(57)【要約】【課題】複雑な換気用配管をシールド本体内に敷設することなく可燃ガスに対するシールド本体内の安全性を強化できるミニシールド掘進機を提供する。【解決手段】スクリュコンベア６とプレスリング１０を設けたシールドジャッキ４と動力盤１４，１５等の電気機器とをシールド本体１内に設置したミニシールド掘進機において、プレスリング１０を中空に形成して空気室を設けて、加圧空気を空気導入口２１から空気室に導入して空気噴出口２２から噴出させることにより、プレスリング１０の中央開口を可燃ガスが流通するのを遮断するエアーカーテンを形成できるように構成するとともに、スクリュコンベア６で移送された掘削土砂を、土砂タンク７、スクリューフィーダ８及び排土管９を通じて真空吸引して、密閉した状態で発進立坑側に排出するように構成した。【選択図】　　　　図１
2004137755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内の掘削土砂をシールド本体内に移送するスクリュコンベアと後端部にプレスリングを設けたシールドジャッキとパワーユニットや動力盤等の電気機器とをシールド本体内に設置したミニシールド掘進機において、プレスリングを中空に形成して空気室を設けるとともに、この空気室に加圧空気を導入するための空気導入口とこの空気導入口から空気室に導入された加圧空気を外部に噴出させるための空気噴出口とをプレスリングに設けて、加圧空気を空気導入口から空気室に導入して空気噴出口から噴出させることにより、プレスリングの中央開口にエアーカーテンを形成できるように構成するとともに、スクリュコンベアで移送された掘削土砂をシールド本体後方に真空吸引して密閉した状態で発進立坑側に排出するように構成したことを特徴とするミニシールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃ガス発生地帯を掘削するミニシールド掘進機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド工法では、シールド掘進機で切羽を掘削して地下坑を形成し、地下坑周壁にセグメントを組み立てて覆工するとともに、切羽の掘削により生じた掘削土砂を坑外に排出する。そのため、通常のシールド工法では、発進立坑内に運ばれたセグメントをシールド本体後方のセグメント組立現場近くまで搬送するセグメント搬送台車を地下坑内に配備するとともに、掘削土砂をシールド本体後方の地下坑に搬出するための土砂搬出装置を設け、この土砂搬出装置によりシールド本体後方に搬出された掘削土砂を、地下坑を経由して坑外に適当な手段で排出する。この土砂搬出装置は、土圧式のシールド工法ではスクリューコンベア等を設けて構成し、泥水式のシールド工法では排泥管を設けて構成する。また、シールド掘進機を駆動、操縦するのに必要なパワーユニットや動力盤をなす機器等種々の機器を分担して搭載した複数台の後続台車を地下坑内に配備し、シールド掘進機の掘進に伴って移動させるようにしていた。
【０００３】
しかしながら、シールド掘進機によっては、後続台車に通常搭載される機器の多くをシールド本体内に設置しなければならなくなることもある。こうしたシールド掘進機として、小口径の地下坑を施工するのに適したミニシールド掘進機と称するシールド掘進機が知られている（例えば特許文献１参照）。このミニシールド掘進機では、掘削する地下坑が小口径であるため、周辺機器との間の配置の関係上後続台車の使用を廃止して、通常後続台車に搭載するパワーユニットや動力盤に関する機器等種々の機器をシールド本体内に設置するようにしている。
【０００４】
ところで、こうしたミニシールド掘進機で地山を掘削する場合、メタンガスが発生する腐食土の地山等、可燃ガスが発生する地層やこうした地層に近接した地山に遭遇することがある。こうした可燃ガスが発生する可能性のある可燃ガス発生地帯を掘削すると、ミニシールド掘進機の胴体をなすシールド本体内や地下坑内に可燃ガスが浸入する危険性がある。
【０００５】
この点について言及すると、シールド本体は、前部に隔壁を有してその内部空間を地山と隔てているため、可燃ガスがシールド本体から直接内部に浸入する恐れはないが、シールド本体の外周とセグメントの内周との間には隙間がある。この隙間は、土砂や地下水が浸入しないようにするため、シールド本体の後部に設けたテールシールや裏込めシール等のシール部材によりシールするが、セグメントは、現場で組み立てられるものであって、仕上がり状態に若干のバラツキが生じることは不可避であるため、可燃ガスをこうしたシール部材により常に十分にシールすることは困難である。そのため、ミニシールド掘進機で可燃ガス発生地帯を掘削すると、可燃ガスがシールド本体とセグメント間の隙間を通じてシールド本体内に浸入する恐れがある。
【０００６】
一方、シールド本体内には、パワーユニットや動力盤をなす機器及び各種計器類等、電気機器を主体とする種々の発火源となる機器が設置されていて、これらの機器が作動時に火花を発することがある。こうしたことから、可燃ガス発生地帯を掘削するミニシールド掘進機では、その火花が可燃ガスに引火してガス爆発を起す危険性があるため、シールド本体側には、可燃ガス発生地帯の危険性の度合いに応じて、ガス爆発を防止するための相応の防爆対策を講じる。
【０００７】
例えば、可燃ガス発生地帯の危険度が所定基準よりも高い場合には、発火源となる機器に対し、可燃ガス発生地帯の危険度や機器の種類に応じて相応の防爆構造を施すことによりこれを防爆型の機器に改善し、併せて、シールド本体内に侵入する可燃ガスを拡散、希釈するための換気装置を設置してシールド本体内の安全性を強化する。また、危険度が所定基準よりも低い場合でも、シールド本体内の安全性を強化するため、万一の事態に備えて、シールド本体内への可燃ガスの浸入に対して換気により対応できるようにするための態勢を整えることが必要である。こうした換気によりシールド本体内の安全性を強化する方法としては、通常、シールド本体内に空気の吹き出し口を設けた換気用配管を敷設してこの換気用配管で送気することにより、空気の吹き出し口から供給される空気でシールド本体内の可燃ガスを拡散、希釈するようにする方法が採用されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６ー５８０９１号公報（第２頁、図７−９）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ミニシールド掘進機のシールド本体は、その後方の地下坑とは異なり、手狭な内部空間に様々な機器が設置されていて、内部空間がきわめて入り組んでおり、可燃ガスがシールド本体内に浸入するときには、その入り組んだ内部空間を形成する種々の機器間の間隙にも浸入する。そのため、前記の換気用配管による従来の技術では、空気を換気用配管の空気の吹き出し口からシールド本体内に供給して可燃ガスを拡散、希釈するにしても、空気がその種々の機器間の間隙にも十分に行き渡るようにしてやる必要がある。その結果、シールド本体内に敷設する換気用配管が複雑多岐にわたるという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、こうした問題を解決するために創作されたものであって、その技術課題は、可燃ガス発生地帯を掘削するミニシールド掘進機において、複雑な換気用配管をシールド本体内に敷設することなく可燃ガスに対するシールド本体内の安全性を強化することができるミニシールド掘進機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のこうした技術課題は、
チャンバ内の掘削土砂をシールド本体内に移送するスクリュコンベアと後端部にプレスリングを設けたシールドジャッキとパワーユニットや動力盤等の電気機器とをシールド本体内に設置したミニシールド掘進機において、
プレスリングを中空に形成して空気室を設けるとともに、この空気室に加圧空気を導入するための空気導入口とこの空気導入口から空気室に導入された加圧空気を外部に噴出させるための空気噴出口とをプレスリングに設けて、加圧空気を空気導入口から空気室に導入して空気噴出口から噴出させることにより、プレスリングの中央開口にエアーカーテンを形成できるように構成するとともに、スクリュコンベアで移送された掘削土砂をシールド本体後方に真空吸引して密閉した状態で発進立坑側に排出するように構成したこと、
により達成される。
【００１２】
ミニシールド掘進機では、可燃ガス発生地帯の掘削時に、地山内の可燃ガスがシールド本体の外周とセグメントの内周との間の隙間から浸入する恐れがある。本発明のミニシールド掘進機では、プレスリングに空気室と空気導入口と空気噴出口とを設けて、加圧空気を空気導入口から空気室に導入して空気噴出口から噴出させることにより、プレスリングの中央開口にエアーカーテンを形成できるように構成しているので、可燃ガス発生地帯の掘削時には、加圧空気をプレスリングの空気噴出口から噴出させることにより、プレスリングの中央開口にエアーカーテンを形成する。そうすると、万一、可燃ガスがシールド本体とセグメント間の隙間から浸入しても、その可燃ガスがプレスリング前方のシールド本体内に浸入するのをエアーカーテンで抑制することができる。本発明のミニシールド掘進機では、第１に、こうしたエアーカーテンの作用により、可燃ガスに対するシールド本体内の安全性を強化することができる。
【００１３】
また、スクリュコンベアで移送された掘削土砂をシールド本体後方に真空吸引して密閉した状態で発進立坑側に排出するように構成しているので、プレスリングの空気噴出口から噴出してエアーカーテンを形成した加圧空気は、シールド本体内に導入された後、掘削土砂と共に真空吸引されて発進立坑側に排出される。そのため、仮に若干の可燃ガスがエアーカーテンからシールド本体内に浸入したとしても、シールド本体内に導入された加圧空気は、その可燃ガスを希釈した上で発進立坑側に排出されて積極的に入れ換えられる。本発明のミニシールド掘進機では、第２に、こうした活発な換気の作用によっても、シールド本体内の安全性を強化することができる。以上のように、本発明のミニシールド掘進機によれば、従来のように複雑な換気用配管をシールド本体内に敷設するようなことはしないでも、可燃ガスに対するシールド本体内の安全性を、エアーカーテンと換気の二重の作用により著しく強化することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかの具体化例を図１及び図２に基づいて説明することにより、発明の実施の形態を明らかにする。図１は、本発明の具体化例のミニシールド掘進機の垂直縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。これらの図に図示するミニシールド掘進機は、中折れ式のミニシールド掘進機であり、通常のシールド掘進機に付設する後続台車を設けないで、この後続台車に搭載されるパワーユニット、動力盤等の種々の機器をシールド本体内に設置するようにしている。
【００１５】
これらの図において、１は前胴１ａと前部中胴１ｂと後部中胴１ｃと後胴１ｄとを設けて中折れ可能に構成されたミニシールド掘進機の胴体をなすシールド本体、１ｅはこのシールド本体１の内部空間を機外から遮断するシールド本体１の隔壁、１ｆはシールド本体１の後部である後胴１ｄの内周側に環状に設けられシールド本体１の後部と既設のセグメントＳとの間をシールする裏込めシール、２はシールド本体１の前方に隔壁１ｅを介して回転可能に設置され切羽を掘削するカッタヘッド、２ａはこのカッタヘッド２を回転駆動するカッタ駆動装置、２ｂはカッタヘッド２を回転自在に支持するベアリング、３はカッタヘッド２と隔壁１ｅとの間に形成され掘削土砂を取り込んで充満させることにより切羽を土圧で支持するチャンバ、４はシールド本体１の周方向に複数個設置され既設のセグメントＳで反力を取りながらシールド本体１を推進するシールドジャッキ、５はシールド本体１を中折れさせるときの中折れ中心となる中折れピンである。
【００１６】
裏込めシール１ｆは、シールド本体１の後部内周とセグメントＳの前部外周の隙間をシールしてその隙間から土砂や地下水が浸入しないようにシールする働きをする。ミニシールド掘進機は、シールドジャッキ４でシールド本体１を推進しながらカッタヘッド２で切羽を掘削して地下坑を形成する。その際、チャンバ３内の掘削土砂により土圧をたて切羽の崩落を防止する。チャンバ３内には、内部に取り込んだ掘削土砂を塑性流動化するための添加剤が注入され、チャンバ３内の掘削土砂と撹拌混合される。切羽は、こうして生成された塑性流動状の掘削土砂の土圧により支持され、崩落が防止される。このチャンバ３内の掘削土砂は、後述するスクリューコンベア６や排土管９等からなる土砂搬出装置により、シールド本体１の後方に搬出され、坑外に排出される。
【００１７】
前胴１ａと前部中胴１ｂ、前部中胴１ｂと後部中胴１ｃ、後部中胴１ｃと後胴１ｄは、それぞれ、シールド本体１の径方向垂直線を中心にして水平方向に揺動できるようにブラケットを介して中折れピン５で軸着している。図示はしていないが、このミニシールド掘進機は、中折れ式であるため、胴１ａ、１ｂ，１ｃ，１ｄの隣接するもの同士を互いに傾動させてシールド本体１を中折れさせるための中折れジャッキを設置している。この中折れジャッキは、それぞれ、前胴１ａと前部中胴１ｂとの間、前部中胴１ｂと後部中胴１ｃとの間、後部中胴１ｃと後胴１ｄとの間を軸着して連結するように３個所に設けられ、各個所ともシールド本体１の周方向に間隔を置いて複数個設けられている。したがって、各個所の複数の中折れジャッキのうちの任意の個所のものをストローク差をつけて駆動することにより、中折れ部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の任意の部位でシールド本体１を所望の方向に中折れピン５を中心に中折れさせることができる。
【００１８】
前述したように、このミニシールド掘進機は、後続台車に搭載されるパワーユニット、動力盤等の全ての機器をシールド本体１内に設置していて、機長が長くなるため、シールド本体１に通常より多くの中折れ部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を設けて曲線施工を行いやすくしている。ここでは、このように中折れ式のミニシールド掘進機を例にして説明しているが、ミニシールド掘進機が中折れ式であるか否かは、本発明の本質とは直接関係しない。
【００１９】
６は隔壁１ｅに水平方向に揺動可能に取り付けられチャンバ３内の掘削土砂をシールド本体１内に移送するスクリューコンベア、６ａはこのスクリューコンベア６の螺旋状のスクリュー羽根、６ｂはスクリューコンベア６をギヤを介して回転駆動するためのスクリューモータ、６ｃはスクリューコンベア６の排出側を開閉するスクリューゲート、７はスクリューコンベア６の後方に設けられスクリューコンベア６で移送された掘削土砂を一時的に貯溜するボックス状構造物の土砂タンク、７ａはスクリューコンベア６と土砂タンク７の間を接続してスクリューコンベア６の排出土砂を搬出する土砂搬出用接続管、８は土砂タンク７から送られた掘削土砂を解す（ほぐす）スクリューフィーダ、９はこのスクリューフィーダ８で解された掘削土砂を発進立坑側に排出する可撓性の排土管である。
【００２０】
土砂タンク７は、土砂搬出用接続管７ａで搬出される掘削土砂を集めて土砂搬出用接続管７ａ内に充満させないように一時的に貯溜する働きをする。スクリューコンベア６は、回転数を調節することで切羽の掘削土砂の排出量を調節して、切羽を支持するための土圧を調整するが、掘削土砂が土砂搬出用接続管７ａ内に充満していると、スクリューコンベア６で送られる掘削土砂と土砂搬出用接続管７ａ内の掘削土砂とが競り合って土圧を適切に調整することができなくなる。こうしたことから、このミニシールド掘進機では、前記のように掘削土砂を土砂搬出用接続管７ａ内に充満させないようにするための土砂タンク７を付設することにより、土圧を、土砂搬出用接続管７ａ内の掘削土砂に影響されずにスクリューコンベア６で適切に調整できるようにしている。
【００２１】
スクリューフィーダ８は、スクリューコンベア６から送られた掘削土砂を破砕しながら解して、排土管９で吸引排出しやすい性状に整える。土砂タンク７の上部には、図示しない空気の吸込み口が設けられているとともに、排土管９は、図示しない真空吸引装置（バキュームポンプ）に連結されている。したがって、スクリューフィーダ８から排土管９に送られた掘削土砂は、前記真空吸引装置により、土砂タンク７上部の前記空気の吸込み口から空気を吸引しつつ吸引されて、密閉された状態で発進立坑側に排出される。その場合、掘削土砂は、スクリューフィーダ８により破砕されながら解されているので、排土管９で円滑に排出することができる。ここに示す例では、掘削土砂をシールド本体１の後方に搬出するための土砂搬出装置を、特に、スクリューコンベア６とスクリューフィーダ８と掘削土砂を吸引排出する排土管９とを設けて構成しているため、チャンバ３内の掘削土砂をシールド本体１の内部空間から隔離して密閉した状態でシールド本体１の後方に搬出して地下坑外に排出することができる。
【００２２】
１０は複数本のシールドジャッキ４の後端部（シールドジャッキロッドの後端部）に取り付けられた環状のプレスリング、１１は掘削した地下坑の周壁に沿って環状に組み立てられ地下坑を覆工する既設のセグメント、１２はプレスリング１０とシールド本体１の隔壁１ｅの間の空間に送気してその空間内の気圧の低下を防ぎ更にはその気圧を高めるための送気管、１３はカッタ駆動装置２ａ、シールドジャッキ４等ミニシールド掘進機のアクチュエータの作動油を貯溜するオイルタンク、１４はカッタ駆動装置２ａやスクリューモータ６ｂ等のモータ類に関する動力盤、１５はシールドジャッキ４や中折れジャッキ等のジャッキ類に関する動力盤である。なお、図示はしていないが、このセグメントＳを組み立てるためのエレクタは、台車に載せられてシールド本体１の後方に配置され、シールド本体１に随伴して移動できるように設置されている。
【００２３】
プレスリング１０は、シールドジャッキ４によるシールド本体１の推進時に既設のセグメント１１に押し付けて推進反力を取るものであり、スプレッダと同等の働きをする。スプレッダが個々のシールドジャッキごとに設けられているのに対し、このプレスリング１０は、シールド本体１の周方向に設置された全部のシールドジャッキ４の押し付け力を同時に既設のセグメント１１に伝達できるようにするため、既設のセグメント１１と略同径の環状の構造物で形成されている。このプレスリング１０は、中空に形成して環状の空気室を設け、エアーカーテン装置に兼用できるようにしているが、この点については、後に詳述する。
【００２４】
ミニシールド掘進機は、シールド掘進機にしては掘削外径が小径のため、既設のセグメント１１は、内径が１ｍから２ｍ程度の三分割セグメントを使用して組み立てられる。この三分割セグメントは、周方向に３分割したセグメントピースによりセグメントを組み立てるものであり、セグメントの周方向の分割数が通常のセグメントよりも少ない点に特徴がある。ミニシールド工法では、既設のセグメント１１を、こうした継ぎ目の少ない三分割セグメントで組み立てることにより、セグメント１１の内周面を覆工する二次覆工は省略して、地下坑周壁とセグメント１１の間に充填された一次覆工の裏込め材により、止水とセグメント１１の補強を行う。三分割セグメントは、通常のセグメントよりも薄く強度が弱いため、既設のセグメント１１の端面全周に当接可能な環状のプレスリング１０を使用することにより、シールドジャッキ４の押圧時におけるセグメント１１の受圧面積を広くしてセグメント１１の破損を防ぐようにしている。
【００２５】
オイルタンク１３は、アクチュエータの種類に応じて複数設けてもよい。動力盤１４，１５は、モータ類やジャッキ類を起動させたり停止させたりするための電源スイッチや漏電遮断器等の電源系統の機器を備えており、これらの動力盤１４，１５は、一つにまとめることもできる。これらのオイルタンク１３及び動力盤１４，１５は、通常のシールド掘進機では後続台車に搭載されているが、このシールド掘進機は、ミニシールド掘進機であって地下坑内径が小径であるため、これらの機器１３，１４，１５を含む、通常後続台車に搭載される全ての機器を胴体の長いシールド本体１の内部に納めている。
【００２６】
この後続台車には、前記動力盤１４，１５や更には次に述べるパワーユニットが通常搭載されるほか、種々のアクチュエータを操作するための操作手段を集めた制御盤等も適宜搭載される。パワーユニットは、ミニシールド掘進機のアクチュエータを駆動する動力を発生させるための種々の機器であり、例えば、電気を動力源とする油圧駆動のミニシールド掘進機の場合には、アクチュエータに圧油を供給するための油圧ポンプ、油圧ポンプを回転させるための電動機、油圧ポンプに作動油を供給するためのオイルタンク１３等の機器である。ミニシールド掘進機のアクチュエータとしては、主要なものとしてカッタ駆動装置２ａとシールドジャッキ４を挙げることができ、ここに示す例では、中折れジャッキ及びスクリューモータ６ｂもこれに該当する。
【００２７】
パワーユニットは、必要に応じてアクチュエータの種類別に複数の後続台車に分割して搭載され、動力盤１４，１５や制御盤は、通常、パワーユニットとは別の台車に搭載される。図１には、こうした後続台車に搭載される機器のうちオイルタンク１３や動力盤１４，１５しか図示していないが、実際には、後続台車に搭載される全ての機器がシールド本体１の内部に納められている。こうした後続台車に搭載される動力盤１４，１５やパワーユニット等に関する機器には、電動機、スイッチ類、電磁弁等のガス爆発の発火源となる機器が数多くある。
【００２８】
前述したように、裏込めシール１ｆは、現場で組み立てられた仕上がり状態が不均一なセグメントＳと後胴１ｄとの間をシールしなければならず、可燃ガス発生地帯の掘削時に可燃ガスを常時十分に遮断することは困難であるため、可燃ガスが裏込めシール１ｆの個所を通じて後胴１ｄ内に浸入する可能性がある。そして、可燃ガスが万一後胴１ｄ内に浸入すると、動力盤１４，１５やパワーユニット等に関する発火源となる機器が火花を発したときに、その火花が可燃ガスに引火してガス爆発を起す危険性がある。
【００２９】
このミニシールド掘進機では、こうした問題に対応して可燃ガスに対するシールド本体１内の安全性を強化するため、シールド本体１を推進するためのプレスリング１０を活用してエアーカーテン装置２０を構成し、このエアーカーテン装置２０により、シールド本体１内への可燃ガスの浸入を抑制するとともに優れた換気機能も発揮できるようにしている。そして、掘削予定の可燃ガス発生地帯の危険度が所定基準よりも高い場合には、発火源となる機器を防爆型の機器にしてエアーカーテン装置２０を併用し、その危険度が所定基準よりも低い場合には、万一の事態に対してエアーカーテン装置２０により対応できるようにする。
【００３０】
そこで、プレスリング１０を活用して構成するこうしたエアーカーテン装置２０の構造を、図２に基づいて説明する。なお、プレスリング１０は、前述したように中空に形成して環状の空気室を設けている。
【００３１】
２１は加圧空気をプレスリング１０内部の環状の空気室に導入するための空気導入口、２２はこの空気導入口２１から環状の空気室に導入された加圧空気を外部に噴出させるための空気噴出口、２３は加圧空気の発生源で発生させた加圧空気を空気導入口２１に導くためのエアホースである。
【００３２】
空気導入口２１は、プレスリング１０の前面すなわちセグメント１１に当接しない側の面に設けている。空気噴出口２２は、プレスリング１０の内周面に設けたノズルにより、図２に示すように多数形成され、プレスリング１０の径方向に向けて空気を噴出する。エアホース２３は、プレスリング１０の後方の発進立坑側から延ばされて、プレスリング１０の中央に形成されている断面円形状の中央開口１０ａを通してプレスリング１０の前方に引き出され、空気導入口２１に接続される。こうして加圧空気をエアホース２３により空気導入口２１に導いた後に空気導入口２１から空気室に導入して空気噴出口２２から噴出させることにより、プレスリング１０の中央開口１０ａにエアーカーテンを形成してシールド本体１内への可燃ガスの浸入を抑制できるように構成している。
【００３３】
こうしたエアーカーテン装置２０を備えたこのミニシールド掘進機では、可燃ガス発生地帯の掘削時に、加圧空気をプレスリング１０の空気噴出口２２から噴出させることにより、プレスリング１０の中央開口１０ａにエアーカーテンを形成する。そうすると、万一、可燃ガスがシールド本体１とセグメント１１の間の隙間から浸入しても、その可燃ガスがプレスリング１０の前方のシールド本体１内に浸入するのをエアーカーテンで抑制することができる。このミニシールド掘進機では、まず、こうしたエアーカーテンの作用により、可燃ガスに対するシールド本体１内の安全性を強化することができる。
【００３４】
また、このミニシールド掘進機では、スクリュコンベア６で移送された掘削土砂を、土砂タンク７、スクリューフィーダ８及び排土管９による土砂搬出路を通じてシールド本体１の後方に真空吸引して、密閉した状態で発進立坑側に排出するように構成しているので、プレスリング１０の空気噴出口２２から噴出してエアーカーテンを形成した加圧空気は、シールド本体１内に導入された後、掘削土砂と共に真空吸引され、前記土砂搬出路を通じて発進立坑側に排出される。そのため、仮に若干の可燃ガスがエアーカーテンからシールド本体１内に浸入したとしても、シールド本体１内に導入された加圧空気は、その可燃ガスを希釈した上で発進立坑側に排出されて積極的に入れ換えられる。このミニシールド掘進機では、こうした活発な換気の作用によっても、シールド本体１内の安全性を強化することができる。
【００３５】
以上のように、このミニシールド掘進機では、従来のように複雑な換気用配管をシールド本体１内に敷設するようなことはしないでも、可燃ガスに対するシールド本体１内の安全性を、エアーカーテンと換気の二重の作用により著しく強化することができる。したがって、掘削予定の可燃ガス発生地帯の危険度が所定基準よりも高い場合には、シールド本体１内の発火源となる機器を防爆型の機器にすることと相俟って、可燃ガスに対するシールド本体１内の安全性を従来よりも向上させることができる。また、その危険度が所定基準よりも低い場合でも、このミニシールド掘進機のようなプレスリング１０を利用したエアーカーテン装置２０を予め配備しておけば、所定の可燃ガス検出手段で可燃ガスが検出されたときに、エアーカーテン装置２０の空気噴出口２２から加圧空気を噴出させることにより不測の事態に速やかに対応することができる。
【００３６】
このミニシールド掘進機では、可燃ガスに対するシールド本体１内の安全性の強化を、特に、通常のミニシールド掘進機に設けられたプレスリング１０の中央開口１０ａにエアーカーテンを形成する構造を主体にして実現しているので、複雑な換気用配管をシールド本体１内に敷設する従来のミニシールド掘進機とは異なり、手狭なシールド本体１内への通行や運搬を通常のミニシールド掘進機と同様に行うことができて円滑に行うことができる。また、エアーカーテンを形成する場合、特に、プレスリング１０に空気室を設けてプレスリング１０の中央開口１０ａにエアーカーテンを形成するようにしているので、プレスリング１０を、シールド本体１の推進時にセグメント１１に押し付ける本来の使用目的のほかにエアーカーテンを形成するためにも活用することができて、ミニシールド掘進機に設けられる既存の機器を二重に活用することができる。そのため、エアーカーテン装置２０を設置するための特別のスペースを別途設ける必要がなく、手狭なミニシールド掘進機のシールド本体１内の有効スペースを狭めることがないとともに、エアーカーテン装置２０を製作する経費の節減にも資する。
【００３７】
掘削土砂を真空吸引装置により吸引して排土管９から排出する際、土砂タンク７の上部の空気の吸込み口からシールド本体１内の空気を吸引するため、シールド本体１内の気圧が低下する恐れがあるが、ここに示す例では、このエアーカーテンとシールド本体１の隔壁１ｅの間の空間に送気管１２で送気することによりその空間内の気圧の低下を防ぎ、更にはその気圧を高めるようにしているので、プレスリング１０によるエアーカーテンの形成と相俟ってシールド本体１内への可燃ガスの浸入を一層効果的に抑制することができる。
【００３８】
また、掘削土砂をシールド本体１の後方に搬出するための土砂搬出装置をスクリューコンベア６とスクリューフィーダ８と排土管９とを設けて構成して、エアーカーテンと隔壁１ｅの区間でチャンバ３内の掘削土砂を密閉した状態で搬出できるようにしているので、土砂搬出装置で搬出される掘削土砂に万一可燃ガスが含まれている場合でも、その可燃ガスがシールド本体１の内部空間に浸入することを防止することができて、ミニシールド掘進機の防爆対策に万全を期することができる。なお、土砂タンク７の上部には、掘削土砂の真空吸引に必要な空気の吸込み口を設けているが、この空気吸込み口からは、シールド本体１内の空気が絶えず吸引されるので、掘削土砂内に可燃ガスが含まれていても、その可燃ガスがシールド本体１内に浸入する恐れはない。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、「課題を解決するための手段」の項に示した手段を採用しているので、本発明のミニシールド掘進機によれば、可燃ガス発生地帯を掘削するミニシールド掘進機において、可燃ガス発生地帯を掘削するミニシールド掘進機において、従来のように複雑な換気用配管をシールド本体内に敷設するようなことはしないでも、可燃ガスに対するシールド本体内の安全性を、エアーカーテンと換気の二重の作用により著しく強化することができる。このミニシールド掘進機では、可燃ガスに対するシールド本体内の安全性の強化を、特に、通常のミニシールド掘進機に設けられたプレスリングの中央開口にエアーカーテンを形成する構造を主体にして実現しているので、複雑な換気用配管をシールド本体内に敷設する従来のミニシールド掘進機とは異なり、手狭なシールド本体内への通行や運搬を通常のミニシールド掘進機と同様に行うことができて円滑に行うことができる。
【００４０】
本発明のミニシールド掘進機では、エアーカーテンを形成する場合、特に、プレスリングに空気室を設けてプレスリングの中央開口にエアーカーテンを形成するようにしているので、プレスリングを、シールド本体の推進時にセグメントに押し付ける本来の使用目的のほかにエアーカーテンを形成するためにも活用することができて、ミニシールド掘進機に設けられる既存の機器を二重に活用することができる。そのため、エアーカーテン装置を設置するための特別のスペースを別途設ける必要がなく、手狭なミニシールド掘進機のシールド本体内の有効スペースを狭めることがないとともに、エアーカーテン装置を製作する経費の節減にも資する。また、スクリュコンベアで移送された掘削土砂をシールド本体後方に真空吸引して密閉した状態で発進立坑側に排出するように構成していて、掘削土砂を密閉した状態でシールド本体から搬出できるようにしているので、搬出される掘削土砂に万一可燃ガスが含まれている場合でも、その可燃ガスがシールド本体の内部空間に浸入することを防止することができて、ミニシールド掘進機の防爆対策に万全を期することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体化例のミニシールド掘進機の垂直縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１　　シールド本体
１ａ　前胴
１ｂ　前部中胴
１ｃ　後部中胴
１ｄ　後胴
１ｅ　隔壁
１ｆ　裏込めシール
２　　カッタヘッド
２ａ　カッタ駆動装置
４　　シールドジャッキ
６　　スクリューコンベア
７　　土砂タンク
８　　スクリューフィーダ
９　　排土管
１０　　プレスリング
１０ａ　プレスリングの中央開口
１１　　既設のセグメント
１２　　送気管
１３　　オイルタンク
１４，１５　　動力盤
２０　　エアーカーテン装置
２１　　空気導入口
２２　　空気噴出口
２３　　エアホース
【図１】
2004137755.tif 000003
【図２】
2004137755.tif 000004