JPS60175700A - シ−ルパッキン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 肢正ｌ界 本発明はシールパツキン、例えばトンネル工事に使用さ
れるシールド掘進機のりツブシールまたはテールシール
に関する。

従米茨板 一般に、シールド工法によるトンネル工事には、第１図
に示すように、先端に回転駆動可能なカッタディスク１
を設りたシールド掘進機が使用され、シールド本体３と
カッタディスク１の筒状支持部２との間には間隙４から
入りこむ泥水の機内への侵入を防止するためにリップシ
ール５が介在されている。

ところで、この種のりツブシールは泥水中という最悪の
環境化で使用され、かつシールド掘進機はトンネルを開
りる工期中地中に埋めた状態で使用されるため、長期に
わたって摩耗が少なく耐久性に優れたものが要求されて
いる。しかし、現行のりノブシールは３　ｋｇ　／　ｃ
ｔＡ程度の泥水圧にしが朗えられず、現在では地表面下
１００．　ｍ程度の深部を一掘進することが要求されて
いるカミ、ここでの泥水圧Ｐ’１０ｋｇ／ｃＪ程度に耐
え得るリップシールは現存しない。

一方、リップシールの耐久性ば通當Ｐ　Ｖ値で称される
。これは、リップ先端に受げる面圧Ｐにリップ先端の周
速■を乗じた値である。Ｉ）　Ｖ値を低い値で使用する
程耐久性を有することとなるが、地表面から深くなる程
面圧Ｐが高くなり、現行のリップシールでは耐えきれな
いのである。周速Ｖを落とすことも考えられるが、これ
では掘進期間が大中に延長されることとなり実際的では
ない。

また、シールド掘進機のスキンプレー１−（シールド本
体）とセグメントの隙間をシールするテールシールも同
様に、泥水圧１０ｋｇ／ｃｏ！程度に耐え得ることが要
求されているが、この要求をｌＳｉたずテールシールは
現存しない。

光贋μ月更 そこで、本発明は、たとえシール先端に作用する液圧が
上昇してもシール先端に受ける面圧Ｐが増加することが
なく、耐圧特性に優れたシールパツキンを提供すること
を目的とする。

発刊−の働し１課 以上の目的を達成するため、本発明に係るシールパツキ
ンは、円形内周面を有する外筒体と、この外筒体内に同
軸上に設置された円形外周面を有する内筒体との間に介
在させるシールパツキンにおいて、先端が外筒体の内周
面に圧接する外側パツキンと、先端が内筒体の外周面に
圧接する内側パツキンとを、液圧作用方向に向がって傾
斜して起立させると共に、この両パツキン間に液圧の作
用で前記両パツキン先θＳ１）の面圧を減少するように
作用する受圧面を備えた連結部を設りたごとを特徴とす
る。

即ち、本発明によれば、外側パツキン及び内側パツキン
に液圧が作用してパツキン先端に面圧Ｐが生しても、ご
の面圧Ｐは前記連結部の受圧面に作用する液圧にて減少
され、結果的に面圧Ｐは低く抑えられることとなり、そ
の分、耐久性に優れたシールパツキンを得ることができ
る。

一方、リップシールの場合、液圧が従来と同等であれば
、周速Ｖを上げても十分に使用に耐えることができる。

去庇孤 以下、本発明に係るシールパツキンをシールド掘進機の
りンプシールに適用した実施１夕１ノを図ｉｍを参照し
て説明する。

第２図において、リップシール１０は、環状のシール基
部１１と、外側パツキン１２と、内側パツキン１３と、
連結部１４とからなり、耐摩耗性を有するゴム材にて形
成したものである。外側パツキン１２及び内側パツキン
１３は背面部に剛性補強用の凸部を有し、シール基部１
１から泥水圧Ｐｍが作用する方向に向かって断面略Ｖ字
形をなすように傾斜して起立している。連結部１４はパ
ツキン１２．１３の間を連結するもので、泥水圧Ｐｍが
作用する前方に形成され、その背面には室１５が形成さ
れている。

また、シール基部１１には室１５と機内とを連通ずる空
気孔１６が形成されている。この空気孔１６は室１５の
室圧を抜いて連結部１４が内方に変形するのを助長する
ものである。

以−にの構成からなるリップシールＩＯは、シール基部
１１をシールド本体３の内周面に形成した突設部１７に
固定され、外側パツキンＩ２の先端はシールド本体３の
内周面に圧接し、内側パツキン１３の先端はカッタディ
スクの筒状支持部２の外周面に圧接している。

面、シールド本体３の突設部Ｉ７には、空気孔１６を介
して室１５と連通ずる孔１８が穿設されている。

ここで、泥水圧Ｐｍが作用すると、パツキン１２゜１３
の受圧面Ａには面圧Ｐ１、連結部１４の受圧面Ｂには面
圧Ｐ２がそれぞれ作用する。このとき、面圧Ｐ。

はパツキン１２．１３の先端をシールド本体３の内周面
及びカッタディスクの筒状支持部２の外周面に押付＆ｊ
る分力を生じ、面圧Ｐ２はパツキン１２．１３を根元部
Ｉ９．２０を支点として互いに接近する方向に回転させ
る分力を生じる。

従って、パツキン１２．１３の先端に作用する面圧Ｐ３
は、 Ｐ、　＝　Ｐ、　Ｘ受圧面積−Ｐ２×受圧面積なお、ｐ
ｍ＝Ｒ＝Ｐｚ なる式で表わされる。

即ち、泥水圧Ｐｍがそのままパツキン１２、Ｉ３の先端
の面圧Ｐ２として作用することを、本発明によってＰ２
Ｘ受圧面桔分だげ低減し、ＰＶ値を低い状態で使用でき
るようにしている。

そして、面圧Ｐ、は連結部１４の形成位置を変更するこ
とにより任意の値をとりうる。例えば、連結部１４を前
方へ移動させれば、Ｐ、の受圧面積が減少しＰ、の受圧
面積が増加するので、面圧Ｐ３は減少し、これとは逆に
移動させれば面圧Ｐ、は増加することとなる。

なお、リップシール１０はシール基部１１をカッタディ
スクの筒状支持部２に固定するようにしても良いほか、
シール基部を形成せずにパツキン１２．１３を直接シー
ルド本体に取付けるようにしても良い。

また、第３図は本発明に係るシールをシールド掘進機の
テールシールに使用した実施例を示し、テールシール３
０は、環状のシール基部３１と、外側パツキン３２と、
内側パツキン３３と、連結部３４とからなり、耐摩耗性
を有するゴム材にて形成したものである。外側パツキン
３２及び内側パツキン３３は背面部に剛性補強用の凸部
を有し、シール基部３１から泥水圧Ｐｍが作用する方向
に向かって断面路■字形をなすように傾斜して起立して
いる。連結部３４はパツキン３２．３３の間を連結する
もので、泥水圧Ｐｍが作用する前方に形成され、その背
面には室３５が形成されている。また、シール基部３１
には室３５と機内とを連通する空気孔３６が形成されて
・いる。この空気孔３６は室３５の室圧を抜いて連結部
３４が内方に変形するのを助長するものである。

以上の構成からなるテールシール３０は、シール基部３
１を円筒状のスキンプレート３７の後端部に固定し、外
側パツキン３２の先端ば坑内地山３９に圧接し、内側パ
ツキン３３の先端はセグメント４０の外周面に圧接さゼ
ている。

尚、スキンプレート３７の後端部には、空気孔３６を介
して室３５と連通ずる孔３８が穿設されている。

ここで、泥水圧や裏込め材の液圧Ｐ’ｍが作用すると、
前記リップシールの場合と同様の原理により、パツキン
３２．３３の先端に作用する面圧Ｐ、ば、Ｐ２＝　Ｐ、
　Ｘ受圧面積−Ｒｘ受圧面積なる式で表わされ、 従来は液圧Ｐｍがそのままパツキン３２．３３の先端の
面圧Ｐ、として作用していたのが、本発明によればＰＢ
Ｘ受圧面積だけ低減され、テールシールとセグメントや
坑内地山との間の摩擦を軽減させることができ、テール
シールの破損を防止して耐久性の向上を期待できる。

また、面圧Ｐ、ば連結部３４の形成位置を変更すること
により（子息の（直をとりうることも、す・７ブシール
の場合と全く同様である。

ｉ？＋）、本発明に係るシールパツキンは前記各実施例
に限定するものではなく、パツキンの剛セｌ将ｉ１ｉ強
用凸部は必須のものでないほか、そのう２旨の範囲で種
々に変更することができる。

さらに、用途もシールド（屈進機の力でなく、通′帛の
機械装置のオイルシールとしても使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はシールド掘進機に使用されている従来のりツブ
シールの断面図である。第２図は本発明に係るリップシ
ールの実施例の断面図、第３図は本発明に係るテールシ
ールの実施例の断面図）である。 １０・・・リップシール、　１２・・・外側パツキン、
１３・・・内側パツキン、　１４・・・連結部、３０・
・・テールシーＪし、　３２・・・外（則バ・ノキン、
３３・・・内側パツキン、　３４・・・連結部。 特許出願人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円形内周面を有する外筒体と、この外筒体内に同軸上に
   設置された円形外周面を有する円筒体との間に介在させ
   るシールパツキンにおいて、先端が外筒体の内周面に圧
   接する外側パツキンと、先端が内筒体の外周面に圧接す
   る内側パツキンとを、液圧作用方向に向かって傾斜して
   起立させると共に、この両パソギン間に液圧の作用で前
   記両パツキン先端の面圧を減少するように作用する受圧
   面を備えた連結部を設りたことを特徴とするシールパツ
   キン。