特開 2024-170203 トンネル掘削機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024170203

(43)【公開日】2024-12-06

(54)【発明の名称】トンネル掘削機

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/12 20060101AFI20241129BHJP

【ＦＩ】

E21D9/12 K

E21D9/12 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023087231

(22)【出願日】2023-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柴田 佳彦

【テーマコード（参考）】

2D054

【Ｆターム（参考）】

2D054AC04

2D054BB02

2D054CA04

2D054CA07

2D054DA08

2D054DA37

(57)【要約】

【課題】シールド掘進機から排出される土砂の大きさの不均一性が小さく、土砂を細粒化することが可能なトンネル掘削機を提供する。
【解決手段】泥土圧式のシールド掘進機は、地山の内壁を支持可能なスキンプレートと、スキンプレートに装着され、回転により地山を掘削するカッターヘッドと、胴体内に設けられ、カッターヘッドに対向して配置される隔壁と、スキンプレート、カッターヘッド、及び隔壁により区画され、カッターヘッドにより掘削された土砂が流入するカッターチャンバと、カッターチャンバ内から土砂を取り出して排出するスクリューコンベヤと、スクリューコンベヤによって取り出された土砂をシールド掘進機の後方に移送するベルトコンベヤ７０と、スクリューコンベヤから排出された土砂を解砕する解砕機構５０と、解砕機構５０によって解砕された土砂をベルトコンベヤ７０に向けて移送するスクリューフィーダ６０と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネルを掘削するトンネル掘削機であって、
地山の内壁を支持可能な胴体と、
前記胴体に装着され、回転により前記地山を掘削する掘削部と、
前記胴体内に設けられ、前記トンネルの軸方向において前記掘削部に対向して配置される隔壁と、
前記胴体、前記掘削部、及び前記隔壁により区画され、前記掘削部により掘削された土砂が流入するカッターチャンバと、
前記カッターチャンバ内から土砂を取り出して排出する排出機構と、
前記排出機構によって取り出された土砂を前記トンネル掘削機の後方に移送するベルトコンベヤと、
前記排出機構から排出された土砂を解砕する解砕機構と、
前記解砕機構によって解砕された土砂を前記ベルトコンベヤに向けて排出するフィーダ機構と、を備える、
トンネル掘削機。

【請求項2】

請求項１に記載のトンネル掘削機であって、
前記排出機構から排出される土砂が貯留される貯留室をさらに備え、
前記解砕機構は、前記貯留室内に設けられ前記貯留室内の土砂を解砕する解砕部を有する、
トンネル掘削機。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のトンネル掘削機であって、
前記土砂の流動性を下げる添加剤を前記貯留室内に供給する添加剤供給機構と、をさらに備える、
トンネル掘削機。

【請求項4】

請求項１又は２に記載のトンネル掘削機であって、
前記フィーダ機構は、前記解砕機構によって解砕された土砂が供給されるように前記解砕機構の下方に設けられる、
トンネル掘削機。

【請求項5】

請求項１又は２に記載のトンネル掘削機であって、
前記フィーダ機構は、スクリューフィーダ、ベルトフィーダ、または振動フィーダを有する、
トンネル掘削機。

【請求項6】

請求項２に記載のトンネル掘削機であって、
前記解砕部は、互いに平行に設けられ土砂を解砕する羽根部がそれぞれ外周に設けられる一対のロッドを有し、
前記フィーダ機構は、外周にらせん状の羽根が設けられるオーガを有するスクリューフィーダであり、
前記フィーダ機構の前記オーガは、前記解砕機構の一対の前記ロッドと平行に設けられる、
トンネル掘削機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル掘削機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、土圧シールド掘進機であって、スクリューコンベヤから排出される土砂の土砂量をベルトコンベヤ上での搬送中に計測する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－２８２２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示の方法では、ベルトコンベヤ上の土砂の体積、重量を例えば三次元測定器や重量計によって測定することで、土砂の排土量を計測する。排土量の計測精度を向上させるためには、ベルトコンベヤ上の土砂の粒度が細粒化されていて、大きさの不均一が小さいことが望ましい。

【0005】

特許文献１に開示される土圧シールド掘進機では、土砂に含まれる岩塊の大きさが不均一であることから、ベルトコンベヤ上の土砂の量を定量化（一定化）することは難しい。

【0006】

本発明は、シールド掘進機から排出される土砂の大きさの不均一性が小さく、土砂を細粒化することが可能なトンネル掘削機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】

【0007】

本発明は、トンネルを掘削するトンネル掘削機であって、地山の内壁を支持可能な胴体と、胴体に装着され、回転により地山を掘削する掘削部と、胴体内に設けられ、トンネルの軸方向において掘削部に対向して配置される隔壁と、胴体、掘削部、及び隔壁により区画され、掘削部により掘削された土砂が流入するカッターチャンバと、カッターチャンバ内から土砂を取り出して排出する排出機構と、排出機構によって取り出された土砂をトンネル掘削機の後方に移送するベルトコンベヤと、排出機構から排出された土砂を解砕する解砕機構と、解砕機構によって解砕された土砂をベルトコンベヤに向けて排出するフィーダ機構と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ベルトコンベヤによって移送する土砂を細粒化かつ定量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の構成を模式的に示す模式図である。

【図2】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の構成の一部を拡大して示す拡大図である。

【図3】本発明の実施形態に係るシールド掘進機の構成の一部を示す図であり、図２におけるＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るトンネル掘削機ついて説明する。以下では、トンネル掘削機が、シールド工法において用いられるシールド掘進機１００である場合について説明する。シールド掘進機１００は、地中（地山）を掘進して掘削坑１を形成し、掘削坑１の内壁を覆うようセグメントリング１０（覆工体）を組み立てることによって、トンネルＴを構築するものである。なお、本発明は、シールド掘進機１００以外のトンネル掘削機、例えば、推進工法において推進管の先端に設置される掘削機にも適用可能である。

【0011】

以下では、シールド掘進機１００が進む方向である切羽側を「前方」とし、その反対の方向である坑口側を「後方」として説明する。また、以下では、「上」、「下」とは、鉛直方向における上下を意味している。本実施形態では、図１の上下方向が鉛直方向に相当する。

【0012】

本実施形態の、シールド掘進機１００は、泥土圧シールド工法に用いられる泥土圧式シールド掘進機である。

【0013】

シールド掘進機１００は、図１に示すように、トンネルＴの軸方向に沿って延在し掘削坑１の内壁を支持可能な筒状の胴体としてのスキンプレート１１と、スキンプレート１１の前方において回転駆動される掘削部としてのカッターヘッド１２と、スキンプレート１１内に設けられトンネルＴの軸方向においてカッターヘッド１２に対向して配置、すなわちトンネルＴの軸方向に垂直な面に配置される隔壁１３と、カッターヘッド１２により掘削された土砂が流入して滞留するカッターチャンバ１４と、を備える。スキンプレート１１の内部の後方側において、シールド掘進機１００の前進に伴ってセグメントリング１０が順次構築される。

【0014】

スキンプレート１１には、ジャッキ２０が固定される。ジャッキ２０は、セグメントリング１０から反力を得てスキンプレート１１を前方に推進し、カッターヘッド１２を地山に押し付ける。スキンプレート１１が推進されてセグメントリング１０がスキンプレート１１から出ると、セグメントリング１０の外周面と掘削坑１の内壁との間に裏込め材（図示省略）が充填される。

【0015】

カッターヘッド１２には、前方に突出するカッタービット１２ａが複数設けられる。カッターヘッド１２が地山に押し付けられた状態で回転すると、地山がカッタービット１２ａにより掘削されて掘削坑１が形成される。カッターヘッド１２の外径は、スキンプレート１１の外径と略等しく、地山は、スキンプレート１１の外径と略等しい内径で掘削される。カッターヘッド１２により掘削された土砂は、カッターヘッド１２に設けられる図示しないカッタースリット等の開口を通じてカッターヘッド１２の後方に導かれ、カッターチャンバ１４内に滞留する。

【0016】

カッターチャンバ１４は、スキンプレート１１、カッターヘッド１２、及び隔壁１３により区画される。カッターチャンバ１４内には、掘削された土砂及び地下水が流入して滞留する。カッターチャンバ１４内を土砂で充満させてカッターチャンバ１４内の土砂の圧力をカッターヘッド１２に作用させることにより、切羽面の土圧及び地下水圧をカッターヘッド１２で抑え切羽面を安定させることができる。

【0017】

隔壁１３は、トンネルＴの軸方向においてカッターヘッド１２に対向して配置されており、隔壁１３に対して回転ドラム２６が回転自在に支持されている。カッターヘッド１２は、連結ロッド２７を介して回転ドラム２６に連結されており、回転ドラム２６と共に回転可能である。回転ドラム２６は、図示しない減速機構を介して電動モータ２５に連結されており、電動モータ２５の駆動により、回転ドラム２６とカッターヘッド１２がスキンプレート１１に対して回転する。電動モータ２５の作動を制御することによって、カッターヘッド１２の回転方向や回転速度を制御することが可能である。

【0018】

シールド掘進機１００は、図１から図３に示すように、カッターチャンバ１４内の土砂をシールド掘進機１００の後方に排出するスクリューコンベヤ３０（排出機構）と、スクリューコンベヤ３０から排出される土砂が貯留される貯留室４０と、スクリューコンベヤ３０から排出された土砂を解砕する解砕機構５０と、解砕機構５０によって解砕された土砂を排出するスクリューフィーダ６０（フィーダ機構）と、スクリューコンベヤ３０によって排出された土砂をシールド掘進機１００のさらに後方に移送するベルトコンベヤ７０と、を備える。

【0019】

スクリューコンベヤ３０は、図１に示すように、隔壁１３に設けられる開口を通じてカッターチャンバ１４内に臨むように設けられる。スクリューコンベヤ３０は、円筒状のケース３１と、ケース３１の内部に組み込まれるオーガ３２と、を有する。スクリューコンベヤ３０は、オーガ３２が駆動部としての図示しないモータにより回転されることによって、カッターチャンバ１４内の掘削土砂を搬出可能な構成となっている。ケース３１は、前方側がカッターチャンバ１４に接続される土砂入口となっており、後方側には、土砂出口となる排出口３１ａが開口している。カッターチャンバ１４内の土砂の量は、カッターヘッド１２による掘削量とスクリューコンベヤ３０により排出される土砂の量とで調節される。

【0020】

貯留室４０は、図２に示すように、上部及び下部に開口（以下、それぞれ「上部開口４０ａ」、「下部開口４０ｂ」と称する。）を有する箱体によって構成されるホッパである。貯留室４０は、上部に向かうにつれて拡幅する傾斜部を有し、スクリューコンベヤ３０の排出口３１ａから排出される土砂が上部開口４０ａを通じて貯留室４０に供給される。このように、上部開口４０ａは、ホッパ上部の供給口として機能する。なお、図示は省略するが、貯留室４０は、上部開口４０ａを開閉する蓋部を有していてもよい。

【0021】

また、貯留室４０には、貯留室４０に供給される土砂の一部を採取するための採取口４０ｃが設けられる。解砕機構５０によって解砕される前の状態の土砂を、採取口４０ｃを通じて採取することができる。また、採取口４０ｃは、後述する添加剤供給機構８０によって添加剤が供給される前の状態の土砂を採取できるように貯留室４０に設けられる。採取口４０ｃを通じて採取された土砂の性状を測定することで、カッターチャンバ１４内の土砂の性状を把握することができる。

【0022】

解砕機構５０は、上部開口４０ａから貯留室４０内に供給された土砂を解砕又は破砕する。解砕機構５０は、貯留室４０内に設けられ貯留室４０内の土砂に接触して土砂を解砕する一対のロッド５１（解砕部）と、一対のロッド５１を軸線周りに回転駆動させる電動モータ５３（図３参照）と、を有する。

【0023】

一対のロッド５１は、図１に示すように、トンネルＴの軸線方向に垂直な水平方向（紙面垂直方向）に延びるように貯留室４０内に設けられる。一対のロッド５１には、互いに平行に設けられ土砂を解砕する羽根部５２がそれぞれ外周に設けられる。羽根部５２は、図２及び図３に示すように、円柱状のロッド５１の外周から径方向外側に突出する複数の突部５２ａによって構成される。例えば、羽根部５２は、ロッド５１の周方向に１８０°だけ離間する一対の円柱状の突部５２ａが、ロッド５１の軸方向に間隔をあけて９０°ずれながら連続して配置されることで構成される。一対のロッド５１は、ロッド５１の回転による羽根部５２の軌跡がロッド５１の軸方向視において重複しない（軌跡が交差しない）ように、互いに間隔をあけて設けられる。よって、一対のロッド５１の羽根部５２は、ロッド５１の回転に伴って互いに干渉（接触）しないように構成される。

【0024】

一対のロッド５１の羽根部５２の間隔よりも粒径が大きい土砂の塊（土塊、岩塊）は、回転する一対のロッド５１の羽根部５２によって、より小さな粒径へと破砕される。また、一対のロッド５１の羽根部５２の間隔よりも粒径が小さい土砂の塊（泥塊）は、回転する一対のロッド５１の羽根部５２との衝突によって解泥される。このようにして、解砕機構５０によって相対的に粒径が大きい土砂・泥が細粒化されることで、掘削土全体として大きさが均一化される。解砕機構５０によって解砕された土砂は、一対のロッド５１を通過して貯留室４０の下部開口４０ｂへと導かれる。下部開口４０ｂはホッパ下部として機能する。

【0025】

スクリューフィーダ６０は、貯留室４０の下部に取り付けられる。これにより、スクリューフィーダ６０には、貯留室４０内で解砕機構５０によって解砕された土砂が供給される。スクリューフィーダ６０は、解砕機構５０から導かれる土砂をベルトコンベヤ７０に向けて排出する。

【0026】

スクリューフィーダ６０は、互いに平行に設けられ外周にらせん状の羽根が設けられる一対のオーガ６１と、一対のオーガ６１を収容するケース６２と、一対のオーガ６１を軸線方向に回転駆動する電動モータ６３と、を有する。

【0027】

ケース６２は、貯留室４０から供給される土砂をケース６２内に導く供給口６２ａと、ケース６２内の一対のオーガ６１によって移送された土砂を排出する排出口６２ｂと、を有する。ケース６２は、供給口６２ａが貯留室４０の下部開口４０ｂに臨むように貯留室４０の下部に取り付けられる（図３参照）。貯留室４０内の土砂は、貯留室４０の下部開口４０ｂからケース６２の供給口６２ａを通じてケース６２内に導かれる。

【0028】

一対のオーガ６１は、基端側がケース６２の供給口６２ａの下方に位置し、互いの羽根がかみ合うようにしてケース６２内に設けられる。一対のオーガ６１は、解砕機構５０の一対のロッド５１に対して平行となるように水平方向に延びる。ケース６２内に導かれた土砂は、回転する一対のオーガ６１によってオーガ６１の先端側に向けて移送され、排出口６２ｂを通じてケース外に排出される。ケース６２の排出口６２ｂには、シュート６５が設けられる。

【0029】

一対のオーガ６１は、それぞれ独立した電動モータ６３によって個別に回転駆動される。一対のオーガ６１は、互いに異なる回転方向に回転駆動される。なお、図３では、単一の電動モータ６３のみを図示している。

【0030】

一対のオーガ６１の回転数を制御することで排出口６２ｂを通じて排出される土砂の量を調整できる。すなわち、オーガ６１の回転数を大きく制御することで、相対的に貯留室４０に滞留する土砂の量は少なくなり、オーガ６１の回転数を小さく制御することで、相対的に貯留室４０に滞留する土砂の量は多くなる。このように、オーガ６１の回転数を制御することで貯留室４０に滞留する土砂の量を調整することが可能となる。

【0031】

ベルトコンベヤ７０は、図１に示すように、スクリューフィーダ６０の排出口６２ｂの下方から後方に向かって掘削坑１に沿って設けられスクリューフィーダ６０から排出される土砂を受け取り後方へと搬送する。ベルトコンベヤ７０は、シールド掘進機１００の後方に連結される図示しない後続台車上に設置される。なお、後続台車は、ホッパ７１を介してベルトコンベヤ７０から排出土砂を受け取る搬送車両７２がその下方に進入できるよう門型に構成されている。搬送車両７２としては、セグメントリング１０を構成するセグメントピースを掘削坑１内へと搬入する搬入車両が利用される。ベルトコンベヤ７０はシールド掘進機１００により掘削された掘削土である排出土砂をシールド掘進機１００の機外に移送する設備であり、または、さらに後方の坑口へと搬送するための設備である。

【0032】

シールド掘進機１００は、土砂の性状を改質する、例えば、流動性を下げる添加剤を貯留室４０内に供給する添加剤供給機構８０と、ベルトコンベヤ７０によって搬送される土砂量（排土量）を測定する排土量測定部８５と、シールド掘進機１００の各構成の動作を制御する制御部９０（図３参照）と、をさらに備える。添加剤としては、主に、高分子凝集剤、無機凝集剤や、またはベントナイト、無機固化材等である。

【0033】

詳細な図示は省略するが、添加剤供給機構８０は、貯留室４０に設けられる注入口を通じて貯留室４０内に添加剤を注入するノズル部と、ノズル部に添加剤を供給する供給部と、を有する。添加剤供給機構８０が添加する添加剤は、一例として凝集剤である。貯留室４０内に添加剤が添加されることで、凝集剤の凝集効果により排出される土砂の流動性を下げて搬送しやすい状態とすることができる。

【0034】

排土量測定部８５は、ベルトコンベヤ７０上を搬送される土砂の量を測定する。具体的には、排土量測定部８５は、ベルトコンベヤ７０上を搬送される土砂を三次元スキャンして体積を測定する画像センサ（三次元測定器）、又は、ベルトコンベヤ７０上を搬送される土砂の重量を測定するロードセル（重量計）の少なくともいずれかを有している。排土量測定部８５によって測定される土砂の体積又は重量に基づいてシールド掘進機１００の排土量を取得することができる。排土量測定部８５の測定結果は、制御部９０に入力される。

【0035】

制御部９０は、制御プログラム等を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵにより実行される制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの演算結果等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、通信装置と、等を備えたコンピュータによって構成される。制御部９０は、ＲＯＭに記憶される制御プログラムがＲＡＭに読み込まれ、ＲＡＭ上でＣＰＵによって実行されることにより、本明細書に記載の制御部９０の各種機能を実行する。制御部９０は、一つのコンピュータによって構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータによって構成され各制御を当該複数のコンピュータで分散処理するように構成されていてもよい。

【0036】

制御部９０は、シールド掘進機１００の各構成の作動を制御する。図３に示すように、スクリューフィーダ６０では、制御部９０によって電動モータ６３の作動が制御されることで、一対のオーガ６１の回転速度が制御される。このように、スクリューフィーダ６０は、一対のオーガ６１の回転速度が制御されることで土砂の排出量が調整可能となるように構成される。

【0037】

例えば、本実施形態では、土砂の排出量（移送量）は、高いほうからスクリューコンベヤ３０、スクリューフィーダ６０、ベルトコンベヤ７０の順で設定される。また、スクリューコンベヤ３０によって搬送される土砂の大きさが不均一であるため、解砕機構５０によって解砕されて解砕機構５０から排出される土砂の量（言い換えると、スクリューフィーダ６０に供給される土砂の量）は、一定とはならずに変動する。

【0038】

解砕機構５０から排出される土砂はスクリューフィーダ６０に導かれ、スクリューフィーダ６０は排出量を調整することで、スクリューコンベヤ３０よりも低い排出量に設定することができる。これにより、スクリューフィーダ６０に供給される土砂の量とスクリューフィーダ６０から排出される土砂の量とに差が生じるため、スクリューフィーダ６０に供給される土砂は貯留室４０内である程度が貯留（滞留）される。このため、解砕機構５０からスクリューフィーダ６０による土砂の供給量の変動は、スクリューフィーダ６０において滞留する土砂量の変動として吸収することができ、スクリューフィーダ６０からベルトコンベヤ７０への土砂の供給量は変動せずに一定とすることができる。

【0039】

また、スクリューフィーダ６０の手前（上流）にある貯留室４０において土砂が貯留されるため、貯留された状態の土砂を解砕機構５０によって解砕することができる。つまり、解砕機構５０を通過するだけでなく貯留した状態で土砂を解砕できるため、土砂の大きさをより一層均一化（一定化）することができる。

【0040】

なお、スクリューフィーダ６０の動作は、ベルトコンベヤ７０への土砂の供給量を一定とできる限り、上述のものに限定されない。例えば、スクリューフィーダ６０に供給される土砂の量を測定し、供給される土砂の量に基づいてスクリューフィーダ６０の動作を制御して、ベルトコンベヤ７０に一定量の土砂を供給するようにしてもよい。

【0041】

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

【0042】

本実施形態では、カッターチャンバ１４から排出される土砂は、解砕機構５０によって解砕されるため、細粒化することができる。解砕機構５０によって解砕された土砂は、スクリューフィーダ６０に導かれる。スクリューフィーダ６０は、排出量を調整しながら土砂をベルトコンベヤ７０に排出することが可能に構成されるため、一定量の土砂をベルトコンベヤ７０に供給することができる。このように、解砕機構５０によって解砕された土砂は、ベルトコンベヤ７０に直接供給されるものではなく、スクリューフィーダ６０によって調整されながらベルトコンベヤ７０に供給される。つまり、スクリューフィーダ６０が土砂の排出におけるバッファとして機能し、ベルトコンベヤ７０に対する供給量がスクリューフィーダ６０によって調整されるため、ベルトコンベヤ７０が移送する土砂の量を一定とすることができる。したがって、ベルトコンベヤ７０上の土砂を細粒化かつ定量化することができ、ベルトコンベヤ７０によって排出される排土量の計測精度を向上させることができる。

【0043】

また、従来では、添加剤は、スクリューコンベヤ３０のケース３１内の土砂に添加されることが一般的である。これに対し、本実施形態では、スクリューコンベヤ３０が移送する土砂は、添加剤が添加されずに貯留室４０に供給され、貯留室４０内で添加剤が添加される。そして、貯留室４０内では、添加剤が供給される前の状態の土砂を採取口４０ｃを通じて採取することができる。このような構成によって、カッターチャンバ１４内の土砂と同様の性状である、添加剤が添加される前の土砂を採取することができるため、カッターチャンバ１４内の土砂の性状をより正確に把握することができる。

【0044】

次に、本実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内である。また、変形例に示す構成と上記の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。

【0045】

上記実施形態では、フィーダ機構は、二軸式のスクリューフィーダ６０である。これに対し、スクリューフィーダ６０は、単一のオーガ６１を有する単軸式のスクリューフィーダ６０であってもよいし、三以上のオーガ６１を有する多軸式のスクリューフィーダ６０であってもよい。

【0046】

また、スクリューフィーダ６０のオーガ６１は、解砕機構５０のロッド５１と平行に設けられるが、この構成に限定されるものではない。例えば、スクリューフィーダ６０のオーガ６１は、解砕機構５０のロッド５１に対して、水平面視で垂直に設けられてもよい。つまり、解砕機構５０のロッド５１の中心軸とスクリューフィーダ６０のオーガ６１の中心軸とは、延在方向が９０°ずれていてもよい。さらに言えば、解砕機構５０のロッド５１の中心軸とスクリューフィーダ６０のオーガ６１の中心軸とは、水平面視で非平行（言い換えると、互いに傾斜する状態）に設けられてもよい。

【0047】

また、フィーダ機構は、スクリューフィーダ６０に限定されない。例えば、フィーダ機構は、トラフを振動させることで所定方向に土砂を排出する振動フィーダ、又はベルトコンベヤ７０を利用して土砂を排出するベルトフィーダであってもよい。いずれの方式であっても、フィーダ機構の排出量を調整可能に制御し排出される土砂のバッファとして機能することで、ベルトコンベヤ７０によって移送する移送量を一定にすることができる。また、いずれの方式であっても、貯留室４０の下部にフィーダ機構を設けて貯留室４０に滞留する土砂の量を調整できるように構成することが好ましい。これにより、解砕機構５０による貯留室４０内の土砂の解砕の程度を制御することができる。

【0048】

また、解砕機構５０は、一対のロッド５１を有しているが、これに限定されず、三以上のロッド５１を有していてもよい。

【0049】

また、上記実施形態において、貯留室４０内の土砂を採取するための採取口４０ｃに代えて、又は加えて、土砂の性状を測定する性状測定部を貯留室４０に取り付けて、貯留室４０内の土砂の性状を直接測定するようにしてもよい。この場合、性状測定部の測定結果は、例えば制御部９０に入力される。このような構成によれば、土砂の性状をリアルタイムで把握することができる。

【0050】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0051】

１００ シールド掘進機
１１ スキンプレート（胴体）
１２ カッターヘッド（掘削部）
１３ 隔壁
１４ カッターチャンバ
３０ スクリューコンベヤ（排出機構）
３６ 添加剤注入機構
４０ 貯留室
５０ 解砕機構
５１ ロッド（解砕部）
５２ 羽根部
６０ スクリューフィーダ（フィーダ機構）
６１ オーガ
７０ ベルトコンベヤ
１００ シールド掘進機
Ｔ トンネル

【図1】

【図2】

【図3】