(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転により切羽を掘削する回転式の第１カッタを同一平面内に所定間隔を隔てて複数設け、
それら第１カッタの間に、揺動により切羽を切削する揺動式又は揺動式と回転式とが切り換えられる第２カッタを、上記第１カッタと同一平面の位置と上記第１カッタに対して軸方向にずれた位置とに切り換え移動可能に設け、
上記第２カッタは、上記第１カッタと同一平面に位置するとき、上記第１カッタの回転域に進入しない揺動角度で揺動し、上記第１カッタに対して軸方向にずれた位置に移動したとき、上記揺動角度が上記第１カッタの切羽側から見た回転域に進入する角度にまで広がるか又は回転駆動されることを特徴とする多連型シールド掘進機。
【請求項２】
上記第１および第２カッタの後方に共通の土砂取込室を形成し、上記第２カッタが第１カッタと同一平面位置のときには上記土砂取込室内を第１カッタと第２カッタとに仕切ると共に、第２カッタが第１カッタに対して軸方向にずれたときには上記土砂取込室内を連通する仕切手段を設けた請求項１に記載の多連型シールド掘進機。
【請求項３】
上記仕切手段に、上記土砂取込室内を第１カッタと第２カッタとに仕切ったとき、各室を連通すべく開閉するゲートを設けた請求項２に記載の多連型シールド掘進機。
【請求項４】
上記ゲートが、仕切手段に設けられた土圧センサの出力値に応じて、切羽の土圧を保持すべく自動的に開閉制御される請求項３に記載の多連型シールド掘進機。
【請求項５】
上記土砂取込室内に切羽の土砂を取り込むためにシールドフレームから切羽側に延出して形成された土砂取込口の内面に、上記第２カッタの軸方向の移動と一体的に移動する庇部材を配置し、
該庇部材は、第２カッタが第１カッタに対して軸方向後方にずれた位置に移動した際、第１及び第２カッタの並設方向及び軸方向の両方向に対して直交する方向に臨んで、第１カッタと第２カッタとの軸方向の間に形成される隙間を、第２カッタが軸方向前方に移動して第１カッタと同一平面位置となったときに覆うように形成されている請求項２〜４のいずれかに記載の多連型シールド掘進機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の回転カッタを有する多連型シールド掘進機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多連型シールド掘進機は、シールドフレームの前面に複数の回転カッタを有し、これら回転カッタによって複数の円が連なった断面のトンネルを掘削するものである。この種の多連型シールド掘進機として、図１４および図１５に示すものが知られている。
【０００３】
この多連型シールド掘進機は、断面ピーナッツ型に形成された筒状のシールドフレームａの前面に３個の回転カッタｂが各カッタスポークｃを噛み合わせて配置されており、各回転カッタｂを同期連動させて回転させることにより、断面ピーナッツ型のトンネルを掘削するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなタイプにおいては次のような問題点がある。
【０００５】
隣接する回転カッタｂ同士の重複部分が双方の回転カッタｂで掘削されるため、各カッタモータｆは余分な掘削力を消費することとなる（過剰装備）。
【０００６】
上記重複部分の掘削スピードがその他の部分よりも速くなるため、切羽が不安定となる虞がある。
【０００７】
各カッタスポークｃに設けられたビットｄのすり減りが、隣接する回転カッタｂ同士で干渉するため、ビットｄの摩耗予測（設計）が難しい。
【０００８】
３個の回転カッタｂを同期して回転させるため、制御装置が不可欠であり、コストアップとなる。
【０００９】
左右の回転カッタｂの回転速度を独立に制御できないため、例えば左右の切羽の硬さが異なる場合であっても、左右の回転カッタｂを同一速度で回転させなければならず、シールド機の直進が保ちずらくなる。
【００１０】
中央の回転カッタｂのカッタスポークｃの先端と左右の回転カッタｂの回転軸との間に一定の隙間ｘが必要なため、左右の回転カッタｂの回転軸の軸間距離Ｌを短くすると、中央の回転カッタｂの直径Ｄを小さくせざるを得ない。このため、中央の回転カッタｂの外周部に掘削不能な切残部分ｅ（クロスハッチ部分）が発生する。
【００１１】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、重複掘削域をなくすことができ、各カッタを独立に制御できる多連型シールド掘進機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく創案された本発明に係る多連型シールド掘進機は、回転により切羽を掘削する回転式の第１カッタを同一平面内に所定間隔を隔てて複数設け、それら第１カッタの間に、揺動により切羽を切削する揺動式又は揺動式と回転式とが切り換えられる第２カッタを、上記第１カッタと同一平面の位置と上記第１カッタに対して軸方向にずれた位置とに切り換え移動可能に設け、上記第２カッタは、上記第１カッタと同一平面に位置するとき、上記第１カッタの回転域に進入しない揺動角度で揺動し、上記第１カッタに対して軸方向にずれた位置に移動したとき、上記揺動角度が上記第１カッタの切羽側から見た回転域に進入する角度にまで広がるか又は回転駆動されるものである。
【００１３】
本発明によれば、第２カッタを第１カッタと同一平面の位置としたとき、第１カッタ同士の間に設けられた第２カッタが、隣接する第１カッタの回転域を避けて揺動するため、各カッタの重複掘削域がなくなる。よって、過剰設備が不要となり経済性が向上する。また、各カッタが互いに干渉しないため、全カッタを独立に制御できる。例えば、左右の切羽の硬さが異なる場合にはこれに応じて左右の第１カッタの回転速度を変えて直進させたり、さらに積極的に左右の第１カッタの回転速度を変えてカーブ掘進すること等も可能となる。
【００１４】
ところで、上述のように第２カッタを第１カッタと同一平面に配置すると、第２カッタの揺動角度が第１カッタの回転域によって規制されるため、第１カッタの回転域と第２カッタの揺動域との間に僅かな未掘削域が生じることが避けられない。この未掘削域の存在は、掘進機が立坑から発進する際の立坑壁（高強度壁）の掘削や硬質地盤の掘削において大きな障害となる。
【００１５】
そこで、本発明は、第２カッタを、第１カッタと同一平面の位置から軸方向に移動自在に設け、第１カッタに対して軸方向にずれたとき揺動範囲が広がるか又は回転駆動するようにしている。
【００１６】
これにより、第１カッタに対して軸方向に位相がずらされた第２カッタは、第１カッタの回転域と干渉しなくなるため、第２カッタの揺動範囲を第１カッタ側まで拡大するか、または第２カッタを回転させることができる。このようにして第１および第２カッタによって切羽を重複掘削することにより、前述の未掘削域をなくすことができ、硬質地盤等を健全に掘削できる。
【００１７】
さて、上述のように第２カッタを第１カッタと同一平面に位置させて揺動させる場合、殊に流動性の高い軟弱地盤等においては、切羽の土砂が第２カッタで掘削されることなくその揺動域を通って後方に形成された各カッタ共通の土砂取込室に流入し、切羽の保持が困難になることが考えられる。そこで、かかる土砂の土止めのため、次の構成が創案された。
【００１８】
すなわち、上記第１および第２カッタの後方に共通の土砂取込室を形成し、上記第２カッタが第１カッタと同一平面位置のときには上記土砂取込室内を第１カッタと第２カッタとに仕切ると共に、第２カッタが第１カッタに対して軸方向にずれたときには上記土砂取込室内を連通する仕切手段を設ける。
【００１９】
この構成によれば、軟弱地盤を掘削する場合においては、第２カッタを第１カッタと同一平面に位置させ、仕切手段により土砂取込室内を第１カッタと第２カッタとに仕切る。すると、第２カッタの揺動域から流入した切羽の土砂は、第２カッタ後方の室内にて一旦土止めされるため、切羽が保持される。
【００２０】
他方、硬質地盤や立坑発進時の高強度壁を掘削する場合には、第２カッタを第１カッタに対して軸方向にずらして回転駆動し、仕切手段により土砂取込室内を連通する。こうしても、切羽が硬いため、切羽の土砂が第２カッタの揺動域から土砂取込室内に流入することはなく、切羽が崩れることはない。
【００２１】
また、上記仕切手段に、上記土砂取込室内を第１カッタと第２カッタとに仕切ったとき、各室を連通すべく開閉するゲートを設けてもよい。このゲートが、仕切手段に設けられた圧力センサの出力値に応じて、切羽の土圧を保持すべく自動的に開閉制御されるものでもよい。
【００２２】
また、上記土砂取込室内に切羽の土砂を取り込むためにシールドフレームから切羽側に延出して形成された土砂取込口の内面に、上記第２カッタの軸方向の移動と一体的に移動する庇部材を配置し、該庇部材は、第２カッタが第１カッタに対して軸方向後方にずれた位置に移動した際、第１及び第２カッタの並設方向及び軸方向の両方向に対して直交する方向に臨んで、第１カッタと第２カッタとの軸方向の間に形成される隙間を、第２カッタが軸方向前方に移動して第１カッタと同一平面位置となったときに覆うように形成されていてもよい。こうすれば、地山の土砂が第１カッタと第２カッタとの隙間を通って各カッタで掘削されることなく土砂取込室内に浸入することが防止され、切羽が安定して保持される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００２４】
図１は本実施形態に係る多連型シールド掘進機（３連タイプ）の平断面図、図２は図１の II-II線矢視図、図３は図１の III-III線矢視断面図、図４は図１の IV-IV線矢視断面図である。
【００２５】
図示するように、３個の円が重合された断面のシールドフレーム１の前面には、回転により切羽を掘削する第１カッタ２ａ，２ｂが同一平面内に所定間隔を隔てて２個設けられ、それら第１カッタ２ａ，２ｂの間にその回転域を避けて揺動する第２カッタ３が設けられている。
【００２６】
これら第１および第２カッタ２ａ，２ｂ，３の後方には、共通の土砂取込室４が設けられている。土砂取込室４は、各カッタ２ａ，２ｂ，３で掘削された土砂を一時的に取り込むものであり、シールドフレーム１内を切羽側と機内側とに仕切る隔壁５と、隔壁５から切羽側へシールドフレーム１と同断面形状で延出されたフード６とを有している。上記フード６は土砂取込室４の土砂取込口を形成する。
【００２７】
第１カッタ２ａ，２ｂは、円板状のカッタ面板７と、カッタ面板７に開口された土砂取込用のスリット８と、スリット８に沿って設けられたビット９と、スリット８を開閉するシャッタ（図示せず）と、カッタ面板７の裏面に設けられたカッタフレーム１０とを有している。カッタフレーム１０は、カッタ面板７の直径より上記フード６の厚さ分だけ小径に形成されている。第１カッタ２ａ，２ｂは、カッタフレーム１０に設けられたセンターシャフト１１を介して隔壁５に軸支されており、シャフト１１に取り付けられたギヤ１２にモータ１３のピニオン１４が噛合されて回転駆動される。
【００２８】
第２カッタ３は、円柱状の取付座１５に 180度間隔で取り付けられた２本のカッタスポーク１６と、各カッタスポーク１６に沿って設けられたビット９とを有しており、取付座１５に設けられたセンターシャフト１７を介して、有底四角筒状の移動ボックス１８に取り付けられたカラー２３に軸支されている。移動ボックス１８は、第２カッタ３の揺動または回転反力を支持すべく、図４に示すように隔壁５に設けられた四角筒状の係合穴１９にスライド自在に係合されており、移動ジャッキ２０によって図１０に示すように隔壁５に対して軸方向に移動される。
【００２９】
各移動ジャッキ２０は、図４に示すように移動ボックス１８の四隅に配置されており、一端が移動ボックス１８に設けられたブラケット２１に接続され他端が隔壁５に設けられたブラケット２２に接続されている。移動ジャッキ２０が収縮すると図５および図１０(b) に示すように移動ボックス１８が係合穴１９に引き込まれて第２カッタ３が第１カッタ２ａ，２ｂの後方にずれ、移動ジャッキ２０が伸長すると図６および図１０(a) に示すように移動ボックス１８が係合穴１９から突出して第２カッタ３が第１カッタ２ａ，２ｂと同一平面に位置する。
【００３０】
移動ボックス１８には、第２カッタ３のセンターシャフト１７を軸支するためのカラー２３と、センターシャフト１７を駆動するためのモータ２４とが設けられている。モータ２４は、その回転軸に設けられたピニオン２５が図１０に示すようにセンターシャフト１７の外歯ギヤ２６に噛合されており、第２カッタ３を駆動する。詳しくは、モータ２４は、図６に示すように第２カッタ３が第１カッタ２ａ，２ｂと同一平面に位置したときには所定角度で正逆回転して図２に示すように隣接する第１カッタ２ａ，２ｂの回転域を避けて第２カッタ３を揺動させ、図５に示すように第２カッタ３が第１カッタ２ａ，２ｂの後方にずれたときには第２カッタ３を回転駆動（または揺動角を広げて揺動）する。
【００３１】
上記土砂取込室４内には、第２カッタ３が第１カッタ２ａ，２ｂと同一平面位置のときには土砂取込室４内を第１カッタ室４ａと第２カッタ室４ｂとに仕切ると共に、第２カッタ３が第１カッタ２ａ，２ｂに対して軸方向にずれたときには土砂取込室４内を連通する仕切手段２７が設けられている。仕切手段２７は、図１、図３および図１０に示すように第２カッタ３のカラー２３に固設された中央隔壁２８と、図１および図３に示すように各第１カッタ２ａ，２ｂのカッタフレーム１０を囲繞するようにフード６に設けられた境界部仕切板２９とを有している。
【００３２】
境界部仕切板２９は、各第１カッタ２ａ，２ｂのカッタフレーム１０に沿って円弧状に形成されており、土砂取込室４の土砂取込口（フード６の開口）を各カッタ２ａ，２ｂ，３ごとに仕切る。これにより、第１カッタ２ａ，２ｂは、そのカッタフレーム１０がフード６の左右開口部６ａおよび境界部仕切板２９により形成された第１カッタ２ａ，２ｂ専用のリング状の土砂取込口３０（図３参照）に回転自在に係合され、カッタ面板７のみが切羽に臨むようになっている。また、上記境界部仕切板２９は、図５に示すように第２カッタ３を後退させた際、回転駆動される第２カッタ３のビット９と干渉しないように、フード６の中央開口部から所定隙間Ｔを隔てて配置されている。
【００３３】
この構成によれば、境界部仕切板２９により仕切られた第１カッタ２ａ，２ｂ専用のリング状の土砂取込口３０が、カッタフレーム１０およびカッタ面板７によって蓋されるため、切羽の土砂は、第１カッタ２ａ，２ｂについては、常にカッタ面板７のスリット８を通って土砂取込室４に取り込まれることとなり、切羽側と土砂取込室４側とのシール性が高まる。このシール性が低いと、切羽の土砂がその土圧水圧によってどんどん土砂取込室４内に浸入するため、切羽の保持が困難になる。これは、特に流動制の軟弱地盤の場合に顕著となるが、本実施形態ではこれが防止される。
【００３４】
上記中央隔壁２８は、図３に示すように土砂取込室４内を仕切るべく、三味線のばちを背中合わせ接続したような形状に形成されてカラー２３に固定されており、第２カッタ３の軸方向の移動と一体的に移動する。中央隔壁２８は、図８に示すように前方に移動されたとき上記境界部仕切板２９に当接すべく同様に円弧状に形成された縁部３１と、図６および図１０に示すように第２カッタ３の軸方向の移動と一体的に移動して各カッタ２ａ，２ｂ，３の軸方向の隙間Ｔ（図５参照）を覆う庇部材３２とを有している。
【００３５】
縁部３１は、図８に示すように中央隔壁２８の左右縁に設けられており、第２カッタ３を第１カッタ２ａ，２ｂと同一平面位置に移動させたときには、境界部仕切板２９に当接して土砂取込室４内を第１カッタ室４ａと第２カッタ室４ｂとに仕切り、図７に示すように第２カッタ３を第１カッタ２ａ，２ｂの後方に移動させたときには、境界部仕切板２９から離間してそれらの間に第２カッタ３の回転スペース（または広範囲揺動スペース）を形成する。
【００３６】
庇部材３２は、図１０に示すように中央隔壁２８の上下縁に設けられており、図５に示すように第２カッタ３を第１カッタ２ａ，２ｂの後方に移動させたときには、図１０(b) に示すようにカラー２３と一体的に後進してフード６内に収納されて図５に示すように第２カッタ３の回転または広角度揺動を許容し、図６に示すように第２カッタ３を第１カッタ２ａ，２ｂと同一平面に移動させたときには、図１０(a) に示すようにカラー２３と一体的に前進してフード６から突出し、第２カッタ３と第１カッタ２ａ，２ｂとの軸方向の隙間Ｔを覆って土砂が第１および第２カッタ２ａ，２ｂ，３の軸方向の隙間Ｔから土砂取込室４内に浸入することを防止する。
【００３７】
中央隔壁２８には、図８に示すように土砂取込室４内を第１カッタ室４ａと第２カッタ室４ｂとに仕切ったとき、各室を連通すべく開閉するゲート３３が設けられている。ゲート３３は、図２および図３に示すように中央隔壁２８の上下に開口された中央土砂取込口３４にそれぞれ設けられており、図８に示すように第２カッタ室４ｂ内に取り込まれた土砂を第１カッタ室４ａへ導く。各ゲート３３は、図８に示す中央隔壁２８に設けられた圧力センサ３５の出力値に応じて、切羽の土圧を保持すべく自動的に開閉制御される。
【００３８】
詳しくは、図１１〜図１３に示すように、中央土砂取込口３４は、土砂を案内する窪み部３６に設けられており、格子状の金枠３７を有している。金枠３７は、第２カッタ３により十分ほぐされることなく第２カッタ室４ｂ内に浸入してきた土塊を細分化する。金枠３７の背面には、ゲート３３を径方向に移動自在に案内するガイド３８が設けられており、このガイド３８にゲート３３がスライド自在に係合されている。ゲート３３は、中央土砂取込口３４を挟んでその左右に配置されたジャッキ３９によって開閉される。ジャッキ３９は、一端がゲート３３のブラケット４０に他端が中央隔壁２８のブラケット４１に接続されており、図８に示す圧力センサ３５の出力値に応じて切羽の土圧を保持すべくゲート３３を開閉制御する。
【００３９】
ゲート３３の背面側の第１カッタ室４ａ（共通の土砂取込室４）の隔壁５には、図４に示すように、送泥管４２、排泥管４３および還流管４４が接続されている。これにより、土砂取込口４内に取り込まれた土砂は、送泥管４２からの泥水と混ざって切羽の土圧水圧を保持しつつ、排泥管４３を通って機内側に運び出される。ここで、上記隔壁５に別の水圧センサを設け、その水圧センサの出力値に応じて第１カッタ室４ａの切羽水圧制御は通常の泥水流体輸送系の水圧制御によって行なう。
【００４０】
排泥管４３は、各カッタ２ａ，２ｂ，３の後方にそれぞれ位置して３本設けられているが、第１カッタ室４ａが最終的には各カッタ共通であるためこれらを同時に使用する必要はなく、内２本を予備にできる。各排泥管４３の近傍および中央の送泥管４２の近傍には土砂の流動性を高めるべく回転するアジテータ４５ａ，４５ｂが設けられている。特に、中央のアジテータ４５ａは、図９に示すように第２カッタ３で掘削されることなくその揺動域を通って第２カッタ室４ｂに取り込まれ、ゲート３３を通って第１カッタ室４ａに浸入してきた土砂（十分にほぐされていない）をほぐす機能をも有している。
【００４１】
以上の構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００４２】
流動性の高い粘度等の軟弱地盤を掘進するときには、図６および図８に示すように第２カッタ３を第１カッタ２ａ，２ｂと同一平面位置までに前方に移動させ、第２カッタ３を第１カッタ２ａ，２ｂの回転域を避けて揺動させる。これにより、各カッタ２ａ，２ｂ，３の重複掘削域がなくなるため、過剰な掘削力を各カッタ２ａ，２ｂ，３のモータ１３，２４に作用させる必要がなくなり、経済性が向上する。
【００４３】
また、各カッタ２ａ，２ｂ，３の重複掘削域がなくなるため、各カッタ２ａ，２ｂ，３は互いに干渉することなく、同期装置が不要となる上、全カッタ２ａ，２ｂ，３を独立に制御できる。たとえば、左右の切羽の硬さが異なる場合に、左右の第１カッタ２ａ，２ｂの回転速度を変えることにより、掘進機を直進させることができる。また、左右の第１カッタ２ａ，２ｂの回転速度を積極的に変えてカーブ掘進することもできる。
【００４４】
また、中央の第２カッタ３は、その径方向の長さを十分長くしても、揺動角度を調節することにより、左右の第１カッタ２ａ，２ｂの回転域を避けて揺動させることができる。よって、図１４に示す従来のものでは軸間距離Ｌを短くしたとき避け得なかった中央のカッタｂの外周部の切残部ｅが、本実施形態では軸間距離Ｌの長短に拘らず解消できる。
【００４５】
また、第２カッタ３が前方へ移動すると、図８に示すようにこれと一体的に中央隔壁２８が前方へ移動して境界部仕切板２９に当接し、土砂取込室４内を第１カッタ室４ａと第２カッタ室４ｂとに仕切る。これにより、揺動する第２カッタ３で掘削された土砂および第２カッタ３で掘削されることなくその揺動域を通った土砂は、一旦第２カッタ室４ｂに取り込まれ、ゲート３３により土圧制御された後、第１カッタ室４ａに浸入する。
【００４６】
すなわち、第２カッタ３前方の切羽は、境界部仕切板２９および中央隔壁２８によって第１カッタ室４ａから切り離されて第２カッタ室４ｂ内にシールされ、中央隔壁２８に設けられた土圧センサ３５およびゲート３３により土圧制御されるため、崩壊することなく確実に保持される。仮にこのシール性が低いと（図７参照）、第２カッタ３前方の土砂がどんどん土砂取込室４（第１カッタ室４ａ）内に浸入してしまい、切羽の保持が困難になるのであるが、本実施形態ではこれが防止できる。
【００４７】
他方、第１カッタ２ａ，２ｂ前方の土砂は、図８に矢印４０で示すように各第１カッタ２ａ，２ｂのカッタ面板７に開口されたスリット８を通って第１カッタ室４ａに取り込まれる。ここで、第１カッタ室４ａの隔壁５に設けられた別の水圧センサ（図示せず）の出力値に基づいて通常の泥水流体輸送系の切羽水圧制御により、第１カッタ室４ａ内の水圧制御は、行なわれる。これにより、各カッタ２ａ，２ｂ，３前方の切羽の土圧水圧を確実に保持でき、切羽の崩壊を防止できる。
【００４８】
ところで、第２カッタ３を第１カッタ２ａ，２ｂの間で揺動させると、第２カッタ３の揺動域と第１カッタ２ａ，２ｂの回転域との間に僅かな未掘削域が生じる。しかし、流動性の高い粘度等の軟弱地盤を掘進するという点を考慮すれば、第２カッタ３は、ビット９による切削ではなく揺動によって切羽の土砂をほぐし、これを切羽の土圧水圧により第２カッタ室４ｂ内に取り込むことができれば十分である。第２カッタ室４ｂ内に取り込まれた土砂は、切羽の土圧水圧によってゲート３を通じて第１カッタ室４ａに押し込まれる。
【００４９】
また、このように第２カッタ３が前方へ移動すると、図６および図１０(a) に示すようにこれと一体的に庇部材３２が前方へ移動し、第２カッタ３と第１カッタ２ａ，２ｂとの軸方向の隙間Ｔを覆う（図５参照）。これにより、土砂が上記隙間Ｔを通ってカッタ２ａ，２ｂ，３で掘削されることなく土砂取込室４内に浸入することが防止され、切羽が保持される。仮に、庇部材３２がないとすると、土砂が上記隙間Ｔから土砂取込室４内にどんどん浸入してしまい、切羽の保持が困難になるのであるが、本実施形態ではこれが防止できる。
【００５０】
次に、掘進機を立坑から発進させる際の立坑壁（高強度壁）や硬質地盤の掘削を行うときには、図５および図７に示すように第２カッタ３を第１カッタ２ａ，２ｂの後方にずらし、第２カッタ３を回転駆動するか又は第２カッタ３の揺動角を切羽側からみて第１カッタ２ａ，２ｂの回転域まで広げる。
【００５１】
このように第１カッタ２ａ，２ｂの掘削域と第２カッタ３の掘削域とを切羽側から見てラップさせれば、第２カッタ３と第１カッタ２ａ，２ｂとを同一平面内としたときに生じる第２カッタ３の揺動域と第１カッタ２ａ，２ｂの回転域との間の未掘削域がなくなる上、ラップ部分において切削性が高まる。よって、高強度壁や硬質地盤が切削不能をなることはなく、健全に効率よく掘削できる。
【００５２】
このとき、中央隔壁２８は図７に示すように境界部仕切板２９から離間することとなるが、切羽は、高強度壁や硬質地盤であるため崩壊することなく自立する。よって、上述の第２カッタ室４ｂによる土止めを行わなくとも、切羽の土砂が土圧等によって自然に土砂取込室４に浸入することはなく、切羽が崩れることはない。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような優れた効果を発揮できる。
【００５４】
(1)請求項１記載の発明によれば、第２カッタを第１カッタと同一平面としたとき、第１カッタと第２カッタとの重複掘削域がなくなるので、過剰な掘削力を消費することがなくなり、経済性が向上する。
【００５５】
(2)請求項１記載の発明によれば、第２カッタを第１カッタに対して軸方向にずらしたとき、切羽に未掘削域がなくなり、硬質地盤でも健全に掘削できる。
【００５６】
(3)請求項２記載の発明によれば、仕切手段が土砂取込室内を各カッタ毎に仕切って土圧を保持するため、切羽を保持できる。
【００５７】
(4)請求項３記載の発明によれば、仕切手段により仕切られた各室の土砂の土圧を、仕切手段に設けられてたゲートの開閉によって制御できる。
【００５８】
(5)請求項４記載の発明によれば、ゲートが土圧センサの出力値に応じて開閉されるため、切羽の土圧が自動的に制御される。
【００５９】
(6)請求項５記載の発明によれば、庇部材が各カッタの軸方向の隙間を覆うので、その隙間から土砂取込室内に流入しようとする土砂の浸入を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す多連型シールド掘進機の平断面図である。
【図２】図１の II-II線矢視図である。
【図３】図１の III-III線断面図である。
【図４】図１の IV-IV線断面図である。
【図５】上記多連型シールド掘進機の平面図である（第２カッタをずらしたとき）。
【図６】上記多連型シールド掘進機の平面図である（第２カッタが同一平面のとき）。
【図７】図５の部分断面図である。
【図８】図６の部分断面図である。
【図９】図２の IX-IX線断面図である。
【図１０】図２の X-X線断面図である。
【図１１】ゲートを後方からみた図である。
【図１２】図１１の XII-XII線断面図である。
【図１３】図１２の XIII-XIII線断面図である。
【図１４】従来の多連型シールド掘進機の正面図である。
【図１５】従来の多連型シールド掘進機の平断面図である。
【符号の説明】
２ａ  第１カッタ
２ｂ  第１カッタ
３  第２カッタ
４  土砂取込室
４ａ  第１カッタ室
４ｂ  第２カッタ室
２０  第２カッタを移動するジャッキ
２７  仕切手段
３２  庇部材
３３  ゲート
３５  土圧センサ
【図１】
0003832900.tif 000002
【図２】
0003832900.tif 000003
【図３】
0003832900.tif 000004
【図４】
0003832900.tif 000005
【図５】
0003832900.tif 000006
【図６】
0003832900.tif 000007
【図７】
0003832900.tif 000008
【図８】
0003832900.tif 000009
【図９】
0003832900.tif 000010
【図１０】
0003832900.tif 000011
【図１１】
0003832900.tif 000012
【図１２】
0003832900.tif 000013
【図１３】
0003832900.tif 000014
【図１４】
0003832900.tif 000015
【図１５】
0003832900.tif 000016