(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機の後方のトンネル内に複数のセグメントをリング状に組み立てて構築したセグメントリングの形状を保持するセグメントリングの形状保持方法であって、
シールドジャッキのロッドを伸長させ前記セグメントリングの端縁を押圧し該セグメントリングの反力を受けて前記シールド掘進機を前進させる際、前記シールドジャッキのロッド先端にシールドフレームから延びる筒状のスキンプレートに対し摺動自在に連結した形状保持手段により、前記セグメントリングを該スキンプレートの反力を受けて外周側から押圧し該セグメントリングの形状を保持する第一工程と、
前記シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際、前記形状保持手段による前記セグメントリングの外周側からの押圧を解除する第二工程と、
からなることを特徴とするセグメントリングの形状保持方法。
【請求項２】
前記形状保持手段は膨縮自在な膨張体からなるとともに、該膨張体の膨縮を行う膨縮手段をさらに備え、
前記第一工程では、前記膨縮手段により前記形状保持手段の膨張体を膨張させ、
前記第二工程では、前記膨縮手段により該形状保持手段の膨張体を膨張させないことを特徴とする、請求項１記載のセグメントリングの形状保持方法。
【請求項３】
前記形状保持手段の膨張体は、前記スキンプレートに沿い複数設けられており、
前記第一工程では、前記膨縮手段は前記セグメントリングの形状保持状態に応じて前記形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させることを特徴とする、請求項２記載のセグメントリングの形状保持方法。
【請求項４】
前記第二工程では、さらに、補助形状保持手段により、前記セグメントリングを該スキンプレートの反力を受けて外周側から押圧し該セグメントリングの形状を保持することを特徴とする、請求項１記載のセグメントリングの形状保持方法。
【請求項５】
前記形状保持手段及び前記補助形状保持手段は膨縮自在な膨張体からなるとともに、該膨張体の膨縮を行う膨縮手段をさらに備え、
前記第一工程では、前記膨縮手段により前記形状保持手段の膨張体を膨張させる一方前記補助形状保持手段の膨張体を膨張させず、
前記第二工程では、前記膨縮手段により該形状保持手段の膨張体を膨張させない一方該補助形状保持手段の膨張体を膨張させることを特徴とする、請求項４記載のセグメントリングの形状保持方法。
【請求項６】
前記形状保持手段の膨張体及び前記補助形状保持手段の膨張体は、前記スキンプレートに沿いそれぞれ複数設けられており、
前記第一工程では、前記膨縮手段は前記セグメントリングの形状保持状態に応じて前記形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させ、
前記第二工程では、前記膨縮手段は前記セグメントリングの形状保持状態に応じて前記補助形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させることを特徴とする、請求項５記載のセグメントリングの形状保持方法。
【請求項７】
シールド掘進機の後方のトンネル内に複数のセグメントをリング状に組み立てて構築したセグメントリングの形状を保持するセグメントリングの形状保持装置であって、
前記シールド掘進機のシールドフレームに該シールド掘進機の後方に向けて延設された筒状のスキンプレートと、
前記スキンプレートに沿い設けられ、ロッドを伸長させて該スキンプレートの内周側に構築された前記セグメントリングの端縁を押圧することにより前記セグメントリングの反力を受けて前記シールド掘進機を前進させるシールドジャッキと、
前記シールドジャッキの前記ロッド先端に前記スキンプレートに対し摺動自在に連結され、前記シールドジャッキで前記セグメントリングの端縁を押圧する際、前記スキンプレートと前記セグメントリングとの間に位置し、前記スキンプレートの反力を受けて前記セグメントリングを外周側から押圧し前記セグメントリングの形状を保持する形状保持手段と、
を備えたことを特徴とするセグメントリングの形状保持装置。
【請求項８】
前記形状保持手段は膨縮自在な膨張体からなるとともに、該膨張体の膨縮を行う膨縮手段をさらに備え、
前記膨縮手段は、前記シールドジャッキで前記セグメントリングの端縁を押圧する際に前記形状保持手段の膨張体を膨張させ、前記シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際に前記形状保持手段の膨張体を膨張させないことを特徴とする、請求項７記載のセグメントリングの形状保持装置。
【請求項９】
前記形状保持手段の膨張体は、前記スキンプレートに沿い複数設けられており、
前記膨縮手段は、前記セグメントリングの形状保持状態に応じて前記形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させることを特徴とする、請求項８記載のセグメントリングの形状保持装置。
【請求項１０】
さらに、前記シールドジャッキで前記セグメントリングの端縁を押圧する際には前記セグメントリングを押圧せず、前記シールドジャッキのロッドを戻す際に前記スキンプレートの反力を受けて前記セグメントリングを外周側から押圧し前記セグメントリングの形状を保持する補助形状保持手段を備えたことを特徴とする、請求項７記載のセグメントリングの形状保持装置。
【請求項１１】
前記補助形状保持手段は、前記スキンプレートの内周面のうち前記形状保持手段と干渉しない位置に配設されていることを特徴とする、請求項１０記載のセグメントリングの形状保持装置。
【請求項１２】
前記形状保持手段は、前記シールドジャッキのロッド先端に前記スキンプレートに対し前記ロッドとは独立に摺動自在に連結されており、
前記補助形状保持手段は、該形状保持手段を共用してなることを特徴とする、請求項１０記載のセグメントリングの形状保持装置。
【請求項１３】
前記形状保持手段及び前記補助形状保持手段は膨縮自在な膨張体からなるとともに、該膨張体の膨縮を行う膨縮手段をさらに備え、
前記膨縮手段は、前記シールドジャッキで前記セグメントリングの端縁を押圧する際に前記形状保持手段の膨張体を膨張させて前記セグメントリングを外周側から押圧する一方前記補助形状保持手段の膨張体を膨張させず、前記シールドジャッキのロッドを戻す際に前記形状保持手段の膨張体を膨張させない一方前記補助形状保持手段の膨張体を膨張させて前記セグメントリングを外周側から押圧することを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれか記載のセグメントリングの形状保持装置。
【請求項１４】
前記形状保持手段の膨張体及び前記補助形状保持手段の膨張体は、前記スキンプレートに沿いそれぞれ複数設けられており、
前記膨縮手段は、前記セグメントリングの形状保持状態に応じて、前記形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させ、前記補助形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させることを特徴とする、請求項１３記載のセグメントリングの形状保持装置。
【請求項１５】
前記形状保持手段は、前記スキンプレートに設けられた摺動ガイドに摺動自在に係止されていることを特徴とする、請求項７乃至１４のいずれか記載のセグメントリングの形状保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメントリングの形状保持方法及び形状保持装置に係り、詳しくは、シールド掘進機で掘削したトンネル内にセグメントをリング状に組み立ててなるセグメントリングの形状を保持する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機を用いて地盤中にトンネルを構築するシールド工法では、シールド掘進機の後方のトンネル内に複数のセグメントをリング状に組み立ててセグメントリングを順次構築して連結し、当該連結したセグメントリングをシールドジャッキの伸長により押圧するようにしてシールド掘進機を前進させるようにしている。
しかしながら、セグメントを組み立てる際には、外部からの土圧や自重或いはシールドジャッキでの押圧により既に構築したセグメントリングに変形が起こり易く、このように既設のセグメントリングが変形すると、次のセグメントリングを適切に構築することができないという問題がある。
【０００３】
そこで、最近では、セグメントリングの形状を保持する形状保持装置が種々使用されており、例えば、シールド掘進機のスキンプレートの内面側であってかつ後方側位置に、周方向に適宜の間隔をおいてトンネル中心側に向かって進退自在または膨縮自在な膨張マットからなる形状保持部材を複数配設した構成の形状保持装置が開発されている（特許文献１参照）。
【０００４】
当該形状保持装置によれば、シールド掘進機内に十分な空間を確保しつつ、セグメントリングの形状を良好に保持することが可能である。
【特許文献１】特開２００３−８３０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示された形状保持装置では、膨張マットをシールド掘進機のスキンプレートの内面に固定しており、シールドジャッキのロッドが伸長してセグメントリングを押圧すると、形状保持部材である膨張マットは膨張したままスキンプレートひいてはシールド掘進機とともに前進し、セグメントの外周面を擦りながら移動することになる。
【０００６】
このように膨張マットがセグメントの外周面を擦りながら移動すると、摩擦や引っ張りにより膨張マットが摩耗し劣化し易いという問題がある。また、シールドジャッキのロッドが伸長したときにシールドジャッキのロッド先端が膨張マットに当たって膨張マットを破損させ易いという問題もある。そして、これらの問題は、特に膨張マットがラバー部材等の軟質弾性材で構成されている場合において顕著である。
【０００７】
そこで、上記特許文献１に一部開示されるように、膨張マットの外表面を他の部材で覆うことによって膨張マットを摩耗から保護することが考えられており、例えば膨張マットのうち外表面のセグメントと接触する部分に耐摩耗性の高い金属板を貼付することが考えられている。
また、伸長するシールドジャッキのロッド先端が膨張マットと接触する前に膨張マットを収縮させ、当該シールドジャッキのロッド先端と膨張マットとの接触を事前に回避することが考えられている。
【０００８】
しかしながら、膨張マットの外表面に金属板を貼付しても、金属板とセグメント間に生じる摩擦によって膨張マットが金属板とともに後方に強く引っ張られ、金属板が反転して膨張マットが破損するおそれがある。
また、シールドジャッキがセグメントと接触する前に膨張マットを収縮させると、セグメントリングの形状保持が解除されることでセグメントリングの形状が保持されず、この状態でシールドジャッキのロッドでセグメントリングを押圧すると、セグメントリングに本来の軸方向以外の半径方向の分力が作用し、セグメント自体やセグメントリングの連結部分に損傷を与え兼ねないという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、形状保持部材の劣化や破損を防止してセグメントリングの形状を確実に保持可能なセグメントリングの形状保持方法及び形状保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、請求項１のセグメントリングの形状保持方法は、シールド掘進機の後方のトンネル内に複数のセグメントをリング状に組み立てて構築したセグメントリングの形状を保持するセグメントリングの形状保持方法であって、シールドジャッキのロッドを伸長させ前記セグメントリングの端縁を押圧し該セグメントリングの反力を受けて前記シールド掘進機を前進させる際、前記シールドジャッキのロッド先端にシールドフレームから延びる筒状のスキンプレートに対し摺動自在に連結した形状保持手段により、前記セグメントリングを該スキンプレートの反力を受けて外周側から押圧し該セグメントリングの形状を保持する第一工程と、前記シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際、前記形状保持手段による前記セグメントリングの外周側からの押圧を解除する第二工程とからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項２のセグメントリングの形状保持方法では、請求項１において、前記形状保持手段は膨縮自在な膨張体からなるとともに、該膨張体の膨縮を行う膨縮手段をさらに備え、前記第一工程では、前記膨縮手段により前記形状保持手段の膨張体を膨張させ、前記第二工程では、前記膨縮手段により該形状保持手段の膨張体を膨張させないことを特徴とする。
【００１２】
請求項３のセグメントリングの形状保持方法では、請求項２において、前記形状保持手段の膨張体は、前記スキンプレートに沿い複数設けられており、前記第一工程では、前記膨縮手段は前記セグメントリングの形状保持状態に応じて前記形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させることを特徴とする。
請求項４のセグメントリングの形状保持方法では、請求項１において、前記第二工程では、さらに、補助形状保持手段により、前記セグメントリングを該スキンプレートの反力を受けて外周側から押圧し該セグメントリングの形状を保持することを特徴とする。
【００１３】
請求項５のセグメントリングの形状保持方法では、請求項４において、前記形状保持手段及び前記補助形状保持手段は膨縮自在な膨張体からなるとともに、該膨張体の膨縮を行う膨縮手段をさらに備え、前記第一工程では、前記膨縮手段により前記形状保持手段の膨張体を膨張させる一方前記補助形状保持手段の膨張体を膨張させず、前記第二工程では、前記膨縮手段により該形状保持手段の膨張体を膨張させない一方該補助形状保持手段の膨張体を膨張させることを特徴とする。
【００１４】
請求項６のセグメントリングの形状保持方法では、請求項５において、前記形状保持手段の膨張体及び前記補助形状保持手段の膨張体は、前記スキンプレートに沿いそれぞれ複数設けられており、前記第一工程では、前記膨縮手段は前記セグメントリングの形状保持状態に応じて前記形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させ、前記第二工程では、前記膨縮手段は前記セグメントリングの形状保持状態に応じて前記補助形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させることを特徴とする。
【００１５】
請求項７のセグメントリングの形状保持装置では、シールド掘進機の後方のトンネル内に複数のセグメントをリング状に組み立てて構築したセグメントリングの形状を保持するセグメントリングの形状保持装置であって、前記シールド掘進機のシールドフレームに該シールド掘進機の後方に向けて延設された筒状のスキンプレートと、前記スキンプレートに沿い設けられ、ロッドを伸長させて該スキンプレートの内周側に構築された前記セグメントリングの端縁を押圧することにより前記セグメントリングの反力を受けて前記シールド掘進機を前進させるシールドジャッキと、前記シールドジャッキの前記ロッド先端に前記スキンプレートに対し摺動自在に連結され、前記シールドジャッキで前記セグメントリングの端縁を押圧する際、前記スキンプレートと前記セグメントリングとの間に位置し、前記スキンプレートの反力を受けて前記セグメントリングを外周側から押圧し前記セグメントリングの形状を保持する形状保持手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８のセグメントリングの形状保持装置では、請求項７において、前記形状保持手段は膨縮自在な膨張体からなるとともに、該膨張体の膨縮を行う膨縮手段をさらに備え、前記膨縮手段は、前記シールドジャッキで前記セグメントリングの端縁を押圧する際に前記形状保持手段の膨張体を膨張させ、前記シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際に前記形状保持手段の膨張体を膨張させないことを特徴とする。
【００１７】
請求項９のセグメントリングの形状保持装置では、請求項８において、前記形状保持手段の膨張体は、前記スキンプレートに沿い複数設けられており、前記膨縮手段は、前記セグメントリングの形状保持状態に応じて前記形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させることを特徴とする。
請求項１０のセグメントリングの形状保持装置では、請求項７において、さらに、前記シールドジャッキで前記セグメントリングの端縁を押圧する際には前記セグメントリングを押圧せず、前記シールドジャッキのロッドを戻す際に前記スキンプレートの反力を受けて前記セグメントリングを外周側から押圧し前記セグメントリングの形状を保持する補助形状保持手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１のセグメントリングの形状保持装置では、請求項１０において、前記補助形状保持手段は、前記スキンプレートの内周面のうち前記形状保持手段と干渉しない位置に配設されていることを特徴とする。
請求項１２のセグメントリングの形状保持装置では、請求項１０において、前記形状保持手段は、前記シールドジャッキのロッド先端に前記スキンプレートに対し前記ロッドとは独立に摺動自在に連結されており、前記補助形状保持手段は、該形状保持手段を共用してなることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３のセグメントリングの形状保持装置では、請求項１０乃至１２のいずれかにおいて、前記形状保持手段及び前記補助形状保持手段は膨縮自在な膨張体からなるとともに、該膨張体の膨縮を行う膨縮手段をさらに備え、前記膨縮手段は、前記シールドジャッキで前記セグメントリングの端縁を押圧する際に前記形状保持手段の膨張体を膨張させて前記セグメントリングを外周側から押圧する一方前記補助形状保持手段の膨張体を膨張させず、前記シールドジャッキのロッドを戻す際に前記形状保持手段の膨張体を膨張させない一方前記補助形状保持手段の膨張体を膨張させて前記セグメントリングを外周側から押圧することを特徴とする。
【００２０】
請求項１４のセグメントリングの形状保持装置では、請求項１３において、前記形状保持手段の膨張体及び前記補助形状保持手段の膨張体は、前記スキンプレートに沿いそれぞれ複数設けられており、前記膨縮手段は、前記セグメントリングの形状保持状態に応じて、前記形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させ、前記補助形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させることを特徴とする。
【００２１】
請求項１５のセグメントリングの形状保持装置では、請求項７乃１４のいずれかにおいて、前記形状保持手段は、前記スキンプレートに設けられた摺動ガイドに摺動自在に係止されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１のセグメントリングの形状保持方法によれば、シールドジャッキでセグメントリングを押圧してシールド掘進機を前進させる際には、シールドジャッキのロッド先端にスキンプレートに対し摺動自在に連結した形状保持手段によってセグメントリングを外周側から押圧してセグメントリングの形状を保持し（第一工程）、シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際には、形状保持手段によるセグメントリングの外周側からの押圧を解除する（第二工程）ようにしたので、形状保持手段は表面が比較的粗い傾向にあるセグメントリングに対して摺動することなく表面が比較的滑らかなスキンプレートに対してのみ摺動することになり、また、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間は常に形状保持手段によるセグメントリングの外周側からの押圧が維持されることになり、シールド掘進機の後方のトンネル内にセグメントリングを構築してシールドジャッキで当該セグメントリングを押圧してシールド掘進機を前進させる場合において、形状保持手段の劣化を防止しつつセグメントリングの形状を確実に保持することができる。これにより、損傷等のない高品質のセグメント構造体を形成することができる。
【００２３】
請求項２のセグメントリングの形状保持方法によれば、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間は膨縮手段により形状保持手段の膨張体を膨張させ（第一工程）、シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際には膨縮手段により該形状保持手段の膨張体を膨張させない（第二工程）ようにしたので、形状保持手段を比較的軟質の膨張体で構成した場合において、当該膨張体の劣化や破損を防止しつつ当該膨張体を膨縮させることでセグメントリングの形状を容易にして確実に保持することができる。
【００２４】
請求項３のセグメントリングの形状保持方法によれば、セグメントリングの形状保持状態に応じて形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させるようにしたので（第一工程）、特にセグメントリングの形状が十分に保持され難い部位や十分に保持されていない部位を強く押圧し、セグメントリングの形状を容易にして正常に保持し或いは復元するようにできる。
【００２５】
請求項４のセグメントリングの形状保持方法によれば、シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際には、補助形状保持手段によりセグメントリングを該スキンプレートの反力を受けて外周側から押圧し該セグメントリングの形状を保持する（第二工程）ようにしたので、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間のみならずシールドジャッキでセグメントリングを押圧していない間、例えば新たなセグメントリングを構築する際においてもセグメントリングの外周側からの押圧が維持されることになり、シールド掘進機の後方のスキンプレート内にセグメントリングを構築してシールドジャッキで当該セグメントリングを押圧してシールド掘進機を前進させる場合において、形状保持手段の劣化を防止しつつセグメントリングの形状をより一層確実に保持することができる。これにより、損傷等のないさらに高品質のセグメント構造体を形成することができる。
【００２６】
請求項５のセグメントリングの形状保持方法によれば、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間は膨縮手段により形状保持手段の膨張体を膨張させる一方補助形状保持手段の膨張体を膨張させず（第一工程）、シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際には膨縮手段により該形状保持手段の膨張体を膨張させない一方該補助形状保持手段の膨張体を膨張させる（第二工程）ようにしたので、形状保持手段及び補助形状保持手段を比較的軟質の膨張体で構成した場合において、当該膨張体の劣化を防止しつつ当該膨張体を膨縮させることでセグメントリングの形状を容易にしてより一層確実に保持することができる。
【００２７】
請求項６のセグメントリングの形状保持方法によれば、セグメントリングの形状保持状態に応じて形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させ（第一工程）、セグメントリングの形状保持状態に応じて補助形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させる（第二工程）ようにしたので、特にセグメントリングの形状が十分に保持され難い部位や十分に保持されていない部位を形状保持手段のみならず補助形状保持手段によって強く押圧でき、セグメントリングの形状を容易にして正常に保持し或いは復元するようにできる。
【００２８】
請求項７のセグメントリングの形状保持装置によれば、シールドジャッキのロッド先端にスキンプレートに対し摺動自在にして形状保持手段を連結し、シールドジャッキでセグメントリングを押圧する際、当該形状保持手段によりスキンプレートの反力を受けてセグメントリングを外周側から押圧しセグメントリングの形状を保持するようにしたので、形状保持手段は表面が比較的粗い傾向にあるセグメントリングに対して摺動することなく表面が比較的滑らかなスキンプレートに対してのみ摺動することになり、また、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間は常にセグメントリングの外周側からの押圧が維持されることになり、シールド掘進機の後方のトンネル内にセグメントリングを構築してシールドジャッキで当該セグメントリングを押圧してシールド掘進機を前進させる場合において、形状保持手段の劣化を防止しつつセグメントリングの形状を確実に保持することができる。これにより、損傷等のない高品質のセグメント構造体を形成することができる。
【００２９】
請求項８のセグメントリングの形状保持装置によれば、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間は膨縮手段により形状保持手段の膨張体を膨張させ、シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際には膨縮手段により該形状保持手段の膨張体を膨張させないようにしたので、形状保持手段を比較的軟質の膨張体で構成した場合において、当該膨張体の劣化を防止しつつ当該膨張体を膨縮させることでセグメントリングの形状を容易にして確実に保持することができる。
【００３０】
請求項９のセグメントリングの形状保持装置によれば、セグメントリングの形状保持状態に応じて形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させるようにしたので、特にセグメントリングの形状が十分に保持され難い部位や十分に保持されていない部位を強く押圧し、セグメントリングの形状を容易にして正常に保持し或いは復元するようにできる。
【００３１】
請求項１０のセグメントリングの形状保持装置によれば、シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際には、補助形状保持手段によりセグメントリングを該スキンプレートの反力を受けて外周側から押圧し該セグメントリングの形状を保持するようにしたので、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間のみならずシールドジャッキでセグメントリングを押圧していない間、例えば新たなセグメントリングを構築する際においてもセグメントリングの外周側からの押圧が維持されることになり、シールド掘進機の後方のスキンプレート内にセグメントリングを構築してシールドジャッキで当該セグメントリングを押圧してシールド掘進機を前進させる場合において、形状保持手段の劣化を防止しつつセグメントリングの形状をより一層確実に保持することができる。これにより、損傷等のないさらに高品質のセグメント構造体を形成することができる。
【００３２】
請求項１１のセグメントリングの形状保持装置によれば、シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際には、スキンプレートの内周面のうち形状保持手段と干渉しない位置に設けた補助形状保持手段によりセグメントリングを該スキンプレートの反力を受けて外周側から押圧し該セグメントリングの形状を保持するようにしたので、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間のみならずシールドジャッキでセグメントリングを押圧していない間、例えば新たなセグメントリングを構築する際において、簡単な構成にしてセグメントリングの外周側からの押圧を維持することができ、シールドジャッキでセグメントリングを押圧してシールド掘進機を前進させる場合において、形状保持手段の劣化を防止しつつセグメントリングの形状をより一層確実に保持することができる。
【００３３】
請求項１２のセグメントリングの形状保持装置によれば、形状保持手段はシールドジャッキのロッド先端にスキンプレートに対しロッドとは独立に摺動自在に連結されており、補助形状保持手段は当該形状保持手段を共用してなるので、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間のみならずシールドジャッキでセグメントリングを押圧していない間、例えば新たなセグメントリングを構築する際において、補助形状保持手段を別途設けることなく形状保持手段をそのまま用いてセグメントリングの外周側からの押圧を維持することができ、シールドジャッキでセグメントリングを押圧してシールド掘進機を前進させる場合において、形状保持手段の劣化を防止しつつセグメントリングの形状を効率よくより一層確実に保持することができる。
【００３４】
なお、形状保持手段がシールドジャッキのロッドと連動して摺動するものであっても、シールドジャッキでセグメントリングを押圧可能であるのでセグメントリングの形状を確実に保持することができる。
請求項１３のセグメントリングの形状保持装置によれば、シールドジャッキでセグメントリングを押圧している間は膨縮手段により形状保持手段の膨張体を膨張させる一方補助形状保持手段の膨張体を膨張させず、シールドジャッキのロッドを原位置に戻す際には膨縮手段により該形状保持手段の膨張体を膨張させない一方該補助形状保持手段の膨張体を膨張させるようにしたので、形状保持手段及び補助形状保持手段を比較的軟質の膨張体で構成した場合において、当該膨張体の劣化を防止しつつ当該膨張体を膨縮させることでセグメントリングの形状を容易にしてより一層確実に保持することができる。
【００３５】
請求項１４のセグメントリングの形状保持装置によれば、セグメントリングの形状保持状態に応じて、形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させ、補助形状保持手段の複数の膨張体をそれぞれ個別に膨張させるようにしたので、特にセグメントリングの形状が十分に保持され難い部位や十分に保持されていない部位を形状保持手段のみならず補助形状保持手段によって強く押圧でき、セグメントリングの形状を容易にして正常に保持し或いは復元するようにできる。
【００３６】
請求項１５のセグメントリングの形状保持装置によれば、形状保持手段はスキンプレートに設けられた摺動ガイドに摺動自在に係止されているので、形状保持手段は、形状保持手段でセグメントリングを押圧しないときでもスキンプレートに良好に支持されて垂れ下がり等の無用の変形が防止され、形状保持手段でセグメントリングを押圧するときにはスキンプレートに対し摺動ガイドに沿って滑らかに摺動することになり、形状保持手段の劣化をより一層確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
先ず、第１実施例を説明する。
図１は本発明の第１実施例に係るセグメントリングの形状保持装置が適用されるシールド掘進機の後部縦断面図を示し（部材断面を示す斜線は省略、以下同様）、図２は図１のＡ−Ａ線に沿うシールド掘進機の後部横断面図、図３は図１のＢ部におけるセグメントリングの形状保持装置の拡大図、図４は図２のＣ部におけるセグメントリングの形状保持装置の拡大図を示す。
【００３８】
シールド掘進機は、例えばセンターシャフト支持方式のシールド掘進機であり、ここでは説明を省略するが、当該シールド掘進機の前部、即ちカッタユニットには、一般的な構成としてカッタヘッド、センターシャフト、モータ、スクリュコンベア、中折れジャッキ等が配設されている。
カッタユニットに中折れジャッキを介して連結されたシールド掘進機の後部、即ちテールユニット１０は、テールユニット本体１１から外殻である円筒状のスキンプレート１２がシールド掘進機の後方（以下、単に後方という）に延びるようにして構成されている。
【００３９】
そして、テールユニット１０には、スキンプレート１２に内包されるようにして、シールド掘進機で掘削したトンネルの内周面にセグメント５０を設置するためのエレクタ装置２０が設けられている。
エレクタ装置２０は、セグメント５０を把持するセグメント把持装置２２が吊りビーム２４に半径方向で移動可能に支持され、吊りビーム２４が回転体２６に支持され、回転体２６がローラ２８を介してテールユニット本体１１に周方向で回転自在に支持されて構成されている。
【００４０】
これより、エレクタ装置２０は、図２に示すように、スキンプレート１２の内側において弧状の各セグメント５０をリング状に組み立て、セグメント構造体の一要素であるセグメントリング５５を構築可能である。
なお、各セグメントリング５５同士は締結具（ボルト等）を用いて互いに連結され、これにより円筒状のセグメント構造体が構成される。
【００４１】
また、テールユニット１０のテールユニット本体１１には、周方向のセグメント５０の数（ここでは、例えば６個）に応じて複数のシールドジャッキ３０がスキンプレート１２に沿うようにして周方向に並べて配設されている。
シールドジャッキ３０は、液圧でロッド３２を伸縮自在に構成された液圧シリンダであり、ロッド３２を伸長させることで上記エレクタ装置２０で構築したセグメントリング５５の端縁を押圧し、セグメントリング５５の反力を受けてシールド掘進機を前進可能である。
【００４２】
そして、各シールドジャッキ３０のロッド３２の先端には、スプレッダシュー３３とともに膨張体（形状保持手段）４０がそれぞれ連結されている。
詳しくは、膨張体４０は、摺動プレート４２の一方の面に膨張部材４４を接合して構成されており、摺動プレート４２の端部がロッド３２のスプレッダシュー３３に接合されている。これにより、膨張体４０はロッド３２の伸縮作動に伴ってスキンプレート１２に沿い摺動可能である。
【００４３】
図５に膨張体４０の横断面図を示し、図６に膨張体４０の縦断面図を示すように、膨張部材４４は、チューブ部材（例えば、ラバーチューブ）４４ａとカバー部材（例えば、ラバーシート）４４ｂとからなり、詳しくは、周縁が摺動プレート４２にピン４５で固定されたカバー部材４４ｂによってチューブ部材４４ａを覆うように構成されている。
チューブ部材４４ａは、内部に流体室を有し、当該流体室はノズル４６を介して流体圧供給ユニット（図示せず）（膨縮手段）に連通されており、流体圧供給ユニットから流体室に供給される流体圧に応じて膨縮自在に構成されている。ここに、流体は例えば空気や油である。これにより、図３乃至図６中に二点鎖線で示すように膨張部材４４全体が膨張する。
【００４４】
一方、図３、４に示すように、スキンプレート１２の内周面には、シールド掘進機の前後方向、即ちロッド３２の伸縮方向に延びて各膨張体４０を収納する複数のガイド溝１３が形成され、ガイド溝１３の両側にはガイド溝１３側にオーバハングするように延びてガイドプレート１４が設けられている（摺動ガイド）。
詳しくは、ガイドプレート１４は、スキンプレート１２の内周面と面一になるようにして締結具（埋め込みボルト等）を用いてスキンプレート１２に固定され、オーバハングした部分が各膨張体４０の側縁と係合し、各膨張体４０をガイド溝１３内にロッド３２の伸縮方向で摺動可能に係止するよう構成されている。
【００４５】
そして、ガイド溝１３の深さやガイドプレート１４の厚みは、膨張部材４４を膨張させず収縮させた状態では膨張体４０がガイド溝１３内に完全に収納されてスキンプレート１２の内周面から突出することがないよう設定されているのが最良である。
これにより、膨張体４０は、ガイド溝１３及びガイドプレート１４に案内されてロッド３２の伸縮範囲で確実にスキンプレート１２に沿い摺動可能であり、膨張部材４４が収縮した状態でセグメントリング５５の位置まで移動可能である。
【００４６】
つまり、膨張体４０は、シールドジャッキ３０のロッド３２を伸長させてセグメントリング５５の端縁を押圧する際、最後に構築したセグメントリング５５の位置まで移動し、この状態で膨張部材４４がチューブ部材４４ａの流体室に流体圧供給ユニットから流体圧の供給を受けて膨張してセグメントリング５５と当接し、スキンプレート１２の反力を受けてセグメントリング５５を外周側から押圧可能に構成されている。
【００４７】
この際、全ての膨張体４０の膨張部材４４に均等に流体圧を供給することで、膨張体４０によってセグメントリング５５を全周に亘り均等な力で押圧可能であり、これによりセグメントリング５５の形状を真円に保持することが可能である。
なお、膨張体４０についてはシールド掘進機の前後方向で隣同士交互にずらして千鳥状に配設するようにしてもよい。
【００４８】
以下、上記のように構成された本発明の第１実施例に係るセグメントリングの形状保持装置の作用、形状保持方法について説明する。
図７は第１実施例に係るセグメントリングの形状保持手順を時系列的に示した図であり、以下同図に基づき説明する。なお、同図では上記Ｂ部に対応したセグメントリングの形状保持装置の一部分についてのみ示すが、図示しない他の部分についても同様である。
【００４９】
同図に示すように、セグメント５０の組み立てを終了したら、セグメント５０の１ピース毎に、シールドジャッキ３０のロッド３２を伸長させ、収縮した状態の膨張体４０をセグメント５０の位置まで移動させるようにしながらスプレッダシュー３３をセグメント５０の端縁に当接させた状態とする。これを全周に亘り行いセグメントリング５５を構築する（ａ）。
【００５０】
そして、この状態で、全ての膨張体４０の膨張部材４４を流体圧を均等に供給することで膨張させ、当該膨張体４０によりスキンプレート１２の反力を受けてセグメントリング５５を外周側から均等な力で押圧する（ｂ）。このように最後に構築したセグメントリング５５を外周側から均等な力で押圧することにより、最後に構築したセグメントリング５５の形状が真円に保持される。
【００５１】
膨張体４０によりセグメントリング５５を外周側から押圧したら、最後に構築したセグメントリング５５の形状を保持した状態のまま、シールドジャッキ３０によるセグメントリング５５の端縁の押圧を開始する（ｃ）。これにより、シールド掘進機が前進して掘進を開始する（第一工程）。
このとき、最後に構築したセグメントリング５５は膨張体４０によって形状が真円に保持されているので、シールドジャッキ３０のロッド３２でセグメントリング５５を押圧してもセグメントリング５５に本来の軸方向以外の半径方向の分力が作用しないようにでき、セグメント５０自体やセグメントリング５５の連結部分の損傷を確実に防止することができる。
【００５２】
シールド掘進機が掘進を開始すると、スキンプレート１２はセグメントリング５５に対して相対的に前方に移動する。このとき、膨張体４０は、上述したようにロッド３２の先端に連結されていることから、シールド掘進機が前進してもセグメントリング５５に対して一切摺動することはなく、スキンプレート１２に対してのみ摺動することとなる（ｄ）。
【００５３】
つまり、シールド掘進機は、シールドジャッキ３０のロッド３２でセグメントリング５５の端縁を押圧すると、膨張体４０の押圧力で最後に構築したセグメントリング５５の形状を真円に保持しながら、膨張体４０の摺動プレート４２に対しスキンプレート１２を摺動させながら前進する。
このように膨張体４０がセグメントリング５５に対して一切摺動せず、スキンプレート１２に対してのみ摺動することになると、セグメントリング５５の表面は比較的粗いために当該セグメントリング５５に対して摺動すると膨張体４０を摩耗させ易く劣化させ易い一方、スキンプレート１２の表面は比較的滑らかであるために膨張体４０を膨張した姿勢を良好に保持したまま小さな摩擦で膨張体４０を摺動可能であり、膨張体４０の劣化を防止しつつ掘進時においてセグメントリング５５の形状を膨張体４０により容易にして確実に保持することができる。
【００５４】
特に、ここでは膨張体４０に摺動プレート４２を設けるとともに摺動プレート４２をガイドするガイド溝１３及びガイドプレート１４を設け、当該摺動プレート４２を当該ガイド溝１３及びガイドプレート１４に沿ってスキンプレート１２と摺動させるようにしているので、膨張体４０をスキンプレート１２に対して十分滑らかに摺動させることが可能であり、膨張体４０に作用する無用な力を排除して膨張した膨張体４０の姿勢を良好に保持でき、膨張体４０の劣化を確実に防止することができる。
【００５５】
シールドジャッキ３０のロッド３２が出限位置まで伸長してシールドジャッキ３０によるセグメントリング５５の押圧が終了すると、膨張部材４４から流体圧を抜いて膨張体４０を膨張させず収縮させる（ｅ）。
膨張体４０を収縮させたら、シールドジャッキ３０のロッド３２とともに膨張体４０を原位置まで戻す（ｆ）（第二工程）。
【００５６】
このとき、膨張体４０は収縮しているので、膨張体４０とセグメントリング５５との間で摩擦が生じることはなく、やはり膨張体４０の劣化は防止される。また、膨張体４０はガイド溝１３及びガイドプレート１４に案内され、ガイドプレート１４に支持された状態で戻ることになるので、膨張体４０が垂れ下がったりすることはなく、膨張体４０の無用の変形が防止される。
【００５７】
そして、膨張体４０を収縮させた状態で、新たにセグメント５０の組み立てを開始し、新たなセグメント５０を一つ前に構築したセグメントリング５５と締結具（ボルト等）を用いて連結する（ｇ）。
以降、これら（ａ）〜（ｇ）の手順を繰り返す。これにより、膨張体４０の劣化を防止しつつ掘進時においてセグメントリング５５の形状を確実に保持するようにでき、損傷等のない高品質のセグメント構造体を形成することができる。
【００５８】
次に、第２実施例を説明する。
第２実施例では上記第１実施例の膨張体４０に代えて親膨張体（形状保持手段）６０と子膨張体（補助形状保持手段）７０の二つの膨張体を用いるようにしており、以下、第１実施例との共通部分については説明を省略し、第１実施例と異なる部分についてのみ説明する。
【００５９】
図８は本発明の第２実施例に係るセグメントリングの形状保持装置の拡大図を示す上記図３に対応した図であり、図９は図８の矢視Ｄ方向から見た図であり、以下これらの図に基づき説明する。
第２実施例では、各スプレッダシュー３３に上記膨張体４０と同様に摺動プレート６２と膨張部材６４からなる親膨張体６０がそれぞれ連結されている。なお、親膨張体６０は、後方に子膨張体７０を設ける関係上、ロッド３２の伸縮方向で見て上記膨張体４０よりも短く設定されている。
【００６０】
また、第２実施例においても、スキンプレート１２の内周面には、上記同様に各親膨張体６０に対応してガイド溝１３及びガイドプレート１４が設けられており、親膨張体６０はやはりロッド３２の伸縮作動に伴いガイド溝１３及びガイドプレート１４に沿ってスキンプレート１２を摺動可能である。
そして、当該第２実施例では、親膨張体６０の後方に親膨張体６０と干渉しないようガイド溝１３内に位置して子膨張体７０が設けられている。
【００６１】
子膨張体７０は、固定プレート７２と膨張部材７４からなり、親膨張体６０と同様に膨縮自在に構成されているものの、親膨張体６０とは異なりスキンプレート１２に締結具（ボルト等）によって固定されている。
詳しくは、子膨張体７０は、シールドジャッキ３０のロッド３２が出限位置まで伸長した状態のときに最後に構築したセグメントリング５５の後端部に臨んで位置するようにスキンプレート１２に固定されている。
【００６２】
なお、当該第２実施例においても、親膨張体６０についてはシールド掘進機の前後方向で隣同士交互にずらして千鳥状に配設するようにしてもよい。
以下、上記のように構成された本発明の第２実施例に係るセグメントリングの形状保持装置の作用、形状保持方法について説明する。
図１０は第２実施例に係るセグメントリングの形状保持手順を時系列的に示した図であり、以下同図に基づき説明する。なお、同図でも上記同様にセグメントリングの形状保持装置の一部分についてのみ示すが、図示しない他の部分についても同様である。
【００６３】
第２実施例では、同図に示すように、セグメント５０の組み立てを行い新たなセグメントリング５５を構築している間は全ての子膨張体７０を膨張させ、子膨張体７０により一つ前に構築したセグメントリング５５をスキンプレート１２の反力を受けて外周側から均等な力で押圧しておく。
このようにすると、新たなセグメントリング５５を構築している間において一つ前に構築したセグメントリング５５が真円に保持されることになり、新たに構築するセグメントリング５５をも子膨張体７０を用いて容易にして良好に真円となるように構築することができる。
【００６４】
そして、新たなセグメント５０の組み立てを終了したら、セグメント５０の１ピース毎に、シールドジャッキ３０のロッド３２を伸長させて、収縮した状態の親膨張体６０をセグメント５０の位置まで移動させるようにしながらスプレッダシュー３３をセグメント５０の端縁と当接させる。これを全周に亘り行い新たなセグメントリング５５を構築する（ａ）。
【００６５】
そして、この状態で、全ての親膨張体６０の膨張部材６４を流体圧を均等に供給することで膨張させ、当該親膨張体６０によりセグメントリング５５をスキンプレート１２の反力を受けて外周側から均等な力で押圧する一方、子膨張体７０を膨張させず収縮させる（ｂ）。このように最後に構築したセグメントリング５５を外周側から均等な力で押圧することにより、最後に構築したセグメントリング５５の形状が真円に保持される。
【００６６】
親膨張体６０によりセグメントリング５５を外周側から押圧したら、最後に構築したセグメントリング５５の形状を保持した状態で、シールドジャッキ３０のロッド３２によるセグメントリング５５の端縁の押圧を開始する（ｃ）。これにより、シールド掘進機が前進して掘進を開始する（第一工程）。
このとき、最後に構築したセグメントリング５５は親膨張体６０によって形状が保持されているので、セグメント５０自体やセグメントリング５５の連結部分の損傷を確実に防止することができる。
【００６７】
シールド掘進機が掘進を開始すると、スキンプレート１２がセグメントリング５５に対して相対的に前方に移動する。このとき、親膨張体６０は、上述したようにロッド３２の先端に連結されていることから、シールド掘進機が前進してもセグメントリング５５に対して一切摺動することはなく、スキンプレート１２に対してのみ摺動することとなる（ｄ）。
【００６８】
つまり、シールド掘進機は、シールドジャッキ３０のロッド３２でセグメントリング５５の端縁を押圧すると、親膨張体６０の押圧力で最後に構築したセグメントリング５５の形状を真円に保持した状態を維持しながら、親膨張体６０の摺動プレート６２に対しスキンプレート１２を摺動させながら前進する。
これにより、上記同様、親膨張体６０の劣化を防止しつつ掘進時においてセグメントリング５５の形状を親膨張体６０により容易にして確実に保持することができる。
【００６９】
特に、ここでは親膨張体６０に摺動プレート６２を設けるとともに摺動プレート６２をガイドするガイド溝１３及びガイドプレート１４を設けているので、やはり上記同様、親膨張体６０の劣化を確実に防止することができる。
なお、シールドジャッキ３０のロッド３２でセグメントリング５５の端縁を押圧し、シールド掘進機が前進している間は、子膨張体７０は収縮した状態にあるので、スキンプレート１２がセグメントリング５５に対して相対的に前方に移動しても子膨張体７０とセグメントリング５５との間に摩擦が生じることはなく、子膨張体７０の劣化をも防止することができる。
【００７０】
シールドジャッキ３０のロッド３２が出限位置まで伸長してシールドジャッキ３０によるセグメントリング５５の押圧が終了すると、膨張部材６４から流体圧を抜いて親膨張体６０を膨張させず収縮させる一方、子膨張体７０を膨張させる（ｅ）。
親膨張体６０を収縮させる一方で子膨張体７０を膨張させたら、シールドジャッキ３０のロッド３２とともに親膨張体６０を原位置まで戻す（ｆ）（第二工程）。
【００７１】
このとき、親膨張体６０は収縮しているので、親膨張体６０とセグメントリング５５との間で摩擦が生じることはなく、やはり親膨張体６０の劣化は防止される。また、親膨張体６０はガイド溝１３及びガイドプレート１４に案内され、ガイドプレート１４に支持された状態で戻ることになるので、親膨張体６０が垂れ下がったりすることはなく、親膨張体６０の無用の変形が防止される。
【００７２】
そして、親膨張体６０を収縮させ、子膨張体７０を膨張させた状態で、新たにセグメント５０の組み立てを開始し、新たなセグメントリング５５を構築する（ｇ）。これにより、上述したように、新たに構築するセグメントリング５５を良好に真円となるように構築することができる。
以降、これら（ａ）〜（ｇ）の手順を繰り返す。これにより、親膨張体６０の劣化のみならず子膨張体７０の劣化をも防止しつつ掘進時においてセグメントリング５５の形状をより一層確実に保持するようにでき、損傷等のないさらに高品質のセグメント構造体を形成することができる。
【００７３】
次に、第２実施例の変形例を説明する。
図１１は本発明の第２実施例の変形例に係るセグメントリングの形状保持装置の拡大図を示す上記図４に対応した図であり、図１２は図１１の矢視Ｅ方向から見た図であり、以下上記第１及び第２実施例との共通部分については説明を省略し、第１及び第２実施例と異なる部分についてのみ説明する。
【００７４】
当該第２実施例の変形例では、膨張体（以下、親膨張体）４０と隣り合う親膨張体４０との間に位置するようにして子膨張体（補助形状保持手段）８０が設けられている。
子膨張体８０は、上記子膨張体７０と同様に、固定プレート８２と膨張部材８４からなり、ガイド溝１３とは別に形成された溝１５内に収納されており、当該溝１５内においてスキンプレート１２に締結具（ボルト等）を用いて固定されている。
【００７５】
詳しくは、子膨張体８０は、シールドジャッキ３０のロッド３２がセグメントリング５５の端縁を押圧して出限位置まで伸長した状態のときに親膨張体４０と並列となるようにスキンプレート１２に固定されている。
なお、当該第２実施例の変形例においても、親膨張体４０についてはシールド掘進機の前後方向で隣同士交互にずらして千鳥状に配設するようにしてもよい。
【００７６】
このように、親膨張体４０と子膨張体８０とが並列となるように設けられている場合にも、その作用、形状保持方法については基本的に上記第２実施例の場合と同様であり、ここではその詳細については説明を省略する。
しかしながら、このように親膨張体４０と子膨張体８０とが並列となるようにすると、図９と上記図１２とを比較しても明らかなように、ロッド３２の伸縮方向に子膨張体８０を長く大きくでき、新たに構築するセグメントリング５５を子膨張体８０を用いてより一層良好に押圧することが可能である。
【００７７】
これにより、親膨張体４０の劣化のみならず子膨張体８０の劣化をも防止しつつ掘進時においてセグメントリング５５の形状をさらに確実に保持するようにできる。
次に、第３実施例を説明する。
図１３は本発明の第３実施例に係るセグメントリングの形状保持装置の拡大図を示す上記図３に対応した図であり、図１４は図１３の矢視Ｆ方向から見た図であり、以下上記第１実施例との共通部分については説明を省略し、第１実施例と異なる部分についてのみ説明する。
【００７８】
第３実施例では、各シールドジャッキ１３０のロッド１３２の先端に設けられたスプレッダシュー１３３には、ロッド１３２に沿い延びる一対の流体シリンダ９０、９０の各一端が接続され支持されている。流体シリンダ９０はロッド９２を内装しており、流体圧によりロッド９２を伸縮自在である。ここに、流体は例えば空気や油である。なお、ここでは流体シリンダ９０をスプレッダシュー１３３に保持しているが、リングガーターに保持するようにしてもよい。
【００７９】
そして、当該流体シリンダ９０のロッド９２の先端部９４に、それぞれ膨張体（形状保持手段、補助形状保持手段）１４０のシールドジャッキ１３０側の端部が連結されている。なお、膨張体１４０は摺動プレート１４２と膨張部材１４４とからなるが、その構成は上記膨張体４０と同様であり、ここでは説明を省略する。
つまり、第３実施例に係るセグメントリングの形状保持装置では、流体シリンダ９０のロッド９２を伸縮させることにより、シールドジャッキ１３０のロッド１３２の作動とは独立にして膨張体１４０をガイド溝１３及びガイドプレート１４に沿い作動させることが可能である。
【００８０】
以下、上記のように構成された本発明の第３実施例に係るセグメントリングの形状保持装置の作用、形状保持方法について説明する。
図１５は第３実施例に係るセグメントリングの形状保持手順を時系列的に示した図であり、以下同図に基づき説明する。なお、同図でも上記同様にセグメントリングの形状保持装置の一部分についてのみ示すが、図示しない他の部分についても同様である。また、ここでは上記第１実施例と共通する部分については適宜説明を省略する。
【００８１】
第３実施例においては、後述するように、セグメント５０の組み立てを終了してセグメントリング５５を構築し終えた状態では、流体シリンダ９０のロッド９２を戻した状態でシールドジャッキ１３０のロッド１３２はスプレッダシュー１３３をセグメント５０の端縁に当接させており、膨張体１４０は膨張させず収縮したままでセグメント５０の位置まで移動した状態にある（ａ）。
【００８２】
この状態で、全ての膨張体１４０の膨張部材１４４を流体圧を均等に供給することで膨張させ、当該膨張体１４０によりスキンプレート１２の反力を受けてセグメントリング５５を外周側から均等な力で押圧し（ｂ）、シールドジャッキ１３０によるセグメントリング５５の端縁の押圧を開始する（ｃ）（第一工程）。
シールドジャッキ１３０のロッド１３２が出限位置まで伸長してシールドジャッキ１３０によるセグメントリング５５の押圧が終了したら（ｄ）、流体シリンダ９０のロッド９２を送り出しながらロッド１３２を原位置まで戻す（ｅ）（第二工程）。
【００８３】
つまり、膨張部材１４４を膨張させて膨張体１４０でセグメントリング５５を外周側から押圧した状態を保持したままシールドジャッキ１３０のロッド１３２だけを戻すようにする。
そして、この状態で、新たにセグメント５０の組み立てを開始し、新たなセグメント５０を一つ前に構築したセグメントリング５５と締結具（ボルト等）を用いて連結する（ｆ）。
【００８４】
新たなセグメント５０の組み立てを終了したら、セグメント５０の１ピース毎に、流体シリンダ９０のロッド９２を収納しながら対応するシールドジャッキ１３０のロッド１３２を伸長させ、スプレッダシュー１３３をセグメント５０の端縁に当接させた状態とする。これを全周に亘り行いセグメントリング５５を構築する（ｇ）。
このようにすると、新たなセグメントリング５５を構築している間において一つ前に構築したセグメントリング５５が膨張体１４０の押圧で真円に保持されることになり、上記のように子膨張体７０、８０を用いることなく膨張体１４０をそのまま用いて新たに構築するセグメントリング５５をも良好に真円となるように構築することができる。
【００８５】
そして、新たなセグメントリング５５を構築し終えたら、膨張部材１４４から流体圧を抜いて膨張体１４０を収縮させ、流体シリンダ９０のロッド９２を戻すようにする（ｈ）。
以降、これら（ａ）〜（ｈ）の手順を繰り返す。これにより、膨張体１４０の劣化を防止しつつ掘進時においてセグメントリング５５の形状を効率よくより一層確実に保持するようにでき、損傷等のないさらに高品質のセグメント構造体を形成することができる。
【００８６】
以上で本発明に係る実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、上記実施形態では、膨張体４０、６０、１４０の摺動プレート４２、６２、１４２を直接にスキンプレート１２と摺動させるようにしているが、図１６に例えば膨張体４０を示すように、摺動プレート４２、６２、１４２に複数のローラ４５を埋設し、ローラ４５を介して摺動プレート４２、６２、１４２をスキンプレート１２と摺動させるようにしてもよい。
【００８７】
このようにローラ４５を介装するようにすれば、膨張体４０をスキンプレート１２に対してさらに滑らかに摺動させることが可能であり、膨張体４０の劣化をさらに確実に防止することができる。
また、上記実施形態では、全ての膨張体４０、６２、１４０の膨張部材４４、６４、１４４に均等に流体圧を供給するようにしているが、必ずしも膨張部材４４、６４、１４４の全てを均等に膨張させなくてもよく、セグメントリング５５の形状保持状態等に応じて膨張部材４４、６４、１４４毎に個別に流体圧を任意に可変して膨張させるようにしてもよい。これにより、特にセグメントリング５５の形状が真円に保持され難い部位或いは真円に保持されていない部位を強く押圧して真円を正常に保持或いは復元するようにできる。
【００８８】
また、上記実施形態では、円筒状のセグメント構造体を形成すべくセグメントリング５５の形状を真円に保持するようにしたが、保持すべきセグメントリングの形状は真円に限られるものではなく、トンネルの形状に応じて種々設定されればよい。
また、上記実施形態では、膨張体４０、６０、１４０において摺動プレート４２、６２、１４０を設けるようにしたが、これらは特に設けなくてもよく、このようにしても本発明の効果を十分に得ることができる。
【００８９】
また、上記実施形態では、ガイド溝１３及びガイドプレート１４を設けるようにしたが、ガイド溝１３やガイドプレート１４については必ずしも設ける必要はなく、このようにしても本発明の効果を十分に得ることができる。
また、上記第３実施例では、流体シリンダ９０を設け、流体シリンダ９０のロッド９２を伸縮させることで膨張体１４０をシールドジャッキ１３０のロッド１３２の作動とは独立に作動させて形状保持手段のみならず補助形状保持手段としても機能させるようにしたが、膨張体１４０をロッド１３２の作動と独立に作動させることが可能であれば流体シリンダ９０の使用に限られるものではなく、例えば、スプレッダシュー１３３と膨張体１４０とをワイヤで連結し、ワイヤの送り出しと巻き上げを行うようにしてもよいし、スプレッダシュー１３３と膨張体１４０とをスプリングで連結し、膨張体１４０が収縮したときに膨張体１４０をスプリングの力で自動的に戻すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１実施例に係るセグメントリングの形状保持装置が適用されるシールド掘進機の後部縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿うシールド掘進機の後部横断面図である。
【図３】図１のＢ部におけるセグメントリングの形状保持装置の拡大図である。
【図４】図２のＣ部におけるセグメントリングの形状保持装置の拡大図である。
【図５】膨張体の横断面図である。
【図６】膨張体の縦断面図である。
【図７】第１実施例に係るセグメントリングの形状保持手順を時系列的に示す図である。
【図８】本発明の第２実施例に係るセグメントリングの形状保持装置の拡大図を示す図である。
【図９】図８の矢視Ｄ方向から見た図である。
【図１０】第２実施例に係るセグメントリングの形状保持手順を時系列的に示す図である。
【図１１】本発明の第２実施例の変形例に係るセグメントリングの形状保持装置の拡大図を示す図である。
【図１２】図１１の矢視Ｅ方向から見た図である。
【図１３】本発明の第３実施例に係るセグメントリングの形状保持装置の拡大図を示す図である。
【図１４】図１３の矢視Ｆ方向から見た図である。
【図１５】第３実施例に係るセグメントリングの形状保持手順を時系列的に示す図である。
【図１６】摺動プレートに複数のローラを埋設した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  テールユニット
１２  スキンプレート
１３  ガイド溝（摺動ガイド）
１４  ガイドプレート（摺動ガイド）
３０、１３０  シールドジャッキ
３２、１３２  ロッド
３３、１３３  スプレッダシュー
４０  膨張体（形状保持手段）
４２、６２、１４２  摺動プレート
４４、６４、１４４  膨張部材
４５  ローラ
５０  セグメント
５５  セグメントリング
６０  親膨張体（形状保持手段）
７０、８０  子膨張体（補助形状保持手段）
９０  流体シリンダ
１４０  膨張体（形状保持手段、補助形状保持手段）
【図１】
0004599531.tif 000002
【図２】
0004599531.tif 000003
【図３】
0004599531.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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