JP4184192B2

JP4184192B2 - シールド掘進機のテールシール

Info

Publication number: JP4184192B2
Application number: JP2003302684A
Authority: JP
Inventors: 宏明富松; 一幸飛田; 哲治島田; 正一金野; 政彦秋田; 義一野元; 栄一畑山
Original assignee: Taisei Corp; IHI Corp; Penta Ocean Construction Co Ltd; Okumura Corp
Current assignee: Taisei Corp; IHI Corp; Penta Ocean Construction Co Ltd; Okumura Corp
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2023-08-27
Also published as: JP2005068905A

Description

本発明は、シールド掘進機に係り、シールド掘進機内で組み立てたセグメントとシールドフレームとの間をシールするテールシールに関するものである。

一般に、図７に示すように、シールド掘進機１を構成するシールドフレーム２の後端部のテールプレート３には、テールプレート３とセグメント壁４ａの間をシールするためのテールシール５が設けられている。このテールシール５はワイヤーブラシを用いたものが主流となっている。図５及び図６に示すように、テールプレート３には、多数本のワイヤーを断面略コ字状の取付金具６で縛束して短冊状に成型されたワイヤーブラシ７が、周方向に整列して設けられている。また、ワイヤーブラシ７の内側部には一端が取付金具６で狭持されて他端がワイヤーブラシ７の先端部に至る反転防止板８が設けられている。

図４及び図５に示すように、反転防止板８は、シールドフレーム２の後退などによってセグメント壁４ａ側にワイヤーブラシ７を巻き込むのを防止するためのものであり、鋼鉄製の板バネによって構成されている。このように構成された短冊状のワイヤーブラシ７は、ブラシを構成するワイヤーをその軸方向に所定の間隔を隔てて先端が内周側から外周側に順次延出されるように段差を付して設けられている。

また、反転防止板８は、ワイヤーブラシ７のいずれのワイヤーよりも短く形成されており、反転防止板８の先端側にワイヤーブラシ７が延出するように構成されている。ワイヤーブラシ７内には繊維が混入したグリス等の充填材（図示せず）が充填されている。

このように構成されたテールシール５は、セグメント壁４ａの外周面に先端部を接触させてテールプレート３とセグメント壁４ａとの間をシールすることになる。

また、テールプレート３の内周壁には軸方向に所定の間隔を隔てて、ワイヤーブラシ７を２段重ねたテールシール５が設けられている。このテールシール５はセグメント壁４ａを構成するセグメント（セグメントブロック）４の接続段差等に充分対応してシールするためのものである。

実公平２−３０５５９号公報

一般に、シールド掘進機によってトンネルを形成するには図７に示すように、シールド掘進機１の地山側を掘削すると共に、シールドフレーム２の後方に掘削したトンネル内壁にコンクリート製のセグメント壁４ａを組み立てて、トンネルを形成して完成する。特に、シールドフレーム２の後方内部で、掘削されたトンネルの軸方向及び周方向に所定の長さを有するように分割されたセグメント４を筒状に組み立て、軸方向に所定の長さを有する筒体状のセグメント壁４ａを形成する。

このように、シールドフレーム２内において、筒体状のセグメント壁４ａを形成した後、このセグメント壁４ａの端面に油圧ジャッキ１２を当接してジャッキ１２を伸張させると共にシールド掘進機１により地山を掘削しながら前進することになる。

一般に、筒体状のセグメント壁４ａを組み立てる際には各セグメント４間の接合部にゴム等のシール材（図示せず）を介設して止水を高めている。

ところで、図４に示すように、近年、含水率が高い地山を掘削してセグメント壁４ａ乃至トンネルを形成する際には、シールドフレーム２内で筒体状セグメント壁４ａを組み立てると同時に、セグメント壁４ａの外周面にナイロン等の合成樹脂製の止水シート１１を被覆し、さらに止水性を高める工法が採用されるに至っている。

このように、止水性を高めるために、筒体状のセグメント壁４ａを組み立てると同時にその外周面に合成樹脂製の止水シート１１を被覆し、この最外殻となる止水シート１１に、シールドフレーム２を前進させるとテールシール５の反転防止板８が、接触して擦れることになり、止水シート１１を引っ掛けて破損するおそれがあった。

特に、筒体状のセグメント壁４ａの端部が接合される部分においては止水シート１１に段差が生じることがあり、反転防止板８によって大きな衝撃を与えることになり、止水シート１１を破損するおそれが大きかった。

また、止水シート１１は比較的強度を有する合成樹脂製シートによって成型されているが、反転防止板８が前述した通り鋼鉄製の板バネによって成型されていることから、止水シート１１に大きな衝撃あるいは摩擦力を与えることになっていた。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、止水シートの破損を防止できるシールド掘進機のテールシールを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、シールドフレーム内で筒状に組み立てられると共に外周面が止水シートにより被覆されるセグメントと、上記シールドフレームの後端部との間をシールするためのシールド掘進機のテールシールにおいて、上記シールドフレームの後端部に、多数本のワイヤーの一端部を取付金具で縛束してなると共に、内部に充填材が充填されて上記シールドフレーム後端部と上記セグメントとの間をシールするワイヤーブラシを設け、該ワイヤーブラシの内周側部に、ワイヤーブラシの先端側を後方へ向けるように弾発付勢してシールドフレームの後退時にワイヤーブラシが巻き込まれるのを防止するための反転防止板を設けると共に、該反転防止板の表面部に、止水シートの破損を防止するための緩衝材が積層された板バネを、緩衝材が止水シートと向かい合わせとなるように設けたものである。

また、上記緩衝部材が弾性を有するゴム又はテフロン（登録商標）シートから成るものである。

本発明によれば、止水シートの破損を防止できるという、優れた効果を発揮するものである。

本発明の前提となる参考形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は本発明の前提となるシールド掘進機のテールシールの参考形態を示す要部拡大斜視図であり、図２はテールシールの参考形態を示す側面断面図である。

図１及び図２に示すように、シールドフレーム２の後端部を構成するテールプレート３には、テールシール２０が設けられている。テールシール２０は、テールプレート３の内周に沿って互いに隣接する端部を突き合わせて設けられた複数のワイヤーブラシ７と、それぞれのワイヤーブラシ７の内周側部に設けられ軸方向に沿って延びる反転防止板８と、それぞれの反転防止板８の表面部（内周側の面部）に設けられた緩衝部材２１とを備えて構成されている。

ワイヤーブラシ７は、多数本のワイヤーの一端部を断面略コ字状の取付金具６で縛束してなるものであり、短冊状に形成されている。また、ワイヤーブラシ７は、先端部に軸方向に適宜間隔を隔てて内周側から外周側に順次延出される段差を付して形成されており、シールド掘進機２２内で組み立てられたセグメント４の外周に多段に密着されるようになっている。また、ワイヤーブラシ７内には、繊維入りのグリス等からなる充填材（図示せず）がテールプレート３側から供給されるようになっており、ワイヤーブラシ７内は常に充填材で詰まった状態となっている。

反転防止板８は、ワイヤーブラシ７の先端側を後方へ向けるように弾発付勢する板バネからなる。反転防止板８は、軸方向の長さをワイヤーブラシ７の内周側に配される最も短いワイヤーよりもさらに短い所定の長さに形成されており、ワイヤの先端を突出させつつワイヤの内周側を先端近傍まで支持するようになっている。

緩衝部材２１は、セグメント壁４ａの外周に被覆された合成樹脂製の止水シート１１を反転防止板８との摩擦や衝突から守るためのものであり、弾性を有するゴムまたはテフロン（登録商標）等の樹脂からなる。緩衝部材２１は、シート状に形成されており、反転防止板８の表面部に一体的に積層されている。また、具体的には緩衝部材２１は反転防止板８を覆い隠すように反転防止板８の表面部全体に積層されると共に反転防止板８の先端を覆うように径方向外方へ折り返して形成されている。

次に本参考形態の作用を述べる。

トンネルを形成するとき、シールド掘進機２２は、シールドフレーム２内でセグメント４を組み立てて筒状のセグメント壁４ａを形成する。このとき、シールドフレーム２内のセグメント４を組み立てる位置の外周側には、予め環状の止水シート１１を巻いておき、その内側でセグメント４を組み立てる。

１リング分のセグメント４を組み立てたら、シールド掘進機２２は組み立てたセグメント４の前端を後方へ押して１リング分掘進する。テールシール２０はシールドフレーム２とセグメント壁４ａとの間をシールしながらセグメント壁４ａに沿って前方へ移動する。このとき、止水シート１１の外周にはワイヤーブラシ７と共に緩衝部材２１が当たっているが、反転防止板８が止水シート１１に当たることはない。そして、緩衝部材２１はゴム等の柔らかな樹脂で形成されているため、止水シート１１を摩擦したり引っ掛けて傷付けることはない。また、セグメント４同士の接合部２３においては段差が発生していることもあるが、段差を乗り越えるときの衝撃を柔らかな緩衝部材２１が吸収するため止水シート１１に衝撃が加わることはなく、止水シート１１が傷つくことはない。

このように、反転防止板８の表面部に緩衝部材２１を設けたため、止水シート１１の破損を防止できる。

そして、緩衝部材２１を弾性を有するゴム又はテフロン（登録商標）シート等の樹脂で形成し、反転防止板８の表面部に一体的に積層したため、止水シート１１の破損を確実かつ安価に防ぐことができる。

また、緩衝部材２１を、反転防止板８の先端を覆うように径方向外方へ折り返して形成したため、反転防止板８の先端が止水シート１１に当たるのを防ぐことができ、止水シート１１の破損を防ぐことができる。

なお、セグメント４の外周に止水シート１１を被覆するシールド掘進機２２の場合について述べたが、セグメント４に止水シート１１を被覆しないシールド掘進機（図示せず）の反転防止板８の表面部に緩衝部材２１を設けてもよい。この場合、反転防止板８がセグメント４に摩擦されて摩耗するのを防ぐことができる。そして、ワイヤーブラシ７ごと交換しなければならない反転防止板８の交換頻度を低減することができる。また、シールドフレーム２が後退するときにセグメント４に沿って緩衝部材２１を滑らせることができ、反転防止板８がセグメント４に引っ掛かるなどして折れ曲がるのを防ぐことができる。

次に本発明の最良の形態を添付図面に基づいて詳述する。
上述の参考形態では、緩衝部材２１は、反転防止板８に直接積層するものとしたが、本発明の最良の形態では、図３に示すように、緩衝部材２５を可撓性を有する板材２６に設け、この板材２６を反転防止板８の表面部に設ける。このとき板材２６は板バネであるとよい。このように構成することにより、既設のテールシール（図示せず）に対しても緩衝部材２５を容易に追加して取り付けることができる。

なお、緩衝部材２１は樹脂からなるものとしたが、樹脂に麻糸などの他の材料を複合して形成した複合材からなるものとしてもよい。この場合、複合する他の材料は、樹脂から露出されても止水シート１１を傷付けない程度に柔らかな材料であることが好ましい。

本発明の前提となる参考形態を示すテールシールの要部斜視図である。参考形態に係るテールシールの側面断面図である。本発明の好適実施の形態を示すテールシールの要部側面図である。従来のテールシールの側面断面図である。従来のテールシールの側面断面図である。図５のVI−VI線矢視断面図である。従来のシールド掘進機の側面断面図である。

符号の説明

２シールドフレーム
３テールプレート（後端部）
４セグメント
７ワイヤーブラシ
８反転防止板
２０テールシール
２２シールド掘進機
２５緩衝部材
２６板材（板バネ）

Claims

シールドフレーム内で筒状に組み立てられると共に外周面が止水シートにより被覆されるセグメントと、上記シールドフレームの後端部との間をシールするためのシールド掘進機のテールシールにおいて、上記シールドフレームの後端部に、多数本のワイヤーの一端部を取付金具で縛束してなると共に、内部に充填材が充填されて上記シールドフレーム後端部と上記セグメントとの間をシールするワイヤーブラシを設け、該ワイヤーブラシの内周側部に、ワイヤーブラシの先端側を後方へ向けるように弾発付勢してシールドフレームの後退時にワイヤーブラシが巻き込まれるのを防止するための反転防止板を設けると共に、該反転防止板の表面部に、止水シートの破損を防止するための緩衝材が積層された板バネを、緩衝材が止水シートと向かい合わせとなるように設けたことを特徴とするシールド掘進機のテールシール。
上記緩衝部材が弾性を有するゴム又はテフロン（登録商標）シートから成る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。