(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機に装備されてセグメントを保持する形状保持装置において、
トンネルの天井側のセグメントに当接される上部保持体と、この上部保持体に上端部が夫々連結されて下方へ鉛直に延び且つ鉛直方向に伸縮可能な左右１対の伸縮柱体とを有する上部セグメント保持機構と、
トンネルの両側側部のセグメントに夫々当接される左右１対の側部保持体と、１対の側部保持体の端部又は端部近傍部に両端部が夫々連結されて水平に延び且つ水平方向へ伸縮可能な上下１対の伸縮梁体とを有する側部セグメント保持機構とを備え、
前記１対の伸縮梁体には左右1対の貫通穴が夫々形成され、前記左右1対の伸縮柱体の各々が貫通穴に挿通されたことを特徴とするシールド掘進機の形状保持装置。
【請求項２】
前記左右１対の伸縮柱体に取り付けられ、少なくとも一方の前記伸縮梁体を支持可能な左右１対のリフトジャッキ機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシールド掘進機の形状保持装置。
【請求項３】
前記伸縮柱体は、第１流体圧シリンダと、この第１流体圧シリンダの上下両側に配置されて第１流体圧シリンダに連結された上柱部材及び下柱部材と、上柱部材と第１流体圧シリンダと下柱部材に摺動自在に外装された第１外筒ケースと、この第１外筒ケースに連結され且つシールド掘進機の後部作業デッキのレール上を転動する遊転輪を含む遊転輪機構とを備え、前記リフトジャッキ機構が前記第１外筒ケースに取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載のシールド掘進機の形状保持装置。
【請求項４】
前記伸縮梁体は、第２流体圧シリンダと、この第２流体圧シリンダの左右両側に配置されて第２流体圧シリンダに連結された左梁部材及び右梁部材と、左梁部材と第２流体圧シリンダと右梁部材に摺動自在に外装された第２外筒ケースとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のシールド掘進機の形状保持装置。
【請求項５】
前記１対の貫通穴は前記左梁部材と右梁部材とに夫々形成され、これらの貫通穴の周面には、前記第２流体圧シリンダが収縮状態のときに前記伸縮柱体に当接され、前記伸縮梁体の左右方向の位置を規制する１対の規制部が設けられたことを特徴とする請求項４に記載のシールド掘進機の形状保持装置。
【請求項６】
トンネルの軸心方向に所定間隔空けて前後に配置された請求項１に記載の２つの形状保持装置と、これらを連結する左右１対の連結用流体圧シリンダと、これらの形状保持装置を前後方向へ所定ストローク移動駆動可能な左右１対の位置切換え用流体圧シリンダとを設けたことを特徴とするシールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機の形状保持装置及びシールド掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機によりトンネルを掘削する際に、掘削したトンネルの内面をエレクタによりセグメントで覆工し、エレクタの後方において覆工したセグメントの形状を形状保持装置により掘削したトンネルの内面に沿う形状に保持するのが普通である。この形状保持装置は通常、シールド掘進機の後方作業デッキに装備されている。
【０００３】
各１リング分のセグメントを組み付ける際に、覆工済みのリング状のセグメントの前端に上記１リング分のセグメントをボルト等で連結していく関係上、高いセグメントの組付け精度が必要である。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の形状保持装置は、左右１対の支柱と、これら支柱を連結する上下１対の水平連結材と、トンネルの天井部のセグメントを保持する円弧状の上部保持ビームと、１対の支柱に対して上部保持ビームを拡縮させる左右１対の拡張シリンダと、左右の支柱に夫々固定された上下１対の水平部材と、トンネルの左右側部のセグメントを保持する左右１対の円弧状の側部保持ビームと、左右両側の各々において１対の水平部材に対して側部保持ビームを拡縮させる１対の拡張シリンダと、１対の支柱の下側の１対の下部保持部材と、これら下部保持部材を連結する水平連結材と、１対の支柱に対して１対の下部保持部材を夫々拡縮させる１対の拡縮シリンダと、上側の水平連結材に装備された左右１対の車輪であって後部作業デッキ等の支持フレームの上面のレール上を転動する１対の車輪と、形状保持装置を支持フレームに対してスライド移動させる１対のスライド用シリンダなどで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０１４２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の形状保持装置では、側部保持ビームを支持する水平部材が支柱の中段部に連結されているため、上部保持ビームを拡張させたとき左右の支柱には軸力が作用するうえ、側部保持ビームを拡張させたとき、水平部材から支柱に横力が作用して曲げモーメントが作用する。そのため、支柱の構造・強度の面で非常に不利である。
【０００７】
本発明の目的は、構造・強度的に有利なシールド掘進機の形状保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１のシールド掘進機の形状保持装置は、シールド掘進機に装備されてセグメントを保持する形状保持装置において、トンネルの天井側のセグメントに当接される上部保持体と、この上部保持体に上端部が夫々連結されて下方へ鉛直に延び且つ鉛直方向に伸縮可能な左右１対の伸縮柱体とを有する上部セグメント保持機構と、トンネルの両側側部のセグメントに夫々当接される左右１対の側部保持体と、１対の側部保持体の端部又は端部近傍部に両端部が夫々連結されて水平に延び且つ水平方向へ伸縮可能な上下１対の伸縮梁体とを有する側部セグメント保持機構とを備え、前記１対の伸縮梁体には左右1対の貫通穴が夫々形成され、前記左右1対の伸縮柱体の各々が貫通穴に挿通されたことを特徴としている。
【０００９】
【００１０】
請求項２のシールド掘進機の形状保持装置は、請求項１の発明において、前記左右１対の伸縮柱体に取り付けられ、少なくとも一方の前記伸縮梁体を支持可能な左右１対のリフトジャッキ機構を備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３のシールド掘進機の形状保持装置は、請求項２の発明において、前記伸縮柱体は、第１流体圧シリンダと、この第１流体圧シリンダの上下両側に配置されて第１流体圧シリンダに連結された上柱部材及び下柱部材と、上柱部材と第１流体圧シリンダと下柱部材に摺動自在に外装された第１外筒ケースと、この第１外筒ケースに連結され且つシールド掘進機の後部作業デッキのレール上を転動する遊転輪を含む遊転輪機構とを備え、前記リフトジャッキ機構が前記第１外筒ケースに取り付けられたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４のシールド掘進機の形状保持装置は、請求項１の発明において、前記伸縮梁体は、第２流体圧シリンダと、この第２流体圧シリンダの左右両側に配置されて第２流体圧シリンダに連結された左梁部材及び右梁部材と、左梁部材と第２流体圧シリンダと右梁部材に摺動自在に外装された第２外筒ケースとを備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項５のシールド掘進機の形状保持装置は、請求項４の発明において、前記１対の貫通穴は前記左梁部材と右梁部材とに夫々形成され、これらの貫通穴の周面には、前記第２流体圧シリンダが収縮状態のときに前記伸縮柱体に当接され、前記伸縮梁体の左右方向の位置を規制する１対の規制部が設けられたことを特徴としている。
【００１４】
請求項６のシールド掘進機は、トンネルの軸心方向に所定間隔空けて前後に配置された請求項１に記載の２つの形状保持装置と、これらを連結する左右１対の連結用流体圧シリンダと、これらの形状保持装置を前後方向へ所定ストローク移動駆動可能な左右１対の位置切換え用流体圧シリンダとを設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明は、課題解決手段の欄に記載した構成を有するので、次の効果を奏する。
請求項１の発明によれば、左右１対の伸縮柱体で上部保持体を拡縮自在に保持し、上下１対の伸縮梁体で左右の側部保持体を拡縮自在に保持するため、伸縮柱体や伸縮梁体に軸力しか作用せず曲げモーメントが作用しないため、構造・強度の面で有利である。
【００１６】
そして、前記伸縮梁体に形成した貫通穴に伸縮柱体を貫通させることで、上部セグメント保持機構と側部セグメント保持機構をほぼ同一平面上に配置することができるため、形状保持装置の設置スペースをコンパクトにすることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、伸縮梁体を支持するリフトジャッキ機構を設けたため、形状保持装置が収縮状態のときに側部セグメント保持機構の降下を防ぐことができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、前記第１流体圧シリンダが収縮状態のとき、上部セグメント保持機構および側部セグメント保持機構を、１対のリフトジャッキ機構、１対の第１外筒ケース、１対の遊転輪機構を介して後部作業デッキに支持させることで形状保持装置の動作を安定させることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、第２流体圧シリンダと左梁材部材と右梁部材とを第２外筒ケ
ースにより一直線状に保持しつつ、伸縮梁体を左右方向へ均等に伸縮させることができる。請求項５の発明によれば、前記第２流体圧シリンダが収縮状態のとき側部セグメント保持機構が正規位置から左右何れかに偏るのを防止することができる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、２つの形状保持装置をトンネルの軸心方向に所定間隔空けて前後に配置すると共に、これらの形状保持装置を互いに連結する左右１対の連結用流体圧シリンダと、これらの形状保持装置を前後方向へ所定ストローク移動駆動可能な左右１対の位置切換え用流体圧シリンダとを設けたため、ストレートのトンネルを掘削する際には、左右１対の連結用流体圧シリンダと左右１対の位置切換え用流体圧シリンダとを左右対称に作動させ、左方又は右方へ湾曲する湾曲状のトンネルを掘削する際には、それらの流体圧シリンダを左右非対称に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例に係るシールド掘進機の縦断側面図である
【図２】シールド掘進機の要部の横断平面図である。
【図３】形状保持装置の正面図である。
【図４】伸縮梁体の伸縮動作の説明図であり、（ａ）は伸長限界状態を示す図、（ｂ）はセグメントを保持した状態を示す図、（ｃ）は収縮限界状態を示す図である。
【図５】リフトジャッキ機構の動作の説明図であり、（ａ）は下降状態を示す図、（ｂ）は上昇状態を示す図である。
【図６】形状保持装置でトンネル天井側と左右両側側部のセグメントを保持した状態を示す形状保持装置の正面図である。
【図７】形状保持装置によるセグメント保持を解除した状態を示す形状保持装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００２３】
図１、図２に示すように、シールド掘進機１は、カッターヘッド２、前胴部材３、後胴部材４、中折れ機構５、複数のシールドジャッキ６、支柱付き環状フレーム７、支柱付き環状フレーム７から後方へ延びる後部作業デッキ８、支柱付き環状フレーム７に装備されてセグメント１２を組み付けるエレクタ装置９、エレクタ装置９の後側に配設されたセグメント組み付け用足場装置１０、セグメント搬送装置１１、足場装置１０の後方付近に前後に所定間隔空けて設けた第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂを備えている。
【００２４】
尚、図示省略しているが、一般的なシールド掘進機と同様に、前胴部材３の内部には、カッターヘッド２の後側のチャンバー及びチャンバーの後端を仕切る隔壁、カッターヘッド２を回転駆動するカッターヘッド回転駆動機構、掘削した土砂を排出する排泥装置又は排土装置、等々が装備されている。
【００２５】
次に、形状保持装置２０Ａ，２０Ｂは同構造のものであるので、前側の第１の形状保持装置２０Ａを例にして図１〜図７に基づいて説明する。
図３に示すように、形状保持装置２０Ａは、シールド掘進機１に装備されてトンネル内面に覆工されたセグメント１２を掘削されたトンネルの内面に沿う形状に保持するもので、トンネル天井側と底側のセグメント１２を保持する上部セグメント保持機構３０と、トンネル左右両側側部のセグメント１２を保持する側部セグメント保持機構５０とを有する。
【００２６】
最初に、上部セグメント保持機構３０について詳しく説明する。
上部セグメント保持機構３０は、上部保持体３１と、左右１対の伸縮柱体３２と、左右１対の脚部３４と、１対の脚部３４を連結する水平連結部材３３とを備えている。
【００２７】
上部保持体３１は、トンネルの天井部のセグメント１２を保持する正面視円弧状の部材であり、セグメント１２の内面に密着状に当接可能な円弧状の外面板３５と、円弧状の内面板３６であって左右の両端部が外面板３５の両端部に接合された内面板３６と、これら外面板３５と内面板３６とを連結する２枚のウェブ板３７とで断面ボックス状に形成されている。
【００２８】
伸縮柱体３２は、第１油圧シリンダ３８と、上柱部材３９と、下柱部材４０と、第１外筒ケース４１と、遊転輪機構４２とを備えている。
【００２９】
第１油圧シリンダ３８は、伸縮柱体３２の長さ方向中央部に鉛直に配設されており、そのピストンロッドの上端部には上柱部材３９の下端部がピン結合され、そのシリンダ本体の下端部には下柱部材４０の上端部がピン結合されている。
【００３０】
上柱部材３９の上端部には上部保持体３１がピン結合され、下柱部材４０の下端部に脚部３４が取り付けられている。脚部３４は、筒体４３と、筒体４３の下端を閉塞する傾斜板４４とを有している。傾斜板４４は、下柱部材４０の下端部にピン結合されている。
【００３１】
第１外筒ケース４１は、第１油圧シリンダ３８と、上柱部材３９と、下柱部材４０の一部に摺動自在に外装されている。第１外筒ケース４１は、３本の筒体を直列状にフランジ結合したもので、上端フランジは伸縮梁体５２の上側近傍に位置し、下端フランジ４１ｂは脚部３４の上面近傍に位置している。上柱部材３９の上端には上柱部材３９よりも大径の閉塞板３９ａが固着されている。尚、第１油圧シリンダ３８のシリンダ本体に固定した板片を外筒ケース４１に形成したスリットに挿通させることで、シリンダ本体が回り止めされ且つ上下方向にスライド可能に構成されている。
【００３２】
図１〜図３に示すように、遊転輪機構４２は、後部作業デッキ８の上側近傍の高さ位置において第１外筒ケース４１に連結されていて、後部作業デッキ８のレール８ａ上を転動する遊転輪４２ａ（遊転ローラ）を有するもので、左右１対の遊転輪機構４２により、形状保持装置２０Ａを後部作業デッキ８に支持可能になっている。遊転輪４２ａは第１外筒ケース４１に装備されている。
【００３３】
図６に示すように、左右の第１油圧シリンダ３８を伸長させ伸縮柱体３２を伸長させると、上部保持体３１がトンネル天井側のセグメント１２に密着して形状保持する状態になり、左右の脚部３４の傾斜板４４がトンネル底側のセグメント１２に密着して形状保持する状態になる。
【００３４】
図７に示すように、第１油圧シリンダ３８を収縮させると、セグメント保持が解除される。このとき、閉塞板３９ａの外周端部が第１外筒ケース４１の上端に当接した状態になり、上部保持体３１と１対の伸縮柱体３２が１対の第１外筒ケース４１と１対の遊転輪機構４２を介して後部作業デッキ８に支持される。
【００３５】
次に、側部セグメント保持機構５０について詳しく説明する。
図３に示すように、側部セグメント保持機構５０は、前記のように左右１対の円弧状の側部保持体５１と、上下１対の伸縮梁体５２と、左右１対のリフトジャッキ機構５３等を備えている。側部保持体５１は、上部保持体３１と同様の構造のもので、円弧状の外面板５４と、円弧状の内面板５５と、２枚のウェブ板５６とで断面ボックス状に形成されてい
る。
【００３６】
図３、図４に示すように、伸縮梁体５２は、第２油圧シリンダ５８と、左梁部材５９と、右梁部材６０と、第２外筒ケース６１と、１対の規制部５７ｂを備えている。
【００３７】
第２油圧シリンダ５８は、伸縮梁体５２の長さ方向ほぼ中央部に配設され、そのシリンダ本体には左梁部材５９が、そのピストンロッドには右梁部材６０が夫々ピン結合されている。また、左梁部材５９の左端部には左側の側部保持体５１が、右梁部材６０の右端部には右側の側部保持体５１が夫々ピン結合されている。
尚、第２油圧シリンダ５８のシリンダ本体に固定した板片を第２外筒ケース６１に形成したスリットに挿通させることで、シリンダ本体が回り止めされ且つ左右方向にスライド可能に構成されている。
【００３８】
左右の梁部材５９，６０の外端側部分（第２油圧シリンダ５８と反対側部分）は、他の部分よりも幅広の貫通穴形成部５７に形成され、この貫通穴形成部５７に左右に細長い貫通穴５７ａが形成されている。この左右１対の貫通穴５７ａには左右１対の伸縮柱体３２が遊嵌的に挿通されている。このようにして、上下１対の伸縮梁体５２と左右１対の伸縮柱体３２は鉛直なほぼ同一平面内に配置され、上部セグメント保持機構３０と側部セグメント保持機構５０は上記の鉛直なほぼ同一平面内に配置されている。第２外筒ケース６１は、第２油圧シリンダ５８と左右の梁部材５９，６０の一部（貫通穴５７ａより第２油圧シリンダ５８側部分）に外装されている。
【００３９】
図４（ａ）は第２油圧シリンダ５８を最大限伸長させた状態を示し、図４（ｂ）は第２油圧シリンダ５８を適度に伸長させてセグメントを保持した状態を示し、図４（ｃ）は第２油圧シリンダ５８を収縮させた状態を示している。
【００４０】
図６に示すように、上下の第２油圧シリンダ５８を伸長させると、左右の側部保持体５１がトンネル側部のセグメント１２の内面に密着して形状保持する状態になる。図７に示すように、上下の第２油圧シリンダ５８を収縮させると、左右の側部保持体５１がセグメント１２の内面から離隔した状態になる。図４に示すように、上下の伸縮梁体５２において、左右の梁部材５９，６０には、左右の伸縮柱体３２に対する伸縮梁体５２の左右方向の位置を規制するための規制部５７ｂが設けられている。規制部５７ｂは貫通穴５７ａの周面のうちの第２油圧シリンダ５８と反対側端部に配設されており、第２油圧シリンダ５８が収縮状態のときに規制部５７ｂが伸縮柱体３２に当接するように構成されている。
【００４１】
図３、図５に示すように、形状保持装置２０Ａには、伸縮梁体５２が第２油圧シリンダ５８により伸縮する際に、上側の伸縮梁体５２を遊転ローラ６５を介して支持する左右１対のリフトジャッキ機構５３が設けられている。これらのリフトジャッキ機構５３は、左右の第１外筒ケース４１に取り付けられ、上側の伸縮梁体５２の左右両端部の下側に配設されている。
【００４２】
リフトジャッキ機構５３は、貫通穴形成部５７の二股部５７ｃに対応する２つの遊転ローラ６５と、これら遊転ローラ６５を支持する支持部材６６と、この支持部材６６のロッド６６ａを昇降自在に案内する案内筒６７と、この案内筒６７の両側に配置された油圧式の１対のリフトジャッキ６８であって支持部材６６を昇降駆動可能な１対のリフトジャッキ６８とを備えている。
【００４３】
図１，図２に示すように、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂを互いに連結する左右１対の連結用油圧シリンダ７０と、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂを前後方向へ所定ストローク移動駆動可能な左右１対の位置切換え用油圧シリンダ７１とが設け
られている。
【００４４】
連結用油圧シリンダ７０は、第１の形状保持装置２０Ａの遊転輪装置４２と第２形状保持装置２０Ｂの遊転輪装置４２とを連結している。
【００４５】
位置切換え用油圧シリンダ７１は、第２の形状保持装置２０Ｂの遊転輪装置４２の後方に水平に配設され、そのシリンダ本体７１ａは、後方作業デッキ８に付設した前後１対のブラケット７２に固定され、そのピストンロッド７１ｂの前端が遊転輪装置４２に連結されている。この位置切換え用油圧シリンダ７１の最大ストロークは、セグメント１２の前後幅よりも大きく設定されている。
【００４６】
以上説明した形状保持装置２０Ａ，２０Ｂの作用（動作）、効果について説明する。
図６は、上部セグメント保持機構３０と側部セグメント保持機構５０により、トンネル内面に覆工されたセグメント１２を掘削されたトンネルの内面に沿う形状に保持している状態を示す。この状態では、第１，第２油圧シリンダ３８，５８が伸長駆動されており、上部保持体３１と左右の脚部３４と左右の側部保持体５１がセグメント１２の内面を外側へ押圧して掘削されたトンネルの内面に沿う形状に保持する。
【００４７】
上記のようにセグメントの形状を掘削されたトンネルの内面に沿う形状に保持した状態でシールド掘進機１の全体を前進移動させつつトンネルを掘削していくとき、後部作業デッキ８は前進移動するが、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂは静止状態のセグメント１２と共に静止状態を維持する。そのため、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂに対して後部作業デッキ８は相対的に前進移動する。このとき、左右の位置切換え用油圧シリンダ７１がフリー状態にされるため、油圧シリンダ７１のピストンロッド７１ｂが退入していく。
【００４８】
セグメント１２の１リング分の掘削が終了したとき掘削を一時停止し、１リング分のセグメント１２の組み付けを行なうのと並行して、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂの第１，第２油圧シリンダ３８，５８を収縮状態に切換えた状態で、左右１対の位置切換え用油圧シリンダ７１のピストンロッド７１Ｂを伸長させることで第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂをセグメント１２の前後幅だけ前進移動させて位置切換えを行う。
【００４９】
この位置切換えを行う際に上下の伸縮梁体５２を伸縮させる際には、左右のリフトジャッキ機構５３の油圧シリンダ６８により遊転ローラ６５を上昇させ、１対のリフトジャッキ機構５３の支持部材６６と遊転ローラ６５を上昇させて、左側と右側において、１対の遊転ローラ６５で貫通穴形成部５７の二股部５７ｃを支持することで、側部セグメント保持機構５０が下方へ移動しないように支持される。この伸縮梁体５２が伸縮するときには遊転ローラ６５が伸縮梁体５２と接触しながら転動するため、円滑に動作させることができる。
【００５０】
左右のリフトジャッキ機構５３で側部セグメント保持機構５０を支持する状態に切換えてから、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂの第１，第２油圧シリンダ３８，５８を収縮状態に切換えると、上部セグメント保持機構３０が左右の第１外筒ケース４１と左右の遊転輪機構４２を介して後部作業デッキ８に支持された状態になり、上部保持体３１と側部保持体５１とがセグメント１２の内面から離隔した状態になる。この離隔状態にしてから、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂをセグメント１２の前後幅だけ前進移動させて位置切換えを行う。
【００５１】
そして、左方又は右方へ湾曲する湾曲状にトンネルを掘削する際には、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂの間の間隔を左右1対の連結用油圧シリンダ７０を介して左側
と右側とで独立に調整可能である。しかも、この場合、左右の位置切換え用油圧シリンダ７１のピストンロッド７１ｂの伸長量は左側と右側とで独立に調整可能である。
【００５２】
このように、左右のリフトジャッキ機構５３で側部セグメント保持機構５０を支持した状態にしてから、上下１対の第２油圧シリンダ５８を収縮させるため、側部セグメント保持機構５０を正規の高さ位置に保持することができる。リフトジャッキ機構５３は遊転ローラ６５を介して上側の伸縮梁体５２を支持するため、伸縮梁体５２の収縮や伸長を円滑に行うことができる。
【００５３】
左右１対の伸縮柱体３２で上部保持体３１を上下方向に拡縮自在に保持し、上下１対の伸縮梁体５２で左右の側部保持体５１を水平方向に拡縮自在に保持するため、伸縮柱体３２や伸縮梁体５２に軸力しか作用せず曲げモーメントが作用しないため、構造・強度の面で有利である。しかも、上部保持体３１と１対の側部保持体５１を同時に拡張・縮小作動させることができるため、真円保持の精度を高めることができ、真円保持の動作速度を高めることができる。
【００５４】
伸縮梁体５２の端部近傍部に形成した貫通穴形成部５７の貫通穴５７ａに伸縮柱体３２を遊嵌的に挿通させることで、上部セグメント保持機構３０と側部セグメント保持機構５０を鉛直なほぼ同一平面内に配置されているため、形状保持装置２０Ａ，２０Ｂの設置スペースをコンパクトにすることができる。
【００５５】
第１油圧シリンダ３８が収縮状態のとき、上部セグメント保持機構３０及び側部セグメント保持機構５０を、１対のリフトジャッキ機構５３、１対の第１外筒ケース４１、１対の遊転輪機構４２を介して後部作業デッキ８に支持させることで形状保持装置２０Ａ，２０Ｂの動作を安定させることができる。
【００５６】
前記伸縮梁体５２の左右方向の位置を規制する左右１対の規制部５７ｂを設けたため、第２流体圧シリンダ５８が収縮状態のとき側部セグメント保持機構５０が正規位置から左右何れかに偏るのを防止することができる。
伸縮柱体３２の下端部にはセグメントに当接する脚部３４が設けられているため、この脚部３４を介してトンネル底部側のセグメント１２に対して保持力を作用させることができる。
【００５７】
第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂをトンネルの軸心方向に所定間隔空けて前後に配置し、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂを互いに連結する左右１対の連結用油圧シリンダ７０と、第１，第２の形状保持装置２０Ａ，２０Ｂを前後方向へ所定ストローク移動駆動可能な左右１対の位置切換え用油圧シリンダ７１とを設けたため、ストレートのトンネルを掘削する際には、左右１対の連結用油圧シリンダ７０と左右１対の位置切換え用油圧シリンダ７１とを左右対称に作動させ、左方又は右方へ湾曲する湾曲状のトンネルを掘削する際には、それらの油圧シリンダ７０，７１を左右非対称に作動させることができる。
【００５８】
次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
１）前記種々の油圧シリンダとして、油圧以外の液圧や加圧空気で作動する流体圧シリンダを採用することも可能である。
【００５９】
２）トンネルの底部にセグメント搬送装置を設けない場合には、底部のセグメントを保持する下部保持部材（上部保持体と同様のもの）を設け、左右の伸縮柱体３２の下端部を下部保持部材の端部又は端部近傍部にピン結合してもよい。
【００６０】
３）伸縮梁体５２の貫通穴形成部５７を省略して、左梁部材５９、右梁材部材６０を一定の直径のパイプ状の１部材で夫々構成し、上下の伸縮梁体５２を、左右の伸縮柱体３２の前側近傍位置または後側近傍位置に配置してもよい。この場合、側部保持体５１と上部保持体３１の前後方向位置を多少ずらすものとする。
【００６１】
４）伸縮柱体３２の構造や伸縮梁体５２の構造は、前記実施例のものに限るものではなく、種々の構造の伸縮柱体や伸縮梁体を採用が可能である。
５）その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそれらも包含するものである。
【符号の説明】
【００６２】
１        シールド掘進機
８        後部作業デッキ
８ａ      レール
１２      セグメント
２０Ａ，２０Ｂ      形状保持装置
３０      上部セグメント保持機構
３１      上部保持体
３２      伸縮柱体
３４      脚部
３８      第１油圧シリンダ
３９      上柱部材
４０      下柱部材
４１      第１外筒ケース
４２       遊転輪機構
４２ａ     遊転輪
５０       側部セグメント保持機構
５１       側部保持体
５２       伸縮梁体
５３        リフトジャッキ機構
５７        貫通穴形成部
５７ｂ      規制部
５８        第２油圧シリンダ
５９        左梁部材
６０        右梁部材
６１        第２外筒ケース
６５        遊転ローラ
７０        連結用油圧シリンダ
７１        位置切換え用油圧シリンダ
【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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