JP6963253B2 - シールド掘進機 - Google Patents

Description

本発明は、中折れ構造を有するシールド掘進機に関する。

中折れ構造を有するシールド掘進機では、前胴の後端部に設けられた前胴側連結部と後胴の前端部に設けられた後胴側連結部が中折れ構造を構成する（例えば、特許文献１参照）。そして、前胴側連結部の内側面と後胴側連結部の外側面とは面接触し、それらの間には中折れシールが配置される。なお、後胴側連結部は、その外側面が前胴の内側面と対向するように、前胴側連結部を超えて前方へ延びている。

特開平６−１０８７７７号公報

中折れ構造を有するシールド掘進機では、前胴側連結部と後胴側連結部の間の中折れシールだけではシール性能が不十分となることがある。このため、中折れシールに加えて非常用シールを追加することが望まれる。また、このような非常用シールは、機内から交換できることが望ましい。

なお、特許文献１に開示されたシールド掘進機では、前胴側連結部よりも前方において前胴と後胴側連結部との間に塊状弾性体が配置されているが、これは中折れシールが飛び出すことを防止するためのものであり、非常用シールではない。これは、特許文献１の段落００１１に「塊状弾性体３はシール摺動面１Ｃに接触している必要はなく」と記載されていることからも明らかである。

そこで、本発明は、中折れシールと併用される非常用シールを機内から交換することができるシールド掘進機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のシールド掘進機は、前胴の後端部に設けられた、前記前胴よりも内側に突出する前胴側連結部と、後胴の前端部に設けられた後胴側連結部であって、その外側面が前記前胴の内側面と対向するとともに前記前胴側連結部の内側面と面接触するように構成され、前記前胴側連結部と共に中折れ構造を構成する後胴側連結部と、前記前胴側連結部の内側面と前記後胴側連結部の外側面との間に配置された中折れシールと、前記前胴側連結部よりも前方において前記後胴側連結部と前記前胴との間に配置された非常用シールと、前記前胴の内側面に着脱可能に取り付けられた、前記非常用シールを前記前胴側連結部に押し付ける押付機構と、を備える、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、非常用シールを前胴側連結部に押し付ける押付機構が着脱可能であるので、非常用シールを機内から交換することができる。

前記非常用シールは、前側に位置する第１シール材と、後側に位置する第２シール材を含み、前記第１シール材には後方に向かって広がりながら開口する溝が形成され、この溝に前記第２シール材が嵌まり込んでもよい。この構成によれば、押付機構による押し付け力が第１シール材の溝を押し広げる力に変換されるため、シール性を向上させることができる。

本発明によれば、中折れシールと併用される非常用シールを機内から交換することができる。

本発明の一実施形態に係るシールド掘進機の側面図である。 （ａ）および（ｂ）は中折れ構造の断面図であり、（ａ）は前胴に対して後胴が前方にスライドした状態を示し、（ｂ）は前胴に対して後胴が相対的に回転する状態を示す。 図２（ａ）のIII−III線に沿った断面図である。 変形例のシールド掘進機における中折れ構造の断面図である。

図１に、本発明の一実施形態に係るシールド掘進機１を示す。このシールド掘進機１は、中折れ構造を有しており、カッターヘッド２、前胴３および後胴４を含む。なお、シールド掘進機１の進行方向が前方、その反対方向が後方である。

図２（ａ）に示すように、前胴３の後端部には前胴側連結部５が設けられ、後胴４の前端部には後胴側連結部６が設けられている。前胴側連結部５および後胴側連結部６は、共に筒状であって互いに径方向に重なり合っており、中折れ構造を構成する。

前胴側連結部５は、前胴３よりも内側に突出している。後胴側連結部６は、当該後胴側連結部６の外側面６１が前胴３の内側面３１と対向するように、前胴側連結部５を超えて前方へ延びている。

また、後胴側連結部６の外側面６１は、前胴側連結部５の内側面５１と面接触する。後胴側連結部６の外側面６１および前胴側連結部５の内側面５１は、共に球面である。

前胴側連結部５の内側面５１と後胴側連結部６の外側面６１との間には、連続したリング状の中折れシール７１，７２が配置されている。より詳しくは、前胴側連結部５の内側面５１には、周方向に連続する２つの溝が形成されており、これらの溝に中折れシール７１，７２が挿入されている。

前胴側連結部５よりも前方においては、後胴側連結部６の外側面６１と前胴３の内側面３１との間に、連続したリング状の非常用シール８が配置されている。つまり、非常用シール８は、後胴側連結部６の外側面６１および前胴３の内側面３１に隙間なく密着する。本実施形態では、非常用シール８が、前側に位置する第１シール材８１と、後側に位置する第２シール材８２とで構成されている。

第２シール材８２は、円形の断面形状を有している。第１シール材８１には、後方に向かって広がりながら開口する溝が形成され、この溝に第２シール材８２が嵌まり込んでいる。本実施形態では、第１シール材８１に形成された溝の断面形状がＶ字状であるが、溝はフラットな底面を有してもよい。

非常用シール８は、押付機構９により前胴側連結部５の前端面に押し付けられる。押付機構９は、前胴３の内側面３１に着脱可能に取り付けられている。

より詳しくは、押付機構９は、非常用シール８に全周に亘って前方から接触するリング状の押圧部材９１を含む。押圧部材９１は、図３に示すように、周方向に並ぶ複数の円弧片９１ａに分割されている。また、各円弧片９１ａには、当該円弧片９１ａを前胴３と後胴側連結部６の間から前方へ引き抜く際に利用するネジ穴９１ｂが設けられている。

各円弧片９１ａの両端部は、ボルト９２によって押圧される。図２（ａ）に示すように、前胴３の内側面３１には、適所にナットプレート３２が接合されており、これらのナットプレート３２にボルト９２が螺合している。また、ボルト９２には固定用ナット９３も螺合している。

このような構造により、ボルト９２を操作することによって、図２（ａ）に示すような前胴３と後胴４との相対的なスライド量や図２（ｂ）に示すような前胴３と後胴４との相対的な回転量に応じて、非常用シール８の前胴側連結部５への押し付け力を調整することができる。これにより、常に十分なシール性を確保することができる。特に、本実施形態では、押付機構９による押し付け力が第１シール材８１の溝を押し広げる力に変換されるため、シール性を向上させることができる。

また、非常用シール８を前胴側連結部５に押し付ける押付機構９が着脱可能であるので、非常用シール８を機内から交換することができる。本実施形態では、シールド掘進機１の軸方向においてボルト９２の先端と後胴側連結部６の先端との間に非常用シール８の厚さよりも大きな隙間が確保されるまでボルト９２を緩めれば、その隙間から押圧部材９１および非常用シール８を取り除いたり設置したりすることができる。なお、非常用シール８の交換時には、中折れ構造に近い箇所から機外へ止水材およびグラウト材を注入し、止水性を確保しておくことが望ましい。

（変形例）
本発明は上述した実施形態に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で種々の変形が可能である。

例えば、図４に示すように、押圧部材９１とボルト９２の間に、スプリング９５および受け部材９６を配置してもよい。このようにすれば、スプリング９５により非常用シールが所定力以上の力で常に前胴側連結部５に押し付けられるため、ボルト９２を頻繁に操作する必要がない。

１ シールド掘進機
３ 前胴
３１ 内側面
４ 後胴
５ 前胴側連結部
５１ 内側面
６ 後胴側連結部
６１ 外側面
７１，７２ 中折れシール
８ 非常用シール
８１ 第１シール材
８２ 第２シール材
９ 押付機構

Claims (1)

1. 前胴の後端部に設けられた、前記前胴よりも内側に突出する前胴側連結部と、
   後胴の前端部に設けられた後胴側連結部であって、その外側面が前記前胴の内側面と対向するとともに前記前胴側連結部の内側面と面接触するように構成され、前記前胴側連結部と共に中折れ構造を構成する後胴側連結部と、
   前記前胴側連結部の内側面と前記後胴側連結部の外側面との間に配置された中折れシールと、
   前記前胴側連結部よりも前方において前記後胴側連結部と前記前胴との間に配置された非常用シールと、
   前記前胴の内側面に着脱可能に取り付けられた、前記非常用シールを前記前胴側連結部に押し付ける押付機構と、を備え、
   前記非常用シールは、前側に位置して前記押付機構と当接する第１シール材と、後側に位置して前記前胴側連結部と当接する第２シール材を含み、
   前記第１シール材には後方に向かって広がりながら開口する溝が形成され、前記溝に前記第２シール材が嵌まり込んでいる、シールド掘進機。
   

Images