シールド機の水中回収方法及び水中回収構造

【課題】シールド機内部の嫌水性部品を水浸しにすることなく、シールド機を確実に遠隔操作で押し出すことにより、シールド機を回収できるシールド機の水中回収構造及び水中回収方法を提供する。
【解決手段】シールド機１のシールドフレーム２内を、嫌水性部品（１７、１８、２３、１９Ｘ）が収容された前方の気密室３とその後方の領域４とにマシン側止水壁５で仕切り、マシン側止水壁５より後方のトンネル６内に水を導入し、シールド機１の上方の水底土砂４１Ｘを取り除き、シールドフレーム２に設けられた接続ユニット１２に、電源又は油圧ライン４２をシールドフレーム２の外部から接続し、電源又は油圧ライン４２及び接続ユニット１２を介してシールドフレーム２内に設けられたジャッキ１１をシールドフレーム２の外部から作動させ、シールドフレーム２をトンネル６の前方に押し出すようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための方法及び構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
水底地山を掘り抜いたシールド機を水中で回収する方法として、下記特許文献１には、水底地山を発進立坑から斜め下方の海中の傾斜面に向けて水中に抜け出す到達位置直前までシールド掘進する工程と、そのシールド機を前記到達位置直前に置いたまま坑内及び発進立坑内に注水する工程と、注水後に前記シールド機を遠隔操作により水中に押し出す工程と、押し出されたシールド機を水中より取り出す工程とを備えた方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２９６３６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記方法においては、坑内に注水したときシールド機の内部の嫌水性部品（電装機器、モータ等）が水浸しになってしまうため、何等かの防水対策が必要となる。また、注水後にシールド機を遠隔操作により水中に押し出す際、どのようにして遠隔操作するかについて明示されていない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、シールド機内部の嫌水性部品を水浸しにすることなく、シールド機を確実に遠隔操作で押し出すことができるシールド機の水中回収方法及び水中回収構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に係る発明は、水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための方法であって、上記シールド機のシールドフレーム内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室とその後方の領域とにマシン側止水壁で仕切り、該マシン側止水壁より後方のトンネル内に水を導入し、上記シールド機の上方の水底土砂を取り除き、上記シールドフレームに設けられた接続ユニットに、電源又は油圧ラインを上記シールドフレームの外部から接続し、該電源又は油圧ライン及び上記接続ユニットを介して上記シールドフレーム内に設けられたジャッキを上記シールドフレームの外部から作動させ、上記シールドフレームを上記トンネルの前方に押し出すようにしたものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための方法であって、上記シールド機のシールドフレーム内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室とその後方の領域とにマシン側止水壁で仕切り、上記シールド機の後方に構築されたトンネル内をトンネル側止水壁で前後に仕切り、該トンネル側止水壁と上記マシン側止水壁との間に形成された注水室に水を導入し、上記シールド機の上方の水底土砂を取り除き、上記シールドフレームに設けられた接続ユニットに、電源又は油圧ラインを上記シールドフレームの外部から接続し、該電源又は油圧ライン及び上記接続ユニットを介して上記シールドフレーム内に設けられたジャッキを上記シールドフレームの外部から作動させ、上記シールドフレームを上記トンネルの前方に押し出すようにしたものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、上記ジャッキの先端に間座を取り付け、該間座を上記シールドフレーム内の既設セグメントに当接させて上記シールド機を押し出すようにしたものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための構造であって、上記シールド機のシールドフレーム内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室とその後方の領域とに仕切るマシン側止水壁と、該マシン側止水壁の後方のトンネル内に水を導入するための注水手段と、上記シールド機を上記トンネルの前方に押し出すため上記シールドフレーム内に装着されたジャッキと、該ジャッキを上記シールドフレームの外部から作動させるため上記シールドフレームに設けられた接続ユニットとを備えたものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための構造であって、上記シールド機のシールドフレーム内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室とその後方の領域とに仕切るマシン側止水壁と、上記シールド機の後方に構築されたトンネル内を前後に仕切るトンネル側止水壁と、該トンネル側止水壁と上記マシン側止水壁との間に形成された注水室に水を導入するための注水手段と、上記シールド機を上記トンネルの前方に押し出すため上記シールドフレーム内に装着されたジャッキと、該ジャッキを上記シールドフレームの外部から作動させるため上記シールドフレームに設けられた接続ユニットとを備えたものである。
【００１１】
請求項６に係る発明は、上記ジャッキの先端に間座を取り付け、該間座を上記シールドフレーム内の既設セグメントに当接させたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るシールド機の水中回収方法及び水中回収構造によれば、シールド機内部の嫌水性部品を水浸しにすることなく、シールド機を確実に遠隔操作でトンネルの前方に押し出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適実施形態を添付図面を用いて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る水中回収方法及び水中回収構造が適用されるシールド機１は、海岸の近傍に形成された立坑５０から海側に向けて発進し、水底地山（海底地山）４１の内部で停止するものである。海底地山４１の内部で停止したシールド機１は、以下に説明する水中回収方法によって海底地山４１から回収される。この水中回収方法を行うための水中回収構造を説明する。
【００１５】
本実施形態に係るシールド機１の水中回収構造は、図２に示すように、シールド機１のシールドフレーム２内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室３とその後方のセグメント組立領域４とに仕切るマシン側止水壁５と、マシン側止水壁５の後方のトンネル６内に水（海水）を導入するための注水手段９と、シールド機１をトンネル６の前方に押し出すためシールドフレーム２内に装着されたジャッキ１１（本実施形態ではシールドジャッキであるが別のジャッキでもよい）と、ジャッキ１１をシールドフレーム２の外部から作動させるためシールドフレーム２に設けられた接続ユニット１２とを備えている。
【００１６】
上記シールド機１の概要を説明すると、このシールド機１は、筒状のシールドフレーム２と、シールドフレーム２内の前部をカッタ室１３と坑内１４とに仕切る隔壁１５と、隔壁１５に回転可能に支持されたカッタ１６と、カッタ１６を回転駆動するためのギヤ機構１７及びモータ１８と、隔壁１５に設けられたアジテータ１９及び排土装置２０と、シールドフレーム２内の後部にてセグメントをリング状に組み立てるためのエレクタ２１（セグメント組立装置）と、シールドフレーム２内に装着され既設セグメント１０に反力を取ってシールド機１を前進させるためのシールドジャッキ１１と、シールドフレーム２の後部内周面に取り付けられ既設セグメント１０とシールドフレーム２との間を止水するためのテールシール２２とを備えている。なお、アジテータ１９は省略可能である。
【００１７】
上記シールドフレーム２は、本実施形態では、前胴２Ｘと後胴２Ｙとが屈曲可能に接続された中折れ構造となっており、一端が前胴２Ｘに他端が後胴２Ｙに固定された中折れジャッキ２３によって中折れされるようになっている。但し、中折れ機構の無い通常のシールドフレームであっても構わない。
【００１８】
上記排土装置２０は、本実施形態では、カッタ室１３内に泥水を供給する送泥管２０Ｘとカッタ室１３内の掘削泥土を排泥する排泥管２０Ｙとから成る。送泥管２０Ｘ及び排泥管２０Ｙには、夫々開閉弁２４Ｘ、２４Ｙが介設されており、各開閉弁２４Ｘ、２４Ｙよりも坑口側の部分の管２５Ｘ、２５Ｙが取り外し可能となっている。なお、上記送泥管２０Ｘ及び排泥管２０Ｙの代わりにスクリューコンベヤを隔壁１５に装着してもよい。
【００１９】
上記エレクタ２１は、後胴２Ｙ内のセグメント組立領域４（テールシール２２よりも前方の領域）にて、セグメントをリング状に組み立てるものである。エレクタ２１は、後胴２Ｙの内部に周方向に間隔を隔てて複数配置されたローラ２６と、これらローラ２６によって回転可能に支持された旋回リング２７と、旋回リング２７に同芯的に取り付けられた駆動ギヤ２８と、駆動ギヤ２８と噛合するピニオン（図示せず）と、ピニオンを回転させるためのモータ（図示せず）と、旋回リング２７の坑口側面に設けられた第１基部２９と、第１基部２９にトンネル径方向に移動可能に取り付けられた第２基部３０と、第２基部３０にセグメントを把持するために取り付けられた把持部３１とを備えている。上記ローラ２６は後胴２Ｙの内面に取り付けられたブラケット３２に軸支されている。
【００２０】
以下、上記シールド機１に適用される水中回収構造について詳述する。
【００２１】
図２に示すように、上記シールド機１のシールドフレーム２（後胴２Ｙ）の内部には、シールドフレーム２内を、嫌水性部品（カッタ用モータ１８、ギヤ機構１７、中折れジャッキ２３、アジテータ１９のモータ１９Ｘ、その他電装品等）が収容された前方の気密室３と、その後方のセグメント組立領域４とに仕切るようにして、マシン側止水壁５が取り付けられる。マシン側止水壁５は、略円形の板体から成り、エレクタ２１、送泥管２０Ｘ及び排泥管２０Ｙの一部（開閉弁２４Ｘ、２４Ｙより坑口側の管２５Ｘ、２５Ｙ）を取り外した後、後胴２Ｙの内面に水密に設けられたフランジ状（ドーナッツ板状）の金具３３の坑口側面に、ボルトナットや溶接等によって水密に取り付けられる。金具３３は、中折れジャッキ２３、シールドジャッキ１１の取付金具でもある。
【００２２】
マシン側止水壁５の後方のトンネル６の天井部には、トンネル６内に水を導入するための注水手段９として、注水管９Ｘが設けられる。注水管９Ｘは、トンネル６の内部から天井部を貫通して上方に延出されており、トンネル６の外部の水をトンネル６内に導くものであって、トンネル６の外部の部分に開閉弁３５Ｘを有する。開閉弁３５Ｘは、図１に示すように、海底４１Ｚより上方の注水管９Ｘに装着される。開閉弁３５Ｘを開放すると、水（海水）が注水管９Ｘを通ってトンネル６内に流入し、トンネル６及び立坑５０内が注水状態とされる。
【００２３】
図２に戻って、シールドフレーム２の内部には、エレクタ２１によってセグメント組立領域４で組み立てられた既設セグメント１０に反力を取ってシールド機１を既設セグメントの前方に押し出すためのジャッキ１１が設けられている。このジャッキ１１は、本実施形態では前記シールドジャッキ１１をそのまま用いているが、シールドジャッキ１１を取り外して回収し、上述の機能を発揮する別のジャッキを取り付けてもよい。
【００２４】
シールドフレーム２（前胴２Ｘ）には、上記ジャッキ１１をシールドフレーム２の外部から作動させるための接続ユニット１２が設けられている。接続ユニット１２は、シールドジャッキ１１のヘッド側油圧室と連通するためのジャッキ押しカップリング１２Ｘと、ジャッキ１１のロッド側油圧室と連通するためのジャッキ引きカップリング１２Ｙとを有し、前胴２Ｘに凹設された取付部３６の底面に取り付けられている。
【００２５】
取付部３６は、図例では前胴２Ｘの天井部に設けたが、後述するように（図６参照）シールド機１の上方の水底土砂を取り除いたとき水中に晒される部分であれば天井部に限定されるものではなく、前胴２Ｘの側部に設けてもよい。図２に戻って、ジャッキ押しカップリング１２Ｘとジャッキ１１のヘッド側油圧室との間、ジャッキ引きカップリング１２Ｙとジャッキ１１のロッド側油圧室との間には、それぞれ内部油圧ライン（油圧ホース）３７Ｘ、３７Ｙが着脱可能に介設される。取付部３６には、前胴２Ｘの外面と略面一となる蓋部材３８が、着脱可能に設けられる。
【００２６】
シールドジャッキ１１の先端部（伸縮ロッドのシュー）１１Ｘには、間座（スペーサ）３９がボルトナットや溶接等によって取り付けられ、その間座３９が既設セグメント１０に当接される。間座３９は、図例では、セグメント１０と略等しいトンネル軸方向長さを有するロッドから成るが、セグメント１０と同じ形状のものでもよい。
【００２７】
図２の状態からシールドジャッキ１１を略フルストローク伸長させてシールド機１を前進させたとき、テールシール２２の後端が間座３９の後端よりも前方に位置するように、後胴２Ｙの長さ、間座３９の長さ及びジャッキ１１のストロークが設定されている。なお、ジャッキ１１のストロークを略二倍にすることで、ジャッキ１１を略フルストロークさせたときテールシール２２の後端がシュー１１Ｘの後端よりも前方に位置するようになっていれば、間座３９は省略できる。
【００２８】
シールドフレーム２の外面の上部（及び／又は側部）には、シールド機１を吊り上げるための吊り金具４０が、ボルトナットやピン等により着脱可能に設けられる。吊り金具４０は、図３に示すようにシールド機１が地山を掘進するときには取り外され、図６に示すようにシールド機１の上方の水底土砂を取り除いた後に取り付けられる。
【００２９】
以上説明したシールド機１の水中回収構造の作用、即ちシールド機１の水中回収方法について説明する。
【００３０】
図１及び図３に示すように、上記シールド機１を用いて立坑５０から海底地山４１を掘進し、所定の回収位置にてシールドジャッキ１１を略フルストローク伸長させた状態でシールド機１を停止する。
【００３１】
停止後、図３及び図４に示すように、各シールドジャッキ１１を順次収縮させてシュー１１Ｘに間座３９を取り付け、間座３９を既設セグメント１０に当接させて切羽土圧を支持させる。送泥管２０Ｘ及び排泥管２０Ｙの各開閉弁２４Ｘ、２４Ｙを閉じ、各開閉弁２４Ｘ、２４Ｙよりも坑口側の部分の管２５Ｘ、２５Ｙを取り外し、エレクタ２１を撤去する。接続ユニット１２のジャッキ押しカップリング１２Ｘとシールドジャッキ１１のヘッド側油圧室との間、ジャッキ引きカップリング１２Ｙとジャッキ１１のロッド側油圧室との間に、夫々内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙを介設する。その後、マシン側止水壁５を取り付け、シールドフレーム２内を嫌水性部品（カッタ用モータ１８、ギヤ機構１７、中折れジャッキ２３、アジテータ１９のモータ１９Ｘ、その他電装品等）が収容された前方の気密室３とその後方のセグメント組立領域４とに仕切る。なお、間座３９の取り付け、管２５Ｘ、２５Ｙの取り外し、エレクタ２１の撤去、内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙの介設の順番は問わない。
【００３２】
図４に示すように、マシン側止水壁５の取り付け後、マシン側止水壁５の後方のトンネル６の天井部に、トンネル６内に水を導入するための注水手段９として、注水管９Ｘを取り付ける。注水管９Ｘの上部は、海底４１Ｚの上方まで突き出されていて、その部分に開閉弁３５Ｘが設けられる。また、注水管９Ｘの下方のトンネル６内の底部に、水当たり板９Ｙを設置する。開閉弁３５Ｘを開放すると、図５に示すように、水（海水）が注水管９Ｘを通ってトンネル６内に流入し、トンネル６及び立坑５０（図１）内が注水状態となる。
【００３３】
トンネル６及び立坑５０への注水後、図５及び図６に示すように、シールド機１の上方の水底土砂４１Ｘを浚渫する。このとき、シールド機１の後方のトンネル６の上方の水底土砂４１Ｙをも不可避的に有る程度浚渫されてしまうが、トンネル６内が注水されているためトンネル６が浮き上がることは無い。なお、浚渫の前に、注水管９Ｘを引き抜く等して取り除いておき、注水管９Ｘが浚渫のための装置と干渉しないようにすることが好ましい。浚渫後、水中に露出した接続ユニット１２の蓋部材３８を水中にて取り外す。
【００３４】
蓋部材３８の取り外しによりジャッキ押しカップリング１２Ｘとジャッキ引きカップリング１２Ｙとが水中に露出するので、図７に示すように、それらカップリング１２Ｘ、１２Ｙに外部油圧ライン（油圧ホース）４２（４２Ｘ、４２Ｙ）を夫々接続する。各外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙは、水面（海面）の作業船に搭載された油圧機器から延伸されている。また、シールドフレーム２（前胴２Ｘ、後胴２Ｙ）に、シールド機１を吊り上げるための吊り金具４０を取り付ける。なお、吊り金具４０の取付時期は、浚渫以降、何時でも構わない。
【００３５】
各カップリング１２Ｘ、１２Ｙに外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙを接続した後、図８に示すように、上記作業船の油圧機器によって外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙ、カップリング１２Ｘ、１２Ｙ及び内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙを介してジャッキ１１を伸長させ、シュー１１Ｘに固定された間座３９を既設セグメント１０に押し付けることで、シールド機１を上記既設セグメント１０よりも前方に押し出す（図７、図８参照）。これにより、図８において、テールシール２２の後端は間座３９の後端よりも所定距離Ｌだけ前方に位置する。
【００３６】
このようにシールド機１を前進させた後、図９に示すようにジャッキ１１を収縮させて、シールド機１をトンネル６（既設セグメント１０）から切り離す。このときテールシール２２の後端とトンネル６の前端との間には上記所定距離Ｌの隙間が形成される。ここで、トンネル６内には図６に示すように予め水が充満されているので、上記距離Ｌの隙間から注水室８内に水が流入することは無い。仮に、注水室８に水が充満されていないとすると、前記浚渫時にトンネル６が浮き上がってしまうという問題が生じるのみならず、上記距離Ｌの隙間から水が勢いよく注水室８内に流れ込みその動圧によってマシン側止水壁５が破損する可能性があるが、上述のように注水室８に水を充満させておけば上記止水壁５には静圧が加わるのみなので、強度的に有利となる。
【００３７】
最後に、図１０に示すように吊り金具４０にワイヤ４３を固定して水面の作業船（フローティングクレーン等）によってシールド機１を引き上げ、回収する。回収されたシールド機１は、船上にて又は地上に戻されて、吊り金具４０、間座３９、マシン側止水壁５及び内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙ等が取り外され、図２に示すエレクタ２１、送泥管２０Ｘ及び排泥管２０Ｙの一部２５Ｘ、２５Ｙ、蓋部材３８等が取り付けられて再生され、別のトンネル工事（水底トンネル等）の施工に用いられる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態に係るシールド機１の水中回収構造及び水中回収方法によれば、マシン側止水壁５によって仕切られたシールドフレーム２内の前方の空間を止水できるのでシールド機１の内部の嫌水性部品（既述）を水浸しにすることなく回収できる。
【００３９】
また、接続ユニット１２のカップリング１２Ｘ、１２Ｙに内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙと外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙを接続することで、シールド機１を確実にシールドフレーム２の外部からの遠隔操作でトンネル６に対して押し出すことができる。
【００４０】
別の実施形態を図１１以降を用いて説明する。
【００４１】
この実施形態に係るシールド機の水中回収構造は、図１１に示すように、シールド機１のシールドフレーム２内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室３とその後方のセグメント組立領域４とに仕切るマシン側止水壁５と、シールド機１の後方に構築されたトンネル６内を前後に仕切るトンネル側止水壁７と、トンネル側止水壁７とマシン側止水壁５との間に形成された注水室８に水を導入するための注水手段９と、セグメント組立領域４で組み立てられた既設セグメント１０に反力を取ってシールド機１を既設セグメント１０の前方に押し出すためシールドフレーム２内に装着されたジャッキ１１（本実施形態ではシールドジャッキであるが別のジャッキでもよい）と、ジャッキ１１をシールドフレーム２の外部から作動させるためシールドフレーム２に設けられた接続ユニット１２とを備えている。
【００４２】
上記シールド機１は前実施形態のシールド機１と同様の構成となっているため、対応する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態に係る水中回収構造のマシン側止水壁５、ジャッキ１１及び接続ユニット１２は、前実施形態に係る水中回収構造のマシン側止水壁５、ジャッキ１１及び接続ユニット１２と同様の構成となっているため、対応する構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４３】
以下、本実施形態について、前実施形態と比較したときの相違部分（特徴部分）を説明する。相違部分は、トンネル側止水壁７、注水室８及び注水手段９である。
【００４４】
図１１に示すように、トンネル６内には、トンネル側止水壁７がトンネル６内を前後に仕切るようにして取り付けられる。詳しくは、トンネル６の内面に、フランジ状の固定金具３４がボルトナットや溶接等によって水密に取り付けられ、固定金具３４の切羽側面に、円板状に成形されたトンネル側止水壁７が、ボルトナットや溶接等によって水密に取り付けられる。これにより、トンネル側止水壁７とマシン側止水壁５との間のトンネル６内には、注水室８が区画される。なお、図２０に示すように、トンネル６を成すトンネル軸方向に隣接するセグメント１０同士の間にフランジ３４Ｘを挟み込み、フランジ３４Ｘの切羽側の面にトンネル側止水壁７をボルト等によって取り付けてもよい。
【００４５】
図１１に戻って、トンネル側止水壁７には、該止水壁７よりも坑口側のトンネル６内における作業によって注水室８に水を導入するための注水手段９として、注水管９Ｘと空気抜き管９Ｙとが設けられる。注水管９Ｘは、一端が止水壁７の後方から止水壁７を貫通して前方に延出され、他端が止水壁７の後方からトンネル６の天井部分の既設セグメントを貫通して上方に延出されており、トンネル６の外部の水を注水室８に導くものであって、止水壁７の後方に開閉弁３５Ｘを有する。空気抜き管９Ｙは、止水壁７の後方から止水壁７を貫通して前方に延出され、注水に伴って注水室８内の空気を排出するものであって、止水壁７の後方に開閉弁３５Ｙを有する。
【００４６】
以上説明したシールド機１の水中回収構造の作用、即ちシールド機１の水中回収方法について説明する。
【００４７】
図１２に示すように、上記シールド機１を用いて水底地山４１（海底地山）を掘進し、所定位置にてシールドジャッキ１１を略フルストローク伸長させた状態でシールド機１を停止する。
【００４８】
停止後、図１２及び図１３に示すように、各シールドジャッキ１１を順次収縮させてシュー１１Ｘに間座３９を取り付け、間座３９を既設セグメント１０に当接させて切羽土圧を支持させる。送泥管２０Ｘ及び排泥管２０Ｙの各開閉弁２４Ｘ、２４Ｙを閉じ、各開閉弁２４Ｘ、２４Ｙよりも坑口側の部分の管２５Ｘ、２５Ｙを取り外す。エレクタ２１を撤去する。接続ユニット１２のジャッキ押しカップリング１２Ｘとシールドジャッキ１１のヘッド側油圧室との間、ジャッキ引きカップリング１２Ｙとジャッキ１１のロッド側油圧室との間に、夫々内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙを介設する。その後、マシン側止水壁５を取り付け、シールドフレーム２内を嫌水性部品（カッタ用モータ１８、ギヤ機構１７、中折れジャッキ２３、アジテータ１９のモータ１９Ｘ、その他電装品等）が収容された前方の気密室３とその後方のセグメント組立領域４とに仕切る。なお、間座３９の取り付け、管２５Ｘ、２５Ｙの取り外し、エレクタ２１の撤去、内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙの介設の順番は問わない。
【００４９】
マシン側止水壁５の取り付け後、図１４に示すように、シールド機１の後方に構築されたトンネル６内をトンネル側止水壁７で前後に仕切る。これにより、トンネル側止水壁７とマシン側止水壁５との間のトンネル６内には、注水室８が区画される。その後、トンネル側止水壁７に注水管９Ｘと空気抜き管９Ｙとを装着し、注水室８内に水を導入する。トンネル側止水壁７のトンネル６の長手方向における設置位置は、後述するようにシールド機１の上方の水底土砂４１Ｘを取り除くとき（浚渫するとき）、不可避的にシールド機１の後方のトンネル６の上方の水底土砂４１Ｙをも浚渫されてしまうことによって生じる、トンネル６内の空気の浮力によるトンネル６の浮き上がりを防止できる位置に設定される。
【００５０】
注水室８への注水後、図１４及び図１５に示すように、シールド機１の上方の水底土砂４１Ｘを浚渫する。このとき、シールド機１の後方のトンネル６の上方の水底土砂４１Ｙをも不可避的に有る程度浚渫されてしまうが、注水室８が注水されているためトンネル６が浮き上がることは無い。なお、浚渫の前に、注水管９Ｘの上方延出部分９Ｚをトンネル６内から引き抜く等して取り除いておき、上方延出部分９Ｚが浚渫のための装置と干渉しないようにすることが好ましい。浚渫後、水中に露出した接続ユニット１２の蓋部材３８を水中にて取り外す。
【００５１】
蓋部材３８の取り外しによりジャッキ押しカップリング１２Ｘとジャッキ引きカップリング１２Ｙとが水中に露出するので、図１６に示すように、それらカップリング１２Ｘ、１２Ｙに外部油圧ライン（油圧ホース）４２（４２Ｘ、４２Ｙ）を夫々接続する。各外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙは、水面（海面）の作業船に搭載された油圧機器から延伸されている。また、シールドフレーム２（前胴２Ｘ、後胴２Ｙ）に、シールド機１を吊り上げるための吊り金具４０を取り付ける。なお、吊り金具４０の取付時期は、浚渫以降、何時でも構わない。
【００５２】
各カップリング１２Ｘ、１２Ｙに外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙを接続した後、図１７に示すように、上記作業船の油圧機器によって外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙ、カップリング１２Ｘ、１２Ｙ及び内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙを介してジャッキ１１を伸長させ、シュー１１Ｘに固定された間座３９を既設セグメント１０に押し付けることで、シールド機１を上記既設セグメント１０よりも前方に押し出す（図１６、図１７参照）。これにより、図１７において、テールシール２２の後端は間座３９の後端よりも所定距離Ｌだけ前方に位置する。
【００５３】
このようにシールド機１を前進させた後、図１８に示すようにジャッキ１１を収縮させて、シールド機１をトンネル６（既設セグメント１０）から切り離す。このときテールシール２２の後端とトンネル６の前端との間には上記所定距離Ｌの隙間が形成される。ここで、注水室８（図１５）には予め水が充満されているので、上記距離Ｌの隙間から注水室８内に水が流入することは無い。仮に、注水室８に水が充満されていないとすると、前記浚渫時にトンネル６が浮き上がってしまうという問題が生じるのみならず、上記距離Ｌの隙間から水が勢いよく注水室８内に流れ込みその動圧によってマシン側止水壁５やトンネル側止水壁７が破損する可能性があるが、上述のように注水室８に水を充満させておけば上記各止水壁５、７には静圧が加わるのみなので、強度的に有利となる。
【００５４】
最後に、図１９に示すように吊り金具４０にワイヤ４３を固定して水面の作業船（フローティングクレーン等）によってシールド機１を引き上げ、回収する。回収されたシールド機１は、船上にて又は地上に戻されて、吊り金具４０、間座３９、マシン側止水壁５及び内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙ等が取り外され、図１１に示すエレクタ２１、送泥管２０Ｘ及び排泥管２０Ｙの一部２５Ｘ、２５Ｙ、蓋部材３８等が取り付けられて再生され、別のトンネル工事（水底トンネル等）の施工に用いられる。
【００５５】
回収されたシールド機１を再生している間および再生したシールド機１を別のトンネル工事に用いている間に、上記トンネル６内のトンネル側止水壁７よりも坑口側の部分はその止水壁７によって止水されてことから、かかる部分に二次覆工を施すことができる。すなわち、本実施形態においては、前記文献１に記載されたもののようにトンネル内を二次覆工して坑内を注水した後にシールド機をトンネルから押し出す必要は無く、トンネル６内を二次覆工する前にシールド機１をトンネル６から押し出すことができるので、シールド機１をより早期に回収できシールド機１の稼動効率が向上する。なお、上記トンネル６のトンネル側止水壁７よりも切羽側（前方）の部分の内周面には、止水壁７の取り付け前に二次覆工を施しておく。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態に係るシールド機１の水中回収構造及び水中回収方法によれば、マシン側止水壁５によって仕切られたシールドフレーム２内の前方の空間を止水できるのでシールド機１の内部の嫌水性部品（既述）を水浸しにすることなく回収できる。
【００５７】
また、接続ユニット１２のカップリング１２Ｘ、１２Ｙに内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙと外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙを接続することで、シールド機１を確実にシールドフレーム２の外部からの遠隔操作でトンネル６に対して押し出すことができる。
【００５８】
また、トンネル側止水壁７によってトンネル６内を止水できるのでトンネル６内の二次覆工を待たずにシールド機１を回収できシールド機１を再利用するときの稼動効率が向上する。
【００５９】
本発明は上記実施形態に限定されない。
【００６０】
例えば、図１〜図２０を用いて前述した上記ジャッキ１１は油圧式のものであるが、電動式のジャッキでも構わない。この場合、上記内部油圧ライン３７Ｘ、３７Ｙ、外部油圧ライン４２Ｘ、４２Ｙの代わりに、内部電線、外部電源ケーブルを用いるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の好適実施形態を示す水中回収方法及び水中回収構造が適用されるシールド機の掘削経路を示す断面図である。
【図２】本発明の好適実施形態を示すシールド機の水中回収構造を示す側断面図である。
【図３】上記水中回収構造の使用方法、即ちシールド機の水中回収方法の最初の工程を示す側断面図である。
【図４】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図５】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図６】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図７】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図８】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図９】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図１０】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図１１】本発明の別の好適実施形態を示すシールド機の水中回収構造を示す側断面図である。
【図１２】上記水中回収構造の使用方法、即ちシールド機の水中回収方法の最初の工程を示す側断面図である。
【図１３】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図１４】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図１５】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図１６】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図１７】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図１８】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図１９】上記水中回収方法の次の工程を示す側断面図である。
【図２０】トンネル側水壁の別の取付構造を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１シールド機
２シールドフレーム
３気密室
４セグメント組立領域
５マシン側止水壁
６トンネル
７トンネル側止水壁
８注水室
９注水手段
１０既設セグメント
１１ジャッキ
１１Ｘジャッキの先端（シュー）
１２接続ユニット
１７、１８、２３、１９Ｘ嫌水性部品
３９間座
４０吊り金具
４１水底地山
４１Ｘ水底土砂
４２Ｘ、４２Ｙ油圧ライン（外部油圧ライン）
４３ワイヤ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための方法であって、
上記シールド機のシールドフレーム内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室とその後方の領域とにマシン側止水壁で仕切り、
該マシン側止水壁より後方のトンネル内に水を導入し、
上記シールド機の上方の水底土砂を取り除き、
上記シールドフレームに設けられた接続ユニットに、電源又は油圧ラインを上記シールドフレームの外部から接続し、
該電源又は油圧ライン及び上記接続ユニットを介して上記シールドフレーム内に設けられたジャッキを上記シールドフレームの外部から作動させ、
上記シールドフレームを上記トンネルの前方に押し出すようにしたことを特徴とするシールド機の水中回収方法。
【請求項２】
水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための方法であって、
上記シールド機のシールドフレーム内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室とその後方の領域とにマシン側止水壁で仕切り、
上記シールド機の後方に構築されたトンネル内をトンネル側止水壁で前後に仕切り、
該トンネル側止水壁と上記マシン側止水壁との間に形成された注水室に水を導入し、
上記シールド機の上方の水底土砂を取り除き、
上記シールドフレームに設けられた接続ユニットに、電源又は油圧ラインを上記シールドフレームの外部から接続し、
該電源又は油圧ライン及び上記接続ユニットを介して上記シールドフレーム内に設けられたジャッキを上記シールドフレームの外部から作動させ、
上記シールドフレームを上記トンネルの前方に押し出すようにしたことを特徴とするシールド機の水中回収方法。
【請求項３】
上記ジャッキの先端に間座を取り付け、該間座を上記シールドフレーム内の既設セグメントに当接させて上記シールド機を押し出すようにした請求項１又は２記載のシールド機の水中回収方法。
【請求項４】
水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための構造であって、
上記シールド機のシールドフレーム内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室とその後方の領域とに仕切るマシン側止水壁と、
該マシン側止水壁の後方のトンネル内に水を導入するための注水手段と、
上記シールド機を上記トンネルの前方に押し出すため上記シールドフレーム内に装着されたジャッキと、
該ジャッキを上記シールドフレームの外部から作動させるため上記シールドフレームに設けられた接続ユニットとを備えたことを特徴とするシールド機の水中回収構造。
【請求項５】
水底地山の内部で停止したシールド機を水中で回収するための構造であって、
上記シールド機のシールドフレーム内を、嫌水性部品が収容された前方の気密室とその後方の領域とに仕切るマシン側止水壁と、
上記シールド機の後方に構築されたトンネル内を前後に仕切るトンネル側止水壁と、
該トンネル側止水壁と上記マシン側止水壁との間に形成された注水室に水を導入するための注水手段と、
上記シールド機を上記トンネルの前方に押し出すため上記シールドフレーム内に装着されたジャッキと、
該ジャッキを上記シールドフレームの外部から作動させるため上記シールドフレームに設けられた接続ユニットとを備えたことを特徴とするシールド機の水中回収構造。
【請求項６】
上記ジャッキの先端に間座を取り付け、該間座を上記シールドフレーム内の既設セグメントに当接させた請求項４又は５記載のシールド機の水中回収構造。

【図１】