(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径セグメントの外径に基づいて円筒状に形成されたシールドフレームと、該シールドフレームの後部内周面に固設されその先端部が大径セグメントの外周面に接触する大径用テールシールとを備えた大径用のシールド掘進機を、小径セグメントに対応した小径用のシールド掘進機に土中で改変する方法であって、
大径用のシールド掘進機で組み付けられた既設の大径セグメントの先端部に、外周面が大径セグメントの外周面と面一となるように形成されたテールシールガイド部材を取り付け、該テールシールガイド部材の軸方向前方に隣接させて、外径が既設の大径セグメントの外径に一致された内筒を配置し、該内筒の内周面に、複数の小径用テールシールを、最後尾の小径用テールシールの後端部が上記内筒の後端部よりも後方に延出されるように取り付け、上記内筒の径方向内方に、外周面が上記小径用テールシールに接触すると共に後端部が既設の大径セグメントの先端部に当接する小径セグメントを組み付け、
該小径セグメント及び上記内筒に上記シールドフレーム内に設けられた推進ジャッキを押し付けて該推進ジャッキを伸長させることで、上記大径用テールシールが上記大径セグメントの外周面に摺接する位置から上記テールシールガイド部材の外周面に摺接する工程を介して上記内筒の外周面に摺接する位置まで上記シールドフレームを前進させ、そのシールドフレームに上記内筒を固定するようにしたことを特徴とする大径セグメント用のシールド掘進機から小径セグメント用のシールド掘進機への改変方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大径セグメントと小径セグメントとに対応可能な、大径セグメント用のシールド掘進機から小径セグメント用のシールド掘進機への改変方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に示すように、シールド掘進機ａは、円筒状のシールドフレームｂの前部に設けたカッタｃによって切羽を掘削しつつ、シールドフレームｂ内にて組み立てたセグメントｄに反力をとる推進ジャッキ（図示せず）によってシールドフレームｂを掘進させるものである。セグメントｄは、トンネルの周方向に分割されており、シールドフレームｂの内部で組み立てるべく、シールドフレームｂの内径より小径に形成されている。
【０００３】
セグメントｄとシールドフレームｂとの間ｅ（テールクリアランスｅ）は、シールドフレームｂの後部内周面に固設されたテールシールｆによってシールされる。また、セグメントｄと掘穴ｇとの間の空間ｈ（テールボイドｈ）には、掘進機ａ内から裏込材（ドットで表す）が充填され、テールボイドｈの崩落によって生じる地盤沈下を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シールド掘進機ａを用いてトンネルを構築する場合、掘進中の深度や土質の変化に伴って土荷重条件（土圧・水圧条件）が変化する。よって、かかる土荷重条件の変化に応じてセグメントｄの桁厚（板厚）を変更し、トンネル工事費用のトータルコストを低減したいとの要望があるが、他方、実質的なトンネル径となるセグメントｄの内径Ｄ1 は変更したくないという要望もある。
【０００５】
このため、掘進中に土荷重条件が例えば緩くなった場合には、図１１に示すようにセグメントｄの内径Ｄ1 を同一に保ったままセグメントｄの板厚を薄くして外径Ｄ2 をＤ3 に小径化することが考えられるが（Ｄ3 ＜Ｄ2 ）、この場合、セグメントｄをある程度以上薄板化するとテールシールｆがセグメントｄから離間してしまい、シール不能となってしまう。よって、テールシールｆの作動許容範囲内でしか薄板化できず、且つその場合でもテールボイドｅが大きくなるため裏込材が充填不足となり、地盤沈下の虞がある。
【０００６】
よって、現状では、▲１▼セグメントｄの外径Ｄ2 を同一に保ったまま板厚を薄くして内径Ｄ1 を大径化し、組立後にセグメントｄの内周面を２次覆工して実質的なトンネル径を同一とする方式や、▲２▼最も土荷重条件の厳しい場合に対応させた板厚のセグメントｄのみを使用して板厚を変更しない方式がとられているが、▲１▼の方式では２次覆工のためにコストアップが避けられず、▲２▼の方式では土圧条件の緩い部分ではセグメントｄがオーバクオリティとなってトンネル工事全体としてコストアップとなる。
【０００７】
以上の事情を考慮して創作された本発明の目的は、大径セグメントと小径セグメントとをシール性を低下させることなく適宜切換えて使用でき、トンネル工事費用の削減を推進できる大径セグメント用のシールド掘進機から小径セグメント用のシールド掘進機への改変方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明は、大径セグメントの外径に基づいて円筒状に形成されたシールドフレームと、該シールドフレームの後部内周面に固設されその先端部が大径セグメントの外周面に接触する大径用テールシールとを備えた大径用のシールド掘進機を、小径セグメントに対応した小径用のシールド掘進機に土中で改変する方法であって、大径用のシールド掘進機で組み付けられた既設の大径セグメントの先端部に、外周面が大径セグメントの外周面と面一となるように形成されたテールシールガイド部材を取り付け、該テールシールガイド部材の軸方向前方に隣接させて、外径が既設の大径セグメントの外径に一致された内筒を配置し、該内筒の内周面に、複数の小径用テールシールを、最後尾の小径用テールシールの後端部が上記内筒の後端部よりも後方に延出されるように取り付け、上記内筒の径方向内方に、外周面が上記小径用テールシールに接触すると共に後端部が既設の大径セグメントの先端部に当接する小径セグメントを組み付け、該小径セグメント及び上記内筒に上記シールドフレーム内に設けられた推進ジャッキを押し付けて該推進ジャッキを伸長させることで、上記大径用テールシールが上記大径セグメントの外周面に摺接する位置から上記テールシールガイド部材の外周面に摺接する工程を介して上記内筒の外周面に摺接する位置まで上記シールドフレームを前進させ、そのシールドフレームに上記内筒を固定するようにしたことを特徴とする大径セグメント用のシールド掘進機から小径セグメント用のシールド掘進機への改変方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００１４】
図１に大径セグメントと小径セグメントとに対応可能なシールド掘進機の概要を示す。図１(a) は大径セグメントに対応させた状態、図１(b) は小径セグメントに対応させた状態をそれぞれ示す図である。また、図２(a) は図１(a) の部分拡大図、図２(b) は図１(b) の部分拡大図である。
【００１５】
シールド掘進機１は、円筒状のシールドフレーム２と、その前部に設けたカッタ３とを有する。大径セグメント４および小径セグメント５は、それぞれトンネルの周方向に分割されており（図１０(b) 参照）、エレクタによってシールドフレーム２の内方で組み立てられる。組み立てられたセグメント４、５は、実質的なトンネル壁となると共に、シールドフレーム１の内部に取り付けられた推進ジャッキの反力受け部材となる。
【００１６】
大径セグメント４は、その外径Ｄ2 が小径セグメントの外径Ｄ3 より大きく、内径Ｄ1 が小径セグメントの内径Ｄ1 と等しく設定されている。セグメント４、５を切換えた場合、大径セグメント４の内周面と小径セグメント５の内周面とを面一に繋げ、トンネル内面に段差を付けないようにするためである。但し、トンネル内面に積極的に段差を付けたいときには、大径セグメント４の内径Ｄ1 を小径セグメント５の内径Ｄ1 よりも大きくしてもよい。
【００１７】
図１(a) に示すように、本実施形態に係るシールド掘進機１のシールドフレーム２は、大径セグメント４の外径Ｄ2 に基づいて円筒状に形成されている。すなわち、シールドフレーム２の内径ＤS は、大径セグメント４の外径Ｄ2 よりも所定径だけ大きく設定されている。よって、シールドフレーム２と大径セグメント４との間には、所定の最適なテールクリアランス７が形成されることになる。
【００１８】
シールドフレーム２の後部内周面６には、その先端部が大径セグメント４の外周面４ａに接触し、上記テールクリアランス７をシールする大径用テールシール８ａ、８ｂが固設されている。大径用テールシール８ａ、８ｂは、シールドフレームの周方向に沿ってリング状に束ねられたブラシ体からなり、図例では軸方向に所定間隔を隔てて２段配置されているが、これに限らず３段以上の配置としてもよい。
【００１９】
シールドフレーム２の後部外周面９には、図２(a) に示すように、掘穴１０と大径セグメント４との間の空間（テールボイド１１）にドットで表す裏込材１２を充填するための裏込材噴射管１３が、シールドフレーム２の周方向に所定間隔を隔ててそれぞれカバー１４で覆われて設けられている。各裏込材噴射管１３から噴射され上記テールボイド１１に充填された裏込材１２は、テールボイド１１の崩落を防止して地盤沈下を抑制する。
【００２０】
図１(b) および図２(b) に示すように、シールドフレーム２の後部内周面６には、装着時にその外周面１５ａが上記大径用テールシール８ａ、８ｂの先端部に接触する内筒１５が、接続金具１６を介して着脱自在に設けられている。接続金具１６は、シールドフレーム２と内筒１５との間隙１７を塞ぐように、リング状に形成することが好ましい。シール性の万全を期すためである。但し、大径用テールシール８ａ、８ｂによって上記間隙１７のシール性を確保できるならこの限りではない。
【００２１】
内筒１５の外径は、大径セグメント４の外径Ｄ2 に一致されている。セグメント４、５を切換えたとき、大径用テールシール８ａ、８ｂの大径セグメント４および内筒１５に対するシール性を同等にし、安定したシール性を確保するためである。また、このように設定すれば、大径用テールシール８ａ、８ｂは、その撓み量が大径セグメント４または小径セグメント５の使用に拘らず一定となるので、傷みが小さくなる。
【００２２】
但し、図１(b) において、内筒１５の外径を大径セグメント４の外径Ｄ2 より大きくして大径用テールシール８ａ、８ｂの内筒１５に対するシール性をより高めるようにしてもよく、また、内筒１５の外径を大径セグメント４の外径Ｄ2 より小さくして小径セグメント５に対する径方向のスペーサ的機能を高めるようにしてもよい。なお、後者における内筒１５の小径化は、大径用テールシール８ａ、８ｂの作動許容範囲内に止める必要がある（図１１参照）。
【００２３】
内筒１５の内周面１５ｂには、その先端部が小径セグメント５の外周面５ａに接触し、小径セグメント５との間隙をシールする小径用テールシール１８ａ、１８ｂが固設されている。小径用テールシール１８ａ、１８ｂは、内筒１５の周方向に沿ってリング状に束ねられたブラシ体からなり、図例では軸方向に所定間隔を隔てて２段配置されているが、これに限らず３段以上の配置としてもよい。
【００２４】
内筒１５は、その外周面１５ａが大径用テールシール８ａ、８ｂの接触面となってシール機能の一部を担うと共に、その板厚Ｘがセグメント外径Ｄ2 、Ｄ3 の拡縮に応じた径方向のスペーサとしての機能を発揮する。これにより、大径セグメント４と小径セグメント５とをシール性を低下させることなく切換えて使用できる。よって、土荷重条件に応じて大径セグメント４または小径セグメント５のいずれかを選択して使用できる。
【００２５】
図２(b) に示すように、内筒１５の板厚Ｘ内には、内筒１５の後方に裏込材１２を噴射する裏込材噴射管１９が収容されている。裏込材噴射管１９は、内筒１５をシールドフレーム２の後部内周面６に取り付けたとき、内筒１５の板厚Ｘプラス小径用テールシール１８ａ、１８ｂの嵩Ｙの分Ｚ（Ｘ＋Ｙ＝Ｚ）だけテールボイド１１が大きくなるが、その大きくなったテールボイド１１に応じた裏込材１２を補充するものである。
【００２６】
以上のシールド掘進機１によれば、図１(a) および図２(a) に示すように、大径セグメント４を使用するときには、内筒１５をシールドフレーム２の後部内周面６から取り外し、その後部内周面６に固設した大径用テールシール８ａ、８ｂによって、シールドフレーム２と大径セグメント４との間７のシールを行う。このとき、シールドフレーム２の内径ＤS が大径セグメント４の外径Ｄ2 に合わせて最適に設定されているので、大径用テールシール８ａ、８ｂは適正なシール力を発揮する。
【００２７】
他方、図１(b) および図２(b) に示すように、小径セグメント５を使用するときには、内筒１５をシールドフレーム２の後部内周面６に取り付け、内筒１５とシールドフレーム２との間１７のシールを大径用テールシール８ａ、８ｂによって行うと共に、内筒１５と小径セグメント５との間２０のシールを内筒１５に固設した小径用テールシール１８ａ、１８ｂによって行う。
【００２８】
このように、内筒１５は、その外周面１５ａが大径用テールシール８ａ、８ｂの接触面となってシール機能の一部を担うと共に、その板厚Ｘがセグメント外径Ｄ2 、Ｄ3 の拡縮に応じた径方向のスペーサとしての機能を発揮するので、大径セグメント４と小径セグメント５とをシール性を低下させることなく切換えて使用でき、トンネル工事費用の削減を推進できる。また、内筒１５をシールドフレーム２の後部内周面６に着脱することにより、大径セグメント４と小径セグメント５とを何度でも切換えることができる。
【００２９】
また、図２(b) に示すように、シールドフレーム２の後部内周面６に内筒１５を取り付けたときには、内筒１５の板厚Ｘプラス小径用テールシール１８ａ、１８ｂの嵩Ｙの分Ｚだけテールボイド１１が大きくなるが、内筒１５の板厚Ｘ内に設けた裏込材噴射管１９によってその大きくなったテールボイド１１に応じた裏込材１２を補充できるので、地盤沈下を回避できる。すなわち、図２(b) においては、シールドフレーム２の後部外周面９に設けた裏込材噴射管１３のみならず内筒１５の板厚Ｘ内に設けた裏込材噴射管１９からも裏込材１２を噴射するので、大きくなったテールボイド１１に対しても充分な量の裏込材１２を供給充填できる。よって、テールボイド１１の崩落を防止でき、地盤沈下を回避できる。
【００３０】
また、図１(a),(b) に示すように、内筒１５の外径を大径セグメント４の外径Ｄ2 に一致させているので、大径用テールシール８ａ、８ｂは、内筒１５の外周面１５ａへの接触状態と大径セグメント４の外周面４ａへの接触状態とが等しくなり、内筒１５に対しても大径セグメント４に対しても同等のシール性能を発揮できる。よって、大径用テールシール８ａ、８ｂは、いずれのセグメント４、５を使用した場合であっても、安定したシール性を確保できる。また、大径用テールシール８ａ、８ｂは、その撓み量が大径セグメント４または小径セグメント５の使用に拘らず一定となるので傷みが小さくなり、セグメント４、５の切り換えに対する耐久性が向上する。
【００３１】
次に、大径セグメント４の使用から小径セグメント５の使用に切換える手順を図３乃至図６に基づいて説明する。
【００３２】
先ず、図３(a) に示すように、シールドフレーム２の内周面にブラケット２１を介して設けられた推進ジャッキ２２を全て伸長させ、大径セグメント４を相対的に後方に送り出してシールドフレーム２を前進させる。このとき、大径セグメント４とシールドフレーム２との間隙（テールクリアランス７）は、シールドフレーム２の後部内周面６に固設された大径用テールシール８ａ、８ｂによってシールされる。
【００３３】
推進ジャッキ２２は、シールドフレーム２の周方向に所定間隔を隔てて複数配置されている。推進ジャッキ２２の伸縮ロッド２３の先端には、大径セグメント４の端部に接触する大径用シュー２４が着脱自在に取り付けられている。大径用シュー２４は、大径セグメント４の端部に片当たりしないように、推進ジャッキ２２に対してトンネルの径方向外方に偏心されている。
【００３４】
次に、図３(b) に示すように、互いに隣接する推進ジャッキ２２を２〜３本収縮させ、それによって露出したシールドフレーム２の内周面に内筒ガイドレール２５を取り付けると共に、反力受けブラケット２６を取り付ける。内筒ガイドレール２５は、シールドフレーム２の軸方向に沿って形成されたリブ体からなり、図８に示すようにシールドフレーム２の周方向に所定間隔を隔てて仮止め溶接等によって複数取り付けられる。
【００３５】
反力受けブラケット２６は、内筒ガイドレール２５と同様にシールドフレーム２の周方向に所定間隔を隔てて複数配置され、一端２６ａが大径セグメント４の端面にボルト等によって固定され、他端２６ｂがシールドフレーム１の内周面に仮止め溶接等によって固定される。以上の図３(b) に示す作業は、全ての推進ジャッキ２２を収縮させるまで繰り返される。全ての推進ジャッキ２２を収縮させた後の状態では、カッタが受ける切羽の土圧・水圧は、上記反力受けブラケット２６によって大径セグメント４に支持され、シールドフレーム２のバックが防止される。
【００３６】
次に、図３(c) に示すように、推進ジャッキ２２の大径用シュー２４を取り外し、小径用シュー２７に取り替える。小径用シュー２７は、小径セグメント５の端部に片当たりしないように、推進ジャッキ２２の軸芯に合わせてストレートに形成されている。次に、図３(d) に示すように、内筒１５を内筒ガイドレール２５上に載せる。内筒１５は、トンネルの周方向に分割されており、それらが内筒ガイドレール２５上にてリング状に組み立てられることになる。なお、このとき全ての推進ジャッキ２２が収縮されており、シールドフレーム２の周方向に沿って１リング分の組立スペースが空いているので、問題なく内筒１５を組み立てることができる。
【００３７】
内筒１５は、厚板部２８と薄板部２９とからなり、外周面１５ａが面一状に形成され内周面１５ｂが段差状に形成されている。内筒１５の内周面１５ｂの薄板部２９には、前段の小径用テールシール１８ａが内筒１５の周方向に沿って周状に取り付けられる。小径用テールシール１８ａは、内筒１５の周方向に沿ってリング状に束ねられたブラシ体からなり、径方向内方へ弾性的に癖付けられている。なお、予め小径用テールシール１８ａを取り付けた内筒１５のピースを、内筒ガイドレール２５上にてリング状に組み立てるようにしてもよい。
【００３８】
次に、反力受けブラケット２６を新たに組み付ける小径セグメント５（図４(g) 参照）の１ピース分だけ取り外し、代わりに、図４(e) に示すように、テールシールガイド部材３０を既設大径セグメント４の端部にボルト等によって取り付ける。テールシールガイド部材３０は、新たに組み付ける小径セグメント５の１ピース分に合わせて円弧状に形成されており、その外周面３０ａが大径セグメント４の外周面４ａと面一となっている。テールシールガイド部材３０の内周面３０ｂには、後段の小径用テールシール１８ｂを収容するための切欠部３１が形成されている。
【００３９】
次に、図４(f) に示すように、後段の小径用テールシール１８ｂを、新たに組み付ける小径セグメント５の１ピース分に合わせて取り付ける。次に、図４(g) に示すように、小径セグメント５を１ピース取り付ける。小径セグメント５は、既設の大径セグメント４の端部にボルト等によって取り付けられる。このとき、小径用テールシール１８ａ、１８ｂは、小径セグメント５の外周面５ａに押し付けられて撓んだ状態となる。特に、後段の小径用テールシール１８ｂは、上記テールシールガイド部材３０の切欠部３１に収容されるため、挟まれて破損することはない。
【００４０】
次に、図４(h) に示すように、小径セグメント５および内筒１５の端部に、連結材３２をボルト等によって取り付ける。連結材３２は、小径セグメント５の１ピース分に合わせて、トンネルの周方向に沿って円弧状に形成された板材からなる。次に、図５(i) に示すように、新たに組み付けた１ピースの小径セグメント５に対向する推進ジャッキ２２を伸長させて小径用シュー２７を連結材３２に当接させ、切羽から受ける土圧・水圧の一部を推進ジャッキ２２介して既設の小径セグメント５に支持させる。このとき、切羽から受ける土圧・水圧の残りは、図３(c) に示す反力受けブラケット２６を介して既設の大径セグメント４に支持される。
【００４１】
以上説明した図４(e) 乃至図５(i) の工程（小径テールシール１８ａ、１８ｂの取り付け、反力受けブラケット２６の取り外し、テールシールガイド部材３０の取り付け、内筒５の組み付け、連結材３２の取り付け）をトンネルの周方向に分割された各ピース毎に行い、小径セグメント５、内筒１５およびテールシールガイド部材３０をそれぞれリング状に連結して１リング組み立てる。かかる組み立ての後、切羽から受ける土圧・水圧は、図５(i) に示すように、全て推進ジャッキ２２介して既設の小径セグメント５に支持されることになる。また、シールドフレーム２と内筒１５との間のシールは、大径用テールシール８ａ、８ｂによってなされる。
【００４２】
その後、図５(j) に示すように、各推進ジャッキ２２を同調させて伸長させ、小径セグメント５および内筒１５を連結材３２を介して一体的に後方へ送り出し、シールドフレーム２（掘進機）を相対的に前進させる。このとき、内筒１５は、その外周面１５ａが内筒ガイドレール２５（図８参照）によってシールドフレーム２の内周面から浮かされた状態となっているため、摩擦抵抗が少なくスムーズに後方に送り出される。
【００４３】
かかる小径セグメント５および内筒１５の後方への送出し時に、大径用テールシール８ａ、８ｂは、大径セグメント４から内筒１５へ乗り移ることになるが、この際、大径セグメント４と内筒１５との間に介設されたテールシールガイド部材３０が橋渡しとして機能するため、乗り移り時のシール性を確保できる。すなわち、大径用テールシール８ａ、８ｂは、大径セグメント４に接触した状態からテールシールガイド部材３０に接触する状態を介して内筒１５に接触する状態に移行し、その間常にシール性を発揮する。すなわち、テールシールガイド部材３０は、その外周面３０ａが大径用テールシール８ａ、８ｂの当り面を成すと共に、内周面３０ｂの切欠部３１が小径用テールシール１８ｂの収容空間を形成するのである。
【００４４】
こうして、推進ジャッキ２２を伸長させて、図５(k) に示すように、内筒１５が大径用テールシール８ａ、８ｂに対向する位置に送り出されたならば、推進ジャッキ２２の伸長を停止する。そして、図５(l) に示すように、新たに組み付けるべき小径セグメント５の１ピースに相当する部分の推進ジャッキを収縮させ、露出した連結材３２を１ピース分取り外すと共に内筒ガイドレール２５を取り外し、代わりにセグメントガイドレール３３を仮止め溶接等によってシールドフレーム２の内周面と内筒１５とに取り付ける。
【００４５】
セグメントガイドレール３３は、シールドフレーム２の軸方向に沿って形成されたリブ体からなり、最終的には図９に示すようにシールドフレーム２の周方向に所定間隔を隔てて複数取り付けられるものである。セグメントガイドレール３３の高さ（トンネル径方向の寸法）は、新たに組み付ける小径セグメント５の板厚に応じて設定される。なお、内筒１５の板厚も同様に小径セグメント５の板厚に応じて設定され、内筒１５の内周面１５ｂとセグメントガイドレール３３のレール面３３ａとが面一になっている。セグメントガイドレール３３は、小径セグメント５を後方へ送る際のガイドであると共に、内筒１５をシールドフレームに固定するための部材でもある。
【００４６】
次に、図６(m) に示すように、小径セグメント５を１ピース組み付ける。このとき、小径セグメント５は、その外周面５ａがセグメントガイドレール３３に当接することにより、径方向の位置決めがなされる。次に、図６(n) に示すように、推進ジャッキ２２を伸長させて小径用シューを小径セグメント５の端部に押し当て、切羽から受ける土圧・水圧を推進ジャッキ２２を介して新たに組み付けた小径セグメント５に支持させる。なお、このとき残りの推進ジャッキ２２（新たに組み付けた小径セグメント５に対向しない推進ジャッキ）は、図５(k) の状態となっており、土圧・水圧を支持している。
【００４７】
以上説明した図５(k) 乃至図６(n) の工程（連結材３２および内筒ガイドレール２５の取り外し、セグメントガイドレール３３の取り付け、小径セグメント５の組み付け）をトンネルの周方向に分割された各ピース毎に行い、図９に示すように各セグメントガイドレール３３をシールドフレーム２の内周面に取り付けると共に、各小径セグメント５同士を１リング分リング状に組み立てる。その後、図６(o) に示すように、各推進ジャッキ２２を同調させて伸長させ、小径セグメント５を後方へ送り出し、シールドフレーム２（掘進機）を相対的に前進させる。
【００４８】
以降、図７(a) に示すように、順次小径セグメント５を通常の手順に従って１ピースずつ組み付け、小径セグメント５によるトンネルを構築する。こうして、大径セグメント４の使用から小径セグメント５の使用に切換えることができるのである。
【００４９】
次に、小径セグメント５の使用から大径セグメント４の使用に切換える手順を図７に基づいて説明する。
【００５０】
先ず、図７(a) に示すように、新たに組み付ける大径セグメント４（１ピース）に対向する推進ジャッキ２２を収縮させる。なお、このとき残りの推進ジャッキ２２は、図６(o) に示すように伸長され、切羽から受ける土圧・水圧を支持している。次に、図７(b) に示すように、小径用シュー２７を大径用シュー２４に取り換え、推進ジャッキ２２の収縮によって露出したセグメントガイドレール３３を取り外し、内筒１５および小径セグメント５の端部に連結材３２をボルト等によって取り付ける。そして、図７(c) に示すように、大径セグメント４を連結材３２にボルト等によって組み付ける。そして、推進ジャッキ２２を伸長させて大径用シュー２４を大径セグメント４の端部に押し当て、切羽から受ける土圧・水圧を支持させる。
【００５１】
以上の図７(a) 乃至図７(c) の工程（セグメントガイドレール３３の取り外し、小径用シュー２７から大径用シュー２４への交換、連結材３２の取り付け、大径セグメント４の組み付け）をトンネルの周方向に分割された各ピース毎に行い、各大径セグメント４同士を１リング分リング状に組み立てる。その後、図７(d) に示すように、各推進ジャッキ２２を同調させて伸長させ、大径セグメント４を後方へ送り出し、シールドフレーム２（掘進機）を相対的に前進させる。このとき、大径セグメント４の外周面４ａと内筒１５の外周面１５ａと連結材３２の外周縁３２ａとが面一に設定されているので、大径用テールシール８ａ、８ｂは、内筒１５から連結材３２を介して大径セグメント４に乗り移るときにおいても、常に確実なシール性を発揮する。
【００５２】
以降、順次大径セグメント４を通常の手順に従って１ピースずつ組み付け、大径セグメント４によるトンネルを構築する。こうして、小径セグメント５の使用から大径セグメント４の使用に切換えることができるのである。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るシールド掘進機によれば、大径セグメントと小径セグメントとをシール性を低下させることなく適宜切換えて使用でき、トンネル工事費用の削減を推進できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る大径セグメント用のシールド掘進機から小径セグメント用のシールド掘進機への改変方法に用いられるシールド掘進機の概要を示す説明図であり、図１  (a) は大径セグメント使用時の側断面図、図１(b) は小径セグメント使用時の側断面図である。
【図２】  上記シールド掘進機の後部を示す説明図であり、図２(a) は図１(a) の部分拡大図、図２(b) は図１(b) の部分拡大図である。
【図３】  上記シールド掘進機が大径セグメントから小径セグメントに切換えるときの工程を示す説明図である。
【図４】  上記シールド掘進機が大径セグメントから小径セグメントに切換えるときの工程を示す説明図である。
【図５】  上記シールド掘進機が大径セグメントから小径セグメントに切換えるときの工程を示す説明図である。
【図６】  上記シールド掘進機が大径セグメントから小径セグメントに切換えるときの工程を示す説明図である。
【図７】  上記シールド掘進機が小径セグメントから大径セグメントに切換えるときの工程を示す説明図である。
【図８】  上記シールド掘進機の内筒ガイドレールを示す断面図である。
【図９】  上記シールド掘進機のセグメントガイドレールを示す断面図である。
【図１０】  シールド掘進機の説明図であり、図１０(a) は側断面図、図１０(b) は既設セグメント（トンネル）の断面図である。
【図１１】  シールド掘進機と小径セグメントとの関係を示す側断面図である。
【符号の説明】
１  シールド掘進機
２  シールドフレーム
４  大径セグメント
５  小径セグメント
８ａ  大径用テールシール
８ｂ  大径用テールシール
１５  内筒
１８ａ  小径用テールシール
１８ｂ  最後尾の小径用テールシール
２２  推進ジャッキ
３０  テールシールガイド部材
【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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