(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スキンプレート（６）と可動スキンプレート（７）とを備え、その可動スキンプレート（７）を拡縮してトンネルを掘削する可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機のテールシール装置において、ワイヤブラシ（１０）とそのワイヤブラシ（１０）を両側から挟む第一および第二の保護板（１１、１２）とそれらのワイヤブラシ（１０）と第一および第二の保護板（１１、１２）を固定および可動スキンプレート（６、７）に取付けるための取付金具（１３）とを備え、前記第一の保護板（１１）は２列に並んだ保護板（１１ａ、１１ｂ）とそれらの隣接する保護板（１１ａ、１１ｂ）間の隙間を埋める補助板（１４）とで構成され、同様に第二の保護板（１２）も２列に並んだ保護板（１２ａ、１２ｂ）とそれらの隣接する保護板（１２ａ、１２ｂ）間の隙間を埋める補助板（１５）とで構成され、前記ワイヤブラシ（１０）と第一および第二の保護板（１１、１２）は取付金具（１３）の所で第二の保護板（１２）の側に曲げられており、そして固定スキンプレート（６）の両側部（６ａ）は上側に曲げられて可動スキンプレート（７）に当接していることを特徴とするテールシール装置。
【請求項２】
固定スキンプレート（６）と可動スキンプレート（７）とを備え、その可動スキンプレート（７）を拡縮してトンネルを掘削する可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機のテールシール装置において、ワイヤブラシ（１０）とそのワイヤブラシ（１０）を両側から挟む第一および第二の保護板（１６、１７）とそれらのワイヤブラシ（１０）と第一および第二の保護板（１６、１７）を固定および可動スキンプレート（６、７）に取付けるための取付金具とを備え、前記第一の保護板（１６）は２列に並んで隣接するものが互いにラップしている保護板（１６ａ、１６ｂ）で構成され、前記第二の保護板（１７）も同様に２列に並んで隣接するものがラップしている保護板（１７ａ、１７ｂ）で構成され、前記ワイヤブラシ（１０）と第一および第二の保護板（１１、１２）は取付金具（１３）の所で第二の保護板（１２）の側に曲げられており、そして固定スキンプレート（６）の両側部（６ａ）は上側に曲げられて可動スキンプレート（７）に当接していることを特徴とするテールシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路、鉄道、又は共同溝等のトンネルを掘削するシールド掘削機でのテールシール装置に関し、特に可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機のテールシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルの幅を自在に拡縮できる可変幅シールド工法は、地下の高速道路の合流部及び分岐ランプ部の建設、地下鉄の駅舎の建設等の用途へ適用され利用価値が大きい。
【０００３】
図１および図２は本発明を実施するシールド掘削機を示しているが、本発明を解りやすくするために、その公知の構成および作用に関して説明する。図１に示すように、可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機１は、本体２の前面にメインカッタ３と半径方向へ伸縮するスポーク４に設けられたサブカッタ５とが設けられている。そして、メインカッタ３の上下には固定スキンプレート６が設けられ、固定スキンプレート６の両側には可動スキンプレート７が設けられている。
したがって、メインカッタ３の回転に伴い、スポーク４を伸縮させることで図示のように矩形断面のトンネルを掘削することができる。
【０００４】
なお、本体２には、メインカッタ３及びサブカッタ５の駆動装置、シールド掘削機１の前進装置、シールド掘削機１の前方を加圧する加圧装置、掘削した土砂の搬出装置、トンネルのセグメント８を組み立てるエレクタ、及びモルタルの充填装置等が設けられているが、これらの図示は省略する。
【０００５】
図２に示すように、セグメント８は固定スキンプレート６及び可動スキンプレート７の内側に組み立てられ、両者間には僅かではあるが隙間が生じている。この隙間からシールド掘削機１内に土砂が流入することを防止するために、両スキンプレート６、７の後端部にはテールシール装置Ｔが取り付けられている。そして後述のように拡幅時には可動スキンプレート７が両側に拡がるようになっている。
【０００６】
図１２、１３に示すように、従来のテールシール装置Ｔは、ワイヤブラシ２０と、ワイヤブラシ２０の一方から挟む第一の保護板２１と、ワイヤブラシ２０の他方から挟む第二の保護板２２と、ワイヤブラシ２０及び保護板２１、２２をスキンプレート６、７に固定する取付金具２３とで構成されている。そして、ワイヤブラシを挟む保護板２１、２２は、隣接した保護板同士と互いにラップした１枚重ねで構成されている。
【０００７】
シールド掘削機１でトンネルを掘削するには、周知の如く加圧装置でトンネル内を加圧させながら、駆動装置でメインカッタ３及びサブカッタ５を駆動し、前進装置でシールド掘削機１を前進させておこなう。そして、掘削した土砂は搬出装置で搬出し、エレクタでセグメント８を組み立て、セグメント８の外周の隙間に充填装置でモルタルを充填してトンネルをつくる。
【０００８】
そこで、トンネルの幅を拡大するには、図３に示すように可動スキンプレート７を広げ、拡大された部分はスポーク４を伸長させてサブカッタ５で掘削される。このように可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機１は、必要断面に合わせて幅を拡大、縮小させるために固定スキンプレート６と可変スキンプレート７が当接した状態で摺動する構造となっている。この当接部分では両スキンプレート６、７の後端部に取り付けられたテールシール装置Ｔが協同してシールするために、摺動時にテールシール装置Ｔの保護板２１、２２が捲かれたり脱落したりする等の破損が生じやすい。特に従来のテールシール装置Ｔの保護板２１、２２は、隣接した保護板同士がラップしているだけの１枚重ねであるので、脱落しやすく、保護板２１、２２が脱落するとワイヤブラシ２０が露出した状態になり、テールシール装置Ｔの密着性が悪くなって止水性が確保できなくなり、シールド掘削機１内に土砂が流入するおそれがある。また、ワイヤブラシ２０同士が接触することにより、ワイヤブラシ２０の抜け落ちが進行し、止水性の確保がさらに不充分となり、大量の土砂がシールド掘削機１内に流入するおそれがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は、テールシールの保護板が捲れたり脱落等の破損が生じ難く、保護板が捲かれたり脱落した場合に対応でき、止水性が充分に確保できるようにした可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機のテールシール装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、固定スキンプレート６と可動スキンプレート７とを備え、その可動スキンプレート７を拡縮してトンネルを掘削する可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機のテールシール装置において、ワイヤブラシ１０とそのワイヤブラシ１０を両側から挟む第一および第二の保護板１１、１２とそれらのワイヤブラシ１０と第一および第二の保護板１１、１２を固定および可動スキンプレート６、７に取付けるための取付金具１３とを備え、前記第一の保護板１１は２列に並んだ保護板１１ａ、１１ｂとそれらの隣接する保護板１１ａ、１１ｂ間の隙間を埋める補助板１４とで構成され、同様に第二の保護板１２も２列に並んだ保護板１２ａ、１２ｂとそれらの隣接する保護板１２ａ、１２ｂ間の隙間を埋める補助板１５とで構成され、前記ワイヤブラシ１０と第一および第二の保護板１１、１２は取付金具１３の所で第二の保護板１２の側に曲げられており、そして固定スキンプレート６の両側部６ａは上側に曲げられて可動スキンプレート７に当接している。
また本発明によれば、固定スキンプレート（６）と可動スキンプレート（７）とを備え、その可動スキンプレート（７）を拡縮してトンネルを掘削する可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機のテールシール装置において、ワイヤブラシ（１０）とそのワイヤブラシ（１０）を両側から挟む第一および第二の保護板（１６、１７）とそれらのワイヤブラシ（１０）と第一および第二の保護板（１６、１７）を固定および可動スキンプレート（６、７）に取付けるための取付金具とを備え、前記第一の保護板（１６）は２列に並んで隣接するものが互いにラップしている保護板（１６ａ、１６ｂ）で構成され、前記第二の保護板（１７）も同様に２列に並んで隣接するものがラップしている保護板（１７ａ、１７ｂ）で構成され、前記ワイヤブラシ（１０）と第一および第二の保護板（１１、１２）は取付金具（１３）の所で第二の保護板（１２）の側に曲げられており、そして固定スキンプレート（６）の両側部（６ａ）は上側に曲げられて可動スキンプレート（７）に当接していることを特徴とするテールシール装置。
【００１１】
このように保護板が２枚重ねとなっているので、テールシールの保護板が捲かれたり脱落等の破損が生じ難く、１枚目の保護板が捲かれたり脱落した場合に２枚目の保護板でシールされ、止水性が充分に確保でき、シールド掘削機内に土砂が流入することがなくなる。そして第二の保護板を外側に向けてスキンプレートの後端部に取り付けられているので、厚い第二の保護板により強固なシール性が確保できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機のテールシール装置を説明する。
【００１３】
図４乃至図７に示すように、本発明を実施したテールシール装置Ｔは、ワイヤブラシ１０と、ワイヤブラシ１０の一方から挟む第一の保護板１１と、ワイヤブラシ１０の他方から挟む第二の保護板１２と、ワイヤブラシ１０及び保護板１１、１２をスキンプレート６、７に固定する取付金具１３とで構成されている。
【００１４】
図５及び図７に示すように、テールシール装置Ｔの保護板１１は、２列に並んだ保護板１１ａ、１１ｂと、隣接した保護板間の隙間を埋める補助板１４とで構成されている。同様に保護板１２は、２列に並んだ保護板１２ａ、１２ｂと、隣接した保護板間の隙間を埋める補助板１５とで構成されている。このように保護板１１、１２がそれぞれ２枚重ねとなっているので、テールシール装置Ｔの保護板１１、１２が捲れたり脱落等の破損が生じ難く、１枚目の保護板１１ａ、１２ａが捲れたり脱落した場合には２枚目の保護板１１ｂ、１２ｂでシールされ、止水性が充分に確保できるようになる。
【００１５】
そして、テールシール装置Ｔは、取付金具１３の所で第二の保護板１２側に約１１０度曲げられ、取付金具１３がスキンプレート６、７の後端部に取り付けられるようになっている。
【００１６】
第一の保護板１１は、バネ鋼製の板で、板厚（ｔ１）が約１．０ｍｍ、幅（ｘ１）が約１００ｍｍ、長さ（ｙ１）が約３４０ｍｍである。そして、補助板１４もバネ鋼製の板で、板厚（ｔ２）が約１．０ｍｍ、幅（ｘ２）が約６０ｍｍ、長さ（ｙ２）が約２５０ｍｍである。
【００１７】
第二の保護板１２は、バネ鋼製の板で、板厚（ｔ３）が約０．５ｍｍ、幅（ｘ３）が約１００ｍｍ、長さ（ｙ３）が約２６０ｍｍである。そして、補助板１５もバネ鋼製の板で、板厚（ｔ４）が約０．５ｍｍ、幅（ｘ４）が約６０ｍｍ、長さ（ｙ４）が約２００ｍｍである。
【００１８】
ワイヤブラシ１０は、バネ鋼製のワイヤで、線径（ｚ）が約１．０ｍｍである。そして、第一の保護板１１から第二の保護板１２に向かって段階状に短くなり、保護板１１、１２より約１０ｍｍ長く突出している。
【００１９】
以上のように構成された本発明を実施したテールシール装置Ｔは、図８に示すように、固定スキンプレート６及び可動スキンプレート７の後端部に取りつけられる。
【００２０】
固定スキンプレート６の両側部６ａは上側に９０度曲げて立ち上がり、可動スキンプレート７に当接している。そして、固定スキンプレート６の後端部には、テールシール装置Ｔが取り付けられている。
【００２１】
可動スキンプレート７の後端部には、凹部７ａが形成されている。そして、凹部７ａには２列のテールシール装置Ｔが取り付けられ、この２列のテールシール装置Ｔが固定スキンプレート６のテールシール装置Ｔを挟んでシールしている。
【００２２】
このようにスキンプレート６、７の後端部にはテールシール装置Ｔが設けられているので、スキンプレート６、７とセグメント８とのシール性は確保され、シールド掘削機１内に土砂が流入することがない。
【００２３】
そして、トンネルの幅を拡大するために可動スキンプレート７を広げると、可動スキンプレート７の２列のテールシール装置Ｔが固定スキンプレート６の立ち上がり部のテールシール装置Ｔを挟んで摺動し、保護板１１、１２が捲くれたり脱落したりする。しかし、テールシール装置Ｔの保護板１１、１２は２枚重ねとなっているので、１枚目の保護板１１ａ、１２ａが捲くれたり脱落したりしても、２枚目の保護板１１ｂ、１２ｂでシールされ、シールド掘削機１内に土砂が流入することがない。
【００２４】
なお、保護板１１、１２を２枚重ねとした本発明のテールシール装置Ｔは、固定スキンプレート６と可動スキンプレート７とが当接して擦れ合う部分だけに設け、当接しない部分は１枚重ねの従来のテールシール装置Ｔを設けても良い。さらに、シールド掘削機１の作業環境によっては、保護板１１、１２を３枚重ね又は４枚重ねとしても良い。
【００２５】
図９に他の実施の形態のテールシール装置Ｔが示されている。このテールシール装置Ｔも、ワイヤブラシ１０と、ワイヤブラシ１０を一方から挟む第一の保護板１６と、ワイヤブラシ１０の他方から挟む第二の保護板１７と、ワイヤブラシ１０及び保護板１６、１７をスキンプレート６、７に固定する取付金具１３とで構成されている。
【００２６】
この実施の形態の保護板１６は２列に並んだ保護板１６ａ、１６ｂで構成され、保護板１７も２列に並んだ保護板１７ａ、１７ｂで構成されている。そして、隣接した保護板同士はラップし、２枚重ねのテールシール装置Ｔとなっている。この実施の形態のテールシール装置Ｔの保護板１６、１７も２枚重ねとなっているので、１枚目の保護板１６ａ、１７ａが捲くれたり脱落したりしても、２枚目の保護板１６ｂ、１７ｂでシールされ、シールド掘削機１内に土砂が流入することがない。
【００２７】
なお、本発明のテールシール装置Ｔを取り付けるシールド掘削機１としては、図１０に示すような固定スキンプレート６の外側を可動スキンプレート７が摺動して拡縮するタイプでも、図１１に示すような固定スキンプレート６の内側を可動スキンプレート７が摺動して拡縮するタイプでも、同様に実施できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のシールド掘削機のテールシール装置の効果を、以下に列挙する。
（ａ）  保護板が２枚重ねとなっているので、テールシールの保護板が捲れや脱落等の破損が生じ難くなる。
（ｂ）  １枚目の保護板が捲れたり脱落したりした場合には２枚目の保護板でシールされ、止水性が充分に確保でき、シールド掘削機内に土砂が流入することがなくなる。
（ｃ）  第一の保護板は第二の保護板より厚く、第二の保護板を外側に向けてスキンプレートの後端部に取り付けられているので、厚い第二の保護板により強固なシール性が確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機の前方からの斜視図。
【図２】可変幅シールド工法に使用されるシールド掘削機の後方からの斜視図。
【図３】シールド掘削機の可動スキンプレートを拡大した状態の後方からの斜視図。
【図４】本発明のテールシール装置の平面図。
【図５】本発明のテールシール装置の正面図。
【図６】本発明のテールシール装置の断面図。
【図７】本発明のテールシール装置の斜視図。
【図８】テールシール装置を取り付けたシールド掘削機の一部の後方からの斜視図。
【図９】本発明のテールシール装置の他の実施の形態の正面図。
【図１０】シールド掘削機のスキンプレートを示す模式図。
【図１１】シールド掘削機のスキンプレートを示す模式図。
【図１２】従来のテールシール装置の正面図。
【図１３】従来のテールシール装置の断面図。
【符号の説明】
Ｔ・・・テールシール装置
１・・・シールド掘削機
２・・・本体
３・・・メインカッタ
４・・・スポーク
５・・・サブカッタ
６・・・固定スキンプレート
７・・・可動スキンプレート
８・・・セグメント
１０・・・ワイヤブラシ
１１、１６・・・第一の保護板
１２、１７・・・第二の保護板
１３・・・取付金具
１４、１５・・・補助板
【図１】
0003865365.tif 000002
【図２】
0003865365.tif 000003
【図３】
0003865365.tif 000004
【図４】
0003865365.tif 000005
【図５】
0003865365.tif 000006
【図６】
0003865365.tif 000007
【図７】
0003865365.tif 000008
【図８】
0003865365.tif 000009
【図９】
0003865365.tif 000010
【図１０】
0003865365.tif 000011
【図１１】
0003865365.tif 000012
【図１２】
0003865365.tif 000013
【図１３】
0003865365.tif 000014