JPH094381A - シールド掘進機およびシールド掘進機のテールシール間圧力の制御方法 - Google Patents

シールド掘進機およびシールド掘進機のテールシール間圧力の制御方法

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JPH094381A
JPH094381A JP7157677A JP15767795A JPH094381A JP H094381 A JPH094381 A JP H094381A JP 7157677 A JP7157677 A JP 7157677A JP 15767795 A JP15767795 A JP 15767795A JP H094381 A JPH094381 A JP H094381A
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JP
Japan
Prior art keywords
tail
pressure
seals
seal
shield machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP7157677A
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English (en)
Inventor
Norio Kainuma
憲男 貝沼
Takeshi Ariizumi
毅 有泉
Shigehiro Yamada
茂弘 山田
Takashi Wakechigai
隆志 輪違
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
IHI Corp
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Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, IHI Corp filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication of JPH094381A publication Critical patent/JPH094381A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い切羽圧に対応して多段に設けられたテー
ルシール間の圧力を調節してテールシールの保護を図
る。 【構成】 テールプレート内面にテールシールを3段以
上に設け、各テールシール間にエヤバックを取りつけ、
エヤバックの内圧を調節する圧力調節装置を設ける。

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に係り特
に高い外部圧力に耐えうる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図
2に示めすごときテールシールが設けられている。この
テールシールは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がテール部を含
むシールド掘進機側に流出しないようにシールするもの
である。
【0003】図示するように、aはシールド掘進機本体
であり、このシールド掘進機本体aの掘進方向前方部に
は地山を掘削するカツタ部dが形成されると共に掘進方
向後端部にはテール部bが形成されている。
【0004】このテール部bは筒体状のテールプレート
cにより区画形成されており、内側にこれに沿ってリン
グ状のセグメントeが組立てられる。セグメントは円弧
状のセグメント片から形成されている。組立てられたセ
グメントeの前端部をシールドジャッキfが押すことに
よりシールド本体aが反力を受け前進する。
【0005】掘削穴gの内面とセグメントeの外面との
間には裏込剤hが順次流入される。この裏込剤hがテー
ル部b内に流出することを防ぐためテールシールiが設
けられる。テールシールiはワイヤを束ねた環状のブラ
シであって根本の部分がテールプレート内面に固着さ
れ、先端がセグメントeと摺接している。テールシール
iは少なくとも2段設けられ、テールプレートcの各テ
ールシールi間には石油系グリースまたは樹脂の如き充
填剤を供給する供給孔jが穿設されており供給管が接続
される。
【0006】テールシールは外部の圧力が低いときには
2段でよいが、海底トンネルなど外部の水圧が高い場合
には3段以上設ける。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】テール部bでは図2に
示すようにシールド掘進機aの外部の圧力(切羽圧)P
wに対し、シールド掘進機内部Poは大気圧となってい
る。切羽圧Pwに対しシールド掘進機内部圧力まで複数
のテールシール間圧力P1 、P2 を段階的に減圧できれ
ば(即ち Pw>P1 >P2 >P0 )、各段のテールシ
ールiにおける負担圧力が平均化されて小さくなるので
テールシールの反転(後方を向いているテールシール先
端が前方を向いてしまうこと)防止や耐久性向上に役立
ち、高い切羽圧に対処可能になる。
【0008】ところがテールシール間の充填材注入圧に
よりコントロールしようとすると初期注入時は可能であ
っても裏込剤hや土砂の進入等によりテールシール間圧
力は徐々に上昇し最後には最前(機内側最終段)のテー
ルシールに全圧力(切羽圧)が作用することになり、こ
れの摩耗や反転が問題となる。テールシールi間の充填
剤を後方に押し出すか、抜出管を設けて抜き出すかすれ
ばよいが、後方に押し出す手段はなく、抜出管はすぐ詰
まってしまい、実施困難である。
【0009】本発明はかかる課題に鑑みテールシールi
間の圧力を自在にコントロールすることにより、テール
シールiの反転や耐久性を向上させて高い切羽圧に対処
できるシールド掘進機を提供することを目的としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のシールド掘進機はテールプレート内面にセグメ
ント外周と摺接する環状のテールシールを3段以上設
け、各テールシール間に充填剤を供給する供給孔をもう
けたシールド掘進機において、各テールシール間のテー
ルプレート内面にエヤバックを取り付け、各エヤバック
に気体を供給する給気管を接続し、各給気管に圧力調節
装置を設けたことを特徴とするものである。さらに最前
のテールシール前方のテールプレート内面に加圧膨張型
中空シールを設けると共に前記テールシールとの間に圧
縮気体供給用の給気孔を設けてもよい。
【0011】
【作用】各テールシール間に取り付けたエヤバックに給
気する。エヤバックの圧力は最前のものは最も低く後方
に行くに従って高く設定する。
【0012】次に各テールシール間に充填剤を供給す
る。各テールシール間の充填剤の圧力は各エヤバック内
の圧力とほぼ等しくなるので、テールシール間の圧力は
段階的に調節されることになり、各段のテールシールの
負担圧力は平均化される。
【0013】掘削を進める内に裏込剤などが進入してく
るので、それに対応してエヤバック内の空気を抜いてや
れば圧力は一定に保たれる。さらに掘削を進める内にも
はや空気を抜いてやることができなくなるので、そのと
きには掘削を止めて、加圧膨張型中空シールに圧力流体
(空気または水)を供給して膨張させ最前のテールシー
ルとの間に密閉空間を画成しそこに圧縮空気を送ってや
ると、その圧力で各テールシール間の充填剤は後方に押
し出されることになる。その後は同様の操作を繰り返し
てやればよい。
【0014】
【関連先行技術】ところでテールシール間にエヤバック
を装着することは従来から行われていた。例えば図3は
特開平2−108795に示された1例である。しかし
この例ではエヤバックは加圧膨張させることにより、エ
ヤバック表面をセグメント外面とテールプレート内面と
に密着させて止水し、前側のテールシールを安全に交換
するために使用されるもので、テールシール間の充填剤
圧力調節を行うという思想は開示されておらず、本願と
は技術思想が異なるものである。
【0015】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
つつ説明する。図1は本発明のシールド掘進機のテール
部の側断面図である。図中1はテール部、2はテールプ
レートである。3はテール部1内側に組立られたセグメ
ントである。5はテールシールでワイヤを束ねてブラシ
状としたもので環状に形成され根本部分がテールプレー
ト内面に固着され先端部分がセグメント3と摺接してい
る。尚本例では4段に設けている。各テールシール間に
は図示しない供給孔(図2のjに相当する孔)より充填
剤が供給される。4はエヤバックで環状をしており止め
金具14によりテールプレート内面に取り付けられてい
る。エヤバック4には給気管8より給気孔7を通じて空
気が供給される。給気管8には圧力調節装置6が設けら
れている。圧力調節装置6は圧力調整弁6a、リリーフ
弁6bおよび圧力計6cからなる。9は給気管8を保護
するカバーである。
【0016】セグメントの先端には特別セグメント11
を取りつける。特別セグメント11の外周には環状の加
圧膨張型中空シール10が取りつけられ、該中空シール
10には流体供給管12が接続されている。中空シール
10と最前のテールシール5dとの間に形成される空間
に圧縮空気を供給する給気管13が上記特別セグメント
に設けられている。
【0017】次に本実施例の作用を説明する。各テール
シール5間に取り付けたエヤバック4に給気する。エヤ
バック4内の空気圧は最前のエヤバック4cが最も低く
後方に行くに従って4b、4aの内圧を順次高く設定す
る。
【0018】次に各テールシール5間に充填剤を供給す
る。各テールシール5間の充填剤の圧力は各エヤバック
4a、4b、4c内の圧力とほぼ等しくなるので、テー
ルシール5間の圧力は段階的に調節されることになり、
各段のテールシール5の負担圧力は平均化される。
【0019】掘削を進める内に裏込剤等が進入してくる
ので、それに対応してエヤバック内の空気をリリーフ弁
6bを通して抜いてやれば圧力は一定に保たれる。さら
に掘削を進める内にエヤバック4はしぼんでもはや空気
を抜いてやることができなくなるので、そのときには掘
削を止める。
【0020】次にエヤバックを元の状態に戻すリセット
のやり方を説明する。 (1)セグメント3の先端にリセット作業専用の特別セ
グメント11を組み、セグメント外周側に加圧膨張型中
空シール10を装着し、テール部1内面と、同セグメン
ト11外周面間に圧力壁を形成するように同中空シール
10内へ切羽圧より少し高い圧力の空気または水を注入
する。 (2)中空シール10と最前のテールシール5d間にセ
グメント側より圧縮空気を注入する(圧縮空気は、中空
シール10の内圧以下とする)。 (3)機内に一番近いテールシール5d、5c間のエヤ
バック4cの内圧を切羽圧力より少し高い圧力迄空気加
圧すると共に、後方側各テールシール間のエヤバック4
a、4bの内圧を大気解放にする。この結果、機内に一
番近いテールシール5d、5c間に於いて、テールシー
ル間の圧力管理を阻害している余分な内容物(余分な充
填材と侵入した土砂水)は、隣接する後方のテールシー
ル5b、5c間に押し出される。 (4)前記エヤバック4cの内圧を維持したまま、隣接
後方側のテールシール5b、5c間のエヤバック4bの
内圧を同圧程度に加圧し、余分な内容物をさらに後方側
のテールシール5a、5b間に押し出す。 (5)前項と同様に機内側テールシール5間より後方側
テールシール5間に余分な内容物を順次押し出し、最後
に最後部の最終段テールシール5aより機外のテールボ
イドに押し出す。 (6)テールシール間のエヤバック5(全数)の内圧
と、リセット作業用の加圧膨張型中空シール10と最前
のテールシール5d間の圧力を最後部テールシール5
a、5b間の所定設定圧力(P3 )迄減圧する。(P3
<切羽圧)。 (7)最後部テールシール5a、5b間のエヤバック4
aの圧力(P3 )を維持したまま、機内寄のテールシー
ル5c、5d間のエヤバック4cの圧力、最前部テール
シール5dより前方の圧力、および後方から2番目のテ
ールシール5b、5c間エヤバック4bの圧力を所定設
定圧力(P2 )迄減圧する。(P3 >P2)。 (8)前項に示す要領で、機内寄テールシール5c、5
d間のエヤバック4c内圧を所定設定圧力(P1 )まで
減圧する。(P2 >P1 )。最後に最前部テールシール
5d前方の圧力を大気圧に減じ、加圧膨張型中空シール
10の内圧を大気解放して取りはずし、リセット作業専
用の特別セグメント11を解体撤去して作業を終了す
る。
【0021】
【変形例】本発明は上記実施例に限られるものではなく
次のような変形が可能である。図4は変形例を示す側断
面図である。この例では加圧膨張型中空シール10は特
別セグメント11ではなくテールプレート2の内面に固
着されている。このようにすればリセット時に特別セグ
メント11を組立てる必要がなく通常のセグメント3と
の間で圧力の遮断が可能である。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように本発明のシールド掘進
機には以下のような効果がある。 (1)テールシール間にエヤバックを設け、エヤバック
内圧を自由にコントロールできるようにしたのでテール
シール間の充填剤の圧力を機外側から機内側まで順次減
圧することができ、テールシールの反転を防止し耐久性
を高めることができる。 (2)リセット作業用に加圧膨張型中空シールを設けた
ので、テールシール間圧力の調節ができなくなった後に
元の状態に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシールド掘進機テール部の側断面図。
【図2】従来シールド掘進機の側断面図。
【図3】関連先行技術のテールシール部の側断面図。
【図4】変形例の部分側断面図。
【符号の説明】
1 テール部 2 テールプレート 3 セグメント 4 エヤバック 5 テールシール 6 圧力調整装置 8 給気管 10 加圧膨張型中空シール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 茂弘 愛知県知多市北浜町11番1号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 輪違 隆志 愛知県知多市北浜町11番1号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テールプレート内面にセグメント外周と
    摺接する環状のテールシールを3段以上設け、各テール
    シール間に充填剤を供給する供給孔を設けたシールド掘
    進機において、各テールシール間のテールプレート内面
    にエヤバックを取り付け、各エヤバックに気体を供給す
    る給気管を接続し、各給気管に圧力調節装置を設けたこ
    とを特徴とするシールド掘進機。
  2. 【請求項2】 最前のテールシール前方のテールプレー
    ト内面に加圧膨張型中空シールを設けると共に該中空シ
    ールと最前のテールシールとの間に圧縮気体供給用の給
    気孔を設けた請求項1記載のシールド掘進機。
  3. 【請求項3】 テールプレート内面にセグメント外周と
    摺接する環状のテールシールを3条以上設け、各テール
    シール間に充填剤を供給し、かつ各テールシール間に設
    けた各エヤバック内の圧力を最前のものから後方に行く
    に従って順次高く設定したことを特徴とするシールド掘
    進機のテールシール間圧力の制御方法。
  4. 【請求項4】 シールド掘進機の掘進中に請求項3記載
    の圧力制御方法によっては圧力制御しきれなくなった
    後、最前のテールシール前方に設けた加圧膨張型中空シ
    ールに圧力流体を供給して中空シール後方に密閉空間を
    形成し、該空間に圧縮気体を給気することによりテール
    シール間充填剤を後方に押し出し、その後請求項3記載
    の圧力制御方法に戻すシールド掘進機のテールシール間
    圧力の制御方法。
JP7157677A 1995-06-23 1995-06-23 シールド掘進機およびシールド掘進機のテールシール間圧力の制御方法 Pending JPH094381A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018076752A (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 日本シビックコンサルタント株式会社 トンネル掘削機およびその制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018076752A (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 日本シビックコンサルタント株式会社 トンネル掘削機およびその制御方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031226