特許 7270924 掘削機引戻し装置

(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】2023-04-28

(45)【発行日】2023-05-11

(54)【発明の名称】掘削機引戻し装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/06 20060101AFI20230501BHJP

【ＦＩ】

E21D9/06 301E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019076900

(22)【出願日】2019-04-15

(65)【公開番号】P2020176371

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2022-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000166432

【氏名又は名称】戸田建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】599111965

【氏名又は名称】株式会社アルファシビルエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100104927

【弁理士】

【氏名又は名称】和泉 久志

(72)【発明者】

【氏名】小山 正幸

(72)【発明者】

【氏名】中村 太三

(72)【発明者】

【氏名】市川 政美

(72)【発明者】

【氏名】請川 誠

(72)【発明者】

【氏名】小林 修

(72)【発明者】

【氏名】中山卓人

(72)【発明者】

【氏名】酒井 栄治

(72)【発明者】

【氏名】松元 文彦

(72)【発明者】

【氏名】榊原 政隆

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２６６９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０３１０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１５８３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１４２２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１１７３６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発進部から掘削機を発進させ、掘進しながら地中にトンネルを敷設し終えたならば、発進部からトンネルの内部を走行して掘削機を迎えに行き、掘削機の外殻を地中に残置し、掘削機の駆動装置をトンネル内を通して発進部まで引き戻して回収するための掘削機引戻し装置であって、
前記掘削機引戻し装置は、掘削機に対する牽引棒を複数本備え、装置本体に対して、回転軸によって装置本体の内外方向に揺動自在にアームが支持されるとともに、該アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記アームは走行前後方向に傾倒するとともに、アーム保持手段によって前記アームの傾倒角度が調整可能とされた走行脚を少なくとも２つ以上備え、
前記アーム保持手段は、前記アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされることを特徴とする掘削機引戻し装置。

【請求項2】

前記走行脚の内の少なくとも１つは前記アームが走行前後方向の一方側に傾倒し、前記走行脚の内の少なくとも１つは前記アームが走行前後方向の他方側に傾倒している請求項１記載の掘削機引戻し装置。

【請求項3】

発進部から掘削機を発進させ、掘進しながら地中にトンネルを敷設し終えたならば、発進部からトンネルの内部を走行して掘削機を迎えに行き、掘削機の外殻を地中に残置し、掘削機の駆動装置をトンネル内を通して発進部まで引き戻して回収するための掘削機引戻し装置であって、
前記掘削機引戻し装置は、掘削機に対する牽引棒を複数本備え、装置本体に対して、左右方向の回転軸によって伏仰方向に揺動自在に縦方向アームが支持されるとともに、該縦方向アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記縦方向アームは走行前後方向の一方側に傾倒するとともに、縦方向アーム保持手段によって前記縦方向アームの伏仰角度が調整可能とされた縦方向走行脚を上下一対で備え、前記縦方向アーム保持手段は、前記縦方向アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記縦方向アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされ、
前記装置本体に対して、上下方向の回転軸によって横方向に揺動自在に横方向アームが支持されるとともに、該横方向アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記横方向アームは走行前後方向の他方側に傾倒するとともに、横方向アーム保持手段によって前記横方向アームの開き角度が調整可能とされた横方向走行脚を左右一対で備え、前記横方向アーム保持手段は、前記横方向アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記横方向アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされることを特徴とする掘削機引戻し装置。

【請求項4】

前記装置本体に設けられた電動機によって駆動される原動スプロケットと、前記駆動タイヤの回転軸に設けられた従動スプロケットと、これらに巻回されたローラーチェーンとからなる回転伝達機構によって前記駆動タイヤを回転駆動させるようにしてある請求項１～３いずれかに記載の掘削機引戻し装置。

【請求項5】

前記駆動タイヤはパンクレスタイヤが用いられている請求項１～４いずれかに記載の掘削機引戻し装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば密閉型パイプルーフ工法やシールド工法などにおいて、掘削機による掘削を終えたならば、発進部から管の内部を走行して掘削機を迎えに行き、掘削機の外殻を地中に残置し、掘削機の駆動装置を管内を通して発進部まで引き戻して回収するための掘削機引戻し装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば推進工法では、発進立坑から推進機を入れ、掘削機によって地盤を掘進しながら掘削機に後続する管を敷設し、掘削機が到達立坑に到達したならば、到達立坑から掘削機を回収していたが、近年は地下空間の構築や拡幅で防護工を構築するために採用されるパイプルーフ工法において、到達立坑が確保できない場合、管の先端に密閉型掘削機を装着し、所定の推進距離を掘進し管を敷設した後、掘削機の外殻胴管（外殻）を地中に残置したまま、敷設した管内を通して掘削機の駆動装置（カッター含む）を発進立坑側まで引戻して回収したならば、次の管列に最設置し、発進立坑から再度掘削機を発進させて管を並列的に敷設する工事が行われている。

【0003】

例えば、下記特許文献１には、 先端の掘進機の後方に管を後続させ、推進機によって地盤を掘削しながら前進させ、掘削されていく削孔内に管を配設して管路を形成する地盤掘進工法に於いて、掘削を終えると掘進機の管内径より張り出した部分を管内に収まる位置まで縮退させ、推進機と管との連結を解いて掘進機を管内を介して掘削出発場所又は回収位置まで引き戻して掘削機を回収できるようにした地盤掘進工法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－４９９９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来は、前記掘削機を発進立坑側まで引き戻して回収する際に、従来は図１４に示されるように、発進立坑に設置したウインチ設備５０によって掘削機を牽引して回収を行っていた。

【0006】

しかしながら、ウインチによる牽引では、牽引力の調整や制御が難しいとともに、勾配がある場合や段差などへの引っ掛かりによる牽引力の増加なども懸念されていた。牽引力の過大な増加は、ワイヤの切断などの重大事故を引き起こす可能性もあり、非常に危険であるなどの問題があった。

【0007】

更に、牽引に時間を要することから、パイプルーフの施工サイクルに悪影響を及ぼし、工事が遅延するなどの原因となる問題もあった。

【0008】

そこで本発明の主たる課題は、掘削し終えた掘削機を敷設したトンネル内を通して発進部に引き戻して迅速かつ安全に回収するための掘削機引戻し装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、発進部から掘削機を発進させ、掘進しながら地中にトンネルを敷設し終えたならば、発進部からトンネルの内部を走行して掘削機を迎えに行き、掘削機の外殻を地中に残置し、掘削機の駆動装置をトンネル内を通して発進部まで引き戻して回収するための掘削機引戻し装置であって、
前記掘削機引戻し装置は、掘削機に対する牽引棒を複数本備え、装置本体に対して、回転軸によって装置本体の内外方向に揺動自在にアームが支持されるとともに、該アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記アームは走行前後方向に傾倒するとともに、アーム保持手段によって前記アームの傾倒角度が調整可能とされた走行脚を少なくとも２つ以上備え、
前記アーム保持手段は、前記アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされることを特徴とする掘削機引戻し装置が提供される。

【0010】

上記請求項１記載の発明に係る掘削機引戻し装置は、掘削機に対する牽引棒を複数本備えるとともに、駆動タイヤを有する走行脚を少なくとも２つ以上備える。前記走行脚は、装置本体に対して、回転軸によって装置本体の内外方向に揺動自在にアームが支持されるとともに、該アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記アームは走行前後方向に傾倒するとともに、アーム保持手段によって前記アームの傾倒角度が調整可能とされる。

【0011】

従って、駆動タイヤを有する走行脚を少なくとも２つ以上備えることにより、敷設したトンネルの少なくとも２側面に対してタイヤが接地することになり、掘削機引戻し装置がトンネル内を安定的に走行可能となる。前記走行脚はアーム保持手段によって傾倒角度が調整可能とされるため、異なる管断面に対して容易に対応可能となる。

【0012】

前記アーム保持手段は、前記アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされる。前記アーム保持手段は、長さ調整が可能なロッド状部材とすることによりアームの角度を調整して、異なる断面に対応可能となる。また、走行時の前記アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とすることにより、アームの揺れ、トンネルの段差などにも柔軟に対応可能となる。

【0013】

請求項２に係る本発明として、前記走行脚の内の少なくとも１つは前記アームが走行前後方向の一方側に傾倒し、前記走行脚の内の少なくとも１つは前記アームが走行前後方向の他方側に傾倒している請求項１記載の掘削機引戻し装置が提供される。

【0014】

上記請求項２記載の発明では、２つ以上の走行脚の内の少なくとも１つは前記アームが走行前後方向の一方側に傾倒し、かつ少なくとも１つは前記アームが走行前後方向の他方側に傾倒している。従って、後述するように、タイヤの回転方向により走行脚の内の少なくとも１つは（走行方向に対して後側に傾倒する走行脚）が広がる方向に回転モーメントが作用することになるため、駆動タイヤが壁面に圧着するため、タイヤがスリップを起こすことなく、安定的に走行することが可能となる。

【0015】

請求項３に係る本発明として、発進部から掘削機を発進させ、掘進しながら地中にトンネルを敷設し終えたならば、発進部からトンネルの内部を走行して掘削機を迎えに行き、掘削機の外殻を地中に残置し、掘削機の駆動装置をトンネル内を通して発進部まで引き戻して回収するための掘削機引戻し装置であって、
前記掘削機引戻し装置は、掘削機に対する牽引棒を複数本備え、装置本体に対して、左右方向の回転軸によって伏仰方向に揺動自在に縦方向アームが支持されるとともに、該縦方向アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記縦方向アームは走行前後方向の一方側に傾倒するとともに、縦方向アーム保持手段によって前記縦方向アームの伏仰角度が調整可能とされた縦方向走行脚を上下一対で備え、前記縦方向アーム保持手段は、前記縦方向アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記縦方向アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされ、
前記装置本体に対して、上下方向の回転軸によって横方向に揺動自在に横方向アームが支持されるとともに、該横方向アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記横方向アームは走行前後方向の他方側に傾倒するとともに、横方向アーム保持手段によって前記横方向アームの開き角度が調整可能とされた横方向走行脚を左右一対で備え、前記横方向アーム保持手段は、前記横方向アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記横方向アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされることを特徴とする掘削機引戻し装置が提供される。

【0016】

上記請求項３記載の発明は、掘削機引戻し装置の最適形態を示したものである。具体的に掘削機引戻し装置は、掘削機に対する牽引棒を複数本備えるとともに、駆動タイヤを有する上下一対の縦方向走行脚と左右一対の横方向走行脚とを備える。前記上下一対の縦方向走行脚は、装置本体に対して、左右方向の回転軸によって伏仰方向に揺動自在に縦方向アームが支持されるとともに、該縦方向アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記縦方向アームは走行前後方向の一方側に傾倒するとともに、縦方向アーム保持手段によって前記縦方向アームの伏仰角度が調整可能とされる。

【0017】

また、前記左右一対の横方向走行脚は、前記装置本体に対して、上下方向の回転軸によって横方向に揺動自在に横方向アームが支持されるとともに、該横方向アームの先端に駆動タイヤが支持され、かつ前記横方向アームは走行前後方向の他方側に傾倒するとともに、横方向アーム保持手段によって前記横方向アームの開き角度が調整可能とされる。

【0018】

従って、駆動タイヤを有する上下一対の縦方向走行脚と左右一対の横方向走行脚とを備えることにより、敷設した管の４側面に対してタイヤが接地することになり、掘削機引戻し装置がトンネル内を安定的に走行可能となる。前記上下一対の縦方向走行脚は縦方向アーム保持手段によって縦方向アームの伏仰角度が調整可能とされるとともに、前記左右一対の横方向走行脚は横方向アーム保持手段によって横方向アームの開き角度が調整可能とされているため、異なる管断面に対して容易に対応可能となる。

【0019】

本掘削機引戻し装置では、前記上下一対の縦方向走行脚の縦方向アームは走行前後方向の一方側に傾倒する一方で、前記左右一対の横方向走行脚の横方向アームは走行前後方向の他方側に傾倒するようになっている。従って、後述するように、タイヤの回転方向により上下一対の縦方向走行脚及び左右一対の横方向走行脚の内のどちらか一方の走行脚（走行方向に対して後側に傾倒する走行脚）が広がる方向に回転モーメントが作用することになるため、駆動タイヤが壁面に圧着するため、タイヤがスリップを起こすことなく、安定的に走行することが可能となる。

【0020】

前記縦方向アーム保持手段は、前記縦方向アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記縦方向アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされる。また、前記横方向アーム保持手段は、前記横方向アームと前記装置本体とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記横方向アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされる。

【0021】

前記縦方向アーム保持手段及び横方向アーム保持手段は、長さ調整が可能なロッド状部材とすることによりアームの角度を調整して、異なる断面に対応可能となる。また、走行時の前記縦方向アーム又は横方向アームの小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とすることにより、アームの揺れ、トンネルの段差などにも柔軟に対応可能となる。

【0022】

以上のように構成した掘削機引戻し装置によれば、自走機能により安定的にトンネル内を走行できるようになるため、掘削し終えた掘削機を掘削機の外殻を地中に残置し、掘削機の駆動装置を敷設したトンネル内を通して発進部に引き戻して迅速かつ安全に回収することが可能となる。

【0023】

請求項４に係る本発明として、前記装置本体に設けられた電動機によって駆動される原動スプロケットと、前記駆動タイヤの回転軸に設けられた従動スプロケットと、これらに巻回されたローラーチェーンとからなる回転伝達機構によって前記駆動タイヤを回転駆動させるようにしてある請求項１～３いずれかに記載の掘削機引戻し装置が提供される。

【0024】

上記請求項４記載の発明は、駆動タイヤの駆動機構を例示したものである。例えば、前記装置本体に設けられた電動機によって駆動される原動スプロケットと、前記駆動タイヤの回転軸に設けられた従動スプロケットと、これらに巻回されたローラーチェーンとからなる回転伝達機構によって前記駆動タイヤを回転駆動させるようにすることができる。

【0025】

請求項５に係る本発明として、前記駆動タイヤはパンクレスタイヤが用いられている請求項１～４いずれかに記載の掘削機引戻し装置が提供される。

【0026】

上記請求項５記載の発明は、駆動タイヤをパンクレスタイヤとするものである。トンネル内に突起物が存在する場合にもタイヤがパンクすることがないため安定走行に寄与するようになる。

【発明の効果】

【0027】

以上詳説のとおり本発明によれば、掘削し終えた掘削機を敷設したトンネル内を通して発進部に引き戻して迅速かつ安全に回収することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明に係る掘削機引戻し装置の側面図である。

【図2】本発明に係る掘削機引戻し装置の平面図である。

【図3】本発明に係る掘削機引戻し装置１の正面図である。

【図4】縦方向アーム保持手段５の平面図である。

【図5】スリップ防止機構の説明図（掘削機回収に向かう際）である。

【図6】スリップ防止機構の説明図（掘削機を回収する際）である。

【図7】掘削機の引戻し手順（その１）である。

【図8】掘削機の引戻し手順（その２）である。

【図9】掘削機の引戻し手順（その３）である。

【図10】掘削機の引戻し手順（その４）である。

【図11】掘削機の引戻し手順（その５）である。

【図12】掘削機の引戻し手順（その６）である。

【図13】掘削機の引戻し手順（その７）である。

【図14】掘削機を引戻しために設置したウインチ設備（従来例）である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

【0030】

本形態例では、推進工法によるパイプルーフ工法において、到達立坑が確保できない場合に、掘削機による掘削を終えたならば、発進立坑に掘削機を回収し、次の管列に最設置し、発進立坑から再度掘削機を発進させて管を並列的に敷設する工事例について詳述する。

【0031】

本発明に係る掘削引戻し装置１は、発進立坑（発進部）から掘削機を発進させ、掘進しながら地中にトンネル（管）を敷設し終えたならば、発進立坑からトンネルの内部を走行して掘削機を迎えに行き、掘削機の外殻を地中に残置したまま、掘削機の駆動装置（カッター含む）をトンネル内を通して発進立坑まで引き戻して回収するための装置である。

【0032】

具体的には、掘削用引戻し装置１は、図１に示されるように、装置本体２に対して、左右方向の回転軸１３によって伏仰方向に揺動自在に縦方向アーム３が支持されるとともに、該縦方向アーム３の先端に駆動タイヤ４が支持され、かつ前記縦方向アーム３は走行前後方向の一方側に傾倒するとともに、縦方向アーム保持手段５によって前記縦方向アーム３の伏仰角度が調整可能とされた縦方向走行脚６を上下一対で備えるとともに、図２に示されるように、前記装置本体２に対して、上下方向の回転軸１４によって横方向に揺動自在に横方向アーム７が支持されるとともに、該横方向アーム７の先端に駆動タイヤ８が支持され、かつ前記横方向アーム７は走行前後方向の他方側に傾倒するとともに、横方向アーム保持手段９によって前記横方向アーム７の開き角度が調整可能とされた横方向走行脚１０を左右一対で備えるものである。

【0033】

以下、更に具体的に詳述する。なお、前記上下一対の縦方向走行脚６、６及び左右一対の横方向走行脚１０、１０の一方側について説明を行い、他方側については同符号を付して説明を省略する。

【0034】

先ず、走行脚６，１０を支持する装置本体２は、フレーム部材などの組立てによって構成された基台であり、主として前記縦方向走行脚６の駆動タイヤ４を駆動するための電動機１１を２台搭載するとともに、前記横方向走行脚１０の駆動タイヤ８を駆動するための電動機１２を２台搭載している。また、前記縦方向走行脚６の縦方向アーム３を揺動自在に保持するための回転軸１３を備えるとともに、前記横方向走行脚１０の横方向アーム７を揺動自在に保持するための回転軸１４を備える。また、掘削機を牽引する際に使用する牽引棒１９を複数本、図示例では上下二段で２本ずつ、計４本の牽引棒１９を備える。

【0035】

＜縦方向走行脚６について＞
先ず最初に、図１に基づいて、上下一対で設けられる縦方向走行脚６について詳述する。

【0036】

前記縦方向アーム３は、左右方向の回転軸１３によって伏仰方向に揺動自在に支持されている。この縦方向アーム３の先端側には駆動タイヤ４が駆動可能に支持されている。前記縦方向アーム３は、走行前後方向の一方側に傾倒するように縦方向アーム保持部材５によって支持されている。すなわち、図示例では、縦方向アーム３は走行前後方向（水平方向）に対して、回転軸１３を基準に図面左方側に傾倒している。

【0037】

前記縦方向アーム保持手段５は、前記縦方向アーム３と前記装置本体２とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記縦方向アーム３の小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされる。具体的には、図４に示されるように、第１板材２０Ａと、この第１板材２０Ａの中央位置に一端が溶接等により結合された中央ロッド２０Ｂからなる略Ｔ字状の第１ロッド２０に対して、前記中央ロッド２０Ｂが貫通された第２板材２１を設ける。第１ロッド２０の両側にそれぞれ、前記第１板材２０Ａと前記第２板材２１を貫通する側部ロッド２２を設けるとともに、前記第１板材２０Ａと前記第２板材２１との間に側部ロッド２２を外嵌するようにスプリング２３を設ける。そして、前記側部ロッド２２を前記第２板材２１側でナット２４を締結するとともに、第１板材２０Ａ側でアーム連結金具２５を連結する。前記中央ロッド２０Ｂの他端は装置本体２側に設けられた球面受座２６を貫通するとともに、中央ロッド２０Ｂに球面ナット２７を締結することにより前記球面受座２６によって支承されるようになっている。

【0038】

従って、前記球面ナット２７を回転させて中央ロッド２０Ｂを螺退進させることによりアーム保持手段５の全長を調整することができ、前記縦方向アーム３の伏仰角度が調整可能となっている。また、前記側部ロッド２２を外嵌するスプリング２３を設けることにより弾性的に伸縮可能とされるとともに、前記中央ロッド２０Ｂの基端を球面ナット２７で締結することによりある程度の範囲で揺動回転可能となっている。従って、走行時に前記縦方向アーム保持手段５が前記縦方向アーム３の小さな揺動動作に追従するようになっているとともに、管路の段差などにも柔軟にも対応可能となっている。

【0039】

一方、前記回転軸１３には電動機１１によって駆動される原動スプロケット１５が設けられ、前記駆動タイヤ４の回転軸１８には従動スプロケット１６が設けられ、これら原動スプロケット１５と従動スプロケット１６との間にローラーチェーン１７が巻回されている。従って、電動機１１からの回転駆動力が変速機（図示せず）を介して前記原動スプロケット１５に伝達され、ローラーチェーン１６を介して従動スプロケット１６に伝達されることにより前記駆動タイヤ４が回転駆動されるようになっている。前記駆動タイヤ４は、管内に突起物が存在する場合にもタイヤがパンクすることがないようにパンクレスタイヤを使用することが望ましい。

【0040】

前記上下一対で設けられる縦方向アーム３，３はそれぞれの基端部に設けられた歯車２８、２８が歯合しており、上下一対で設けられる縦方向アーム３，３の伏仰角度が連動するようになっている。

【0041】

＜横方向走行脚１０について＞
次に、図２に基づいて、左右一対で設けられる横方向走行脚１０について詳述する。

【0042】

前記横方向アーム７は、上下方向の回転軸１４によって横方向に揺動自在に支持されている。この横方向アーム７の先端側には駆動タイヤ８が駆動可能に支持されている。前記横方向アーム７は、走行前後方向の他方側に傾倒するように横方向アーム保持部材９によって支持されている。すなわち、図示例では、横方向アーム７は走行前後方向（水平方向）に対して、回転軸１４を基準に図面右方側に傾倒している。

【0043】

前記横方向アーム保持手段９は、前記横方向アーム７と前記装置本体２とを連結するように設けられた長さ調整が可能なロッド状部材とされるとともに、走行時の前記横方向アーム７の小さな揺動動作に追従するために弾性的に伸縮可能とされる。つまり、前述した縦方向アーム保持手段５と同様の構造のものが横方向アーム保持手段９として用いられている。

【0044】

前記回転軸１４は電動機１２によって駆動される原動スプロケット３０が設けられ、前記駆動タイヤ８の回転軸３３には従動スプロケット３１が設けられ、これら原動スプロケット３０と従動スプロケット３１との間にローラーチェーン３２が巻回されている。従って、電動機１２からの回転駆動力が変速機（図示せず）を介して前記原動スプロケット３０に伝達され、ローラーチェーン３２を介して従動スプロケット３１に伝達されることにより前記駆動タイヤ８が回転駆動されるようになっている。前記駆動タイヤ８は、管内に突起物が存在する場合にもタイヤがパンクすることがないようにパンクレスタイヤを使用することが望ましい。

【0045】

前記左右一対で設けられる横方向アーム７，７はそれぞれの基端部に設けられた歯車２９，２９が歯合しており、左右一対で設けられる横方向アーム７，７の開き角度が連動するようになっている。

【0046】

＜スリップ防止機構について＞
次に、前記掘削機引戻し装置１におけるスリップ防止機構について、図５及び図６に基づいて詳述する。

【0047】

掘削機引戻し装置１は、前記上下一対の縦方向走行脚６、６と左右一対の横方向走行脚１０、１０とを備えるとともに、前記縦方向走行脚６の縦方向アーム３は走行前後方向（水平方向）に対して、回転軸１３を基準に一方側（図面左方側）に傾倒しており、前記横方向走行脚１０の横方向アーム７は走行前後方向（水平方向）に対して、回転軸１４を基準に他方側（図面右方側）に傾倒している。このような構造とすることによって、走行前後方向のいずれの方向であっても走行時にスリップ現象を防止するようにしている。

【0048】

先ず、掘削機を回収に向かう場合を図５に示す。掘削引戻し装置１は図面左方側に向かって走行することになる。この場合は、横方向走行脚１０が広がる方向に力が作用するため、横方向走行脚１０の駆動タイヤ８が管Ｐの内壁面に強く圧着しスリップが防止される。すなわち、図５(B)に示されるように、横方向アーム７は駆動タイヤ８が矢印Ｒ１の方向に回転する。このタイヤ回転によって横方向走行脚１０の先端（タイヤの回転軸３３）には走行方向に向かう力Ｆ１が発生する。横方向アーム７の回転中心は回転軸１４であるため、横方向アーム７には回転モーメントＭ１方向が作用する。この回転モーメントＭ１の回転方向は横方向走行脚１０が外側に広がる方向であるため、駆動タイヤ８が壁面に強く圧着するため、スリップを起こすことなく安定的に走行することができる。

【0049】

一方、縦方向アーム３は、図５(A)に示されるように、駆動タイヤ４が矢印Ｒ１の方向に回転する。このタイヤ回転によって縦方向走行脚６の先端（タイヤの回転軸１８）には走行方向に向かう力Ｆ１が発生する。縦方向アーム３の回転中心は回転軸１３であるため縦方向アーム３には回転モーメントＭ１が作用するが、この回転方向は管Ｐの内壁面から離れようとする方向であるため、駆動タイヤ４は壁面に対して軽く押し付けられる程度となる。

【0050】

次に、掘削機を引き戻して回収する場合を図６に示す。掘削引戻し装置１は図面右方側に向かって走行することになる。この場合は、縦方向走行脚６が広がる方向に力が作用するため、縦方向走行脚６の駆動タイヤ４が管Ｐの内壁面に強く圧着しスリップが防止される。すなわち、図６(A)に示されるように、縦方向アーム３は駆動タイヤ４が矢印Ｒ２の方向に回転する。このタイヤ回転によって縦方向走行脚６の先端（タイヤの回転軸１８）には走行方向に向かう力Ｆ２が発生する。縦方向アーム３の回転中心は回転軸１３であるため、縦方向アーム３には回転モーメントＭ２方向が作用する。この回転モーメントＭ２の回転方向は縦方向走行脚６が広がる方向であるため、駆動タイヤ４が壁面に強く圧着するため、スリップを起こすことなく安定的に走行することができる。

【0051】

一方、横方向アーム７は、図６(B)に示されるように、駆動タイヤ８が矢印Ｒ２の方向に回転する。このタイヤ回転によって横方向走行脚１０の先端（タイヤの回転軸３３）には走行方向に向かう力Ｆ２が発生する。横方向アーム７の回転中心は回転軸１４であるため横方向アーム７には回転モーメントＭ２が掛かるが、この回転方向は管Ｐの内壁面から離れようとする方向であるため、駆動タイヤ８は壁面に対して軽く押し付けられる程度となる。

【0052】

以上のように、掘削機引戻し装置１では、走行脚６（１０）の一方を走行前後方向の一方側に傾倒し、走行脚６（１０）の他方側を走行前後方向の他方側に傾倒して配置してあるため、前後どちらかの走行方向に対して、後方側に傾倒した側の走行脚６（１０）が広がる方向に回動しようとするため、この走行脚６（１０）が管の壁面に対して強く圧着するため、スリップを起こすことなく安定的に走行できるようになる。

【0053】

＜掘削機Ｓの回収手順について＞
次に、図７～図１３に基づいて、掘削機の回収手順について詳述する。

【0054】

図７に示されるように、掘削機４０が所定の到達位置まで掘進し、これに後続するように管Ｐを敷設したならば、掘削機４０のカッター４１を回転させながら方向修正ジャッキを全ストロークｘ（数十mm）押し出す。

【0055】

次に、図８に示されるように、カッター４１を回転させながら、方向修正ジャッキを全ストロークｘ（数十mm）引き戻す。

【0056】

次に、図９に示されるように、遠隔操作盤にてカッターを収納状態にした後、ゲートを開けて作業員が中に入り込み、排泥管内の土砂を除去し、湧水量及び地山の挙動を確認する。

【0057】

地山挙動の確認後、図１０に示されるように、ゲート及び点検窓を閉じて、後方設備・付属品の分割～解体作業までを行う。

【0058】

そして、図１１に示されるように、駆動部本体の固定ボルトをすべて取り外し、分離させたならば、図１２に示されるように、本掘削機引戻し装置１を掘削機４０の近傍位置まで到達させたならば、掘削機引戻し装置１の牽引棒１９を掘削機４０に連結し、引寄せ操作機４３によって掘削機４０を外殻胴管（外殻）からゆっくりと切り離す。

【0059】

その後は、図１３に示されるように、掘削機引戻し装置１によって掘削機４０（カッター含む）を牽引しながら管内を走行させて発進立坑まで引戻し回収を完了する。

【0060】

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、上下一対の縦方向走行脚６，６と左右一対の横方向走行脚１０，１０を有する構造の掘削機引戻し装置１について詳述したが、走行脚の方向に限定は無く、任意の方向に対して少なくとも２つ以上の走行脚を備えることでも良い。この場合、仮に走行脚を２つ備える場合は、これら２つの走行脚を１８０°方向に対向させて配置するのが望ましく、仮に走行脚を３つ備える場合は、中心角で１２０°方向にそれぞれ配置することが望ましい。更に、仮に走行脚を４つ備える場合は、上記形態例で示したように、上下方向に一対の走行脚と左右方向に一対の走行脚を備えることが望ましい。

【0061】

これらの場合において、前記走行脚の内の少なくとも１つは前記アームが走行前後方向の一方側に傾倒し、前記走行脚の内の少なくとも１つは前記アームが走行前後方向の他方側に傾倒していることが望ましい。

【0062】

(2)上記形態例では、角型管の例について詳述したが、管の断面形状は丸形であっても良い。本掘削機引戻し装置１は、円形、矩形の関係なく適用が可能である。

【0063】

(3)上記形態例では、水平方向に管Ｐを敷設するケースについて詳述したが、斜坑推進などの傾斜路であっても、掘削機引戻し装置１が自走機能を有するため容易に適用が可能である。

【0064】

(4)上記形態例では、推進工法における掘削機の例について詳述したが、本発明に係る掘削機引戻し装置１はシールド工法に対しても同様に適用が可能である。なお、この場合は、地中に設置されるトンネルはセグメントによって構成されることになる。

【0065】

(5)上記形態例では、掘削機は発進立坑から発進する例について説明したが、発進部は山の斜面外側から掘削機を発進させる場合や既に構築したトンネル内から発進させる場合もある。

【符号の説明】

【0066】

１…掘削機引戻し装置、２…装置本体、３…縦方向アーム、４…駆動タイヤ、５…縦方向アーム保持手段、６…縦方向走行脚、７…横方向アーム、８…駆動タイヤ、９…横方向アーム保持手段…、１０…横方向走行脚、１１・１２…電動機、１３・１４…回転軸、１５・３０…原動スプロケット、１６・３１…従動スプロケット、１７・３２…ローラーチェーン、１８・３３…タイヤの回転軸、４０…掘削機、Ｐ…管

【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】