JPH05311993A - トンネル掘削機のテールシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤブラシの数を多くしても急曲掘進時に
セグメントと干渉しないようにする。 【構成】 テールシールド１６の後端部内面にワイヤブ
ラシ支持筒体２２の一端部を径方向と相対向した一対の
連結ピン２７，２７とホルダで屈曲可能に連結する。こ
のワイヤブラシ支持筒体２２の内周面にセグメント２４
の外周面２４ａに接触するワイヤブラシ２３を長手方向
に間隔を置いて取付ける。前記テールシールド１６とワ
イヤブラシ支持筒体２２とに亘って複数のシリンダ３０
を前記連結ピン２７を境として左右対称に円周方向に沿
って配設する。連結ピン２７を境として左側のシリンダ
と右側のシリンダの伸長室相互及び縮小室相互をそれぞ
れ連通してワイヤブラシ支持筒体２２に連結ピン２７回
りの外力が作用した時にワイヤブラシ支持筒体２２が連
結ピン２７を中心として屈曲するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル掘削機の後部
に設けられたテールシールドと掘削したトンネル内に取
付けたセグメントとの間を止水するテールシール装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル掘削機によるトンネル掘削工法
としては掘削したトンネル内にセグメントを順次取付け
る工法があり、この場合にトンネル掘削機とセグメント
との間から地山の水がトンネル内に侵入することがある
ので、トンネル掘削機の後部にテールシールドを取付
け、このテールシールドとセグメントとの間をシール部
材でシールして止水するテールシール装置が用いられて
いる。例えば、図１に示すようにテールシールド１にワ
イヤブラシ２を複数取付け、隣接するワイヤブラシ２と
セグメント３の間にグリース４を封入したワイヤブラシ
式のテールシール装置が知られている。

【０００３】前述のテールシール装置は加圧グリース圧
と地山の水圧（土圧）とを対抗させて止水するものであ
り、その加圧グリース圧をある値以上とするとワイヤブ
ラシ２とセグメント３との間からトンネル内部にグリス
が洩れるから、そのグリース圧はある値以上にできない
ので地山の水圧が高水圧になる程ワイヤブラシ２の数を
多くしてグリース４の段数を多くし高水圧に対抗させる
必要がある。このために高水圧下の地山で稼動するトン
ネル掘削機の場合には図２に示すようにワイヤブラシ２
の数が多くなってテールシール装置の全長Ｌが長くな
り、急曲線施工等や方向修正操作時等に既設セグメント
３とトンネル掘削機６が大きく弯曲変位した場合に既設
セグメント３とテールシールド１が干渉してトンネル施
工性、運転制御性が劣る。

【０００４】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにしたトンネル掘削機のテールシール装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】トンネル掘削機の後部に
テールシールド１６を設け、このテールシールド１６の
後端部内に、リング状のワイヤブラシ２３を長手方向に
間隔を置いて複数備えたワイヤブラシ支持筒体２２を屈
曲自在に連結し、前記ワイヤブラシ支持筒体２２とワイ
ヤブラシ２３とセグメント２４との間にグリースを封入
し成るトンネル掘削機のテールシール装置。

【０００６】

【作 用】急曲掘進時にはワイヤブラシ２３とセグメ
ント２４が弯曲変位してそのワイヤブラシ２３のセグメ
ント２４外周面２４ａへの接触力が急曲掘進中心を境と
して一方が大で、他方が小となるから、ワイヤブラシ支
持筒体２２は急曲掘進方向に屈曲してセグメント２４が
干渉することがなく、ワイヤブラシ２３の数を多くして
高水圧の地山で稼動できるようにしても急曲掘進時にワ
イヤブラシ支持筒体２２とセグメント２４が干渉するこ
とがないので、高水圧の地山で急曲掘進することが可能
となる。

【０００７】

【実 施 例】図３に示すように、カッタヘッド１０を
備えた前部本体１１と中間部本体１２が前部スラストシ
リンダ１３で揺動自在に連結され、中間部本体１２に後
部本体１４が中間部スラストシリンダ１５で揺動自在に
連結され、後部本体１４の後方にテールシールド１６が
設けられ、各本体間及び後部本体１４とテールシールド
１６間にフレキシブルなカバー１７が設けてあり、各本
体にグリッパ１８が出入り可能に取付けられ、前記後部
本体１４とテールシールド１６とに亘って、テールシー
ルドスラストシリンダ１９が連結されて急曲掘進可能な
トンネル掘削機を構成している。前記テールシールド１
６は図４に示すように筒状となり、その後端部内周面２
０にはリング状の凹部２１が形成されていると共に、ワ
イヤブラシ支持筒体２２の一端部が首振り可能に嵌挿さ
れ、このワイヤブラシ支持筒体２２のテールシールド１
６より後方に突出した他端部の内周面２２ａにリング状
のワイヤブラシ２３が長手方向に間隔を置いて複数取付
けてあり、図５に示すようにこのワイヤブラシ２３がセ
グメント２４の外周面２４ａに接して環状の空間２５を
構成し、この空間２５にグリース２６が封入されてテー
ルシール装置を構成している。

【０００８】前記ワイヤブラシ支持筒体２２の一端部は
図４、図６に示すように径方向に相対向した一対の連結
ピン２７とホルダ２８で屈曲可能に連結され、かつリン
グ状のシール材２９でシールしてある。前記連結ピン２
７はワイヤブラシ支持筒体２２に嵌合して取付けられ、
ホルダ２８はテールシールド１６のリング状の凹部２１
の後端部に固着してあり、このホルダ２８の凹部２８ａ
に連結ピン２７が嵌まり込んでいる。なお、ホルダ２８
の凹部２８ａは連結ピン２７より若干大きくなって両者
間にはガタがある。前記リング状のシール材２９はテー
ルシールド１６の後端内周面に形成した環状凹部１６ａ
に装着され、そのシール材２９がワイヤブラシ支持筒体
２２の外周面２２ｂに接してシールしている。

【０００９】図７に示すように、テールシールド１６と
ワイヤブラシ支持筒体２２とに亘って複数のシリンダ３
０が前記一対の連結ピン２７を境として左右対称にテー
ルシールド１６の内周に沿って配置してある。すなわ
ち、図５に示すように前記シリンダ３０のピストン杆３
１が自在継手３２を介してテールシールド１６の内周面
に連結され、シリンダチューブ３３の取付片３４がワイ
ヤブラシ支持筒体２２にピン３５で取付けたブラケット
３６にピン３７とボール３８を介して連結してある。前
記シリンダ３０における連結ピン２７を境として左側の
シリンダ３０Ｌと右側のシリンダ３０Ｒは図８に示すよ
うに、その各伸長室３０ａ相互と縮小室３０ｂ相互がゴ
ムホース等の配管３９でそれぞれ連通してあり、例えば
図９に示すように一方のシリンダ３０Ｌが伸長すると他
方のシリンダ３０Ｒが縮小するようにしてあり、これに
より屈曲油圧駆動装置を構成している。

【００１０】次に作動を説明する。直線掘進の場合には
テールシールド１６とセグメント２４が一直線状となっ
てワイヤブラシ２３はセグメント２４の外周面２４ａに
周方向に亘って均一な力で接触するからワイヤブラシ支
持筒体２２には掘進方向に対して直交する方向の外力が
何ら作用しない。このために、各シリンダ３０には均等
な外力が作用して左右シリンダ３０Ｌ、３０Ｒの縮小室
３０ｂ，３０ｂの圧力が等しくなって各シリンダ３０は
伸長せずにテールシールド１６によってワイヤブラシ支
持筒体２２を外力、例えば地山の水圧によるワイヤブラ
シ２３とセグメント２４の外周面２４ａとの摩擦抵抗に
抗してけん引することができる。

【００１１】急曲掘進する場合には図４に示すようにテ
ールシールド１６、ワイヤブラシ支持筒体２２に対して
セグメント２４が弯曲変位し、ワイヤブラシ２３とセグ
メント２４の外周面２４ａとの接触力は連結ピン２７を
境として一方側が大で他方側が小となる。例えば、右側
が大で左側が小となればワイヤブラシ支持筒体２２には
掘進方向に対して直交する方向の外力、つまり連結ピン
２７を中心として左側向きの外力が作用する。これによ
り、右側のシリンダ３０Ｒには伸長方向の力で作用し、
左側のシリンダ３０Ｌには縮小方向の外力が作用して図
９に示すように右側のシリンダ３０Ｒが伸長し、左側の
シリンダ３０Ｌが縮小するから、ワイヤブラシ支持筒体
２２は連結ピン２７を中心として左側に屈曲してワイヤ
ブラシ支持筒体２２がセグメント２４に干渉することを
防止する。

【００１２】

【発明の効果】急曲掘進時にはワイヤブラシ２３とセグ
メント２４が弯曲変位してそのワイヤブラシ２３のセグ
メント２４外周面２４ａへの接触力が急曲掘進中心を境
として一方が大で、他方が小となるから、ワイヤブラシ
支持筒体２２は自在に屈曲してセグメント２４が干渉す
ることがなく、ワイヤブラシ２３の数を多くして高水圧
の地山で稼動できるようにしても急曲掘進時にワイヤブ
ラシ支持筒体２２とセグメント２４が干渉することがな
いので、高水圧の地山で急曲掘進することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の断面図である。

【図２】従来例の不具合説明図である。

【図３】本発明の実施例を示す全体断面図である。

【図４】テールシールド部分の断面図である。

【図５】図４のＡ部拡大図である。

【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】シリンダの配列を示す正面図である

【図８】シリンダの伸長室と縮小室の連通説明図であ
る。

【図９】シリンダの伸長作動説明図である。

【符号の説明】

１…テールシールド、２２…ワイヤブラシ支持筒体、２
３…ワイヤブラシ、２４…セグメント、２４ａ…外周
面、２７…連結ピン、２８…ホルダ、３０…シリンダ、
３０ａ…伸長室、３０ｂ…縮小室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル掘削機の後部にテールシールド
   １６を設け、このテールシールド１６の後端部内に、リ
   ング状のワイヤブラシ２３を長手方向に間隔を置いて複
   数備えたワイヤブラシ支持筒体２２を屈曲自在に連結
   し、前記ワイヤブラシ支持筒体２２とワイヤブラシ２３
   とセグメント２４との間にグリースを封入し成るトンネ
   ル掘削機のテールシール装置。
2. 【請求項２】 前記テールシールド１６とワイヤブラシ
   支持筒体２２に亘って屈曲油圧駆動装置を設けた請求項
   １記載のトンネル掘削機のテールシール装置。
3. 【請求項３】 テールシールド１６とワイヤブラシ支持
   筒体２２とに亘って複数のシリンダ３０を、その屈曲中
   心を境として左右対称に連結し、その首振り中心を境と
   して左側のシリンダ３０Ｌと右側のシリンダ３０Ｒの伸
   長室３０ａ相互と縮小室３０ｂ相互をそれぞれ連通して
   前記屈曲油圧駆動装置として成る請求項１記載のトンネ
   ル掘削機のテールシール装置。