JP2912466B2 - シールド掘進機のテールシール装置 - Google Patents

シールド掘進機のテールシール装置

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JP2912466B2 JP3094093A JP9409391A JP2912466B2 JP 2912466 B2 JP2912466 B2 JP 2912466B2 JP 3094093 A JP3094093 A JP 3094093A JP 9409391 A JP9409391 A JP 9409391A JP 2912466 B2 JP2912466 B2 JP 2912466B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘進機のシー
ルド本体テール部とセグメントとの間を止水するための
テールシール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シールド掘進機のテールシールとして
は、ワイヤブラシ,ウレタンゴム,天然ゴム等を主材と
するものがあるが、近年最も使用例の多いブラシシール
について以下に説明する。
【0003】ブラシシールは、図10に示すように、鋼
線等の線材3aの束の間に金網等のメッシュ構造物3b
を挿入し、内側と外側にばね鋼等からなる保護板3c,
3dを当て一体成形したもので、このように構成された
ブラシシール3を、図11に示すように、押え板4,ボ
ルト(図示せず)等の固定具を介してシールド本体1の
テールシール取付板1aに2段以上並べて取り付け、各
々のブラシシール3が背面側から受ける外圧によって変
形し、内側の面がセグメント2に押し付けられた状態で
使用する。テールシール段間には繊維入りグリース等の
充填材7を充填し、この充填材7が線材3aとメッシュ
構造物3bに付着することによって形成される層で止水
効果を得ている。
【0004】内側保護板3cは線材3aをセグメントと
の接触による摩耗から保護する役目を果たし、外側保護
板3dはブラシシール内部への土砂等の異物の侵入を防
止するとともに、ブラシシールをセグメントに押し付け
る役目を果たす。なお、図11において、5はセグメン
ト組立時にシールド本体1とセグメント2の中心を合せ
やすくするため、シールド本体のテールスキンプレート
1bに取り付けられたセグメントガイド部材、6はテー
ルシール取付部をセグメントから保護するため、テール
シール取付板1aに取り付けられたテールシール保護部
材である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ブラシシールは、通常
の使用状態では、背面側から受ける外圧によって図12
に示すように変形し、内側の面でセグメント2に押し付
けられており、ブラシシールとセグメント間の摩擦抵抗
(図12の矢印B)およびブラシシール自体の反発力
(図12の矢印C)でブラシシール背面に受ける外圧
(図12の矢印A)に対抗している。しかし、大口径シ
ールドでは、セグメントの製作公差および組立公差、シ
ールド本体の製作公差が大きいことから、テールクリア
ランス(図11のL寸法)が大きくなり、急曲線施工用
のシールドでは、カーブに沿ってシールド本体のテール
部内でセグメントを組み立てる必要上、やはりテールク
リアランスが大きくなる。また、テールクリアランスは
シールド本体とセグメントの中心のずれによって変化
し、図11のL寸法が部分的に大きくなる場合がある。
大深度,高水圧下という施工条件に加えてテールクリア
ランスが大きい場合には、ブラシシール背面に受ける外
圧の増加、ブラシシールとセグメント間の摩擦抵抗の減
少により、ブラシシールの反転(ブラシシールが外圧に
耐えきれず、図13に示すようにブラシシール先端が機
内側に反り返る現象)が起きやすくなり、一たん反転を
起こすと、ブラシシールは止水機能を失い、充填材の流
出、地下水の侵入によってトンネル水没等の重大災害を
招く恐れがある。
【0006】このため、従来、高水圧下でテールクリア
ランスが大きい場合には、ブラシシールの線材3aを長
くしたり、テールシール段数を増やすことで対処してき
たが、いずれにしてもテールシール取付板1aの長さが
長くなるため、曲線施工や方向修正時のシールドの操縦
性が悪くなり、推進抵抗が増加するなどの不具合が生じ
る。
【0007】本発明の目的は、このような不具合を伴う
ことなく、テールシールの反転を防止するための有効な
手段を備えたシールド掘進機のテールシール装置を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、鋼線の束の内側と外側にばね鋼からなる保
護板を当てゝ一体となしたブラシシールを形成し、か
つ、該ブラシシールを固定具を介してシールド本体のテ
ールシール取付部に取付け、そのブラシシールが背面側
から受ける外圧によって変形して内側の面がセグメント
に圧接されるようにしたシールド掘進機のテールシール
装置において、前記テールシール取付部とセグメントと
の間の最大すきま寸法よりも長い板状もしくは棒状の
性の高い反転防止部材を、その先端部がセグメント外面
に当接するように、その基端部をシールド本体のテール
シール取付部近傍に揺動自在に支持し、この反転防止部
材によりテールシールの機内側に反転しようとする動き
を抑制するようにしたことを特徴とする。
【0009】
【作用】反転防止部材は、シールド本体とセグメントの
中心ずれによるテールシール取付部とセグメント間のす
きま寸法の変化に対応して揺動し、シールド本体とセグ
メントの双方に対し突っ張った状態で、テールシール背
面側から受ける外圧に対抗してテールシールの内側の面
を受け止め、外圧によりテールシールが機内側に反転し
ようとする動きを抑制する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図3により
説明する。なお、図1〜図3において、図10〜図13
と同一符号は同一部分もしくは機能的に同等の部分を示
す。
【0011】本実施例では、テールシールとしてブラシ
シールを用い、図1に示すように、シールド本体1のテ
ールシール取付板1aに取り付けた前後2段のブラシシ
ール3の間に繊維入りグリース等の充填材7を充填する
ことにより止水効果を持たせている。ここで、後段ブラ
シシール3の背面側には外部水圧と充填材圧との差に相
当する外圧が加わり、前段ブラシシール3の背面側には
充填材圧と機内側圧力(大気圧)との差に相当する外圧
が加わる。外部水圧が高くなるほど、充填材圧も高くな
り、したがって、前段ブラシシール3の背面側に受ける
外圧が大きくなる。もし、この外圧によって前段ブラシ
シール3が反転を起こすと、充填材圧が低下するため、
後段ブラシシール3も反転を起こし、地下水が機内に侵
入することになる。このような事態を回避するため、前
段ブラシシール3に対して反転防止部材8が設けられて
いる。図2および図3に示すように、反転防止部材8
は、鋼板等の剛性の高い材料を用いて、その長さ寸法L
´がテールシール取付部とセグメント2との間の最大す
きま寸法(テールクリアランス、シールド本体とセグメ
ント中心ずれ、製作公差等から考えられる最大のすきま
寸法L)より長く、幅寸法W´がシールド本体の円周方
向に分割して作られたブラシシール3の1個分の幅Wと
ほぼ等しい板状に形成されており、この反転防止部材8
をブラシシール3の内側の面に当て、反転防止部材8の
基端部をブラシシール3の根元部分で支持基板9に連結
ピン10を介してヒンジ状に連結し、連結ピン10を中
心にして前後方向に揺動自在に支持させる。支持基板9
は、ブラシシール3とともに押え板4,ボルト(図示せ
ず)等の固定具を介して、図1に示すようにテールシー
ル取付板1aに取り付けられる。
【0012】図1の(a)はシールド本体1とセグメン
ト2の中心ずれによりすきま寸法Lが小さくなった状態
を示し、(b)はすきま寸法Lが大きくなった状態を示
す。図1から明らかなように、反転防止部材8はすきま
寸法Lの変化に対応して揺動し、その先端部がセグメン
ト2の外面に当接して、シールド本体1とセグメント2
の双方に対し突っ張った状態で、背面側がブラシシール
3の内側の面に当接し、ブラシシール3がその背面側に
受ける外圧によって機内側に反転しようとする動きを抑
制するので、すきま寸法Lが大きくなった状態でもブラ
シシール3の反転を防止できる。
【0013】上記実施例では反転防止部材8を板状とし
た場合について述べたが、図4に示すように、反転防止
部材8を棒状として、その基端部をテールシール押え板
4の立坑側端部に設けた支持部11に連結ピン10を介
して揺動自在に支持させ、このような棒状の反転防止部
材2本以上でシールド本体の円周方向に分割して作られ
たブラシシール3の各々を図1のように受け止めるよう
にしてもよい。この場合、隣り同士の反転防止部材8の
間に連結ピン10の着脱に必要なスペース12を設ける
ことにより、掘進途中で反転防止部材8の先端部が摩耗
した場合、テールシール押え板4をシールド本体1から
取りはずすことなく、反転防止部材8の交換が可能にな
る。
【0014】図5〜図9には、反転防止部材8の支持形
態が異なる他の実施例を示す。図5の実施例は、テール
シール押え板4の立坑側端部に溶接した支持部13と反
転防止部材8の基端部に連結ピン10を通して反転防止
部材8を揺動自在に支持した例であり、図6の実施例は
支持部13をテールシール押え板4の立坑側上面に溶接
した例である。支持部13をテールシール押え板4の上
面に設ける場合、図7および図8に示すように、シール
ド本体の円周方向に隣接した反転防止部材8の支持部1
3を前後にずらして配置すると、反転防止部材8が板状
であっても、連結ピン10を横方向に抜き差しできるよ
うになり、掘進途中でテールシール押え板4を取りはず
すことなく、反転防止部材8の交換が可能になる。
【0015】図9の実施例は支持部13をテールシール
押え板4の機内側端部に設けた例である。このようにす
ると、支持部13を立坑側に近い位置に設けた場合に比
べ、反転防止部材8の長さ寸法L´を長くとれるので、
シールド本体とセグメントの偏心量をより大きくとるこ
とができる。また、偏心量が同じであれば、反転防止部
材8の先端部の許容摩耗量をより大きくとることができ
るので、反転防止部材8の使用寿命が伸びる。
【0016】図5〜図9の実施例は支持部13をテール
シール押え板4に溶接した例であるが、ボルト等の別の
手段で取り付けてもよい。
【0017】
【発明の効果】本発明のテールシール装置は、基端部を
シールド本体のテールシール取付部近傍に揺動自在に支
持した板状もしくは棒状の反転防止部材の先端部をセグ
メント外面に当接させ、反転防止部材がシールド本体と
セグメントの双方に対し突っ張った状態で、テールシー
機内側に反転しようとする動きを抑制するようにし
たので、テールクリアランスが大きく、かつテールシー
ル背面側に受ける外圧の大きい大深度掘削用の大口径シ
ールドにおいて特に問題となるテールシールの反転を防
止するのに有効であり、施工の安全を確保することがで
きる。しかも、テールシール自体を長くしたり、取付段
数を増やした場合のようにテールシール取付板が長くな
らないので、シールドの操作性の悪化、推進抵抗の増加
などの不具合を生じることが避けられ、また、テールシ
ール自体は現用のものを使用できるため、コストアップ
も少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるテールシール装置の一実施例の縦
断面図で、(a)はすきま寸法Lが小さい状態、(b)
はすきま寸法Lが大きい状態を示す。
【図2】図1の実施例における反転防止部材の支持形態
を示す側面図。
【図3】図2のD矢視図。
【図4】反転防止部材を棒状とした他の実施例の図3に
相当する平面図。
【図5】反転防止部材の支持部をテールシール押え板の
立坑側端部に設けた他の実施例の側面図。
【図6】反転防止部材の支持部をテールシール押え板の
立坑側上面に設けた他の実施例の側面図。
【図7】円周方向に隣接した反転防止部材の支持部をテ
ールシール押え板の立坑側上面に前後にずらして設けた
他の実施例の側面図。
【図8】図7のE矢視図。
【図9】反転防止部材の支持部をテールシール押え板の
機内側端部に設けた他の実施例の側面図。
【図10】従来のブラシシールの側面図。
【図11】従来のブラシシールを用いたテールシール装
置の縦断面図。
【図12】ブラシシールに作用する力の説明図。
【図13】ブラシシールの反転した状態を示す図。
【符号の説明】
1 シールド本体 1a テールシール取付板 1b テールスキンプレート 2 セグメント 3 ブラシシール(テールシール) 3a 線材 3b メッシュ構造物 3c 内側保護板 3d 外側保護板 4 テールシール押え板 7 充填材 8 反転防止部材 9 支持基板 10 連結ピン 11,13 支持部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 均 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 大竹 一之 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 芝野 隆行 兵庫県神戸市須磨区小寺町1丁目1番13 号 日本グリース株式会社 技術研究所 内 (72)発明者 末石 吏 兵庫県神戸市須磨区小寺町1丁目1番13 号 日本グリース株式会社 技術研究所 内 (72)発明者 新井 友行 大阪府大東市御領3丁目8番29号 昭和 工業株式会社内 (72)発明者 三好 博明 大阪府大東市御領3丁目8番29号 昭和 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−322095(JP,A) 実公 昭43−28279(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼線の束の内側と外側にばね鋼からなる
    保護板を当てゝ一体となしたブラシシールを形成し、か
    つ、該ブラシシールを固定具を介してシールド本体のテ
    ールシール取付部に取付け、そのブラシシールが背面側
    から受ける外圧によって変形して内側の面がセグメント
    に圧接されるようにしたシールド掘進機のテールシール
    装置において、前記テールシール取付部とセグメントと
    の間の最大すきま寸法よりも長い板状もしくは棒状の
    性の高い反転防止部材を、その先端部がセグメント外面
    に当接するように、その基端部をシールド本体のテール
    シール取付部近傍に揺動自在に支持し、この反転防止部
    材によりテールシールの機内側に反転しようとする動き
    を抑制するようにしたことを特徴とするシールド掘進機
    のテールシール装置。
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JP4549247B2 (ja) * 2005-07-13 2010-09-22 鹿島建設株式会社 推進管の発進用エントランス、発進用エントランスの構造および発進用エントランスの止水工法
DE102006055076A1 (de) * 2006-11-22 2008-05-29 Eos Gmbh Electro Optical Systems Baubehälter für eine Vorrichtung zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
JP6762015B2 (ja) * 2017-01-06 2020-09-30 株式会社三ツ知 連結具

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