JP3017701B2 - 異口径シールド掘進機の接合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２機のシールド掘
進機を機械的に接合するシールド掘進機の接合構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】地下に設置される下水道は、比較的大き
い口径の本線と、この本線から分岐する、比較的小さい
口径の支線とから構成されている。このような下水道を
形成する場合、本線を掘削するときには大きい口径のシ
ールド掘進機が用いられ、また支線を掘削するときには
小さい口径のシールド掘進機が用いられる。すなわち、
まず大口径のシールド掘進機を用いて本線が掘削され、
しかる後、この本線の続きとして、小口径のシールド掘
進機を用いて支線が掘削される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように下水道を掘削する場合には、本線と支線の接続
部において地盤改良の工事を行わなければならず、この
ことに起因して、工期が長くなる、施工コストが高くな
る等の問題が存在する。また、支線を掘削する際には、
小口径のシールド掘進機を本線に続く位置に位置付ける
必要があり、そのためにこのシールド掘進機のための立
坑を施工しなければならないが、用地等の関連で立坑を
施工できない場合もあり、このような場合には、本線に
続いて支線を形成することができない。

【０００４】一方、上述したような立坑を施工すること
ができない場合には、立坑を別の個所にて形成し、所定
方向に掘進する一方の掘進機と、この立坑を通して掘進
する他方のシールド掘進機とを相互に向かい合うように
配置し、それぞれ掘進する２機のシールド掘進機を掘進
終了時に接合するようにした工法も知られている。この
ような工法におけるシールド掘進機の接合構造として、
たとえば、特開平２−１４４４９５号公報に開示された
ものが存在する。この公知の接合構造では、基本的構造
が実質上同じシールド掘進機が用いられ、各シールド掘
進機は、掘進機本体と、この掘進機本体の前面側に配設
されたカッタディスクと、カッタディスクを回転駆動す
るための駆動手段とを有し、カッタディスクは駆動手段
に駆動連結された主カッタと、この主カッタの外周側に
配設された外周リングと、主カッタおよび外周リングを
解除自在に連結するための伸縮カッタとを備えている。
そして、一方のシールド掘進機には貫入リングが設けら
れ、また他方のシールド掘進機には受け部材が設けられ
ている。シールド掘進機の接合時には、一方のシールド
掘進機からの貫入リングが、この一方のシールド掘進機
のカッタディスクの主カッタと外周リングとの間、およ
び他方のシールド掘進機のカッタディスクの主カッタと
外周リングとの間を通してこの他方のシールド掘進機の
受け部材に受入れられ、このようにして両シールド掘進
機が貫入リングを介して機械的に接合される。

【０００５】ところが、この公知の接合構造は、同じ口
径のシールド掘進機を接合するためのものであり、たと
えば、下水道の本線を掘削するための大口径のシールド
掘進機と支線を掘削するための小口径のシールド掘進機
とを接合する工法にはそのまま適用することができず、
異口径のシールド掘進機の接合に好適である接合構造の
実現が望まれていた。

【０００６】本発明の目的は、異口径のシールド掘進機
を機械的に確実に接合することができる異口径シールド
掘進機の接合構造を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、口径の大きい
親シールド掘進機と口径の小さい子シールド掘進機とを
機械的に接合する異口径シールド掘進機の接合構造であ
って、前記親シールド掘進機は、親掘進機本体と、この
親掘進機本体の前面側に設けられた親カッタディスク
と、前記親カッタディスクを回転駆動するための親駆動
手段とを備え、前記親カッタディスクは、前記親駆動手
段に駆動連結された主カッタと、この主カッタの外周側
に配設された外周リングと、前記主カッタと前記外周リ
ングとを解除自在に連結するための伸縮カッタとを有し
ており、前記子シールド掘進機は、子掘進機本体と、こ
の子掘進機本体の前面側に設けられた子カッタディスク
と、前記子カッタディスクを回転駆動するための子駆動
手段とを備え、前記子カッタディスクは、前記子駆動手
段に駆動連結された主カッタと、この主カッタの外周側
に配設された外周リングと、前記主カッタと前記外周リ
ングとを解除自在に連結するための伸縮カッタとを有し
ており、前記親シールド掘進機の前記親掘進機本体およ
び前記子シールド掘進機の前記子掘進機本体のいずれか
一方には、両者を接合するための貫入リングが掘進方向
に移動自在に装着され、またそれらの他方には、前記貫
入リングを受入れるための受け部材が設けられ、前記親
掘進機本体に設けられた前記貫入リングまたは前記受け
部材は、前記親掘進機本体に下方に偏心して設けられて
いるとともに、前記子掘進機本体に設けられた前記受け
部材または前記貫入リングは、前記子掘進機本体に同心
状に設けられており、前記親シールド掘進機と前記子シ
ールド掘進機とを接合する際には、前記親シールド掘進
機の前記伸縮カッタおよび前記子シールド掘進機の前記
伸縮カッタが収縮され、前記貫入リングが前記親カッタ
ディスクの前記主カッタと前記外周リングとの間隙およ
び前記子カッタディスクの前記主カッタと前記外周リン
グとの間隙を通して前記受け部材に受入れられ、かくし
て前記親掘進機本体と前記子掘進機本体とは、それらの
下端部が実質上整合して機械的に接合されることを特徴
とする異口径シールド掘進機の接合構造である。

【０００８】本発明に従えば、親シールド掘進機は、親
掘進機本体と、この親掘進機本体の前面側に設けられた
親カッタディスクとを備え、親カッタディスクは、主カ
ッタと、この主カッタの外周側に配設された外周リング
と、主カッタと外周リングとを解除自在に連結するため
の伸縮カッタとを有している。また、子シールド掘進機
は、子掘進機本体と、この子掘進機本体の前面側に設け
られた子カッタディスクとを備え、子カッタディスク
は、主カッタと、この主カッタの外周側に配設された外
周リングと、主カッタと外周リングとを解除自在に連結
するための伸縮カッタとを有している。そして、親掘進
機本体および子掘進機本体のいずれか一方には、貫入リ
ングが掘進方向に移動自在に装着され、またそれらの他
方には、貫入リングを受入れるための受け部材が設けら
れる。親掘進機本体に設けらる貫入リングまたは受け部
材は、親掘進機本体に下方に偏心して設けられるが、子
掘進機本体に設けられる受け部材または貫入リングは、
子掘進機本体に同心状に設けられる。したがって、親シ
ールド掘進機と子シールド掘進機とを接合すると、貫入
リングが親カッタディスクの主カッタと外周リングとの
間隙および子カッタディスクの主カッタと外周リングと
の間隙を通して受け部材に受入れられ、かくして異口径
のシールド掘進機が所要のとおりに確実に機械的に接合
される。また、この接合状態においては、親掘進機本体
と子掘進機本体の下端部が実質上整合して接合されるの
で、掘削されたトンネルは下端面が実質上連続するよう
に形成され、下水道の本線と支線として適用することが
できる。

【０００９】また本発明は、前記親シールド掘進機の前
記親カッタディスクの前記主カッタは、前記子シールド
掘進機の前記子カッタディスクの前記主カッタに対応し
て設けられ、前記親カッタディスクの前記主カッタは、
前記親掘進機本体の中心軸線を中心として回転駆動さ
れ、前記子カッタディスクの前記主カッタは前記子掘進
機本体の中心軸線を中心として回転駆動され、前記親カ
ッタディスクの前記主カッタの回転軸線と前記子カッタ
ディスクの前記主カッタの回転軸線とは上下方向にずれ
ていることを特徴とする。

【００１０】本発明に従えば、親カッタディスクの主カ
ッタは子カッタディスクの主カッタに対応して設けられ
ているので、貫入リングは親カッタディスクの主カッタ
と外周リングとの間および子カッタディスクの主カッタ
と外周リングとの間を通して受け部材に受入れられる。
また、親カッタディスクの主カッタは、親掘進機本体の
中心軸線を中心として回転駆動されるので、親シールド
掘進機によって所定の口径のトンネルを掘削することが
できるとともに、接合時には親掘進機本体と子掘進機本
体との下端部を実質上整合した状態で機械的に接合する
ことができる。

【００１１】また本発明は、前記親シールド掘進機の前
記親掘進機本体または前記親カッタディスクの前記外周
リングのいずれか一方には、前記外周リングの傾倒を防
止するための親ディスクガイドが設けられていることを
特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、親掘進機本体または親カ
ッタディスクの外周リングのいずれか一方に親ディスク
ガイドが設けられているので、この親ディスクガイドに
よってこの外周リングの傾倒が防止され、伸縮カッタを
収縮したときにも外周リングが傾倒することはない。

【００１３】さらに本発明は、前記子シールド掘進機の
前記子掘進機本体または前記子カッタディスクの前記外
周リングのいずれか一方には、前記外周リングの傾倒を
防止するための子ディスクガイドが設けられていること
を特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、子掘進機本体または子カ
ッタディスクの外周リングのいずれか一方に子ディスク
ガイドが設けられているので、この子ディスクガイドに
よってこの外周リングの傾倒が防止され、伸縮カッタを
収縮したときにも外周リングが傾倒することはない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してさらに
詳細に説明する。図１は、本発明に従う異口径シールド
掘進機の接合構造の一実施形態を示す断面図であり、図
２は、図１の接合構造における親シールド掘進機の親カ
ッタディスクを簡略的に示す正面図であり、図３は、図
１の接合構造を、貫入リングを受け部材に貫入した状態
で示す断面図である。

【００１６】図１および図３、主として図１を参照し
て、図示の接合構造は、口径が大きい親シールド掘進機
２と口径が小さい子シールド掘進機４とを接合する構造
であり、これら大口径の親シールド掘進機２と小口径の
子シールド掘進機４とを含んでいる。

【００１７】図示の親シールド掘進機２は、外径が比較
的大きい円筒状の親掘進機本体６を備えており、この親
掘進機本体６の前面側（図１において右側）に親カッタ
ディスク８が配設されている。図２をも参照して、親カ
ッタディスク８は、主カッタ１０と、この主カッタ１０
の半径方向外側に配置された外周リング１２とを備えて
いる。主カッタ１０は円形状であり、親掘進機本体６の
中心軸線１４に対して下側に偏心して配置され、その下
端部が親掘進機本体６の下端部のほぼ整合するように設
けられている。外周リング１２は、主カッタ１０と半径
方向に所定の間隔を置いて設けられ、その外形は親掘進
機本体６の外形と実質上等しく形成されている。主カッ
タ１０と外周リング１２とは、伸縮カッタ１４を介して
接続されている。この実施形態では、伸縮カッタ１４
は、主カッタ１０の周方向に実質上等間隔を置いて４個
設けられている。各伸縮カッタ１４は実質上同一の構成
であり、主カッタ１０の略中央部に連結された油圧シリ
ンダ機構１６を含み、この油圧シリンダ機構１６の出力
ロッド１８の先端部が、外周リング１２の内周プレート
２０に形成された孔２２に進退自在に受入れられる。油
圧シリンダ機構１６が伸張されると、出力ロッド１８の
先端部が外周リング１２の孔２２内に突出し、伸縮カッ
タ１４を介して主カッタ１０と外周リング１２とが連結
され、したがって主カッタ１０が回転駆動されるとこれ
と一体的に伸縮カッタ４および外周リング１２も回転さ
れる。一方、油圧シリンダ機構１６が収縮されると、出
力ロッド１８は外周リング１２の孔２２から外れて主カ
ッタ１０に収容され（図３参照）、主カッタ１０と外周
リング１２との連結が解除される。なお、図面には示し
ていないが、主カッタ１０、外周リング１２および伸縮
カッタ１４の前面には、地中を掘削するためのチップ部
材が所要のとおりに固定されている。

【００１８】再び図１を参照して、親掘進機本体６の前
部には仕切壁２４が設けられている。親掘進機本体６の
内部には仕切壁２４を貫通して回転軸２８が回転自在に
支持されており、この回転軸２５の先端部に親カッタデ
ィスク８の主カッタ１０が取付けられている。この回転
軸２８の中心軸線は、図１に示すとおり、親掘進機本体
６の中心軸線４と実質上一致しており、したがって親カ
ッタディスク８の主カッタ１０は、この回転軸２８に偏
心して取付けられる（すなわち、図１から理解されると
おり、主カッタ１０の中心軸線は回転軸２８の中心軸線
よりも下側に位置している）。また、仕切壁２４には油
圧モータの如き親駆動手段２６が取付けられており、こ
の親駆動手段２６が駆動連結機構（図示せず）を介して
回転軸２８に駆動連結されている。かく構成されている
ので、親駆動手段２６が付勢されると、駆動連結機構お
よび回転軸２８を介して親カッタディスク８（主カッタ
１０、外周リング１２および伸縮カッタ１４）が所定方
向に回転駆動される。

【００１９】この実施形態では、親カッタディスク８の
後側に受け部材３０が設けられている。受け部材３０
は、親カッタディスク８の主カッタ１０と外周リング１
２との間の環状空間に対応してこの空間の後方に設けら
れている。仕切壁２４の前面側には壁部材３０、３２等
によって環状凹部３４が形成され、この環状凹部３４に
受け部材３６が装着されている。受け部材３６はリング
状であり、その前面には実質上全周に渡って環状の受け
凹部３８が形成されている。この受け部材３６は、ゴム
材料から形成される。

【００２０】このようなシールド掘進機２は、親カッタ
ディスク８の外径が大きいので、大口径のトンネルを掘
削するのに用いられ、掘削されたトンネルは、たとえば
下水道の本線として好都合なものとなる。なお、トンネ
ルを掘削するときには、駆動手段２６が付勢されて親カ
ッタディスク８が所定方向に回転駆動され、この親カッ
タディスク８の作用によって掘削される。そして、親カ
ッタディスク８によって掘削するづつ親掘進機本体６が
掘進方向、すなわち図１において右方に移動され、この
ような親掘進機本体６の掘進によって口径の大きい（す
なわち、親カッタディスク８の外径に対応した口径であ
る）長いトンネルが形成される。

【００２１】次に小シールド掘進機４について説明する
と、この小シールド掘進機４の基本的構成は、上述した
親シールド掘進機２とほぼ同一である。すなわち、小シ
ールド掘進機４は、外径が比較的小さい円筒状の子掘進
機本体４０を備えており、この子掘進機本体４０の前面
側（図１において左側）に子カッタディスク４２が配設
されている。子カッタディスク４２は、その中央部に配
置される主カッタ４４と、この主カッタ４４の半径方向
外側に配置された外周リング４６とを備えており、この
主カッタ４４は親カッタディスク８の主カッタ１０と実
質上同じ大きさである。主カッタ４４は円形状であり、
その中心軸線が子掘進機本体４０の中心軸線４８と実質
上一致し、したがって親シールド掘進機２の親掘進機本
体６の中心軸線１４対して下側にずれている。子シール
ド掘進機４の主カッタ４４は、両掘進機を接合するとき
には親シールド掘進機２の主カッタ１０に対向して位置
付けられ、このとき両主カッタ１０，４４の中心軸線は
実質上一致する。この主カッタ４４は、子掘進機本体４
０とほぼ同じ大きさの外径を有している。外周リング４
６は、主カッタ４４と半径方向に所定の間隔を置いて設
けられ、その外形は子掘進機本体４０の外形と実質上等
しく形成されている。主カッタ４４と外周リング４６と
は、伸縮カッタ４８を介して接続されている。この実施
形態では、親カッタディスク８と同様に、伸縮カッタ４
８は、主カッタ４４の周方向に実質上等間隔を置いて４
個設けられている（図１には、それらの２つの一部を示
す）。各伸縮カッタ４８は実質上同一の構成であり、主
カッタ４４に装着された油圧シリンダ機構を含み、この
油圧シリンダ機構の出力ロッド５の先端部が、外周リン
グ４６に形成された孔（図示せず）に進退自在に受入れ
られる。油圧シリンダ機構の出力ロッド５０が伸張され
ると、出力ロッド５０の先端部が外周リング４６の孔内
に突出し、伸縮カッタ４８を介して主カッタ４４と外周
リング４６とが連結され、したがって主カッタ４４が回
転駆動されるとこれと一体的に伸縮カッタ４８および外
周リング４６も回転される。一方、油圧シリンダ機構の
出力ロッド５０が収縮されると、出力ロッド５０は外周
リング４６の孔から外れて主カッタ４４に収容され（図
３参照）、主カッタ４４と外周リング４６との連結が解
除される。なお、図面には示していないが、この子カッ
タディスク４２においても、主カッタ４４、外周リング
４６および伸縮カッタ４８の前面には、地中を掘削する
ためのチップ部材が所要のとおりに固定されている。

【００２２】子掘進機本体４０の前部には仕切壁５２が
設けられている。子掘進機本体４０の内部には仕切壁５
２を貫通して回転軸５４が回転自在に支持されており、
この回転軸５４の先端部に子カッタディスク４２の主カ
ッタ４２が取付けられている。この回転軸５４の中心軸
線は、主カッタ４４の中心軸線および子掘進機本体４０
の中心軸線４８と実質上一致している。また、仕切壁５
２には油圧モータの如き子駆動手段５６が取付けられて
おり、この子駆動手段５６が駆動連結機構（図示せず）
を介して回転軸５４に駆動連結されている。かく構成さ
れているので、子駆動手段５６が付勢されると、駆動連
結機構および回転軸５４を介して子カッタディスク４２
（主カッタ４４、外周リング４６および伸縮カッタ４
８）が所定方向に回転駆動される。

【００２３】この実施形態では、子カッタディスク４２
の後側に貫入リング５８が設けられている。貫入リング
５８は、子カッタディスク４２の主カッタ４２と外周リ
ング４６との間の環状空間に対応してこの空間の後方に
設けられている。仕切壁５３と子掘進機本体４０との間
には環状の中間仕切壁６０が設けられており、この中間
仕切壁６０と子掘進機本体４０との間の空間内に貫入リ
ング５８が掘進方向（図１において左方）に移動自在に
配設されている。この貫入リング５８は、環状の金属製
プレートから構成され、親シールド掘進機２と子シール
ド掘進機４とを接合するときに、後述するとおりにして
受け部材３６の受け凹部３８に受入れられる。

【００２４】貫入リング５８に関連して、押出ジャッキ
が設けられている。この実施形態における押出ジャッキ
は、流体シリンダ機構６２から構成され、子掘進機本体
４０の内側に周方向に間隔を置いて複数個（図１におい
て２個示す）設けられ、流体シリンダ機構６２の出力ロ
ッド６４の出力部６４ａが貫入リング５８の後端に当接
している。接合時に貫入リング５８を親シールド掘進機
２に向けて前進させるときには、まず、押圧流体シリン
ダ機構６２の出力ロッド６４が収縮され、次いで、出力
ロッド６４が収縮することによって形成される空間（貫
入リング５８と出力ロッド６４との間の間隙）にセグメ
ント６６（図３参照）が挿入され、しかる後流体シリン
ダ機構６２の出力ロッド６４が伸張される。出力ロッド
６４が伸張すると、その出力部６４ａがセグメント６６
を介して貫入リング５８を掘進方向に押出し、かくして
貫入リング５８が親シールド掘進機２に向けて前進され
る。そして、上述した流体シリンダ機構６２の伸縮およ
びセグメント６６の挿入を繰返し遂行することによっ
て、貫入リング５８は親シールド掘進機２に向けて所要
のとおりに前進される。

【００２５】このような子シールド掘進機４は、子カッ
タディスク４２の外径が小さいので、小口径のトンネル
を掘削するのに用いられ、掘削されたトンネルは、たと
えば下水道の本線から分岐する支線として好都合なもの
となる。なお、トンネルを掘削するときには、駆動手段
５６が付勢されて子カッタディスク４２が所定方向に回
転駆動され、この子カッタディスク４２の作用によって
掘削される。そして、子カッタディスク４２によって掘
削するづつ子掘進機本体４０が掘進方向、すなわち図１
において左方に移動され、このような子掘進機本体４０
の掘進によって口径の小さい（すなわち、子カッタディ
スク４２の外径に対応した口径である）長いトンネルが
形成される。

【００２６】このような親シールド掘進機２と子シール
ド掘進機４を用いてトンネルを掘削した場合、掘削作業
の終了時に、親シールド掘進機２の親掘進機本体６と子
シールド掘進機４の掘進機本体４０とは、次のとおりに
して貫入リング５８を介して機械的に接続される。

【００２７】掘削作業の終了時には、親シールド掘進機
２と子シールド掘進機４とは、図１に示す状態、すなわ
ち親シールド掘進機２の親カッタディスク８と子シール
ド掘進機４の子カッタディスク４２とが対向する位置に
位置する。この状態においては、親シールド掘進機２と
子シールド掘進機４とは同一深さの位置に位置し、した
がって親シールド掘進機２の親掘進機本体６の下端部と
子シールド掘進機４の子掘進機本体４０の下端部とは実
質上整合して位置し、親カッタディスク８の主カッタ１
０と子カッタディスク４２の主カッタ４４とは、実質上
整合して対向して位置する。

【００２８】親シールド掘進機２と子シールド掘進機４
とを接合するには、まず、図４に示すとおり、子シール
ド掘進機４に設けられた貫入リング５８を、親シールド
掘進機２に向けて前方に幾分移動させる。貫入リング５
８の移動は、流体シリンダ機構６２の出力ロッド６４を
収縮し、その後出力ロッド６４と貫入リング５８との間
にセグメント６６を挿入し、しかる後この流体シリンダ
機構６２の出力ロッド６４を伸張することによって行わ
れ、このようにセグメント６６を介在させることによっ
て、貫入リング５８は介在されるセグメント６６の長さ
前方（図４において左方）に移動される。そして、貫入
リング５８の先端部を、子カッタディスク４２の主カッ
タ４２と外周リング４６との間を通して伸縮カッタ５０
に当接乃至近接する位置まで移動させる。

【００２９】次いで、図５に示すように、子カッタディ
スク４２の伸縮カッタ５０を収縮させた後、貫入リング
５８をさらに親シールド掘進機２に向けて移動させる。
伸縮カッタ５０を収縮すると、その出力ロッド５０の先
端部が外周リング４６の孔から外れて主カッタ４４に収
納され、主カッタ４４と外周リング４６との連結が解除
され、両者の間に環状の空間が生成される。このとき、
貫入リング５８の先端部は主カッタ４４と外周リング４
６との間に介在されているので、主カッタ４４に対して
外周リング４６が下方に移動したとしても、この外周リ
ング４６は貫入リング５８に支持される。

【００３０】貫入リング５８の更なる移動は、上述した
と同様に、流体シリンダ機構６２の出力ロッド６４を収
縮した後セグメント６６を挿入し、しかる後流体シリン
ダ機構６２の出力ロッド６４を伸張することによって行
われ、このような動作を繰返し遂行することによって、
貫入リング５８の先端部を、親シールド掘進機２の親カ
ッタディスク８の主カッタ１０と外周リング１２との間
を通して伸縮カッタ１４に当接乃至近接する位置まで移
動させる。このような貫入リング５８の前進は、子カッ
タディスク４２の主カッタ４４と外周リング４６との間
隙を通して行われる。

【００３１】しかる後、図３に示すように、親カッタデ
ィスク８の伸縮カッタ１４を収縮させた後、貫入リング
５８を前進させてその先端部を受け部材３６に挿入す
る。伸縮カッタ１４を収縮すると、その出力ロッド１８
の先端部が外周リング１４の孔２２から外れて主カッタ
１２に収納され、主カッタ１０と外周リング１２との連
結が解除され、両者の間に環状の空間が生成される。こ
のとき、貫入リング５８の先端部は主カッタ１０と外周
リング１２との間に介在されているので、主カッタ１０
に対して外周リング１２が下方に移動したとしても、こ
の外周リング１２は貫入リング５８に支持される。

【００３２】そして、貫入リング５８の前進は、上述し
たと同様に行われる。このようにして親カッタディスク
８の主カッタ１０と外周リング１２との間の間隙を通し
て貫入リング５８を前進させると、その先端部は親シー
ルド掘進機２の受け部材３６の受け凹部３８に受入れら
れ、かくして親シールド掘進機２と子シールド掘進機４
が所要の通りに機械的に接合される。なお、このように
接合した後は、親シールド掘進機２における仕切壁２
４、親駆動手段２６および主カッタ１０等と、子シール
ド掘進機４における仕切壁５２、子駆動手段５６および
主カッタ４４等が取外され、これによって親シールド掘
進機２によって掘削された大口径のトンネルと子シール
ド掘進機４によって掘削された小口径のトンネルとが、
親掘進機本体６のスキンプレート、壁部材３０，３２、
受け部材３６、親カッタディスク８の外周リング１２、
子掘進機本体４０のスキンプレート、子カッタディスク
４２の外周リング４６および貫入リング５８を残した状
態で相互に連通される。

【００３３】上述した実施形態では、親シールド掘進機
２に受け部材３６を設け、子シールド掘進機４に貫入リ
ング５８を設けているが、これとは反対に、親シールド
掘進機２に貫入リング５８を設け、子シールド掘進機４
に受け部材３６を設けるようにすることもできる。この
場合には、貫入リング５８は親シールド掘進機２から子
シールド掘進機４に向けて前進されて受け部材３６に受
入れられる。

【００３４】また、上述した実施形態では、特に設けて
いないが、必要に応じて、図６に示すとおりに、親ディ
スクガイドを設けることもできる。なお、図６におい
て、図１〜図５の実施形態の部材と実質上同一の部材に
は、同一の番号を付してその説明を省略する。

【００３５】図６において、親シールド掘進機２の親カ
ッタディスク８に関連して、親ディスクガイド８２が設
けられる。この実施形態では、親ディスクガイド８２は
リング状に形成され、親カッタディスク８の外周リング
１２の内周部に設けられ、外周リング１２から親掘進機
本体６に向けて後方に延びている。親掘進機本体６に
は、受け部材３６が装着される環状凹部３４が形成れて
おり、親ディスクガイド８２の先端部は、親掘進機本体
６における、環状凹部３４の外周面を規定する壁部の半
径方向内側に位置している。

【００３６】このように親ディスクガイド８２を設ける
ことによって、伸縮カッタ１４を収縮した際に外周リン
グ１２はこの親ディスクガイド８２を介して親掘進機本
体６に支持され、親掘進機本体６に対して外周リング１
２が大きく傾倒することが防止される。したがって、上
述した接合時、親カッタディスク８の主カッタ１０と外
周リング１２との間隙への貫入リング５８の貫入を容易
にかつ確実に行うことができる。

【００３７】図６においては、外周リング１２の傾倒を
防止するための親ディスクガイド８２を外周リング１２
に設けているが、これとは反対に、親ディスクガイド８
２を親掘進機本体６に設けてその先端部を外周リング１
２の半径方向内側に位置付けるようにすることもでき
る。

【００３８】この図６の実施形態では、親シールド掘進
機２に親ディスクガイド８２を設けているが、同様にし
て、子カッタディスク４２の外周リング４６の傾倒を防
止するために、子シールド掘進機４に子ディスクガイド
（図示せず）を設けるようにすることもできる。

【００３９】また、上述した実施形態では、親シールド
掘進機２の環状凹部３４に受け部材３６を単に装着して
いるが、これに代えて、図７に示すように、たとえば流
体シリンダ機構を介して前後方向に移動自在に装着する
ことができる。

【００４０】図７を参照して、この形態では、親掘進機
本体６に流体シリンダ機構８４が装着されている。な
お、この流体シリンダ機構８４は、図示していないが、
親掘進機本体６の周方向に間隔を置いて複数個配設され
る。流体シリンダ機構８４の出力ロッド８６は前側に延
び、その出力部８６ａに受け部材３６が装着される。通
常（即ち掘削作業時）、流体シリンダ機構８４は、図７
に実線で示す状態にあり（換言すると最大伸張位置と最
大収縮位置との間の位置である）、したがって受け部材
３６は親掘進機本体６の環状凹部３４内に幾分収容され
た状態に保持される。このよう位置に保持することによ
って、掘削時に掘削した土砂等が大きな負荷として受け
部材３６に作用することが防止される。

【００４１】流体シリンダ機構８４の出力ロッド８６
は、接合時には、最大伸張位置まで伸張された後最大収
縮位置まで収縮される。流体シリンダ機構８４の出力ロ
ッド８６が最大伸張位置まで伸張されると、受け部材３
６は、図７に一点鎖線３６Ａで示す位置まで移動され、
その先端部は環状凹部３４から幾分突出する。かくする
と、受け部材３６によって、環状凹部３４内に流入した
土砂等が環状凹部３４から押出され、貫入リング５８の
受け部材３６への受入れが容易となる。その後、流体シ
リンダ機構８４の出力ロッド８６が最大収縮位置まで収
縮されると、受け部材３６は図７に一点鎖線３６Ｂで示
す位置まで移動され、環状凹部３６内に後退した状態と
なる。このような状態において、貫入リング（図１参
照）の先端部が受け部材３６に受入れられると、図７か
ら容易に理解される如く、貫入リングの先端部は、受け
部材３６を介して親掘進機本体６のスキンプレート８８
および壁部材３０によって確実に支持され、かくして貫
入リング５８を介する接合が確実に行われる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の請求項１の異口径シールド掘進
機の接合構造によれば、親シールド掘進機は、親掘進機
本体と、この親掘進機本体の前面側に設けられた親カッ
タディスクとを備え、親カッタディスクは、主カッタ
と、この主カッタの外周側に配設された外周リングと、
主カッタと外周リングとを解除自在に連結するための伸
縮カッタとを有している。また、子シールド掘進機は、
子掘進機本体と、この子掘進機本体の前面側に設けられ
た子カッタディスクとを備え、子カッタディスクは、主
カッタと、この主カッタの外周側に配設された外周リン
グと、主カッタと外周リングとを解除自在に連結するた
めの伸縮カッタとを有している。そして、親掘進機本体
および子掘進機本体のいずれか一方には、貫入リングが
掘進方向に移動自在に装着され、またそれらの他方に
は、貫入リングを受入れるための受け部材が設けられ
る。親掘進機本体に設けらる貫入リングまたは受け部材
は、親掘進機本体に下方に偏心して設けられるが、子掘
進機本体に設けられる受け部材または貫入リングは、子
掘進機本体に同心状に設けられる。したがって、親シー
ルド掘進機と子シールド掘進機とを接合すると、貫入リ
ングが親カッタディスクの主カッタと外周リングとの間
隙および子カッタディスクの主カッタと外周リングとの
間隙を通して受け部材に受入れられ、かくして異口径の
シールド掘進機が所要のとおりに確実に機械的に接合さ
れる。また、この接合状態においては、親掘進機本体と
子掘進機本体の下端部が実質上整合して接合されるの
で、掘削されたトンネルは下端面が実質上連続するよう
に形成され、下水道の本線と支線として適用することが
できる。

【００４３】また本発明の請求項２の異口径シールド掘
進機の接合構造によれば、親カッタディスクの主カッタ
は子カッタディスクの主カッタに対応して設けられてい
るので、貫入リングは親カッタディスクの主カッタと外
周リングとの間および子カッタディスクの主カッタと外
周リングとの間を通して受け部材に受入れられる。ま
た、親カッタディスクの主カッタは、親掘進機本体の中
心軸線を中心として回転駆動されるので、親シールド掘
進機によって所定の口径のトンネルを掘削することがで
きるとともに、接合時には親掘進機本体と子掘進機本体
との下端部を実質上整合した状態で機械的に接合するこ
とができる。

【００４４】また本発明の請求項３の異口径シールド掘
進機の接合構造によれば、親掘進機本体または親カッタ
ディスクの外周リングのいずれか一方に親ディスクガイ
ドが設けられているので、この親ディスクガイドによっ
てこの外周リングの傾倒が防止され、伸縮カッタを収縮
したときにも外周リングが傾倒することはない。

【００４５】さらに本発明の請求項４の異口径シールド
掘進機の接合構造によれば、子掘進機本体または子カッ
タディスクの外周リングのいずれか一方に子ディスクガ
イドが設けられているので、この子ディスクガイドによ
ってこの外周リングの傾倒が防止され、伸縮カッタを収
縮したときにも外周リングが傾倒することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う異口径シールド掘進機の接合構造
の一実施形態を示す断面図である。

【図２】図１の接合構造における親シールド掘進機にお
ける親カッタディスクを簡略的に示す正面図である。

【図３】図１の接合構造を、異口径シールド掘進機を貫
入リングによって接合した状態で示す断面図である。

【図４】図１の接合構造を、接合時に貫入リングを幾分
前進させた状態で示す断面図である。

【図５】図１の接合構造を、接合時に貫入リングを親シ
ールド掘進機まで前進させた状態で示す断面図である。

【図６】親シールド掘進機の変形形態を示す断面図であ
る。

【図７】親シールド掘進機の他の変形形態の一部を示す
断面図である。

【符号の説明】 ２ 親シールド掘進機 ４ 子シールド掘進機 ６ 親掘進機本体 ８ 親カッタディスク １０，４４ 主カッタ １２，４６ 外周リング １４，４８ 伸縮カッタ ２６ 親駆動手段 ３６ 受け部材 ４０ 子掘進機本体 ５８ 貫入リング ６６ セグメント ８２ 親ディスクガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−28182（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−158782（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 301

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 口径の大きい親シールド掘進機と口径の
   小さい子シールド掘進機とを機械的に接合する異口径シ
   ールド掘進機の接合構造であって、 前記親シールド掘進機は、親掘進機本体と、この親掘進
   機本体の前面側に設けられた親カッタディスクと、前記
   親カッタディスクを回転駆動するための親駆動手段とを
   備え、前記親カッタディスクは、前記親駆動手段に駆動
   連結された主カッタと、この主カッタの外周側に配設さ
   れた外周リングと、前記主カッタと前記外周リングとを
   解除自在に連結するための伸縮カッタとを有しており、 前記子シールド掘進機は、子掘進機本体と、この子掘進
   機本体の前面側に設けられた子カッタディスクと、前記
   子カッタディスクを回転駆動するための子駆動手段とを
   備え、前記子カッタディスクは、前記子駆動手段に駆動
   連結された主カッタと、この主カッタの外周側に配設さ
   れた外周リングと、前記主カッタと前記外周リングとを
   解除自在に連結するための伸縮カッタとを有しており、 前記親シールド掘進機の前記親掘進機本体および前記子
   シールド掘進機の前記子掘進機本体のいずれか一方に
   は、両者を接合するための貫入リングが掘進方向に移動
   自在に装着され、またそれらの他方には、前記貫入リン
   グを受入れるための受け部材が設けられ、前記親掘進機
   本体に設けられた前記貫入リングまたは前記受け部材
   は、前記親掘進機本体に下方に偏心して設けられている
   とともに、前記子掘進機本体に設けられた前記受け部材
   または前記貫入リングは、前記子掘進機本体に同心状に
   設けられており、 前記親シールド掘進機と前記子シールド掘進機とを接合
   する際には、前記親シールド掘進機の前記伸縮カッタお
   よび前記子シールド掘進機の前記伸縮カッタが収縮さ
   れ、前記貫入リングが前記親カッタディスクの前記主カ
   ッタと前記外周リングとの間隙および前記子カッタディ
   スクの前記主カッタと前記外周リングとの間隙を通して
   前記受け部材に受入れられ、かくして前記親掘進機本体
   と前記子掘進機本体とは、それらの下端部が実質上整合
   して機械的に接合されることを特徴とする異口径シール
   ド掘進機の接合構造。
2. 【請求項２】 前記親シールド掘進機の前記親カッタデ
   ィスクの前記主カッタは、前記子シールド掘進機の前記
   子カッタディスクの前記主カッタに対応して設けられ、
   前記親カッタディスクの前記主カッタは、前記親掘進機
   本体の中心軸線を中心として回転駆動され、前記子カッ
   タディスクの前記主カッタは、前記子掘進機本体の中心
   軸線を中心として回転駆動され、前記親カッタディスク
   の前記主カッタの回転軸線と前記子カッタディスクの前
   記主カッタの回転軸線とは上下方向にずれていることを
   特徴とする請求項１記載の異口径シールド掘進機の接合
   構造。
3. 【請求項３】 前記親シールド掘進機の前記親掘進機本
   体または前記親カッタディスクの前記外周リングのいず
   れか一方には、前記外周リングの傾倒を防止するための
   親ディスクガイドが設けられていることを特徴とする請
   求項１または２記載の異口径シールド掘進機の接合構
   造。
4. 【請求項４】 前記子シールド掘進機の前記子掘進機本
   体または前記子カッタディスクの前記外周リングのいず
   れか一方には、前記外周リングの傾倒を防止するための
   子ディスクガイドが設けられていることを特徴とする請
   求項１〜３のいずれかに記載の異口径シールド掘進機の
   接合構造。