(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空筒体状のスキンプレート内部に設けられ、該スキンプレートの周方向に沿って配列されるセグメントを押圧し、その反力で該スキンプレートを推進するシールドジャッキを有するシールド掘進機であって、
上記スキンプレート内部に設けられ、上記シールドジャッキを支持するための支持フレームと、
該支持フレームに形成され、上記スキンプレートの径方向に沿う厚みが増減変更される上記セグメントを押圧するために、上記シールドジャッキを該支持フレームに対し該スキンプレートの径方向へ移動可能とする移動許容部と、
上記シールドジャッキと上記支持フレームとの間に設けられ、該シールドジャッキを上記スキンプレートの径方向の移動位置で該支持フレームに位置決めするための位置決め手段と、
位置決めされた上記シールドジャッキを上記支持フレームに固定して支持させるための着脱自在な固定手段とを備え、
上記移動許容部は、上記支持フレームに、上記スキンプレートの径方向に沿う長穴状に形成され、上記セグメントと向かい合う配置で上記シールドジャッキを該スキンプレートの前後長さ方向に沿って貫通させると共に、当該スキンプレートの径方向に沿う該シールドジャッキの移動を許容する貫通穴であり、
前記位置決め手段は、前記支持フレームに、前記スキンプレートの径方向内方側及び外方側に互いに間隔を隔てて一対設けられた内側ストッパ及び外側ストッパと、前記シールドジャッキに一体的に設けられ、かつ上記内側ストッパと上記外側ストッパとの間に配置され、これら内側ストッパ及び外側ストッパ間で移動可能な位置決め用部材と、該位置決め用部材と上記外側ストッパ及び上記内側ストッパとの間の隙間に着脱自在に装着され、上記支持フレームに対し該位置決め用部材を位置決めする隙間充填部材とを備えることを特徴とするシールド掘進機。
【請求項２】
前記位置決め用部材は、前記シールドジャッキの移動を案内するために、前記支持フレームに対してスライド移動されるスライド面を有することを特徴とする請求項１に記載のシールド掘進機。
【請求項３】
前記内側ストッパ及び前記外側ストッパは、前記スキンプレートの周方向に、前記シールドジャッキの側方に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のシールド掘進機。
【請求項４】
前記内側ストッパ及び前記外側ストッパは、前記スキンプレートの周方向に、前記シールドジャッキの両側に配設されることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載のシールド掘進機。
【請求項５】
前記固定手段は、前記支持フレームに、前記スキンプレートの径方向に沿って形成された長孔と、該長孔を介して該支持フレームと前記シールドジャッキとを締結する締結部材とを備えることを特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載のシールド掘進機。
【請求項６】
前記シールドジャッキは、前記スキンプレートの長さ方向に沿うジャッキ伸縮方向先端に、該スキンプレート上をスライド移動して前記セグメントを押圧するスプレッダシューを備え、該スプレッダシューと上記スキンプレートとの間には、上記シールドジャッキが該スキンプレートの径方向へ移動されることで生じる間隙を塞いで当該スキンプレート上での該スプレッダシューのスライド移動を案内するスライディング部材が着脱自在に設けられることを特徴とする請求項１〜５いずれかの項に記載のシールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大掛かりな構造を採用することなく、構造が簡単であると共に、セグメントの寸法変更に対し、部品交換などシールドジャッキ自体の構成の変更や回転操作が必要なくて、これによりセグメントを押圧する位置が変わってしまうことを抑制し高い位置精度でセグメントを押圧することが可能なシールド掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、掘削されるトンネルの口径変化等に応じて寸法が変更されるセグメントに対応させて、掘進作業を継続できるようにしたシールド掘進機が種々知られている。
【０００３】
特許文献１の「２段式シールド掘進機」は、大径シールドから小径シールドへ切換え可能な２段式シールド掘進機において、湾曲状に掘進可能にすること、汎用性を高めること、切換えを簡単にすること、掘進の作業能率を高めること等を目的とし、大径シールドから小径シールドへ切換え可能な２段式シールド掘進機は、カッターディスク、大径前胴、大径中折れ部、大径後胴、小径前胴、小径中折れ部、前胴固定装置、複数の中折れジャッキ、複数のシールドジャッキ、エレクタ装置、排土機構、前胴固定装置、大径後胴を固定解除可能に固定する固定機構等を備え、複数のシールドジャッキにより発生する掘進推力を複数の中折れジャッキを介して小径前胴に伝達するようにし、左方または右方への湾曲状掘進も可能であるようにされている。
【０００４】
特許文献２の「シールド掘進機のシールドジャッキ及びシールド工法」は、シールドジャッキのピストンロッドに固着される偏心金具に１つの凸球面状係合部しかないので、掘削するトンネルの径を大きく又は小さく切換える際に、偏心金具を交換する必要があり、シールドジャッキの準備に労力を要し、設備費の面で不利であるとの課題に対し、シールドジャッキのピストンロッドの先端に偏心金具が固着され、偏心金具に２つの凸球面状係合部であって、ジャッキ本体の軸心から異なる偏心半径であって軸心を基準として周方向に位相を９０度異ならせた２つの凸球面状係合部が形成され、トンネル掘進の途中から異なるトンネル径に切換える場合には、トンネル径に適合する何れか一方の凸球面状係合部をスプレッダーの凹球面座に係合させピン結合して、スプレッダーからシールドジャッキに対して推進反力を伝達するように構成されている。
【０００５】
特許文献３の「縮径シールド工法及びその装置」は、１台のシールド機で中間立坑を必要とせず、セグメント外径を１５０〜５００ｍｍ程度縮径できる縮径シールド工法及びその装置を提供することを課題とし、シールド機前胴側には内側シールドスキンプレートの外周に水平方向に複数個に分割した外側シールドスキンプレートを着脱可能に取り付け、内側シールド機に偏心金物の回転によってセグメント外径の大小に対応可能なシールドジャッキを装備し、後胴側には一体リング構造の外側シールドテール部をピンで着脱可能に固定しておき、前記シールドジャッキを大径セグメントに合わせてそのセグメントを所定位置まで押し出し、内側シールドテール部を内側シールド機端部の所定位置に溶接し、小径セグメントを組み立ててシールドジャッキをその小径セグメントに合わせ、前記ピンの結合を外し小径セグメントを反力として内側シールド機を推進するようにしている。
【０００６】
特許文献４の「シールド掘進機」は、大径セグメントと小径セグメントとをシール性を低下させることなく適宜切換えて使用でき、トンネル工事費用の削減を推進できるシールド掘進機を提供することを課題とし、大径セグメントと小径セグメントとに対応可能なシールド掘進機であって、大径セグメントの外径に基づいて円筒状に形成されたシールドフレームと、シールドフレームの後部内周面に固設されその先端部が大径セグメントの外周面に接触する大径用テールシールと、シールドフレームの後部内周面に着脱自在に設けられ装着時にその外周面が大径用テールシールの先端部に接触する内筒と、内筒の内周面に固設されその先端部が小径セグメントの外周面に接触する小径用テールシールとを備えたものとされている。
【０００７】
特許文献５の「シールドジャッキ機構」は、容易にシールドジャッキシューとセグメントとの位置関係を適宜に保つことができるシールドジャッキ機構を提供することを課題とし、組み立てられたセグメントを押してシールド掘進機を前進させるためのシールドジャッキ機構において、シールドフレームに固定されたシールドジャッキのロッドの先端にシールドジャッキシューを取り付けるためのスプレッダを回転可能に設け、このスプレッダに複数のシュー取付ボスを上記ロッドの軸芯からの距離がそれぞれ異なるように設け、これらシュー取付ボスの内一のシュー取付ボスにシールドジャッキシューを付替可能に取り付けて構成されている。
【０００８】
特許文献６の「シールド掘削機およびシールド掘削方法」は、セグメントによる管路径を小さな径差で変化させながら管路形成を行うことができるシールド掘進機およびシールド掘削方法を提供することを課題とし、シールド掘削機のスキンプレート後部の内周部にインナースキンプレートを取り付け、それぞれのスキンプレートにテールシールを取り付ける。そして径の異なるセグメントリングにそれぞれのテールシールを密接させることにより、土砂等のスキンプレート内への侵入を防止することができ、径の異なる管路形成を連続して行うことができる。さらに、インナースキンプレートの径は、自由に設定できるようになっているため、隣接するセグメントリングどうしの小さな径差にも対応しながら、様々な径の管路形成を連続して行うことができる。
【０００９】
特許文献７の「異径シールドの推進装置および方法」は、あらゆる径のトンネル掘進に対応できる異径シールド掘進機の推進装置を提供することを課題とし、異径シールド掘進機の推進装置において、シールドジャッキのロッドに着脱自在に取り付けられ、トンネル径に対するロッドの偏心距離に応じて偏心長さが予め設定された偏心長さ調整金物と、外周がトンネル径に応じた形状に形成され、後端が既設セグメントに当接し、前端が上記偏心長さ調整金物に取り付けられる調整用シューとを備えたものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−０９３５６１号公報
【特許文献２】特開平１１−０９３５７１号公報
【特許文献３】特開２０００−０５４７８４号公報
【特許文献４】特開２０００−０７３６９０号公報
【特許文献５】特開２０００−２９１３７８号公報
【特許文献６】特開２００２−２２０９９３号公報
【特許文献７】特開２００３−０６４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記背景技術では、大径のセグメントと小径のセグメントとの切り換えに対応するために、大径及び小径の胴の組み合わせや、外側及び内側シールドスキンプレートの組み合わせ、シールドフレーム及び内筒の組み合わせ、スキンプレート及びインナースキンプレートの組み合わせという、シールド掘進機の構成全体に及ぶ大掛かりな構造を採用していた。
【００１２】
また、シールドジャッキのピストンロッドに、９０度位相を異ならせた凸球面状係合部を２つ形成した偏心金物を固着したり、位置を異ならせた複数のシュー取付ボスを有するスプレッダを回転可能に設けたり、あるいは偏心長さ調整金物を着脱自在に取り付けることを開示している。
【００１３】
しかしながら、これらは、構造が複雑であると共に、偏心量と回転を利用して位置調整したり、あるいはピストンロッドへの取付精度が問題となる各種部品を交換することで位置調整するため、シールドジャッキでセグメントを押圧する押圧位置が一定せず変化し易いなど、高い位置精度でセグメントを押圧することが難しいという課題があった。
【００１４】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、大掛かりな構造を採用することなく、構造が簡単であると共に、セグメントの寸法変更に対し、部品交換などシールドジャッキ自体の構成の変更や回転操作が必要なくて、これによりセグメントを押圧する位置が変わってしまうことを抑制し高い位置精度でセグメントを押圧することが可能なシールド掘進機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明にかかるシールド掘進機は、中空筒体状のスキンプレート内部に設けられ、該スキンプレートの周方向に沿って配列されるセグメントを押圧し、その反力で該スキンプレートを推進するシールドジャッキを有するシールド掘進機であって、上記スキンプレート内部に設けられ、上記シールドジャッキを支持するための支持フレームと、該支持フレームに形成され、上記スキンプレートの径方向に沿う厚みが増減変更される上記セグメントを押圧するために、上記シールドジャッキを該支持フレームに対し該スキンプレートの径方向へ移動可能とする移動許容部と、上記シールドジャッキと上記支持フレームとの間に設けられ、該シールドジャッキを上記スキンプレートの径方向の移動位置で該支持フレームに位置決めするための位置決め手段と、位置決めされた上記シールドジャッキを上記支持フレームに固定して支持させるための着脱自在な固定手段とを備え、上記移動許容部は、上記支持フレームに、上記スキンプレートの径方向に沿う長穴状に形成され、上記セグメントと向かい合う配置で上記シールドジャッキを該スキンプレートの前後長さ方向に沿って貫通させると共に、当該スキンプレートの径方向に沿う該シールドジャッキの移動を許容する貫通穴であり、前記位置決め手段は、前記支持フレームに、前記スキンプレートの径方向内方側及び外方側に互いに間隔を隔てて一対設けられた内側ストッパ及び外側ストッパと、前記シールドジャッキに一体的に設けられ、かつ上記内側ストッパと上記外側ストッパとの間に配置され、これら内側ストッパ及び外側ストッパ間で移動可能な位置決め用部材と、該位置決め用部材と上記外側ストッパ及び上記内側ストッパとの間の隙間に着脱自在に装着され、上記支持フレームに対し該位置決め用部材を位置決めする隙間充填部材とを備えることを特徴とする。
【００１７】
前記位置決め用部材は、前記シールドジャッキの移動を案内するために、前記支持フレームに対してスライド移動されるスライド面を有することを特徴とする。
【００１８】
前記内側ストッパ及び前記外側ストッパは、前記スキンプレートの周方向に、前記シールドジャッキの側方に配置されることを特徴とする。
【００１９】
前記内側ストッパ及び前記外側ストッパは、前記スキンプレートの周方向に、前記シールドジャッキの両側に配設されることを特徴とする。
【００２０】
前記固定手段は、前記支持フレームに、前記スキンプレートの径方向に沿って形成された長孔と、該長孔を介して該支持フレームと前記シールドジャッキとを締結する締結部材とを備えることを特徴とする。
【００２１】
前記シールドジャッキは、前記スキンプレートの長さ方向に沿うジャッキ伸縮方向先端に、該スキンプレート上をスライド移動して前記セグメントを押圧するスプレッダシューを備え、該スプレッダシューと上記スキンプレートとの間には、上記シールドジャッキが該スキンプレートの径方向へ移動されることで生じる間隙を塞いで当該スキンプレート上での該スプレッダシューのスライド移動を案内するスライディング部材が着脱自在に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかるシールド掘進機にあっては、大掛かりな構造を採用することなく、構造が簡単であると共に、セグメントの寸法変更に対し、部品交換などシールドジャッキ自体の構成の変更や回転操作が必要なくて、これによりセグメントを押圧する位置が変わってしまうことを抑制し高い位置精度でセグメントを押圧することができる。また、移動許容部は、支持フレームに設けられ、シールドジャッキが貫通する貫通穴をスキンプレートの径方向に沿う長穴状に形成するだけで足り、既存のシールド掘進機に対しても極めて容易に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るシールド掘進機の好適な一実施形態の概略構成を示す一部破断側面図である。
【図２】図１中、Ａ−Ａ線矢視図である。
【図３】図１に示したシールド掘進機であって、セグメントの厚みが厚いときのシールドジャッキ周辺を示す要部拡大側面図である。
【図４】図１に示したシールド掘進機であって、セグメントの厚みが薄いときのシールドジャッキ周辺を示す要部拡大側面図である。
【図５】図３及び図４に示したシールドジャッキ周辺をシールド掘進機の推進方向後方から見た図であって、図５（Ａ）は、図３中、Ｂ−Ｂ線矢視図、図５（Ｂ）は、図４中、Ｃ−Ｃ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明に係るシールド掘進機の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るシールド掘進機の概略構成を示す一部破断側面図、図２は、図１中、Ａ−Ａ線矢視図、図３は、図１に示したシールド掘進機であって、セグメントの厚みが厚いときのシールドジャッキ周辺を示す要部拡大側面図、図４は、図１に示したシールド掘進機であって、セグメントの厚みが薄いときのシールドジャッキ周辺を示す要部拡大側面図、図５は、図３及び図４に示したシールドジャッキ周辺をシールド掘進機の推進方向後方から見た図であって、図５（Ａ）は、図３中、Ｂ−Ｂ線矢視図、図５（Ｂ）は、図４中、Ｃ−Ｃ線矢視図である。
【００２５】
シールド掘進機１は従来周知のように、概略的にシールドジャッキ２でセグメント３を押圧し、この押圧によって生じる反力で推進される。図１及び図２に示すように、シールド掘進機１は、中空筒体状、例えば中空円筒体状のスキンプレート４と、スキンプレート４の前後長さ方向前端に切羽に面して設けられ、切羽を掘削するカッタヘッド５と、スキンプレート４の内部に設けられ、当該スキンプレート４を補強し、かつシールドジャッキ２を支持するための支持フレームとしてのリングガーダ６を主体として構成される。
【００２６】
セグメント３は、切羽とは反対側の、スキンプレート４の前後長さ方向後端側に設けられる。セグメント３は、エレクタで取り扱われて、図１及び図２に示すように、スキンプレート４の周方向に沿って、所定内径の環状形態をなすように複数配列される。
【００２７】
各セグメント３単体は、スキンプレート４の前後長さ方向に沿って所定の長さ寸法で、スキンプレート４の周方向に沿って所定の幅寸法で、スキンプレート４の径方向に沿って所定の厚み寸法Ｔで、ブロック状に形成される。セグメント３は、その長さ方向の前端面３ａがリングガーダ６に面するように配設される。
【００２８】
セグメント３を押圧するシールドジャッキ２も、スキンプレート４の内部に、当該スキンプレート４の周方向に沿って環状配列で複数設けられる。シールドジャッキ２は、スキンプレート４の前後長さ方向にロッド２ａが伸縮動作されて押圧力を発生するように、当該スキンプレート４の前後長さ方向に沿って配置される。
【００２９】
詳細には、リングガーダ６には、セグメント３の前端面３ａと向かい合う配置で、シールドジャッキ２をスキンプレート４の前後長さ方向に沿って貫通させる貫通穴７が複数形成され（図３〜図５参照）、各シールドジャッキ２は、各貫通穴７を介して、セグメント３の前端面３ａと相対向するように設けられる。
【００３０】
そして、シールドジャッキ２は、リングガーダ６に支持されて設けられ、セグメント３の前端面３ａを押圧することで発生する反力で、スキンプレート４（シールド掘進機１）を切羽へ向けて推進する。
【００３１】
セグメント３は、スキンプレート４の径方向に沿う厚みＴが厚く（Ｔ１）もしくは薄く(Ｔ２；Ｔ２＜Ｔ１)増減変更される場合がある（図３〜図５参照）。例えば、図１及び図２に示すように、環状形態で配列されるセグメント３の厚みＴを厚くして内径Ｒを狭めたり、厚みＴを薄くして内径Ｒを広げる場合がある。
【００３２】
リングガーダ６には、図３〜図５に示すように、セグメント３の厚みＴの変更（Ｔ１←→Ｔ２）に応じてシールドジャッキ２の支持位置を変更するために、シールドジャッキ２を当該リングガーダ６に対し、スキンプレート４の径方向へ移動可能とする移動許容部８が形成される。
【００３３】
本実施形態では、移動許容部８は、シールドジャッキ２が貫通する貫通穴７を、スキンプレート４の径方向に沿う長穴状に形成することによって構成されている。この長穴状の貫通穴７によって、スキンプレート４の径方向に沿うシールドジャッキ２の移動が許容され、これにより、セグメント３の厚みＴが増減変更（Ｔ１←→Ｔ２）されても、シールドジャッキ２でセグメント３の前端面３ａを常に押圧することができる。
【００３４】
従って、例えばセグメント前端面３ａの、厚みの中央位置をシールドジャッキ２で押圧する場合（図３及び図４中、一点鎖線Ｘで示す）、当該セグメント３の厚みが増減変更されて厚みの中央位置がスキンプレート４の径方向に移っても、シールドジャッキ２の移動によって、常に厚みの中央位置が押圧される。
【００３５】
移動許容部８は、貫通穴７を長穴形態に形成することに限らず、リングガーダ６に移動用の溝や凹部を形成するなど、当該リングガーダ６が障害となることなくシールドジャッキ２を移動させ得るスペースを確保できれば、どのような構成であっても良い。
【００３６】
リングガーダ６と、リングガーダ６に対して移動可能なシールドジャッキ２との間には、シールドジャッキ２を、スキンプレート４の径方向の移動位置で、リングガーダ６に位置決めするための位置決め手段９が設けられる。位置決め手段９は、リングガーダ６側に設けられる内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１と、シールドジャッキ２側に設けられる位置決め用部材１２と、位置決め用部材１２と内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１との間に装着される隙間充填部材１３とから構成される。
【００３７】
内側ストッパ１０は、スキンプレート４の前後長さ方向後方側となるリングガーダ６の後面６ａに、スキンプレート４の径方向内方側に位置させて、リングガーダ６からスキンプレート４の前後長さ方向後方側、すなわちセグメント３側へ向けて棚状に突設される。内側ストッパ１０は、リングガーダ６に一体的に設けられる。
【００３８】
外側ストッパ１１は同様に、リングガーダ６の後面６ａに、スキンプレート４の径方向外方側に位置させて、リングガーダ６からスキンプレート４の前後長さ方向後方側へ向けて、すなわち内側ストッパ１０と並行に棚状に突設される。外側ストッパ１１も、リングガーダ６に一体的に設けられる。
【００３９】
これら内側ストッパ１０と外側ストッパ１１とは、スキンプレート４の径方向に互いに間隔を隔てて一対で、リングガーダ６の後面６ａに設けられる。図示例では、内側ストッパ１０と外側ストッパ１１は、互いに向かい合うように設けられているが、向かい合わないように位置をずらして設けても良い。
【００４０】
本実施形態では、内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１は、スキンプレート４の周方向に、シールドジャッキ２の両側に配設されている。すなわち、シールドジャッキ２は、スキンプレート４の周方向両側の内側ストッパ１０同士及び外側ストッパ１１同士の間に挟まれて位置されている。しかしながら、これら内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１は、スキンプレート４の周方向で、シールドジャッキ２のいずれか一方の側にのみ設けても良いことはもちろんである。
【００４１】
また、本実施形態では、内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１は、スキンプレート４の周方向に、シールドジャッキ２の側方に配置されている。すなわち、シールドジャッキ２とこれら内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１とは、スキンプレート４の周方向で、互いに相対向して配置されている。
【００４２】
しかしながら、これら内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１は、スキンプレート４の周方向でシールドジャッキ２の側方ではなく、シールドジャッキ２よりもスキンプレート４の径方向内方側や径方向外方側となる位置に配置しても良い。例えば、シールドジャッキ２位置よりも内側に内側ストッパ１０を、外側に外側ストッパ１１を配置したり、これらストッパ１０，１１両方をシールドジャッキ２位置よりも内側あるいは外側に配置するようにしても良い。
【００４３】
位置決め用部材１２は、リングガーダ６の貫通穴７にスキンプレート４の前後長さ方向後方へ貫通されたシールドジャッキ２に対し、リングガーダ６の後面６ａに面して設けられる。位置決め用部材１２は図示例では、平板状部材で形成される。
【００４４】
位置決め用部材１２は、スキンプレート４の周方向に沿う幅寸法が、シールドジャッキ２に備えられているフランジ２ｂの幅相当の幅狭部１２ａと、幅狭部１２ａからスキンプレート４の周方向両側へ迫り出す形態で、幅狭部１２ａよりも幅寸法が大きな拡幅部１２ｂとを有して構成される。位置決め用部材１２の幅狭部１２ａには、そのほぼ中央部分に、シールドジャッキ２がほぼ隙間なく挿通される挿通孔１２ｃが形成される。
【００４５】
位置決め用部材１２の表裏面のうち、一方の面（以下、表面という）１２ｄには、その幅狭部１２ａに対し、挿通孔１２ｃ周りにシールドジャッキ２のフランジ２ｂが当接されかつボルト・ナット１４等で締結され、これにより、位置決め用部材１２はシールドジャッキ２に一体的に設けられる。位置決め用部材１２の他方の面（以下、裏面という）１２ｅは、リングガーダ６の後面６ａに接離可能に当接され、この裏面１２ｅは、シールドジャッキ２の移動を案内するために、リングガーダ６の後面６ａに対してスライド移動されるスライド面として機能される。
【００４６】
そして、スキンプレート４の前後長さ方向で、リングガーダ６の長穴状の貫通穴７と位置決め用部材１２の挿通孔１２ｃとは、シールドジャッキ２の移動範囲において、常に相互に連通されるようになっている。
【００４７】
位置決め用部材１２は、その拡幅部１２ｂが内側ストッパ１０と外側ストッパ１１との間に配置され、これにより、これら内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１間で移動可能に設けられる。拡幅部１２ｂは、スキンプレート４の径方向に沿って内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１に面するように、内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１の間に位置される。拡幅部１２ｂは、内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１の間で、スキンプレート４の径方向に移動可能な大きさで形成される。
【００４８】
従って、シールドジャッキ２がスキンプレート４の径方向に移動されるとき、位置決め用部材１２のスライド面１２ｅがリングガーダ６の後面６ａに沿ってスライド移動してシールドジャッキ２の移動を案内し、その際、拡幅部１２ｂが内側ストッパ１０と外側ストッパ１１との間で移動される。
【００４９】
拡幅部１２ｂは、内側ストッパ１０に当接する位置まで移動すると、外側ストッパ１１との間に最大の隙間を生じ、反対に、外側ストッパ１１に当接する位置まで移動すると、内側ストッパ１０との間に最大の隙間を生じ、いずれのストッパ１０，１１にも当接しない位置では、内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１双方との間に隙間が生じる。
【００５０】
隙間充填部材１３は、位置決め用部材１２をリングガーダ６に対して位置決めするために、位置決め用部材１２と外側ストッパ１１及び内側ストッパ１０との間の隙間に着脱自在に装着される。隙間充填部材１３は、位置決め用部材１２の拡幅部１２ｂがいずれかのストッパ１０，１１、例えば外側ストッパ１１と当接しているときには、当接していない内側ストッパ１０と拡幅部１２ｂとの間に装着され、両方のストッパ１０，１１と当接していないときには、内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１双方と拡幅部１２ｂとの間それぞれに装着される。
【００５１】
隙間充填部材１３としては、従来周知のライナー材などが採用される。隙間充填部材１３で隙間を塞ぐことによって内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１の間で拡幅部１２ｂが位置決めされることにより、位置決め用部材１２がリングガーダ６に対して位置決めされ、これによりシールドジャッキ２は、スキンプレート４の径方向の移動位置でリングガーダ６に対し位置決めされる。
【００５２】
隙間充填部材１３が、一定厚さの板片などを重ね合わせて構成されることにより、当該板片の一定厚さを調整ピッチとして、リングガーダ６に対する、そしてまたセグメント３に対するシールドジャッキ２の移動位置が調整される。
【００５３】
本実施形態では、位置決め手段９を、棚状に形成した内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１と、これら両ストッパ１０，１１間で移動する拡幅部１２ｂを有する平板状の位置決め用部材１２と、拡幅部１２ｂとストッパ１０，１１との隙間に装着される隙間充填部材１３とで構成する場合について説明しているが、このような構成に限られない。
【００５４】
すなわち、位置決めできる構成であれば、例えば内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１を、リングガーダ６にスキンプレート４の径方向に沿って適宜長さで形成したスライド用スロットの形態とし、拡幅部１２ｂに代えて、位置決め用部材１２に、スライド用スロット内でスライド自在にスライドするスライド用突起を設け、隙間充填部材１３でスライド用突起のスライド用スロット内での移動位置を位置決めするようにしてもよい。
【００５５】
あるいは、リングガーダ６側及びシールドジャッキ２のフランジ２ｂ側それぞれに、スキンプレート４の径方向に沿って配列した複数の孔部と、シールドジャッキ２の移動位置で合致されたこれら孔部に一連に差し込むピンとから位置決め手段を構成してもよい。このように、位置決め機構として、従来周知のものを採用しても良いことはもちろんである。
【００５６】
さらに、位置決め手段９で位置決めされたシールドジャッキ２をリングガーダ６に固定して支持するための固定手段１５が設けられる。本実施形態では、固定手段１５は、位置決め手段９の位置決め用部材１２とリングガーダ６との間に設けられる。
【００５７】
固定手段１５は具体的には、位置決め用部材１２に、リングガーダ６の後面６ａに向けて貫通されるボルト１５ａと、このボルト１５ａ位置に合わせて、リングガーダ６の後面６ａに、スキンプレート４の径方向に沿って、すなわち長穴状の貫通穴７に沿ってこれと並行に形成されたボルト挿通用の長孔１５ｂと、長孔１５ｂを介し、ボルト１５ａと螺合され、位置決め用部材１２とリングガーダ６とを着脱自在に締結するナット１５ｃとから構成される。
【００５８】
ボルト１５ａ及びナット１５ｃの締結部材で位置決め用部材１２をリングガーダ６に締結することにより、位置決め用部材１２が一体的に設けられたシールドジャッキ２はリングガーダ６に固定され支持される。
【００５９】
シールドジャッキ２には従来周知のように、スキンプレート４の前後長さ方向に沿うジャッキ伸縮方向先端、すなわちロッド２ａの後端に、スキンプレート４上をスライド移動してセグメント３を押圧するためのスプレッダシュー１６が備えられる。
【００６０】
シールドジャッキ２がスキンプレート４の径方向に移動されると、スプレッダシュー１６も同様に、スキンプレート４に対し、その径方向に移動される。そして、スプレッダシュー１６の移動により、その移動量と同じ量で、当該スプレッダシュー１６とスキンプレート４との間に間隙が生じる。
【００６１】
本実施形態では、スプレッダシュー１６とスキンプレート４との間には、シールドジャッキ２がスキンプレート４の径方向へ移動されることで生じる間隙を塞いで当該スキンプレート４上でのスプレッダシュー１６のスライド移動を案内するスライディング部材１７が着脱自在に設けられる。
【００６２】
具体的には、スライディング部材１７は、スキンプレート４に面するスプレッダシュー１６の外側面１６ａに取り付け取り外し可能に設けられる。スライディング部材１７としては、上記隙間充填部材１３と同様なライナー材が用いられる。スライディング部材１７により、間隙が埋められて、シールドジャッキ２の移動にかかわらず、スプレッダシュー１６はスキンプレート４上をスライド移動される。
【００６３】
次に、本実施形態に係るシールド掘進機１の作用について、図３〜図５を参照して説明する。本実施形態では、環状配列のセグメント３の外径Ｒ１が一定に保持されて、内径だけが狭められる（Ｒ２→Ｒ３；Ｒ２＞Ｒ３）場合を例示して説明する。内径が狭められる前の内径が広いとき（Ｒ２）には、図３及び図５（Ａ）に示すように、セグメント３Ｘの厚みは薄く（Ｔ２）、内径が狭められるとき（Ｒ３）に、図４及び図５（Ｂ）に示すように、厚みの厚い（Ｔ１）セグメント３Ｙに切り換えられる。
【００６４】
同一外径であれば、厚みの薄いセグメント３Ｘは、その厚みの中心位置がスキンプレート４の径方向の外側となり、シールドジャッキ２の支持位置もそれに合わせて外側に移動され、厚みの厚いセグメント３Ｙは、その厚みの中心位置がスキンプレート４の径方向の内側となり、シールドジャッキ２の支持位置はそれに合わせて内側に移動される。
【００６５】
図３及び図５（Ａ）に示されている例では、厚みの薄いセグメント３Ｘで内径を広げているときには、シールドジャッキ２に一体的に設けられた位置決め用部材１２の拡幅部１２ｂが外側ストッパ１１に当接されている。従って、内側ストッパ１０と拡幅部１２ｂとの間に隙間充填部材１３が装着されて、これによりシールドジャッキ２の支持位置が外側に位置決めされている。
【００６６】
また、位置決めされたシールドジャッキ２は、固定手段１５の長孔１５ｂにおいて、スキンプレート４の径方向外方側に位置されるボルト１５ａと、それに螺合されるナット１５ｃによって、リングガーダ６に固定され支持される。また、当該例では、スプレッダシュー１６は直接、スキンプレート４上をスライド移動されるようになっている。
【００６７】
このように、シールドジャッキ２がスキンプレート４の径方向外方側に位置している状態で、厚みの薄いセグメント３Ｘの前端面３ａがシールドジャッキ２で押圧され、その反力でシールド掘進機１が推進される。
【００６８】
内径を狭めるために、厚みの厚いセグメント３Ｙに切り換えるときには、まず、ナット１５ｃを緩めて長孔１５ｂからボルト１５ａを取り外し、固定手段１５を離脱する。次いで、位置決め手段９の隙間充填部材１３を内側ストッパ１０と拡幅部１２ｂとの間の隙間から離脱させる。
【００６９】
次いで、内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１間で移動可能となった位置決め用部材１２の拡幅部１２ｂを、リングガーダ６に対し、シールドジャッキ２と共にスキンプレート４の径方向内方側に移動させる。この際、位置決め用部材１２は、リングガーダ６の後面６ａに対してスライド移動されるスライド面１２ｅを有するので、このスライド面１２ｅを利用して、長穴状の貫通穴７におけるシールドジャッキ２の移動を案内する。
【００７０】
シールドジャッキ２の移動状況は図示例では、図４中のシールドジャッキ２と貫通穴７との間のスキンプレート４内方側の隙間寸法ｓ１が、図３中の隙間寸法ｓ２（＞ｓ１）よりも狭まり、また、図５（Ａ）では、スキンプレート４の径方向で、位置決め用部材１２の上端とリングガーダ６の内縁とが位置ずれしている（図中、ｓ３で示す；図４も参照）のに対し、図５（Ｂ）では、位置ずれしていないことで示されている。
【００７１】
図４及び図５（Ｂ）に示されている例では、厚みの厚いセグメント３Ｙで内径を狭めたときには、位置決め用部材１２の拡幅部１２ｂが内側ストッパ１０に当接される。そこで、外側ストッパ１１と拡幅部１２ｂとの間に隙間充填部材１３を装着し、これにより、厚みが厚いセグメント３Ｙに切り換えたときのシールドジャッキ２の支持位置が径方向内方側に位置決めされる。
【００７２】
その後、固定手段１５の長孔１５ｂにおいて、スキンプレート４の径方向内方側に位置されるボルト１５ａと、それに螺合されるナット１５ｃによって、位置決め用部材１２、そしてまたシールドジャッキ２がリングガーダ６に固定され支持される。
【００７３】
加えて、シールドジャッキ２をスキンプレート４の径方向内方側へ移動した場合には、スプレッダシュー１６とスキンプレート４との間に間隙が生じるので、この間隙を塞いでスプレッダシュー１６をスキンプレート４上でスライド移動させるために、スプレッダシュー１６の外側面１６ａにスライディング部材１７を取り付ける。
【００７４】
そしてこのように、シールドジャッキ２がスキンプレート４の径方向内方側に位置している状態で、厚みの厚いセグメント３Ｙの前端面３ａがシールドジャッキ２で押圧され、その反力でシールド掘進機１が推進される。
【００７５】
図示例は、拡幅部１２ｂが外側ストッパ１１もしくは内側ストッパ１０のいずれかに直接当接される移動量でシールドジャッキ２がスキンプレート４の径方向に移動される場合であるが、隙間充填部材１３を内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１と拡幅部１２ｂとの間に装着して、これらストッパ１０，１１に拡幅部１２ｂが当接されない中間位置にシールドジャッキ２を位置決めできることはもちろんである。
【００７６】
内径を広げる場合については、内径を狭める場合と反対に、シールドジャッキ２をスキンプレート４の径方向外方側へ移動させればよい。また、上記説明では、同一外径Ｒ１で内径Ｒ２，Ｒ３だけを変化させる場合について説明したが、同一内径で外径だけを変化させる場合であっても、内径及び外径双方を変化させる場合であっても、上記と同様にしてシールドジャッキ２を移動させればよいことはもちろんである。
【００７７】
以上説明した本実施形態に係るシールド掘進機１にあっては、スキンプレート４内部に設けられ、シールドジャッキ２を支持するためのリングガーダ６と、リングガーダ６に形成され、スキンプレート４の径方向に沿う厚みが増減変更されるセグメント３を押圧するために、シールドジャッキ２をリングガーダ６に対しスキンプレート４の径方向へ移動可能とする移動許容部８としての長穴状の貫通穴７と、シールドジャッキ２とリングガーダ６との間に設けられ、シールドジャッキ２をスキンプレート４の径方向の移動位置でリングガーダ６に位置決めするための位置決め手段９と、位置決めされたシールドジャッキ２をリングガーダ６に固定して支持させるための着脱自在な固定手段１５とを備えて構成されていて、シールドジャッキ２に対して、スキンプレート４の径方向への移動を可能とする移動許容部８と、移動位置で位置決めする位置決め手段９と、位置決め後に固定する固定手段１５だけで構成できるので、環状配列されたセグメント３の内径や外径を途中で変更しても、背景技術のような大掛かりな構造を採用することなく、構造が簡単であると共に、セグメント３の寸法変更に対し、背景技術のように部品交換などシールドジャッキ２自体の構成の変更や回転操作が必要なくて、これによりセグメント３を押圧する位置が変わってしまうことを抑制し、高い位置精度でセグメント３を押圧することができる。
【００７８】
移動許容部８は、例えばシールドジャッキ２が貫通する貫通穴７を長穴状に形成するだけで足り、既存のシールド掘進機に対しても極めて容易に備えることができる。
【００７９】
位置決め手段９を、リングガーダ６に、スキンプレート４の径方向内方側及び外方側に互いに間隔を隔てて一対設けられた内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１と、シールドジャッキ２に一体的に設けられ、かつ内側ストッパ１０と外側ストッパ１１との間に配置され、これら内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１間で移動可能な拡幅部１２ｂを有する位置決め用部材１２と、位置決め用部材１２の拡幅部１２ｂと外側ストッパ１１及び内側ストッパ１０との間の隙間に着脱自在に装着され、リングガーダ６に対し位置決め用部材１２を位置決めする隙間充填部材１３とを備えて構成したので、スキンプレート４の径方向という、一方向への移動に対する位置決めを、簡単な構造で、容易な作業で行うことができる。
【００８０】
隙間充填部材１３を隙間に装着するようにしたので、隙間充填部材１３の厚みを調整ピッチとして、複数の移動位置で位置決めをすることができ、シールドジャッキ２を、セグメント３の多様な厚みの変更に適切に対応させて移動させることができる。
【００８１】
位置決め用部材１２は、シールドジャッキ２の移動を案内するために、リングガーダ６の後面６ａに対してスライド移動されるスライド面１２ｅを有するので、シールドジャッキ２に一体的に設けた位置決め用部材１２のスライド面１２ｅをリングガーダ６の後面６ａに沿ってスライド移動して、操作性よく円滑にシールドジャッキ２を案内して移動させることができる。
【００８２】
内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１を、スキンプレート４の周方向に、シールドジャッキ２の側方に配置するようにしたので、シールドジャッキ２に対しその上方や下方に位置させる場合よりも、これらストッパ１０，１１の設置によるスキンプレート４の径方向における寸法増加がなく、位置決め手段９を省スペースで、コンパクトに設置することができる。
【００８３】
内側ストッパ１０及び外側ストッパ１１を、スキンプレート４の周方向に、シールドジャッキ２の両側に配設するようにしたので、片側だけに設ける場合よりも、位置固定機能やリングガーダ６への支持機能を向上することができる。
【００８４】
固定手段１５は、リングガーダ６に、スキンプレート４の径方向に沿って形成された長孔１５ｂと、長孔１５ｂを介してリングガーダ６と位置決め用部材１２、ひいてはシールドジャッキ２とを締結するボルト１５ａ及びナット１５ｃ等の締結部材とを備えて構成するようにしたので、長孔１５ｂを備えることから、シールドジャッキ２をその移動方向のどの位置でも適切に位置固定でき、リングガーダ６に安定して支持させることができる。
【００８５】
シールドジャッキ２は、スキンプレート４の長さ方向に沿うジャッキ伸縮方向先端に、すなわちロッド２ａの後端に、スキンプレート４上をスライド移動してセグメント３を押圧するスプレッダシュー１６を備え、スプレッダシュー１６とスキンプレート４との間には、シールドジャッキ２がスキンプレート４の径方向へ移動されることで生じる間隙を塞いで当該スキンプレート４上でのスプレッダシュー１６のスライド移動を案内するスライディング部材１７が着脱自在に設けられるので、シールドジャッキ２が移動されても、スキンプレート４上におけるスプレッダシュー１６の移動を円滑に案内することができ、セグメント３を適正に押圧することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  シールド掘進機
２  シールドジャッキ
２ａ  ロッド
３  セグメント
４  スキンプレート
６  リングガーダ
８  移動許容部
９  位置決め手段
１０  内側ストッパ
１１  外側ストッパ
１２  位置決め用部材
１２ｅ  スライド面
１３  隙間充填部材
１５  固定手段
１５ａ  ボルト
１５ｂ  長孔
１５ｃ  ナット
１６  スプレッダシュー
１７  スライディング部材
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２  セグメントの厚み
【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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