JPH0647998Y2 - コーティングワイヤブラシ型シール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案はワイヤブラシ型シールの改良に係り、特にずい
道掘削装置のテールシールやエントランスパッキン等に
使用され、ずい道掘削装置と地山との止水をなすシール
として用いるコーティングワイヤブラシ型シールに関す
る。

【従来の技術】

一般に、シールド掘削機ではシールド本体のテールプレ
ートとセグメント外面との間隙、すなわちテールクリア
ランスが不可避のものとなっている。このような間隙が
あると滞水性砂質層での細砂が水圧によりシールド内に
噴出するようなことがあるので、テールシールによって
遮蔽するようにしている。また、管推進工法の場合に
は、発進坑壁面のシートパイルに設けた埋設口から推進
管を挿入して押出すが、このエントランス部分にも同様
な理由でシールが用いられている。 このようなシールは、従来から充分な止水性が要求され
るため、シール材を円筒状のゴム板により形成し、その
一端に鋼板やステンレス材等の保持具を介して例えばシ
ールド掘削機側に取付け、他端をセグメント側に接触さ
せることにより間隙を塞いで止水を図っている。 また、シール材をピアノ線の集合体により形成し、その
端部をやはり鋼板やステンレス材などの保持金具で挟
み、これを円周方向に沿って配列することにより全体と
して円筒状に形成した構造のものも使用されている。特
に、最近ではピアノ線の集合体の間にパテグリスを充填
封入し、可撓性と止水性をもたせた構造のものが多く使
用されている。

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来のシールでは、前者のゴム性円筒シ
ールを使用したものでは、ゴム板先端の密着性が悪く、
充分な止水性が得られない欠点があった。一方、後者の
金属繊維の集合体を束ねたものでは繊維間の密着性を保
持することが困難であり、繊維がばらけないように押え
板などで密着保持するような構成としなくてはならな
い。しかし、表裏面を押え板等で保持しても可撓性を持
たせるために短冊片としてこれをリング状に配列する
が、これでは隣接片の間が開くことがあり、充分な止水
性を確保することが困難となっていた。また、パテグリ
スをブラシ繊維間に封入したワイヤブラシ型シールで
は、このパテグリスが使用中に地盤側に流出してしまう
ため、グリスを常時補充しなければ止水機能がすぐに失
われる虞があった。更に、パテグリスが地盤内に流出し
てしまうと、地下水をパテグリスが混入する等の環境汚
染が発生してしまうという大きな問題があった。 本考案は、上記従来の問題点に着目し、止水機能を充分
に発揮させつつ、環境汚染の心配のない耐久性のあるコ
ーティングワイヤブラシ型シールを提供することを目的
とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係るコーティング
ワイヤブラシ型シールは、環状ケーシングにワイヤブラ
シ繊維を束ねて形成したリングブラシを有するワイヤブ
ラシ型シールにおいて、前記ワイヤブラシ繊維の外表面
にはゴムやウレタン等の弾性材料をコーティングして形
成したものである。この場合において、前記ワイヤブラ
シ繊維は表面に凹凸加工を施した金属繊維とし、あるい
は、クリンプ加工により波形形状とした構成とすること
ができる。凹凸加工としては、鉄筋材のごとく表面に皺
を形成したもの、ブラシ繊維の表面に細線ワイヤを巻き
付けて一体化したもの、あるいは一定間隔で加工圧壊し
て平坦部を形成したものなどの構成とすることができ
る。また、芯材をクリンプ加工によっていわゆる捲縮さ
せることもできる。さらに、ブラシ繊維は金属繊維のみ
ならず一定の弾性機能が得られればよいので、樹脂材料
などによって構成することもできる。

【作用】 上記構成によれば、例えばシールド掘削機のテールプレ
ートに環状リングを取り付け、リングブラシの先端をシ
ールドセグメントの外表面に接するように取り付ける。
このように取り付けることによってリングブラシの外面
側に土圧が作用して金属繊維等からなるブラシ繊維が密
接してセグメントに押圧される。土圧を受けたブラシ繊
維の外表面には弾性材料からなるコーティングが施され
ているので、繊維相互はコーティング層の弾性変形によ
り隙間なく密着することになる。この結果、リングブラ
シの内部にパテグリスを充填して止水性を図らなくて
も、土圧による押圧作用でブラシ繊維材同志の密着作用
が働き、充分な止水機能をもたせることができるのであ
る。 このとき、ブラシ繊維に凹凸加工やクリンプ加工を施す
ことにより表面の弾性コーティング層は芯材から離脱す
ることがなくなると同時に、コーティング層の表面積が
増し、繊維間の密着性をより向上して止水機能を向上さ
せることができる。

【実施例】

以下に、本考案に係るコーティングワイヤブラシ型シー
ルをシールド掘削機のテールシールに適用した場合の具
体的実施例を第１図および第２図を参照して詳細に説明
する。 シールド掘削機のスキンプレート10後端縁には当該スキ
ンプレート10より薄肉のリングプレート12が延長形成さ
れており、両者の間に段差を形成することによってリン
グプレート12の内面にテールシール14を装着するための
環状溝16を全周にわたって設けている。 テールシール14は前記環状溝16において、シールド軸心
方向に多段に複数取り付けられるようになっており、リ
ングプレート12の内面に固定される環状ケーシング18を
有している。この環状ケーシング18は断面コ字状に形成
されたものであり、開口をシールド後方に向けるように
装着されている。環状ケーシング18内に多数の金属繊維
を主体にしたリングブラシ20を取り付けている。 前記リングブラシ20はSUS線材を主繊維としたブラシ繊
維22を束ねたものを４層程度積層したものであり、その
基端を前記環状ケーシング18内に挿入固着して取り付け
るとともに、環状ケーシング18の開口部から略45°の角
度に屈曲して先端をシールド中心側に向けて突出させて
いる。そして、このようなリングブラシ20は束ねられた
ブラシ繊維22がばらけることがないように、前後表裏面
に可撓性の当て板24を取り付けている。この当て板24は
短冊状の普通鋼を円周方向に並べて配置され、隣接する
当て板24同士が互にラップするように環状ケーシング18
に取り付けられる。 このようにして形成されるリングブラシ20を構成する各
ブラシ繊維22は、第２図に示すように、SUS線材からな
る金属繊維26の外表面にゴムあるいはウレタン等からな
る弾性材料で全体を被覆したコーティング層28によって
構成されている。このコーティング層28は軟弾性のもの
であればよく、太さ0.5〜1.0mm程度の金属繊維26に0.5m
m程度の厚さをもって塗布させたものであり、線径が1.5
〜2.0mm以上となるように設定している。これは全部の
ブラシ繊維22に施され、積層されてリングブラシ20を構
成している。 このように構成されたコーティングワイヤブラシ型のテ
ールシール14は、シールド掘削機に取り付けて使用する
と、セグメント30の外表面に接して、第１図想像線のよ
うに屈曲され、セグメント30に密着してリングプレート
12とセグメント30との間のテールクリアランス32を遮蔽
する。この状態ではテールシール14の外面側には土圧が
作用しており、外面側の当て板24を介して内部のブラシ
繊維22は相互に密着するように押圧される。この押圧力
により、ブラシ繊維22同士は圧密着され、金属繊維26の
コーティング層28同士が密着する。コーティング層28は
弾性材料から形成されているので互に弾性変形し、当て
板24の間で隙間なく接合密着する。これにより、当該テ
ールシール14では、パテグリス等を充填しなくても止水
機能を確実に発揮することができる。 このように、本実施例によれば、リングブラシ20を構成
するブラシ繊維22を金属繊維26と、その表面に塗布した
ゴム、合成ゴム、あるいはウレタン等の弾性材料からな
るコーティング層28とによって構成し、これらを束ねた
ものとしたので、土圧の作用があればコーティング層28
の作用によって充分な止水機能を発揮することができ
る。しかも、これにはパテグリス等を充填しない構造と
なっているので、その充填装置が不要となり、地盤側へ
のグリス漏れといったこともなく地下水汚染の問題も解
決することができる。更に、この実施例では金属繊維を
コーティングしているので、防錆作用が同時に図られ、
耐久性も向上するといった利点も得られる。 次に、第３図には第２実施例に係るブラシ繊維22Aの断
面図を示す。これは金属繊維26Bの表面に凹凸模様34を
施したもので、この凹凸模様34は鉄筋の凹凸模様と同様
に円周方向と中心線の方向に沿う凸条を形成することに
よって付ければよい。このような凹凸模様34を有する繊
維26Aに樹脂コーティング層28を施すことにより、コー
ティング層28の剥離脱落が防止され、耐久性の向上を図
ることができる。 第４図は第３実施例に係るブラシ繊維22Bを示してい
る。これは金属繊維26にクリンプ加工を施し、これに弾
性材料のコーティング層28を設けた構成としたものであ
る。このようにすることによって、単位長さ当りの表面
積が増し、繊維22B相互の密着面積が増大して止水性を
向上させることができる。 更に第５図は第４実施例に係るブラシ繊維22Cを示した
ものである。これは金属繊維26Cを一定のピッチ間隔で
プレス圧壊処理しすることにより平坦部36と円形断面部
38を交互に形成している。これによりコーティング層28
の剥離防止を有効に行わせ、塗布時の付着性も良好にす
ることができる。 また、第６図には第５実施例に係るブラシ繊維22Dを示
している。これは金属繊維26に直接的に凹凸を施すので
はなく、その表面に螺旋状に金属細線40を巻き付け、溶
着結合させたものである。これは同様に芯材の表面に凹
凸部が形成され、コーティング層28の剥離防止機能を果
す等の効果が得られるのは上記実施例と同様である。 なお、上記各実施例ではいずれも金属繊維26を用いてい
るが、これは一定の難さと可撓性があればプラスチィッ
ク樹脂などを素材にして形成するようにしてもよい。

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、環状ケーシング
にワイヤブラシ繊維を束ねて形成したリングブラシを有
するワイヤブラシ型シールにおいて、前記ワイヤブラシ
繊維の外表面にはゴムやウレタン等の弾性材料をコーテ
ィングして形成したので、止水機能を充分に発揮させつ
つ、環状汚染の心配のない耐久性のあるワイヤブラシ型
シールとすることができる。また、この場合において、
前記ワイヤブラシ繊維は表面に凹凸加工を施した金属繊
維とし、あるいは、クリンプ加工により波形形状とし、
その表面にコーティング層を形成する構成とすること
で、コーティング層の剥離防止の他、ブラシ繊維間の密
着表面積を増大させ、止水機能を向上させることができ
る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案をシールド掘削機のテールシールに適用
した実施例の断面図、第２図はブラシ繊維の断面図、第
３図は第２実施例に係るブラシ繊維の断面図、第４図は
第３実施例に係るブラシ繊維の断面図、第５図は同第４
実施例に係る断面図、第６図は同第５実施例に係る断面
図である。 10……スキンプレート、12……リングプレート、14……
テールシール、18……環状ケーシング、20……リングブ
ラシ、22……ブラシ繊維、26……金属繊維、28……コー
ティング層。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】環状ケーシングにワイヤブラシ繊維を束ね
   て形成したリングブラシを有するワイヤブラシ型シール
   において、前記ワイヤブラシ繊維の外表面にはゴムやウ
   レタン等の弾性材料をコーティングして形成したことを
   特徴とするコーティングワイヤブラシ型シール。
2. 【請求項２】前記ワイヤブラシ繊維は表面に凹凸加工を
   施した金属繊維とされていることを特徴とする請求項１
   に記載のコーティングワイヤブラシ型シール。
3. 【請求項３】前記ワイヤブラシ繊維はクリンプ加工によ
   り波形形状となっていることを特徴とする請求項１に記
   載のコーティングワイヤブラシ型シール。