(57)【要約】【課題】  外殻体と、この外殻体内から引き出し可能な掘削機本体と、カッタ板と、掘削土砂排出手段とを備えているトンネル掘削機を発進立坑内において簡単且つ正確に組み立てることができるトンネル掘削機の組立方法を提供する。【解決手段】  外殻体１内の内周面にローラガイド部材10、10を一体に設けておくと共に掘削機本体３の内殻体４の下周部外周面における前後端部に左右一対のローラ11、11を装着しておき、地上から発進立坑内にこれらの外殻体１と掘削機本体３とを搬入したのち、掘削機本体３を外殻体１内に後方からそのローラ11、11を上記ローラガイド部材10、10上に転動させながら所定の位置まで挿入、固定し、次いで、掘削機本体３の前方側にカッタ板６を、後方側に掘削土砂排出手段８を組み込むことによってトンネル掘削機を組み立てる。【選択図】    図１０
2008202318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘削機は、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前端部外周面を抜き取り可能に嵌合させる内殻体を有してこの内殻体に第二隔壁を一体に設けていると共に該第二隔壁にカッタ板の回転駆動手段を配設し且つ内殻体の下周部外周面における前後端部に左右一対のローラを装着している掘削機本体と、外径が上記第一隔壁内を通過可能な径にまで縮径可能なカッタ板とを備えてなり、これらの外殻体と掘削機本体とカッタ板とを別々に組立現場に搬入して、外殻体の後方側から掘削機本体をその内殻体の下周部に装着している上記ローラを転動させながら外殻体内に進入させると共にこれらのローラを外殻体の内底面上を転動させて内殻体の前端部外周面を掘削機本体の第一隔壁に挿嵌させ、その状態で掘削機本体を外殻体に着脱自在な連結部材を介して連結、固定し、しかるのち、外殻体の前方側からカッタ板を外殻体に向かって後退する方向に移動させて掘削機本体に配設している回転駆動手段に連結することを特徴とするトンネル掘削機の組立方法。
【請求項２】
回転駆動手段は、第二隔壁の背面に装着している駆動モータと、第二隔壁の前面側における内殻体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と、この回転リング部材の後面に一体に固着して上記駆動モータの回転軸に固着している小歯車と噛合したリング状の歯車とからなり、上記回転リング部材の前面に、カッタ板に後方に向かって突設しているトルクアームの後端を着脱自在に連結するように構成していることを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、撤去することができるトンネル掘削機の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、発進立坑内に該トンネル掘削機を設置したのち発進させると共に一定長のトンネルを掘削する毎にトンネル掘削機に後続して管路を形成する管体を順次継ぎ足してその後端面を推進ジャッキ等の推進手段によって押し進めることにより一定長の管路を施工し、施工後に、この管路を通じて掘削機本体を回収して再利用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その前端部外周面を後方に向かって引き抜き可能に支持させ、且つ、後端を外殻体に推進反力伝達部材を介して一体に連結している内殻体の前端部に第二隔壁を一体に設け、この第二隔壁にカッタ板の回転駆動手段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、その取り外した部分にローラを装着し、しかるのち、掘削機本体を後方に牽引してこのローラと予め内殻体の前端下周部に装着しておいたローラと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、上記トンネル掘削機によってトンネルを掘削するにあたり、このトンネル掘削機を組み立てるには、掘削機本体の移動用ローラとして予めその内殻体の前端下周部にしかローラが装着されておらず、この内殻体の後端下周部側は推進力伝達部材を介して外殻体の後端部内周面に一体に連結させておく構造としているので、組立時における外殻体内に対する掘削機本体の挿入作業に手間を要すると共に、外殻体の内周面にはローラのガイド部材などは設けられていないために、外殻体内に対する掘削機本体の周方向並びに前後方向の位置づけも正確に且つ能率よく行うことができず、発進立坑内では勿論、地上での組立現場においてもその組立作業が極めて困難であり、また、トンネルの掘削後においては掘削機本体の回収作業が円滑に行うことができないといった問題点があった。
【０００６】
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、トンネル掘削機における外殻体やトンネル施工後における回収可能な掘削機本体、カッタ板等を地上或いは発進立坑内の組立現場に別々に搬入して組立現場において正確に且つ能率よく組み立てることができ、また、トンネル掘削機後においては円滑に回収できる構造に組立可能なトンネル掘削機の組立方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明のトンネル掘削機の組立方法は、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前端部外周面を抜き取り可能に嵌合させる内殻体を有してこの内殻体に第二隔壁を一体に設けていると共に該第二隔壁にカッタ板の回転駆動手段を配設し且つ内殻体の下周部外周面における前後端部に左右一対のローラを装着している掘削機本体と、外径が上記第一隔壁内を通過可能なカッタ板とを備えてなり、これらの外殻体と掘削機本体とカッタ板とを別々に組立現場に搬入して、外殻体の後方側から掘削機本体をその内殻体の下周部に装着している上記ローラを転動させながら外殻体内に進入させると共にこれらのローラを外殻体の内底面上を転動させて内殻体の前端部外周面を掘削機本体の第一隔壁に挿嵌させ、その状態で掘削機本体を外殻体に着脱自在な連結部材を介して連結、固定し、しかるのち、外殻体の前方側からカッタ板を外殻体に向かって後退する方向に移動させて掘削機本体に配設している回転駆動手段に連結することを特徴とする。
【０００８】
上記トンネル掘削機の組立方法において、請求項２に係る発明は、カッタ板の回転駆動手段を、第二隔壁の背面に装着している駆動モータと、第二隔壁の前面側における内殻体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と、この回転リング部材の後面に一体に固着して上記駆動モータの回転軸に固着している小歯車と噛合したリング状の歯車とから構成して、上記回転リング部材の前面にカッタ板に後方に向かって突設しているトルクアームの後端を着脱自在に連結するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のトンネル掘削機の組立方法によれば、掘削機本体は、外殻体の第一隔壁に前端部外周面を抜き取り可能に嵌合させる内殻体を有していてこの内殻体に第二隔壁を一体に設けていると共に該第二隔壁にカッタ板の回転駆動手段を配設し且つ内殻体の下周部外周面における前後端部に左右一対のローラを装着しているので、地上や発進立坑内の組立現場において、外殻体の後方側からこの掘削機本体の内殻体の下周部に装着しているローラを転動させながら外殻体内に容易に挿入することができると共にこれらのローラを外殻体の内底面上をさらに転動させて内殻体の前端部外周面を第一隔壁内に簡単且つ正確に挿嵌させることができ、発進立坑内のような狭い空間部においても、外殻体に対する掘削機本体の組み込み作業が正確に能率よく行うことができるものである。
【００１０】
さらに、外殻体内に配設した上記掘削機本体を外殻体に着脱自在な連結部材を介して連結、固定したのち、外殻体の前方側からカッタ板を外殻体に向かって後退する方向に移動させて掘削機本体に配設している回転駆動手段に連結するので、掘削機本体はその内殻体の下周部にローラを装着しているにもかかわらず、外殻体内に該掘削機本体を連結部材を介して一体に固着させているから、発進立坑内であってもカッタ板をクレーン等によって吊支した状態でその背面を掘削機本体に配設している回転駆動手段に対する取付位置に正確に対向させて、該回転駆動手段に連結する作業が容易に且つ正確に行うことができ、従って、作業空間が狭い発進立坑内であっても、掘削機本体と共にこのカッタ板の軸芯を外殻体の中心線上に正確に合致させた精度のよいトンネル掘削機を組み立てることができると共に、掘削土砂排出手段の配設作業も簡単に行うことができる。
【００１１】
また、発進立坑内で組立てる際には、地上から該発進立坑内にトンネル掘削機を構成する外殻体と掘削機本体、カッタ板とを別々に搬入するので、小型クレーン等の小規模な揚重装置によって簡単且つ能率よく発進立坑内に順次搬入することができ、組立作業の準備が円滑に行うことができると共に、トンネル掘削後においては、連結部材による外殻体と掘削機本体との連結を解いたのち、掘削機本体の内殻体の下周部に装着しているローラを外殻体の内底面上を転動させながら掘削機本体の回収作業を円滑に行うことができ、この掘削機本体と、掘削機本体から切り離したカッタ板等を上記小型クレーン等の小規模な揚重装置によって容易に地上側に回収、撤去することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明によれば、上記掘削機本体に配設している回転駆動手段は、第二隔壁の背面に装着している駆動モータと、第二隔壁の前面側における内殻体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と、この回転リング部材の後面に一体に固着して上記駆動モータの回転軸に固着している小歯車と噛合したリング状の歯車とからなり、上記回転リング部材の前面にカッタ板に後方に向かって突設しているトルクアームの後端を着脱自在に連結するように構成しているので、回転リング部材はその中心を掘削機本体の内殻体と同一中心線上に設けられていると共に円環状の前面を前方に向けているから、カッタ板の背面から突設している複数本のトルクアームの先端面をこの回転リング部材の前面に当接させれば、このカッタ板もその中心を内殻体の中心に簡単且つ正確に合致させることができると共に、回転リング部材に対する連結作業も能率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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はトンネル掘削機の簡略分解側面図、図２は組立てた状態の縦断側面図であって、トンネル掘削機は、前端部内周面に内径が施工すべき管路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を有し、この第二隔壁５にカッタ板６の回転駆動手段７を設けていると共に上記内殻体４の下周部と上周部との外周面における前後端部に左右一対のローラ11、11を装着している掘削機本体３と、外径が上記第一隔壁２内を通過可能な径まで縮小可能で背面の外周部数カ所に後方に向かって上記回転駆動手段７に連結するトルクアーム９を突設しているカッタ板６と、掘削土砂の排出手段８とを備えている。なお、内殻体４の上周部側には必ずしもローラ11、11を設けておく必要はない。
【００１４】
上記第一隔壁２の内周端面には外殻体１よりも一回り小径の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この支持部材2'の円形内周面によって第一隔壁２の内周端を、上記掘削機本体３の内殻体４の前端部を引き抜き可能に挿嵌、支持した支持面に形成している。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の前端部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'の円形内周面によって形成された支持面に摺動自在に支持させている。なお、内殻体４の前端部外周面にスペーサ部材4'を設けることなく、その前端部外周面を直接、支持部材2'によって形成された上記支持面に挿嵌して支持させるように構成しておいてもよい。
【００１５】
外殻体１はその外径を管路Ｐの外径に略等しい径に形成し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の後面からこの外殻体１の後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と共に上記第一隔壁２よりも低い高さの一定幅のローラガイド部材10、10を図２、図４及び図５に示すように、周方向に上記ローラ11、11と同一間隔を存して左右一対宛、装着してあり、さらに、ローラガイド部材10、10の前端部に対向する上記第一隔壁２に、その支持部材2'の支持面からローラガイド部材10の頂面に達したローラ収納用切欠凹部2a、2aを設けている。即ち、第一隔壁２にローラ11を収納可能な幅でもって、その支持部材2'から各ローラガイド部材10の頂面に達した切欠凹部2aを設けているものである。この切欠凹部2aはさらに深くなるように設けておいてもよい。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。
【００１６】
また、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。さらに、前側外殻部1aの後部内周面四方に、図４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するように構成している。具体的には、連結部材15は水平板部15a と垂直板部15b とを有し、外殻体１内に掘削機本体３を挿入したのち、該水平板部15a を上記固定脚部14に、垂直板部15b を掘削機本体３の内殻体４の後端に内方に向かって直角に屈折してなる縁部4aにそれぞれ接合してボルトによりそれぞれ固着することにより外殻体１に掘削機本体３を固定するように構成している。
【００１７】
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いる。詳しくは、このカッタ板６は図２、図３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。
【００１８】
さらに、小径カッタ板部6Aの各スポーク体6a1 の後面（背面）における外周部に、後述するカッタ板回転駆動手段７の回転リング部材7bの前面に対向してその後端面をこの前面に着脱自在に連結する一定長さを有するトルクアーム９を後方に向かって突設している。  
【００１９】
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に限らず、面板構造のカッタ板であってもよい。
【００２０】
上記縮小したカッタ板部6Aの下周部には、掘削機本体３の回収時において、上記第一隔壁２の下周部に設けている左右の切欠凹部2a、2aの前方に対向させて図５、図６に示すように、上記ローラガイド部材10、10上を転動可能な左右一対のローラ16、16を装着するように構成している。このローラ16は、前後方向の長さがカッタ板部6Aの上記フレーム部材6a2 の前後方向の幅よりも長い正面門形状のローラ枠16a に回転自在に軸支されてあり、このローラ枠16a の上端面をフレーム部材6a2 の外周面におけるローラ装着部分に当接させる一方、該ローラ枠16a と略同一長さを有する連結片16b をこのローラ枠16a と対向させてフレーム部材6a2 の内周面に当接させ、このフレーム部材6a2 の前後端面から前後方向に突出するこれらのローラ枠16a と連結片16b との前端部間と後端部間とをボルト16c
によって連結することにより、ローラ枠16a と連結片16b とでフレーム部材6a2 を挟着してローラ16をフレーム部材6a2 の所定箇所に着脱自在に装着するように構成している。
【００２１】
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、回転リング部材の前面に、カッタ板に同心円上において後方に向かって突設している上記複数本のトルクアーム９の後端面を着脱自在に連結、固定して、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。また、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24が設けられている。
【００２２】
なお、駆動モータ7aからカッタ板６への回転駆動伝達手段としては、上記のように駆動モータ7aの回転軸に固着している小歯車7dから内歯車7cを介してトルクアーム９に伝達するように構成しているが、内歯車7cに代えて外歯車を使用してもよく、また、上記駆動モータ7aの回転をトルクアーム９ではなく上記回転中心軸24に伝達するように構成しておいてもよい。例えば、回転中心軸24a に外歯車を固着してこの外歯車を上記駆動モータ7aの小歯車7dに直接又は適宜な噛合歯車機構を介して噛合させ、駆動モータ7aの回転中心軸24a を介してカッタ板６に伝達するように構成しておいてもよい。
【００２３】
また、上記回転中心軸24は前端部をカッタ板６に一体に固着した前半軸部24a と、後端部を上記第二隔壁５の中心部に回転自在に支持された後半軸部24b とに分割されてあり、これらの前半軸部24a の後端面と後半軸部24b の前端面とに固着している継手部材27、27を接合させてボルト・ナットにより連結するように構成している。
【００２４】
さらに、カッタ板６の後面と上記掘削機本体３の第二隔壁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に形成すると共に第二隔壁５の背面下部には前端開口部を第二隔壁５を貫通して上記土砂室17の下端部内に連通した短筒形状の土砂取込み口25を後方に向かって斜め上向きに突設してあり、この土砂取込み口25の後端開口部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。なお、土砂排出手段８として、泥水配管による排出手段を採用してもよく、この場合には、上記土砂室17に連通する送、排泥管を掘削機本体３の内殻体４内に組み込んでおき、地上側からの送、排泥配管に接続させるように構成しておけばよい。
【００２５】
また、本発明の実施の形態においては図２、図４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が、このような可動フード18を設けることなく、外殻体１の外周面を掘削壁面に摺接させながらトンネルを掘削するように構成しておいてもよい。
【００２６】
次に、以上のように構成したトンネル掘削機の組立方法について説明すると、まず、図７に示すように、小型クレーン等の揚重装置（図示せず）Ａを使用して地上から発進立坑Ｂ内に外殻体１と掘削機本体３とを順次、吊り下ろすことにより搬入する。発進立坑Ｂの後部側には発進方向に向けて上記外殻体１の内周面に設けている左右一対のローラガイド部材10、10と同一間隔を存して短尺の軌条体26、26が敷設されてあり、上記外殻体１を発進立坑Ｂの底面上に、その前端開口部を発進方向に向け、且つ、その内周面に一体に設けている左右一対のローラガイド部材10、10を外殻体１の設置面に対して同一高さにしてその後端が上記軌条部材26、26の前端に連なるように設置したのち、掘削機本体３をその内殻体４の下周部の前後部における外周面両側部に装着しているローラ11、11を上記軌条体26、26上に転動自在に載せることにより設置する。なお、掘削機本体３を設置したのち、この掘削機本体３の前方に外殻体１を設置してもよい。
【００２７】
しかるのち、掘削機本体３の後端を押すことによって外殻体１内にこの掘削機本体３を挿入する。この際、掘削機本体３の下周部に装着しているローラ11、11が図８に示すように軌条体26、26上から外殻体１の内周面に設けているローラガイド部材10、10上に移って掘削機本体３を円滑に外殻体１内に進入させることができると共に、ローラガイド部材10、10に案内されながら掘削機本体３を外殻体１内に対する組立位置に正確に能率よく挿嵌させることができる。
【００２８】
掘削機本体３が外殻体１内に対する組立位置の直前、即ち、その内殻体４の前端部外周面に取付けているスペーサ部材4'が外殻体１の前端部内周面に固着している第一隔壁２の支持部材2'の後端にまで達したのちさらに掘削機本体３を前進させると、掘削機本体３を支持している前側のローラ11、11が第一隔壁２に設けている切欠凹部2a内に収納され且つスペーサ部材4'が支持部材2'の内周面に挿嵌されながら該内周面上を摺動して図９に示すように組立位置に達する。この状態にして掘削機本体３の内殻体４の後端縁部4aと外殻体１の前側外殻部1aの後部内周面四方に固着している固定脚部14とをＬ字状の連結部材15によって連結して掘削機本体３を外殻体１内に対する組立位置に固定する。
【００２９】
この状態にしたのち、上記揚重装置Ａによってカッタ板６と掘削土砂排出手段８であるスクリューコンベアとを発進立坑Ｂ内に搬入して掘削機本体３に組み込む。その組込み順序はいずれを先に行ってもよい。カッタ板６を掘削機本体３に組み込むには、図10に示すように、該カッタ板６を縮径させた状態にして揚重装置により吊り下げて掘削機本体３の前方に対向させ、該カッタ板６の小径カッタ板部6Aの各スポーク体6a1 から後方に突設しているトルクアーム９の後端面を掘削機本体３に設けている回転駆動手段７における回転リング部材7bの前面に当接させると共にカッタ板６の中心から後方に突出している回転中心軸24の前半軸部24a を掘削機本体３の第二隔壁５の中心部から前方に突出している後半軸部24b に突き合わせ状に当接させ、これらの軸部同士を継手部材27を介してボルト・ナットにより一体に連結する。
【００３０】
この前後軸部24a 、24b の連結によってカッタ板６がその回転中心を掘削機本体３の中心線上に正確に配設された状態となり、この状態にして上記各トルクアーム９の後端面を回転リング部材7bの前面にボルト等によって一体に固着して掘削機本体３に組み込む。同様に、掘削機本体３の後方側に揚重装置Ａによって掘削土砂排出手段８を吊り下げた状態を保持しながらその前端開口部を掘削機本体３の第二隔壁５の下部に後方に向かって斜め上方に突設している土砂取込み口25の後端開口部に合致させ、ボルトにより一体に連結して掘削土砂排出手段８を掘削機本体３に組み込む。
【００３１】
こうして発進立坑Ｂ内で回収型のトンネル掘削機を組立てるが、トンネル掘削機が比較的小径で小型の場合には、地上における組立現場で組立てたのち、発進立坑Ｂ内に搬入してもよい。このようにトンネル掘削機を組立てたのち、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
このトンネル掘削機が図２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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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を取り外すか折り畳むことによって、図11に示すように第一隔壁２の短筒形状の支持部材2'の内径とその外径が同径もしくは僅かに小径のカッタ板部6Aにする。このカッタ板６の縮径と共に掘削機本体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。
【００３８】
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'に支持させている内殻体４の前部を、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と共にこの状態からさらに掘削機本体３を後退させてカッタ板部6Aの外周面を図12に示すように支持部材2'の内周面上に挿嵌させた状態にして一旦この位置で掘削機本体３の後退を停止させる。
【００３９】
この状態においては、掘削機本体３の内殻体４の外周面における前側に装着しているローラ11、11が第一隔壁２に設けている切欠凹部2a、2a内から後方に離脱しているので、これらの切欠凹部2a、2aの後方側から該切欠凹部2a上に位置しているカッタ板部6Aの両側円弧状フレーム部材6a2 の部分に図５、図12に示すようにローラ16、16を装着する。
【００４０】
このローラ16の装着作業は、該ローラ16を軸支しているローラ枠16a の上端面をフレーム部材6a2 の外周面におけるローラ装着部分に当接させる一方、連結片16b をこのローラ枠16a と対向させてフレーム部材6a2 の内周面に当接させ、フレーム部材6a2 の前後端面から前後方向に突出するこれらのローラ枠16a と連結片16b との前端部間と後端部間とをボルト16c によって連結してローラ枠16a と連結片16b とでフレーム部材6a2 を挟着することにより行われる。
【００４１】
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、ローラガイド部材10から図13に示すようにこの管路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。
【００４２】
この回収時においては、カッタ板部6Aがローラ16、16によって支持されているので、該カッタ板6Aの重量によって掘削機本体３が内殻体４の下周部の前側に装着しているガイドローラ11を支点として該内殻体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することによる掘削機本体３が前屈み状態に傾動しようとするのを確実に防止することができ、掘削機本体３をカッタ板部6Aと一体に安定した姿勢でもって円滑に回収することができる。
【００４３】
掘削機本体３が発進立坑Ｂ内に達すると、該掘削機本体３からカッタ板部6Aを取り外して上記揚重装置Ａを使用してこれらの掘削機本体３とカッタ板部6Aを地上に回収、撤去する。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】
【００４４】
【図１】トンネル掘削機を分解した簡略側面図。
【図２】組み立てた状態のトンネル掘削機の縦断側面図。
【図３】カッタヘッドの正面図。
【図４】一部を断面したトンネル掘削機の背面図。
【図５】カッタ板部の下周部にローラを装着した状態の正面図。
【図６】掘削機本体の回収時の下半部分側の縦断側面図。
【図７】発進立坑内に外殻体と掘削機本体とを搬入した状態の簡略側面図。
【図８】外殻体に掘削機本体を組み込んでいる状態の簡略縦断側面図。
【図９】組み込んだ状態の簡略縦断側面図。
【図１０】カッタ板と掘削土砂排出手段とを組み込んでいる状態の簡略縦断側面図。
【図１１】回収開始時の簡略縦断側面図。
【図１２】カッタ板部の下周部にローラを装着した状態の簡略縦断側面図。
【図１３】管路内を回収中の簡略縦断側面図。
【符号の説明】
【００４５】
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
７  回転駆動手段
7a  駆動モータ
7b  回転リング部材
８  掘削土砂排出手段
９  トルクアーム
10  ローラガイド部材
11  ローラ
15  連結部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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