JPH0583099U - シールド掘進機のテールシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テールクリアランスを大きくすることなくブ
ラシ幅（シール幅）を厚くでき、止水性を高めることが
できるシールド掘進機のテールシール構造を提供するこ
と。 【構成】 シールドフレーム２とセグメント８との間を
ワイヤブラシ１０によって止水するテールシール構造に
おいて、シールドフレーム２に軸方向に延出された筒状
のワイヤブラシ取付座９を設けると共に、該ワイヤブラ
シ取付座９の内面にシールドフレーム２の径方向内方に
向けてワイヤブラシ１０を取り付けたことを特徴として
いる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はシールド掘進機のテールシール構造に係り、特に止水性を高められる 新規なテールシール構造に関する。

【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備えられ、側部地山か らの地下水や、セグメントと地山との空隙に充填された裏込め材（モルタル等） がシールド機内に流入するのを阻止するようになっている。

【０００３】 図５に示すようにこの種のテールシールは、シールドフレームａの後端に設け れたテールプレートｂに、掘進方向に間隔を隔てて複数段（図例にあっては二段 ）形成されたワイヤブラシｃと、これらワイヤブラシｃ間に止水用の充填材ｄ（ パテグリース等）を注入するための注入管ｅとから構成されている。

【０００４】 上記ワイヤブラシｃは、テールプレートｂの内面に溶接されたコ字状のベース プレートｆを介して、テールプレートｂの内壁に沿って取り付けられており、そ の先端側がワイヤブラシｃを挟む薄鋼板ｇにより途中で折り曲げられてセグメン トｈの外面に摺接するようになっている。

【０００５】 他方、上記注入管ｅは、機本体（図示せず）からシールドフレームａの外壁に 沿ってワイヤブラシｃ，ｃの略中間位置まで延長され、テールプレートｂに穿た れた注入口ｉからセグメントｈとテールプレートｂとワイヤブラシｃ，ｃとで区 画された空間内に止水用の充填材ｄを注入するものである。

【０００６】 この構成によれば、上記空間内に充填された充填材ｄおよびワイヤブラシｃが 協同してシール効果を発揮し、もって地山側ｊから機内への地下水，土砂，裏込 め材等の侵入が阻止される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで近年、海底横断トンネルなど大深度・長距離トンネルの需要が高まり 、高水圧（海水圧）あるいは高地圧の条件下でシールド掘進を行うケースが増加 してきている。この場合、従来のワイヤブラシｃおよび充填材ｄによるシールで は、その止水性および耐圧性が不足する虞れがある。この対策として、ワイヤブ ラシｃのブラシ幅ｋ（シール幅）を厚くすることが考えられる。

【０００８】 しかし、上記ワイヤブラシｃは、そのブラシ幅ｋを決定する根元部ｃ₁ がテー ルプレートｂの内側にシールドフレームａの径方向に積層されて取り付けられて いるので、これ以上ブラシｃ₁ の積層厚さｌを大きくすると、ワイヤブラシｃを 途中で径方向内方へ折り曲げることができなくなり、シール機能が著しく低下し てしまう。すなわち、上記ワイヤブラシｃは、現状ですでに略目一杯のブラシ幅 ｋとなっており、これ以上ブラシ幅ｋを厚くすることが困難である。

【０００９】 なお、テールクリアランスｍを大きくすればこの問題は解決するが、これでは トンネル有効径（セグメント径）が小さくなってしまい、現実的でない。

【００１０】 以上の事情を考慮して創案された本考案の目的は、テールクリアランスを大き くすることなくブラシ幅（シール幅）を厚くでき、止水性を高めることができる シールド掘進機のテールシール構造を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、シールドフレームとセグメントとの間を ワイヤブラシによって止水するテールシール構造において、シールドフレームに 軸方向に延出された筒状のワイヤブラシ取付座を設けると共に、該ワイヤブラシ 取付座の内面にシールドフレームの径方向内方に向けてワイヤブラシを取り付け たことを特徴としている。

【００１２】

【作用】

上記構成のテールシール構造によれば、ワイヤブラシの根元部がシールドフレ ームの軸方向に沿って取り付けられるので、テールクリアランスとは全く無関係 にそのブラシ幅（シール幅）を厚くできる。

【００１３】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１４】 図１はシールド掘進機のテール部１の側断面図である。図示するようにシール ドフレーム２の後端に溶接された筒状のテールプレート３の内面に、掘進方向に 間隔を隔てて二段の中間ワイヤブラシ４ａ，４ｂが設けられている。これらの中 間ワイヤブラシ４ａ，４ｂは、その内部にメッシュ５ａ，５ｂを備えており、そ れぞれ断面コ字状のベースプレート６を介してテールプレート３の内壁に沿って 取り付けられている。そして、その先端側がワイヤブラシ４を挟む薄鋼板７によ り途中で径方向内方に折り曲げられてセグメント８の外面に摺接するようになっ ている。

【００１５】 上記テールプレート３の後端には、シールドフレーム２に軸方向に延出された 筒状のワイヤブラシ取付座９が溶接されている。このワイヤブラシ取付座９の内 面には、取付座９に直角にシールドフレーム２の径方向内方に向けてワイヤブラ シ１０およびメッシュ１１が薄鋼板１２に挟まれて取り付けられている。各ワイ ヤブラシ１０・メッシュ１１のブラシ長・メッシュ長は、それぞれブラシ１０・ メッシュ１１の先端がセグメント８に当接する長さより長く図例にあっては略1. 5 倍程度の長さとなっており、掘進方向の前方から後方に向けて順次に長くなっ ている。よって、上記ワイヤブラシ１０・メッシュ１１は、その先端側がセグメ ント８に突き当たり、シールド掘進機の掘進によって掘進方向後方に変形するこ とになる。

【００１６】 上記ワイヤブラシ取付座９近傍の斜視断面図を図２に示す。図示するようにワ イヤブラシ取付座９は、シールドフレーム２と同軸に形成された断面コ字状のリ ング体からなっている。つまり、上記ワイヤブラシ取付座９は、シールドフレー ム２の軸方向に延出されたリング状の底板９ａと、この底板９ａの内面両端に直 角に溶接された内板９ｂおよび外板９ｃとから構成されている。図１に示すよう に、上記底板９ａの板厚はテールプレート３の板厚より薄く成形されており、こ れにより直接テールプレート３内面にワイヤブラシ１０を取り付けたときと比べ て板厚の差の分だけワイヤブラシ１０のブラシ長を稼いでいる。なお、このブラ シ取付座９は、全周に亘って一体的に形成されたものではなく、組立性を考慮し て周方向に複数に分割されており、これらを周方向に繋ぎ合わせて製作される。

【００１７】 図２に示すように、上記ブラシ取付座９の内板９ｂと外板９ｃとの間には、ワ イヤブラシ１０およびメッシュ１１が薄鋼板１２に挟まれて取り付けられる。具 体的には、上記ワイヤブラシ１０およびメッシュ１１は、ブラシ取付座９の底板 ９ａ上に配置された芯線１３にて折り返され、その芯線１３を内板９ｂと外板９ ｃと掛け渡すボルト又はピン１４によって脱落防止することにより、取り付けら れる。上記芯線１３は底板９ａの周方向に配置され、ボルト又はピン１４は周方 向に所定間隔を隔てて取り付けられている。

【００１８】 上記薄鋼板１２は、その長さがワイヤブラシ１０のブラシ長より僅かに短く、 幅が所定幅（10〜30cm程度）に成形されており、幅方向すなわちシールドフレー ム２の周方向に沿って隣接する板１２同志が重ねられて配置される。また、薄鋼 板１２は、バネ性を有する材質から成形されており、その先端がセグメント８に 当接したときに容易に撓むようになっている。なお、上記テールプレート３の先 端には、図１に示すようにブラシ取付座９の内板９ｂの背面部に位置させて、突 起１５が設けられている。この突起１５は、図３に示すようにカーブ掘進のとき にセグメント８の支持点として機能し、ワイヤブラシ１０が取付座９，９ｂ，９ ｃとセグメント８との間Ｃに挟まれて掘進時に脱落することを防止するものであ る。

【００１９】 他方、図１に示すように上記テールプレート３の外側には、ワイヤブラシ４ａ ，４ｂ，１０とテールプレート３とセグメント８とで区画された空間にそれぞれ 止水用の充填材（パテグリース等）１６を注入するための注入管１７が設けられ ている。この注入管１７は、掘進機本体からシールドフレーム２の外壁に沿って テールプレート３の略後端まで延長され、テールプレート３に穿たれた注入口１ ８から上記空間内に、それぞれ止水用の充填材１６を注入するものである。この 空間内に充填された充填材１６は、各ワイヤブラシ４ａ，４ｂ，１０およびメッ シュ５ａ，５ｂ，１１に含浸し、これらが協同してシール効果を発揮し、もって 地山側１９から掘進機内への地下水，土砂，裏込め材等の侵入が阻止される。

【００２０】 以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。

【００２１】 上記構成のテールシール構造によれば、ワイヤブラシ１０の根元部１０ａがシ ールドフレーム２の軸方向に延出されたブラシ取付座９の底板９ａに沿って積層 されているので、底板９ａの幅を広くしてその積層厚さ２０を厚くすれば、テー ルクリアランス２１とは全く無関係にそのブラシ幅２２（シール幅）を厚くでき る。これにより、止水シール性が向上し、海底横断トンネルなどの大深度・長距 離掘削に対応することが可能となる。なお、本実施例ではこのワイヤブラシ１０ を掘進機最後端の第一ブラシにのみ用いた構成としたが、図１中の中間ワイヤブ ラシ４ａ，４ｂに適用してもよいことは勿論である。

【００２２】 また、各ワイヤブラシ４ａ，４ｂ，１０で区画された空間内に充填された充填 材１６は、セグメント８の表面に付着し、掘進機の掘進により相対的に掘進方向 後方へ移動し、後方のワイヤブラシ４ｂ，１０とセグメント８との間を押し広げ て空間内から漏洩しようとするが、本実施例によれば、ワイヤブラシ１０および 薄鋼板１２が掘進方向に対して直角に取り付けられているので、これらワイヤブ ラシ１０および薄鋼板１２の先端がセグメント８に強く押し付けられ、もって充 填材１６の漏洩量が低減する。すなわち、セグメント８の表面に付着し、掘進に 伴って空間内から漏洩しようとする充填材１６が、上記ワイヤブラシ１０および 薄鋼板１２によってスクレープされ、空間内に保持される。よって、充填材１６ の消費量が低減するという経済的効果を奏する。

【００２３】 本考案の変形実施例を図４に示す。図示するようにこの変形実施例は、ワイヤ ブラシ取付座９の内板９ｂと外板９ｃとを底板９ａに対して掘進方向後方側へ僅 かに傾斜されて取り付けた点のみが前実施例と異なっている。この構成によれば 、内板９ｂと外板９ｃの間の取り付けられるワイヤブラシ１０は、掘進方向後方 側へ多少クセが付けられることになり、掘進方向前方側へ座屈変形することが防 止される。その他、前実施例と全く同様の作用・効果を奏することはいうまでも ない。なお、上記内板９ｂのみを底板９ａに直角に取り付け、セグメント８の表 面に付着した充填材１６のスクレープ効果を高めるようにしてもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係るテールシール構造によれば、ワイヤブラシが シールドフレームの軸方向に沿って積層されているので、その積層厚を厚くすれ ばテールクリアランスと全く無関係にブラシ幅（シール幅）を厚くすることがで き、もって止水シール性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としてのシールド掘進機のテ
ールシール構造を示す側断面図である。

【図２】図１の要部斜視図である。

【図３】図１のシールド掘進機のカーブ掘削の様子を示
す図である。

【図４】本考案の変形実施例の要部を示す側断面図であ
る。

【図５】従来例を示すシールド掘進機のテールシール構
造の側断面図である。

【符号の説明】

２ シールドフレーム ３ テールプレート ８ セグメント ９ ワイヤブラシ取付座 １０ ワイヤブラシ １１ メッシュ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドフレームとセグメントとの間を
   ワイヤブラシによって止水するテールシール構造におい
   て、シールドフレームに軸方向に延出された筒状のワイ
   ヤブラシ取付座を設けると共に、該ワイヤブラシ取付座
   の内面にシールドフレームの径方向内方に向けてワイヤ
   ブラシを取り付けたことを特徴とするシールド掘進機の
   テールシール構造。