JPH05263593A - シールド掘進機のテールシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高いシール性が確保できかつ繊維材等の目止
め材が混入された高価な潤滑シール材の消耗を少なく押
さえ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。 【構成】 テール部（３）の後端部側に位置されるよう
に後方側テール防水板（１１）を設けるとともに後方側
テール防水板より掘進方向前方に所定の間隙を隔てて前
方側テール防水板（１２）を設け、さらに後方側テール
防水板の前方側および両テール防水板の中間部にそれぞ
れワイヤブラシ（１４ａ，１４ｂ）を設けて、それらテ
−ル防水板およびワイヤブラシによって互いに隣接する
防水材室（Ｓ１，Ｓ２）をそれぞれ形成し、それら両防
水材室のうち前方側の防水材室に目止め材２０を混入し
た潤滑シール材（１３）を充填する一方、後方側の防水
材室に目止め材を混入していない潤滑シール材（１３）
を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘進機のテー
ルシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シールド掘進機のテール部には
テールシールが設けられている。このテールシールはシ
ールド掘進機の後方からの地下水等の湧水やテール部の
内周部に沿って形成されるセグメントの外周面上に注入
される裏込剤等がテール部を含むシールド掘進機側に流
入しないようにシールするものである。

【０００３】この種テールシール構造として、図２ない
し図５に示す技術（実公昭６３ー２９０３８号公報参
照）あるいは図６に示す技術がある。

【０００４】前者の技術について説明すると、図２にお
いて符号１はシールド掘進機本体である。シールド掘進
機本体１の掘進方向前方部には地山を掘削するカッタ部
２が形成されると共に掘進方向後端部にはテール部３が
形成されている。

【０００５】このテール部３は筒体状のテールプレート
４によって区画形成されており、内周部においてこれに
沿ってリング状のセグメント５が組み立てられる。この
セグメント５は周方向に沿って複数個に分割されたセグ
メント片６から構成されており、これらセグメント片６
はテール部３の内周部においてリング状に組み立てられ
る。また、組み立てられたセグメント５にはシールジャ
ッキ７が係合してこれより反力を受けてシールド掘進機
本体１は掘進方向に前進する。

【０００６】シールド掘進機主体１が前進した後、新た
にテール部３内でセグメント片６を組み立ててリング状
のセグメント５を形成し、先に完成しているセグメント
５に接続して、シールド掘進機本体１の掘進方向後方に
形成される掘削穴の内壁に連続したトンネル壁を形成す
る。

【０００７】また、掘削穴と組み立てられるセグメント
５の外周面８との間には裏込剤９が順次注入される。

【０００８】裏込剤９は組み立てられるセグメント５の
外周面８上に順次注入されるので、この裏込剤９がテー
ル部３を含む本体１側に流出することを防止するために
テール部３にはテールシール部１０が設けられている。

【０００９】このテールシール部１０は図３に示すごと
く、テール部３の後端部からセグメント５の外周面８に
摺接するように延出されて注入される裏込剤９側に位置
される外側テール防水板１１と、このテール防水板１１
より掘進方向前方に所定の間隙を隔ててテールプレート
４から前記セグメント５の外周面８に摺接するように設
けられた内側テール防水板１２と、これらの内外側テー
ル防水板１１，１２間に形成される防水材室ｓに充填さ
れた石油系グリースあるいは樹脂のごとき潤滑シール材
１３とから主に構成されている。

【００１０】潤滑シール材１３は内外側テール防水板１
１，１２にテールプレート４の内周壁に沿ってセグメン
ト５の外周面上に囲繞するごとく設けられて、外側テー
ル防水板１１からの裏込剤９の流出を防止する。

【００１１】ところで、セグメント５は分割されたセグ
メント片６の組み合せにより形成されることになり、図
４に示す如く、セグメント片６間の接合部分１８に段差
が生じる場合がある。この段差はセグメント片６の接合
部分の面とりや組み立て時の誤差によって生じるもので
あり、このように組み立てられたセグメント５の外周面
は連続した平面を形成せず段差ないし凹凸が生じること
がある。

【００１２】この凹凸状のセグメント５の外周面に追従
するように、それぞれテール防水板１０，１１の内側に
沿って細いワイヤ１５を束ねてなるワイヤブラシ１４を
設け、このワイヤブラシ１４を構成するワイヤ１５間の
隙間を埋めるために内外テール防水板１１，１２間に石
油系グリース等の潤滑シール材１３を充填するとともに
該潤滑シール材１３中に図５に示すごとく繊維材１６を
混入する。なお、ワイヤブラシ１４の上下面は、該ワイ
ヤブラシ１４の姿勢を保つため、適宜弾性を有するブラ
シ保形板１９で囲まれている。

【００１３】そして、繊維材１６が互いに噛み合うとと
もにワイヤブラシ１４間に絡み合うことにより、潤滑シ
ール材１３の外部への漏れを防止し、セグメント５に追
従した高いシール性を確保しようとするものである。

【００１４】また、図６に示すものは、概略前記した技
術と同様であるが、異なるところは、外側テール防水板
１１のみ有し、内側のテール防水板１２は有していない
点である。なお、この技術においても、保形板１９でワ
イヤブラシ１４を保持している点、および繊維材１６を
混入した潤滑シール部材１３を防水材室ｓに注入してい
る点は同様である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した技
術にあっては、いずれも次のような欠点がある。すなわ
ち、潤滑シール材充填部分がいずれも最前方のブラシの
後方部であるため前方側のブラシの間隙内に潤滑シール
材が導入されないため前方側のブラシによるシールがほ
とんど行えず、大口径のシールド掘進機本体１を用いる
場合等シール部分に高水圧がかかるときには、湧水がブ
ラシの間隙をほとんど自由に通過してシールド掘進機本
体内に侵入してしまうという不具合が生じる。

【００１６】また、シールド掘進機本体１が前進すると
きに、潤滑シール材１３が後方側のテール防水板１１か
ら多少漏れながら前進することとなるが、掘削するトン
ネルが長くかつ径が大きい場合には消費する潤滑シール
材１３も多量になる。ところが、繊維材１６を混入した
潤滑シール材１３は通常の潤滑シール材に比べて高価で
あり、これがために消耗する材料費が嵩んでしまうとい
う欠点がある。

【００１７】このため、繊維材１６を混入した高価な潤
滑シール材１３の消費をできるだけ少なく押さえること
が要望されていた。

【００１８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、高いシール性が確保で
きかつ繊維材等の目止め材が混入された潤滑シール材の
消費を少なく押さえ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にある。

【００１９】

【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、本発明では、テール部の後端部に後方側に位置さ
れるように後方側テール防水板を設けるとともに該外側
テール防水板より掘進方向前方に所定の間隙を隔てて前
方側テール防水板を設け、さらに後方側テール防水板の
前方側および両テール防水板の中間部にそれぞれワイヤ
ブラシを設けて、それらテ−ル防水板およびワイヤブラ
シによって互いに隣接する前方側および後方側の空間か
らなる防水材室をそれぞれ形成し、それら両防水材室の
うち前方側の防水材室に目止め材を混入した潤滑シール
材を充填する一方、後方側の防水材室に目止め材を混入
していない潤滑シール材を充填することを特徴とする。

【００２０】

【作用】テ−ル防水板およびワイヤブラシによって形成
される互いに隣接する前方側および後方側の防水材室に
それぞれ異なった潤滑シール材が設けられ、これによっ
て、いわば２段階のシール構造となり、シール性が高ま
る。

【００２１】また、前記両空間のうち前方側の空間に目
止め材を混入した潤滑シール材を設ける一方、後方側の
空間に目止め材を混入していない潤滑シール材を設けて
おり、シールド掘進機が前進するときには、主に後方側
の防水材室から潤滑シール材が後方外部に漏れ、前方側
の防水材室からの潤滑シール材の漏れは極めて少ない。
また、前方側の防水材室からのたまたま漏れる潤滑防
水材は後方の防水材室へ主として中間のブラシとセグメ
ントとの間の間隙を通ってセグメントの外周面ぞい近く
を流動して再び後方側のブラシの目止めに貢献すること
になる。このことから、目止め材を混入した潤滑シール
材を有効に利用すると共にその消費をで少なく押さえる
ことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を参照
しながら説明する。なお、説明の便宜上従来例で説明し
た構成要素と同一の構成要素については同一符号を付し
て説明を簡略化する。

【００２３】図１は本発明の一実施例を示す。図１に示
す如く、テール部３を形成するテールプレート４の後端
部にはこれによりリング状に形成されるセグメント５の
外周面８上に摺接するようにセグメント５を囲繞する外
側テール防水板１１が設けられる。

【００２４】後方側テール防水板１１より掘進方向前方
には所定の間隙を隔てて前方側テール防水板１２が設け
られている。またこれらテール防水板１１，１２は防水
性を有しかつ弾力性を有するゴム板あるいはウレタン板
等によって形成される。

【００２５】さらに後方側テール防水板１２の前方側お
よび両テール防水板１１，１２の中間部にはそれぞれワ
イヤブラシ１４ａ，１４ｂが共に保形板１９で囲まれて
設けられている。そして、それらテ−ルシール部材１
１，１２、ワイヤブラシ１４ａ，１４ｂ、セグメント５
およびテールプレート４によって互いに隣接する後方側
および前方側の空間によってそれぞれ防水材室Ｓ１，Ｓ
２が形成されている。

【００２６】なお、ここでいうワイヤブラシ１４は狭義
のワイヤブラシの他バイヤスワイヤメッシュ製のブラシ
等も含む概念である。材料としては防錆性に優れかつ強
度的にも優れるるステンレス鋼線が好ましいが、単なる
鋼線や合成繊維線等でもよい。また、保形板１９は前記
したようにワイヤブラシ１４の形を保持するものであっ
て、適宜弾性を有するステンレス鋼板あるいはテフロン
処理された鋼板等が用いられる。また、保形板１９およ
び前記テール防水板１１、１２は、周方向に分割されて
形成される。特に、テール防水板１１、１２は周方向に
互いの端部の目地部において重合するように鱗状に設け
られる。

【００２７】前記テ−ル防水板１１，１２およびワイヤ
ブラシ１４ａ，１４ｂ等によって形成される後方側およ
び前方側の防水材室Ｓ１，Ｓ２のうち、前方側の防水材
室Ｓ１には目止め材２０を混入した石油系グリースある
いは樹脂等の潤滑シール材１３が注入される一方、後方
側の防水材室Ｓ２には目止め材を混入していない潤滑シ
ール材１３が注入される。

【００２８】前記目止め材２０としては、前記従来例で
説明した繊維材の他にシート状材あるいは粒状体が用い
られる。また、目止め材２０は、高い吸水性および柔軟
性と弾力性とを持ちかつ耐油性を持つ材料で作るのが好
ましく、シート状片の場合には例えば布状材あるいは紙
状材等の裁断片等が利用される。目止め材２０のより具
体的な材料としては、でん粉系、セルロース系、あるい
は合成ポリマー系等の高吸水性樹脂材が挙げられる。

【００２９】なお、目止め材２０が混入された潤滑シー
ル材１３はセグメント５に設けられた注入口２１から前
後のワイヤブラシ１４ａ，１４ｂ等によって形成される
防水材室Ｓ１，Ｓ２に充填される。また、符号２４はワ
イヤブラシ１４あるいはテール防水板１１，１２を固定
するための取り付け金具である。なお、前側のテール防
水板１２は図示しない保形材によって適宜形を保たれて
いる。

【００３０】次に上記実施例の作用について説明する。
図１に示すようにテール防水板１１，１２およびワイヤ
ブラシ１４ａ，１４ｂ等によって形成される両防水材室
Ｓ１，Ｓ２にはそれぞれ石油系グリースあるいは樹脂の
ごとき潤滑シール材１３が設けられることになる。つま
り、２段階のシール構造となり、これにより裏込材９や
地山からの湧水による強い侵入圧が加わっても、それら
裏込材や水がシールド掘進機本体内に侵入するのを有効
に防止できる。

【００３１】また、上記テール防水板１１，１２および
ワイヤブラシ１４ａ，１４ｂ等によって形成される両防
水材室Ｓ１，Ｓ２のうち前方側の防水材室Ｓ１に注入さ
れる潤滑シール材１３には目止め材２０が混入されてお
り、この目止め材２０が前方側のワイヤブラシ１４ｂの
間隙に絡まり目詰りする。このため、両防水材室Ｓ１は
適度にシールされ、該防水材室Ｓ１内の目止め材２０が
混入された潤滑シール材１３が後方側の防水材室Ｓ２に
流れ出にくくなる。

【００３２】また、仮に、防水材室Ｓ２へ流れ出たとし
ても、該防水材室Ｓ２内の後方側にはワイヤブラシ１４
ａが設けられており、目止め材２０が混入された潤滑シ
ール材１３がここでも再び絡まることとなる。すなわ
ち、目止め材２０が混入された潤滑シール材１３は、外
部に流出するのに、前方側のワイヤブラシ１４ｂと後方
側のワイヤブラシ１４ａの２段階に阻まれることとな
り、結局、前方側の防水材室内の潤滑シール材は外部に
流出されにくい構造になっている。

【００３３】したがって、目止め材２０が混入された潤
滑シール材１３後方側の防水室内の安価な潤滑シール材
よりもは消耗されにくく、このように高価な目止め材入
りの潤滑シール材１３の消耗量が少なくなるので消耗材
料費を削減できる。

【００３４】なお、後方側の防水材室Ｓ２に注入される
潤滑シール材１３は、前方側の防水材室Ｓ１に注入され
る潤滑シール材１３に比べて消耗され易いが、この外側
の防水材室Ｓ２に注入される潤滑シール材１３には目止
め材２０が混入されておらず、比較的安価であるため、
消耗材料費は低減する。

【００３５】また、前記前方側の防水材室Ｓ１に注入さ
れる目止め材２０入りの潤滑シール材１３は、前方側の
テール防水板１２の先端のセグメントとの摺動部の間隙
を通過してシールド掘進機本体側へ流入する場合もある
が、このように内側のテール防水板１２を通過して内側
へ侵入しても、シールド掘進機本体が前進するときに再
び防水材室Ｓ１，Ｓ２に戻るので、なんら問題がなく無
駄になることもない。

【００３６】また、防水材室Ｓ１，Ｓ２内に水が侵入し
た場合には、目止め材２０がこれを吸水して膨潤して膨
張することになり、裏込剤９等のの圧力に対する抵抗力
を増大させる。このことから、仮に裏込剤９等の側から
の水圧により後方側テール防水板１１が押圧された場合
に目止め材が収縮されてその押圧力を吸収するので、充
填された潤滑シール材１３が外部へ押し出されて流出す
ることを防止できる。

【００３７】さらに、潤滑シール材１３は前後の防水材
室Ｓ１，Ｓ２に設けられ、セグメント５の外周面上を摺
動する際して、その摩擦抵抗力を軽減すると共に凹凸面
に追従して可撓性を有してシールを完全に達成するもの
であり、したがってセグメント５の外周面に多少凹凸が
生じていても良好なシール性が確保できる。

【００３８】前記各実施例にあっては、前後の防水材室
Ｓ１，Ｓ２に潤滑シール材１３を注入しているが、これ
に限られることなく、防水材室Ｓを３以上の複数段設
け、それらに潤滑シール材１３を注入して、３以上の多
段にシールする構成にしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、テ
ール部の後端側に位置されるように後方側テール防水板
を設けるとともに後方側テール防水板より掘進方向前方
に所定の間隙を隔てて前方側テール防水板を設け、さら
に後方側テール防水板の前方側および両テール防水板の
中間部にそれぞれワイヤブラシを設けて、それらテ−ル
シール部材およびワイヤブラシによって互いに隣接する
後方側および前方側の空間からなる防水材室を形成し、
それら両防水材室のうち前方側の防水材室に目止め材を
混入した潤滑シール材を設ける一方、後方側の防水材室
に目止め材を混入していない潤滑シール材を設けている
から、２段階のシールが行われることとなってシール性
が高まり、しかも、シールド掘進機が前進するときに
は、主に後方側の空間から潤滑材シール材が後方外部に
漏れ出るので、前方側の空間からの潤滑材シール材漏れ
は少なくなることから、目止め材を混入した高価な潤滑
シール材の消耗が少くなり、もって消耗材料費を低く押
さえることができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す要部の拡大断面
図である。

【図２】図２従来のシールド掘進機のテールシール構造
を示す概略側断面図である。

【図３】図３は同テールシール構造を示す断面図であ
る。

【図４】図４は同テールシール構造の断面図である。

【図５】図５は同テールシール構造の部分拡大断面図で
ある。

【図６】図６は他の従来例を示す一部の断面図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機本体 ３ テール部 ５ セグメント ９ 裏込剤 １１ テール防水板 １３ 潤滑シール材 １４ａ ワイヤブラシ １４ｂ ワイヤブラシ ２０ 目止め材 Ｓ１ 空間 Ｓ２ 空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機のテール部からこのテー
   ル部の内周部に沿ってリング状に形成されるセグメント
   の外周面上に延出されて、テール部が掘進方向へ移動す
   ることに追従して前記セグメントの外周面上を摺動する
   テールシール構造において、 前記テール部の後端部に後方側に位置されるように後方
   テール防水板を設けるとともに該後方テール防水板より
   掘進方向前方に所定の間隙を隔てて前方テール防水板を
   設け、さらに後方テール防水板の前面側および両テール
   防水板の中間部にそれぞれワイヤブラシを設けて、それ
   らテ−ル防水板およびワイヤブラシによって互いに隣接
   する前方側および後方側の空間からなる防水材室をそれ
   ぞれ形成し、それら両防水材室のうち前方側の防水材室
   に目止め材を混入した潤滑シール材を充填する一方、後
   方側の防水材室に目止め材を混入していない潤滑シール
   材を充填することを特徴とするシールド掘進機のテール
   シール構造。