(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘削機の外殻を構成するスキンプレートの長さ方向の少なくとも一部が、同軸状に配され且つ軸線方向に相対スライド自在とされることで伸縮可能とされた２つの筒体の組み合わせで構成されており、前記２つの筒体が、外筒体と該外筒体の内周に配された内筒体との二重構造として組み合わせられ、前記外筒体と内筒体の対向する周面に形成された凹部と凸部が嵌まり合うことで、外筒体と内筒体が厚さ方向にラップしていることを特徴とするシールド掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘削機に関する
【０００２】
【従来の技術】
図４は一般的な従来のシールド掘削機の概略構成を示している。このシールド掘削機１０は、その外殻を構成するスキンプレート３の前部に、地山を掘削するためのカッタ１を備えた前胴部２を首振り可能に設けたもので、スキンプレート３内には、掘削した土砂を後方に送るための機構やセグメント７を所定形状に組み立てるエレクタ、組み立てたセグメントに反力を得てシールド掘削機１０を推進させるための推進ジャッキ４等の各種機構が備えられている。
【０００３】
このシールド掘削機１０は、スキンプレート３のテール部を長く設定し、通常のシールド掘削機に比べて１リング多い、２リング分のセグメント７を組み立てることができるようにしたもので、これにより、高速化施工に寄与できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように全長を長く設定したシールド掘削機１０は、その反面、急曲線施工が難しいという問題を有している。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、急曲線施工に対応できるようにした、全長を長くすることの可能なシールド掘削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】
請求項１の発明のシールド掘削機は、シールド掘削機の外殻を構成するスキンプレートの長さ方向の少なくとも一部が、同軸状に配され且つ軸線方向に相対スライド自在とされることで伸縮可能とされた２つの筒体の組み合わせで構成されており、前記２つの筒体が、外筒体と該外筒体の内周に配された内筒体との二重構造として組み合わせられ、前記外筒体と内筒体の対向する周面に形成された凹部と凸部が嵌まり合うことで、外筒体と内筒体が厚さ方向にラップしていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、各実施形態に共通のシールド掘削機の全体構成を示す概略側断面図である。このシールド掘削機２０は、その外殻を構成するスキンプレート３の前部に、地山を掘削するためのカッタ１を備えた前胴部２を首振り可能に設け、スキンプレート３の内部に、掘削した土砂を後方に送るための機構や、セグメント７を所定形状に組み立てるエレクタ、組み立てたセグメントに反力を得てシールド掘削機２０を推進させるための推進ジャッキ４等の各種機構を設けたもので、スキンプレート３のテール部を、固定筒体３Ａと可動筒体３Ｂの組み合わせで構成している。
【００１２】
可動筒体３Ｂは、固定筒体３Ａに対して同軸に配され且つ軸線方向にスライド自在に組み合わせられており、可動筒体３Ｂを矢印方向にスライドさせることにより、スキンプレート３のテール部の長さを調節できるようになっている。
【００１３】
即ち、図１（ａ）に示すように、可動筒体３Ｂを後側に伸長させれば、シールド掘削機２０の全長をＬ１と長くすることができ、図１（ｂ）に示すように、可動筒体３Ｂを退縮させれば、シールド掘削機２０の全長をＬ２と短くすることができるようになっている。この場合、可動筒体３Ｂの伸縮長さは、セグメント７の幅（軸線方向長さ）などに応じて設定されており、テール部の長さを長くした場合は２リングのセグメント７に対応し、テール部の長さを短くした場合は１リングのセグメント７に対応するようになっている。
【００１４】
このように固定筒体３Ａと可動筒体３Ｂの組み合わせでスキンプレート３のテール部を構成した場合、これらを内筒体と外筒体の二重構造で単純に構成したとすると、テール部の厚さが大きくなってしまう。そこで、本発明では、固定筒体３Ａと可動筒体３Ｂを、厚さ方向にラップさせた状態で組み合わせている。その具体的な構造例について以下に説明する。
【００１５】
図２に示す第１実施形態の構造では、スキンプレート２３のテール部を、固定筒体としての内筒体２３Ａと、その外周に配された可動筒体としての外筒体２３Ｂの組み合わせで構成している。そして、内筒体２３Ａと外筒体２３Ｂの対向する周面に形成した波形状の凹部２５Ａ、２５Ｂと凸部２４Ａ、２４Ｂを互いに嵌め合わせることで、内筒体２３Ａと外筒体２３Ｂを厚さ方向にラップさせ、各筒体２３Ａ、２３Ｂの強度を維持しながら（各筒体２３Ａ、２３Ｂは横断面が波形の凹凸形状になっていることにより軸方向強度が高まる）、スキンプレート２３のテール部としての全厚さを小さく抑えている。
【００１６】
このようなテール部の構造を持つシールド掘削機では、前述したように、外筒体２３Ｂを後側にスライドさせることでシールド掘削機の全長を長くすることができ、外筒体２３Ｂを前側にスライドさせることでシールド掘削機の全長を短くすることができる。従って、通常の直線施工の際には、全長を長く設定して、２リング分のテール部で掘進し、急曲線施工の際には、全長を短く設定して、１リング分のテール部で掘進する。このようにすることで、高速化施工に対応しながら、急曲線施工にも対応できるようになる。なお、急曲線部ではセグメント７の幅も小さいので、テール部が短くなっても、シールド掘削機としての機能は何ら損なわれない。
【００１７】
ここでは、外筒体２３Ｂをスライドさせるための機構については図示省略してあるが、外筒体２３Ｂのスライドは、専用の駆動機構で行ってもよいし、推進ジャッキを用いて行ってもよいし、チェーンブロックやウィンチ等を用いて手動で行ってもよい。
【００１８】
図３（ａ）、（ｂ）は第２実施形態のスキンプレート３３のテール部の構造を示している。この構造では、スキンプレート３３を構成する可動筒体３３Ｂを、軸線を揃えて筒状に配された多数のロッド３２の集合体で構成し、固定筒体３３Ａを、前記各ロッド３２が軸線方向スライド自在に挿入されるパイプ３１の筒状集合体で構成している。ロッド３２は先端が連結リング３５により環状に連結されており、パイプ３１は全部が一体に結合されている。なお、パイプ３１の集合体の代わりに、ロッド３２の挿入孔を周壁の厚さ内に多数備えた多孔筒体（中空筒体）を使用してもよい。また、ロッド３２は中実でも中空でもよい。
【００１９】
このような構造において、各ロッド３２はパイプ３１に対してスライド可能に挿入されているので、ロッド３２の集合体よりなる可動筒体３３Ｂは、パイプ３１の集合体よりなる固定筒体３３Ａに対して、軸線方向にスライド自在となっている。従って、前記第１実施形態と同様の使い方ができる。しかも、この構造の場合、スキンプレート３３のテール部の厚みがパイプ３１の径で決まるので、テール部の厚さを抑えることができる。また、パイプ３１とロッド３２の関係は油圧シリンダの関係と同じであるから、パイプ３１の中に作動油を封入することにより、パイプ３１とロッド３２とで、ロッド３２を伸縮駆動する油圧ジャッキを構成することもできる。そのようにすれば、可動筒体３３Ｂのスライド動作を、自身の油圧ジャッキとしての機能を用いて行うことができる。
【００２０】
なお、上記第１実施形態では、内筒体２３Ａを前方に位置させ、外筒体２３Ｂを後方に位置させたが、逆に位置させてもよい。また、第２実施形態では、固定筒体３３Ａをパイプ３１の集合体で構成し、可動筒体３３Ｂをロッド３２の集合体で構成したが、逆にしてもよい。即ち、固定筒体３３Ａをロッド３２の集合体で構成し、可動筒体３３Ｂをパイプ３１の集合体で構成してもよい。
【００２１】
また、上記実施形態では、２つの筒体（内筒体２３Ａ、外筒体２３Ｂ、固定筒体３３Ａ、可動筒体３３Ｂ）の組み合わせ構造をスキンプレートのテール部に配置したが、より前側に延長して配置してもよいし、スキンプレートの全長を２つの筒体の組み合わせで構成してもよい。
【００２２】
また、シールド掘削機の形状については何ら限定されるものではなく、例えば断面視円形の他、断面視矩形等、構築すべきトンネルの断面形状に合わせればよい。また、上記シールド掘削機では、２つの筒体の組み合わせとしているが、３つ以上の筒体の組み合わせとしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、スキンプレートの長さ方向の少なくとも一部を、相対スライド自在とされた２つの筒体の組み合わせで構成しているので、施工状況に応じてシールド掘削機の全長を調節することができる。従って、直線施工時は全長を長く設定することで高速施工化が可能であり、急曲線施工時は全長を短くすることで対応できるようになる。また、前記２つの筒体は、互いに厚さ方向にラップさせた状態で組み合わせているので、筒体の強度をできるだけ落とさずに、その部分の厚さを抑えられる。
【００２４】
さらに、２つの筒体を外筒体と内筒体で構成し、外筒体と内筒体の周面の凹部と凸部を嵌め合わせることで、外筒体と内筒体を厚さ方向にラップさせているので、筒体の強度を維持しながら全体の厚さを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明のシールド掘削機の全体構成を示す概略側断面図であり、（ａ）はシールド掘削機の全長を延ばした状態の図、（ｂ）は全長を短縮した状態の図である。
【図２】  本発明の実施形態のシールド掘削機の固定筒体と可動筒体の関係を示す要部拡大図である。
【図３】  （ａ）は本発明の別の実施形態のシールド掘削機の固定筒体と可動筒体の関係を示す要部拡大図、（ｂ）はその横断面図である。
【図４】  従来のシールド掘削機の例を示す概略側断面図である。
【符号の説明】
３  スキンプレート
３Ａ  固定筒体
３Ｂ  可動筒体
２０  シールド掘削機
２３  スキンプレート
２３Ａ  内筒体
２３Ｂ  外筒体
２４Ａ  凸部
２４Ｂ  凸部
２５Ａ  凹部
２５Ｂ  凹部
３１  パイプ
３２  ロッド
３３  スキンプレート
３３Ａ  固定筒体
３３Ｂ  可動筒体
【図１】
0003752660.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003752660.tif 000005