている（特許文献１参照）。また、スクリューコンベア本体は、そのケーシングに取付けられた支持部材を介し、シールド掘進機の外殻の内周面に設置されたスクリューコンベア受け台上に載置されることによって支持される。このとき、支持部材とスクリューコンベア受け台とはともに接触面が平らであって、面接触で接している。
例えば、親子シールド掘進機では、親機と子機とでスクリューコンベア本体の傾斜角度が変わる場合があり、このときスクリューコンベア本体の傾きの変化に従ってスクリューコンベア側の支持部材がスクリューコンベア受け台に対して傾斜することになる。このように掘進の途中でスクリューコンベア本体の傾斜角度が変化する場合、両者の面接触の関係が崩れ、鋭角の接触角度をもった線接触することになる。このとき、線接触している箇所には面接触のときよりも局所的に大きな応力が発生して一方または双方が破損することを防ぐため、スクリューコンベア受け台に楔形シムを追加することによってこの隙間を無くし、両者の面接触の関係を保つようにしていた。
特許文献３では、中折れシールド掘進機において、後胴に対して少なくとも２本のジャッキでスクリューコンベアの後部を吊り下げることにより、スクリューコンベアを上下左右移動自在としたシールド掘進機が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２００７８３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９８０８０号公報
【特許文献３】特許第２８６０７４９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、シールド掘進機が中折れタイプであった場合、スクリューコンベア受け台にシムを追加する方法では、一連の中折れ動作を行う際に支持部材とスクリューコンベア受け台との相対位置および相対角度がさらに変化し、左右の一方（中折れ方向）での点接触となってより大きな局所応力がかかる場合がある。この場合に都度楔形シム調整を行うのでは安定性、作業性が悪く、工期の延長やコストアップにつながっていた。
また、特許文献３に記載された方法では、中折れ式シールド掘進機の後胴上部にスクリューコンベア吊り下げ用ジャッキがあるため、後胴内の空間が狭くなり、前胴への通行が困難となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、スクリューコンベア本体を簡単な機構で支持部材に変形が起こることなく支持することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、シールド掘進機に係る第１の解決手段として、前端が隔壁に対して屈曲可能に取り付けられたスクリューコンベア本体と、前端よりも後方位置にてスクリューコンベア本体を載置することにより支持するスクリューコンベア支持装置とを備えたシールド掘進機において、スクリューコンベア支持装置がスクリューコンベア本体を曲面による線接触で支持する、という手段を採用する。
【０００７】
シールド掘進機に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、スクリューコンベア支持装置はスクリューコンベア本体に取り付けられた支持部材とシールド掘進機の外殻の内周面に設けられた受け台とからなり、支持部材と受け台の少なくとも一方が他方との接触箇所において曲面を有する、という手段を採用する。
【０００８】
シールド掘進機に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記受け台は、側面と上面とが連続した凸型曲面を形成する曲面状部材を有する、という手段を採用する。
【０００９】
シールド掘進機に係る第４の解決手段として、上記第２又は第３のいずれかの解決手段において、受け台と支持部材との接触箇所をシールド掘進機の進行方向に対して左右方向にはさむ位置で受け台に設けられた２以上のピン穴と、ピン穴に挿入可能であるとともに挿入時にはピン穴から頭部が突出するようになっているピン部材とを有する、という手段を採用する。
【００１０】
シールド掘進機に係る第５の解決手段として、上記第２〜第４の解決手段において、シールド掘進機はその外殻が前胴と後胴に分かれ両者が屈曲可能な中折れシールド掘進機であって、スクリューコンベア本体が前胴前方に設けられた隔壁に対して取り付けられると共に、受け台が後胴に設けられている、という手段を採用する。
【００１１】
また、本発明では、親子シールド掘進機のスクリューコンベア支持方法に係る解決手段として、親機による掘進の後親機から子機を離脱させ子機による掘進を行う親子シールド掘進機であって、前端が隔壁に対して屈曲可能に取り付けられたスクリューコンベア本体と、前端よりも後方位置にてスクリューコンベア本体を載置することにより支持するスクリューコンベア支持装置とを備えた親子シールド掘進機のスクリューコンベア支持方法において、親機から子機を離脱させる際に、スクリューコンベア支持装置を親機用から子機用に交換し、子機用のスクリューコンベア支持装置は、スクリューコンベア本体を曲面による線接触で支持する、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スクリューコンベア支持装置がスクリューコンベア本体を曲面による線接触で支持するので、スクリューコンベア本体を簡単な機構で支持部材に変形が起こることなく支持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る親子シールド掘進機Ａの親機Ｂの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る親子シールド掘進機Ａの子機Ｃの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る親子シールド掘進機Ａの親機Ｂにおけるスクリューコンベア支持装置１８の詳細構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る親子シールド掘進機Ａの子機Ｃにおける子機スクリューコンベア支持装置４４の詳細構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
最初に、図１及び図３を参照して、本実施形態に係る親子シールド掘進機Ａの親機Ｂについて説明する。親子シールド掘進機Ａは、親機Ｂと子機Ｃ（図２参照）とからなり、親機Ｂはリング状の親機本体１が子機本体２を包含するものである。
【００１５】
以下の説明において、図１、図２、図３及び図４で矢印で示す方向をｘ、ｙ、ｚ方向とする。
図１においては、紙面前後方向をｘ軸、上下方向をｙ軸、左右方向をｚ軸として説明する。なお、ｚ軸は、親子シールド掘進機Ａの中心軸と一致する。
【００１６】
親機Ｂは、スキンプレート３と、カッタヘッド部４と、隔壁５と、エレクタ装置６と、スクリューコンベア装置７とを有する。
【００１７】
スキンプレート３は、円形中空の筒部材であって、親機Ｂの外殻をなすものである。スキンプレート３は、前胴８と後胴９とに分かれ、両者は屈曲可能に接合している。すなわち、後胴９の先端部には球面加工が施されており、この球面加工箇所が前胴８の後端部に挿入されることにより、前胴８と後胴９とは屈曲自在になっている。この挿入部分に掘削土砂や泥水等が浸入するのを防止するため、前胴８の後端部付近には中折れシール１０が取付けられており後胴９との間をシールする。また、スキンプレート３の内側には親機Ｂを任意の方向に中折れさせるための中折れジャッキ１１が周方向に複数配置されている。中折れジャッキ１１は、その前端が前胴８に、後端が後胴９にそれぞれ連結されている。
【００１８】
カッタヘッド部４は、親子シールド掘進機Ａの掘進方向前方に位置し、油圧モータ等の駆動装置により回転して前方の土砂を掘削するものである。
【００１９】
隔壁５は、スキンプレート３の前部分（カッタヘッド部４の後ろ側）に設けられた壁であり、カッタヘッド部４によって掘削された土砂を取り込む空間であるチャンバ１２を前胴８の先端部とともに形成するものである。隔壁５の下方（−y方向）には、円形の開口部５ａが設けられている。開口部５ａは、隔壁５のうち後述する子機隔壁３３との共通箇所に１箇所設けられている。
【００２０】
エレクタ装置６は、親機Ｂが掘削した後のトンネル穴にセグメントＳを組み立てるための装置である。エレクタ装置６は、旋回リング１３とセグメント組立装置１４を有する。旋回リング１３は、セグメント組立装置１４によってセグメントＳを３６０度任意の方向に取付けるためのリング形状の旋回装置であり、ローラ１５によって回転自在に支持されている。セグメント組立装置１４は、セグメントＳを把持してトンネル穴の壁面に取付ける装置である。
【００２１】
スクリューコンベア装置７は、カッタヘッド部４によって掘削されてチャンバ内に取り込まれた土砂を後方へ排出する排土装置である。スクリューコンベア装置７は、パイプ１６、スクリューコンベア本体１７、スクリューコンベア支持装置１８を有する。
【００２２】
パイプ１６は、中空の円筒形状をしており、その外径は開口部５ａとほぼ等しい。パイプ１６は、一端が開口部５ａに挿入され、隔壁５に取り付けられている。パイプ１６は、隔壁５から親機Ｂ後方（ｚ方向）に取り付けられ、後方へ行くにつれて上方（＋ｙ方向）に傾斜している。
【００２３】
スクリューコンベア本体１７は、ケーシング１９と、フライト２０と、駆動機器２１とを備える。ケーシング１９は中空の円筒形状をなし、一端はパイプ１６に屈曲可能に取り付けられている。これは言い換えれば、スクリューコンベア本体１７が、パイプ１６を介して隔壁５に屈曲可能に取付けられているということである。ケーシング１９は、パイプ１６から親機Ｂ後方（＋ｚ方向）に向かって取り付けられ、後方へ行くにつれて上方（＋ｙ方向）に傾斜している。ケーシング１９とパイプ１６との取付け部分は、次のような構造となっている。すなわち、ケーシング１９は球面加工が施された球面部１９ａを有し、パイプ１６にはこの球面部１９ａを受ける球面受部１６ａを有する。この球面部１９ａと球面受部１６ａとからなる球面軸受構造によって、ケーシング１９とパイプ１６とが屈曲可能となっている。フライト２０は螺旋形状の部材であり、ケーシング１９とパイプ１６の中に挿入されている。フライト２０の一端はパイプ１６からチャンバ１２内に突出している。フライト２０は、ケーシング１９及びパイプ１６内で回転可能である。駆動機器２１は、フライト２０を回転させるためのモータである。
【００２４】
ここで、これらの構成からなるスクリューコンベア本体１７（ケーシング１９）とｚ軸とのなす傾斜角をθとする。スクリューコンベア本体１７は、親機Ｂ内後方に設置されているその他の機器に干渉しないように配置されている。特に、エレクタ装置６に対しては、旋回リング１３やセグメント組立装置１４と干渉しないようにスクリューコンベア本体１７の傾斜角θを設定してある。スクリューコンベア本体１７は、旋回リング１３のリングの内側を通って親機Ｂの後方へと延びている。
【００２５】
スクリューコンベア支持装置１８は、支持部材２２と、板状受け台２３と、係止ピン２４とからなる（図１、図３参照）。
【００２６】
支持部材２２は、上面、底面及び側面とを有し、上面がケーシング１９（スクリューコンベア本体１７）に溶接によって取り付けられている。前述のとおりスクリューコンベア本体１７は親機Ｂの＋ｚ方向へ向かうにつれて＋ｙ方向に向かうように傾斜しているが、支持部材２２の底面は、支持部材２２の底面がｘｚ平面と平行となるように設定されている。
【００２７】
板状受け台２３は、受け台本体２３ａと、板状部材２３ｂとからなる。受け台本体２３ａは、子機本体２の子機前胴３６（後述する）等を介して親機Ｂの前胴８に取付けられる部材であって、上面がｘｚ平面と平行である。板状部材２３ｂは長方形の板状の部材であり、図３（ａ）に示すように、長方形の長辺がｘ軸方向、短辺がｚ軸方向を向くようにボルト２５によって受け台本体２３ａ上に固定されている。
【００２８】
よって、板状部材２３ｂの上面と支持部材２２の底面とはｘｚ平面と平行な面において面接触で接しており、板状受け台２３は支持部材２２を介してスクリューコンベア本体１７を支持している。
また、板状部材２３ｂの上部には、円形状の穴であるピン穴２６が６個設けられている。このピン穴２６は２個で１対（つまり本実施例では３対）となっており、１対のピン穴２６の距離は支持部材２２の底面のｘ軸方向の幅Ｌよりもやや広く設定されている。そして、３対のピン穴２６のうち、１対は支持部材２２が板状部材２３ｂのｘ軸方向中央にあるとした場合に支持部材２２を挟む位置に設けられており、残りの２対は板状部材２３ｂがｘ軸方向の両端（＋ｘ側、−ｘ側）にあるとした場合に支持部材２２を挟む位置にそれぞれ設けられている。
【００２９】
係止ピン２４は、頭部２４ａと挿入部２４ｂとからなる。本実施例では頭部２４ａ、挿入部２４ｂは共に円柱形状であって、頭部２４ａの直径はピン穴２６の直径よりも大きく、かつ、挿入部２４ｂの直径はピン穴の直径よりも小さく設定されている。また、係止ピン２４は、鎖２７によって板状受け台２３側につながれている。
【００３０】
次に、図２及び図４を用いて、親子シールド掘進機Ａの子機Ｃについて説明する。子機Ｃは、前述した親機Ｂの親機本体１に包含された子機本体２が親機本体１から離脱し、独立したシールド掘進機となったものである。なお、親機Ｂと共通している部品等については同じ符号を使用する。また、親機Ｂと重複する構造については適宜省略して説明する。
【００３１】
子機Ｃは、子機スキンプレート３１と、子機カッタヘッド部３２と、子機隔壁３３と、子機エレクタ装置３４と、子機スクリューコンベア装置３５とを有する。
【００３２】
子機スキンプレート３１は、円形中空の筒部材であって、子機Ｃの外殻をなすものである。子機スキンプレート３１は、子機前胴３６と子機後胴３７とに分かれ、両者は屈曲可能に接合している。本実施例では、子機後胴３７の先端部には球面加工が施されており、この球面加工箇所が子機前胴３６の後端部に挿入されることにより、子機前胴３６と子機後胴３７とは屈曲自在になっている。この挿入部分に掘削土砂や泥水等が浸入するのを防止するため、子機前胴３６の後端部付近には子機中折れシール３８が取付けられており、子機後胴３７との間をシールする。
【００３３】
なお、子機後胴３７は、上述した親機Ｂの前胴８及び後胴９を親機本体１から離脱させた後に、子機前胴３６の後端部に追加・合体させることにより設けられる。子機Ｃは、親機Ｂと比べてスキンプレートの径は小さく（ｘｙ面）、また全長が短い（ｚ軸）。また、子機スキンプレート３１の内側には子機Ｃを任意の方向に中折れさせるための子機中折れジャッキ３９が複数配置されている。子機中折れジャッキ３９は、前端が子機前胴３６に、後端が子機後胴３７に連結されている。
【００３４】
子機カッタヘッド部３２は、子機スキンプレート３１の掘進方向前方に位置し、油圧モータ等の駆動装置により回転して前方の土砂を掘削するものである。
【００３５】
子機隔壁３３は、スキンプレートの前部分（子機カッタヘッド部３２の後ろ側）に設けられた壁であり、子機カッタヘッド部３２によって掘削された土砂を取り込む空間である子機チャンバ４０を子機前胴３６の先端部とともに形成するものである。子機隔壁３３の下方（−y方向）には、円形の開口部５ａ（親機Ｂと同一）が設けられている。
【００３６】
子機エレクタ装置３４は、親機Ｂが掘削した後のトンネル穴に小径セグメントＳ´を組み立てるための装置である。子機エレクタ装置３４は、子機旋回リング４１と子機セグメント組立装置４２を有する。子機旋回リング４１は、子機セグメント組立装置４２によって小径セグメントＳ´を３６０度任意の方向に取付けるためのリング形状の旋回装置であり、子機ローラ４３によって回転自在に支持されている。子機セグメント組立装置４２は、小径セグメントＳ´を把持してトンネル穴の壁面に取付ける装置である。
【００３７】
子機スクリューコンベア装置３５は、子機カッタヘッド部３２によって掘削されて子機チャンバ４０内に取り込まれた土砂を後方へ排出する排土装置である。子機スクリューコンベア装置３５は、パイプ１６、スクリューコンベア本体１７、子機スクリューコンベア支持装置４４を有する。すなわち、パイプ１６及びスクリューコンベア本体１７は、親機Ｂで使用したものを子機Ｃにおいても兼用している。
【００３８】
パイプ１６は、一端が開口部５ａに挿入され、子機隔壁３３に取り付けられている。パイプ１６は、子機隔壁３３から子機Ｃ後方（ｚ方向）に取り付けられ、後方へ行くにつれて上方（ｙ方向）に傾斜している。このパイプ１６の傾斜角度は、親機Ｂの場合と同一である。
【００３９】
スクリューコンベア本体１７は、パイプ１６を介して子機隔壁３３に屈曲可能に取付けられている。ケーシング１９は、パイプ１６から子機Ｃ後方（ｚ方向）に取り付けられ、後方へ行くにつれて上方（＋ｙ方向）に傾斜している。スクリューコンベア本体１７（ケーシング１９）とｚ軸とのなす傾斜角をθ´とする。この傾斜角θ´は親機Ｂにおける傾斜角θよりも大きい角度である。
スクリューコンベア本体１７は、子機Ｃ内後方に設置されているその他の機器に干渉しないように配置されている。特に、子機エレクタ装置３４に対しては、子機旋回リング４１や子機セグメント組立装置４２と干渉しないようにスクリューコンベア本体１７の傾斜角θ´は設定してある。
スクリューコンベア本体１７は、子機旋回リング４１のリングの内側を通って子機Ｃの後方へと延びている。子機Ｃは親機Ｂと比較して子機スキンプレート３１の径は小さく全長が短いため、子機旋回リング４１は、親機Ｂの旋回リング１３の位置よりも径が小さく、かつ、子機Ｃの前方に位置することとなる。したがって、スクリューコンベア本体が他の機器と干渉することなく子機旋回リング４１のリングの内側を通るためには、スクリューコンベア本体１７を親機Ｂ内に設置していたときよりも急な角度で子機Ｃ内に設置する必要がある。よって、子機Ｃにおける傾斜角θ´は親機Ｂにおける傾斜角θよりも大きい角度となる。
【００４０】
子機スクリューコンベア支持装置４４は、支持部材２２と、曲面状受け台４５と、係止ピン２４とからなる（図２、図４参照）。
【００４１】
支持部材２２は、親機Ｂに使用したものを兼用している。スクリューコンベア本体１７が傾斜角θで傾斜している場合に底面がｘｚ平面と平行になるように設定されているため、支持部材２２の底面は図４に示すように子機Ｃにおいてはｘｚ平面に対して（θ´−θ）の傾斜角度を有している。
【００４２】
曲面状受け台４５は、受け台本体２３ａと、曲面状部材４６とからなる。受け台本体２３ａは、親機Ｂにおける板状受け台２３で使用した受け台本体２３ａを子機Ｃにおける曲面状受け台４５において兼用する。曲面状部材４６は、下面が長方形の平面、かつ側面と上面とが連続した凸型曲面（上側面）を形成する部材（かまぼこ型部材）である。曲面状部材４６は、その下面が受け台本体２３ａの上面と接する。曲面状部材４６の下面は、長方形の長辺がｘ軸方向、短辺がｚ軸方向を向くようにボルト４７によって受け台本体２３ａ上に固定されている。曲面状部材４６は、下面の長辺方向において同一の断面形状を持っている。
【００４３】
よって、支持部材２２の底面は、曲面状部材４６の凸型曲面（上側面）と常に線接触で接することとなる。このようにして、曲面状受け台４５は、支持部材２２を介してスクリューコンベア本体１７を支持する。また、曲面状部材４６の上部には、円形状の穴であるピン穴４８が６個（３対）設けられている。このピン穴４８は２個で１対（つまり本実施例では３対）となっており、１対のピン穴４８の距離は支持部材２２の底面のｘ軸方向の幅Ｌよりもやや広く設定されている。そして、３対のピン穴４８のうち、１対は支持部材２２が曲面状部材４６のｘ軸方向中央にあるとした場合に支持部材２２を挟む位置に設けられており、残りの２対は曲面状部材４６がｘ軸方向の両端（＋ｘ側、−ｘ側）にあるとした場合に支持部材２２を挟む位置にそれぞれ設けられている。
【００４４】
係止ピン２４は、親機Ｂで使用したものを兼用しており、頭部２４ａの直径はピン穴４８の直径よりも大きく、かつ、挿入部２４ｂの直径はピン穴４８の直径よりも小さく設定されている。係止ピン２４は、鎖２７によって板状受け台２３側につながれている。
【００４５】
続いて、上記構成の親子シールド掘進機Ａの動作について説明する。
図１に示すように、親子シールド掘進機Ａは、親機Ｂの掘進によってスキンプレート３の外径と略同等のトンネルを地中に形成する。まず、親機Ｂは、モータ等の駆動装置によってカッタヘッド部４が回転して地山を掘削し、チャンバ１２内へ土砂を取り込む。取り込まれた土砂は隔壁５の下方に設けられた開口部５ａからスクリューコンベア装置７によって親機Ｂの後方まで運ばれる。スクリューコンベア装置７は、開口部５ａからチャンバ１２内に突出したフライト２０が駆動機器２１によって回転することによって土砂を後方まで運ぶことができるようになっている。
【００４６】
親機Ｂが直進方向に掘進する場合には、スクリューコンベア支持装置１８の板状受け台２３は、板状部材２３ｂのｘ軸方向ほぼ中央位置にて支持部材２２を受けている。板状部材２３ｂと支持部材２２とはｘｚ平面と平行な面において面接触で接している。そして、板状部材２３ｂの当該接触箇所の両側に配置された１組のピン穴２６に係止ピン２４を差し込むことによって、支持部材２２がｘ方向にずれないように固定している。
【００４７】
親機Ｂが、前胴８と後胴９との間で左に（＋ｘ方向に）中折れをする際には、まず、カッタヘッド部４による掘削を行いながら中折れジャッキ１１をすべて一様に伸ばすことにより、前胴８と後胴９とを引き離す（先行伸ばし）。これは、中折れ時に前胴８が後胴９に対して屈曲した場合に、後胴９の挿入部分がスキンプレート３内部の部材等と干渉しないようにするためである。その後、スキンプレート３内の右側に配置された中折れジャッキ１１を伸長させることによって、前胴８を後胴９に対して左向きに屈曲させることができる。この状態で親機Ｂを掘進させることによって、左曲がりのトンネルを構築することができる。
【００４８】
親機Ｂが左に中折れをする際には、スクリューコンベア本体１７がエレクタ装置６や構築したトンネル等にぶつからないようにするため、スクリューコンベア本体１７を中折れに追従させて移動させる必要がある。その作業は以下のように行う。まず、先行伸ばし後、板状部材２３ｂのピン穴２６に差し込まれている係止ピン２４をすべて除去する。そして、親機Ｂが左に屈曲するのに合わせて、スクリューコンベア本体１７を板状受け台２３の上を滑らせながら左方向へ人手によって動かす（図３（ａ）二点鎖線の位置）。その後、移動後のスクリューコンベア本体１７が板状受け台２３に対してｘ軸方向に移動しないように、支持部材２２の両側に配置された１組のピン穴２６に係止ピン２４を差し込む。なお、スクリューコンベア本体１７は中折れの角度に応じてどの程度滑らせるかをあらかじめ決めてあり、１組のピン穴２６は板状部材２３ｂの左側寄り（＋ｘ側）特定位置にあらかじめ設けられている。
【００４９】
なお、スクリューコンベア装置７を構成するパイプ１６、スクリューコンベア本体１７、及びスクリューコンベア支持装置１８はすべて親機Ｂの前胴８側に取付けられているため、中折れの際にはすべて前胴８とともに動くことになる。したがって、中折れの前後で支持部材２２の下面と板状受け台２３の上面とは常にｘｚ平面と平行な面を保ったままであり、面接触の関係が保たれている。よって、スクリューコンベア支持装置１８は、中折れの前後を通して安定してスクリューコンベア本体１７を支持することができる。
【００５０】
親機Ｂが前胴８と後胴９との間で右に（−ｘ方向に）中折れをする場合にも、上記と同様の動作で行われる。
【００５１】
このような親機Ｂによるトンネル構築が終了し、このトンネルよりも小径のトンネルを構築する場合には、親機Ｂの親機本体１から子機本体２を離脱させることによって親機Ｂを子機Ｃに変更する。すなわち、親機Ｂからエレクタ装置６を除去し、子機後胴３７に外殻部材を追加して後方に延長させ、さらに子機エレクタ装置３４を装備する（図２参照）。そして、このようにしてトンネル中で組み上げられた子機Ｃを掘進させて親機Ｂで構築した大径のトンネルに連続する小径のトンネルを地中に構築する。
【００５２】
すなわち、子機Ｃにおいて、スクリューコンベア本体１７は、子機旋回リング４１のリングの内側を通って子機Ｃの後方へと延ばす必要がある。ここで、子機旋回リング４１は親機Ｂの旋回リング１３の位置よりも径が小さく、かつマシンの前方に位置している。よって、スクリューコンベア本体が他の機器と干渉することなく子機旋回リング４１のリングの内側を通るように、スクリューコンベア本体１７は親機Ｂ内に設置していたときの傾斜角θよりも急な傾斜角θ´が設定されることになる。
【００５３】
スクリューコンベア本体１７を子機スクリューコンベア支持装置４４で支持するまでの手順は以下のとおりである。
【００５４】
まず、スクリューコンベア本体１７（図１参照）を、図示しない何らかの手段（チェーンブロック等でトンネル上方から吊り下げる、トンネル下方から持ち上げる等）によって持ち上げて、スクリューコンベア支持装置１８の支持部材２２を板状受け台２３から上方へ離間させる。そして、図３に示すボルト２５を取り外して、受け台本体２３ａから板状部材２３ｂを取り除く。その後、図４（ｂ）に示すように、受け台本体２３ａに曲面状部材４６をボルト４７によって取付ける。
【００５５】
そして、持ち上げていたスクリューコンベア本体１７を曲面状部材４６上に支持部材２２を介して載置する。このとき、支持部材２２の底面はｘｚ平面に対し（θ´−θ）の角度をもつが、曲面状部材４６の上側面は凸型曲面なので、支持部材２２の底面は曲面状部材４６の凸型曲面（上側面）と線接触で接することとなる。本実施形態では、曲面状部材４６上面の凸型曲面（上側面）は円弧形状であるため、両者はｘ軸と平行な線での線接触となる。このようにして、曲面状受け台４５は、支持部材２２を介してスクリューコンベア本体１７を支持する。なお、曲面状受け台４５は、スクリューコンベア本体１７の傾斜角がθ´となるように、あらかじめ高さが設定してある。
【００５６】
子機Ｃでは、このように親機用のスクリューコンベア支持装置１８を子機用のスクリューコンベア支持装置、つまり子機スクリューコンベア支持装置４４に変更し、この子機スクリューコンベア支持装置４４でスクリューコンベア本体１７を支持する状態で、スキンプレート３１の外径と略同等のトンネルを地中に形成する。なお、掘進動作については前述の親機Ｂの場合と同様なので詳細は省略する。
【００５７】
子機Ｃが直進方向に掘進する場合には、子機スクリューコンベア支持装置３５の曲面状受け台４５は、曲面状部材４６のｘ軸方向ほぼ中央位置にて支持部材２２を受けている。曲面状部材４６と支持部材２２とはｘ軸と平行な線での線接触で接している。そして、曲面状部材４６の当該接触箇所の両側に配置された１組のピン穴４８に係止ピン２４を差し込むことによって、支持部材２２がｘ方向にずれないように固定してある。
【００５８】
子機Ｃが、子機前胴３６と子機後胴３７との間で左に（＋ｘ方向に）中折れをする際には、まず、子機カッタヘッド部３２によって掘削を行いながら子機中折れジャッキ３９をすべて一様に伸ばすことにより、子機前胴３６が前方へ移動し子機後胴３７と引き離される（先行伸ばし）。これは、中折れ時に子機前胴３６が子機後胴３７に対して屈曲した場合に、子機後胴３７の挿入部分がスキンプレート３１内部の部材等と干渉しないようにするためである。
【００５９】
ここで、子機スクリューコンベア装置３５において、スクリューコンベア本体１７はパイプ１６を介して子機隔壁３３に接続しているため、先行伸ばしの際は子機Ｃの子機スキンプレート３１の子機前胴３６の動きに伴って前方へと移動する。子機スクリューコンベア支持装置４４の支持部材２２もスクリューコンベア本体１７に溶接によって接合されているため、同様に前方へと移動する。これに対し、子機スクリューコンベア支持装置４４の曲面状受け台４５は、子機後胴３７側に取付けられているため、先行伸ばしの際に位置は変化しない。したがって、支持部材２２の底面はｘｚ平面から（θ´−θ）の傾斜角度を保ったまま曲面状受け台４５に対して−ｚ方向に平行移動する。曲面状部材４６は上に凸の円弧形状であるかまぼこ型をしているため、曲面状部材４６における支持部材２２との接触は先行伸ばし前と同じ位置での線接触を保つことができる。
【００６０】
その後、子機スキンプレート３１内の右側に配置された子機中折れジャッキ３９を伸長させることによって、子機前胴３６を子機後胴３７に対して左向きに屈曲させることができる。この状態で子機Ｃを掘進させることによって左曲がりのトンネルを構築することができる。
【００６１】
子機Ｃが左に中折れをする際には、スクリューコンベア本体１７が子機エレクタ装置３４や構築したトンネル等にぶつからないようにするため、スクリューコンベア本体１７を中折れに追従させて移動させる必要がある。その作業は以下のように行う。まず、先行伸ばし後、曲面状部材４６のピン穴４８に差し込まれている係止ピン２４をすべて除去する。そして、子機Ｃが左に屈曲するのに合わせて、スクリューコンベア本体１７を曲面状受け台４５の上を滑らせながら左方向へ人手によって動かす。
【００６２】
この先行延ばしと中折れの動作の結果、子機スクリューコンベア装置３５は、図４（ａ）の下側の二点鎖線で示すように、支持部材２２が曲面状部材４６に対して−ｚ方向かつ＋ｘ方向の場所に位置することになる。このとき、曲面状部材４６は上に凸の円弧形状であるかまぼこ型をしているため、曲面状部材４６と支持部材２２とはｘ軸に平行な線接触を保つことができる。
【００６３】
その後、移動後のスクリューコンベア本体１７が曲面状受け台４５に対してｘ軸方向に移動しないように、支持部材２２の両側に配置された１組のピン穴４８に係止ピン２４を差し込む。なお、スクリューコンベア本体１７は中折れの角度に応じてどの程度滑らせるかをあらかじめ決めてあり、１組のピン穴４８は曲面状部材４６の左側寄り（＋ｘ側）特定位置にあらかじめ設けられている。
【００６４】
なお、子機Ｃが右に（−ｘ方向に）中折れをする場合にも、上記と同様の動作で行われる。このとき、先行伸ばし後の中折れ動作時において、支持部材２２は図４（ａ）の上側の二点鎖線の位置にくる。
【００６５】
このような本実施形態によれば、曲面状部材４６が上に凸の円弧形状であるかまぼこ型をしているため、支持部材２２が曲面状部材４６に対して前後左右に移動した場合においても、両者が常に線接触の関係を保つことができる。つまり、掘進途中にスクリューコンベア本体１７の傾きを変化させる場合において、変化の前後で支持部材２２と曲面状部材４６（曲面状受け台４５）との間にかかる応力を、簡単な機構で一定に保つことのできる子機スクリューコンベア装置３５を備えた親子シールド掘進機Ａを実現できる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）本実施例では、親子シールド掘進機Ａの親機Ｂでは板状受け台２３を使用し、子機Ｃを離脱させ子機Ｃによる掘進を開始する際に曲面状受け台４５を使用しているが、必ずしもこれに限定されない。親機Ｂの段階においても曲面状受け台４５を用いた子機スクリューコンベア支持装置４４を使用してもよい。
【００６７】
（２）本発明を必ずしも親子シールド掘進機に適用する必要はない。例えば、通常のシールド掘進機であっても、掘進途中にスクリューコンベアの傾きを変化させる必要がある場合には、本発明を適用することが可能である。また、必ずしも中折れ式のシールド掘進機である必要もない。
【００６８】
（３）曲面状部材４６の凸型曲面（上側面）は、支持部材２２の底面と線接触するような形状であればよく、例えば、円弧状曲面あるいは楕円状曲面でもよい。さらには、曲面状部材４６のｙｚ平面での断面形状が、凸曲面と凹曲面が交互に連続する波型形状でもよい。
【００６９】
（４）本実施例では、支持部材２２は底面が平面となっており、曲面状部材４６の上側面が凸型曲面を有しているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、支持部材２２の底面（下側面）が凸型曲面を有し、曲面状部材４６の上面は平面形状をしていてもよい。もしくは、支持部材２２の底面（下側面）と曲面状部材４６の上側面とがともに凸型曲面を有していてもよい。
【００７０】
（５）また、曲面状部材４６の下に平板のシムを挿入することにより、曲面上部材４６の高さ調整を行ってもよい。これによって、子機Ｃにおけるスクリューコンベア本体の傾斜各θ´の多様な変化にも対応することが可能となる。また、複数の厚さの平板シムを用意すると、さらに多様な現場対応が可能になる。
【符号の説明】
【００７１】
１…親機本体、２…子機本体、３…スキンプレート、４…カッタヘッド部、５…隔壁、６…エレクタ装置、７…スクリューコンベア装置、８…前胴、９…後胴、１０…中折れシール、１１…中折れジャッキ、１６…パイプ、１６ａ…球面受部、１７…スクリューコンベア本体、１８…スクリューコンベア支持装置、１９…ケーシング、２２…支持部材、２３…板状受け台、２３ａ…受け台本体、２３ｂ…板状部材、２４…係止ピン、２６…ピン穴、３５…子機スクリューコンベア装置、３６…子機前胴、３７…子機後胴、３９…子機中折れジャッキ、４０…子機チャンバ、４４…子機スクリューコンベア支持装置、４５…曲面状受け台、４６…曲面状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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