シールド掘進機の回収方法及びその方法を用いるシールド掘進機
【課題】カッタの主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できるシールド掘進機の回収方法及びその方法を用いるシールド掘進機を提供する。
【解決手段】到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機１の回収方法において、シールド掘進機１が所定位置に到達したのち、カッタ２の切羽側とカッタ室１９とに充填材３７を充填し、充填材３７で止水しつつ土圧を支承しながらカッタ２を掘進方向後方に充填層４２中を通して引き抜いて回収し、その後、充填材３７をモルタルなどの土留材３９に置換して硬化させる。
【解決手段】到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機１の回収方法において、シールド掘進機１が所定位置に到達したのち、カッタ２の切羽側とカッタ室１９とに充填材３７を充填し、充填材３７で止水しつつ土圧を支承しながらカッタ２を掘進方向後方に充填層４２中を通して引き抜いて回収し、その後、充填材３７をモルタルなどの土留材３９に置換して硬化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法及びその方法を用いるシールド掘進機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
所定の到達位置あるいは接合位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機を回収する技術としては、特許文献１記載のものが知られている。
【０００３】
この技術は、シールドフレーム（外胴）内に内胴を掘進方向後方に移動自在に設けておき、シールド掘進機が所定位置に到達して使用済みとなったとき、掘削面及びその周辺に薬液或いはセメントミルク等を注入して地盤改良を施し、カッタの掘削面側に作業員が入り、人力でカッタを径方向に分割してカッタの径を内胴より小さくし、内胴を後方に引き抜くものである。これによれば、カッタの大部分を回収することができ、再利用によるコスト低減を図れる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１７２８５号公報
【特許文献２】特許第３４７１３５０号公報
【特許文献３】特許第３４７１２６４号公報
【特許文献４】特開２００３−１５５８９２号公報
【特許文献５】特公平７−６３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術のように、地盤改良によって止水と地山保持とを行う場合、地盤の種類や地下水圧条件によっては地盤改良の効果が十分得られないケースもあり、また、地盤改良には工期／コストが多大にかかるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、カッタの主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できるシールド掘進機の回収方法及びその方法を用いるシールド掘進機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法において、上記シールド掘進機が所定位置に到達したのち、カッタの切羽側とカッタ室とに充填材を充填し、該充填材で止水しつつ土圧を支承しながら上記カッタを掘進方向後方に充填層中を通して引き抜いて回収し、その後、充填材をモルタルなどの土留材に置換して硬化させるものである。
【０００８】
また、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法において、カッタを、地中に残すべきカッタ面板等の残置部と回収すべき回収部とに予め軸方向に分割可能に形成しておき、上記シールド掘進機が所定位置に到達したのち、カッタの切羽側とカッタ室とに充填材を充填して止水したのち、上記残置部を利用して土留壁を形成し、しかる後カッタの切羽側に充填した充填材をモルタルなどの土留材に置換すると共に硬化させ、上記残置部から上記回収部を分離すると共にその回収部を掘進方向後方に充填層中を通して引き抜いて回収するものである。
【０００９】
残置部を利用して土留壁を形成する際に、そのカッタを軸方向後方に引き寄せて、その残置部をシールドフレーム前端に保持させ、しかる後、回収部を掘進方向後方に引き抜いて回収するとよい。
【００１０】
回収部は、径方向で分割された内側スポークからなり、残置部は、カッタ面板と内側スポークに着脱自在に設けられると共にカッタ面板に取り付けられた外側スポークとからなり、上記内側スポークにカッタ駆動部が連結されると共に、そのカッタ駆動部がシールドフレーム内に移動可能に保持され、回収部を掘進方向後方に移動する際にカッタ駆動部ごと後方に移動されるとよい。
【００１１】
また、カッタが、地中に残すべきカッタ面板等の残置部と、回収すべき回収部とに軸方向分割可能に形成され、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達したとき、上記残置部と上記回収部とを分離し、回収部を軸方向後方に引いて回収するように構成したものである。
【００１２】
回収部は、径方向で分割された内側スポークからなり、残置部は、カッタ面板と内側スポークに着脱自在に設けられると共にカッタ面板に取り付けられた外側スポークとからなり、内側スポークにカッタ駆動部が連結されると共にカッタ駆動部が軸駆動筒に収容され、その軸駆動筒が、シールドフレーム内に設けたガイド筒に摺動自在に設けられるとよい。
【００１３】
カッタ面板には、掘削土砂をカッタ室に取り込むスリット部が形成され、そのスリット部に、予めスリット部を塞ぐ遮蔽装置が設けられ、掘進時はそのスリット部を通して掘削土をカッタ室に取り込み、土留壁形成時には、上記遮蔽装置にて上記スリット部を塞いで土留壁を形成するようにするとよい。
【００１４】
内側スポークの前面には、上記カッタ面板の裏面に位置して裏当て中蓋が設けられ、その中蓋にカッタ面板に形成される表側スリット部に合わせて裏側スリット部が形成され、上記中蓋は、上記ガイド筒の前面を塞ぐよう、内側スポークに対して分離可能に設けられるとよい。
【００１５】
カッタ駆動部は、内側スポークの軸部を回転自在に支持する軸受部材と、駆動モータと、駆動モータの回転を、上記軸部に伝達する伝動装置とからなり、これらが軸駆動筒に収容されると共に、軸駆動筒の前面に、軸部と一体に回転してカッタ室を区画する内周カッタ隔壁が設けられ、上記シールドフレームとガイド筒に外周カッタ隔壁が設けられるとよい。
【００１６】
ガイド筒内周には、内側スポークをカッタ駆動部と共に後方移動する際に、軸駆動筒との間をシールするためのシール手段が設けられるとよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、カッタの主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１９】
図１に示すように、シールド掘進機１のカッタ２は、地中に残すべきカッタ面板３等の残置部４と、回収すべき回収部５とに軸方向分割可能に形成されており、シールド掘進機１が到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達したとき、残置部４と回収部５とを分離し、回収部５を軸方向後方に引いて回収できるように構成されている。
【００２０】
回収部５は、カッタスポーク６を径方向で分割された内側スポーク７からなる。図３（ａ）に示すように、内側スポーク７は、複数放射状に組み付けられている。これら内側スポーク７のいずれかには、コピーカッタ８が径方向外方に出没自在に設けられている。図１に示すように、コピーカッタ８は、内側スポーク７に油圧シリンダ９を介して径方向出没自在に設けられており、油圧シリンダ９を縮退することで内側スポーク７内に収容されるようになっている。また、内側スポーク７は、軸部１０を介してカッタ駆動部１１に連結されている。
【００２１】
カッタ駆動部１１は、軸部１０を回転自在に支持する軸受部材１２と、駆動モータ１３と、駆動モータ１３の回転を軸部１０に伝達する伝動装置１４とからなる。カッタ駆動部１１は、後述する軸駆動筒１５内に収容されて設けられている。軸駆動筒１５は、カッタ駆動部１１をユニット化するものであり、シールドフレーム１６内に設けられたガイド筒１７に摺動自在に設けられている。ガイド筒１７は、軸駆動筒１５を収容するように軸駆動筒１５より大径に形成されており、掘進方向前後に延びてシールドフレーム１６の前部に配置されている。そしてこれにより、軸駆動筒１５は、ガイド１７筒に対して後方に移動可能となっている。ガイド筒１７の内周には、内側スポーク７をカッタ駆動部１１と共に後方に移動する際に、軸駆動筒１５との間をシールするためのシール手段１８が設けられている。また、軸駆動筒１５の前面には、軸部１０と一体に回転してカッタ室１９を区画する内周カッタ隔壁２０が設けられると共に、内周カッタ隔壁２０の外周側を塞ぐ中間カッタ隔壁２１が設けられており、シールドフレーム１６とガイド筒１７には、ガイド筒１７の外周側にてカッタ室１９を区画する外周カッタ隔壁２２が設けられている。軸駆動筒１５の後端には、シールドフレーム１６の内周面２３に当接されるリングガーダ２４が設けられている。リングガーダ２４は、リブ２５を介してシールドフレーム１６に固定されており、リブ２５を切除することでシールドフレーム１６に沿って摺動可能となっている。リングガーダ２４にはシールドジャッキ（推進ジャッキ）２６が装着されている。
【００２２】
内側スポーク７の前面には、カッタ面板３の裏面に位置して裏当て中蓋２７が設けられている。裏当て中蓋２７は、内側スポーク７を回収する際にガイド筒１７の前面を塞ぐためのものであり、ガイド筒１７より大径に形成されると共に、内側スポーク７に対して分離可能に設けられている。図３（ｂ）に示すように、裏当て中蓋２７には、カッタ面板３に形成される表側スリット部２８に合わせて裏側スリット部２９が形成されており、シールド掘進機１が掘進するとき、カッタ面板３の表側スリット部２８からカッタ室１９に掘削土を取り込むのを阻害しないようになっている。
【００２３】
図１に示すように、残置部４は、カッタ面板３と、内側スポーク７に着脱自在に設けられると共にカッタ面板３に取り付けられた外側スポーク３０とからなる。カッタ面板３は、カッタスポーク６の前側に位置されてカッタスポーク６間に板状の掘削面を形成する面板部３１と、面板部３１の外周に設けられ軸方向後方に延びるリング部３２とを備える。図３（ｂ）に示すように、面板部３１には、後方に位置されるカッタスポーク６の両側に沿うように開口する表側スリット部２８が形成されている。また、表側スリット部２８の後側には、カッタスポーク６と、カッタスポーク６と対向するスリット区画壁３３とで表側スリット部２８を延長する延長スリット部３３ａが形成されており、表側スリット部２８と延長スリット部３３ａとでスリット部３４を形成している。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、スリット部３４には、スリット部３４を塞ぐための遮蔽装置３５が設けられている。遮蔽装置３５は、掘進時にはスリット部３４を開いて掘削土をカッタ室１９に取り込み、土留壁形成時には、スリット部３４を塞いで土留壁を形成するようになっている。具体的には、遮蔽装置３５は、内側スポーク７の両側と外側スポーク３０の外側とにそれぞれ設けられた拡縮自在なチューブ３６からなる。チューブ３６には、空気や水等の流体を供給する流体供給装置（図示せず）が接続されている。チューブ３６は、流体供給装置から流体を供給されることでそれぞれ膨らんでスリット部３４を塞ぐようになっている。外側スポーク３０は内側スポーク７と同径の筒状に形成されている。
【００２４】
次に、シールド掘進機１の回収方法と作用とについて述べる。
【００２５】
図１に示すように、シールド掘進機１が到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったら、カッタ２の前面に予め設けられた注入孔（図示せず）からジェル充填材（以下、充填材という）３７を吐出させてカッタ２の切羽側とカッタ室１９とに充填材３７を充填して止水すると共に、シールドフレーム１６内に設けられたエレクタ３８、作業台（図示せず）及び排土装置（図示せず）等の装置を取り外して回収する。充填材３７は、高分子吸収体からなり、地山からの水を吸収して膨張することでカッタ２の周辺の空間を止水しつつ埋める。充填材３７は、プリン状であり、外力を受けると動く程度の流動性を有する。なお、本実施の形態において充填材とは少なくとも数時間乃至数日（回収作業に要する時間）は固化せず、外力を受けて動く程度の流動性を有する非圧縮性のジェル充填材を意味し、これらの条件に合致しない液剤や固化剤を含まない。
【００２６】
この後、カッタ２の残置部４を利用して土留壁を形成し、図４に示すようにカッタ２の切羽側に充填した充填材３７をモルタルなど短時間で固化し、かつ、固化したときに土圧及び水圧に耐えうる強度を有する土留材３９に置換して土留材を硬化させる。具体的には、残置部４で土留壁を形成する際には、図２に示すように、リブ２５を切除してリングガーダ２４をシールドフレーム１６に対して後方に移動可能にし、シールドジャッキ２６と既設セグメント４０とを固定すると共に、シールドフレーム１６と既設セグメント４０とを固定し、しかる後、カッタ２の切羽側に充填材３７を追加充填しながらシールドジャッキ２６を縮退させて軸駆動筒１５をカッタ２ごと軸方向後方に引き寄せ、カッタ２の残置部４をシールドフレーム１６の前端に接触させて保持させる。これにより、残置部４のリング部３２が全周に渡ってシールドフレーム１６の前端に当接されることとなり、シールドフレーム１６と残置部４との間の隙間は略完全に塞がれる。また、カッタ２の切羽側に充填材３７を追加充填するため、カッタ２後退時に切羽側に充填した充填材３７の圧が下がることはなく、地山を安定して保持しつつカッタ２を後退させることができる。
【００２７】
カッタ２の切羽側に充填した充填材３７を土留材３９に置換する際には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽装置３５のチューブ３６に流体を供給してチューブ３６を膨らませてスリット部３４を閉じ、図４に示すように、機内側からカッタ２の切羽側の下部に土留材注入管４１を挿入し、この土留材注入管４１の先端から土留材３９を吐出させてカッタ２の切羽側の下部に土留材３９を供給すると共に、カッタ上部に設けられた注入孔から充填材３７をカッタ切羽側の圧を一定に保つように抜き取り、充填材３７を下側から徐々に土留材３９に置換する。充填材３７は、土留材３９よりも軽いため、混ざることなく効率よく置換できる。またこのとき、カッタ面板３と遮蔽装置３５とが土留壁となってカッタ２の切羽側とカッタ室１９とを仕切ると共に、カッタ室１９内の充填材３７がその粘性で切羽側からの土留材３９の流入を阻止するため、土留材３９がカッタ室１９内に流入することはない。
【００２８】
この後、図５に示すように、コピーカッタ８を縮退させて内側スポーク７内に収容し、カッタ２の残置部４から回収部５を分離させる。残置部４から回収部５を分離させる作業は、残置部４と回収部５を連結するボルト等を機内側から外すことで行う。
【００２９】
回収部５が残置部４から分離されたら、回収部５を掘進方向後方にジェル充填層４２中を通して引く。具体的には、回収部５を掘進方向後方に引く作業は、シールドジャッキ２６を更に縮退させて回収部５を軸駆動筒１５ごと後退させることで行う。このとき、図６に示すように、予め機内側から残置部４と外周カッタ隔壁２２との間に形成されるカッタ室１９の上部にジェル注入管４３を挿入しておき、回収部５の後退に応じてジェル注入管４３からカッタ室１９内に充填材３７を追加充填し、カッタ室１９内の充填材３７の圧を一定に保つようにする。ただし、ジェル注入管４３をカッタ室１９の上部に挿入するのは、後でカッタ室１９内の充填材３７を土留材３９に置換するときの便宜のためであり、上記のジェル追加充填時にはカッタ室１９のいずれの位置に挿入しても構わない。
【００３０】
回収部５たる内側スポーク７がガイド筒１７内に入り、内側スポーク７の前面に設けられた裏当て中蓋２７がガイド筒１７の前端に当接したら、内側スポーク７から裏当て中蓋２７を分離させてガイド筒１７の前方に残し、軸駆動筒１５を更に後方に引き、回収部５をガイド筒１７から引き抜いて回収する。裏当て中蓋２７をガイド筒１７の前端に当接させて残すことでカッタ回収時の止水性を更に高めることができ、作業の安全性を更に高めることができる。またこのとき、シールドジャッキ２６が完全に縮退されたら、シールドジャッキ２６及びリングガーダ２４を軸駆動筒１５から取り外して回収し、図７に示す軸駆動筒１５を図示しない牽引装置を用いて更に後方に引く。
【００３１】
この後、カッタ室１９内に充填された充填材３７を土留材３９に置換して硬化させ、ガイド筒１７前方の土留を完全なものとする。具体的には、図８に示すように機内側からカッタ室１９の下部に土留材注入管４１を挿入し、この土留材注入管４１の先端から土留材３９を吐出させてカッタ室１９の下部に土留材３９を供給すると共に、ジェル注入管４３から充填材３７をカッタ室１９内の圧を一定に保つように抜き取り、カッタ室１９内に充填された充填材３７を下側から徐々に土留材３９に置換する。
【００３２】
このように、シールド掘進機１が所定位置に到達したのち、カッタ２の切羽側とカッタ室１９とに充填材３７を充填し、充填材３７で止水しつつ土圧を支承しながらカッタ２を掘進方向後方にジェル充填層４２中を通して引き抜いて回収し、その後、カッタ室１９内の充填材３７をモルタルなどの土留材３９に置換して硬化させるものとしたため、カッタ２の主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できる。
【００３３】
カッタ２を、地中に残すべきカッタ面板３等の残置部４と回収すべき回収部５とに予め軸方向に分割可能に形成しておき、シールド掘進機１が所定位置に到達したのち、カッタ２の切羽側とカッタ室１９とに充填材３７を充填して止水したのち、残置部４を利用して土留壁を形成し、しかる後カッタ２の切羽側に充填した充填材３７をモルタルなどの土留材３９に置換すると共に硬化させ、残置部４から回収部５を分離すると共にその回収部５を掘進方向後方にジェル充填層４２中を通して引き抜いて回収し、その後、カッタ室１９内の充填材３７を土留材３９に置換して硬化させるため、カッタ２の主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できる。
【００３４】
残置部４を利用して土留壁を形成する際に、そのカッタ２を軸方向後方に引き寄せて、その残置部４をシールドフレーム１６前端に保持させ、しかる後、回収部５を掘進方向後方に引き抜いて回収するため、回収部５を回収する際に残置部４が動くのを更に確実に防ぐことができ、作業の安全性を高めることができる。
【００３５】
回収部５は、径方向で分割された内側スポーク７からなり、残置部４は、カッタ面板３と内側スポーク７に着脱自在に設けられると共にカッタ面板３に取り付けられた外側スポーク３０とからなり、内側スポーク７にカッタ駆動部１１が連結されると共に、そのカッタ駆動部１１がシールドフレーム１６内に移動可能に保持され、回収部５を掘進方向後方に移動する際にカッタ駆動部１１ごと後方に移動されるようにしたため、回収部５とカッタ駆動部１１とを一括して回収することができ、複数の回収物を短時間で効率よく回収できる。
【００３６】
カッタ２が、地中に残すべきカッタ面板３等の残置部４と、回収すべき回収部５とに軸方向分割可能に形成され、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達したとき、残置部４と回収部５とを分離し、回収部５を軸方向後方に引いて回収するようにシールド掘進機１を構成したため、簡易な構造でカッタ２の主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できる。
【００３７】
回収部５は、径方向で分割された内側スポーク７からなり、残置部４は、カッタ面板３と内側スポーク７に着脱自在に設けられると共にカッタ面板３に取り付けられた外側スポーク３０とからなり、内側スポーク７にカッタ駆動部１１が連結されると共にカッタ駆動部１１が軸駆動筒１５に収容され、その軸駆動筒１５が、シールドフレーム１６内に設けたガイド筒１７に摺動自在に設けられるものとしたため、軸駆動筒１５を掘進方向後方に引き抜くことで回収部５とカッタ駆動部１１とを一括して回収することができ、複数の回収物を短時間で効率よく回収できる。
【００３８】
カッタ面板３には、掘削土砂をカッタ室１９に取り込むスリット部３４が形成され、そのスリット部３４に、予めスリット部３４を塞ぐ遮蔽装置３５が設けられ、掘進時はそのスリット部３４を通して掘削土をカッタ室１９に取り込み、土留壁形成時には、遮蔽装置３５にてスリット部３４を塞いで土留壁を形成するようにしたため、充填材３７や土留材３９がスリット部３４を通じて流通するのを防ぐことができ、土留を確実なものにできる。
【００３９】
内側スポーク７の前面には、カッタ面板３の裏面に位置して裏当て中蓋２７が設けられ、その裏当て中蓋２７にカッタ面板３に形成される表側スリット部２８に合わせて裏側スリット部２９が形成され、裏当て中蓋２７は、ガイド筒１７の前面を塞ぐよう、内側スポーク７に対して分離可能に設けられるものとしたため、内側スポーク７をガイド筒１７内に引き入れて回収するとき、裏当て中蓋２７で容易にガイド筒１７を塞ぐことができ、土留を更に確実なものにできる。
【００４０】
カッタ駆動部１１は、内側スポーク７の軸部１０を回転自在に支持する軸受部材１２と、駆動モータ１３と、駆動モータ１３の回転を、軸部１０に伝達する伝動装置１４とからなり、これらが軸駆動筒１５に収容されると共に、軸駆動筒１５の前面に、軸部１０と一体に回転してカッタ室１９を区画する内周カッタ隔壁２０が設けられ、シールドフレーム１６とガイド筒１７に外周カッタ隔壁２２が設けられるものとしたため、軸受部材１２、駆動モータ１３及び伝動装置１４を簡単な構造でユニット化できると共に、隔壁の内周側と外周側とを簡単な構造で分離可能にできる。
【００４１】
ガイド筒１７内周には、内側スポーク７をカッタ駆動部１１と共に後方移動する際に、軸駆動筒１５との間をシールするためのシール手段１８が設けられるものとしたため、ガイド筒１７内で軸駆動筒１５を後方に移動させるときガイド筒１７と軸駆動筒１５との間から機内に水が浸入するのを確実に防ぐことができる。
【００４２】
なお、遮蔽装置３５は、チューブ３６を膨らませてスリット部３４を閉じるものとしたが、これに限るものではない。カッタ面板３やカッタスポーク６に遮蔽板（図示せず）をスライド自在に設けてスリット部３４を開閉するものとしてもよい。
【００４３】
また、内側スポーク７を回収する際にガイド筒１７の前面を裏当て中蓋２７で塞ぐものとしたが、カッタ２の切羽側に充填した土留材３９がしっかりと自立し、カッタ室１９に浸水したり土砂が流入するおそれがない場合、ガイド筒１７の前面を塞がないものとしてもよい。この場合、必ずしもカッタ室１９内の充填材３７を土留材３９に置換して硬化させる必要はなく、適宜残置部４とその周囲に止水施工を施すものとしてもよい。また、回収部５をジェル充填層４２中を通して引くとき、カッタ室１９内に充填材３７を追加充填する代わりにカッタ室１９内に空気を送ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す所定位置に到達したシールド掘進機の側断面図である。
【図２】図１の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図３】（ａ）は図２の次の工程を示すシールド掘進機の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】図３の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図５】図４の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図６】図５の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図７】図６の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図８】図７の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ シールド掘進機
２ カッタ
３ カッタ面板
４ 残置部
５ 回収部
７ 内側スポーク
１０ 軸部
１１ カッタ駆動部
１２ 軸受部材
１３ 駆動モータ
１４ 伝動装置
１５ 軸駆動筒
１６ シールドフレーム
１７ ガイド筒
１８ シール手段
１９ カッタ室
２０ 内周カッタ隔壁
２２ 外周カッタ隔壁
２７ 裏当て中蓋
２８ 表側スリット部
２９ 裏側スリット部
３０ 外側スポーク
３４ スリット部
３５ 遮蔽装置
３７ ジェル充填材（充填材）
３９ 土留材
４２ ジェル充填層（充填層）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法及びその方法を用いるシールド掘進機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
所定の到達位置あるいは接合位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機を回収する技術としては、特許文献１記載のものが知られている。
【０００３】
この技術は、シールドフレーム（外胴）内に内胴を掘進方向後方に移動自在に設けておき、シールド掘進機が所定位置に到達して使用済みとなったとき、掘削面及びその周辺に薬液或いはセメントミルク等を注入して地盤改良を施し、カッタの掘削面側に作業員が入り、人力でカッタを径方向に分割してカッタの径を内胴より小さくし、内胴を後方に引き抜くものである。これによれば、カッタの大部分を回収することができ、再利用によるコスト低減を図れる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１７２８５号公報
【特許文献２】特許第３４７１３５０号公報
【特許文献３】特許第３４７１２６４号公報
【特許文献４】特開２００３−１５５８９２号公報
【特許文献５】特公平７−６３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の技術のように、地盤改良によって止水と地山保持とを行う場合、地盤の種類や地下水圧条件によっては地盤改良の効果が十分得られないケースもあり、また、地盤改良には工期／コストが多大にかかるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、カッタの主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できるシールド掘進機の回収方法及びその方法を用いるシールド掘進機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法において、上記シールド掘進機が所定位置に到達したのち、カッタの切羽側とカッタ室とに充填材を充填し、該充填材で止水しつつ土圧を支承しながら上記カッタを掘進方向後方に充填層中を通して引き抜いて回収し、その後、充填材をモルタルなどの土留材に置換して硬化させるものである。
【０００８】
また、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法において、カッタを、地中に残すべきカッタ面板等の残置部と回収すべき回収部とに予め軸方向に分割可能に形成しておき、上記シールド掘進機が所定位置に到達したのち、カッタの切羽側とカッタ室とに充填材を充填して止水したのち、上記残置部を利用して土留壁を形成し、しかる後カッタの切羽側に充填した充填材をモルタルなどの土留材に置換すると共に硬化させ、上記残置部から上記回収部を分離すると共にその回収部を掘進方向後方に充填層中を通して引き抜いて回収するものである。
【０００９】
残置部を利用して土留壁を形成する際に、そのカッタを軸方向後方に引き寄せて、その残置部をシールドフレーム前端に保持させ、しかる後、回収部を掘進方向後方に引き抜いて回収するとよい。
【００１０】
回収部は、径方向で分割された内側スポークからなり、残置部は、カッタ面板と内側スポークに着脱自在に設けられると共にカッタ面板に取り付けられた外側スポークとからなり、上記内側スポークにカッタ駆動部が連結されると共に、そのカッタ駆動部がシールドフレーム内に移動可能に保持され、回収部を掘進方向後方に移動する際にカッタ駆動部ごと後方に移動されるとよい。
【００１１】
また、カッタが、地中に残すべきカッタ面板等の残置部と、回収すべき回収部とに軸方向分割可能に形成され、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達したとき、上記残置部と上記回収部とを分離し、回収部を軸方向後方に引いて回収するように構成したものである。
【００１２】
回収部は、径方向で分割された内側スポークからなり、残置部は、カッタ面板と内側スポークに着脱自在に設けられると共にカッタ面板に取り付けられた外側スポークとからなり、内側スポークにカッタ駆動部が連結されると共にカッタ駆動部が軸駆動筒に収容され、その軸駆動筒が、シールドフレーム内に設けたガイド筒に摺動自在に設けられるとよい。
【００１３】
カッタ面板には、掘削土砂をカッタ室に取り込むスリット部が形成され、そのスリット部に、予めスリット部を塞ぐ遮蔽装置が設けられ、掘進時はそのスリット部を通して掘削土をカッタ室に取り込み、土留壁形成時には、上記遮蔽装置にて上記スリット部を塞いで土留壁を形成するようにするとよい。
【００１４】
内側スポークの前面には、上記カッタ面板の裏面に位置して裏当て中蓋が設けられ、その中蓋にカッタ面板に形成される表側スリット部に合わせて裏側スリット部が形成され、上記中蓋は、上記ガイド筒の前面を塞ぐよう、内側スポークに対して分離可能に設けられるとよい。
【００１５】
カッタ駆動部は、内側スポークの軸部を回転自在に支持する軸受部材と、駆動モータと、駆動モータの回転を、上記軸部に伝達する伝動装置とからなり、これらが軸駆動筒に収容されると共に、軸駆動筒の前面に、軸部と一体に回転してカッタ室を区画する内周カッタ隔壁が設けられ、上記シールドフレームとガイド筒に外周カッタ隔壁が設けられるとよい。
【００１６】
ガイド筒内周には、内側スポークをカッタ駆動部と共に後方移動する際に、軸駆動筒との間をシールするためのシール手段が設けられるとよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、カッタの主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１９】
図１に示すように、シールド掘進機１のカッタ２は、地中に残すべきカッタ面板３等の残置部４と、回収すべき回収部５とに軸方向分割可能に形成されており、シールド掘進機１が到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達したとき、残置部４と回収部５とを分離し、回収部５を軸方向後方に引いて回収できるように構成されている。
【００２０】
回収部５は、カッタスポーク６を径方向で分割された内側スポーク７からなる。図３（ａ）に示すように、内側スポーク７は、複数放射状に組み付けられている。これら内側スポーク７のいずれかには、コピーカッタ８が径方向外方に出没自在に設けられている。図１に示すように、コピーカッタ８は、内側スポーク７に油圧シリンダ９を介して径方向出没自在に設けられており、油圧シリンダ９を縮退することで内側スポーク７内に収容されるようになっている。また、内側スポーク７は、軸部１０を介してカッタ駆動部１１に連結されている。
【００２１】
カッタ駆動部１１は、軸部１０を回転自在に支持する軸受部材１２と、駆動モータ１３と、駆動モータ１３の回転を軸部１０に伝達する伝動装置１４とからなる。カッタ駆動部１１は、後述する軸駆動筒１５内に収容されて設けられている。軸駆動筒１５は、カッタ駆動部１１をユニット化するものであり、シールドフレーム１６内に設けられたガイド筒１７に摺動自在に設けられている。ガイド筒１７は、軸駆動筒１５を収容するように軸駆動筒１５より大径に形成されており、掘進方向前後に延びてシールドフレーム１６の前部に配置されている。そしてこれにより、軸駆動筒１５は、ガイド１７筒に対して後方に移動可能となっている。ガイド筒１７の内周には、内側スポーク７をカッタ駆動部１１と共に後方に移動する際に、軸駆動筒１５との間をシールするためのシール手段１８が設けられている。また、軸駆動筒１５の前面には、軸部１０と一体に回転してカッタ室１９を区画する内周カッタ隔壁２０が設けられると共に、内周カッタ隔壁２０の外周側を塞ぐ中間カッタ隔壁２１が設けられており、シールドフレーム１６とガイド筒１７には、ガイド筒１７の外周側にてカッタ室１９を区画する外周カッタ隔壁２２が設けられている。軸駆動筒１５の後端には、シールドフレーム１６の内周面２３に当接されるリングガーダ２４が設けられている。リングガーダ２４は、リブ２５を介してシールドフレーム１６に固定されており、リブ２５を切除することでシールドフレーム１６に沿って摺動可能となっている。リングガーダ２４にはシールドジャッキ（推進ジャッキ）２６が装着されている。
【００２２】
内側スポーク７の前面には、カッタ面板３の裏面に位置して裏当て中蓋２７が設けられている。裏当て中蓋２７は、内側スポーク７を回収する際にガイド筒１７の前面を塞ぐためのものであり、ガイド筒１７より大径に形成されると共に、内側スポーク７に対して分離可能に設けられている。図３（ｂ）に示すように、裏当て中蓋２７には、カッタ面板３に形成される表側スリット部２８に合わせて裏側スリット部２９が形成されており、シールド掘進機１が掘進するとき、カッタ面板３の表側スリット部２８からカッタ室１９に掘削土を取り込むのを阻害しないようになっている。
【００２３】
図１に示すように、残置部４は、カッタ面板３と、内側スポーク７に着脱自在に設けられると共にカッタ面板３に取り付けられた外側スポーク３０とからなる。カッタ面板３は、カッタスポーク６の前側に位置されてカッタスポーク６間に板状の掘削面を形成する面板部３１と、面板部３１の外周に設けられ軸方向後方に延びるリング部３２とを備える。図３（ｂ）に示すように、面板部３１には、後方に位置されるカッタスポーク６の両側に沿うように開口する表側スリット部２８が形成されている。また、表側スリット部２８の後側には、カッタスポーク６と、カッタスポーク６と対向するスリット区画壁３３とで表側スリット部２８を延長する延長スリット部３３ａが形成されており、表側スリット部２８と延長スリット部３３ａとでスリット部３４を形成している。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、スリット部３４には、スリット部３４を塞ぐための遮蔽装置３５が設けられている。遮蔽装置３５は、掘進時にはスリット部３４を開いて掘削土をカッタ室１９に取り込み、土留壁形成時には、スリット部３４を塞いで土留壁を形成するようになっている。具体的には、遮蔽装置３５は、内側スポーク７の両側と外側スポーク３０の外側とにそれぞれ設けられた拡縮自在なチューブ３６からなる。チューブ３６には、空気や水等の流体を供給する流体供給装置（図示せず）が接続されている。チューブ３６は、流体供給装置から流体を供給されることでそれぞれ膨らんでスリット部３４を塞ぐようになっている。外側スポーク３０は内側スポーク７と同径の筒状に形成されている。
【００２４】
次に、シールド掘進機１の回収方法と作用とについて述べる。
【００２５】
図１に示すように、シールド掘進機１が到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったら、カッタ２の前面に予め設けられた注入孔（図示せず）からジェル充填材（以下、充填材という）３７を吐出させてカッタ２の切羽側とカッタ室１９とに充填材３７を充填して止水すると共に、シールドフレーム１６内に設けられたエレクタ３８、作業台（図示せず）及び排土装置（図示せず）等の装置を取り外して回収する。充填材３７は、高分子吸収体からなり、地山からの水を吸収して膨張することでカッタ２の周辺の空間を止水しつつ埋める。充填材３７は、プリン状であり、外力を受けると動く程度の流動性を有する。なお、本実施の形態において充填材とは少なくとも数時間乃至数日（回収作業に要する時間）は固化せず、外力を受けて動く程度の流動性を有する非圧縮性のジェル充填材を意味し、これらの条件に合致しない液剤や固化剤を含まない。
【００２６】
この後、カッタ２の残置部４を利用して土留壁を形成し、図４に示すようにカッタ２の切羽側に充填した充填材３７をモルタルなど短時間で固化し、かつ、固化したときに土圧及び水圧に耐えうる強度を有する土留材３９に置換して土留材を硬化させる。具体的には、残置部４で土留壁を形成する際には、図２に示すように、リブ２５を切除してリングガーダ２４をシールドフレーム１６に対して後方に移動可能にし、シールドジャッキ２６と既設セグメント４０とを固定すると共に、シールドフレーム１６と既設セグメント４０とを固定し、しかる後、カッタ２の切羽側に充填材３７を追加充填しながらシールドジャッキ２６を縮退させて軸駆動筒１５をカッタ２ごと軸方向後方に引き寄せ、カッタ２の残置部４をシールドフレーム１６の前端に接触させて保持させる。これにより、残置部４のリング部３２が全周に渡ってシールドフレーム１６の前端に当接されることとなり、シールドフレーム１６と残置部４との間の隙間は略完全に塞がれる。また、カッタ２の切羽側に充填材３７を追加充填するため、カッタ２後退時に切羽側に充填した充填材３７の圧が下がることはなく、地山を安定して保持しつつカッタ２を後退させることができる。
【００２７】
カッタ２の切羽側に充填した充填材３７を土留材３９に置換する際には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽装置３５のチューブ３６に流体を供給してチューブ３６を膨らませてスリット部３４を閉じ、図４に示すように、機内側からカッタ２の切羽側の下部に土留材注入管４１を挿入し、この土留材注入管４１の先端から土留材３９を吐出させてカッタ２の切羽側の下部に土留材３９を供給すると共に、カッタ上部に設けられた注入孔から充填材３７をカッタ切羽側の圧を一定に保つように抜き取り、充填材３７を下側から徐々に土留材３９に置換する。充填材３７は、土留材３９よりも軽いため、混ざることなく効率よく置換できる。またこのとき、カッタ面板３と遮蔽装置３５とが土留壁となってカッタ２の切羽側とカッタ室１９とを仕切ると共に、カッタ室１９内の充填材３７がその粘性で切羽側からの土留材３９の流入を阻止するため、土留材３９がカッタ室１９内に流入することはない。
【００２８】
この後、図５に示すように、コピーカッタ８を縮退させて内側スポーク７内に収容し、カッタ２の残置部４から回収部５を分離させる。残置部４から回収部５を分離させる作業は、残置部４と回収部５を連結するボルト等を機内側から外すことで行う。
【００２９】
回収部５が残置部４から分離されたら、回収部５を掘進方向後方にジェル充填層４２中を通して引く。具体的には、回収部５を掘進方向後方に引く作業は、シールドジャッキ２６を更に縮退させて回収部５を軸駆動筒１５ごと後退させることで行う。このとき、図６に示すように、予め機内側から残置部４と外周カッタ隔壁２２との間に形成されるカッタ室１９の上部にジェル注入管４３を挿入しておき、回収部５の後退に応じてジェル注入管４３からカッタ室１９内に充填材３７を追加充填し、カッタ室１９内の充填材３７の圧を一定に保つようにする。ただし、ジェル注入管４３をカッタ室１９の上部に挿入するのは、後でカッタ室１９内の充填材３７を土留材３９に置換するときの便宜のためであり、上記のジェル追加充填時にはカッタ室１９のいずれの位置に挿入しても構わない。
【００３０】
回収部５たる内側スポーク７がガイド筒１７内に入り、内側スポーク７の前面に設けられた裏当て中蓋２７がガイド筒１７の前端に当接したら、内側スポーク７から裏当て中蓋２７を分離させてガイド筒１７の前方に残し、軸駆動筒１５を更に後方に引き、回収部５をガイド筒１７から引き抜いて回収する。裏当て中蓋２７をガイド筒１７の前端に当接させて残すことでカッタ回収時の止水性を更に高めることができ、作業の安全性を更に高めることができる。またこのとき、シールドジャッキ２６が完全に縮退されたら、シールドジャッキ２６及びリングガーダ２４を軸駆動筒１５から取り外して回収し、図７に示す軸駆動筒１５を図示しない牽引装置を用いて更に後方に引く。
【００３１】
この後、カッタ室１９内に充填された充填材３７を土留材３９に置換して硬化させ、ガイド筒１７前方の土留を完全なものとする。具体的には、図８に示すように機内側からカッタ室１９の下部に土留材注入管４１を挿入し、この土留材注入管４１の先端から土留材３９を吐出させてカッタ室１９の下部に土留材３９を供給すると共に、ジェル注入管４３から充填材３７をカッタ室１９内の圧を一定に保つように抜き取り、カッタ室１９内に充填された充填材３７を下側から徐々に土留材３９に置換する。
【００３２】
このように、シールド掘進機１が所定位置に到達したのち、カッタ２の切羽側とカッタ室１９とに充填材３７を充填し、充填材３７で止水しつつ土圧を支承しながらカッタ２を掘進方向後方にジェル充填層４２中を通して引き抜いて回収し、その後、カッタ室１９内の充填材３７をモルタルなどの土留材３９に置換して硬化させるものとしたため、カッタ２の主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できる。
【００３３】
カッタ２を、地中に残すべきカッタ面板３等の残置部４と回収すべき回収部５とに予め軸方向に分割可能に形成しておき、シールド掘進機１が所定位置に到達したのち、カッタ２の切羽側とカッタ室１９とに充填材３７を充填して止水したのち、残置部４を利用して土留壁を形成し、しかる後カッタ２の切羽側に充填した充填材３７をモルタルなどの土留材３９に置換すると共に硬化させ、残置部４から回収部５を分離すると共にその回収部５を掘進方向後方にジェル充填層４２中を通して引き抜いて回収し、その後、カッタ室１９内の充填材３７を土留材３９に置換して硬化させるため、カッタ２の主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できる。
【００３４】
残置部４を利用して土留壁を形成する際に、そのカッタ２を軸方向後方に引き寄せて、その残置部４をシールドフレーム１６前端に保持させ、しかる後、回収部５を掘進方向後方に引き抜いて回収するため、回収部５を回収する際に残置部４が動くのを更に確実に防ぐことができ、作業の安全性を高めることができる。
【００３５】
回収部５は、径方向で分割された内側スポーク７からなり、残置部４は、カッタ面板３と内側スポーク７に着脱自在に設けられると共にカッタ面板３に取り付けられた外側スポーク３０とからなり、内側スポーク７にカッタ駆動部１１が連結されると共に、そのカッタ駆動部１１がシールドフレーム１６内に移動可能に保持され、回収部５を掘進方向後方に移動する際にカッタ駆動部１１ごと後方に移動されるようにしたため、回収部５とカッタ駆動部１１とを一括して回収することができ、複数の回収物を短時間で効率よく回収できる。
【００３６】
カッタ２が、地中に残すべきカッタ面板３等の残置部４と、回収すべき回収部５とに軸方向分割可能に形成され、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達したとき、残置部４と回収部５とを分離し、回収部５を軸方向後方に引いて回収するようにシールド掘進機１を構成したため、簡易な構造でカッタ２の主要部を安全に、短い工期でかつ低コストで回収できる。
【００３７】
回収部５は、径方向で分割された内側スポーク７からなり、残置部４は、カッタ面板３と内側スポーク７に着脱自在に設けられると共にカッタ面板３に取り付けられた外側スポーク３０とからなり、内側スポーク７にカッタ駆動部１１が連結されると共にカッタ駆動部１１が軸駆動筒１５に収容され、その軸駆動筒１５が、シールドフレーム１６内に設けたガイド筒１７に摺動自在に設けられるものとしたため、軸駆動筒１５を掘進方向後方に引き抜くことで回収部５とカッタ駆動部１１とを一括して回収することができ、複数の回収物を短時間で効率よく回収できる。
【００３８】
カッタ面板３には、掘削土砂をカッタ室１９に取り込むスリット部３４が形成され、そのスリット部３４に、予めスリット部３４を塞ぐ遮蔽装置３５が設けられ、掘進時はそのスリット部３４を通して掘削土をカッタ室１９に取り込み、土留壁形成時には、遮蔽装置３５にてスリット部３４を塞いで土留壁を形成するようにしたため、充填材３７や土留材３９がスリット部３４を通じて流通するのを防ぐことができ、土留を確実なものにできる。
【００３９】
内側スポーク７の前面には、カッタ面板３の裏面に位置して裏当て中蓋２７が設けられ、その裏当て中蓋２７にカッタ面板３に形成される表側スリット部２８に合わせて裏側スリット部２９が形成され、裏当て中蓋２７は、ガイド筒１７の前面を塞ぐよう、内側スポーク７に対して分離可能に設けられるものとしたため、内側スポーク７をガイド筒１７内に引き入れて回収するとき、裏当て中蓋２７で容易にガイド筒１７を塞ぐことができ、土留を更に確実なものにできる。
【００４０】
カッタ駆動部１１は、内側スポーク７の軸部１０を回転自在に支持する軸受部材１２と、駆動モータ１３と、駆動モータ１３の回転を、軸部１０に伝達する伝動装置１４とからなり、これらが軸駆動筒１５に収容されると共に、軸駆動筒１５の前面に、軸部１０と一体に回転してカッタ室１９を区画する内周カッタ隔壁２０が設けられ、シールドフレーム１６とガイド筒１７に外周カッタ隔壁２２が設けられるものとしたため、軸受部材１２、駆動モータ１３及び伝動装置１４を簡単な構造でユニット化できると共に、隔壁の内周側と外周側とを簡単な構造で分離可能にできる。
【００４１】
ガイド筒１７内周には、内側スポーク７をカッタ駆動部１１と共に後方移動する際に、軸駆動筒１５との間をシールするためのシール手段１８が設けられるものとしたため、ガイド筒１７内で軸駆動筒１５を後方に移動させるときガイド筒１７と軸駆動筒１５との間から機内に水が浸入するのを確実に防ぐことができる。
【００４２】
なお、遮蔽装置３５は、チューブ３６を膨らませてスリット部３４を閉じるものとしたが、これに限るものではない。カッタ面板３やカッタスポーク６に遮蔽板（図示せず）をスライド自在に設けてスリット部３４を開閉するものとしてもよい。
【００４３】
また、内側スポーク７を回収する際にガイド筒１７の前面を裏当て中蓋２７で塞ぐものとしたが、カッタ２の切羽側に充填した土留材３９がしっかりと自立し、カッタ室１９に浸水したり土砂が流入するおそれがない場合、ガイド筒１７の前面を塞がないものとしてもよい。この場合、必ずしもカッタ室１９内の充填材３７を土留材３９に置換して硬化させる必要はなく、適宜残置部４とその周囲に止水施工を施すものとしてもよい。また、回収部５をジェル充填層４２中を通して引くとき、カッタ室１９内に充填材３７を追加充填する代わりにカッタ室１９内に空気を送ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す所定位置に到達したシールド掘進機の側断面図である。
【図２】図１の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図３】（ａ）は図２の次の工程を示すシールド掘進機の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】図３の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図５】図４の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図６】図５の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図７】図６の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【図８】図７の次の工程を示すシールド掘進機の側断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ シールド掘進機
２ カッタ
３ カッタ面板
４ 残置部
５ 回収部
７ 内側スポーク
１０ 軸部
１１ カッタ駆動部
１２ 軸受部材
１３ 駆動モータ
１４ 伝動装置
１５ 軸駆動筒
１６ シールドフレーム
１７ ガイド筒
１８ シール手段
１９ カッタ室
２０ 内周カッタ隔壁
２２ 外周カッタ隔壁
２７ 裏当て中蓋
２８ 表側スリット部
２９ 裏側スリット部
３０ 外側スポーク
３４ スリット部
３５ 遮蔽装置
３７ ジェル充填材（充填材）
３９ 土留材
４２ ジェル充填層（充填層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法において、上記シールド掘進機が所定位置に到達したのち、カッタの切羽側とカッタ室とに充填材を充填し、該充填材で止水しつつ土圧を支承しながら上記カッタを掘進方向後方に充填層中を通して引き抜いて回収し、その後、充填材をモルタルなどの土留材に置換して硬化させることを特徴とするシールド掘進機の回収方法。
【請求項２】
到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法において、カッタを、地中に残すべきカッタ面板等の残置部と回収すべき回収部とに予め軸方向に分割可能に形成しておき、上記シールド掘進機が所定位置に到達したのち、カッタの切羽側とカッタ室とに充填材を充填して止水したのち、上記残置部を利用して土留壁を形成し、しかる後カッタの切羽側に充填した充填材をモルタルなどの土留材に置換すると共に硬化させ、上記残置部から上記回収部を分離すると共にその回収部を掘進方向後方に充填層中を通して引き抜いて回収することを特徴とするシールド掘進機の回収方法。
【請求項３】
残置部を利用して土留壁を形成する際に、そのカッタを軸方向後方に引き寄せて、その残置部をシールドフレーム前端に保持させ、しかる後、回収部を掘進方向後方に引き抜いて回収する請求項２記載のシールド掘進機の回収方法。
【請求項４】
回収部は、径方向で分割された内側スポークからなり、残置部は、カッタ面板と内側スポークに着脱自在に設けられると共にカッタ面板に取り付けられた外側スポークとからなり、上記内側スポークにカッタ駆動部が連結されると共に、そのカッタ駆動部がシールドフレーム内に移動可能に保持され、回収部を掘進方向後方に移動する際にカッタ駆動部ごと後方に移動される請求項２又は３記載のシールド掘進機の回収方法。
【請求項５】
請求項２〜４記載のシールド掘進機の回収方法を用いるシールド掘進機において、カッタが、地中に残すべきカッタ面板等の残置部と、回収すべき回収部とに軸方向分割可能に形成され、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達したとき、上記残置部と上記回収部とを分離し、回収部を軸方向後方に引いて回収するように構成したことを特徴とするシールド掘進機。
【請求項６】
回収部は、径方向で分割された内側スポークからなり、残置部は、カッタ面板と内側スポークに着脱自在に設けられると共にカッタ面板に取り付けられた外側スポークとからなり、内側スポークにカッタ駆動部が連結されると共にカッタ駆動部が軸駆動筒に収容され、その軸駆動筒が、シールドフレーム内に設けたガイド筒に摺動自在に設けられる請求項５記載のシールド掘進機。
【請求項７】
カッタ面板には、掘削土砂をカッタ室に取り込むスリット部が形成され、そのスリット部に、予めスリット部を塞ぐ遮蔽装置が設けられ、掘進時はそのスリット部を通して掘削土をカッタ室に取り込み、土留壁形成時には、上記遮蔽装置にて上記スリット部を塞いで土留壁を形成するようにした請求項６記載のシールド掘進機。
【請求項８】
内側スポークの前面には、上記カッタ面板の裏面に位置して裏当て中蓋が設けられ、その中蓋にカッタ面板に形成される表側スリット部に合わせて裏側スリット部が形成され、上記中蓋は、上記ガイド筒の前面を塞ぐよう、内側スポークに対して分離可能に設けられる請求項６又は７記載のシールド掘進機。
【請求項９】
カッタ駆動部は、内側スポークの軸部を回転自在に支持する軸受部材と、駆動モータと、駆動モータの回転を、上記軸部に伝達する伝動装置とからなり、これらが軸駆動筒に収容されると共に、軸駆動筒の前面に、軸部と一体に回転してカッタ室を区画する内周カッタ隔壁が設けられ、上記シールドフレームとガイド筒に外周カッタ隔壁が設けられる請求項６〜８いずれかに記載のシールド掘進機。
【請求項１０】
ガイド筒内周には、内側スポークをカッタ駆動部と共に後方移動する際に、軸駆動筒との間をシールするためのシール手段が設けられる請求項６〜９いずれかに記載のシールド掘進機。
【請求項１】
到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法において、上記シールド掘進機が所定位置に到達したのち、カッタの切羽側とカッタ室とに充填材を充填し、該充填材で止水しつつ土圧を支承しながら上記カッタを掘進方向後方に充填層中を通して引き抜いて回収し、その後、充填材をモルタルなどの土留材に置換して硬化させることを特徴とするシールド掘進機の回収方法。
【請求項２】
到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達して使用済みとなったシールド掘進機の回収方法において、カッタを、地中に残すべきカッタ面板等の残置部と回収すべき回収部とに予め軸方向に分割可能に形成しておき、上記シールド掘進機が所定位置に到達したのち、カッタの切羽側とカッタ室とに充填材を充填して止水したのち、上記残置部を利用して土留壁を形成し、しかる後カッタの切羽側に充填した充填材をモルタルなどの土留材に置換すると共に硬化させ、上記残置部から上記回収部を分離すると共にその回収部を掘進方向後方に充填層中を通して引き抜いて回収することを特徴とするシールド掘進機の回収方法。
【請求項３】
残置部を利用して土留壁を形成する際に、そのカッタを軸方向後方に引き寄せて、その残置部をシールドフレーム前端に保持させ、しかる後、回収部を掘進方向後方に引き抜いて回収する請求項２記載のシールド掘進機の回収方法。
【請求項４】
回収部は、径方向で分割された内側スポークからなり、残置部は、カッタ面板と内側スポークに着脱自在に設けられると共にカッタ面板に取り付けられた外側スポークとからなり、上記内側スポークにカッタ駆動部が連結されると共に、そのカッタ駆動部がシールドフレーム内に移動可能に保持され、回収部を掘進方向後方に移動する際にカッタ駆動部ごと後方に移動される請求項２又は３記載のシールド掘進機の回収方法。
【請求項５】
請求項２〜４記載のシールド掘進機の回収方法を用いるシールド掘進機において、カッタが、地中に残すべきカッタ面板等の残置部と、回収すべき回収部とに軸方向分割可能に形成され、到達位置あるいは接合位置等の所定位置に到達したとき、上記残置部と上記回収部とを分離し、回収部を軸方向後方に引いて回収するように構成したことを特徴とするシールド掘進機。
【請求項６】
回収部は、径方向で分割された内側スポークからなり、残置部は、カッタ面板と内側スポークに着脱自在に設けられると共にカッタ面板に取り付けられた外側スポークとからなり、内側スポークにカッタ駆動部が連結されると共にカッタ駆動部が軸駆動筒に収容され、その軸駆動筒が、シールドフレーム内に設けたガイド筒に摺動自在に設けられる請求項５記載のシールド掘進機。
【請求項７】
カッタ面板には、掘削土砂をカッタ室に取り込むスリット部が形成され、そのスリット部に、予めスリット部を塞ぐ遮蔽装置が設けられ、掘進時はそのスリット部を通して掘削土をカッタ室に取り込み、土留壁形成時には、上記遮蔽装置にて上記スリット部を塞いで土留壁を形成するようにした請求項６記載のシールド掘進機。
【請求項８】
内側スポークの前面には、上記カッタ面板の裏面に位置して裏当て中蓋が設けられ、その中蓋にカッタ面板に形成される表側スリット部に合わせて裏側スリット部が形成され、上記中蓋は、上記ガイド筒の前面を塞ぐよう、内側スポークに対して分離可能に設けられる請求項６又は７記載のシールド掘進機。
【請求項９】
カッタ駆動部は、内側スポークの軸部を回転自在に支持する軸受部材と、駆動モータと、駆動モータの回転を、上記軸部に伝達する伝動装置とからなり、これらが軸駆動筒に収容されると共に、軸駆動筒の前面に、軸部と一体に回転してカッタ室を区画する内周カッタ隔壁が設けられ、上記シールドフレームとガイド筒に外周カッタ隔壁が設けられる請求項６〜８いずれかに記載のシールド掘進機。
【請求項１０】
ガイド筒内周には、内側スポークをカッタ駆動部と共に後方移動する際に、軸駆動筒との間をシールするためのシール手段が設けられる請求項６〜９いずれかに記載のシールド掘進機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−９２４１２（Ｐ２００７−９２４１２Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８４０５０（Ｐ２００５−２８４０５０）
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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