JPH0352878Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、高水圧下で地盤を掘削するシールド
掘進機、横孔掘進機、立孔掘削機などの回転掘削
機のシール装置に関し、特に大口径の回転掘削機
におけるシール装置に関するものである。

〔従来の技術〕

大口径回転掘削機の内のシールド掘進機を第４
図を参照して説明する。このシールド掘進機は、
シールド本体２の前面開口部にカツターホイル１
を軸受１０を介して回転可能に支持し、そのシー
ルド本体２の隔壁４に駆動モータ１２を固定し、
一方カツターホイル１に旋回輪１９を設け、その
旋回輪１９に駆動モータ１２の回転軸に固定した
ピニオン１１を噛合させる。また、相互に対向す
るシールド本体２の大径円筒部２ａの内周面とカ
ツターホイル１の大径円筒部１ａの外周面との
間、およびシールド本体２の小径円筒部２ｂとの
外周面とカツターホイル１の小径円筒部１ｂの内
周面との間にカツターシール３を介装する。この
カツターシール３は、リツプ長の長い多重リツプ
形のシールである。前記駆動モータ１２を駆動さ
せ、カツターホイル１を回転させて地山を掘削す
る。

なお、図中Ａはシールド本体２内で大気圧とな
つている。Ｂは切羽を示し、高水圧、高土圧下に
ある。Ｃはピニオン１１などを含むピニオン室、
Ｄは軸受１０などを含む軸受室を示す。また、５
は機内Ａとピニオン室Ｃおよび軸受室Ｄとを気密
的に密封隔離している隔壁である。

かかる大口径の回転掘削機における従来のシー
ル装置は、第３図に示すように、シールド本体
２，２ａ，２ｂとカツターホイル１，１ａ，１ｂ
との間に多重リツプ形シール３を複数個、例えば
３個介装する。この３個の多重リツプ形シール３
は、カツタホイル１に固定した固定部３ａと、シ
ールド本体２に圧接した３条のリツプ部３ｂとか
らなり、このリツプ部３ｂの間にはグリース（図
示せず）が充填されており、掘削土砂がシールド
本体２内に侵入するのを防ぐものである。かかる
従来のシール装置は下記の利点を有する。

(1) リツプ長が長いと、大口径構造物の水圧によ
る弾性変形に対してよく追随でき、密封性が安
定している。シールのたわみ量が変化しても、
シールリツプ接触面圧の変化が少なく、シール
性が変わらない。

(2) ベアリングが摩擦してシールド本体とカツタ
ホイルの偏心によく追随でき、シール性が安定
している。

(3) シール高さが大きいと、カツタホイルとシー
ルド本体の相対向する円筒部の間隙が大きいの
で、大口径重量構造物の嵌合組立時の芯出作業
が容易である。

(4) 大口径構造物では、シール摺動面の表面硬化
処理（焼入、クロムメツキなど）が技術的に困
難であるので、表面硬度が低く、そのため泥水
によつて摩耗し易いが、多重リツプによつて、
土砂の侵入を各段階に分けて阻止し易い。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のシール装置においては、
リツプ部３ｂの間にグリースが充填されるだけ
で、各リツプ部３ｂはほとんど単独で水圧を支持
するように構成されている。したがつて、第３図
に示すように、高水圧Ｐがシールに加わると、１
段目のリツプ部３ｂのグリースが外部へ流出して
１段目のリツプ部３ｂのグリースが外部へ流出し
て１段目のリツプ部３ｂのみが大きく撓み、その
１段目のリツプ部３ｂとシールド本体２との摺動
面間に高い接触面圧が発生し、シール寿命を短か
くすると言う問題点がある。

本考案は、上記の問題点を解決したシール装置
を提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、上記の課題を解決するため、多重リ
ツプ形シールのリツプ部の間に剛性が多重リツプ
形シールより低い可撓性材料を挿入する。

〔作用〕

本考案は、多重ロツプ形シールのリツプ部の間
に剛性が多重リツプ形シールより低い可撓性材料
を挿入したので、その可撓性材料により、水圧や
土圧を各リツプ部に分担させて伝えることができ
る。この結果、リツプ部１条当りの撓み量を小さ
くすることができ、従つて、シールリツプ部の接
触面圧を小さく保つてシール寿命を長くすること
ができ、しかも多重リツプ形シールの持つ弾性特
性を損なうことがない。

〔実施例〕 以下、本考案に係るシール装置の一実施例を第
１図および第２図を参照して説明する。

図中、第３図および第４図と同符号は同一のも
のを示す。

しかして、本考案のシール装置は、多重リツプ
形シール３のリツプ部３ｂの間に可撓性材料１３
を挿入する。この可撓性材料１３は、剛性が多重
リツプ形シール３の剛性よりも低く、また大きさ
は相手側摺動面、すなわちシールド本体２に触れ
ない程度で、リツプ部３ｂの間の谷部に適合する
断面形状を有する。たとえば、多重リツプ形シー
ル３は硬質のウレタンゴムが使用されているの
で、可撓性材料１３としては、スポンジまたは孔
明きゴムを用いることが好ましい。かくしてなる
可撓性材料１３を一体のまま、または分割してリ
ツプ部３ｂの間の谷に取付ける。

本考案のシール装置は、以上の如き構成よりな
るから、第２図に示すように、本考案のシール装
置に水圧や土圧Ｐがかかると、リツプ部３ｂの間
に挿入した可撓性材料１３により、水圧や土圧Ｐ
を３条のリツプ部３ｂにそれぞれ分担させて伝え
る。この結果、リツプ部３b1条当りの撓み量が
従来のシール装置に比べて小さくなり、従つてリ
ツプ部３ｂ（特に１段目のリツプ部３ｂ）の接触
面圧が小さく保たれる。ここで、シール摺動面の
摩耗量は（シールリツプ部３ｂの接触面圧）×（摺
動距離）に比例しているので、接触面圧を小さく
して摩耗寿命を伸ばすことができる。また、接触
面圧が大きくなると摩擦発熱も大きくなり、シー
ルの劣化や摩擦損失の増大という欠点を生ずる
が、これらの問題点をも解消できる。しかも、リ
ツプ部３ｂの間の可撓性材料１３は多重リツプ形
シール３よりも剛性が低いので、多重リツプ形シ
ール３の持つ弾性特性を損なうことがない。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案の大口径回転掘削機
におけるシール装置は、多重リツプ形シールのリ
ツプ部の間に剛性が多重リツプ形シールより低い
可撓性材料を充填したもので、下記の効果を達成
することができる。

(1) 大口径シールの高水圧、高土圧に対する耐圧
性能を高めることができる。

(2) 水圧や土圧が高い場合でも、リツプ部の間に
挿入した可撓性材料により、水圧や土圧を各リ
ツプ部に伝えて分担させることができるので、
リツプ部１条当りの撓み量を小さくすることが
できる。したがつて、１段目のシールリツプ部
の接触面圧を小さく保てるので、摺動面および
シールリツプ部の摩耗速度を小さくでき、シー
ル寿命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る大口径回転掘削機におけ
るシール装置の一実施例を示した断面図、第２図
は使用状態の説明図である。第３図は従来のシー
ル装置を示した使用状態の図である。第４図はシ
ール装置を装備した大口径回転掘削機の内のシー
ルド掘進機を示した断面図である。 １……カツターホイル、２……シールド本体、
３……多重リツプ形シール、３ｂ……リツプ部、
１３……可撓性材料。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 掘削機本体に回転掘削具を回転可能に支持し、
   その掘削機本体と回転掘削具との間にリツプ長が
   長い多重リツプ形シールを介装し、前記回転掘削
   具を回転させて地盤を掘削する大口径回転掘削機
   において、前記多重リツプ形シールのリツプ部の
   間に、剛性が多重リツプ形シールより低い可撓性
   材料を挿入したことを特徴とする大口径回転掘削
   機におけるシール装置。