特開 2024-62853 シールド掘進機における流動化液材の供給部構造

(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】P2024062853

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】シールド掘進機における流動化液材の供給部構造

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/06 20060101AFI20240501BHJP

【ＦＩ】

E21D9/06 301M

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022170974

(22)【出願日】2022-10-25

(71)【出願人】

【識別番号】000140292

【氏名又は名称】株式会社奥村組

(74)【代理人】

【識別番号】110002170

【氏名又は名称】弁理士法人翔和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 竜生

(72)【発明者】

【氏名】今北 公宏

【テーマコード（参考）】

2D054

【Ｆターム（参考）】

2D054AC04

2D054DA39

2D054FA03

(57)【要約】

【課題】流動化液材を噴射させつつ地盤を切削してゆく際に、簡易な構成によって、切削された土砂が噴射部に入り込むのを回避できる泥土圧式のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造を提供する。
【解決手段】側周面１１ａに液材吐出開口１２を有する吐出筒体１１と、吐出筒体１１の外側に環状に設けられたガイド壁部１３と、液材吐出開口１２を覆って装着された弾性スリーブ部材１４とを含んで構成される。弾性スリーブ部材１４は、吐出筒体１１の先端部分にナット状部材１５が螺着されることで、吐出筒体１１の側周面１１ａに位置決めされている。ナット状部材１５は、外周縁部から掘進方向Ｘ後方側に延設する環状スカート部１５ａを有している。環状スカート部１５ａは、弾性スリーブ部材１４の掘進方向Ｘ前方側の先端部分を、外側から覆うようにして配置される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

カッタチャンバに充填された泥土によって切羽部を安定させつつ、回転カッタにより地盤を切削する泥土圧式のシールド掘進機において、塑性流動化した泥土を生成させる流動化液材を、カッタチャンバに供給するための供給部構造であって、
前記流動化液材の供給配管と連通すると共に、前記回転カッタから掘進方向前方側に突出して設けられた、側周面に複数の液材吐出開口を有し、且つ閉塞された先端部を有する有天筒状の吐出筒体と、該吐出筒体の外側に間隔をおいて環状に設けられたガイド壁部と、複数の前記液材吐出開口を覆って前記吐出筒体の側周面に密着した状態で装着された弾性スリーブ部材とを含んで構成されており、
前記弾性スリーブ部材は、前記吐出筒体の先端部分の側周面に形成された雄ネジ突条に、内周面に雌ネジ突条が形成されたナット状部材が螺着されていることによって、前記吐出筒体の側周面に位置決めされており、
且つ前記ナット状部材は、外周縁部から掘進方向後方側に延設する環状スカート部を有しており、該環状スカート部は、位置決めされた前記弾性スリーブ部材の掘進方向前方側の先端部分を、外側から覆うようにして配置されているシールド掘進機における流動化液材の供給部構造。

【請求項2】

前記ガイド壁部は、掘進方向前方側に向けて拡経する、テーパ状壁面部を備えている請求項１記載のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造。

【請求項3】

前記弾性スリーブ部材は、JIS K 6253 に基づく硬度がＡ５５～Ａ７５の天然ゴムからなる請求項１又は２記載のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造。

【請求項4】

前記天然ゴムは、５～１０ｍｍの厚さを有している請求項３記載のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造。

【請求項5】

前記ナット状部材の前記環状スカート部は、内周面を、前記弾性スリーブ部材の掘進方向前方側の先端部分の外周面に、密着させた状態で取り付けられている請求項１～４のいずれか１項記載のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造。

【請求項6】

前記回転カッタに両側の端部を接合させて、帯状緩衝壁部材が、前記吐出筒体の径方向に延設すると共に、これの内周面と前記吐出筒体の先端部との間に間隔を保持した状態で、掘進方向前方側から見て前記吐出筒体と重なるように配置されて取り付けられている請求項１～５のいずれか１項記載のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールド掘進機における流動化液材の供給部構造に関し、特に、泥土圧式のシールド掘進機において、塑性流動化した泥土を生成させる流動化液材を、カッタチャンバに供給するための供給部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

シールド掘進機として、泥土圧式のシールド掘進機は、切羽部の地盤を回転カッタにより切削することでカッタチャンバに取り込まれた土砂に、好ましくは作泥剤等の塑性流動化剤を含む液材を混合することによって、塑性流動化した泥土を生成し、生成された泥土がカッタチャンバに充填されることにより生じた泥土圧によって、切羽部を安定させつつ、切羽部の地盤を掘削してゆく掘進機である。

【0003】

また、このような泥土圧式のシールド掘進機では、駆動装置によって回転駆動される回転カッタによって地盤が切削される際に、回転カッタに設けられた供給部から、塑性流動化剤を含む液材が切羽面の地盤に向けて供給されることで、掘削された土砂は、チャンバ内で塑性流動化剤を含む液材と共に撹拌されることになる（例えば、特許文献１参照）。塑性流動化剤を含む液材と共に撹拌されて塑性流動化した泥土は、切羽部の地盤の掘削に伴って、カッタチャンバを区画する隔壁に一端部が開口しているスクリューコンベアを介して、カッタチャンバに充填された泥土による泥土圧が生じている状態を保持しつつ、シールド掘進機の後方に排土されることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－２３４４９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、塑性流動化剤を含む流動化液材を回転カッタから切羽部の地盤に向けて供給するための供給部の構造として、例えば図６示すような、流動化液材を吐出させる吐出口が、回転カッタによる切削中の土砂によって目詰まりしないようにしたものが提案されている。図６において提案されている流動化液材の供給部の構造５０では、流動化液材の供給配管５１と連通して設けられた、側周面に複数の液材吐出開口５３を有し、且つ閉塞された先端部５４を備える有天筒状の吐出筒体５２と、液材吐出開口５３を覆って吐出筒体５２の側周面に密着して装着された弾性スリーブ部材５５とを含んで構成されており、液材吐出開口５３は、弾性スリーブ部材５５によって覆われていることで、切削中の土砂によって目詰まりしないように工夫されている。また弾性スリーブ部材５５は、ナット状部材５６が吐出筒体５２の先端部分に螺着されることで、位置ずれしないように位置決めされた状態となっている。

【0006】

そして、図６において提案されている流動化液材の供給部の構造５０では、供給配管５１を介して圧送されてきた流動化液材は、その圧力によって、弾性スリーブ部材５５を持ち上げるようにしながら液材吐出開口５３から吐出されると共に、吐出された流動化液材は、持ち上げた弾性スリーブ部材５５と、吐出筒体５２の側周面との間の隙間を介して、弾性スリーブ部材５５の両側の端部から勢いよく噴出されることになると共に、特に弾性スリーブ部材５５における掘進方向Ｘ後方側の端部から噴出した流動化液材は、吐出筒体５２の外側に環状に設けられたガイド壁部５７のテーパ状壁面部５７ａに衝突した後に、ガイド壁部５７によって案内されつつ、反対の掘進方向Ｘ前方側に向けて拡散しながら噴出されて行くことになる。

【0007】

しかしながら、図６において提案されている流動化液材の供給部の構造５０では、シールド掘進機（図１参照）を掘進方向Ｘに前進させながら、流動化液材を噴射させつつ回転カッタによって切羽部の地盤を切削してゆく際に、流動化液材の圧送圧力によってめくれあがった弾性スリーブ部材５５の掘進方向Ｘ前方側の端部の隙間に、掘進時の圧力により切削された土砂が逆に入り込むことによって、当該隙間を閉塞するおそれがあると思われる。

【0008】

めくれあがった弾性スリーブ部材５５の掘進方向Ｘ前方側の端部の隙間に、切削された土砂が入り込んだ場合には、油圧力によって入り込んだ土砂を除去する処置を施すことが考えられるが、油圧力によって除去しようとすると、相当量の油が地盤に流入することになって、環境への負荷を増大させることになる。このようなことから、泥土圧式のシールド掘進機を掘進方向Ｘに前進させながら、流動化液材を噴射させつつ回転カッタによって切羽部の地盤を切削してゆく際に、簡易な構成によって、弾性スリーブ部材の掘進方向前方側の端部の隙間に、切削された土砂が入り込むことになるのを、効果的に回避できるようにする手段の開発が望まれている。

【0009】

本発明は、泥土圧式のシールド掘進機を掘進方向に前進させながら、流動化液材を噴射させつつ回転カッタによって切羽部の地盤を切削してゆく際に、簡易な構成によって、弾性スリーブ部材の掘進方向前方側の端部の隙間に、切削された土砂が入り込むことになるのを効果的に回避することのできるシールド掘進機における流動化液材の供給部構造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】

【0010】

本発明は、カッタチャンバに充填された泥土によって切羽部を安定させつつ、回転カッタにより地盤を切削する泥土圧式のシールド掘進機において、塑性流動化した泥土を生成させる流動化液材を、カッタチャンバに供給するための供給部構造であって、前記流動化液材の供給配管と連通すると共に、前記回転カッタから掘進方向前方側に突出して設けられた、側周面に複数の液材吐出開口を有し、且つ閉塞された先端部を有する有天筒状の吐出筒体と、該吐出筒体の外側に間隔をおいて環状に設けられたガイド壁部と、複数の前記液材吐出開口を覆って前記吐出筒体の側周面に密着した状態で装着された弾性スリーブ部材とを含んで構成されており、前記弾性スリーブ部材は、前記吐出筒体の先端部分の側周面に形成された雄ネジ突条に、内周面に雌ネジ突条が形成されたナット状部材が螺着されていることによって、前記吐出筒体の側周面に位置決めされており、且つ前記ナット状部材は、外周縁部から掘進方向後方側に延設する環状スカート部を有しており、該環状スカート部は、位置決めされた前記弾性スリーブ部材の掘進方向前方側の先端部分を、外側から覆うようにして配置されているシールド掘進機における流動化液材の供給部構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。

【0011】

そして、本発明のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造は、前記ガイド壁部が、掘進方向前方側に向けて拡経する、テーパ状壁面部を備えていることが好ましい。

【0012】

また、本発明のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造は、前記弾性スリーブ部材が、JIS K 6253 に基づく硬度がＡ５５～Ａ７５の天然ゴムからなっていることが好ましい。

【0013】

さらに、本発明のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造は、前記天然ゴムが、５～１０ｍｍの厚さを有していることが好ましい。

【0014】

さらにまた、本発明のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造は、前記ナット状部材の前記環状スカート部が、内周面を、前記弾性スリーブ部材の掘進方向前方側の先端部分の外周面に、密着させた状態で取り付けられていることが好ましい。

【0015】

また、本発明のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造は、前記回転カッタに両側の端部を接合させて、帯状緩衝壁部材が、前記吐出筒体の径方向に延設すると共に、これの内周面と前記吐出筒体の先端部との間に間隔を保持した状態で、掘進方向前方側から見て前記吐出筒体と重なるように配置されて取り付けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造によれば、泥土圧式のシールド掘進機を掘進方向に前進させながら、流動化液材を噴射させつつ回転カッタによって切羽部の地盤を切削してゆく際に、簡易な構成によって、弾性スリーブ部材の掘進方向前方側の端部の隙間に、切削された土砂が入り込むことになるのを効果的に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の好ましい一実施形態に係る流動化液材の供給部構造を採用した、泥土圧式のシールド掘進機の縦断面図である。

【図2】図１の泥土圧式のシールド掘進機を、掘進方向の前方側から見た正面図である。

【図3】本発明の好ましい一実施形態に係る流動化液材の供給部構造を説明する、図１のＡ部拡大断面図である。

【図4】（ａ）は、本発明の好ましい一実施形態に係る流動化液材の供給部構造の拡大断面図、（ｂ）は、弾性スリーブ部材の拡大断面図である。

【図5】（ａ）、（ｂ）は、流動化液材の供給部構造の他の形態を例示する拡大断面図である。

【図6】従来の流動化液材の供給部の構造を説明する拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の好ましい一実施形態に係るシールド掘進機における流動化液材の供給部構造１０（図３、図４（ａ）参照）は、図１に示す泥土圧式のシールド掘進機３０において、カッタチャンバ３１に取り込まれた掘削土砂を、塑性流動化させて泥土としてカッタチャンバ３１に充填することを目的として、好ましくは作泥剤を含む流動化液材を、切羽部３３の地盤に向けて供給するための、流動化液材の供給部の構造として採用されたものである。

【0019】

すなわち、泥土圧式のシールド掘進機３０は、切羽部３３の地盤を回転カッタ３２により切削することでカッタチャンバ３１に取り込まれた土砂に、好ましくは作泥剤等の塑性流動化剤を含む液材を混合することによって、塑性流動化した泥土を生成し、生成された泥土をカッタチャンバ３１に充填することにより生じた泥土圧によって、切羽部３３を安定させながら、切羽部３３の地盤を掘削してゆくものである。

【0020】

また、図１に示す泥土圧式のシールド掘進機３０は、公知の泥土圧式シールド掘進機と同様の構造を備えており、カッタ駆動装置３４によって回転駆動される回転カッタ３２により切羽部３３の地盤を切削し、隔壁３５によって先端部分に区画されたカッタチャンバ３１において、取り込まれた切削土砂を撹拌する際に、例えば後述する回転カッタ３２の円形基盤部３２ａ、及び選択された一本の切削スポーク３２ｂの先端部分に配置された、２箇所の供給部３２ｃ（図２参照）から、塑性流動化剤を含む液材が、切羽部３３の地盤に向けて供給されるようになっている。塑性流動化剤を含む液材と混合撹拌されて、塑性流動化した泥土は、切羽部３３の地盤を掘削しつつシールド掘進機３０が前進するのに伴って、カッタチャンバ３１内の泥土圧により切羽部３３を安定させた状態に保持しつつ、隔壁３５に一端部が開口しているスクリューコンベア３６を介して、シールド掘進機３０の後方に排土されることになる。

【0021】

ここで、塑性流動化剤を含む流動化液材を回転カッタ３２から切羽部３３の地盤に向けて供給するための供給部３２ｃの構造としては、上述の図６に示すような、流動化液材を吐出させる吐出開口５３を弾性スリーブ部材５５で覆うことにより、回転カッタ３２で切削中の土砂によって吐出開口５３が目詰まりしないようにする構造が提案されているが、図６の供給部３２ｃの構造では、シールド掘進機３０を掘進方向Ｘに前進させながら、流動化液材を噴射させつつ回転カッタ３２によって切羽部３３の地盤を切削してゆく際に、弾性スリーブ部材５５の掘進方向Ｘ前方側の端部の隙間に、切削された土砂が入り込んで目詰りすることが考えられる。

【0022】

本実施形態のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造１０は、このような、塑性流動化剤を含む流動化液材を回転カッタ３２から切羽部３３の地盤に向けて供給する、供給部３２ｃの構造に特有の技術的課題を解決せんとする意図の下になされたものであり、泥土圧式のシールド掘進機３０を掘進方向Ｘに前進させながら、流動化液材を噴射させつつ回転カッタ３２によって切羽部３３の地盤を切削してゆく際に、簡易な構成によって、弾性スリーブ部材１４の掘進方向Ｘ前方側の端部の隙間に、切削された土砂が入り込むことになるのを、効果的に回避できるようになっている。

【0023】

そして、本実施形態のシールド掘進機における流動化液材の供給部構造１０（図４（ａ）参照）は、カッタチャンバ３１に充填された泥土によって切羽部３３を安定させつつ、回転カッタ３２により地盤を切削する泥土圧式のシールド掘進機３０（図１参照）において、塑性流動化した泥土を生成させる流動化液材を、カッタチャンバ３１に供給するための供給部の構造であって、図３及び図４（ａ）に示すように、流動化液材の供給管２０と連通すると共に、回転カッタ３２から掘進方向Ｘ前方側に突出して設けられた、側周面１１ａに複数の液材吐出開口１２を有し、且つ閉塞された先端部１１ｂを有する有天筒状の吐出筒体１１と、この吐出筒体１１の外側に間隔をおいて環状に設けられたガイド壁部１３と、複数の液材吐出開口１２を覆って吐出筒体１１の側周面１１ａに密着した状態で装着された弾性スリーブ部材１４とを含んで構成されている。弾性スリーブ部材１４は、吐出筒体１１の先端部分の側周面１１ａに形成された雄ネジ突条（図示せず）に、内周面に雌ネジ突条（図示せず）が形成されたナット状部材１５が螺着されていることによって、吐出筒体１１の側周面１１ａに位置決めされており、且つナット状部材１５は、外周縁部から掘進方向Ｘ後方側に延設する環状スカート部１５ａを有しており、この環状スカート部１５ａは、位置決めされた弾性スリーブ部材１４の掘進方向Ｘ前方側の先端部分を、外側から覆うようにして配置されている。

【0024】

また、本実施形態の流動化液材の供給部構造１０では、ガイド壁部１３は、掘進方向Ｘ前方側に向けて拡経する、テーパ状壁面部１３ａを備えている。

【0025】

本実施形態では、泥土圧式のシールド掘進機３０は、図１及び図２に示すように、例えば中折れ式の掘進機となっており、上述のように、公知の泥土圧式シールド掘進機と同様の構造を備えている。シールド掘進機３０は、回転カッタ３２、隔壁３５、カッタチャンバ３１、カッタ駆動装置３４の他、前胴部外郭体３７ａ、後胴部外郭体３７ｂ、シールドジャッキ３８、中折れジャッキ３９、ロータリージョイン４０、エレクタ４１等を備えており、後胴部外郭体３７ｂの内部でエレクタ４１によってセグメント４２をリング状に組み付けて、一次覆工体４３を順次形成すると共に、形成したセグメント４２による一次覆工体４３から反力を得ながら、シールドジャッキ３８を伸長させることにより、回転カッタ３２によって切羽部３３の地盤を切削しつつ、掘進方向Ｘに前進できるようになっている。

【0026】

また、本実施形態では、回転カッタ３２は、隔壁３５の後胴部外郭体３７ｂ側の面の中央部分に固定されたロータリージョイン４０のハウジング部４０ａから、隔壁３５を貫通してカッタチャンバ３１の内部に延設して設けられた回転軸部４０ｂの先端部に、円形基盤部３２ａを、一体として接合させることで、ロータリージョイン４０の回転軸部４０ｂと共に回転するようになっている。本実施形態では、回転カッタ３２の円形基盤部３２ａから、十字形状に四方に延設して、切削ビット３２ｈが固着された４本の切削スポーク３２ｂが、一体として取り付けられており、回転カッタ３２の円形基盤部３２ａが設けられた中央部分から掘進方向Ｘ前方側に山形形状に突出して、センタビット３２ｄが一体として取り付けられている。本実施形態では、流動化液材の供給部構造１０は、例えば回転カッタ３２の円形基盤部３２ａ中央部分の、正面側から見てセンタビット３２ｄと一部が重なる位置の１箇所と、４本の切削スポーク３２ｂのうちの選択された一本における径方向外側の端部分の１箇所との、合計２箇所に配置された、上述の２箇所の供給部３２ｃ（図２参照）の構造として設けられている。

【0027】

さらに、本実施形態では、４本の切削スポーク３２ｂには、掘進方向Ｘ後方側に延設して、回転移動ロッド部３２ｅが、後端部を回転駆動機構４５の円環状回転レール部材４６に接合した状態で、取り付けられている（図１参照）。円環状回転レール部材４６は、接続ボックス４７の内部において、隔壁３５に固定された上述の好ましくは油圧モータによるカッタ駆動装置３４と、例えば歯車機構により係合している。これによって、カッタ駆動装置３４による回転駆動力を、円環状回転レール部材４６及び回転移動ロッド部３２ｅを介して４本の切削スポーク３２ｂに伝えることか可能になり、回転カッタ３２を所定のトルクで安定した状態で回転させて、切削ビット３２ｈやセンタビット３２ｄによる切羽部３３の地盤の切削を、効率良く行うことができるようになっている。

【0028】

そして、本実施形態では、流動化液材の供給部構造１０は、上述のように、例えば回転カッタ３２の円形基盤部３２ａの中央部分と、選択された一本の切削スポーク３２ｂの先端部分の２箇所に配置された、流動化液材の供給部３２ｃ（図２参照）の構造として設けられたものであり、図３及び図４（ａ）に示すように、側周面１１ａに複数の液材吐出開口１２を有する、先端部１１ｂが閉塞された有天筒状の吐出筒体１１と、この吐出筒体１１の外側に設けられたガイド壁部１３と、吐出筒体１１の側周面１１ａに密着した状態で装着された弾性スリーブ部材１４と、吐出筒体１１の先端部分に螺着された、ナット状部材１５とを備えている。

【0029】

吐出筒体１１は、例えばφ５０ｍｍ程度の内径を有する金属製の円筒状の部材となっており、底盤部１７を介してガイド壁部１３とともに一体成型された吐出部金物１８を、回転カッタ３２の円形基盤部３２ａや選択された切削スポーク３２ｂに形成された嵌着穴１９に、嵌め込むようにして嵌着すると共に、周縁部分を嵌着穴１９の内周面に例えば溶接により固着することによって、当該吐出筒体１１の少なくとも先端部１１ｂを、回転カッタ３２の円形基盤部３２ａや切削スポーク３２ｂの表面から突出させた状態で、回転カッタ３２に一体として取り付けられている。吐出筒体１１の中空内部は、底盤部１７を貫通して形成さえた連通穴１７ａを介して、回転カッタ３２やロータリージョイン４０の回転軸部４０ｂを経た流動化液材の供給管２０と連通しており、また吐出筒体１１は、先端部１１ｂが天板によって閉塞された有天筒状の円筒体となっている。吐出筒体１１の側周面１１ａには、複数の液材吐出開口１２として、例えばφ２０ｍｍ程度の内径を有する円形開口が、好ましくは周方向に９０度の角度間隔をおいて、４か所に開口形成されている。

【0030】

これらによって、供給管２０を介して圧送されてきた、塑性流動化剤として好ましくは作泥剤を含む流動化液材を、４か所の液材吐出開口１２から、四方に向けて勢い良く噴出させることができるようになっておいる。

【0031】

吐出筒体１１の側周面１１ａに密着した状態で装着された弾性スリーブ部材１４は、本実施形態では、弾性材料として、好ましくはJIS K 6253 に基づく硬度がＡ５５～Ａ７５の天然ゴムを用いて形成することができる。弾性スリーブ部材１４は、例えば図４（ｂ）に示すように、好ましくは、５～１０ｍｍ程度の厚さを有する天然ゴムを用いて、吐出筒体１１の外径と同等か、これより僅かに小さな内径を備えると共に、雄ネジ突条が形成された先端部１１ｂを除いた吐出筒体１１の長さと同様の長さを有する、円筒形状に成形されている。弾性スリーブ部材１４は、弾性変形させつつ、吐出筒体１１の側周面１１ａに形成された４か所の液材吐出開口１２を外側から覆った状態で、当該側周面１１ａの全体に密着して装着されている。

【0032】

流動化液材を回転カッタ３２から切羽部３３に向けて供給する際に、供給管２０を介した圧送圧力によって、流動化液材は、弾性スリーブ部材１４を持ち上げるよう弾性変形させながら、各々の液材吐出開口１２から吐出すると共に、吐出された流動化液材は、同様に圧送圧力によって弾性スリーブ部材１４を持ち上げながら、持ち上げた弾性スリーブ部材１４と吐出筒体１１の側周面１１ａとの間の隙間を介して、弾性スリーブ部材１４の先端部や後端部に向けて圧送された後に、本実施形態では、後述するナット状部材１５の作用によって、主として弾性スリーブ部材１４の後端部から噴射されることになる。後端部から噴射された流動化液材は、吐出筒体１１の外側に設けられたガイド壁部１３に案内されつつ方向転換して、掘進方向Ｘ前方の切羽部３３に向けて、勢いよく噴射されることになる。

【0033】

吐出筒体１１の外側に設けられたガイド壁部１３は、上述のように、吐出部金物１８の一部として、吐出筒体１１と一体として成形された金属製の部分となっている。ガイド壁部１３は、吐出部金物１８が回転カッタ３２の円形基盤部３２ａや切削スポーク３２ｂに形成された嵌着穴１９に固着されことにより、吐出筒体１１の外側に、吐出筒体１１と同心状に配置された、円環状の部分として設けられている。ガイド壁部１３は、弾性スリーブ部材１４の後端部から掘進方向Ｘの後方に向けて噴射された流動化液材を、当該ガイド壁部１３の、底部を含む内周面に沿って方向転換するように案内して、掘進方向Ｘの前方の切羽部３３に向けて、流動化液材を噴射させる機能を備えている。

【0034】

また、本実施形態では、ガイド壁部１３は、好ましくは吐出部金物１８の底盤部１７との接続基端部から、掘進方向Ｘ前方側に向けて拡経する、テーパ状壁面部１３ａを備えており、これによって、弾性スリーブ部材１４の後端部から掘進方向Ｘの後方に向けて噴射されて、方向転換された流動化液材を、掘進方向Ｘの前方の切羽部３３に向けて、より広範囲にわたって、四方に向けて噴射させることができるようになっている。

【0035】

吐出筒体１１の先端部分に螺着されたナット状部材１５は、内周面に雌ネジ突条（図示せず）が形成された螺着開口を中央部分に備える、金属製の金物である。またナット状部材１５は、外周縁部から掘進方向Ｘ後方側に延設する、環状スカート部１５ａを有している。ナット状部材１５は、螺着開口の内周面の雌ネジ突条を、吐出筒体１１の閉塞された先端部１１ｂの側周面１１ａに形成された雄ネジ突条（図示せず）に、螺着することによって、好ましくは吐出筒体１１の側周面１１ａに装着された弾性スリーブ部材１４の先端面に、掘進方向Ｘ後方側の内側面を当接させることができる。これによって、回転カッタ３２を回転させつつシールド掘進機３０が掘進してゆく際に、弾性スリーブ部材１４が位置ずれしないように、位置決めすることが可能になる。

【0036】

また、ナット状部材１５は、吐出筒体１１の先端部１１ｂに螺着された際に、環状スカート部１５ａが、位置決めされた弾性スリーブ部材１４の掘進方向Ｘ前方側の先端部分を、外側から覆うようにして配置されるようになっている。本実施形態では、環状スカート部１５ａは、弾性スリーブ部材１４の先端部分の外周面との間に間隔を保持した状態で、弾性スリーブ部材１４の先端部分を外側から覆うようにして配置されている。環状スカート部１５ａは、好ましくは内周面を、弾性スリーブ部材１４の先端部分の外周面に、密着させた状態で取り付けることもできる（図５（ａ）、（ｂ）参照）。

【0037】

ナット状部材１５の環状スカート部１５ａが、液材吐出開口１２を覆って吐出筒体１１に装着された弾性スリーブ部材１４の先端部分を、外側から覆うようにして配置されていることにより、シールド掘進機３０を掘進方向Ｘに前進させながら、流動化液材を噴射させつつ回転カッタ３２によって切羽部３３の地盤を切削してゆく際に、切削された土砂は、環状スカート部１５ａを回り込むようにして、掘進方向Ｘ前方側に移動しなければ、弾性スリーブ部材１４の掘進方向Ｘ前方側の端部には至らなくなる。これによって、切削された土砂が、弾性スリーブ部材５５の掘進方向Ｘ前方側の端部の隙間には至らないようにすることができるので、掘進時の圧力によって切削された土砂が、吐出時にめくれ上がった弾性スリーブ部材５５の掘進方向Ｘ前方側の端部の隙間に入り込んで、閉塞することになるのを、効果的に回避することが可能になる。

【0038】

したがって、本実施形態によれば、ナット状部材１５に環状スカート部１５ａを設けただけの簡易な構成によって、泥土圧式のシールド掘進機３０を掘進方向Ｘに前進させながら、流動化液材を噴射させつつ回転カッタ３２によって切羽部３３の地盤を切削してゆく際に、弾性スリーブ部材１４の掘進方向Ｘ前方側の端部の隙間に、切削された土砂が入り込むことになるのを、効果的に回避することが可能になる。

【0039】

また、螺着されたナット状部材１５の環状スカート部１５ａの内周面を、弾性スリーブ部材１４の先端部分の外周面に密着させた状態としておけば（図５（ａ）、（ｂ）参照）、切削された土砂が環状スカート部１５ａを回り込むようにして掘進方向Ｘ前方側に移動しようとするのを遮断して、さらに効果的に、弾性スリーブ部材１４の掘進方向Ｘ前方側の端部の隙間に、切削された土砂が入り込むことになるのを回避することが可能になる。

【0040】

本実施形態では、回転カッタ３２の円形基盤部３２ａの中央部分に配置された供給部３２ｃ（図２参照）における流動化液材の供給部構造１０は、センタビット３２ｄの掘進方向Ｘ後方側の部分に設けられた、台形状切欠き部３２ｆにおいて、吐出筒体１１を円形基盤部３２ａから突出させていることで、正面側から見てセンタビット３２ｄと重なるように配置されている。これによって、センタビット３２ｄを緩衝壁部材部材として機能させて、泥土圧式のシールド掘進機３０を掘進方向Ｘに前進させながら回転カッタ３２によって切羽部３３の地盤を切削してゆく際に、切削時の圧力が直接的に中央部分の供給部構造１０に負荷されるのを、効果的に緩和することが可能になる。

【0041】

また、選択された切削スポーク３２ｂの端部分の配置された供給部３２ｃにおける流動化液材の供給部構造１０には、図２及び図４（ａ）に示すように、帯状緩衝壁部材３２ｇを、吐出筒体１１の径方向に延設すると共に、当該帯状緩衝壁部材３２ｇの内周面と吐出筒体１１の先端部１１ｂとの間に間隔を保持した状態で、掘進方向Ｘ前方側から見て吐出筒体１１と重なるように配置して、取り付けておくことができる。これにより当該帯状緩衝壁部材３２ｇ２ｄの機能によって、泥土圧式のシールド掘進機３０を掘進方向Ｘに前進させながら回転カッタ３２によって切羽部３３の地盤を切削してゆく際に、切削時の圧力が直接的に切削スポーク３２ｂの端部分の供給部構造１０に負荷されるのを、効果的に緩和することが可能になる。

【0042】

図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る流動化液材の供給部構造１０’，１０”を例示するものである。図５（ａ）に示す流動化液材の供給部構造１０’では、弾性スリーブ部材１４’は、例えば内側に軟質ゴム１４ａを配し、外側に硬質ゴム１４ｂを配した、半径方向２層構成のものとなっており、ゴムの収縮速度の相違によって、土砂の逆流防止を図ったものとなっている。図５（ｂ）に示す流動化液材の供給部構造１０”では、弾性スリーブ部材１４”は、例えば両端に硬質ゴム１４ｃを配し、中央に軟質ゴム１４ａを配した、軸方向３層構成のものとなっており、中央部から流動化液材を吐出させることにより、土砂の逆流防止を図ったものとなっている。その他の構成については、上記の実施形態と、同様となっている。

【0043】

これらの弾性スリーブ部材１４’，１４”を用いた流動化液材の供給部構造１０’，１０”によっても、上記の実施形態の流動化液材の供給部構造１０と、同様の作用効果が奏される。

【0044】

なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、ガイド壁部は、掘進方向前方側に向けて拡経する、テーパ状壁面部を備えている必要は必ずしもない。

【0045】

１０，１０’，１０” 流動化液材の供給部構造
１１ 吐出筒体
１１ａ 側周面
１１ｂ 先端部
１２ 液材吐出開口
１３ ガイド壁部
１３ａ テーパ状壁面部
１４，１４’，１４” 弾性スリーブ部材
１５ ナット状部材
１５ａ 環状スカート部
１８ 吐出部金物
１９ 嵌着穴
２０ 供給管
３０ 泥土圧式のシールド掘進機
３１ カッタチャンバ
３２ 回転カッタ
３２ａ 円形基盤部
３２ｂ 切削スポーク
３２ｃ 供給部
３２ｇ 帯状緩衝壁部材
３３ 切羽部
３４ カッタ駆動装置
３５ 隔壁
Ｘ 掘進方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】