(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設トンネルの外周側の地盤を掘削しつつ該既設トンネルに沿って前進するように構成されたシールド掘進機において、
前記既設トンネルよりも大径であって該既設トンネルを囲むように配置される略円筒状の殻体と、
前記既設トンネルと前記殻体との間であって前記既設トンネルを囲み、かつ回転自在な状態で配置される略円筒状のリングギアと、
前記既設トンネルに沿うように、該リングギアから前方に伸延される支持部材と、
該支持部材により支持されて、前記既設トンネルと前記殻体との間であって地盤に対向する位置に配置されるカッタヘッドと、
前記リングギアに噛合される駆動ギアを有し、自転可能な状態で前記リングギアの後方にて前記殻体の内周に沿って等間隔に配置される複数の駆動シャフトと、
各駆動シャフトに形成された入力ギアに噛合された状態で、該駆動シャフトよりも前記既設トンネル側に配置される複数の駆動モータと、
を備えたシールド掘進機。
【請求項２】
前記リングギアの内周側又は外周側であって、前記殻体の前後方向に並設されるように配置された複数のベアリング装置、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のシールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不要になったトンネルを埋め戻す際に使用するシールド掘進機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、不要になったシールドトンネル等のトンネルを埋め戻すためのバックフィルシールド掘進機が提案され実用されている。従来のバックフィルシールド掘進機の例としては、例えば特開平４−７４９０号で開示されているシールド埋め戻し装置などがある。このようなシールド埋め戻し装置等のバックフィルシールド掘進機は、埋め戻すべきトンネルの覆工構造物を内部に挿入する筒状の外殻を有しており、該外殻内には、前記トンネルの外周地盤を掘削することのできるカッタが、前記覆工構造物の外周を環状に囲む形で配置され設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような従来のバックフィルシールド掘進機では、外殻と覆工構造物の間に位置するカッタを駆動するための、駆動モータや、メインベアリング等を含む動力伝達手段が、外殻と覆工構造物の間に挟まれた位置に配設されている。従って、これら駆動モータや動力伝達手段が収納できるスペースを確保するため、従来では、外殻と覆工構造物の間のスペースを広くせざるを得ず、その結果、外殻の大口径化が不可避であった。外殻が大口径化すると、その分、掘削土量が増加し、埋め戻し量も多くなることから、非常に多くの手間がかかり、しかも不経済である。
【０００４】
なお、上述したような外殻の大口径化を避けるため、例えば、カッタを外殻の先端部から外殻後方に長く伸延した形で形成し、これを駆動するための駆動モータ及び動力伝達手段を外殻後方（覆工構造物が既に解体撤去されている位置）に配置し、これにより外殻と覆工構造物の間のスペースを広くしなくても済むような構成をとることが考えられる。しかし、長く伸延したカッタでは剛性が小さくなるため、ねじれなどを生じ易く、地盤の掘削を好適に行うことが困難になる。
【０００５】
そこで本発明は上記事情に鑑み、殻体の口径を極力小さくして掘削土量及び埋め戻し量を少なくすることができ、従って施工に手間がかからず経済的となるシールド掘進機で、地盤の掘削を好適に行うことのできるシールド掘進機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明のうち第１の発明は、既設トンネル（６０）の外周側の地盤（５０）を掘削しつつ該既設トンネル（６０）に沿って前進するように構成されたシールド掘進機（１）において、
前記既設トンネル（６０）よりも大径であって該既設トンネル（６０）を囲むように配置される略円筒状の殻体（３、２０）と、
前記既設トンネル（６０）と前記殻体（３、２０）との間であって前記既設トンネル（６０）を囲み、かつ回転自在な状態で配置される略円筒状のリングギア（７）と、
前記既設トンネル（６０）に沿うように、該リングギア（７）から前方に伸延される支持部材（６）と、
該支持部材（６）により支持されて、前記既設トンネル（６０）と前記殻体（３、２０）との間であって地盤（５０）に対向する位置に配置されるカッタヘッド（５）と、
前記リングギア（７）に噛合される駆動ギア（１２）を有し、自転可能な状態で前記リングギア（７）の後方にて前記殻体（３、２０）の内周に沿って等間隔に配置される複数の駆動シャフト（１３）と、
各駆動シャフト（１３）に形成された入力ギア（１５）に噛合された状態で、該駆動シャフト（１３）よりも前記既設トンネル（６０）側に配置される複数の駆動モータ（１６）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また本発明のうち第２の発明は、第１の発明によるシールド掘進機において、前記リングギア（７）の内周側又は外周側であって、前記殻体（３、２０）の前後方向に並設されるように配置された複数のベアリング装置（１０、１１）を備えたことを特徴とする。
【０００８】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のうち第１の発明では、駆動モータを覆工挿入空間より後方位置に配設しており、駆動モータとカッタヘッドとの間は殻体の内周に沿って配設された駆動シャフトによって接続しているので、殻体と既設トンネルの間には駆動モータや径方向に厚い動力伝達手段を収納せずに済む。これにより殻体の口径を極力小さくして掘削土量及び埋め戻し量を少なくすることができ、従って施工に手間がかからず経済的となる。更に、駆動モータからカッタヘッドへの動力の伝達は複数の駆動シャフトによって行うので、カッタヘッド自体を従来よりも長く形成する必要がなく、よってカッタヘッドの剛性が確保でき、ねじれなどを生じにくいので地盤の掘削を好適に行うことができる。
【００１０】
また本発明のうち第２の発明では、第１の発明による効果に加えて、シールド掘進機において、カッタは、殻体の前後方向に並設された複数のベアリング装置によって支持されているので、その分、個々のベアリング装置の径方向の厚みが減り、殻体の口径を更に小さくできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明のバックフィルシールド掘進機の一例である埋め戻し装置のうち掘進機側を示した側断面図、
図２は、図１に示す掘進機を正面から見た図、
図３は、図１に示す掘進機のフード部における拡大図、
図４は、埋め戻し装置全体を模式的に示した図、
図５は、牽引機を示した側断面図、
図６は、図５に示す牽引機を正面から見た図、
図７は、図５のＸ１−Ｙ１断面図、
図８は、図５に示す牽引機での牽引手順を示した模式図である。
【００１２】
地盤５０には、図１の紙面左側に示すように、シールドトンネルであるトンネル６０が構築されており、トンネル６０は、地盤５０中に構築設置された円筒状の一次覆工構造物６１と、該一次覆工構造物６１の内周側に設置された円筒状の二次覆工構造物６２（図1に二点鎖線で一部分のみ表示）から構成され、該二次覆工構造物６２の内部はトンネル空間６３となっている。なお、一次覆工構造物６１は複数のセグメント６１ａを、図１及び図２に示すように、トンネル６０の軸方向である図１の矢印Ａ、Ｂ方向及び、該トンネル６０の周方向に接続して構成されており、隣接するセグメント６１ａ、６１ａどうしの接続は、これらセグメント６１ａ、６１ａのトンネル中心側に向かって突起した桁部６１ｂ、６１ｂを介して行われている。該二次覆工構造物６２は現場打ちコンクリート等によって形成されている。
【００１３】
一方、地盤５０中には、図４に模式的に示すように、バックフィルシールド掘進機である埋め戻し装置１が設置されており、埋め戻し装置１は、掘進機２と牽引機３０により構成されている。掘削機２は、図１に示すように、図１の矢印Ａ、Ｂ方向に伸延した円筒状の外殻３ｔを有した前部本体３と、図１の矢印Ａ、Ｂ方向に伸延した円筒状の外殻２０ｔを有した後部本体２０とを備えており、前部本体３と後部本体２０は矢印Ａ、Ｂ方向に直列に配置されている。前部本体３と後部本体２０は、中折れジャッキ等を有する公知の中折れ機構２５により、これら前部本体３と後部本体２０がお互いに屈曲自在に接続されている。なお図１では、上述したトンネル６０の一次覆工構造物６１等が前部本体３の外殻３ｔの内部に略同心状に挿入された形で掘削機２が配置されている。また図１では、トンネル６０の一次覆工構造物６１等の図１における右側部分は既に解体撤去されて無くなっており、該一次覆工構造物６１の図１中右側端部である解体端部６０ａは前記外殻３ｔの内部に位置している。
【００１４】
前部本体３の内部のうち、一次覆工構造物６１が挿入した部分はフード部３ａとなっており、該フード部３ａの後方（図１の矢印Ｂ側）はリングガータ部３ｂとなっている。前部本体３には、図１に示すように、フード部３ａにおいてトンネル挿通体９が設けられており、該トンネル挿通体９は前記外殻３ｔよりも小径の内殻９ｔを、該外殻３と同心状に有している。トンネル挿通体９の内部は一次覆工構造物６１が挿入され得る挿入空間９ｖとなっている。挿入空間９ｖに挿入されている前記一次覆工構造物６１は内殻９ｔ内に、摺動自在に包まれた形で挿通している。またフード部３ａには、図1及び図2に示すように、該外殻３ｔの先方外部（矢印Ａ方向）に面した形でカッタヘッド５が複数（本例では図2に示すように8個となっている）設けられている。これらカッタヘッド５は、外殻３ｔと一次覆工構造物６１との間にできた環状のスペースに、外殻３ｔの中心軸ＣＴ１（トンネル６０の中心軸でもある）を中心に等ピッチ間隔で環状に配置されている。これら各カッタヘッド５の後側には支持部材６が後方（矢印Ｂ方向）に伸延した形でそれぞれ設けられており、これら支持部材６の後側には、外殻３ｔと内殻９ｔとの間に配置された形でリングギア７が設けられている。
【００１５】
リングギア７は前記中心軸ＣＴ１を中心とした基本的に円環状の部材であり、該リングギア７の図１中左側に上述した複数の支持部材６が固定されている。リングギア７は図３に示すように、その断面（中心軸ＣＴ１を含む平面による断面）が軸方向である図の矢印Ａ、Ｂ方向に伸延した形状となっており、リングギア７とトンネル挿通体９との間（従ってリングギア７の外周側）には第１ベアリング装置１０及び第２ベアリング装置１１が設置されている（別の例として、ベアリング装置はリングギア７と外殻３ｔとの間に設けてもよい。）。第１ベアリング装置１０と第２ベアリング装置１１は、それぞれ図１の矢印Ａ側、矢印Ｂ側に位置する形で前後方向に並んで配置されており、ともにリングギア７からのラジアル荷重及びスラスト荷重を支持することができるようになっている。なお、上述した複数のカッタヘッド５及び支持部材６とリングギア７とによって全体的に円環状に形成されたカッタ８が構成されている。
【００１６】
リングギア７の外周側には複数の歯７ａが環状に刻まれてギアを形成しており、リングギア７の外周側には、図１及び図３に示すように、これら歯７ａに噛合する形で複数の駆動ギア１２が等間隔ピッチで環状に配置されている（図１では図中上下の２個のみ示す）。各駆動ギア１２には同心状に設けられた駆動シャフト１３が設けられており、従ってこれら駆動シャフト１３は外殻３ｔの内周に沿って等間隔で環状に配置されている。各駆動シャフト１３は駆動ギア１２から後方（矢印Ｂ方向）に伸延しリングガータ部３ｂに至っている。なお、各駆動シャフト１３は前部本体３側に対して軸回転自在に支持されており、各駆動シャフト１３のうちリングガータ部３ｂに至っている後端側（矢印Ｂ側）には入力ギア１５が設けられている。前部本体３側にはリングガータ部３ｂにおいて、各入力ギア１５に対応する形で油圧駆動式の駆動モータ１６が複数（図１では２個のみ示す）設けられており、各駆動モータ１６の出力ギア１６ａは、対応する入力ギア１５と噛合している。上述したカッタ８及び、複数の駆動シャフト１３と複数の駆動モータ１６等により地盤５０を掘削（撹乱）し得る掘削装置１４が構成されている。
【００１７】
また、前部本体３には支持部材１７が設けられており、この支持部材１７には、図１に示すように複数（図２では４本）のＰＣ鋼線５５が接続されている。これらＰＣ鋼線５５は、支持部材１７から前方（矢印Ａ方向）に伸びており、更に前記フード部３ａに挿入した一次覆工構造物６１の解体端部６０ａを介してトンネル空間６３内に挿入して図４に示すように牽引機３０側に至っている。複数のＰＣ鋼線５５は、図２及び図７に示すように一次覆工構造物６１の内周に沿って環状に配置されている。その他、前部本体３には、図１に示すように、フード部３ａに挿入された一次覆工構造物６１等を解体することのできる公知の解体把持装置２６や、掘削機２をトンネル６０側に固定するためのシールド固定用ジャッキ（図示せず）等が設けられている。
【００１８】
後部本体２０の後端側（矢印Ｂ側）では外殻２０ｔの内部が後方外部（矢印Ｂ方向外部）に開口した形になっており、該後部本体２０の後端側には外殻２０ｔ内を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に摺動移動自在な形で隔壁２１が設けられている。即ち、外殻２０ｔの内部側と外部側とはこの隔壁２１によって隔てられている。また後部本体２０には複数の隔壁用ジャッキ２２が、そのラム２２ａの先端を後方（矢印Ｂ方向）に向かって突出後退駆動自在に設けられており、これら隔壁用ジャッキ２２のラム２２ａの先端側は前記隔壁２１に接続されている。また後部本体２０には埋め戻し材打設用の打設管２３（図１で二点鎖線で図示）が隔壁２１を隔てて該隔壁２１の後側（矢印Ｂ側）に埋め戻し材ＵＭを打設自在な形で設けられている。
【００１９】
一方、牽引機３０は、図４に示すように上述した掘進機２の前方（矢印Ａ方向）で、トンネル６０のトンネル空間６３内に配置されている。牽引機３０は図５に示すように、第１機体３１を有しており、第１機体３１は略円筒状の前部本体３２と後部本体３３とを有している。前部本体３２と後部本体３３は矢印Ａ、Ｂ方向（トンネル軸方向）に直列に配置されており、これら前部本体３２と後部本体３３は、中折れジャッキ等からなる中折れ機構３５により、これら前部本体３２と後部本体３３がお互いに屈曲自在に接続されている。これら前部本体３２と後部本体３３はトンネル６０の一次覆工構造物６１内を該トンネル６０に沿って矢印Ａ、Ｂ方向に摺動移動自在となっている。
【００２０】
前部本体３２内には、該前部本体３２の外周部付近に複数のグリッパ装置３６が設けられており、各グリッパ装置３６はグリッパ爪３６ａを有している。各グリッパ装置３６のグリッパ爪３６ａは細長い形状をしており、その一端側が前部本体３２側に枢着され他端側は後方（矢印Ｂ方向）寄りに伸びている。即ちグリッパ爪３６ａは、図５の実線で示す突出位置（グリッパ爪３６ａの先端側が矢印Ｂ方向よりも外周寄りに伸びた位置）と、図５の二点鎖線で示す格納位置（グリッパ爪３６ａの先端側が矢印Ｂ方向と略平行に伸びた位置）との間で図５の矢印Ｅ、Ｆ方向に回動自在となっている。なお、前部本体３２には、該前部本体３２の内外を貫通させるグリッパ穴３７が各グリッパ装置３６のグリッパ爪３６ａに対応した形で形成されており、突出位置にあるグリッパ爪３６ａの先端側は対応するグリッパ穴３７を介して前部本体３２の外部に突出しており、格納位置にあるグリッパ爪３６ａは前部本体３２の内部に格納されている。また各グリッパ装置３６はグリッパ爪３６ａと前部本体３２とを接続する形で設けられたグリッパジャッキ３６ｂを有しており、該グリッパジャッキ３６ｂの駆動によりグリッパ爪３６ａが矢印Ｅ、Ｆ方向に回動駆動されるようになっている。
【００２１】
第１機体３１の後部本体３３には複数の牽引ジャッキ３９が設けられており、各牽引ジャッキ３９はそのラム３９ａの先端を前方（矢印Ａ方向）に向けて突出後退駆動自在となっている。これらラム３９ａの先端には、図５及び図７（図７では二点鎖線で図示）に示すように、略円筒状となった第２機体４１が設けられており、該第２機体４１は後部本体３３の内部にあり、該後部本体３３の内部を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に摺動自在となっている。第２機体４１には、複数のグリッパ装置４２が設けられており、各グリッパ装置４２はグリッパ爪４２ａを有している。各グリッパ装置４２のグリッパ爪４２ａは細長い形状をしており、その一端側が第２機体４１側に枢着され他端側は後方（矢印Ｂ方向）寄りに伸びている。即ちグリッパ爪４２ａは、図５の二点鎖線で示す突出位置（グリッパ爪４２ａの先端側が矢印Ｂ方向よりも外周寄りに伸びた位置）と、図５の実線で示す格納位置（グリッパ爪４２ａの先端側が矢印Ｂ方向と略平行に伸びた位置）との間で図５の矢印Ｅ、Ｆ方向に回動自在となっている。
【００２２】
なお、後部本体３３には、該後部本体３３の内外を貫通させるグリッパ溝４３が各グリッパ装置４２のグリッパ爪４２ａに対応した形で軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に伸延した筋状に形成されており、突出位置にあるグリッパ爪４２ａの先端側は対応するグリッパ溝４３を介して後部本体３３の外部に突出しており、格納位置にあるグリッパ爪４２ａは後部本体３３の内部に格納されている。また各グリッパ装置４２はグリッパ爪４２ａと第２機体４１とを接続する形で設けられたグリッパジャッキ４２ｂを有しており、該グリッパジャッキ４２ｂの駆動によりグリッパ爪４２ａが矢印Ｅ、Ｆ方向に回動駆動されるようになっている。また第２機体４１には支持部材４５が設けられており、この支持部材４５には、上述した掘進機２側からの複数のＰＣ鋼線５５が接続されている。
【００２３】
トンネル６０及び埋め戻し装置１は以上のように構成されているので、この埋め戻し装置１を用いて、不要になったトンネル６０を埋め戻すには以下のように行う。例えば、埋め戻し装置１を発進させるべき箇所に立坑（図示せず）等をトンネル６０と交差する形で掘削形成する。そしてトンネル６０のうち二次覆工構造体６２（図1の二点鎖線で図示）はこの段階で先行して撤去しておく。次いで、上述した立坑（図示せず）等を介して埋め戻し装置１の牽引機３０をまずトンネル６０のトンネル空間６３内に図５に示す形で設置し、その後、牽引装置３０の後方に掘進機２をトンネル６０に対して図１に示す形で設置する。
【００２４】
こうして埋め戻し装置１の設置が完了した後、牽引機３０により複数のＰＣ鋼線５５を介して掘進機２を前方（矢印Ａ方向）に牽引しつつ、該掘進機２によりトンネル６０の撤去・埋め戻しを行う。即ち牽引機３０は、例えばトンネル６０に設置された初めの状態が図１及び図８（ｂ）に示す状態であるとすると、この状態よりまず、第１機体３１側では各グリッパ装置３６のグリッパジャッキ３６ｂを駆動してグリッパ爪３６ａを矢印Ｆ方向に格納位置まで回動駆動する。また、第２機体４１側では各グリッパ装置４２のグリッパジャッキ４２ｂを駆動してグリッパ爪４２ａを矢印Ｅ方向に突出位置まで回動駆動する。突出位置に配置された各グリッパ爪４２ａの先端は一次覆工構造物６１のセグメント６１ａの桁部６１ｂと矢印Ａ、Ｂ方向に対向した状態になった。これにより第1機体３１側は、一次覆工構造物６１内を支障なく摺動移動できる状態となり、第２機体４２は、各グリッパ爪４２ａとセグメント６１ａの桁部６１ｂとの当接係合により該一次覆工構造物６１に対して矢印Ａ、Ｂ方向に固定された状態になった。この状態は図８（ｃ）で示されている。
【００２５】
次いで、各牽引ジャッキ３９を駆動してラム３９ａの先端側を後方（矢印Ｂ方向）に駆動させる。第２機体４２は一次覆工構造物６１に対して矢印Ａ、Ｂ方向に固定された状態であるので、上述した各牽引ジャッキ３９の駆動により第1機体３１側が一次覆工構造物６１内で前方（矢印Ａ方向）に摺動移動駆動される。この状態は図８（ｄ）で示されている。続いて、第１機体３１側では各グリッパ装置３６のグリッパジャッキ３６ｂを駆動してグリッパ爪３６ａを矢印Ｅ方向に突出位置まで回動駆動する。突出位置に配置された各グリッパ爪３６ａの先端は一次覆工構造物６１のセグメント６１ａの桁部６１ｂと矢印Ａ、Ｂ方向に対向した状態になった。また、第２機体４１側では各グリッパ装置４２のグリッパジャッキ４２ｂを駆動してグリッパ爪４２ａを矢印Ｆ方向に格納位置まで回動駆動する。これにより第１機体３１は、各グリッパ爪３６ａとセグメント６１ａの桁部６１ｂとの当接係合により該一次覆工構造物６１に対して矢印Ａ、Ｂ方向に固定された状態になり、第２機体４１側は、一次覆工構造物６１内を支障なく摺動移動できる状態となった。この状態は図８（ａ）で示されている。
【００２６】
次いで、各牽引ジャッキ３９を駆動してラム３９ａの先端側を前方（矢印Ａ方向）に駆動させる。第１機体３１は一次覆工構造物６１に対して矢印Ａ、Ｂ方向に固定された状態であるので、上述した各牽引ジャッキ３９の駆動により第２機体４１側が一次覆工構造物６１内で前方（矢印Ａ方向）に摺動移動駆動される。この状態は図８（ｂ）で示す。この第２機体４１には支持部材４５を介して複数のＰＣ鋼線５５が接続されているので、第２機体４１側の一次覆工構造物６１に対する移動駆動によりこれらＰＣ鋼線５５が前方（矢印Ａ方向）に引っ張られる。即ち、これらＰＣ鋼線５５を介して掘進機２が前方（矢印Ａ方向）に牽引される。
【００２７】
以上のように、グリッパ装置３６、４２を選択的に駆動することにより、グリッパ爪３６ａ、４２ａを介して第１機体３１又は第２機体４１を交互に一次覆工構造物６１に固定すると共に、これら第１機体３１及び第２機体４１の間の牽引ジャッキ３９の駆動により、一次覆工構造物６１に固定されていないほうの第１機体３１又は第２機体４１を該一次覆工構造物６に対して前方（矢印Ａ方向）に進める形で、牽引機３０を順次前方に進めていく。また、このように牽引機３０が順次前進するに伴って（第２機体４１が一次覆工構造物６に対して移動する際にＰＣ鋼線５５を介して）、掘進機２が前方（矢印Ａ方向）に順次牽引される。
【００２８】
一方、掘進機２側では、前部本体３の各駆動モータ１６を駆動し、該駆動モータ１６の出力ギア１６ａを介して、これに噛合した入力ギア１５を駆動することにより、該入力ギア１５が設けられた駆動シャフト１３及び該駆動シャフト１３に設けられた駆動ギア１２が回転駆動される。各駆動ギア１２の回転駆動によりリングギア７が回転駆動され、該リングギア７に支持部材６を介して設けられた複数のカッタヘッド５が回転駆動される。これにより、上述した牽引機３０で掘進機２が牽引され、従って掘進機２が前方（矢印Ａ方向）に進む際には、回転駆動されている複数のカッタヘッド５が地盤５０に押し付けられることになり、該地盤５０の掘削が行われる。これらカッタヘッド５による地盤５０の掘削は、これらカッタヘッド５の配置に依存した形で行われ、従って図1に示すようにトンネル６０の周囲を環状に掘削する形で行われる。また掘進機２の前進に伴いフード部３ａの挿入空間９ｖに挿入されてくる一次覆工構造物６１は、その右側（解体端部６０ａ側）において解体把持装置２６により順次解体される。このように掘進機２の前進に伴い、掘削装置１４による掘削と一次覆工構造物６１の解体により、該掘削機２のリングガータ部３ｂより後方に外殻３ｔと略同じ径の拡大坑６６が順次形成される。
【００２９】
また、掘進機２の後部本体２０側では、打設管２３を介して埋め戻し材ＵＭを上述した拡大坑６６に順次打設充填する。即ち、掘進機２が前進しておらず停止しているタイミングにおいて、隔壁用ジャッキ２２を駆動して隔壁２１を図１の実線で示す第１の位置に移動させる。すると、外殻２０ｔ内のうち隔壁２１の後側（矢印Ｂ側）には、拡大坑６６と略同径の、中空な打設空間７０が形成された。次いで打設管２３を介して所定の埋め戻し材ＵＭを隔壁２１の後側である前記打設空間７０に打設し該打設空間７０を充填する。その後、掘進機２が前進し、従って後部本体２０の外殻２０ｔが前進する際には、隔壁用ジャッキ２２を駆動して隔壁２１を後方（矢印Ｂ方向）に移動させ、地盤５０に対する隔壁２１の相対的な移動がないようにする。そして掘進機２の前進が完了した時点で隔壁２１は図１の二点鎖線で示す第２の位置まで移動させる。つまり、打設空間７０に打設充填された埋め戻し材ＵＭが地盤５０中に設置され、掘削機２が前進した後に残される部分の拡大坑６６が埋め戻し材ＵＭで充填された。
【００３０】
その後、掘進機２が停止している間に、前回打設した埋め戻し材ＵＭに所定の強度を生じさせた後、隔壁用ジャッキ２２を駆動して隔壁２１を再び第１の位置に移動させ、新たに形成された打設空間７０に打設管２３を介して埋め戻し材ＵＭを打設充填し、掘進機２が前進する際に隔壁２１を後方移動させ、打設空間７０に打設充填された埋め戻し材ＵＭを地盤５０中に設置する、といった一連の作業を繰り返す形で掘進機２が前進した後に残される拡大坑６６を埋め戻し材ＵＭで順次充填していく。
【００３１】
以上のように、牽引機３０で掘進機２を牽引し、これにより掘進機２が前進することにより、トンネル６０の一次覆工構造物６１が順次解体撤去され、解体撤去後に残る地盤５０中の拡大坑６６が埋め戻し材ＵＭで順次充填される形でトンネル６０の埋め戻しが実行される。
【００３２】
以上のように埋め戻し装置１の掘削機２においては、掘削装置１４の駆動モータ１６を一次覆工構造物６１が挿入される挿入空間９ｖより後方位置に配設しており、駆動モータ１６とカッタ８との間は外殻３ｔの内周に沿って配設された駆動シャフト１３によって接続しているので、外殻３ｔと一次覆工構造物６１の間には駆動モータ１６や径方向に厚い動力伝達手段を収納せずに済む。これにより外殻３ｔの口径を極力小さくして掘削土量及び埋め戻し量を少なくすることができ、従って施工に手間がかからず経済的となる。更に、駆動モータ１６からカッタ８への動力の伝達は複数の駆動シャフト１３によって行うので、カッタ自体を従来よりも長く形成する必要がなく、よってカッタの剛性が確保でき、ねじれなどを生じにくいので地盤５０の掘削を好適に行うことができる。
【００３３】
また、カッタ８のリングギア７は、外殻３ｔの前後方向に並設された２つのベアリング装置１０、１１（上述した例では２つであるが、３つ以上でも可能である。）によって支持されているので、その分、個々のベアリング装置の径方向の厚みを減らすことができ、外殻３ｔの口径を更に小さくできるので好都合である。
【００３４】
なお、上述した例では掘進機２は牽引機３０により牽引し前進させるようにした。これにより掘進機２の推進反力を従来のように打設した埋め戻し材ＵＭにとらずに済むので、該埋め戻し材ＵＭが硬化し推進反力に耐えるだけの強度を発揮するまで待たずに済むため作業時間を短縮することができ好都合である。しかしながら本発明においては、掘進機２の推進手段としては、上述した例に限定されず、打設した埋め戻し材ＵＭに反力を求める従来タイプの推進手段を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のバックフィルシールド掘進機の一例である埋め戻し装置のうち掘進機側を示した側断面図である。
【図２】図２は、図１に示す掘進機を正面から見た図である。
【図３】図３は、図１に示す掘進機のフード部における拡大図である。
【図４】図４は、埋め戻し装置全体を模式的に示した図である。
【図５】図５は、牽引機を示した側断面図である。
【図６】図６は、図５に示す牽引機を正面から見た図である。
【図７】図７は、図５のＸ１−Ｙ１断面図である。
【図８】図８は、図５に示す牽引機での牽引手順を示した模式図である。
【符号の説明】
１……バックフィルシールド掘進機（埋め戻し装置）
３……殻体（前部本体）
８……カッタ
９ｖ……覆工挿入空間（挿入空間）
１０……ベアリング装置（第1ベアリング装置）
１１……ベアリング装置（第２ベアリング装置）
１３……動力伝達シャフト（駆動シャフト）
１４……掘削手段（掘削装置）
１６……駆動モータ
２０……殻体（後部本体）
２１……埋め戻し材打設手段（隔壁）
２３……埋め戻し材打設手段（打設管）
５０……地盤
６０……既設トンネル（トンネル）
６１……覆工構造物（一次覆工構造物）
ＵＭ……埋め戻し材
【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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