特許 7183129 断面縮小セグメント、及び、断面縮小システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-25

(45)【発行日】2022-12-05

(54)【発明の名称】断面縮小セグメント、及び、断面縮小システム

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/08 20060101AFI20221128BHJP

【ＦＩ】

E21D11/08

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019152542

(22)【出願日】2019-08-23

(65)【公開番号】P2021031943

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-02-14

(73)【特許権者】

【識別番号】303056368

【氏名又は名称】東急建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001793

【氏名又は名称】弁理士法人パテントボックス

(72)【発明者】

【氏名】野口 聡

(72)【発明者】

【氏名】高松 伸行

(72)【発明者】

【氏名】田中 悠一

(72)【発明者】

【氏名】藤井 貴裕

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２９３６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－９３３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２０７７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平３－２３５１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１０－２８０８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－８２０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７０３５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シールドトンネルの断面変化点に設置される断面縮小セグメントであって、
略円筒状に組み立てられて、断面変化点において大径側となる、大径部と、
断面変化点において段差面を覆う妻部であって、前記大径部と一体にされる、妻部と、
前記妻部に対してトンネル軸方向切羽側に重ね合わされて、トンネル半径方向内向きにスライド移動可能に構成される、小径部と、
前記妻部と前記小径部の間に形成されるスライド機構と、
を備える、断面縮小セグメント。

【請求項2】

前記スライド機構は、前記妻部に形成された長孔と、前記小径部に形成されて前記長孔に挿入されるピンと、から構成される、請求項１に記載された、断面縮小セグメント。

【請求項3】

前記スライド機構の前記長孔には、前記長孔の開口面を閉塞し、かつ、前記ピンとともに移動するように構成されたシャッター部材が設置される、請求項２に記載された、断面縮小セグメント。

【請求項4】

前記スライド機構は、前記妻部又は小径部の一方に形成されたガイドレールと、他方に形成されて前記ガイドレールが挿入されるガイド溝と、から構成される、請求項１に記載された、断面縮小セグメント。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された断面縮小セグメントを使用した断面縮小システムであって、前記小径部を構成する小径部ユニットを、シールド機の鋼殻に連結する連結装置をさらに備える、断面縮小システム。

【請求項6】

請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された断面縮小セグメントを使用した断面縮小システムであって、前記小径部を構成する小径部ユニットを、トンネル半径方向内向きに移動させるジャッキをさらに備える、断面縮小システム。

【請求項7】

請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された断面縮小セグメントを使用した断面縮小システムであって、前記小径部を構成する小径部ユニットにトンネル円周方向に架け渡されるワイヤと、前記ワイヤに張力を加える巻取装置と、をさらに備える、断面縮小システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールドトンネルの断面変化点に設置される断面縮小セグメントに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、下水道、電力ケーブル、道路トンネルなどを掘削するために、シールド機や推進機を含む掘削機が使用されている。掘削機は、一般に、カッターヘッドを回転させながら掘進していく。そのため、掘削された断面は基本的に円形であり、その外径（掘削径）も一定となる。

【0003】

ところで、近年、例えば電力ケーブル洞道や上下水道トンネルの分岐・接合箇所や、鉄道トンネルの駅部や、道路トンネルの非常駐車帯などにおいて、断面を途中で拡大・縮小する必要が生じることがある。例えば、下水道では、下流に行くにしたがって水量が増し、大きな断面が必要になる。この場合、下流から掘進すると上流に行くにしたがって断面を縮小する必要がある。このように途中で断面を拡大・縮小するためには、立坑を設置して掘削機を途中で取り替える方法や、１台の掘削機を継続して使用しつつ断面を拡大する方法がある。しかし、前者の立坑を設置して掘削機を取り替える工法では、立坑を掘削する必要があることに加え、掘削機を２台準備し、さらに掘削機を入れ替える作業も必要となる、という課題があった。

【0004】

後者の掘削機の断面を拡大又は縮小可能な掘削機としては、具体的には以下に示す工法が知られている。すなわち、例えば特許文献１には、掘削機の外筒部の一部をラップさせておき、掘削中にこのラップ部を伸縮させることで掘削断面の拡大を掘進と同時に行う工法が知られている。

【0005】

さらに、掘削断面の変化部には、一般部のセグメントと異なる特殊なセグメントが必要となるところ、例えば特許文献２には、設置済みのセグメントの一部をトンネル円周方向に押し広げるようにして拡大する断面拡大セグメントが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第４１７６５１６号公報

【文献】特開２００１－８２０８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、この特許文献２の断面拡大セグメントには、断面変化部に断面拡大用のセグメントを設置することは記載されているものの、断面変化部に生じる空隙を鋼製ライナで埋めるようになっている。したがって、１リングの間で大きく断面を変化させることができない。ここでは断面拡大部を例として説明したが、断面縮小部でも同様に、断面変化部の土圧・水圧を支持する必要がある。

【0008】

そこで、本発明は、トンネル軸方向切羽側に向かって断面が縮小する断面変化点において断面縮小後の鋼殻と大径部のセグメントの間に生じる妻面の土圧・水圧を支持することのできる、断面縮小セグメントと、この断面縮小セグメントを使用した断面縮小システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記目的を達成するために、第１の発明の断面縮小セグメントは、シールドトンネルの断面変化点に設置される断面縮小セグメントであって、略円筒状に組み立てられて、断面変化点において大径側となる、大径部と、断面変化点において段差面を覆う妻部であって、前記大径部と一体にされる、妻部と、前記妻部に対してトンネル軸方向切羽側に重ね合わされて、トンネル半径方向内向きにスライド移動可能に構成される、小径部と、前記妻部と前記小径部の間に形成されるスライド機構と、を備えている。

【0010】

また、第２の発明の断面縮小セグメントは、前記スライド機構は、前記妻部に形成された長孔と、前記小径部に形成されて前記長孔に挿入されるピンと、から構成される。

【0011】

また、第３の発明の断面縮小セグメントは、前記スライド機構の前記長孔には、前記長孔の開口面を閉塞し、かつ、前記ピンとともに移動するように構成されたシャッター部材が設置される。

【0012】

また、第４の発明の断面縮小セグメントは、前記スライド機構は、前記妻部又は前記小径部の一方に形成されたガイドレールと、他方に形成されて前記ガイドレールが挿入されるガイド溝と、から構成される。

【0013】

また、第５の発明の断面縮小システムは、上述したいずれかの断面縮小セグメントを使用した断面縮小システムであって、前記小径部を構成する小径部ユニットを、シールド機の鋼殻に連結する連結装置をさらに備えている。

【0014】

また、第６の発明の断面縮小システムは、上述したいずれかの断面縮小セグメントを使用した断面縮小システムであって、前記小径部を構成する小径部ユニットを、トンネル半径方向内向きに移動させるジャッキをさらに備えている。

【0015】

また、第７の発明の断面縮小システムは、上述したいずれかの断面縮小セグメントを使用した断面縮小システムであって、前記小径部を構成する小径部ユニットに円周方向に架け渡されるワイヤと、前記ワイヤに張力を加える巻取装置と、をさらに備えている。

【発明の効果】

【0016】

このように、第１の発明の断面縮小セグメントは、大径部と、大径部と一体にされる妻部と、妻部に対してトンネル軸方向切羽側に重ね合わされて、トンネル半径方向内向きにスライド移動可能に構成される、小径部と、妻部と小径部の間に形成されるスライド機構と、を備えている。第１の発明の縮小セグメントのこのような構成によれば、小径部をスライド移動させることによって、断面変化点において妻面の土圧・水圧を支持することができる。

【0017】

また、第２の発明の断面縮小セグメントは、スライド機構は、妻部に形成された長孔と、小径部に形成されて長孔に挿入されるピンと、から構成されるため、妻部を固定した状態で、長孔の延びる方向に沿って小径部をスライド移動させることができる。

【0018】

また、第３の発明の断面縮小セグメントは、スライド機構の長孔には、長孔の開口面を閉塞し、かつ、ピンとともに移動するように構成されたシャッター部材が設置されるため、スライド移動された後に、妻面に接する地山から妻部内への肌落ち、湧水の妻部内への浸入を防止できる。

【0019】

また、第４の発明の断面縮小セグメントは、スライド機構は、妻部又は小径部の一方に形成されたガイドレールと、他方に形成されてガイドレールが挿入されるガイド溝と、から構成されため、妻部を固定した状態で、ガイドレールの延びる方向に沿って小径部をスライド移動させることができる。

【0020】

また、第５の発明の断面縮小システムは、小径部を構成する小径部ユニットを、シールド機の鋼殻に連結する連結装置をさらに備えているため、鋼殻を縮小することで、同時に小径部ユニットをトンネル半径方向内向きにスライド移動させることができる。

【0021】

また、第６の発明の断面縮小システムは、小径部を構成する小径部ユニットを、トンネル半径方向内向きに移動させるジャッキをさらに備えているため、ジャッキによって小径部ユニットを支持することで小径部ユニットをトンネル半径方向内向きにスライド移動させることができる。

【0022】

また、第７の発明の断面縮小システムは、小径部を構成する小径部ユニットにトンネル円周方向に架け渡されるワイヤと、ワイヤに張力を加える巻取装置と、をさらに備えているため、簡易な構成によって、ワイヤの張力によって各小径部ユニットを一度にトンネル半径方向内向きにスライド移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】掘削径を縮小した状態の掘削機の縦断面図である。

【図2】掘削径を縮小した状態の掘削機の横断面図である。

【図3】掘削径を拡大した状態の掘削機の縦断面図である。

【図4】掘削径を拡大した状態の掘削機の横断面図である。

【図5】実施例１の断面縮小セグメントの構成を説明する縮小前の斜視図である。

【図6】実施例１の断面縮小セグメントの構成を説明する縮小後の斜視図である。

【図7】小径部を構成する小径部ユニットの隙間閉塞構造の斜視図である。

【図8】妻部と小径部の間に形成されるスライド機構の断面図である。

【図9】長孔の開口面を閉塞するシャッター部材の斜視図である。

【図10】小径部ユニットと鋼殻の連結装置の断面図である。

【図11】小径部ユニットを支持するジャッキの断面図である。

【図12】小径部ユニットを引っ張るワイヤと巻取装置の正面図である。

【図13】実施例２の断面縮小セグメントの構成を説明する縮小前の斜視図である。

【図14】実施例２の断面縮小セグメントの構成を説明する縮小後の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。以下の実施例においては、掘削機としてシールド機１を備えるシールド工法を例として説明するが、これに限定されるものではない。

【実施例1】

【0025】

＜構成＞
（シールド機の全体構成）
まず、図１～図４を用いて本実施例の掘削機としてのシールド機１の全体構成を説明する。シールド機１は、全体として円筒形の切羽側の前胴部１Ａ（フード部及びガーダー部）と坑口側の後胴部１Ｂ（テール部）とから構成される。そして、本実施例のシールド機１は、掘削径を任意の比率で拡大又は縮小できるように構成された切削用回転体としてのカッターヘッド２０と、外径を任意の比率で拡大又は縮小できるように構成された隔壁３０と、外径を任意の比率で拡大又は縮小できるように構成された鋼殻４０（４０Ａ、４０Ｂ）と、を備えている。

【0026】

切削用回転体としてのカッターヘッド２０は、センターシャフト１１によって支持されており、センターシャフト１１をカッターモータ１２で回転駆動することで、回転するように構成されている。

【0027】

隔壁３０は、切羽の安定を図るための泥土又は泥水の圧力を保持するために、フード部（シールド本体の先端部）とガーダー部（シールド本体の中間部）との間に設置される。

【0028】

鋼殻４０は、シールド機１本体の外板部を構成しており、シールド機１外部からの土や地下水の流入を防止し、内部の装置群や作業空間を保護している。鋼殻４０は、前胴部１Ａに対応する前鋼殻４０Ａと後胴部１Ｂに対応する後鋼殻４０Ｂとから構成される。

【0029】

ここにおいて、本実施例の鋼殻４０は、複数の円筒殻片４１、・・・と、複数の円筒殻片４１、・・・を支持する複数の支柱ジャッキ４２、・・・と、から構成され、隣接する円筒殻片４１、・・・を中心に対して傾けて重ね合わせつつ支柱ジャッキ４２、・・・を伸縮させることによって、外径を任意の比率で拡大又は縮小できるように構成されている。

【0030】

この他、シールド機１は、図１、図３に示すように、シールド機１を切羽方向に推進させるシールドジャッキ１３、セグメントを所定の形状に組み立てるエレクタ１４、曲線施工や姿勢制御を実施するための中折れジャッキ１５、排土装置であるスクリューコンベア１６などの装置群を備えている。

【0031】

上述してきたように、シールド機１は、装置群を用いて地山を掘削してトンネル構造物を構築する。例えば、土圧式シールド工法の場合、カッターヘッド２０によって掘削した土砂を切羽と隔壁３０の間に充満させ、必要に応じて添加剤を注入し、土圧によって切羽の安定を図りながら掘進し、隔壁３０を貫通して設置されているスクリューコンベア１６で排土していく。

【0032】

その後、シールドジャッキ１３を部分的に解放しながら、エレクタ１４によってセグメントをリング状に組み立てる（一次覆工）。さらに、裏込め注入や、必要に応じて二次覆工を施して、トンネル構造物が完成する。以下、図５～図１２を用いて、本実施例の断面縮小セグメント５０の構成を説明する。

【0033】

（断面縮小セグメントの構成）
本実施例の断面縮小セグメント５０は、シールドトンネルの断面を相対的に大径の円形断面から小径の円形断面へと不連続に縮小する箇所である断面縮小部に設置される。断面縮小セグメント５０は、略円筒状に組み立てられて、断面変化点において大径側となる、大径部６１と、断面変化点において段差面を覆う妻部６２であって、大径部６１と一体にされる、妻部６２と、妻部６２（及び大径部６１）に対してトンネル軸方向切羽側に重ね合わされて、トンネル半径方向内向きにスライド移動可能に構成される、小径部６３と、妻部６２と小径部６３の間に形成されるスライド機構８０と、を備えている。すなわち、坑口側から切羽側に向かって、大径部６１、妻部６２、小径部６３の順に配置され、このうち大径部６１と妻部６２は一体に形成されている。

【0034】

大径部６１は、図５、図６に示すように、複数の円筒殻片である大径部ユニット６１０をトンネル円周方向に連続的に当接させることで、全体として略円筒形状に組み立てられる。大径部ユニット６１０は、後述する妻部６２を構成する妻部ユニット（６２０）と一体に構成される。

【0035】

妻部６２は、図５、図６に示すように、複数の扇形片（中心側を取り除いた扇形状）である妻部ユニット６２０をトンネル円周方向に連続的に当接させることで、全体として略ドーナツ板形状に組み立てられる。妻部ユニット６２０は、前述した大径部ユニット６１０と一体に構成される。したがって、トンネル縦断方向に切断すると、大径部ユニット６１０と妻部ユニット６２０とによってＬ字型の断面となる。

【0036】

小径部６３は、図５、図６に示すように、複数の円筒殻片である小径部ユニット６３０をトンネル円周方向に連続的に並設することで、全体として略円筒形状に組み立てられる。小径部ユニット６３０は、前述した妻部ユニット６２０に対して、スライド機構８０を介することでトンネル半径方向にスライド移動可能に構成される。より詳細に言うと、図５に示す縮径前の状態では、隣接する小径部ユニット６３０、６３０間には微小な隙間が生じる。図６に示す縮径後の状態では、隣接する小径部ユニット６３０、６３０間に隙間がなく両者が当接する。次に、この小径部ユニット６３０の隙間閉塞構造について説明する。

【0037】

小径部ユニット６３０の隙間閉塞構造は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、トンネル円周方向に開いたコ字状の固定部６３１と、固定部６３１内をトンネル円周方向にスライド移動するスライド部６３２と、から構成される。したがって、図７（ａ）に示す縮径前の状態では、固定部６３１とスライド部６３２の間にスペースを設けることによって、小径部ユニット６３０全体としてはトンネル円周方向に隙間が生じないようにしている。一方、図７（ｂ）に示す縮径後の状態では、固定部６３１とスライド部６３２の間にスペースが埋められることによって、小径部ユニット６３０全体としてトンネル半径方向内向きにスライド移動可能になっている。

【0038】

より具体的に言うと、最上部の隙間閉塞構造は、２つのコ字状の固定部６３１ｔ、６３１ｔと、１つのスライド部６３２ｔと、から構成される。そして、２つの固定部６３１ｔ、６３１ｔは、コ字の開口部が対向するように配置されており、この開口部間にスライド部６３２ｔがスライド自在に架け渡される。なお、図示しないが、最下部の隙間閉塞構造についても、ここで説明した最上部の隙間閉塞構造と略同様の構成とすることができる。

【0039】

一方、最上部及び最下部以外の一般部の隙間閉塞構造は、１つのコ字状の固定部６３１ｎと、１つのスライド部６３２ｎと、から構成される。そして、１つの固定部６３１ｎのコ字の開口部に、スライド部６３２ｎがスライド自在に配置される。スライド部６３２ｎの上側の端部は、隣接する固定部６３１ｔの背面側（開口部の反対側）に連結されている。

【0040】

そして、本実施例のスライド機構８０は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、小径部６３側に設置されるピン８１と、妻部６２側に形成される長孔８２と、から構成される。すなわち、各小径部ユニット６３０には、トンネル軸方向坑口側にピン８１が突設される。他方、各妻部ユニット６２０には、トンネル半径方向に（すなわち、放射状に）延びる長孔８２がトンネル軸方向切羽側を向くように形成される。なお、ここではスライド機構８０のうち「雄側」の構造として単純な棒状のピン８１について説明したが、これに限定されるものではなく、長孔８２（「雌側」）との接触部分にローラ部材等の摩擦を低減する構造をさらに備えることも可能である。

【0041】

そして、図８（ａ）に示すように、縮小前には、小径部ユニット６３０に固定されたピン８１は、小径部ユニット６３０がトンネル半径方向外側に位置しているため、長孔８２のトンネル半径方向外側に位置する。そして、図８（ｂ）に示すように、縮小後には、小径部ユニット６３０に固定されたピン８１は、小径部ユニット６３０がトンネル半径方向内側に移動しているため、長孔８２のトンネル半径方向内側に位置する。このとき、小径部ユニット６３０は、後述する駆動方法により、妻部ユニット６２０に対して相対的にトンネル半径方向内向きに移動する。したがって、小径部６３全体としては、縮小前の大径の円筒形状から、縮小後の小径の円筒形状へと、円形の外径を保持したままで半径が小さくなるように放射状に縮小することになる。

【0042】

そして、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例の断面縮小セグメント５０のスライド機構８０の長孔８２には、この長孔８２の開口面を閉塞し、かつ、ピン８１とともに移動するように構成されたシャッター部材８３が設置されている。より詳細に言うと、長孔８２の内部には、Ｕ字ガイド８４が設置されており、シャッター部材８３に対する土水圧を受けるとともに、可撓性を有するシャッター部材８３が移動しやすいように誘導している。したがって、ピン８１に固定されたシャッター部材８３は、ピン８１のトンネル半径方向内向きのスライド移動に追従するように移動して、地山側に露出した長孔８２の開口面を閉塞するようになっている（図８（ｂ）も参照）。

【0043】

シャッター部材８３の構造及び材質は、遮水性を有し、Ｕ字ガイド８４に沿って引き出されるように、長孔８２に平行な方向（トンネル半径方向）の剛性は小さく、かつ、長孔８２に作用する土水圧を支持できるように、長孔８２に直交する方向（トンネル周方向）及びピン８１に平行な方向（トンネル軸方向）の剛性が十分大きなものとすることが好ましい。具体的には、履帯、又は、板を波状に、若しくは、連結した鋼矢板のように連続的に折り曲げた形状により、この剛性を得ることが可能である。なお、履帯のように部材間に隙間がある場合、止水のためにシャッターの地山に面する側（外側）又は内側に、遮水シートを張り付けてシャッターの母材と連動することで止水性を確保することが好ましい。この他、長孔８２の面に沿ってスライドし、作用する土水圧を支持する構成、例えば、シャッター部材８３を円柱に巻き取る、又は雨戸の戸袋の様に、シャッター部材８３を板状のまま収納する構成であれば、ガイドはＵ字型に限定されず、長孔８２の背面に存在すればよい。

【0044】

なお、前述した履帯の形状については、遮水シート貼付による止水が必要になることから、履帯に貼り付けられた遮水シートが水圧に抵抗する時に履帯が遮水シートの受ける圧力を保持するように、例えば、腕時計のバンドのように、略楕円柱で、かつ、柱方向に貫通する円形の穴を２箇所に有する複数の略楕円柱からなり、その円形の穴に、円柱状の通し棒を通して千鳥状に連結された履帯のような、貼り付け面側が平滑な形状とすることが好ましい。

【0045】

（断面縮小システム－駆動源について－）
次に、図１０～図１２を用いて、スライド機構８０を使用した３つの断面縮小システムＳについて説明する。すなわち、図１０を用いて鋼殻４０に連結する第１のケースについて説明し、図１１を用いて専用のジャッキを使用する第２のケースについて説明し、図１２を用いてワイヤ及び巻取装置を使用する第３のケースについて説明する。

【0046】

第１のケースでは、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、断面縮小システムＳは、小径部６３を構成する小径部ユニット６３０を、シールド機の鋼殻４０に連結する連結装置７４をさらに備えている。連結装置７４は、小径部ユニット６３０から延びるブラケット７４ｂと、ブラケット７４ｂを鋼殻４０（円筒殻片４１）に固定する固定手段としてのボルト７４ａと、から構成される。このため、支柱ジャッキ４２を短縮することによって円筒殻片４１をトンネル半径方向内向きに移動させることによって、円筒殻片４１に固定された小径部ユニット６３０もトンネル半径方向内向きに移動して縮径するようになる。すなわち、縮径する駆動源としては、支柱ジャッキ４２を使用する。

【0047】

第２のケースでは、図１１に示すように、断面縮小システムＳは、小径部６３の小径部ユニット６３０を支持する専用のジャッキ７５をさらに備えている。このため、専用のジャッキ７５を短縮することによって、小径部ユニット６３０をトンネル半径方向内向きにスライド移動させることによって縮径している。すなわち、縮径する駆動源として、ジャッキ７５を使用する。ジャッキ７５は、図１２に示されている上下方向の他、他の方向にも小径部ユニット６３０の１個につきジャッキ７５を１基接続してトンネル半径方向内側に移動し縮径させることを基本とする。ただし、隣接する数個の縮径部を束ねて１基のジャッキ７５を用いてトンネル半径方向内側に移動し縮径させてもよい。

【0048】

第３のケースでは、図１２に示すように、断面縮小システムＳは、小径部６３を構成する小径部ユニット６３０に円周方向に架け渡されるワイヤ７７と、ワイヤ７７に張力を加える巻取装置としてのモータ７８と、をさらに備えている。すなわち、ワイヤ７７は、各小径部ユニット６３０を貫通して配置され、第１の端部は特定の小径部ユニット６３０に固定され、第２の端部はモータ７８が取り付けられたドラムに巻き回されている。

【0049】

このため、モータ７８を回転させてワイヤ７７を巻き取る引張力によって、縮径している。すなわち、縮径する駆動源としては、巻取装置としてのモータ７８の回転力を使用しており、個々の小径部ユニット６３０を少しずつ全体的にトンネル半径方向内側に引っ張ることに特徴がある。

【実施例2】

【0050】

次に、図１３及び図１４を参照しながら、実施例１とな異なる形態のスライド機構９０を有する断面縮小セグメント５０Ａについて説明する。

【0051】

まず構成について説明すると、本実施例の断面縮小セグメント５０Ａのスライド機構９０は、妻部ユニット６２０に形成されたガイドレール９１と、小径部ユニット６３０に形成されてガイドレール９１が挿入されるガイド溝９２と、から構成される。

【0052】

ガイドレール９１は、例えばＨ型鋼の半分を妻部ユニット６２０に埋設することによって形成され、トンネル半径方向に延びるＴ形断面のレール部材であり、大径部ユニット６１０及び妻部ユニット６２０の側（大径部側）に固定される。さらに、本実施例の妻部ユニット６２０には、内縁の端面から小径部ユニット６３０側に延びる薄肉のかかり部６２０ａが形成されており、ガイドレール９１の内側の端部が突き当たるようになっている。

【0053】

ガイド溝９２は、小径部ユニット６３０に形成される、トンネル半径方向から見てＴ型断面の溝である。さらに、本実施例の小径部ユニット６３０には、大径部側の内縁に前述したかかり部６２０ａの厚さと同じ程度の厚みの切欠部６３０ａが形成されている。

【0054】

したがって、図１３に示すように、縮小前には、小径部ユニット６３０がトンネル半径方向外側に位置しているため、小径部ユニット６３０に形成されたガイド溝９２もガイドレール９１のトンネル半径方向外側に位置する。そして、図１４に示すように、縮小後には、小径部ユニット６３０がトンネル半径方向内側に位置しているため、小径部ユニット６３０に形成されたガイド溝９２もガイドレール９１のトンネル半径方向内側に位置する。このとき小径部ユニット６３０は、前述した駆動方法によって、妻部ユニット６２０に対してトンネル半径方向内向きに移動するようになっている。この縮小後の状態では、図１４に示すように、妻部ユニット６２０のかかり部６２０ａは、小径部ユニット６３０の切欠部６３０ａに嵌合するようになっている。そして、小径部６３全体としては、縮小前の大径の円筒形状から、縮小後の小径の円筒形状へと、円形の外径を保持したままで半径が小さくなるように放射状に縮小することになる。なお、このガイド溝とガイドレールの向きは反対でもよい。即ち、小径部にガイドレールが、妻部にガイド溝が設けられてもよい。

【0055】

次に、本実施例のスライド機構９０を備える断面縮小セグメント５０Ａの奏する作用・効果について説明する。前述したように、本実施例のスライド機構９０は、妻部ユニット６２０に形成されたガイドレール９１と、小径部ユニット６３０に形成されてガイドレール９１が挿入されるガイド溝９２と、から構成されるため、妻部６２を固定した状態で、ガイドレール９１の延びる方向に沿って小径部６３をスライド移動させることができる。この際、雄側となる妻部６２側に開口部等が形成されないため、これを閉塞するためのシャッター部材等を設ける必要がない。

【0056】

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0057】

１ ：シールド機
１１ ：センターシャフト
１２ ：カッターモータ
１３ ：シールドジャッキ
１４ ：エレクタ
１５ ：中折れジャッキ
１６ ：スクリューコンベア
２０ ：カッターヘッド
３０ ：隔壁
４０ ：鋼殻
５０ ：断面縮小セグメント（実施例１）
５０Ａ ：断面縮小セグメント（実施例２）
６１ ：大径部
６１０ ：大径部ユニット
６２ ：妻部
６２０ ：妻部ユニット
６２０ａ：（妻部ユニットの）かかり部
６３ ：小径部
６３０ ：小径部ユニット
６３０ａ：（小径部ユニットの）切欠部
７４ ：連結装置
７４ａ ：ボルト
７４ｂ ：ブラケット
７５ ：ジャッキ
７７ ：ワイヤ
７８ ：モータ（巻取装置）
８０ ：スライド機構（実施例１）
８１ ：ピン
８２ ：長孔
８３ ：シャッター部材
８４ ：Ｕ字ガイド
９０ ：スライド機構（実施例２）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】