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(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】2024-01-04
(45)【発行日】2024-01-15
(54)【発明の名称】トンネル掘削装置
(51)【国際特許分類】
E21D 9/10 20060101AFI20240105BHJP
E21D 9/06 20060101ALI20240105BHJP
【ＦＩ】
E21D9/10 G
E21D9/06 302E
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020058000
(22)【出願日】2020-03-27
(65)【公開番号】P2021156032
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2023-02-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】関山 直樹
(72)【発明者】
【氏名】荒川 拓
(72)【発明者】
【氏名】浅野 浩
(72)【発明者】
【氏名】寺田 紳一
(72)【発明者】
【氏名】森岡 栄一
【審査官】柿原 巧弥
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－０３６７７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２２１９８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０４７８９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２４１２９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５８９０７７１（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ２１Ｄ ９／１０
Ｅ２１Ｄ ９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、
前記カッタヘッドの周縁に配置された周縁プレートを有し、
前記周縁プレートは、連結部を介して折り畳み可能に前記カッタヘッドの側面に連結されており、
前記周縁プレートは、前記カッタヘッドの側面から外側に向かって突出した状態から前記カッタヘッドの側面よりも内側に位置する状態まで折り畳まれる、
トンネル掘削装置。
【請求項2】
複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、
前記カッタヘッド支持部の側方に配置された側方シューを有し、
前記側方シューは、
前記カッタヘッド支持部に接続された側方シュー前部と、
前記側方シュー前部の後側に配置され、前記側方シュー前部に対して回動可能に連結された側方シュー後部と、を有し、
前記側方シュー後部は、前記側方シュー前部との連結部を中心に後端が水平方向に回動可能である、
トンネル掘削装置。
【請求項3】
前記前胴部は、前記側方シューと前記カッタヘッド支持部を連結し、前記側方シューを、前記カッタヘッド支持部に近づく方向および前記カッタヘッド支持部から離れる方向に移動可能な第１リンク部を更に有する、請求項２に記載のトンネル掘削装置。
【請求項4】
前記折り曲げ部は、前記カッタヘッド支持部の上方に配置された上方シューを有し、
前記上方シューは、
上方シュー中央部と、
前記上方シュー中央部の幅方向の側方に配置され、前記上方シュー中央部に対して回動可能に連結された上方シュー側部と、を有し、
前記上方シュー側部は、前記上方シュー中央部との連結部を中心に、外側の端が上下方向に回動可能である、
請求項１～３のいずれか１項に記載のトンネル掘削装置。
【請求項5】
複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、
前記カッタヘッド支持部の上方に配置された上方シューを有し、
前記上方シューは、
前記カッタヘッド支持部に接続された上方シュー前部と、
前記上方シュー前部の後側に配置され、前記上方シュー前部に対して回動可能に連結された上方シュー後部と、を有し、
前記上方シュー後部は、前記上方シュー前部との連結部を中心に後端が上下方向に回動可能である、
トンネル掘削装置。
【請求項6】
前記前胴部は、前記上方シューと前記カッタヘッド支持部を連結し、前記上方シューを、前記カッタヘッド支持部に近づく方向および前記カッタヘッド支持部から離れる方向に移動可能な第２リンク部を更に有する、請求項４または５に記載のトンネル掘削装置。
【請求項7】
複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、前記カッタヘッド支持部の上方に配置された上方シューを有し、
前記上方シューは、
上方シュー中央部と、
前記上方シュー中央部の幅方向の側方に配置され、前記上方シュー中央部に対して回動可能に連結された上方シュー側部と、を有し、
前記上方シュー側部は、前記上方シュー中央部との連結部を中心に、外側の端が上下方向に回動可能であり、
前記上方シュー中央部は、
前記カッタヘッド支持部に接続された上方シュー中央前部と、
前記上方シュー中央前部の後側に配置され、前記上方シュー中央前部に対して回動可能に連結された上方シュー中央後部と、を有し、
前記上方シュー中央後部は、前記上方シュー中央前部との連結部を中心に後端が上下方向に回動可能である、
トンネル掘削装置。
【請求項8】
複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記折り曲げ部は、前記カッタヘッド支持部の上方に配置された上方シューを有し、
前記上方シューは、
上方シュー中央部と、
前記上方シュー中央部の幅方向の側方に配置され、前記上方シュー中央部に対して回動可能に連結された上方シュー側部と、を有し、
前記上方シュー側部は、前記上方シュー中央部との連結部を中心に、外側の端が上下方向に回動可能であり、
前記上方シュー側部は、
前記上方シュー中央部に接続された上方シュー側前部と、
前記上方シュー側前部の後側に配置され、前記上方シュー側前部に対して回動可能に連結された上方シュー側後部と、を有し、
前記上方シュー側後部は、前記上方シュー側前部との連結部を中心に後端が上下方向に回動可能である、
トンネル掘削装置。
【請求項9】
前記前胴部は、前記カッタヘッド支持部の下方に配置された下方シューと、
前記下方シューを、前記カッタヘッド支持部に近づく方向および前記カッタヘッド支持部から離れる方向に移動可能なアクチュエータと、を更に有する、
請求項１～８のいずれか１項に記載のトンネル掘削装置。
【請求項10】
複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記前胴部は、
前記カッタヘッド支持部の下方に配置された下方シューと、
前記下方シューを、前記カッタヘッド支持部に近づく方向および前記カッタヘッド支持部から離れる方向に移動可能なアクチュエータと、を更に有し、
前記下方シューは、前記カッタヘッド支持部に対して回動可能に設けられており、
前記アクチュエータは、油圧シリンダであり、
前記油圧シリンダは、前記下方シューの回転中心に配置されている、
トンネル掘削装置。
【請求項11】
複数のカッタを有するカッタヘッドと、前記カッタヘッドを支持するカッタヘッド支持部と、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能な折り曲げ部と、を有する前胴部と、
掘削を行う際の反力を得るためのグリッパ部を有し、前記前胴部の後方に配置されている後胴部と、を備え、
前記グリッパ部は、
前記後胴部の両側部に設けられた一対の側方グリッパと、
前記後胴部の下部に設けられた下方グリッパと、
前記後胴部の上部に設けられた上方グリッパと、を有し、
前記下方グリッパの下部には、車輪が設けられている、
トンネル掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、トンネルを掘削する際に用いられるトンネル掘削装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、土木作業において岩盤を掘削するためにトンネル掘削装置が用いられている。トンネル掘削装置は、機械前面にカッタを含むカッタヘッドと、機械後部の左右側面に設けられたグリッパ装置とを備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【0003】
このようなトンネル掘削装置では、左右のグリッパ装置をトンネル左右側壁に対して押し付けた状態で、カッタヘッドを回転させながらスラストシリンダを伸長させてカッタヘッドを岩盤に押し付けることによってトンネルを掘削していく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平１０－２２０１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、土木作業では前進しか行わず、従来のトンネル掘削装置では、後進が必要な坑内掘り鉱山に用いることができなかった。
【0006】
例えば、掘削したトンネル内壁にコンクリートやモルタルを吹き付けたり、支保工を設置した場合には、掘削時の内径よりもトンネル内径が小さくなる。そのため、トンネル掘削装置がトンネル内壁に干渉して後進することが出来なかった。
【0007】
また、坑内掘り鉱山の際には曲線施工されることが考えられるため、後進の際には、直線状に後進するだけなく、曲線状に後進する必要がある。曲線状に後進する場合には、たとえトンネル内径が小さくならない場合でもトンネル内壁と装置が干渉し後進することが出来ない場合があった。
【0008】
本開示は、後進することが可能なトンネル掘削装置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】
【0009】
本開示にかかるトンネル掘削装置は、前胴部と、後胴部と、を有する。前胴部は、カッタヘッドと、カッタヘッド支持部と、折り曲げ部と、を有する。カッタヘッドは、複数のカッタを有する。カッタヘッド支持部は、カッタヘッドを支持する。折り曲げ部は、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能である。後胴部は、グリッパ部を有する。グリッパ部は、掘削を行うための反力を得る。後胴部は、前胴部の後方に配置されている。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、後進することが可能なトンネル掘削装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1A】本開示の実施の形態に係るトンネル掘削装置の構成を示す斜視図。
【図10A】フェリフェラルプレートの掘削位置から収納位置への移動を説明するための側断面図。
【図10B】フェリフェラルプレートの掘削位置から収納位置への移動を説明するための側断面図。
【図10C】フェリフェラルプレートの掘削位置から収納位置への移動を説明するための側断面図。
【図10D】フェリフェラルプレートの掘削位置から収納位置への移動を説明するための側断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本開示にかかる実施の形態のトンネル掘削装置について図面を参照して説明する。
【0013】
本実施の形態のトンネル掘削装置は、ＴＢＭ（トンネルボーリングマシン）のうち、いわゆるグリッパＴＢＭ、ハードロックＴＢＭと呼ばれるものである。本実施の形態のトンネル掘削装置は、土木用だけでなく鉱山の坑内掘りに用いることができる。
【0014】
【0015】
本実施の形態のトンネル掘削装置１は、グリッパ部７０によってトンネル内壁に支持された状態でカッタヘッド２１を回転させて掘削を行う。
【0016】
本実施の形態のトンネル掘削装置１は、前胴部１１と、後胴部１２と、接続部１３と、メインビーム１４と、架台１５と、作業台１６と、ベルトコンベア１７と、リアサポート１８と、を有する。
【0017】
前胴部１１は、図１Ａに示すように、前端にカッタヘッド２１を有しており、岩盤の掘削を行う。後胴部１２は、前胴部１１の後側に配置されており、グリッパ部７０によってトンネル内壁に支持可能である。図には、前後方向がＡで示されており、前方向が矢印Ａ１で示され、後方向が矢印Ａ２で示されている。なお、矢印Ａは、後胴部１２に対して前胴部１１が屈曲せず、直線状に配置されている状態における前後方向を示す。また、図に示されている矢印Ｂは幅方向を示し、前後方向Ａに対して垂直であって水平な方向である。幅方向Ｂのうち前方向Ａ１を向いて左側方向をＢ１で示し、前方向Ａ１を向いて右側方向をＢ２で示す。
【0018】
接続部１３は、前胴部１１を後胴部１２に屈曲可能に接続する。接続部１３は、複数のスラストシリンダ１３ａを有しており、各々のスラストシリンダ１３ａの一端が前胴部１１に回動可能に接続され、他端が後胴部１２に回動可能に接続されている。
【0019】
図１Ｃは、図１ＢのＵＵ´矢視におけるメインビーム１４と後胴部１２を示す図である。メインビーム１４は、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、前胴部１１に回動可能な連結部材によって接続されており、後胴部１２をＡ方向に沿って前後に摺動可能に支持している。メインビーム１４は、後胴部１２から後方に向かって延びている。架台１５は、メインビーム１４の後端に回動可能に取り付けられている。作業台１６は、掘削後のトンネル内壁に網を張る作業を行うために設けられており、架台１５の上側に配置されている。
【0020】
ベルトコンベア１７は、前胴部１１から後胴部１２を通って架台１５の下側まで設けられており、カッタヘッド２１によって掘削された岩石、土砂等を後方に搬送する。
【0021】
リアサポート１８は、メインビーム１４に設けられており、後胴部１２を前進させる際にメインビーム１４を支持する。
【0022】
なお、図示してないが、架台１５の後方には、カッタヘッド２１、ベルトコンベア１７、複数のスラストシリンダ１３ａ、グリッパ部７０等を駆動する制御装置、電源装置、および油圧システム等が設けられた車両が繋がっている。
【0023】
（前胴部１１）
図２は、前胴部１１の構成を示す平断面模式図である。
図２は、前胴部１１の構成を示す平断面模式図である。
【0024】
前胴部１１は、カッタヘッド２１と、カッタヘッドサポート２２（カッタヘッド支持部の一例）と、バーチカルサポート２３と、サイドサポート２４、２５と、ルーフサポート２６と、複数のフェリフェラルプレート２７と、を有する。
【0025】
カッタヘッド２１は、前胴部１１の前端に設けられており、カッタヘッドサポート２２に対して回転可能に設けられている。カッタヘッド２１は、図１Ａに示すように、掘削側の表面に設けられた複数のローラカッタ８３と、掘削された岩石をカッタヘッド２１の内側に取り込むバケット８４とを有する。
【0026】
カッタヘッドサポート２２は、カッタヘッド２１の後側に配置されている。カッタヘッドサポート２２は、カッタヘッド２１を回転可能に支持する。
【0027】
バーチカルサポート２３、一対のサイドサポート２４、２５およびルーフサポート２６は、カッタヘッドサポート２２に取り付けられており、カッタヘッドサポート２２の周囲を囲むように配置されている。バーチカルサポート２３、一対のサイドサポート２４、２５およびルーフサポート２６は、掘削中の安定化のためにカッタヘッドサポート２２をトンネル抗壁に対して支持するためと、カッタヘッドサポート２２を坑壁からの岩の崩落等から保護するために設けられている。
【0028】
バーチカルサポート２３は、カッタヘッドサポート２２の下方に配置されている。一対のサイドサポート２４、２５は、カッタヘッドサポート２２の幅方向の両側に配置されている。ルーフサポート２６は、カッタヘッドサポート２２の上方に配置されている。
【0029】
複数のフェリフェラルプレート２７は、掘削時に発生する粉塵が前胴部１１から後胴部１２に移動することを遮るために前胴部１１に周方向に沿って配置されている。
【0030】
【0031】
カッタヘッド２１は、カッタヘッドサポート２２に回転自在に支持されている。
【0032】
カッタヘッド２１は、前面部８１と、側面部８２と、ローラカッタ８３と、バケット８４と、を有している。
【0033】
前面部８１は、掘削側の面であり、正面視において円状に形成されている。側面部８２は、筒状であって、前面部８１の外周端から後方に向かって形成されている。側面部８２は、図２に示すように、外面８２１と、後面８２２と、接続面８２３と、を有する。
【0034】
外面８２１は、前面部８１の外周端から後方向Ａ２に向かって延びるように設けられている。後面８２２は、外面８２１の後端から径方向内側に向かって延びるように設けられている。接続面８２３は、図２の断面図における位置では、後面８２２の径方向内側の端から後方向Ａ２に向かって延びた部分と、延びた部分の後端から径方向内側に向かって延びた部分を有しており、カッタヘッドサポート２２との連結部８０に接続されている。
【0035】
ローラカッタ８３は、前面部８１および側面部８２に複数設けられている。カッタヘッド２１の回転とともにローラカッタ８３も回転し、岩盤等の掘削を行う。
【0036】
バケット８４は、ローラカッタ８３によって削られた岩石、土砂をカッタヘッド２１の回転に従って掬い取り、前面部８１の後側に配置されているベルトコンベア１７上に移動させる。
【0037】
【0038】
バケット８４は、図３（ａ）に示すように前面部８１に複数設けられている。バケット８４は、図３（ａ）および図４に示すように、前面部８１の外周端近傍から側面部８２に亘って配置されている。本実施の形態では、バケット８４は、周方向に等間隔で６つ配置されている。
【0039】
バケット８４は、図５に示すように、側面部８２の外面８２１よりも外周側に突出している。なお、図３（ａ）に示すように、バケット８４の外周端８４ａの位置は、後述するフェリフェラルプレート２７の外周端２７ａと径方向における位置が概ね一致している。
【0040】
バケット８４は、図５に示すように、土砂や岩石を掬い取るスクレーパ部８４１を有している。スクレーパ部８４１は、カッタヘッド２１の回転方向（図５の矢印参照）と反対側の端に径方向に沿って設けられている。また、バケット８４は、スクレーパ部８４１に対向するように複数の突起８４２を有している。なお、径方向とは、正面視円形状の前面部８１の中心軸に対して垂直であって、中心軸に近づく方向または遠ざかる方向のことである。
【0041】
図３（ｂ）に示すように、前面部８１にはバケット８４を取り付ける取付部８５が設けられている。
【0042】
取付部８５は、図３（ｂ）に示すように、前面部８１の外縁から側面部８２に亘って溝状に形成されている。バケット８４は、取付部８５に配置され、複数のボルト８８によって固定されている。
【0043】
また、バケット８４は、トンネル掘削装置１が後進させる際に前胴部１１の外径を縮径するため側面部８２の外径に納まるように移動可能に構成されている。バケット８４を移動した状態が、図３（ｂ）に示されている。
【0044】
図４に示すように、掘削を行う際の掘削位置Ｐ１から内側の収納位置Ｐ２にバケット８４を移動させるために、取付部８５には、ガイド溝８６、８７が形成されている。
【0045】
ガイド溝８６は、第１部分８６１と、第２部分８６２と、を有する。第１部分８６１は、前後方向Ａに沿って形成されている。第２部分８６２は、第１部分８６１の前端から形成されている。第２部分８６２は、前方向Ａ１に向かうに従って内側に位置するように傾斜している。
【0046】
ガイド溝８７は、第１部分８７１と、第２部分８７２と、を有する。第１部分８７１は、前後方向Ａに沿って形成されている。第２部分８７２は、第１部分８７１の前端から形成されている。第２部分８７２は、前方向Ａ１に向かうに従って内側に位置するように傾斜している。
【0047】
ガイド溝８６は、ガイド溝８７の前側に設けられている。第１部分８６１は、第１部分８７１と直線上に並んで配置されている。第２部分８６２は、第２部分８７２と平行に形成されている。
【0048】
バケット８４には、ガイド溝８６とガイド溝８７の各々に嵌った２つの嵌合ピン８４３、８４４が設けられている。２つの嵌合ピン８４３、８４４は、前後方向Ａに沿って並んで配置されている。バケット８４が掘削位置Ｐ１に配置されている状態では、前側の嵌合ピン８４３は、ガイド溝８６の第１部分８６１に配置され、後側の嵌合ピン８４４は、ガイド溝８７の第１部分８７１に配置されている。
【0049】
バケット８４を掘削位置Ｐ１から収納位置Ｐ２に移動する際には、図４に示すように、格納用油圧シリンダ８９が取付部８５の内側に持ち込まれる。格納用油圧シリンダ８９の一端８９ａは、後面８２２に回動可能に取り付けられる。格納用油圧シリンダ８９の他端８９ｂは、バケット８４の前端近傍に回動可能に取り付けられる。
【0050】
次に、バケット８４を取付部８５に固定している複数のボルト８８が取り外される。
【0051】
次に、格納用油圧シリンダ８９が伸長されると、前側の嵌合ピン８４３が、ガイド溝８６の第１部分８６１から第２部分８６２に移動し、後側の嵌合ピン８４４が、ガイド溝８７の第１部分８７１から第２部分８７２に移動する。これによって、図６に示すように、バケット８４がガイド溝８６、８７に沿って前方内側に移動することになる。図６は、バケット８４が収納位置Ｐ２に移動した状態を示す側面図である。図７は、バケット８４が収納位置に移動した状態を示す正面図である。
【0052】
移動した後、バケット８４は、複数のボルト８８によって取付部８５に固定される。
【0053】
図７に示すように、バケット８４が収納位置Ｐ２に配置されている状態では、前胴部１１の側面部８２と径方向の位置が概ね一致している。すなわち、収納位置Ｐ２では、側面部８２の径内にバケット８４が収まっている。
【0054】
このように、バケット８４を掘削位置Ｐ１から収納位置Ｐ２に移動することによって、前胴部１１の外径を縮径することができる。
【0055】
【0056】
複数のフェリフェラルプレート２７（折り曲げ部の一例、周縁プレートの一例）の各々は、側面部８２に折り曲げ可能に配置されている。複数のフェリフェラルプレート２７は、側面部８２から外側に向かって突出するように配置されている。
【0057】
複数のフェリフェラルプレート２７は、周方向に沿って並んで配置されており、側面部８２の全周に亘っている。
【0058】
フェリフェラルプレート２７は、正面視において扇形状である。本実施の形態では、例えば６枚のフェリフェラルプレート２７が周方向に沿って配置されており、各々のフェリフェラルプレート２７は、概ね中心角が６０度の扇形状である。
【0059】
フェリフェラルプレート２７は、図９（ａ）に示すように、側面部８２の後面８２２の外側に複数の固定ボルト９４によって取り付けられている。
【0060】
また、後進する際に、前胴部１１が縮径可能なように、フェリフェラルプレート２７は、折り畳み可能に構成されている。
【0061】
フェリフェラルプレート２７は、ヒンジ部２８によって回転可能に後面８２２の後側に取り付けられている。ヒンジ部２８は、２つ設けられており、同軸上に並んで配置されている。各々のヒンジ部２８は、支持部材９２ａ、９２ｂと、回動軸部９３と、を有している。支持部材９２ａ、９２ｂは、フェリフェラルプレート２７に固定され、フェリフェラルプレート２７から後面８２２に向かって延びている。回動軸部９３は、内側に貫通孔を有している。貫通孔には、支持部材９２ａと支持部材９２ｂの端に繋がった軸部材が挿入されている。このような構成によって、フェリフェラルプレート２７は、回動軸部９３を中心として、その外周端２７ａが後方に向かって回動する。なお、回動軸がＯとして図８（ａ）に示されている。
【0062】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の背面図においてフェリフェラルプレート２７を後方に回動させた状態を示す図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の側面図においてフェリフェラルプレート２７を後方に回動させた状態を示す図である。
【0063】
図９（ｂ）に示すように、フェリフェラルプレート２７は、接続面８２３に沿うように後方に折り畳まれた状態となる。このため、前胴部１１の最も外側には、外面８２１が位置することになる。図８（ｂ）では、両隣のフェリフェラルプレート２７は折り畳まれていないが、全てのフェリフェラルプレート２７を折り畳むことによって、前胴部１１が縮径する。
【0064】
なお、図９（ｂ）には、折り畳む前のフェリフェラルプレート２７が二点鎖線で示されている。フェリフェラルプレート２７が、外面８２１から外側に突出している状態が掘削位置Ｑ１であり、フェリフェラルプレート２７が後方に折り畳まれた状態が収納位置Ｑ２として示されている。また、図９（ｂ）および図６には、フェリフェラルプレート２７が掘削位置Ｑ１に配置され、バケット８４が掘削位置Ｐ１に配置されている際の前胴部１１の外径が二点鎖線Ｓで示されている。
【0065】
【0066】
フェリフェラルプレート２７を掘削位置Ｑ１から収納位置Ｑ２に折り畳む際には、折り畳み治具９９が用いられる。
【0067】
折り畳み治具９９は、図１０Ｂに示すように、棒状のネジ部９９１と、ネジ部９９１の先端にネジ部９９１に対して回転可能な先端部９９２と、ネジ部９９１と螺合しており、折り畳み治具９９を後面８２２に支持する支持部９９３と、を有する。支持部９９３には、貫通したネジ穴が形成されており、そのネジ穴にネジ部９９１が挿通されている。
【0068】
図１０Ａに示すように、後面８２２には、貫通孔８２２ａが形成されている。フェリフェラルプレート２７の前面には、貫通孔８２２ａを通して、折り畳み治具９９の先端が回転可能に取り付けられる取付部材２７１が設けられている。
【0069】
図１０Ａに示すように、フェリフェラルプレート２７を後面８２２に固定している複数の固定ボルト９４が取り外される。
【0070】
次に、図１０Ｂに示すように、折り畳み治具９９が取り付けられる、折り畳み治具９９は、支持部９９３が後面８２２の貫通孔８２２ａの下側に取り付けられ、先端部９９２が、フェリフェラルプレート２７に設けられた取付部材２７１に取り付けられる。
【0071】
次に、図１０Ｃに示すように、折り畳み治具９９のネジ部９９１が回転されると、支持部９９３に支持されているネジ部９９１および先端部９９２が回動しながら後方に向かって進む。先端部９９２およびネジ部９９１が後面８２２の貫通孔８２２ａに挿入され、先端部９９２によって押されて取付部材２７１およびフェリフェラルプレート２７がヒンジ部２８の回動軸Ｏを中心に後方に回動する。
【0072】
【0073】
このように、全てのフェリフェラルプレート２７を掘削位置Ｑ１から収納位置Ｑ２に移動することによって、前胴部１１の外径を縮径することができる。
【0074】
なお、バケット８４を収納位置Ｐ２に移動し、フェリフェラルプレート２７を収納位置Ｑ２に移動する際には、側面部８２に設けられているローラカッタ８３は内側に引き込まれて固定される。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）に、側面部８２に設けられているローラカッタ８３が８３´として示されている。
【0075】
（バーチカルサポート２３）
図１１は、バーチカルサポート２３を示す斜視図である。図１２は、前側から視たバーチカルサポート２３を示す正面図である。図１３は、バーチカルサポート２３の平面図であり、一点鎖線で囲まれている部分は図１２のＣＣ´間の矢視断面図を示す。図１４は、図１２のＤＤ´間の矢視断面図である。
図１１は、バーチカルサポート２３を示す斜視図である。図１２は、前側から視たバーチカルサポート２３を示す正面図である。図１３は、バーチカルサポート２３の平面図であり、一点鎖線で囲まれている部分は図１２のＣＣ´間の矢視断面図を示す。図１４は、図１２のＤＤ´間の矢視断面図である。
【0076】
バーチカルサポート２３は、図１４に示すように、取付部材３１と、ガイド３２と、油圧シリンダ３３と、バーチカルシュー３４と、外周部３５と、を有する。
【0077】
取付部材３１は、板状であって、図１２に示すように、ボルト等によってカッタヘッドサポート２２の下部２２ｄに固定されている。
【0078】
ガイド３２は、円筒状であって、図１４に示すように取付部材３１の下面３１ａに配置されている。ガイド３２は、取付部材３１に固定されている。ガイド３２は、その中心軸が取付部材３１に対して垂直になるように配置されている。取付部材３１およびガイド３２は、カッタヘッドサポート２２に固定されている。
【0079】
油圧シリンダ３３は、図１４に示すように、取付部材３１の下側に配置されており、取付部材３１に固定されている。油圧シリンダ３３は、上下方向に伸縮可能である。油圧シリンダ３３は、ピストン３３１と、ロッド３３２と、シリンダ３３３とを有している。ピストン３３１は、シリンダ３３３内を上下方向に移動可能に配置されている。ロッド３３２は、ピストン３３１から上方に向かって延びている。ロッド３３２の先端３３２ａは、取付部材３１に固定されている。シリンダ３３３の下端３３３ａは、バーチカルシュー３４に対して回転可能に係止されている。油圧シリンダ３３は、円筒状のガイド３２の中心に設けられている。すなわち、油圧シリンダ３３のロッド３３２の中心軸とガイド３２の中心軸が一致するように油圧シリンダ３３は配置されている。
【0080】
バーチカルシュー３４は、トンネルの地面に摺動可能である。バーチカルシュー３４は、図１１に示すように、フレーム部３４０と、摺動面３４１と、カバー３４７と、を有している。
【0081】
フレーム部３４０には、図１４に示すように、油圧シリンダ３３のシリンダ３３３の下端３３３ａが回転可能に係止されている。シリンダ３３３は、その下端３３３ａに外側に向かって突出した縁部３３３ｂを有している。縁部３３３ｂは、シリンダ３３３の全周に亘って形成されている。
【0082】
フレーム部３４０の上面３４０ａには、縁部３３３ｂを回転可能に係止する円環状の係止部材３６がボルト等によって固定されている。係止部材３６は、縁部３３３ｂの外側に位置する外縁部３６１と、縁部３３３ｂの上部を覆う庇部３６２とを有している。これによって、シリンダ３３３に対してフレーム部３４０は回動することができる。
【0083】
摺動面３４１は、図１１に示すように、フレーム部３４０の外側を囲むように設けられている。摺動面３４１は、図１２の正面視において下方に凸に湾曲して形成されている。また、側断面において水平に形成されている。
【0084】
摺動面３４１は、幅方向において３つに分割されており、中央面３４２と、左側面３４３と、右側面３４４と、を有している。中央面３４２は、摺動面３４１の幅方向における中央に位置する。左側面３４３は、前方向Ａ１を向いて中央面３４２の左側に配置されている。右側面３４４は、前方向Ａ１を向いて中央面３４２の右側に配置されている。中央面３４２と左側面３４３の間には、前後方向Ａに沿って凹部３４５が形成されている。また、中央面３４２と右側面３４４の間には、前後方向Ａに沿って凹部３４６が形成されている。
【0085】
カバー３４７は、前方から岩石等がガイド３２等に当たることを防ぐ。カバー３４７は、外周部３５およびガイド３２等の前側に設けられている。カバー３４７は、フレーム部３４０に固定されており、摺動面３４１の前端に沿うように摺動面３４１の上側に設けられている。
【0086】
外周部３５は、ガイド３２の外側に配置されている。外周部３５は、筒状の部分を有し、図１３に示すように、筒状の部分がガイド３２の外側に配置されている。外周部３５の筒状部分の内周面３５ａと、ガイド３２の外周面３２ａが互いに摺動可能である。外周部３５は、フレーム部３４０の上面３４０ａに固定されている。
【0087】
バーチカルシュー３４が回動自在に油圧シリンダ３３を係止し、油圧シリンダ３３がカッタヘッドサポート２２への取付部材３１に固定されていることによって、図１５に示すように、油圧シリンダ３３の中心軸Ｐを中心にしてバーチカルシュー３４が回動することができる。図１５では、バーチカルシュー３４が平面視において時計回りに回動した状態が３４´で示され、反時計回りに回動した状態が３４´´で示されている。これによって、曲線に沿ってトンネル掘削装置１を後進させる際に曲線に沿ってバーチカルシュー３４は回動して追従することができる。
【0088】
また、バーチカルシュー３４が油圧シリンダ３３を介してカッタヘッドサポート２２に取り付けられているため、図１６に示すように、油圧シリンダ３３を縮めることによって、バーチカルシュー３４をカッタヘッドサポート２２に近づける（上方に移動させる）ことができる（図１６中Ｈ１参照）。また、油圧シリンダ３３を伸長することによって、バーチカルシュー３４をカッタヘッドサポート２２から遠ざける（下方に移動させる）ことができる（図１６中Ｈ２参照。）。
【0089】
（サイドサポート２４、２５）
サイドサポート２４、２５は、図２に示すように、カッタヘッドサポート２２の幅方向の両側に配置されている。サイドサポート２４は、カッタヘッドサポート２２のＢ１方向側に配置され、サイドサポート２５は、カッタヘッドサポート２２のＢ２方向側に配置されている。
サイドサポート２４、２５は、図２に示すように、カッタヘッドサポート２２の幅方向の両側に配置されている。サイドサポート２４は、カッタヘッドサポート２２のＢ１方向側に配置され、サイドサポート２５は、カッタヘッドサポート２２のＢ２方向側に配置されている。
【0090】
サイドサポート２４、２５の各々は、サイドシュー４１と、サイドシュー連結部４２と、平行リンク４３（第１リンク部の一例）と、油圧シリンダ４４と、を有する。
【0091】
サイドサポート２４とサイドサポート２５は、カッタヘッドサポート２２を挟んで対称に配置されており、構成が同じであるため、サイドサポート２４を用いて説明する。図１７Ａは、図２のサイドサポート２４近傍の拡大図である。図１７Ｂは、サイドサポート２４の裏面図である。なお、図１７Ａは、図１７ＢのＱＱ´間の矢視断面図である。図１７Ｃは、図１７ＢのＲＲ´間の矢視断面図である。
【0092】
【0093】
サイドシュー連結部４２は、図１７Ａに示すように、サイドシュー４１のカッタヘッドサポート２２側に配置されている。サイドシュー連結部４２は、カッタヘッドサポート２２との連結部分である。サイドシュー連結部４２と、カッタヘッドサポート２２の側部２２ａが平行リンク４３によって連結されている。
【0094】
平行リンク４３は、２つの平行な連結部材４３１を有する。２つの連結部材４３１は、前後方向Ａに並んで配置されている。各々の連結部材４３１は略水平に配置されている。連結部材４３１は、図１７Ｃに示すように、正面視においてＨ形状である。各々の連結部材４３１は、第１端４３１ａがサイドシュー連結部４２に回転可能に取り付けられ、第２端４３１ｂが側部２２ａに回転可能に取り付けられている。各々の連結部材４３１は、第２端４３１ｂの方が第１端４３１ａよりも前側に配置されている。
【0095】
油圧シリンダ４４は、略水平に配置されている。図１７Ｂでは、油圧シリンダ４４の外径が点線で示されている。油圧シリンダ４４は、平行リンク４３の上側と下側の各々に配置されている。油圧シリンダ４４は、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンに接続されたロッドとを有する。ロッド側の第１端４４ａがサイドシュー連結部４２に回動可能に取り付けられている。シリンダ側の第２端４４ｂが、回動可能に側部２２ａに取り付けられている。第１端４４ａが第２端４４ｂよりも前側に配置されている。油圧シリンダ４４の第１端４４ａおよび第２端４４ｂの回転軸は鉛直方向に平行である。また、平面視において、油圧シリンダ４４は、平行リンク４３と交差するように配置されている。
【0096】
油圧シリンダ４４を縮めると、平行リンク４３の連結部材４３１は、第２端４３１ｂを中心として第１端４３１ａが側部２２ａ側に回動する（矢印Ｅ１参照）。これによって、図１７Ｄに示すように、サイドシュー４１をカッタヘッドサポート２２側に移動し、前胴部１１を縮径することができる。図１７Ｄは、図１７ＢのＱＱ´間の矢視断面図である。
【0097】
また、油圧シリンダ４４を伸ばすと、平行リンク４３の連結部材４３１は、第２端４３１ｂを中心として第１端４３１ａが側部２２ａから離れる方向に回動する（矢印Ｅ２参照）。これによって、サイドシュー４１をカッタヘッドサポート２２側から離し拡径することができる。
【0098】
（サイドシュー４１）
サイドシュー４１（折り曲げ部の一例、側方シューの一例）は、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、サイドシュー前部４１１と、サイドシュー後部４１２と、を有する。サイドシュー前部４１１には、サイドシュー連結部４２が設けられている。サイドシュー後部４１２は、サイドシュー前部４１１の後側に配置されている。サイドシュー後部４１２は、サイドシュー前部４１１の後端４１１ｂと連結されている連結部４１２ｃを中心に後端４１２ｂが水平方向に回動可能に構成されている（矢印Ｆ１、Ｆ２参照）。なお、本明細書において、水平方向、上下方向、鉛直方向、前後方向、幅方向、平行等は厳密な意味ではなく、誤差などがあってもよく、社会通念上に認められる程度であれば良い。
サイドシュー４１（折り曲げ部の一例、側方シューの一例）は、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、サイドシュー前部４１１と、サイドシュー後部４１２と、を有する。サイドシュー前部４１１には、サイドシュー連結部４２が設けられている。サイドシュー後部４１２は、サイドシュー前部４１１の後側に配置されている。サイドシュー後部４１２は、サイドシュー前部４１１の後端４１１ｂと連結されている連結部４１２ｃを中心に後端４１２ｂが水平方向に回動可能に構成されている（矢印Ｆ１、Ｆ２参照）。なお、本明細書において、水平方向、上下方向、鉛直方向、前後方向、幅方向、平行等は厳密な意味ではなく、誤差などがあってもよく、社会通念上に認められる程度であれば良い。
【0099】
サイドシュー前部４１１の後端４１１ｂには、内側に連結部４１１ｃが設けられている。連結部４１１ｃは、図１７Ｂに示すように２つ設けられており、上下に配置されている。サイドシュー後部４１２の前端４１２ａには、内側に２つの連結部４１２ｃが設けられている、連結部４１１ｃおよび連結部４１２ｃの各々には、鉛直方向に貫通孔が形成されており、その貫通孔に軸部材が挿入されている。これによって、サイドシュー前部４１１に対してサイドシュー後部４１２が回動することができる。図１７Ａでは、上下方向に沿った連結軸がＧ１として示されている。サイドシュー後部４１２には、図１Ａに示すように、その後端４１２ｂから前方向Ａ１に向かって複数の切れ込みが形成されている。
【0100】
また、サイドシュー後部４１２の後端４１２ｂを、連結軸Ｇ１を中心に回動するために油圧シリンダ４５がサイドシュー前部４１１とサイドシュー後部４１２に亘って配置されている。油圧シリンダ４５は、図１７Ｂに示すように、２つの連結部４１１ｃ、４１２ｃを上下から挟むように２つ配置されている。
【0101】
油圧シリンダ４５は水平に配置されている。油圧シリンダ４５は、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンに接続されたロッドとを有する。サイドシュー後部４１２の前端４１２ａ近傍の内側には、連結部４１２ｄが設けられている。油圧シリンダ４５のロッド側の第１端４５ａが連結部４１２ｄに回動可能に取り付けられている。
【0102】
また、サイドシュー前部４１１の後端４１１ｂ近傍の内側には、連結部４１１ｄが設けられている。連結部４１１ｄは、連結部４１１ｃと平面視において重なっている。油圧シリンダ４５のシリンダ側の第２端４５ｂが、連結部４１１ｄに回動可能に取り付けられている。油圧シリンダ４５の第１端４５ａおよび第２端４５ｂの回動中心は鉛直方向と略平行である。
【0103】
油圧シリンダ４５を収縮すると、第１端４５ａに連結されている連結部４１２ｄが矢印Ｆ１側に回動するためサイドシュー後部４１２の後端４１２ｂが連結軸Ｇ１を中心に矢印Ｆ１方向に回動する。これによって、サイドシュー後部４１２の後端４１２ｂを内側（カッタヘッドサポート２２に近づく方向）に移動することができる。
【0104】
油圧シリンダ４５が伸長すると、第１端４５ａに連結されている連結部４１２ｃが矢印Ｆ２側に回動するためサイドシュー後部４１２の後端４１２ｂが連結軸Ｇ１を中心に矢印Ｆ２側に回動する。これによって、サイドシュー後部４１２の後端４１２ｂを外側（カッタヘッドサポート２２から遠ざかる方向）に移動することができる。
【0105】
（ルーフサポート２６）
ルーフサポート２６は、カッタヘッドサポート２２の上側に配置されている。
ルーフサポート２６は、カッタヘッドサポート２２の上側に配置されている。
【0106】
図１８は、ルーフサポート２６を前側から視た正面図である。図１９Ａは、ルーフサポート２６の底面図である。図１９Ｂは、図１９ＡのＳＳ´間における矢視断面図である。図２０は、図１９ＡのＭＭ´間の矢視断面図である。
【0107】
ルーフサポート２６は、図１８に示すように、ルーフシュー５１と、平行リンク５２と、油圧シリンダ５３と、を有する。
【0108】
ルーフシュー５１は、図１Ａおよび図２に示すように、カッタヘッドサポート２２の上方を覆うように配置されている。ルーフシュー５１は、前後方向Ａに沿って視て外側に凸に湾曲している。上述したバーチカルサポート２３のバーチカルシュー３４と、サイドサポート２４のサイドシュー４１と、サイドサポート２５のサイドシュー４１と、ルーフシュー５１は、前後方向Ａに沿って視て、円周を描くように配置されている。
【0109】
平行リンク５２は、ルーフシュー５１と、カッタヘッドサポート２２の上部２２ｂの間を連結する。平行リンク５２（第２リンク部の一例）は、図１９Ａおよび図１９Ｂに示すように、２つの連結部材５２１を有する。２つの連結部材５２１は、前後方向Ａに沿って配置されている。各々の連結部材５２１は、正面視においてＨ形状である。連結部材５２１は、Ｈ形状の上端である２つの第１端５２１ａがルーフシュー５１に回動可能に取り付けられている。連結部材５２１のＨ形状の下端である２つの第２端５２１ｂが、カッタヘッドサポート２２の上部２２ｂに回動可能に連結されている。連結部材５２１の第１端５２１ａおよび第２端５２１ｂにおける回動軸はＢ方向に沿って設けられている。各々の連結部材５２１は、第２端５２１ｂの方が第１端５２１ａよりも前側に配置されている。
【0110】
油圧シリンダ５３は、ルーフシュー５１をカッタヘッドサポート２２に近づける方向またはカッタヘッドサポート２２から遠ざかる方向に移動する。油圧シリンダ５３は、２つ設けられており、平行リンク５２の幅方向Ｂの両外側に配置されている。各々の油圧シリンダ５３は、鉛直面と略平行に配置されている。油圧シリンダ５３は、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンに接続されたロッドとを有する。
【0111】
ルーフシュー５１の内側には、図１８に示すように、連結部５１ａが設けられており、油圧シリンダ５３のロッド側の第１端５３ａが連結部５１ａに回動可能に取り付けられている。カッタヘッドサポート２２の上部２２ｂには、連結部２２ｃが設けられており、油圧シリンダ５３のシリンダ側の第２端５３ｂが連結部２２ｃに回動可能に取り付けられている。第１端５３ａが第２端５３ｂよりも前側に配置されている。油圧シリンダ５３の第１端５３ａおよび第２端５３ｂの回転軸は幅方向Ｂに平行である。また、側面視において、油圧シリンダ５３は、平行リンク５２と交差するように配置されている。
【0112】
油圧シリンダ５３を縮めると、平行リンク５２の連結部材５２１は、第２端５２１ｂを中心として第１端５２１ａが上部２２ｂ側に回動する（図１８の矢印Ｊ１参照）。これによって、ルーフシュー５１をカッタヘッドサポート２２側に移動し、前胴部１１を縮径することができる。
【0113】
また、油圧シリンダ５３を伸ばすと、平行リンク５２の連結部材５２１は、第２端５２１ｂを中心として第１端５２１ａが上部２２ｂから離れる方向に回動する（矢印Ｊ２参照）。これによって、ルーフシュー５１をカッタヘッドサポート２２側から離し拡径することができる。
【0114】
（ルーフシュー５１）
ルーフシュー５１（折り曲げ部の一例、上方シューの一例）は、図１８および図１９Ａに示すように、ルーフシュー中央部６１と、ルーフシュー左側部６２と、ルーフシュー右側部６３と、油圧シリンダ６４と、油圧シリンダ６５と、を有する。ルーフシュー中央部６１は、ルーフシュー５１の幅方向Ｂにおける中央に配置されている。ルーフシュー中央部６１に平行リンク５２および油圧シリンダ６４が連結されている。
ルーフシュー５１（折り曲げ部の一例、上方シューの一例）は、図１８および図１９Ａに示すように、ルーフシュー中央部６１と、ルーフシュー左側部６２と、ルーフシュー右側部６３と、油圧シリンダ６４と、油圧シリンダ６５と、を有する。ルーフシュー中央部６１は、ルーフシュー５１の幅方向Ｂにおける中央に配置されている。ルーフシュー中央部６１に平行リンク５２および油圧シリンダ６４が連結されている。
【0115】
ルーフシュー左側部６２は、ルーフシュー中央部６１の左側（Ｂ１方向側）に配置されている。ルーフシュー左側部６２の右端６２ｂと、ルーフシュー中央部６１の左端６１ａが連結されている。ルーフシュー左側部６２は、ルーフシュー中央部６１との連結部６２ｃを中心に左端６２ａが上下方向に回動可能に構成されている（矢印Ｋ１、Ｋ２参照）。
【0116】
ルーフシュー中央部６１の左端６１ａには、内側に連結部６１ｃ１が設けられている。ルーフシュー左側部６２の右端６２ｂには、内側に連結部６２ｃが設けられている。連結部６１ｃ１および連結部６２ｃの各々には、前後方向Ａに沿って貫通孔が形成されており、その貫通孔に軸部材が挿入されている。これによって、ルーフシュー中央部６１に対してルーフシュー左側部６２は、前後方向Ａに沿った連結軸Ｇ２を中心に左端６２ａがカッタヘッドサポート２２に近づく方向（矢印Ｋ１）および遠ざかる方向（矢印Ｋ２）に回動することができる。
【0117】
油圧シリンダ６４は、ルーフシュー中央部６１とルーフシュー左側部６２に亘って配置されている。図１９Ａに示すように、油圧シリンダ６４は、前後方向Ａに２つ並んで配置されている。各々の油圧シリンダ６４は、幅方向Ｂに沿って配置されている。各々の油圧シリンダ６４は、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンに接続されたロッドとを有する。図１８に示すように、ルーフシュー左側部６２の幅方向Ｂの中央近傍には、連結部６２ｄが設けられており、油圧シリンダ６４のロッド側の第１端６４ａが連結部６２ｄに回動可能に取り付けられている。ルーフシュー中央部６１の左端６１ａ近傍の内側には、連結部６１ｄ１が設けられており、油圧シリンダ６４のシリンダ側の第２端６４ｂが連結部６１ｄ１に回動可能に取り付けられている。油圧シリンダ６４の第１端６４ａおよび第２端６４ｂは、前後方向Ａを軸に回動可能である。
【0118】
油圧シリンダ６４が収縮すると、第１端６４ａに連結されている連結部６２ｄが図１８の矢印Ｋ１側に回動するためルーフシュー左側部６２の左端６２ａが連結軸Ｇ２を中心に矢印Ｋ１方向に回動する。これによって、ルーフシュー左側部６２の左端６２ａを内側（カッタヘッドサポート２２に近づく方向）に移動することができる。
【0119】
油圧シリンダ６４が伸長すると、第１端６４ａに連結されている連結部６２ｄが矢印Ｋ２側に回動するためルーフシュー左側部６２の左端６２ａが連結軸Ｇ２を中心に矢印Ｋ２側に回動する。これによって、ルーフシュー左側部６２の左端６２ａを外側（カッタヘッドサポート２２から遠ざかる方向）に移動することができる。
【0120】
ルーフシュー右側部６３は、ルーフシュー中央部６１の右側（Ｂ２方向側）に配置されている。ルーフシュー右側部６３の左端６３ａと、ルーフシュー中央部６１の右端６１ｂが連結されている。ルーフシュー右側部６３は、ルーフシュー中央部６１との連結部６３ｃを中心に右端６３ｂが上下方向に回動可能に構成されている（矢印Ｌ１、Ｌ２参照）。
【0121】
ルーフシュー中央部６１の右端６１ｂには、内側に連結部６１ｃ２が設けられている。ルーフシュー右側部６３の左端６３ａには、内側に連結部６３ｃが設けられている。連結部６１ｃ２および連結部６３ｃの各々には、前後方向Ａに沿って貫通孔が形成されており、その貫通孔に軸部材が挿入されている。これによって、ルーフシュー中央部６１に対してルーフシュー右側部６３は、前後方向Ａに沿った連結軸Ｇ３を中心に右端６３ｂがカッタヘッドサポート２２に近づく方向（矢印Ｌ１）および遠ざかる方向（矢印Ｌ２）に回動することができる。
【0122】
油圧シリンダ６５は、ルーフシュー中央部６１とルーフシュー右側部６３に亘って配置されている。図１９Ａに示すように、油圧シリンダ６５は、前後方向Ａに沿って２つ並んで配置されている。各々の油圧シリンダ６５は、幅方向Ｂに沿って配置されている。各々の油圧シリンダ６５は、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンに接続されたロッドとを有する。図１８に示すように、ルーフシュー右側部６３の幅方向Ｂの中央近傍には、連結部６３ｄが設けられており、油圧シリンダ６５のロッド側の第１端６５ａが連結部６３ｄに回動可能に取り付けられている。ルーフシュー中央部６１の右端６１ｂ近傍の内側には、連結部６１ｄ２が設けられており、油圧シリンダ６５のシリンダ側の第２端６５ｂが連結部６１ｄ２に回動可能に取り付けられている。油圧シリンダ６５の第１端６５ａおよび第２端６５ｂは、前後方向Ａを軸に回動可能である。
【0123】
油圧シリンダ６５が収縮すると、第１端６５ａに連結されている連結部６３ｄが矢印Ｌ１側に回動するためルーフシュー右側部６３の右端６３ｂが連結軸Ｇ３を中心に矢印Ｌ１方向に回動する。これによって、ルーフシュー右側部６３の右端６３ｂを内側（カッタヘッドサポート２２に近づく方向）に移動することができる。
【0124】
油圧シリンダ６５が伸長すると、第１端６５ａに連結されている連結部６３ｄが矢印Ｌ２側に回動するためルーフシュー右側部６３の左端６３ａが連結軸Ｇ３を中心に矢印Ｌ２側に回動する。これによって、ルーフシュー右側部６３の右端６３ｂを外側（カッタヘッドサポート２２から遠ざかる方向）に移動することができる。
【0125】
【0126】
ルーフシュー中央前部６１１には、平行リンク５２、油圧シリンダ５３、油圧シリンダ６４、および油圧シリンダ６５が連結されている。ルーフシュー中央後部６１２は、ルーフシュー中央前部６１１の後側に配置されている。ルーフシュー中央前部６１１の後端６１１ａと、ルーフシュー中央後部６１２の前端６２１ｂが連結されている。ルーフシュー中央後部６１２は、ルーフシュー中央前部６１１との連結部６１２ｃを中心に後端６１２ａが上下方向に回動可能に構成されている（図１９Ａの紙面手前方向および紙面奥行方向、図１９Ｂの矢印Ｎ１、Ｎ２方向）。ルーフシュー中央後部６１２には、図１Ａに示すように、その後端６１２ａから前方向Ａ１に向かって複数の切れ込みが形成されている。
【0127】
ルーフシュー中央前部６１１の後端６１１ａには、内側に連結部６１１ｃが設けられている。ルーフシュー中央後部６１２の前端６１２ｂには、内側に連結部６１２ｃが設けられている。連結部６１１ｃおよび連結部６１２ｃの各々には、幅方向Ｂに沿って貫通孔が形成されており、その貫通孔に軸部材が挿入されている。これによって、ルーフシュー中央前部６１１に対してルーフシュー中央後部６１２は、幅方向Ｂに沿った連結軸Ｇ４を中心に後端６１２ａがカッタヘッドサポート２２に近づく方向（図１９Ａの紙面手前方向、図１９Ｂの矢印Ｎ１方向、図２０の矢印Ｊ１参照）および遠ざかる方向（図１９Ａの紙面奥行方向、図１９Ｂの矢印Ｎ２方向、図２０の矢印Ｊ２参照）に回動することができる。
【0128】
また、ルーフシュー中央後部６１２の後端６１２ａを、連結軸Ｇ４を中心に回動するために、油圧シリンダ６６がルーフシュー中央前部６１１とルーフシュー中央後部６１２に亘って配置されている。
【0129】
油圧シリンダ６６は幅方向Ｂに沿って例えば２つ配置されている。各々の油圧シリンダ６６は、前後方向Ａに沿って配置されている。各々の油圧シリンダ６６は、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンに接続されたロッドとを有する。ルーフシュー中央後部６１２の前端６１２ｂ近傍の内側には、連結部６１２ｄが設けられている。油圧シリンダ６６のロッド側の第１端６６ａが連結部６１２ｄに回動可能に取り付けられている。
【0130】
また、図１９Ｂに示すように、ルーフシュー中央前部６１１の後端６１１ａ近傍の内側には、連結部６１１ｄが設けられており、連結部６１１ｄには、油圧シリンダ６６のシリンダ側の第２端６６ｂが回動可能に取り付けられている。油圧シリンダ６６の第１端６６ａおよび第２端６６ｂの回動中心は幅方向Ｂと略平行である。
【0131】
油圧シリンダ６６が収縮すると、第１端６６ａに連結されている連結部６１２ｄが紙面手前側に回動するためルーフシュー中央後部６１２の後端６１２ａが軸Ｇ４を中心に紙面手前方向に回動する。これによって、ルーフシュー中央後部６１２の後端６１２ａを内側（カッタヘッドサポート２２に近づく方向）に移動することができる（図１９Ｂおよび図２０のＮ１方向参照）。
【0132】
油圧シリンダ６６が伸長すると、第１端６６ａに連結されている連結部６１２ｄが紙面奥行方向側に回動するためルーフシュー中央後部６１２の後端６１２ａが連結軸Ｇ４を中心に紙面奥行方向側に回動する。これによって、ルーフシュー中央後部６１２の後端６１２ａを外側（カッタヘッドサポート２２から遠ざかる方向）に移動することができる（図１９Ｂおよび図２０のＮ２方向参照）。
【0133】
（ルーフシュー左側部６２）
ルーフシュー左側部６２は、図１９Ａに示すように、ルーフシュー左側前部６２１と、ルーフシュー左側後部６２２と、を有する。
ルーフシュー左側部６２は、図１９Ａに示すように、ルーフシュー左側前部６２１と、ルーフシュー左側後部６２２と、を有する。
【0134】
ルーフシュー左側前部６２１は、ルーフシュー中央前部６１１と連結されており、油圧シリンダ６４が連結されている。
【0135】
ルーフシュー左側後部６２２は、ルーフシュー左側前部６２１の後側に配置されている。ルーフシュー左側前部６２１の後端６２１ａと、ルーフシュー左側後部６２２の前端６２２ｂが連結されている。ルーフシュー左側後部６２２は、ルーフシュー左側前部６２１との連結部６２２ｃを中心に後端６２２ａが上下方向に回動可能に構成されている（図１９Ａの紙面手前方向および紙面奥行方向）。ルーフシュー左側後部６２２には、図１Ａに示すように、その後端６２２ａから前方向Ａ１に向かって複数の切れ込みが形成されている。
【0136】
ルーフシュー左側前部６２１の後端６２１ａには、内側に連結部６２１ｃが設けられている。ルーフシュー左側後部６２２の前端６２２ｂには、内側に連結部６２２ｃが設けられている。連結部６２１ｃおよび連結部６２２ｃの各々には、幅方向Ｂに沿って貫通孔が形成されており、その貫通孔に軸部材が挿入されている。これによって、ルーフシュー左側前部６２１に対してルーフシュー左側後部６２２は、連結軸Ｇ４を中心に後端６２２ａがカッタヘッドサポート２２に近づく方向（図１９Ａの紙面手前方向）および遠ざかる方向（図１９Ａの紙面奥行方向）に回動することができる。
【0137】
また、ルーフシュー左側後部６２２の後端６２２ａを、軸Ｇ４を中心に回動するために油圧シリンダ６７がルーフシュー左側前部６２１とルーフシュー左側後部６２２に亘って配置されている。
【0138】
油圧シリンダ６７は幅方向Ｂに沿って例えば２つ配置されている。各々の油圧シリンダ６７は、前後方向Ａに沿って配置されている。各々の油圧シリンダ６７は、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンに接続されたロッドとを有する。ルーフシュー左側後部６２２の前端６２２ｂ近傍の内側には、連結部６２２ｄが設けられている。油圧シリンダ６７のロッド側の第１端６７ａが連結部６２２ｄに回動可能に取り付けられている。
【0139】
また、ルーフシュー左側前部６２１の後端６２１ａ近傍の内側には、連結部６２１ｄが設けられており、連結部６２１ｄには、油圧シリンダ６７のシリンダ側の第２端６７ｂが回動可能に取り付けられている。油圧シリンダ６７の第１端６７ａおよび第２端６７ｂの回動中心は幅方向Ｂと略平行である。
【0140】
油圧シリンダ６７が収縮すると、第１端６７ａに連結されている連結部６２２ｄが紙面手前側に回動するためルーフシュー左側後部６２２の後端６２２ａが軸Ｇ４を中心に紙面手前方向に回動する。これによって、ルーフシュー左側後部６２２の後端６２２ａを内側（カッタヘッドサポート２２に近づく方向）に移動することができる（図１９Ｂおよび図２０のＮ１方向参照）。
【0141】
油圧シリンダ６７が伸長すると、第１端６７ａに連結されている連結部６２２ｄが紙面奥行方向側に回動するためルーフシュー左側後部６２２の後端６２２ａが連結軸Ｇ４を中心に紙面奥行方向側に回動する。これによって、ルーフシュー左側後部６２２の後端６２２ａを外側（カッタヘッドサポート２２から遠ざかる方向）に移動することができる（図１９Ｂおよび図２０のＮ２方向参照）。
【0142】
（ルーフシュー右側部６３）
ルーフシュー右側部６３は、図１９Ａに示すように、ルーフシュー右側前部６３１と、ルーフシュー右側後部６３２と、を有する。
ルーフシュー右側部６３は、図１９Ａに示すように、ルーフシュー右側前部６３１と、ルーフシュー右側後部６３２と、を有する。
【0143】
ルーフシュー右側前部６３１は、ルーフシュー中央前部６１１と連結されており、油圧シリンダ６５が連結されている。
【0144】
ルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー右側前部６３１の後側に配置されている。ルーフシュー右側前部６３１の後端６３１ａと、ルーフシュー右側後部６３２の前端６３２ｂが連結されている。ルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー右側前部６３１との連結部６３２ｃを中心に後端６３２ａが上下方向に回動可能に構成されている（図１９Ａの紙面手前方向および紙面奥行方向）。ルーフシュー右側後部６３２には、図１Ａに示すように、その後端６３２ａから前方向Ａ１に向かって複数の切れ込みが形成されている。
【0145】
ルーフシュー右側前部６３１の後端６３１ａには、内側に連結部６３１ｃが設けられている。ルーフシュー右側後部６３２の前端６３２ｂには、内側に連結部６３２ｃが設けられている。連結部６３１ｃおよび連結部６３２ｃの各々には、幅方向Ｂに沿って貫通孔が形成されており、その貫通孔に軸部材が挿入されている。これによって、ルーフシュー右側前部６３１に対してルーフシュー右側後部６３２は、連結軸Ｇ４を中心に後端６３２ａがカッタヘッドサポート２２に近づく方向（図１９Ａの紙面手前方向）および遠ざかる方向（図１９Ａの紙面奥行方向）に回動することができる。
【0146】
また、ルーフシュー右側後部６３２の後端６３２ａを、軸Ｇ４を中心に回動するために油圧シリンダ６８がルーフシュー右側前部６３１とルーフシュー右側後部６３２に亘って配置されている。
【0147】
油圧シリンダ６８は幅方向Ｂに沿って例えば２つ配置されている。各々の油圧シリンダ６８は、前後方向Ａに沿って配置されている。各々の油圧シリンダ６８は、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンに接続されたロッドとを有する。ルーフシュー右側後部６３２の前端６３２ｂ近傍の内側には、連結部６３２ｄが設けられている。油圧シリンダ６８のロッド側の第１端６８ａが連結部６３２ｄに回動可能に取り付けられている。
【0148】
また、ルーフシュー右側前部６３１の後端６３１ａ近傍の内側には、連結部６３１ｄが設けられており、連結部６３１ｄには、油圧シリンダ６８のシリンダ側の第２端６８ｂが回動可能に取り付けられている。油圧シリンダ６８の第１端６８ａおよび第２端６８ｂの回動中心は幅方向Ｂと略平行である。
【0149】
油圧シリンダ６８が収縮すると、第１端６８ａに連結されている連結部６３２ｄが紙面手前側に回動するためルーフシュー右側後部６３２の後端６３２ａが軸Ｇ４を中心に紙面手前方向に回動する。これによって、ルーフシュー右側後部６３２の後端６３２ａを内側（カッタヘッドサポート２２に近づく方向）に移動することができる（図１９Ｂおよび図２０のＮ１方向参照）。
【0150】
油圧シリンダ６８が伸長すると、第１端６８ａに連結されている連結部６３２ｄが紙面奥行方向側に回動するためルーフシュー右側後部６３２の後端６３２ａが連結軸Ｇ４を中心に紙面奥行方向側に回動する。これによって、ルーフシュー右側後部６３２の後端６３２ａを外側（カッタヘッドサポート２２から遠ざかる方向）に移動することができる（図１９Ｂおよび図２０のＮ２方向参照）。
【0151】
なお、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１は、上方シュー前部の一例に対応し、ルーフシュー中央後部６１２、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー後部の一例に対応する。
【0152】
【0153】
後胴部１２は、図１Ａに示すように、グリッパ部７０とグリッパキャリア７１とを有している。グリッパ部７０は、グリッパキャリア７１から外側に突出して、掘削の際にトンネル内壁を押圧して後胴部１２をトンネル内壁に支持する。
【0154】
グリッパ部７０は、一対のサイドグリッパ７２ａ、７２ｂと、下方グリッパ７３と、上方グリッパ７４と、サイドグリッパシリンダ７５ａ、７５ｂと、下方グリッパシリンダ７６と、上方グリッパシリンダ７７と、を有する。
【0155】
サイドグリッパ７２ａ、７２ｂは、グリッパキャリア７１の左部分および右部分に設けられている。サイドグリッパシリンダ７５ａは、図２２に示すように前後方向に並んで２つ配置されている。各々のサイドグリッパシリンダ７５ａは、幅方向Ｂに沿って配置されている。サイドグリッパシリンダ７５ｂは、図２２に示すように前後方向に並んで２つ配置されている。各々のサイドグリッパシリンダ７５ｂは、幅方向Ｂに沿って配置されている。サイドグリッパシリンダ７５ａは油圧によって伸縮し、サイドグリッパシリンダ７５ａの伸縮によってサイドグリッパ７２ａが幅方向Ｂの外側また内側に移動する。また、サイドグリッパシリンダ７５ｂは油圧によって伸縮し、サイドグリッパシリンダ７５ｂの伸縮によってサイドグリッパ７２ｂが幅方向Ｂの外側また内側に移動する。
【0156】
下方グリッパ７３は、グリッパキャリア７１の下部分に設けられている。下方グリッパシリンダ７６は、図２１に示すように幅方向Ｂに並んで２つ配置されている。各々の下方グリッパシリンダ７６は、上下方向に沿って配置されている。下方グリッパシリンダ７６は油圧によって伸縮し、下方グリッパシリンダ７６の伸縮によって下方グリッパ７３が上下方向に移動する。
【0157】
また、下方グリッパ７３には、図１Ａに示すように車輪７８が装着されている。下方グリッパ７３には、後述する図２４に示すように、凹部７３ａが形成されており、凹部７３ａに車輪７８が嵌って配置されている。車輪７８は、前後方向Ａに沿って２つ配置されており、この２つの車輪７８が、幅方向Ｂにおいて２列配置されている。なお、図１Ａでは、左右列の各々の前側の車輪７８のみ示されている。車輪７８は、下方グリッパ７３の表面より内側に配置されており、下方グリッパ７３による地面への押圧の際には、車輪７８が、地面に押圧されないように構成されている。
【0158】
上方グリッパ７４は、グリッパキャリア７１の上部分に設けられている。上方グリッパシリンダ７７は、図２１に示すように幅方向Ｂに並んで２つ配置されている。各々の上方グリッパシリンダ７７は、上下方向に沿って配置されている。上方グリッパシリンダ７７は油圧によって伸縮し、上方グリッパシリンダ７７の伸縮によって上方グリッパ７４が上下方向に移動する。
【0159】
＜トンネル掘削装置の動作＞
（掘削）
本実施の形態のトンネル掘削装置１は、後胴部１２のサイドグリッパ７２、下方グリッパ７３および上方グリッパ７４を外側に突出させてトンネル内壁に後胴部１２が支持される。
（掘削）
本実施の形態のトンネル掘削装置１は、後胴部１２のサイドグリッパ７２、下方グリッパ７３および上方グリッパ７４を外側に突出させてトンネル内壁に後胴部１２が支持される。
【0160】
そして、スラストシリンダ１３ａを伸長させて前胴部１１を後胴部１２に対して前進させてカッタヘッド２１で掘削を行う。掘削の際に、ルーフシュー５１、バーチカルシュー３４およびサイドシュー４１をトンネル内壁に摺動させることによって、安定して掘削を行うことができる。
【0161】
次に、リアサポート１８を用いて油圧でメインビーム１４を上方に支持してからスラストシリンダ１３ａを縮めて後胴部１２を前進させる。
【0162】
このような動作を繰り返すことによって、トンネル掘削装置１は掘削を行いながら前進する。
【0163】
（直線状に後進）
次に、後進時の動作について説明する。
次に、後進時の動作について説明する。
【0164】
後進時には、前胴部１１および後胴部１２が縮径される。前胴部１１については、全てのフェリフェラルプレート２７が掘削位置Ｑ１から収納位置Ｑ２に折り畳まれる。全てのバケット８４が掘削位置Ｐ１から収納位置Ｐ２に移動される。また、側面部８２のローラカッタ８３´が内側に引き込まれて固定される。
【0165】
【0166】
ルーフシュー５１は、油圧シリンダ５３を収縮することによって下方に移動されてカッタヘッドサポート２２に近づけられる（矢印Ｊ１参照）。また、油圧シリンダ６４を収縮してルーフシュー左側部６２を左端６２ａが下方に移動してカッタヘッドサポート２２に近づくように回動される（矢印Ｋ１参照）。さらに、油圧シリンダ６５を収縮してルーフシュー右側部６３を右端６３ｂが下方に移動してカッタヘッドサポート２２に近づくように回動される（矢印Ｋ２参照）。このように、ルーフシュー５１が幅方向Ｂにおいて折れ曲がるため、ルーフシュー５１を単に下げるだけよりも、ルーフシュー左側部６２およびルーフシュー右側部６３の部分も縮径することができ、ルーフシュー５１全体を円周に沿って縮径することができる。
【0167】
一対のサイドシュー４１は、油圧シリンダ４４を収縮することによって内側に移動されてカッタヘッドサポート２２に近づけられる（図１７Ａの矢印Ｅ１参照。）。また、バーチカルシュー３４は、油圧シリンダ３３を収縮することによって上方に移動されてカッタヘッドサポート２２に近づけられる。
【0168】
後胴部１２についても縮径される。具体的には、サイドグリッパシリンダ７５ａ、７５ｂ、下方グリッパシリンダ７６、および上方グリッパシリンダ７７が収縮されて、サイドグリッパ７２ａ、７２ｂ、下方グリッパ７３および上方グリッパ７４がグリッパキャリア７１に対して内側に移動する。
【0169】
そして、図２４に示すように、下方グリッパ７３に装着されている車輪７８がレール１００に乗せられて、バーチカルシュー３４もレール１００上に載置される。下方グリッパ７３と、その後側のレール１００との間を伸長させた油圧シリンダで接続する。油圧シリンダの一端は下方グリッパ７３に取り付けられ、他端はレールクランパを介してレール１００に取り付けられる。このように取り付けた油圧シリンダを収縮させることによって、トンネル掘削装置１を後に引いて後進させることできる。油圧シリンダを最小まで縮小させた後、レールクランパを解除し、油圧シリンダを伸長した後にレールクランパで油圧シリンダをレールに取り付け再び収縮させる。これを繰り返すことによって、トンネル掘削装置１全体を後進させることができる。
【0170】
（曲線状に後進）
図２５に示すように、本実施の形態のトンネル掘削装置１が曲線状に後退する場合について説明する。
図２５に示すように、本実施の形態のトンネル掘削装置１が曲線状に後退する場合について説明する。
【0171】
図２５では、前胴部１１に対して後胴部１２が後進方向に向いて左側に曲がっている。この場合、ルーフシュー５１は、上述したように油圧シリンダ５３、６４、６５を収縮させるだけでなく、カーブ外周側のルーフ側部の後部が下方に回動される。図２４に示す例では、左側にカーブしているため、ルーフシュー左側部６２とルーフシュー右側部６３のうちルーフシュー左側部６２が外径側となる。そのため、図２６に示すように、ルーフシュー左側部６２のルーフシュー左側後部６２２が、後端６２２ａが下方に向かって回動するように、油圧シリンダ６８が収縮される（矢印Ｎ１参照）。図２６は、図１９ＡのＭＭ´間の矢視断面図である。なお、図２６に示すように、カーブ内径側のルーフシュー右側部６３のルーフシュー右側後部６３２は機内の他の装置と干渉しないように、その後端６３２ａをカッタヘッドサポート２２側には回動させない。
【0172】
【0173】
また、図２に示すように、曲線の外側のサイドシュー４１のサイドシュー後部４１２が、その後端４１２ｂを内側（矢印Ｆ１方向）に移動するように連結軸Ｇ１を中心として回動される。これによって、屈曲の際に外周側のサイドサポート２４がトンネル坑壁に干渉することを防ぐことができる。図２には、トンネルＴ１の右側内壁ＴＲおよび左側内壁ＴＬが点線で示されている。
【0174】
なお、バーチカルサポート２３、サイドサポート２４、２５およびルーフサポート２６を駆動する油圧シリンダ３３、４４、５３、６４～６８の操作は、その全部または一部をコントローラが自動で行ってもよいし、人が操作してもよい。なお、コントローラは、プロセッサおよびメモリを有し、プロセッサがメモリ内のプログラムを実行することによって自動で操作が行われる。
【0175】
＜特徴等＞
（１）
本実施の形態のトンネル掘削装置１は、前胴部１１と、後胴部１２と、を有する。前胴部１１は、カッタヘッド２１と、カッタヘッドサポート２２（カッタヘッド支持部の一例）と、フェリフェラルプレート２７（折り曲げ部の一例）、ルーフシュー５１（折り曲げ部の一例）、またはサイドシュー４１（折り曲げ部の一例）を有する。カッタヘッド２１は、複数のローラカッタ８３（カッタの一例）を有する。カッタヘッドサポート２２は、カッタヘッド２１を支持する。フェリフェラルプレート２７、ルーフシュー５１、またはサイドシュー４１は、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能である。後胴部１２は、前胴部１１の後方に配置されている。後胴部１２は、グリッパ部７０を有する。グリッパ部７０は、掘削を行うための反力を得る。
（１）
本実施の形態のトンネル掘削装置１は、前胴部１１と、後胴部１２と、を有する。前胴部１１は、カッタヘッド２１と、カッタヘッドサポート２２（カッタヘッド支持部の一例）と、フェリフェラルプレート２７（折り曲げ部の一例）、ルーフシュー５１（折り曲げ部の一例）、またはサイドシュー４１（折り曲げ部の一例）を有する。カッタヘッド２１は、複数のローラカッタ８３（カッタの一例）を有する。カッタヘッドサポート２２は、カッタヘッド２１を支持する。フェリフェラルプレート２７、ルーフシュー５１、またはサイドシュー４１は、外周に設けられ内側に向かって折り曲げ可能である。後胴部１２は、前胴部１１の後方に配置されている。後胴部１２は、グリッパ部７０を有する。グリッパ部７０は、掘削を行うための反力を得る。
【0176】
このように外周に設けられている折り曲げ部を折り曲げることによって、折り曲げた部分の外径を縮径することができる。
【0177】
そのため、掘削後の施工によってトンネルの径が小さくなった場合でも後進することができる。
【0178】
また、坑内掘り鉱山の際には曲線施工されることが考えられるため、後進の際には、直線状に後進するだけなく、曲線状に後進する必要がある。そのため、トンネルの径が小さくならない場合であっても曲線状に後退する際には、トンネルと干渉する場合があるが、折り曲げることによってトンネルとの干渉を解消して曲線状に後退することができる。
【0179】
（２）
本実施の形態のトンネル掘削装置１には、フェリフェラルプレート２７（周縁プレートの一例）が設けられている。フェリフェラルプレート２７は、カッタヘッド２１の周縁に配置されている。フェリフェラルプレート２７は、ヒンジ部２８（連結部の一例）を介して折り畳み可能にカッタヘッド２１の側面部８２（側面の一例）に連結されている。
本実施の形態のトンネル掘削装置１には、フェリフェラルプレート２７（周縁プレートの一例）が設けられている。フェリフェラルプレート２７は、カッタヘッド２１の周縁に配置されている。フェリフェラルプレート２７は、ヒンジ部２８（連結部の一例）を介して折り畳み可能にカッタヘッド２１の側面部８２（側面の一例）に連結されている。
【0180】
このようにカッタヘッド２１の周縁に設けられているフェリフェラルプレート２７を内側に折り畳むことによってカッタヘッド２１の外径を縮径することができる。
【0181】
そのため、掘削後の施工によってトンネルの径が小さくなった場合でも後進することができる。
【0182】
（３）
本実施の形態のトンネル掘削装置１には、カッタヘッドサポート２２の側方に配置されたサイドシュー４１（側方シューの一例）が設けられている。サイドシュー４１は、サイドシュー前部４１１（側方シュー前部の一例）と、サイドシュー後部４１２（側方シュー後部の一例）と、を有する。サイドシュー前部４１１は、カッタヘッドサポート２２に接続されている。サイドシュー後部４１２は、サイドシュー前部４１１の後側に配置され、サイドシュー前部４１１に対して回動可能に連結されている。サイドシュー後部４１２は、サイドシュー前部４１１との連結部４１２ｃを中心に後端４１２ｂが水平方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置１には、カッタヘッドサポート２２の側方に配置されたサイドシュー４１（側方シューの一例）が設けられている。サイドシュー４１は、サイドシュー前部４１１（側方シュー前部の一例）と、サイドシュー後部４１２（側方シュー後部の一例）と、を有する。サイドシュー前部４１１は、カッタヘッドサポート２２に接続されている。サイドシュー後部４１２は、サイドシュー前部４１１の後側に配置され、サイドシュー前部４１１に対して回動可能に連結されている。サイドシュー後部４１２は、サイドシュー前部４１１との連結部４１２ｃを中心に後端４１２ｂが水平方向に回動可能である。
【0183】
坑内掘り鉱山の際には曲線施工されることが考えられるため、後進の際には、直線状に後進するだけなく、曲線状に後進する必要があるが、曲線の外周側のサイドシュー４１のサイドシュー後部４１２を後端４１２ｂが内側に移動するように折り曲げることができる。
【0184】
このような構成により、サイドシュー４１のトンネル内壁との干渉を防ぐことができ、曲線状に後進することが可能となる。
【0185】
（４）
本実施の形態のトンネル掘削装置１は、平行リンク４３（第１リンク部の一例）を有する。平行リンク４３は、サイドシュー４１とカッタヘッドサポート２２を連結し、サイドシュー４１を、カッタヘッドサポート２２に近づく方向Ｅ１およびカッタヘッドサポート２２から離れる方向Ｅ２に移動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置１は、平行リンク４３（第１リンク部の一例）を有する。平行リンク４３は、サイドシュー４１とカッタヘッドサポート２２を連結し、サイドシュー４１を、カッタヘッドサポート２２に近づく方向Ｅ１およびカッタヘッドサポート２２から離れる方向Ｅ２に移動可能である。
【0186】
このような構成により、サイドシュー４１をカッタヘッドサポート２２に近づけることによって前胴部１１を縮径することができるため、掘削後の施工によってトンネルの内径が小さくなった場合であっても後退を行うことが可能となる。
【0187】
（５）
本実施の形態のトンネル掘削装置１には、カッタヘッドサポート２２の上方に配置されたルーフシュー５１（上方シューの一例）が設けられている。ルーフシュー５１は、ルーフシュー中央部６１（上方シュー中央部の一例）と、ルーフシュー左側部６２（上方シュー側部の一例）およびルーフシュー右側部６３（ルーフシュー側部の一例）と、を有する。ルーフシュー左側部６２およびルーフシュー右側部６３は、ルーフシュー中央部６１の幅方向Ｂの側方に配置され、ルーフシュー中央部６１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー左側部６２およびルーフシュー右側部６３は、ルーフシュー中央部６１との連結部６２ｃ、６３ｃを中心に、左端６２ａ（外側の端の一例）および右端６３ｂ（外側の端の一例）が上下方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置１には、カッタヘッドサポート２２の上方に配置されたルーフシュー５１（上方シューの一例）が設けられている。ルーフシュー５１は、ルーフシュー中央部６１（上方シュー中央部の一例）と、ルーフシュー左側部６２（上方シュー側部の一例）およびルーフシュー右側部６３（ルーフシュー側部の一例）と、を有する。ルーフシュー左側部６２およびルーフシュー右側部６３は、ルーフシュー中央部６１の幅方向Ｂの側方に配置され、ルーフシュー中央部６１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー左側部６２およびルーフシュー右側部６３は、ルーフシュー中央部６１との連結部６２ｃ、６３ｃを中心に、左端６２ａ（外側の端の一例）および右端６３ｂ（外側の端の一例）が上下方向に回動可能である。
【0188】
このような構成により、曲線状に後退を行う際に、ルーフシュー左側部６２およびルーフシュー右側部６３のうち曲線の外周側のルーフシュー側部を、外側の端が内側に移動するようにルーフシュー中央部６１に対して折り曲げることができる。
【0189】
このため、ルーフシュー５１とトンネル内壁との干渉を防ぐことができ、曲線状に後進することが可能となる。
【0190】
（６）
本実施の形態のトンネル掘削装置１には、カッタヘッドサポート２２の上方に配置されたルーフシュー５１が設けられている。ルーフシュー５１は、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１（上方シュー前部の一例）と、ルーフシュー中央後部６１２、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２（上方シュー後部の一例）と、を有する。ルーフシュー中央前部６１１は、カッタヘッドサポート２２に接続されている。ルーフシュー中央後部６１２、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１の後側に配置され、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー中央後部６１２、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１との連結部６１２ｃ、６２２ｃ、６３２ｃを中心に後端６１２ａ、６２２ａ、６３２ａが上下方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置１には、カッタヘッドサポート２２の上方に配置されたルーフシュー５１が設けられている。ルーフシュー５１は、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１（上方シュー前部の一例）と、ルーフシュー中央後部６１２、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２（上方シュー後部の一例）と、を有する。ルーフシュー中央前部６１１は、カッタヘッドサポート２２に接続されている。ルーフシュー中央後部６１２、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１の後側に配置され、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー中央後部６１２、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー中央前部６１１、ルーフシュー左側前部６２１およびルーフシュー右側前部６３１との連結部６１２ｃ、６２２ｃ、６３２ｃを中心に後端６１２ａ、６２２ａ、６３２ａが上下方向に回動可能である。
【0191】
このような構成により、曲線状に下降するように形成されたトンネル内を後進する場合に、ルーフシュー中央後部６１２、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２を後端６１２ａ、６２２ａ、６３２ａが内側に移動するように折り曲げることができる。
【0192】
このため、ルーフシュー５１のトンネル内壁との干渉を防ぐことができ、曲線状に下降するトンネル内を後進することが可能となる。
【0193】
（７）
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、前胴部１１は、平行リンク５２（第２リンク部の一例）を更に有する。平行リンク５２は、ルーフシュー５１とカッタヘッドサポート２２を連結し、ルーフシュー５１を、カッタヘッドサポート２２に近づく方向Ｊ１およびカッタヘッドサポート２２から離れる方向Ｊ２に移動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、前胴部１１は、平行リンク５２（第２リンク部の一例）を更に有する。平行リンク５２は、ルーフシュー５１とカッタヘッドサポート２２を連結し、ルーフシュー５１を、カッタヘッドサポート２２に近づく方向Ｊ１およびカッタヘッドサポート２２から離れる方向Ｊ２に移動可能である。
【0194】
このような構成により、ルーフシュー５１をカッタヘッドサポート２２に近づけることによって前胴部１１を縮径することができるため、掘削後の施工によってトンネルの内径が小さくなった場合であっても後退を行うことが可能となる。
【0195】
（８）
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、ルーフシュー中央部６１は、ルーフシュー中央前部６１１（上方シュー中央前部の一例）と、ルーフシュー中央後部６１２（上方シュー中央後部の一例）と、を有する。ルーフシュー中央前部６１１は、カッタヘッドサポート２２に接続されている。ルーフシュー中央後部６１２は、ルーフシュー中央前部６１１の後側に配置され、ルーフシュー中央前部６１１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー中央後部６１２は、ルーフシュー中央前部６１１との連結部６１２ｃを中心に後端６１２ａが上下方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、ルーフシュー中央部６１は、ルーフシュー中央前部６１１（上方シュー中央前部の一例）と、ルーフシュー中央後部６１２（上方シュー中央後部の一例）と、を有する。ルーフシュー中央前部６１１は、カッタヘッドサポート２２に接続されている。ルーフシュー中央後部６１２は、ルーフシュー中央前部６１１の後側に配置され、ルーフシュー中央前部６１１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー中央後部６１２は、ルーフシュー中央前部６１１との連結部６１２ｃを中心に後端６１２ａが上下方向に回動可能である。
【0196】
このような構成により、曲線状に下降するように形成されたトンネル内を後進する場合に、ルーフシュー中央後部６１２を後端６１２ａが内側（下方）に移動するように折り曲げることができる。
【0197】
これにより、ルーフシュー中央部６１のトンネル内壁との干渉を防ぐことができ、曲線状に下降するトンネル内を後進することが可能となる。
【0198】
（９）
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、ルーフシュー左側部６２（上方シュー側部の一例）は、ルーフシュー左側前部６２１（上方シュー側前部の一例）と、ルーフシュー左側後部６２２（上方シュー側後部の一例）と、を有する。ルーフシュー左側前部６２１は、ルーフシュー中央部６１（上方シュー中央部の一例）に接続されている。ルーフシュー左側後部６２２は、ルーフシュー左側前部６２１の後側に配置され、ルーフシュー左側前部６２１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー左側後部６２２は、ルーフシュー左側前部６２１との連結部６２２ｃを中心に後端６２２ａが上下方向に回動可能である。ルーフシュー右側部６３（上方シュー側部の一例）は、ルーフシュー右側前部６３１（上方シュー側前部の一例）と、ルーフシュー右側後部６３２（上方シュー側後部の一例）と、を有する。ルーフシュー右側前部６３１は、ルーフシュー中央部６１（上方シュー中央部の一例）に接続されている。ルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー右側前部６３１の後側に配置され、ルーフシュー右側前部６３１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー右側前部６３１との連結部６３２ｃを中心に後端６３２ａが上下方向に回動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、ルーフシュー左側部６２（上方シュー側部の一例）は、ルーフシュー左側前部６２１（上方シュー側前部の一例）と、ルーフシュー左側後部６２２（上方シュー側後部の一例）と、を有する。ルーフシュー左側前部６２１は、ルーフシュー中央部６１（上方シュー中央部の一例）に接続されている。ルーフシュー左側後部６２２は、ルーフシュー左側前部６２１の後側に配置され、ルーフシュー左側前部６２１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー左側後部６２２は、ルーフシュー左側前部６２１との連結部６２２ｃを中心に後端６２２ａが上下方向に回動可能である。ルーフシュー右側部６３（上方シュー側部の一例）は、ルーフシュー右側前部６３１（上方シュー側前部の一例）と、ルーフシュー右側後部６３２（上方シュー側後部の一例）と、を有する。ルーフシュー右側前部６３１は、ルーフシュー中央部６１（上方シュー中央部の一例）に接続されている。ルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー右側前部６３１の後側に配置され、ルーフシュー右側前部６３１に対して回動可能に連結されている。ルーフシュー右側後部６３２は、ルーフシュー右側前部６３１との連結部６３２ｃを中心に後端６３２ａが上下方向に回動可能である。
【0199】
このような構成により、曲線状に下降するように形成されたトンネル内を後進する場合に、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２を後端６２２ａ、６３２ａが内側（下方）に移動するように折り曲げることができる。
【0200】
これにより、ルーフシュー左側後部６２２およびルーフシュー右側後部６３２のトンネル内壁との干渉を防ぐことができ、曲線状に下降するトンネル内を後進することが可能となる。
【0201】
（１０）
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、前胴部１１は、バーチカルシュー３４（下方シューの一例）と、油圧シリンダ３３（アクチュエータの一例）と、を更に有する。バーチカルシュー３４は、カッタヘッドサポート２２の下方に配置されている。油圧シリンダ３３は、バーチカルシュー３４を、カッタヘッドサポート２２に近づく方向Ｈ１およびカッタヘッドサポート２２から離れる方向Ｈ２に移動可能である。
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、前胴部１１は、バーチカルシュー３４（下方シューの一例）と、油圧シリンダ３３（アクチュエータの一例）と、を更に有する。バーチカルシュー３４は、カッタヘッドサポート２２の下方に配置されている。油圧シリンダ３３は、バーチカルシュー３４を、カッタヘッドサポート２２に近づく方向Ｈ１およびカッタヘッドサポート２２から離れる方向Ｈ２に移動可能である。
【0202】
このような構成によって、油圧シリンダ３３でバーチカルシュー３４をカッタヘッドサポート２２に近づけることによって、地面との間に隙間ができ、バーチカルシュー３４をレール１００上に載せることができる。このため、例えば、後胴部１２の下部に車輪７８を設けレール１００上に配置し、トンネル掘削装置１とレール１００を油圧シリンダ等によって接続して油圧で、トンネル掘削装置１を後進させることができる。
【0203】
（１１）
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、バーチカルシュー３４は、カッタヘッドサポートに対して回動可能に設けられている。油圧シリンダ３３は、バーチカルシュー３４の回転中心に配置されている。
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、バーチカルシュー３４は、カッタヘッドサポートに対して回動可能に設けられている。油圧シリンダ３３は、バーチカルシュー３４の回転中心に配置されている。
【0204】
このような構成によって、曲線状に後退する際に、曲線に施工される地面の形状に沿ってバーチカルシュー３４が自動で回動することができる。
【0205】
（１２）
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、グリッパ部７０は、一対のサイドグリッパ７２ａ、７２ｂ（側方グリッパの一例）と、下方グリッパ７３と、上方グリッパ７４と、を有する。一対のサイドグリッパ７２ａ、７２ｂは、後胴部１２の両側部に設けられている。下方グリッパ７３は、後胴部１２の下部に設けられている。上方グリッパ７４は、後胴部１２の上部に設けられている。下方グリッパ７３の下部には、車輪７８が設けられている。
本実施の形態のトンネル掘削装置１では、グリッパ部７０は、一対のサイドグリッパ７２ａ、７２ｂ（側方グリッパの一例）と、下方グリッパ７３と、上方グリッパ７４と、を有する。一対のサイドグリッパ７２ａ、７２ｂは、後胴部１２の両側部に設けられている。下方グリッパ７３は、後胴部１２の下部に設けられている。上方グリッパ７４は、後胴部１２の上部に設けられている。下方グリッパ７３の下部には、車輪７８が設けられている。
【0206】
このような構成によって、後進の際に、後胴部１２を縮径することができる。また、車輪７８をレール１００上に配置し、トンネル掘削装置１とレールをレールクランパ等によって接続して油圧でレールクランパを伸縮させて、トンネル掘削装置１を後進させることができる。
【0207】
＜他の実施形態＞
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0208】
（Ａ）
上記実施の形態では、フェリフェラルプレート２７は、折り畳み治具９９を用いて折り畳んでいるが、これに限らなくてもよく、油圧シリンダや油圧ジャッキなどが設けられ、油圧によって折り畳まれてもよい。
上記実施の形態では、フェリフェラルプレート２７は、折り畳み治具９９を用いて折り畳んでいるが、これに限らなくてもよく、油圧シリンダや油圧ジャッキなどが設けられ、油圧によって折り畳まれてもよい。
【0209】
（Ｂ）
上実施の形態では、バケット８４は持ち込まれて格納用油圧シリンダ８９によって収納位置Ｐ２に移動されているが、これに限らなくてもよく、上述した折り畳み治具９９のような構成の治具を用いてもよい。
上実施の形態では、バケット８４は持ち込まれて格納用油圧シリンダ８９によって収納位置Ｐ２に移動されているが、これに限らなくてもよく、上述した折り畳み治具９９のような構成の治具を用いてもよい。
【0210】
（Ｃ）
上記実施の形態では、サイドシュー４１およびルーフシュー５１は、折れ曲がるように後部が回動可能に構成されているが、前後方向Ａの長さが短い場合には、折れ曲がるように構成されていなくてもよい。
上記実施の形態では、サイドシュー４１およびルーフシュー５１は、折れ曲がるように後部が回動可能に構成されているが、前後方向Ａの長さが短い場合には、折れ曲がるように構成されていなくてもよい。
【0211】
（Ｄ）
上記実施の形態では、後胴部１２には、上下左右に上方グリッパ７４と、サイドグリッパ７２および下方グリッパ７３が設けられているが、これに限らなくてもよく、例えばサイドグリッパ７２のみが設けられていてもよい。
上記実施の形態では、後胴部１２には、上下左右に上方グリッパ７４と、サイドグリッパ７２および下方グリッパ７３が設けられているが、これに限らなくてもよく、例えばサイドグリッパ７２のみが設けられていてもよい。
【0212】
（Ｅ）
上記実施の形態で用いられている油圧シリンダ４４、５３、６４～６８は、油圧シリンダに限られるものではなく、ジャッキ等であってもよい。
上記実施の形態で用いられている油圧シリンダ４４、５３、６４～６８は、油圧シリンダに限られるものではなく、ジャッキ等であってもよい。
【0213】
（Ｆ）
上記実施の形態では、レールクランパによって油圧でトンネル掘削装置１を後進させると述べたが、レールクランパに限られるものではなく、車両等によって牽引してもよい。
（Ｇ）
なお、トンネル掘削装置１は、曲線状に後進するときに干渉しないことを目的としたときの実施の形態を開示したが、前進時急曲線部に本開示を適用することもできる。
上記実施の形態では、レールクランパによって油圧でトンネル掘削装置１を後進させると述べたが、レールクランパに限られるものではなく、車両等によって牽引してもよい。
（Ｇ）
なお、トンネル掘削装置１は、曲線状に後進するときに干渉しないことを目的としたときの実施の形態を開示したが、前進時急曲線部に本開示を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【0214】
本開示のトンネル掘削装置は、後進が可能な効果を奏することから、坑内掘り鉱山に適用することができる。
【符号の説明】
【0215】
１ ：トンネル掘削装置
１１ ：前胴部
１２ ：後胴部
２１ ：カッタヘッド
２２ ：カッタヘッドサポート
２７ ：フェリフェラルプレート
４１ ：サイドシュー
５１ ：ルーフシュー
７０ ：グリッパ部
８３ ：ローラカッタ
１１ ：前胴部
１２ ：後胴部
２１ ：カッタヘッド
２２ ：カッタヘッドサポート
２７ ：フェリフェラルプレート
４１ ：サイドシュー
５１ ：ルーフシュー
７０ ：グリッパ部
８３ ：ローラカッタ
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】