中折れ式親子シールド
【課題】中折れ機構を子シールドと親シールドとで共用することでコストダウンを図った中折れ式親子シールドを提供する。
【解決手段】 前胴１０と後胴２０とが屈曲可能な親シールド３０から、前胴４０と後胴５０とが屈曲可能な子シールド６０が発進する中折れ式親子シールド１であって、子シールド６０の前胴４０に親シールド３０の前胴１０を連結切離可能に被嵌し、子シールド６０の後胴５０に親シールド３０の後胴２０を連結切離可能に被嵌し、子シールド６０の前胴４０と後胴５０とを中折れ機構７０を介して屈曲可能に接続し、中折れ機構７０を、子シールド６０の前胴４０と後胴５０との屈曲、親シールド３０の前胴１０と後胴２０との屈曲に共用した。
【解決手段】 前胴１０と後胴２０とが屈曲可能な親シールド３０から、前胴４０と後胴５０とが屈曲可能な子シールド６０が発進する中折れ式親子シールド１であって、子シールド６０の前胴４０に親シールド３０の前胴１０を連結切離可能に被嵌し、子シールド６０の後胴５０に親シールド３０の後胴２０を連結切離可能に被嵌し、子シールド６０の前胴４０と後胴５０とを中折れ機構７０を介して屈曲可能に接続し、中折れ機構７０を、子シールド６０の前胴４０と後胴５０との屈曲、親シールド３０の前胴１０と後胴２０との屈曲に共用した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中折れ式の親シールドから中折れ式の子シールドが発進する中折れ式親子シールドに係り、特に、低コスト化を図った中折れ式親子シールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
中折れ式親子シールドとして、前胴と後胴とが屈曲可能な親シールドから、前胴と後胴とが屈曲可能な子シールドが発進するものが知られている。従来のこの種の中折れ式親子シールドは、親シールドの前胴と後胴とが中折れ機構によって屈曲可能に接続されていると共に、子シールドの前胴と後胴とが別の中折れ機構によって屈曲可能に接続されていた（特許文献１、２）。
【０００３】
ここで、中折れ機構は、前胴と後胴とを屈曲可能に接続する球面軸受や中折れピン等からなる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６０５８８７号公報
【特許文献２】特許第２６４７３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、中折れ機構は、前胴と後胴とを屈曲可能に接続するのみならず、前胴と後胴との間を止水しなければならないため、切削加工等により精度良く製造する必要がある。よって、このように高精度な部品である中折れ機構を親シールド用と子シールド用とに別々に設けることは、コストアップの原因となる。
【０００６】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、中折れ機構を子シールドと親シールドとで共用することでコストダウンを図った中折れ式親子シールドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、前胴と後胴とが屈曲可能な親シールドから、前胴と後胴とが屈曲可能な子シールドが発進する中折れ式親子シールドであって、上記子シールドの前胴に上記親シールドの前胴を連結切離可能に被嵌し、上記子シールドの後胴に上記親シールドの後胴を連結切離可能に被嵌し、上記子シールドの前胴と後胴とを中折れ機構を介して屈曲可能に接続し、該中折れ機構を、上記子シールドの前胴と後胴との屈曲、上記親シールドの前胴と後胴との屈曲に共用したものである。
【０００８】
上記親シールドの後胴の内周に、親シールド用シールドジャッキを設け、該シールドジャッキよりも径方向内方に位置させて、上記中折れ機構を配置することが好ましい。
【０００９】
上記親シールドの後胴が、上記子シールドの前胴の外周面と前後方向で重合するように前方に延出されると共にその外周面から径方向外方に離間された延出部を有し、該延出部に、上記親シールド用シールドジャッキを設けることが好ましい。
【００１０】
上記親シールドの前胴と後胴とを架け渡すようにして、それら前胴と後胴との間の側部地山に対する隙間を覆うように形成され、且つそれら前胴と後胴との屈曲を許容するシールを備えることが好ましい。
【００１１】
上記親シールドの前胴と後胴との間に、中折れジャッキを介設することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る中折れ式親子シールドによれば、子シールドの中折れ機構を親シールドに共用しているので、親シールド専用の中折れ機構が不要となり、コストダウンを図ることができる。
【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に基づいて説明する。
【００１４】
図１、図５に示すように、本実施形態に係る中折れ式親子シールド１は、前胴１０と後胴２０とが屈曲可能な親シールド３０から、前胴４０と後胴５０とが屈曲可能な子シールド６０が発進するものである。図１は親シールド３０が掘進するときの側断面図であり、図５は親シールド３０から子シールド６０が発進する直前の様子を示す側断面図である。
【００１５】
先ず、親シールド３０の内部に組み込まれた子シールド６０について説明する。
【００１６】
図１に示すように、子シールド６０は、同径の筒状に形成された前胴４０及び後胴５０と、これら前胴４０及び後胴５０を屈曲可能に接続する中折れ機構７０とを有する。
【００１７】
前胴４０の内部には、内部を前後に仕切る隔壁４１が設けられており、隔壁４１には、その前方に配置された子シールド用カッタ８０を回転駆動するためのカッタ駆動機構８１と、隔壁４１とカッタ８０との間に形成されたカッタ室８２内の掘削土砂を坑内に取り込むための排土装置８３とが設けられている。
【００１８】
カッタ駆動機構８１は、カッタ８０に連結された回転板８４と、回転板８４に取り付けられた筒体８５と、筒体８５をラジアル軸受及びスラスト軸受を介して支持する軸受ハウジング８６と、軸受ハウジング８６を隔壁４１に固定するブラケット８７と、ブラケット８７に取り付けられた駆動モータ８８とを備え、駆動モータ８８の回転軸に設けたピニオンを筒体８５の外周に設けた外歯ギヤに噛合させて構成されている。排土装置８３は、本実施形態では土圧式又は泥土圧式シールドなのでスクリューコンベヤが用いられているが、泥水式シールドでは送排泥管が用いられる。
【００１９】
後胴５０には、図５に示す子シールド６０の発進時に、後胴５０と同径の筒状の延長後胴５１が溶接等によって継ぎ足され、延長後胴５１の内部には、子シールド用のエレクタ５２が設けられる。エレクタ５２は、支持ローラ５３によって回転可能に支持された旋回リング５４と、旋回リング５４に取り付けられ延長後胴５１の径方向及び軸方向に移動可能な把持部５５とを有し、把持部５５には子シールド用のセグメント５６が把持される。また、延長後胴５１のテール部の内周面には、既設セグメント５６の外周面に接するテールシール５７が設けられている。また、後胴５０の内周面には、既設セグメント５６に反力を取って子シールド６０を前進させるための子シールド用シールドジャッキ５８が、周方向に間隔を隔てて複数取り付けられる。
【００２０】
前胴４０と後胴５０とを連結する中折れ機構７０は、前胴４０の後部内周面に設けられた凹球面部７１と、前胴４０の後部内周面に挿入されるようにして後胴５０の前部外周面に設けられた凸球面部７２とからなる。凹球面部７１と凸球面部７２とは係合されて球面軸受を構成し、その前後にはリング状のシール７３が設けられている。凹球面部７１と凸球面部７２との曲率半径の中心（中折れ中心）は、本実施形態では図４に示すように中折れ機構７０のカーブ内側の部分に設定されているが（Ｖ中折れ）、子シールド６０の径方向の中心に設定してもよい（Ｘ中折れ）。また、中折れ機構７０は、球面軸受に限られず、前胴４０と後胴５０とを屈曲可能に連結する中折れピンであってもよい。
【００２１】
前胴４０と後胴５０とは、中折れジャッキ７４を介して連結されている。中折れジャッキ７４は、一端が前胴４０の内周面に設けられたブラケットに接続され、他端が後胴５０の内周面に設けられたブラケットに接続されており、図３に示すように前胴４０の周方向に間隔を隔てて複数配置されている。中折れジャッキ７４は、子シールド６０として掘進するときにその前胴４０と後胴５０とを屈曲させるのみならず、後述するように親シールド３０として掘進するときにその前胴１０と後胴２０とを屈曲させるものなので、親シールド３０を屈曲させるときに必要な力に見合った中折れ力を発揮できるように本数や一本当たりの能力が設定されている。
【００２２】
次に親シールド３０について説明する。
【００２３】
図１に示すように、親シールド３０は、子シールド６０の前胴４０の外周に親シールド３０の前胴１０を前胴固定装置１１によって連結切離可能に被嵌し、子シールド６０の後胴５０の外周に親シールド３０の後胴２０を後胴固定装置２１によって連結切離可能に被嵌することで構成される。また、子シールド用カッタ８０には、親シールド用カッタ９０が着脱可能に取り付けられるが、これについては後述する。
【００２４】
親シールド３０の前胴１０は、子シールド６０の前胴４０にスライド可能に被嵌される内径に形成された内筒１２と、この内筒１２より大径であって親シールド用カッタ９０によって掘削されるトンネル径に合わせて形成された外筒１３と、内筒１２と外筒１３との後端の開口を覆うリング板状の後蓋１４と、内筒１２と外筒１３との前端の開口を覆うリング板状の前蓋１５と、前蓋１５と後蓋１４との間に配置されたリング板状の補強板１６とからなる。
【００２５】
前胴固定装置１１は、本実施形態では、親シールド前胴１０の内筒１２に固定されたナット１７と、子シールド前胴４０に固定されたナット１８と、これらナット１７、１８に螺合されたネジロッド１９とからなり、ネジロッド１９を子シールド側ナット１８から親シールド側ナット１７にねじ込むことで子シールド前胴４０と親シールド前胴１０とを固定し、ネジロッド１９を逆回転させて親シールド側ナット１７から離脱させることで親シールド前胴１０を子シールド前胴４０から切り離すものである。前胴固定装置１１は、周方向に間隔を隔てて複数配設されている。なお、前胴固定装置１１は、上記構成に限定されず、溶接やピン等により構成してもよい。溶接した場合、溶接部を切削等することで係合を解除する。
【００２６】
図１に示すように、親シールド後胴２０は、子シールド後胴５０に後胴固定装置２１によって連結切離可能に固定された内筒２２と、内筒２２より大径の外筒２３と、内筒２２と外筒２３との前端の開口を覆うリング板状の前蓋２４とからなる。後胴固定装置２１は、前胴固定装置１１と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００２７】
内筒２２は、子シールド後胴５０よりも大径であり、その後胴５０の径方向外方の位置から子シールド前胴４０の外周面に前後方向で重合するように前方に延出されると共に、その前胴４０の外周面から径方向外方に所定間隔Ｌ１離間されるように形成されている。この所定間隔Ｌ１は、親シールド３０が図４に示すように屈曲するとき、親シールド３０のカーブ内側の後胴２０の先端内周部２５が子シールド前胴４０の外周面に干渉することを防止しつつ所定の中折れ角を確保するために設けられる。
【００２８】
図１に戻って、後胴２０の外筒２３は、親シールド前胴１０の外径よりも所定長さＬ２小径に形成された前部２３１と、親シールド前胴１０の外径と同径に形成された後部２３２と、前部２３１と後部２３２とを滑らかに接続するテーパ部２３３とを有する。上記所定長さＬ２は、親シールド３０が図４に示すように屈曲するとき、親シールド３０のカーブ外側の後胴２０の先端外周部２６を親シールド用カッタ９０によって切削された掘孔内面の内方に位置付けさせ、先端外周部２６が掘孔内面と干渉することを防止するために設定される。
【００２９】
外筒２３の前部２３１及びテーパ部２３３と内筒２２と前蓋２４とは、後胴２０の延出部２７を構成する。延出部２７は、子シールド後胴５０の径方向外方の位置から子シールド前胴４０の外周面と前後方向で重合するように前方に延出されると共に、子シールド前胴４０の外周面から径方向外方に所定間隔Ｌ１離間され、後方にリング状の開口２７１を有する袋状に形成される。
【００３０】
延出部２７の内部には、図３にも示すように、親シールド用のシールドジャッキ２８が後胴２０の周方向に間隔を隔てて複数設けられている。詳しくは、図１に示すように、延出部２７の開口２７１には、それを覆うようにリング板状に形成されたブラケット２９が設けられており、そのブラケット２９には、後胴２０の周方向に間隔を隔ててジャッキ装着孔が複数設けられ、それらジャッキ装着孔に、親シールド用シールドジャッキ２８が装着されている。
【００３１】
図１に示すように、後胴２０の後部の内方には、親シールド用のエレクタ２０１が設けられる。エレクタ２０１は、支持ローラ２０２によって回転可能に支持された旋回リング２０３と、旋回リング２０３に取り付けられ後胴２０の径方向及び軸方向に移動可能な把持部２０４とを有し、把持部２０４には親シールド用のセグメント２０５が把持される。また、後胴２０のテール部の内周面には、既設セグメント２０５の外周面に接するテールシール２０６が設けられている。また、子シールド後胴５０と親シールド後胴２０との間には、リング状のシール兼スペーサ２０９が介設されている。
【００３２】
前胴１０と後胴２０とには、それらを架け渡すようにして前胴１０と後胴２０との間の側部地山に対する隙間２０７を覆うように形成され、且つそれら前胴１０と後胴２０との屈曲を許容するシール２０８が設けられている。シール２０８は、樹脂や硬質ゴム等の可撓性材料から蛇腹筒状に形成され、前端が前胴１０の後端外周部に周方向に沿って固定され、後端が後胴２０の外周面に周方向に沿って固定されており、親シールド３０が図４に示すように屈曲したときその屈曲を阻害しないように自在に変形する。なお、シール２０８は、この構成に限定されず、また省略することも可能である。
【００３３】
次にカッタについて説明する。
【００３４】
図１に示すように、カッタ１００は、隔壁４１に対して回転可能な回転板８４に接続された子シールド用カッタ８０と、子シールド用カッタ８０の外周に着脱可能に取り付けられた親シールド用カッタ９０とからなる。
【００３５】
子シールド用カッタ８０は、図２にも示すように、回転中心から放射状に配置されたカッタスポーク８０１と、カッタスポーク８０１同士の外周端を接続するリング８０２と有し、カッタスポーク８０１にはビット８０３が取り付けられている。カッタスポーク８０１の外周端の径（リング８０２の外径）は、図１に示すように、子シールド６０の前胴４０の外径Ｒ１に一致されている。なお、子シールド用カッタ８０は、上述したスポークタイプに限られず、面板タイプでもよい。
【００３６】
図２に戻って、親シールド用カッタ９０は、子シールド用カッタ８０のカッタスポーク８０１の外周端から所定間隔Ｌ３を隔てて径方向外方に延出されたカッタスポーク９０１と、カッタスポーク９０１同士の内周端を接続する内周リング９０２と、カッタスポーク９０１同士の外周端を接続する外周リング９０３とを有し、カッタスポーク９０１には、ビット９０４が取り付けられている。カッタスポーク９０１の内周端の径Ｒ２（内周リング９０２の内径）は、図１に示すように、子シールド前胴４０の外径Ｒ１よりも上記所定間隔Ｌ３だけ大きくなっており、子シールド６０が親シールド３０から発進して子シールド前胴４０が親シールド用カッタ９０の内周リング９０２を通過するとき、引っ掛からないようになっている。なお、親シールド用カッタ９０は、上述したスポークタイプに限られず、面板タイプでもよい。
【００３７】
図１に示すように、子シールド用カッタ８０のカッタスポーク８０１の内部には、カッタスポーク８０１の外周端から径方向外方に出没することで、親シールド用カッタ９０と係合離脱する係脱装置８０４が設けられている。係脱装置８０４は、カッタスポーク８０１の内部に収容されたジャッキ８０５と、ジャッキ８０５のロッドに連結された有底筒体状の挿抜部材８０６と、挿抜部材８０６が挿抜されるように親シールド用カッタ９０のカッタスポーク９０１に形成された挿抜孔８０７とからなる。この係脱装置８０４によれば、ジャッキ８０５のロッドを突出させることで図１に示すように挿抜部材８０６が挿抜孔８０７に挿入されて親シールド用カッタ９０が子シールド用カッタ８０に固定され、ジャッキ８０５のロッドを引き込むことで図５に示すように挿抜部材８０６が挿抜孔８０７から引き抜かれて親シールド用カッタ９０が子シールド用カッタ８０から切り離される。
【００３８】
上記挿抜部材８０６の内部には、コピーカッタ用ジャッキ８０８が収容されている。コピーカッタ用ジャッキ８０８は、有底筒体状の挿抜部材８０７の底板に固定されたロッドと、ロッドにスライド可能に装着されたシリンダと、シリンダのヘッドに設けられたコピーカッタ８０９とを有し、シリンダを油圧によってロッドに対してスライドさせることでコピーカッタ８０９を図１の親シールド用カッタ９０の外周端又は図５の子シールド用カッタ８０の外周端から径方向外方に突出させ、カーブ掘進時にカーブの内側を余掘りする。
【００３９】
なお、図２にて、コピーカッタ８０９が設けられていない親シールド用カッタ９０のカッタスポーク９０１と子シールド用カッタ８０のカッタスポーク８０１とは、別の係脱装置によって係合離脱されるようになっている。別の係脱装置は、子シールド用カッタ８０のカッタスポーク８０１の内部に収容されたジャッキと、このジャッキのロッドが挿抜されるように親シールド用カッタ９０のカッタスポーク９０１に形成された挿抜孔とからなる。
【００４０】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００４１】
親シールド３０として掘進するときには、図１に示すように、予め発進立坑内等において、子シールド用カッタ８０の外周に係脱装置８０４によって親シールド用カッタ９０を装着し、子シールド前胴４０の外周に前胴固定装置１１によって親シールド前胴１０を装着し、子シールド後胴５０の外周に後胴固定装置２１によって親シールド後胴２０を装着し、後胴２０の延出部２７にシールドジャッキ２８を装着し、後胴２０の内部にエレクタ２０１を取り付ける。このとき、図５に示す子シールド用の延長後胴５１、子シールド用のエレクタ５２、子シールド用のシールドジャッキ５８は、親シールド用のエレクタ２０１によるセグメント２０５の組立の邪魔になるため、取り外されている。この親シールド３０を掘進させることで、大径のトンネルを構築できる。
【００４２】
親シールド３０がカーブ掘進するときには、図４に示すように、カーブの外側の中折れジャッキ７４を伸長させることで、親シールド３０の前胴１０と後胴２０とを子シールド６０の内部に設けた中折れ機構７０によって屈曲させる。このように、子シールド６０の中折れ機構７０を親シールド３０の屈曲にも共用しているので、親シールド３０の前胴１０と後胴２０との間に、親シールド用の中折れ機構を設ける必要がない。中折れ機構７０は、前胴４０と後胴５０とを屈曲可能に接続し且つ前胴４０と後胴５０との間を止水しなければならないため、切削加工等により精度良く製造する必要があり高価であるところ、このように高価な中折れ機構７０を親シールド３０及び子シールド６０で共用することで親シールド３０用のものを省略でき、大きなコストダウンに繋がる。
【００４３】
また、親シールド用シールドジャッキ２８が、親シールド３０及び子シールド６０に共用の中折れ機構７０を囲むようにしてその径方向外側に配置された延出部２７の内部に収容されているので、中折れ機構７０とシールドジャッキ２８とが並設されることになって親シールド３０の機長を短縮でき、カーブ施工上有利となる。すなわち、延出部２７を省略してシールドジャッキ２８を中折れ機構７０の軸方向後方（反切羽方）に配置すると、中折れ機構７０とシールドジャッキ２８とが直列に並ぶことになるので、親シールド３０の機長が長くなってしまい、カーブ施工が不利となるところ、本実施形態では、後胴２０に子シールド６０の前胴４０にラップするように前方に延出された延出部２７を形成し、その延出部２７の内部にシールドジャッキ２８を収容することでシールドジャッキ２８と中折れ機構７０とを並設し、親シールド３０の機長の短縮化を図っているのである。
【００４４】
このように親シールド３０の後胴２０の延出部２７を子シールド６０の前胴４０にラップさせて親シールド３０の機長の短縮化を図った構造においては、カーブ掘進時に親シールド３０の前胴１０と後胴２０とを中折れ機構７０及び中折れジャッキ７４を用いて屈曲させると、図４に示すように、カーブの内側にて、親シールド後胴２０の延出部２７の先端内周部２５と子シールド前胴４０の外周面とが干渉し得るところ、親シールド後胴２０の延出部２７の内筒２２と子シールド前胴４０の外周面との間に上述した所定間隔Ｌ１を設けることで、上記干渉を回避して所定の中折れ角を確保している。また、カーブの外側にて、親シールド後胴２０の延出部２７の先端外周部２６が親シールド用カッタ９０で切削形成された掘孔内面に干渉し得るところ、親シールド後胴２０の延出部２７の外筒２３の前部２３１を親シールド前胴１０の外径よりも上述したように所定長さＬ２だけ小径に形成することで、上記干渉を回避して所定の中折れ角を確保している。
【００４５】
また、親シールド３０の前胴１０と後胴２０との間の隙間２０７はシール２０８によって覆われて側部地山からシールされているので、親シールド後胴２０の延出部２７と子シールド前胴４０との間に土砂が噛み込んで、屈曲が阻害されることが防止される。
【００４６】
次に図１に示す親シールド３０から子シールド６０を発進させるときの手順を図５を用いて説明する。
【００４７】
図１、図５に示すように、親シールド後胴２０をブラケット２１０で既設セグメント２０５に固定して親シールド３０の後退を防止し、親シールド用シールドジャッキ２８及びエレクタ２０１を取り外して回収する。但し、シールドジャッキ２８は、子シールド３０の前胴４０及び後胴５０の径方向外方に位置するので、取り外すことなくそのまま放置しても子シールド６０の発進の邪魔にならない。
【００４８】
子シールド後胴５０の後端に延長後胴５１を継ぎ足し、延長後胴５１の内部に子シールド用エレクタ５２を設置する。既設セグメント２０１に反力受け用のブロック２１１をリング状に止水させて取り付け、そのブロック２１１に子シールド用セグメント２６を突き当ててエレクタ５２等によってリング状に組み立てる。子シールド後胴５０に子シールド用シールドジャッキ５８を取り付ける。
【００４９】
前胴固定装置１１のネジロッド１９を緩めて親シールド前胴１０を子シールド前胴４０から切り離し、後胴固定装置２１のネジロッドを緩めて親シールド後胴２０を子シールド後胴５０から切り離す。ネジロッド１９はナット１８のネジ孔の止水栓となる。また、子シールド用カッタ８０内のジャッキ８０５のロッドを没入して、挿抜部材８０６を挿抜孔８０７から引き抜き、親シールド用カッタ９０を子シールド用カッタ８０から切り離す。これにより、図５に示すように、発進準備が完了した子シールド６０が親シールド３０の内部に収容された状態となる。
【００５０】
その後、子シールド用カッタ８０を回転させ、子シールド用シールドジャッキ５８を伸長させ、セグメント５６に反力を取って子シールド６０を親シールド３０から発進させる。このとき、子シールド６０が通過する親シールド用カッタ９０の穴の内径（内周リング９０２の内径Ｒ２）は、子シールド用カッタ８０の外径すなわち前胴４０及びこれと同径の後胴５０の外径Ｒ１よりも所定間隔Ｌ３だけ大きいので、子シールド６０は、親シールド用カッタ９０の穴を通過してスムーズに発進できる。詳しくは、親シールド用カッタ９０は、切羽前面からの土圧を受けるので、子シールド６０に引き摺られて前進することはなく、親シールド前胴１０は、停止状態の親シールド用カッタ９０に引っ掛かるため、子シールド６０に引き摺られても前進することはない。
【００５１】
親シールド３０から発進した後の子シールド６０の中折れは、中折れジャッキ７４及び中折れ機構７０によって行われ、その中折れ掘進時すなわちカーブ掘進時に、コピーカッタ用ジャッキ８０８を適宜伸縮させてコピーカッタ８０９を子シールド用カッタ８０の外周端から適宜出没させることで、カーブ内側の地山を余掘りする。
【００５２】
本発明の変形実施形態を図６に示す。
【００５３】
この変形実施形態に係る中折れ式親子シールド１は、前実施形態に係る親シールド３０の前胴１０と後胴２０との間に、中折れジャッキ２２０を追加して介設した点のみが前実施形態と異なり、その他は同様の構成となっているので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
追加された中折れジャッキ２２０は、周方向に間隔を隔てて複数配設されており、親シールド３０の前胴１０と後胴２０とを屈曲させるとき、子シールド６０内の中折れジャッキ７４のみでは不足しがちとなる中折れ力（中折れモーメント）を補うために設けられたものである。追加された中折れジャッキ２２０は、子シールド６０内の中折れジャッキ７４と比べて中折れ中心からの距離（中折れモーメントの腕の長さ）が長い位置に配置されるので、効率よく親シールド３０の中折れモーメントを補うことができる。
【００５５】
本発明の実施形態は、上述の各実施形態に限られない。例えば、親シールド３０のシールドジャッキ２８は、子シールド６０内に設けられた中折れ機構７０に対してシールド軸方向後方に位置をずらして配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る中折れ式親子シールドを親シールドとして機能させるときの側断面図である。
【図２】図１のII−II線矢示図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】図１の親シールドを屈曲させたときの平面断面図である。
【図５】図１の親シールドから子シールドを発進させる直前の側断面図である。
【図６】中折れ式親子シールドの変形実施形態を示す平面断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 中折れ式親子シールド
１０ 前胴
２０ 後胴
２７ 延出部
２８ 親シールド用シールドジャッキ
３０ 親シールド
４０ 前胴
５０ 後胴
６０ 子シールド
７０ 中折れ機構
２０７ 隙間
２０８ シール
２２０ 中折れジャッキ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中折れ式の親シールドから中折れ式の子シールドが発進する中折れ式親子シールドに係り、特に、低コスト化を図った中折れ式親子シールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
中折れ式親子シールドとして、前胴と後胴とが屈曲可能な親シールドから、前胴と後胴とが屈曲可能な子シールドが発進するものが知られている。従来のこの種の中折れ式親子シールドは、親シールドの前胴と後胴とが中折れ機構によって屈曲可能に接続されていると共に、子シールドの前胴と後胴とが別の中折れ機構によって屈曲可能に接続されていた（特許文献１、２）。
【０００３】
ここで、中折れ機構は、前胴と後胴とを屈曲可能に接続する球面軸受や中折れピン等からなる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６０５８８７号公報
【特許文献２】特許第２６４７３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、中折れ機構は、前胴と後胴とを屈曲可能に接続するのみならず、前胴と後胴との間を止水しなければならないため、切削加工等により精度良く製造する必要がある。よって、このように高精度な部品である中折れ機構を親シールド用と子シールド用とに別々に設けることは、コストアップの原因となる。
【０００６】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、中折れ機構を子シールドと親シールドとで共用することでコストダウンを図った中折れ式親子シールドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、前胴と後胴とが屈曲可能な親シールドから、前胴と後胴とが屈曲可能な子シールドが発進する中折れ式親子シールドであって、上記子シールドの前胴に上記親シールドの前胴を連結切離可能に被嵌し、上記子シールドの後胴に上記親シールドの後胴を連結切離可能に被嵌し、上記子シールドの前胴と後胴とを中折れ機構を介して屈曲可能に接続し、該中折れ機構を、上記子シールドの前胴と後胴との屈曲、上記親シールドの前胴と後胴との屈曲に共用したものである。
【０００８】
上記親シールドの後胴の内周に、親シールド用シールドジャッキを設け、該シールドジャッキよりも径方向内方に位置させて、上記中折れ機構を配置することが好ましい。
【０００９】
上記親シールドの後胴が、上記子シールドの前胴の外周面と前後方向で重合するように前方に延出されると共にその外周面から径方向外方に離間された延出部を有し、該延出部に、上記親シールド用シールドジャッキを設けることが好ましい。
【００１０】
上記親シールドの前胴と後胴とを架け渡すようにして、それら前胴と後胴との間の側部地山に対する隙間を覆うように形成され、且つそれら前胴と後胴との屈曲を許容するシールを備えることが好ましい。
【００１１】
上記親シールドの前胴と後胴との間に、中折れジャッキを介設することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る中折れ式親子シールドによれば、子シールドの中折れ機構を親シールドに共用しているので、親シールド専用の中折れ機構が不要となり、コストダウンを図ることができる。
【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に基づいて説明する。
【００１４】
図１、図５に示すように、本実施形態に係る中折れ式親子シールド１は、前胴１０と後胴２０とが屈曲可能な親シールド３０から、前胴４０と後胴５０とが屈曲可能な子シールド６０が発進するものである。図１は親シールド３０が掘進するときの側断面図であり、図５は親シールド３０から子シールド６０が発進する直前の様子を示す側断面図である。
【００１５】
先ず、親シールド３０の内部に組み込まれた子シールド６０について説明する。
【００１６】
図１に示すように、子シールド６０は、同径の筒状に形成された前胴４０及び後胴５０と、これら前胴４０及び後胴５０を屈曲可能に接続する中折れ機構７０とを有する。
【００１７】
前胴４０の内部には、内部を前後に仕切る隔壁４１が設けられており、隔壁４１には、その前方に配置された子シールド用カッタ８０を回転駆動するためのカッタ駆動機構８１と、隔壁４１とカッタ８０との間に形成されたカッタ室８２内の掘削土砂を坑内に取り込むための排土装置８３とが設けられている。
【００１８】
カッタ駆動機構８１は、カッタ８０に連結された回転板８４と、回転板８４に取り付けられた筒体８５と、筒体８５をラジアル軸受及びスラスト軸受を介して支持する軸受ハウジング８６と、軸受ハウジング８６を隔壁４１に固定するブラケット８７と、ブラケット８７に取り付けられた駆動モータ８８とを備え、駆動モータ８８の回転軸に設けたピニオンを筒体８５の外周に設けた外歯ギヤに噛合させて構成されている。排土装置８３は、本実施形態では土圧式又は泥土圧式シールドなのでスクリューコンベヤが用いられているが、泥水式シールドでは送排泥管が用いられる。
【００１９】
後胴５０には、図５に示す子シールド６０の発進時に、後胴５０と同径の筒状の延長後胴５１が溶接等によって継ぎ足され、延長後胴５１の内部には、子シールド用のエレクタ５２が設けられる。エレクタ５２は、支持ローラ５３によって回転可能に支持された旋回リング５４と、旋回リング５４に取り付けられ延長後胴５１の径方向及び軸方向に移動可能な把持部５５とを有し、把持部５５には子シールド用のセグメント５６が把持される。また、延長後胴５１のテール部の内周面には、既設セグメント５６の外周面に接するテールシール５７が設けられている。また、後胴５０の内周面には、既設セグメント５６に反力を取って子シールド６０を前進させるための子シールド用シールドジャッキ５８が、周方向に間隔を隔てて複数取り付けられる。
【００２０】
前胴４０と後胴５０とを連結する中折れ機構７０は、前胴４０の後部内周面に設けられた凹球面部７１と、前胴４０の後部内周面に挿入されるようにして後胴５０の前部外周面に設けられた凸球面部７２とからなる。凹球面部７１と凸球面部７２とは係合されて球面軸受を構成し、その前後にはリング状のシール７３が設けられている。凹球面部７１と凸球面部７２との曲率半径の中心（中折れ中心）は、本実施形態では図４に示すように中折れ機構７０のカーブ内側の部分に設定されているが（Ｖ中折れ）、子シールド６０の径方向の中心に設定してもよい（Ｘ中折れ）。また、中折れ機構７０は、球面軸受に限られず、前胴４０と後胴５０とを屈曲可能に連結する中折れピンであってもよい。
【００２１】
前胴４０と後胴５０とは、中折れジャッキ７４を介して連結されている。中折れジャッキ７４は、一端が前胴４０の内周面に設けられたブラケットに接続され、他端が後胴５０の内周面に設けられたブラケットに接続されており、図３に示すように前胴４０の周方向に間隔を隔てて複数配置されている。中折れジャッキ７４は、子シールド６０として掘進するときにその前胴４０と後胴５０とを屈曲させるのみならず、後述するように親シールド３０として掘進するときにその前胴１０と後胴２０とを屈曲させるものなので、親シールド３０を屈曲させるときに必要な力に見合った中折れ力を発揮できるように本数や一本当たりの能力が設定されている。
【００２２】
次に親シールド３０について説明する。
【００２３】
図１に示すように、親シールド３０は、子シールド６０の前胴４０の外周に親シールド３０の前胴１０を前胴固定装置１１によって連結切離可能に被嵌し、子シールド６０の後胴５０の外周に親シールド３０の後胴２０を後胴固定装置２１によって連結切離可能に被嵌することで構成される。また、子シールド用カッタ８０には、親シールド用カッタ９０が着脱可能に取り付けられるが、これについては後述する。
【００２４】
親シールド３０の前胴１０は、子シールド６０の前胴４０にスライド可能に被嵌される内径に形成された内筒１２と、この内筒１２より大径であって親シールド用カッタ９０によって掘削されるトンネル径に合わせて形成された外筒１３と、内筒１２と外筒１３との後端の開口を覆うリング板状の後蓋１４と、内筒１２と外筒１３との前端の開口を覆うリング板状の前蓋１５と、前蓋１５と後蓋１４との間に配置されたリング板状の補強板１６とからなる。
【００２５】
前胴固定装置１１は、本実施形態では、親シールド前胴１０の内筒１２に固定されたナット１７と、子シールド前胴４０に固定されたナット１８と、これらナット１７、１８に螺合されたネジロッド１９とからなり、ネジロッド１９を子シールド側ナット１８から親シールド側ナット１７にねじ込むことで子シールド前胴４０と親シールド前胴１０とを固定し、ネジロッド１９を逆回転させて親シールド側ナット１７から離脱させることで親シールド前胴１０を子シールド前胴４０から切り離すものである。前胴固定装置１１は、周方向に間隔を隔てて複数配設されている。なお、前胴固定装置１１は、上記構成に限定されず、溶接やピン等により構成してもよい。溶接した場合、溶接部を切削等することで係合を解除する。
【００２６】
図１に示すように、親シールド後胴２０は、子シールド後胴５０に後胴固定装置２１によって連結切離可能に固定された内筒２２と、内筒２２より大径の外筒２３と、内筒２２と外筒２３との前端の開口を覆うリング板状の前蓋２４とからなる。後胴固定装置２１は、前胴固定装置１１と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００２７】
内筒２２は、子シールド後胴５０よりも大径であり、その後胴５０の径方向外方の位置から子シールド前胴４０の外周面に前後方向で重合するように前方に延出されると共に、その前胴４０の外周面から径方向外方に所定間隔Ｌ１離間されるように形成されている。この所定間隔Ｌ１は、親シールド３０が図４に示すように屈曲するとき、親シールド３０のカーブ内側の後胴２０の先端内周部２５が子シールド前胴４０の外周面に干渉することを防止しつつ所定の中折れ角を確保するために設けられる。
【００２８】
図１に戻って、後胴２０の外筒２３は、親シールド前胴１０の外径よりも所定長さＬ２小径に形成された前部２３１と、親シールド前胴１０の外径と同径に形成された後部２３２と、前部２３１と後部２３２とを滑らかに接続するテーパ部２３３とを有する。上記所定長さＬ２は、親シールド３０が図４に示すように屈曲するとき、親シールド３０のカーブ外側の後胴２０の先端外周部２６を親シールド用カッタ９０によって切削された掘孔内面の内方に位置付けさせ、先端外周部２６が掘孔内面と干渉することを防止するために設定される。
【００２９】
外筒２３の前部２３１及びテーパ部２３３と内筒２２と前蓋２４とは、後胴２０の延出部２７を構成する。延出部２７は、子シールド後胴５０の径方向外方の位置から子シールド前胴４０の外周面と前後方向で重合するように前方に延出されると共に、子シールド前胴４０の外周面から径方向外方に所定間隔Ｌ１離間され、後方にリング状の開口２７１を有する袋状に形成される。
【００３０】
延出部２７の内部には、図３にも示すように、親シールド用のシールドジャッキ２８が後胴２０の周方向に間隔を隔てて複数設けられている。詳しくは、図１に示すように、延出部２７の開口２７１には、それを覆うようにリング板状に形成されたブラケット２９が設けられており、そのブラケット２９には、後胴２０の周方向に間隔を隔ててジャッキ装着孔が複数設けられ、それらジャッキ装着孔に、親シールド用シールドジャッキ２８が装着されている。
【００３１】
図１に示すように、後胴２０の後部の内方には、親シールド用のエレクタ２０１が設けられる。エレクタ２０１は、支持ローラ２０２によって回転可能に支持された旋回リング２０３と、旋回リング２０３に取り付けられ後胴２０の径方向及び軸方向に移動可能な把持部２０４とを有し、把持部２０４には親シールド用のセグメント２０５が把持される。また、後胴２０のテール部の内周面には、既設セグメント２０５の外周面に接するテールシール２０６が設けられている。また、子シールド後胴５０と親シールド後胴２０との間には、リング状のシール兼スペーサ２０９が介設されている。
【００３２】
前胴１０と後胴２０とには、それらを架け渡すようにして前胴１０と後胴２０との間の側部地山に対する隙間２０７を覆うように形成され、且つそれら前胴１０と後胴２０との屈曲を許容するシール２０８が設けられている。シール２０８は、樹脂や硬質ゴム等の可撓性材料から蛇腹筒状に形成され、前端が前胴１０の後端外周部に周方向に沿って固定され、後端が後胴２０の外周面に周方向に沿って固定されており、親シールド３０が図４に示すように屈曲したときその屈曲を阻害しないように自在に変形する。なお、シール２０８は、この構成に限定されず、また省略することも可能である。
【００３３】
次にカッタについて説明する。
【００３４】
図１に示すように、カッタ１００は、隔壁４１に対して回転可能な回転板８４に接続された子シールド用カッタ８０と、子シールド用カッタ８０の外周に着脱可能に取り付けられた親シールド用カッタ９０とからなる。
【００３５】
子シールド用カッタ８０は、図２にも示すように、回転中心から放射状に配置されたカッタスポーク８０１と、カッタスポーク８０１同士の外周端を接続するリング８０２と有し、カッタスポーク８０１にはビット８０３が取り付けられている。カッタスポーク８０１の外周端の径（リング８０２の外径）は、図１に示すように、子シールド６０の前胴４０の外径Ｒ１に一致されている。なお、子シールド用カッタ８０は、上述したスポークタイプに限られず、面板タイプでもよい。
【００３６】
図２に戻って、親シールド用カッタ９０は、子シールド用カッタ８０のカッタスポーク８０１の外周端から所定間隔Ｌ３を隔てて径方向外方に延出されたカッタスポーク９０１と、カッタスポーク９０１同士の内周端を接続する内周リング９０２と、カッタスポーク９０１同士の外周端を接続する外周リング９０３とを有し、カッタスポーク９０１には、ビット９０４が取り付けられている。カッタスポーク９０１の内周端の径Ｒ２（内周リング９０２の内径）は、図１に示すように、子シールド前胴４０の外径Ｒ１よりも上記所定間隔Ｌ３だけ大きくなっており、子シールド６０が親シールド３０から発進して子シールド前胴４０が親シールド用カッタ９０の内周リング９０２を通過するとき、引っ掛からないようになっている。なお、親シールド用カッタ９０は、上述したスポークタイプに限られず、面板タイプでもよい。
【００３７】
図１に示すように、子シールド用カッタ８０のカッタスポーク８０１の内部には、カッタスポーク８０１の外周端から径方向外方に出没することで、親シールド用カッタ９０と係合離脱する係脱装置８０４が設けられている。係脱装置８０４は、カッタスポーク８０１の内部に収容されたジャッキ８０５と、ジャッキ８０５のロッドに連結された有底筒体状の挿抜部材８０６と、挿抜部材８０６が挿抜されるように親シールド用カッタ９０のカッタスポーク９０１に形成された挿抜孔８０７とからなる。この係脱装置８０４によれば、ジャッキ８０５のロッドを突出させることで図１に示すように挿抜部材８０６が挿抜孔８０７に挿入されて親シールド用カッタ９０が子シールド用カッタ８０に固定され、ジャッキ８０５のロッドを引き込むことで図５に示すように挿抜部材８０６が挿抜孔８０７から引き抜かれて親シールド用カッタ９０が子シールド用カッタ８０から切り離される。
【００３８】
上記挿抜部材８０６の内部には、コピーカッタ用ジャッキ８０８が収容されている。コピーカッタ用ジャッキ８０８は、有底筒体状の挿抜部材８０７の底板に固定されたロッドと、ロッドにスライド可能に装着されたシリンダと、シリンダのヘッドに設けられたコピーカッタ８０９とを有し、シリンダを油圧によってロッドに対してスライドさせることでコピーカッタ８０９を図１の親シールド用カッタ９０の外周端又は図５の子シールド用カッタ８０の外周端から径方向外方に突出させ、カーブ掘進時にカーブの内側を余掘りする。
【００３９】
なお、図２にて、コピーカッタ８０９が設けられていない親シールド用カッタ９０のカッタスポーク９０１と子シールド用カッタ８０のカッタスポーク８０１とは、別の係脱装置によって係合離脱されるようになっている。別の係脱装置は、子シールド用カッタ８０のカッタスポーク８０１の内部に収容されたジャッキと、このジャッキのロッドが挿抜されるように親シールド用カッタ９０のカッタスポーク９０１に形成された挿抜孔とからなる。
【００４０】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００４１】
親シールド３０として掘進するときには、図１に示すように、予め発進立坑内等において、子シールド用カッタ８０の外周に係脱装置８０４によって親シールド用カッタ９０を装着し、子シールド前胴４０の外周に前胴固定装置１１によって親シールド前胴１０を装着し、子シールド後胴５０の外周に後胴固定装置２１によって親シールド後胴２０を装着し、後胴２０の延出部２７にシールドジャッキ２８を装着し、後胴２０の内部にエレクタ２０１を取り付ける。このとき、図５に示す子シールド用の延長後胴５１、子シールド用のエレクタ５２、子シールド用のシールドジャッキ５８は、親シールド用のエレクタ２０１によるセグメント２０５の組立の邪魔になるため、取り外されている。この親シールド３０を掘進させることで、大径のトンネルを構築できる。
【００４２】
親シールド３０がカーブ掘進するときには、図４に示すように、カーブの外側の中折れジャッキ７４を伸長させることで、親シールド３０の前胴１０と後胴２０とを子シールド６０の内部に設けた中折れ機構７０によって屈曲させる。このように、子シールド６０の中折れ機構７０を親シールド３０の屈曲にも共用しているので、親シールド３０の前胴１０と後胴２０との間に、親シールド用の中折れ機構を設ける必要がない。中折れ機構７０は、前胴４０と後胴５０とを屈曲可能に接続し且つ前胴４０と後胴５０との間を止水しなければならないため、切削加工等により精度良く製造する必要があり高価であるところ、このように高価な中折れ機構７０を親シールド３０及び子シールド６０で共用することで親シールド３０用のものを省略でき、大きなコストダウンに繋がる。
【００４３】
また、親シールド用シールドジャッキ２８が、親シールド３０及び子シールド６０に共用の中折れ機構７０を囲むようにしてその径方向外側に配置された延出部２７の内部に収容されているので、中折れ機構７０とシールドジャッキ２８とが並設されることになって親シールド３０の機長を短縮でき、カーブ施工上有利となる。すなわち、延出部２７を省略してシールドジャッキ２８を中折れ機構７０の軸方向後方（反切羽方）に配置すると、中折れ機構７０とシールドジャッキ２８とが直列に並ぶことになるので、親シールド３０の機長が長くなってしまい、カーブ施工が不利となるところ、本実施形態では、後胴２０に子シールド６０の前胴４０にラップするように前方に延出された延出部２７を形成し、その延出部２７の内部にシールドジャッキ２８を収容することでシールドジャッキ２８と中折れ機構７０とを並設し、親シールド３０の機長の短縮化を図っているのである。
【００４４】
このように親シールド３０の後胴２０の延出部２７を子シールド６０の前胴４０にラップさせて親シールド３０の機長の短縮化を図った構造においては、カーブ掘進時に親シールド３０の前胴１０と後胴２０とを中折れ機構７０及び中折れジャッキ７４を用いて屈曲させると、図４に示すように、カーブの内側にて、親シールド後胴２０の延出部２７の先端内周部２５と子シールド前胴４０の外周面とが干渉し得るところ、親シールド後胴２０の延出部２７の内筒２２と子シールド前胴４０の外周面との間に上述した所定間隔Ｌ１を設けることで、上記干渉を回避して所定の中折れ角を確保している。また、カーブの外側にて、親シールド後胴２０の延出部２７の先端外周部２６が親シールド用カッタ９０で切削形成された掘孔内面に干渉し得るところ、親シールド後胴２０の延出部２７の外筒２３の前部２３１を親シールド前胴１０の外径よりも上述したように所定長さＬ２だけ小径に形成することで、上記干渉を回避して所定の中折れ角を確保している。
【００４５】
また、親シールド３０の前胴１０と後胴２０との間の隙間２０７はシール２０８によって覆われて側部地山からシールされているので、親シールド後胴２０の延出部２７と子シールド前胴４０との間に土砂が噛み込んで、屈曲が阻害されることが防止される。
【００４６】
次に図１に示す親シールド３０から子シールド６０を発進させるときの手順を図５を用いて説明する。
【００４７】
図１、図５に示すように、親シールド後胴２０をブラケット２１０で既設セグメント２０５に固定して親シールド３０の後退を防止し、親シールド用シールドジャッキ２８及びエレクタ２０１を取り外して回収する。但し、シールドジャッキ２８は、子シールド３０の前胴４０及び後胴５０の径方向外方に位置するので、取り外すことなくそのまま放置しても子シールド６０の発進の邪魔にならない。
【００４８】
子シールド後胴５０の後端に延長後胴５１を継ぎ足し、延長後胴５１の内部に子シールド用エレクタ５２を設置する。既設セグメント２０１に反力受け用のブロック２１１をリング状に止水させて取り付け、そのブロック２１１に子シールド用セグメント２６を突き当ててエレクタ５２等によってリング状に組み立てる。子シールド後胴５０に子シールド用シールドジャッキ５８を取り付ける。
【００４９】
前胴固定装置１１のネジロッド１９を緩めて親シールド前胴１０を子シールド前胴４０から切り離し、後胴固定装置２１のネジロッドを緩めて親シールド後胴２０を子シールド後胴５０から切り離す。ネジロッド１９はナット１８のネジ孔の止水栓となる。また、子シールド用カッタ８０内のジャッキ８０５のロッドを没入して、挿抜部材８０６を挿抜孔８０７から引き抜き、親シールド用カッタ９０を子シールド用カッタ８０から切り離す。これにより、図５に示すように、発進準備が完了した子シールド６０が親シールド３０の内部に収容された状態となる。
【００５０】
その後、子シールド用カッタ８０を回転させ、子シールド用シールドジャッキ５８を伸長させ、セグメント５６に反力を取って子シールド６０を親シールド３０から発進させる。このとき、子シールド６０が通過する親シールド用カッタ９０の穴の内径（内周リング９０２の内径Ｒ２）は、子シールド用カッタ８０の外径すなわち前胴４０及びこれと同径の後胴５０の外径Ｒ１よりも所定間隔Ｌ３だけ大きいので、子シールド６０は、親シールド用カッタ９０の穴を通過してスムーズに発進できる。詳しくは、親シールド用カッタ９０は、切羽前面からの土圧を受けるので、子シールド６０に引き摺られて前進することはなく、親シールド前胴１０は、停止状態の親シールド用カッタ９０に引っ掛かるため、子シールド６０に引き摺られても前進することはない。
【００５１】
親シールド３０から発進した後の子シールド６０の中折れは、中折れジャッキ７４及び中折れ機構７０によって行われ、その中折れ掘進時すなわちカーブ掘進時に、コピーカッタ用ジャッキ８０８を適宜伸縮させてコピーカッタ８０９を子シールド用カッタ８０の外周端から適宜出没させることで、カーブ内側の地山を余掘りする。
【００５２】
本発明の変形実施形態を図６に示す。
【００５３】
この変形実施形態に係る中折れ式親子シールド１は、前実施形態に係る親シールド３０の前胴１０と後胴２０との間に、中折れジャッキ２２０を追加して介設した点のみが前実施形態と異なり、その他は同様の構成となっているので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
追加された中折れジャッキ２２０は、周方向に間隔を隔てて複数配設されており、親シールド３０の前胴１０と後胴２０とを屈曲させるとき、子シールド６０内の中折れジャッキ７４のみでは不足しがちとなる中折れ力（中折れモーメント）を補うために設けられたものである。追加された中折れジャッキ２２０は、子シールド６０内の中折れジャッキ７４と比べて中折れ中心からの距離（中折れモーメントの腕の長さ）が長い位置に配置されるので、効率よく親シールド３０の中折れモーメントを補うことができる。
【００５５】
本発明の実施形態は、上述の各実施形態に限られない。例えば、親シールド３０のシールドジャッキ２８は、子シールド６０内に設けられた中折れ機構７０に対してシールド軸方向後方に位置をずらして配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る中折れ式親子シールドを親シールドとして機能させるときの側断面図である。
【図２】図１のII−II線矢示図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】図１の親シールドを屈曲させたときの平面断面図である。
【図５】図１の親シールドから子シールドを発進させる直前の側断面図である。
【図６】中折れ式親子シールドの変形実施形態を示す平面断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 中折れ式親子シールド
１０ 前胴
２０ 後胴
２７ 延出部
２８ 親シールド用シールドジャッキ
３０ 親シールド
４０ 前胴
５０ 後胴
６０ 子シールド
７０ 中折れ機構
２０７ 隙間
２０８ シール
２２０ 中折れジャッキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前胴と後胴とが屈曲可能な親シールドから、前胴と後胴とが屈曲可能な子シールドが発進する中折れ式親子シールドであって、
上記子シールドの前胴に上記親シールドの前胴を連結切離可能に被嵌し、上記子シールドの後胴に上記親シールドの後胴を連結切離可能に被嵌し、上記子シールドの前胴と後胴とを中折れ機構を介して屈曲可能に接続し、
該中折れ機構を、上記子シールドの前胴と後胴との屈曲、上記親シールドの前胴と後胴との屈曲に共用したことを特徴とする中折れ式親子シールド。
【請求項２】
上記親シールドの後胴の内周に、親シールド用シールドジャッキを設け、該シールドジャッキよりも径方向内方に位置させて、上記中折れ機構を配置した請求項１に記載の中折れ式親子シールド。
【請求項３】
上記親シールドの後胴が、上記子シールドの前胴の外周面と前後方向で重合するように前方に延出されると共にその外周面から径方向外方に離間された延出部を有し、該延出部に、上記親シールド用シールドジャッキを設けた請求項１又は２に記載の中折れ式親子シールド。
【請求項４】
上記親シールドの前胴と後胴とを架け渡すようにして、それら前胴と後胴との間の側部地山に対する隙間を覆うように形成され、且つそれら前胴と後胴との屈曲を許容するシールを備えた請求項１〜３いずれかに記載の中折れ式親子シールド。
【請求項５】
上記親シールドの前胴と後胴との間に、中折れジャッキを介設した請求項１〜４のいずれかに記載の中折れ式親子シールド。
【請求項１】
前胴と後胴とが屈曲可能な親シールドから、前胴と後胴とが屈曲可能な子シールドが発進する中折れ式親子シールドであって、
上記子シールドの前胴に上記親シールドの前胴を連結切離可能に被嵌し、上記子シールドの後胴に上記親シールドの後胴を連結切離可能に被嵌し、上記子シールドの前胴と後胴とを中折れ機構を介して屈曲可能に接続し、
該中折れ機構を、上記子シールドの前胴と後胴との屈曲、上記親シールドの前胴と後胴との屈曲に共用したことを特徴とする中折れ式親子シールド。
【請求項２】
上記親シールドの後胴の内周に、親シールド用シールドジャッキを設け、該シールドジャッキよりも径方向内方に位置させて、上記中折れ機構を配置した請求項１に記載の中折れ式親子シールド。
【請求項３】
上記親シールドの後胴が、上記子シールドの前胴の外周面と前後方向で重合するように前方に延出されると共にその外周面から径方向外方に離間された延出部を有し、該延出部に、上記親シールド用シールドジャッキを設けた請求項１又は２に記載の中折れ式親子シールド。
【請求項４】
上記親シールドの前胴と後胴とを架け渡すようにして、それら前胴と後胴との間の側部地山に対する隙間を覆うように形成され、且つそれら前胴と後胴との屈曲を許容するシールを備えた請求項１〜３いずれかに記載の中折れ式親子シールド。
【請求項５】
上記親シールドの前胴と後胴との間に、中折れジャッキを介設した請求項１〜４のいずれかに記載の中折れ式親子シールド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−８１０９（Ｐ２００８−８１０９Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８２０６９（Ｐ２００６−１８２０６９）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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