JPH10131684A - シールド機のテールシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 止水性の良好な、シールド機のテールシール
構造を提供すること。 【解決手段】 ワイヤブラシシール１１は、ワイヤブラ
シ１５の両側を柔軟性のある外側保護板１７と内側保護
板１９とで挟み、更に外側にベースプレート２１を設
け、リベット２３でテールプレート９の内側面に取り付
ける。ワイヤブラシ１５の外側保護板１７の根元部分
と、ベースプレート２１のテールプレート９側の先端部
分との間を充填部２７として水膨脹性のシール材などを
設ける。または、各ワイヤ１０１の根元部分を水膨脹性
シール液１０５などで被覆してからワイヤブラシ１０９
を構成する。または、ワイヤブラシ２０３の根元部分を
水膨脹性シール液２０７などで被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド機のテー
ルシール構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にシールド機を用いてトンネルなど
を構築する場合、シールド機の前面でカッタにより掘削
を行ない、スキンプレート内側の後方で組み立てたセグ
メントから反力をとってシールド機が推進する。

【０００３】シールド機後方のテール部では、シールド
機のスキンプレートとセグメントとの間から地下水、泥
水、裏込材などがシールド機内に侵入することを防ぐた
めにテール部にテールシールが行われる。このテールシ
ールには、ゴムシールやブラシシールが用いられてい
る。

【０００４】昨今、多く使用されているワイヤブラシ型
テールシールは、内部にテールシールグリースを詰め込
むなどの方法で止水効果を得るものである。さらに止水
効果および耐久性を向上させるためには、テールシール
グリースをセグメントグラウトホールまたはシールド機
に組み込まれた専用注入管より、継続的に間欠注入する
などしていた。

【０００５】また、ワイヤブラシの背面に発泡樹脂を設
け、複数のワイヤブラシの列の間に注入液を注入する方
法（特願平７−９９７０４）や、ワイヤブラシ内部に発
泡樹脂を含浸させる方法（特願平７−２３９５０４）が
本出願人により出願済みである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シールド機のテールシールでは、ワイヤブラシの根元部
分の止水性能が不十分な場合があるという問題点があっ
た。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、止水性が良好な、
シールド機のテールシール構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、第１の発明は、シールド機のテール部をワイヤ
ブラシでシールするテールシール構造において、シール
ド機のスキンプレートのテール部内側にワイヤブラシを
設け、前記ブラシの根元にシール材を設けることを特徴
とするシールド機のテールシール構造である。

【０００９】また、第２の発明は、シールド機のテール
部をワイヤブラシでシールするテールシール構造におい
て、複数のワイヤの少なくとも根元部分を、それぞれシ
ール材で被覆し、前記ワイヤを束ねてワイヤブラシとし
てシールド機のスキンプレートのテール部内側に設ける
ことを特徴とするシールド機のテールシール構造であ
る。

【００１０】また第３の発明は、シールド機のテール部
をワイヤブラシでシールするテールシール構造におい
て、ワイヤブラシの少なくとも根元部分をシール材で被
覆し、前記ワイヤブラシをシールド機のスキンプレート
のテール部内側に設けることを特徴とするシールド機の
テールシール構造である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は第１
の実施の形態に係るシールド機１の概略構成を示す断面
図であり、図２は図１のＢ部（テール部）の拡大図であ
る。シールド機１はカッタ３、スキンプレート７、テー
ルプレート９、ワイヤブラシシール１１、モータ（図示
せず）、その他の装置（図示せず）からなる。５は地山
である。

【００１２】シールド機１の前面にはカッタ３が設けら
れ、カッタ３の後方にはスキンプレート７が設けられ
る。スキンプレート７の最後尾部分にはテールプレート
９が設けられ、テールプレート９の内面全周にワイヤブ
ラシシール１１が環状に設けられる。セグメント１３
は、ワイヤブラシシール１１の内面に密着するように環
状に組み立てられる。

【００１３】次にワイヤブラシシール１１について説明
する。図２は、図１のＢ部のワイヤブラシシール１１お
よび周辺の構造を断面図で詳細に示す。この例では、３
列の環状のワイヤブラシ１５ａ、１５ｂ、１５ｃが、全
体としてワイヤブラシシール１１を構成する。

【００１４】個々のワイヤブラシ１５は、両側を柔軟性
のある外側保護板１７と内側保護板１９とで挟まれた構
造である。外側保護板１７と内側保護板１９の根元部分
全体を覆って、ベースプレート２１が設けられる。

【００１５】外側保護板１７、ワイヤブラシ１５、内側
保護板１９およびベースプレート２１は、リベット２３
によりテールプレート９の内側面に取り付けられる。２
５は保護リングである。止水効果を高めるために、特願
平７−２３９５０４に記載されたように、環状に取り付
けられた１列のワイヤブラシ１５の全周にわたってワイ
ヤブラシ１５に内部に連続するように発泡樹脂の注入が
行われる場合もある。

【００１６】充填部２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、各ワイ
ヤブラシ１５の外側保護板１７の根元部分と、ベースプ
レート２１のテールプレート９側の先端部分との間の部
分であり、これら充填部２７には水膨脹性のシール材な
どが設けられる。

【００１７】また、更に特願平７−９９７０４の方法を
追加してもよい。すなわち、各ワイヤブラシ１５の背面
の充填部２７、テールプレート９および外側保護板１７
に接するように、復元性の良い難燃性の発泡樹脂（図示
せず）などを設けても良い。また、各ワイヤブラシ１５
の間、あるいは発泡樹脂とワイヤブラシ１５の間に注入
材（図示せず）を注入する場合もある。

【００１８】次にシールド機１およびテールシールの機
能について説明する。シールド機１においては、セグメ
ント１３から反力をとってシールド機１を掘進方向Ａへ
推進させると同時に、前面においてカッタ３による地山
５の掘削を行なう。また、テールプレート９およびワイ
ヤブラシシール１１の内面では、セグメント１３を次々
に前方へ環状に組み立てていく。

【００１９】シールド機１が掘進方向Ａへ推進するのに
伴い、筒状に連なったセグメント１３はテールプレート
９よりも後方に残される。セグメント１３と地山５との
間には、外部流動物として、泥水や地下水が存在した
り、モルタルなどの裏込材２９が注入されたりする。

【００２０】テールシールは、シールド機１やセグメン
ト１３の内部に外部流動物が侵入することを防ぐため
に、テールプレート９とセグメント１３との間をシール
するものである。すなわち、ワイヤブラシシール１１の
最後列のワイヤブラシ１５ｃおよび充填部２７ｃによ
り、ほとんどの外部流動物が阻まれる。わずかに侵入し
た外部流動物も、２列目および１列目の、ワイヤブラシ
１５ｂ、１５ａ、充填部２７ｂ、２７ａに阻まれるた
め、シールド機１の内部には侵入しない。

【００２１】こうして、シールド機１の内部に外部流動
物が侵入しないようにしつつ、掘進方向Ａへの掘削を継
続する。テールシール全体がバネとして働いてセグメン
ト１３へ強く押しつけられ、テールプレート９とセグメ
ント１３との間の距離（クリアランス）が部分的に異な
っても、確実なシールが行なえる。またシールド機１
は、掘進方向Ａとは逆の方向に戻ること（バッキング）
があるが、テールシールは柔軟性があるため対応するこ
とができる。

【００２２】以上、詳細に説明したように、第１の実施
の形態では、充填部２７ａ、２７ｂ、２７ｃを設けるこ
とにより、特に根元部分の止水効果が非常に高められ、
全体として従来のテールシールに比べて漏水が発生しに
くい。したがって、外部流動物が高圧である場合にも止
水性を発揮することができる。

【００２３】このため、テールシールグリースの追加注
入が不要となり、注入量を大幅に減らすことが可能であ
る。また、ワイヤブラシ１５を交換せずに長距離を掘進
することが可能となるので経済的であり、シールド工事
全体の工期も短縮できる。

【００２４】なお、本実施の形態においては、充填部２
７に水膨脹性のシール材を設けるものとしたが、その他
のシール材を設けてもよい。

【００２５】また、本実施の形態においては、ワイヤブ
ラシ１５は３列設けるものとしたが、任意の列だけ設け
ることも可能である。また、複数列のワイヤブラシ１５
を設ける場合に、充填部２７を全ての列に設ける以外
に、一部の列にのみ設けることも可能である。

【００２６】また、本実施の形態においては、ワイヤブ
ラシ１５への発泡樹脂の注入をシールド機１内で行なう
ものとしたが、工事全体の工期を短縮するため、あらか
じめ工場などで発泡樹脂を注入してワイヤブラシピース
を製作しておき、シールド機１内でテールプレート９に
取り付けた後に充填部２７へ水膨脹性のシール材を設け
てもよい。

【００２７】次に、第２の実施の形態について説明す
る。図３はワイヤ１０１の被覆を説明する図である。図
３（ａ）に示すワイヤ１０１を、図３（ｂ）に示すよう
に容器１０３に入れた水膨脹性シール液１０５に１本づ
つ浸し、各ワイヤ１０１の片側に被覆部１０７を設け
る。

【００２８】次に図３（ｃ）に示すように複数のワイヤ
１０１を被覆部１０７を揃えて束にしてワイヤブラシ１
０９とし、被覆部１０７部分を内側保護板１１１と外側
保護板１１３とで挟む。そして、更に内側保護板１１１
および外側保護板１１３の外側にベースプレート１１５
を設ける。

【００２９】以上で説明したように、第２の実施の形態
においては、各ワイヤ１０１に被覆部１０７を設けるこ
とでワイヤブラシ１０９の止水性を向上させることがで
きる。

【００３０】次に、第３の実施の形態について説明す
る。図４はワイヤブラシ２０３の被覆を説明する図であ
る。図４（ａ）に示すようなワイヤ２０１を束にしたワ
イヤブラシ２０３を、図４（ｂ）に示すように容器２０
５に入れた水膨脹性シール液２０７に浸し、ワイヤブラ
シ２０３の片側に被覆部２０９を設ける。

【００３１】次に図４（ｃ）に示すようにワイヤブラシ
２０３の被覆部２０９部分を内側保護板２１１と外側保
護板２１３とで挟む。そして、更に内側保護板２１１お
よび外側保護板２１３の外側にベースプレート２１５を
設ける。

【００３２】以上で説明したように、第３の実施の形態
においては、ワイヤブラシ２０３に被覆部２０９を設け
ることでワイヤブラシ２０３の止水性を向上させること
ができる。

【００３３】以上、第１の実施例、第２の実施例、第３
の実施例と分けて説明したが、第１の実施例と第２の実
施例を両方行なってもよい。また第１の実施例と第３の
実施例とを両方行なってもよい。また第１の実施例、第
２の実施例、第３の実施例をすべて行なう方法も可能で
ある。

【００３４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、止水性に優れたシールド機のテールシール構造
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 シールド機１の概略構成を示す断面図

【図２】 図１のＢ部の拡大図

【図３】 ワイヤ１０１の被覆を説明する図

【図４】 ワイヤブラシ２０３の被覆を説明する図

【符号の説明】

１………シールド機 ３………カッタ ５………地山 ７………スキンプレート ９………テールプレート １１………セグメント １３………ワイヤブラシシール １５………ワイヤブラシ １７………外側保護板 １９………内側保護板 ２１………ベースプレート ２３………リベット ２５………保護リング ２７………充填材 ２９………裏込材 １０１………ワイヤ １０３………容器 １０５………水膨脹性シール液 １０７………被覆部 １０９………ワイヤブラシ ２０１………ワイヤ ２０３………ワイヤブラシ ２０５………容器 ２０７………水膨脹性シール液 ２０９………被覆部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 宗男 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 今川 勉 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 石丸 裕 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内 (72)発明者 猪又 勝美 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内 (72)発明者 加藤 誠 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 貝沼 憲男 神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町４番１号 東京電力株式会社内 (72)発明者 有泉 毅 神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町４番１号 東京電力株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド機のテール部をワイヤブラシで
   シールするテールシール構造において、 シールド機のスキンプレートのテール部内側にワイヤブ
   ラシを設け、 前記ブラシの根元にシール材を設けることを特徴とする
   シールド機のテールシール構造。
2. 【請求項２】 シールド機のテール部をワイヤブラシで
   シールするテールシール構造において、 複数のワイヤの少なくとも根元部分を、それぞれシール
   材で被覆し、 前記ワイヤを束ねてワイヤブラシとしてシールド機のス
   キンプレートのテール部内側に設けることを特徴とする
   シールド機のテールシール構造。
3. 【請求項３】 シールド機のテール部をワイヤブラシで
   シールするテールシール構造において、 ワイヤブラシの少なくとも根元部分をシール材で被覆
   し、 前記ワイヤブラシをシールド機のスキンプレートのテー
   ル部内側に設けることを特徴とするシールド機のテール
   シール構造。
4. 【請求項４】 前記シール材は、水膨脹性のシール材で
   あることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれ
   かに記載されたシールド機のテールシール構造。
5. 【請求項５】 前記ワイヤブラシ内部に発泡樹脂を注入
   することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれ
   かに記載されたシールド機のテールシール構造。
6. 【請求項６】 シールド機のスキンプレートのテール部
   内側に複数の前記ワイヤブラシを設け、前記ワイヤブラ
   シの取付部分近辺に圧縮変化と復元力の大きい材料を設
   けることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか
   に記載されたシールド機のテールシール構造。
7. 【請求項７】 シールド機のスキンプレートのテール部
   内側に複数の前記ワイヤブラシを設け、前記複数のワイ
   ヤブラシの間に注入材を注入することを特徴とする請求
   項１から請求項６のいずれかに記載されたシールド機の
   テールシール構造。