JPH108876A

JPH108876A - 中折れ式シールド掘進機及びその姿勢制御方法並びに地下空間の構築方法

Info

Publication number: JPH108876A
Application number: JP8356997A
Authority: JP
Inventors: Koji Tada; 幸司多田; Toru Taniguchi; 徹谷口; Mitsuru Shinohara; 満篠原; Akira Usami; 彰宇佐美; Takeshi Nagira; 毅柳楽; Kohei Takamoto; 耕平高本; Kenji Ogawa; 憲二小川; Kiyoaki Suganoya; 清明管野谷; Nobutaka Matsunaka; 信恭松中; Takayoshi Hirose; 孝義広瀬
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Toda Corp
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Toda Corp
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-01-13

Abstract

(57)【要約】【課題】シールド掘進機の分解作業の手間をかけずに
運搬を行うことのできる中折れ式シールド掘進機を提供
すること。【解決手段】トンネルを掘進する中折れ式シールド掘
進機である。そして、トンネルを掘削するカッタ２４・
２６と、カッタ２４・２６を駆動する駆動手段３４と、
を内蔵した複数の前胴部１０を有する。さらに、前胴部
１０の後部に配設され、トンネル内周面を形成するセグ
メント７６を組み立てる後胴部７０を有する。さらに、
前胴部１０及び後胴部７０にて囲繞された空間内であっ
て、前胴部１０と後胴部７０との間に介在され、一又は
複数の前胴部１０のそれぞれと後胴部７０を取り外し自
在に連結される中折れジャッキ５０を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中折れ式シールド
掘進機及びその姿勢制御方法並びに地下空間の構築方法
に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
鉄道、地下道等のトンネルを構築するシールド工法が知
られている。このシールド工法において、円形のシール
ド掘進機を用いるのが一般的で、このシールド掘進機
は、特に、カッター部分の機械重量が大きいため運搬が
困難で、一度掘削が終了した後は、再利用されないこと
が多く、機械製作費、建設費等がかかるという問題点が
ある。

【０００３】仮に、シールド掘進機を運搬しようとし
て、シールド掘進機を分解したとしても、その分解作業
に手間かがかかるという問題点がある。特に、大断面の
トンネルを掘削するシールド掘進機においては前述の問
題点が顕著である。また、トンネル断面の断面積の有利
性の観点から、矩形シールド掘進機が用いられている。
具体的には、例えば、地下水道、地下道路、共同溝等を
掘削する場合には、円形トンネルを掘削すると、トンネ
ル断面に不要な箇所が生じることとなり、そのため目的
の断面形状に近づけた矩形断面の掘削を行う矩形シール
ド掘進機が用いられる。

【０００４】この矩形シールド掘進機は、円形シールド
掘進機に比してその掘削されるトンネル断面は小さい
が、それでも、ある程度大きい断面積のトンネル空間を
形成しようとすると、シールド掘進機は運搬に適さない
ものとなり、再度、発進立坑まで搬送することが困難と
なる。また、通常の円形シールド掘進機では、多少、そ
の姿勢が傾いても、トンネル形状自体が円形であるた
め、傾きは問題にならないが、矩形シールド掘進機で
は、姿勢が傾くと、トンネルの矩形断面が傾いて捻れ等
が生じてしまうこととなる。

【０００５】本発明は、上記した技術の問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであって、その目的と
するところは、シールド掘進機を容易に運搬可能とし、
シールド掘進機を繰り返し使用することができ、比較的
安価で建設コストを削減可能な中折れ式シールド掘進機
及び地下空間の構築方法を提供することにある。また、
本発明の他の目的は、シールド掘進機の姿勢が傾いて
も、その姿勢を良好に制御することのできる中折れ式シ
ールド掘進機の姿勢制御方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る中折れ式シールド掘進機は、前胴部と、該前胴部の
後部に配設される後胴部と、を有し、前記前胴部を前記
後胴部に対して中折れ可能にしたシールド掘進機におい
て、前記前胴部は、前記後胴部に対して複数設けられ、
各前記前胴部が前記後胴部に対して取り外し可能に形成
されていることを特徴とする。

【０００７】請求項１に記載の発明によれば、重量の重
い前胴部が複数に形成され、しかも取り外しができるの
で、複数の前胴部を取り外して、個々の比較的軽量な前
胴部を容易に運搬することができ、一旦、掘進を終了し
た後、元の発進立坑まで搬送して組立てることで、何度
でも繰り返し、効果的に使用することができ、分解等の
手間を要することなく、比較的安価で、建設コストの削
減を図ることもできる。尚、後胴部は、単にリング状の
筒状構造となっているため、重量も軽く搬送が容易であ
るので、単一ユニットとして構成しても問題はない。

【０００８】請求項２に記載の発明に係る中折れ式シー
ルド掘進機は、請求項１において、前記各前胴部は、前
記後胴部に対して独立して方向自在に制御可能とされて
いることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれ
ば、例えば、縦長のシールド掘進機で、縦方向に長い細
長い地下空間を掘削している場合に、シールド掘進機自
体が左右方向にローリングした場合でも、縦方向に連結
されたボックスシールド掘進機の上部と下部の各前胴部
の方向を制御することにより、その地盤反力でローリン
グを修正し、その姿勢制御を行うことが可能となる。加
えて、各前胴部は、上下方向にも方向制御自在に形成す
ることで、シールド掘進機のピッチング方向に対する姿
勢制御を行うこともできる。また、横長のシールド掘進
機においても前記同様、各前胴部をローリング又はピッ
チングした方向に方向制御することで、シールド掘進機
自体の姿勢を制御することができる。

【０００９】請求項３に記載の発明に係る中折れ式シー
ルド掘進機は、請求項１又は２において、前記後胴部
は、前記前胴部の周壁と前記後胴部の周壁との境界領域
にて、該後胴部より延設されて前記前胴部の周壁の内周
面に係合される被係合部を有し、前記前胴部は、前記被
係合部と係合する係合部を有し、前記被係合部と前記係
合部との間には、前記前胴部及び前記後胴部にて囲繞さ
れた空間内への泥水の侵入を防止する止水手段が介在配
設されることを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の発明によれば、前胴部の
係合部と、後胴部の被係合部との間に止水手段が配設さ
れているので、各部の地下水がシールド掘進機内に侵入
するのを防止できる。請求項４に記載の発明に係る姿勢
制御方法は、複数の前胴部と、該前胴部の後部に配設さ
れる後胴部と、を有し、各前記前胴部を前記後胴部に対
して中折れ可能にしたシールド掘進機を用いた姿勢制御
方法であって、地盤を掘削しながら各前記前胴部を中折
れ操作し、その地盤反力を用いて、姿勢を制御すること
を特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明によれば、各前胴部
を後胴部に対して中折れ操作することで、掘進中にシー
ルド掘進機に傾き等が生じた場合に容易に姿勢制御を行
うことができ、掘進後のトンネル空間に捻れ等が生じる
のを防止して、トンネル空間を良好に形成することがで
きる。請求項５に記載の発明に係る姿勢制御方法は、請
求項４において、以下の少なくともいずれかの工程を有
することを特徴とする。（ａ）ローリングが発生した場
合には、ローリング発生方向へ、前記各前胴部を鉛直方
向を軸として独立に方向移動させ、ローリングを修正す
る工程。（ｂ）ピッチングが発生した場合には、ピッチ
ング発生方向へ、前記各前胴部を掘進方向と交差する水
平方向を軸として独立に方向移動させ、ピッチングを修
正する工程。（ｃ）ヨーイングが発生した場合には、ヨ
ーイング発生方向へ、前記各前胴部を鉛直方向を軸とし
て独立に方向移動させ、ヨーイングを修正する工程。

【００１２】請求項５に記載の発明によれば、ローリン
グが発生した場合には、ローリング発生方向へ、各前胴
部を独立に方向移動させる。これにより、シールド掘進
機のローリングを修正することができる。加えて、ピッ
チングが発生した場合には、ピッチング発生方向へ、各
前胴部を独立に方向移動させる。これにより、シールド
掘進機のピッチングを修正することができる。さらに加
えて、ヨーイングが発生した場合には、ヨーイング発生
方向へ、各前胴部を独立に方向移動させる。これによ
り、シールド掘進機のヨーイングを修正することができ
る。

【００１３】請求項６に記載の発明に係る地下空間の構
築方法は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の中折
れ式シールド掘進機を用いた地下空間の構築方法であっ
て、発進立坑から到達立坑まで、前記シールド掘進機を
掘進させながら前記地下空間形成領域の一部を構成する
第１のシールドトンネルを形成する第１掘進工程と、前
記到達立坑に到達した前記シールド掘進機の前記各前胴
部を前記後胴部より取り外し、前記前胴部及び前記後胴
部を前記発進立坑へ搬送して組立てる搬送組立て工程
と、再度発進立坑から到達立坑まで、前記組立てたシー
ルド掘進機により掘進して、前記地下空間形成領域の一
部であって前記第１のシールドトンネルに隣接する第２
のシールドトンネルを形成する第２掘進工程と、前記搬
送組立て工程及び第２掘進工程を繰り返して前記地下空
間形成領域外周を掘削する工程と、を含むことを特徴と
する。

【００１４】請求項６に記載の発明によれば、到達立坑
に達したシールド掘進機は、重量の重い前胴部分が複数
に分解され、元の発進立坑まで搬送することができるた
め、何度でも繰り返し、効果的に使用することができ
る。このため、大深度地下空間等を形成する場合に、複
数の矩形シールド掘進機を大量に用意する必要がなく、
建設運搬費、機械製作費を抑えることができると共に、
作業性も向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
の一例について図面を参照して具体的に説明する。［実施の形態１］〈シールド掘進機について〉先ず、シールド掘進機の概
略を図１を用いて説明する。図１は、本発明に係るシー
ルド掘進機の全体構成の一例を示す断面図である。

【００１６】本例の矩形シールド掘進機１の機械的構造
は、断面矩形状のトンネルを構成する矩形状のセグメン
ト７６と略同形の矩形状に形成され、図１に示すよう
に、シールド掘進機１の掘進方向（図１との矢印Ｆ方
向）先端部に形成される上下複数、例えば３個、の前胴
部１０と、該複数の各前胴部１０の後部に配設される一
体の後胴部７０と、シールド掘進機１内で各前胴部１０
と後胴部７０との間に介在される複数の曲線施工用の中
折れジャッキ５０と、を含んで構成される。

【００１７】各前胴部１０は、地山を掘削する左右一対
のドラムカッタ２４と、該ドラムカッタ２４間に配設さ
れる上下一対のリングカッタ２６と、隔壁２０を介して
ドラムカッタ２４及びリングカッタ２６に連結支持され
る複数のギヤケース３２と、を含んで構成される。

【００１８】この各ギヤケース３２内には、ドラムカッ
タ２４及びリングカッタ２６を駆動する駆動手段として
のカッタ駆動用電動機３４と、このカッタ駆動用電動機
３４より各前胴部１０のドラムカッタ２４及びリングカ
ッタ２６に動力を伝達する複数のギヤと、が収納され、
カッタ駆動用電動機３４より図示せぬギヤを介して、ド
ラムカッタ２４及びリングカッタ２６が回転するように
なっている。これら各前胴部１０の一対の各ドラムカッ
タは独立に回転方向、回転数を制御できる。

【００１９】また、ドラムカッタ２４の側面外縁部に
は、側方に進退可能なオーバーカッタ３６が配設され
る。各ドラムカッタ２４は、外周面内側に側面間に亘っ
て複数のスポーク２２をそれぞれ備え、このうちの１
本、又は複数本のスポーク２２に、オーバーカッタ３６
の収納部を形成し、この収納部内に油圧シリンダ及びオ
ーバーカッタ３６を収納し、ドラムカッタ２４の側面外
周縁よりオーバーカッタ３６を側方に進退可能にしてい
る。また、各ドラムカッタ２４にそれぞれ一つ、合計４
つのオーバーカッタ３６が設けられるようになってい
る。このオーバーカッタ３６により、ドラムカッタ２４
側方の地盤を余堀りすることで曲線施工が容易になされ
る。

【００２０】さらに、前胴部１０では、周壁１４が張り
出され、この周壁１４によってシールド掘進機１の先端
部を画成することでシールドチャンバ１６を形成せしめ
ている。この前胴部１０は、隔壁２０とドラムカッタ２
４との間のシールドチャンバ１６内をシールド掘進機１
に設けた送泥管９０により加圧した泥水で満たし、ドラ
ムカッタ２４の前面地山の安定を図ると共に、掘削した
土砂を泥水中に取り込み排泥水として排泥管９２によ
り、地上へと流体輸送するようになっている。

【００２１】中折れジャッキ５０は、各前胴部１０のそ
れぞれと後胴部７０とを取り外し自在に連結する機能を
有する。また、この中折れジャッキ５０は、各前胴部１
０と後胴部７０との間に配置され、ジャッキ部分を図示
しない機構にて回転可能に形成することで、各前胴部１
０が後胴部７０に対して各々独立に、かつ、方向自在に
回動できるよう構成される。尚、中折れジャッキ５０
は、各前胴部１０の周方向にわたり複数、例えば、１２
個設けられている。

【００２２】さらに、中折れジャッキ５０は、その操作
で曲線施工ができる。すなわち、複数の中折れジャッキ
５０によって、各前胴部１０の方向を、各々、水平、鉛
直方向に方向自在に独立に制御し、縦方向に細長い地下
空間を掘削する場合で、シールド掘進機１が水平、鉛直
方向に傾いてローリングやピッチングあるいはヨーイン
グ等が生じた場合でも、上部と下部の各前胴部１０の方
向を制御することで、その掘進反力でローリングやピッ
チングあるいはヨーイング等を逆方向に制御し、その姿
勢制御を行うことができる。

【００２３】後胴部７０は、前胴部１０の後部に配設さ
れたシールドジャッキ８４を含み構成される。このシー
ルドジャッキ８４は、周方向に沿って複数、例えば、１
２本形成され、このシールドジャッキ８４を伸長しセグ
メント７６の先端に当接させてシールド掘進機１を推進
させるようにしている。尚、シールドジャッキは図示し
ない油圧等の駆動手段にて駆動される。また、セグメン
ト７６は、シールド掘進機１内に配設したエレクタ８６
をエレクタ旋回用油圧モータ８８により作動させて組立
られるようになっている。

【００２４】また、シールド掘進機１の後胴部７０で
は、テールシール７４を介し、テールプレート７２とセ
グメント７６との間がシールされるようになっている。
さらに、後胴部７０には、前胴部１０の周壁１４と後胴
部７０のテールプレート７２との境界領域にて、後胴部
７０より延設されて前胴部１０の周壁１４の内周面に係
合される被係合部８０を有する。そして、前胴部１０
に、被係合部８０と係合する係合部６８を形成すること
で互いに接続されている。この被係合部８０と係合部６
８との間には、シールド掘進機１内への地下水の侵入を
防止する止水手段としてのシール材８２が介在配設され
る。これにより、各前胴部１０が各方向に回動している
場合であっても、侵水が防止される。

【００２５】本例におけるシールド掘進機１は、上記の
ように構成されており、以下その動作を図１を用いて説
明する。先ず、送泥管９０から泥水をシールドチャンバ
１６内に供給すると共に、カッタ駆動用電動機３４をそ
れぞれ作動させ、上側及び下側の各前胴部１０のドラム
カッタ２４及びリングカッタ２６を回転させ、地盤を矩
形に掘削する。また、掘削により生じたズリは、泥水と
共に排泥管９２から排出される。

【００２６】この状態で、シールドジャッキ８４を伸張
させ、先端のセグメント７６に反力をもたせて、シール
ド掘進機１を掘進させる。この場合、シールド掘進機１
は、予め決めた計画線に沿い掘進するよう進路調整がさ
れ、シールド掘進機１の位置をレーザ計測器やレベル計
を用いて実測し、この実測データと計画線との偏差をコ
ンピュータで求め、この偏差がゼロとなるように進路調
整する。そして、ローリングやピッチングあるいはヨー
イング等が発生した場合には、後胴部７０に対して独立
して方向移動又は回動できる前胴部１０の各前胴部１０
を中折れジャッキ５０により、方向自在に制御し、ロー
リングやピッチングあるいはヨーイング等を修正でき
る。

【００２７】〈ローリング・ピッチング・ヨーイング等
の修正について〉ここで、縦方向に前胴部１０を複数、
例えば、３機連結した場合のローリング修正方法につい
て、図２を用いて説明する。図２は、各シールド掘進機
の前胴部の動きを示す概略説明図であり、（Ａ）は前胴
部を動作させない状態での正面図、（Ｂ）は前胴部を鉛
直方向へ動作させた状態を示す側面図、（Ｃ），（Ｄ）
は前胴部を水平方向へ動作させた状態を示す正面図であ
る。

【００２８】図２（Ａ）では、シールド掘進機１の前胴
部１０−１、１０−２、１０−３が縦長に３機連結さ
れ、これら前胴部１０−１、１０−２、１０−３は、上
述の通り中折れジャッキ５０により、図２（Ｂ）に示す
ｂ、ｂ′方向（上下方向）に回動可能であると共に、図
２（Ｃ）に示すように、掘進方向と交差する鉛直方向を
軸としてａ、ａ′方向（水平方向）にも各々独立に方向
移動できる。

【００２９】このため、図２（Ｂ）に示すように、矢印
Ｂ方向にピッチングが発生した場合には、矢印ｂ方向に
各前胴部１０−１、１０−２、１０−３を移動させるこ
とで、この地盤反力によりピッチングの修正がなされ
る。この場合、各前胴部１０−１、１０−２、１０−３
の下側一辺の中折れジャッキの群Ｉを操作することによ
り行われる。尚、矢印Ｂ′方向にピッチングが発生した
場合は、これとは逆に、各前胴部１０−１、１０−２、
１０−３の上側一辺の中折れジャッキの群Ｄを操作する
ことにより修正が行われる。

【００３０】また、図２（Ｃ）に示すように、矢印Ａ方
向にローリングが発生した場合には、矢印ａ方向に各前
胴部１０−１、１０−３を移動させることで、その地盤
反力によりローリングの修正がなされる。つまり、図２
（Ｃ）においてθだけローリングした場合には、θだけ
修正できるように、上部の前胴部１０−１を矢印ａ₁方
向へ、下部の前胴部１０−３を矢印ａ₂′方向へ移動さ
せることで、その地盤反力ａ₁′、ａ₂によりローリン
グによる位置ずれを解消できる。この場合、前胴部１０
−１の左側一辺の中折れジャッキの群Ｅと、前胴部１０
−３の右側一辺の中折れジャッキの群Ｃを操作すること
により行われる。

【００３１】また、図２（Ｄ）のような、図２（Ｃ）と
逆のＡ′方向にローリングが発生した場合も同様に、先
と逆方向に操作することで修正できる。すなわち、前胴
部１０−１の右側一辺の中折れジャッキの群Ｃと、前胴
部１０−３の左側一辺の中折れジャッキの群Ｅを操作す
ることにより行われる。

【００３２】尚、ヨーイング（図２（Ｃ）のａ、ａ′方
向へのずれ）が発生した場合についても同様にして各前
胴部１０−１、１０−２、１０−３をそれぞれａ方向又
はａ′方向へ移動させることで容易にヨーイングを修正
できる。すなわち、ａ方向へヨーイングが発生した場合
は、前胴部１０−１、１０−２、１０−３の左側一辺の
中折れジャッキの群Ｅを操作することにより行われる。
ａ′方向へヨーイングが発生した場合は、上記と逆に前
胴部１０−１、１０−２、１０−３の右側一辺の中折れ
ジャッキの群Ｃを操作することにより行われる。

【００３３】〈姿勢制御の詳細について〉ここで、本発
明のシールド掘進機１には、シールド掘進機１内部に図
示しない計測手段が設置され、各ローリング値、ピッチ
ング値、ヨーイング値が計測される。これら各値に基づ
いて、修正方向への移動量が決定される。この関係をブ
ロック図として図３に示す。

【００３４】本例の姿勢制御装置は、シールド掘進機１
と、シールド掘進機１内に配設されて、各種計測を行う
計測手段４０と、該計測手段４０の計測結果に基づき各
種補正を行う第１の修正手段５４と、を含んで構成され
る。計測手段４０は、シールド掘進機１がローリングし
た場合のローリング値を計測する第１の計測手段４２
と、シールド掘進機１がピッチングした場合のピッチン
グ値を計測する第２の計測手段４４と、シールド掘進機
１がヨーイングした場合のヨーイング値を計測する第３
の計測手段４６と、を含み構成される。

【００３５】第１の計測手段４２は、例えばローリング
計等を使用することが好ましい。第２の計測手段４４
は、例えば水レベル計、ピッチング計、ローリング計等
を使用することが好ましい。第３の計測手段４６は、例
えばジャイロコンパス、ジャッキストローク、ローリン
グ計等を使用することが好ましい。尚、ローリングが発
生した場合には、図４のようにその回動中心がＯ₁、Ｏ
₂、Ｏ₃とずれる場合が想定される。このため、この計
測にあっては、以下のような手法を採ることが好まし
い。ここで、図４は、図１のシールド掘進機がローリン
グした場合の状況を説明する概略説明図であり、（Ａ）
は回転中心がシールド掘進機の中心と一致する場合、
（Ｂ）は回転中心がシールド掘進機の鉛直方向の中心軸
上の任意の点にある場合、（Ｃ）は回転中心がシールド
掘進機の下端である場合を示す。

【００３６】同図において、シールド掘進機中心軸上の
中心Ｏ₁から等距離の位置に２点ｄ₁、ｄ₂のローリン
グ観測点を設ける。そして、後方のトランシットより同
タイミングで各ターゲットを視準し、その時の角度変化
量の比からローリング回転中心を計算する。この計測
は、複数回の測定により、中心位置を指定することが好
ましい。

【００３７】第１の修正手段５４は、シールド掘進機１
の前胴部と後胴部との間に介在配設されてローリングが
発生した場合にローリングを修正する方向に姿勢を修正
制御する第１の駆動手段５５と、シールド掘進機１の前
胴部と後胴部との間に介在配設されてピッチングが発生
した場合にピッチングを修正する方向に姿勢を修正制御
する第２の駆動手段５６と、シールド掘進機１の前胴部
と後胴部との間に介在配設されてヨーイングが発生した
場合にヨーイングを修正する方向に姿勢を修正制御する
第３の駆動手段５７と、を含み構成される。

【００３８】これら第１〜第３の各駆動手段５５、５
６、５７は、ローリング・ピッチンク・ヨーイング等の
状況に応じて、複数の中折れジャッキ５０を制御する機
能を有する。

【００３９】すなわち、第１の駆動手段５５は、第１の
計測手段４２の計測結果からローリングが発生したと判
断した場合に、前胴部１０をローリングを修正する方向
に駆動させる。この場合、ローリングを修正するため
に、第１の駆動手段５５は、例えば、図２（Ａ）に示す
複数の中折れジャッキ５０のうちＣ部を選択可動させる
こととなる。

【００４０】また、第２の駆動手段５６は、第２の計測
手段４４の計測結果からピッチングが発生したと判断し
た場合に、前胴部１０をピッチングを修正する方向に駆
動させる。この場合、ピッチングを修正するために、第
２の駆動手段５６は、例えば、図２（Ａ）に示す複数の
中折れジャッキ５０のうちＤ部を選択して可動させるこ
ととなる。

【００４１】さらに、第３の駆動手段は、第３の計測手
段４６の計測結果からヨーイングが発生したと判断した
場合に、前胴部１０をヨーイングを修正する方向に駆動
させる。この場合、ヨーイングを修正するために、第３
の駆動手段５７は、例えば、図２（Ａ）に示す複数の中
折れジャッキ５０のうちＥ部を選択して可動させること
となる。尚、これら各駆動手段５５、５６、５７による
中折れジャッキ５０の可動選択を、ファジー推論により
求めても良い。

【００４２】また、図５には、ローリング、ヨーイン
グ、ピッチングが発生した場合の制御点Ｐ₁、Ｑ₁が設
定されている。図５は、図１のシールド掘進機の姿勢状
態を示す図であり、（Ａ）はローリングした状態を示す
正面図、（Ｂ）はヨーイングした状態を示す平面図、
（Ｃ）はピッチングした状態を示す側面図である。同図
に示す各制御点Ｐ₁、Ｑ₁は、回転中心が中心軸上にな
いため、制御点Ｐ₁、Ｑ₁の座標演算、標高計算にロー
リングの要素を加味する必要がある。さらに、位置計算
では、ジャイロ、ジャッキストローク、水レベル計の他
にローリング計からのデータを用いて制御点の座標、標
高計算を行い補正することとなる。

【００４３】〈姿勢制御方法について〉ここで、ローリ
ング等が生じた場合の姿勢の修正方法について図２〜図
５を用いて順次説明する。（１）ローリング修正工程ローリングが発生した場合、図３の第１の計測手段４
２、例えば、図４に示す中心軸上の最上部の前胴部と、
最下部の前胴部に配設した計測器ｄ₁、ｄ₂に基づい
て、ローリング回転中心を算出する。そして、ローリン
グ値を計測する。尚、回転中心位置は、ローリング回転
中心位置を断面中心鉛直軸上の点として設定する。ま
た、ずれ差は、後胴部７０の先端部領域を基準とする。

【００４４】次いで、制御点の位置を求める。この制御
点位置は、前胴部中心軸上とし、フードから任意の距離
で設定可能とする。そして、制御点位置からシールド掘
進機の４隅角点の位置計算をピッチング、ローリング値
から計算する。

【００４５】各前胴部１０の移動を行う。尚、この修正
は、表示部等にて表示し、操作部等により手動操作で修
正することを可能とする構成であっても良い。尚、表示
部では、ローリング情報を図化して、ローリング回転中
心を任意に設定可能に構成しても良い。

【００４６】尚、ローリングが発生してから修正を行う
までの間に、ローリング回転中心とシールド掘進機のロ
ーリング前の中心との偏差を予め求めておく。これによ
り、ローリング修正時の誤差を解消して、計画線に沿っ
たシールド掘進機の制御を最適に行うことができる。

【００４７】そして、第１の駆動手段５５により、例え
ば、図２（Ａ）に示すＣ部の中折れジャッキ５０を駆動
させる。これにより、各前胴部１０を左右に方向移動さ
せ、地盤の反力を利用して姿勢を修正し、ローリングの
修正が行われる。（２）ピッチング修正工程ピッチングが発生して前胴部１０を上下方向に姿勢を修
正する制御を行う場合には、第２の駆動手段５６によ
り、例えば、図２（Ａ）に示すＤ又はＩの中折れジャッ
キ５０の群を駆動させる。これにより、前胴部１０−
１、１０−２、１０−３の中折れジャッキ５０の群Ｄ又
はＩを用いて、図２（Ｂ）に示す矢印ｂ又はｂ′方向に
水平方向を軸として回動させ、前胴部１０を独立に首振
りさせることにより、地盤の反力を利用して姿勢を修正
し、ピッチングの修正が行われる。（３）ヨーイング修正工程ヨーイングが発生して前胴部１０を左右方向に姿勢を修
正する制御を行う場合には、第３の駆動手段５７によ
り、例えば、図２（Ａ）に示すＥ又はＣの中折れジャッ
キ５０の群を駆動させる。これにより、前胴部１０−
１、１０−２、１０−３の中折れジャッキ５０の群Ｅ又
はＣを用いて、図２（Ｃ）に示す矢印ａ又はａ′方向に
鉛直方向を軸として回動させ、前胴部１０を独立に首振
りさせることにより、地盤の反力を利用して姿勢を修正
し、ヨーイングの修正が行われる。

【００４８】そして、カッタ２４、２６により所定距離
矩形状に掘削した後、エレクタ旋回用油圧モータ８８に
よりエレクタ８６を作動させて矩形状のセグメント７６
を組み立てていけば、矩形状のトンネルを構築できる。〈大断面地下空間の構築方法について〉ここで、上記の
ようなシールド掘進機１を用いて、大断面地下空間を形
成する場合の構築方法について図６（Ａ）〜（Ｃ）を用
いて説明する。

【００４９】この地下構造体１００は、図６（Ａ）に示
すように、道路トンネル、鉄道トンネル、地下駐車場、
電力洞道、あるいは共同溝等に用いられるものである。
この地下構造体１００は、図６（Ｃ）に示すように、セ
グメントにて形成された複数のシールドトンネル１０２
と、隣接する各シールドトンネル１０２を連結する連結
部１０４と、を含んで構成され、これら複数のシールド
トンネル１０２及び連結部１０４によって囲繞される隣
接した２つの矩形断面の地下空間１０６を形成するよう
になっている。

【００５０】尚、隣接する各シールドトンネル１０２
は、所定の間隔をおいて掘削形成され、地下空間の大き
さの変化に容易に対応できるようにされている。上記の
ような地下構造体１００を構築するには、先ず、中折れ
ジャッキ５０による姿勢制御を行いながらシールド掘進
機１を発進立坑から到達立坑まで掘進させて、矩形のセ
グメントを組立て地下構造体１００の一部を構成するシ
ールドトンネル１０２を形成する。

【００５１】そして、到達立坑に到達したシールド掘進
機１の中折れジャッキ５０を取り外し、各前胴部１０を
後胴部７０より取り外し、前胴部１０及び後胴部７０を
再び発進立坑へ搬送する。その後、発進立坑に到達した
各前胴部１０を後胴部７０に取り付け、前記既設のシー
ルドトンネル１０２と連結部１０４との間隔を置いて、
隣接位置から到達立坑まで、中折れジャッキ５０を用い
た姿勢制御を行いながら掘進させて、隣接するシールド
トンネル１０２を形成する。

【００５２】次いで、シールドトンネル１０２間の地山
を掘削して、連結部１０４を形成する。この連結部１０
４を形成するには、シールドトンネル１０２をシールド
掘進機１により掘進してセグメントにより覆工した後、
隣接する２つの各シールドトンネル１０２、１０２間の
地山に図示しない山留板を挿入する。そして、各山留板
及び各セグメントにて囲繞された空間内の地山を掘削
し、シールドトンネル１０２同士を連結した後、シール
ドトンネル１０２及び連結部１０４内にコンクリートを
流し込むことで一体形成される。

【００５３】このようにして、シールド掘進機１の搬送
組立てと隣接するシールドトンネル１０２の掘削を繰り
返して大深度地下空間形成領域の外周に地下構造体１０
０が形成される。そして、この地下構造体１００で囲ま
れた地山を掘削することで、地下空間１０６が形成され
る。以上のように本実施の形態によれば、以下の効果を
有する。

【００５４】（１）到達立坑に達したシールド掘進機
は、重量の重い前胴部が複数に形成され、しかも取り外
しができるので、シールド掘進機を分解する必要がな
く、分解に要する手間が省ける。また、元の発進立坑ま
で搬送することができ、何度でも繰り返し、効果的に使
用することができる。このため、大深度地下空間等を形
成する場合でも、複数の矩形シールド掘進機を大量に用
意する必要がなく、建設運搬費、機械製作費を抑えるこ
とができると共に、作業性も向上する。尚、後胴部は、
単にリング状の筒状構造となっているため、重量も軽く
搬送が容易であるので、単一ユニットとして構成しても
問題はない。

【００５５】（２）縦長のシールド掘進機で、縦方向に
長い細長い地下空間を掘削している場合に、シールド掘
進機自体が左右方向にローリングした場合でも、縦方向
に連結されたボックスシールド掘進機の上部と下部の各
前胴部の方向を制御することにより、その掘進反力でロ
ーリングを修正し、その姿勢制御を行うことが可能とな
る。加えて、各ユニットは、上下方向にも方向制御自在
に形成されるので、シールド掘進機のピッチング方向に
対する姿勢制御を行うこともできる。さらに加えて、各
ユニットは、左右方向にも方向制御自在に形成されるの
で、シールド掘進機のヨーイング方向に対する姿勢制御
を行うこともできる。

【００５６】（３）前胴部の係合部と、後胴部の被係合
部との間に止水手段が配設されているので、各前胴部が
各方向に回動している場合であっても、外部の地下水が
シールド掘進機内に侵入するのを防止できる。（４）前胴部と後胴部との間に配設される中折れジャッ
キを用いることで容易に姿勢制御を行うことができるの
で、掘進後のトンネル空間を良好に形成することができ
る。すなわち、ローリングが発生した場合には、ローリ
ング発生方向へ、各前胴部を鉛直方向を軸にして独立に
方向移動させる。これにより、シールド掘進機のローリ
ングを修正することができる。加えて、ピッチングが発
生した場合には、ピッチング発生方向へ、各前胴部を水
平方向を軸として独立に方向移動させる。これにより、
シールド掘進機のピッチングを修正することができる。
さらに加えて、ヨーイングが発生した場合には、ヨーイ
ング発生方向へ、各前胴部を鉛直方向を軸として独立に
方向移動させる。これにより、シールド掘進機のヨーイ
ングを修正することができる。

【００５７】［実施の形態２］次に、本発明に係る実施
の形態２について、図７及び図８に基づいて説明する。
尚、前記実施の形態１と実質的に同様の構成要素に関し
ては説明を省略し、異なる部分について述べる。本実施
の形態２と上記実施の形態１との相違点は、シールド掘
進機の前胴部の前胴部を横長に連結した点にある。ま
た、セグメントを組み立てるエレクターも横型用の横長
のものとなる。

【００５８】ここで、図７に示すように、横長に連結し
た場合でも、上記実施の形態１同様に、シールド掘進機
１１０の前胴部１１２（１１２−１・１１２−２・１１
２−３）を、後胴部１１４に対して、ローリング、ピッ
チング、ヨーイングが発生した場合に、これら発生方向
へ移動させることで修正し、これらを解消できる。具体
的には、図７（Ｃ）に示す矢印Ｇのようなローリングが
発生した場合には、矢印ｇ方向に前胴部１１２−３を移
動させると共に、前胴部１１２−１を矢印ｇ′方向に移
動させれば良い。また、図７（Ｄ）に示す矢印Ｇ′のよ
うなローリングが発生した場合には、矢印ｇ方向に前胴
部１１２−１を移動させると共に、前胴部１１２−３を
矢印ｇ′方向に移動させれば良い。さらに、図７（Ｂ）
に示す矢印Ｈのようにピッチングが発生した場合には、
前胴部１１２を同図の矢印ｈ方向に移動させれば良い。
さらにまた、ヨーイングが発生した場合にも前同部１１
２をヨーイング発生方向に動作させれば良い。

【００５９】また、図８には、上記のようなシールド掘
進機１１０にローリング、ピッチング、ヨーイングが発
生した場合の前胴部１１２及び後胴部１１４の姿勢状態
が示されている。具体的には、図８（Ａ）は、ローリン
グした状態を示し、この場合の制御点は同図のＯ₂′位
置となる。図８（Ｂ）は、ピッチングした状態を示し、
この場合の制御点は、同図のＰ₂位置となる。同８
（Ｃ）は、ヨーイングした状態を示し、この場合の制御
点は同図のＱ₂位置となる。これら各制御点による制御
方法等は上記実施の形態１と同様である。

【００６０】このようにして、横長のシールド掘進機に
おいても前記同様、各前胴部をローリング、ヨーイング
又はピッチングした方向に方向制御することで、シール
ド掘進機自体の姿勢を制御することができる。このよう
に、横長にシールド掘進機を連結して使用した場合で
も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

【００６１】［実施の形態３］次に、本発明に係る実施
の形態３について、図９〜図１３に基づいて説明する。
尚、前記実施の形態１と実質的に同様の構成要素に関し
ては説明を省略し、異なる部分について述べる。本実施
の形態３は、上記実施の形態１にて開示された中折れジ
ャッキを含むシールド掘進機を、ローリング修正システ
ムに適用した全体実施例である。図９は、本発明のシー
ルド掘進機の姿勢制御装置の他の実施の形態の一例の概
略を示すブロック図である。

【００６２】本例の姿勢制御装置、すなわち、ローリン
グ修正システムは、図９に示すように、シールド掘進機
２００と、前記シールド掘進機２００内に配設されて、
各種計測を行う計測手段２１０と、該計測手段２００の
計測結果に基づき各種補正を行う第１の修正手段２２０
・第２の修正手段２２８・第３の修正手段３３０・第４
の修正手段２３２・第５の修正手段２３４・第６の修正
手段２３６と、これら各修正手段を計測手段２１０の計
測結果に基づき選択制御する制御手段２４０と、この制
御を操作する操作部２４６・制御状況を表示する表示部
２４８と、を含んで構成される。

【００６３】計測手段２１０は、シールド掘進機２００
がローリングした場合のローリング値を計測する第１の
計測手段２１２と、シールド掘進機２００がピッチング
した場合のピッチング値を計測する第２の計測手段２１
４と、シールド掘進機２００がヨーイングした場合のヨ
ーイング値を計測する第３の計測手段２１６と、を含み
構成される。

【００６４】第１の修正手段２２０は、シールド掘進機
２００の前胴部と後胴部との間に介在配設されてローリ
ングが発生した場合にローリングを修正する方向に姿勢
を修正制御する第１の駆動手段２２２と、シールド掘進
機２００の前胴部と後胴部との間に介在配設されてピッ
チングが発生した場合にピッチングを修正する方向に姿
勢を修正制御する第２の駆動手段２２４と、シールド掘
進機２００の前胴部と後胴部との間に介在配設されてヨ
ーイングが発生した場合にヨーイングを修正する方向に
姿勢を修正制御する第３の駆動手段２２６と、を含み構
成される。

【００６５】これら第１〜第３の各駆動手段２２２・２
２４・２２６は、上記実施の形態１同様、ローリング・
ピッチング・ヨーイング等の状況に応じて、複数の中折
れジャッキを制御する機能を有する。

【００６６】第２〜第６の各修正手段（２２８・２３０
・２３２・２３４・２３６）は、主としてシールド掘進
機２００にローリングが発生した場合にローリングを修
正する機能を有し、例えばオーバーカッタ、中折れジャ
ッキ、偏向ジャッキ、カッター回転方向、可動そり修正
機構、スタビライザ等が挙げられる。

【００６７】制御手段２４０は、第１の計測手段２１０
のローリング値の大きさに応じて第１〜第６の各修正手
段（２２０・２２８・２３０・２３２・２３４・２３
６）のうちのいくつかを選択するためのローリング値の
レベルを判定するレベル判定部２４２と、前記レベル判
定部２４２のレベル判定に基づき、各修正手段のいずれ
かを選択する選択部２４４と、を含み構成される。

【００６８】操作部２４６は、制御手段２４０の選択部
２４４等を選択する機能を有する。表示部２４８は、こ
れら制御経過を表示する機能を有し、ディスプレイ、プ
リンタ等が挙げられる。

【００６９】ここで、ローリング修正効果としては、数
値計算上、中折れジャッキ＞偏向ジャッキ＞カッター回
転方向＞可動そり修正機構＞スタビライザの順に効果が
高いので、順位の高いものの組み合わせを使用すること
が好ましい。

【００７０】ここで、各修正手段について簡単に説明す
ると、オーバーカッタのセグメント１リング掘削による
オーバーカット量は約前胴部長さ分であり、ローリング
修正効果が現れるのはセグメント２リング先ぐらいであ
るものを採用している。中折れジャッキは、上記のよう
に角度差による地盤反力を利用してローリング修正を行
うものである。カッター回転方向制御は、縦型では、１
ユニット内で左右逆回転を行う。また、横型では、両端
ユニットは左右逆回転、中央ユニットはユニット内で左
右逆回転させることで制御を行うものである。このよう
に、左右のカッターを逆回転させることによる地盤反力
を利用してローリング修正する。また、可動そり修正機
構は、そりに加わる地盤反力を利用してローリング修正
を行うものであり、ストロークの自動制御を行う。尚、
可動そり修正機構の制御はファジー制御を行う。制御量
については、手動にて操作をしたデータにより決定す
る。入力変数としては、ローリング量とローリング変化
率を採用する。偏向ジャッキは、シールドジャッキの側
部に、該側部に直交する方向に力を付与するジャッキを
取り付けて、セグメントを反力とした回転モーメントに
よりローリングを修正するものである。スタビライザ
は、ドラムカッタ間に可動羽根を取り付けて、可動羽根
の出し入れ及び回転を行うもので、羽根への地盤反力を
利用してローリング修正する機能を有する。

【００７１】本例のローリング修正システムは、上記の
ような構成からなり、以下作用を説明する。図１０は、
上記システムの処理手順を示すフローチャートである。
先ず、計測手段により、ローリングデータを計測する
（ステップ「以下、Ｓと称する」１０）と共に、ローリ
ングデータ等が管理限界ローリング量の範囲内である場
合（Ｓ１２）は、ローリング修正レベルを設定する（Ｓ
１４）。

【００７２】ここで、例えばローリング修正基準値とし
てはテールクリアランスから決まる管理限界ローリング
値を３段階に分け、それぞれ修正レベル１〜３に対応さ
せる。例として、管理限界ローリング値が５０の場合
は、０〜２０をレベル１、２１〜３５をレベル２、３５
〜５０をレベル３に設定する。尚、これらは初期設定値
で変更できるものとする。このようにして、修正の難易
度レベルであるローリング値の大小によるローリング修
正レベルを設定する（Ｓ１６）。

【００７３】そして、修正レベル毎に採用するローリン
グ修正装置の組み合わせを設定する。そして、各レベル
を操作部２４６の操作あるいは自動操作により、制御手
段２４０にてローリングの修正を行う（Ｓ１８）。この
時、制御手段２４は、ローリング修正レベル１〜３に応
じて、第１〜第６の各修正手段２２０・２２８・２３０
・２３２・２３４・２３６のうちのいずれかを選択的に
可動させる。尚、例えば本例で、第１の修正手段２２０
として中折れジャッキ、第２の修正手段２２８として偏
向ジャッキ、第３の修正手段２３０としてカッター回転
方向、第４の修正手段２３２として可動そり修正機構、
第５の修正手段２３４としてスタビライザ、第６の修正
手段２３６としてオーバーカッタを使用するとする。こ
こで、例えば各レベル１〜３に応じた各修正手段の選択
パターンを縦型、横型で設定する場合の一例として例え
ば図１１のようなものが挙げられる。このように設定す
ると、例えば図１１より横型で、レベル１である場合に
は、制御手段２４０は第１の修正手段２２０を選択す
る。そして、第１の駆動手段２２２は上記各実施の形態
同様ローリングが修正されるように複数の中折れジャッ
キを選択的に可動させ、各前胴部を首振りさせること
で、ローリングを修正できる。

【００７４】尚、ヨーイング、ピッチングについても同
様の構成として処理を行うことで修正を実現できる。ま
た、表示部２４８の各種モードのレイアウトは、縦型の
場合は図１２、横型の場合は、図１３のようなものが好
ましい。そして、これらの画面上にて選択されたレベル
に応じて、好適な修正手段をメニュー画面により選択し
て、ローリング修正を行うことができる。

【００７５】以上のように本実施の形態３によれば、実
施の形態１の中折れジャッキに加えて、他の各種修正手
段を組み入れることで、必要に応じて選択的に使用で
き、さらに修正精度の高い、高精度のローリング修正を
行うことが可能となる。さらに、方向制御での掘進作業
項目による補正演算を省略することができる。また、ロ
ーリング修正システムを備えることで、制御量補正（コ
ピー、掘進速度、中折れ）は必要なくなり、加えてニュ
ーラルネットワークによる学習も必要なくなる。

【００７６】尚、本発明に係る装置と方法はそのいくつ
かの特定の実施の形態に従って説明してきたが、当業者
は本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく本発明の
本文に記述した実施の形態に対して以下に示すような種
々の変形が可能である。例えば本例においては、泥水加
圧式のシールド工法について説明したが、この例に限ら
ず、土圧系シールド工法、推進工法等にも適用し得るも
のである。

【００７７】また、上記例では、左右一対のドラムタッ
タを有するカッタユニットについて説明したが、この例
に限らず、１つのカッタユニットで複数のドラムカッタ
及びリングカッタを構成する場合の他、前記以外の複数
のカッタユニットを種々に組み合わせて複数の前胴部を
構成する場合にも適用し得るものである。さらに、トン
ネル断面は、断面略長方形状のものについて説明した
が、トンネルの断面が多角形状の構成であっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシールド掘進機の全体構成の一例
を示す断面図である。

【図２】前胴部を縦長に配列した状態での各前胴部の動
きを示す概略説明図であり、（Ａ）は前胴部を動作させ
ない状態での正面図、（Ｂ）は前胴部を鉛直方向へ動作
させた状態を示す側面図、（Ｃ）（Ｄ）は前胴部を水平
方向へ動作させた状態を示す正面図である。

【図３】本発明に係るシールド掘進機の姿勢制御装置の
実施の形態の一例の概略を示すブロック図である。

【図４】図１のシールド掘進機がローリングした場合の
状況を説明する概略説明図であり、（Ａ）は回転中心が
シールド掘進機の中心と一致する場合、（Ｂ）は回転中
心がシールド掘進機の鉛直方向の中心軸上の任意の点に
ある場合、（Ｃ）は回転中心がシールド掘進機の下端で
ある場合を示す。

【図５】図１のシールド掘進機の姿勢状態を示す図であ
り、（Ａ）はローリングした状態を示す正面図、（Ｂ）
はヨーイングした状態を示す平面図、（Ｃ）はピッチン
グした状態を示す側面図である。

【図６】図１のシールド掘進機にて掘削された後に、地
下空間が構築された様子を示す斜視図であり、（Ａ）は
部分施工、（Ｂ）は同時施工、（Ｃ）は完成した状態を
示す。

【図７】本発明に係るシールド掘進機の他の実施の形態
の一例であって、前胴部を横長に配列した状態での各前
胴部の動きを示す概略説明図であり、（Ａ）は前胴部を
動作させない状態での正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）
（Ｄ）は前胴部と水平方向へ動作させた状態を示す正面
図である。

【図８】図７のシールド掘進機の姿勢状態を示す図であ
り、（Ａ）はローリングした状態を示す正面図、（Ｂ）
はピッチングした状態を示す側面図、（Ｃ）はヨーイン
グした状態を示す平面図である。

【図９】本発明に係るシールド掘進機の姿勢制御装置の
他の実施の形態の一例の概略を示すブロック図である。

【図１０】図９の姿勢制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１１】図９の姿勢制御装置において、シールド掘進
機がローリングした場合のローリングの度合いに応じ
て、姿勢制御装置の各種修正手段を選択する場合の例を
示す説明図であり、シールド掘進機を縦長に連結して使
用する場合、横長に連結して使用する場合の好適な例を
示す。

【図１２】図９の姿勢制御装置を縦長に連結されたシー
ルド掘進機に適用した場合において、該姿勢制御装置の
表示部に表示される制御データの一例を示す図である。

【図１３】図９の姿勢制御装置を横長に連結されたシー
ルド掘進機に適用した場合において、該姿勢制御装置の
表示部に表示される制御データの一例を示す図である。

【符号の説明】

１シールド掘進機１０前胴部２４ドラムカッタ２６リングカ
ッタ３４カッタ駆動用電動機５０中折れジ
ャッキ６８係合部７０後胴部７６セグメント８０被係合部８２シール材８４シールド
ジャッキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者篠原満東京都中央区京橋１−７−１戸田建設株式会社内 (72)発明者宇佐美彰東京都中央区京橋１−７−１戸田建設株式会社内 (72)発明者柳楽毅東京都中央区京橋１−７−１戸田建設株式会社内 (72)発明者高本耕平岡山県玉野市玉３丁目１番１号三井造船株式会社玉野事業所内 (72)発明者小川憲二岡山県玉野市玉３丁目１番１号三井造船株式会社玉野事業所内 (72)発明者管野谷清明岡山県玉野市玉３丁目１番１号三井造船株式会社玉野事業所内 (72)発明者松中信恭岡山県玉野市玉３丁目１番１号三井造船株式会社玉野事業所内 (72)発明者広瀬孝義東京都中央区築地５丁目６番４号三井造船株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前胴部と、該前胴部の後部に配設される
後胴部と、を有し、前記前胴部を前記後胴部に対して中
折れ可能にしたシールド掘進機において、前記前胴部は、前記後胴部に対して複数設けられ、各前記前胴部が前記後胴部に対して取り外し可能に形成
されていることを特徴とする中折れ式シールド掘進機。
【請求項２】請求項１において、前記各前胴部は、前記後胴部に対して独立して方向自在
に制御可能とされていることを特徴とする中折れ式シー
ルド掘進機。
【請求項３】請求項１又は２において、前記後胴部は、前記前胴部の周壁と前記後胴部の周壁と
の境界領域にて、該後胴部より延設されて前記前胴部の
周壁の内周面に係合される被係合部を有し、前記前胴部は、前記被係合部と係合する係合部を有し、前記被係合部と前記係合部との間には、前記前胴部及び
前記後胴部にて囲繞された空間内への泥水の侵入を防止
する止水手段が介在配設されることを特徴とする中折れ
式シールド掘進機。
【請求項４】複数の前胴部と、該前胴部の後部に配設
される後胴部と、を有し、各前記前胴部を前記後胴部に
対して中折れ可能にしたシールド掘進機を用いた姿勢制
御方法であって、地盤を掘削しながら各前記前胴部を中折れ操作し、その
地盤反力を用いて、姿勢を制御することを特徴とする姿
勢制御方法。
【請求項５】請求項４において、以下の少なくともいずれかの工程を有することを特徴と
する姿勢制御方法。（ａ）ローリングが発生した場合には、ローリング発生
方向へ、前記各前胴部を鉛直方向を軸として独立に方向
移動させ、ローリングを修正する工程。（ｂ）ピッチングが発生した場合には、ピッチング発生
方向へ、前記各前胴部を掘進方向と交差する水平方向を
軸として独立に方向移動させ、ピッチングを修正する工
程。（ｃ）ヨーイングが発生した場合には、ヨーイング発生
方向へ、前記各前胴部を鉛直方向を軸として独立に方向
移動させ、ヨーイングを修正する工程。
【請求項６】請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
中折れ式シールド掘進機を用いた地下空間の構築方法で
あって、発進立坑から到達立坑まで、前記シールド掘進機を掘進
させながら前記地下空間形成領域の一部を構成する第１
のシールドトンネルを形成する第１掘進工程と、前記到達立坑に到達した前記シールド掘進機の前記各前
胴部を前記後胴部より取り外し、前記前胴部及び前記後
胴部を前記発進立坑へ搬送して組立てる搬送組立て工程
と、再度発進立坑から到達立坑まで、前記組立てたシールド
掘進機により掘進して、前記地下空間形成領域の一部で
あって前記第１のシールドトンネルに隣接する第２のシ
ールドトンネルを形成する第２掘進工程と、前記搬送組立て工程及び第２掘進工程を繰り返して前記
地下空間形成領域外周を掘削する工程と、を含むことを特徴とする地下空間の構築方法。