特許 7303779 トンネル掘削機

(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】2023-06-27

(45)【発行日】2023-07-05

(54)【発明の名称】トンネル掘削機

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/06 20060101AFI20230628BHJP

【ＦＩ】

E21D9/06 302J

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020099373

(22)【出願日】2020-06-08

(65)【公開番号】P2021193242

(43)【公開日】2021-12-23

【審査請求日】2022-10-28

(73)【特許権者】

【識別番号】516308364

【氏名又は名称】ＪＩＭテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大林 博彦

(72)【発明者】

【氏名】中野 聡

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】実開平０２－１１６５９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭４９－０００８２７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開平０８－１３５３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６４３１６５３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １／００－９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の掘削機本体と、
前記掘削機本体の内周面に沿って間隔を空けて設けられている複数のシールドジャッキと、
前記掘削機本体の内周面に沿って設けられており、前記シールドジャッキがそれぞれ挿通される複数の第１貫通孔を有し、前記第１貫通孔を傾動中心として前記掘削機本体の軸方向に対して傾動可能に前記シールドジャッキを支持するリングガーダと、
前記シールドジャッキの前端部と当接する当接面を有し、前記掘削機本体の推力を支持する推力支持部材と、
前記シールドジャッキの前端部を前記当接面に沿って前記掘削機本体の周方向に移動させることによって、前記シールドジャッキを傾動させる傾動アクチュエータと、
を備える、
トンネル掘削機。

【請求項2】

前記掘削機本体の径方向への前記シールドジャッキの前端部の移動を制限し、前記シールドジャッキの前端部の前記周方向への移動を案内する案内部を備える、
請求項１に記載のトンネル掘削機。

【請求項3】

前記シールドジャッキの前記軸方向への移動を制限する係止部を備える、
請求項１または２に記載のトンネル掘削機。

【請求項4】

前記シールドジャッキの前端部は、前記シールドジャッキの他の部分に対して前記掘削機本体の径方向の軸を中心として回動可能に設けられる、
請求項１～３のいずれか一項に記載のトンネル掘削機。

【請求項5】

２以上の前記シールドジャッキの前端部の前記周方向への移動を連動させる連動機構を備える、
請求項１～４のいずれか一項に記載のトンネル掘削機。

【請求項6】

前記連動機構は、前記リングガーダよりも前記軸方向の前方に前記掘削機本体の内周面に沿って配置され、前記周方向に回動可能に設けられる環状部材を含み、
前記環状部材は、前記シールドジャッキがそれぞれ挿通される複数の第２貫通孔を有する、
請求項５に記載のトンネル掘削機。

【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】

一般的に、トンネル掘削機は、カッタヘッドを回転させ、カッタヘッドの前面に装着された複数のカッタが前方の地盤に切羽を形成することにより、トンネルを掘削する。カッタヘッドは筒状の掘削機本体の前端部に取り付けられており、掘削機本体が前方に推進されることによって、トンネルが掘削される。掘削機本体内には、複数のシールドジャッキが、掘削機本体の内周面に軸方向に延びるように設けられ、リングガーダに挿通された状態で支持されている。シールドジャッキにより後方のセグメントが押され、掘削機本体に設けられた推力支持部材にシールドジャッキの前端部から推力が伝達されることによって、掘削機本体が推進される。

【0003】

トンネルの掘削中には、回転するカッタヘッドに対して地盤からの反力が作用することによって、トンネル掘削機が掘削機本体の軸方向を中心として回動するローリングと呼ばれる現象が生じる。そこで、ローリングを修正するために、シールドジャッキを掘削機本体の軸方向に対して傾動させる技術が提案されている。

【0004】

例えば、特許文献１には、シールドジャッキを傾動させる傾動アクチュエータ（具体的には、シールドジャッキとは異なるジャッキ）をリングガーダの近傍に設置し、傾動アクチュエータによって、シールドジャッキの前端部を傾動中心として当該シールドジャッキを掘削機本体の軸方向に対して傾動可能な構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－２４１２９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、シールドジャッキが挿通されるリングガーダの周囲には、掘削機本体の後端部から注入されるテールシール材（例えば、テールブラシのグリス）や裏込材の配管、および、エレクタ装置の支持部材などを設置するスペースを確保する必要がある。上記ローリングを修正するためのシールドジャッキの傾動機構がリングガーダの周囲に設置されると、リングガーダの周囲に十分なスペースを確保することが困難となる場合があった。例えば、上記特許文献１に開示されている技術では、シールドジャッキを傾動させる傾動アクチュエータ（具体的には、シールドジャッキとは異なるジャッキ）がリングガーダの近傍に設置されているため、リングガーダの周囲に十分なスペースを確保できないという問題があった。

【0007】

そこで、本発明は、このような課題に鑑み、リングガーダの周囲のスペースを確保しつつ、ローリングを修正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している。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機本体と、掘削機本体の内周面に沿って間隔を空けて設けられている複数のシールドジャッキと、掘削機本体の内周面に沿って設けられており、シールドジャッキがそれぞれ挿通される複数の第１貫通孔を有し、第１貫通孔を傾動中心として掘削機本体の軸方向に対して傾動可能にシールドジャッキを支持するリングガーダと、シールドジャッキの前端部と当接する当接面を有し、掘削機本体の推力を支持する推力支持部材と、シールドジャッキの前端部を当接面に沿って掘削機本体の周方向に移動させることによって、シールドジャッキを傾動させる傾動アクチュエータと、を備える。

【0009】

掘削機本体の径方向へのシールドジャッキの前端部の移動を制限し、シールドジャッキの前端部の周方向への移動を案内する案内部を備えてもよい。

【0010】

シールドジャッキの軸方向への移動を制限する係止部を備えてもよい。

【0011】

シールドジャッキの前端部は、シールドジャッキの他の部分に対して掘削機本体の径方向の軸を中心として回動可能に設けられてもよい。

【0012】

２以上のシールドジャッキの前端部の周方向への移動を連動させる連動機構を備えてもよい。

【0013】

連動機構は、リングガーダよりも軸方向の前方に掘削機本体の内周面に沿って配置され、周方向に回動可能に設けられる環状部材を含み、環状部材は、シールドジャッキがそれぞれ挿通される複数の第２貫通孔を有してもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、リングガーダの周囲のスペースを確保しつつ、ローリングを修正することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るトンネル掘削機の全体構成を示す断面模式図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係るリングガーダを示す背面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係るシールドジャッキが軸方向と平行な状態を示す上面図である。

【図4】本発明の第１の実施形態に係るシールドジャッキが軸方向に対して傾斜した状態を示す上面図である。

【図5】本発明の第１の実施形態に係るトンネル掘削機におけるシールドジャッキおよびその周囲の構成を示す側面図である。

【図6】本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るトンネル掘削機におけるシールドジャッキおよびその周囲の構成を示す上面図である。

【図7】本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るトンネル掘削機におけるシールドジャッキおよびその周囲の構成を示す上面図である。

【図8】本発明の第２の実施形態に係るトンネル掘削機におけるシールドジャッキおよびその周囲の構成を示す上面図である。

【図9】本発明の第２の実施形態の変形例に係るトンネル掘削機におけるシールドジャッキおよびその周囲の構成を示す上面図である。

【図10】図９に示す変形例に係る環状部材を示す背面図である。

【図11】図９に示す変形例に係るトンネル掘削機におけるシールドジャッキおよびその周囲の構成を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0017】

<第１の実施形態>
図１～図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係るトンネル掘削機１について説明する。

【0018】

まず、図１を参照して、トンネル掘削機１の全体構成について説明する。図１は、トンネル掘削機１の全体構成を示す断面模式図である。なお、図１中の矢印Ａ１は、トンネル掘削機１の進行方向を示す。以下、トンネル掘削機１の進行方向を前方向とも呼び、進行方向に対して逆方向を後方向とも呼ぶ。

【0019】

トンネル掘削機１は、地盤を掘削可能な土圧式（泥土圧式を含む。）のシールド掘削機である。図１に示すように、トンネル掘削機１は、掘削機本体１０を備える。掘削機本体１０は、筒状（具体的には、円筒状）である。掘削機本体１０の軸方向は、トンネル掘削機１の進行方向と一致する。以下では、掘削機本体１０の軸方向を単に軸方向とも呼び、掘削機本体１０の径方向を単に径方向とも呼び、掘削機本体１０の周方向を単に周方向とも呼ぶ。

【0020】

掘削機本体１０の前端には、カッタヘッド１１が設けられる。カッタヘッド１１は、略円盤状の回転体である。カッタヘッド１１の中心部には、カッタ回転軸１２の前端が嵌入されており、カッタヘッド１１は、カッタ回転軸１２を中心に回転可能に軸支されている。

【0021】

カッタヘッド１１は、外周リング１１ａと、内周リング１１ｂと、カッタスポーク１１ｃと、フィッシュテールカッタ１１ｄと、カッタビット１１ｅなどを有する。このうち、外周リング１１ａは、カッタヘッド１１の外周部を形成しており、内周リング１１ｂは、外周リング１１ａよりも径方向内側に配置されている。また、複数のカッタスポーク１１ｃは、カッタヘッド１１の前面において、カッタ回転軸１２を中心として放射状に配置されている。カッタヘッド１１の前面の中心部には、フィッシュテールカッタ１１ｄが着脱可能に装着されている。さらに、カッタスポーク１１ｃの前面には、多数のカッタビット１１ｅが着脱可能に装着されている。

【0022】

そして、カッタヘッド１１には、上記外周リング１１ａ、内周リング１１ｂおよびカッタスポーク１１ｃの相互の間に、複数の開口部が形成されている。当該開口部は、カッタヘッド１１によって地盤（切羽）を掘削した際に発生する掘削土砂を、掘削機本体１０内（後述するチャンバ１７内）に取り込むための掘削土砂取込口として機能する。

【0023】

掘削機本体１０におけるカッタヘッド１１よりも後方には、隔壁１３が配置されている。隔壁１３は、トンネル延伸方向に対して垂直に配置される円板状の壁体であり、隔壁１３の外周縁は掘削機本体１０の内周面１０ａに取り付けられる。カッタヘッド１１と隔壁１３は、軸方向（トンネル延伸方向）に所定間隔を空けて配置される。隔壁１３の後方側には、トンネル掘削機１の各種設備が配置されており、隔壁１３は、切羽で生じる掘削土砂から当該設備を隔離する。隔壁１３の下部には、掘削土砂を排出するための開口部である排出口１３ａが形成されている。

【0024】

隔壁１３の中心部には、カッタ回転軸１２が回転可能に支持されている。さらに、隔壁１３には、リング状の回転リング１４が、カッタ回転軸１２を中心として回転可能に支持されている。回転リング１４の前部には、複数の連結ビーム１５が周方向に所定の間隔で設けられている。複数の連結ビーム１５は、カッタヘッド１１と回転リング１４を連結する。連結ビーム１５の前端は、カッタヘッド１１の内周リング１１ｂとカッタスポーク１１ｃとの接続部に連結されている。一方、回転リング１４の後部には、外歯式のリングギヤ１４ａが設けられている。さらに、隔壁１３の後方にはカッタ旋回用モータ１６が設けられている。このカッタ旋回用モータ１６の駆動ギヤ１６ａは、回転リング１４のリングギヤ１４ａと噛み合っている。

【0025】

カッタ旋回用モータ１６を駆動させることにより、その駆動ギヤ１６ａの回転がリングギヤ１４ａから回転リング１４および連結ビーム１５に伝達される。これにより、カッタヘッド１１を、カッタ回転軸１２を中心として回転させることができる。この結果、回転するカッタヘッド１１の前面を地盤（切羽）に押し付けて、地盤を掘削することができる。

【0026】

カッタヘッド１１と隔壁１３との間には、チャンバ１７が画成されている。チャンバ１７は、カッタヘッド１１の後面と、隔壁１３の前面と、掘削機本体１０の内周面１０ａとにより区画された、略円柱状の空間である。カッタヘッド１１による地盤掘削に伴って発生する掘削土砂は、カッタヘッド１１に貫通形成された上記開口部（掘削土砂取込口）を通じて、チャンバ１７内に取り込まれる。チャンバ１７は、掘削土砂を一時的に蓄えるための空間（室）として機能する。チャンバ１７内に取り込まれた掘削土砂は、隔壁１３の下部にある排出口１３ａを通じて、チャンバ１７からスクリューコンベヤ１８内に排出される。

【0027】

スクリューコンベヤ１８は、掘削機本体１０内における隔壁１３の後方側に設けられる。スクリューコンベヤ１８は、掘削機本体１０内において、後方側に向かうにつれて上方に傾斜して配置される。スクリューコンベヤ１８の前端の開口部は、隔壁１３の排出口１３ａに接続されている。これにより、スクリューコンベヤ１８の内部空間は、隔壁１３の排出口１３ａを通じてチャンバ１７と連通する。スクリューコンベヤ１８内には、螺旋状の羽根を備えたスクリュー状の回転体であるスクリュー羽根１８ａが設けられている。スクリュー羽根１８ａを回転駆動させることで、チャンバ１７内に蓄えられた掘削土砂をスクリューコンベヤ１８内に取り込んで、掘削機本体１０の後方に向けて運搬し、排出することができる。

【0028】

また、掘削機本体１０の隔壁１３よりも後方側には、エレクタ装置（図示省略）が設けられる。エレクタ装置は、掘削機本体１０の軸方向、径方向および周方向（すなわち、トンネル延伸方向、トンネル径方向およびトンネル周方向）に移動可能に設けられる。エレクタ装置は、覆工部材であるセグメントＳを把持可能であり、把持したセグメントＳをトンネルＴの内壁面（坑壁）に沿って組み立てる。

【0029】

セグメントＳは、掘削されたトンネルＴの内壁面に沿った湾曲形状を有する環片である。上記エレクタ装置を駆動させることにより、複数のセグメントＳを周方向に沿ってリング状に組み立てることができる。これにより、トンネルＴの内壁面が複数のセグメントＳにより覆工され、内壁面の崩落を防止できる。

【0030】

さらに、掘削機本体１０内には、複数のシールドジャッキ１９が、周方向に相互に間隔を空けて設けられている。各シールドジャッキ１９は、内周面１０ａに沿って、トンネル延伸方向に延びるように設けられる。シールドジャッキ１９は、例えば、油圧ジャッキであるが、トンネル掘削機１の推力を発生可能であれば、他の種類のジャッキ、アクチュエータ等であってもよい。掘削機本体１０の内周面１０ａには、リングガーダ２０が取り付けられており、各シールドジャッキ１９は、リングガーダ２０と後述する推力支持部材２１により支持されている。

【0031】

リングガーダ２０は、略円環状の金属製の部材であり、内周面１０ａに沿って設けられている。リングガーダ２０の外周縁は、掘削機本体１０の内周面１０ａに取り付けられる。リングガーダ２０には、複数の貫通孔２０ａが、周方向に相互に間隔を空けて形成されている。各シールドジャッキ１９は、各貫通孔２０ａにそれぞれ挿通される。貫通孔２０ａは、本発明に係る第１貫通孔の一例に相当する。各シールドジャッキ１９の後端部側が、シールドジャッキ１９の貫通孔２０ａに当接している。

【0032】

シールドジャッキ１９は、基本的に、掘削機本体１０の軸方向に対して平行に伸びるように配置されている。ただし、後述するように、ローリング修正時には、シールドジャッキ１９は、貫通孔２０ａを傾動中心として、軸方向に対して傾動可能である。なお、傾動中心は、シールドジャッキ１９を傾動させるときのシールドジャッキ１９の回動中心となる点を意味する。本実施形態では、貫通孔２０ａの中心点が傾動中心Ｘに相当する（後述する図３、図４を参照）。

【0033】

また、掘削機本体１０内には、シールドジャッキ１９の前端部と当接する当接面２１ａを有し、掘削機本体１０の推力を支持する推力支持部材２１が設けられている。推力支持部材２１は、掘削機本体１０の推力を受け止め、掘削機本体１０に伝達する。推力支持部材２１は、略円環状の金属製の部材であり、リングガーダ２０より前方側において、内周面１０ａに沿って設けられている。推力支持部材２１の外周縁は、掘削機本体１０の内周面１０ａに取り付けられる。当接面２１ａは、例えば、平面であり、特にトンネル掘削機１の進行方向（軸方向）と直交する平面であることが好ましい。

【0034】

シールドジャッキ１９の後端には、伸縮可能な駆動ロッド１９ａが設けられている。駆動ロッド１９ａの先端は、既設のセグメントＳの前端面と対向している。シールドジャッキ１９の駆動ロッド１９ａを、後方に向けて伸長し、セグメントＳを押圧することにより、推力支持部材２１の当接面２１ａを介して、掘削機本体１０に推進反力（つまり、推力）を付与することができる。すなわち、シールドジャッキ１９がセグメントＳを押圧したときに発生する推力によって、掘削機本体１０は前進可能である。このように、トンネル掘削機１は、シールドジャッキ１９の前端部から掘削機本体１０に推力が伝達されるタイプのトンネル掘削機である。ただし、本明細書では中折れ機能を有しないトンネル掘削機１を説明するが、本発明に係るトンネル掘削機は、中折れ機能を有し、かつ、前胴が押されて推進するタイプのトンネル掘削機であってもよく、中折れ機能を有し、かつ、後胴が押されて推進するタイプのトンネル掘削機であってもよい。

【0035】

トンネルの掘削中には、トンネル掘削機１に対して地盤からの反力が作用することによって、トンネル掘削機１が軸方向を中心として回動するローリングが生じる。トンネル掘削機１では、ローリングを修正するために、シールドジャッキ１９が掘削機本体１０の軸方向に対して傾動可能となっている。図１では、シールドジャッキ１９およびその周囲の構成が簡略化して示されており、上記では、これらの構成の概略を説明した。トンネル掘削機１では、シールドジャッキ１９およびその周囲の構成を工夫することによって、リングガーダ２０の周囲のスペースを確保しつつ、ローリングを修正することが可能となる。

【0036】

以下、図２～図５を参照して、本実施形態に係るトンネル掘削機１におけるシールドジャッキ１９およびその周囲の構成について説明する。

【0037】

図２は、リングガーダ２０を示す背面図である。具体的には、図２は、リングガーダ２０を図１中の矢印Ａ１の方向（つまり、トンネル掘削機１の進行方向）から見た矢視図である。

【0038】

図３は、シールドジャッキ１９が軸方向と平行な状態を示し、図４は、シールドジャッキ１９が軸方向に対して傾斜した状態を示す上面図である。具体的には、図３および図４は、シールドジャッキ１９およびその周囲の構成を図１、図２中の矢印Ａ２の方向（つまり、径方向内向きの方向）から見た矢視図である。

【0039】

図５は、トンネル掘削機１におけるシールドジャッキ１９およびその周囲の構成を示す側面図である。具体的には、図５は、トンネル掘削機１におけるシールドジャッキ１９およびその周囲の構成を図２、図３、図４中の矢印Ａ３の方向（つまり、周方向）から見た矢視図である。

【0040】

図２～図５に示すように、リングガーダ２０は、複数の貫通孔２０ａが形成された略円環状のリングガーダ本体２０１と、各貫通孔２０ａに対応する位置にそれぞれ取り付けられる複数の保護部材２０２とを有する。なお、図２では、貫通孔２０ａの数（つまり、シールドジャッキ１９の数）が２０個である例が示されているが、貫通孔２０ａの数は２０個以外であってもよい。

【0041】

リングガーダ本体２０１の外周縁は、掘削機本体１０の内周面１０ａに取り付けられる。リングガーダ本体２０１には、複数の貫通孔２０１ａが、周方向に間隔を空けて設けられている。複数の貫通孔２０１ａは、例えば、周方向に等間隔に設けられている。保護部材２０２は、シールドジャッキ１９の外周部とリングガーダ本体２０１との接触を抑制し、シールドジャッキ１９を保護するための部材である。各保護部材２０２には貫通孔２０２ａが設けられており、各保護部材２０２は、リングガーダ本体２０１の各貫通孔２０１ａに対応する位置にそれぞれ設けられる。貫通孔２０１ａと貫通孔２０２ａとが同軸上で重畳するように、保護部材２０２がリングガーダ本体２０１に取り付けられる。保護部材２０２は、例えば、ボルト締結によってリングガーダ本体２０１に取り付けられる。このような貫通孔２０１ａおよび貫通孔２０２ａは、リングガーダ２０の貫通孔２０ａを構成する。

【0042】

図３および図４に示すように、貫通孔２０ａ（貫通孔２０１ａおよび貫通孔２０２ａ）にシールドジャッキ１９を挿通したときに、シールドジャッキ１９の外周部は、保護部材２０２の内周縁に当接し、リングガーダ本体２０１に接触しない。保護部材２０２は、金属製のシールドジャッキ１９と金属製のリングガーダ本体２０１とが直接接触して摩耗、破損等することを抑制できる材質（例えば、ゴム等の樹脂）によって形成される。後述するように、シールドジャッキ１９は、リングガーダ２０の貫通孔２０ａに挿通されて、リングガーダ２０により支持されつつ、貫通孔２０ａを傾動中心Ｘとして傾動可能である。このような傾動時であっても、シールドジャッキ１９とリングガーダ本体２０１の間に保護部材２０２が存在するので、両者の直接接触による摩耗、破損等を抑制できるとともに、シールドジャッキ１９の傾動動作が円滑になる。

【0043】

図３および図４に示すように、シールドジャッキ１９は、駆動ロッド１９ａと、ジャッキ本体１９ｂと、回動部材１９ｃとを有する。ジャッキ本体１９ｂは、略円筒状のシリンダである。ジャッキ本体１９ｂの後部側に駆動ロッド１９ａが配置され、ジャッキ本体１９ｂの前部側に回動部材１９ｃが配置される。駆動ロッド１９ａは、ジャッキ本体１９ｂに対して伸縮可能に収容される。回動部材１９ｃは、シールドジャッキ１９の前端部に相当し、推力支持部材２１の当接面２１ａと当接する。ジャッキ本体１９ｂの前端には半球状の連結部１９ｄが形成されており、連結部１９ｄがヒンジピン１９ｅによって回動部材１９ｃと接続されている。具体的には、回動部材１９ｃの後部には、半球状の穴が形成されており、当該穴に連結部１９ｄが嵌め込まれている。ヒンジピン１９ｅは、回動部材１９ｃおよび連結部１９ｄを掘削機本体１０の径方向（図３および図４における紙面に垂直な方向）に貫通してセットされており、掘削機本体１０の径方向に延びる回動軸となる。それにより、回動部材１９ｃがシールドジャッキ１９の他の部分に対してヒンジピン１９ｅ（径方向の回動軸）を中心として回動可能となる。

【0044】

ここで、図３および図４に示すように、掘削機本体１０内の推力支持部材２１付近には、シールドジャッキ１９を傾動させるための傾動ジャッキ２２が設けられている。傾動ジャッキ２２は、シールドジャッキ１９の回動部材１９ｃを推力支持部材２１の当接面２１ａに沿って掘削機本体１０の周方向（図３および図４における上下方向）に移動させる。傾動ジャッキ２２は、例えば、油圧ジャッキである。なお、傾動ジャッキ２２は、本発明に係る傾動アクチュエータの一例に相当する。

【0045】

具体的には、傾動ジャッキ２２は、推力支持部材２１の当接面２１ａに取り付けられており、掘削機本体１０の周方向に沿って延びるように配置される。傾動ジャッキ２２の先端には、伸縮可能な駆動ロッド２２ａが設けられている。駆動ロッド２２ａの先端は、例えば、ボルト締結などによって、シールドジャッキ１９の回動部材１９ｃに取り付けられている。図４に示すように、傾動ジャッキ２２の駆動ロッド２２ａを、掘削機本体１０の周方向に伸長し、回動部材１９ｃを当接面２１ａに沿って周方向に移動させることにより、シールドジャッキ１９を傾動させることができる。本実施形態に係るトンネル掘削機１では、例えば、各シールドジャッキ１９に対して１つの傾動ジャッキ２２が設けられる。

【0046】

なお、シールドジャッキ１９を傾動させるとき、回動部材１９ｃは、掘削機本体１０の周方向に沿って移動すればよく、この回動部材１９ｃの周方向に沿った移動の態様は種々の態様を含み得る。例えば、回動部材１９ｃは、掘削機本体１０の周方向に沿った接線方向に直線的に移動してもよく、あるいは、掘削機本体１０の周方向に沿って円弧状の軌跡で移動してもよい。また、シールドジャッキ１９を傾動させるとき、回動部材１９ｃは、上記の周方向に沿った移動に加えて、掘削機本体１０の軸方向へ若干移動してもよい。

【0047】

シールドジャッキ１９の傾動量（つまり、シールドジャッキ１９を傾動させるときの回動部材１９ｃの移動量）を段階的に調整可能とする観点では、傾動ジャッキ２２を中間ストロークの状態に維持することができることが好ましい。傾動ジャッキ２２を中間ストロークの状態に維持したい場合には、傾動ジャッキ２２のストローク量を検出するためセンサ（例えば、駆動ロッド２２ａの位置を検出する位置センサ）を利用して傾動ジャッキ２２のストローク量を制御してもよい。

【0048】

あるいは、傾動ジャッキ２２が中間ストロークの状態に維持されるように、駆動ロッド２２ａまたは回動部材１９ｃを移動しないように固定するストッパが用いられてもよい。ストッパは、例えば、傾動ジャッキ２２を中間ストロークの状態に維持する時に掘削機本体１０に取り付けられ、それ以外の時に掘削機本体１０から取り外されてもよい（つまり、着脱可能であってもよい）。例えば、図４に示すように、回動部材１９ｃにおける傾動ジャッキ２２に対して逆側と当接するように、ストッパとしてのピンＰ１を設ける（例えば、推力支持部材２１の当接面２１ａに設けられる穴に挿入する）ことによって、傾動ジャッキ２２を伸びないようにすることができる。また、例えば、図４に示すように、回動部材１９ｃにおける傾動ジャッキ２２側と当接するように、ストッパとしてのピンＰ２を設ける（例えば、推力支持部材２１の当接面２１ａに設けられる穴に挿入する）ことによって、傾動ジャッキ２２を縮まないようにすることができる。

【0049】

本実施形態に係るトンネル掘削機１では、カッタヘッド１１（図１を参照）は、進行方向（図１中の矢印Ａ１の方向）を向いて時計回りに（図２、図３、図４中では矢印Ａ３の方向に）回転する。ゆえに、トンネルの掘削中には、トンネル掘削機１に対して地盤からの反力が、進行方向を向いて反時計回りに（図２、図３、図４中では矢印Ａ３に対して逆方向に）作用する。ここで、図４に示すように、進行方向を向いて時計回りに（つまり、矢印Ａ３の方向に）回動部材１９ｃを移動させてシールドジャッキ１９を傾動させる。これによって、シールドジャッキ１９により掘削機本体１０に付与される推力を、進行方向（軸方向）の成分である推力と、周方向（進行方向を向いて時計回りの方向）の成分であるローリング修正力とに分けることができる。ゆえに、シールドジャッキ１９により掘削機本体１０に付与されるローリング修正力によって、地盤からトンネル掘削機１に作用する周方向の反力を打ち消すことができる。よって、ローリングを修正することができる。

【0050】

なお、カッタヘッド１１が進行方向を向いて反時計回りに回転する場合、トンネル掘削機１に対して地盤からの反力が、進行方向を向いて時計回りに作用する。ゆえに、この場合には、進行方向を向いて反時計回りに回動部材１９ｃを移動させることができるように傾動ジャッキ２２が設けられる。また、カッタヘッド１１の回転方向が進行方向を向いて時計回りの方向と反時計回りの方向とで切り替えられる場合、トンネル掘削機１に対して地盤からの反力が作用する方向は、進行方向を向いて反時計回りの方向と時計回りの方向とで切り替わる。ゆえに、この場合には、進行方向を向いて時計回りの方向と反時計回りの方向のいずれの方向にも回動部材１９ｃを移動させることができるように傾動ジャッキ２２が設けられる。

【0051】

さらに、本実施形態に係るトンネル掘削機１では、傾動ジャッキ２２を用いてシールドジャッキ１９の前端部（具体的には、回動部材１９ｃ）が当接面２１ａに沿って移動することによって、シールドジャッキ１９が傾動する。ゆえに、シールドジャッキ１９を傾動させるための機構（具体的には、傾動ジャッキ２２およびこれに付設される部材）をリングガーダ２０から進行方向側に離れた位置（具体的には、推力支持部材２１の近傍）に設置することができる。よって、リングガーダ２０の周囲のスペースを確保しつつ、ローリングを修正することが可能となる。また、シールドジャッキ１９の傾動中心Ｘが、貫通孔２０ａに配置されており、セグメントＳの押圧部分から近いので（つまり、図４中の距離Ｌ１が短いので）、セグメントＳを押圧する駆動ロッド１９ａの先端のローリング修正時における移動量を小さくする（つまり、図４中の距離Ｌ２を短くする）ことができる。さらに、シールドジャッキ１９の傾動中心Ｘがリングガーダ２０の貫通孔２０ａに配置されており、リングガーダ２０の周囲において、シールドジャッキ１９のローリング修正時における移動量を小さくすることができるので、リングガーダ２０の周囲のスペースのうち、シールドジャッキ１９の近傍のスペースを有効的に利用することができる。

【0052】

また、本実施形態に係るトンネル掘削機１では、セグメントＳに作用させる推力の反力は、シールドジャッキ１９の前端部に設けられた回動部材１９ｃから推力支持部材２１の当接面２１ａを介して掘削機本体１０に伝達される。ここで、回動部材１９ｃの前面が推力支持部材２１の当接面２１ａに対して平面で接しているので、例えば、後述する図６に示すトンネル掘削機１Ａのように円弧形状の部分で接する場合と比べて、ローリング修正のための回動部材１９ｃの移動を実現しながら、掘削機本体１０への推力の伝達を円滑化することができる。

【0053】

さらに、図５に示すように、本実施形態に係るトンネル掘削機１では、回動部材１９ｃを安定的に移動させるために、ガイドレール２３が設けられている。なお、図３および図４では、理解を容易にするために、ガイドレール２３が、二点鎖線によって簡略化して示されている。

【0054】

ガイドレール２３は、一対の案内部２３ａ、２３ａと、一対の係止部２３ｂ、２３ｂとを有する。案内部２３ａ、２３ａは、掘削機本体１０の径方向（図５における上下方向）への回動部材１９ｃの移動を制限し、回動部材１９ｃの周方向への移動を案内する。係止部２３ｂ、２３ｂは、シールドジャッキ１９の軸方向への移動を制限する。ここで、回動部材１９ｃの前端部における径方向両側には、径方向外側に張り出す張出部１９ｆ、１９ｆが形成されている。

【0055】

案内部２３ａは、推力支持部材２１の当接面２１ａから後方に突出している。案内部２３ａ、２３ａは、回動部材１９ｃの前端部を挟んで、径方向に間隔を空けて設けられる。各案内部２３ａは、各張出部１９ｆと対向している。一対の案内部２３ａ、２３ａの間隔は、回動部材１９ｃの前端部（つまり、張出部１９ｆ、１９ｆが形成されている部分）の径方向の幅と略一致している。各案内部２３ａは、周方向（具体的には、図５における紙面に垂直な方向）に沿って延びている。案内部２３ａ、２３ａによって、回動部材１９ｃの径方向への移動が制限され、回動部材１９ｃの周方向への移動が案内される。

【0056】

係止部２３ｂは、案内部２３ａの後端から他方の案内部２３ａに向かって張り出している。つまり、一対の係止部２３ｂ、２３ｂは、互いに近づく方向に、各案内部２３ａから張り出している。係止部２３ｂと当接面２１ａとの距離は、回動部材１９ｃの張出部１９ｆの軸方向の長さと略一致している。係止部２３ｂ、２３ｂによって、回動部材１９ｃの張出部１９ｆが係止されるため、シールドジャッキ１９の軸方向への移動が制限される。

【0057】

本実施形態では、シールドジャッキ１９を傾動させる傾動アクチュエータとして傾動ジャッキ２２が用いられるが、後述するように、傾動アクチュエータとして他のアクチュエータが用いられてもよい。ここで、用いられる傾動アクチュエータによっては、回動部材１９ｃの移動方向の安定性を十分には確保しにくい場合がある。そのような場合に、案内部２３ａ、２３ａの機能（つまり、回動部材１９ｃの周方向への移動を案内する機能）は、特に有効となる。また、シールドジャッキ１９の傾動動作は、シールドジャッキ１９の駆動ロッド１９ａを縮ませてセグメントＳの押圧を停止させた状態で行われることが想定される。この際、シールドジャッキ１９は軸方向（具体的には、後方）に動きやすい状態となる。ゆえに、シールドジャッキ１９を傾動させる際に、シールドジャッキ１９の軸方向への不要な動きを抑制するために、係止部２３ｂ、２３ｂの機能（つまり、シールドジャッキ１９の軸方向への移動を制限する機能）は、特に有効となる。

【0058】

上記では、ジャッキ本体１９ｂと当接面２１ａとの間に回動部材１９ｃが介在する例を説明したが、ジャッキ本体１９ｂの前端部が当接面２１ａと直接当接してもよい。以下、図６および図７を参照して、上記第１の実施形態の変形例として、シールドジャッキ１９と推力支持部材２１との当接部分の第１の変形例および第２の変形例を説明する。

【0059】

図６は、第１の変形例に係るトンネル掘削機１Ａにおけるシールドジャッキ１９Ａおよびその周囲の構成を示す上面図である。

【0060】

トンネル掘削機１Ａのシールドジャッキ１９Ａは、上記トンネル掘削機１のシールドジャッキ１９における回動部材１９ｃに相当する構成を有しない。トンネル掘削機１Ａでは、シールドジャッキ１９Ａのジャッキ本体１９ｂの前端面１９ｇが、推力支持部材２１の当接面２１ａと当接する。傾動ジャッキ２２の駆動ロッド２２ａの先端は、例えば、ボルト締結などによって、シールドジャッキ１９Ａの前端部（具体的には、前端面１９ｇの近傍の部分）に取り付けられている。図６において二点鎖線で示すように、傾動ジャッキ２２の駆動ロッド２２ａを、掘削機本体１０の周方向に伸長し、シールドジャッキ１９Ａの前端部を当接面２１ａに沿って周方向に移動させることにより、シールドジャッキ１９Ａを傾動させることができる。

【0061】

ジャッキ本体１９ｂの前端面１９ｇは、図６に示すように、径方向視において、進行方向（図６における左方向）に突出した湾曲形状、例えば、円弧形状を有する。これにより、シールドジャッキ１９Ａの前端部が当接面２１ａに沿って周方向に移動する際に、前端面１９ｇが当接面２１ａと常時接触している状態を維持することができる。ゆえに、シールドジャッキ１９Ａの前端部を安定的に移動させることができる。

【0062】

特に、前端面１９ｇは、径方向視において、リングガーダ２０の貫通孔２０ａ（具体的には、貫通孔２０ａの中心点（図６中の傾動中心Ｘ））を中心とする円弧形状を有することが好ましい。これにより、シールドジャッキ１９Ａが傾動する際に、前端面１９ｇのうち当接面２１ａと接触する箇所から貫通孔２０ａまでの距離を一定にすることができる。ゆえに、シールドジャッキ１９Ａが傾動することに伴ってシールドジャッキ１９Ａが当該シールドジャッキ１９Ａの軸方向に移動することを抑制することができる。よって、シールドジャッキ１９ＡとセグメントＳとの距離が変化することを抑制することができるので、シールドジャッキ１９Ａの駆動ロッド１９ａがセグメントＳを押圧することにより得られる掘削機本体１０の推力を十分に確保することができる。

【0063】

さらに、図６に示すように、トンネル掘削機１Ａでは、掘削機本体１０の径方向へのシールドジャッキ１９Ａの前端部の移動を制限し、シールドジャッキ１９Ａの前端部の周方向への移動を案内する案内部２３ａ－１と、シールドジャッキ１９Ａの軸方向への移動を制限する係止部２３ｂ－１とが設けられている。

【0064】

案内部２３ａ－１は、上述した案内部２３ａと同様に、推力支持部材２１から後方に突出して一対設けられ、シールドジャッキ１９Ａの前端部を挟んで、径方向に間隔を空けて設けられる。各案内部２３ａ－１は、周方向に沿って延びている。案内部２３ａ－１によって、シールドジャッキ１９Ａの前端部の径方向への移動が制限され、シールドジャッキ１９Ａの前端部の周方向への移動が案内される。

【0065】

係止部２３ｂ－１は、環形状を有し、シールドジャッキ１９Ａのジャッキ本体１９ｂに嵌合される。係止部２３ｂ－１は、ジャッキ本体１９ｂにおけるリングガーダ２０に対して前方の部分のうち、リングガーダ２０の近傍に設けられる。係止部２３ｂ－１の外径は、リングガーダ２０の貫通孔２０ａの内径よりも大きい。ゆえに、仮にシールドジャッキ１９Ａが当該シールドジャッキ１９Ａの軸方向（具体的には、後方）に移動した場合であっても、係止部２３ｂ－１がリングガーダ２０に係止されるため、シールドジャッキ１９Ａの軸方向への移動が制限される。

【0066】

図７は、第２の変形例に係るトンネル掘削機１Ｂにおけるシールドジャッキ１９Ｂおよびその周囲の構成を示す上面図である。

【0067】

トンネル掘削機１Ｂのシールドジャッキ１９Ｂは、トンネル掘削機１のシールドジャッキ１９における回動部材１９ｃに相当する構成を有しない。また、トンネル掘削機１Ｂの推力支持部材２１Ｂには、曲面の当接面２１ｂが形成されている。トンネル掘削機１Ｂでは、シールドジャッキ１９Ｂのジャッキ本体１９ｂの前端面１９ｈが、推力支持部材２１Ｂの当接面２１ｂと当接する。傾動ジャッキ２２の駆動ロッド２２ａの先端は、例えば、ボルト締結などによって、シールドジャッキ１９Ｂの前端部（具体的には、前端面１９ｈの近傍の部分）に取り付けられている。図７において二点鎖線で示すように、傾動ジャッキ２２の駆動ロッド２２ａを、掘削機本体１０の周方向に伸長し、シールドジャッキ１９Ｂの前端部を当接面２１ｂに沿って周方向に移動させることにより、シールドジャッキ１９Ｂを傾動させることができる。

【0068】

当接面２１ｂは、図７に示すように、径方向視において、進行方向（図７における左方向）に窪む円弧形状を有する。ジャッキ本体１９ｂの前端面１９ｈは、図７に示すように、径方向視において、進行方向に突出した湾曲形状、例えば、円弧形状を有する。当接面２１ｂとジャッキ本体１９ｂの前端面１９ｈの曲率は略一致しており、当接面２１ｂとジャッキ本体１９ｂの前端面１９ｈとは、互いに面接触する。これにより、シールドジャッキ１９Ｂの前端部が当接面２１ｂに沿って周方向に移動する際に、前端面１９ｈが当接面２１ｂと常時面接触している状態を維持することができる。ゆえに、シールドジャッキ１９Ｂの前端部をより安定的に移動させることができる。

【0069】

特に、当接面２１ｂおよび前端面１９ｈは、径方向視において、リングガーダ２０の貫通孔２０ａ（具体的には、貫通孔２０ａの中心点（図７中の傾動中心Ｘ））を中心とする円弧形状を有することが好ましい。これにより、シールドジャッキ１９Ｂが傾動する際に、前端面１９ｈから貫通孔２０ａまでの距離を一定にすることができる。ゆえに、シールドジャッキ１９Ｂが傾動することに伴ってシールドジャッキ１９Ｂが当該シールドジャッキ１９Ｂの軸方向に移動することを抑制することができる。よって、シールドジャッキ１９ＢとセグメントＳとの距離が変化することを抑制することができるので、シールドジャッキ１９Ｂの駆動ロッド１９ａがセグメントＳを押圧することにより得られる掘削機本体１０の推力を十分に確保することができる。

【0070】

さらに、図７に示すように、トンネル掘削機１Ｂでは、上述したトンネル掘削機１Ａと同様に、掘削機本体１０の径方向へのシールドジャッキ１９Ｂの前端部の移動を制限し、シールドジャッキ１９Ｂの前端部の周方向への移動を案内する案内部２３ａ－２と、シールドジャッキ１９Ｂの軸方向への移動を制限する係止部２３ｂ－２とが設けられている。案内部２３ａ－２および係止部２３ｂ－２の構成は、上述したトンネル掘削機１Ａの案内部２３ａ－１および係止部２３ｂ－１の構成と同様であるので、詳細な説明については省略する。

【0071】

本発明の第１の実施形態に係るトンネル掘削機１の効果について説明する。

【0072】

本実施形態に係るトンネル掘削機１は、掘削機本体１０と、複数のシールドジャッキ１９と、リングガーダ２０と、推力支持部材２１と、傾動ジャッキ２２とを備える。リングガーダ２０は、貫通孔２０ａ（第１貫通孔）を傾動中心Ｘとして掘削機本体１０の軸方向に対して傾動可能にシールドジャッキ１９を支持する。推力支持部材２１は、シールドジャッキ１９の前端部（具体的には、回動部材１９ｃ）と当接する当接面２１ａを有し、掘削機本体１０の推力を支持する。傾動ジャッキ２２は、シールドジャッキ１９の前端部を当接面２１ａに沿って掘削機本体１０の周方向に移動させることによって、シールドジャッキ１９を傾動させる。それにより、シールドジャッキ１９を傾動させるための機構をリングガーダ２０の周囲に設置することなく、ローリングを修正することができる。つまり、リングガーダ２０の周囲のスペースを確保しつつ、ローリングを修正することが可能となる。また、シールドジャッキ１９の傾動中心Ｘが、貫通孔２０ａに配置されており、セグメントＳの押圧部分から近いので、セグメントＳを押圧する駆動ロッド１９ａの先端のローリング修正時における移動量を小さくすることができる。

【0073】

また、本実施形態に係るトンネル掘削機１は、掘削機本体１０の径方向へのシールドジャッキ１９の前端部（例えば、回動部材１９ｃ）の移動を制限し、シールドジャッキ１９の前端部の周方向への移動を案内する案内部２３ａ、２３ａを備える。これにより、シールドジャッキ１９を傾動させる際に、シールドジャッキ１９の前端部の周方向への移動を安定化することができる。また、上述したように、シールドジャッキ１９の前端部の移動方向の安定性を十分には確保しにくい傾動アクチュエータが用いられる場合等に、案内部２３ａ、２３ａの機能（つまり、回動部材１９ｃの周方向への移動を案内する機能）は、特に有効となる。

【0074】

また、本実施形態に係るトンネル掘削機１は、シールドジャッキ１９の軸方向への移動を制限する係止部２３ｂ、２３ｂを備える。これにより、シールドジャッキ１９を傾動させる際に、シールドジャッキ１９の前端部の当接面２１ａに沿った移動をより安定化することができる。また、上述したように、シールドジャッキ１９の傾動動作は、シールドジャッキ１９の駆動ロッド１９ａを縮ませてセグメントＳの押圧を停止させた状態で行われることが想定される。ゆえに、シールドジャッキ１９を傾動させる際に、シールドジャッキ１９の軸方向への不要な動きを抑制するために、係止部２３ｂ、２３ｂの機能（つまり、シールドジャッキ１９の軸方向への移動を制限する機能）は、特に有効となる。

【0075】

また、本実施形態に係るトンネル掘削機１では、シールドジャッキ１９の前端部（具体的には、回動部材１９ｃ）は、シールドジャッキ１９の他の部分に対して掘削機本体１０の径方向の軸を中心として回動可能に設けられる。これにより、シールドジャッキ１９を傾動させる際に、シールドジャッキ１９の前端部以外の他の部分の姿勢が変化する一方で、姿勢の変化を伴わずにシールドジャッキ１９の前端部を当接面に沿って平行移動させることができる。上述したように、セグメントＳに作用させる推力の反力は、シールドジャッキ１９の前端部に設けられた回動部材１９ｃから推力支持部材２１の当接面２１ａを介して掘削機本体１０に伝達される。ここで、回動部材１９ｃの前面が推力支持部材２１の当接面２１ａに対して平面で接しているので、ローリング修正のための回動部材１９ｃの移動を実現しながら、掘削機本体１０への推力の伝達を円滑化することができる。また、シールドジャッキ１９の前端部の移動を簡易な機構（例えば、ガイドレール２３など）によって案内することができる。

【0076】

<第２の実施形態>
図８～図１１を参照して、本発明の第２の実施形態に係るトンネル掘削機２について説明する。

【0077】

まず、図８を参照して、トンネル掘削機２の構成について説明する。図８は、トンネル掘削機２におけるシールドジャッキ１９およびその周囲の構成を示す上面図である。

【0078】

第２の実施形態に係るトンネル掘削機２では、上述した第１の実施形態に係るトンネル掘削機１と比較して、２以上のシールドジャッキ１９の前端部（具体的には、回動部材１９ｃ）の周方向への移動を連動させる連動機構２４を備える点が異なる。具体的には、連動機構２４は、隣り合う２つのシールドジャッキ１９の回動部材１９ｃの周方向への移動を連動させる。

【0079】

図８に示すように、連動機構２４は、隣り合う２つのシールドジャッキ１９の回動部材１９ｃを連結する連結部材２５を含む。具体的には、連結部材２５は、隣り合う２つの回動部材１９ｃの間において、掘削機本体１０の周方向に延びている。連結部材２５は、例えば、ボルト締結などによって、各回動部材１９ｃに取り付けられている。

【0080】

傾動ジャッキ２２の駆動ロッド２２ａは、例えば、連結部材２５によって連結される２つの回動部材１９ｃのうちの一方の回動部材１９ｃのみに取り付けられている。傾動ジャッキ２２の駆動ロッド２２ａを、掘削機本体１０の周方向に伸長することによって、連結部材２５によって連結される２つの回動部材１９ｃを当接面２１ａに沿って周方向に移動させることができる。よって、連結部材２５により連結される２つのシールドジャッキ１９を、１つの傾動ジャッキ２２により連動させて傾動させることができる。したがって、上述した第１の実施形態に係るトンネル掘削機１では、各シールドジャッキ１９に対して１つの傾動ジャッキ２２を設ける必要があった一方で、第２の実施形態に係るトンネル掘削機２では、２つのシールドジャッキ１９に対して１つの傾動ジャッキ２２を設けることで足りる。ゆえに、傾動ジャッキ２２の設置数を半減することができる。

【0081】

なお、図８では、連結部材２５が隣り合う２つのシールドジャッキ１９の回動部材１９ｃを連結する例が示されているが、連結部材２５は隣り合う２つのシールドジャッキ１９における他の部分を連結してもよい。例えば、連結部材２５は、隣り合う２つのシールドジャッキ１９のジャッキ本体１９ｂを連結してもよい。

【0082】

また、図８に示すように、トンネル掘削機２では、上述したトンネル掘削機１と同様に、ガイドレール２３が設けられている。ゆえに、上述したトンネル掘削機１と同様に、回動部材１９ｃの安定的な移動が実現される。

【0083】

上記では、隣り合う２つのシールドジャッキ１９の回動部材１９ｃの周方向への移動が連動している例を説明したが、回動部材１９ｃの周方向への移動が連動するシールドジャッキ１９の数は、３つ以上であってもよい。以下、図９～図１１を参照して、本発明の第２の実施形態に対する変形例として、回動部材１９ｃの周方向への移動が連動するシールドジャッキ１９の数が第２の実施形態とは異なる例を説明する。

【0084】

図９は、変形例に係るトンネル掘削機２Ａにおけるシールドジャッキ１９およびその周囲の構成を示す上面図である。トンネル掘削機２Ａの連動機構２４Ａは、環状部材２６を含む。環状部材２６は、複数のシールドジャッキ１９の回動部材１９ｃの周方向への移動を連動させるための部材である。図１０は、図９に示す変形例に係る環状部材２６を示す背面図である。図１１は、トンネル掘削機２Ａにおけるシールドジャッキ１９およびその周囲の構成を示す側面図である。

【0085】

図９～図１１に示すように、環状部材２６は、略円環状であり、掘削機本体１０の内周面１０ａに沿って設けられている。環状部材２６は、周方向に回動可能に設けられる。具体的には、環状部材２６の外周縁は、掘削機本体１０の内周面１０ａに回動可能に支持されている。例えば、図１１の側面図に示すように、環状部材２６の前後には、一対の位置決め部材２７、２７が、環状部材２６を挟むように軸方向に間隔を空けて設けられている。各位置決め部材２７は、例えば、略円環状であり、掘削機本体１０の内周面１０ａに取り付けられている。各位置決め部材２７は、掘削機本体１０の内周面１０ａにおいて、周方向に間隔を空けて設けられる複数の部材であってもよい。位置決め部材２７、２７によって、環状部材２６は、軸方向に位置決めされる。

【0086】

なお、トンネル掘削機２Ａでは、環状部材２６が回動部材１９ｃの周方向への移動を案内する案内部としての機能を有する。また、トンネル掘削機２Ａでは、シールドジャッキ１９の軸方向への移動を制限する係止部２３ｂ－３が設けられている。係止部２３ｂ－３の構成は、上述したトンネル掘削機１Ａの係止部２３ｂ－１、および、トンネル掘削機１Ｂの係止部２３ｂ－２の構成と同様であるので、詳細な説明については省略する。なお、図９および図１１では、ジャッキ本体１９ｂにおけるリングガーダ２０に対して前方の部分のうち、リングガーダ２０の近傍に係止部２３ｂ－３が設けられているが、係止部２３ｂ－３は、ジャッキ本体１９ｂにおける環状部材２６に対して前方の部分のうち、環状部材２６の近傍に設けられていてもよい。

【0087】

環状部材２６には、複数の貫通孔２６ａが、周方向に間隔を空けて設けられている。複数の貫通孔２６ａは、具体的には、周方向に等間隔に設けられている。各シールドジャッキ１９は、各貫通孔２６ａにそれぞれ挿通される。貫通孔２６ａは、本発明に係る第２貫通孔の一例に相当する。環状部材２６は、リングガーダ２０よりも掘削機本体１０の軸方向の前方に配置される。具体的には、ジャッキ本体１９ｂの後端側がリングガーダ２０の貫通孔２０ａ内に配置される一方で、ジャッキ本体１９ｂの前端側が環状部材２６の貫通孔２６ａ内に配置される。

【0088】

トンネル掘削機２Ａでは、一部のシールドジャッキ１９（例えば、図９中の下側のシールドジャッキ１９）のみに対して傾動ジャッキ２２が設けられている。このように一部のシールドジャッキ１９のみに対して設けられている傾動ジャッキ２２の駆動ロッド２２ａを、掘削機本体１０の周方向に伸長することによって、一部のシールドジャッキ１９が傾動することに伴って環状部材２６が回動する。これにより、環状部材２６を介して他のシールドジャッキ１９（例えば、図９中の上側のシールドジャッキ１９）に掘削機本体１０の周方向の力が伝達される。よって、例えば、図１０に例示される環状部材２６によれば、全てのシールドジャッキ１９を連動させて傾動させることができる。したがって、トンネル掘削機２Ａでは、全てのシールドジャッキ１９に対して少なくとも１つの傾動ジャッキ２２を設けることによって、全てのシールドジャッキ１９を傾動させることができる。ゆえに、傾動ジャッキ２２の数をより効果的に低減することができる。

【0089】

なお、上記では、全てのシールドジャッキ１９の回動部材１９ｃの周方向への移動が連動する例を説明したが、全てのシールドジャッキ１９のうちの一部の複数のシールドジャッキ１９の回動部材１９ｃの周方向への移動が環状部材２６によって連動してもよい。例えば、環状部材２６の貫通孔２６ａのうちの一部の貫通孔２６ａが周方向に延びる長孔である場合、長孔に形成される貫通孔２６ａに挿通されるシールドジャッキ１９は、環状部材２６が回転しても傾動しない。なお、貫通孔２６ａのうち長孔に形成される貫通孔２６ａの数および配置は、特に限定されない。

【0090】

また、上記では、一部のシールドジャッキ１９に傾動ジャッキ２２が取り付けられており、傾動ジャッキ２２によって当該一部のシールドジャッキ１９が直接的に押圧される例を説明したが、傾動ジャッキ２２は、環状部材２６に取り付けられ、環状部材２６を直接的に押圧するように設けられていてもよい。この場合、傾動する各シールドジャッキ１９には、傾動ジャッキ２２の押圧力が環状部材２６を介して間接的に伝達される。

【0091】

本発明の第２の実施形態に係るトンネル掘削機２の効果について説明する。

【0092】

本実施形態に係るトンネル掘削機２は、２以上のシールドジャッキ１９の前端部（具体的には、回動部材１９ｃ）の周方向の移動を連動させる連動機構２４を備える。これにより、シールドジャッキ１９ごとに傾動ジャッキ２２を設けることなく、複数のシールドジャッキ１９を連動させて傾動させることができる。ゆえに、傾動ジャッキ２２の設置数を低減することができる。

【0093】

特に、図９の変形例に係るトンネル掘削機２Ａの連動機構２４Ａは、環状部材２６を含む。環状部材２６は、リングガーダ２０よりも軸方向の前方に掘削機本体１０の内周面１０ａに沿って配置され、周方向に回動可能に設けられる。環状部材２６は、シールドジャッキ１９がそれぞれ挿通される複数の貫通孔２６ａ（第２貫通孔）を有する。これにより、１つの環状部材２６により多数のシールドジャッキ１９をまとめて周方向に移動させることができるので、傾動ジャッキ２２の数をより効果的に低減することができる。

【0094】

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

【0095】

例えば、上記では、土圧式（泥土圧式を含む。）のトンネル掘削機１を説明したが、本発明に係るトンネル掘削機は、泥水式であってもよい。

【0096】

また、例えば、上記では、シールドジャッキ１９を傾動させる傾動アクチュエータとして傾動ジャッキ２２が用いられる例を説明したが、傾動アクチュエータとして油圧ジャッキ以外の他のアクチュエータが用いられてもよい。例えば、傾動アクチュエータとして、電動式のアクチュエータが用いられてもよい。

【0097】

また、例えば、上記では、図面を参照して、トンネル掘削機１、１Ａ、１Ｂ、２、２Ａの各構成要素を説明したが、図面における各構成要素の寸法および位置関係はあくまでも例示に過ぎないので、トンネル掘削機１、１Ａ、１Ｂ、２、２Ａの各構成要素の寸法および位置関係は図面に示す例に限定されない。

【産業上の利用可能性】

【0098】

本発明は、トンネル掘削機に利用できる。

【符号の説明】

【0099】

１、１Ａ、１Ｂ、２、２Ａ トンネル掘削機
１０ 掘削機本体
１０ａ 内周面
１１ カッタヘッド
１２ カッタ回転軸
１３ 隔壁
１４ 回転リング
１５ 連結ビーム
１６ カッタ旋回用モータ
１７ チャンバ
１８ スクリューコンベヤ
１９、１９Ａ、１９Ｂ シールドジャッキ
１９ａ 駆動ロッド
１９ｂ ジャッキ本体
１９ｃ 回動部材
１９ｄ 連結部
１９ｅ ヒンジピン
１９ｆ 張出部
１９ｇ 前端面
１９ｈ 前端面
２０ リングガーダ
２０ａ 貫通孔（第１貫通孔）
２１、２１Ｂ 推力支持部材
２１ａ、２１ｂ 当接面
２２ 傾動ジャッキ
２３ ガイドレール
２３ａ、２３ａ－１、２３ａ－２ 案内部
２３ｂ、２３ｂ－１、２３ｂ－２、２３ｂ－３ 係止部
２４、２４Ａ 連動機構
２５ 連結部材
２６ 環状部材
２６ａ 貫通孔（第２貫通孔）
２７ 位置決め部材
Ｌ１、Ｌ２ 距離
Ｐ１、Ｐ２ ピン
Ｓ セグメント
Ｔ トンネル
Ｘ 傾動中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】