JPH04174192A - シールド掘進機のテールシール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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テールシールに係り、特に大
深度掘削用の大口径シールドに好適なテールシールに関
する。

〔従来の技術〕

近年、シールド掘進機のテールシールとして、第５図お
よび第６図に示すようなブラシシールが多用されている
。第５図および第６図に示すブラシシール７は、波線加
工された鋼線等の線材の束１、内周側および外周側に配
置されたばね鋼製の保護板２ａ、２ｂ、線材の束１の間
に配置された金網等のメツシュ状構造物３からなる積層
体の基端部を押え板５とボルト穴６に通したボルトなど
により締結して、幅ｂ、厚さｔのほぼ長方形断面を持つ
ブラシ状に構成したもので、第７図に示すシールド本体
８のテールシール取付板９に円周方向に多数連接して、
隣り合うブラシシールの線材の束ｌが互いに重なるよう
に取り付けた状態で使用される。

大深度の高水圧下で使用する場合には、第７図に示すよ
うにブラシシール７を多段に配置し、その間に流動性を
有する充填材（繊維質を含むグリース等）１０を注入す
る。そうすると、ブラシシール７は、掘進中、トンネル
外壁を形成するセグメント１１の外周面に追従して密着
するとともに、充材中の繊維質や充填材自体が線材の束
１やメツシュ状構造物３に絡まることによって充填材Ｉ
Ｏの流出を抑え、高水圧に対抗して止水効果を発揮する
。

ブラシシール７の内周側保護板２ａは線材の束１をセグ
メントとの接触による摩耗から保護し、外周側保護板２
ｂはブラシシール内部への土砂や裏込め材の侵入を防ぐ
とともに、線材の束１をセグメント１１に押し付ける役
目を果たす。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のブラシシールは、大深度掘削用の大口径シールド
に適用した場合、次のような問題がある。

すなわち、大口径シールドでは、テールクリアランスが
大きくなり、また、セグメントの製作公差、組立公差、
シールド本体スキンプレートの製作公差も大きくなる。

さらに、セグメントがシールド本体に対し偏心している
場合には、その偏心量も加わるため、ブラシシール取付
部とセグメント間の距離（第７図のし寸法）が大きくな
る。一方、大深度になると、地下水圧が高くなり、これ
に伴ってブラシシール段間の充填材圧も高くなる。これ
らの要因から、推進用ジヤツキの操作ミスなどによりシ
ールド本体が後退した場合、第８図に示すブラシシール
７の反転が起こりやすくなり、万一反転が起こると、シ
ール機能が失われ、シールドの水没などの重大災害を招
く恐れがある。

ブラシシールの反転を防止するためには、ブラシシール
を長くする、内周側保護板２ａを厚くする、外周側保護
板２ｂを厚くするなどの方法も考えられるが、これらの
方法には次のような不具合があり、好ましくない。

（１）フラジシール７を長くすると、テールシール取付
板９が長くなり、シールド機長が伸びることになるので
、カーブ施工や方向修正時のシールドの操縦性が悪くな
るばかりでなく、シールドの推進抵抗も増加する。

（２）内周側保護板２ａを厚くすると、セグメントに接
する内周側保護板２ａの剛性が増加して、ブラシシール
のセグメントに対する追従性が悪くなるため、止水性能
が低下し、また、内周側保護板２ａはセグメントとの間
の摺動により摩耗し、次第にその剛性が低下してくる。

（３）外周側保護板２ｂを厚くすると、ブラシシールを
セグメントに押し付ける力が強くなるため、ブラシシー
ルの摩耗が早まり、また、外周側保護板２ｂの剛性を高
めても、ブラシシールの主体である線材の束１の反転防
止には余り効果がない。

本発明は、このような不具合を伴うことなく、大深度、
大口径シールドにおけるブラシシールの反転を防止し、
テールシールとしての信頬性を高める事を目的とする。

Ｃ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、線材の束を主体と
してブラシシールからなるシールド掘進機のテールシー
ルにおいて、ブラシシール厚さ方向の線材の束の間に補
強用板材を配置したことを特徴とする。

〔作用〕

線材の束の間に配置された補強用板材は、ブラシシール
の主体である線材の束の剛性を強化し、変形に対する反
力を大きくするので、反転が起こりにくくなる。また、
線材の束の間に配置された補強用板材は、長距離掘進で
のブラシシールの耐摩耗性向上にも役立つ。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図に示す。

両図において、１は線材の束で、波線加工されたｍ線等
を束ねたものである。本実施例では、このような線材の
束１を３層重ね、内周側保護板２ａと外周側保護板２ｂ
を両側に配置し、各層の線材の東１の間、内周側保護板
２ａと線材の束１の間および外周側保護板２ｂを線材の
束１の間にそれぞれ金網等のメツシュ状構造物３を配置
する。

さらに、各層の線材の東１０間に補強用板材４を配置し
、それらの基端部を押え板５．！：ボルト穴６に通した
ボルトなどにより締結して、幅ｂ、厚さｔのほぼ長方形
断面を持つブラシシール７を構成する。

補強用板材４としては、例えば内外周の保３！板２ａ、
２ｂと同様のばねＭ（板厚０．５〜１．Ｏｎｒｍ）が用
いられる。

このように構成された本実施例のブラシシール７は、第
５図および第６図に示した従来のブラシシールと同様に
テールシールとして使用され、その通常の使用状態（第
７図）では、従来のブラシシールと同等の止水機能を発
揮する。

次に、本実施例のブラシシールに特有の反転防止機能に
ついて説明する。第７図に示す通常の状態から推進用ジ
ヤツキの操作ミスなどによりシールド本体８が後退した
場合、第９図に示すようにブラシシール７はセグメント
１１と゛の接触部Ｃで摩擦力により拘束されて変形を起
こし、その際、ブラシシール７の剛性が低いと、第８図
に示すように反転してしまうことがある。大深度掘削用
の大口径シールドでは、ブラシシール取付部とセグメン
ト間の距離（第７図のし寸法）が大きく、地下水圧及び
ブラシシール段間の充填材圧が高いため、特に反転が起
こりやすいが、本実施例のように線材の束１の間に補強
用板材４を配置してブラシシールの主体である線材の束
１の剛性を強化しておくと、シールド本体８が後退した
場合でも、ブラシシール７がある程度変形した後、ブラ
シシールの変形に対する反力がブラシシールとセグメン
ト間の接触部の摩擦力に打ち勝ち、ブラシシールとセグ
メント間ですべりが生じるため、ブラシシール７は反転
することなく、第７図に示す通常の状態にもどる。

線材の束の間に配置する補強用板材４の位置は、内周側
保護板２ａと外周側保護板２ｂの間であればどこでもよ
い。

補強用板材４の幅は、必ずしもブラシシール７の幅と一
致させる必要はない。第３図に示すように、補強用板材
４の幅ｂ′をブラシシール７の幅すより幾分狭くした方
が、隣り合うブラシシールの線材の重なりを妨げないで
、止水効果が上がる。

また、補強用板材４には、剛性を損なわない程度に小穴
を分散して設けたり、第４図に示すように長さ方向と平
行なスリッ）４ａを設けることもできる。補強用板材４
の穴加工は、ブラシシール段間に注入した充填材がブラ
シシール内部を通過し、充填材中の繊維質のみがブラシ
シール内部に残留しやすいようにするためであり、スリ
ット加工は、補強用板材４の幅方向の端の部分に自由度
を持たせて、隣り合うブラシシールの線材の重なりを妨
げないようにするためである。

補強用板材４の材質はばね鋼に限らず、ブラシシールの
剛性を高めるものであれば何でもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、下記のような効果が得られる。

（ｉ）ブラシシール厚さ方向の線材の束の間に補強用板
材を配置してブラシシールの主体である線材の束の剛性
を高めたことにより、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ブラシシールの反転を防止し、テ
ールシールとしての信較性を向上させることができる。

（ｉｉ　）長距離掘進では、セグメントとの間の摺′動
によりブラシシールが摩耗してくるが、線材の束の間に
補強用板材を配置することで摩耗の進行を抑えることが
でき、ブラシシールの耐摩耗性も向上する。

（ｉｉｉ　）ブラシシールを長くした場合のようにテー
ルシール取付板が長くなってシールドの操樅性を悪くし
たり、推進抵抗の増加を招くことがな（、内周側保護板
を厚くした場合のようにブラシシールのセグメントに対
する追従性が低下することもない。また、外周側保護板
を厚くした場合に比べ反転防止効果が大きく、徒らにブ
ラシシールの摩耗を早めることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるブラシシールの一実施例の縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本発明に
よ２るブラシシールの他の実施例の横断面図、第４図は
スリットを設けた補強用板材の斜視図、第５図は従来の
ブラシシールの縦断面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ断面
図、第７図はブラシシールの通常の使用状態を示す縦断
面図、第８図は従来のブラシシールの反転時の状態図、
第９図はシールド本体の後退によりブラシシールが変形
した状態を示す図である。 １・・・線材の束、２ａ・・・内周側保護板、２ｂ・・
・外周側保護板、３・・・メツシュ状構造物、４・・・
補強用板材、５・・・押え板、６・・・ボルト穴、７・
・・ブラシシール。 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、線材の束を主体としたブラシシールからなるシール
   ド掘進機のテールシールにおいて、ブラシシール厚さ方
   向の線材の束の間に補強用板材を配置したことを特徴と
   するシールド掘進機のテールシール。