(57)【要約】【課題】シールド掘進機の立坑からの発進時にエントランスパッキンを傷める虞が無く、掘進機本体の前進に応じてセグメントの充填穴にホースを繋ぎ替える必要がないシールド掘進機のテールシール充填装置を提供する。【解決手段】前段テールシール９ａと中段テールシール９ｂとを連結する連結部材１８と、連結部材１８に設けられ、一端に前段テールシール９ａの前方に開口された入口１９ａを有し他端に中段テールシール９ｂの後方に開口された出口１９ｂを有する充填材用管１９と、充填材用管１９の入口１９ａに繋げてシールドフレーム２の板厚内に設けられた充填材用通路２０とを備え、充填材用通路２０及び充填材用管１９により、中段テールシール９ｂと後段テールシール９ｃとの間の空間１０ｙに充填材を充填する。【選択図】図１
2010077597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のシールドフレームのテール部にそのシールドフレームよりも板厚を薄く形成されたテールフレームと、該テールフレームの内周面に軸方向に間隔を隔てて複数列配設され、夫々、既設セグメントの外周面に接触するテールシールとを有し、各テールシールと上記テールフレームの内周面と上記既設セグメントの外周面とで区画された空間に充填材を充填するシールド掘進機のテールシール充填装置であって、
前列のテールシールとそれより後列のテールシールとを連結する連結部材と、該連結部材に備えられ、一端に前列のテールシールの前方に開口された入口を有し他端に後列のテールシールの後方に開口された出口を有する充填材用管と、該充填材用管の入口に繋げて上記シールドフレームの板厚内に設けられた充填材用通路とを備えたことを特徴とするシールド掘進機のテールシール充填装置。
【請求項２】
上記連結部材が、上記テールフレームの内周面に装着される板体からなり、
該板体が、上記テールフレームの軸方向に沿った溝を有し、
該溝に、上記充填材用管が装着された請求項１に記載のシールド掘進機のテールシール充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テールフレームの内周面に取り付けられた複数列のテールシール同士の間に、充填材を充填するシールド掘進機のテールシール充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８はシールド掘進機の側断面図である。
【０００３】
シールド掘進機１は、筒状に形成されたシールドフレーム２を有する掘進機本体３を備え、掘進機本体３は、シールドフレーム２内を前後に仕切る隔壁４と、隔壁４に回転可能に設けられ駆動装置（図示せず）によって回転駆動されるカッタ５と、シールドフレーム２内にてセグメント６をリング状に組み立てるエレクタ（図示せず）と、シールドフレーム２の内周面に複数設けられ既設のセグメント６に反力を取って掘進機本体３を前進させるシールドジャッキ７とを有している。
【０００４】
シールドフレーム２のテール部には、筒状のテールフレーム８が備えられており、テールフレーム８の内周面には、既設セグメント６とテールフレーム８との間を止水するテールシール９が、軸方向に間隔を隔てて複数列（図８では３列）配設されている。各テールシール９ａ、９ｂ、９ｃの間の、テールフレーム８の内周面と既設セグメント６の外周面とで区画された空間１０ｘ、１０ｙには、止水効果を高めるため充填材が充填される。
【０００５】
従来、充填材の充填は、次のようにして行っていた（特許文献１〜３参照）。
【０００６】
（１）シールドフレーム２及びテールフレーム８の外周面に充填管１１を配設し、この充填管１１を介して上記各空間１０ｘ、１０ｙに充填材を充填する。充填管１１は、シールドフレーム２の内外周面を貫通する充填材注入部１１ａと、テールフレーム８の内外周面を貫通する充填材排出部１１ｂとを有する。（２）セグメント６にその内外周面を貫通する充填穴１２を設け、この充填穴１２を介して上記各空間１０ｘ、１０ｙに充填材を充填する。（３）上記（１）及び（２）を併用する。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１７３５８６号公報
【特許文献２】特開平６−２２９１９７号公報
【特許文献３】特開平８−３３３９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記（１）の手法では、シールドフレーム２の外周面に充填管１１が突出するため、その充填管１１が、シールド掘進機１が立坑から発進する際に立坑の発進口に設けられたエントランスパッキンと干渉し、エントランスパッキンを傷める可能性がある。
【０００９】
上記（２）の手法では、掘進機本体３の前進に応じて上記空間１０ｘ、１０ｙを区画するセグメント６が後方にずれるため、充填材のホースを次のセグメント６の充填穴１２に繋ぎ替える必要があり、手間がかかる。特に大口径のシールド掘進機では、トンネル内の高い位置に組み込まれたセグメント６の充填穴１２にホースを繋ぎ込む作業が困難であった。また、充填穴１２を塞ぐ処置も必要となる。
【００１０】
上記（３）の手法では、上述した双方の問題が生じる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、シールド掘進機の立坑からの発進時にエントランスパッキンを傷める虞が無く、掘進機本体の前進に応じてセグメントの充填穴にホースを繋ぎ替える必要がないシールド掘進機のテールシール充填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、筒状のシールドフレームのテール部にそのシールドフレームよりも板厚を薄く形成されたテールフレームと、該テールフレームの内周面に軸方向に間隔を隔てて複数列配設され、夫々、既設セグメントの外周面に接触するテールシールとを有し、各テールシールと上記テールフレームの内周面と上記既設セグメントの外周面とで区画された空間に充填材を充填するシールド掘進機のテールシール充填装置であって、前列のテールシールとそれより後列のテールシールとを連結する連結部材と、該連結部材に備えられ、一端に前列のテールシールの前方に開口された入口を有し他端に後列のテールシールの後方に開口された出口を有する充填材用管と、該充填材用管の入口に繋げて上記シールドフレームの板厚内に設けられた充填材用通路とを備えたものである。
【００１３】
上記連結部材が、上記テールフレームの内周面に装着される板体からなり、該板体が、上記テールフレームの軸方向に沿った溝を有し、該溝に、上記充填材用管が装着されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るシールド掘進機のテールシール充填装置によれば、シールド掘進機の立坑からの発進時にエントランスパッキンを傷める虞が無く、掘進機本体の前進に応じてセグメントの充填穴にホースを繋ぎ替える必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るシールド掘進機のテールシール充填装置の要部を示す側断面図である。
【００１７】
このシールド掘進機は、前述した図８に示すシールド掘進機１の充填管１１及び充填穴１２を除き、基本的には図８のシールド掘進機１と同様の形態を有する。すなわち、シールドフレーム２のテール部には、シールドフレーム２よりも薄い筒状のテールフレーム８が備えられ、テールフレーム８の内周面には、軸方向に間隔を隔てて複数列（本実施形態では３列）のテールシール９が配設されている。テールシール９は、前段テールシール９ａと中段テールシール９ｂと後段テールシール９ｃとから成る。
【００１８】
各段のテールシール９ａ、９ｂ、９ｃは、バネ板１３で挟まれたブラシ１４から主に構成され、テールフレーム８の周方向に連続して配設されていて、先端が既設セグメント６の外周面に接触し、バネ板１３及びブラシ１４が撓むようになっている。ブラシ１４の根本部分及びその部分のバネ板１３は、断面コ字状又はＵ字状の保持金具１５に挟まれ、リベットやボルトナット等の締結具１６で固定されている。保持金具１５は、溶接等によりテールフレーム８の内周面に固定されている。
【００１９】
テールフレーム８の内周面には、保持金具１５に隣接して、保持金具１５の厚さ（トンネル径方向の寸法）よりも直径が大きい丸棒１７が、テールフレーム８の内周面に沿って溶接等により装着されている。丸棒１７は、セグメント６が保持金具１５に接触する前に丸棒１７に接触することで、保持金具１５及びテールシール９の根本部分がセグメント６に押し潰されて損傷することを防止するものである。
【００２０】
図２は、図１のII−II線矢示図であり、前段テールシール９ａ及び中段テールシール９ｂの１ユニットを示す。
【００２１】
図中、１３はバネ板、１４はブラシ、１６はリベットやボルトナット等の締結具であり、これらから構成されるユニットＵがテールフレーム８の周方向（図２の上下方向）に密接して並設され、リング状のテールシール９ａ、９ｂ、（９ｃも同様）が構成される。詳しくは、周方向に隣り合うユニットＵのバネ板１３の端部同士が接触され、周方向に隣り合うユニットＵのブラシ１４同士が重なり合って、リング状のテールシール９ａ、９ｂ、９ｃが構成される。
【００２２】
前段テールシール９ａのユニットＵとその後方の中段テールシール９ｂのユニットＵとは、連結部材１８によって連結されている。連結部材１８は、テールフレーム８の内周面に溶接等によって装着される板体１８ａからなる。板体１８ａの内周面には、一端に前段テールシール９ａの前方に開口された入口１９ａを有し、他端に中段テールシール９ｂの後方に開口された出口１９ｂを有する充填材用管１９が取り付けられている。
【００２３】
図３は図１のIII−III線断面図、図４は図１のIV−IV線断面図、図５は図１のＶ−Ｖ線断面図、図６は図１のVI−VI線断面図である。
【００２４】
連結部材１８を成す板体１８ａの内周面の幅方向中央には、テールフレーム８の軸方向に沿って溝１８ｂが形成され、この溝１８ｂに、断面矩形の充填材用管１９が溶接等により取り付けられている。
【００２５】
この板体１８ａは、前段及び中段テールシール９ａ及び９ｂの保持金具１５の一部をも兼ねる。
【００２６】
すなわち、板体１８ａは、図２に示すようにバネ板１３の板幅と同様の板幅を有し、図１に示すように前段テールシール９ａの前端から中段テールシール９ｂの屈曲部の後方まで延出されており、かかる板体１８ａの前部と後部とには、断面Ｌ字形の金具１５ａ、１５ｂが溶接等により夫々取り付けられている。
【００２７】
そして、前部の金具１５ａと板体１８ａとの間には、前段テールシール９ａのブラシ１４、バネ板１３が挟持され、後部の金具１５ｂと板体１８ａとの間には、中段テールシール９ｂのブラシ１４、バネ板１３が挟持され、夫々、リベットやボルトナット等の締結具１６で固定されている。各金具１５ａ、１５ｂの垂直部には、充填材用管１９が挿通される矩形の切欠１５ｘが形成されている。
【００２８】
図１、図５に示すように、充填材用管１９の入口１９ａは、テールフレーム８の径方向内方に傾いた傾斜部１９ｘを介して拡大されており、図６に示すシールドフレーム２の板厚内に設けられた充填材用通路２０と連通されている。充填材用通路２０は、シールドフレーム２の内周面に軸方向に沿って形成された溝２０ａと、溝２０ａを覆う蓋２０ｂとから構成されている。
【００２９】
充填材用通路２０の先端は、図示はしないが、シールドフレーム２の内周面に開口されており、その開口には、充填材供給管が接続されている。充填材供給管には、充填材を圧送するポンプ等が接続されている。ポンプを作動させると、充填材用通路２０及び充填材用管１９を介して、中段テールシール９ｂと後段テールシール９ｃとテールフレーム８の内周面と既設セグメント６の外周面とで区画された空間１０ｙに、充填材が充填される。
【００３０】
上述した連結部材１８を成す板体１８ａ、充填材用管１９及び充填材用通路２０は、テールフレーム８の周方向に間隔を隔てて複数（本実施形態では６個）配設されている。
【００３１】
図７は、前段テールシール９ａと中段テールシール９ｂとテールフレーム８の内周面と既設セグメント６の外周面とで区画された空間１０ｘに、充填材を充填するための充填装置を示す側断面図である。
【００３２】
図７の充填装置は、図１に示す既述の充填装置と対比すると、図１の充填装置の連結部材１８を成す板体１８ａ及び充填材用管１９を前段テールシール９ａと中段テールシール９ｂとの間で切断してその後部を除去した点を除き、図１の充填装置と同様の構成となっている。この図７の充填装置の板体１８ａ、充填材用管１９及び充填材用通路２０は、テールフレーム８及びシールドフレーム２の周方向に間隔を隔てて、図１に示す充填装置とは位相をずらして、複数（本実施形態では６個）配設されている。
【００３３】
この図７の充填装置の充填材用通路２０に接続された充填材用のポンプを作動させると、充填材が、充填材用通路２０及び充填材用管１９を介して、前段テールシール９ａと中段テールシール９ｂとテールフレーム８の内周面と既設セグメント６の外周面とで区画された空間１０ｘに、充填される。
【００３４】
以上説明した本実施形態に係るシールド掘進機のテールシール充填装置は、充填材用管１９がテールフレーム８の内周面に設けられ、充填材用通路２０がシールドフレーム２の板厚内に形成されているので、テールフレーム８の外周面及びシールドフレーム２の外周面から突出する部材が存在しない。よって、シールド掘進機が立坑から発進する際に、テールシール充填装置が立坑の発進口に設けられたエントランスパッキンと干渉することはなく、エントランスパッキンの損傷を回避できる。
【００３５】
また、充填材用通路２０にポンプ等によって充填材を供給することで上記各空間１０ｘ、１０ｙに充填材を充填できるので、掘進機本体３の掘進に応じてセグメント６の充填穴１２（図８参照）にホースを繋ぎ替える必要がなく、簡単な作業で上記各空間１０ｘ、１０ｙに充填材を充填できる。また、セグメント６に充填穴１２を形成する必要がなく、勿論、その充填穴１２を後工程で塞ぐ必要もない。
【００３６】
前段テールシール９ａのユニットＵと中段テールシール９ｂのユニットＵとが連結部材１８（板体１８ａ）によって連結されているので、これら前後のユニットＵを一体的にテールフレーム８の内周面に装着でき、組立作業時間の短縮化を図れる。
【００３７】
連結部材１８を成す板体１８ａの溝１８ｂに充填材用管１９を取り付けたので、テールフレーム８の内周面からの充填材用管１９の突出高さを溝１８ｂの深さ分だけ抑えることができる。よって、セグメント６の充填材用管１９への干渉（接触）を抑制できる。
【００３８】
充填材用通路２０がシールドフレーム２の板厚内に形成されているので、セグメント６が充填材用通路２０と干渉することはない。すなわち、シールドフレーム２の内周面に充填材用通路２０としての管を取り付けた場合には、この管にセグメント６が干渉する虞が生じるが、本実施形態ではそのような虞はない。
【００３９】
本発明は上記実施形態には限定されない。
【００４０】
充填材用管１９の板厚を厚くする等して剛性を高め、その充填材用管１９で前段テールシール９ａのユニットＵと中段テールシール９ｂのユニットＵとを連結し、板体１８ａを省略してもよい。この場合、充填材用管１９が連結部材１８を兼用することになる。
【００４１】
また、テールシール９を４列とし、先頭から１番、２番、３番、４番テールシールとした場合には、３番テールシールと４番テールシールとの間の空間には、次の構成により充填材が充填される。
【００４２】
１番、２番、３番のテールシールを連結部材（板体）で連結し、その板体に、一端に１番テールシールの前方に開口された入口を有し他端に３番テールシールの後方に開口された出口を有する充填材用管を設け、この充填材用管の入口に繋げてシールドフレームの板厚内に充填材用通路を設ける。
【００４３】
なお、１番テールシールと２番テールシールとの間の空間には図７に示す充填装置と同様のもので充填材が充填され、２番テールシールと３番テールシールとの間の空間には図１に示す充填装置と同様のもので充填材が充填される。
【００４４】
また、テールシール９を５列以上とした場合も同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシールド掘進機のテールシール充填装置の要部を示す側断面図である。
【図２】図１のII−II線矢示図であり、前段及び中段テールシールの１ユニットを示す平面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】図１のIV−IV線断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１のVI−VI線断面図である。
【図７】前段テールシールと中段テールシールとの間の空間に充填材を充填するための充填装置を示す側断面図である。
【図８】シールド掘進機の側断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２  シールドフレーム
６  既設セグメント
８  テールフレーム
９  テールシール
９ａ  前段テールシール
９ｂ  中段テールシール
９ｃ  後段テールシール
１０ｘ  空間
１０ｙ  空間
１８  連結部材
１８ａ  板体
１８ｂ  溝
１９  充填材用管
１９ａ  入口
１９ｂ  出口
２０  充填材用通路
【図１】
2010077597.tif 000003
【図２】
2010077597.tif 000004
【図３】
2010077597.tif 000005
【図４】
2010077597.tif 000006
【図５】
2010077597.tif 000007
【図６】
2010077597.tif 000008
【図７】
2010077597.tif 000009
【図８】
2010077597.tif 000010