(57)【要約】【課題】テールグリスの漏出または脱落を抑制できるテールシール構造を提供する。【解決手段】シールド掘進機２のテール部３の内側全周に亘って取り付けられた複数のテールブラシ２０と、各テールブラシ２０をトンネル覆工６の外周面に押し付ける板バネ３０と、板バネ３０を外側からトンネル覆工６側に絞り込む結束手段４０とを備えたことを特徴とする。結束手段４０は、無端状の長尺部材であり、板バネ３０の外側面には、結束部材４０を係止する通し部材４１が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機のテール部の内側全周に亘って取り付けられた複数のテールブラシと、前記各テールブラシをトンネル覆工の外周面に押し付ける板バネと、前記板バネを外側から前記トンネル覆工側に絞り込む結束手段とを備えた
ことを特徴とするテールシール構造。
【請求項２】
前記結束手段は、無端状の長尺部材である
ことを特徴とする請求項１に記載のテールシール構造。
【請求項３】
前記板バネの外側面に、前記結束部材を係止する通し部材を設けた
ことを特徴とする請求項２に記載のテールシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘進機のテールシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機のテール部には、複数段のテールシールが設けられている。テールシールは、地山からの地下水や泥水などがシールド掘進機内（トンネル内）に浸入するのを防止するものである。テールシールは、複数のテールブラシをシールド掘進機の内周面の周方向に沿って隙間なく並べて形成されている。テールブラシは、板バネによってトンネル覆工の外周面に押し付けられている（例えば、特許文献１参照）。後段のテールシールと前段のテールシールとの間には、テールグリス（止水剤）が注入充填されている。シールド掘進機の推進時に、テールグリスが掘進方向後方に漏れ出る場合がある。この場合、周方向に所定ピッチで設けられた充填管からテールグリスを注入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２７０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のように、従来のテールシール構造では、テールグリスが漏れ出ることがあるが、特に、シールド掘進機が上向きに掘進する場合は、テールグリスが自重によって漏れ出て脱落しやすい。さらに、充填管の位置しない空間部分（隣り合う充填管同士の隙間に位置する空間）にはテールグリスが流れ込み難く、周方向全体にテールグリスを充填するのが困難であった。また、テール部からの漏水は、立坑内にテールグリスを含む水が降り注ぐ状態になるので、組み立てたセグメントを汚すという問題の原因にもなる。
【０００５】
このような観点から、本発明は、テールグリスの漏出または脱落を抑制できるテールシール構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するための本発明は、シールド掘進機のテール部の内側全周に亘って取り付けられた複数のテールブラシと、前記各テールブラシをトンネル覆工の外周面に押し付ける板バネと、前記板バネを外側から前記トンネル覆工側に絞り込む結束手段とを備えたことを特徴とするテールシール構造である。
【０００７】
このような構成によれば、板バネとトンネル覆工の外周面との隙間が広がるのを防止できるので、テールグリスが漏れ出るのを抑制することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記結束手段が、無端状の長尺部材であることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、結束手段の厚さを薄くできるので、テールシール構造の外面の突起を軽減できる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記板バネの外側面に、前記結束部材を係止する通し部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、結束部材を確実に係止できるので、板バネを所望の位置に確実に絞り込むことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、テールグリスの漏出または脱落を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】トンネルから上向きにシールド掘進機が発進した状態を示した側断面図である。
【図２】図１のＡ部分を示した拡大図であって、本発明の実施形態に係るテールシール構造を示した側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るテールシール構造を示した断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るテールシール構造のテールブラシを示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、添付した図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態に係るテールシール構造１は、例えばトンネルから上向きに発進するシールド掘進機２のテール部３に採用されるものである。なお、図１中の「符号４」は、発進エントランスを示す。発進エントランス４は、円筒形状を呈し、その内周面にシール部材５が設けられている。シール部材５は、シールド掘進機２またはシールド掘進機２内で組み立てられたトンネル覆工６の外周面との隙間をシールする。
【００１５】
図２および図３に示すように、テールシール構造１は、掘進方向に複数段（本実施形態では前後二段）のテールシール１０，１０を備えている。テールシール１０は、複数のシールユニット１１を、テール部３の周方向に沿って隙間なく取り付けることで形成されている。
【００１６】
テールシール構造１は、テールブラシ２０と、板バネ３０と、結束手段４０とを備えている。テールブラシ２０と板バネ３０とでシールユニット１１が構成されている。
【００１７】
テールブラシ２０は、トンネル覆工６の外周面に摺接する部材であって、ステンレス線や亜鉛メッキ線などの金属製ワイヤーを束ねてブラシ形状に構成されている。テールブラシ２０は、周方向に所定長さを有し、シールド掘進機２のテール部３の内側全周に亘って複数取り付けられている。
【００１８】
板バネ３０は、テールブラシ２０をトンネル覆工６の外周面に押し付ける部材である。板バネ３０は、周方向に所定長さを有し、テールブラシ２０毎に設けられている。板バネ３０は、テールブラシ２０をシールド掘進機２の径方向の外側および内側から挟むように構成されており、外側板バネ部３１と、取付部３２と、内側板バネ部３３とを備えている。
【００１９】
外側板バネ部３１は、テールブラシ１０を外側からトンネル覆工６に向けて押し付ける。外側板バネ部３１は、掘進方向後方（本実施形態では下方）に向かうにしたがって、トンネル覆工６の中心に近付くように傾斜している。外側板バネ部３１の原形状（図３中、二点鎖線にて示す）は、先端部がトンネル覆工６の外周面位置よりも内側に延在している。外側板バネ部３１の先端部は、トンネル覆工６によって原位置よりも外側に押し出されており、外側板バネ部３１が原位置に戻ろうとする復元力によって、外側板バネ部３１がテールブラシ２０をトンネル覆工６に押し付けている。
【００２０】
複数のシールユニット１１，１１・・・がテール部３の円周方向に沿って固定されると、外側板バネ部３１，３１・・の外周面は、掘進方向後方に向かって内側に窄む逆テーパ状を呈する。外側板バネ部３１の周方向長さは、取付部３２の周方向長さよりも長く（図４参照）、隣り合う外側板バネ部３１，３１の端部同士が重合している。
【００２１】
図３および図４に示すように、取付部３２は、側面視Ｕ字形状を呈し、テールブラシ１０の基端部側を保持している。取付部３２には、ホルダ３４が被せられている。図３に示すように、ホルダ３４は、その前方に設けられたテールブラシ取付用リング３５を介して、テール部３のテールプレートに溶接されている。テールブラシ取付用リング３５は、断面円形を呈しており、テールプレートの内周面に固定されている。ホルダ３４の前端部がテールブラシ取付用リング３５に溶接されている。
【００２２】
内側板バネ部３３は、テールブラシ２０の内側を押さえ、外側板バネ部３１と合わさってテールブラシ２０を挟む。内側板バネ部３３の掘進方向後方への延出長さは、外側板バネ部３１の延出長さよりもが短い。内側板バネ部３３の厚さは、外側板バネ部３１の厚さより薄い。内側板バネ部３３の先端と外側板バネ部３１の先端との間で、テールブラシ２０の先端部が露出している。露出したテールブラシ２０の先端部がトンネル覆工６の外周面に密着する。内側板バネ部３３の原形状（図３中、二点鎖線にて示す）は、先端部がトンネル覆工６の外周面位置よりも内側に延在している。内側板バネ部３３の先端部は、トンネル覆工６によって原位置よりも外側に押し出されている。
【００２３】
結束手段４０は、複数のテールブラシ１０，１０・・の板バネ３０，３０・・を外側からトンネル覆工６側に絞り込むものであり、掘進方向後端（下端）に形成されたテールシール１０（図３参照）に設置される。結束部材４０は、長尺部材からなり、たとえば梱包用帯鉄バンド（スチールバンド）などの金属製のベルト部材にて構成されている。ベルト部材は、両端部同士が溶接またはボルト・ナットなどの締結部材によって固定されて、環状（無端状）を呈している。締結部材は、溶接、圧縮ロック、ワイヤークリップなどの他のものを用いてもよい。ベルト部材は、逆テーパ状の外側板バネ部３１，３１・・の外周面に装着されている。ベルト部材は、外側板バネ部３１の下端部近傍に取り付けられている。ベルト部材の長さは、板バネ３０とトンネル覆工６の外周面との隙間寸法を、テールグリスＳが漏れ出ない寸法に保持できるように設定されている。
【００２４】
なお、結束手段４０は、環状に限定されえるものではない。たとえばベルト部材の両端部を、外側板バネ部３１の外周面にそれぞれ溶接するようにしてもよい。この場合、ベルト部材は、一周以上の長さとし、ベルト部材の端部同士を一部重複させた状態とするのが好ましい。
【００２５】
ベルト部材は、通し部材４１に係止されている。通し部材４１は、板バネ３０の外側板バネ部３１の外表面に設けられている。通し部材４１は、金属製プレートを凸状に折り曲げて形成されており、その両端部が外側板バネ部３１の外表面に固定されている。突出した通し部材４１の中間部と外側板バネ部３１の表面との間の隙間４１ａにベルト部材が通される。隙間４１ａの幅は、ベルト部材の幅より僅かに大きく、ベルト部材を隙間４１ａに挿通可能で、且つベルト部材が隙間４１ａ内でがたつかないように構成されている。通し部材４１は、コーキング材（図示せず）にて表面が覆われて養生されている。
【００２６】
テール部３の内周面には、テールグリスＳをテールブラシ１０，１０間に供給する充填管（図示せず）が設けられている。充填管は、テール部３の周方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。充填管は、テールブラシ１０の前方から配管されており、前段のテールシール１０と後段のテールシール１０との間にまで延在しており、充填管の注入口は、後段のテールシール１０と前段のテールシール１０との間に開口している。
【００２７】
以上のような構成のテールシール構造１によれば、後段の環状シール１１を構成する複数のテールブラシ１０，１０・・を結束手段４０で外側から絞り込んで一体化したことによって、板バネ３０が外側に捲れることがなく、板バネ３０とトンネル覆工６の外周面との隙間の距離を一定に保持することができる。これによって、テールグリスＳが漏れ出るのを抑制できるとともに、テールグリスＳの自重脱落を防止できる。また、テールグリスＳの漏出の抑制により止水性能が向上し、テール部３からシールド掘進機２内部への浸水を防止できるので、テールグリスＳが立坑内（トンネル覆工６内部）に流れ込むことがない。したがって、トンネル覆工６内の汚染を防止でき、汚れによるセグメントの仕上げ費用や補修費用を低減できるとともに、立坑内の作業環境の悪化や機器類の漏電を防止することができる。
【００２８】
また、テールグリスＳの充填時においては、後段の環状シール１１の板バネ３０がテールグリスＳの注入圧に対抗するので、充填管５０から注入されたテールグリスＳは、テール部３の周方向に拡がって、全周に亘って充填される。
【００２９】
さらに、結束手段４０をスチール製のベルト部材としたことで、結束手段４０の厚さを薄くできるので、テールシール構造１の外面の突起および凹凸を小さくでき、結束手段４０がシールド掘進機２の外周面より外側に突出するのを防止できる。また、ベルト通し部材４１は、金属製プレートを折り曲げて形成されているので、外面の突起および凹凸を小さくできる。さらに、ベルト通し部材４１の表面はコーキング材に覆われているので、鋭角な凹凸をなくすことができる。これによって、発進エントランス４のシールゴムにベルト部材やベルト通し部材４１が局所的に食い込むのを抑制できるので、シールゴムの摩耗や損傷を抑制できる。
【００３０】
また、ベルト部材をベルト通し部材４１に通したことで、ベルト部材を確実に係止できるので、ベルト部材のガタツキを防止できる。これによって、板バネ３０，３０・・を所望の寸法で確実に絞り込むことができるので、止水性能を向上できる。
【００３１】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、シールド掘進機１が上向きに掘進する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、斜め上方に掘進する場合や、水平方向または下向き（斜め下方も含む）に掘進する場合であっても適用でき、同等の作用効果を得られる。
【００３２】
また、前記実施形態では、後段のテールシール１０のみに結束手段４０を設けているが、これに限定されるものではない。地山の水圧に応じて、テールシール１０が三段以上設けた場合には、後段端部のテールシールのみではなく、後段から二段目以前のテールシールにも結束手段を設けてもよい。
【００３３】
さらに、前記実施形態では、結束手段４０を帯状のベルト部材にて構成しているが、他の形状であってもよい。たとえば、ワイヤーによって結束手段を構成してもよい。ワイヤーを用いれば、ベルト部材より軽量で取扱いが容易になる。
【００３４】
また、前記実施形態ではベルト部材を係止するものとしてベルト通し部材４１を用いているが、これに限定されるものではない。たとえば、フック形状の金具を用いて結束手段４０を係止するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１      テールシール構造
２      シールド掘進機
３      テール部
６      トンネル覆工
１０    テールシール
１１    シールユニット
２０    テールブラシ
３０    板バネ
４０    結束手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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