JPH11159290A - シールド掘進機のテールシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡幅機能を有するシールド掘進機において、
シールド掘進機の機長を長くすることなくテール部のシ
ールを確実にできるシールド掘進機のテールシール装置
を提供する。 【解決手段】 互いに重合する外郭のうち内側に配置さ
れた外郭１の重合部に形成された櫛歯１ａ，１ｂ，１ｃ
と、互いに重合する外郭のうち外側に配置された外郭２
０の重合部内面に形成され、櫛歯１ａ，１ｂ，１ｃの隙
間部に挿入可能な凸条部２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、櫛
歯１ａ，１ｂ，１ｃに設置された帯状の第１テールシー
ルブラシ３，５，７と、凸条２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに
設置され、その一部が第１テールシールブラシ３，５，
７と重合するように配置された帯状の第２テールシール
ブラシ２３，２５，２７とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地中を掘進して断面
の変化するトンネルを構築できる拡幅型のシールド掘進
機の後胴部に設けられるテールシール装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】掘進途中でトンネルの一部の断面を変化
させたいときにシールド掘進機の本体を拡幅させて掘進
する多連型シールド掘進機が、例えば特開平６−１４６
７７６号公報に開示されている。図８乃至図１０は同公
報に開示されたシールド掘進機のテール部の構造を模式
的示したものであり、図８は後端部の正面図、図９は動
作説明図、図１０は斜視図である。図において、５０は
後胴部の中央ブロック、５１，５２はそれぞれ中央ブロ
ック５０の左右に幅方向に移動可能に設置された移動ブ
ロックである。５０ａ，５１ａ，５２ａはそれぞれ中央
ブロック５０、移動ブロック５１，５２の内周面に設置
されたシール部材である。シール部材５０ａ，５１ａ，
５２ａは、後胴部内で構築されたセグメントの外周面に
当接して、後胴部内面とセグメントとの隙間から土砂等
がシールド掘進機の内部に侵入するのを防止する。

【０００３】ところで、移動ブロック５１，５２が幅方
向へ移動すると、図９に示すように、中央ブロック５０
と移動ブロック５１，５２との間に隙間が生じ、ここか
ら土砂等がシールド掘進機の内部に侵入することにな
る。

【０００４】この移動ブロック５１，５２が幅方向へ移
動した際に土砂等が侵入するという問題を解決するもの
として、例えば特開平６−１４６７７７号公報に開示さ
れた多連型シールド掘進機のテールシール装置の発明が
ある。図１１は同公報に開示された発明の要部の説明図
である。同公報に開示された発明を図１１に基づいて概
説する。なお、以下の説明では、上記の説明における、
移動ブロック５１を側方シールドフレーム体５１と称
し、中央ブロック５０を中央シールドフレーム体５０と
称している。

【０００５】同公報に開示された発明は、後胴部を、側
方シールドフレーム体５１と中央シールドフレーム体５
０とに分割して、該各分割部を左右方向ヘスライド可能
に重合させ、上記各シールドフレーム体５０，５１のテ
ール部の内側面に、シール部材５０ａ，５１ａを前後方
向に複数段取り付けてなる多連型シールド掘進機のテー
ルシール装置において、上記側方シールドフレーム体５
１のテール部と中央シールドフレーム体５０のテール部
を前後にずらした配置とし、且つテール部が前側に位置
する中央シールドフレーム体５０の最後段部のシール部
材５０ｂとテール部が後側に位置する側方シールドフレ
ーム体５１の最前段部のシール部材５１ｂを、それぞれ
ゴム製シール部材とすると共に左右方向へ摺動可能に契
合させてなる構成としたものである。

【０００６】上記のように構成されたテールシール装置
において、側方シールドフレーム体５１を拡幅させる
と、中央シールドフレーム体５０に対して側方シールド
フレーム体５１が離反する方向にスライドさせられる
が、この際、各シールドフレーム体５０，５１のテール
部が相前後していて、前側に位置する中央シールドフレ
ーム体５０の最後段部のゴム製シール部材５０ｂと後側
に位置する側方シールドフレーム体５１の最前段のゴム
製シール部材５１ｂとが左右方向へ摺動可能に契合して
いることから、両シール部材間に隙間が発生することが
なく、土砂水等の侵入が防止される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−１４６７７７号公報の発明では各シールドフレーム
体５０，５１のテールシールを前後方向にずらして配置
しているため、テールシール取付部の長さが通常のシー
ルド機の約２倍となりシールド掘進機の機長が長くなっ
てしまうという問題点がある。また、分割部の止水につ
いては、前後にずらして配置したテールシールのそれぞ
れの後端側と前端側のシール部材を契合させることによ
り実現しているが、他の箇所が多段のテールシールによ
って止水しているのに対し、この箇所はただ１面の契合
面で止水することになり、この１面の止水機能が不十分
な場合には直ちに地下水・土砂等が機内側に進入する恐
れがある。

【０００８】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、拡幅機能を有するシールド掘進機にお
いて、シールド掘進機の機長を長くすることなくテール
部のシールを確実にできるシールド掘進機のテールシー
ル装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るシールド掘
進機のテールシール装置は、後胴部を構成する複数のブ
ロックのうち、隣り合う各ブロックの外郭の一部をトン
ネル径拡大方向にスライド可能に重合させてなる拡幅可
能なシールド掘進機のテールシール装置であって、前記
互いに重合する外郭のうち内側に配置された外郭の重合
部に形成された櫛歯部と、前記互いに重合する外郭のう
ち外側に配置された外郭の重合部内面に形成され、前記
櫛歯の隙間部に挿入可能な凸条部と、前記各櫛歯に設置
された帯状の第１テールシールブラシと、前記凸条に設
置され、その一部が前記第１テールシールブラシと重合
するように配置された帯状の第２テールシールブラシと
を備えたものである。

【００１０】また、前記重合部に、該重合部の隙間を止
水するパッキンを該重合部の全周に亘って設け、該パッ
キンの後端を最後部に設置された前記第１又は第２テー
ルシールブラシに当接させたものである。

【００１１】さらに、シールド掘進機を拡幅させたとき
に前記櫛歯の根本に生ずる空間に侵入した水が、前記重
合部から機内側に侵入するのを防止するために前記重合
部にシールパッキンを設置したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るテールシール
装置を説明するための図であり、従来例を示した図１０
における円で囲んだイ部に相当する部分を拡大して示し
た斜視図である。図において、１は移動ブロック、２０
は移動ブロック１にその一部を重合させて配置された中
央ブロックである。移動ブロック１は中央ブロック２０
に対して移動可能に構成されていることは従来例と同様
である。

【００１３】図２は移動ブロック１と中央ブロック２０
を分離させると共に、中央ブロック２０の一部を破砕し
て示した図である。以下、図２に基づいて移動ブロック
１及び中央ブロック２０の構成について概説する。ま
ず、移動ブロック１について説明する。移動ブロック１
の幅方向中央部から内側寄りの部分は櫛歯状になってお
り、３本の櫛歯１ａ，１ｂ，１ｃが形成されている。そ
して、各櫛歯の下面部及びその外方側への延長部には帯
状の第１テールシールブラシ３，５，７が設置されてい
る。また、移動ブロック１の後端上面の角は面取りが施
され角が取れた面取り部２が形成されている。

【００１４】次に、中央ブロック２０の構成について説
明する。中央ブロック２０は、後端に直角に屈曲する屈
曲部２０ａを有し、また下面の中央部から中央寄りの部
分には下方側に突出する凸条２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
（なお、２０ｄは必ずしも凸条になってなくてもよく、
凸条２０ｄを含むこれよりも前方部分を凸条２０ｄと同
一の厚みに形成してもよい。）が形成されている。ま
た、屈曲部２０ａ及び、凸条２０ｂ，２０ｃには、これ
らに沿って帯状の第２テールシールブラシ２３，２５，
２７が設置されている（第２テールシールブラシ２３以
外は後述の図７参照）。

【００１５】２９は中央ブロック２０の外側端部の下面
に設置されたコ字状パッキンであり、中央ブロックの側
面形状に沿って後端部から前端部さらに後端部へと設置
され、コ字状になっている（図１０におけるパッキン５
５参照）。コ字状パッキン２９の端部は、図２に示すよ
うに、中央ブロック２０の屈曲部２０ａに沿って下方に
屈曲し、その先端はテールシールブラシ２３に当接して
いる。

【００１６】３１は中央ブロック２０の下面側に設置さ
れたシールパッキンであり、一端側が凸条２０ｂの端部
に設置され凸条２０ｂに沿って中央ブロック２０内面ま
で延出し、中央ブロック２０の内面に沿って少し前方側
に延出した後、外方向（シールド掘進機幅方向の外方
向）に屈曲し、その後まっすぐに外方向に延出し、他端
部がコ字状パッキン２９の近傍に至っている。

【００１７】図２においては、コ字状パッキン２９とシ
ールパッキン３１の他端部との間には隙間があるように
表現されているが、この部分には中央ブロックの壁部が
あり、この壁部にシールパッキン３１の端部が当接して
いる。そして、この壁部が移動ブロック１の外面に当接
し、これによって中央ブロック２０の荷重を支える構造
になっている。このため、この部分はメタルタッチにな
るが、グリス等を十分に充填することによって、この部
分から水が機内側に侵入するのを防止できる。なお、中
央ブロック２０と移動ブロック１の間の荷重負担の構造
を工夫することによって、シールパッキン３１の端部を
コ字状パッキンに当接させることも可能である。３３は
パッキン３１と同形状のシールパッキンであり、一端側
が凸条２０ｃに設置され凸条２０ｃに沿って中央ブロッ
ク２０内面まで延出し、中央ブロック２０の内面に沿っ
て少し前方に延出した後、外方向に屈曲し、その後まっ
すぐに外方向に延出し、他端部が中央ブロック２０の壁
部に当接している。

【００１８】図３は図２の状態から移動ブロック１と中
央ブロック２０とを重ね合わせた状態（図１と同様の状
態）の斜視図であり、図４，図５，図６，図７はそれぞ
れ図３における矢視Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄ線
に沿う端面図である。図４乃至図７において、４０はシ
ールド掘進機の後胴部で構築されたトンネルのセグメン
トを示している。

【００１９】以下、移動ブロック１と中央ブロック２０
との係合関係について図１及び図３乃至図７に基づいて
説明する。移動ブロック１の上に中央ブロック２０が重
合する関係であることは前述の通りであるが、このとき
移動ブロック１の櫛歯１ａ，１ｂ，１ｃと中央ブロック
２０の凸状２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞれ前後方向
に交互配置され、櫛歯１ａ，１ｂ，１ｃが中央ブロック
２０の凸条２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ間の隙間に挿入さ
れ、逆に凸条２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは櫛歯１ａ，１
ｂ，１ｃの隙間に挿入されている（図１参照）。

【００２０】このように移動ブロック１と中央ブロック
２０とが係合することによって、移動ブロック１側の第
１テールシールブラシ３，５，７の中央寄りの一部と中
央ブロック２０側の第２テールシールブラシ２３，２
５，２７の外側寄りの一部とが重なり合うことになる
（図６参照）。この重合部の面積は移動ブロック１が外
方向に移動すると少なくなるが、最も外方向に移動した
状態でも、各シールテールブラシ共に一部分は重合して
いる構造になっている。

【００２１】また、コ字状パッキン２９は、図３及び図
４に示すように移動ブロック１の外面に当接しており、
中央ブロック２０の外端部と移動ブロック１の接触部か
ら水が機内側に侵入するのを防止する。なお、移動ブロ
ック１の後端外面の角は面取りが施されており、コ字状
パッキン２９がこの面取り部２に沿って屈曲しているの
で、この部分においても移動ブロック１と中央ブロック
２０との間の止水がしっかりとできるようになってい
る。

【００２２】また、シールパッキン３１，３３の直線部
分はそれぞれ、図５に示すように、移動ブロック１の櫛
歯１ｂ，１ｃの上面に当接しており、櫛歯１ａ，１ｂ間
の隙間Ａ及び櫛歯１ｂ，１ｃ間の隙間Ｂに溜まった水が
前方機内側（シールド掘進機の前方側）へ侵入するのを
防止している。また、シールパッキン３１，３３の屈曲
部分はそれぞれ、図６に示すように、移動ブロック１の
櫛歯１ｂ，１ｃの上面から後面に亘って当接し、隙間
Ａ，Ｂに溜まった水が中央機内側（シールド掘進機の中
央側）へ侵入するのを防止している。

【００２３】次に、以上のように構成されたシールド掘
進機のテールシール装置の作用について説明する。シー
ルド掘進機が縮幅状態、すなわち移動ブロック１が中央
ブロック２０側に寄った状態（図１に示す状態よりもさ
らに移動ブロック１が中央ブロック２０側に移動した状
態）では、櫛歯１ａ，１ｂ，１ｃの先端が中央ブロック
２０の凸条の根本側に当接し、逆に凸条２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄの先端が櫛歯の根本側に当接し、移動ブロッ
ク１の外面と中央ブロック２０の内面との間には空間が
無い状態になっている。

【００２４】この状態では第１テールシールブラシ３と
第２テールシールブラシ２３、第１テールシールブラシ
５と第２テールシールブラシ２５、第１テールシールブ
ラシ７と第２テールシールブラシ２７とがそれぞれ当接
しており（図６参照）、３段でのシール構造となってい
る。また、移動ブロック１と中央ブロック２０との重合
面における隙間は、コ字状パッキン２９によってシール
されている。そして、コ字状パッキン２９の後端部が第
２シールテール２３に当接しており、コ字状パッキン２
９及び第２シールテール２３は連続したシール構造とな
っており、機内側への水の侵入を確実に防止できるよう
になっている。

【００２５】次に、シールド掘進機が拡幅したとき、す
なわち移動ブロック１が外方に移動した状態（図１に示
す状態）においても、縮幅状態と同様に、３段のシール
構造となっている。しかし、櫛歯１ａ，１ｂ，１ｃの先
端と中央ブロック２０の凸条の根本側及び、凸条２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄの先端と櫛歯の根本側との間に空間
が生ずることになる。いまこの空間を、図１に示すよう
に空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとすると（空間Ａ，Ｂについ
ては前述した）、最後部のテールシールブラシ２３，３
を通過した水が空間Ａ，Ｃに侵入する場合が考えられ
る。

【００２６】しかし、セグメント４０との間は２段目の
テールシールブラシ２５，５によってシールされている
ので、この部分から水が前方（機内側）へ移動するのを
阻止できる。また、移動ブロック１の外面と中央ブロッ
ク２０の内面との間がシールパッキン３１によって仕切
られているので、この部分から空間Ａ，Ｃに侵入した水
が前方側（機内側）の空間Ｂ，Ｄに侵入することもな
い。同様に、仮に空間Ｂ，Ｄに水が侵入したとしてもシ
ールパッキン３３の作用により、空間Ｂ，Ｄに侵入した
水が、前方機内側や空間Ｅに侵入することがない。

【００２７】このように、本実施の形態によれば、縮幅
状態及び拡幅状態のいずれの状態においても常に３段の
テールシールが可能となり、確実にテールシールを行う
ことができる。また、移動ブロック１と中央ブロック２
０とを前後方向にずらす必要もなく、シールド掘進機の
機長が長くなることもない。

【００２８】また、コ字状パッキン２９を中央ブロック
２０の開口側内面に全周に亘って設け、その後端部を第
２テールシールブラシ２３に当接させているので、中央
ブロック２０の開口側からの機内側への水の侵入を確実
に防止できる。さらに、シールパッキン３１，３３を設
置することで、後段側のテールシールブラシを通過した
水が機内側に侵入するのを確実に防止できる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にお
いては、互いに重合する外郭のうち内側に配置された外
郭の重合部に櫛歯部を、外側に配置された外郭の重合部
に前記櫛歯の隙間部に挿入可能な凸条部を形成をそれぞ
れ形成すると共に、各櫛歯に帯状の第１テールシールブ
ラシを、各凸条に、その一部が第１テールシールブラシ
と重合するように配置された帯状の第２テールシールブ
ラシをそれぞれ設けたので、拡幅状態においても常に複
数段のテールシールが可能となり、確実にテールシール
を行うことができる。また、互いに重合する各ブロック
を前後方向にずらす必要もなく、シールド掘進機の機長
が長くなることもない。

【００３０】また、重合部に、該重合部の隙間を止水す
るパッキンを該重合部の全周に亘って設け、該パッキン
の後端を最後部に設置された第１又は第２テールシール
ブラシに当接させたので、重合部側方からの機内側への
水の侵入を確実に防止できる。

【００３１】さらに、シールド掘進機を拡幅させたとき
に櫛歯の根本に生ずる空間に侵入した水が、重合部の隙
間から機内側に侵入するのを防止するために重合部にシ
ールパッキンを設置したので、たとえ前記空間に水が侵
入したとしても該水が機内側に侵入するのを確実に防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態の要部を説明する説明
図である。

【図２】 図１の一部を破砕して示す分解斜視図であ
る。

【図３】 図１の一部を破砕して示す斜視図である。

【図４】 図３のＡ−Ａ矢視端面図である。

【図５】 図３のＢ−Ｂ矢視端面図である。

【図６】 図３のＣ−Ｃ矢視端面図である。。

【図７】 図３のＤ−Ｄ矢視端面図である。

【図８】 従来のシールド掘進機の後端部の模式図であ
る。

【図９】 従来技術の動作説明図である。

【図１０】 従来のシールド掘進機の後胴部の斜視図で
ある。

【図１１】 従来技術の部分説明図である。

【符号の説明】

１ 移動ブロック １ａ，１ｂ，１ｃ 櫛歯 ３，５，７ 第１テールシールブラシ ２０ 中央ブロック ２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 凸条 ２３，２５，２７ 第２テールシールブラシ ２９ コ字状パッキン ３１，３３ シールパッキン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊野 敏美 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 阿部 誠司 東京都新宿区歌舞伎町２−16−９ 成和機 工株式会社内 (72)発明者 藤井 一雄 東京都新宿区歌舞伎町２−16−９ 成和機 工株式会社内 (72)発明者 西渕 雅之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 林 友幸 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 小林 曉 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後胴部を構成する複数のブロックのう
   ち、隣り合う各ブロックの外郭の一部をトンネル径拡大
   方向にスライド可能に重合させてなる拡幅可能なシール
   ド掘進機のテールシール装置であって、 前記互いに重合する外郭のうち内側に配置された外郭の
   重合部に形成された櫛歯部と、 前記互いに重合する外郭のうち外側に配置された外郭の
   重合部内面に形成され、前記櫛歯の隙間部に挿入可能な
   凸条部と、 前記各櫛歯に設置された帯状の第１テールシールブラシ
   と、 前記凸条に設置され、その一部が前記第１テールシール
   ブラシと重合するように配置された帯状の第２テールシ
   ールブラシとを備えたことを特徴とするシールド掘進機
   のテールシール装置。
2. 【請求項２】 前記重合部に、該重合部の隙間を止水す
   るパッキンを該重合部の全周に亘って設け、該パッキン
   の後端を最後部に設置された前記第１又は第２テールシ
   ールブラシに当接させたことを特徴とする請求項１記載
   のシールド掘進機のテールシール装置。
3. 【請求項３】 シールド掘進機を拡幅させたときに前記
   櫛歯の根本に生ずる空間に侵入した水が、前記重合部か
   ら機内側に侵入するのを防止するために前記重合部にシ
   ールパッキンを設置したことを特徴とする請求項１又は
   ２記載のシールド掘進機のテールシール装置。