(57)【要約】【課題】シールド掘進機で本線トンネルをカーブ状に掘進可能にすると共に、複数のシールドジャッキを用いて、シールド掘進機を確実且つ円滑に推進させ、しかも、発進口を開口させるために内胴を確実且つ円滑に推進させて発進口を開口させ、その発進口から分岐シールド掘進機を分岐発進させる。【解決手段】後胴４は第１後胴８と第１後胴８の前端部分に前後にスライド可能に内嵌される第２後胴９とを有し、第２後胴９に取り付けられた複数のシールドジャッキ５１と、内胴６を外胴８に内嵌させた状態で外胴８と内胴６とを一体的に且つ連結解除可能に連結する第１連結部材４２とを設け、第１連結部材８０による連結を解除した状態で、複数のシールドジャッキ５１を用いて、外胴７及び第１後胴８に対して内胴６及び第２後胴９を一体的に推進させて発進口４０を開口させ、その発進口４０から分岐シールド掘進機１Ｂを分岐発進させる。【選択図】　図１
2004143827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐発進可能なシールド掘進機において、
前記分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口が形成された内胴と、この内胴に前後にスライド可能に外嵌された外胴と、この外胴に後続するように設けられた後胴と、外胴と後胴とを中折れ可能に連結する中折れ部とを備え、
前記後胴の前端部分に筒状のジャッキ取付部材が前後にスライド可能に内嵌されると共に、このジャッキ取付部材に複数のシールドジャッキが取り付けられ、複数のシールドジャッキを用いて、外胴及び後胴に対して内胴及びジャッキ取付部材を一体的に推進させて、前記発進口を開口させるように構成したことを特徴とする分岐発進可能なシールド掘進機。
【請求項２】
シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐発進可能なシールド掘進機において、
カッターディスクを支持する前胴と、この前胴に後続するように前胴に一体的に連結され且つ分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口が形成された内胴と、この内胴に前後にスライド可能に外嵌された外胴と、この外胴に後続するように設けられ且つエレクタ装置が装備された後胴と、外胴と後胴とを中折れ可能に連結する中折れ部と、内胴の前後両端付近で外胴と内胴の間を止水する止水シールとを備え、
前記後胴は、後端部にテールシールが取り付けられた第１後胴と、この第１後胴の前端部分に前後にスライド可能に内嵌される第２後胴とを有し、
前記第２後胴に取り付けられた複数のシールドジャッキと、前記内胴を外胴に内嵌させた状態で外胴と内胴とを一体的に且つ連結解除可能に連結する第１連結部材とを設け、
前記第１連結部材による連結を解除した状態で、複数のシールドジャッキを用いて、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を一体的に推進させて前記発進口を開口させるように構成したことを特徴とする分岐発進可能なシールド掘進機。
【請求項３】
前記第２後胴の外径は外胴の内径未満であり、
前記第２後胴には、第２後胴内に待機させた位置と第２後胴外へ突出させた位置とに亙って進退可能な複数の後胴支持部材が装着され、
前記外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を推進させた際、第２後胴外へ突出させた複数の後胴支持部材を介して、外胴に対して隙間が生じた状態の第２後胴を支持することを特徴とする請求項２に記載の分岐発進可能なシールド掘進機。
【請求項４】
カッターディスクを支持する前胴と、この前胴に後続するように前胴に一体的に連結され且つ分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口が形成された内胴と、この内胴に前後にスライド可能に外嵌された外胴と、この外胴に後続するように設けられ且つエレクタ装置が装備された後胴と、外胴と後胴とを中折れ可能に連結する中折れ部とを備えたシールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐シールド掘進方法において、
前記後胴は、後端部にテールシールが取り付けられた第１後胴と、この第１後胴の前端部分に前後にスライド可能に内嵌される第２後胴とを有すると共に、この第２後胴に複数のシールドジャッキを取り付けた状態で予め設けておき、
前記内胴を外胴に内嵌させた状態で外胴と内胴とを第１連結部材で一体的に且つ連結解除可能に連結してシールド掘進機を掘進させ、分岐地点の手前に到達したときにシールド掘進機の掘進を停止させる第１工程と、
前記第１連結部材による連結を解除して、複数のシールドジャッキを用いて、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を分岐地点まで一体的に推進させて前記発進口を開口させる第２工程と、
前記発進口から分岐シールド掘進機を分岐発進させる第３工程と、
を備えたことを特徴とする分岐シールド掘進方法。
【請求項５】
前記第１工程において、第１後胴と第２後胴とを第２連結部材で一体的に且つ連結解除可能に連結してシールド掘進機を掘進させ、
前記第２工程において、第２連結部材による連結を解除すると共に、内胴と第２後胴とを第３連結部材で連結し、第１後胴と第１後胴の内面に組み付けたセグメントとを第４連結部材で連結してから、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を推進させることを特徴とする請求項４に記載の分岐シールド掘進方法。
【請求項６】
前記第２後胴に、第２後胴内に待機させた位置と第２後胴外へ突出させた位置とに亙って進退可能な複数の後胴支持部材を予め装着しておき、前記第２工程において、前記外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を推進させた際、第２後胴に装着された複数の後胴支持部材を第２後胴外へ突出させ、これら後胴支持部材を介して、外胴に対して隙間が生じた状態の第２後胴を支持することを特徴とする請求項４又は５に記載の分岐シールド掘進方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は分岐発進可能なシールド掘進機及び分岐シールド掘進方法に関し、特に、本線トンネルをカーブ状に掘進可能なシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させるようにした技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネルのシールド工法において、内面がセグメントで覆工された本線トンネルとその本線トンネルから分岐する分岐トンネルとを構築する場合、シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させ、その分岐シールド掘進機で分岐トンネルを掘進していく技術が知られている。
この分岐発進技術に用いるシールド掘進機として、分岐発進用の発進口が形成された内胴と、この内胴に前後にスライド可能に外嵌された外胴と、内胴に支持されたカッターディスクと、内胴の後端部に取り付けられた複数のシールドジャッキとを備えたものが実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このシールド掘進機で本線トンネルを掘進する場合は、内胴と外胴とを一体的に連結した状態で行い、分岐シールド掘進機を分岐発進させる場合には、先ず、分岐地点の手前でシールド掘進機の掘進を停止させる。次に、外胴の内面に組み付けたセグメントに外胴を固定すると共に、内胴と外胴との連結を解除し、複数のシールドジャッキで内胴を分岐地点まで推進させる。その際、外胴が残置して前記発進口が開口し、その後、発進口から分岐シールド掘進機を発進させる。
【０００４】
また、本願出願人は、カッターディスクが支持された前胴と、エレクタ装置が装備された後胴と、これら前胴と後胴とを中折れ可能に連結する中折れ部とを有し、トンネルをカーブ状に掘進可能な種々のシールド掘進機を実用化している（例えば、特許文献２参照）。このようなシールド掘進機では、後胴に複数のシールドジャッキが取り付けられ、これらシールドジャッキの反力を後胴の内面に組み付けたセグメントでとって、シールド掘進機を推進させる。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２６８３４２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０６６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特許文献１のようなシールド掘進機は、胴部材が中折れ可能になっていないため、本線トンネルをカーブ状に掘進することはできず汎用性に非常に劣るものとなる。この種の分岐発進可能なシールド掘進機は、一般に、トンネルを直進状に掘進するシールド掘進機に適用するものとして実用に供されており、胴部材を中折れ可能に構成する困難性は大きい。
分岐発進可能なシールド掘進機の胴部材を、特許文献２のように中折れ可能に構成しようとした場合、内胴が内嵌された外胴に後続するように、エレクタ装置を装備した後胴を中折れ可能に連結することが考えられる。しかし、複数のシールドジャッキの取り付け位置が問題となる。
【０００７】
先ず、複数のシールドジャッキを後胴に取り付けることが考えれる。この場合、後胴に取り付けた複数のシールドジャッキを用いて、従来通りシールド掘進機を推進させることができるが、シールドジャッキによる推力を内胴に伝達する構成となっていないため、発進口を開口させるために外胴に対して内胴を推進させることが不可能になる。そこで、複数のシールドジャッキを内胴に取り付けることが考えられる。しかし、後胴に対して首振りされる内胴に複数のシールドジャッキを取り付けると、複数のシールドジャッキの反力を後胴の内面に組み付けたセグメントでとって推力を均等に発生させることが難しい場合が想定され、シールド掘進機を確実且つ円滑に推進させることや、発進口を開口させるために外胴に対して内胴を確実且つ円滑に推進させることができないという虞がある。
【０００８】
しかも、複数のシールドジャッキの出力部をセグメントに接近させるようにして、後胴の前側に位置する内胴に複数のシールドジャッキを取り付けるためには、各シールドジャッキの長さが大型化したり、各シールドジャッキを内胴に連結する大がかりな連結部材が必要になり、結局、複数のシールドジャッキの取り付けに無理が生じる。
本発明の目的は、分岐発進可能なシールド掘進機及び分岐シールド掘進方法において、シールド掘進機で本線トンネルをカーブ状に掘進可能にすると共に、複数のシールドジャッキを用いて、シールド掘進機を確実且つ円滑に推進させ、しかも、発進口を形成した内胴を確実且つ円滑に推進させて発進口を開口させ、その発進口から分岐シールド掘進機を分岐発進させること、等である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の分岐発進可能なシールド掘進機は、シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐発進可能なシールド掘進機において、前記分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口が形成された内胴と、この内胴に前後にスライド可能に外嵌された外胴と、この外胴に後続するように設けられた後胴と、外胴と後胴とを中折れ可能に連結する中折れ部とを備え、前記後胴の前端部分に筒状のジャッキ取付部材が前後にスライド可能に内嵌されると共に、このジャッキ取付部材に複数のシールドジャッキが取り付けられ、複数のシールドジャッキを用いて、外胴及び後胴に対して内胴及びジャッキ取付部材を一体的に推進させて、前記発進口を開口させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
このシールド掘進機では、内胴に分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口が形成され、この内胴に外胴が前後にスライド可能に外嵌され、この外胴に後続するように後胴が中折れ部を介して外胴に連結されている。それ故、シールド掘進機により本線トンネルをカーブ状に掘進することが可能になる。後胴の前端部分に筒状のジャッキ取付部材が前後にスライド可能に内嵌され、このジャッキ取付部材に複数のシールドジャッキが取り付けられている。それ故、内胴と外胴とが一体的に連結され、また、後胴とジャッキ取付部材とが一体的に連結された状態で、複数のシールドジャッキが作動してシールド掘進機が推進する。
【００１１】
分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる場合には、内胴と外胴との連結と後胴とジャッキ取付部材との連結が解除され、また、内胴とジャッキ取付部材とが一体的に連結された状態で、複数のシールドジャッキが作動することにより、その推力が内胴に伝達されて、外胴及び後胴に対して内胴及びジャッキ取付部材が一体的に推進して発進口が開口する。そして、その発進口から分岐シールド掘進機が分岐発進される。
【００１２】
請求項２の分岐発進可能なシールド掘進機は、シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐発進可能なシールド掘進機において、カッターディスクを支持する前胴と、この前胴に後続するように前胴に一体的に連結され且つ分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口が形成された内胴と、この内胴に前後にスライド可能に外嵌された外胴と、この外胴に後続するように設けられ且つエレクタ装置が装備された後胴と、外胴と後胴とを中折れ可能に連結する中折れ部と、内胴の前後両端付近で外胴と内胴の間を止水する止水シールとを備え、前記後胴は、後端部にテールシールが取り付けられた第１後胴と、この第１後胴の前端部分に前後にスライド可能に内嵌される第２後胴とを有し、前記第２後胴に取り付けられた複数のシールドジャッキと、前記内胴を外胴に内嵌させた状態で外胴と内胴とを一体的に且つ連結解除可能に連結する第１連結部材とを設け、前記第１連結部材による連結を解除した状態で、複数のシールドジャッキを用いて、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を一体的に推進させて前記発進口を開口させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
このシールド掘進機においては、基本的に、請求項１のシールド掘進機で説明した作用において、後胴を第１後胴に置き換え、ジャッキ取付部材を第２後胴に置き換えた作用を奏する。その他の作用を追加的に説明する。このシールド掘進機では、カッターディスクを支持する前胴に後続するように内胴が前胴に一体的に連結され、後胴にエレクタ装置が装備され、内胴の前後両端付近で外胴と内胴の間を止水する止水シールが設けられている。
【００１４】
シールド掘進機で本線トンネルを掘進する場合、エレクタ装置により後胴の内面にセグメントが組み付けられ、そのセグメントで本線トンネルが覆工される。
後胴の内面に組み付けられたセグメントで複数のシールドジャッキの反力をとってシールド掘進機が推進し、カッターディスクにより前方の地山が掘削され本線トンネルが形成されていく。その際、止水シールでシールされた内胴と外胴の間から水や土がシールド掘進機内に侵入することが防止される。
【００１５】
分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる場合、後胴の内面に組み付けられたセグメントで複数のシールドジャッキの反力をとって、外胴及び第１後胴に対して前胴と共に内胴及び第２後胴が一体的に推進して発進口が開口する。ここで、第１後胴に対して第２後胴と共に複数のシールドジャッキも推進し、シールドジャッキとセグメント間の間隔が大きくなっていくが、適宜、シールドジャッキとセグメント間に仮セグメントを組み付けたり反力受け部材を挿入することにより、複数のシールドジャッキによる推力を確実に発生させる。発進口が開口しても、外胴の前端部に内胴の後端部を内嵌させた状態にして、これらの間が止水シールによりシールされ、内胴と外胴の間から水や土がシールド掘進機内に侵入することが防止される。
【００１６】
請求項３の分岐発進可能なシールド掘進機は、請求項２の発明において、前記第２後胴の外径は外胴の内径未満であり、前記第２後胴には、第２後胴内に待機させた位置と第２後胴外へ突出させた位置とに亙って進退可能な複数の後胴支持部材が装着され、前記外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を推進させた際、第２後胴外へ突出させた複数の後胴支持部材を介して、外胴に対して隙間が生じた状態の第２後胴を支持することを特徴とするものである。
【００１７】
第２後胴の外径は外胴の内径未満であるため、第１後胴の前端部分に、外胴に中折れ可能に内嵌される中折れ部を形成すると共に、この中折れ部に第２後胴を前後にスライド可能に内嵌させることができる。外胴に対して第２後胴が推進して外胴の内側に位置すると、第２後胴と外胴との間に隙間が生じるが、第２後胴に装着された複数の後胴支持部材が第２後胴外へ突出され、これら後胴支持部材によって、外胴に対して隙間が生じた状態の第２後胴が支持される。
【００１８】
請求項４の分岐シールド掘進方法は、カッターディスクを支持する前胴と、この前胴に後続するように前胴に一体的に連結され且つ分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口が形成された内胴と、この内胴に前後にスライド可能に外嵌された外胴と、この外胴に後続するように設けられ且つエレクタ装置が装備された後胴と、外胴と後胴とを中折れ可能に連結する中折れ部とを備えたシールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる分岐シールド掘進方法において、前記後胴は、後端部にテールシールが取り付けられた第１後胴と、この第１後胴の前端部分に前後にスライド可能に内嵌される第２後胴とを有すると共に、この第２後胴に複数のシールドジャッキを取り付けた状態で予め設けておき、前記内胴を外胴に内嵌させた状態で外胴と内胴とを第１連結部材で一体的に且つ連結解除可能に連結してシールド掘進機を掘進させ、分岐地点の手前に到達したときにシールド掘進機の掘進を停止させる第１工程と、前記第１連結部材による連結を解除して、複数のシールドジャッキを用いて、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を分岐地点まで一体的に推進させて前記発進口を開口させる第２工程と、前記発進口から分岐シールド掘進機を分岐発進させる第３工程とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
この分岐シールド掘進方法においては、第１工程において、内胴を外胴に内嵌させた状態で外胴と内胴とを第１連結部材で一体的に且つ連結解除可能に連結してシールド掘進機を掘進させ、分岐地点の手前に到達したときにシールド掘進機の掘進を停止させる。次に、第２工程において、第１連結部材による連結を解除して、複数のシールドジャッキを用いて、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を分岐地点まで一体的に推進させて発進口を開口させる。その後、第３工程において、発進口から分岐シールド掘進機を分岐発進させる。この分岐シールド掘進方法では、基本的に請求項１と同様の作用を奏する。
【００２０】
請求項５の分岐シールド掘進方法は、請求項４の発明において、前記第１工程において、第１後胴と第２後胴とを第２連結部材で一体的に且つ連結解除可能に連結してシールド掘進機を掘進させ、前記第２工程において、第２連結部材による連結を解除すると共に、内胴と第２後胴とを第３連結部材で連結し、第１後胴と第１後胴の内面に組み付けたセグメントとを第４連結部材で連結してから、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を推進させることを特徴とするものである。
【００２１】
第１工程において、第１後胴と第２後胴とを第２連結部材で一体的に連結することにより、複数のシールドジャッキによる推力が第２後胴、第２後胴、外胴、内胴、前胴に伝達されて、シールド掘進機が推進する。第２工程において、第２連結部材による連結を解除することにより、第１後胴に対して第２後胴が前後にスライド可能となり、内胴と第２後胴とを第３連結部材で連結し、第１後胴と第１後胴の内面に組み付けたセグメントとを第４連結部材で連結することにより、複数のシールドジャッキによる推力が第２後胴、内胴、前胴に伝達されて、外胴及び第１後胴に対して前胴と共に内胴及び第２後胴が推進する。
【００２２】
請求項６の分岐シールド掘進方法は、請求項４又は６の発明において、前記第２後胴に、第２後胴内に待機させた位置と第２後胴外へ突出させた位置とに亙って進退可能な複数の後胴支持部材を予め装着しておき、前記第２工程において、前記外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を推進させた際、第２後胴に装着された複数の後胴支持部材を第２後胴外へ突出させ、これら後胴支持部材を介して、外胴に対して隙間が生じた状態の第２後胴を支持することを特徴とするものである。
【００２３】
第２工程において、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を推進させると、第２後胴が外胴の内側に位置し、この第２後胴と外胴との間に隙間が生じるが、その際、第２後胴に装着された複数の後胴支持部材を第２後胴外へ突出させて、これら後胴支持部材を介して、外胴に対して隙間が生じた状態の第２後胴を支持する。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、シールド掘進機で本線トンネルを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる、分岐発進可能な泥水式のシールド掘進機、及び、分岐シールド掘進方法に、本発明を適用した場合の一例である。
【００２５】
先ず、シールド掘進機１Ａについて説明する。
図１〜図３に示すように、シールド掘進機１Ａは、前胴２と、前胴２に後続する中胴３と、中胴３に後続する後胴４と、中胴３と後胴４とを中折れ可能に連結する中折れ部５とを有し、前胴２にカッターディスク１０が支持され、後胴４にテールシール５０とエレクタ装置７０とが装備されている。
【００２６】
カッターディスク１０は、中央部１１、中央部１１から外側へ放射状に延びる複数のカッタースポーク１２、中央部１１の前面に取り付けられたセンターカッター１３、複数のカッタースポーク１２の前面に取り付けられた多数のカッタービット１４を有する。尚、１又は複数のカッタースポーク１２の外周付近には、曲進時に余掘りするコピーカッター（図示略）も設けられている。
【００２７】
カッターディスク１０の後面には、後方へ延びる複数の支持部材１５が固定され、これら支持部材１５の後端部に回動支持リング１６が固定され、この回動支持リング１６の後端部にリングギヤ１７が固定されている。コピーカッターを駆動する油圧を供給するために、中央部１１には供給通路部材１８が接続されて後方へ延びている。
【００２８】
前胴２の内面には前後に環状体２０が固定され、この環状体２０の後端部から内側へ張出した取付板２１の前側に、円板状の隔壁２２の外周部分が連結材２３を介して連結されている。環状体２０の内面と隔壁２２の外周部に連結されたリング材２４との間に、回動支持リング１６が摺動自在に嵌合されて、カッターディスク１０が回動自在に支持されている。回動支持リング１６と環状体２０及びリング材２４の間は夫々環状シール部材２５，２６でシールされている。
【００２９】
前記取付板２１には複数の油圧モータ２７が前向きに取り付けられ、これら油圧モータ２６で夫々駆動される複数の駆動ギヤ２７ａがリングギヤ１７の内側の歯に噛合し、これら油圧モータ２６が同期駆動されて、リングギヤ１７と共にカッターディスク１０が回動される。供給通路部材１８は隔壁２２連結され、同じくこの隔壁２２に後側から連結されたスイベルジョント２８に接続されている。
【００３０】
前胴２の前端部、環状体２０、回動支持リング１６、リング材２４、隔壁２２で囲まれた部分が、カッターディスク１０で掘削された土砂を回収するチャンバー３０に形成されている。チャンバー３０に回収された土砂を泥水にするために水を供給する送水管３１と、チャンバー３０内の泥水を排出する排泥管３２が配設され、送水管３１の先端部は環状体２０を挿通してチャンバー３０の上端部に達し、排泥管３２の先端部は環状体２０を挿通してチャンバー３０の下端部に達している。カッターディスク１０の後面にはチャンバー３０内の掘削土と水とを攪拌する複数の攪拌羽根２９が設けられている。
【００３１】
中胴３は、前胴２に後続するように前胴２に一体的に連結され且つ分岐シールド掘進機１Ｂの分岐発進用の発進口４０が形成された内胴６と、内胴６に前後にスライド可能に外嵌された外胴７とを有する。発進口４０の周囲にはリング部材４０ａが予め溶接により固定されている。前胴２の後端部に固定的に設けられた環状のブラケット３５と、内胴６の前端部に固定的に設けられた環状のブラケット４１とが、複数の接合ボルトで結合されている。
【００３２】
外胴７は前胴２の約２倍の前後長を有し、内胴６は外胴７よりも少し短い前後長を有し、外胴７の外径と前胴２の外径は同じである。前胴２の後端に外胴７の前端が近接し、内胴６の全部が外胴７に外嵌された状態で、外胴７と内胴６とを一体的に且つ連結解除可能に連結する第１連結部材８０と、内胴６の前後両端付近で外胴７と内胴６の間を止水する止水シール４３，４４が設けられている。
第１連結部材８０は複数個（例えば、１０個）設けられ、周方向に略等間隔に配設されて、内胴６の後端部に固定的に設けられた環状のブラケット４５の後面と外胴７との内面に溶接される。内胴６の前後両端付に環状溝が形成され、これら環状溝に止水シール４３，４４が夫々装着されている。
【００３３】
後胴４は、後端部にテールシール５０が取り付けられた第１後胴８（後胴）と、第１後胴８の前端部分に前後にスライド可能に内嵌される第２後胴９（筒状のジャッキ取付部材）とを有し、この第２後胴９に複数のシールドジャッキ５１が後方に向けて周方向に等間隔に配設されて取り付けられている。
第１後胴８の前端部分に外面湾曲状の中折れ部５が形成され、この中折れ部５が外胴７の後端部に中折れ可能に内嵌されている。中折れ部５と外胴７の後端部の間は環状シール５２でシールされている。
【００３４】
第１後胴８の中折れ部５と、この中折れ部５に内嵌される第２後胴９は同じ前後長を有し、第２後胴９の外径は外胴７の内径未満である。第２後胴９の後端部内面にリングウェブ５３が固定的に設けられ、このリングウェブ５３に複数のシールドジャッキ５１のシリンダ本体の前端部が挿通状に連結されている。第２後胴９が中折れ部５に内嵌された状態で、第１後胴８と第２後胴９とを一体的に且つ連結解除可能に連結する第２連結部材８１が設けられいる。第２連結部材８１は複数個（例えば、１０個）設けられ、周方向に略等間隔に配設されて、第２後胴９のリングウェブ５３の後面と第１後胴８の内面に溶接される。
【００３５】
ここで、内胴６の内側に複数の中折れジャッキ５５が前後方向向きに配設されている。これら中折れジャッキ５５は、本線トンネルＴＡをカーブ状に掘進させるために、後胴４に対して前胴２及び中胴３を首振りさせる為のものであり、各中折れジャッキ５５に連結された前推力伝達管５６の前端部が内胴６の前端部のブラケット４１に固定され、各中折れジャッキ５５に連結された後推力伝達管５７の後端部が第２後胴９のリングウェブ５３に固定されている。
【００３６】
また、第２後胴９には、第２後胴９内に待機させた位置と第２後胴９外へ突出させた位置とに亙って進退可能な複数（例えば、１０個）の後胴支持部材６０が周方向に等間隔に配設されて装着されている。各後胴支持部材６０は筒状の収容部材６１に収容され、この収容部材６１の先端部が第２後胴９に形成された穴に内嵌され溶接されている。後胴支持部材６０には操作部材６２が連結されている。この操作部材６２は第２後胴９の内側から操作可能に設けられ、この操作部材６２を操作することにより、後胴支持部材６０を第２後胴９内に待機させた位置と第２後胴９外へ突出させた位置とに亙って切り換えることができる。
【００３７】
後胴４に装備されたエレクタ装置７０は、後胴４に固定されたリングウェブ６５に、複数のローラを介して回転可能に支持され油圧モータ（図示略）で回動されるエレクタドラム７１と、このエレクタドラム７１に装備されたエレクタ本体７２とを有する。このエレクタ装置７０により、後胴４の内面において複数のセグメントＳがリング状に組み付けられ、そのセグメントＳを複数のシールドジャッキ５１の出力部に連結のスプレッダ５１ａが後方へ押すことにより、そのセグメントＳで複数のシールドジャッキ５１の反力がとられて、シールド掘進機１Ａが推進する。
【００３８】
次に、以上説明したシールド掘進機１Ａで本線トンネルＴＡを掘進していき、分岐地点においてシールド掘進機１Ａから分岐シールド掘進機１Ｂを分岐発進させる分岐シールド掘進方法について、図４〜図７に基づいて説明する。
【００３９】
このシールド掘進機１Ａを用いた分岐シールド掘進方法においては、先ず、内胴６を外胴７に内嵌させた状態で外胴７と内胴６を複数の第１連結部材８０で一体的に且つ連結解除可能に連結すると共に、第１後胴８の前端部分（中折れ部５）に第２後胴９を内嵌させた状態で第１後胴８と第２後胴９とを複数の第２連結部材８１で一体的に且つ連結解除可能に連結して、シールド掘進機１Ａを掘進させ、分岐地点の手前に到達したときにシールド掘進機１Ａの掘進を停止させる（第１工程）。このシールド掘進機１Ａの停止時にエレクタ装置７０により最後に組み付けられた１リング分のセグメントＳはスチール製のセグメントである。
【００４０】
次に、送水管３１、排泥管３２、エレクタ装置７０を除去すると共に、この後僅かに前方の地山を掘削するために送排泥ホース（図示略）を接続する。その後、図４に示すように、発進口４０及びその付近のシールドジャッキ５１と中折れジャッキ５５及び推力伝達管５６，５７を除去してから、内面部分に環状の１対のチューブシール７６が装着されたエントランスリング７５を中胴３内に搬入し、そのエントランスリング７５の先端部を発進口４０の周囲に予め固定されたリング部材４０ａに内嵌させて溶接する。
【００４１】
続いて、分岐発進可能なシールド掘進機１Ｂのカッターディスク９０を支持した前胴９１をエントランスリング７５に挿入してセットし、この前胴９１を反力受け部材７７，７８でエントランスリング７５に固定する。次に、組み付けられたスチール製のセグメンＳの前面にリング状態の第４連結部材８３を当接させた状態で、その第４連結部材８３を第１後胴８の内面に溶接すると共に、セグメンＳにも溶接する。その後、エントランスリング７５のチューブシール７６を作動させ、分岐シールド掘進機１Ｂのカッターディスク９０及び前胴９１とエントランスリング７５の間をシールしてから、エントランスリング７５内において前胴９１の前側のチャンバーを含む空間に、所定の泥水注入装置（図示略）により高濃度の泥水を注入して、発進口４０の開口に備える。
【００４２】
次に、図５に示すように、前述のように第１後胴８と第１後胴８の内面に組み付けたセグメントＳとを第４連結部材８３で連結し、内胴６と第２後胴９とを複数（例えば、１０個）の第３連結部材８２で連結し、更に、第２後胴９の中折れ部５と外胴７とを溶接してから、第１連結部材８０による外胴７と内胴６との連結を解除し、第２連結部材８１による第１後胴８と第２後胴９との連結を解除し、この状態で、複数のシールドジャッキ５１を用いて、外胴７及び第１後胴８に対してカッターディスク１０及び前胴２及び内胴６及び第２後胴９を分岐地点まで一体的に推進させて発進口４０を開口させる（第２工程）。
【００４３】
この外胴７及び第１後胴８に対するカッターディスク１０及び前胴２及び内胴６及び第２後胴９の推進については、先ず、複数のシールドジャッキ５１の反力をエレクタ装置７０により最後に組み付けたセグメントＳでとって行い、その後は、特殊セグメントＳａを第１後胴８及び外胴７の内面に組み立てながら、その特殊セグメントＳａで複数のシールドジャッキ５１の反力をとって行う。
【００４４】
ここで、内胴６が外胴７に対して推進すると、内胴６の外面側には外胴７分の隙間が生じるため、この内胴６の推進と共に又は内胴６の推進完了後に、その隙間に注入管６９から裏込材を注入して隙間を埋める。また、第１後胴８に対して第２後胴９が推進すると、その第２後胴９は外胴７の内側に位置し、第２後胴９と外胴７の間に隙間が生じるため、この第２後胴９の推進途中時又は推進完了後に、複数の操作部材６２を操作して、複数の後胴支持部材６０を第２後胴９外へ突出させ、これら後胴支持部材６０によって、外胴７に対して隙間が生じた状態の第２後胴９を支持する。
【００４５】
次に、発進口４０が開口させた後に、外胴７の内面に組み付けた特殊セグメントＳａと第２後胴９との間に複数の反力受け部材８５を挿入するように、これら反力受け部材８５を外胴７の内面に配設（固定）してから、残りの複数のシールドジャッキ５１等を除去する。次に、図６に示すように、内胴６の発進口４０と反対側の内面に反力壁９５を取り付け、反力受け部材７７，７８によるエントランスリング７５と前胴９１との連結を解除し、その状態で、分岐シールド掘進機１Ｂの前胴９１に装備した複数のシールドジャッキ９２の反力を、反力壁９５、仮セグメント９６でとって分岐シールド掘進機１Ｂを推進させ、開口した発進口４０から分岐発進させる（第３工程）。
【００４６】
前胴９１の後端がエントランスリング７５のチューブシール７６付近に達した状態で、分岐シールド掘進機１Ｂの推進を停止させてから、前胴９１とエントランスリング７５を反力受け部材７７，７８で再度連結して、仮セグメント９６を除去してから、図７に示すように、分岐シールド掘進機１Ｂの後胴９３を搬入して前胴９１に連結する。その後、反力受け部材７７，７８によるエントランスリング７５と前胴９１との連結を解除し、複数のシールドジャッキ９２の反力を、反力壁９５、仮セグメント９６でとって分岐シールド掘進機１Ｂを推進させ、分岐トンネルＴＢを掘進していく。
【００４７】
以上説明した分岐発進可能なシールド掘進機１Ａ、及び、このシールド掘進機１Ａを用いて行う分岐シールド掘進方法の作用・効果について説明する。
中胴３の外胴７と第１後胴８とを中折れ可能に連結しているため、本線トンネルＴＡをカーブ状に掘進することができ、しかも、分岐地点において分岐シールド掘進機１Ｂを分岐発進させ、その分岐シールド掘進機１Ｂで分岐トンネルＴＢを掘進できるため、汎用性に非常に優れたものになる。
【００４８】
第１後胴８の前端部分に第２後胴９を前後にスライド可能に内嵌させ、この第２後胴９に複数のシールドジャッキ５１を取り付けたので、複数のシールドジャッキ５１を、その出力部であるスプレッダ５１ａを第１後胴８の内面に組み付けたセグメントＳに接近させて後胴４に固定的に簡単に取り付けることができる。
それ故、中胴３の内胴６と外胴７とを複数の第１連結部材８０で一体的に連結し、また、第１後胴８と第２後胴９とを複数の第２連結部材８１で一体的に連結した状態で、複数のシールドジャッキ５１を作動させることにより、これらシールドジャッキ５１の反力をセグメントＳでとって推力を均等に発生させ、シールド掘進機１Ａを確実且つ円滑に推進させることができる。
【００４９】
分岐地点においてシールド掘進機１Ａから分岐シールド掘進機１Ｂを分岐発進させる場合には、第１連結部材８０による内胴６と外胴７との連結と、第２連結部材８１による第１後胴８と第２後胴９との連結を解除し、また、内胴６と第２後胴９とを複数の第３連結部材８２で一体的に連結し、第１後胴８とセグメントＳとを第４連結部材８３で一体的に連結した状態で、複数のシールドジャッキ５１を作動させることにより、その推力を均一に発生させ内胴６に伝達して、外胴７及び第１後胴８に対して前胴２及び内胴６及び第２後胴９を一体的に確実且つ円滑に推進させて発進口４０を開口させ、その発進口４０から分岐シールド掘進機１Ｂを分岐発進させることができる。
【００５０】
シールド掘進機１Ａにより本線トンネルＴＡを掘進可能な状態で、内胴６の前後両端付近で外胴７と内胴６の間を止水する止水シール４３，４４を設けたので、内胴６を外胴７に内嵌させた状態で、これら内胴６と外胴７の間から水や土がシールド掘進機１Ａ内に侵入することを防止することができ、また、発進口４０が開口しても、外胴７の前端部に内胴６の後端部を内嵌させた状態にして、これらの間を止水シール４４によりシールすることができ、内胴６と外胴７の間から水や土がシールド掘進機１Ａ内に進入するのを防止できる。
【００５１】
第２後胴９の外径は外胴７の内径未満であるため、第１後胴８の前端部分に、外胴７に中折れ可能に内嵌される中折れ部５を形成すると共に、第２後胴９を前後にスライド可能に内嵌させることができる。外胴７に対して第２後胴９が推進して外胴７の内側に位置すると、第２後胴９と外胴７との間に隙間が生じるが、第２後胴９に装着された複数の後胴支持部材６０を第２後胴９外へ突出させ、これら後胴支持部材６０によって、外胴７に対して隙間が生じた状態の第２後胴９をガタツキなく支持でき、発進口４０から分岐シールド掘進機１Ｂを安定させた状態で確実に分岐発進させることができる。
【００５２】
尚、複数の後胴支持部材６０を油圧駆動又は電動駆動して第２後胴９内に待機させた位置から第２後胴９外へ突出させた位置へ切り換えるようにしてもよい。
また、前胴２を省略すると共に、内胴６と外胴７とを前胴とし、場合によって、これら内胴６と外胴７とを前方へ延長し、この内胴６にカッターディスク１０が支持されるように構成してもよい。
【００５３】
尚、本発明は、泥水式シールド掘進機だけでなく、土圧式シールド掘進機等の種々のシールド掘進機、及びそのシールド掘進機を用いた分岐シールド掘進方法に適用可能である。
本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。
【００５４】
【発明の効果】請求項１の分岐発進可能なシールド掘進機によれば、内胴に分岐シールド掘進機の分岐発進用の発進口を形成し、この内胴に外胴を前後にスライド可能に外嵌させ、この外胴に後続するように後胴を中折れ部を介して外胴に連結したので、シールド掘進機により本線トンネルをカーブ状に掘進することが可能になる。後胴の前端部分に筒状のジャッキ取付部材を前後にスライド可能に内嵌させ、このジャッキ取付部材に複数のシールドジャッキを取り付けたので、複数のシールドジャッキを、その出力部を後胴の内面に組み付けたセグメントに接近させて後胴に固定的に簡単に取り付けることができる。それ故、内胴と外胴とを一体的に連結し、また、後胴とジャッキ取付部材とを一体的に連結した状態で、複数のシールドジャッキを作動させることにより、これらシールドジャッキの反力をセグメントでとって推力を均等に発生させ、シールド掘進機を確実且つ円滑に推進させることができる。
【００５５】
分岐地点においてシールド掘進機から分岐シールド掘進機を分岐発進させる場合には、内胴と外胴との連結と後胴とジャッキ取付部材との連結を解除し、また、内胴とジャッキ取付部材とを一体的に連結した状態で、複数のシールドジャッキを作動させることにより、その推力を均一に発生させて内胴に伝達して、外胴及び後胴に対して内胴及びジャッキ取付部材を一体的に確実且つ円滑に推進させて発進口を開口させ、その発進口から分岐シールド掘進機を分岐発進させることができる。
【００５６】
請求項２の分岐発進可能なシールド掘進機によれば、基本的に、請求項１のシールド掘進機で説明した効果において、後胴を第１後胴に置き換え、ジャッキ取付部材を第２後胴に置き換えた効果を奏する。その他、特に、内胴の前後両端付近で外胴と内胴の間を止水する止水シールを設けたので、内胴を外胴に内嵌させた状態で、これら内胴と外胴の間から水や土がシールド掘進機内に進入することを防止することができ、また、発進口が開口しても、外胴の前端部に内胴の後端部を内嵌させた状態にして、これらの間を止水シールによりシールすることができ、内胴と外胴の間から水や土がシールド掘進機内に進入するのを防止できる。
【００５７】
請求項３の分岐発進可能なシールド掘進機によれば、第２後胴の外径は外胴の内径未満であるため、第１後胴の前端部分に、外胴に中折れ可能に内嵌される中折れ部を形成すると共に、この中折れ部に第２後胴を前後にスライド可能に内嵌させることができる。外胴に対して第２後胴が推進して外胴の内側に位置すると、第２後胴と外胴との間に隙間が生じるが、第２後胴に装着された複数の後胴支持部材を第２後胴外へ突出させ、これら後胴支持部材によって、外胴に対して隙間が生じた状態の第２後胴をガタツキなく支持でき、発進口から分岐シールド掘進機を安定させた状態で確実に分岐発進させることができる。
【００５８】
請求項４の分岐シールド掘進方法によれば、第１工程において、内胴を外胴に内嵌させた状態で外胴と内胴とを第１連結部材で一体的に且つ連結解除可能に連結してシールド掘進機を掘進させ、分岐地点の手前に到達したときにシールド掘進機の掘進を停止させ、次に、第２工程において、第１連結部材による連結を解除して、複数のシールドジャッキを用いて、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を分岐地点まで一体的に推進させて発進口を開口させ、その後、第３工程において、発進口から分岐シールド掘進機を分岐発進させるので、基本的に請求項１と同様の効果を奏する。
【００５９】
請求項５の分岐シールド掘進方法によれば、第１工程において、第１後胴と第２後胴とを第２連結部材で一体的に連結することにより、複数のシールドジャッキによる推力を第２後胴、第１後胴、外胴、内胴、前胴に伝達して、シールド掘進機を確実に推進させることができ、第２工程において、第２連結部材による連結を解除することにより、第１後胴に対して第２後胴が前後にスライド可能となり、内胴と第２後胴とを第３連結部材で連結し、第１後胴と第１後胴の内面に組み付けたセグメントとを第４連結部材で連結することにより、複数のシールドジャッキによる推力を第２後胴、内胴、前胴に伝達して、外胴及び第１後胴に対して前胴と共に内胴及び第２後胴を確実に推進させることができる。
【００６０】
請求項６の分岐シールド掘進方法によれば、第２工程において、外胴及び第１後胴に対して内胴及び第２後胴を推進させると、第２後胴が外胴の内側に位置し、この第２後胴と外胴との間に隙間が生じるが、その際、第２後胴に装着された複数の後胴支持部材を第２後胴外へ突出させて、これら後胴支持部材を介して、外胴に対して隙間が生じた状態の第２後胴をガタツキなく支持することができ、発進口から分岐シールド掘進機を安定させた状態で確実に分岐発進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ　−　ＩＩＩ線断面図である。
【図４】シールド掘進機（分岐地点の手前に停止時）の縦断面図である。
【図５】シールド掘進機（発進口開口時）の縦断面図である。
【図６】シールド掘進機と分岐シールドジャッ掘進機（分岐発進時）の縦断面図である。
【図７】シールド掘進機と分岐シールドジャッ掘進機（分岐発進時）の縦断面図である。
【符号の説明】
ＴＡ　　　　　本線トンネル
１Ａ　　　　　シールド掘進機
１Ｂ　　　　　分岐シールド掘進機
２　　　　　　前胴
４　　　　　　後胴
５　　　　　　中折れ部
６　　　　　　内胴
７　　　　　　外胴
８　　　　　　第１後胴
９　　　　　　第２後胴
１０　　　　　カッターディスク
４０　　　　　発進口
４３，４４　　止水シール
５０　　　　　テールシール
５１　　　　　シールドジャッキ
６０　　　　　後胴支持部材
７０　　　　　エレクタ装置
８０　　　　　第１連結部材
８１　　　　　第２連結部材
８２　　　　　第３連結部材
８３　　　　　第４連結部材
【図１】
2004143827.tif 000003
【図２】
2004143827.tif 000004
【図３】
2004143827.tif 000005
【図４】
2004143827.tif 000006
【図５】
2004143827.tif 000007
【図６】
2004143827.tif 000008
【図７】
2004143827.tif 000009