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技術 シールド掘進機のテールシール

出願人 日本シビックコンサルタント株式会社戸田建設株式会社
発明者 加島豊近藤紀夫小泉卓也小林修中山卓人
出願日 2018年4月5日 (2年4ヶ月経過) 出願番号 2018-073069
公開日 2019年10月24日 (9ヶ月経過) 公開番号 2019-183452
状態 未査定
技術分野 トンネルの覆工・支保
主要キーワード 中間内側 外側防 手仕事 内側ブラシ 内側防 外側ブラシ 遮蔽シール バネ鋼板
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年10月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

シールユニット間の突合わせ部を遮蔽シート遮蔽し、突合わせ部に浸入した地下水裏込め材を遮蔽シートで阻止して、機内への浸入を防止する。

解決手段

このテールシールS1は、多数のシールユニット1がテールプレートT1の内周面にテールプレートT1の直径方向に複数の層にして、かつ各層間で千鳥状に配置されて、シールユニット1の各層間に全周に亘って連続的に遮蔽シート3が介設される。

概要

背景

図3に示すように、一般に、シールド掘進機後端部(テール部)には、テールプレートT1の内周面セグメントリングRの外周面との間のクリアランス(環状の隙間)から地山土砂地下水、あるいは、テールボイド充填される裏込め材がテールプレートT1の内部に浸入するのを防止するために、テールシールS2が設けられる。
図4に示すように、テールシールS2は多数のシールユニット51がテールプレートT1の内周面に周方向に連続して配設される。シールユニット51はそれぞれ、鋼繊維からなるブラシ52、ブラシ52の内部に層状に介設される遮蔽シート54、ブラシを外側及び内側から挟持してセグメントリングRの外周面に押し付けるための外側防護板531及び内側防護板532を備え、これらの部材52、531,532、54が基部を断面略コ字形固定金具55(図3参照)により固定して一体的に構成される。このようなブラシ型のシールユニット51は一定の幅を持ち、多数のシールユニット51がテールプレートT1の内周面に周方向に全周に亘って並べられ溶接などにより固定される。なお、シールユニット51の幅Bは、シールド掘進機の大きさにより異なるが、概ね100〜200ミリ程度である。
テールシールS2は、シールド掘進機が発進立坑から発進する前に発進立坑で、あるいは製作工場で取り付けられる。また、シールド掘進機が発進立坑を発進し、その掘進途中でテールシールS2が損傷したときは、テールシールS2の交換が必要であり、この場合、シールド掘進機の後部機内からテールシールS2の交換取付けが行われる。

また、従来より、テールプレートとセグメントリングとの間の止水効果を高めるためのテールシールが提案されており、その一例が特許文献1により開示されている。
図5に示すように、この文献1のテールシールS3は、シールド掘削機の後部のスキンプレートの裏面に、複数のブラシ状パッキン体61をその両側を突合わせて取付けたもので、このテールシールS3では、特に、各ブラシ状パッキン体61の頂部に抑え板631を層着したうえ、各ブラシ状パッキン体61の両側突合せ部を階段状に側方にずらし、隣接するブラシ状パッキン体61の対向する突合わせ部を互いに噛合わせたうえ、スキンプレートの裏面に装着している。
このようにすることで突合わせ部が外方から内方へかけて直線状に連通することがなく、スキンプレートとセグメントとの間から、地下水や土砂が漏洩するのを防止することができる。

概要

各シールユニット間の突合わせ部を遮蔽シートで遮蔽し、突合わせ部に浸入した地下水や裏込め材を遮蔽シートで阻止して、機内への浸入を防止する。このテールシールS1は、多数のシールユニット1がテールプレートT1の内周面にテールプレートT1の直径方向に複数の層にして、かつ各層間で千鳥状に配置されて、シールユニット1の各層間に全周に亘って連続的に遮蔽シート3が介設される。

目的

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種のテールシールにおいて、突合わせ部に地下水や裏込め材が浸入しても、地下水や裏込め材の浸入を突合わせ部で阻止して、シールド掘進機内への浸入を防止すること、を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

シールド掘進機テール部テールプレート内周面に沿って複数のシールユニットが隣接して配列され、前記テールプレートと前記テール部内部で組み立てられるセグメントリング外周面との間のクリアランス遮蔽止水するシールド掘進機のテールシールにおいて、前記各シールユニットは、前記テールプレートの内周面に前記テールプレートの直径方向に複数の層にして、かつ前記各層間で千鳥状に配置されて、前記シールユニットの各層間に全周に亘って連続的に遮蔽シートが介設される、ことを特徴とするシールド掘進機のテールシール。

請求項2

複数のシールユニットがテールプレートの内周面に外側及び内側の2層にして配列され、外側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる外側ブラシと、前記外側ブラシの外側に配置されて前記外側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための外側防護板と、前記外側ブラシの内側に配置されて前記外側ブラシの内側を遮蔽するための外側遮蔽シートとを備え、前記外側ブラシ、前記外側防護板及び前記外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる内側ブラシと、前記内側ブラシの内側に配置されて前記内側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための内側防護板と、前記内側ブラシの外側に配置されて前記内側ブラシの外側を遮蔽するための内側遮蔽シートとを備え、前記内側ブラシ、前記内側防護板及び前記内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、又は外側の層の各シールユニットは、前記外側ブラシと、前記外側防護板と、前記外側遮蔽シートとを備え、前記外側ブラシ、前記外側防護板及び前記外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、前記内側ブラシと、前記内側防護板とを備え、前記内側ブラシ及び前記内側防護板が固定金具により固定されて一体に構成され、又は外側の層の各シールユニットは、前記外側ブラシと、前記外側防護板とを備え、前記外側ブラシ及び前記外側防護板の一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、前記内側ブラシと、前記内側防護板と、前記内側遮蔽シートとを備え、前記内側ブラシ、前記内側防護板及び前記内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成される請求項1に記載のシールド掘進機のテールシール。

請求項3

複数のシールユニットがテールプレートの内周面に外側、中間及び内側の3層以上にして配列され、外側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる外側ブラシと、前記外側ブラシの外側に配置されて前記外側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための外側防護板と、前記外側ブラシの内側に配置されて前記外側ブラシの内側を遮蔽するための外側遮蔽シートとを備え、前記外側ブラシ、前記外側防護板及び前記外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる中間ブラシと、前記中間ブラシの外側に配置されて前記中間ブラシの外側を遮蔽するための中間外側遮蔽シートと、前記中間ブラシの内側に配置されて前記中間ブラシの内側を遮蔽するための中間内側遮蔽シートとを備え、前記中間ブラシ、前記中間外側遮蔽シート及び前記中間内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる内側ブラシと、前記内側ブラシの内側に配置されて前記内側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための内側防護板と、前記内側ブラシの外側に配置されて前記内側ブラシの外側を遮蔽するための内側遮蔽シートとを備え、前記内側ブラシ、前記内側防護板及び前記内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、又は外側の層の各シールユニットは、前記外側ブラシと、前記外側防護板と、前記外側遮蔽シートとを備え、前記外側ブラシ、前記外側防護板及び前記外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットは、前記中間ブラシと、前記中間外側遮蔽シート又は前記中間内側遮蔽シートとを備え、前記中間ブラシ、前記中間外側遮蔽シート又は前記中間内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、前記内側ブラシと、前記内側防護板と、前記内側遮蔽シートとを備え、前記内側ブラシ、前記内側防護板及び前記内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、又は外側の層の各シールユニットは、前記外側ブラシと、前記外側防護板とを備え、前記外側ブラシ及び前記外側防護板の一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットは、前記中間ブラシと、前記中間外側遮蔽シートと、前記中間内側遮蔽シートとを備え、前記中間ブラシ、前記中間外側遮蔽シート及び前記中間内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、前記内側ブラシと、前記内側防護板とを備え、前記内側ブラシ及び前記内側防護板の一端が固定金具により固定されて一体に構成される請求項1に記載のシールド掘進機のテールシール。

技術分野

0001

本発明はシールド掘進機テールシールに関し、特に、テールシールとセグメントリングトンネル覆工体)との間の遮蔽性及び止水性の向上を図るシールド掘進機のテールシールに関する。

背景技術

0002

図3に示すように、一般に、シールド掘進機の後端部(テール部)には、テールプレートT1の内周面とセグメントリングRの外周面との間のクリアランス(環状の隙間)から地山土砂地下水、あるいは、テールボイド充填される裏込め材がテールプレートT1の内部に浸入するのを防止するために、テールシールS2が設けられる。
図4に示すように、テールシールS2は多数のシールユニット51がテールプレートT1の内周面に周方向に連続して配設される。シールユニット51はそれぞれ、鋼繊維からなるブラシ52、ブラシ52の内部に層状に介設される遮蔽シート54、ブラシを外側及び内側から挟持してセグメントリングRの外周面に押し付けるための外側防護板531及び内側防護板532を備え、これらの部材52、531,532、54が基部を断面略コ字形固定金具55(図3参照)により固定して一体的に構成される。このようなブラシ型のシールユニット51は一定の幅を持ち、多数のシールユニット51がテールプレートT1の内周面に周方向に全周に亘って並べられ溶接などにより固定される。なお、シールユニット51の幅Bは、シールド掘進機の大きさにより異なるが、概ね100〜200ミリ程度である。
テールシールS2は、シールド掘進機が発進立坑から発進する前に発進立坑で、あるいは製作工場で取り付けられる。また、シールド掘進機が発進立坑を発進し、その掘進途中でテールシールS2が損傷したときは、テールシールS2の交換が必要であり、この場合、シールド掘進機の後部機内からテールシールS2の交換取付けが行われる。

0003

また、従来より、テールプレートとセグメントリングとの間の止水効果を高めるためのテールシールが提案されており、その一例が特許文献1により開示されている。
図5に示すように、この文献1のテールシールS3は、シールド掘削機の後部のスキンプレートの裏面に、複数のブラシ状パッキン体61をその両側を突合わせて取付けたもので、このテールシールS3では、特に、各ブラシ状パッキン体61の頂部に抑え板631を層着したうえ、各ブラシ状パッキン体61の両側突合せ部を階段状に側方にずらし、隣接するブラシ状パッキン体61の対向する突合わせ部を互いに噛合わせたうえ、スキンプレートの裏面に装着している。
このようにすることで突合わせ部が外方から内方へかけて直線状に連通することがなく、スキンプレートとセグメントとの間から、地下水や土砂が漏洩するのを防止することができる。

先行技術

0004

実開平4−33796号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、図3図4に示す一般的なテールシールでは、次のような問題がある。
(1)各シールユニット51の外側防護板531の幅は、固定金具55の部分では、固定金具55の幅と同一幅であるのに対し、遮蔽部(テールボイドと接する部分、つまり、固定金具55からセグメントリングRの外周面までの間をシールする部分)は、外側防護板531の幅が固定金具55の幅よりも若干幅広で、両側が隣接するシールユニット51の外側防護板531に重なる重なり部になっていて、これらの重なり部が各シールユニット51間の境界面(突合せ部)を塞いでいるが、この重なり部間には間隙があるため、この間隙から地下水や裏込め材が容易に浸入する。
(2)ブラシ52内部に配置された遮蔽シート54がシールユニット51の幅と略同程度であるため、各シールユニット51間に境界面(突合せ部)が形成され、この境界面から地下水や裏込め注入材がテールシール内部のテールシール室内に浸入する。
(3)遮蔽シート54は遮蔽部の区間で若干の重なり部が設けられて、隣接する遮蔽シート54に重ねられることもあるが、この場合、重ねる幅が少ないので、各シールユニット51間の境界面(突合せ部)を完全に遮蔽することはできない。
(4)シールユニット51は、前述のとおり、略L字型の形状であり、内部は針状の鋼繊維が密集し、外側、内側は防護板(通常は薄いバネ鋼板)531、532で覆われており、しかも、外側防護板531の両側は通常隣接する防護板に重ねられるように形成されるので、シールユニット51の境界面で遮蔽シート54の重なり部同士を密着させて重ねる作業は、手仕事でなければできない。ところが、この手仕事は、シールド掘進機の後部機内の狭隘で足場も悪い環境で行われ、密集した針状のブラシ52の中での、非常に狭隘な箇所の細かい難しい作業となり、ブラシ52が手指に刺さる危険があり、多くの時間もかかる。遮蔽シール54の重なり作業は設計通りに実施しにくい実状である。

0006

また、特許文献1のテールシールにおいては、次のような問題がある。このテールシールについては図5図6を参照して説明する。なお、図5図6の断面図はそれぞれ、特許文献1の第2図、第4図に相当するもので、第2図、第4図を正確に再現してある。
(1)この文献1のテールシールS3では、上層パッキン611と下層パッキン612が抑え板631、メッシュ状パッキン62、抑え板632とともに、階段状の箱型端カバー64の内部に層状に配置されており、各端カバー64の両側の突合せ部では、各端カバー64の2枚の突合せ部(階段形状の垂直部分)の厚み分だけメッシュ状パッキン62が配置されていない(図6中、X部参照)。つまり、メッシュ状パッキン62は途切れている。また、各端カバー64の突合わせ部間の水平部分(階段形状の水平部分)も同様に、各端カバー64の2枚の重ね合せ部の厚み部分に上層パッキン611も下層パッキン612も配置されていないので、ブラシ繊維が疎の状態になっていると推定できる。したがって、突合せ部(階段形状の垂直部分)、これに続く水平部分(階段形状の水平部分)、これに続く突合せ部(階段形状の垂直部分)を通じて地下水や裏込め材が通過してしまい、完全には止水することができない。
(2)下層パッキン612のブラシ繊維断面の間隙を通して地下水や裏込め材が浸透し、抑え板632の背面から突合せ部へ流出するおそれもある。
(3)ブラシ状パッキン体61の束は、上層パッキン611と下層パッキン612が抑え板631、メッシュ状パッキン62、抑え板632とともに、箱型の端カバー64の内部に層状に配置されるが、箱型の端カバー64は両側の側板が階段状に形成されているため、複雑な形状であり、上記の各部材を端カバー64に層状に重ねて収め、固定するには、複雑な工程を取らざるを得ない。
(4)このテールシールS3について、ブラシ状パッキン体61をスキンプレートの内周面に配置、固定することを考察すると、次のような不具合がある。
箱型の端カバー64とブラシ状パッキン体61は一定の角度を持って略L字型を呈し、しかも両側に階段状の突合わせ部を有する。このブラシ状パッキン体61をスキンプレートの内周全体に配置、固定する場合、各ブラシ状パッキン体61を順次隣接配置し端カバー64を内周面上に固定していくが、最後のブラシ状パッキン体61を配置、固定するため、端カバー64を両隣の端カバー64の間に挿入していくと、挿入せんとするブラシ状パッキン体61の下層パッキン612と隣の角度の付いたブラシ状パッキン体61の上層パッキン611が衝突することになって、挿入できず、この最後のブラシ状パッキン体61を定位置まで設置することができない。衝突する側の上層パッキン611と下層パッキン612は階段状であり一体であるため、これを挿入するためには、隣のブラシ状パッキン体61と抑え板631(正確に言うと、上層パッキン611と抑え板631)を端カバー64の挿入方向に略一直線上又はそれ以上に曲げて、挿入せんとするブラシ状パッキン体61の端カバー64を定位置に収めなければならない。しかしながらブラシ状パッキン体61及び抑え板631は相当な剛性を有するため、これらを手仕事で曲げることになると、ブラシパッキン体61が針状で手指に刺さるなどの危険もあり、非常に難しい。また、隣接するブラシ状パッキン体61はその隣のブラシ状パッキン体61にその一部が嵌め込まれているので、曲げること自体が難しい。機械を使用するにしても、特にシールド掘進機が掘進途中でテールシールS3を交換するような場合は、シールド掘進機内の狭隘な場所での、危険で、非常に困難な作業とならざるを得ない。

0007

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種のテールシールにおいて、突合わせ部に地下水や裏込め材が浸入しても、地下水や裏込め材の浸入を突合わせ部で阻止して、シールド掘進機内への浸入を防止すること、を目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するために、本発明は、
シールド掘進機のテール部のテールプレートの内周面に沿って複数のシールユニットが隣接して配列され、前記テールプレートと前記テール部内部で組み立てられるセグメントリングの外周面との間のクリアランスを遮蔽、止水するシールド掘進機のテールシールにおいて、
前記各シールユニットは、前記テールプレートの内周面に前記テールプレートの直径方向に複数の層にして、かつ前記各層間で千鳥状に配置されて、
前記シールユニットの各層間に全周に亘って連続的に遮蔽シートが介設される、
ことを要旨とする。
また、このテールシールは次のように具体化される。
(1)複数のシールユニットがテールプレートの内周面に外側及び内側の2層にして配列され、外側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる外側ブラシと、前記外側ブラシの外側に配置されて前記外側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための外側防護板と、前記外側ブラシの内側に配置されて前記外側ブラシの内側を遮蔽するための外側遮蔽シートとを備え、前記外側ブラシ、前記外側防護板及び前記外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる内側ブラシと、前記内側ブラシの内側に配置されて前記内側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための内側防護板と、前記内側ブラシの外側に配置されて前記内側ブラシの外側を遮蔽するための内側遮蔽シートとを備え、前記内側ブラシ、前記内側防護板及び前記内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成される。
また、外側の層の各シールユニットは、前記外側ブラシと、前記外側防護板と、前記外側遮蔽シートとを備え、前記外側ブラシ、前記外側防護板及び前記外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、前記内側ブラシと、前記内側防護板とを備え、前記内側ブラシ及び前記内側防護板が固定金具により固定されて一体に構成されるものとしてもよい。
さらに、外側の層の各シールユニットは、前記外側ブラシと、前記外側防護板とを備え、前記外側ブラシ及び前記外側防護板の一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、前記内側ブラシと、前記内側防護板と、前記内側遮蔽シートとを備え、前記内側ブラシ、前記内側防護板及び前記内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成されるものとしてもよい。
(2)複数のシールユニットがテールプレートの内周面に外側、中間及び内側の3層以上にして配列され、外側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる外側ブラシと、前記外側ブラシの外側に配置されて前記外側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための外側防護板と、前記外側ブラシの内側に配置されて前記外側ブラシの内側を遮蔽するための外側遮蔽シートとを備え、前記外側ブラシ、前記外側防護板及び前記外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる中間ブラシと、前記中間ブラシの外側に配置されて前記中間ブラシの外側を遮蔽するための中間外側遮蔽シートと、前記中間ブラシの内側に配置されて前記中間ブラシの内側を遮蔽するための中間内側遮蔽シートとを備え、前記中間ブラシ、前記中間外側遮蔽シート及び前記中間内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる内側ブラシと、前記内側ブラシの内側に配置されて前記内側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための内側防護板と、前記内側ブラシの外側に配置されて前記内側ブラシの外側を遮蔽するための内側遮蔽シートとを備え、前記内側ブラシ、前記内側防護板及び前記内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成される。
また、外側の層の各シールユニットは、前記外側ブラシと、前記外側防護板と、前記外側遮蔽シートとを備え、前記外側ブラシ、前記外側防護板及び前記外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットは、前記中間ブラシと、前記中間外側遮蔽シート又は前記中間内側遮蔽シートとを備え、前記中間ブラシ、前記中間外側遮蔽シート又は前記中間内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、前記内側ブラシと、前記内側防護板と、前記内側遮蔽シートとを備え、前記内側ブラシ、前記内側防護板及び前記内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成されるものとしてもよい。
さらに、外側の層の各シールユニットは、前記外側ブラシと、前記外側防護板とを備え、前記外側ブラシ及び前記外側防護板の一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットは、前記中間ブラシと、前記中間外側遮蔽シートと、前記中間内側遮蔽シートとを備え、前記中間ブラシ、前記中間外側遮蔽シート及び前記中間内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、前記内側ブラシと、前記内側防護板とを備え、前記内側ブラシ及び前記内側防護板の一端が固定金具により固定されて一体に構成されるものとしてもよい。

発明の効果

0009

本発明のシールド掘進機のテールシールによれば、各シールユニットはテールプレートの内周面にテールプレートの直径方向に複数の層にして、かつ各層間で千鳥状に配置されて、シールユニットの各層間に全周に亘って連続的に遮蔽シートが介設されるので、各シールユニット間の突合わせ部をシールユニットの各層間で遮蔽シートにより遮蔽して、突合わせ部に地下水や裏込め材が浸入しても、地下水や裏込め材の浸入をシールユニットの各層間の遮蔽シートで阻止して、シールド掘進機内への浸入を防止することができる、という本発明独自の格別な効果を奏する。

図面の簡単な説明

0010

本発明の一実施の形態によるシールド掘進機のテールシールを示す部分側面断面図
図1のM−M線断面図
従来のシールド掘進機の一般的なテールシールを示す部分側面断面図
図3のP−P線断面図
従来のまた別のシールド掘進機のテールシールを示す基端側の断面図
同テールシールの先端側の断面図

実施例

0011

次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。
図1及び図2にシールド掘進機のテールシールを示している。
図1図2に示すように、このシールド掘進機のテールシールS1は、シールド掘進機のテール部TのテールプレートT1の内周面に沿って複数のシールユニット1が隣接して配列され、テールプレートT1とテール部T内部で組み立てられるセグメントリングRの外周面との間のクリアランス(環状の隙間)を遮蔽、止水するものであり、このテールシールS1では、特に、各シールユニット1が、テールプレートT1の内周面にテールプレートT1の直径方向に複数の層にして、かつ各層間で千鳥状に配置されて、シールユニット1の各層間に全周に亘って連続的に遮蔽シート3が介設される。

0012

このテールシールS1では、複数のシールユニット1がテールプレートT1の内周面に外側及び内側の2層にして配列され、テールプレートT1の内周面に沿って円環状に隣接配置される複数のシールユニット11(1)からなる外側シールユニット層U1と、この外側シールユニット層U1の内周に沿って円環状に配置される複数のシールユニット21(1)からなる内側シールユニット層U2とから構成され、外側シールユニット層U1と内側シールユニット層U2との間に遮蔽シート3が少なくとも1枚以上設置される。

0013

外側シールユニット層U1の各シールユニット11は、一定の幅を有するブラシ型のシールユニットで、鋼繊維からなる外側ブラシ12と、外側ブラシ12の外側に配置されて外側ブラシ12をセグメントリングRの外周面に押し付けるための外側防護板13と、外側ブラシ12の内側に配置されて外側ブラシ12の内側を遮蔽するための外側遮蔽シート14(3)とを備え、外側から内側に向けて順に外側防護板13、外側ブラシ12、外側遮蔽シート14が層状に重ね合わされて、これらの基端側の一端が断面略コ字形の固定金具4により固定されて一体に構成され、全体として(側面視)略L字形に形成される。
この場合、外側ブラシ12は鋼製線材ワイヤ)が束ねられてブラシ形状に形成され、内部に裏込め材や地盤微粒子土砂などが浸入すると混在し、目詰まりする構造で、一種難透水層をなし、裏込め材などの通過が非常に難しくなっている。また、外側ブラシ12は内部にあらかじめ難透水性充填材シリコンゴムなどが充填されて難透水性の機能を有するものとしてもよい。
外側防護板13はばね板からなる。この外側防護板13は外側ブラシ12毎に外側ブラシ12の外側に設けられて、外側ブラシ12をセグメントリングRの外周面に押し付ける。なお、この外側防護板13もまた、従来と同様に、外側防護板13の幅が、固定金具4の部分では、固定金具4の幅と同一幅であるが、遮蔽部(テールボイドと接する部分、つまり、固定金具4からセグメントリングRの外周面までの間をシールする部分)は、外側防護板14の幅が固定金具4の幅よりも若干幅広で、両側が隣接するシールユニット11の外側防護板14に重なる重なり部になっている。
外側遮蔽シート14には、網目の細かい(メッシュの大きい)金網塩化ビニールシートポリカーボネートシートなどが使用される。これらのシートベントナイト高分子吸水剤を含ませて使用されてもよく、水膨張性ゴムシートが採用されてもよく、これらが併用されてもよい。また、外側遮蔽シート14には高分子材アラミド繊維シート強化プラスチック塗り込んだシート状のもの、高分子吸収剤を配合したシート、水膨張性ゴムシートなども好適である。
このようして外側シールユニット層U1の各シールユニット11は、固定金具4がテールプレートT1の内周面に取付金具を介して溶接などにより固定され、各シールユニット11の外側防護板13は一方の側部が一方の側部側で隣接する外側防護板13の他方の側部上に重ねられ、他方の側部が他方の側部側で隣接する外側防護板13の一方の側部上に重ねられて、各シールユニット11の各外側遮蔽シート14は外側シールユニット層U1と内側シールユニット層U2との間に全周に亘って連続して隙間なく介在されて、テールプレートT1の内周面に沿って相互に隣接して連続的に取り付けられる。

0014

内側シールユニット層U2の各シールユニット21は、一定の幅を有するブラシ型のシールユニットで、鋼繊維からなる内側ブラシ22と、内側ブラシ22の内側に配置されて内側ブラシ22をセグメントリングRの外周面に押し付けるための内側防護板23と、内側ブラシ22の外側に配置されて内側ブラシ22の外側を遮蔽するための内側遮蔽シート24(3)とを備え、外側から内側に向けて順に内側遮蔽シート24、内側ブラシ22、内側防護板23が層状に重ね合わされて、これらの基端側の一端が断面略コ字形の固定金具4により固定されて一体に構成され、全体として(側面視)略L字形に形成される。
この場合、内側ブラシ22、内側防護板23、内側遮蔽シート24はそれぞれ、外側シールユニット層U1の各シールユニット11の外側ブラシ12、外側防護板13、外側遮蔽シート14と同様である。なお、内側防護板23には重なり部は設けられていない。
このようにして内側シールユニット層U2の各シールユニット21は、外側シールユニット層U1の各シールユニット11に対して千鳥状(互い違い)の配列で、各シールユニット21の固定金具4が各シールユニット11の各固定金具4(の内周面)に取付金具を介して溶接などにより固定されて、各シールユニット21の各内側遮蔽シート24が外側シールユニット層U1と内側シールユニット層U2との間に外側遮蔽シート14に積層されて全周に亘って連続して隙間なく介在されて、外側シールユニット層U1の内周面に沿って相互に隣接して連続的に取り付けられる。

0015

また、このテールシールS1では、図1中、K部に示すように、外側シールユニット層U1の各固定金具4の下部端縁部と外側遮蔽シート14の下面と内側シールユニット層U2の固定金具4の上部縁部と内側遮蔽シート24の上面で囲まれる小さな断面の環状の間隙が形成されるため、この間隙に全周に亘って紐状の水膨張性ゴムシールが取り付けられる。また、この水膨張性ゴムシールに代えて、各シールユニット11、21の取付け時に、この間隙にシリコンゴムが充填されてもよい。

0016

かくしてこのテールシールS1では、外側シールユニット層U1の各シールユニット11と内側シールユニット層U2の各シールユニット21が相互に千鳥状の配列で配置され、外側シールユニット層U1の内側面に各外側遮蔽シート14が連続的に設けられ、内側シールユニット層U2の外側面に各内側遮蔽シート24が連続的に設けられて、外側シールユニット層U1と内側シールユニット層U2との間に外側、内側2重の各遮蔽シート14、24が隙間なく介在されるので、地下水や裏込め材が外側シールユニット層U1の各シールユニット11間の突合せ部から浸入しても、地下水や裏込め材はこの突合せ部と外側、内側2重の各遮蔽シート14、24との接点Cで、つまり、この突合せ部の奥、突き当たりで難透水性ないしは不透水性の2重の遮蔽シート14、24により遮蔽され、この接点Cで地下水や裏込め材の浸入が止められる。この遮蔽効果は抜群に良い。また、この場合、裏込め材の圧力によって外側、内側2重の各遮蔽シート14、24が圧縮されるので、不透水性能はさらに高められる。
また、このテールシールS1では、図1中、K部に示したように、外側シールユニット層U1の各固定金具4の下部端縁部と外側遮蔽シート14の下面と内側シールユニット層U2の固定金具4の上部縁部と内側遮蔽シート24の上面で囲まれる小さな断面の環状の間隙が形成されるが、この間隙に全周に亘って紐状の水膨張性ゴムシールが取り付けられ、又はシリコンゴムが充填されるので、この間隙への地下水や裏込め材の浸入も効果的に阻止される。
したがって、地下水や裏込め材が外側シールユニット層U1と内側シールユニット層U2との間への浸入を阻止され、シールド掘進機内へ浸入することがない。

0017

以上説明したように、このシールド掘進機のテールシールS1によれば、各シールユニット1(11、21)はテールプレートT1の内周面にテールプレートT1の直径方向に複数の層、この場合、2層にして、かつ各層間で千鳥状に配置されて、シールユニット1(11、21)の各層間に全周に亘って連続的に外側、内側の2重の各遮蔽シート14、24が介設されるので、各シールユニット1(11、21)間の突合わせ部を各層間で、外側、内側2重の各遮蔽シート14、24により遮蔽して、これらの突合わせ部に地下水や裏込め材が浸入しても、地下水や裏込め注入材の浸入を各層間の2重の遮蔽シート14、24で阻止して、シールド掘進機内への浸入を防止することができる。
また、このテールシールS1は、複数のシールユニット1(11、21)を外側、内側の2層にし、かつ各層間で千鳥組に配置して、一端の固定金具4同士を溶接などで繋ぎ、同時にテールプレートT1及び金具Kに溶接などで固定するようにしただけなので、構造が簡単で、狭隘なシールド掘進機内部での作業も容易であり、取付けが簡潔で、作業の安全性も高く、工期を短くし、コストの上昇を抑えることができる。

0018

なお、この実施の形態では、テールシールS1が外側、内側2層のシールユニット層U1、U2から構成され、外側シールユニット層U1の各シールユニット11は、外側ブラシ12と、外側防護板13と、外側遮蔽シート14(3)とを備え、これらの一端が固定金具4により固定されて一体に構成され、内側シールユニット層U2の各シールユニット21は、内側ブラシ22と、内側防護板23と、内側遮蔽シート24(3)とを備え、これらの一端が固定金具4により固定されて一体に構成されるものとしたが、この場合でも、各シールユニット層U1、U2間に遮蔽シート3は少なくとも1枚あればよいので、外側シールユニット層U1の各シールユニット11は、外側ブラシ12と、外側防護板13と、外側遮蔽シート14とを備え、これらの一端が固定金具4により固定されて一体に構成され、内側シールユニット層U2の各シールユニット21は、内側ブラシ21と、内側防護板22とを備え、これらの一端が固定金具4により固定されて一体に構成されるものとしてもよく、また、外側シールユニット層U1の各シールユニット11が、外側ブラシ12と、外側防護板13とを備え、これらの一端が固定金具4により固定されて一体に構成され、内側シールユニット層U2の各シールユニット21が、内側ブラシ22と、内側防護板23と、内側遮蔽シート24とを備え、これらの一端が固定金具4により固定されて一体に構成されるものとしてもよい。
このようにしても上記実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

0019

また、この実施の形態では、テールシールS1が2層のシールユニット層U1、U2から構成されるものとしたが、このテールシールS1は2層のシールユニット層に限定されるものではなく、3層のシールユニット層でもよく、4層のシールユニット層も可能である。
複数のシールユニットがテールプレートの内周面に外側、中間及び内側の3層以上にして配列される場合、外側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる外側ブラシと、外側ブラシの外側に配置されて外側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための外側防護板と、外側ブラシの内側に配置されて外側ブラシの内側を遮蔽するための外側遮蔽シートとを備え、外側ブラシ、外側防護板及び外側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる中間ブラシと、中間ブラシの外側に配置されて中間ブラシの外側を遮蔽するための中間外側遮蔽シートと、中間ブラシの内側に配置されて中間ブラシの内側を遮蔽するための中間内側遮蔽シートとを備え、中間ブラシ、中間外側遮蔽シート及び中間内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、鋼繊維からなる内側ブラシと、内側ブラシの内側に配置されて内側ブラシをセグメントリングの外周面に押し付けるための内側防護板と、内側ブラシの外側に配置されて内側ブラシの内側を遮蔽するための内側遮蔽シートとを備え、内側ブラシ、内側防護板及び内側遮蔽シートの一端が固定金具により固定されて一体に構成される。
また、この場合でも、3層以上のシールユニット層間に遮蔽シートは少なくとも1枚あればよいので、外側の層の各シールユニットは、外側ブラシと、外側防護板と、外側遮蔽シートとを備え、これらの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットは、中間ブラシと、中間外側遮蔽シート又は中間内側遮蔽シートとを備え、これらの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットは、内側ブラシと、内側防護板と、内側遮蔽シートとを備え、これらの一端が固定金具により固定されて一体に構成されるものとしてもよく、外側の層の各シールユニットが、外側ブラシと、外側防護板とを備え、これらの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、中間の層の各シールユニットが、中間ブラシと、中間外側遮蔽シートと、中間内側遮蔽シートとを備え、これらの一端が固定金具により固定されて一体に構成され、内側の層の各シールユニットが、内側ブラシと、内側防護板とを備え、これらの一端が固定金具により固定されて一体に構成されるものとしてもよい。
このようにしても上記実施の形態と同様の又はそれ以上の作用効果を奏することができる。

0020

S1テールシール
Tテール部
T1テールプレート
Rセグメントリング
K金具
1(11、21)シールユニット
3(14、24)遮蔽シート
4固定金具
U1外側シールユニット層
11 シールユニット
12外側ブラシ
13外側防護板
14外側遮蔽シート
U2内側シールユニット層
21 シールユニット
22内側ブラシ
23内側防護板
24 内側遮蔽シート

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