(57)【要約】【課題】複数のカッタヘッドを油圧駆動方式で同期駆動する場合にも、カッタヘッドに作用する荷重に起因するカッタヘッド同士の衝突を回避可能な多連式シールド掘進機を提供する。【解決手段】このシールド掘進機（多連式シールド掘進機）１は、同期回転して土砂を掘削する複数のカッタヘッド２と、複数のカッタヘッド２にそれぞれ設けられ、カッタヘッド２を回転駆動する複数の油圧式のカッタ駆動部５と、それぞれのカッタ駆動部５に所定の流量比で同期して作動油を供給する油圧供給部２１と、油圧供給部２１から各々のカッタ駆動部５への各油圧供給ライン２４と、作動油の排出ライン２５とを接続するリリーフライン２７に設けられ、いずれかの油圧供給ライン２４の圧力上昇時に、それぞれの油圧供給ライン２４から所定の流量比で同期して作動油を排出する容積式のリリーフ同期部２２と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期回転して土砂を掘削する複数のカッタヘッドと、
前記複数のカッタヘッドにそれぞれ設けられ、前記カッタヘッドを回転駆動する複数の油圧式のカッタ駆動部と、
それぞれの前記カッタ駆動部に所定の流量比で同期して作動油を供給する油圧供給部と、
前記油圧供給部から各々の前記カッタ駆動部への各油圧供給ラインと、作動油の排出ラインとを接続するリリーフラインに設けられ、いずれかの前記油圧供給ラインの圧力上昇時に、それぞれの前記油圧供給ラインから前記所定の流量比で同期して作動油を排出する容積式のリリーフ同期部と、を備える、多連式シールド掘進機。
【請求項２】
前記リリーフ同期部は、各々の前記リリーフラインに接続され、互いに軸が連結されることにより機械的に同期された複数の容積式油圧モータを含む、請求項１に記載の多連式シールド掘進機。
【請求項３】
複数の前記リリーフラインの各々において前記リリーフ同期部の上流側に設けられ、前記リリーフラインを遮断する複数のリリーフ回路をさらに備え、
各々の前記リリーフ回路は所定圧力以上で開放し、いずれかの前記リリーフ回路の開放に連動して全ての前記リリーフ回路が開放されるように構成されている、請求項１または２に記載の多連式シールド掘進機。
【請求項４】
前記リリーフ回路は、前記リリーフラインの圧力に応じて開閉するバルブと、前記バルブの開放時の圧力を他の前記リリーフ回路へ伝達するパイロット通路とを含む、請求項３に記載の多連式シールド掘進機。
【請求項５】
前記バルブは、
前記リリーフラインの第１経路に配置され前記所定圧力以上で開放されるリリーフ弁と、
前記第１経路をバイパスする第２経路に配置され前記パイロット通路が前記所定圧力以上の場合に開放されるパイロットチェック弁と、を含む、請求項４に記載の多連式シールド掘進機。
【請求項６】
前記油圧供給部は、互いに軸が連結されることにより機械的に同期して作動する複数の容積式油圧ポンプを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の多連式シールド掘進機。
【請求項７】
前記リリーフ同期部は、互いに軸が連結されることにより機械的に同期された複数の容積式油圧モータを含み、
前記油圧供給部の前記容積式油圧ポンプと、前記リリーフ同期部の容積式油圧モータとは、前記カッタヘッドの数と同数設けられている、請求項６に記載の多連式シールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多連式シールド掘進機に関し、特に、複数のカッタヘッドを同期して回転させる多連式シールド掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のカッタヘッドを同期して回転させる多連式シールド掘進機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、トンネルの掘進中には、地山の地質の変化や埋設物の存在などにより、カッタヘッドに作用する荷重が変化する。そのため、多連式シールド掘進機では、いずれかのカッタヘッドに作用する荷重が過大となり、他のカッタヘッドよりも回転速度が低下する状況が生じうる。このような状況に対して適切な対応を取らない場合、カッタヘッドの回転が同期しなくなり、カッタヘッド同士が衝突する恐れがある。
【０００４】
上記特許文献１には、２つの回転カッタ（カッタヘッド）と、各回転カッタを駆動する複数の電動モータとを備えた多連シールド掘進機の、各回転カッタの同期運転制御を行う同期制御装置が開示されている。２つの回転カッタは、掘削範囲が一部重複するように略同一平面内に配置されている。上記特許文献１の同期制御装置では、回転カッタ同士の衝突を防止するために、それぞれの回転カッタの回転位置を検出するための位置検出器の位置検出信号から回転カッタ間の角度偏差を検出し、角度偏差に応じて電動モータを制御している。
【０００５】
ここで、上記特許文献１のような電動モータによって大型のカッタヘッドを駆動するためには、大型で高出力の電動モータと、大型で高減速比の減速機が必要となる。このため、カッタヘッドの駆動部が大型化し易い。特に多連式シールド掘進機では、カッタヘッドの駆動部も複数設ける必要があるため、大型化の傾向が顕著になる。そこで、カッタヘッドの駆動部をより小型に構成するために、電動モータと比較して小型で高トルクを発生することが可能な油圧式の駆動部を採用したいという要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４２４１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、多連式シールド掘進機において、カッタヘッドに作用する荷重に起因するカッタヘッド同士の衝突を回避可能な構成を、油圧駆動方式で実現することが望まれている。
【０００８】
この発明は、上記のような現状に鑑みてなされたものであり、この発明の１つの目的は、複数のカッタヘッドを油圧駆動方式で同期駆動する場合にも、カッタヘッドに作用する荷重に起因するカッタヘッド同士の衝突を回避可能な多連式シールド掘進機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における多連式シールド掘進機は、同期回転して土砂を掘削する複数のカッタヘッドと、複数のカッタヘッドにそれぞれ設けられ、カッタヘッドを回転駆動する複数の油圧式のカッタ駆動部と、それぞれのカッタ駆動部に所定の流量比で同期して作動油を供給する油圧供給部と、油圧供給部から各々のカッタ駆動部への各油圧供給ラインと、作動油の排出ラインとを接続するリリーフラインに設けられ、いずれかの油圧供給ラインの圧力上昇時に、それぞれの油圧供給ラインから上記所定の流量比で同期して作動油を排出する容積式のリリーフ同期部と、を備える。なお、同期して作動油を供給（または排出）するとは、供給または排出の開始直後や停止直前の過渡状態(非定常状態)を除く少なくとも定常状態において、流量の変化が時間的に一致していれば足り、過渡状態において非同期となることを許容する広い概念である。また、本明細書において容積式（容積式油圧モータ、容積式油圧ポンプ）とは、作動油を取り込む容積に応じて単位動作（一回転）当たりの作動油の吐出量が略一定である形式の油圧機械であることを意味する。吐出量が略一定とは、油圧機械の構造上、不可避的に発生するリークなど、実質的に無視できる微小な変動要因は許容することを意味する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のカッタヘッドを油圧駆動方式で同期駆動する場合にも、カッタヘッドに作用する荷重に起因するカッタヘッド同士の衝突を回避可能な多連式シールド掘進機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態による多連式シールド掘進機を掘進方向前方から見た模式的な正面図である。
【図２】図１の多連式シールド掘進機の構成を説明するための模式的な縦断面図である。
【図３】多連式シールド掘進機のカッタ駆動に関わる油圧回路の構成を示した図である。
【図４】容積式油圧モータの構成例を示した図である。
【図５】リリーフ同期部の動作を説明するための第１の図である。
【図６】リリーフ同期部の動作を説明するための第２の図である。
【図７】多連式シールド掘進機の変形例による油圧回路の主要構成を示した図である。
【図８】リリーフ同期部の変形例を示した図である。
【図９】油圧供給部の第１の変形例を示した図である。
【図１０】油圧供給部の第２の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図６を参照して、本実施形態による多連式シールド掘進機１について説明する。シールド掘進機は、シールド工法に用いられる掘進機であり、回転するカッタヘッド２により地山の掘削を行いながら、セグメントＳＧ（図２参照）をリング状（筒状）に組み立ててトンネルを構築していく装置である。多連式シールド掘進機１は、複数のカッタヘッド２を備え、矩形、長円（楕円）形などの断面や、複数の円形断面を繋いだ断面（メガネ型断面）などの非円形断面のトンネルを掘削することが可能である。なお、以下では、多連式シールド掘進機１を単に「シールド掘進機１」とする。
【００１４】
（多連式シールド掘進機の全体構成）
図１に示すように、シールド掘進機１は、同期回転して土砂を掘削する複数のカッタヘッド２を備えている。図１では、２つのカッタヘッド２ａ、２ｂが設けられた例を示しているが、３つ以上のカッタヘッド２を設けてもよい。
【００１５】
各カッタヘッド２は、シールド掘進機１の前面と略平行な面内で、掘進方向に延びる回転中心軸回りに回転可能に構成されている。カッタヘッド２は、回転中心軸回りに回転するカッタスポーク３と、カッタスポーク３の表面に設けられたカッタビット４とを有する。カッタスポーク３は、角筒状の梁部材により構成されている。カッタビット４（ビット）は、土砂を削る掘削刃である。図１では、便宜的に直線状（長方形状）のカッタスポーク３を設けた例を示しているが、カッタスポーク３は、十字またはＸ字状、両側扇状など様々な形状であり得る。
【００１６】
各カッタヘッド２は、互いに同一形状を有していてもよいし、互いに異なる形状を有していてもよい。図１では、各カッタヘッド２が実質的に同一形状を有する例を示している。そのため、それぞれのカッタヘッド２を回転駆動するために必要なトルクは、略同一であるとしてよい。
【００１７】
複数のカッタヘッド２は、シールド掘進機１の前面（掘削面）において並んで配置されている。複数のカッタヘッド２は、略同一平面内で回転するように配置されている。複数のカッタヘッド２は、掘削範囲ＤＲ（回転中心軸からカッタヘッド２の外周端部までを半径とする円形領域）が部分的に重複するように配置されている。すなわち、複数のカッタヘッド２は、互いの回転角度によっては、相互に接触（衝突）しうる位置に設けられている。
【００１８】
カッタヘッド２同士の接触（衝突）を回避するため、シールド掘進機１は、各カッタヘッド２を同期させて回転させる。カッタヘッド２の回転を同期させるとは、各カッタヘッド２の回転角度の相対関係（つまり位相差）が略一定に維持されることである。たとえば図１の場合、一方のカッタヘッド２ａが図１の上下に向いた状態で、他方のカッタヘッド２ｂが図１の左右に向くように（位相差が約９０度になるように）回転が同期される。位相差は、カッタヘッド２が互いに接触（衝突）しない範囲で任意である。
【００１９】
図２に示すように、シールド掘進機１は、カッタヘッド２を回転駆動する複数のカッタ駆動部５と、カッタヘッド２により掘削された土砂を排出する排土装置６と、セグメントＳＧを押圧してカッタヘッド２を推進させるシールドジャッキ７と、これらの各部を収容する筒状の胴体８とを含む。図２の例では、カッタヘッド２は、回転中心軸に設けられたセンターシャフト９の先端に設けられ、センターシャフト９が軸受を介して前面の隔壁１２により回転支持されている。
【００２０】
カッタ駆動部５は、カッタヘッド２に回転トルクを付与する油圧式の駆動部である。カッタ駆動部５は、複数のカッタヘッド２にそれぞれ設けられている。カッタ駆動部５は、カッタヘッド２と対で設けられ、１つのカッタ駆動部５が１つのカッタヘッド２を回転駆動する。
【００２１】
カッタ駆動部５は、複数の油圧モータ３１を含んでいる。言い換えると、それぞれのカッタヘッド２に対して、油圧モータ３１が複数ずつ設けられている。たとえば、カッタ駆動部５は、１つのカッタヘッド２に対して、２つ、３つ、４つまたは６つの油圧モータ３１を含みうる。カッタ駆動部５の各油圧モータ３１は、センターシャフト９の外周面に設けられたフランジ部のリングギヤ１０と出力軸のピニオンギヤ１１との噛み合いによりトルクを伝達する。センターシャフト９の回転により、カッタヘッド２が回転中心軸回りに回転される。具体的な図示は省略するが、カッタ駆動部５を構成する複数の油圧モータ３１は、たとえばセンターシャフト９の周囲に均等に（等回転角度で）分布するように配置されている。これによりセンターシャフト９（カッタヘッド２）に作用する回転方向外力（駆動力）の偏りが抑制される。１つのカッタヘッド２に設けられるカッタ駆動部５の数は、３６０度を割り切れる数が好ましい。
【００２２】
シールドジャッキ７は、複数設けられており、胴体８の周方向に沿って配列されている。シールド掘進機１は、シールドジャッキ７の推進力によって掘進方向に推進する。複数のシールドジャッキ７は、胴体８の内周に略全周にわたって配列されている。カッタ駆動部５による回転駆動と、シールドジャッキ７によるジャッキ推力の付与（推進）とは、独立して制御される。
【００２３】
排土装置６は、前面の隔壁１２に開口するように接続され、前面から流入する土砂を排出するように構成されている。図１の例では、排土装置６は、スクリュコンベアにより構成されている。排土装置６は、一端で取込口６ａが隔壁１２に開口し、他端側の排出口６ｂが隔壁１２よりも後方側の作業空間ＷＳ内に設けられている。
【００２４】
なお、シールド掘進機１は、セグメントＳＧの組み立てを行う図示しないエレクタを備えている。シールド掘進機１は、カッタ駆動部５によりカッタヘッド２を中心軸線回りに回転させつつ、シールドジャッキ７により既設のセグメントリング（覆工体）を支持体として掘進方向への推進力を発生させることにより、地山の掘削を行う。所定距離の掘削が行われると、エレクタにより既設のセグメントリングを延長するようにセグメントＳＧがリング状に組み立てられて、所定距離分のセグメントリング（覆工体）が追加構築される。シールド掘進機１は、掘削とセグメントＳＧの組み立てとを繰り返すことによりトンネル覆工体を構築しながら掘進する。カッタヘッド２により掘削された土砂は、排土装置６によってシールド掘進機１の後方に排出された後、ベルトコンベヤや配管などにより後方の坑口へ向けて搬送される。
【００２５】
（油圧回路の構成）
次に、図３を参照して、シールド掘進機１のカッタヘッド２を回転駆動するための油圧回路２０の構成について説明する。上記のように、複数のカッタヘッド２は、それぞれのカッタヘッド２を駆動する複数のカッタ駆動部５によって同期回転するように駆動される。本実施形態では、実質的に同一形状の２つのカッタヘッド２ａ、２ｂ（図１参照）を、実質的に同一構成の２つのカッタ駆動部５ａ、５ｂにより駆動する構成例を示す。したがって、それぞれのカッタ駆動部５には略同一の流量（１：１の流量比）で作動油が供給され、それぞれのカッタヘッド２ａ、２ｂは略等速で同期回転する。
【００２６】
図３に示すように、シールド掘進機１は、複数のカッタ駆動部５の各々に作動油を供給する油圧供給部２１を備えている。また、本実施形態では、シールド掘進機１は、油圧供給ライン２４の圧力上昇時に油圧供給ライン２４から作動油を排出する容積式のリリーフ同期部２２を備える。
【００２７】
まず、カッタヘッド２を回転駆動するための油圧回路２０の全体構成を説明する。シールド掘進機１は、主として、オイルタンク２３と、油圧供給部２１と、油圧供給部２１とカッタ駆動部５とを接続する油圧供給ライン２４と、カッタ駆動部５とオイルタンク２３とを接続する排出ライン２５と、によって構成される作動油の循環回路を備える。油圧供給ライン２４および排出ライン２５は、方向制御弁２６および接続管路３０を介してカッタ駆動部５に接続されている。
【００２８】
図１の構成例では、カッタヘッド２（２ａ、２ｂ）が２つ設けられているため、図３の油圧回路２０においても、油圧供給ライン２４（２４ａ、２４ｂ）、カッタ駆動部５（５ａ、５ｂ）および方向制御弁２６（２６ａ、２６ｂ）がそれぞれカッタヘッド２と同数の２系統ずつ設けられている。また、油圧回路２０には、油圧供給部２１から各々のカッタ駆動部５への各油圧供給ライン２４と、作動油の排出ライン２５とを接続する、２本のリリーフライン２７（２７ａ、２７ｂ）が設けられている。リリーフライン２７は、カッタ駆動部５をバイパスするように、リリーフ同期部２２を介して油圧供給ライン２４と排出ライン２５とを接続している。それぞれの油圧供給ライン２４、排出ライン２５およびリリーフライン２７は、作動油を流通させる管路により構成されている。
【００２９】
〈油圧供給部〉
油圧供給部２１は、オイルタンク２３から作動油を汲み上げ、所望の流量で作動油を供給することができる。油圧供給部２１は、少なくとも１つの油圧ポンプを備える。油圧供給部２１は、カッタ駆動部５ａに作動油を供給するための油圧供給ライン２４ａと、カッタ駆動部５ｂに作動油を供給するための油圧供給ライン２４ｂと、にそれぞれ接続されている。油圧供給部２１は、油圧供給ライン２４ａと、油圧供給ライン２４ｂとに並列的に接続され、それぞれの経路に個別に作動油を供給する。
【００３０】
本実施形態では、油圧供給部２１は、それぞれのカッタ駆動部５に所定の流量比で同期して作動油を供給するように構成されている。上記の通り、同一形状の２つのカッタヘッド２（２ａ、２ｂ）を、同一構成の２組のカッタ駆動部５（５ａ、５ｂ）により同期して駆動するので、所定の流量比は、１：１である。油圧供給部２１は、油圧供給ライン２４ａと、油圧供給ライン２４ｂとに、それぞれ同一流量で作動油を供給する。
【００３１】
具体的には、油圧供給部２１は、互いに軸が連結されることにより機械的に同期して作動する複数の容積式油圧ポンプ２８を含む。本実施形態では、油圧供給部２１は、カッタヘッド２と同数の容積式油圧ポンプ２８を備えている。容積式油圧ポンプ２８は、１回転毎に所定量（押しのけ容積）の作動油を吐出するタイプのポンプであり、ギヤポンプ、ベーンポンプ、ピストン（プランジャ）ポンプなどがある。このように、油圧供給部２１は、互いに軸が連結された２つの容積式油圧ポンプ２８ａ、２８ｂを含んで構成され、２つの容積式油圧ポンプ２８ａおよび２８ｂが共通の駆動源としての電動モータ２９によって駆動される。駆動源は、電動モータ２９以外のガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関でもよい。
【００３２】
容積式油圧ポンプ２８ａと２８ｂとは、油圧供給ライン２４ａと、油圧供給ライン２４ｂとにそれぞれ接続されている。容積式油圧ポンプ２８ａおよび２８ｂは、実質的に同一の油圧ポンプであり容積比が１：１となっている。機械的に連結された各容積式油圧ポンプ２８ａ、２８ｂが電動モータ２９によって同一速度で駆動される結果、所定の流量比（１：１）での作動油の供給が実現される。
【００３３】
〈方向制御弁〉
方向制御弁２６（２６ａ、２６ｂ）は、カッタ駆動部５に対する作動油の流通方向を切り替えることにより、カッタ駆動部５の回転方向を切り替えるように構成されている。方向制御弁２６の構成は特に限定されないが、図３の例では、方向制御弁２６は、４ポートのスプール型の方向制御弁（電磁弁）である。便宜的に、４ポートをそれぞれ供給（Ｐ）ポート、排出（Ｔ）ポート、Ａポート、Ｂポートと呼ぶ。方向制御弁２６は、ＰポートとＴポートとが、それぞれ油圧供給ライン２４と排出ライン２５とに接続されている。ＡポートとＢポートとが、それぞれカッタ駆動部５の一方側と他方側との各接続管路３０に接続されている。
【００３４】
方向制御弁２６は、正回転ポジションと、逆回転ポジションとに、切替可能に構成されている。正回転ポジションでは、ＰポートとＡポートとが接続され、ＴポートとＢポートとが接続される。作動油は、Ａポートを介してカッタ駆動部５の一方側から他方側へ流通し、カッタヘッド２を正回転させ、カッタ駆動部５の他方側からＢポートへ流れ込み、排出ライン２５へと排出される。
【００３５】
逆回転ポジションでは、ＴポートとＡポートとが接続され、ＰポートとＢポートとが接続される。作動油は、Ｂポートを介してカッタ駆動部５の他方側から一方側へ流通し、カッタヘッド２を逆回転させ、カッタ駆動部５の一方側からＡポートへ流れ込み、排出ライン２５へと排出される。これらの方向制御弁２６のポジション切替や油圧供給部２１（電動モータ２９の駆動量）は、シールド掘進機１が備える図示しないコントロールルーム（制御部）からの制御信号によって制御される。
【００３６】
〈カッタ駆動部〉
カッタ駆動部５は、方向制御弁２６と接続管路３０を介して接続されている。カッタ駆動部５を構成する各油圧モータ３１は、分岐した接続管路３０により並列的に接続されている。図３では、カッタ駆動部５の油圧モータ３１を便宜的に２つのみ図示している。油圧モータ３１は、たとえば容積式の油圧モータであり、油圧供給部２１から油圧供給ライン２４、方向制御弁２６および接続管路３０を介して供給された作動油は、各々の油圧モータ３１に分配される。各油圧モータ３１は、実質的に同一の油圧モータであり、作動油が等分配されて駆動される。各油圧モータ３１（カッタ駆動部５）から排出された作動油は、接続管路３０、方向制御弁２６を通って排出ライン２５に送り出される。
【００３７】
〈リリーフ同期部〉
リリーフ同期部２２は、それぞれのリリーフライン２７（２７ａ、２７ｂ）に接続されている。リリーフ同期部２２は、いずれかの油圧供給ライン２４の圧力上昇時に、それぞれの油圧供給ライン２４から所定の流量比で同期して作動油を排出するように構成されている。リリーフ同期部２２は、所定容積の空間内に流入した作動油を排出することにより、それぞれの油圧供給ライン２４からの作動油の排出流量比を維持する容積式のリリーフ機構である。なお、上記の通り、図３の例では、所定の流量比は１：１である。
【００３８】
リリーフ同期部２２は、通常の掘進状態では、作動油を排出することはない。リリーフ同期部２２は、リリーフライン２７および油圧供給ライン２４の圧力が所定圧力よりも上昇した場合に、作動油を排出して圧力上昇を抑制するリリーフ動作を行うように構成されている。たとえば、トンネルの掘進中には、地山の地質の変化や埋設物の存在などにより、カッタヘッド２に作用する荷重が変化する。いずれかのカッタヘッド２に作用する荷重が過大となり回転速度が低下した場合には、回転速度が低下したカッタヘッド２に対応する油圧供給ライン２４の圧力が上昇する。リリーフ動作によりいずれかのカッタヘッド２のみ回転速度が低下すると、複数のカッタヘッド２間での同期が失われることになる。そのため、リリーフ同期部２２は、リリーフ動作時に、それぞれの油圧供給ライン２４から所定の流量比で同期して作動油を排出することによって、荷重が作用したカッタヘッド２のみならず、過大な荷重が作用していない他のカッタヘッド２の回転速度を一致させて低下させ、回転の同期を維持する。
【００３９】
本実施形態では、リリーフ同期部２２は、各々のリリーフライン２７に接続され、互いに軸が連結されることにより機械的に同期された複数の容積式油圧モータ３２を含む。図３の例では、リリーフ同期部２２は、２つの容積式油圧モータ３２ａ、３２ｂを含んでいる。２つの容積式油圧モータ３２ａ、３２ｂは、各々の回転軸同士が連結されることにより、共通の１つの回転軸を有している。容積式油圧モータ３２ａおよび３２ｂは、それぞれ別々のリリーフライン２７ａ、２７ｂに接続されている。容積式油圧モータ３２ａおよび３２ｂは、それぞれ排出ライン２５に接続されている。容積式油圧モータ３２は、１回転毎に所定量（押しのけ容積）の作動油を吐出するタイプの回転モータであり、ギヤモータ、ベーンモータ、ピストン（プランジャ）モータなどがある。
【００４０】
図４は、容積式油圧モータ３２の一例として、斜板式のピストンモータを示している。図４の例では、容積式油圧モータ３２は、シリンダブロック５１に複数のシリンダおよびピストン５２を周状に有し、それぞれのシリンダにピストン５２の一端が摺動可能に嵌合している。ピストン５２の他端は回転軸に対して傾斜した斜板５３に支持される。各シリンダの容積は一定であり、ピストン５２のストローク量は、斜板５３の傾斜角αによって決まる。その結果、容積式油圧モータ３２は、１回転当たりの押しのけ容積（吐出流量）が一定に維持される定量性を有している。なお、斜軸式の場合、斜板に相当する部分に回転軸が設けられ、シリンダブロック５１の中心軸（斜軸）の方を傾斜させる。なお、カッタ駆動部５の油圧モータ３１も、ギヤモータ、ベーンモータ、ピストンモータなどにより構成される。
【００４１】
図３に示すように、容積式油圧モータ３２ａおよび３２ｂは、互いの軸が連結されているため、一体で回転する。したがって、リリーフ同期部２２は、リリーフ動作時には、各リリーフライン２７からの作動油を、容積式油圧モータ３２ａおよび３２ｂの容積比に応じた割合で、排出ライン２５へ排出するように構成されている。２つの容積式油圧モータ３２ａ、３２ｂは、実質的に同一の油圧モータであり、容積比が１：１となっている。軸同士が連結されたそれぞれの容積式油圧モータ３２が一体で回転する結果、所定の流量比（１：１）で作動油が排出される。このように、リリーフ同期部２２では、複数の容積式油圧モータ３２を、入力された油圧を回転軸の出力（トルク）に変換する油圧アクチュエータとして使用するのではなく、作動油の吐出流量を同期（所定流量比に維持）する装置として利用している。
【００４２】
このように、本実施形態では、油圧供給部２１は、複数の容積式油圧ポンプ２８を含んで構成され、リリーフ同期部２２は、複数の容積式油圧モータ３２を含んで構成されている。そして、油圧供給部２１の容積式油圧ポンプ２８と、リリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２とは、カッタヘッド２の数と同数設けられている。言い換えると、複数のカッタヘッド２の１つずつに対して、油圧供給部２１の容積式油圧ポンプ２８と、リリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２とが、それぞれ１つずつ設けられている。このため、油圧供給部２１から各油圧供給ライン２４へ作動油を供給する際の所定の流量比と、リリーフ同期部２２が各リリーフラインからの作動油を排出する際の所定の流量比とは、それぞれ対応する容積式油圧ポンプ２８および容積式油圧モータ３２の容積（押しのけ容積）によって決定される。
【００４３】
〈リリーフ回路〉
なお、図３の構成例では、リリーフ同期部２２は複数の容積式油圧モータ３２によって構成されているため、油圧が付与されれば回転して作動油を排出ライン２５へ排出する。そこで、図３の構成例では、シールド掘進機１は、いずれかの油圧供給ライン２４の圧力上昇時にのみリリーフ同期部２２を作動させるためのリリーフ回路３３を備えている。
【００４４】
リリーフ回路３３は、複数のリリーフライン２７の各々においてリリーフ同期部２２の上流側に設けられている。図３では、２本のリリーフライン２７の各々に、合計２つのリリーフ回路３３が設けられている。リリーフ回路３３は、リリーフライン２７を遮断するように構成されている。
【００４５】
具体的には、各々のリリーフ回路３３は、リリーフライン２７の圧力が所定圧力未満の通常運転時には、リリーフライン２７を遮断する。そして、各々のリリーフ回路３３は、所定圧力以上で開放し、いずれかのリリーフ回路３３の開放に連動して全てのリリーフ回路３３が開放されるように構成されている。つまり、いずれかの油圧供給ライン２４の圧力上昇時に、圧力が上昇した油圧供給ライン２４（便宜的に高圧供給ラインＨＬとする）に接続するリリーフライン２７が所定圧力以上になると、そのリリーフライン２７に設けられた１つリリーフ回路３３がリリーフライン２７を開放する。１つのリリーフ回路３３が開放されると、その他の全てのリリーフ回路３３が連動して、それぞれのリリーフライン２７を開放する。その結果、いずれかの油圧供給ライン２４の圧力上昇時には、全てのリリーフライン２７が開放されてリリーフ同期部２２に作動油が流入する。
【００４６】
リリーフ回路３３は、リリーフライン２７の圧力に応じて開閉するバルブ３４と、バルブ３４の開放時の圧力を他のリリーフ回路３３へ伝達するパイロット通路３５とを含む。バルブ３４は、リリーフライン２７の第１経路３６に配置され所定圧力以上で開放されるリリーフ弁３８と、第１経路３６をバイパスする第２経路３７に配置されパイロット通路３５が所定圧力以上の場合に開放されるパイロットチェック弁３９と、を含む。
【００４７】
つまり、リリーフライン２７は、油圧供給ライン２４とリリーフ同期部２２との間で第１経路３６と第２経路３７とに分岐した後、合流している。所定圧力未満の通常運転時において、第１経路３６はリリーフ弁３８によって遮断され、第２経路３７はパイロットチェック弁３９によって遮断されている。
【００４８】
第１経路３６は、リリーフライン２７が所定圧力以上の高圧状態になった場合に、リリーフ弁３８によって開放される経路である。一方、第２経路３７は、他のリリーフライン２７が所定圧力以上の高圧状態になって開放された場合に、パイロットチェック弁３９によって連動して開放される経路である。つまり、第２経路３７は、所定圧力未満の状態でも開放されうる経路である。
【００４９】
リリーフ弁３８は、第１経路３６の油圧供給ライン２４側管路に接続される吸い込みポートと、リリーフ同期部２２側管路に接続される吐出ポートとを備える。リリーフ弁３８は、油圧供給ライン２４側が所定圧力未満ではポート間を遮断し、所定圧力以上になるとポート間を連通させて第１経路３６を開放する。
【００５０】
パイロットチェック弁３９は、第２経路３７の油圧供給ライン２４側管路に接続される吸い込みポートと、リリーフ同期部２２側管路に接続される吐出ポートと、パイロット通路３５に接続されたパイロットポートとを備えた一方向弁（逆止弁）である。パイロットチェック弁３９は、パイロットポートの圧力が所定圧力未満では吸い込みポート、吐出ポート間を遮断し、所定圧力以上になるとポート間を連通させて第２経路３７を開放する。リリーフ弁３８およびパイロットチェック弁３９自体は、公知の構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００５１】
第１経路３６およびリリーフ弁３８は、１つのリリーフライン２７に対して１つ設けられる。第２経路３７およびパイロットチェック弁３９は、他のリリーフライン２７の数だけ並列的に設けられる。つまり、１つのリリーフライン２７に設けられる第２経路３７およびパイロットチェック弁３９の数は、リリーフライン２７の総数をＮとすると、（Ｎ−１）となる。
【００５２】
パイロット通路３５は、リリーフ弁３８よりもリリーフ同期部２２側の第１経路３６の部分と、他のリリーフライン２７に設けられたパイロットチェック弁３９のパイロットポートとを接続する。この結果、いずれかのリリーフライン２７（第１経路３６）が開放されたとき、その圧力が他のリリーフライン２７のパイロットチェック弁３９に入力され、第２経路３７を開放させる。
【００５３】
このような構成により、リリーフ回路３３では、高圧供給ラインＨＬ（図５、図６参照）と連通する１つのリリーフライン２７の第１経路３６が所定圧力以上となって開放されると、その他の全てのリリーフライン２７の第２経路３７が連動して開放される。
【００５４】
（多連式シールド掘進機の動作）
次に、シールド掘進機１の動作について説明する。図３において、掘進時には、油圧供給部２１から作動油（油圧）が供給される。すなわち、電動モータ２９によって容積式油圧ポンプ２８ａと容積式油圧ポンプ２８ｂとが駆動される。容積式油圧ポンプ２８ａおよび容積式油圧ポンプ２８ｂは、共通の駆動軸で連結され機械的に同期するので、ポンプの始動タイミングのずれが存在せず、定常状態に遷移するまでの立ち上がりの期間や停止直前の立ち下がりの期間でも流量比が一定に保たれる。容積式油圧ポンプ２８ａの吐出流量をＱｓ１、容積式油圧ポンプ２８ｂをＱｓ２とすると、流量比Ｑｓ１：Ｑｓ２＝１：１となる。
【００５５】
作動油は、それぞれ油圧供給ライン２４ａ、２４ｂを通過して、方向制御弁２６および接続管路３０を介してそれぞれのカッタ駆動部５ａ、５ｂへ流入する。カッタ駆動部５ａへの流入流量をＱｍ１、カッタ駆動部５ｂへの流入流量をＱｍ２とすると、流量比Ｑｍ１：Ｑｍ２＝１：１となる。その結果、容積式油圧モータ３２により構成されたそれぞれのカッタ駆動部５は、回転の位相差を維持するように各カッタヘッド２を同期して回転させる。これにより、各カッタヘッド２ａ、２ｂ（図１参照）は、相互に接触（衝突）しない所定の回転の位相差を維持したまま、同期して回転する。カッタ駆動部５ａ、５ｂから排出された作動油は、接続管路３０、方向制御弁２６を通過して排出ライン２５へ流れ、オイルタンク２３に戻る。油圧供給部２１の動作によって作動油が上記の経路を循環することによって、各カッタヘッド２が連続的に回転駆動される。
【００５６】
図５および図６は、いずれかのカッタヘッド２に作用する荷重が過大となり回転速度が低下した場合などに発生する、いずれかの油圧供給ライン２４の圧力上昇時の動作を示す。図５は、カッタ駆動部５ａ（ハッチング部）の回転速度が低下して油圧供給ライン２４ａが高圧供給ラインＨＬとなるケースを示し、図６は、カッタ駆動部５ｂ（ハッチング部）の回転速度が低下して油圧供給ライン２４ｂが高圧供給ラインＨＬとなるケースを示している。図５および図６では、油圧供給部２１や方向制御弁２６などの図示を省略している。
【００５７】
容積式油圧ポンプ２８ａおよび容積式油圧ポンプ２８ｂ（図３参照）は機械的に同期するので、各油圧供給ライン２４ａ、２４ｂへ供給される作動油の流量比Ｑｓ１：Ｑｓ２＝１：１となる。しかし、図５において、油圧供給ライン２４ａではカッタ駆動部５ａの回転速度が低下して吸い込み流量が低下するので、その差分に応じて油圧供給ライン２４ａの圧力が上昇して、所定圧力以上の高圧供給ラインＨＬとなる。一方、油圧供給ライン２４ｂでは、カッタ駆動部５ｂの回転速度が低下する要因がないので、油圧供給ライン２４ａと比較して相対的に低圧のままの通常運転状態となる。
【００５８】
油圧供給ライン２４ａが所定圧力以上になると、これに接続するリリーフライン２７ａも高圧となり、リリーフ弁３８が開放される。その結果、高圧の油圧供給ライン２４ａとリリーフ同期部２２とがリリーフライン２７ａ（第１経路３６）を介して連通する。油圧供給ライン２４ｂは所定圧力よりも低圧なので、リリーフライン２７ａのパイロットチェック弁３９は閉鎖したままである。
【００５９】
リリーフライン２７ａ（第１経路３６）が開放されると、パイロット通路３５を介して、リリーフライン２７ｂのパイロットチェック弁３９に高圧供給ラインＨＬである油圧供給ライン２４ａ（リリーフライン２７ａ）の圧力が付与される。その結果、リリーフライン２７ｂでは、リリーフライン２７ａに連動してパイロットチェック弁３９が開放されて、油圧供給ライン２４ｂとリリーフ同期部２２とがリリーフライン２７ｂ（第２経路３７）を介して連通する。なお、油圧供給ライン２４ｂは所定圧力よりも低圧なので、リリーフライン２７ｂのリリーフ弁３８は閉鎖したままである。
【００６０】
各リリーフライン２７ａおよび２７ｂが開放された結果、リリーフ同期部２２に油圧が付与され、リリーフ同期部２２において容積式油圧モータ３２ａおよび３２ｂが回転駆動される。リリーフ同期部２２においてリリーフライン２７ａと接続する容積式油圧モータ３２ａの入口圧力をＰ１とし、リリーフライン２７ｂと接続する容積式油圧モータ３２ｂの入口圧力をＰ２とすると、Ｐ１＞Ｐ２の関係となる。その結果、容積式油圧モータ３２ａおよび３２ｂは、高圧供給ラインＨＬと接続するリリーフライン２７ａの圧力Ｐ１に応じて一体回転し、排出ライン２５へと作動油を吐出する。この結果、高圧供給ラインＨＬでは過度な圧力上昇が回避される。
【００６１】
容積式油圧モータ３２ａの吐出流量をＱｒ１とし、容積式油圧モータ３２ｂの吐出流量をＱｒ２とすると、流量比Ｑｒ１：Ｑｒ２＝１：１となる。カッタ駆動部５ａへの流入流量Ｑｍ１＝Ｑｓ１−Ｑｒ１となり、カッタ駆動部５ｂへの流入流量Ｑｍ２＝Ｑｓ２−Ｑｒ２となるので、Ｑｍ１：Ｑｍ２＝１：１を維持する。つまり、図５では、リリーフ動作によってカッタ駆動部５ａへの流入流量Ｑｍ１が低下した分だけ、カッタ駆動部５ｂでも流入流量Ｑｍ２が低下し、それぞれのカッタヘッド２の回転は同期したままとなる。
【００６２】
図６の場合、油圧供給ライン２４ｂが高圧供給ラインＨＬとなる。図６のケースにおいても、油圧供給ライン２４ａと油圧供給ライン２４ｂとの関係が逆になるだけで、基本的には同様の動作が行われる。
【００６３】
すなわち、図６の場合、油圧供給ライン２４ｂが高圧供給ラインＨＬとなるので、リリーフライン２７ｂでは第１経路３６（リリーフ弁３８）が開放され、パイロット通路３５により連動して、低圧のリリーフライン２７ａでは第２経路３７（パイロットチェック弁３９）が開放される。各リリーフライン２７ａおよび２７ｂが開放された結果、リリーフ同期部２２に油圧が付与され、リリーフ同期部２２において容積式油圧モータ３２ａおよび３２ｂが回転駆動される。
【００６４】
図６の場合、Ｐ１＜Ｐ２の関係となる。その結果、容積式油圧モータ３２ａおよび３２ｂは、高圧供給ラインＨＬと接続するリリーフライン２７ｂの圧力Ｐ２に応じて一体回転し、排出ライン２５へと作動油を吐出する。この結果、高圧供給ラインＨＬでは過度な圧力上昇が回避される。カッタ駆動部５ａへの流入流量Ｑｍ１と、カッタ駆動部５ｂへの流入流量Ｑｍ２とは、Ｑｍ１：Ｑｍ２＝１：１を維持する。このように、図６では、リリーフ動作によってカッタ駆動部５ｂへの流入流量Ｑｍ２が低下した分だけ、カッタ駆動部５ａでも流入流量Ｑｍ１が低下し、それぞれのカッタヘッド２の回転は同期したままとなる。
【００６５】
以上の結果、本実施形態のシールド掘進機１では、いずれかのカッタヘッド２に作用する荷重が過大となり回転速度が低下した場合でも、これに同期して他のカッタヘッド２の回転速度も低下し、それぞれのカッタヘッド２の同期回転が維持される。その結果、高圧供給ラインＨＬでの過度な圧力上昇を抑制しながら、カッタヘッド２同士の接触（衝突）が回避される。
【００６６】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６７】
本実施形態では、上記のように、リリーフライン２７に設けられ、いずれかの油圧供給ライン２４の圧力上昇時に、それぞれの油圧供給ライン２４から上記所定の流量比（１：１）で同期して作動油を排出する容積式のリリーフ同期部２２によって、いずれかの油圧供給ライン２４の圧力上昇時に、それぞれのカッタ駆動部５への油圧供給ライン２４からリリーフライン２７を介して排出ライン２５へ排出する作動油の流量比（Ｑｒ１：Ｑｒ２）を、油圧供給部２１から各カッタ駆動部５へ供給する流量比（Ｑｓ１：Ｑｓ２）と同じ所定の流量比（１：１）に維持することができる。この結果、いずれかのカッタヘッド２に作用する荷重が過大となって速度低下した場合でも、過大な荷重が作用していない他のカッタヘッド２についても速度低下することにより、回転の同期が維持されるので、回転位相のずれによるカッタヘッド２同士の衝突を回避することができる。以上により、本実施形態のシールド掘進機１によれば、複数のカッタヘッド２を油圧駆動方式で同期駆動する場合にも、カッタヘッド２に作用する荷重に起因するカッタヘッド２同士の衝突を回避することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上記のように、リリーフ同期部２２に、互いに軸が連結されることにより機械的に同期された複数の容積式油圧モータ３２を設ける。これにより、高圧供給ラインＨＬと接続するリリーフライン２７の高い圧力によっていずれかの容積式油圧モータ３２が回転駆動される際に、他の容積式油圧モータ３２の回転速度を一致させることができる。そのため、複数の容積式油圧モータ３２の容積比を所定の流量比（１：１）に対応させることによって、リリーフ動作時に、それぞれの油圧供給ライン２４から所定の流量比で同期して作動油を排出することができる。この結果、複雑な油圧回路を構築することなく、軸が連結された複数の容積式油圧モータ３２を設けるという単純な構成で、リリーフ同期部２２を構築することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、上記のように、複数のリリーフライン２７の各々においてリリーフ同期部２２の上流側に、リリーフライン２７を遮断する複数のリリーフ回路３３を設け、各々のリリーフ回路３３を、所定圧力以上で開放し、いずれかのリリーフ回路３３の開放に連動して全てのリリーフ回路３３が開放されるように構成する。これにより、各リリーフ回路３３によって、いずれかの油圧供給ライン２４が所定圧力以上になった場合に初めて、それぞれのリリーフライン２７を開放してリリーフ同期部２２に圧力を作用させることができる。このため、リリーフ同期部２２としては単純に排出流量比を所定の流量比（１：１）に維持するだけでよく、圧力に応じて動作を切り替える機能をリリーフ同期部２２に付加する必要がないので、リリーフ同期部２２の構成を簡素化することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、上記のように、リリーフ回路３３に、リリーフライン２７の圧力に応じて開閉するバルブ３４と、バルブ３４の開放時の圧力を他のリリーフ回路３３へ伝達するパイロット通路３５とを設ける。これにより、高圧供給ラインＨＬにおいてリリーフ回路３３が開放される場合に、パイロット通路３５を介して高圧供給ラインＨＬの圧力を伝達することによって、他のリリーフ回路３３も同期して開放することができる。これにより、たとえば圧力センサや電子制御式の流量制御弁などを用いる複雑な制御システムを利用することなく、油圧回路を用いた簡素な構成によって、各リリーフ回路３３の動作を同期させることができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、リリーフライン２７の第１経路３６に配置され所定圧力以上で開放されるリリーフ弁３８と、第１経路３６をバイパスする第２経路３７に配置されパイロット通路３５が所定圧力以上の場合に開放されるパイロットチェック弁３９と、を設ける。これにより、高圧供給ラインＨＬではリリーフ弁３８が開放され、高圧供給ラインＨＬ以外の油圧供給ライン２４ではパイロット通路３５の圧力によってパイロットチェック弁３９が開放されることにより、それぞれのリリーフライン２７を同期して開放することができる。この結果、各リリーフ回路３３にリリーフ弁３８とパイロットチェック弁３９とを設けるだけの簡素な構成で、各リリーフ回路３３の動作を同期させることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、上記のように、油圧供給部２１に、互いに軸が連結されることにより機械的に同期して作動する複数の容積式油圧ポンプ２８を設ける。これにより、各々のカッタ駆動部５への油圧供給を所定の流量比で同期させることが可能な油圧供給部２１を容易に構築することができる。また、それぞれの容積式油圧ポンプ２８は互いの軸が連結されて動作が機械的に同期するので、ポンプ動作が安定した定常状態以外の、供給開始直後や供給停止直前の過渡状態(非定常状態)においても、供給する作動油の流量比を維持することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、上記のように、油圧供給部２１の容積式油圧ポンプ２８と、リリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２とを、カッタヘッド２の数と同数設ける。これにより、油圧供給部２１の容積式油圧ポンプ２８とリリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２とをカッタヘッド２毎に設けて、それぞれカッタヘッド２と一対一で対応させることができる。そのため、油圧供給部２１から各カッタヘッド２（カッタ駆動部５）に供給する作動油の流量比（Ｑｓ１：Ｑｓ２）と、リリーフ動作時に各リリーフライン２７から排出する作動油の流量比（Ｑｒ１：Ｑｒ２）とを、個別の容積式油圧ポンプ２８および容積式油圧モータ３２によって容易に設定することができる。さらに、それぞれが容積式の油圧ポンプおよび油圧モータであるため、流量を確実に一定に維持することができる。
【００７４】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００７５】
たとえば、上記実施形態では、２つのカッタヘッド２を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。カッタヘッド２が３つ以上設けられていてもよい。たとえば図７では、３つのカッタヘッド２（３つのカッタ駆動部５）を設けた例を示している。
【００７６】
図７の場合、３つのカッタ駆動部５に応じて油圧供給ライン２４およびリリーフライン２７がそれぞれ３系統となり、油圧供給部２１の容積式油圧ポンプ２８およびリリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２もそれぞれ３つずつ設けられる。詳細は省略するが、各リリーフ回路３３においては、１つのリリーフ回路３３から他のリリーフ回路３３へ圧力を伝達するパイロット通路３５が、それぞれ２本になる。これにより、上記実施形態と同様、いずれかのリリーフ回路３３が開放された場合に、他の全てのリリーフ回路３３にパイロット圧力が伝達され、連動して開放される構成となる。
【００７７】
また、上記実施形態では、２つのカッタヘッド２（２ａ、２ｂ）と、各カッタヘッド２を回転駆動する２つのカッタ駆動部５（５ａ、５ｂ）とをそれぞれ同一構成とすることにより、各カッタ駆動部５に対して作動油を１：１の流量比で供給する例を示したが、本発明はこれに限られない。作動油の流量比は１：１でなくてもよい。たとえば複数のカッタヘッド２の寸法が互いに異なり、複数のカッタ駆動部５の容積が互いに異なる場合など、回転速度を同期させるために必要な作動油の流量がカッタ駆動部５毎に異なる場合、流量比は１：１以外になる。その場合、各カッタ駆動部５の容積比、油圧供給部２１の各油圧供給ライン２４への吐出流量比（各容積式油圧ポンプ２８の容積比）、および、リリーフ同期部２２の各リリーフライン２７からの排出流量比（各容積式油圧モータ３２の容積比）を、それぞれ所定の流量比となるように設定すればよい。たとえば各カッタ駆動部５ａ、５ｂの容積比が１：２であれば、油圧供給部２１の吐出流量比、リリーフ同期部２２の排出流量比も１：２にすればよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、リリーフ同期部２２を、各々の回転軸の軸端で連結されることにより、共通の１つの回転軸を有するように構成した複数の容積式油圧モータ３２（３２ａ、３２ｂ）によって構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。複数の容積式油圧モータ３２の回転軸を共通化（連結）することに代えて、それぞれの容積式油圧モータ３２の軸を、回転が同期するように伝達機構を介して機械的に連結してもよい。たとえば、各容積式油圧モータ３２の軸にギヤを設けるとともに中間ギヤを介してそれぞれの軸が同期回転するように機械的に連結してもよい。この場合、伝達機構は、各容積式油圧モータ３２の軸を同期して回転するように連結できるものであれば、ギヤ（歯車機構）に限らない。
【００７９】
また、上記実施形態では、リリーフ同期部２２を、互いに軸が連結されることにより機械的に同期された複数の容積式油圧モータ３２により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。リリーフ同期部２２を、互いに軸が連結された複数の容積式油圧モータ３２以外の構成としてもよい。たとえば、個別の容積式油圧モータ３２を機械的に連結する代わりに、容積式油圧モータに相当する構造を単一の装置内に複数組み込んだ構造のリリーフ同期部を設けてもよい。すなわち、一定の押しのけ容積を有する構造（油室）を、共通の回転軸に対して複数備えるリリーフ同期部を設け、各油室の容積を所定の容積比になるように設定してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、各リリーフライン２７にリリーフ回路３３を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リリーフ回路３３を設けなくてもよい。たとえば図８に示すように、各容積式油圧モータ３２の回転軸を強制的にロックおよびロック解除可能なロック機構９１をリリーフ同期部１２２に設け、各リリーフライン２７に設けた圧力センサ９２のいずれかの検出値が所定圧力以上となった場合に、圧力センサ９２からの信号に基づいてロック機構９１がリリーフ同期部１２２の回転軸のロックを解除するような構成でもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、リリーフ回路３３にバルブ３４とパイロット通路３５とを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。パイロット通路３５を設ける代わりに、各リリーフライン２７に図８と同様に圧力センサ９２を設けて、圧力センサ９２の検出値に基づいて全てのリリーフライン２７のリリーフ回路３３（バルブ３４）が開放される構成でもよい。この場合、リリーフライン２７に分岐した経路（第１経路３６および第２経路３７）を設けなくてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、油圧供給部２１を、互いに軸が連結されることにより機械的に同期して作動する複数の容積式油圧ポンプ２８により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば図９に示す変形例のように、油圧供給部１２１ａに共通の１つの油圧ポンプ９３を設け、リリーフ同期部２２と同じように回転軸が機械的に連結された複数の容積式油圧モータ３２により構成された分流機構９４を、油圧ポンプ９３と各油圧供給ライン２４の間に接続してもよい。この場合、１つの油圧ポンプ９３から、各油圧供給ライン２４の合計流量に相当する作動油が吐出された後、分流機構９４によって、各油圧供給ライン２４へ作動油が所定の流量比となるように分流される。
【００８３】
この他、たとえば図１０に示すように、油圧供給部１２１ｂを、個々の油圧供給ライン２４に個別に設けた容積式油圧ポンプ２８と、各容積式油圧ポンプ２８を別々に駆動する複数の電動モータ９５とによって構成してもよい。図１０の油圧供給部１２１ｂでは、各電動モータ９５を同期制御するモータ制御部９６によって、各容積式油圧ポンプ２８の吐出流量が所定の流量比となるように電気的に同期制御される。
【００８４】
また、上記実施形態では、油圧供給部２１の容積式油圧ポンプ２８と、リリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２とを、カッタヘッド２の数と同数設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。油圧供給部２１の容積式油圧ポンプ２８の数と、リリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２の数とは、カッタヘッド２の数と異なっていてもよい。油圧供給部２１の容積式油圧ポンプ２８の数と、リリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２の数とが互いに異なっていてもよい。たとえば図９のように油圧供給部２１に単一の油圧ポンプ９３を設けた構成を図３において採用した場合、油圧供給部２１の油圧ポンプ９３の数は、カッタヘッド２の数（リリーフ同期部２２の容積式油圧モータ３２の数）と異なる。
【符号の説明】
【００８５】
１  シールド掘進機（多連式シールド掘進機）
２、２ａ、２ｂ  カッタヘッド
５、５ａ、５ｂ  カッタ駆動部
２１、１２１ａ、１２１ｂ  油圧供給部
２２、１２２  リリーフ同期部
２４、２４ａ、２４ｂ  油圧供給ライン
２５  排出ライン
２７、２７ａ、２７ｂ  リリーフライン
２８、２８ａ、２８ｂ  容積式油圧ポンプ
３２、３２ａ、３２ｂ  容積式油圧モータ
３３  リリーフ回路
３４  バルブ
３５  パイロット通路
３６  第１経路
３７  第２経路
３８  リリーフ弁
３９  パイロットチェック弁
【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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【図１０】
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