JPH07551Y2 - シールド掘進機のカッタシール装置 - Google Patents
シールド掘進機のカッタシール装置Info
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- cutter
- pressure
- stages
- grease
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 16
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【請求項１】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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988025925U JPH07551Y2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | シールド掘進機のカッタシール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988025925U JPH07551Y2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | シールド掘進機のカッタシール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01138993U JPH01138993U (ja) | 1989-09-22 |
| JPH07551Y2 true JPH07551Y2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=31247088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988025925U Expired - Lifetime JPH07551Y2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | シールド掘進機のカッタシール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07551Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7391760B2 (ja) * | 2020-05-13 | 2023-12-05 | 地中空間開発株式会社 | トンネル掘削機およびその運転方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117106Y2 (ja) * | 1979-06-18 | 1986-05-26 | ||
| JPS60148996A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-06 | 日立建機株式会社 | 大口径回転掘削機におけるシ−ル装置 |
-
1988
- 1988-03-01 JP JP1988025925U patent/JPH07551Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01138993U (ja) | 1989-09-22 |
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