JP2854369B2 - シールド掘進機のシール保護方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はシールド掘進機のシール保護方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来使用されているシールド掘進機を第５図によって
説明すると、１は円筒状の前胴であって、その前面には
カッタ２が回転自在に装着されている。前胴１の後部内
側には、円筒状の後胴３の前部を段差を持たせて僅かに
小径を形成した後胴ラップ部3aが所要の隙間４を保って
軸方向に摺動自在に挿入されて重合しており、前胴１の
後部内面と後胴ラップ部3aとの間には、後胴３側に取付
けられた前部シール５と前胴１側に取付けられた後部シ
ール６とから成る摺動部シールが設けてある。後胴３の
後端には、この後胴３の内側の周方向に沿ってリング状
に組立てられるセグメント７との隙間からの漏水等の浸
入を防止するテールシール８が設けられ、前記前部シー
ル５及び後部シール６と共に前胴１と後胴３とのシール
性を確保するようになっている。

前胴１及び後胴３の内周面に沿って、それぞれ推進用
ジャッキ９と反力受用ジャッキ10とが、その作動方向を
前胴１及び後胴３の軸方向と並行に、複数個配設されて
いる。推進用ジャッキ９は、その押側端が前胴１の内周
に一体に突設した環状の取付板11に固設されるととも
に、引側端のロッド12が後胴３の内周に一体に突設した
当接板13の当接するように設けられていて、推進用ジャ
ッキ９は当接板13を介して後胴３に反力を取り、前胴１
を前進させてカッタ２を切羽側に推進させるようになっ
ている。反力受用ジャッキ10は、前記推進用ジャッキ９
のロッド12の当接位置を避けて前記当接板13に貫通固定
されるとともに、引側端のロッド14が、後胴３の後端内
で組立てられるリング状のセグメント７の前端に当接す
るように設けられ、セグメント７に反力を取って後胴３
を押出し、前胴１に後胴ラップ部3aを深く重合させるよ
うになっている。尚、後胴３内には図示しないエレクタ
が旋回可能に設置してあって、円周方向に旋回してセグ
メント７を組立てるようになっている。

尚、図中3bは段差部を示す。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した如きシールド掘進機において、前胴１を前進
させると、第６図に示すように前胴１後端の後部シール
６と、後胴３の後胴ラップ部3a基端位置の段差部3bとの
間に解放空間Ａが形成され、該解放空間Ａに周囲の地山
15から土砂や泥水が入り込む。

斯かる状態で第７図に示すように後胴３を前進させる
と前記解放空間Ａに入り込んだ土砂が圧縮され、該土砂
によって後部シール６を損傷することがあった。

又、この時、前部シール５及び後部シール６間に形成
されるシール内部空間Ｂが前部シール５と後部シール６
とが離間することにより拡張するので、該シール内部空
間Ｂに前記土砂を呼び込み易く、一旦シール内部空間Ｂ
の呼び込まれた土砂は排除されにくいことから前部シー
ル５にも前記土砂による損傷が生じた。

本発明は上述の実情に鑑みて成したもので、前胴と後
胴との摺動部への土砂の浸入を阻止して、摺動部に設け
られた前部シール及び後部シールの損傷を防止すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前面にカッタを有する前胴の後部内側に、後
胴の前部に段差を持たせて形成した後胴ラップ部を、該
後胴ラップ部前端外周に取付けた前部シールと前記前胴
後端内周に取付けた後部シールとを介して軸方向に摺動
自在に嵌合し、前記前胴と後胴とを交互に前進させて推
進するシールド掘進機において、前記前部シールと後部
シールとの間に形成されるシール内部空間に潤滑性を有
する充填材を圧入し、前記後部シールと前記後胴の段差
部との間に形成される解放空間に対し、前記前胴の前進
時に収縮するシール内部空間から充填材を漏出させて前
記後部シール後方に新たに形成されて拡張する空間を随
時埋め、前記解放空間を充填材で常時満たすことを特徴
とするシールド掘進機のシール保護方法にかかるもので
あり、更には、前胴の前進時に解放空間に充填材を別途
圧入することを特徴とするシールド掘進機のシール保護
方法にかかるものである。

［作用］ 従って本発明では、前部シールと後部シールとの間に
形成されるシール内部空間に潤滑性を有する充填材を圧
入してシール内部空間を充填材で満たしておくと、前胴
の前進時に前部シールと後部シールとが互いに近接し、
両者間に形成されるシール内部空間が収縮するので、該
収縮による圧縮作用でシール内部空間内の充填材が後部
シールより解放空間へ漏出し、これによって、後部シー
ル後方に新たに形成されて拡張する空間が随時埋められ
るので、前記解放空間は充填材で常時満たされ、周囲の
地山からの土砂や泥水の侵入が防止される。

この時、前胴の前進時にシール内部空間内から後部シ
ールを介し解放空間へ漏出する充填材の流れは、シール
内部空間内への土砂や泥水の侵入方向に対し逆行する流
れとなるので、シール内部空間内への土砂や泥水の侵入
が確実に防止され、これら土砂や泥水は後部シールから
遠ざかる方向へ押し戻される。

次いで、前胴側に後胴を引き寄せて前進させた時に
は、後部シールと後胴の段差部とが互いに近接し、両者
間に形成される解放空間が収縮するので、該収縮による
圧縮作用で解放空間を満たしていた充填材が地山側へ押
し出され、土砂や泥水の侵入が更に防止される。

尚、前胴の前進時に解放空間に充填材を別途圧入する
ようにすれば、より一層確実に解放空間への土砂や泥水
の侵入を防止することが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図〜第３図は本発明の方法を実施する装置の一例
であり、図中第５図〜第７図と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしている。

前述した第５図〜第７図に示したシールド掘進機と略
同様の構成を有し、且つ後胴３の後胴ラップ部3a前端外
周に前部シール５が取付けられ、前胴１後端内周には後
部シール６が取付けられて、前記後胴３に対する前胴１
の前進により前記後部シール６と後胴ラップ部3a基端位
置の段差部3bとの間に周囲の地山15にさらされる解放空
間Ａが形成されると共に、前記前部シール５と後部シー
ル６との間に前胴１及び後胴３の嵌合状態による拡縮す
るシール内部空間Ｂが形成されるシールド掘進機におい
て、後胴３の後胴ラップ部3aにおける段差部3b近傍位置
に、前記後胴ラップ部3a内部から、その外部に形成され
る解放空間Ａに連通する注入孔16aを穿設し、該注入孔1
6aに高濃度ベントナイト溶液等の潤滑性のある充填材17
を圧入し得る注入装置18aをシールド掘進機本体内の所
要位置に設け、該注入装置18aを前記注入孔16aに接続し
て該注入孔16aから解放空間Ａに充填材17を圧入し得る
ようにする。

更に、前記後胴ラップ部3aにおける前部シール５の後
方側近傍位置に、後胴３に対する前胴１の移動によって
前記シール内部空間Ｂが変化しても、該シール内部空間
Ｂに常に連通する注入孔16bを穿設し、該注入孔16bに前
述同様の充填材17を圧入し得る注入装置18bを前記注入
装置18aと同様にして設け、前記注入孔16bからシール内
部空間Ｂに充填材17を圧入し得るようにする。

而して、第１図に示すように後胴３の後胴ラップ部3a
が前胴１後部内側に略完全に嵌合された状態において、
注入孔16bから注入装置18bによりシール内部空間Ｂに充
填材17を圧入してシール内部空間Ｂを充填材17で満たし
ておくと共に、注入孔16aからは注入装置18aにより解放
空間Ａへの充填材17の圧入を開始する。

次いで、第２図に示すように前胴１が前進する際に
は、解放空間Ａの拡張に追従させた量の充填材17を注入
孔16aより圧入し、後部シール６と段差部3bとの間に形
成される解放空間Ａを充填材17で満たして地山15からの
土砂や泥水の浸入を防ぐ。

又、この時、前部シール５と後部シール６とは互いに
近接し、両者間に形成されるシール内部空間Ｂが収縮す
るので、該収縮による圧縮作用でシール内部空間Ｂ内の
充填材17が後部シール６より解放空間Ａへ漏出して、後
部シール６後方に新たに形成されて拡張する空間を随時
埋めていく。

この時、前胴１の前進時にシール内部空間Ｂ内から後
部シール６を介して解放空間Ａへ漏出する充填材17の流
れは、シール内部空間Ｂ内への土砂や泥水の侵入方向に
対し逆行する流れとなるので、シール内部空間Ｂ内への
土砂や泥水の侵入が確実に防止され、これら土砂や泥水
は後部シール６から遠ざかる方向へ押し戻される。

次いで、第３図に示すように後胴３を引寄せる際に
は、前部シール５と後部シール６とが離間し、シール内
部空間Ｂが拡張するので、該拡張に見合う量の充填材17
を注入孔16bより圧入し、シール内部空間Ｂを充填材17
で満たして該シール内部空間Ｂへの土砂や泥水の呼び込
みを防ぐ。

又、この時、後部シール６と後胴３の段差部3bとは互
いに近接し、両者間に形成される解放空間Ａが収縮する
ので、該収縮による圧縮作用で解放空間Ａを満たしてい
た充填材17が地山15側へ押し出され土砂や泥水の浸入を
更に防止する。

尚、この時、注入孔16aからの充填材17の圧入は特に
必要ない。

従って上記によれば、解放空間Ａ及びシール内部空間
Ｂを常時充填材17で満たすことによって、地山15からの
土砂や泥水の浸入を確実に阻止することができるので、
前部シール５及び後部シール６の損傷を防止することが
できる。

尚、上述した実施例においては、解放空間Ａ及びシー
ル内部空間Ｂに夫々充填材17を圧入する例を説明した
が、シール内部空間Ｂから漏出する充填材17により解放
空間Ａを十分満たすことができる場合等には、シール内
部空間Ｂにのみ充填材17を圧入するようにしても良い。

第４図は前記の第１図〜第３図に示したシールド掘進
機に、後部シール６と段差部3bとの間に形成される解放
空間Ａを地山15に直接さらされないように覆う筒状の保
護板19を採用したシールド掘進機の例を示しており、こ
の保護板19は前胴１の後端外周に取付けられて後方に延
び且つ段差部3b後方の後胴３外周に所要の隙間20を有し
て外嵌している。斯かるタイプのシールド掘進機の場合
も前述の実施例と同様に本発明の方法を適用することに
よって、解放空間Ａ及びシール内部空間Ｂを常時充填材
17で満たし、前記隙間20からの土砂や泥水の浸入を確実
に阻止して前部シール５及び後部シール６の損傷を防止
することができる。

尚、本発明のシールド掘進機のシール保護方法は、上
述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のシールド掘進機のシー
ル保護方法によれば、解放空間及びシール内部空間を充
填材で常時満たすことにより、周囲の地山からの土砂や
泥水の浸入を確実に阻止することができるので、前部シ
ール及び後部シールの損傷を極めて確実に防止すること
ができる優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の方法を実施する装置
の一例を示す断面図、第４図は本発明の方法を実施する
装置の他の例を示す断面図、第５図は従来のシールド掘
進機の一例を示す断面図、第６図は第５図のシールド掘
進機の前胴前進時の状態を示す拡大断面図、第７図は第
６図の状態から後胴を前進させた状態を示す拡大断面図
である。 図中、１は前胴、２はカッタ、３は後胴、3aは後胴ラッ
プ部、3bは段差部、５は前部シール、６は後部シール、
15は地山、16a,16bは注入孔、17は充填材、18a,18bは注
入装置、Ａは解放空間、Ｂはシール内部空間を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−125496（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 301

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前面にカッタを有する前胴の後部内側に、
   後胴の前部に段差を持たせて形成した後胴ラップ部を、
   該後胴ラップ部前端外周に取付けた前部シールと前記前
   胴後端内周に取付けた後部シールとを介して軸方向に摺
   動自在に嵌合し、前記前胴と後胴とを交互に前進させて
   推進するシールド掘進機において、前記前部シールと後
   部シールとの間に形成されるシール内部空間の潤滑性を
   有する充填材を圧入し、前記後部シールと前記後胴シー
   ルの段差部との間に形成される解放空間に対し、前記前
   胴の前進時に収縮するシール内部空間から充填材を漏出
   させて前記後部シール後方に新たに形成されて拡張する
   空間を随時埋め、前記解放空間を充填材で常時満たすこ
   とを特徴とするシールド掘進機のシール保護方法。
2. 【請求項２】前胴の前進時に解放空間に充填材を別途圧
   入することを特徴とする請求項１に記載のシールド掘進
   機のシール保護方法。