JPH03166497A - シールド掘進機のテールシール装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シールド掘進機のテールシール装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 第２図を用いて従来のシールド掘進機のテールシール装
置を説明する。

図中１は円筒形のシールド本体、２はシールド本体ｌの
前部に回転自在に取付けられた円盤状のカッタ、３はシ
ールド本体ｌ内部の周方向複数箇所に取付けられた前後
方向に延びるジャッキ、４はシールド本体ｌのテール部
５内部で組立てられカッタ２で掘削した掘削穴６内に配
設されてトンネル壁とされるセグメント、７はシールド
本体１のテール部５内周にセグメント４外周と摺接する
よう設けられた周方向に延びる２列のワイヤブラシから
成るテールシール、８は２本のテールシール７．７間に
形成された周方向の室、９はシールド本体ｌのテール部
５に形成された図示しない周方向複数の注入口から室８
内に注入された、例えば粘度の高いグリスに繊維分を混
入して成るテールシール間充てん剤、！０はシールド本
体ｌの外周数箇所に取付けられた裏込剤注入装置、１１
は裏込剤注入装置ＩＯから掘削穴６とセグメント４外周
との間に注入された裏込剤てある。

シールド本体ｌ内部で組立てられたセグメント４にジャ
ッキ３を用いてシールド本体１を支持させ、ジャッキ３
を伸長することによりセグメントに掛る力の反力でシー
ルド本体ｌを前進させつつ、シールド本体ｌ前部のカッ
タ２を用いて地山の掘削を行う。

こうしてシールド本体ｌが掘削を行いつつ所要量前進す
ると、シールド本体１内部のジャッキ３を収縮して、ジ
ャッキ３の収縮により形威されたシールド本体ｌ内部の
空間に新たなセグメント４を組立て、組立てたセグメン
ト４を既存のセグメント４に継足して行く。

以後上記を繰返して地山に掘削穴６を形成して行く。

一方このようにして形成された掘削穴６とセグメント４
の間に、シールド本体１の外周数箇所に取付けた裏込剤
注入装置ｌＯから、裏込剤ｉｔを注入して、掘削六〇に
セグメント４を固定してトンネル壁を形成して行く。

そして、セグメント４を掘削六〇に固定するに際して、
シールド本体１のテール部５では、セグメント４に摺接
させた２列のワイヤブラシ状のテールシール７間に形成
される室８に、図示しない周方向数箇所の注入口から例
えば粘度の高いグリスに繊維分を混入して成るテールシ
ール間充てん剤９を注入して、裏込剤ｉｔがテール部５
からシールド本体ｌに流入するのを防止する。

テールシール間充てん剤９に混入された繊維分は、ワイ
ヤブラシ状のテールシール７にからみ付き、且つ繊維分
の膨潤作用により、テールシール７のシール性を著しく
向上させる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来のシールド掘進機のテールシール
装置では、第３図に示すように粘度の高いテールシール
間充てん剤９をシールド本体ｌの周方向複数箇所から室
８内に注入するようにしていたため、粘度が高くて流動
性の悪いテールシール間充てん剤９が室８の周方向に均
等に行き渡らず、そのため、テールシール間充てん剤９
の行き渡らない注入口間の位置から裏込剤ｔｉがシール
ド本体ｌに流入して来るおそれがあった。

本発明は上述の実情に鑑み、テールシール間充てん剤が
最後部の室に対して周方向に均等に行き渡らない場合で
も、裏込剤の流入を完全防止することができるようにし
たシールド掘進機のテールシール装置を提供することを
目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、シールド本体のテール部内周にセグメント外
周と摺接するテールシールを周方向に４列以上配設して
各テールシール間に周方向に延びる３つ以上の室を形成
し、該複数の室のうち少くともシールド本体の最前部と
最後部に位置する室に粘度の高いテールシール間充てん
剤を注入し、且つ、少くとも最後部の室に隣接する室に
粘度の低いテールシール間充てん剤を注入したことを特
徴とするシールド掘進機のテールシール装置にかかるも
のである。

［作　　　用］ シールド掘進機のテール部に形成した複数の室のうち、
最後部に位置する室に注入した粘度の高いテールシール
間充てん剤が先ず裏込剤のシールド本体への流入を防止
する。

最後部の室に注入された粘度の高いテールシール間充て
ん剤が室に均一に行き渡っていなかった場合でも、最後
部の室に隣接する室へ注入した粘度の低いテールシール
間充てん剤が、最後部の室に背圧を掛け、最後部の室と
隣接する室との境界に位置するテールシールを変形させ
て、最後部の室で粘度の高いテールシール間充てん剤が
行き渡っていない部分の容積を減少させる。或いは更に
境界部のテールシールの変形した部分を通って最後部の
室で粘度の高いテールシール間充てん剤が行き渡ってい
ない部分に粘度の低いテールシール間充てん剤が流入す
る。

これにより、最後部の室内の圧力が周方向に均一化され
、裏込剤の流入が防止される。

最前部の室に注入した粘度の高いテールシール間充てん
剤は、最後部と最前部の室の中間の室に注入された粘度
の低いテールシール間充てん剤がシールド本体前方へ流
出するのを防止する。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の一実施例である。図中第２図と同一の
符号を付した部分は同一物を表わしている。

シールド本体ｌのテール部５内周にセグメント４外周と
摺接するワイヤブラシ状のテールシールｌ２〜１５をシ
ールド本体１の周方向に４列配設して各テールシールｌ
２〜１５間に周方向に延びる３つの室ｌ６〜ｌ８を形或
する。

シールド本体ｌのテール部５の周方向複数箇所に各室１
６〜ｌ８と外部とを連通する注入口１９〜２ｌを形成し
、シールド本体ｌの略中央部の周方向複数箇所にシール
ド本体ｌ内外間を連通ずる供給口２２〜２４を前記注入
口ｌ９〜２ｌと対応させて形威し、前記各注入口ｌ９〜
２ｌと対応する供給口２２〜２４との間をシールド本体
１外周部に沿って延びる注入管２５〜２７で接続し、該
注入管２５〜２７をシールド本体１のテール部５外周部
に設けたカバー２８で覆う。

粘度の高いテールシール間充てん剤２９の供給源３０を
ポンプ３ｌ及びロータリー分配弁３２を介して最後部及
び最前部の室１８．１８への各供給口２２．２４に接続
し、粘度の低いテールシール間充てん剤３３の供給源３
４をポンプ３５、分配路５８〜６０、切換弁３Ｂ．３７
．３８を介して中央部の室ｌ７への各供給口２３に接続
する。

前記高粘度のテールシール間充てん剤として例えばグリ
スに繊維分を混入したものを用い、低粘度のテールシー
ル間充てん剤として例えば高濃度泥水に繊維分を混入し
たものを用いる。

シールド本体ｌのテール部５に夫々、掘削穴及び室１６
〜ｌ８内の圧力を検出する圧カセンサ３９〜４２を配設
する。

該各圧カセンサ３９〜４２からの検出信号４３〜４６を
入力して各テールシール間充てん剤３９．３３に対し別
個に設けられた制御装置４７．４８に指令４９，５０を
送る中央の演算制御装置５１を設ける。

前記各制御装置４７．４８は中央の演算制御装置５１か
らの指令４９．５０に基づいて前記粘度の高いテールシ
ール間充てん剤２９側のボンプ３１、ロータリー分配弁
３２、及び粘度の低いテールシール間充てん剤３３側の
ボンプ３５、切換弁３６〜３８に夫々制御信号５２〜５
７を送るようにする。

次に、作動について説明する。

尚、シールド掘進機が地山を掘削しつつ推進して行く操
作、及び、掘削穴とセグメント４の間に裏込剤を注入す
る操作については、第２図のものと同様である。

圧カセンサ３９〜４２で検出した、掘削穴に注入された
裏込剤、及び、室１６〜ｌ８に注入されたテールシール
間充てん剤２９．３３の圧力の検出信号４３〜４６は、
中央の演算制御装置５１に送られ、中央の演算制御装置
５ｌで検出信号４３〜４Ｂに基づいて粘度の低いテール
シール間充てん剤３３の供給量が演算され、各制御装置
４７．４８に指令４９．５０が送られる。

尚、粘度の高いテールシール間充てん剤２９は最後部及
び最前部の室１６．１８内が予め設定した圧力となるよ
う定量供給する。

各制御装置４７．４８は、中央の演算制御装置５ｌから
の指令４９．５０に基づいて、夫々粘度の高いテールシ
ール間充てん剤２９側のポンプ３ｌ及びロータリー分配
弁３２、及び粘度の低いテールシール間充てん剤３３側
のポンプ３５及び切換弁３６〜３８に制御信号５２〜５
７を送る。

その結果、供給源３０内の粘度の高いテールシール間充
てん剤２９は、ポンプ３ｌにより吸入されてロータリー
分配弁３２へ送られ、ロータリー分配弁３２で均等に分
配されて、供給口２２．２４　、注入管２５．２７　、
，注入口１９．２１を介して最後部及び最前部の室ｔｅ
．ｔｇへ夫々周方向複数箇所から定量ずつ注入される。

又、供給源３４内の粘度の低いテールシール間充てん剤
３３は、ポンブ３５により吸入されて分配路５８〜６０
に吐出され、切換弁３６〜３８で各分配路５８〜６０へ
の流量を調整されつつ、供給口２３、注入管２Ｂ、注入
口２０を介して中央部の室ｌ７へ夫々周方向複数箇所か
ら注入される。

最後部の室１Ｇに注入された粘度の高いテールシール間
充てん剤２９は、先ず裏込剤のシールド本体ｌへの流入
を防止するよう機能する。

最後部の室１Ｂに注入された粘度の高いテールシール間
充てん剤２９は、流動性が悪いため、最後部の室ｌｓ内
に周方向に充分に行き渡らず分布が周方向に不均一とな
り易い。

粘度の高いテールシール間充てん剤２９が最後部の室ｌ
Ｂ内に不均一に分布していると、最後部の室ｌＢ内の圧
力が不均一となって、圧力の低い部分から裏込剤が流入
して来るおそれがある。

そこで、中央部の室ｌ７に粘度が低く流動性の良いテー
ルシール間充てん剤３３を注入して最後部の室Ｉ６に背
圧を掛けるようにする。

すると、最後部の室ｌ６と中央部の室ｌ７の境界部のテ
ールシールｌ３は、最後部の室ｌ６の圧力が低い部分が
粘度の低いテールシール間充てん剤３３からの背圧によ
り最後部の室１６の内側へ変形して、最後部の室ｌ６内
の圧力の低い部分の容積を減少し、或いは更に圧力の低
い部分内部に粘度の低いテールシール間充てん剤３３が
流入して該部分の圧力を高める。

その結果、最後部の室１６内の圧力が周方向に均一とな
り、裏込剤の流入を完全に防止することが可能となる。

最前部の室ｌ８に注入した粘度の高いテールシール間充
てん剤２９は、中央部の室ｌ７内の粘度の低いテールシ
ール間充てん剤３３がシールド本体ｌ内部へ流出するの
を防止する。

各室１６〜ｌ８内へのテールシール間充てん剤２９．３
３の供給量は、掘削穴内の裏込剤の圧力をａ、室１６〜
ｌ８内のテールシール間充てん剤２９．３３の圧力を夫
々ｂ，ｃ，ｄと、シールド本体ｌ内の圧力をｅとした場
合、以下の様に制御する。

第ｌの方法として、前記各圧力が ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ となるように制御する。

即ち、掘削穴内の裏込剤の圧力を最後部の室ｌＢ内の粘
度の高いテールシール間充てん剤２９の圧力で全て受け
、最後部の室ｌＧ内の粘度の高いテールシール間充てん
剤２９の圧力を中央部の室ｌ７内の粘度の低いテールシ
ール間充てん剤３３の圧力で全て受け、中央部の室１７
内の粘度の低いテールシール間充てん剤３３の圧力を最
前部の室ｌ８内の粘度の高いテールシール間充てん剤２
９の圧力で全て受けるようにする。

従って、最後部及び最前部の室１８．１８へは、予想さ
れる裏込剤の注入圧力ａに対してａ＞ｂ〉ｄの関係を常
に保てるように粘度の高いテールシール間充てん剤２９
の供給量を予め設定して定量供給させ、中央部の室ｌ７
に対しては最後部及び最前部の室ｔｅ．ｔｇ内の粘度の
高いテールシール間充てん剤２９の圧力ｂ′，　　ｄの
゛実際の変動に応じて粘度の低いテールシール間充てん
剤３３の供給量を制御するようにして行く。

第２の方法として、前記各圧力が ａ＜ｂ＋ｃ ｃ＜ｄ＋ｅ となるように制御する。

即ち、掘削穴内の裏込剤の注入圧力を、最後部の室１６
内の粘度の高いテールシール間充てん剤２９中央部の室
ｌ７内の粘度の低いテールシール間充てん剤３３の両方
の圧力で受け、且つ、中央部の室ｌ７内の粘度の低いテ
ールシール間充てん剤３３の圧力を、最前部の室ｌ８内
の粘度の高いテールシール間充てん剤２９の圧力とシー
ルド本体ｌ内の圧力の両方で受けるようにする。

従って、最後部の室ｌ６へは室ｌＢ内の圧力ｂが予想さ
れる掘削穴内の裏込剤の注入圧力ａの略半分の圧力とな
るように粘度の高いテールシール間充てん剤２９の供給
量を予め設定して定量供給し、中央部の室ｌ７へは室ｌ
７内の圧力ＣがＣ〉ａ−ｂとなるように粘度の低いテー
ルシール間充てん剤３３の供給量を制御するようにする
。

一方、最前部の室ｌ８へは、シールド本体ｌ内部の圧力
ｅは充分低いので圧力ｅを考慮しないこととした場合に
は、最前部の室１８内の圧力ｄが予想される中央部の室
ｌ７内の圧力Ｃより常に高い圧力を保てるよう粘度の高
いテールシール間充てん剤２９の供給量を予め設定して
定量供給する。

尚、本発明の゛シールド掘進機のテールシール装置は、
上述の実施例にのみ限定されるものではなく、シールド
掘進機自体の構造は任意であること、その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るこ
とは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のシールド掘進機のテール
シール装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏
し得る。

■　粘度の高いテールシール間充てん剤を注入して裏込
剤の侵入を防ぐようにした最後部の室に隣接する室を形
成して、該隣接する室に粘度の低いテールシール間充て
ん剤を注入して最後部の室に背圧を掛けるようにしてい
るので、最後部の室内の粘度の高いテールシール間充て
ん剤が周方向に均等に行き渡らない場合でも、最後部の
室内の圧力が均一化され、その結果、裏込剤の最後部の
室からの流入を完全に防止することが可能となる。

■　複数の室のうち最前部の室に粘度の高いテールシー
ル間充てん剤を注入したので、最前部の室と最後部の室
の中間部の室に注入した粘度の低いテールシール間充て
ん剤がシールド本体内部に流入するのを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は従来のテ
ールシール装置を備えたシールド掘進機の全体図、第３
図は第２図における粘度の高いテールシール間充てん剤
の分布状態を示す縦断面図である。 図中ｌはシールド本体、４はセグメント、５はテール部
、１２〜ｌ５はテールシール、１６〜１８は室、２９は
粘度の高いテールシール間充てん剤、３３は粘度の低い
テールシール間充てん剤を示す。 特 許 出 願 人 佐 藤 工 業 株 式 会 社 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）シールド本体のテール部内周にセグメント外周と摺
   接するテールシールを周方向に４列以上配設して各テー
   ルシール間に周方向に延びる３つ以上の室を形成し、該
   複数の室のうち少くともシールド本体の最前部と最後部
   に位置する室に粘度の高いテールシール間充てん剤を注
   入し、且つ、少くとも最後部の室に隣接する室に粘度の
   低いテールシール間充てん剤を注入したことを特徴とす
   るシールド掘進機のテールシール装置。