(57)【要約】【課題】  トンネル掘削後にトンネル掘削機の外殻体から掘削機本体を切り離して発進立坑側に回収する際に、掘削機本体に支持されているカッタ板の重量によって掘削機本体が前屈み状態に傾動するのを防止しながら円滑な回収を可能にする。【解決手段】  外殻体１内に円輪形状の第一隔壁２を介して掘削機本体３を引き抜き可能に設けていると共に掘削機本体３内の第二隔壁５に前方の地盤を掘削するカッタ板６を支持させてなるトンネル掘削機によって所定長のトンネルを掘削した後、カッタ板６を縮径させて上記第一隔壁２を通過可能な小径のカッタ板部6Aとし、このカッタ板部6Aの下周部にソリ部材９を装着したのち、掘削機本体３を牽引して該ソリ部材９を第一隔壁２に乗り上げるように摺動させながらカッタ板部6Aを第一隔壁２を通過させ、掘削機本体３と一体に回収する。【選択図】    図８
2008202315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端部内周面に円環形状の第一隔壁を設けてなる外殻体と、この外殻体の第一隔壁に引き抜き可能に支持された内殻体に第二隔壁を一体に設けていると共にこの第二隔壁にカッタ板の回転駆動手段を装着している掘削機本体と、第二隔壁に回転自在に支持されて上記外殻体の前方地盤を掘削するカッタ板とを備えてなるトンネル掘削機によって地中にトンネルを掘削しながら掘削跡に管路を形成したのち、この管路内を通じて上記掘削機本体を回収する方法であって、所定長のトンネルの掘削完了後に上記外殻体に対する内殻体の連結を解くと共に上記カッタ板を上記第一隔壁を通過可能な外径に縮小させて縮小したカッタ板の外周端における下周部の少なくとも２箇所に、周方向に所定間隔を存して後部が後端にゆくに従って上向きに傾斜したテーパ面に形成されているソリ部材を取付けたのち、掘削機本体を後方に牽引してそのソリ部材を第一隔壁の内周面上を摺動させながらカッタ板を第一隔壁を通過させ、掘削機本体とカッタ板とを一体的に管路内を通じて回収することを特徴とするトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法。
【請求項２】
カッタ板は、回転中心から外径方向に向かって放射状に設けられ且つ前面に複数の掘削ビットを突設している複数本のスポーク体の外端部間を第一隔壁の内周面に沿うように円弧状に湾曲したフレーム部材によって連結して第一隔壁の内径よりも小径に形成したカッタ板部と、このカッタ板部における各スポーク体の外端から延長方向に出没自在に又は取り外し可能に突設していると共に前面に複数の掘削ビットを突設してなる外側スポーク体とからなり、この外側スポーク体をスポーク体内に没入又はスポーク体から取り外すことによって該カッタ板を縮小させ、ソリ部材を介して第一隔壁内に保持された状態で該小径のカッタ板部の少なくとも下周面両側部に外殻体の内底面上から管体の内底面上を転動するガイドローラを装着することを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法。
【請求項３】
ソリ部材は、カッタ板の円弧状フレーム部材の前後端面間の幅よりも長く且つ後部が後端にゆくに従って上向きに傾斜したテーパ面に形成されている平面長方形状のソリ片と、同じくカッタ板の円弧状フレーム部材の前後端面間の幅よりも長い長方形状の連結片とからなり、これらのソリ片と連結片とを上記円弧状フレーム部材の所定部分における外周面側と内周面側とにそれぞれ配設して円弧状フレーム部材から前後方向に突出した前端部間と後端部間をボルトにより連結することにより円弧状フレーム部材に着脱自在に取付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法。
【請求項４】
内殻体の外周面前後部に外殻体の内周面上を前後方向に転動可能な複数個のガイドローラを回転自在に軸支していると共に、後端面に周方向に間隔を存して内殻体を外殻体の内周面に一体に連結させた連結部材を取り外し可能に配設していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘削機によって地中にトンネルを掘削しながら所定長の管路を形成したのち、該管路内を通じて掘削機本体を回収、撤去するトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発進立坑側からトンネル掘削機によって地中にトンネルを掘削しながら該掘削壁面に管路を施工していくトンネル工事においては、トンネル掘削機が到達立坑に達すると、この到達立坑内から地上に回収して再利用することが行われているが、到達側に既存の人孔が設けられていたり、周辺に建物等が存在していて到達立坑を設けることができない場合、或いは、既設トンネルに達する管路を施工したのち、この既設トンネル内を通じて回収できない場合等においては、従来からトンネル掘削機を解体することなくその外殻体を残した状態で掘削機本体を上記管路内を通じて発進立坑側に回収、撤去することが行われている。
【０００３】
このような回収型のトンネル掘削機としては、例えば、特許文献１に記載したように、内外径が上記管路と略同一の内外径に形成され、且つ、その前端部内周面に円環形状の第一隔壁を設けてなる外殻体と、この外殻体の第一隔壁に後方に向かって引き抜き可能に支持された内殻体の前端部に第二隔壁を一体に設けていると共にこの第二隔壁の背面にカッタ板の回転駆動手段を装着し且つ上記内殻体の外周面に第一隔壁の内底面上から管路の内底面上を転動可能な複数個のガイドローラを装着してなる掘削機本体と、第二隔壁に回転自在に支持され且つ上記第一隔壁を通過可能な外径に縮径可能なカッタ板と、スクリューコンベア等の掘削土砂排出手段とを備えてなるトンネル掘削機が知られている。
【０００４】
そして、このトンネル掘削機によってトンネルを掘削する場合には、掘削機本体の内殻体の後端部複数箇所を外殻体の内周面に推進反力伝達部材を介して連結した状態にして、発進立坑側からの推進力を管路からトンネル掘削機に伝達しながらカッタ板により前方のの地盤を掘進させ、所定長さまでトンネルを掘削すると、上記掘削土砂排出手段を管路内を通じて回収、撤去すると共に該カッタヘッドを上記外殻体の内径以下にまで縮径させ、且つ推進反力伝達部材を取り外したのち、外殻体を掘削壁面に埋め殺し状態に残置させた状態で掘削機本体を後方に牽引し、ガイドローラによって掘削機本体を支持させながら管路内を通じて回収、撤去している。
【特許文献１】特許第３８３０９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような掘削機本体の回収方法によれば、掘削機本体から掘削土砂排出手段を取り外したのちこの掘削機本体を牽引して、外殻体の前端部内周面に一体に固着している円環形状の第一隔壁の内周面から該掘削機本体の内殻体の前端部を後方に離脱させることにより第一隔壁による内殻体の前端部の支持を解いた際には、内殻体から前方に突出しているカッタ板の重量によって掘削機本体が全体的に内殻体の後端から前端に向かって僅かに斜め下向きに傾動する事態、換言すれば、前屈み状態となる事態が発生する。  
【０００６】
このような掘削機本体の傾動は、その内殻体の前後部をガイドローラによって支持していても、これらのガイドローラと外殻体の内周面間には該ガイドローラを円滑に転動させるための遊びを設けている関係上発生するものであり、このため、縮径したカッタ板の下周部外端がその傾動によって下方に偏移し、掘削機本体の牽引によってこのカッタ板を第一隔壁内を通過させる際に、該カッタ板の下端部後端縁が第一隔壁の開口前端縁における下端部に当接してそれ以上の後方への移動が阻止され、カッタ板を掘削機本体と共に回収することができなくなるといった問題点がある。
【０００７】
また、カッタ板を第一隔壁内を通過させることができても、その傾動姿勢を修正しない限り、それ以後の回収作業、例えば、縮径したカッタ板の外周面に該カッタ板を支持するガイドローラの取付作業等に悪影響を与える等の問題点があった。特に、内殻体の胴長を短くして軽量化や方向制御の容易性を図った場合には、カッタ板の重量による掘削機本体の傾動傾向が著しく発生し、従来のトンネル掘削機では内殻体の胴長を短くすることが困難であった。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、掘削機本体の回収時において、該掘削機本体を傾動させることなく、縮径したカッタ板を安定した状態で外殻体の前端部内周面に一体に設けている円環形状の第一隔壁内を円滑且つ確実に通過させて掘削機本体と共に後方に回収する作業が能率よく行うことができるトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法を提供するにある。
【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本発明のトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法は、は、請求項１に記載したように、前端部内周面に円環形状の第一隔壁を設けてなる外殻体と、この外殻体の第一隔壁に引き抜き可能に支持された内殻体に第二隔壁を一体に設けていると共にこの第二隔壁にカッタ板の回転駆動手段を装着している掘削機本体と、第二隔壁に回転自在に支持されて上記外殻体の前方地盤を掘削するカッタ板とを備えてなるトンネル掘削機によって地中にトンネルを掘削しながら掘削跡に管路を形成したのち、この管路内を通じて上記掘削機本体を回収する方法であって、所定長のトンネルの掘削完了後に上記外殻体に対する内殻体の連結を解くと共に上記カッタ板を上記第一隔壁を通過可能な外径に縮小させて縮小したカッタ板の外周端における下周部の少なくとも２箇所に、周方向に所定間隔を存して後部が後端にゆくに従って上向きに傾斜したテーパ面に形成されているソリ部材を取付けたのち、掘削機本体を後方に牽引してそのソリ部材を第一隔壁の内周面上を摺動させながらカッタ板を第一隔壁を通過させ、掘削機本体とカッタ板とを一体的に管路内を通じて回収することを特徴とする。
【００１０】
このように構成したトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法において、請求項２に係る発明は、カッタ板を、その回転中心から外径方向に向かって放射状に設けられ且つ前面に複数の掘削ビットを突設している複数本のスポーク体の外端部間を第一隔壁の内周面に沿うように円弧状に湾曲したフレーム部材によって連結することにより第一隔壁の内径よりも小径に形成したカッタ板部と、このカッタ板部における各スポーク体の外端から延長方向に出没自在に又は取り外し可能に突設していると共に前面に複数の掘削ビットを突設してなる外側スポーク体とから構成し、この外側スポーク体をスポーク体内に没入又はスポーク体から取り外すことによって該カッタ板を縮小させ、ソリ部材を介して第一隔壁内に保持された状態で該小径のカッタ板部の少なくとも下周面両側部に外殻体の内底面上から管体の内底面上を転動するガイドローラを装着することを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項３に係る発明は、上記ソリ部材を、カッタ板の円弧状フレーム部材の前後端面間の幅よりも長く且つ後部が後端にゆくに従って上向きに傾斜したテーパ面に形成されている平面長方形状のソリ片と、同じくカッタ板の円弧状フレーム部材の前後端面間の幅よりも長い長方形状の連結片とから構成し、これらのソリ片と連結片とを上記円弧状フレーム部材の所定部分における外周面側と内周面側とにそれぞれ配設して円弧状フレーム部材から前後方向に突出した前端部間と後端部間をボルトにより連結することにより円弧状フレーム部材に着脱自在に取付けるように構成していることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、上記内殻体の外周面前後部に外殻体の内周面上を前後方向に転動可能な複数個のガイドローラを回転自在に軸支していると共に、後端面に周方向に間隔を存して内殻体を外殻体の内周面に一体に連結させた連結部材を取り外し可能に配設していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のトンネル掘削機における掘削機本体の回収方法によれば、掘削機本体の回収時にカッタ板を外殻体の前端部内周面に一体に設けている円環形状の第一隔壁内を通過可能な外径となるように縮小させたのち、該縮小したカッタ板の外周端における下周部の少なくとも２箇所に、周方向に所定間隔を存して後部が後端にゆくに従って上向きに傾斜したテーパ面に形成されているソリ部材を取付けるので、掘削機本体を後方に牽引移動させてその内殻体の前端部を上記第一隔壁から後方に離脱させた際には、カッタ板の重量によって掘削機本体全体の重心が前方側に移動して内殻体が前屈み状に下向きに傾動する不安定な姿勢となるが、この状態から掘削機本体を連続的に後方に牽引移動させてカッタ板の後端が第一隔壁の開口前端縁に達すると、上向きに傾斜しているソリ部材の後端部下面が第一隔壁の開口前端縁における下周部上に乗り上げるようにして該第一隔壁内に進入し、カッタ板の後端を第一隔壁の前端に当接させることなくカッタ板を第一隔壁内に円滑且つ確実に受け入れさせることができる。
【００１４】
従って、この状態においては掘削機本体の軸芯をカッタ板と共に外殻体の中心線上に正確に合致させた安定した姿勢に保持することができ、この状態から掘削機本体をさらに牽引することによってカッタ板を第一隔壁から後方に引き出しながら管路内を通じての回収作業が能率よく行うことができる。
【００１５】
さらに、請求項２に係る発明によれば、カッタ板を縮小させたのち、掘削機本体を牽引することにより上記ソリ部材を介してカッタ板を第一隔壁内に位置させ、この状態にして該小径のカッタ板部の少なくとも下周面両側部にガイドローラを装着するので、重量の大きいカッタ板をこのガイドローラよって支持して掘削機本体が該カッタ板の重量により前屈み状に傾動するのを確実になくすることができ、掘削機本体を安定した姿勢に保持しながらカッタ板と共に円滑に回収、撤去することができ、その上、再度使用する際の搬送作業等も比較的安全に且つ容易に行うことができる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明によれば、ソリ部材は、カッタ板の円弧状フレーム部材の前後端面間の幅よりも長く且つ後部が後端にゆくに従って上向きに傾斜したテーパ面に形成されている平面長方形状のソリ片と、同じくカッタ板の円弧状フレーム部材の前後端面間の幅よりも長い長方形状の連結片とからなり、これらのソリ片と連結片とを上記円弧状フレーム部材の所定部分における外周面側と内周面側とにそれぞれ配設して円弧状フレーム部材から前後方向に突出した前端部間と後端部間をボルトにより連結することにより円弧状フレーム部材に着脱自在に取付けられているので、カッタ板の円弧状フレーム部材を利用してソリ部材の装着作業が簡単且つ確実に行うことができ、その取り外し作業も容易に行える。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、内殻体の外周面前後部に外殻体の内周面上を前後方向に転動可能な複数個のガイドローラを回転自在に軸支しているので、内殻体の長さが短尺であっても上記カッタヘッドを支持しているガイドローラと共に掘削機本体全体を安定した状態で支持することができ、そのため、外殻体もこの内殻体の長さに応じて短くすることができて方向制御も容易に且つ正確に行うことができるものであり、さらに、掘削機本体の軽量化を図ることができて搬送等の取扱性が容易となるものである。
【００１８】
また、内殻体の後端面に、周方向に間隔を存して該内殻体を外殻体の内周面に一体に連結させた連結部材を取り外し可能に配設しているので、発進立坑側からトンネル掘削壁面内に埋設される管路を構成する管体の後端面を押圧してトンネル掘削機を推進させる際に、管路を介して外殻体に伝達する推進力を上記連結部材を介してカッタヘッドを回転自在に支持している内殻体に確実に伝達しながらトンネルを掘進していくことができ、また、掘削機本体の回収時には、この連結部材を取り外すことによって掘削機本体を能率よく回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１は推進工法によってトンネルＴを掘削しながらそのトンネルＴ内に管体ｐを推進、埋設することにより管路Ｐを形成していくトンネル掘削機の簡略縦断側面図であって、前端部内周面に内径が管路Ｐの内径よりも小径の円環形状の第一隔壁２の外周端面を一体に固着させている一定長さを有する円筒形状の外殻体１と、この外殻体１の第一隔壁２に引き抜き可能に支持された内殻体４を有すると共にこの内殻体４の長さ方向の中間部内周面にその外周端面を一体に固着させている第二隔壁５にカッタ板６の回転駆動手段７を装着している掘削機本体３と、第二隔壁５の前面に回転自在に支持されて上記外殻体１の前方地盤を掘削するカッタ板６と、掘削土砂の排出手段８とを備えている。
【００２０】
上記第一隔壁２の内周端面には短筒形状の支持部材2'の前端部外周面を一体に固着している一方、掘削機本体３の上記内殻体４は外殻体１の長さの１／２程度の短い長さを有する円筒体からなり、この内殻体４の前端外周面に一体に固着している一定厚みを有するリング状のスペーサ部材4'の外周面を上記支持部材2'の円形内周面に摺動自在に支持させている。なお、このようなスペーサ部材4'を設けることなく、内殻体４の前部外周面を直接支持部材2'に摺動自在に支持させてもよい。
【００２１】
外殻体１はその外径を管路Ｐの外径に略等しく形成されていると共に内周面の下周部と上周部とに、上記第一隔壁２の後面から管路Ｐの前端に達する長さを有し、且つ、その頂面が管路Ｐの内周面と面一に連続する高さを有する一定幅のローラガイド部材10、10を、周方向に一定間隔を存して図３に示すように、左右一対宛、固定している。そして、上記第一隔壁２の内周端面に固着している短筒形状の支持部材2'の後端部外周面を支持片2aを介してこれらのローラガイド部材10、10の頂面に支持させている。なお、外殻体１の上周部側には必ずしもこれらのローラガイド部材10、10を設けておく必要はない。
【００２２】
一方、掘削機本体３における上記内殻体４の外周面における下周部と上周部との前後部に、上記ローラガイド部材10、10上を前後方向に転動する左右一対のガイドローラ11、11を周方向に上記隣接するローラガイド部材10、10と同一間隔を存して装着してあり、この前後左右に設けたガイドローラ11によって外殻体１の内周面上に掘削機本体３を支持している。なお、内周端面に短筒形状の支持部材2'を一体に固着している上記第一隔壁２には前側のガイドローラ11、11が介入可能な一定幅を有する切欠部2bを全長に亘って形成している。
【００２３】
さらに、上記外殻体１は長尺の前側外殻部1aと短尺の後側外殻部1bとに分割して、これらの前側外殻部1aの後端部と後側外殻部1bの前端部とを中折れ部12を介して上下左右方向に屈折自在に接続していると共に前側外殻部1aの後端部と後側外殻部1bの前端部間を周方向に適宜間隔毎に配設した複数本の方向修正ジャッキ13によって連結している。また、前側外殻部1aの後部内周面四方に、図３に示すように、高さが第一隔壁２の内周端面に固着した支持部材2'の高さよりも僅かに低い固定脚部材14を固着していると共にこの固定脚部材14上に、上記掘削機本体３の内殻体４の後端面とこの固定脚部14の頂面間をボルト等によって連結する側面Ｌ字状の連結部材15を取り外し可能に固定している。
【００２４】
外殻体１の前方地盤を掘削する上記カッタ板６は、トンネル掘削時にはその外径を外殻体１の外径に略等しくし、掘削機本体３の回収時にはその外径を上記第一隔壁２の短筒形状の支持部材2'の内径や管路Ｐの内径よりも小径となるように縮小可能に構成してあり、縮小したカッタ板部6Aの外周端における下周部には、掘削機本体３の回収時に、周方向に所定間隔を存して後部が後端にゆくに従って上向きに傾斜したテーパ面に形成されているソリ部材９、９（図５、図６参照）を取付けるように構成している。
【００２５】
詳しくは、カッタ板６は図１、図２に示すように、その回転中心から外径方向に向かって、長さが第一隔壁２の短筒形状の支持部材2'の内径よりも短い複数本（図においては４本）のスポーク体6a1 を放射状に突設していると共に隣接するスポーク体6a1 、6a1 の外端部間を上記支持部材2'の内周面に沿うように円弧状に湾曲したフレーム部材6a2 によって連結して支持部材2'の内径よりも小径に形成されているカッタ板部6Aと、このカッタ板部6Aにおける各スポーク体6a1 の外端から延長方向に突出している外側スポーク体6bとからなり、これらのスポーク体6a1 、6bの前面両側部には長さ方向に所定間隔毎に前方に向かって複数本の掘削ビット6cを突設している。なお、上記第一隔壁２の内周端に一体に固着している短筒形状の支持部材2'の内周面によって第一隔壁２の内周面を形成している。  
【００２６】
小径カッタ板部6Aの各スポーク体6a1 は中空に形成されていてその中空内に上記外側スポーク体6bを収納し、中空スポーク体6a1 内に設けているジャッキ（図示せず）によって該外側スポーク体6bをスポーク体6a1 から出没自在に突出させるように構成しているが、各スポーク体6a1 の外端面に外側スポーク体6bの内端面を取り外し可能に固着するように構成しておいてもよく、或いは、折り畳み自在に構成しておいてもよい。なお、カッタ板としてはこのようなスポークタイプのカッタ板６に限らす、面板構造のカッタ板であってもよい。
【００２７】
上記小径カッタ板部6Aの下周部に取付けられるソリ部材９は図４〜図６に示すように、カッタ板６における上記円弧状フレーム部材6a2 の前後端面間の幅よりも長く且つ後部が後端にゆくに従って上向き（円弧状フレーム部材6a2 の内周面側）に傾斜した凸弧状のテーパ面に形成されている平面長方形状のソリ片9aと、同じく小径カッタ板部6Aの円弧状フレーム部材6a2 の前後端面間の幅よりも長い長方形状の連結片9bとからなり、上記円弧状フレーム部材6a2 の所定部分を挟むようにしてソリ片9aを円弧状フレーム部材6a2 の外周面に接して配設すると共に連結片9bを円弧状フレーム部材6a2 の内周面に接して配設し、円弧状フレーム部材6a2 の前後端面から前後方向に突出したこれらのソリ片9aと連結片9bの前端部間と後端部間を数本のボルト9cによって連結することにより、ソリ部材９を円弧状フレーム部材6a2 の所定部分に着脱自在に取付けるように構成している。
【００２８】
ソリ部材９を円弧状フレーム部材6a2 に取付けた状態においては、そのソリ片9aの下面は第一隔壁２の内周面に対して上記第一隔壁２の支持部材2'の内周面の高さに等しい高さ位置となるようにソリ片9aの厚み等を設定している。このソリ部材９、９は、掘削機本体３を回収する時において、垂直下方に向けたスポーク体6a1 の両側端面に連結している円弧状フレーム部材6a2 、6a2 にスポーク体6a1 を中央にしてその両側部に所定の間隔を存して取付けられ、さらに、これらの一対のソリ部材９、９から上方に向かって所定間隔を存した位置にも、ソリ部材９、９を着脱自在に取付けるように構成している。また、下側の上記左右一対のソリ部材９、９の外側近傍部において、上記掘削機本体３の内殻体４の外周面における下周部に取付けている左右のガイドローラ11、11の前方にそれぞれ対向するスポーク体6a1 、6a1 の下周部に、図５に２点鎖線で示すように、これらのガイドローラ11、11と同径の左右一対のガイドローラ16、16を装着するように構成している。
【００２９】
上記カッタ板６の回転駆動手段７は、掘削機本体３における第二隔壁５の背面外周部に装着されている駆動モータ7aと、第二隔壁５の前面側における内殻体４の前端部内周面に回転自在に支持されている回転リング部材7bと、この回転リング部材7bの後面に一体に固着しているリング状の内歯車7cと、第二隔壁５を貫通した上記駆動モータ7aの回転軸に固着してこの内歯車7cと噛合している小歯車7dとからなり、上記カッタ板６における小径カッタ板部6Aを形成している各スポーク体6a1 の後面外周部に後方に向かって突設したアーム部材6eを上記回転リング部材7bの前面に一体に固着して、回転駆動手段７の駆動モータ7aの作動によりカッタ板６を回転させるように構成している。なお、カッタ板６の回転中心には、第二隔壁５の中央部に回転自在に支持された回転中心軸6dの前端が一体に設けられている。
【００３０】
また、上記カッタ板６の後面と第二隔壁５の前面間の空間部を、カッタ板６によって掘削された土砂を取り込んで一旦滞留させておく土砂室17に形成していると共に第二隔壁５の下部にはこの土砂室17の下端部内に臨ませている土砂取込み口24を設けてあり、この土砂取込み口24にスクリューコンベアからなる上記土砂排出手段８の前端開口部を接続して、土砂室17からこの土砂排出手段８を通じて掘削土砂を後方に排出するように構成している。
【００３１】
また、本発明の実施の形態においては図１、図３に示すように、上記外殻体１の前側外殻部1aの外周面に円筒体を周方向に複数分割した形状を有する複数枚の可動フード18を前後方向に摺動自在に配設して、これらの可動フード18により前側外殻部1aを被覆していると共に、該前側外殻部1aの内周面に各可動フード18に対応させて内部にフード作動用ジャッキ19を配設している円筒状枠体20を沿わせてあり、この円筒状枠体20の前端を前側外殻部1aの前端から前方に突出した可動フード18の前端部内周面に一体に連結していると共にフード作動用ジャッキ19の前端を円筒状枠体20の前端部内面に連結し、後端を前側外殻部1aの後端内周面に突設しているブラケット21に連結してフード作動用ジッャキ19を伸長させることにより、それぞれのジッャキに対応した可動フード18を前方に突出させて地中に打ち込むように構成している。なお、各円筒状枠体20の前端部は第一隔壁２の上記支持部材2'の外周面と外殻体１の内周面とに前後方向に摺動可能に保持されている。
【００３２】
次に、以上のように構成したトンネル掘削機によって地中に管路Ｐを施工するには、まず、このトンネル掘削機を発進立坑（図示せず）内に設置すると共に一定長のヒューム管等からなる管体ｐを外殻体１の後側外殻部1bの後端面に接続し、外側スポーク体6bを外方に突出させてカッタ板６を大径にした状態で回転駆動手段８を作動させて該カッタ板６を回転させると共に管体ｐの後端面を発進立坑内に配設している複数本の推進ジャッキよりなる推進手段（図示せず）によって押し進めることによりトンネル掘削機を地中に掘進させる。
【００３３】
そして、トンネル掘削機が発進立坑から地中内に一定長推進すると、管体ｐの後端に次の管体ｐの前端を接続させ、この管体ｐの後端を上記推進手段によって押し進めて、先頭の管体ｐに該管体ｐに後続させながらトンネル掘削機をさらにトンネル計画線に沿って掘進させ、以下、トンネル掘削機によって一定長のトンネルが掘削される毎に発進立坑側において管体ｐを順次、継ぎ足しながら押し進めて管路Ｐを形成していく。
【００３４】
推進手段による推進力は管体ｐから外殻体１の後側外殻部1b、方向修正ジャッキ13、前側外殻部1a、連結部材15を介して内殻体４に伝達され、外殻体１と掘削機本体３とを一体に推進させてカッタ板６により前方の地盤を掘進する。カッタ板６によって掘削された土砂は土砂室17内に取り込み、土砂排出手段８によって排出する。なお、トンネルＴの掘進中において、トンネル掘削機の方向を修正したり曲線トンネル部を掘削する場合には、方向制御ジャッキ13を作動させて後側外殻部1bに対して前側外殻部1aを所定方向に屈折させることにより行う。
【００３５】
このトンネル掘削機が図１に２点鎖線手示す既設トンネルT'に対して交差するように該既設トンネルT'まで達すると、カッタ板６が既設トンネルT'の外周面に近接した状態で掘進を停止したのち、上記フード作動用ジッャキ19を順次伸長させることにより、各可動フード18をカッタ板６の外周から前方の地盤に打ち込んでその先端を既設トンネルT'の外周壁面に当接させることにより、これらの可動フード18で囲まれた地盤と外側の地盤とを縁切りし、しかるのち、可動フード18で囲まれた地盤を掘削、除去すると共に可動フード18の先端が当接している既設トンネルT'の外周壁面部を解体することによって上記管路Ｐをこの既設トンネルT'に該既設トンネルT'から分岐した状態に連通させる。
【００３６】
こうして、既設トンネルT'から上記管路Ｐを分岐させた状態で連通させたのち、トンネル掘削機における掘削機本体３を管路Ｐ内を通じて発進立坑側に回収する作業に移る。なお、管路Ｐを既設トンネルT'に分岐させることなく、トンネル掘削機の掘進によって狭い到達立坑等に達した所定長の管路Ｐを施工したのち、掘削機本体３を回収する場合には、外殻体１に上記のような可動フード18やフード作動用ジャッキ19等を設けておく必要はない。また、管路Ｐは管体ｐを順次、継ぎ足すことによって形成しているが、トンネル掘削面にセグメントを組立てることによって形成してもよい。この場合には、公知のように、トンネル掘削機の機内に周方向に適宜間隔毎に複数本の推進ジャッキを装着しておき、この推進ジャッキを上記セグメント覆工よりなる管路の前端面に反力をとって推進させることによりトンネルを掘進するように構成している。
【００３７】
トンネル掘削機によって所定長のトンネルを掘削して管路Ｐを形成したのち、この管路Ｐ内を通じて上記掘削機本体３を発進立坑側に回収、撤去する方法を説明すると、まず、掘削機本体３の第二隔壁５に取付けているスクリューコンベアからなる土砂排出手段８を取り外して管路Ｐ内を通じて発進立坑側に回収、撤去する。この土砂排出手段８の回収作業は、管路Ｐの内底部に予め配設されている後続台車移動用の軌条上を走行する台車上に載せて行うことができる。また、この軌条を撤去した後に管路Ｐの内底面上を走行するローラ台車上に載せて行ってもよい。そうすることにより、移動空間が広く取れ、搬送性がよくなる。
【００３８】
土砂排出手段８の回収と軌条の撤去作業と共に掘削機本体３の第二隔壁５に回転自在に支持されたカッタ板６を、その外側スポーク体6bを中空スポーク体6a1 内に収納するか、或いは外側スポーク体6bを取り外すことによって、図６に示すように第一隔壁２の短筒形状の支持部材2'の内径よりも外径が僅かに小径のカッタ板部6Aにする。しかるのち、このカッタ板部6Aの下周部における両側部、即ち、垂直下方に向けたスポーク体6a1 の両側端面に連結している円弧状フレーム部材6a2 、6a2 に図５〜図７に示すように、周方向に所定の間隔を存してソリ部材９、９を取付ける。この取付作業は、ソリ片9aと連結片9bとをスポーク体6a1 の外面側と内面側とに配してこれらのソリ片9aと連結片9bとでフレーム部材6a2 の所定部分を挟持させた状態にしてこのフレーム部材6a2 から前後方向に突出する端部間をボルト9cにより連結することによって、簡単且つ強固に行うことができる。
【００３９】
小径のカッタ板部6Aの下周部に対する複数個のソリ部材９の装着作業と共に掘削機本体３を外殻体１に連結、固定している連結部材15を取り外す。なお、カッタ板部6Aの背面側に掘削機本体３の回収に邪魔になる土砂攪拌棒22が設けられている場合には、この土砂攪拌棒22も撤去しておく。
【００４０】
しかるのち、掘削機本体３の第二隔壁５の後端に突設しているブラケット23等に牽引用ロープ（図示せず）を連結して後方に牽引すると、掘削機本体３はその内殻体４の外周面に装着しているガイドローラ11を外殻体１の内周面に設けているローラガイド部材10上で転動させながら後方に移動し、第一隔壁２の短筒形状の支持部材2'に支持させている前部を、その前端部外周面に装着しているスペーサ部材4'を支持部材2'の内周面上を後方に摺動させながらこの支持部材2'から後方に離脱させる。
【００４１】
掘削機本体３の前端部が第一隔壁２の支持部材2'から離脱した直後においては、掘削機本体３と一体に後退するカッタ板部6Aの背面が第一隔壁２の前方近傍部に達しているが、この第一隔壁２の支持部材2'上には支持されておらず、そのため、このカッタ板部6Aの重量によって掘削機本体３が下周部の前側に装着しているガイドローラ11を支点として内殻体４の後端部がその後端部外周面に装着しているガイドローラ11の軸受部等の遊びをなくするように上方に移動し、掘削機本体３が僅かに前屈み状態に傾動してカッタ板部6Aの中心が第一隔壁２の支持部材2'の中心に対して下方に偏移し、その下端が支持部材2'の下端前方に対して下方に変動する事態が発生する虞れがあるが、このような事態が生じても、掘削機本体３をそのまま後方に牽引すると、上記ソリ部材９が図８、図９に示すようにその上向きに傾斜している下面を第一隔壁２の支持部材2'の下周部内周面における前端縁に当接させたのち、支持部材2'の内周面上に乗り上げる。
【００４２】
この状態においては、掘削機本体３がカッタ板部6Aと共にその中心が外殻体１の中心合致した正確な姿勢に保持されてあり、この位置まで掘削機本体３を後退させたのち、一旦停止させる。そして、掘削機本体３の下周部における前側に装着した左右一対のガイドローラ11、11を介入させていた第一隔壁２における円筒形状の上記支持部材2'の切欠部2b、2bの空間部を利用して、この切欠部2b、2bに面しているカッタ板部6Aの下周部における円弧状フレーム部材6a2 、6a2 に図９に示すようにガイドローラ16、16を取付け、掘削機本体３の内殻体４の下周部に装着している左右のガイドローラ11、11のローラガイド部材10、10の前端部上にこれらのガイドローラ16、16を転動可能に配設する。
【００４３】
しかるのち、再び、掘削機本体３を牽引すると、ガイドローラ11、16がローラガイド部材10、10上を転動しながら掘削機本体３と共にカッタ板部6Aを管路Ｐ側に向かって移動させ、これらのガイドローラ11、16がローラガイド部材10、10上からこのローラガイド部材10、10の頂面と面一に連続した管路Ｐの前端に達すると、図10、図11に示すようにローラガイド部材10からこの管路Ｐの内周面上を連続的に転動して掘削機本体３と共にカッタ板部6Aを発進立坑側に回収するものである。この回収時においては、カッタ板部6Aはガイドローラ16、16によって支持されているので、ガイドローラ11、11によって支持されている掘削機本体３と共に安定した姿勢でもって円滑に回収することができる。
【００４４】
なお、回収された掘削機本体３やカッタ板部6A、土砂排出手段８等は、次のトンネル施工時に再び使用され、また、外殻体１はトンネル掘削壁面に埋設状態で残置させるが、この外殻体１に装着されている方向制御ジャッキ10等も取り外して撤去し、再使用を可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】トンネル掘削機の縦断側面図。
【図２】カッタヘッドの正面図。
【図３】一部を断面したトンネル掘削機の背面図。
【図４】ソリ部材の分解斜視図。
【図５】小径カッタ板部の一部省略正面図。
【図６】ソリ部材を装着して回収開始時を示す一部を断面した側面図。
【図７】その一部の縦断側面図。
【図８】ソリ部材が第一隔壁上に乗り上げる直前の一部の縦断側面図。
【図９】ソリ部材を第一隔壁の支持部材上に載せた状態の一部を断面した側面図。
【図１０】掘削機本体の回収途中の一部を断面した側面図。
【図１１】管路内を回収中の一部を断面した側面面。
【符号の説明】
【００４６】
Ｔ  トンネル
Ｐ  管路
１  外殻体
２  第一隔壁
３  掘削機本体
４  内殻体
５  第二隔壁
６  カッタ板
6A  小径カッタ板部
７  回転駆動手段
８  掘削土砂排出手段
９  ソリ部材
10  ローラガイド部材
11  ガイドローラ
15  連結部材
16  ガイドローラ
【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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【図１１】
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