JPH0932484A - シールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールド掘進機において、シール部材が破損
した場合の対応は、緊急を要する場合が多く、凍結液を
注入したりシールド本体にパッキング部材や山留め板を
貼り付けていたのでは、緊急の事態に対応できず、多量
の地下水や土砂の流入があると非常に危険である。 【解決手段】 常用シール部材とは別の非常用シール部
材１１を設け、これを、シールド本体２の後部内周面所
定位置に支軸に回動自在に支持してシールド本体２に沿
った収納姿勢１５および先端部がセグメント外周全面に
接触したシール姿勢１６に切替え自在とし、非常用シー
ル部材１１を両姿勢１５，１６の間で切替えるための切
替え装置１７を設け、これは、非常用シール部材１１と
シールド本体２との間に設けた弾性押圧部材２０と、弾
性押圧部材２０とシールド本体２との間に押圧用媒体２
１を供給するための供給管２２とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シールド掘進機を用いたトンネ
ルは、セグメントを組立てながらシールド掘進機を推進
することによって掘削されるものであり、この掘削の
際、地山に地下水が存在すると、後部のセグメントとシ
ールド本体との隙間からシールド掘進機内に地下水が流
入してしまうので、この隙間にシール部材（テールシー
ルともいう）を設けている。

【０００３】ところで近年、シールド掘進機によって掘
削するトンネルは、その深度が大きくなり、また距離も
長大化していることから、トンネル掘削の作業中に、シ
ール部材が破損してしまうことがある。

【０００４】そして従来、トンネル掘削の作業中にシー
ル部材が破損した場合には、シールド本体の後端部周辺
に地下水凍結用の凍結液を注入して地下水（地山）を凍
結させ、地下水や土砂の流入がないことを確認した後、
シールド掘進機内からセグメントを分解して破損したシ
ール部材を交換したり、シールド本体の内周面にパッキ
ング部材や山留め板を貼り付けて一時的に止水するよう
にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シール部材
が破損した場合の対応は、緊急を要する場合が多く、上
記のように、凍結液を注入したりシールド本体にパッキ
ング部材や山留め板を貼り付けていたのでは、緊急の事
態に対応できず、多量の地下水や土砂の流入があると非
常に危険である。

【０００６】そこで本発明は、上記課題を解決し得るシ
ールド掘進機の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、シールド本体の後部内周面とセグ
メントとに接触して、シールド本体とセグメントとの間
の隙間からシールド本体内に地下水が浸入するのを防止
する常用シール部材を有するシールド掘進機において、
前記常用シール部材とは別の非常用シール部材が設けら
れ、この非常用シール部材は、シールド本体の後部内周
面所定位置に支軸に回動自在に支持されてシールド本体
に沿った収納姿勢および先端部がセグメント外周全面に
接触したシール姿勢に切替え自在とされ、非常用シール
部材を収納姿勢およびシール姿勢に切替えるための切替
え装置が設けられ、この切替え装置は、非常用シール部
材とシールド本体との間に設けられた弾性押圧部材と、
この弾性押圧部材とシールド本体との間に押圧用媒体を
供給するための供給管とを備えている。

【０００８】この構成において、常用シール部材が破損
した場合、弾性押圧部材とシールド本体との間に押圧用
媒体を供給管を通して供給すると、非常用シール部材と
シールド本体との間に設けられた弾性押圧部材がセグメ
ント側に突出し、非常用シール部材が、シールド本体に
沿った収納姿勢から支軸回りに回動して先端部がセグメ
ント外周全面に接触したシール姿勢に切替わり、シール
ド本体とセグメントとの間の隙間からシールド本体内に
地下水が浸入するのを防止する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明シールド掘進機の実
施の形態を、図１〜図４に基づいて説明する。

【００１０】本発明の実施の形態に係るシールド掘進機
１は、図１に示すように、シールド本体２内に設けたエ
レクタ装置によって組立てられたセグメント３を反力受
けとして、シールド本体２を推進させるように構成され
ているものであり、シールド本体２の後部内周面には、
組立てられたセグメント３の外周面に接触してシールド
本体２とセグメント３との間の隙間からシールド本体２
内に地下水４が浸入するのを防止するための常用シール
部材（テールシールともいい、図示しない支持部材に支
持されたワイヤーブラシで構成される）５が、前後に二
個配置されている。 そして、この前後の常用シール部
材５の中間位置に、これがシールド本体２の掘進に伴っ
て破損した場合に、シールド本体２とセグメント３との
間の隙間から地下水４が浸入するのを防止するための非
常用シール装置６が設けられている。 この非常用シー
ル装置６は、図２および図４に示すように、シールド本
体２にねじ７止めした一対の取付け金具８Ａ，８Ｂのう
ちの一方（前側）の取付け金具８Ａに溶接された蝶番状
の回動支持部材１０と、この回動支持部材１０に基部側
が把持された非常用シール部材（多数本のワイヤーブラ
シで構成される）１１とから構成されている。

【００１１】回動支持部材１０のセグメント側の板部１
２には、非常用シール部材１１の広がり範囲を規制する
弾性規制板１３が取付けられ、非常用シール部材１１
は、シールド本体２に沿った収納姿勢１５と、先端部が
セグメント外周面に接触して湾曲するまで回動支持部材
１０の支軸１０ａ回りに回動したシール姿勢１６との間
で切替え自在とされている。

【００１２】このような非常用シール装置６の回動支持
部材１０どうしは、図３に示すように、わずかな隙間を
置いて多数設けられて、シールド本体２の内側に沿って
全体として環状に配置され、各回動支持部材１０どうし
の隙間にはワイヤーブラシがはみ出している。

【００１３】なおシールド本体２の推進時には、常用シ
ール部材５および非常用シール部材１１を構成するワイ
ヤーブラシに対し、シール用グリースが順次供給される
よう構成されている。

【００１４】また、回動支持部材１０を収納姿勢１５と
シール姿勢１６との間で切替えるための切替え装置１７
が設けられ、この切替え装置１７は、弾性規制板１３を
係止して回動支持部材１０を収納姿勢１５に保持する係
止部１８を有した他方の取付け金具８Ｂと、回動支持部
材１０とシールド本体２との間に、前記一対の取付け金
具８Ａ，８Ｂで取付けられた環状で合成ゴム製の弾性押
圧部材２０と、この弾性押圧部材２０とシールド本体２
との間に押圧用媒体（ブラインともいい、例えば不凍液
が用いられる）２１を供給するための供給管２２とから
構成され、この供給管２２の基端部は、シールド本体２
内の図示しないポンプ装置に接続され、途中部分２２ｂ
がシールド本体２に埋設され、先端部分２２ｃは弾性押
圧部材２０とシールド本体２との間に開口している。

【００１５】上記構成において、シールド本体２の推進
時は常用シール部材５がセグメント３に接触していて、
シールド本体２とセグメント３との間の隙間からシール
ド本体２内に地下水が浸入するのを防止している。

【００１６】ところで、シールド本体２の長距離推進に
伴って、後側の常用シール部材５が破損した場合、シー
ルド本体２に地下水が浸入する虞があるので、これを防
止する必要がある。

【００１７】この場合、ポンプ装置を駆動すると、押圧
用媒体２１が供給管２２に供給され、供給管２２の先端
部分２２ｃから、押圧用媒体２１が弾性押圧部材２０と
シールド本体２との間に吐出する。

【００１８】すると、弾性押圧部材２０が、図２の仮想
線で示すように、セグメント３側に突出して弾性規制板
１３の弾性力に抗して回動支持部材１０を押圧し、弾性
規制板１３が係止部１８に係止することにより収納姿勢
１５を保持していた各非常用シール部材１１が、その先
端部がセグメント外周面に接触して湾曲するまで回動支
持部材１０の支軸１０ａ回りに回動し、セグメント外周
全面に接触したシール姿勢１６となり、各回動支持部材
１０のシールド本体２側の隙間は、弾性押圧部材２０に
よって覆われることにより、シールド本体２とセグメン
ト３との間の隙間からシールド本体２に地下水や土砂が
浸入するのを防止する。

【００１９】なお、前側の常用シール部材５が破損した
場合も同様に、各非常用シール部材１１を収納姿勢１５
からシール姿勢１６にすることにより、後側の常用シー
ル部材５と非常用シール部材１１とで、シールド本体２
とセグメント３との間の隙間からシールド本体２に地下
水が浸入するのを防止することができる。

【００２０】なお、上記のようにして非常用シール部材
１１の先端部をセグメント外周面に接触させてシールし
た状態として、後方のセグメント３を解体して、後側の
常用シール部材５を交換する。

【００２１】このように本発明の実施の形態によれば、
シールド本体２に埋設した供給管２２から、押圧用媒体
２１を弾性押圧部材２０とシールド本体２との間に供給
することにより弾性押圧部材２０がセグメント３側に突
出して非常用シール部材１１が収納姿勢１５からシール
姿勢１６となり、非常用シール部材１１の先端部がセグ
メント３に接触するので、シールド本体２の推進に伴っ
て、常用シール部材５が破損したような場合でも簡単に
シールができ、従って、緊急の事態に即時に対応可能
で、短時間でシールド本体２内に地下水や土砂が流入す
るのを防止することができ、トンネル掘削時の安全性を
大幅に向上させることができる。

【００２２】また非常用シール部材１１は、多数のワイ
ヤーブラシから成るので、例えば円周方向に隣合うセグ
メント３の当接部に段差が生じた場合であっても、その
段差部分にワイヤーブラシが入り込むため、この段差部
分も充分にシールすることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、非常用シール部材を支軸回りに回動してシールド本
体に沿った収納姿勢と非常用シール部材の先端部がセグ
メント外周全面に接触したシール姿勢との間で切替え自
在とし、非常用シール部材の姿勢を切替えるための切替
え装置を設けたので、常用シール部材が破損した場合、
切替え装置で非常用シール部材をシール姿勢に短時間で
容易に切替えて、シールド本体とセグメントとの間の隙
間からシールド本体に地下水が浸入するのを防止でき、
従って、トンネル掘削時の安全性を大幅に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すシールド掘進機の軸
心方向の後部概略断面図である。

【図２】同じく非常用シール装置部分の拡大図である。

【図３】同じく非常用シール装置部分の概略正面図であ
る。

【図４】同じく回動支持部材で非常用シール部材を挟持
した状態の斜視図である。

【符号の説明】 ２ シールド本体 ３ セグメント ５ 常用シール部材 １０ 回動支持部材 １１ 非常用シール部材 １３ 弾性規制板 １５ 収納姿勢 １６ シール姿勢 １８ 係止部 ２０ 弾性押圧部材 ２１ 押圧用媒体 ２２ 供給管

フロントページの続き (72)発明者 笹山 耕司 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド本体の後部内周面とセグメント
   とに接触して、シールド本体とセグメントとの間の隙間
   からシールド本体内に地下水が浸入するのを防止する常
   用シール部材を有するシールド掘進機において、前記常
   用シール部材とは別の非常用シール部材が設けられ、こ
   の非常用シール部材は、シールド本体の後部内周面所定
   位置に支軸に回動自在に支持されてシールド本体に沿っ
   た収納姿勢および先端部がセグメント外周全面に接触し
   たシール姿勢に切替え自在とされ、非常用シール部材を
   収納姿勢およびシール姿勢に切替えるための切替え装置
   が設けられ、この切替え装置は、非常用シール部材とシ
   ールド本体との間に設けられた弾性押圧部材と、この弾
   性押圧部材とシールド本体との間に押圧用媒体を供給す
   るための供給管とを備えたことを特徴とするシールド掘
   進機。