JPH0791947B2 - シールド掘進機のテールシール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シールド掘進機において、シールド本体のテ
ールスキンプレートとセグメントの間から土砂や裏込め
材が機内に侵入することを防止するためのテールシール
に関する。

〔従来の技術〕

シールド掘進機のテールシールは、通常第６図〜第８図
に示すように、テールシール材４と内側保護板５および
外側保護板６のそれぞれの基端部を所定幅寸法法Ｘのテ
ールシール取付金物３の内側板3aと外側板3bで挟持し、
リベット締めなどに一体化したものを構成単位として、
シールド本体のテールスキンプレート１の内側に円周方
向に順次連接するように取り付けられる。

テールシール材４としては、ブラシ状または板状のもの
が使用され、このテールシール材４がセグメント２の外
周面に密着してシールド機能を発揮する。

内側保護板５、外側保護板６ともにばね鋼製で、テール
シール取付金物３に挟持された部分（基端部）の幅はＸ
寸法であるが、テールシール取付金物３より外れた所か
ら幅が広くなり、先端付近ではＹ寸法となっている。そ
して、幅方向に延びた部分が隣り同士で重なり合い、テ
ールシール材４を保護するとともに、そのシール機能を
助ける。それぞれの保護板5,6の先端部は直線状に形成
されており、内側保護板５は、その直線状に形成された
先端部７（第８図参照）でセグメント２の外周面に接す
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来使用されていたテールシールは、内側保護板５のセ
グメントの外周面に接する先端部７が直線状であるた
め、下記のような不具合が生じる。

（１）通常の円形シールド用セグメント（第11図）やま
ゆ形断面を持つ２連シールド用セグメント（第12図）の
両側円形部2a,2bでは、テールシールの内側保護板５の
先端部７は第９図に示すようにセグメント２の外周の円
弧に外接する状態となり、２連シールド用セグメント
（第12図）の両側円形部2a,2bをつなぐ逆円弧部2c,2dで
は、テールシールの内側保護板５の先端部７は第10図に
示すようにセグメント２の外周の円弧に内接する状態と
なる。そのいずれの場合にも、内側保護板５の先端部７
がセグメント外周面になじみにくいことから、セグメン
ト外周面との間にすきまが生じるとともに、隣り同士の
内側保護板５の重なり合った部分が密着しにくく、土砂
や裏込め材の浸透圧に対抗するのに十分なシール機能を
発揮できない。

（２）第９図のように内側保護板５の先端部７がセグメ
ント外周の円弧に外接する場合には、テールシール材４
の緊締力によるセグメント外周面に接する先端部７が曲
げ力を受けるため、先端部７の中央付近に応力が集中し
て割れを生じたり、先端部７のはね上った角の部分イで
テールシール材４を傷付けやすい。また、第10図のよう
に内側保護板５の先端部７がセグメント外周の円弧に内
接する場合には、先端部７の角の部分ロがセグメント外
周面に引っかかり、相互の損傷が生じやすくなる。

本発明は上記の点にかんがみ、テールシールの内側保護
板の先端部をセグメント外周面になじみやすい形状とす
ることにより、内側保護板のセグメント間および隣り同
士の内側保護板の間のすきまをできるだけ小さくしてシ
ール機能の向上を図るとともに、内側保護板とテールシ
ール材および内側保護板とセグメントの相互の損傷を防
止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために請求項１記載のシールド掘進
機のテールシールは、セグメント外周の円弧に外接する
内側保護板の先端部をセグメント外周面に沿うように凹
状の略円弧形状としたことを特徴とする。

同様の目的で請求項２記載のシールド掘進機のテールシ
ールは、セグメント外周の円弧に内接する内側保護板の
先端部をセグメント外周面に沿うように凸状の略円弧形
状としたことを特徴とする。

請求項３記載のシールド掘進機のテールシールは、凸状
の略円弧形状とした内側保護板の先端部の中央に割溝を
設けたことを特徴とする。

〔作用〕

テールシールの内側保護板の先端部がセグメント外周の
円弧に斜めに外接する場合、内側保護板を含む平面によ
るセグメント外周面の切り口は楕円形となる。したがっ
て、内側保護板の先端部をこの切り口形状に対応するよ
うな略円弧形状（内側保護板の基端部から見て凹状）と
することにより、内側保護板の先端部はセグメント外周
面に良くなじみ、その間のすきまを極力小さくできると
ともに隣り同士の内側保護板の重なり合った部分も密着
しやすくなり、また内側保護板の先端部の角の部分がは
ね上がってテールシール材を傷付けたり、内側保護板の
先端部中央に応力が集中することもなくなる。

内側保護板の先端部がセグメント外周の円弧に斜めに内
接する場合には、内側保護板を含む平面によるセグメン
ト外周面の切り口は上記と逆向きの楕円形になるから、
内側保護板の先端部をこの切り口形状に対応するような
略円弧形状（内側保護板の基端部側から見て凸状）とす
ることにより、内側保護板の先端部はセグメント外周面
に良くなじみ、その間のすきまを極力小さくできるとと
もに、隣り同士の内側保護板の重なり合った部分も密着
しやすくなり、また内側保護板の先端部の角の部分がセ
グメント外周面に引っかかって相互に損傷することもな
くなる。この場合、内側保護板の先端部中央に割溝を設
けておくと、内側保護板の先端部がセグメント外周面に
一層なじみやすくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第７図により説明す
る。

本発明のテールシールは、第６図および第７図に示すよ
うに、テールシール材（図示例では鋼製ブラシ）４とば
ね鋼製の内側保護板５および外側保護板６のそれぞれの
基端部を所定幅寸法Ｘのテールシール取付金物３の内側
板3aと外側板3bで挟持し、リベット締めなどにより一体
化したものを構成単位として、シールド本体のテールシ
ールスキンプレート１の内側に円周方向に順次連接する
ように取り付けられる点では従来のテールシールと同一
である。

以下の説明では、内側保護板５のうち、通常の円形シー
ルド用セグメント（第11図）やまゆ形断面を持つ２連シ
ールド用セグメント（第12図）の両側円形部2a,2bのよ
うに、内側保護板の先端部がセグメント外周の円弧に外
接する箇所に使用されるものを外接用保護板5aと呼称
し、２連シールド用セグメント（第12図）の両側円形部
2a,2bをつなぐ逆円弧部2c,2dのように、内側保護板の先
端部がセグメント外周の円弧に内接する箇所に使用され
るものを内接用保護板5bと呼称する。

第１図は外接用保護板5aの展開平面図、第２図は外接用
保護板5aとセグメント外周面の接触状態をトンネル軸線
方向から見た図で、両図に示すように外接用保護板5aの
セグメント外周の円弧に外接する先端部7aは基端部側か
ら見て凹状の略円弧形状とし、テールスキンプレート１
とセグメント２の間に所定のテールクリアランスが確保
されている状態で、先端部7aがセグメント外周面に沿う
ようにする。こうすることにより、テールクリアランス
が多少変化しても、第８図のように先端部７を直線状と
した場合に比べ、先端部7aとセグメント外周面とのすき
まを小さく保つことができ、また隣り同士の保護板5aの
重なり合った部分も密着しやすくなる。さらに、先端部
7aの角の部分がはね上がってテールシール材４を傷付け
たり、先端部7aがテールシール材４から曲げ力を受けて
中央付近に応力が集中し、割れを生じることもなくな
る。なお、保護板5aの相互の損傷およびテールシール材
４の損傷を防止するため、保護板5aの角の部分には図示
のように丸味を付けておくとよい。

第３図は内接用保護板5bの展開平面図、第４図は内接用
保護板5bとセグメント外周面の接触状態をトンネル軸線
方向から見た図で、両図に示すように内接用保護板5bの
セグメント外周の円弧に内接する先端部7bは基端部側か
ら見て凸状の略円弧状とし、テールスキンプレート１と
セグメント２の間に所定のテールクリアランスが確保さ
れている状態で、先端部7bがセグメント外周面に沿うよ
うにする。こうすることにより、外接用保護板5aと同様
に、テールクリアランスが多少変化しても、第８図のよ
うに先端部７を直線状とした場合に比べ、先端部7bとセ
グメント外周面とのすきまを小さく保つことができ、ま
た隣り同士の保護板5bの重なり合った部分も密着しやす
くなる。２連シールド用セグメント（第12図）逆円弧部
2c,2bは両側円形部2a,2bよりも曲率半径が小さいので、
この部分のシール効果を高める上で特に効果的である。
さらに、先端部7bを凸状の円弧形状とすることによっ
て、先端部7bの角の部分がセグメント外周面に引っかか
り、相互の損傷を生じることも防止できる。この場合
も、保護板5bの角の部分には図示のように丸味を付けて
おくとよい。

第５図は割溝付き内接保護板5bの展開平面図で、同図に
示すように凸状の略円弧形状とした保護板先端部7bの中
央に割溝（スリット）８を設けることにより、先端部7b
に弾力性を持たせてセグメント外周面に一層なじみやす
くすることができるとともに、応力集中による割れを防
止するためにも有効である。

〔発明の効果〕

本発明の効果を要約すれば、次の通りである。

（ｉ）外接用保護板、内接用保護板ともに、従来形保護
板に比べ保護板先端部がセグメント外周面になじみやす
いこと、隣り同士の保護板の重なり合った部分が密着し
やすいことから、シール機能の向上が期待できる。

（ii）外接用保護板にあっては、従来のように保護板の
はね上がった角の部分でテールシール材を傷付けること
を防止できるとともに、保護板先端部の応力集中を軽減
できる。

（iii）内接用保護板にあっては、従来のように保護板
先端部の角の部分がセグメント外周面に引っかかって相
互に損傷することを防止できる。

（iv）割溝付き内接用保護板は、保護板先端部のセグメ
ント外周面とのなじみが一層良くなり、先端部の応力集
中防止にも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるテールシールの外接用保護板の展
開平面図、第２図は外接用保護板とセグメントの接触状
態をトンネル軸線方向から見た図、第３図は本発明によ
るテールシールの内接用保護板の展開平面図、第４図は
内接用保護板とセグメントの接触状態をトンネル軸線方
向から見た図、第５図は本発明によるテールシールの割
溝付き内接用保護板の展開平面図、第６図はテールシー
ルの取付状態を示す側断面図、第７図はテールシールの
シール状態を示す側断面図、第８図は従来形保護板の展
開平面図、第９図、第10図は従来形保護板とセグメント
の接触状態をトンネル軸線方向から見た図、第11図は円
形シールド用セグメントの組立図、第12図は２連シール
ド用セグメントの組立図である。 １…テールスキンプレート、２…セグメント、３…テー
ルシール取付金物、４…テールシール材、５…内側保護
板、5a…外接用保護板、5b…内接用保護板、６…外側用
保護板、７…従来形保護板の直線状先端部、7a…外接用
保護板の円弧状先端部、7b…内接用保護板の円弧状先端
部、８…割溝。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テールシール材と内側保護板および外側保
   護板のそれぞれの基端部を所定幅寸法のテールシール取
   付金物で挟持し一体化したものを構成単位として、シー
   ルド本体のテールスキンプレートの内側に円周方向に順
   次連接するように取り付けてなるシールド掘進機のテー
   ルシールにおいて、セグメント外周の円弧に外接する前
   記内側保護板の先端部をセグメントが外周面に沿うよう
   に凹状の略円弧形状としたことを特徴とするシールド掘
   進機のテールシール。
2. 【請求項２】テールシール材と内側保護板および外側保
   護板のそれぞれの基端部を所定幅寸法のテールシール取
   付金物で挟持し一体化したものを構成単位として、シー
   ルド本体のテールスキンプレートの内側に円周方向に順
   次連接するように取り付けてなるシールド掘進機のテー
   ルシールにおいて、セグメント外周の円弧に内接する前
   記内側保護板の先端部をセグメント外周面に沿うように
   凸状の略円弧形状としたことを特徴とするシールド掘進
   機のテールシール。
3. 【請求項３】前記内側保護板の先端部中央に割溝を設け
   たことを特徴とする請求項２記載のシールド掘進機のテ
   ールシール材。