JPH0542398U - トンネル掘削機のテールシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全長を短くできるし、高水圧にも対抗でき、
しかも各シールが早期に破損しないようにする。 【構成】 トンネル掘削機の後部にテールシールド１６
を設け、そのテールド１６の後端部に後部拡縮型シール
２６を取付け、前記テールシールド１６の内部に可動筒
体２３を索条２９で前後移動可能に設け、この可動筒体
２３の外周面に摺動シール２８を取付けてテールシール
ド１６のシール摺動内周面２１に圧接し、前記可動筒体
２３の内周面に既設セグメント３６の外周面と対抗して
前部拡縮型シール２５を取付けたもの。 【効果】 新設セグメントを取付ける時には後部拡縮型
シール２６を拡張して既設セグメント３６の外周面に圧
接して高水圧を止水でき、テールシールド１６を移動す
る時には前部拡縮型シール２５を既設セグメント３６の
外周面に圧接して高水圧を止水して後部拡縮型シール２
６を収縮して既設セグメント３６の外周面から離隔し破
損しないようにできる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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 ネル内に取付けた既設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進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既設セグメントと 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既設セグメントとの間をシ ール部材を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と既設セグメント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。 図２に示すようにテールシールド１に複数のＬ型のゴムシール５を取付け、そ のゴムシール５の先端部を既設セグメント３に圧接したゴムシール式のテールシ ール装置。 等が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前者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３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。 後者のテールシール装置はゴムシール５の反発力によって止水するものであり 、ゴムシール５の反発力を大きくすればゴムシール５の数を多くせずに高水圧に 対抗できるので、全長を短くできるから前述のように既設セグメント３とトンネ ル掘削機６が大きく弯曲変位した場合でも既設セグメント３とテールシールド１ の干渉を防止できる。 しかしゴムシール５の反発力を大きくするとゴムシール５が大きなきんぱく力 で既設セグメント３の外周面を締付けた状態で既設セグメント３の外周面を摺動 するので早期に破損し耐久性が悪くなる。 なお、ゴムシール５の反発力を大きくせずにゴムシール５の数を多くすればゴ ムシール５の耐久性を向上できるが、前者のテールシール装置と同様にテールシ ール装置の全長が長くなり、既設セグメントとトンネル掘削機が大きく弯曲変位 した場合でも既設セグメントとテールシールドが干渉して施工性、運転制御性が 劣ることになる。

【０００４】 そこで、本考案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】

テールシールド内に可動筒体を前後移動自在に設け、この可動筒体の外周面に スライドシールを取付け、この可動筒体の内周面と前記テールシールドの後端部 に前部、後部拡縮型シールを取付けたもの。

【０００６】

【作 用】

新設セグンメントを取付ける時には後部拡縮型シールを拡張して既設セグメン トの外周面に圧接することで高水圧を止水でき、テールシールドを移動する時に は前部拡縮型シールで高水圧を止水できるし、後部拡縮型シールを収縮して既設 セグメントの外周面より離隔することで破損することを防止できる。

【０００７】

【実 施 例】

図４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て、前記後部本体１４とテールシールド１６に亘って、テー ルシールドスラストシリンダ１９が設けら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１６は図５に示すように筒状となり、その長手方向、つま り前後方向中間部には環状の凹部２０が形成され大径のシール摺動内周面２１を 構成し、テールシールド１６の後端部内径はシール摺動内周面２１より小径とな って小径のシール取付内周面２２となり、前記環状の凹部２０に配設した可動筒 体２３の内周面２４と前記テールシールド１６の後端部のシール取付内周面２２ とに前部拡縮型シール２５と後部拡縮型シール２６がそれぞれ取付けてあり、前 記可動筒体２３の外周面２７に摺動シール２８が装着され、前記可動筒体２３に 図示しないウインチ等で引張り、弛められる索条２９が連結してある。 前記前部・後部拡縮型シール２５，２６は図６、図７のように帯状でリング状 となり、その幅方向一端部が可動筒体２３の内周面２４とテールシールド１６の シール取付内周面２２に押えプレート３０を介してボルト３１で取着され、幅方 向他端部が可動筒体２３の内周面２４とテールシールド１６のシール取付内周面 ２２に押えプレート３２を介してボルト３３で取着されて可動筒体２３の内周面 ２４、テールシールド１６のシール取付内周面２２との間に環状の空間３４を構 成し、この空間３４が可動筒体２３、テールシールド１６の孔３５に連通し、空 間３４内の空気又は水を吸引して負圧とすると収縮して既設セグメント３６の外 周面と離隔し、空間３４内に空気又は水を圧送すると図７の実線で示すように拡 張して既設セグメント３６の外周面に軟質ゴム３７が圧接する構成となっている 。 前記摺動シール２８は図８に示すように、断面略山型状のリング状で摺動抵抗 が少なく摺動時破損しない形状となり、可動筒体２３とテールシールド１６のシ ール摺動内周面２１との間をシールしている。

【０００８】 次に作動を説明する。 図９に示すように所定ストローク掘進終了して新設セグメント４０を既設セグ メント３６の端面３６ａに取付ける時には後部拡縮型シール２６の空間内にエア 又は水を供給して拡張して既設セグメント３６の外周面に圧接して止水すると同 時に前部拡縮型シール２５の空間内のエア又は水を排出して収縮させる。 新設セグメント４０を取付け終了したら図１０のように前部拡縮型シール２５ を拡張して新設セグメント４０の外周面に圧接し、後部拡縮型シール２６を収縮 して既設セグメント３６の外周面と離隔した状態で索条２９を延ばしながらテー ルシールド１６を掘削ストロークだけ前進させる。 この時、図１１に示すように後部拡縮型シール２６が既設セグメント３６の外 周面と離隔し、可動筒体２３に対してテールシールド１６が摺動して前部拡縮型 シール２５が既設セグメント３６の外周面に沿って摺動しないから破損すること がない。又摺動シール２８はテールシールド１６のシール摺動内周面２１に沿っ て摺接するが、そのシール摺動内周面２１は表面精度がよいので破損しない。 テールシールド１６が掘削ストロークだけ前進したら、図１２に示すように後 部拡縮型シール２６を拡張して既設セグメント３６の外周面に圧接して止水し、 前部拡縮型シール２５を収縮して索条２９を引張ることで可動筒体２３とともに 前部拡縮型シール２５を図９に示す位置まで移動する。 前記テールシールド１６のシール摺動内周面２１に沿って摺動する可動筒体２ ３の内周面２４とテールシールド１６のシール取付内周面２２は略同一内径とな っているので、前部、後部拡縮型シール２５，２６を同一形状にできて部品共通 化を図ることができる。 前記可動筒体２３は単位円弧状片を複数連結した形状となって、単位円弧状片 を分割することで摺動シール２８を交換できるようにしてある。

【０００９】

【考案の効果】 新設セグメントの取付け時には後部拡縮型シール２６を拡張して既設セグメン ト３６の外周面に圧接して止水でき、しかも後部拡縮型シール２６の圧接力を大 きくして高水圧にも対抗でき、トンネル掘削機とともにテールシールド１６を前 進する時には可動筒体２３を前方に移動して前部拡縮型シール２５を拡張させて 既設セグメント３６の外周面に圧接し、その圧接部及び可動筒体２３の摺動シー ル２８とテールシールド１６内周面との圧接部で止水し、後部拡縮型シール２６ を収縮して既設セグメント３６の外周面と離隔できるから破損することがなく、 しかも摺動シール２８は表面精度が良く平坦なテールシールド１６の内周面に摺 接するから早期に破損することがない。 したがって、テールシール装置の全長を短くできるし、高水圧にも対抗でき、 しかも各シールが破損することがなく耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のテールシール装置の説明図である。

【図２】従来の他のテールシール装置の説明図である。

【図３】従来のテールシール装置の不具合の説明図であ
る。

【図４】本考案のテールシール装置を備えたトンネル掘
削機の全体図である。

【図５】テールシール装置部分の断面図である。

【図６】拡縮型シール取付部の拡大詳細断面図である。

【図７】拡縮型シールの断面図である。

【図８】摺動シールの断面図である。

【図９】動作説明図である。

【図１０】動作説明図である。

【図１１】動作説明図である。

【図１２】動作説明図である。

【符号の説明】

１６…テールシールド、２３…可動筒体、２５…前部拡
縮型シール、２６…後部拡縮型シール、２８…摺動シー
ル、３６…既設セグメント。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル掘削機の後部に筒状のテールシ
   ールド１６を設け、このテールシールド１６の後端部に
   後部拡縮型シール２６を取付け、前記テールシールド１
   ６内に可動筒体２３を前後移動自在に配設し、この可動
   筒体２３の外周面にテールシールド１６の内周面に圧接
   する摺動シール２８を取付け、前記可動筒体２３の内周
   面に既設セグメントの外周面と対向した前部拡縮型シー
   ル２５を取付けたことを特徴とするトンネル掘削機のテ
   ールシール装置。