トンネル掘削機における推力伝達部材
【課題】 トンネル掘削機のスキンプレート内に配設されて推進ジャッキ等による推力をトンネル掘削機に伝達するための推力伝達部材であって、組立て、分解が容易で再使用が可能な推力伝達部材を提供する。
【解決手段】 スキンプレート１の内周面に複数本の推進ジャッキ５を装着した推力伝達部材３を配設し、上記推進ジャッキ５の推力をスキンプレート１に伝達してトンネルを掘進するようにしたトンネル掘削機において、推力伝達部材３は数片の推力伝達片3A〜3Cによってリング状に組立ててなり、その外周面をスキンプレート１に固着することなくスキンプレート１の内周面に突設した前後ストッパ部材間に介在させていると共にトンネルの築造後、数片の推力伝達部材3A〜3Cに分解して回収、撤去可能としている。
【解決手段】 スキンプレート１の内周面に複数本の推進ジャッキ５を装着した推力伝達部材３を配設し、上記推進ジャッキ５の推力をスキンプレート１に伝達してトンネルを掘進するようにしたトンネル掘削機において、推力伝達部材３は数片の推力伝達片3A〜3Cによってリング状に組立ててなり、その外周面をスキンプレート１に固着することなくスキンプレート１の内周面に突設した前後ストッパ部材間に介在させていると共にトンネルの築造後、数片の推力伝達部材3A〜3Cに分解して回収、撤去可能としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘削機を推進させてトンネルを掘削する際に、トンネル掘削機に推力を伝達するための推力伝達部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からトンネル掘削機を推進するには、例えば、掘削壁面をセグメントにより覆工してこのセグメント覆工の前端面に推進ジャッキの推進反力を受止させ、この状態で該推進ジャッキを伸長させることにより行われている。具体的には、特許文献１に記載されているように、スキンプレートを互いに中折れ部を介して屈折自在に接続した前後胴部により形成し、上記中折れ部の内周面に推力伝達部材と称されるリング状の推力伝達部材の外周面を溶接等によって固着し、この推力伝達部材に周方向に所定間隔毎に推進ジャッキを挿通状態で装着してなり、スキンプレートの後胴部側に配設したエレクタ装置によって掘削壁面にセグメントを組立てたのち、このセグメント覆工の前端面に上記複数本の推進ジャッキのピストンロッドの先端に装着したスプレッダを押し付け、ピストンロッドを伸長させることによってトンネル掘削機を推進させするように構成している。
【特許文献１】特開２００１−３２９７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記推力伝達部材は、分解不能な一体型の周枠形状に形成されているため、トンネル掘削機の組立時に、スキンプレート内に挿入して中折れ部の内周面に内嵌状態に固着する作業が極めて困難となるばかりでなく、装着した後においては再使用可能に分解することができないといった問題点がある。
【０００４】
一方、近年、発進立坑側から所定位置までトンネルを掘削したのち、このトンネル内を通じて発進立坑側に撤去、回収して再利用可能にしたトンネル掘削機が開発されている。このトンネル掘削機はスキンプレートの前端部内周面に外径が該スキンプレートの内径よりも小径の固定筒体を支持させる一方、筒状内胴体の前面側に拡縮可能なカッタヘッドを回転自在に配設すると共に後面側に該カッタヘッドの駆動モータを装着することによって掘削機主体部を形成し、この掘削機主体部の上記筒状内胴体を上記固定筒体に抜き取り可能に挿嵌、連結してなる構造を有し、トンネルの掘削後、カッタヘッドを固定筒体の内径よりも小径となるように縮小させると共に固定筒体と筒状内胴体との連結を解いたのち、該筒状内胴体を後方に牽引することによってカッタヘッドと共に固定筒体から抜き取り、トンネル内を通じて発進立坑側に回収、撤去させるように構成している。
【０００５】
このように構成したトンネル掘削機におけるスキンプレートの後部内に上記推力伝達部材を配設した場合、上述したように、固定筒体から離脱させた掘削機主体部をトンネル内を通じて後方に搬送しようとしても、推力伝達部材が邪魔になって回収することができない。そのため、推力伝達部材を溶断することによって解体するか、或いは、推力伝達部材の中央孔を通して上記掘削機主体部を通過させなければならず、掘削機主体部の撤去作業が煩雑化するといった問題点があった。本発明はこのような問題点を全面的に解消することができるトンネル掘削機の推力伝達部材を提供することを目的とする。
【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本発明のトンネル掘削機における推力伝達部材は、請求項１に記載したように、トンネル掘削機のスキンプレートの内周面に装着され、掘推時の推力をスキンプレートに伝達するリング状の推力伝達部材であって、周方向に数片の推力伝達片に分割されてあり、隣接する推力伝達片同士を着脱自在に連結してなる構造を有している。
【０００７】
このように構成したトンネル掘削機における推力伝達部材において、請求項２に係る発明は、推力伝達部材をスキンプレートに一体に連結することなくスキンプレートの内周面にその外周面を接して配設していると共に、この推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片の外周部をスキンプレートの内周面に固着した前後ストッパ部材間に抜き取り可能に介在させていることをことを特徴とする。
【０００８】
さらに、請求項３に係る発明は、上記推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片における少なくとも１片の外周面に凹部を形成してあり、この凹部にスキンプレートの内周面に固着した係止片を係合させて推力伝達部材の周方向の回動を阻止していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明によれば、推力伝達部材を周方向に数片の推力伝達片に分割していると共に、隣接する推力伝達片同士を着脱自在に連結することによってスキンプレートの内周面に装着した推力伝達部材を構成しているので、スキンプレートの内周面に装着する際には、推力伝達部材を数片の推力伝達片に分割することによってスキンプレート内に容易に搬入することができると共に、スキンプレート内での狭い作業空間部においても、これらの推力伝達片を順次、周方向に連結しながらスキンプレートの内周面に装着して推力伝達部材を組立てる作業が円滑に行うことができる。
【００１０】
また、トンネルの掘削終了後においては、推力伝達片同士の連結を解くことによって簡単に解体することができ、作業空間が狭い小口径のトンネル掘削機であっても、これらの推力伝達片を容易にトンネル内を通じて発進立坑側に搬出することができる。従って、撤去、回収可能なトンネル掘削機における後部内にこの推力伝達部材を配設しても、上述したように、該推力伝達部材は複数の推力伝達片に解体可能であるから、作業空間の狭い小口径のトンネル掘削機であっても、この推力伝達部材を解体、撤去することによって、カッタヘッドと該カッタヘッドの駆動モータを備えている筒状内胴体からなる掘削機主体部の発進立坑側への撤去、回収作業が確実に且つ能率よく行うことができると共にこの推力伝達部材の再使用が可能となる。
【００１１】
また、上記推力伝達部材は、請求項２に記載したように、スキンプレートに連結することなくその外周面をスキンプレートの内周面に接して配設されていると共に、この推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片の外周部をスキンプレートの内周面に固着した前後ストッパ部材間に抜き取り可能に介在させているので、各推力伝達片の外周部を前後ストッパ部材間に順次、挿入することによってスキンプレートの内周面に沿って推力伝達部材を精度よく簡単に組立てることができ、また、この推力伝達部材に作用する推進力をストッパ部材を介してスキンプレートに確実に伝達してトンネル掘削機を掘進させることができる。
【００１２】
さらに、推力伝達部材の解体時には推力伝達片同士の連結を解いたのち、各推力伝達片をスキンプレートの中心方向に向かって引き寄せることにより、その外周部をスキンプレートの内周面に固着している上記前後ストッパ部材間から簡単に引き抜くことができてスキンプレートからの推力伝達部材の解体作業が能率よく行うことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、推力伝達部材を構成する上記数片の推力伝達片における少なくとも１片の外周面に凹部を形成し、この凹部にスキンプレートの内周面に固着した係止片を係合させているので、スキンプレートに対して推力伝達部材が周方向に回動するのを確実に防止することができ、従って、推力伝達部材に推進ジャッキを装着している場合や中折れジャッキを支持させている構造のトンネル掘削機においては、これらの推進ジャッキや中折れジャッキを常に所定位置に配設しておくことができて正確な掘進や方向修正が可能となり、また、推進ジャッキを装着することなく推力伝達部材にヒューム管等の埋設管を後続させながら発進立坑側から埋設管を介して推力伝達部材に推進力を伝達してトンネル掘削機を掘進させる推進工法においては、トンネル掘削機のローリングを防止しながらトンネルを正確に掘進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、図１はトンネルＴを掘削しながらその掘削壁面にセグメントＳの組み込みによるトンネル覆工体を形成し、一定長のトンネルの掘削後、回収が可能に構成したトンネル掘削機の簡略縦断側面図であって、円筒形状のスキンプレート１は、中折れ部２によって互いに対向端部を屈折自在に連結した前胴部1aと後胴部1bとに分割されている。中折れ部２は、後胴部1bの前端部内周面に後部外周面を一体に固着させている一定長さを有する短筒体からなり、後胴部1bから前方に突出した外周面にシール材2aを装着して、このシール材2aを介して中折れ部２の前部外周面を前胴部1aの後端部内周面に屈折自在に接合させている。
【００１５】
さらに、スキンプレート１の内周面に上記中折れ部２の後部を介して複数本の中折れジャッキ４と推進ジャッキ５とを支持している推力伝達部材３を分解可能に装着している。この推力伝達部材３は、内外径方向の幅が一定幅を有する垂直な円環板31、32を前後方向に小間隔を存して対向させる共にこれらの円環板31、32の内端面間と外端面間とを短筒形状の内外リング部材33、34によってそれぞれ一体に連結して断面中空矩形状の周枠形状に形成してなり、上記外周側のリング部材33の前部を前側円環板31から前方に突出させていると共に後側の円環板32の外周端部を外側リング部材33の後端から外径方向に突出させた一定高さの突条部35に形成している。
【００１６】
そして、上記中折れ部２を前側ストッパ部材として、この中折れ部２の後端面から推力伝達部材３の外周面に設けている上記突条部35の厚みに相当する間隔を存してスキンプレート１の後胴部1bの前端部内周面に、図１、図３に示すように、周方向に所定間隔毎に後側ストッパ部材1cを固着してあり、これらの前後ストッパ部材間の隙間に推力伝達部材３の上記突条部35を抜き取り可能に挿入、介在させていると共に、外周側リング部材33の外周面を中折れ部２の後部内周面に固着することなく該中折れ部２の内周面に接して中折れ部２に内嵌させている。なお、後側ストッパ部材1cの内径方向の突出長（突出高さ）は、セグメントＳの内面に達しない高さに形成されていて、後述する掘削機主体部20の回収の邪魔にならないようにしている。また、推力伝達部材３の円環板31、32には、推進ジャッキ５の胴体部を挿嵌、支持する支持孔36が周方向に一定間隔毎に前後方向に貫通させた状態で穿設されている。
【００１７】
さらに、推力伝達部材３における上記突条部35にはその数カ所に、図２、図３に示すように、該突条部35の外周端面から外側リング部材33の外周面に達する凹部37を切欠くことによって形成してあり、この凹部37にスキンプレート１の後胴部1bの前端部内周面に該凹部37と対向させた固着している係止片1dを係合させて推力伝達部材３が周方向に回動するのを阻止している。なお、この突条部35は推力伝達部材３の外周部に含まれ、突条部35を設けていない外周部であっても、後述するように、前後ストッパ部材間に介在し且つその一部に凹部37を設けた構造にしておくことが可能である。
【００１８】
推力伝達部材３は、互いに分割面を接合させた状態で分解可能に連結している複数片の推力伝達片3A、3B、3Cに分割されてあり、各推力伝達片3A、3B、3Cの両端に前方に向かってフランジ38、38を突設して隣接する推力伝達片のフランジ38、38同士をボルト・ナット39により着脱自在に連結することによって、推力伝達部材３を形成している。なお、これらの推力伝達片3A〜3Cのうち、一枚の推力伝達片3Aは推力伝達部材３の組立、解体が容易に行えるようにするためのキーピース形状に形成されている。
【００１９】
即ち、この推力伝達片3Aは、外周側が幅狭く、内周側が幅広くなるようにその両側端面の分割面X1、X1を互いに外周側から内周側に向かって徐々に離間する方向に傾斜した傾斜端面に形成している。従って、この推力伝達片3Aの両端部に連結する推力伝達片3B、3Bの対向端面も上記傾斜端面に全面的に接合する傾斜端面に形成されてあり、これらの傾斜端面に前方に向かって突出させた状態で上記フランジ38、38の基端を固着している。
【００２０】
このように、複数片の推力伝達片3A、3B、3Cの組み合わせからなる推力伝達部材３において、図３、図４に示すように、各推力伝達片3A、3B、3Cの後端外周面から突設している突条部35に対向させてこの突条部35の円弧長方向の中央部後面を受止するように上記後側ストッパ部材1cをスキンプレート１の内周面に固着してあり、また、隣接する推力伝達片同士を連結するフランジ38、38の後端面から突設している突条部35に上記凹部37を設けている。
【００２１】
推力伝達部材３における内側のリング部材34の上周部内面には、後述するエレクタ装置６の旋回リング７の駆動モータ８を支持した支持台９を取り外し可能に装着していると共に、前側円環板31の前面複数箇所（図においては４方）に前胴部1aの後部内周面に沿って周方向に所定間隔毎に配設されている上記中折れジャッキ４の後端部を取り外し可能に支持したブラケット41を突設してあり、これらの中折れジャッキ４の前端は前胴部1aの内周面に着脱自在に取付けたブラケット42によって支持されている。そして、中折れジャッキ４を伸縮させることによって後胴部1bに対して前胴部1aを所定方向に屈折させるように構成している。
【００２２】
また、推力伝達部材３の背面側にはセグメントＳを組み立てるエレクタ装置６が配設されている。このエレクタ装置６は、後胴部1bの前端部内周面の複数箇所、例えば、図５に示すように周方向に90度の間隔を存した上下左右の四箇所に支持ローラ10を取り外し可能に固定し、これらの支持ローラ10によって上記旋回リング７の外周面を回転自在に支持させていると共に、この旋回リング７の内周面に設けている内歯車71に駆動モータ８の回転軸に固着した小歯車8aを噛合させて該駆動モータ８により旋回リング７を旋回動させ、旋回リング７の後面外周部に装着しているエレクタヘッド6aによって吊支されたセグメントＳを掘削壁面のセグメント組み込み位置に移動させてセグメントＳの組み立てを行うように構成している。また、エレクタヘッド6aに対して直径方向に対向する旋回リング７の後面外周部にはカウンタウエイト11を装着している。
【００２３】
上記旋回リング７は半円弧状に湾曲した分割リングピース7A、7Bに２等分されていて、これらの分割リングピース7A、7Bの分割面を接合して着脱可能に結合させることにより旋回リング７を構成している。詳しくは、これらの分割リングピース7A、7Bの両端部後面に、互いに接合するフランジ72、72を後方に向かって突設してあり、対向する分割リングピース7A、7Bのフランジ部72、72間をボルト・ナット73によって固着することにより、分解可能な旋回リング７を構成している。
【００２４】
さらに、分割リングピース7A、7Bの前面側において、これらの分割リングピース7A、7Bの対向端部間を図６に示すように連結板12によって連結している。即ち、連結板12は長方形状に形成されていてその両側部数カ所をボルト13により分割リングピース7A、7Bの対向端部に固着している。そして、これらのボルト13を取り外すことによって分割リングピース7A、7B同士の連結を解くように構成している。
【００２５】
一方、上記スキンプレート１の前端部内周面には、中央部に上記セグメントＳによるトンネル覆工体の内径よりも小径の円形孔14を設けている円環板形状のリング体15の外周端面を溶接等により一体に固着していると共に、該リング体15の円形孔14に環状中間部材16を介して掘削機主体部20の筒状胴体21を前後方向に摺動自在に支持させている。なお、円形孔14はリング体15の内周面に上記筒状胴体21の前部の前後方向の長さに等しい長さを有する短筒部15a を一体に設けてこの短筒部15a の内周面によって形成されてあり、該内周面の前端部に装着しているシール材17を介して筒状胴体21の前部を支持している。また、上記環状中間部材16はその前端部を筒状胴体21の前面外周部にボルトによって着脱自在に固定されている。
【００２６】
筒状胴体21は、その中心部に前方に向かって突出したカッタヘッド22の回転中心軸を回転自在に支持していると共に後面側に該カッタヘッド22の回転駆動モータ23を装着している。そして、このカッタヘッド22と回転駆動モータ23を備えた筒状胴体21によって上記掘削機主体部20を構成している。なお、カッタヘッド22は前面に複数本の掘削ビットを突設しているスポークタイプであって、公知の手段によりその外径がスキンプレート１の外径に等しい径から上記リング体15の円形孔14よりも小径となる径まで拡縮可能に構成している。また、このカッタヘッド22の背面とリング体15の前面間の間隔は、筒状胴体21の前部を環状中間部材16を介して支持しているリング体15の円形孔14の前後方向の長さ、即ち、短筒部15a の長さよりも広くしている。
【００２７】
さらに、掘削機主体部20の筒状胴体21は、その後部外周面の少なくとも２方部を円形外周面から内方に向かって段状に屈折、形成して機軸方向に平坦な係止面24と垂直な係止面25とを形成してあり、上記係止面24と対向したスキンプレート１の内周面側に固定部材18をボルトによって取り外し可能に固定して、該固定部材18の平坦な頂面と前面とを上記係止面24、25にそれぞれ当接、受止させている。さらに、上記カッタヘッド22の後面とリング体15及び筒状胴体21の前面間の空間部によって形成しているチャンバー19内の土砂を排出するための送泥管26a と排泥管26b とからなる還流泥水による土砂排出手段26とを備えている。
【００２８】
このように構成したトンネル掘削機は、発進立坑（図示せず）内に設置されて該発進立坑から所定方向にトンネルＴを掘削していく。トンネルＴの掘進は、カッタヘッド22をスキンプレート１の外径に等しい外径にまで拡径させたのち、駆動モータ23により該カッタヘッド22を回転させると共に全ての推進ジャッキ５をセグメントＳによるトンネル覆工体の前端面に反力を受止させた状態で伸長させることにより行われる。
【００２９】
詳しくは、推進ジャッキ５を伸長させると、その推進力が該推進ジャッキ５を装着している推力伝達部材３からこの推力伝達部材３の突条部35の前端面を受止する前側ストッパとしての役目を行っている中折れ部２に伝達され、さらに、この中折れ部２から中折れジャッキ４、スキンプレート１の前胴部1a、スキンプレート１の内周面に固定している固定部材18に順次伝達されてこの固定部材18の前端面で掘削機主体部20の筒状胴体21の垂直な係止面25を押圧し、カッタヘッド22を軸支している該筒状胴体21をスキンプレート１と一体に前進させながらトンネルＴを掘進していくものである。
【００３０】
この際、カッタヘッド22の回転によって筒状胴体21が一体に回転しようとするが、該筒状胴体21の後部に形成している平坦な係止面24が固定部材18の頂面に接合状態で係止されているので、この固定部材18に該カッタヘッド22の回転反力が強固に受止されて筒状胴体21は共回りする虞れはない。その上、カッタヘッド22の推進反力も、筒状胴体21の垂直な係止面25を押圧している固定部材18の前端面によって確実に受止することができる。
【００３１】
一方、推力伝達部材３側においても、この推力伝達部材３はその突条部35の数カ所に設けている凹部37をスキンプレート１の後胴部1bの前端部内周面に固着している係止片1dに係合させて、スキンプレート１に対して周方向に相対的に回動するのを阻止されているので、この推力伝達部材３に装着、支持されている複数本の推進ジャッキ５や中折れジャッキ４を常に所定位置で且つその長さ方向をトンネル掘削機の軸心方向に正確に向けた状態に保持しておくことができ、トンネルＴの掘進に何等の支障を及ぼす虞れはないと共に、推力伝達部材３の内周面に装着している駆動モータ８を所定位置に不動状態に配設しておくことができてエレクタ装置６の旋回リング７の駆動を確実に行うことができる。
【００３２】
そして、トンネル掘削機によって一定長のトンネルが掘削される毎にエレクタ装置６によって後胴部1bの後部内でセグメントＳをリング状に組み込み、掘進に従って後方に送り出すことによりトンネル覆工体を施工していく。セグメントＳはトンネル覆工体の内底面上に敷設しているレール上を走行する台車（図示せず）によって搬入され、該セグメントＳをエレクタヘッド6aに吊支されたのち、駆動モータ８によって旋回リング７を旋回動させることによってセグメントＳを組み立てるものである。一方、カッタヘッド22によって掘削された土砂はチャンバー19内に取り込まれ、送泥管26a を通じてこのチャンバー19内に供給、充満させている泥水と共に排泥管26b を通じて後方に排出される。
【００３３】
次ぎに、このシールド掘削機によって所定長のトンネルＴを掘削したのち、掘削機主体部20等を発進立坑側に撤去、回収するには、まず、上記エレクタ装置６と推力伝達部材３、土砂掘削手段26を順次、解体撤去する。エレクタ装置６の解体は、旋回リング７の後面に装着しているエレクタヘッド6aとカウンタウエイト11とを取り外して回収したのち、旋回リング７を構成している分割リングピース7A、7Bのフランジ72、72間を連結しているボルト・ナット73を取り外すと共に分割リングピース7A、7Bの対向端部の前面間を連結している連結板12もボルト13を除去することによって取り外す。そうすると、分割リングピース7A、7Bが半割り状に分離するので、これらの分割リングピース7A、7Bを台車等に載せて発進立坑側に回収、撤去する。なお、旋回リング７は分割リングピース7A、7Bに二分割した構造としているが、互いに、連結、解体可能にした３枚以上の分割リングピースによって構成しておいてもよい。
【００３４】
この旋回リング８の解体後、全ての支持ローラ10を取り外して回収すると共に、推力伝達部材３に支持させている駆動モータ９を支持台９から外して回収、撤去する。しかるのち、推力伝達部材３に対する中折れジャッキ４の後端部をブラケット41から外すと共に、全ての推進ジャッキ５を推力伝達部材３に設けている支持孔36から抜き取って回収する。次いで、推力伝達部材３を構成している各隣接する推力伝達片3A〜3Cのフランジ38、38間を連結しているボルト・ナット39を順次取り外すことによって、推力伝達部材３を複数枚の推力伝達片3A〜3Cに解体し、台車等に載置して発進立坑側に回収、撤去する。
【００３５】
この際、まず、両側分割端面が外周側から内周側に向かって互いに離間した傾斜分割面X1、X1に形成している推力伝達片3Aをスキンプレート１の内径方向に向かって引き出すことにより、その突条部35を前側ストッパ部材である中折れ部２の後端面と後側ストッパ部材1cとの間の隙間から抜き取り、しかるのち、この推力伝達片3Aに隣接する推力伝達片3B、3Bを順次、その突条部35を中折れ部２の後端面と後側ストッパ部材1cとの間の隙間から抜き取ることによって解体する。
【００３６】
そして、推力伝達部材３の解体、撤去後、土砂掘削手段26である送排泥管26a 、26b を撤去すると共に中折れジャッキ４も回収、撤去する。そうすると、掘削機主体部20の後方側には該掘削機主体部20が通過可能な広い空間部が形成される。このように、掘削機主体部20の回収に邪魔になる機器類等を解体、撤去したのち、掘削機主体部20のカッタヘッド22を縮径させてリング体15の円形孔14を通過可能にすると共に掘削機主体部20の筒状胴体21を固定している固定部材18を撤去する。しかるのち、この掘削機主体部20を適宜な台車等により支持させた状態で後方に牽引して筒状胴体21の前部をリング体15の円形孔14から後方に引き出すと共にカッタヘッド22をこの円形孔14を通過させて機内側に取り込む。
【００３７】
こうして、機内に取り込んだ掘削機主体部20を発進立坑側に搬出するには、該掘削機主体部20の筒状胴体21の下周部に、トンネル覆工体の内底面上に敷設している上記レール上を転動する車輪を装着することによって行うことができ、また、レール上を走行する台車に載せて搬出することもできる。一方、掘削壁面を覆っている上記スキンプレート１はそのトンネル掘削機到達個所に残しておくが、このスキンプレート１の内周面側に装着しておいた中折れジャッキ４や推進ジャッキ５は上記掘削機主体部20と共に次のトンネル掘削工事に使用する。同様に、エレクタ装置６や推力伝達部材３も新たなトンネル掘削機のスキンプレート１の後部内に組立てて再使用する。
【００３８】
以上の実施の形態においては、推力伝達部材３をスキンプレート１の内周面に中折れ部２を介して内嵌状態に配設しているが、スキンプレート１の内周面に直接、内嵌させた状態で配設してもよい。図７はその実施の形態を示すもので、中折れ部２の後方近傍部におけるスキンプレート１の後胴部1bの前端部内周面に前後方向に上記推力伝達部材３の厚みに相当する間隔を存して前後ストッパ部材1c、1c' を固着し、これらの前後ストッパ部材1c、1c' 間に推力伝達部材３の外周部を挿入、介在させている。この場合、この推力伝達部材３の外周部には突条部35が設けられてなく、その外周部を直接、上記前後ストッパ部材1c、1c' 間に挿入、介在させ、外周面をスキンプレート１の内周面に内嵌させた状態に装着した構造としている。
【００３９】
この推力伝達部材３は数片の推力伝達片3A〜3Cの組み合わせによって形成されている点やその外周部に凹部37を設けた該凹部37にスキンプレート１の後胴部内周面に固着した係止片1dを係合させることによって回り止めを行っている点、さらにはその他の構造については上記実施の形態と同様であるので同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。なお、この図７に示す実施の形態において、上記前後ストッパ部材1c、1c' のうち、前側のストッパ部材1c' を上記実施の形態と同様に中折れ部２によって兼用させておいてもよい。また、スキンプレート１は中折れ部２が存在しない単胴からなる場合にも、本発明を適用することができる。
【００４０】
さらに、上記いずれの実施の形態においても、推力伝達部材３に推進ジャッキ５を装着し、この推進ジャッキ５の推進力をトンネル掘削機の掘進に従って掘削壁面に組立てたトンネル覆工体に受止させてトンネル掘削機を推進させるように構成したトンネル掘削機における推力伝達部材について説明したが、スキンプレート内に推進ジャッキを装着することなく推力伝達部材３にヒューム管等の管体Ｐを後続させながら発進立坑側から管体Ｐを介して推力伝達部材３に推進力を伝達してトンネル掘削機を掘進させる推進工法にも適用することができる。
【００４１】
図８はその実施の形態を示すもので、スキンプレート51の前端部に隔壁52を固着し、この隔壁52から前方におけるスキンプレート51の前端開口部にカッタ板53を配設して該カッタ板53の中心軸54を上記隔壁52に回転自在に支持させると共に隔壁52の背面側に配設した駆動モータ55によって上記中心軸54を回転させるように構成し、さらに、カッタ板53の背面と隔壁52の前面間との間の空間部によって形成した土砂滞留室56内の土砂を後方に排出する管路57を備えたトンネル掘削機において、上記スキンプレート51の後端部内周面に上記実施の形態と同じく、互いに組立、分解可能な数片の推力伝達片3A〜3Cからなるリング状の推力伝達部材３をスキンプレート51に固着することなく内嵌させた状態で配設すると共にこの推力伝達部材３の前面外周部をスキンプレート51の後端部内周面の数カ所に固着したストッパ部材58に受止させてあり、さらに、推力伝達部材３の後面外周部における数カ所に設けている凹部37をスキンプレート51の後端部内周面に固着している係止片59に係合させてなる構造としている。
【００４２】
そして、埋設すべきヒューム管等の管体Ｐの前端面を推力伝達部材３の後端面に当接させた状態とし、発進立坑内に配設した推進ジャッキ（図示せず）によって管体Ｐを押し進めてその推進力を管体Ｐから推力伝達部材３、ストッパ部材58、スキンプレート51に順次伝達してこのトンネル掘削機を推進させ、カッタ板53によってトンネルを掘進しながら、掘削したトンネル内に後続する管体Ｐを順次埋設していくものである。この際、管体Ｐの前端面は推進ジャッキの推進力によって推力伝達部材３の後端面に圧着して推力伝達部材３はストッパ部材58と管体Ｐの前端面とで強固に挟着されていると共に、推力伝達部材３とスキンプレート51とは凹部37と係止片59との係合によって結合しているので、トンネル掘削機がローリングするのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態を示すトンネル掘削機の縦断側面図。
【図２】推力伝達部材の正面図。
【図３】その背面図。
【図４】推力伝達片の拡大斜視図。
【図５】旋回リング部分の簡略背面図。
【図６】その連結部分の正面図。
【図７】本発明の別な実施の形態を示すトンネル掘削機の縦断側面図。
【図８】本発明の更に別な実施の形態を示すトンネル掘削機の縦断側面図。
【符号の説明】
【００４４】
１ スキンプレート
1c 後側ストッパ部材
1d 係止片
２ 中折れ部（前側ストッパ部材）
３ 推力伝達部材
3A〜3C 推力伝達片
35 突条部
36 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘削機を推進させてトンネルを掘削する際に、トンネル掘削機に推力を伝達するための推力伝達部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からトンネル掘削機を推進するには、例えば、掘削壁面をセグメントにより覆工してこのセグメント覆工の前端面に推進ジャッキの推進反力を受止させ、この状態で該推進ジャッキを伸長させることにより行われている。具体的には、特許文献１に記載されているように、スキンプレートを互いに中折れ部を介して屈折自在に接続した前後胴部により形成し、上記中折れ部の内周面に推力伝達部材と称されるリング状の推力伝達部材の外周面を溶接等によって固着し、この推力伝達部材に周方向に所定間隔毎に推進ジャッキを挿通状態で装着してなり、スキンプレートの後胴部側に配設したエレクタ装置によって掘削壁面にセグメントを組立てたのち、このセグメント覆工の前端面に上記複数本の推進ジャッキのピストンロッドの先端に装着したスプレッダを押し付け、ピストンロッドを伸長させることによってトンネル掘削機を推進させするように構成している。
【特許文献１】特開２００１−３２９７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記推力伝達部材は、分解不能な一体型の周枠形状に形成されているため、トンネル掘削機の組立時に、スキンプレート内に挿入して中折れ部の内周面に内嵌状態に固着する作業が極めて困難となるばかりでなく、装着した後においては再使用可能に分解することができないといった問題点がある。
【０００４】
一方、近年、発進立坑側から所定位置までトンネルを掘削したのち、このトンネル内を通じて発進立坑側に撤去、回収して再利用可能にしたトンネル掘削機が開発されている。このトンネル掘削機はスキンプレートの前端部内周面に外径が該スキンプレートの内径よりも小径の固定筒体を支持させる一方、筒状内胴体の前面側に拡縮可能なカッタヘッドを回転自在に配設すると共に後面側に該カッタヘッドの駆動モータを装着することによって掘削機主体部を形成し、この掘削機主体部の上記筒状内胴体を上記固定筒体に抜き取り可能に挿嵌、連結してなる構造を有し、トンネルの掘削後、カッタヘッドを固定筒体の内径よりも小径となるように縮小させると共に固定筒体と筒状内胴体との連結を解いたのち、該筒状内胴体を後方に牽引することによってカッタヘッドと共に固定筒体から抜き取り、トンネル内を通じて発進立坑側に回収、撤去させるように構成している。
【０００５】
このように構成したトンネル掘削機におけるスキンプレートの後部内に上記推力伝達部材を配設した場合、上述したように、固定筒体から離脱させた掘削機主体部をトンネル内を通じて後方に搬送しようとしても、推力伝達部材が邪魔になって回収することができない。そのため、推力伝達部材を溶断することによって解体するか、或いは、推力伝達部材の中央孔を通して上記掘削機主体部を通過させなければならず、掘削機主体部の撤去作業が煩雑化するといった問題点があった。本発明はこのような問題点を全面的に解消することができるトンネル掘削機の推力伝達部材を提供することを目的とする。
【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本発明のトンネル掘削機における推力伝達部材は、請求項１に記載したように、トンネル掘削機のスキンプレートの内周面に装着され、掘推時の推力をスキンプレートに伝達するリング状の推力伝達部材であって、周方向に数片の推力伝達片に分割されてあり、隣接する推力伝達片同士を着脱自在に連結してなる構造を有している。
【０００７】
このように構成したトンネル掘削機における推力伝達部材において、請求項２に係る発明は、推力伝達部材をスキンプレートに一体に連結することなくスキンプレートの内周面にその外周面を接して配設していると共に、この推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片の外周部をスキンプレートの内周面に固着した前後ストッパ部材間に抜き取り可能に介在させていることをことを特徴とする。
【０００８】
さらに、請求項３に係る発明は、上記推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片における少なくとも１片の外周面に凹部を形成してあり、この凹部にスキンプレートの内周面に固着した係止片を係合させて推力伝達部材の周方向の回動を阻止していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明によれば、推力伝達部材を周方向に数片の推力伝達片に分割していると共に、隣接する推力伝達片同士を着脱自在に連結することによってスキンプレートの内周面に装着した推力伝達部材を構成しているので、スキンプレートの内周面に装着する際には、推力伝達部材を数片の推力伝達片に分割することによってスキンプレート内に容易に搬入することができると共に、スキンプレート内での狭い作業空間部においても、これらの推力伝達片を順次、周方向に連結しながらスキンプレートの内周面に装着して推力伝達部材を組立てる作業が円滑に行うことができる。
【００１０】
また、トンネルの掘削終了後においては、推力伝達片同士の連結を解くことによって簡単に解体することができ、作業空間が狭い小口径のトンネル掘削機であっても、これらの推力伝達片を容易にトンネル内を通じて発進立坑側に搬出することができる。従って、撤去、回収可能なトンネル掘削機における後部内にこの推力伝達部材を配設しても、上述したように、該推力伝達部材は複数の推力伝達片に解体可能であるから、作業空間の狭い小口径のトンネル掘削機であっても、この推力伝達部材を解体、撤去することによって、カッタヘッドと該カッタヘッドの駆動モータを備えている筒状内胴体からなる掘削機主体部の発進立坑側への撤去、回収作業が確実に且つ能率よく行うことができると共にこの推力伝達部材の再使用が可能となる。
【００１１】
また、上記推力伝達部材は、請求項２に記載したように、スキンプレートに連結することなくその外周面をスキンプレートの内周面に接して配設されていると共に、この推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片の外周部をスキンプレートの内周面に固着した前後ストッパ部材間に抜き取り可能に介在させているので、各推力伝達片の外周部を前後ストッパ部材間に順次、挿入することによってスキンプレートの内周面に沿って推力伝達部材を精度よく簡単に組立てることができ、また、この推力伝達部材に作用する推進力をストッパ部材を介してスキンプレートに確実に伝達してトンネル掘削機を掘進させることができる。
【００１２】
さらに、推力伝達部材の解体時には推力伝達片同士の連結を解いたのち、各推力伝達片をスキンプレートの中心方向に向かって引き寄せることにより、その外周部をスキンプレートの内周面に固着している上記前後ストッパ部材間から簡単に引き抜くことができてスキンプレートからの推力伝達部材の解体作業が能率よく行うことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、推力伝達部材を構成する上記数片の推力伝達片における少なくとも１片の外周面に凹部を形成し、この凹部にスキンプレートの内周面に固着した係止片を係合させているので、スキンプレートに対して推力伝達部材が周方向に回動するのを確実に防止することができ、従って、推力伝達部材に推進ジャッキを装着している場合や中折れジャッキを支持させている構造のトンネル掘削機においては、これらの推進ジャッキや中折れジャッキを常に所定位置に配設しておくことができて正確な掘進や方向修正が可能となり、また、推進ジャッキを装着することなく推力伝達部材にヒューム管等の埋設管を後続させながら発進立坑側から埋設管を介して推力伝達部材に推進力を伝達してトンネル掘削機を掘進させる推進工法においては、トンネル掘削機のローリングを防止しながらトンネルを正確に掘進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、図１はトンネルＴを掘削しながらその掘削壁面にセグメントＳの組み込みによるトンネル覆工体を形成し、一定長のトンネルの掘削後、回収が可能に構成したトンネル掘削機の簡略縦断側面図であって、円筒形状のスキンプレート１は、中折れ部２によって互いに対向端部を屈折自在に連結した前胴部1aと後胴部1bとに分割されている。中折れ部２は、後胴部1bの前端部内周面に後部外周面を一体に固着させている一定長さを有する短筒体からなり、後胴部1bから前方に突出した外周面にシール材2aを装着して、このシール材2aを介して中折れ部２の前部外周面を前胴部1aの後端部内周面に屈折自在に接合させている。
【００１５】
さらに、スキンプレート１の内周面に上記中折れ部２の後部を介して複数本の中折れジャッキ４と推進ジャッキ５とを支持している推力伝達部材３を分解可能に装着している。この推力伝達部材３は、内外径方向の幅が一定幅を有する垂直な円環板31、32を前後方向に小間隔を存して対向させる共にこれらの円環板31、32の内端面間と外端面間とを短筒形状の内外リング部材33、34によってそれぞれ一体に連結して断面中空矩形状の周枠形状に形成してなり、上記外周側のリング部材33の前部を前側円環板31から前方に突出させていると共に後側の円環板32の外周端部を外側リング部材33の後端から外径方向に突出させた一定高さの突条部35に形成している。
【００１６】
そして、上記中折れ部２を前側ストッパ部材として、この中折れ部２の後端面から推力伝達部材３の外周面に設けている上記突条部35の厚みに相当する間隔を存してスキンプレート１の後胴部1bの前端部内周面に、図１、図３に示すように、周方向に所定間隔毎に後側ストッパ部材1cを固着してあり、これらの前後ストッパ部材間の隙間に推力伝達部材３の上記突条部35を抜き取り可能に挿入、介在させていると共に、外周側リング部材33の外周面を中折れ部２の後部内周面に固着することなく該中折れ部２の内周面に接して中折れ部２に内嵌させている。なお、後側ストッパ部材1cの内径方向の突出長（突出高さ）は、セグメントＳの内面に達しない高さに形成されていて、後述する掘削機主体部20の回収の邪魔にならないようにしている。また、推力伝達部材３の円環板31、32には、推進ジャッキ５の胴体部を挿嵌、支持する支持孔36が周方向に一定間隔毎に前後方向に貫通させた状態で穿設されている。
【００１７】
さらに、推力伝達部材３における上記突条部35にはその数カ所に、図２、図３に示すように、該突条部35の外周端面から外側リング部材33の外周面に達する凹部37を切欠くことによって形成してあり、この凹部37にスキンプレート１の後胴部1bの前端部内周面に該凹部37と対向させた固着している係止片1dを係合させて推力伝達部材３が周方向に回動するのを阻止している。なお、この突条部35は推力伝達部材３の外周部に含まれ、突条部35を設けていない外周部であっても、後述するように、前後ストッパ部材間に介在し且つその一部に凹部37を設けた構造にしておくことが可能である。
【００１８】
推力伝達部材３は、互いに分割面を接合させた状態で分解可能に連結している複数片の推力伝達片3A、3B、3Cに分割されてあり、各推力伝達片3A、3B、3Cの両端に前方に向かってフランジ38、38を突設して隣接する推力伝達片のフランジ38、38同士をボルト・ナット39により着脱自在に連結することによって、推力伝達部材３を形成している。なお、これらの推力伝達片3A〜3Cのうち、一枚の推力伝達片3Aは推力伝達部材３の組立、解体が容易に行えるようにするためのキーピース形状に形成されている。
【００１９】
即ち、この推力伝達片3Aは、外周側が幅狭く、内周側が幅広くなるようにその両側端面の分割面X1、X1を互いに外周側から内周側に向かって徐々に離間する方向に傾斜した傾斜端面に形成している。従って、この推力伝達片3Aの両端部に連結する推力伝達片3B、3Bの対向端面も上記傾斜端面に全面的に接合する傾斜端面に形成されてあり、これらの傾斜端面に前方に向かって突出させた状態で上記フランジ38、38の基端を固着している。
【００２０】
このように、複数片の推力伝達片3A、3B、3Cの組み合わせからなる推力伝達部材３において、図３、図４に示すように、各推力伝達片3A、3B、3Cの後端外周面から突設している突条部35に対向させてこの突条部35の円弧長方向の中央部後面を受止するように上記後側ストッパ部材1cをスキンプレート１の内周面に固着してあり、また、隣接する推力伝達片同士を連結するフランジ38、38の後端面から突設している突条部35に上記凹部37を設けている。
【００２１】
推力伝達部材３における内側のリング部材34の上周部内面には、後述するエレクタ装置６の旋回リング７の駆動モータ８を支持した支持台９を取り外し可能に装着していると共に、前側円環板31の前面複数箇所（図においては４方）に前胴部1aの後部内周面に沿って周方向に所定間隔毎に配設されている上記中折れジャッキ４の後端部を取り外し可能に支持したブラケット41を突設してあり、これらの中折れジャッキ４の前端は前胴部1aの内周面に着脱自在に取付けたブラケット42によって支持されている。そして、中折れジャッキ４を伸縮させることによって後胴部1bに対して前胴部1aを所定方向に屈折させるように構成している。
【００２２】
また、推力伝達部材３の背面側にはセグメントＳを組み立てるエレクタ装置６が配設されている。このエレクタ装置６は、後胴部1bの前端部内周面の複数箇所、例えば、図５に示すように周方向に90度の間隔を存した上下左右の四箇所に支持ローラ10を取り外し可能に固定し、これらの支持ローラ10によって上記旋回リング７の外周面を回転自在に支持させていると共に、この旋回リング７の内周面に設けている内歯車71に駆動モータ８の回転軸に固着した小歯車8aを噛合させて該駆動モータ８により旋回リング７を旋回動させ、旋回リング７の後面外周部に装着しているエレクタヘッド6aによって吊支されたセグメントＳを掘削壁面のセグメント組み込み位置に移動させてセグメントＳの組み立てを行うように構成している。また、エレクタヘッド6aに対して直径方向に対向する旋回リング７の後面外周部にはカウンタウエイト11を装着している。
【００２３】
上記旋回リング７は半円弧状に湾曲した分割リングピース7A、7Bに２等分されていて、これらの分割リングピース7A、7Bの分割面を接合して着脱可能に結合させることにより旋回リング７を構成している。詳しくは、これらの分割リングピース7A、7Bの両端部後面に、互いに接合するフランジ72、72を後方に向かって突設してあり、対向する分割リングピース7A、7Bのフランジ部72、72間をボルト・ナット73によって固着することにより、分解可能な旋回リング７を構成している。
【００２４】
さらに、分割リングピース7A、7Bの前面側において、これらの分割リングピース7A、7Bの対向端部間を図６に示すように連結板12によって連結している。即ち、連結板12は長方形状に形成されていてその両側部数カ所をボルト13により分割リングピース7A、7Bの対向端部に固着している。そして、これらのボルト13を取り外すことによって分割リングピース7A、7B同士の連結を解くように構成している。
【００２５】
一方、上記スキンプレート１の前端部内周面には、中央部に上記セグメントＳによるトンネル覆工体の内径よりも小径の円形孔14を設けている円環板形状のリング体15の外周端面を溶接等により一体に固着していると共に、該リング体15の円形孔14に環状中間部材16を介して掘削機主体部20の筒状胴体21を前後方向に摺動自在に支持させている。なお、円形孔14はリング体15の内周面に上記筒状胴体21の前部の前後方向の長さに等しい長さを有する短筒部15a を一体に設けてこの短筒部15a の内周面によって形成されてあり、該内周面の前端部に装着しているシール材17を介して筒状胴体21の前部を支持している。また、上記環状中間部材16はその前端部を筒状胴体21の前面外周部にボルトによって着脱自在に固定されている。
【００２６】
筒状胴体21は、その中心部に前方に向かって突出したカッタヘッド22の回転中心軸を回転自在に支持していると共に後面側に該カッタヘッド22の回転駆動モータ23を装着している。そして、このカッタヘッド22と回転駆動モータ23を備えた筒状胴体21によって上記掘削機主体部20を構成している。なお、カッタヘッド22は前面に複数本の掘削ビットを突設しているスポークタイプであって、公知の手段によりその外径がスキンプレート１の外径に等しい径から上記リング体15の円形孔14よりも小径となる径まで拡縮可能に構成している。また、このカッタヘッド22の背面とリング体15の前面間の間隔は、筒状胴体21の前部を環状中間部材16を介して支持しているリング体15の円形孔14の前後方向の長さ、即ち、短筒部15a の長さよりも広くしている。
【００２７】
さらに、掘削機主体部20の筒状胴体21は、その後部外周面の少なくとも２方部を円形外周面から内方に向かって段状に屈折、形成して機軸方向に平坦な係止面24と垂直な係止面25とを形成してあり、上記係止面24と対向したスキンプレート１の内周面側に固定部材18をボルトによって取り外し可能に固定して、該固定部材18の平坦な頂面と前面とを上記係止面24、25にそれぞれ当接、受止させている。さらに、上記カッタヘッド22の後面とリング体15及び筒状胴体21の前面間の空間部によって形成しているチャンバー19内の土砂を排出するための送泥管26a と排泥管26b とからなる還流泥水による土砂排出手段26とを備えている。
【００２８】
このように構成したトンネル掘削機は、発進立坑（図示せず）内に設置されて該発進立坑から所定方向にトンネルＴを掘削していく。トンネルＴの掘進は、カッタヘッド22をスキンプレート１の外径に等しい外径にまで拡径させたのち、駆動モータ23により該カッタヘッド22を回転させると共に全ての推進ジャッキ５をセグメントＳによるトンネル覆工体の前端面に反力を受止させた状態で伸長させることにより行われる。
【００２９】
詳しくは、推進ジャッキ５を伸長させると、その推進力が該推進ジャッキ５を装着している推力伝達部材３からこの推力伝達部材３の突条部35の前端面を受止する前側ストッパとしての役目を行っている中折れ部２に伝達され、さらに、この中折れ部２から中折れジャッキ４、スキンプレート１の前胴部1a、スキンプレート１の内周面に固定している固定部材18に順次伝達されてこの固定部材18の前端面で掘削機主体部20の筒状胴体21の垂直な係止面25を押圧し、カッタヘッド22を軸支している該筒状胴体21をスキンプレート１と一体に前進させながらトンネルＴを掘進していくものである。
【００３０】
この際、カッタヘッド22の回転によって筒状胴体21が一体に回転しようとするが、該筒状胴体21の後部に形成している平坦な係止面24が固定部材18の頂面に接合状態で係止されているので、この固定部材18に該カッタヘッド22の回転反力が強固に受止されて筒状胴体21は共回りする虞れはない。その上、カッタヘッド22の推進反力も、筒状胴体21の垂直な係止面25を押圧している固定部材18の前端面によって確実に受止することができる。
【００３１】
一方、推力伝達部材３側においても、この推力伝達部材３はその突条部35の数カ所に設けている凹部37をスキンプレート１の後胴部1bの前端部内周面に固着している係止片1dに係合させて、スキンプレート１に対して周方向に相対的に回動するのを阻止されているので、この推力伝達部材３に装着、支持されている複数本の推進ジャッキ５や中折れジャッキ４を常に所定位置で且つその長さ方向をトンネル掘削機の軸心方向に正確に向けた状態に保持しておくことができ、トンネルＴの掘進に何等の支障を及ぼす虞れはないと共に、推力伝達部材３の内周面に装着している駆動モータ８を所定位置に不動状態に配設しておくことができてエレクタ装置６の旋回リング７の駆動を確実に行うことができる。
【００３２】
そして、トンネル掘削機によって一定長のトンネルが掘削される毎にエレクタ装置６によって後胴部1bの後部内でセグメントＳをリング状に組み込み、掘進に従って後方に送り出すことによりトンネル覆工体を施工していく。セグメントＳはトンネル覆工体の内底面上に敷設しているレール上を走行する台車（図示せず）によって搬入され、該セグメントＳをエレクタヘッド6aに吊支されたのち、駆動モータ８によって旋回リング７を旋回動させることによってセグメントＳを組み立てるものである。一方、カッタヘッド22によって掘削された土砂はチャンバー19内に取り込まれ、送泥管26a を通じてこのチャンバー19内に供給、充満させている泥水と共に排泥管26b を通じて後方に排出される。
【００３３】
次ぎに、このシールド掘削機によって所定長のトンネルＴを掘削したのち、掘削機主体部20等を発進立坑側に撤去、回収するには、まず、上記エレクタ装置６と推力伝達部材３、土砂掘削手段26を順次、解体撤去する。エレクタ装置６の解体は、旋回リング７の後面に装着しているエレクタヘッド6aとカウンタウエイト11とを取り外して回収したのち、旋回リング７を構成している分割リングピース7A、7Bのフランジ72、72間を連結しているボルト・ナット73を取り外すと共に分割リングピース7A、7Bの対向端部の前面間を連結している連結板12もボルト13を除去することによって取り外す。そうすると、分割リングピース7A、7Bが半割り状に分離するので、これらの分割リングピース7A、7Bを台車等に載せて発進立坑側に回収、撤去する。なお、旋回リング７は分割リングピース7A、7Bに二分割した構造としているが、互いに、連結、解体可能にした３枚以上の分割リングピースによって構成しておいてもよい。
【００３４】
この旋回リング８の解体後、全ての支持ローラ10を取り外して回収すると共に、推力伝達部材３に支持させている駆動モータ９を支持台９から外して回収、撤去する。しかるのち、推力伝達部材３に対する中折れジャッキ４の後端部をブラケット41から外すと共に、全ての推進ジャッキ５を推力伝達部材３に設けている支持孔36から抜き取って回収する。次いで、推力伝達部材３を構成している各隣接する推力伝達片3A〜3Cのフランジ38、38間を連結しているボルト・ナット39を順次取り外すことによって、推力伝達部材３を複数枚の推力伝達片3A〜3Cに解体し、台車等に載置して発進立坑側に回収、撤去する。
【００３５】
この際、まず、両側分割端面が外周側から内周側に向かって互いに離間した傾斜分割面X1、X1に形成している推力伝達片3Aをスキンプレート１の内径方向に向かって引き出すことにより、その突条部35を前側ストッパ部材である中折れ部２の後端面と後側ストッパ部材1cとの間の隙間から抜き取り、しかるのち、この推力伝達片3Aに隣接する推力伝達片3B、3Bを順次、その突条部35を中折れ部２の後端面と後側ストッパ部材1cとの間の隙間から抜き取ることによって解体する。
【００３６】
そして、推力伝達部材３の解体、撤去後、土砂掘削手段26である送排泥管26a 、26b を撤去すると共に中折れジャッキ４も回収、撤去する。そうすると、掘削機主体部20の後方側には該掘削機主体部20が通過可能な広い空間部が形成される。このように、掘削機主体部20の回収に邪魔になる機器類等を解体、撤去したのち、掘削機主体部20のカッタヘッド22を縮径させてリング体15の円形孔14を通過可能にすると共に掘削機主体部20の筒状胴体21を固定している固定部材18を撤去する。しかるのち、この掘削機主体部20を適宜な台車等により支持させた状態で後方に牽引して筒状胴体21の前部をリング体15の円形孔14から後方に引き出すと共にカッタヘッド22をこの円形孔14を通過させて機内側に取り込む。
【００３７】
こうして、機内に取り込んだ掘削機主体部20を発進立坑側に搬出するには、該掘削機主体部20の筒状胴体21の下周部に、トンネル覆工体の内底面上に敷設している上記レール上を転動する車輪を装着することによって行うことができ、また、レール上を走行する台車に載せて搬出することもできる。一方、掘削壁面を覆っている上記スキンプレート１はそのトンネル掘削機到達個所に残しておくが、このスキンプレート１の内周面側に装着しておいた中折れジャッキ４や推進ジャッキ５は上記掘削機主体部20と共に次のトンネル掘削工事に使用する。同様に、エレクタ装置６や推力伝達部材３も新たなトンネル掘削機のスキンプレート１の後部内に組立てて再使用する。
【００３８】
以上の実施の形態においては、推力伝達部材３をスキンプレート１の内周面に中折れ部２を介して内嵌状態に配設しているが、スキンプレート１の内周面に直接、内嵌させた状態で配設してもよい。図７はその実施の形態を示すもので、中折れ部２の後方近傍部におけるスキンプレート１の後胴部1bの前端部内周面に前後方向に上記推力伝達部材３の厚みに相当する間隔を存して前後ストッパ部材1c、1c' を固着し、これらの前後ストッパ部材1c、1c' 間に推力伝達部材３の外周部を挿入、介在させている。この場合、この推力伝達部材３の外周部には突条部35が設けられてなく、その外周部を直接、上記前後ストッパ部材1c、1c' 間に挿入、介在させ、外周面をスキンプレート１の内周面に内嵌させた状態に装着した構造としている。
【００３９】
この推力伝達部材３は数片の推力伝達片3A〜3Cの組み合わせによって形成されている点やその外周部に凹部37を設けた該凹部37にスキンプレート１の後胴部内周面に固着した係止片1dを係合させることによって回り止めを行っている点、さらにはその他の構造については上記実施の形態と同様であるので同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。なお、この図７に示す実施の形態において、上記前後ストッパ部材1c、1c' のうち、前側のストッパ部材1c' を上記実施の形態と同様に中折れ部２によって兼用させておいてもよい。また、スキンプレート１は中折れ部２が存在しない単胴からなる場合にも、本発明を適用することができる。
【００４０】
さらに、上記いずれの実施の形態においても、推力伝達部材３に推進ジャッキ５を装着し、この推進ジャッキ５の推進力をトンネル掘削機の掘進に従って掘削壁面に組立てたトンネル覆工体に受止させてトンネル掘削機を推進させるように構成したトンネル掘削機における推力伝達部材について説明したが、スキンプレート内に推進ジャッキを装着することなく推力伝達部材３にヒューム管等の管体Ｐを後続させながら発進立坑側から管体Ｐを介して推力伝達部材３に推進力を伝達してトンネル掘削機を掘進させる推進工法にも適用することができる。
【００４１】
図８はその実施の形態を示すもので、スキンプレート51の前端部に隔壁52を固着し、この隔壁52から前方におけるスキンプレート51の前端開口部にカッタ板53を配設して該カッタ板53の中心軸54を上記隔壁52に回転自在に支持させると共に隔壁52の背面側に配設した駆動モータ55によって上記中心軸54を回転させるように構成し、さらに、カッタ板53の背面と隔壁52の前面間との間の空間部によって形成した土砂滞留室56内の土砂を後方に排出する管路57を備えたトンネル掘削機において、上記スキンプレート51の後端部内周面に上記実施の形態と同じく、互いに組立、分解可能な数片の推力伝達片3A〜3Cからなるリング状の推力伝達部材３をスキンプレート51に固着することなく内嵌させた状態で配設すると共にこの推力伝達部材３の前面外周部をスキンプレート51の後端部内周面の数カ所に固着したストッパ部材58に受止させてあり、さらに、推力伝達部材３の後面外周部における数カ所に設けている凹部37をスキンプレート51の後端部内周面に固着している係止片59に係合させてなる構造としている。
【００４２】
そして、埋設すべきヒューム管等の管体Ｐの前端面を推力伝達部材３の後端面に当接させた状態とし、発進立坑内に配設した推進ジャッキ（図示せず）によって管体Ｐを押し進めてその推進力を管体Ｐから推力伝達部材３、ストッパ部材58、スキンプレート51に順次伝達してこのトンネル掘削機を推進させ、カッタ板53によってトンネルを掘進しながら、掘削したトンネル内に後続する管体Ｐを順次埋設していくものである。この際、管体Ｐの前端面は推進ジャッキの推進力によって推力伝達部材３の後端面に圧着して推力伝達部材３はストッパ部材58と管体Ｐの前端面とで強固に挟着されていると共に、推力伝達部材３とスキンプレート51とは凹部37と係止片59との係合によって結合しているので、トンネル掘削機がローリングするのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態を示すトンネル掘削機の縦断側面図。
【図２】推力伝達部材の正面図。
【図３】その背面図。
【図４】推力伝達片の拡大斜視図。
【図５】旋回リング部分の簡略背面図。
【図６】その連結部分の正面図。
【図７】本発明の別な実施の形態を示すトンネル掘削機の縦断側面図。
【図８】本発明の更に別な実施の形態を示すトンネル掘削機の縦断側面図。
【符号の説明】
【００４４】
１ スキンプレート
1c 後側ストッパ部材
1d 係止片
２ 中折れ部（前側ストッパ部材）
３ 推力伝達部材
3A〜3C 推力伝達片
35 突条部
36 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘削機のスキンプレートの内周面に装着され、掘進時の推力をスキンプレートに伝達するリング状の推力伝達部材であって、周方向に数片の推力伝達片に分割されてあり、隣接する推力伝達片同士を着脱自在に連結してなることを特徴とするトンネル掘削機における推力伝達部材。
【請求項２】
推力伝達部材はスキンプレートに連結することなくその外周面をスキンプレートの内周面に接して配設されていると共にこの推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片の外周部をスキンプレートの内周面に固着した前後ストッパ部材間に抜き取り可能に介在させていることを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機における推力伝達部材。
【請求項３】
推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片における少なくとも１片の外周面に凹部を形成してあり、この凹部にスキンプレートの内周面に固着した係止片を係合させて推力伝達部材の周方向の回動を阻止していることを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機における推力伝達部材。
【請求項１】
トンネル掘削機のスキンプレートの内周面に装着され、掘進時の推力をスキンプレートに伝達するリング状の推力伝達部材であって、周方向に数片の推力伝達片に分割されてあり、隣接する推力伝達片同士を着脱自在に連結してなることを特徴とするトンネル掘削機における推力伝達部材。
【請求項２】
推力伝達部材はスキンプレートに連結することなくその外周面をスキンプレートの内周面に接して配設されていると共にこの推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片の外周部をスキンプレートの内周面に固着した前後ストッパ部材間に抜き取り可能に介在させていることを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機における推力伝達部材。
【請求項３】
推力伝達部材を構成する数片の推力伝達片における少なくとも１片の外周面に凹部を形成してあり、この凹部にスキンプレートの内周面に固着した係止片を係合させて推力伝達部材の周方向の回動を阻止していることを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機における推力伝達部材。
【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２００６−１１２１９０（Ｐ２００６−１１２１９０Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０３１６４（Ｐ２００４−３０３１６４）
【出願日】平成１６年１０月１８日（２００４．１０．１８）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１８日（２００４．１０．１８）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【Ｆターム（参考）】
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