JP3633366B2

JP3633366B2 - シールド掘進機のテールシール構造

Info

Publication number: JP3633366B2
Application number: JP13570799A
Authority: JP
Inventors: 健治村山
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2019-05-17
Also published as: JP2000328887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘進機のテールシール構造に関し、とりわけ、テールシールの主体をワイヤーブラシで構成したものにあって、内側に封入される潤滑剤の漏出を防止するために不燃性シートを用いて、テールシールの取り付けに溶接を用いることができるようにしたシールド掘進機のテールシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド掘進機は、前端部に設けたカッターディスクで地下部の地盤を円形状に掘削しつつ前進する一方、カッターディスクの後方に繋がる筒状のスキンプレートの後端部でセグメントを環状に組み立てつつ、このセグメントと掘削穴内周との間の隙間を裏込め剤で埋めていくようになっている。そして、このようなシールド掘進機は裏込め剤を充填した際に、この裏込め剤および地下水や泥水等がカッターディスクとセグメントとの間の隙間からシールド掘進機内に侵入するのを防止するために、スキンプレートの後端部にテールシールを取り付けるようになっている。
【０００３】
上記テールシールは、ピアノ線，ステンレス，ばね鋼や濾布，ゴム，樹脂等を用いてブラシ状や板状としたものを環状に構成し、その基端部をスキンプレートの後端部に取り付けるとともに、先端部をセグメント外周に摺接させるようになっている。このとき、前記セグメントは周方向に複数に分割した弧状ブロック体を接合して環状に組み立てるようになっており、このとき弧状ブロック体の形成誤差や組付け誤差等により接合部分に段差部が生じた場合に、その段差部を吸収して密接状態を維持するためにはワイヤーブラシによってテールシールを構成することが望ましい。
【０００４】
ところが、このようにテールシールをワイヤーブラシで構成した場合は、ブラシ部分から裏込め剤が容易に侵入してしまう。このため、従来では複数のテールシールを適宜間隔を設けて前後方向に複数列配置し、それぞれの間にグリス等のゲル化された潤滑剤を封入して、裏込め剤の侵入を阻止するようになっているものもある。また、このように潤滑剤を封入した場合に、ワイヤーブラシから潤滑剤が漏出するのを防止し、また、裏込め剤が侵入するのを遮断する機能を高めるために、ワイヤーブラシに濾布を挟み込むようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のシールド掘進機のテールシール構造にあっては、テールシールを構成するワイヤーブラシに挟み込まれる濾布は可燃性であるため、該テールシールをスキンプレートに取り付ける手段としては発熱を伴わない固定方法を用いる必要があり、従来ではボルトによって締付け固定するようになっている。このため、テールシールの取り付けには周方向に配置する多数のボルトを１本づつ締付けていく必要があり、取り付け作業に多くの時間を要すとともに、シールド掘進機の稼働中にボルトが緩んで落下する恐れがあるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、テールシールをワイヤーブラシで構成した場合に、このワイヤーブラシに挟み込まれる可燃性の濾布に代えて不燃性のシートを用いることにより、溶接による取り付けを可能として、テールシールを簡単かつ確実に固定することができるシールド掘進機のテールシール構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明の請求項１に示すシールド掘進機のテールシール構造は、地盤を掘削しつつ前進するとともに、後端部の内周にセグメントを組み立てつつ、該セグメントと掘削穴内周との間に裏込め剤を充填して行くシールド掘進機にあって、基端部が上記後端部に取り付けられるとともに、先端部がセグメント外周に摺接する環状のテールシールを備え、このテールシールの主体をワイヤーブラシで構成するとともに、このワイヤーブラシに不燃性シートを挟み込んだことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ワイヤーブラシを主体として構成されたテールシールは、基端部をシールド掘進機の後端部に取付けた状態で先端部がセグメント外周に摺接し、このセグメントと掘削穴内周との間の隙間を閉塞し、裏込め剤および地下水や泥水等がシールド掘進機内に侵入するのを遮断する。このとき、テールシールはワイヤーブラシが主体であるため、先端部がセグメントの外周に弾発的に摺接しつつ移動するため、このテールシールとセグメントとの間の密閉性を高めることができる。
【０００９】
一方、上記ワイヤーブラシに不燃性シートが挟み込まれることにより、このワイヤーブラシ自体の密閉性を確保することができる。このとき、テールシールをシールド掘進機に取り付けるにあたって、ワイヤーブラシに挟み込まれた上記不燃性シートは高熱に耐えることができるため、溶接によってテールシールの取り付けが可能となる。従って、このようにテールシールを溶接により取り付けることにより、テールシールの取り付け作業が容易になるとともに、溶接部分で一体化されるため確実に固定することができ、稼働途中で脱落する等の不具合を無くすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１，図２は本発明のシールド掘進機のテールシール構造の一実施形態を示し、図１はシールド掘進機の全体構造を示す断面図、図２はテールシールの拡大断面図である。
【００１１】
本発明のシールド掘進機のテールシール構造の基本構造は、前端部で地盤Ｇを円形状に掘削しつつ前進するとともに、後端部の内周にセグメント２０を組み立てつつ、該セグメント２０と掘削穴２４内周との間に裏込め剤２６を充填して行くシールド掘進機１０にあって、基端部２８ａが上記後端部に取り付けられるとともに、先端部２８ｂがセグメント２０外周に摺接する環状のテールシール２８を備え、このテールシール２８の主体をワイヤーブラシ３０で構成するとともに、このワイヤーブラシ３０に不燃性シート３４を挟み込む。
【００１２】
即ち、図１は本実施形態のテールシール構造が適用されるシールド掘進機１０で、このシールド掘進機１０は同図中左方に進行しつつ地下地盤Ｇを掘削して連続したトンネル部分を構築するようになっている。シールド掘進機１０の前方端部（図中左端部）には地盤Ｇを切削するカッターディスク１２を備えるとともに、このカッターディスク１２の後方には筒状のスキンプレート１４が接続される。このスキンプレート１４内方の作業空間１６の前方部分には、掘削土砂を充填する隔室１８が設けられるとともに、図示省略したがカッターディスク１２の駆動装置や制御装置および掘削土砂の排出装置などが設けられる。また、上記作業空間１６の後方部分には、セグメント２０の組立施設やシールドジャッキ２２が設けられる。セグメント２０は周方向に複数に分割された弧状ブロック２０ａを環状に組み立てて構成され、その組立はスキンプレート１４の後方部分内側で行われる。
【００１３】
そして、上記セグメント２０の前端面に上記シールドジャッキ２２を押し当て、これを伸長させることによりスキンプレート１４を押し出してカッターディスク１２を前進させるようになっている。ところで、上記セグメント２０はスキンプレート１４の内側で組み立てられるため、このセグメント２０の外周と掘削穴２４との間には隙間δが設けられることになり、この隙間δにはスキンプレート１４の後方において裏込め剤２６を充填してセグメント２０が固定される。このため、スキンプレート１４の後端部には、裏込め剤２６および掘削により生ずる地下水や泥水等がシールド掘進機１０内に入り込むのを防止するためテールシール２８が設けられる。
【００１４】
テールシール２８は図２に示すようにワイヤーブラシ３０を主体として、スキンプレート１４の内側に沿って環状に構成される。該テールシール２８は両側にばね板３２が配置され、これらばね板３２に挟まれるようにして上記ワイヤーブラシ３０がワイヤーメッシュと複数の層を成すようにして取り付けられるとともに、ワイヤーブラシ３０には不燃性シート３４が挟み込まれる。また、ワイヤーブラシ３０の先端部は両側のばね板３２から突出し、また、テールシール２８の基端部２８ａにはコ字状ブラケット３６を設けて、このコ字状ブラケット３６内に上記ばね板３２およびワイヤーブラシ３０やワイヤーメッシュ、不燃性シート３４を束ねて固定してある。
【００１５】
そして、上記テールシール２８は基端部２８ａから先端部２８ｂにかけてく字状に折曲され、テールシール２８を取り付ける際には、基端部２８ａをスキンプレート１４の後端部内側に固定した断面円形状のガードリング３８に突き当てて、該基端部２８ａの外周面がスキンプレート１４の内周面に溶接固定される。また、先端部２８ｂはワイヤーブラシ３０の先端部がばね板３２から突出されて、この突出されたワイヤーブラシ３０がセグメント２０の外周に弾発力をもって摺接されるようになっている。更に、本実施形態では、上記テールシール２８は前後方向に２列に配置され（１列乃至は３列以上であってもよい）、それぞれのテールシール２８，２８間にグリス等のゲル化された潤滑剤４０が充填される。
【００１６】
ところで、上記ワイヤーブラシ３０に挟まれる不燃性シート３４としては、炭化繊維や特殊アクリル繊維を焼成・炭化したものを編成したもの、セラミックフェルトをカーボンガラスで抱布したもの、また、セラミックファイバーとガラスファイバーとを混合し、フェルト状に仕上げ純ニードル加工を施したもの等が知られており、溶接時の高温に対しても十分な耐久性を備えている。
【００１７】
以上の構成により本実施形態のシールド掘進機のテールシール２８にあっては、シールド掘進機１０の前進に伴ってスキンプレート１４の後端部には、セグメント２０を組み立てつつ、このセグメント２０と掘削穴２４内周との間に裏込め剤２６が順次充填されて行く。そして、裏込め剤２６が充填されるにあたって、ワイヤーブラシ３０を主体として構成されたテールシール２８は、基端部２８ａをシールド掘進機の後端部に取付けた状態で、先端部２８ｂがセグメント２０外周に摺接し、このセグメント２０と掘削穴２４内周との間の隙間δを閉塞し、裏込め剤２６および掘削時に流出する地下水や泥水等がシールド掘進機１０内に侵入するのを遮断する。
【００１８】
このとき、テールシール２８はワイヤーブラシ３０が主体であるため、先端部２８ｂがセグメント２０の外周に弾発的に摺接しつつ移動するため、このテールシール２８とセグメント２０との間の密閉性を高めることができる。また、上記テールシール２８は前後方向に２列設けられ、それぞれの間に潤滑剤３８が充填されているため、この潤滑剤３８がワイヤーブラシ３０の鋼線間の隙間を埋めるとともに、このワイヤーブラシ３０に不燃性シート３４が挟まれることにより、この不燃性シート３４が潤滑剤３８の流出を阻止して密閉性を更に高めることができる。
【００１９】
ところで、このようにワイヤーブラシ３０に不燃性シート３４が挟み込まれるが、この不燃性シート３４は高熱に耐えることができるため、テールシール２８をスキンプレート１４に取り付けるにあたって溶接固定することができる。従って、このようにテールシール２８を溶接により取り付けることにより、テールシール２８の取り付け作業が容易になるとともに、溶接部分で一体化されるため確実に固定することができ、稼働途中で脱落する恐れを無くすことができる。また、テールシール２８は基端部２８ａの前側にガードリング３８が位置するため、掘削面に岩石等が突出している場合に、このガードリング３８によってテールシール２８を保護することができる。
【００２０】
【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テールシール構造にあっては、ワイヤーブラシを主体としてテールシールを構成し、このワイヤーブラシに密閉性を高めるために不燃性シートを挟み込んだので、テールシールをシールド掘進機に取り付けるにあたって、ワイヤーブラシに挟み込んだ上記不燃性シートは高熱に耐えることができるため、溶接によってテールシールの取り付けが可能となる。従って、このようにテールシールを溶接により取り付けることにより、テールシールの取り付け作業が容易になるとともに、溶接部分で一体化されるため確実に固定することができ、稼働途中で脱落する恐れを無くすことができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシールド掘進機の一実施形態を示す全体構造の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すテールシールの拡大断面図である。
【符号の説明】
１０シールド掘進機
２０セグメント
２４掘削穴
２６裏込め剤
２８テールシール
２８ａ基端部
２８ｂ先端部
３０ワイヤーブラシ
３４不燃性シート
Ｇ地盤

Claims

地盤を掘削しつつ前進するとともに、後端部の内周にセグメントを組み立てつつ、該セグメントと掘削穴内周との間に裏込め剤を充填して行くシールド掘進機にあって、基端部が上記後端部に取り付けられるとともに、先端部がセグメント外周に摺接する環状のテールシールを備え、このテールシールの主体をワイヤーブラシで構成するとともに、このワイヤーブラシに不燃性シートを挟み込んだことを特徴とするシールド掘進機のテールシール構造。