JPH05295988A - シールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高いシール性を確保することができ、超大深
度における大断面のトンネル掘削や超高水圧下でのトン
ネル掘削に用いて好適なシールド掘進機を提供する。 【構成】 テール部（３）からこのテール部の内周部に
沿ってリング状に形成されるセグメント（５）の外周面
上に延出されて、テール部が掘進方向へ移動することに
追従して前記セグメントの外周面上を摺動するテールシ
ール（１０）を備える。テール部の後端部に後方シール
壁（２０）を設けて後方テールシール（２１）を構成
し、後方テールシールの前方に所定間隔をあけて前方シ
ール壁（２３）を設け、それらシール壁の間に形成され
る空間を圧気シール室（２５）とし、圧気シール室に空
気圧を導入し、圧気シール室に外圧とシールド掘進器本
体の気圧との緩衝作用をもたせる。また、圧気シール室
を複数多重に設けることにより、超水圧下でのトンネル
掘削を可能とする構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超大規模大断面あるい
は超高水圧下でのトンネル掘削に用いて好適なシールド
掘進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シールド掘進機のテール部には
テールシールがシール壁によって設けられている。この
テールシールはシールド掘進機の後方からの地下水等の
湧水やテール部の内周部に沿って形成されるセグメント
の外周面上に注入される裏込注入剤等がテール部を含む
シールド掘進機側に浸入しないようにシールするもので
ある。

【０００３】この種シールド掘進機のテールシール構造
として、図８ないし図１１に示す技術あるいは図１２に
示す技術がある。

【０００４】前者の技術について説明すると、図８にお
いて符号１はシールド掘進機本体である。シールド掘進
機本体１の掘進方向前方部には地山を掘削するカッタ部
２が形成されると共に掘進方向後端部にはテール部３が
形成されている。

【０００５】このテール部３は筒体状のテールプレート
４によって区画形成されており、内周部においてこれに
沿ってリング状のセグメント５が組み立てられる。この
セグメント５は周方向に沿って複数個に分割されたセグ
メント片６から構成されており、これらセグメント片６
はテール部３の内周部においてリング状に組み立てられ
る。また、組み立てられたセグメント５にはシールジャ
ッキ７が係合してこれより反力を受けてシールド掘進機
本体１は掘進方向に前進する。

【０００６】シールド掘進機主体１が前進した後、新た
にテール部３内でセグメント片６を組み立ててリング状
のセグメント５を形成し、先に完成しているセグメント
５に接続して、シールド掘進機本体１の掘進方向後方に
形成される掘削穴の内壁に連続したトンネル壁を形成す
る。

【０００７】また、掘削穴と組み立てられるセグメント
５の外周面８との間には裏込注入剤９が順次注入され
る。

【０００８】裏込注入剤９は組み立てられるセグメント
５の外周面８上に順次注入されるので、この裏込注入剤
９がテール部３を含む本体１側に流出することを防止す
るためにテール部３にはテールシール１０が設けられて
いる。

【０００９】このテールシール１０は図９に示すごと
く、テール部３の後端部からセグメント５の外周面８に
摺接するように延出されて注入される裏込注入剤９側に
位置される外側テール防水板１１と、このテール防水板
１１より掘進方向前方に所定の間隙を隔ててテールプレ
ート４から前記セグメント５の外周面８に摺接するよう
に設けられた内側テール防水板１２と、これらの内外側
テール防水板１１，１２間に形成される防水材室ｓに充
填された石油系グリースあるいは樹脂のごとき潤滑シー
ル材１３とから主に構成されている。

【００１０】潤滑シール材１３は内外側テール防水板１
１，１２にテールプレート４の内周壁に沿ってセグメン
ト５の外周面上に囲繞するごとく設けられて、外側テー
ル防水板１１からの裏込注入剤９の流出を防止する。

【００１１】ところで、セグメント５は分割されたセグ
メント片６の組み合せにより形成されることになり、図
９に示す如く、セグメント片６間の接合部分１８に段差
が生じる場合がある。この段差はセグメント片６の接合
部分の面とりや組み立て時の誤差によって生じるもので
あり、このように組み立てられたセグメント５の外周面
は連続した平面を形成せず段差ないし凹凸が生じること
がある。

【００１２】この凹凸状のセグメント５の外周面に追従
するように、それぞれテール防水板１０，１１の内側に
沿って細いワイヤ１５を束ねてなるワイヤブラシ１４を
設け、このワイヤブラシ１４を構成するワイヤ１５間の
隙間を埋めるために内外テール防水板１１，１２間に石
油系グリース等の潤滑シール材１３を充填するとともに
該潤滑シール材１３中に図１０に示すごとく繊維材１６
を混入する。なお、ワイヤブラシ１４の上下面は、該ワ
イヤブラシ１４の姿勢を保つため、適宜弾性を有するブ
ラシ保形板１９で囲まれている。

【００１３】そして、繊維材１６が互いに噛み合うとと
もにワイヤブラシ１４間に絡み合うことにより、潤滑シ
ール材１３の外部への漏れを防止し、セグメント５に追
従した高いシール性を確保しようとするものである。

【００１４】また、図１２に示すものは、概略前記した
技術と同様であるが、異なるところは、外側テール防水
板１１のみ有し、内側のテール防水板１２は有していな
い点である。なお、この技術においても、保形板１９で
ワイヤブラシ１４を保持している点、および繊維材１６
を混入した潤滑シール部材１３を防水材室ｓに注入して
いる点は同様である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した技
術にあっては、いずれも次のような欠点があった。すな
わち、シールド掘進機本体１のテール部３に設けられる
テールシール１０が、外側および内側の両テール防水板
１１，１２並びにそれらの間に介装される潤滑シール材
１３によって形成される一重のシール壁により構成され
ているだけであり、潤滑シール材１３中に繊維材１６を
混入したところで多少のシール性は向上するもののこれ
だけでは十分なシールが行えず、シールド掘進機本体の
後方からの高圧の地下湧水や裏込注入剤等がテールシー
ル１０を通過してシールド掘進機本体１内に浸入してし
まう欠点があった。

【００１６】また、前記のようにテールシール１０によ
って十分なシールが行えないため、ここから浸入する裏
込注入剤や泥水等を、シールド掘進機本体１内で処理し
なければならず、その処理が面倒である欠点があった。
それ故、坑内に気圧を付与し、この坑内気圧により坑内
への裏込め注入剤や泥水等の浸入を防止していたが、そ
のためには坑内全体を圧気するための大がかりな設備を
必要としていた。

【００１７】前記欠点は、大断面のトンネル掘削を行う
場合あるいは高水圧下でトンネル掘削を行う場合に、外
部からテールシールへ浸入圧が高まることに起因してよ
り著しくなる。

【００１８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、高いシール性を確保す
ることができ、大断面のトンネル掘削や高水圧下でのト
ンネル掘削に用いて好適なシールド掘進機を提供するこ
とにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明では、テール部からこのテール部の内周部
に沿ってリング状に形成されるセグメントの外周面上に
延出されて、テール部が掘進方向へ移動することに追従
して前記セグメントの外周面上を摺動するテールシール
を備えるシールド掘進機において、前記テール部の後部
に後方シール壁を設けて後方テールシールを構成し、該
後方テールシールの前方に所定間隔をあけて前方シール
壁を設け、それらシール壁の間に形成される空間を圧気
シール室とし、該圧気シール室に空気圧を導入したこと
を特徴とする。

【００２０】また、前記圧気シール室にはシールド掘進
機本体内部から延びる空気配管と排水配管とが個別に接
続されているのが好ましい。

【００２１】

【作用】テール部の後端部の後方テールシールとその前
方に所定間隔をあけて設けた前方シール壁の間に形成さ
れる空間を圧気シール室としてこの圧気シール室に空気
圧を導入する構成であり、該圧気シール室の空気圧を、
湧水圧や裏込注入剤圧力等の外圧に応じて適宜調整制御
することにより、圧気シール室が、外圧とシールド掘進
器本体の気圧とのバランスを保つ作用を行う。

【００２２】このため、泥水圧や裏込剤注入時の圧力の
ように上下変動の激しい外圧が直接シールド掘進器本体
の坑内に作用することがなく、高圧の地下湧水や泥水あ
るいは裏込注入剤等がシールド掘進機本体内に浸入する
のを防止できる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の各実施例について図１ないし
図７を参照しながら説明する。なお、説明の便宜上従来
例で説明した構成要素と同一の構成要素については同一
符号を付して説明を簡略化する。

【００２４】第１実施例 図１ないし第６図は本発明の第１実施例を示す。この実
施例では、図１に示す如くテール部３からこのテール部
３の内周部に沿ってリング状に形成されるセグメント５
の外周面８上に延出されて、テール部３が掘進方向へ移
動することに追従して前記セグメント５の外周面８上を
摺動するテールシール１０を備える。

【００２５】テールシール１０について説明すると、テ
ール部３の後部には後方シール壁２０が設けられて後方
テールシール２１が構成されている。後方テールシール
２１の前方には所定間隔をあけて前方シール壁２３が設
けられている。そしてそれら両シール壁２０、２３、並
びにセグメント５の外周面８およびテールプレート４の
間には空間が形成され、この空間は圧気シール室２５と
される。圧気シール室２５には後述するように常時空気
圧が導入される。

【００２６】図２にも示すように、圧気シール室２５の
下部中央には排泥水ノズル２９が複数配置されている。
また、圧気シール室２５の上部中央には給気ノズル３１
が配置されている。なお、図２において符号３３は後述
する防水材室ｓに配置される防水材注入用ノズルであ
る。これらノズル２９，３１，３３はゴミが詰まらない
ように金網等で覆うのが好ましい。

【００２７】排泥水ノズル２９は、図３に示すようにテ
ールプレート４に設けられた孔を介して排水配管３７ａ
に接続されている。また、給気ノズル３１もテールプレ
ート４に設けられた孔を介して空気配管３９ａに接続さ
れている。前記排水配管３７ａおよび空気配管３９ａは
テールプレート４の外側に固定された断面略台形の棒状
材４３の内部に土圧に耐えられるように保護されて長手
方向に沿って配管されて形成されている。なお、前記防
水材注入用ノズル３３も、排泥水ノズル２９等と同様に
テールプレート４に穿設された孔を介して、テールプレ
ーと４の外周面に固定された棒状材４３の内部の防水材
配管４５ａに接続されている。

【００２８】前記排水配管３７ａ、空気配管３９ａおよ
び防水材配管４５ａは、テールプレート４に厚さ方向に
沿って設けられた孔を介して、テールプレート４の内周
面に固定された連結部３８、４０、４６にそれぞれ個別
に接続される。そして、連結部３８に接続された排水配
管３７ｂの先端は排水タンク４７の入側に接続される。
なお、排水タンク４７はシールド掘進機本体１に通常付
設される排水処理施設に接続される。また、連結部４０
に接続された空気配管３９ｂの先端はコンプレッサ４８
の出側に接続される。

【００２９】すなわち、前記排泥水ノズル２９、排水配
管３７ａ，３７ｂ、排水タンク４７、コンプレッサ４
８、給気配管３９ｂ，３９ａ、および給気ノズル３１に
よって、圧気シール室２５内の空気圧を所定値に保つと
ともに、外部から圧気シール室２５内に浸入する泥排水
をシールド掘進機本体１内の排水処理施設に送り込む圧
気調整制御手段５０が構成がされている。ただし、この
排水設備施設はシールド掘進機本体内に限らず、その近
傍に後続設備として設けてもよい。

【００３０】ここで、前記圧気調整手段５０には圧力調
整器が付設されており、これにより圧気シール室２５の
空気圧を所定圧に保持する。なお、圧気シール室２５内
の空気圧は後述するように外圧とシールド掘進機本体１
内の坑内圧力との中間値に設定され、シールド掘進機後
方の外圧の変動に応じて調整制御される。

【００３１】圧気シール室２５の圧力調整方法として
は、空気配管３９ｂに図示せぬ圧力調整弁が設けられ、
この圧力調整弁のスプールを適宜位置に設定する方法、
あるいは圧気シール室２５内の圧力に応じてコンプレッ
サ４８を運転空転させたり停止させたりする方法、ある
いはそれらを併用する方法がある。なお、シールド掘進
機本体１の後端には、同掘進機本体１の後方の圧力を測
定する図示せぬ圧力センサ、シールド掘進機本体１内の
坑内圧力を測定する圧力センサ、および圧気シール室２
５内の空気圧を測定する圧力センサがそれぞれ配置され
ている。

【００３２】前記後方シール壁２０は、図４に示すよう
にテールプレート４の後端部に配置されるテール防水板
６１と、該テール防水板６１の前側に配置されかつ保形
板６３で囲まれてなるワイヤブラシ６５とから構成され
る。

【００３３】テール防水板６１は防水性を有しかつ弾力
性を有するゴム板あるいはウレタン板等によって形成さ
れる。また、ワイヤブラシ６３はここでは狭義のワイヤ
ブラシの他バイヤスワイヤメッシュ製のブラシ等も含む
広い意味で用いている。材料としては防錆性に優れかつ
強度的にも優れるるステンレス鋼線が好ましいが、単な
る鋼線や合成繊維線等でもよい。

【００３４】また、保形板６５は前記したようにワイヤ
ブラシ６１の形を保持するものであって、適宜弾性を有
するステンレス鋼板あるいはテフロン処理された鋼板等
が用いられる。

【００３５】保形板６５および前記テール防水板６１
は、周方向に分割されて形成されている。特に、テール
防水板６１は周方向に互いの端部の目地部において重合
するように鱗張り状に配置される。

【００３６】一方、前方シール壁２３は、前記ワイヤブ
ラシ６３の前方に所定間隔をあけてワイヤブラシ６７が
配置され、該ワイヤブラシ６７のさらにその前方に所定
間隔をあけてワイヤブラシ６９が配置され、それら両ワ
イヤブラシ６７、６９の間に形成される空間ｓに石油系
グリースあるいは樹脂等のシール防水材７１が充填され
て構成される。

【００３７】シール防水材７１には必要に応じて目止め
材が混入される。目止め材としては、前記従来例で説明
した繊維材１６のほかにシート状片あるいは粒状体等が
用いられる。また、目止め材は高い吸水性および柔軟性
と弾力性とを持ちかつ耐油性を持つ材料で作るのが好ま
しく、シート状片の場合には例えば布状材あるいは紙状
材等の裁断片等が利用される。目止め材のより具体的な
材料としては、でん粉系、セルロース系、あるいは合成
ポリマー系等の高吸水性樹脂材が挙げられる。

【００３８】なお、前記ワイヤブラシ６７，６９も共に
保形板６５で囲まれる。なお、７３はワイヤブラシ等を
固定するための取り付け金具である。

【００３９】なお、前記後端、中央および前側にそれぞ
れ配置されるワイヤブラシ６３，６７，６９相互の関係
について説明すると、後端のワイヤブラシ６３は前側の
両ワイヤブラシ６７，６９に較べて相対的に密に配され
るものが好ましい。これは、強度よりも前記シール防水
材７１中に混入される目止め材がワイヤブラシの間隙内
に堆積することによるシール性の向上を重視されるため
である。

【００４０】また、中央のワイヤブラシ６７は後端のワ
イヤブラシ６３よりも粗に配されたものでありしかも１
本１本のワイヤ径が大きく設定されているものが好まし
い。粗に配したのは、シール防水材７１に混入した目止
め材がこのワイヤブラシ６７を通って後方の圧気シール
室２５に流れやすくすることで該目止め材を後端のワイ
ヤブラシ６３に積極的に絡ませるためであり、１本１本
のワイヤ径を大きく設定したのは、後方の圧気シール室
２５の水圧に対向する反発力を強くするためである。

【００４１】また、前端のワイヤブラシ６９は後端に用
いたワイヤブラシ６３と同様の構成のワイヤブラシを用
いるのが好ましい。ここでもシール性が重視されるため
である。

【００４２】次に前記第１実施例の作用について説明す
る。図１および図４に示すように、後方テールシール２
１である後方シール壁２０と、ワイヤブラシ６７，６９
間にシール防水材７１を充填してなる前方シール壁２３
との間に形成される圧気シール室２５に空気圧を導入
し、かつこの空気圧をシールド掘進機本体１後方の変動
がちな外圧つまり地下湧水圧力や裏込注入剤等の圧力に
対応させて、該外圧とシールド掘進機本体１内の坑内圧
との中間になるように調整する。

【００４３】すなわち、コンプレッサ４８から圧送され
る空気圧を、空気配管３９ｂ，３９ａおよび給気ノズル
３１を経由して圧気シール室２５内に導入する。そし
て、圧気シール室２５とシールド掘進機本体１の坑内と
を結ぶ図示せぬ連通管に設置した圧力調整弁のスプール
位置を適宜調整することにより、圧気シール室２５内の
圧力を、シールド掘進機本体１後方の外圧とシールド掘
進機本体１内の坑内圧との中間になるように調整する。

【００４４】具体的な圧力変動に基づき説明すると、例
えばシールド掘進機本体１の後端に裏込注入剤を注入す
るときには、シールド掘進機本体１の後方の外圧は一時
的に上昇する。これに対し、シールド掘進機本体内の坑
内圧力はほぼ一定であり、圧気シール室２５の空気圧
は、それら外圧とシールド掘進機本体１内の坑内圧との
中間になるように調整される。

【００４５】したがって、仮に、地下湧水等が圧気シー
ル室２５内に浸入した場合でも、これに伴い圧気シール
室２５内の圧力が上昇し外圧とバランスするので、バラ
ンスした後の地下湧水等の浸入を防ぐことができる。

【００４６】また、圧気シール室２５内の空気とシール
ド掘進機本体１の坑内圧力と関係について見てみると、
シールド屈進機本体１の下端から上端に至る全域で圧気
シール室２５の圧力の方が高いので、圧気シール室２５
内の空気がシールド掘進機本体１の坑内に浸入しようと
するが、前方シール壁２３がそれに抵抗するようにシー
ル壁の耐力を設定するので、坑内への空気の浸入はな
い。

【００４７】裏込注入剤の注入が停止すると、シールド
掘進機本体１の後方の圧力は一時的に下がるが、これに
伴い、外圧検知センサからの信号に基づいて圧力調整弁
の設定値を下げる。これにより、圧気シール室２５内の
空気圧が、外圧とシールド掘進機本体１内の坑内圧との
中間程度になるまで下げる。

【００４８】このような圧力状態のとき、シールド掘進
機本体後方の地下湧水あるいは裏込注入剤等と圧気シー
ル室２５内の空気と関係は、シールド掘進機本体１の上
部において、圧気シール室２５の気圧が外圧よりも高
く、圧気シール室内の空気が外部へ流出しようとする
が、それに抵抗し得る耐力に設定されている後方シール
壁２０がそれに抵抗して空気の流出を押さえる。

【００４９】また、シールド掘進機本体１の下部では、
外圧が圧気シール室２５の気圧よりも高く、地下湧水や
裏込注入剤等が圧気シール室２５内のに浸入しようとす
るが、後方シール壁２０がそれに抵抗するように設定さ
れている。

【００５０】また、圧気シール室２５内の空気とシール
ド掘進機本体１の坑内圧力と関係について見てみると、
シールド屈進機本体１の下端から上端に至る全域でシー
ルド掘進機本体１の坑内圧力の方が低いので、圧気シー
ル室２５の空気が坑内に流入しようとするが、前方シー
ル壁２３がそれに抵抗するようにシール壁の耐力を設定
しているので、圧気シール室２５への空気の流入はない
し、また浸入したとしても害はない。

【００５１】以上のように、圧気シール室２５内の圧力
を、シールド掘進機本体１後方の外圧とシールド掘進機
本体１内の坑内圧との中間になるように調整しているの
で、シールド掘進機本体１の後方から圧気シール室２５
内に地下湧水や裏込注入剤等の浸入はなく、また圧気シ
ール室とシールド掘進機本体の坑内の間でも空気の流出
入がないし、また害はない。

【００５２】なお、圧気シール室の圧力調整制御の不備
等に起因し、外部の地下湧水等が後方シール壁２０を通
過して圧気シール室２５内に浸入し、同圧気シール室２
５に所定以上地下湧水等が溜まるような場合には、圧気
シール室２５の気圧を一時的に高めつつ、浸入した地下
湧水等を排水ノズル２９、排水配管３７ａ，３７ｂを通
して排水タンク４８へ排出すればよいし、また滞水状態
のまま維持してもなんら害はなく、むしろ外部水圧に対
抗する作用が生じるので問題はない。

【００５３】第２実施例 図５は本発明の第２実施例を示す。ここでは、後方シー
ル壁２０を、第１実施例の前方シール壁２３と同様に、
ワイヤブラシ８１，８３を前後方向に所定間隔をあけて
配置し、それら両ワイヤブラシ８１，８３間にシール防
水材８５を充填する構造にしている。

【００５４】なお、前方シール壁２３を両ワイヤブラシ
６７，６９間にシール防水材７１を充填して構成するこ
と、および後方と前方シール壁２０，２３との間に圧気
シール室２５を設け、ここに空気圧を導入する点は前記
第１実施例と同様である。

【００５５】このような構造にすることにより、シール
ド掘進機本体１の後方空間と圧気シール室２５との間を
シールする後方シール壁２０のシール性を高めることが
できる。したがって、圧気シール２５内の圧力を外圧と
シールド掘進機本体１の坑内圧とのほぼ中間の値に保つ
ための圧力調整の精度があらい場合でも、外部から泥水
あるいは充填材等が圧気シール室２５に浸入するのを防
ぐことができる。

【００５６】第３実施例 図６は本発明の第３実施例を示す。この実施例では、第
２実施例と同様に、後方および前方シール壁２０，２３
を、前後のワイヤブラシ６７，６９，８１，８３の間に
シール防水材７１を充填して構成し、これら後方および
前方シール壁２０，２３の中間にシール壁を設けて２室
に区画し、圧気シール室９１，９３を２段に連続して設
ける構造にしている。

【００５７】ここで、後側の圧気シール室９１内の圧力
は、シールド掘進機本体１の坑内圧力と外圧との中間で
あってかつ外圧に近い値に設定する一方、内側の圧気シ
ール室９３の圧力は、シールド掘進機本体１の坑内圧力
と外圧との中間であってかつシールド掘進機本体１内の
圧力に近い値に設定する。すなわち、シールド掘進機本
体内の圧力と外圧とを圧力差の段階を経て水圧シールす
るようにする。

【００５８】このような構造にすることにより、後方シ
ール壁２０および前方シール壁２３に要求されるシール
の耐圧度を下げることができる。また、このことは逆
に、後方および前方シール壁２０，２３を前記第２実施
例と同程度の耐圧度を持つシール壁の構造にすれば、外
部からの地下湧水や充填材等の浸入をより防止すること
ができる。

【００５９】第４実施例 図７は本発明の第４実施例を示し、この例では圧気シー
ル室を２室設けた例である。この実施例について、シー
ルド掘進機本体１内の気圧Ｐ０と、シールド掘進機本体
後方の外圧Ｐと、圧気シール室２５１内の圧力Ｐ１、お
よびその前方にさらに設けた圧気シール室２５２内の圧
力Ｐ２との制御状態の圧力比較を示すと、Ｐ０＜Ｐ２＜
Ｐ１≦Ｐとなるようにしているものである。

【００６０】このようにすることにより坑内に圧力を導
入したり高くしたり、坑内気圧を高くしたりすることな
く、後方側の圧気シール室内の気圧を外部の圧力に対抗
させてバランスさせることができる。また、図７の実施
例は圧気シール室を２室設けたものであるが、さらに圧
気シール室を多重に設けることにより、超高圧にも自在
に耐えることができる。

【００６１】なお、前記各実施例にあっては、後方シー
ル壁２０および前方シール壁２３の間に設ける圧気シー
ル室２５を１個あるいは２個設けているが、これに限ら
れることなく、３個以上の多数とし、かつそれらの圧気
シール室２５をシールド掘進機本体１の坑内気圧よりは
高い圧力範囲であればよい。つまり、後方から前方に行
くに従い順に圧力を段階的に低くするように設定しても
よいし、あるいは全室同じ気圧にしてもよい。なお、圧
気シール室２５内の各室の気圧の調整は少なくとも最後
部の室が行われるようにすればよい。

【００６２】また、シール壁を構成する防水材室ｓも同
様に多数設け、それらの防水材室ｓの圧力を後方から前
方に行くに従い順に圧力を段階的に低くなるように設定
してもよいし、全室を同じ圧力にしてもよい。

【００６３】さらに、後方，前方の各シール壁２０，２
３の構造は、前記第１実施例ないし第４実施例に示すも
のに限られることなく種々設計変更可能である。例え
ば、ワイヤブラシを用いることなく摺動壁のテール防水
壁を形成するものであればよい。

【００６４】また、本発明にかかるシールド掘進機は縦
坑や斜坑を掘削する場合でも用いることができるのは言
うまでもない。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、テ
ール部からこのテール部の内周部に沿ってリング状に形
成されるセグメントの外周面上に延出されて、テール部
が掘進方向へ移動することに追従して前記セグメントの
外周面上を摺動するテールシールを備えるシールド掘進
機において、前記テール部の後端部に後方シール壁を設
けて後方テールシールを構成し、該後方テールシールの
前方に所定間隔をあけて前方シール壁を設け、それらシ
ール壁の間に形成される空間を圧気シール室とし、該圧
気シール室に空気圧を導入したから、圧気シール室の圧
力を、湧水圧や裏込注入剤圧力等の外圧に応じて、それ
ら外圧とシールド掘進機本体の坑内圧力との中間の圧力
値になるよう適宜調整制御することにより、圧気シール
室の気圧が後方シール壁を支えて、後方シール壁ととも
外圧に対抗する故、上下変動の激しい裏込注入剤圧力や
地下湧水圧のような外圧が直接シールド掘進機本体の坑
内に浸入するのを防止するための後方テールシールを保
護することができる。このため、外圧による地下湧水や
泥水あるいは裏込注入剤等がシールド掘進機本体内に浸
入するのを一層強力に防止でき、大深度における大断面
のトンネル掘削や超高水圧下でのトンネル掘削に極めて
好適に用いることができる。

【００６６】したがって、多少の高圧下であっても従来
のように大規模な坑内圧気設備等は不要となる。また超
高圧下であっても坑内圧気は最小限にとどめることがで
きるので設備も従来に比較すれば小規模のもので良い故
経済的効果も大きい。

【００６７】また、圧気シール室にシールド掘進機本体
の後方設備から延びる給気配管と排水配管とを個別に接
続する構成にすれば、圧気シール室の圧力調整を容易に
行えるとともに、外部から地下湧水等が圧気シール室に
浸入する場合でもそれら地下湧水等を容易に処理できる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例を示すシールド掘進
機の縦断面図である。

【図２】図２は本発明の第１実施例のシールド掘進機の
横断面図である。

【図３】図３は本発明の第１実施例のシールド掘進機の
下部の断面図である。

【図４】図４は本発明の第１実施例のシールド掘進機の
下部の拡大断面図である。

【図５】図５は本発明の第２実施例を示す要部拡大断面
図である。

【図６】図６は本発明の第３実施例を示す断面図であ
る。

【図７】図７は本発明の第４実施例を示す断面図であ
る。

【図８】図８は従来のシールド掘進機のテールシール構
造を示す概略側断面図である。

【図９】図９は同テールシール構造を示す断面図であ
る。

【図１０】図１０は同テールシール構造の断面図であ
る。

【図１１】図１１は同テールシール構造の部分拡大断面
図である。

【図１２】図１２は他の従来例を示す一部の断面図であ
る。

【符号の説明】 １ シールド掘進機本体 ３ テール部 ５ セグメント ２０ 後方シール壁 ２１ 後方テールシール ２３ 前方シール壁 ２５ 圧気シール室 ２９ 排泥水ノズル ３１ 給気ノズル ３３ 防水材注入用ノズル ４７ 排水タンク ４８ コンプレッサ ７１ シール防水材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テール部からこのテール部の内周部に沿
   ってリング状に形成されるセグメントの外周面上に延出
   されて、テール部が掘進方向へ移動することに追従して
   前記セグメントの外周面上を摺動するテールシールを備
   えるシールド掘進機において、 前記テール部の後部に後方シール壁を設けて後方テール
   シールを構成し、該後方テールシールの前方に所定間隔
   をあけて前方シール壁を設け、それらシール壁の間に形
   成される空間を圧気シール室とし、該圧気シール室に空
   気圧を導入したことを特徴とするシールド掘進機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシールド掘進機におい
   て、前記圧気シール室にはシールド掘進機本体内部から
   延びる空気配管と排水配管とが個別に接続されているこ
   とを特徴とするシールド掘進機。