JP3519060B2 - シールド掘進機用スライドシール装置 - Google Patents
シールド掘進機用スライドシール装置Info
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Description
複胴構造とし、その複胴間にスライド部を設けたシール
ド掘進機用のスライドシール装置に関するものである。
を形成するためにシールド掘進機が用いられているが、
近年、長距離掘進(例えは、掘進長;約10km)が可能
で、しかも高速施工が可能なシールド掘進機の開発が望
まれている。この高速施工を可能とする技術として、セ
グメントの組立とシールド掘進機の掘進を同時に施工す
る同時掘進シールド掘進機がある。
本体を前胴と後胴とに分割した複胴構造とし、これら前
胴と後胴との間に前後にスライドする機構が設けられ
る。そして、後胴でセグメントを組立てながら、前胴を
掘進させることにより、後胴でのセグメント組立と前胴
の掘進を同時に施工できるようにしている。そして、後
胴でのセグメント組立と前胴の掘進が完了すると、後胴
を前胴側へ前進させ、後胴でのセグメント組立と前胴の
掘進を繰り返して高速施工するものである。この前胴と
後胴との間のスライド部には、スライドシールが設けら
れている。
機を示す図面であり、(a) は全体断面図、(b) はD部拡
大断面図である。(a) に示すように、このシールド掘進
機は、シールド本体51を前胴52と後胴53とからな
る複胴構造とし、これら前胴52と後胴53との間に中
折れ部54を設けたものである。この中折れ部54の前
胴52と後胴53との間がスライド部となり、(b) に示
すように、この中折れ部54に中折れシール55が取付
具56で設けられている。この中折れシール55はリッ
プシールであり、前記同時掘進シールド掘進機のスライ
ドシールとしても同様の構造が用いられる。
153082号公報記載の発明がある。この発明は、シ
ールド本体を前後に分割して伸縮させ、その内筒部外周
に生じる環状空洞部に、地山から侵入する土砂等を地山
側に掻き出す駆動式カッターを配置したものである。
た同時掘進シールド掘進機のように、後胴53でのセグ
メント57の組立と同時に前胴52を掘進させる場合、
前胴52と後胴53との間のスライドストロークが大き
く、しかもスライド速度も早く、その上、往復回数が多
いので、前記図5に示すようなリップシールでは、その
スライド部55の摺動面からシール内に土砂が侵入する
場合がある。このように土砂が侵入すると、リップが摩
耗してシール材の耐久性に問題を生じてしまう。また、
スライド速度が早いので、このようなリップシールのみ
では、シール材の早期摩耗を招いてしまう。
公報記載の従来技術では、環状空洞部に侵入する土砂等
を全て掻き出すのは難しく、侵入した土砂等によって摺
動部のシール材が早期摩耗してしまう。
するために、本願発明は、シールド本体を、前胴と後胴
とを有する複胴構造で構成し、該前胴と後胴との間にス
ライド部を設け、該スライド部に、スライド時に前胴と
後胴の間をシールするスライドシールと、前胴の後端で
後胴との間をシールするダストシールとを設け、該スラ
イドシールとダストシールとでシールした前胴と後胴と
の間の間隙に所定圧の流体を供給するように構成してい
る。このようにシールド本体を複胴構造とし、その複胴
構造の前胴と後胴との間のスライド部におけるシール
を、スライドシールとダストシールと、これらの間の間
隙に供給する所定圧の流体で構成することにより、スラ
イドシールへの土砂の侵入やスライド部の後端における
外周段付き部での土砂の圧密や固着を防止してシールの
耐久性を大きく向上させることができ、長距離掘進への
対応や高速施工を可能にしたスライドシール装置を構成
することができる。
らの土圧よりも高い圧力に制御するように構成すれば、
間隙に供給した流体を後端のダストシールから若干外部
に流出するように制御して、土砂等の侵入を効果的に防
止することができる。
ば、供給が容易で安価な水を利用してスライド部のシー
ル性を保つことがことができる。
間隙内を洗浄するように構成すれば、仮に間隙に土砂等
が侵入したとしても、間隙内の洗浄水を排出することに
よりその土砂等をスライド部から排出することができ
る。
環させる洗浄水供給装置を設け、該洗浄水供給装置に洗
浄水ろ過機能を具備させれば、間隙に土砂等が侵入した
場合でも、循環させる洗浄水によって間隙内を洗浄する
と共に、侵入土砂等を回収して排出するようにできる。
ル材と、該シール材の間に設けたスライドメタルで構成
すれば、間隙内に侵入した土砂等によって端部のシール
材が摩耗したとしても、シール材間に設けたスライドメ
タルと複数段のシール材によって長期間シール性を保つ
ことができる。
面に基づいて説明する。図1は本願発明の一実施形態を
示すスライドシール装置の図面であり、(a) は縮小状態
を示す断面図、(b) は伸長状態を示す断面図である。図
2は図1に示すA部拡大断面図、図3は同B部拡大断面
図である。
1は、前胴2と後胴3とからなる複胴構造で形成されて
おり、これら前胴2と後胴3との間にスライド部4が設
けられている。
部5と、このスライドシール部5から後方に延設された
カバー部6とが設けられている。これらスライドシール
部5とカバー部6の外径部がシールド本体1の外径部と
なる。
と、このスライド段部7から前方へ延設されたシール段
部8とが設けられている。図1(a) に示す縮小状態と、
(b)に示す伸長状態との差が、前胴2が掘進する1スト
ローク分のスライド量である。
向きにスライドシール9が設けられている。このスライ
ドシール9には、図2に示すように、3段のシール材1
0を保持する係止部11が形成され、シール材10の基
部に形成された取付部を保持するように構成されてい
る。この係止部11に係止されるシール材10は、先端
のリップ12が半径方向内向きで後胴3側を向くように
設けられている。
は、2段のスライドメタル13がボルト14で固定され
ている。このスライドメタル13によって、係止部11
とシール材10とが、直接、シール段部8と接して荷重
を受けないようにしている。
は、各2段のスクレーパシール15がボルト16で固定
されている。このスクレーパシール15は、前方と後方
にリップが向くようにスライドシール9の前後に取付け
られており、前記シール材10の摺動面である後胴3の
シール段部8に付着する塵埃や大きな土砂等を除去する
ように設けられている。
砂が侵入するのを防止するダストシール17が設けられ
ている。このダストシール17は、図3に示すように、
カバー部6の後端に、リング状の2段のシール材18と
リング状の板バネ19とが、ボルト21で固定した押え
具20によって取付けられている。この板バネ19は、
常に所定圧でスライド段部7と接するように設けられて
いる。
は、前記前胴2に設けられたダストシール17が接して
シール機能を発揮できるような径で形成されている。ま
た、その前部のシール段部8は、前記スライドシール9
のスライドメタル13が接した状態で、シール材10が
所定量撓んで接することによりシール機能を発揮できる
ような径で形成されている。
図1(a) に示す状態で、スライドシール9とダストシー
ル17との間に形成される環状の間隙22に向けて、シ
ールド本体1内と連通する流体供給孔23と流体排出孔
24とが設けられている。これらの流体供給孔23と流
体排出孔24は、シール段部8に設けられており、図の
位置と、周方向にずれた位置に複数個が設けられてい
る。この実施形態では、流体として洗浄水を用いてお
り、流体供給孔23から間隙22に向けて洗浄水25
(流体)を供給し、流体排出孔24から間隙22内の洗
浄水25を排出するように構成されている。
孔24から排出する洗浄水の圧力は、洗浄水供給装置2
6によって制御されており、地山28側のほぼ土圧か土
圧よりも若干高めの圧力に制御されている。この洗浄水
25の圧力を土圧よりも若干高めに設定することによ
り、供給された洗浄水25は、前胴2の後端に設けられ
たダストシール17から若干量が地山28側へ流出する
こととなり、このようにすれば、地山28から間隙22
に土砂等が侵入するのを効果的に防止することができ
る。
26によって洗浄水25を循環させるように構成してお
り、流体供給孔23から供給して流体排出孔24から排
出した洗浄水25を洗浄水供給装置26内でろ過し、再
度洗浄水25として流体供給孔23から供給している。
このように洗浄水25を循環させれば、流体供給孔23
から供給して地山側へ流出した分の洗浄水25を補給す
るだけでよいので、常に供給する場合に比べて洗浄水量
を抑えることができる。
の容積に対して迅速に供給量の調整と圧力制御ができる
流体として洗浄水を用いているが、この流体は他の流体
であってもよく、例えば、グリス等の油系流体を用いて
もよい。
けたシールド掘進機の断面図である。図示するように、
前記スライドシール装置27を設けるシールド掘進機3
0は、シールド本体1が前胴2と後胴3とを有する複胴
構造となっている。
カッターヘッド31を旋回させる駆動モータ32とが設
けられている。また、この前胴2と後胴3との間には、
後胴3に反力を取って前胴2のみを掘進させるスライド
ジャッキ33が設けられている。
てるエレクター34と、組立てたセグメント36に反力
を取って後胴3を前進させるシールドジャッキ35が設
けられている。
との間に上述したスライド部4が設けられており、この
スライド部4に前記スライドシール装置27が設けられ
ている。このスライドシール装置27が縮小した状態で
は、前胴2の外径がシールド掘進機30の外径を形成し
ている。
置27によれば、後胴3に設けられたエレクタ34によ
ってセグメント36を組立ながら、前胴2を掘進させて
スライド部4を伸長させる同時施工時に、スライドシー
ル9とダストシール17とによって区切られた間隙22
内に供給されている洗浄水25の圧力によって地山28
側からこの間隙22内に土砂等が侵入するのを効果的に
防止することができる。
完了し、後胴3を前胴2側へ移動させることによってス
ライド部4を縮小させる時にも、スライドシール9とダ
ストシール17とによって区切られた間隙22内に供給
されている洗浄水25の圧力によって地山28側からこ
の間隙22内に土砂等が侵入するのを効果的に防止する
ことができる。
等の侵入を効果的に防止して、シール材10の耐久性を
安定させることができるので、長距離掘進を高速施工す
ることが可能なシールド掘進機30を構成することがで
きる。
としても、この間隙22内の洗浄水25は、流体供給孔
23から供給して流体排出孔24から排出しているの
で、この排出する洗浄水25と共に間隙22から排出さ
れてスライドシール9のシール材10を摩耗させること
がないようにできる。
材10の間に2段のスライドメタル13を設けた構成と
しているので、仮にダストシール17側のシール材18
が侵入土砂等によって摩耗したとしても、スライドシー
ル9に設けられた複数のシール材10とスライドメタル
13によって土砂等の侵入が防止される。従って、この
ようなシール材10とスライドメタル13の配置によっ
ても効果的な土砂等の侵入を防止してシール材10の安
定した耐久性を保つことができる。
に、内向きのスライドシール9とダストシール17を設
けているが、後胴3側から外向きにスライドシールとダ
ストシールを設けるように構成してもよく、スライドシ
ール9とダストシール17の配置は上述した実施の形態
に限定されるものではない。
材10を設けたスライドシール装置27を例に説明した
が、シール材10の段数は上述した実施形態に限定され
るものではない。また、シール材10の間に配置したス
ライドメタル13も上述した実施形態に限定されるもの
ではない。
あり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更
は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。
実施され、以下に記載するような効果を奏する。
ール部への土砂の侵入やスライド部における外周段付き
部での土砂の圧密や固着を防止してシールの耐久性を大
きく向上させることができるので、長距離掘進への対応
や高速施工を可能にしたスライドシール装置を構成する
ことが可能となる。
置の図面であり、(a) は縮小状態を示す断面図、(b) は
伸長状態を示す断面図である。
ド掘進機の断面図である。
機の図面であり、(a) は全体断面図、(b) はD部拡大断
面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 シールド本体を、前胴と後胴とを有する
複胴構造で構成し、該前胴と後胴との間にスライド部を
設け、該スライド部に、スライド時に前胴と後胴の間を
シールするスライドシールと、前胴の後端で後胴との間
をシールするダストシールとを設け、該スライドシール
とダストシールとでシールした前胴と後胴との間の間隙
に所定圧の流体を供給するように構成したシールド掘進
機用スライドシール装置。 - 【請求項2】 間隙に供給する流体の圧力を、地山から
の土圧よりも高い圧力に制御するように構成したことを
特徴とする請求項1記載のシールド掘進機用スライドシ
ール装置。 - 【請求項3】 間隙に供給する流体を洗浄水としたこと
を特徴とする請求項1又は請求項2記載のシールド掘進
機用スライドシール装置。 - 【請求項4】 間隙に供給した洗浄水を排出して間隙内
を洗浄するように構成したことを特徴とする請求項3記
載のシールド掘進機用スライドシール装置。 - 【請求項5】 間隙に供給する洗浄水を排出して循環さ
せる洗浄水供給装置を設け、該洗浄水供給装置に洗浄水
ろ過機能を具備させたことを特徴とする請求項4記載の
シールド掘進機用スライドシール装置。 - 【請求項6】 スライドシールを、複数段のシール材
と、該シール材の間に設けたスライドメタルで構成した
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の
シールド掘進機用スライドシール装置。
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