(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中にトンネルを掘削しながら後続する管体を順次トンネル内に推進、埋設することによって管路を形成するトンネル掘削機であって、外径が管体の内径よりも小径に形成され、管路内を通じて後方に撤去可能に先頭の管体内に配設されているトンネル掘削機の本体と、この掘削機本体に回転自在に支持され且つ上記先頭の管体の開口端から前方に突出しているカッタヘッドと、このカッターヘッドの駆動機構と、掘削機本体の後方に配されてトンネル掘削機の推進反力を受止する反力受け手段とからなり、この反力受け手段は隣接する管体の接合端面間に抜き取り可能に介装したリング部材から構成していることを特徴とする管路形成用トンネル掘削機。
【請求項２】
リング部材は管路の周方向に円弧状に湾曲した複数枚の分割リング片を組み合わせてなり、該分割リング片のうちの少なくとも一片はその周方向の両側接合端面を内周側に向かうに従って外方に傾斜した形状とし、このリング部材を隣接する前後管体間の接合端面間にその外周部を抜き取り可能に介装し、管体から内方に突出した内周部で掘削機本体の後端を受止していることを特徴とする請求項１に記載の管路形成用トンネル掘削機。
【請求項３】
リング部材は先頭の管体に接続した管体の前後にそれぞれ配設されていると共にこれらの前後リング部材における管体内に突出した内周部の対向面間に補強枠体を介在、連結してあり、この補強枠体は前後両端面を上記前後リング部材における管路内に突出した内周部の対向面に取り外し可能に連結し且つ管路の周方向に所定間隔毎に配設されている複数本の水平支持部材と、隣接する水平支持部材の対向面間に取り外し可能に連結した複数の円弧状枠材とからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管路形成用トンネル掘削機。
【請求項４】
掘削機本体の後端部と補強枠体間を複数本の方向修正ジャッキにより連結していることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の管路形成用トンネル掘削機。
【請求項５】
管路における先頭の管体の前端面に円環状の端面板を取り外し可能に固定し、この端面板の外周縁に前方に向かってフード部を突設していると共に、内周部を管体の内周面よりも内方に突出させてその後面にトンネル掘削機の掘削機本体の前端面をボルトにより着脱自在に連結し、トンネル掘削機のローリングを防止していることを特徴とする請求項１に記載の管路形成用トンネル掘削機。
【請求項６】
カッターヘッドの外径を管路の内径よりも小径に形成していると共に、このカッターヘッドにカッターヘッドの外周から放射状に出没するカッターツースを配設していることを特徴とする請求項１に記載の管路形成用トンネル掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地中に小口径の管体を埋設して管路を形成するためのトンネル掘削機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、地中に下水管等の小口径の管体を埋設するには、発進立坑から到達立坑に向かってトンネル掘削機を発進させ、一定長のトンネルが掘削される毎にトンネル掘削機の後端に管体を順次、直列状に後続させて管路を形成しながら推進、埋設していくことが行われている。そして、到達立坑まで管路が形成されると、到達立坑内からトンネル掘削機を引き上げることにより撤去している。
【０００３】
しかしながら、到達立坑が既設のマンホール等の狭隘な立坑である場合には、到達立坑を通じてのトンネル掘削機の引き上げが行えないため、トンネル掘削機を解体して撤去、回収しなければならず、その作業に多大な手間と労力を要することになる。
【０００４】
このため、特公平７−６８８７１号公報に記載されているように、トンネル掘削機を管体の内径よりも小径に形成して先頭の管体内に設置し、カッターヘッドを該管体の開口前端から突出させた状態にしてその胴体部の周壁に径方向に進退自在に螺通している押圧ボルトの先端押止板を上記管体の内周面に圧着させることにより固定し、この状態でトンネル掘削機を管体と共に推進させて一定長のトンネルを掘削する毎に順次、管体を接続することにより管路を構成し、トンネル掘削機が到達立坑に達すると、押圧ボルトを緩めて管体に対するトンネル掘削機の固定を解いたのち、トンネル掘削機を管路内を通じて発進立坑側に引き出し、撤去する管路の形成方法が開発された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記管路の形成方法によれば、トンネル掘削機を管体に固定するには、その胴体部の周壁に螺通している押圧ボルトを管体の内周面に圧着させることによって行っているために、掘進時には押圧ボルトに軸心に対して直交する方向に大きな推進反力が作用して押圧ボルトの先端押止板と管体の内周面との圧着力ではその推進反力を受止することが困難であり、この推進反力によって押止板が管体の内周面を後方に摺動してトンネル掘削機が後退し、カッターヘッドによる掘削が行えなくなるばかりでなく、カッターヘッドが管体の前端面に当たってカッターヘッドや管体が損傷するという問題点があった。
【０００６】
また、必要以上に押圧ボルトを管体の内周面に押し付けると、管体が破損する虞れがあるばかりでなく、推進反力によって押圧ボルト自体が湾曲変形したり破断し、作業を続行することができなくなるという問題点があった。このため、トンネル掘削機の後方の管体内周面に反力支持部材を複数本のアンカーボルトによって固定することも考えられるが、この場合には管体に反力支持部材固定用のボルト孔を穿設しなければならず、その上、管路の形成後にトンネル掘削機を引き戻す際に該反力支持部材を取り外すと、管体に上記多数のボルト孔が残存するために、このボルト孔を間詰めする必要が生じて施工が煩雑になると共に、ボルト孔の穿設によって管体が破損する虞れがあった。
【０００７】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、トンネル掘進時に作用する推進反力をその反力方向に面した管体の端面によって強固に受止させて円滑且つ確実な掘進を可能にすると共に管体に破損や欠損を生じさせる虞れのない管路形成用トンネル掘削機を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のトンネル掘削機は、請求項１に記載したように、地中にトンネルを掘削しながら後続する管体を順次トンネル内に推進、埋設することによって管路を形成するトンネル掘削機であって、外径が管体の内径よりも小径に形成され、管路内を通じて後方に撤去可能に先頭の管体内に配設されているトンネル掘削機の本体と、この掘削機本体に回転自在に支持され且つ上記先頭の管体の開口端から前方に突出しているカッタヘッドと、このカッターヘッドの駆動機構と、掘削機本体の後方に配されてトンネル掘削機の推進反力を受止する反力受け手段とからなり、この反力受け手段は隣接する管体の接合端面間に抜き取り可能に介装したリング部材から構成している。
【０００９】
上記トンネル掘削機において請求項２に係る発明は、上記リング部材を管路の周方向に円弧状に湾曲した複数枚の分割リング片の組み合わせによって形成していると共に、該分割リング片のうちの少なくとも一片はその周方向の両側接合端面を内周側に向かうに従って外方に傾斜した形状とし、このリング部材を隣接する前後管体間の接合端面間にその外周部を抜き取り可能に介装し、管体から内方に突出した内周部で掘削機本体の後端を受止していることを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項３に係る発明は、先頭の管体に接続した管体の前後側にそれぞれ上記リング部材を配設し、これらの前後リング部材における管体内に突出した内周部の対向面間に補強枠体を介在、連結してあり、この補強枠体は前後両端面を上記前後リング部材における管路内に突出した内周部の対向面に取り外し可能に連結し且つ管路の周方向に所定間隔毎に配設されている複数本の水平支持部材と、隣接する水平支持部材の対向面間に取り外し可能に連結した複数の円弧状枠材とから構成していることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、掘削機本体の後端を直接、補強枠体に支持させることなく、該掘削機本体の後端部を補強枠体に複数本の方向修正ジャッキを介して連結している構造としている。
【００１２】
請求項５に係る発明は、掘削機本体のローリング防止手段であって、管路における先頭の管体の前端面に円環状の端面板を取り外し可能に固定し、この端面板の外周縁に前方に向かってフード部を突設していると共に、内周部を管体の内周面よりも内方に突出させてその後面に掘削機本体の前端面をボルトにより着脱自在に連結してなる構造を有している。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、カッターヘッドの構造であって、このカッターヘッドの外径を管路の内径よりも小径に形成していると共に、その外周から放射状に出没するカッターツースを配設していることを特徴としている。
【００１４】
【作用】
発進立坑内から地中にトンネル掘削機の本体を内装している管体を推進させ、該管体の開口前端から突出しているカッターヘッドを回転されながらトンネルを掘進していく。この際、カッターヘッドの外周からカッターツースを突出させて管体が進入、埋設可能な径を有するトンネルを掘削する。管体の推進は発進立坑内に配設している推進ジャッキを伸長させることによって行われ、一本の管体の長さに等しい長さのトンネルが掘削される毎に、次の管体を後続させてその管体の後端面を推進ジャッキにより押し進める作業を繰り返すことにより地中に管路を形成していく。
【００１５】
管体を押し進めながらトンネル掘削機によって掘進する際に、管体の推進反力がカッターヘッドを介して掘削機本体に作用するが、掘削機本体の後端はリング部材に支持されてあり、このリング部材は隣接する管体の接合端面間に介装しているから、上記推進反力はこの推進反力の作用する方向に面した後続管体の前端面によって受止されることになる。そのため、推進反力が管体に強固に受止されてトンネル掘削機が後退することなく、さらには管体を損傷させることなく、円滑に掘進させることができる。
【００１６】
また、上記リング部材を先頭の管体に後続する管体の前後に配設する一方、補強枠体をこれらの前後リング部材における管路内に突出した内周部の対向面に介在させてこの補強枠体における管路の周方向に所定間隔毎に配設されている複数本の水平支持部材を前後リング部材の対向面に取り外し可能に連結すると共に隣接する水平支持部材間を円弧状枠材によって連結した構造としておくことにより、リング部材や補強枠体を管体にボルト止めすることなく強固な反力受け手段を形成することができ、従って、管壁に損傷を与えることはないと共にその撤去作業も容易に行える。
【００１７】
さらに、管路の前端面に端面板を取付けておき、この端面板に掘削機本体の前端面をボルトによって連結しておけば、カッターヘットの回転反力による掘削機本体のローリングの発生を防止することができる。
【００１８】
掘削機本体は、その後端面を上記リング部材に直接、受止させておいてもよいが、該掘削機本体の後端部と反力受け手段の上記補強枠体間を複数本の方向修正ジャッキにより連結しておけば、管路の方向修正や曲線管路の形成が容易に行うことができる。
【００１９】
トンネル掘削機が到達立坑に達すると、カッターヘッドにおける管体前方を掘削する上記カッターツースをカッターヘッド内に没入させる一方、掘削機本体とリング部材又は補強枠体との連結を解いたのちこれらのリング部材と補強枠体とを管路を通じて発進立坑側に撤去する。なお、管体前方を掘削するカッターツースに代えて上記カッターヘッドの外周に円環形状の外周カッター部材を着脱自在に装着しておいてもよく、この場合にはこのカッター部材を到達立坑内を通じて撤去する。また、上述したように、リング部材を複数枚の分割リング片の組み合わせによって形成しておけば、管体同士の接合端面間からの抜き取り作業が簡単に行える。こうして、リング部材又はリング部材と補強枠体とからなる反力受け手段を撤去したのち、トンネル掘削機を管路を通じて発進立坑側に引き戻すことにより撤去、回収する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、トンネル掘削機Ａはヒューム管からなる埋設すべき先頭の管体Ｐの管長よりも短い長さを有し、且つ、外径が上記管体Ｐの内径よりも小径に形成されている円筒胴形状の掘削機本体１と、この掘削機本体１の開口前端に一体に固着して該開口前端を閉塞している円板形状の隔壁板２と、この隔壁板２の中心部にその中心回転軸3aを回転自在に挿通、支持され且つ外径を上記管体Ｐの内径よりも小径に形成されているカッターヘッド３と、隔壁板２の背面に装着されてカッタヘッド３を回転駆動するモータ4aを備えた駆動機構４と、前端開口部を上記隔壁板２の下端部を貫通させた上記カッターヘッド３の下部背面に臨ませている土砂排出手段５とを備えてなるものである。
【００２１】
なお、上記土砂排出手段５は、円筒形状のケーシング5a内にスクリュー5bを回転自在に配設したスクリューコンベアから構成されてあり、前端から後端に向かって斜め上方に傾斜させた状態にして掘削機本体１に支持杆６によって支持されている。5cはスクリュー5bを回転駆動モータ、5dはケーシング5aの後端下周部に開閉板5eによって開閉させられる土砂排出口である。また、掘削機本体１はその下周部に管体Ｐの内底面上を転動可能なガイドローラ10を回転自在に軸支していてこのガイドローラ10を介して管体Ｐの内底面上に支持されている。
【００２２】
掘削機本体１の隔壁板２から前方に突出している上記カッターヘッド３は、図２に示すように中心駆動軸3aと外径が管体Ｐの内径よりも小径に形成している円環形状の周枠3bとの間に複数本のスクレーパツース31を前方に向かって突設しているアーム32と、複数本のカッタービット33を突設しているアーム34とを周方向に交互に中間駆動軸3aから放射状に配設してこれらのアーム32、34の外端を周枠3bに一体に固着してなり、さらに、カッタービット33を突設しているアーム34は中空に形成されていてこの中空内にカッターヘッド３の外周、即ち、周枠3bからアーム34の延長方向に突出するカッターツース35を備えた可動アーム部材36を出没自在に収納している。
【００２３】
この可動アーム部材36の出没手段は、図１に示すように上記アーム34内にジャッキ37を配設し、このジャッキ37のロッドの先端を可動アーム部材36に連結して該ロッドの伸縮によって行われ、伸長させた時に可動アーム部材36をカッターヘッド３から突出させて先頭の管体Ｐの前方地盤を掘削するように構成している。
【００２４】
また、この先頭の管体Ｐ内に配設された掘削機本体１の後端は、この管体Ｐの後端面に前端面を突き合わせ状に接続する後続管体P1側に装着した反力受け手段６に連結、支持させている。この反力受け手段６は前後に隣接する管体同士の接合端面間に抜き取り可能に介装したリング部材6Aと、このリング部材6Aに取り外し可能に装着した補強枠体6Bとからなり、リング部材6Aは図３、図５及び図６に示すように、外径が管体Ｐの外径と同等、若しくは僅かに小径で、内径が管体Ｐの内径よりも小径の一定厚みの円環形状の鋼板からなり、その内周部を管体Ｐの内周面からトンネルＴ内に突出させている。
【００２５】
このリング部材6Aは管体Ｐの周方向に円弧状に湾曲した所定の円弧長を有する複数枚の分割リング片6a、6a・・を組み合わせることによって形成されているもので、各分割リング片6a、6aにおける管体Ｐから内方に突出する内周部の片面には複数条の補強リブ61を周方向に一定間隔毎に突設していると共に両端縁に分割リング片同士をボルト63によって連結するためのボルト孔を設けたフランジ62を突設してあり、さらに、各分割リング片6aの内周側中央部に補強枠体6Bの水平支持部材6b1 の前後両端面をボルト64によって連結させるためのボルト孔を設けている。また、分割リング片6a、6a・・・のうち、頂部に配設されたリング片6a'は、リング部材6Aの組立て並びに解体を容易に行うために、他のリング片6aが前後管体の接合端面間に組み付けられた状態で、径方向に抜き差し可能となるように、その周方向の両側接合端面を内周側に向かうに従って外方に傾斜した形状となっている。
【００２６】
このように構成したリング部材6Aは、掘削機本体１を内装している上記先頭の管体Ｐとこの管体Ｐに後続する管体P1との接合端面間と、該後続管体P1とこの後続管体P1に接続した次の管体P2との接合端面間にその外周部を抜き取り可能に介装させてある。
【００２７】
一方、補強枠体6Bは図３、図４に示すように、上記後続管体P1と略同長の複数本の水平支持部材6b1 と、周方向に隣接する水平支持部材6b1 、6b1 間を連結する複数個の円弧状枠材6b2 とからなり、各水平支持部材6b1 を前後に対向する上記リング部材6A、6Aの内周部間に周方向に所定間隔毎に介在、配設して、その前後端面を周方向に一定間隔毎に設けている上記前後リング部材6A、6Aのボルト孔にボルト64により順次取り外し可能に連結している。さらに、円弧状枠材6b2 を周方向に隣接する水平支持部材6b1 、6b1 の前端部間と後端部間とに順次、介在させてその両端面をボルト65により取り外し可能に連結することによってリング状の補強枠部を形成している。また、上記リング部材6Aにおける頂部に配設した分割リング片6a' と同様に、円弧状枠材6b2 のうち、頂部に配設された円弧状枠材6b2'を他の円弧状枠材6b2 が組み付けられた状態で径方向に抜き差し可能となるように、その周方向の両側接合端面を内周側に向かうに従って外方に傾斜した形状にして補強枠体6Bの組立て並びに解体が容易に行えるように構成している。
【００２８】
この補強枠体6Bと上記リング部材6Aとからなる反力受け手段６は、トンネル掘削機Ａの掘進時における推進反力を受止して先頭管体Ｐ内でのトンネル掘削機Ａの後退を阻止するものであり、図１、図３においては掘削機本体１の後端部内周面と反力受け手段６における補強枠体6Bの各水平支持部材6b1 の前端部内周面間に複数本の方向修正ジャッキ７を連結し、この方向修正ジャッキ７を介して掘削機本体１に作用する推進反力を補強枠体6Bに支持させている。この場合、補強枠体6Bの各水平支持部材6b1 は方向修正ジャッキ７の周方向の配設間隔に等しい間隔毎に且つ各方向修正ジャッキ７と前後に対向するように組み立てられると共に方向修正ジャッキ７の後端に連結板９を取付けておき、この連結板９をボルトによって上記水平支持部材6b1 の前端部内面に取り外し可能に固定している。
【００２９】
なお、掘削機本体１を方向修正ジャッキ７を介して反力受け手段６に支持させることなく、直接、反力受け手段６に支持させるように構成しておいてもよい。図７はその一例を示すもので、反力受け手段６を上記前側のリング部材6Aのみ、即ち、先頭の管体Ｐと後続管体P1との接合端面間に抜き取り可能に介装した複数の分割リング片6aからなるリング部材6Aのみから構成しておき、このリング部材6Aにおける管体Ｐから内方に突出した内周部前面に掘削機本体１の後端面を当接、受止させた構造としているものである。
【００３０】
一方、掘削機本体１の前端側は先頭の管体Ｐの前端面に固定されている。この固定構造は図１、図７に示すように、先頭の管体Ｐの前端面に、外径が管体Ｐの外形に略等しく、内径が管体Ｐの内径よりも小径であってその内周部を管体Ｐの内方に突出させるように形成している円環状の端面板８を当てがって前面側からボルト81により管体Ｐの前端面に取り外し可能に固定していると共に、管体Ｐの前端面から内方に突出している該端面板８の内周部後面を掘削機本体１の前端面に当接させて前面側からボルト82により掘削機本体１の前端面、即ち、上記隔壁板２の外周部を端面板８の内周部に固定している。
【００３１】
次に、以上のように構成したトンネル掘削機によって発進立坑Ｂと到達立坑Ｃ間に管路Ｄを形成する方法について説明する。まず、先に埋設すべき管体Ｐ内にトンネル掘削機Ａを配設して掘削機本体１の前端面を上述したように端面板８によって管体Ｐの前端面に回り止め状態に固定すると共に後端を反力受け手段６に支持させた状態にし、このトンネル掘削機Ａを内装した管体Ｐと後続管体P1とを発進立坑Ｂ内に設置して、後続管体P1の後端面を発進立坑Ｂに配置している複数本の推進ジャッキ11を伸長させることにより推進させ、カッターヘッド３を回転させながら到達立坑Ｃに向かって掘進させる。この際、カッターヘッド３によってトンネル掘削機Ａの前方地盤を掘削し、カッターヘッド３のアーム34から可動アーム部材36を突出させて管体Ｐの前方地盤を掘削する。
【００３２】
なお、トンネル掘削機Ａを内装している管体Ｐを推進ジャッキ11によって推進させたのち、この管体Ｐに後続管体P1を直列に接続して該後続管体P1を推進ジャッキ11によって推進させてもよい。この場合、管体Ｐの端面と掘削機本体１の後端面とを推進ジャッキ11によって同時に押し進め、カッターヘッド３を回転させながら発進口から地中に推進させたのち、後続管体P1を先頭の管体Ｐの後端面に接合、連結し、この後続管体P1に上記反力受け手段６を取付けてこの反力受け手段６に掘削機本体１の後端部を支持させた状態にしたのち、後続管体P1の後端面を推進ジャッキ11によって押し進める。
【００３３】
先頭の管体Ｐと後続管体P1との接続は、内周面に突出幅が管体Ｐの肉厚に等しいリング状の仕切板部12a を一体に設けている短筒形状のカラー12によって行われる。即ち、図６に示すように、このカラー12の前半部内周面に先頭の管体Ｐの後端部外周面に設けている周段部13をシール材14を介して内嵌させて該管体Ｐの後端面を仕切板部12a の前面に当接させる一方、カラー12の後半部内周面に後続管体P1の前端部外周面に設けている周段部13を同じくシール材14を介して内嵌させることによって行われる。
【００３４】
この後続管体P1の接続時に、反力受け手段６のリング部材6Aにおける外周部をカラー12の後面に重ね合わせ、このリング部材6Aの外周部後面に後続管体P1の先端面を突き合わすようにして当接させてリング部材6Aが内方に向かって抜き取り可能にカラー12の仕切板部12a と後続管体P1の先端面間に介装させる。
【００３５】
さらに、反力受け手段６として上記リング部材6Aと共に補強枠体6Bを用いる場合には、後続管体P1の後端面にリング部材6Aにおける外周部前面を当接させたのち、後続管体P1の後端部外周面に設けている周段部13に上記形状のカラー12の前半部を外嵌させてその仕切板部12a の前面をリング部材6Aの外周部後面に重ね合わせることにより、後続管体P1の後端面とカラー12とでリング部材6Aを内方に向かって抜き取り可能に挟持させる。
【００３６】
この状態にして後続管体P1の前後端面から内方に突出している前後リング部材6A、6Aの内周部対向面間に上述したように複数本の水平支持部材6b1 を周方向に所定間隔毎に配設してその両端面をボルト64により前後リング部材6A、6Aの内周部に固定したのち、円弧状枠材6b2 を隣接する水平支持部材6b1 、6b1 の前端部間と後端部間とに順次、ボルト65により連結し、しかるのち、方向修正ジャッキ７を連結板９を介して各水平支持部材6b1 の前端部内周面にボルトによって連結する。そして、後続管体P1がトンネル掘削機Ａによって掘削されるトンネル内に発進口から挿入されたのち、この後続管体P1に次の管体P2をその前端部外周面に設けている周段部13をカラー12の後半部内に挿嵌させることにより接続する。
【００３７】
このように、トンネル掘削機Ａを内装している先頭の管体Ｐに後続した管体P1の後端面を発進立坑Ｂ側から推進ジャッキ11の伸長により押圧して管体を推進させながらトンネル掘削機Ａのカッタヘッド３により管体が挿入可能な径を有するトンネルＴを掘進し、一定長のトンネルの掘削後に新たな管体P'をカラー12を介して継ぎ足しながら、図８に示すように、直列状に接続した複数本の管体列からなる管路を形成していく。
【００３８】
この際、推進ジャッキ11による管体列の推進反力がカッターヘッド３を介して掘削機本体１を後退させる方向に作用するが、この推進反力は後続管体P1側に装着されている上記反力受け手段６のリング部材6Aを介して後続管体P1の前端面に強固に受止される。即ち、掘削機本体１の後端面を先頭の管体Ｐと後続管体P1との対向端面間に介装しているリング部材6Aの内周部前面に直接支持させている場合には、このリング部材6Aを介して推進反力を後続管体P1に支持させることができ、掘削機本体１の後端を複数本の方向修正ジャッキ11を介して反力受け手段６の補強枠体6Bにおける水平支持部材6b1 に連結している場合には、方向修正ジャッキ11と水平支持部材6b1 を介して上記リング部材6Aに支持させることができるものである。
【００３９】
トンネル掘削機Ａを内装している先頭の管体Ｐが図９に示すように、到達立坑Ｃに達して発進立坑Ｂと到達立坑Ｃ間に多数本の管体が直列状に接続してなる管路が形成されると、トンネル掘削機Ａを回収、撤去する。このトンネル掘削機Ａの回収、撤去作業は、まず、カッターヘッド３の外周面から突出している可動アーム部材36をカッターヘッド３のアーム34内に没入させたのち、到達立坑Ｃ内から先頭の管体Ｐの前端面と掘削機本体１の前端面に固定している端面板８をボルト81、82を抜き取ることによって取り外し、到達立坑Ｃ内を通じて上方に撤去する。
【００４０】
さらに、掘削機本体１の後端を図７に示すように、反力受け手段６のリング部材6Aのみによって支持している場合には、該リング部材6Aを先頭の管体Ｐと後続管体P1との対向端面間から抜き取り、掘削機本体１が上記のように反力受け手段６の前後リング部材6A、6A間に組み立てている補強枠体6Bを介してリング部材6Aに支持させている場合には、方向修正ジャッキ11の連結板９を各水平支持部材6b1 から取り外すと共に隣接する水平支持部材6b1 、6b1 間を連結している円弧状枠材6b2 を順次、取り外したのち、全ての水平支持部材6b1 を前後リング部材6A、6Aから取り外し、次いで、前後リング部材6A、6Aを抜き取る。
【００４１】
そして、抜き取ったリング部材6Aの跡に形成される前後管体の端面間の隙間を、発進立坑Ｂ側から上記推進ジャッキ11によって管列を押し進めることによりなくし、管体の対向端面間でカラー12の仕切板部12a を挟着させた状態にする。
【００４２】
こうして、支持部材６を解体、撤去したのち、トンネル掘削機Ａの掘削機本体１を発進立坑Ｂ側からワイヤーロープ等によって牽引し、掘削機本体１の下周部に設けているガイドローラ10を管路の内底面に転動させながらトンネル掘削機Ａを発進立坑Ｂ内に回収し、発進立て坑Ｂを通じて撤去するものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明の管路形成用トンネル掘削機によれば、請求項１に記載したように、地中にトンネルを掘削しながら後続する管体を順次トンネル内に推進、埋設することによって管路を形成する掘削装置であって、外径が管体の内径よりも小径に形成され、管路内を通じて後方に撤去可能に先頭の管体内に配設されているトンネル掘削機の本体と、この掘削機本体に回転自在に支持され且つ上記先頭の管体の開口端から前方に突出しているカッタヘッドと、このカッターヘッドの駆動機構と、掘削機本体の後方に配されてトンネル掘削機の推進反力を受止する反力受け手段とからなり、この反力受け手段は隣接する管体の接合端面間に抜き取り可能に介装したリング部材から構成しているので、管体の埋設時における推進反力を反力受け手段であるリング部材を介して該推進反力が作用する方向に面した後続管体の前端面により強固に受止させることができ、トンネル掘削機が後退することなく円滑に発進立坑から到達立坑に向かってトンネルを掘進していくことができる。
【００４４】
さらに、上記リング部材はボルトにより管体に固定することなく、隣接する管体の接合端面間に抜き取り可能に介装させているだけであるから、その装着作業が簡単に行えると共に撤去作業も容易に行えて作業能率が向上すると共に、管体に何らの損傷や欠損を与えることなくリング部材の装着及びトンネル掘削機による掘進が可能となり、その上、発進立坑と到達立坑間に多数本の管体の埋設による管路を形成したのち、上記リング部材を撤去することによって管路内を通じてトンネル掘削機を発進立坑側に容易に回収することができる。
【００４５】
また、請求項２に係る発明によれば、上記リング部材を管路の周方向に円弧状に湾曲した複数枚の分割リング片の組み合わせからなり、且つ該分割リング片のうちの少なくとも一片はその周方向の両側接合端面を内周側に向かうに従って外方に傾斜した形状とし、このリング部材を隣接する前後管体間の接合端面間にその外周部を抜き取り可能に介装した構造としているので、取扱いが容易であると共に前後管体間への介装、組立作業や管路形成後の抜き取り解体作業が容易に且つ円滑に行うことができる。
【００４６】
さらに、請求項３に係る発明は、上記補強枠体を、前後リング部材における管路内に突出した内周部の対向面に前後両端面を取り外し可能に連結し且つ管路の周方向に所定間隔毎に配設されている複数本の水平支持部材と、隣接する水平支持部材の対向面間に取り外し可能に連結した複数の円弧状枠材とから構成しているので、リング部材や補強枠体を管体にボルト止めすることなく該管体に装着することができ、従って、管壁に損傷を与えることはないのは勿論、上記推進反力を強固に支持し得る反力受け手段を構成することができ、また、その撤去作業も容易に行えるものである。
【００４７】
請求項４に係る発明は、掘削機本体の後端部と補強枠体間を複数本の方向修正ジャッキにより連結していると共に、掘削機本体の前端は請求項５に記載したように、先頭の管体の前端面に固定した端面板にボルトにより着脱自在に連結しているので、方向修正ジャッキを作動させて方向修正を行う時に、掘削機本体が先頭の管体に内装しているにもかかわらず、この管体と共にトンネル掘削機を後続管体の前端面を支点として所定方向に傾動させて方向修正を確実に行うことができ、また、トンネル掘削機の掘進時に発生するローリングを上記端面板を介して先頭の管体により確実に防止することができる。
【００４８】
その上、この端面板の外周縁に前方に向かってフード部を突設しているので、カッターヘッドによって掘削される土砂をこのフード部内に収納して機内側に円滑に搬出することができる。
【００４９】
請求項６に係る発明によれば、上記カッターヘッドの外径を管路の内径よりも小径に形成していると共に、このカッターヘッドにカッターヘッドの外周から放射状に出没するカッターツースを配設しているので、掘進時は該カッターツースを突出させることによって管体が進入可能な径を有するトンネルを確実に掘削することができ、トンネル掘削機が到達立坑に達した時に、このカッターツースを没入させると共に上記端面板及び反力受け手段を撤去することによってトンネル掘削機を管路を通じて発進立坑側に容易に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トンネル掘削装置の縦断側面図、
【図２】カッターヘッドの正面図、
【図３】支持部材の縦断側面図、
【図４】その補強枠体部分の縦断正面図、
【図５】リング部材の半部分を切欠いた状態の正面図、
【図６】管体間にリング部材を介装している状態の拡大縦断側面図、
【図７】別な反力受け構造（支持部材）を示す一部分の縦断側面図、
【図８】管路を形成している状態の簡略縦断側面図、
【図９】発進立坑と到達立坑間に管路が形成された状態の簡略縦断側面図、
【図１０】トンネル掘削機を回収している状態を示す簡略縦断側面図。
【符号の説明】
Ａ  トンネル掘削機
Ｐ  管体
１  掘削機本体
３  カッタヘッド
４  駆動機構
６  反力受け手段
6A  リング部材
6a  分割リング片
6B  補強枠体
6b1   水平支持部材
6b2   円弧状枠材
７  方向修正ジャッキ
８  端面板
11  推進ジャッキ
12  カラー
【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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