JPH07551Y2 - Cutter seal device for shield machine - Google Patents
Cutter seal device for shield machineInfo
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- JPH07551Y2 JPH07551Y2 JP1988025925U JP2592588U JPH07551Y2 JP H07551 Y2 JPH07551 Y2 JP H07551Y2 JP 1988025925 U JP1988025925 U JP 1988025925U JP 2592588 U JP2592588 U JP 2592588U JP H07551 Y2 JPH07551 Y2 JP H07551Y2
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Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、周辺支持方式または中間支持方式のシールド
掘進機において、カッタベアリングやカッタ駆動部への
土砂の侵入を防止するために装備されるカッタシール装
置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention is provided in a shield machine with a peripheral support method or an intermediate support method to prevent sediment from entering the cutter bearing or cutter drive unit. The present invention relates to a cutter sealing device.
従来のカッタシール装置を備えたシールド掘進機の構成
例を第3図に示し、そのカッタシール装置の詳細構造を
第4図に示す。1はシールド本体、2はカッタホイー
ル、3はカッタベアリング、4はカッタ駆動装置、5,6
はカッタホイール2に駆動力を伝達するピニオンおよび
旋回ギヤ、7はカッタホイール2の外周部とシールド本
体のフード部1aとの間に設置されたカッタシール、8は
カッタホイールの内周部とシールド本体の隔壁1bとの間
に設置されたカッタシールであり、カッタシール7,8と
しては、一般に第5図に示すようなリップシールを用
い、複数段のシールをシール押え12によりシールド本体
1側に装着している。9,10はカッタシール7,8の段間に
形成されたグリース溜め室であり、ここにグリースを注
入してシール摺動面の潤滑を行っている。11は掘削土砂
を取り込むチャンバである。FIG. 3 shows a configuration example of a shield machine equipped with a conventional cutter sealing device, and FIG. 4 shows a detailed structure of the cutter sealing device. 1 is a shield body, 2 is a cutter wheel, 3 is a cutter bearing, 4 is a cutter driving device, 5, 6
Is a pinion and a turning gear for transmitting the driving force to the cutter wheel 2, 7 is a cutter seal installed between the outer peripheral portion of the cutter wheel 2 and the hood portion 1a of the shield body, 8 is the inner peripheral portion of the cutter wheel and the shield A cutter seal installed between the main body and the partition wall 1b. As the cutter seals 7 and 8, generally lip seals as shown in FIG. 5 are used, and a plurality of stages of seals are attached to the shield body 1 side by the seal retainer 12. Is attached to. Reference numerals 9 and 10 denote grease storage chambers formed between the steps of the cutter seals 7 and 8, and grease is injected into the grease storage chambers to lubricate the seal sliding surfaces. 11 is a chamber for taking in the excavated earth and sand.
現在、シールド工事において対象とされる切羽土圧なら
びに切羽水圧は、ほとんどが5kgf/cm2以下である。しか
し、シールド工事が多様化し、土かぶりの高いトンネル
や海底下トンネル建設の需要が増えるに従い、シールド
工事における土圧,水圧も5kgf/cm2以上の高圧となる場
合が増えつつある。Currently, most of the face soil pressure and face water pressure targeted for shield work are 5 kgf / cm 2 or less. However, as the shield work is diversified and the demand for tunnels with high soil cover and subseabed tunnels is increasing, the earth pressure and water pressure in the shield work are increasing to 5 kgf / cm 2 or more.
第5図は、現在、シールド掘進機において一般に用いら
れているカッタシールを示すが、この一般用カッタシー
ルは土圧,水圧が5kgf/cm2以下の場合に適用されるべき
もので、それ以上の高土圧,高水圧下で使用すると、第
6図に示すようにリップ同志が接触し重なり合った状態
に変形してシール性能の低下を来たしたり、シール摺動
面圧の高まりによる異常発熱のためシール材質が劣化す
る等の問題が生じる。そこで、カッタシールとしては、
上記の一般用カッタシールのほかに、第7図に示すよう
な高圧用カッターシールが用意され、高土圧,高水圧下
での工事に使用されている。しかし、この高圧用カッタ
シールは、第5図に示す一般用カッタシールに比べてリ
ップ厚,リップ間隔が大きいため、取付に大きなスペー
スが必要となり、取付スペースが制限されている小口径
シールド機に対しては、寸法的に適用できない場合があ
った。Fig. 5 shows a cutter seal that is currently generally used in shield machines, but this general-purpose cutter seal should be applied when earth pressure and water pressure are 5 kgf / cm 2 or less, and more When used under high earth pressure and high water pressure, the lips contact and deform as shown in Fig. 6 to overlap each other, resulting in deterioration of sealing performance, and abnormal heat generation due to increased seal sliding surface pressure. Therefore, problems such as deterioration of the seal material occur. So, as a cutter seal,
In addition to the general-purpose cutter seal described above, a high-pressure cutter seal as shown in FIG. 7 is prepared and used for construction under high earth pressure and high water pressure. However, since this high-pressure cutter seal has a larger lip thickness and lip gap than the general-purpose cutter seal shown in FIG. 5, a large space is required for mounting, and it is suitable for small-diameter shield machines where the mounting space is limited. On the other hand, in some cases, it could not be applied dimensionally.
本考案は、上記問題点にかんがみてなされたもので、シ
ール取付スペースを大きく広げることなく、かつ、各シ
ール段間でグリース注入圧を変えたり、グリース注入手
段以外の特別な加圧手段を用いないで、高土圧,高水圧
下でシール性能を発揮することができるカッタシール装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and does not greatly expand the seal mounting space, changes the grease injection pressure between seal stages, and uses special pressurizing means other than the grease injecting means. It is an object of the present invention to provide a cutter seal device capable of exhibiting sealing performance under high earth pressure and high water pressure.
上記目的を達成するため、本考案は、カッタホイールと
シールド本体との間にリップシールよりなる複数段のカ
ッタシールを全てのリップを切羽方向に向けて設置し、
その各シール段間にグリースを注入してシール摺動面の
潤滑を行うシールド掘進機のカッタシール装置におい
て、前段カッタシールとして最終段カッタシールより耐
圧性が低いカッタシールを用いると共に、そのシール段
間のグリース注入圧を切羽圧力よりも高い所定値に保持
する手段を備え、かつ、シール最終段にのみ前記前段側
のシール段間のグリース注入圧に耐え得る高圧用カッタ
シールを配設したことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention installs a plurality of stages of cutter seals composed of lip seals between the cutter wheel and the shield body, with all lips facing in the cutting face direction,
In a cutter seal device of a shield machine that injects grease between the seal stages to lubricate the seal sliding surface, a cutter seal with lower pressure resistance than the last stage cutter seal is used as the front stage cutter seal, and the seal stage A means for maintaining the grease injection pressure between the two is higher than the face pressure, and a high-pressure cutter seal that can withstand the grease injection pressure between the seal stages on the preceding stage only at the final stage of the seal. Is characterized by.
カッタシールは、一般にシールを複数段配置し、第1段
シール(切羽に最も近いシール)のシール性能が低下し
た場合、2段目,3段目等の後段シールのシール性能を期
待するという考え方に立って使われている。従来、この
考え方は高圧用カッタシールを用いる場合にも適用さ
れ、複数段のシールの全てに高圧用カッタシールが用い
られていた。Cutter seal generally has multiple seals arranged, and if the sealing performance of the first-stage seal (closest to the face) deteriorates, the sealing performance of the second-stage and third-stage seals is expected. It is used by standing. Conventionally, this idea is also applied to the case of using a high-pressure cutter seal, and the high-pressure cutter seal has been used for all of the plurality of stages of seals.
本考案は、複数段のカッタシールを設けたシールド掘進
機のカッタシール装置において、前段カッタシールとし
て最終段カッタシールより耐圧の低いカッタシールを用
いると共に、そのシール段間のグリース注入圧を切羽土
圧や切羽水圧より高い所定値に保持する手段を備え、最
終段にのみこのグリース注入圧に耐え得る高圧用カッタ
シールを用い、グリース注入圧で前段シールの背圧をた
てることにより、前段シールのシール摺動面圧を低く抑
えるとともに、潤滑状態を良好に保持し、前段には耐圧
の低い一般用カッタシールを用いて高土圧,高水圧に対
抗できるようにしたものである。The present invention is a cutter seal device of a shield machine having a plurality of stages of cutter seals, which uses a cutter seal having a lower pressure resistance than the last stage cutter seal as the front stage cutter seal, and the grease injection pressure between the seal stages Pressure and face water pressure higher than the specified value, a high-pressure cutter seal that can withstand this grease injection pressure is used only in the final stage, and the back pressure of the pre-stage seal is established by the grease injection pressure, thereby pre-sealing The seal sliding surface pressure is kept low, the lubrication state is maintained well, and a general-purpose cutter seal with low withstand pressure is used in the preceding stage so that it can withstand high earth pressure and high water pressure.
以下、本考案の一実施例を第1図および第2図により説
明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第1図,第2図はカッタホイールの外周シールに適用し
た例を示し、第3図,第4図と同一符号は対応する部分
を示している。本例において、カッタホイール2の外周
部に配置したカッタシールの前2段は第5図に示す一般
用カッタシール7であり、最終段にのみ高圧用カッタシ
ール7aが配置されている。各段のカッタシールはそれぞ
れシール押え12によってカッタホイール2側に装着され
る。本例に用いた高圧用カッタシール7aは、第7図に示
すようにリップ厚,リップ間隔を大きくして高土圧,高
水圧下でのリップ同志の接触,シール摺動面圧の高まり
を抑えたものであるが、高圧に耐え得るものであれば、
他の形状のリップシールでもよい。1 and 2 show an example applied to the outer peripheral seal of the cutter wheel, and the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 indicate corresponding parts. In this example, the front two stages of the cutter seal arranged on the outer peripheral portion of the cutter wheel 2 are the general-purpose cutter seals 7 shown in FIG. 5, and the high-pressure cutter seal 7a is arranged only in the final stage. The cutter seals of each stage are attached to the cutter wheel 2 side by the seal retainer 12, respectively. As shown in Fig. 7, the high-pressure cutter seal 7a used in this example has a large lip thickness and a large lip gap to prevent contact between lips under high earth pressure, high water pressure, and increase in seal sliding surface pressure. Although it is suppressed, if it can withstand high pressure,
Lip seals of other shapes may be used.
各段間のグリース溜め室9には、従来と同様に第2図に
示すグリース注入管14、グリースポンプ15、グリースタ
ンク16および分配弁17よりなるグリース注入装置により
グリースを注入するが、グリース注入圧を管理するため
圧力センサ13を設置する。第1図に示すように、圧力セ
ンサ13は、各段間のグリース溜め室9のほか、シールに
働く土圧,水圧を測定するため第1段のシールの前(切
羽側)にも設置する。一般用カッタシールにおいて、シ
ール背面側に注入したグリースがリップを通過し前面に
流出するためには、グリース注入圧として0.5〜1.5kgf/
cm2程度必要である。これに基づき、圧力センサ13で測
定した土圧,水圧よりも1kgf/cm2程度高いグリース注入
圧をシール段間に保持できるように、グリースポンプ15
の回転数を調整し、シールド掘進機の運転中、絶えずシ
ール段間にグリースを注入する。このようにして、グリ
ース注入圧でシール背圧をたてることにより、5kgf/cm2
以上の高土圧,高水圧下においても前段シール7のシー
ル摺動面圧を低く抑え、かつ潤滑状態を良好に保持する
ことができる。この場合、最終段シール7aには切羽土
圧,切羽水圧よりも高い圧力が働くことになるが、最終
段シール7aは高圧用カッタシールであるため、その圧力
に耐え、前段シール7の背圧をたてることが可能であ
る。As in the conventional case, grease is injected into the grease reservoir 9 between the stages by the grease injection device including the grease injection pipe 14, the grease pump 15, the grease tank 16 and the distribution valve 17 shown in FIG. A pressure sensor 13 is installed to manage the pressure. As shown in FIG. 1, the pressure sensor 13 is installed not only in the grease storage chamber 9 between each stage but also in front of the seal of the first stage (on the face side) in order to measure the earth pressure and water pressure acting on the seal. . In general-purpose cutter seals, in order for the grease injected to the back side of the seal to pass through the lip and flow out to the front side, the grease injection pressure should be 0.5 to 1.5 kgf /
It needs about cm 2 . Based on this, the grease pump 15 is installed so that the grease injection pressure, which is about 1 kgf / cm 2 higher than the earth pressure and water pressure measured by the pressure sensor 13, can be maintained between the seal stages.
Adjust the number of revolutions of and continuously inject grease between the seal stages while the shield machine is operating. In this way, 5kgf / cm 2
Even under the above-mentioned high earth pressure and high water pressure, the seal sliding surface pressure of the pre-stage seal 7 can be kept low, and the lubrication state can be maintained well. In this case, a pressure higher than the cutting face earth pressure and the cutting face water pressure acts on the final stage seal 7a, but since the final stage seal 7a is a cutter seal for high pressure, it withstands the pressure and the back pressure of the preceding stage seal 7 is increased. It is possible to set.
本考案によれば、シール最終段にのみ高圧用カッタシー
ルを用い、前段には耐圧の低い一般用カッタシールを用
いて、シール段間のグリース注入圧により高土圧,高水
圧に対抗させる構成としたため、シール取付スペースを
大きく広げることなく、カッタシール全体の耐圧を高め
ることができ、シール取付スペースが制限されている2m
φ程度の小口径シールド機においても、カッタシールの
基本的構造を変えずに高土圧,高水圧下の掘進を可能と
することができる。According to the present invention, a high-pressure cutter seal is used only in the final stage of the seal, and a general-purpose cutter seal with low pressure resistance is used in the previous stage, and the grease injection pressure between the seal stages is used to counter high earth pressure and high water pressure. Therefore, the pressure resistance of the entire cutter seal can be increased without greatly expanding the seal installation space, and the seal installation space is limited to 2 m.
Even in a shield machine with a small diameter of about φ, it is possible to excavate under high earth pressure and high water pressure without changing the basic structure of the cutter seal.
また、各シール段間でグリース注入圧を変えたり、グリ
ース注入手段以外の特別な加圧手段を用いないで、高土
圧,高水圧下で良好なシール性能を発揮できるカッタシ
ール装置を提供することができる。Further, the present invention provides a cutter seal device capable of exhibiting excellent sealing performance under high earth pressure and high water pressure without changing grease injection pressure between seal stages or using special pressurizing means other than grease injecting means. be able to.
第1図は本考案によるカッタシール装置の一実施例の側
断面図、第2図はそのグリース注入部の側断面図、第3
図はシールド掘進機の全体側断面図、第4図は従来のカ
ッタシール装置の側断面図、第5図は一般用カッタシー
ルの側断面図、第6図は一般用カッタシールを高圧下で
用いた状態図、第7図は高圧用カッタシールを高圧下で
用いた状態図である。 1…シールド本体、2…カッタホイール、7…一般用カ
ッタシール、7a…高圧用カッタシール、9…グリース溜
め室、12…シール押え、13…圧力センサ、14…グリース
注入管、15…グリースポンプ、16…グリースタンク。FIG. 1 is a side sectional view of an embodiment of a cutter sealing device according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a grease injection portion thereof, and FIG.
Fig. 4 is a side sectional view of the shield machine, Fig. 4 is a side sectional view of a conventional cutter seal device, Fig. 5 is a side sectional view of a general cutter seal, and Fig. 6 is a general cutter seal under high pressure. FIG. 7 is a state diagram in which the cutter seal for high pressure is used under high pressure. 1 ... Shield body, 2 ... Cutter wheel, 7 ... General cutter seal, 7a ... High pressure cutter seal, 9 ... Grease reservoir, 12 ... Seal retainer, 13 ... Pressure sensor, 14 ... Grease injection pipe, 15 ... Grease pump , 16… Grease tank.
Claims (1)
ップシールよりなる複数段のカッタシールを全てのリッ
プを切羽方向に向けて設置し、そのシール段間にグリー
スを注入してシール摺動面の潤滑を行うシールド掘進機
のカッタシール装置において、前段側カッタシールとし
て最終段カッタシールより耐圧性が低いカッタシールを
用いると共に、そのシール段間のグリース注入圧を切羽
圧力よりも高い所定値に保持する手段を備え、かつ、シ
ール最終段にのみ前記前段側のシール段間のグリース注
入圧に耐え得る高圧用カッタシールを配設したことを特
徴とするシールド掘進機のカッタシール装置。1. A plurality of stages of cutter seals composed of lip seals are installed between a cutter wheel and a shield main body with all lips oriented toward the cutting face, and grease is injected between the seal stages to seal a sliding surface. In a cutter seal device of a shield machine for lubrication, a cutter seal with lower pressure resistance than the last stage cutter seal is used as the front stage side cutter seal, and the grease injection pressure between the seal stages is set to a predetermined value higher than the face pressure. A cutter sealing device for a shield machine, comprising means for holding and a high-pressure cutter seal which can withstand a grease injection pressure between the seal stages on the preceding stage side is provided only in the final stage of the seal.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1988025925U JPH07551Y2 (en) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | Cutter seal device for shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1988025925U JPH07551Y2 (en) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | Cutter seal device for shield machine |
Publications (2)
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| JPH01138993U JPH01138993U (en) | 1989-09-22 |
| JPH07551Y2 true JPH07551Y2 (en) | 1995-01-11 |
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ID=31247088
Family Applications (1)
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