(57)【要約】【課題】シール部の修理、交換を掘進機本体内から容易にしかも短期間に行う。【解決手段】このトンネル掘進機は、掘進機本体１０の先端側に設けられる隔壁１１１と、隔壁１１１にシール部１６を介して回動可能に貫挿され、掘進機本体１０の機内で駆動部１４に作動連結されるセンタシャフト１２と、センタシャフト１２に回動可能に支持されるカッタヘッド１３とを備え、隔壁１１１に機内側で隣接してセンタシャフト１２を内包するようにシール室１５が画成され、シール部１６はシール室１５内でセンタシャフト１２の周面に分解組み立て自在に形成される。【選択図】図１
2017043909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進機本体の先端側に設けられる隔壁と、前記隔壁にシール部を介して回動可能に貫挿され、前記掘進機本体の機内で駆動部に作動連結される回動支持体と、前記回動支持体に回動可能に支持され、前記掘進機本体の先端に前記隔壁に対向して配置されるカッタヘッドとを備え、前記カッタヘッドにより切羽を掘削し地盤内を掘進するトンネル掘進機において、
前記隔壁に機内側で隣接して前記回動支持体を内包するようにシール室が画成され、
前記シール部は前記シール室内で前記回動支持体の周面に分解組み立て自在に形成される、
ことを特徴とするトンネル掘進機。
【請求項２】
シール部は、回動支持体の周面上に隔壁に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、前記回動支持体の周面に対して圧接又は離間する前記回動支持体と前記隔壁との間を封止するための緊急封止装置と、前記回動支持体の周面上に前記緊急封止装置に隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割パッキン及びこれらの分割パッキンを前記回動支持体の周面に向けて押え保持する複数の分割ホルダと、前記回動支持体の周面上に前記複数の分割パッキンに隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割押えリングと、前記各分割押えリングを前記各分割パッキンに向けて押圧するジャッキを含む複数の調圧装置とにより構成される請求項１に記載のトンネル掘進機。
【請求項３】
シール部は、回動支持体の周面上に隔壁に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、前記回動支持体の周面に対して圧接又は離間する前記回動支持体と前記隔壁との間を封止するための緊急封止装置と、前記回動支持体の周面に前記緊急封止装置に隣接してテーパ形状部が形成されて前記テーパ形状部上に周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割パッキン及びこれらの分割パッキンを前記回動支持体のテーパ形状部に向けて押え保持する複数の分割ホルダと、前記各分割ホルダ又は前記テーパ形状部が前記前記回動支持体の周面上で軸方向に移動可能に配設され、前記各分割ホルダ又は前記テーパ形状部を押圧して前記各分割パッキンを前記テーパ形状部上で低部側から高部側に向けて相対的に移動し前記各分割パッキンを圧縮するジャッキを含む複数の調圧装置とにより構成される請求項１に記載のトンネル掘進機。
【請求項４】
回動支持体は隔壁の中心に貫挿されるセンタシャフトからなり、駆動部は、前記センタシャフトの掘進機本体の機内側の中間部に外周方向に向けて取り付けられるギアフレームと、前記掘進機本体の機内に固定されて前記ギアフレームの外周に沿って配置され、固定側のリング及び前記ギアフレームに連結される周面にギアを有する旋回側のリングからなる旋回ベアリングと、前記掘進機本体の機内に固定されて前記旋回ベアリングに近接して配置される駆動モータ、及び前記駆動モータの回転軸に装着され、前記旋回ベアリングの前記旋回リングに係合されるピニオンギアとを備えてなり、シール室は、前記隔壁と前記ギアフレームの後方に前記隔壁と並列に配置される仕切り壁とにより画成され、シール部は前記シール室内で前記回動支持体の周面に前記隔壁に隣接して形成される請求項１乃至３のいずれかに記載のトンネル掘進機。
【請求項５】
回動支持体は隔壁の中心と外周との中間に貫挿される複数のカッタ支持部材と前記各カッタ支持部材間に連結される旋回環体とからなり、駆動部は、前記掘進機本体の機内に固定されて前記旋回環体に沿って配置され、固定側のリング及び前記旋回環体に連結される周面にギアを有する旋回側のリングからなる旋回ベアリングと、前記掘進機本体の機内に固定されて前記旋回ベアリングに近接して配置される駆動モータ、及び前記駆動モータの回転軸に装着され、前記旋回ベアリングの前記旋回リングに係合されるピニオンギアとを備えてなり、シール室は、前記隔壁と前記旋回環体の後方に前記隔壁と並列に配置される仕切り壁とにより画成され、シール部は前記シール室内で前記回動支持体の周面に前記隔壁に隣接して形成される請求項１乃至３のいずれかに記載のトンネル掘進機。
【請求項６】
カッタヘッドは、回動支持体の先端側外周面に取り付けられる大径の外周部カッタヘッドと、前記回動支持体の先端に取り付けられる小径の中心部カッタヘッドとを備える請求項１乃至５のいずれかに記載のトンネル掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの掘削工事に使用する各種のシールド機を含むトンネル掘進機に関し、特に、掘進機本体の先端側の隔壁とこの隔壁に通されるカッタヘッドの回動支持体との間に介在されるシール部の修理、調整、交換の最適化を図るトンネル掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシールド機には、切羽を掘削するカッタヘッドの支持方式として、カッタヘッドの中心をセンタシャフトで支持するセンタシャフト式と、カッタヘッドの中心と外周との間の中間を複数の支持桁などで支持する中間支持式が主として採用されている。
（１）センタシャフト式
センタシャフト式では、図１３（ａ）に示すように、センタシャフト８１が隔壁８２の中心の軸挿通部に貫挿されて先端側がカッタチャンバ８３に突出され、先端にカッタヘッド８４が設けられる。
この場合、センタシャフト８１は、隔壁８２の軸挿通部に設けられた前部軸受８５１と、前部軸受８５１と同芯的に機内側に配置され、シールドフレーム８６に固定された後部軸受８５２との間に回動可能に支承される。なお、この前後の軸受８５１、８５２間のセンタシャフト８１の軸周囲にはカッタヘッド８４を回転駆動するためのメインギア８７が設けられ、これが駆動部８８に作動連結される。このようにしてカッタヘッド８４に作用する回転トルク、推力を支持している。
このようなセンタシャフト式では、センタシャフト８１が隔壁８２中心の軸挿通部に貫挿されてカッタチャンバ８３に突出されるので、カッタチャンバ８３に溜められた掘削土砂あるいは泥土あるいは泥水あるいはこれらの混合体がセンタシャフト８１と隔壁８２の軸挿通部との間の間隙から機内へ侵入するのを防止するため、隔壁８２の軸貫通部にはシール部８９が設けられる。この場合、隔壁８２の軸貫通部のカッタチャンバ８３側にシール部８９が設けられて、この軸貫通部の機内側に既述の前部軸受８５１がシール部８９の直後に連接して設けられる。このシール部８９はシール材とこれを保持する保持部材とからなり、シール材はセンタシャフト８１の周面の全周に亘って接触可能に全体として一体の略環状に形成され、保持部材は隔壁８２の軸貫通部に嵌着可能に全体として一体の略筒状に形成される。このシール部８９に用いられるシール材には単一リップシールや複数リップシールなどがあり、この種のシール材が非特許文献１などに記載されている。
（２）中間支持式
中間支持式では、図１３（ｂ）に示すように、複数のカッタ支持桁９１が隔壁９２の中心の周囲に環状に形成された桁挿通部に旋回可能に通されて先端側がカッタチャンバ９３に突出され、先端にカッタヘッド９４が設けられる。この方式は、大口径のシールド機で多く採用される。
この場合、各カッタ支持桁９１は後端を隔壁９２の桁挿通部の機内側に配設された旋回輪９１０に固設され、旋回輪９１０は機内側でシールドフレーム９５に固定される環状の軸受９６に接続されて駆動部９７に作動連結される。このようにしてカッタヘッド９４は複数のカッタ支持桁９１で支持される。
このような中間支持式では、各カッタ支持桁９１が旋回輪９１０からカッタチャンバ９３に突出されるので、カッタチャンバ９３に溜められた掘削土砂あるいは泥土あるいは泥水あるいはこれらの混合体が旋回輪９１０と隔壁９２の間隙から機内へ侵入するのを防止するため、隔壁９２の旋回輪９１０の周囲にはシール部９９が設けられる。この場合、シール部９９は、シール材が旋回輪９１０の外径側部、内径側部にカッタチャンバ９３に臨むように装着されて構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】２００６年制定  トンネル標準示方書  シールド工法・同解説  土木学会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のセンタシャフト式のシールド機では、センタシャフトが隔壁の軸貫通部にシール部を介して挿通されるが、シール部が軸貫通部のカッタチャンバ側に設けられるため、掘進中にシールド機内からシール部の修理、調整、交換ができない、又はできたとしても極めて困難である、という問題がある。
このシール部では、通常、複数のリップシールが保持部材に装着されているが、全体として一体型であるために、カッタヘッドを取り外さないと交換が不可能で、シール部を交換するには、カッタヘッドを一旦センタシャフトから取り外さなければならない。そして、カッタヘッドをセンタシャフトから取り外すには、シールド機の切羽側からの施工により立坑を構築することが必要となる。また、この場合、地盤改良も必要である。このようなことから、カッタヘッドを取り外すことは非常に困難で、危険な作業を伴うことにもなる。また、費用は莫大で、工期も非常に長くなる。
また、従来の中間支持式のシールド機では、シール部（シール材）が旋回輪の外径側部、内径側部にカッタチャンバに臨むようにして装着されるので、掘進中では特に、シールド機内からシール部の修理や交換を行うことはほとんど不可能で、また、それが可能であるとしても極めて困難である、という問題がある。
このシール部がシールド機の掘進途中で損傷して掘進不能になると、シールド機は直ちに停止される。このような場合、損傷を受けたシール部の修理又は交換を行うために、地上から立坑を構築し、このシールド機の前部ないしは全部を掘り出し（つまり、立坑内に露出させ）て、この立坑を通じてシールド機を取り出す必要がある。この場合、小口径のシールド機ならば、シールド機全体を地上へ引き揚げることは割合容易である。これに対して、大口径のシールド機になると、全体を引き揚げることは非常に困難であり、この場合、カッタヘッド、フード、外殻、隔壁等のシールド機の主要な機械部分を分解撤去し、地上へ引き揚げることになる。そして、シール部やシール取付体（旋回輪など）の修理、交換を行う。また、シール部の損傷により、ベアリングやカッタ駆動部に土砂や地下水が侵入して摩耗や損傷を受けると、ベアリングやギア、モータなどの修理、交換も併せて行うことになる。このようにしてシールド機は再度立坑下に戻される。このようにシール部が損傷を受けると、その修理のために、大掛かりな作業を伴い、その復旧までに長い期間を要する。また、地上の道路を長期間に亘り占有するので、交通の状況や近隣住民の住環境に与える影響も大きい。さらに、トンネルの構築が停止されるので、トンネルの完成が大幅に遅れ、多大な損害が発生し、社会にも大きな影響を与えることになる。特に、大口径、長距離、大深度のトンネル掘進になるほど、事態は甚大である。
以上のとおり、掘進中においては特に、シールド機のシール部をシールド機内から修理、交換できないことで、シールド機を用いたトンネル工事は大きなリスクを抱えており、これが今日のシールド機の大きな課題である。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するもので、この種のシールド機を含むトンネル掘進機において、掘進中においても、トンネル掘進機のシール部が損傷した場合、立坑を築造することなく、シール部を掘進機本体内（機内）から容易に、しかも短期間に、修理、交換を行えること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、
掘進機本体の先端側に設けられる隔壁と、前記隔壁にシール部を介して回動可能に貫挿され、前記掘進機本体の機内で駆動部に作動連結される回動支持体と、前記回動支持体に回動可能に支持され、前記掘進機本体の先端に前記隔壁に対向して配置されるカッタヘッドとを備え、前記カッタヘッドにより切羽を掘削し地盤内を掘進するトンネル掘進機において、
前記隔壁に機内側で隣接して前記回動支持体を内包するようにシール室が画成され、
前記シール部は前記シール室内で前記回動支持体の周面に分解組み立て自在に形成される、
ことを要旨とする。
【０００７】
この場合、このトンネル掘進機の各部は次のように構成されることが好ましい。
（１）シール部は、回動支持体の周面上に隔壁に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、前記回動支持体の周面に対して圧接又は離間する前記回動支持体と前記隔壁との間を封止するための緊急封止装置と、前記回動支持体の周面上に前記緊急封止装置に隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割パッキン及びこれらの分割パッキンを前記回動支持体の周面に向けて押え保持する複数の分割ホルダと、前記回動支持体の周面上に前記複数の分割パッキンに隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割押えリングと、前記各分割押えリングを前記各分割パッキンに向けて押圧するジャッキを含む複数の調圧装置とにより構成される。
（２）シール部は、回動支持体の周面上に隔壁に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、前記回動支持体の周面に対して圧接又は離間する前記回動支持体と前記隔壁との間を封止するための緊急封止装置と、前記回動支持体の周面に前記緊急封止装置に隣接してテーパ形状部が形成されて前記テーパ形状部上に周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割パッキン及びこれらの分割パッキンを前記回動支持体のテーパ形状部に向けて押え保持する複数の分割ホルダと、前記各分割ホルダ又は前記テーパ形状部が前記回動支持体の周面上で軸方向に移動可能に配設され、前記各分割ホルダ又は前記テーパ形状部を押圧して前記各分割パッキンを前記テーパ形状部上で低部側から高部側に向けて相対的に移動し前記各分割パッキンを圧縮するジャッキを含む複数の調圧装置とにより構成される。
（３）回動支持体は隔壁の中心に貫挿されるセンタシャフトからなり、駆動部は、前記センタシャフトの掘進機本体の機内側の中間部に外周方向に向けて取り付けられるギアフレームと、前記掘進機本体の機内に固定されて前記ギアフレームの外周に沿って配置され、固定側のリング及び前記ギアフレームに連結される周面にギアを有する旋回側のリングからなる旋回ベアリングと、前記掘進機本体の機内に固定されて前記旋回ベアリングに近接して配置される駆動モータ、及び前記駆動モータの回転軸に装着され、前記旋回ベアリングの前記旋回リングに係合されるピニオンギアとを備えてなり、シール室は、前記隔壁と前記ギアフレームの後方に前記隔壁と並列に配置される仕切り壁とにより画成され、シール部は前記シール室内で前記回動支持体の周面に前記隔壁に隣接して形成される。
（４）回動支持体は隔壁の中心と外周との中間に貫挿される複数のカッタ支持部材と前記各カッタ支持部材間に連結される旋回環体とからなり、駆動部は、前記掘進機本体の機内に固定されて前記旋回環体に沿って配置され、固定側のリング及び前記旋回環体に連結される周面にギアを有する旋回側のリングからなる旋回ベアリングと、前記掘進機本体の機内に固定されて前記旋回ベアリングに近接して配置される駆動モータ、及び前記駆動モータの回転軸に装着され、前記旋回ベアリングの前記旋回リングに係合されるピニオンギアとを備えてなり、シール室は、前記隔壁と前記旋回環体の後方に前記隔壁と並列に配置される仕切り壁とにより画成され、シール部は前記シール室内で前記回動支持体の周面に前記隔壁に隣接して形成される。
（５）カッタヘッドは、回動支持体の先端側外周面に取り付けられる大径の外周部カッタヘッドと、前記回動支持体の先端に取り付けられる小径の中心部カッタヘッドとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のトンネル掘進機では、上記の構成により、掘進機本体内に隔壁に隣接して回動支持体を内包するようにシール室が画成され、シール部がシール室内で回動支持体の周面に分解組み立て自在に形成されるので、トンネル掘進機の掘進中にシール部が損傷した場合に、掘進途中であっても、立坑を築造することなく、シール部をトンネル掘進機内から容易に、しかも短期間に修理、調整、交換を行うことができる、という本発明独自の格別な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるトンネル掘進機の要部の構成を示す断面図
【図２】同トンネル掘進機の特にシール部の構成を示す断面図
【図３】同トンネル掘進機の特にシール部のパッキンセグメントの構成を示す斜視図
【図４】同トンネル掘進機のシール部の動作を示す断面図（（ａ）は掘削時のシール部の動作（ｂ）は緊急封止時のシール部の動作）
【図５】同トンネル掘進機に採用される駆動部の変更例を示す断面図
【図６】本発明の第２の実施の形態によるトンネル掘進機の要部の構成を示す断面図
【図７】同トンネル掘進機の特にシール部の構成を示す断面図
【図８】本発明の第３の実施の形態によるトンネル掘進機の要部の構成を示す断面図
【図９】同トンネル掘進機の特にカッタヘッドの構成を示す正面図
【図１０】本発明の第４の実施の形態によるトンネル掘進機のシール部の構成を示す断面図
【図１１】本発明の第５の実施の形態によるトンネル掘進機のシール部の構成を示す断面図
【図１２】同シール部の断面図（図１１のＨ−Ｈ線断面図）
【図１３】従来のトンネル掘進機のカッタヘッドの支持方式及びシール部の構造を示す断面図（（ａ）はセンタシャフト式（ｂ）は中間支持式）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、この発明の実施の形態について図を用いて説明する。
ここでは、本発明について第１乃至第５の実施の形態を例示しており、いずれの実施の形態においても、トンネル掘進機は、掘進機本体の先端側に設けられる隔壁と、隔壁にシール部を介して回動可能に貫挿され、掘進機本体の機内で駆動部に作動連結される回動支持体と、回動支持体に回動可能に支持され、掘進機本体の先端に隔壁に対向して配置されるカッタヘッドとを備え、隔壁に機内側で隣接して回動支持体を内包するようにシール室が画成され、シール部はシール室内で回動支持体の周面に分解組み立て自在に形成される点で、共通する。
【００１１】
図１に第１の実施の形態を示している。
図１において、１０は掘進機本体、１１は掘進機本体１０の外殻、１１１は外殻１１の先端面に設けられる隔壁、１１２は外殻１１の先端外周から突出されるフード、１２は隔壁１１１に貫挿される回動支持体、１３は回動支持体１２に支持されるカッタヘッド、１４は回動支持体１２を駆動する駆動部、１５は隔壁１１１に機内側で隣接して回動支持体１２を内包するように画成され、後述のシール部１６を修理可能なシール室、１６はシール室１５内で回動支持体１２の周面に分解組み立て自在に形成されて、修理や交換を可能とし、さらには封止効果の調整が可能なシール部である。なお、１８は隔壁１１１、フード１１２、カッタヘッド１３により囲まれて形成されるカッタチャンバ、１９は隔壁１１１の下部に開口され、カッタチャンバ１８内に取り込まれた土砂を排出するための排土装置である。
【００１２】
このトンネル掘進機はセンタシャフト式で、回動支持体１２は隔壁１１１の中心に貫挿されるセンタシャフトからなり、駆動部１４は、センタシャフト１２の掘進機本体１０の機内側の中間部に外周方向に向けて取り付けられ、カッタヘッド１３を回動し、カッタトルク、カッタ推力を伝達するギアフレーム１４１と、掘進機本体１０の機内に固定されてギアフレーム１４１の後方に配置され、機内のシールドフレーム１０１に固定される固定側のリング１４２及びギアフレーム１４１に連結され、周面にギア１４３を有する旋回側のリング１４４からなる旋回ベアリング１４５と、掘進機本体１０の機内のシールドフレーム１０１に固定されて旋回ベアリング１４５に近接して配置される駆動モータ１４６、及び駆動モータ１４６の回転軸に装着され、旋回ベアリング１４５の旋回側のリング１４４に係合されるピニオンギア１４７とを備えてなる。
【００１３】
このトンネル掘進機において、シール室１５は、隔壁１１１とギアフレーム１４１及び旋回ベアリング１４５の後方でシールドフレーム１０１に固定されて隔壁１１１と並列に配置される仕切り壁１０２とにより画成され、出入口１５０は仕切り壁１０２上部のシールドフレーム１０１の所定の位置に形成されて、シール室１５に入退室可能であり、このシール室１５でシール部１６の点検、補修、交換などシール部１６の管理が行えるようになっている。なお、このシール室１５は、作業者がシール部１６の修繕や交換のために入退室が容易で、必要な機材や資材の搬入搬出が可能な空間が確保されることが好ましく、隔壁１１１には補強リブが設けられると好適である。
【００１４】
このトンネル掘進機において、シール部１６は、図２に示すように、シール室１５内でセンタシャフト１２の周面に隔壁１１１に隣接して（換言すれば隔壁１１１の直後に）装備され、センタシャフト１２の周面上に隔壁１１１に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、液圧や気体圧などの流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、センタシャフト１２の周面に対して圧接又は離間するセンタシャフト１２と隔壁１１１との間の間隙を封止するための複数の分割弾性チューブ１６０からなる緊急封止装置１６Ａと、センタシャフト１２の周面上に緊急封止装置１６Ａに隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割グランドパッキン１６Ｂ及びこれらの分割グランドパッキン１６Ｂをセンタシャフト１２の周面に向けて押え保持する複数の分割ホルダ１６Ｃと、センタシャフト１２の周面上に複数の分割グランドパッキン１６Ｂに隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割押えリング１６Ｄと、各分割押えリング１６Ｅを各分割グランドパッキン１６Ｂに向けて押圧する複数の調圧装置１６Ｅとにより構成される。
この場合、緊急封止装置１６Ａは全体として環状に連接可能な複数の分割取付金具１６１により取り付けられる。これらの分割取付金具１６１は、センタシャフト１２（の周面）から少し離されて隔壁１１１にボルトにより固定される略円弧形状の平板からなる固定部１６２と、固定部１６２と平行に配置され、内周縁部をセンタシャフト１２の周面に沿って当接してセンタシャフト１２上に立ち上げられる略円弧形状の平板からなる取付部１６３と、固定部１６２の内周縁部からセンタシャフト１２の周面と平行に延び、取付部１６３の中間部（内周縁部と外周縁部との間の中間部）に接続され、所定の位置に流体供給管のための挿通部１６４を有する断面略円弧形状の連結部１６５とを有し、外周側が断面略Ｕ字形をなし、内周側が断面略逆Ｌ字形をなす。緊急封止装置１６Ａをなす各分割弾性チューブ１６０はゴムチューブのような可撓性に優れた材料で形成される。これらの分割弾性チューブ１６０は隔壁１１１に隣接してセンタシャフト１２の周面上に円環状に配置され、その上から、各分割取付金具１６１が隔壁１１１に隣接してセンタシャフト１２の周面上に円環状に設置され、各分割取付金具１６１の固定部１６２が隔壁１１１にボルトナットにより固定されて、各分割弾性チューブ１６０が隔壁１１１と各分割取付金具１６１の内周側の断面略逆Ｌ字形をなす各面に保持される。なお、各分割弾性チューブ１６０は接着剤などにより接合されてもよい。そして、分割弾性チューブ１６０に接続される流体供給管１６６が連結部１６５の挿通部１６４に通されて、外部の流体供給源に接続される。また、この緊急封止装置１６Ａの設置とともに、センタシャフト１２に、各分割弾性チューブ１６０の設置面に近接して開口され、清浄な水、作泥土材、エアあるいはこれらの混合体を噴射又はジェット噴射するための配管１６７が設けられ、この配管１６７はセンタシャフト１２を通してその供給源に接続される。
各分割グランドパッキン１６Ｂはセンタシャフト１２の周面に沿って円環状に環装可能に断面略円弧状のブロック形状に形成され、各分割ホルダ１６Ｃはセンタシャフト１２上の各分割グランドパッキン１６Ｂをその上から円環状に押え可能に各分割グランドパッキン１６Ｂを収容保持可能な断面略円弧状のボックス形に形成され、周囲の各面にボルト孔が設けられて、各分割グランドパッキン１６Ｂは内周側に各分割ホルダ１６Ｃは外周側にそれぞれ配置されて一体的に組み立てられる（図３参照）。以下、この分割グランドパッキン１６Ｂと分割ホルダ１６Ｃの組立体をパッキンセグメント１６Ｓという。これらパッキンセグメント１６Ｓはセンタシャフト１２の周面上に各分割取付金具１６１（緊急封止装置１６Ａ）に隣接して軸方向に２列並列に周方向に配置され、各パッキンセグメント１６Ｓが各分割ホルダ１６Ｃ相互間をボルトナットの締結により連結されて、全体として環状に連接される。また、この場合、２列のパッキンセグメント１６Ｓ間に環状のランタンリング１６８が組み込まれ、また、センタシャフト１２にランタンリング１６８に対応して開口される配管１６９が設けられて、そこに水やオイルなどの清浄な液体を加圧注入可能になっており、カッタチャンバ１８内の泥土に砂や礫などの摩滅物を多く含む場合に、センタシャフト１２と各分割グランドパッキン１６Ｂとの間の軸封面から摩滅物を取り除いたり、センタシャフト１２の回転速度が高く各分割グランドパッキン１６Ｂの発熱が大きい場合に、各分割グランドパッキン１６Ｂを強制冷却したりできるようにしている。さらに、各分割ホルダ１６Ｃの各分割グランドパッキン１６を保持する面には圧力計Ｐ１が取り付けられ、この保持面に作用するパッキン圧を計測可能としてある。
各分割押えリング１６Ｄは、センタシャフト１２の周面に各パッキンセグメント１６Ｓの各分割グランドパッキン１６Ｂと並列に環状に配置可能な断面略円弧状の押えプレート１７１と、押えプレート１７１の一方側部に立ち上げられる円弧状の取付プレート１７２と、押えプレート１７１と取付プレート１７２との間に形成され、分割押えリング１６Ｄ相互間を連結するためのボルト孔を有する接続部１７３とを有する。
各調圧装置１６Ｅは、分割グランドパッキン１６Ｂへの加圧力を調整可能とする液圧作動式又は気体圧（空気圧）作動式の調整ジャッキが採用される。各分割押えリング１６Ｄはセンタシャフト１２の周面上に各パッキンセグメント１６Ｓの分割グランドパッキン１６Ｂに隣接して周方向に配置され、各分割押えリング１６Ｄ相互間がボルトナットの締結により連結されて、全体として環状に連接され、各調整ジャッキ１６Ｅはジャッキ本体１７４の基端が各分割取付金具１６１の取付部１６３に着脱可能に支持固定され、作動ロッド１７５の先端が各分割押えリング１６Ｄの取付プレート１７２に着脱可能に固定されて、各分割取付金具１６１と各分割押えリング１６Ｄが接続され、各調整ジャッキ１６Ｅの動作（この場合、作動ロッド１７５の引き動作）により各分割押えリング１６Ｄを各分割グランドパッキン１６Ｂに向けて押圧し、各分割グランドパッキン１６Ｂを加圧可能になっている。この場合、各分割押えリング１６Ｄの押えプレート１７１の先端に圧力計Ｐ２が取り付けられ、この押えプレート１７１の先端に作用するパッキン圧を計測可能としてある。なお、各分割押えリング１６Ｄへの加圧力の調整、すなわち各調整ジャッキ１６Ｅの制御は掘進機本体１０の運転室や中央制御室において遠隔操作により行うことが好ましい。
このようにしてシール部１６は小口径、単純化されて形成される。
【００１５】
このようにしてトンネル掘進機は構成され、カッタヘッド１３の回転により切羽を掘削し地盤内を掘進する。このトンネル掘進機の掘進中（すなわち、センタシャフト１２が回転している間）は、センタシャフト１２と隔壁１１１の軸挿通部との間の間隙がシール部１６により水密に保持され、カッタチャンバ１８に溜められた掘削土砂あるいは泥土あるいは泥水あるいはこれらの混合体が機内に侵入するのを防止して、軸受が防護される。この場合、図４（ａ）に示すように、緊急封止装置１６Ａはセンタシャフト１２と隔壁１１１との間を封止していない状態、すなわち、各分割弾性チューブ１６０が流体圧の減圧（排気又は排液）により収縮されて、センタシャフト１２の周面に対して離間されており、センタシャフト１２と隔壁１１１との間は、この緊急封止装置１６Ａに隣接してセンタシャフト１２の中間周面上に環装された複数のパッキンセグメント１６Ｓのシール作用、すなわち、各調整ジャッキ１６Ｅにより加圧された各分割押えリング１６Ｄにより各分割グランドパッキン１６Ｂが圧縮されて、その締め付けにより各分割グランドパッキン１６Ｂに軸表面を押し付ける力が発生し、これら分割グランドパッキン１６Ｂの接触圧力により軸封面が確実にシールされる。また、この場合、各分割ホルダ１６Ｃの各分割グランドパッキン１６Ｂを保持する面には圧力計Ｐ１が取り付けられて、この保持面に作用するパッキン圧が計測され、各分割押えリング１６Ｄの押えプレート１７１の先端に圧力計Ｐ２が取り付けられて、この押えプレート１７１の先端に作用するパッキン圧が計測されるので、掘進機本体１０の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅを各部のパッキン圧に基いて制御して、各分割押えリング１６Ｄに対する加圧力を適宜調整することができ、各分割グランドパッキン１６Ｂの最適な接触圧力で軸封面をシールすることができる。また、トンネル掘進機の掘進中は、緊急封止装置１６Ａに近接してセンタシャフト１２の周面に開口された配管１６７から清浄な水あるいは作泥土材あるいはエアあるいはこれらの混合体を連続的又は断続的に噴射することで、カッタチャンバ１８からセンタシャフト１２周面の間隙への土砂の侵入を防止することができる。さらに、必要に応じて、センタシャフト１２の配管１６９から各分割グランドパッキン１６Ｂの中間部に配置されたランタンリング１６８へ水、粘性液、オイルなどの清浄な液体を加圧注入することで、センタシャフト１２と各分割グランドパッキン１６Ｂとの間の摩擦抵抗を軽減したり摩擦抵抗による発熱を強制冷却したり、さらに、カッタチャンバ１８内の泥土に砂や礫などの摩滅物を含んでいる場合は軸封面の摩滅物を取り除いたりすることができる。
【００１６】
そして、このトンネル掘進機の掘進中にシール部１６が損傷して掘進不能になると、トンネル掘進機Ｍは直ちに停止され、損傷を受けたシール部１６の修理又は交換を行うことになる。この場合、作業者がシール室１５に出入口１５０（図１参照）から入室し、必要な機材、資材を搬入搬出して、このシール室１５内でシール部１６の点検、補修、交換などを行う。特に、シール部１６の修繕又は交換では、まず、図４（ｂ）に示すように、緊急封止装置１６Ａの各分割弾性チューブ１６０に液圧又は気体圧をその供給源より送給して、各分割弾性チューブ１６０を膨張させ、センタシャフト１２の周面全周に圧着封止して、カッタチャンバ１８からの土水圧を遮断する。この場合、緊急封止装置１６Ａに近接する配管１６７から清浄な水あるいは作泥土材あるいはエアあるいはこれらの混合体が連続的又は断続的に噴射されることで、センタシャフト１２の各分割弾性チューブ１６０による圧着面から土砂が排除されるので、各分割弾性チューブ１６０による封止性能がより高められる。このようにしてカッタチャンバ１８からの土圧や水圧を遮断した安全な状態から、センタシャフト１２のシール部１６を取り外す。この場合、各調整ジャッキ１６Ｅの各分割押えリング１６Ｄに対する加圧を解き、パッキンセグメント１６Ｓ、分割押えリング１６Ｄ、調整ジャッキ１６Ｅのうちから損傷個所の部品を取り外す。そして、損傷個所の部品の修理、交換を行う。部品の修理、交換後、パッキンセグメント１６Ｓ、分割押えリング１６Ｄ、調整ジャッキ１６Ｅを既述のとおりセンタシャフト１２に取り付ける。そして、各分割ホルダ１６Ｃの各分割グランドパッキン１６Ｂを保持する面の圧力計Ｐ１で、この保持面に作用するパッキン圧を計測し、また、各分割押えリング１６Ｄの押えプレート１７１の先端の圧力計Ｐ２で、この押えプレート１７１の先端に作用するパッキン圧を計測して、各部に所定のパッキン圧が作用するように、掘進機本体１０の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅの各分割押えリング１６Ｄに対する加圧力を適宜調整して、各分割グランドパッキン１６Ｂの最適な接触圧力で軸封面をシールする。このようにしてシール室１５内でシール部１６の修理、交換を行うことができる。
【００１７】
以上説明したように、このトンネル掘進機によれば、掘進機本体１０内に隔壁１１１に隣接してセンタシャフト１２を内包するようにシール室１５が画成され、シール部１６がシール室１５内でセンタシャフト１２の周面に分解組み立て自在に形成されるので、トンネル掘進機の掘進中にシール部１６が損傷した場合に、従来のように立坑を築造することなく、シール部１６をトンネル掘進機内から容易に、しかも短期間に修理、調整、交換を行うことができる。
【００１８】
なお、第１の実施の形態では、トンネル掘進機の駆動部１４が、センタシャフト１２の中間部に取り付けられるギアフレーム１４１と、掘進機本体１０の機内に固定されてギアフレーム１４１の外周に沿って配置される旋回ベアリング１４５と、掘進機本体１０の機内に固定されて旋回ベアリング１４５に近接して配置される駆動モータ１４６、及び駆動モータ１４６の回転軸に装着され、旋回ベアリング１４５の旋回側のリング１４４に係合されるピニオンギア１４７とにより構成されているが、図５に示すように、センタシャフト１２の掘進機本体１０の機内側の中間部に外周方向に向けて取り付けられる駆動ギア１４８と、掘進機本体１０の機内のシールドフレーム１０１に固定されて駆動ギア１４８に近接して配置される駆動モータ１４６、及び駆動モータ１４６の回転軸に装着され、駆動ギア１４８に係合されるピニオンギア１４７とにより構成されてもよく、このようにしても、シール室１５、シール部１６を第１の実施の形態と同様に設けることができ、同様の作用効果を得ることができる。以下の実施の形態でも同様である。
また、この実施の形態では、シール部１６の緊急封止装置１６Ａは、センタシャフト１２の周面上に隔壁１１１に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、液圧や気体圧などの流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、センタシャフト１２の周面に対して圧接又は離間するセンタシャフト１２と隔壁１１１との間の間隙を封止するための複数の分割弾性チューブ１６０からなるものとして例示したが、この緊急封止装置１６Ａは、複数の分割弾性チューブ１６０に代えて、凍結工法を利用した凍結管が設置されてもよい。この場合、凍結管に冷凍材を循環させて、回動支持体と凍結管との間の間隙にある土砂水を凍結し、カッタチャンバからの土水の侵入を封止する。また、この場合、センタシャフト体の内側にも凍結管が設置されて、冷凍材を循環させると、より効果的である。以下の実施の形態でも同様である。
さらに、この実施の形態では、シール部１６の調圧装置１６Ｅに液圧作動式又は気体圧（空気圧）作動式の調整ジャッキが採用されているが、これらのジャッキの他に、押しばね、空気圧チューブ、また、これらを併用したものに代えることができ、このようにしても同様の作用効果を得ることができる。以下の実施の形態でも同様である。
【００１９】
図６に第２の実施の形態を示している。
図６において、１０は掘進機本体、１１は掘進機本体１０の外殻、１１１は外殻１１の先端面に設けられる隔壁、１１２は外殻１１の先端外周から突出されるフード、１２ｓは隔壁１１１に貫挿される回転軸、１２は隔壁１１１に貫挿される回動支持体、１３は回動支持体１２に支持されるカッタヘッド、１４は回動支持体１２を駆動する駆動部、１５は隔壁１１１に機内側で隣接して回動支持体１２を内包するように画成され、シール部１６を修理可能なシール室１５、１６はシール室１５内で回動支持体１２の周面に分解組み立て自在に形成されて、修理や交換を可能とし、さらには封止効果の調整が可能なシール部である。なお、１８は隔壁１１１、フード１１２、カッタヘッド１３により囲まれて形成されるカッタチャンバ、２０は回転軸１２ｓに取り付けられ、カッタチャンバ１８内の土砂を撹拌するための中心部撹拌装置である。１９は隔壁１１１の下部に開口され、カッタチャンバ１８内に取り込まれた土砂を排出するための排土装置である。
【００２０】
このトンネル掘進機は中間支持式で、回動支持体１２は隔壁１１１の中心の周囲に環状に形成された桁挿通部に旋回可能に通される複数のカッタ支持桁１２１と各カッタ支持桁１２１の掘進機本体１０の機内側の端部間に取り付けられる旋回環体１２２とからなり、駆動部１４は、掘進機本体１０の機内に固定されて旋回環体１２２の後方に配置され、機内のシールドフレーム１０１に固定される固定側のリング１４２及び旋回環体１２２に連結される周面にギア１４３を有する旋回側のリング１４４からなる旋回ベアリング１４５と、掘進機本体１０の機内のシールドフレーム１０１に固定されて旋回ベアリング１４５に近接して配置される駆動モータ１４６、及び駆動モータ１４６の回転軸に装着され、旋回ベアリング１４５の旋回側のリング１４４に係合されるピニオンギア１４７とを備えてなる。
【００２１】
このトンネル掘進機において、シール室１５は、隔壁１１１と旋回環体１２２及び旋回ベアリング１４５の後方でシールドフレーム１０１に固定されて隔壁１１１と並列に配置される仕切り壁１０２とにより画成され、出入口１５０は仕切り壁１０２上部のシールドフレーム１０１の所定の位置に形成されて、シール室１５に入退室可能であり、このシール室１５でシール部１６の点検、補修、交換などシール部１６の管理を行う。なお、このシール室１５は、作業者がシール部１６の修繕や交換のために入退室が容易で、必要な機材や資材を搬入搬出可能な空間が確保されることが好ましく、隔壁１１１には補強リブが設けられると好適である。
【００２２】
このトンネル掘進機において、シール部１６は、図７に示すように、シール室１５内で回動支持体１２の旋回環体１２２の外周面に隔壁１１１に隣接して（換言すれば隔壁１１１の直後に）装備される外周シール部１６Ｏ及び旋回環体１２２の内周面に隔壁１１１に隣接して（換言すれば隔壁１１１の直後に）装備される内周シール部１６Ｉとからなり、外周シール部１６Ｏ及び内周シール部１６Ｉはそれぞれ、旋回環体１２２の周面（外周面、内周面）上に隔壁１１１に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、旋回環体１２２の周面（外周面、内周面）に対して圧接又は離間する旋回環体１２２と隔壁１１１との間を封止するための複数の分割弾性チューブ１６０からなる緊急封止装置１６Ａと、旋回環体１２２の周面（外周面、内周面）上に緊急封止装置１６Ａに隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割グランドパッキン１６Ｂ及びこれらの分割グランドパッキン１６Ｂを旋回環体１２２の周面に向けて押え保持する複数の分割ホルダ１６Ｃと、旋回環体１２２の周面（外周面、内周面）上に複数の分割グランドパッキン１６Ｂに隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割押えリング１６Ｄと、各分割押えリング１６Ｄを各分割グランドパッキン１６Ｂに向けて押圧する複数の調圧装置（調整ジャッキ）１６Ｅとにより構成される。
なお、これら外周シール部１６Ｏ、内周シール部１６Ｉを構成する緊急封止装置１６Ａ、分割グランドパッキン１６Ｂ、分割ホルダ１６Ｃ、分割押えリング１６Ｄ、調圧装置（調整ジャッキ）１６Ｅは、旋回環体１２２の全周をシールするため、第１の実施の形態のシール部１６と比べて大きさや長さの点で多少の変更があるが、基本的な構成は、第１の実施の形態のものと共通である。このため、ここではこれら各部の重複した説明は省略することにする。
【００２３】
このようにしてトンネル掘進機は構成され、カッタヘッド１３の回転により切羽を掘削し地盤内を掘進する。このトンネル掘進機の掘進中（すなわち、回動支持体１２が回転している間）は、隔壁１１１の軸挿通部と旋回環体１２２との間の間隙が外周シール部１６Ｏ及び内周シール部１６Ｉにより水密に保持され、カッタチャンバ１８に溜められた掘削土砂あるいは泥土あるいは泥水あるいはこれらの混合体が機内へ侵入するのを防止して、軸受が防護される。この場合、各緊急封止装置１６Ａは旋回環体１２２と隔壁１１１との間を封止していない状態、すなわち、各分割弾性チューブ１６０が流体圧の減圧により収縮されて、旋回環体１２２の周面（外周面、内周面）に対して離間されており、旋回環体１２２と隔壁１１１との間は、この緊急封止装置１６Ａに隣接して旋回環体１２２の中間周面上に環装された複数のパッキンセグメント１６Ｓのシール作用、すなわち、各調整ジャッキ１６Ｅにより加圧された各分割押えリング１６Ｄにより各分割グランドパッキン１６Ｂが圧縮されて、その締め付けにより各分割グランドパッキン１６Ｂに軸表面を押し付ける力が発生し、これら分割グランドパッキン１６Ｂの接触圧力により軸封面が確実にシールされる。また、この場合、各分割ホルダ１６Ｃの各分割グランドパッキン１６Ｂを保持する面には圧力計（図示省略）が取り付けられて、この保持面に作用するパッキン圧が計測され、各分割押えリング１６Ｄの押えプレート１７１の先端に圧力計（図示省略）が取り付けられて、この押えプレート１７１の先端に作用するパッキン圧が計測されるので、掘進機本体１０の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅを各部のパッキン圧に基いて制御して、各分割押えリング１６Ｄに対する加圧力を適宜調整することができ、各分割グランドパッキン１６Ｂの最適な接触圧力で軸封面をシールすることができる。また、この場合は、トンネル掘進機の掘進中、シール部１６の外部から各分割ホルダ１６Ｃを貫通された配管１６９から各分割グランドパッキン１６Ｂの中間部に配置されたランタンリング１６８へ水、粘性液、オイルなどの清浄な液体が加圧注入され、旋回環体１２２と各分割グランドパッキン１６Ｂとの間の摩擦抵抗を軽減したり摩擦抵抗による発熱を強制冷却したり、さらに、カッタチャンバ１８内の泥土に砂や礫などの摩滅物を含んでいる場合は軸封面の摩滅物を取り除いたりすることができる。
【００２４】
そして、このトンネル掘進機の掘進中にシール部１６が損傷して掘進不能になると、トンネル掘進機は直ちに停止され、損傷を受けたシール部１６の修理又は交換を行うことになる。この場合、作業者がシール室１５に出入口１５０から入室し、必要な機材、資材を搬入搬出して、このシール室１５内でシール部１６の点検、補修、交換などを行う。特に、シール部１６の修繕又は交換では、まず、緊急封止装置１６Ａの各分割弾性チューブ１６０に液圧又は気体圧をその供給源より送給して、各分割弾性チューブ１６０を膨張させ、旋回環体１２２の周面（外周面、内周面）全周に圧着封止して、カッタチャンバ１８からの土水圧を遮断する。このようにしてカッタチャンバ１８からの土圧や水圧を遮断した安全な状態から、旋回環体１２２のシール部１６を取り外す。この場合、各調整ジャッキ１６Ｅの各分割押えリング１６Ｄに対する加圧を解き、パッキンセグメント１６Ｓ、分割押えリング１６Ｄ、調整ジャッキ１６Ｅのうちから損傷個所の部品を取り外す。そして、損傷個所の部品の修理、交換を行う。部品の修理、交換後、パッキンセグメント１６Ｓ、分割押えリング１６Ｄ、調整ジャッキ１６Ｅを既述のとおり旋回環体１２２に取り付ける。そして、各分割ホルダ１６Ｃの各分割グランドパッキン１６Ｂを保持する面の圧力計で、この保持面に作用するパッキン圧を計測し、また、各分割押えリング１６Ｄの押えプレート１７１の先端の圧力計で、この押えプレート１７１の先端に作用するパッキン圧を計測して、各部に所定のパッキン圧が作用するように、掘進機本体１０の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅの各分割押えリング１６Ｄに対する加圧力を適宜調整して、各分割グランドパッキン１６Ｂの最適な接触圧力で軸封面をシールする。このようにしてシール室１５内でシール部１６の修理、交換を行うことができる。
【００２５】
このようにしても第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００２６】
図８に第３の実施の形態を示している。
図８において、１０は掘進機本体、１１は掘進機本体１０の外殻、１１１は外殻１１の先端面に設けられる隔壁、１１２は外殻１１の先端外周から突出されるフード、１２は隔壁１１１に貫挿される回動支持体、１３は回動支持体１２に支持されるカッタヘッド（以下、この実施の形態の説明の中で外周部カッタヘッドという。）、１４は回動支持体１２を駆動する駆動部、１８は隔壁１１１、フード１１２、カッタヘッド１３により囲まれて形成されるカッタチャンバ、２０は回動支持体１２に支持されるカッタヘッド（以下、この実施の形態の説明の中で中心部カッタヘッドという。）、２１は中心部カッタヘッド２０の駆動装置、２２は回動支持体１２の先端隔壁２２１と中心部カッタヘッド２０とにより囲まれて形成されるカッタチャンバ（以下、この実施の形態の説明の中で中心部カッタチャンバという。）、１９は隔壁１１１の下部に開口され、外周部カッタチャンバ１８内に取り込まれた土砂を排出するための排土装置である。１５は隔壁１１１に機内側で隣接して回動支持体１２を内包するように画成され、シール部１６を修理可能なシール室、１６はシール室１５内で回動支持体１２の周面に分解組み立て自在に形成されて、修理や交換を可能とし、さらには封止効果の調整が可能なシール部である。
【００２７】
このトンネル掘進機はセンタシャフト式で、回動支持体１２は隔壁１１１の中心に貫挿される中空シャフトからなり、駆動部１４は、中空シャフト１２の掘進機本体１０の機内側の中間部に外周方向に向けて取り付けられるギアフレーム１４１と、掘進機本体１０の機内に固定されてギアフレーム１４１の後方に配置され、機内のシールドフレーム１０１に固定される固定側のリング１４２及びギアフレーム１４１に連結される周面にギア１４３を有する旋回側のリング１４４からなる旋回ベアリング１４５と、掘進機本体１０の機内のシールドフレーム１０１に固定されて旋回ベアリング１４５に近接して配置される駆動モータ１４６、及び駆動モータ１４６の回転軸に装着され、旋回ベアリング１４５の旋回側のリング１４４に係合されるピニオンギア１４７とを備えてなる。
また、このトンネル掘進機では、２重カッタ方式が採用され、中空シャフト１２の先端に中心部カッタヘッド２０が併せて設けられる。この場合、中空シャフト１２は、円筒部２２０と、円筒部２２０の先端側に設けられる先端隔壁２２１と、円筒部２２０の後端側に設けられる後端隔壁２２２とからなる。この中空シャフト１２の先端隔壁２２１の中心に中心部カッタシャフト２３が貫装され、後端隔壁２２２の中心に駆動装置２１が装着されて、中心部カッタシャフト２３と駆動部２１がユニバーサルジョイント２４を介して作動連結され、中心部カッタヘッド２０は中心部カッタシャフト２３に支持されて、中空シャフト１２の先端に回動可能に取り付けられる。また、この中心部カッタヘッド２０は、図９に示すように、複数のカッタスポーク２０１と、各カッタスポーク２０１の端部間に一つ置きに連結される円弧状外周リング２０２とからなり、各カッタスポーク２０１と円弧状外周リング２０２が扇形形状をなす。この２重カッタ方式により、外周部カッタヘッド１３と中心部カッタヘッド２０の適正回転速度を得る。また、この場合、中空シャフト１２の内部と外周部カッタヘッド１３のカッタスポーク１３１の内部がそれぞれ作業室２２３として連通されていて、中空シャフト１２からビット交換などカッタスポーク１３１内での作業が可能である。
【００２８】
このトンネル掘進機において、シール室１５は、隔壁１１１とギアフレーム１４１及び旋回ベアリング１４５の後方でシールドフレーム１０１に固定されて隔壁１１１と並列に配置される仕切り壁１０２とにより画成され、出入口１５０は仕切り壁１０２上部のシールドフレーム１０１の所定の位置に形成されて、シール室１５に入退室可能であり、このシール室１５でシール部１６の点検、補修、交換などシール部１６の管理を行う。なお、このシール室１５は、作業者がシール部１６の修繕や交換のために入退室が容易で、必要な機材や資材を搬入搬出可能な空間が確保されており、隔壁１１１には補強リブ１１１Ｒが設けられる。
【００２９】
このトンネル掘進機において、シール部１６は（図２参照）シール室１５内で中空シャフト１２の周面に隔壁１１１に隣接して（換言すれば隔壁１１１の直後に）装備され、中空シャフト１２の周面上に隔壁１１１に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、中空シャフト１２の周面に対して圧接又は離間する中空シャフト１２と隔壁１１１との間を封止するための複数の分割弾性チューブ１６０からなる緊急封止装置１６Ａと、中空シャフト１２の周面上に緊急封止装置１６Ａに隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割パッキン１６Ｂ’及びこれら分割パッキン１６Ｂ’を中空シャフト１２の周面に向けて押え保持する複数の分割ホルダ１６Ｃと、中空シャフト１２の周面上に複数の分割パッキン１６Ｂ’に隣接して周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割押えリング１６Ｄと、各分割押えリング１６Ｄを各分割パッキン１６Ｂ’に向けて押圧する複数の調圧装置（調整ジャッキ）１６Ｅとにより構成される。
なお、このシール部１６の緊急封止装置１６Ａ、分割パッキン１６Ｂ’、分割ホルダ１６Ｃ、分割押えリング１６Ｄ、調圧装置（調整ジャッキ）１６Ｅは、中空シャフト１２の全周をシールするため、第１の実施の形態のシール部と比べて大きさや長さの点で多少の変更があるが、基本的な構成は、第１の実施の形態のものと共通である。このため、ここではこれら各部の重複した説明は省略することにする。
また、このトンネル掘進機では、中空シャフト１２が第１の実施の形態のセンタシャフトに比べて径の大きいものとなるが、この場合、カッタヘッド１３を中間支持方式により支持するものとすると、例えば外径およそ１０ｍ、内径およそ８ｍのシールが必要になるところ、この中空シャフト１２にすると、外径およそ４ｍのシールのみで済み、このようなシールの小口径、単純化により、シールの長寿命化を図ることができる。
【００３０】
このようにしてトンネル掘進機は構成され、外周部カッタヘッド１３、中心部カッタヘッド２０の回転により切羽を掘削し地盤内を掘進する。なお、中心部カッタヘッド２０では、各カッタスポーク２０１の端部間に一つ置きに円弧状外周リング２０２が連結されて、各カッタスポーク２０１と円弧状外周リング２０２が扇形形状になっているので、外周部の掘削土砂は円滑に移動される。このトンネル掘進機の掘進中（すなわち、中空シャフト１２が回転している間）は、中空シャフト１２と隔壁１１１との間の間隙がシール部１６により水密に保持され、外周部カッタチャンバ１８に溜められた掘削土砂あるいは泥土あるいは泥水あるいはこれらの混合体が機内へ侵入するのを防止して、軸受が防護される。この場合、（図４（ａ）参照）緊急封止装置１６Ａは中空シャフト１２と隔壁１１１との間を封止していない状態、すなわち、各分割弾性チューブ１６０が流体圧の減圧により収縮されて、中空シャフト１２の周面に対して離間されており、中空シャフト１２と隔壁１１１との間は、この緊急封止装置１６ちに隣接して中空シャフト１２の中間周面上に環装された複数のパッキンセグメント１６とのシール作用、すなわち、各調整ジャッキ１６Ｅにより加圧された各分割押えリング１６Ｄにより各分割パッキン１６Ｂ’が圧縮されて、その締め付けにより各分割パッキン１６Ｂ’に軸表面を押し付ける力が発生し、これら分割パッキン１６Ｂ’の接触圧力により軸封面が確実にシールされる。また、この場合、各分割ホルダ１６Ｃの各分割パッキン１６Ｂ’を保持する面には圧力計Ｐ１が取り付けられて、この保持面に作用するパッキン圧が計測され、各分割押えリング１６Ｄの押えプレート１７１の先端に圧力計Ｐ２が取り付けられて、この押えプレート１７１の先端に作用するパッキン圧が計測されるので、掘進機本体１０の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅを各部のパッキン圧に基いて制御し、各分割押えリング１６Ｄに対する加圧力を適宜調整することができ、各分割パッキン１６Ｂ’の最適な接触圧力で軸封面をシールすることができる。また、トンネル掘進機の掘進中は、緊急封止装置１６Ａに近接して中空シャフト１２の周面に開口された配管１６７から清浄な水、作泥土材、エアあるいはこれらの混合体を連続的又は断続的に噴射することで、外周部カッタチャンバ１８から中空シャフト１２周面の間隙への土砂の侵入を防止することができる。さらに、必要に応じて、中空シャフト１２の配管１６９から各分割パッキン１６Ｂ’の中間部に配置されたランタンリング１６８へ水、粘性液、オイルなどの清浄な液体を加圧注入することで、中空シャフト１２と各分割パッキン１６Ｂ’との間の摩擦抵抗を軽減したり摩擦抵抗による発熱を強制冷却したり、さらに、外周部カッタチャンバ１８内の泥土に砂や礫などの摩滅物を含んでいる場合は軸封面の摩滅物を取り除いたりすることができる。
【００３１】
そして、このトンネル掘進機の掘進中にシール部１６が損傷して掘進不能になると、トンネル掘進機Ｍは直ちに停止され、損傷を受けたシール部１６の修理又は交換を行うことになる。この場合、作業者がシール室１５に出入口１５０から入室し、必要な機材、資材を搬入搬出して、このシール室１５内でシール部１６の点検、補修、交換などを行う。特に、シール部１６の修繕又は交換では（図４（ｂ）参照）、まず、緊急封止装置１６Ａの各分割弾性チューブ１６０に液圧又は気体圧をその供給源より送給して、各分割弾性チューブ１６０を膨張させ、中空シャフト１２の周面全周に圧着封止して、外周部カッタチャンバ１８からの土水圧を遮断する。この場合、緊急封止装置１６Ａに近接する配管１６７から清浄な水、作泥土材、エアあるいはこれらの混合体が連続的又は断続的に噴射されることで、中空シャフト１２の各分割弾性チューブ１６０による圧着面から土砂が排除されるので、各分割弾性チューブ１６０による封止性能がより高められる。このようにして外周部カッタチャンバ１８からの土圧や水圧を遮断した安全な状態から、中空シャフト１２のシール部１６を取り外す。この場合、各調整ジャッキ１６Ｅの各分割押えリング１６Ｄに対する加圧を解き、パッキンセグメント１６Ｓ、分割押えリング１６Ｄ、調整ジャッキ１６Ｅのうちから損傷個所の部品を取り外す。そして、損傷個所の部品の修理、交換を行う。部品の修理、交換後、パッキンセグメント１６Ｓ、分割押えリング１６Ｄ、調整ジャッキ１６Ｅを既述のとおり中空シャフト１２に取り付ける。そして、各分割ホルダ１６Ｃの各分割パッキン１６Ｂ’を保持する面の圧力計Ｐ１で、この保持面に作用するパッキン圧を計測し、また、各分割押えリング１６Ｄの押えプレート１７１の先端の圧力計Ｐ２で、この押えプレート１７１の先端に作用するパッキン圧を計測して、各部に所定のパッキン圧が作用するように、掘進機本体１０の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅの各分割押えリング１６Ｄに対する加圧力を適宜調整して、各分割パッキン１６Ｂ’の最適な接触圧力で軸封面をシールする。このようにしてシール室１５内でシール部１６の修理、交換を行うことができる。
【００３２】
このようにしても第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００３３】
図１０に第４の実施の形態を示している。この実施の形態では、第１乃至第３の実施の形態とは異なるシール部を例示している。
図１０において、１１１は隔壁、１２は隔壁１１１に貫挿される回動支持体としてのセンタシャフトである。
【００３４】
このトンネル掘進機において、シール部１６は、シール室１５内でセンタシャフト１２の周面に隔壁１１１に隣接して（換言すれば隔壁１１１の直後に）装備され、センタシャフト１２の周面上に隔壁１１１に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、センタシャフト１２の周面に対して圧接又は離間するセンタシャフト１２と隔壁１１１との間を封止するための複数の分割弾性チューブ１６０からなる緊急封止装置１６Ａと、センタシャフト１２の周面に緊急封止装置１６Ａに隣接してテーパ形状部２５が形成されてこのテーパ形状部２５上に周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割パッキン１６Ｂ’及びこれらの分割パッキン１６Ｂ’をセンタシャフト１２のテーパ形状部２５に向けて押え保持する複数の分割ホルダ１６Ｃと、各分割ホルダ１６Ｃがセンタシャフト１２の周面上で軸方向に移動可能に配設され、各分割ホルダ１６Ｃを押圧して各分割パッキン１６Ｂ’をテーパ形状部２５上で低部側から高部側に向けて相対的に移動し各分割パッキン１６Ｂ’を圧縮する複数の調圧装置（調整ジャッキ）１６Ｅとにより構成される。
この場合、緊急封止装置１６Ａは全体として環状に連接可能な複数の分割取付金具２６により取り付けられる。これらの分割取付金具２６は、内周縁部をセンタシャフト１２の周面に沿って当接して隔壁１１１に沿ってセンタシャフト１２上に立ち上げられ、隔壁１１１にボルトナットにより固定される略円弧形状の平板からなる固定部２６１と、固定部２６１の中間部（内周縁部と外周縁部との間の中間部）からセンタシャフト１２の周面と平行に延び、所定の位置に流体供給管１６６のための挿通部２６２を有する断面略円弧形状の部分２６３、及びこの部分２６３の固定部２６１とは反対側の端部から固定部２６１と平行にセンタシャフト１２の周面に向けて延びる略円弧形状の部分２６４からなる保持部２６５と、断面略円弧形状の部分２６３の固定部２６１とは反対側の端部から断面略Ｌ字形に延びる取付部２６６とを有し、外周側が幅広の溝形をなし、内周側が幅狭の溝形をなす。緊急封止装置１６Ａをなす各分割弾性チューブ１６０は隔壁１１１に隣接してセンタシャフト１２の周面上に円環状に配置され、その上から、各分割取付金具２６が隔壁１１１に隣接してセンタシャフト１２の周面上に円環状に設置され、各分割取付金具２６の固定部２６１が隔壁１１１にボルトナットにより固定されて、各分割弾性チューブ１６０が各分割取付金具２６の内周側の溝をなす各面に保持される。なお、各分割弾性チューブ１６０は接着剤などにより接合されてもよい。そして、分割弾性チューブ１６０に接続される流体供給管１６６が保持部２６５の挿通部２６２に通されて、外部の流体供給源に接続される。
このトンネル掘進機のセンタシャフト１２のテーパ形状部２５はセンタシャフト１２の隔壁１１１から所定距離離れた位置が隔壁１１１側から漸次拡径されて形成される。
各分割パッキン１６Ｂ’はセンタシャフト１２のテーパ形状部２５に沿って周方向に円環状に環装可能に断面略円弧状のブロック形状に形成されてセンタシャフト１２の軸方向に複数列に配列され、各分割ホルダ１６Ｃはセンタシャフト１２上の各列の各分割パッキン１６Ｂ’をその上から円環状に押え可能に各分割パッキン１６Ｂ’を収容保持可能な断面略円弧状のボックス形に形成され、周囲の各面にボルト孔が設けられて、各分割パッキン１６Ｂ’は内周側に各分割ホルダ１６Ｃは外周側にそれぞれ配置されて一体的に組み立てられる。なお、各分割ホルダ１６Ｃの内周面は隔壁１１１側から順次センタシャフト１２の周面に対して離れる方向に段差が付けられて各段部に各分割パッキン１６Ｂ’のための収容凹部１７６が形成され、各列の各分割パッキン１６Ｂ’は各分割ホルダ１６Ｃの各収容凹部１７６に取り付けられて、各収容凹部１７６からセンタシャフト１２のテーパ形状部２５にその傾斜に合せて圧接可能に突出される。以下、この分割パッキン１６Ｂ’と分割ホルダ１６Ｃの組立体をパッキンセグメント１６Ｓという。これらのパッキンセグメント１６Ｓはセンタシャフト１２の周面上に各分割取付金具２６（緊急封止装置１６Ａ）に隣接してセンタシャフト１２のテーパ形状部２５上に周方向に配置されて、分割ホルダ１６Ｃの一端に設けられたブロック状のフレームが各分割取付金具２６の取付部２６６の下部にシール材２６７を介して当接され、各パッキンセグメント１６Ｓ同士が各分割ホルダ１６Ｃ相互間をボルトナットの締結により連結されて、全体として環状に連接され、センタシャフト１２の周面上に軸方向に移動可能に配設される。また併せて、各分割ホルダ１６Ｃには、給油脂管２６８が挿着されて一端が分割ホルダ１６Ｃの内周面に開口され、他端は給油脂供給源に接続されて、センタシャフト１２とパッキンセグメント１６Ｓとの間にオイルやグリースなどの潤滑剤が圧入、給脂されて、シール部１６に地下水や微粒子（土砂）などの侵入を阻止可能に、また、センタシャフト１２とパッキンセグメント１６Ｓとの間の摩擦抵抗の低下によるシールの劣化を抑止可能に、さらに摩擦抵抗による発熱を冷却可能にしている。また、各分割ホルダ１６Ｃの各分割パッキン１６Ｂ’を保持する面には圧力計（図示省略）が取り付けられて、この保持面に作用するパッキン圧を計測可能としている。
各調圧装置１６Ｅは、各分割パッキン１６Ｂ’への加圧力を調整可能とする液圧作動式又は気体圧（空気圧）作動式の調整ジャッキが採用される。各調整ジャッキ１６Ｅはジャッキ本体１７４の基端が各分割取付金具２６の取付部２６６に着脱可能に支持固定され、作動ロッド１７５の先端が各パッキンセグメント１６Ｓの分割ホルダ１６Ｃに着脱可能に固定されて、各分割取付金具２６と各パッキンセグメント１６Ｓが接続され、各調整ジャッキ１６Ｅの動作（この場合、作動ロッド１７５の押し動作）により、各パッキンセグメント１６Ｓを押圧して各分割パッキン１６Ｂ’をテーパ形状部２５に対して低部側から高部側に向けて押圧し、各分割パッキン１６Ｂ’を圧縮可能にしている。なお、各パッキンセグメント１６Ｓの加圧力の調整、すなわち各調整ジャッキ１６Ｅの制御は掘進機本体１０の運転室や中央制御室において遠隔操作により行うことが好ましい。
このようにしてシール部１６は小口径、単純化されて形成される。
【００３５】
また、このトンネル掘進機では、隔壁１１１のセンタシャフト挿通部のカッタチャンバ１８側の一部が少し拡径されて溝１１１Ｇが形成され、この溝１１１Ｇとセンタシャフト１２との間にシール部材２６９がカッタチャンバ１８内に溜まった土砂の侵入防止用として設置される。このシール部材２６９にはテールシールで用いられるブラシ型テールシールを使用することができる。なお、このシール部材２６９の交換は機内からはできない。さらに、この隔壁１１１には配管２７がカッタチャンバ１８内に溜まった土砂の侵入防止用に設けられて一端がセンタシャフト挿通部の内周面に開口され、他端は塑性流動性体の供給源に接続される。なお、この配管２７は隔壁１１１に代えて、センタシャフト１２に設けられてもよい。
【００３６】
このようにすることで、トンネル掘進機の掘進中（すなわち、センタシャフト１２が回転している間）は、センタシャフト１２と隔壁１１１のセンタシャフト挿通部との間の間隙がシール部１６により水密に保持され、カッタチャンバ１８に溜められた掘削土砂あるいは泥土あるいは泥水あるいはこれらの混合体が機内に侵入するのを防止して、軸受が防護される。この場合、緊急封止装置１６Ａはセンタシャフト１２と隔壁１１１との間を封止していない状態、すなわち、各分割弾性チューブ１６０が流体圧の減圧により収縮されて、センタシャフト１２の周面に対して離間されており、センタシャフト１２と隔壁１１１との間は、この緊急封止装置１６Ａに隣接してセンタシャフト１２の中間周面上に環装された複数のパッキンセグメント１６Ｓのシール作用、すなわち、各調整ジャッキ１６Ｅにより各パッキンセグメント１６Ｓが加圧され各分割パッキン１６Ｂ’がセンタシャフト１２のテーパ形状部２５にその低部側から高部側に向けて押圧されて、各分割パッキン１６Ｂ’に微小な軸方向への変位が生じ、このときのセンタシャフト１２のテーパ形状部２５のくさび作用により、各分割パッキン１６Ｂ’のセンタシャフト１２の直径方向への圧力が増し、この分割パッキン１６Ｂ’の地下水の水圧以上の接触圧力で軸封面が確実にシールされる。また、この場合、各分割ホルダ１６Ｃの各分割パッキン１６Ｂ’を保持する面には圧力計（図示省略）が取り付けられて、この保持面に作用するパッキン圧が計測されるので、掘進機本体１０の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅを各部のパッキン圧に基いて制御し、各パッキンセグメント１６Ｓに対する加圧力を適宜調整することができ、各分割パッキン１６Ｂ’の最適な接触圧力で軸封面をシールすることができ、止水効果をさらに高めることができる。これにより、カッタチャンバ１８からセンタシャフト１２を伝いシール部１６に侵入しようとする地下水や土粒子を遮断する。なお、分割取付金具２６の取付部２６６とシール材２６７とは軸方向へ僅かに相対的にずれが発生する可能性があるが、センタシャフト１２の回動方向への相対的摺動は発生しないので、機能性や耐久性がよいといえる。分割取付金具２６の取付部２６６とパッキンセグメント１６Ｓのブロック状のフレームとの間の間隙はシール材２６７で封止され、地下水や土砂粒子の侵入が阻止される。また、トンネル掘進機の掘進中は、各分割ホルダ１６Ｃの給油脂管２６８からオイルやグリースなどの潤滑剤が圧入給脂されて、シール部１６への地下水や微粒子（土砂）などの侵入を阻止し、また、センタシャフト１２とパッキンセグメント１６Ｓとの間の摩擦抵抗の低下によるシールの劣化を抑止し、さらに摩擦抵抗による発熱を冷却する。
また、このトンネル掘進機では、隔壁１１１のセンタシャフト挿通部のカッタチャンバ側の一部に溝１１１Ｇが形成され、この溝１１１Ｇとセンタシャフト１２］との間にシール材２６９が設置されて、カッタチャンバ１８内に溜まった土砂の侵入が防止され、さらに、隔壁１１１の配管２７から、例えばベントナイト液、ベントナイトと粘土、高分子材などとの混合液など、セメントのように固化しない塑性流動性体がセンタシャフト１２と隔壁１１１との間の間隙に注入され充満加圧されて（カッタチャンバ１８へ漏出するように調圧供給されて）、カッタチャンバ１８から土砂の侵入が防止される。
【００３７】
そして、このトンネル掘進機の掘進中にシール部１６が損傷して掘進不能になると、トンネル掘進機は直ちに停止され、損傷を受けたシール部１６の修理又は交換を行うことになる。この場合、作業者がシール室１５に入室し、必要な機材、資材を搬入搬出して、このシール室１５内でシール部１６の点検、補修、交換などを行う。特に、シール部１６の修繕又は交換では、まず、緊急封止装置１６Ａの各分割弾性チューブ１６０に液圧又は気体圧をその供給源より送給して、各分割弾性チューブ１６０を膨張させ、センタシャフト１２の周面全周に圧着封止して、カッタチャンバ１８からの土水圧を遮断する。この場合、センタシャフト１８に設けられた配管１６７から清浄な水あるいは作泥土材あるいはエアあるいはこれらの混合体が連続的又は断続的に噴射されることで、センタシャフト１２の各分割弾性チューブ１６０による圧着面から土砂が排除されるので、各分割弾性チューブ１６０による封止性能がより高められる。このようにしてカッタチャンバ１８からの土圧や水圧を遮断した安全な状態から、センタシャフト１２のシール部１６を取り外す。この場合、各調整ジャッキ１６Ｅの各パッキンセグメント１６Ｓに対する加圧を解き、パッキンセグメント１６Ｓ、調整ジャッキ１６Ｅのうちから損傷個所の部品を取り外す。そして、損傷個所の部品の修理、交換を行う。部品の修理、交換後、パッキンセグメント１６Ｓ、調整ジャッキ１６Ｅを既述のとおりセンタシャフト１２に取り付ける。そして、各分割ホルダ１６Ｃの各分割パッキン１６Ｂ’を保持する面の圧力計で、この保持面に作用するパッキン圧を計測して、各部に所定のパッキン圧が作用するように、掘進機本体の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅの各パッキンセグメント１６Ｓに対する加圧力を適宜調整して、各分割パッキン１６Ｂ’の最適な接触圧力で軸封面をシールする。このようにしてシール室１５内でシール部１６の修理、交換を行うことができる。
【００３８】
このようにしても第１の実施の形態のシール部と同様の作用効果を奏する。
なお、このシール部１６は、第１、第２及び第３の各実施の形態に例示したセンタシャフト式、中間支持式の各回動支持体にも同様に適用でき、同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
図１１、図１２に第５の実施の形態を示している。この実施の形態では、第４の実施の形態とはまた異なるシール部を例示している。
図１１において、１１１は隔壁、１２は隔壁１１１に貫挿される回動支持体としてセンタシャフトである。
【００４０】
このトンネル掘進機において、シール部１６は、シール室１５内でセンタシャフト１２の周面に隔壁１１１に隣接して（換言すれば隔壁１１１の直後に）装備され、センタシャフト１２の周面上に隔壁１１１に隣接して周方向に着脱可能に巻回され、流体圧の加圧又は減圧により膨張又は収縮して、センタシャフト１２の周面に対して圧接又は離間するセンタシャフト１２と隔壁１１１との間を封止するための複数の分割弾性チューブ１６０からなる緊急封止装置１６Ａと、センタシャフト１２の周面に緊急封止装置１６Ａに隣接してテーパ形状部２５が形成されてこのテーパ形状部２５上に周方向に配置され、全体として環状に連接可能な複数の分割パッキン１６Ｂ’及びこれらの分割パッキン１６Ｂ’をセンタシャフト１２のテーパ形状部２５に向けて押え保持する複数の分割ホルダ１６Ｃと、テーパ形状部２５がセンタシャフト１２の周面上で軸方向に移動可能に配設され、このテーパ形状部２５を押圧して各分割パッキン１６Ｂ’をテーパ形状部２５上で低部側から高部側に向けて相対的に移動し各分割パッキン１６Ｂ’を圧縮する複数の調圧装置（調整ジャッキ）１６Ｅとにより構成される。
この場合、緊急封止装置１６Ａは全体として環状に連接可能な複数の分割取付金具２８により取り付けられる。これらの分割取付金具２８は、断面略逆Ｕ字形で断面略円弧上に延びる内周側の保持部材２８Ａと、断面略Ｕ字形で断面略円弧状に延びる外周側の取付部材２８Ｂが接合されてなり、保持部材２８Ａと取付部材２８Ｂの各接合部間に流体供給管１６６のための挿通部２８０が貫通形成される。緊急封止装置１６Ａをなす各分割弾性チューブ１６０は隔壁１１１に隣接してセンタシャフト１２の周面上に円環状に配置され、その上から、各分割取付金具２８が隔壁１１１に隣接してセンタシャフト１２の周面上に円環状に設置され、各分割取付金具２８の取付部２８Ｂが隔壁１１１にボルトナットにより固定されて、各分割弾性チューブ１６０が各分割取付金具２８の内周側の保持部２８Ａ内に保持される。なお、各分割弾性チューブ１６０は接着剤などにより接合されてもよい。そして、分割弾性チューブ１６０に接続される流体供給管１６６が各分割取付金具２８の挿通部２８０に通されて、外部の流体供給源に接続される。また、この緊急封止装置１６Ａの設置とともに、センタシャフト１２に各分割弾性チューブ１６０の設置面に近接して開口され、清浄な水、作泥土材、エアあるいはこれらの混合体を噴射又はジェット噴射するための配管１６７が設けられ、配管１６７はセンタシャフト１２を通してその供給源に接続される。
このトンネル掘進機のセンタシャフト１２のテーパ形状部２５はセンタシャフト１２の隔壁１１１から所定距離離れた位置に隔壁１１１側から漸次拡径される傾斜リング２５０が取り付けられて形成される。この場合、図１２に示すように、センタシャフト１２の隔壁１１１から所定距離離れた位置の周面には周方向に所定の間隔で軸方向に向けて複数のキー１２Ｋが形成され、傾斜リング２５０は内周面にセンタシャフト１２の各キー１２Ｋに対応して複数のキー溝２５０Ｇが形成されて、センタシャフト１２の周面に傾斜リング２５０が各キー１２Ｋと各キー溝２５０Ｇを噛み合わせてセンタシャフト１２と一体に回動可能にかつ軸方向に少し摺動可能に取り付けられる。
各分割パッキン１６Ｂ’はセンタシャフト１２のテーパ形状部２５に沿って周方向に円環状に環装可能に断面略円弧状のブロック形状に形成されてセンタシャフト１２の軸方向に複数列に配列され、各分割ホルダ１６Ｃはセンタシャフト１２上の各列の各分割パッキン１６Ｂ’をその上から円環状に押え可能に各分割パッキン１６Ｂ’を収容保持可能な断面略円弧状のボックス形に形成され、周囲の各面にボルト孔が設けられて、各分割パッキン１６Ｂ’が内周側に各分割ホルダ１６Ｃが外周側にそれぞれ配置されて一体的に組み立てられる。なお、各分割ホルダ１６Ｃの内周面は隔壁１１１側から順次センタシャフト１２の周面に対して離れる方向に段差が付けられて各段部に各分割パッキン１６Ｂ’のための収容凹部１７６が形成され、各列の各分割パッキン１６Ｂ’は各分割ホルダ１６Ｃの各収容凹部１７６に取り付けられて、各収容凹部１７６からセンタシャフト１２のテーパ形状部２５にその傾斜に合せて圧接可能に突出される。以下、この分割パッキン１６Ｂ’と分割ホルダ１６Ｃの組立体をパッキンセグメント１６Ｓという。これらのパッキンセグメント１６Ｓはセンタシャフト１２の周面上に各分割取付金具２８（緊急封止装置１６Ａ）に隣接してセンタシャフト１２のテーパ形状部２５上に周方向に配置されて、一端が各分割取付金具２８の取付部２８Ｂにボルトナットにより連結され、各パッキンセグメント１６Ｓ同士が各分割ホルダ１６Ｃ相互間をボルトナットの締結により連結されて、全体として環状に連接される。また併せて、各分割ホルダ１６Ｃには、給油脂管２６８が挿着されて一端が分割ホルダ１６Ｃの内周面に開口され、他端は給油脂供給源に接続されて、センタシャフト１２とパッキンセグメント１６Ｓとの間にオイルやグリースなどの潤滑剤が圧入、給脂されて、シール部１６に地下水や微粒子（土砂）などの侵入を阻止可能に、また、センタシャフト１２とパッキンセグメント１６Ｓとの間の摩擦抵抗の低下によるシールの劣化を抑止可能に、さらに摩擦抵抗による発熱を冷却可能にしている。また、各分割ホルダ１６Ｃの各分割パッキン１６Ｂ’を保持する面には圧力計（図示省略）が取り付けられて、この保持面に作用するパッキン圧を計測可能としている。
各調圧装置１６Ｅは、各分割パッキン１６Ｂ’への加圧力を調整可能とする液圧作動式又は気体圧（空気圧）作動式の調整ジャッキが採用される。各調整ジャッキ１６Ｅはジャッキ本体１７４の基端がセンタシャフト１２のテーパ形状部２５の後方の周面に固設され、作動ロッド１７５の先端がテーパ形状部２５（傾斜リング２５０）の後端部に連結されて、各調整ジャッキ１６Ｅの動作（この場合、作動ロッド１７５の押し動作）により、テーパ形状部２５がセンタシャフト１２の周面上を隔壁１１１側に押圧可能になっている。これら調整ジャッキ１６Ｅのテーパ形状部２５（傾斜リング２５０）に対する押圧により、各分割パッキン１６Ｂ’をテーパ形状部２５に対して低部側から高部側に向けて相対的に押圧し、各分割パッキン１６Ｂ’を圧縮する。なお、各パッキンセグメント１６Ｓの加圧力の調整、すなわち各調整ジャッキ１６Ｅの制御は掘進機本体の運転室や中央制御室において遠隔操作により行うことが好ましい。
このようにしてシール部１６は小口径、単純化されて形成される。
【００４１】
このようにすることで、トンネル掘進機の掘進中（すなわち、センタシャフト１２が回転している間）は、センタシャフト１２と隔壁１１１のセンタシャフト挿通部との間の間隙がシール部１６により水密に保持され、カッタチャンバ１８に溜められた掘削土砂あるいは泥土あるいは泥水あるいはこれらの混合体が機内へ侵入するのを防止して、軸受が防護される。この場合、緊急封止装置１６Ａはセンタシャフト１２と隔壁１１１との間を封止していない状態、すなわち、各分割弾性チューブ１６０が流体圧の減圧により収縮されて、センタシャフト１２の周面に対して離間されており、センタシャフト１２と隔壁１１１との間は、この緊急封止装置１６Ａに隣接してセンタシャフト１２の中間周面上に環装された複数のパッキンセグメント１６Ｓのシール作用、すなわち、各調整ジャッキ１６Ｅによりテーパ形状部２５（傾斜リング２５０）が隔壁１１１側に加圧されて、このときのセンタシャフト１２のテーパ形状部２５のくさび作用により、各分割パッキン１６Ｂ’がセンタシャフト１２のテーパ形状部２５にその低部側から高部側に向けて相対的に押圧されて、各分割パッキン１６Ｂ’のセンタシャフト１２の直径方向への圧力が増し、この分割パッキン１６Ｂ’の地下水の水圧以上の接触圧力で軸封面が確実にシールされる。また、各分割パッキン１６Ｂ’が摩耗して押圧力が低下した場合でも、各調整ジャッキ１６Ｅによりテーパ形状部２５を隔壁１１１側に若干移動することで、各分割パッキン１６Ｂ’のテーパ形状部２５への押圧力を高めることができ、各分割パッキン１６Ｂ’による封止効果を維持することができる。また、この場合、各分割ホルダ１６Ｃの各分割パッキン１６Ｂ’を保持する面には圧力計（図示省略）が取り付けられて、この保持面に作用するパッキン圧が計測されるので、掘進機本体１０の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅを各部のパッキン圧に基いて制御し、テーパ形状部２５に対する加圧力を適宜調整することができ、各分割パッキン１６Ｂ’の最適な接触圧力で軸封面をシールすることができ、止水効果をさらに高めることができる。これにより、カッタチャンバ１８からセンタシャフト１２を伝いシール部１６に侵入しようとする地下水や土粒子を遮断する。また、トンネル掘進機の掘進中は、各分割ホルダ１６Ｃの給油脂管２６８からオイルやグリースなどの潤滑剤が圧入給脂されて、シール部１６に地下水や微粒子（土砂）などの侵入を阻止し、また、センタシャフト１２とパッキンセグメント１６Ｓとの間の摩擦抵抗の低下によるシールの劣化を抑止し、さらに摩擦抵抗による発熱を冷却する。
【００４２】
そして、このトンネル掘進機の掘進中にシール部１６が損傷して掘進不能になると、トンネル掘進機は直ちに停止され、損傷を受けたシール部１６の修理又は交換を行うことになる。この場合、作業者がシール室１５に入室し、必要な機材、資材を搬入搬出して、このシール室１５内でシール部１６の点検、補修、交換などを行う。特に、シール部１６の修繕又は交換では、まず、緊急封止装置１６Ａの各分割弾性チューブ１６０に液圧又は気体圧をその供給源より送給して、各分割弾性チューブ１６０を膨張させ、センタシャフト１２の周面全周に圧着封止して、カッタチャンバ１５からの土水圧を遮断する。この場合、センタシャフト１２に設けられた配管１６７から清浄な水、作泥土材、エアあるいはこれらの混合体が連続的又は断続的に噴射されることで、センタシャフト１２の各分割弾性チューブ１６０による圧着面から土砂が排除されるので、各分割弾性チューブ１６０による封止性能がより高められる。このようにしてカッタチャンバ１８からの土圧や水圧を遮断した安全な状態から、センタシャフト１２のシール部１６を取り外す。この場合、各調整ジャッキ１６Ｅによるテーパ形状部２５（傾斜リング２５０）の各パッキンセグメント１６Ｓに対する加圧を解き、パッキンセグメント１６Ｓ、調整ジャッキ１６Ｅのうちから損傷個所の部品を取り外す。そして、損傷個所の部品の修理、交換を行う。部品の修理、交換後、パッキンセグメント１６Ｓ、調整ジャッキ１６Ｅを既述のとおりセンタシャフト１２に取り付ける。そして、各分割ホルダ１６Ｃの各分割パッキン１６Ｂ’を保持する面の圧力計で、この保持面に作用するパッキン圧を計測して、各部に所定のパッキン圧が作用するように、掘進機本体の運転室や中央制御室からの遠隔操作により、各調整ジャッキ１６Ｅのテーパ形状部２５に対する加圧力を適宜調整して、各分割パッキン１６Ｂ’の最適な接触圧力で軸封面をシールする。このようにしてシール室１５内でシール部１６の修理、交換を行うことができる。
【００４３】
このようにしても第１の実施の形態のシール部と同様の作用効果を奏する。
なお、このシール部１６は、第１、第２及び第３の各実施の形態に例示したセンタシャフト式、中間支持式の各回動支持体にも同様に適用でき、同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  掘進機本体
１０１  シールドフレーム
１０２  仕切り壁
１１  外殻
１１１  隔壁
１１１Ｒ  補強リブ
１１１Ｇ  溝
１１２  フード
１２  回動支持体（センタシャフト）
１２  回動支持体
１２１  カッタ支持桁
１２２  旋回環体
１２Ｓ  回転軸
１２Ｋ  キー
１３  カッタヘッド
１３１  カッタスポーク
１４  駆動部
１４１  ギアフレーム
１４２  固定側のリング
１４３  ギア
１４４  旋回側のリング
１４５  旋回ベアリング
１４６  駆動モータ
１４７  ピニオンギア
１４８  駆動ギア
１５  シール室
１５０  出入口
１６  シール部
１６Ｏ  外周シール部
１６Ｉ  内周シール部
１６０  分割弾性チューブ
１６Ａ  緊急封止装置
１６Ｂ  分割グランドパッキン
１６Ｂ’分割パッキン
１６Ｃ  分割ホルダ
１６Ｓ  パッキンセグメント
１６Ｄ  分割押えリング
１６Ｅ  調圧装置（調整ジャッキ）
１６１  分割取付金具
１６２  固定部
１６３  取付部
１６４  挿通部
１６５  連結部
１６６  流体供給管
１６７  配管
１６８  ランタンリング
１６９  配管
１７１  押えプレート
１７２  取付プレート
１７３  接続部
１７４  ジャッキ本体
１７５  作動ロッド
１７６  収容凹部
Ｐ１  圧力計
Ｐ２  圧力計
１８  カッタチャンバ
１９  排土装置
２０  カッタヘッド
２０１  カッタスポーク
２０２  円弧状外周リング
２１  駆動装置
２２  カッタチャンバ
２２０  円筒部
２２１  先端隔壁
２２２  後端隔壁
２３  中心部カッタシャフト
２４  ユニバーサルジョイント
２５  テーパ形状部
２５０  傾斜リング
２５０Ｇ  キー溝
２６  分割取付金具
２６１  固定部
２６２  挿通部
２６３  断面略円弧形状の部分
２６４  略円弧形状の部分
２６５  保持部
２６６  取付部
２６７  シール材
２６８  給油脂管
２６９  シール材
２７  配管
２８  分割取付金具
２８Ａ  円周側の保持部材
２８Ｂ  外周側の取り付け部材
２８０  挿通部
【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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【図１２】
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【図１３】
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