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JP3942391B2 - Tail seal device for shield machine - Google Patents
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JP3942391B2 - Tail seal device for shield machine - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削途中で覆工体の断面形状を変更するシールド掘進機のテールシール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば円形断面の本線用トンネルの途中に、本線用トンネルの側部に退避路線などを設置する幅広の拡幅部を掘削するシールド掘進機について、本発明者等は、シールド本体の前部に設けられる掘削装置に、円形断面の主トンネルを掘削する主カッタヘッドと、この主カッタヘッドの掘削範囲から側方に膨出して掘削する副カッタヘッドとを設けることにより、膨出部を有するトンネルを連続して掘削するシールド掘進機を提案した。このシールド掘進機では、通常掘削部において、シールド本体後部のエレクタ装置で主カッタヘッドに沿う円形断面のセグメント(覆工体)を組み立て、余分に掘削した膨出部分は間詰め材などにより埋め戻しておく。そして拡幅部に達すると、膨出部を有する異型断面のセグメントを組み立てることにより、掘削途中に拡幅部を連続して掘削することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シールド本体のテール部とセグメントとの隙間は、シールド本体の後端部内周面に沿って取り付けられたブラシ状のテールシール材によりシールされ、地下水の浸入が防止されている。しかし、掘削途中でセグメントの断面形状が変化した場合、シールド本体のテール部とセグメントとの隙間が大きくなりすぎるため、従来のテールシール材ではシールが不可能となる。
【0004】
そこで、膨出部に対応するシール材全体を可動式として、セグメントの断面形状の変化に追従移動させることが考えられる。しかし、膨出部分が大きい場合にはシール材の移動機構が大掛かりで大型となり、限られたシールド本体のテール部空間に設置できないという問題がある。
【0005】
本発明は上記問題点を解決して、掘削途中で覆工体の断面形状が変更されても、簡単な構造で覆工体とシールド本体テール部との隙間を良好にシールできて地下水の浸入を効果的に防止でき、コンパクトに構成できるシールド掘進機のテールシール装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明は、掘削したトンネル内に、通常断面覆工体と、当該通常断面覆工体の一部が変形した変形部を有する異型断面覆工体とを連続して組み立てるシールド掘進機のテールシール装置であって、シールド本体の後部内周面に、通常断面覆工体と異型断面覆工体と共通する主円弧部に摺接する共通部シール材と、前記変形部に摺接する変形部シール材と、前記変形部に対応する通常断面覆工体に摺接する対応部シール材とを設け、共通部シール材と変形部シール材と対応部シール材の分岐部に可動シール機構を設け、前記可動シール機構に、前記分岐部に共通部シール材と変形部シール材とを分断して形成されたシール用切欠き部と、前記シール用切欠き部にシールド軸心と平行な軸心周りに揺動自在に支持されて可動部シール材を有する可動シール体と、前記可動シール体を揺動してシール用切欠き部に出退させるシール体移動手段とを設け、前記可動部シール材は、前記可動シール体がシール用切欠き部から内側に突出される通常断面覆工体の組立時に、共通部シール材と対応部シール材とを接続するとともに、前記可動シール体がシール用切欠き部から後退される異型断面覆工体の組立時に、共通部シール材と変形部シール材とを接続するように構成されたものである。
【0007】
上記構成によれば、シール材を共通部シール材と変形部シール材と対応部シール材に分けて設置し、これらシール材の分岐部に形成されたシール用切欠き部に、覆工体の形状に対応してシールド軸心と平行な軸心周りに揺動自在な可動シール体を配置し、可動シール体に、共通部シール材と変形部シール材とが接続可能で、かつ共通部シール材と対応部シール材とを接続可能な可動部シール材を設けたので、覆工体の断面形状が変更されても、可動シール体を揺動して可動部シール材により使用するシール材同士を確実に接続することができるので、覆工体とシールド本体の隙間を効果的にシールすることができ、コンパクトに構成することができる。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、シールド軸心方向に所定間隔をあけて複数列に、共通部シール材、変形部シール材、対応部シール材、可動シール体およびシール体移動手段をそれぞれ配設し、通常断面覆工体(Sc)と異型断面覆工体(Sw)との間の変更時に、変形部の組立状態に応じて前記シール体移動手段をそれぞれ独立して駆動するように構成したものである。
【0009】
上記構成によれば、可動シール体を、各シール材列ごとにそれぞれ独立して配設したので、通常断面覆工体と異型断面覆工体との移行部で、断面形状に対応して可動シール体を順次独立して揺動して可動部シール材をそれぞれ覆工体に摺接させることができ、シール性を向上することができる。
【0010】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の構成において、可動部シール材は、共通部シール材と対応部シール材、および共通部シール材と変形部シール材とをそれぞれ接続する内面揺動シール材からなり、可動シール体に、摺動面をシールする遊端面シール材を設けたものである。
【0011】
請求項4記載の発明は、掘削したトンネル内に、通常断面覆工体と、通常断面覆工体の一部が変形した変形部を有する異型断面覆工体とを連続して組み立てるシールド掘進機のテールシール装置であって、シールド本体の後部内周面に、通常断面覆工体と異型断面覆工体と共通する主円弧部に摺接する共通部シール材と、前記変形部に摺接する変形部シール材と、前記変形部に対応する通常断面覆工体に摺接する対応部シール材とを設け、前記共通部シール材と変形部シール材と対応部シール材の分岐部に、共通部シール材と変形部シール材とを接続する固定接続シール材と、可動シール機構とを設け、前記可動シール機構に、前記固定接続シール材の前部に隣接して形成されたスライド用スリットに出退自在に配置された可動シール体と、前記可動シール体の先端部に設けられた可動部シール材と 、前記可動シール体を出退させるシール体移動手段とを設け、前記可動部シール材は、可動シール体が内側に突出される通常断面覆工体の組立時に、共通部シール材と対応部シールとを接続すると共に対応部シールと変形部シール材とを接続するように構成されたものである。
【0012】
上記構成によれば、シール材を共通部シール材と変形部シール材と対応部シール材に分けて設置し、これらシール材の分岐部に、共通部シール材と変形部シール材とを接続する固定接続シール材と、覆工体の形状に対応して出退される可動シール体を有する可動シール機構とを配置する。そして、可動シール体が内側に突出される通常断面覆工体の組立時には、可動シール体の可動部シール材により、共通部シール材と対応部シールとを接続すると共に対応部シールと変形部シール材とを接続して良好にシールを行い、また可動シール体が後退される異型断面覆工体の組立時には、固定接続シール材により共通部シール材と変形部シール材とが接続されて良好にシールされるので、覆工体の断面形状が変更されても、覆工体とシールド本体の隙間を効果的にシールすることができ、コンパクトに構成することができる。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の構成において、シールド軸心方向に所定間隔をあけて複数列に、共通部シール材、変形部シール材、対応部シール材、固定接続シール材、可動シール体およびシール体移動手段をそれぞれ配設し、通常断面覆工体の組立と異型断面覆工体の組立の間の移行時に、変形部の組立状態に応じて前記シール体移動手段をそれぞれ独立して駆動するように構成したものである。
【0014】
上記構成によれば、可動シール体を、各シール材列ごとにそれぞれ独立して配設したので、通常断面覆工体と異型断面覆工体との移行部で、断面形状に対応して可動シール体を順次独立して移動して可動部シール材をそれぞれ覆工体に摺接させることができ、シール性を向上することができる。
【0015】
請求項6記載の発明は、請求項4または5記載の構成において、可動部シール材は、先端部で折れ曲がる1辺と他辺とを有し、前記通常断面覆工体の組立時に、1辺で共通部シール材と対応部シールとを接続すると共に他辺で対応部シールと変形部シール材とを接続するように構成されたものである。
【0016】
請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の構成において、変形部は、通常断面覆工体の一部が膨出した膨出部からなり、通常断面覆工体の組立時に、シールド本体内の前記膨出部に対応する膨出部スキンプレート内に妻枠部材を設置するとともに、該妻枠部材に対応部シール材を設けたものである。
【0017】
上記構成によれば、通常断面覆工体の組立時に、シールド本体の膨出部に妻枠部材を設置して対応部シール材を設けることにより、通常断面覆工体を全周囲に渡って良好にシールすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るシールド掘進機のテールシール装置の第1の実施の形態を図1〜図10に基づいて説明する。
【0019】
図1,図4,図5に示すように、このシールド掘進機1は、シールド本体2の前部に配置された複数のカッタヘッド3A〜3Cにより、一方の側部が突出する膨出部を有する異型断面トンネルを掘削するもので、シールド本体2内の後部に設けられたエレクタ装置6(図3)により、円形断面セグメント(通常断面覆工体)Scと、拡幅部で膨出部(変形部)S2を有する異型断面セグメント(異型断面覆工体)Swとを組み立てるものである。そして、通常掘削部で円形断面セグメントScを組み立てて掘進する途中の拡幅部で、異型断面セグメントSwを組み立てて掘進することで、円形断面トンネルの組立途中に、退避路線などに使用される拡幅部を有する異型断面トンネルを連続して組立することができる。なお円形断面セグメントScを組み立てる時に生じる異型断面トンネルの空洞部は埋め戻される。
【0020】
シールド掘進機1を図2〜図5を参照して簡単に説明する。
シールド本体2の前部には、大口径トンネルを掘削する主カッタヘッド3Aがシールド軸心O周りに回転自在に配置され、また主カッタヘッド3Aの後部でシールド軸心Oから偏心した位置に、側方部から一部が三日月状に突出する膨出部S2を掘削する副カッタヘッド3Bが圧力隔壁4に回転自在に配置されている。さらに副カッタヘッド3Bの後部で主カッタヘッド3Aと副カッタヘッド3Bとの上下の掘削交差部に、トンネル内壁面を滑らかに接続するためにコーナ部を掘削するコーナ用カッタヘッド3C,3Cが回転自在に配置されている。そして、シールド本体2内に配置された複数のカッタ回転駆動装置5,5により回転機構を介して主カッタヘッド3A、副カッタヘッド3Bおよびコーナ用カッタヘッド3C,3Cがそれぞれ所定方向に所定速度で回転駆動される。また、シールド本体2の後部には、円形断面セグメントScおよび異型断面セグメントSwをそれぞれ組み立てるエレクタ装置6が装備されている。7は圧力隔壁4内の掘削土砂を後方に搬送するスクリュー式排土装置、8はセグメントSc,Swを反力受けとしてシールド本体2を推進する推進ジャッキである。
【0021】
シールド本体2のスキンプレート10は、主カッタヘッド3により掘削されて円形トンネルに沿う主円弧部10aと、副カッタヘッド4により掘削される膨出部S2に沿う膨出円弧部(変形部スキンプレート)10bと、外周側に中心を配置して主円弧部10aと膨出円弧部10bとを接続する凹状円弧部(分岐部のスキンプレート)10dと、コーナ用カッタヘッド5により掘削されるトンネルに沿って凹状円弧部10dを覆うコーナー円弧部10c,10cとで異型断面に形成されている。そして、円形断面セグメントScを組み立てる通常掘削時には、膨出円弧部10b内に、円形断面セグメントScとの残部空洞部を埋める妻枠部材9が設置される。
【0022】
本発明に係るテールシール装置11は、主円弧部10aの後端部内面に沿いかつシールド軸心O方向に所定間隔をあけて複数列(図面では3列)に取り付けられて円形断面セグメントScと異型断面セグメントSwに共通する主円弧部S1にそれぞれ摺接する共通部シール材11Aと、膨出円弧部10bの後端部内面に沿いかつシールド軸心O方向に所定間隔をあけて複数列(図面では3列)取り付けられて異型断面セグメントSwの膨出部S2に摺接する膨出部シール材(変形部シール材)11Bと、前記妻枠部材9の後部内面に沿いかつシールド軸心O方向に所定間隔をあけて複数列(図面では3列)が取り付けられて円形断面セグメントScの前記膨出部S2の対応する対応円弧部S3に摺接する対応部シール材11Cと、共通部シール材11Aおよび膨出部シール材11Bならびに対応部シール材11Cの分岐部12に配置された可動シール機構13とで構成される。共通部シール材11Aおよび膨出部シール材11Bならびに対応部シール材11Cは、それぞれ金属製ブラシ内にグリース剤を充填して構成され、外周側から内周側後方に傾斜して取り付けられている。
【0023】
そして、図6〜図9に示すように、スキンプレート10のコーナー円弧部10c内で主円弧部10aと膨出円弧部10bの接続部(分岐部)に可動シール機構13が設けられており、この可動シール機構13は、シールド本体に沿うシール材取付位置にそれぞれ対応して、矩形状のシール用切欠き部21が凹状円弧部10dに形成され、シール用切欠き部21により、共通部シール材11Aと膨出部シール材11Bとが分断されている。またシール用切欠き部21の内辺部から半径方向外方に左右枠フレーム22R,22Lと前後枠フレーム22F,22Bがそれぞれ取付けられている。
【0024】
そして、シール用切欠き部21内には、前後枠フレーム22F,22B右枠フレーム22R側に、シールド軸心Oと平行な支持軸23を介して揺動シール体(可動シール体)24が揺動自在に配置され、この揺動シール体24の遊端側と主円弧部10aのブラケット25と間に揺動用ジャッキ(シール体移動手段)26がピン連結されている。また揺動シール体24は横断面が扇形状に形成されるとともに、前記各シール材11A〜11Cにそれぞれ連続可能な内面揺動シール材(可動部シール材)24aと、摺動面をシールする遊端面シール材24bがそれぞれ取り付けられ、遊端面揺動シール材24bは膨出円弧部10b側の左枠フレーム22Lに形成された円弧ガイド面22aに摺接されている。
【0025】
また共通部シール材11A、膨出部シール材11B、対応部シール材11Cおよび内面揺動シール材24aは、それぞれ金属製ブラシ内にグリース剤を充填して構成され、外周側から内周側後方に傾斜して取り付けられている。
【0026】
さらに揺動シール体24は、揺動用ジャッキ26を進展して、図6,図8に示すように、シール用切欠き部21の内側に突出する円形セグメント位置αとすることにより、内面揺動シール材24aが共通部シール材11Aと対応部シール材11Cとを接続する。また図7,図9に示すように、揺動用ジャッキ26を収縮して揺動シール体24をシール用切欠き部21から後退させて拡幅セグメント位置βとすることにより、内面揺動シール材24aで共通部シール材11Aと膨出部シール材11Bとを接続することができる。
【0027】
上記構成において、通常掘削部では、複数のカッタヘッド3A〜3Cにより異型断面のトンネルを掘削しつつ前進し、エレクタ装置6により円形断面セグメントScを組み立てて推進ジャッキ8により掘進し、副カッタヘッド3Bにより掘削されたトンネルの膨出部S2に間詰め材が充填される。
【0028】
この時、スキンプレート10の膨出円弧部10bの内面には、妻枠部材9が装着されており、共通部シール材11Aが主円弧部S1の外周面に摺接されるとともに、妻枠部材9に取り付けられた対応部シール材11Cが円形断面セグメントScの対応円弧部S3に摺接され、円形断面セグメントScとシールド本体2の隙間がシールされる。そして可動シール機構13では、揺動シール体24を円形セグメント位置αに保持して内面揺動シール材24aが共通部シール材11Aと対応部シール材11Cとを接続している。
【0029】
拡幅部まで掘削すると、掘削を停止して妻枠部材9を撤去し、膨出円弧部11B内に、最初に端面セグメントSwaを介して異型断面セグメントSwの膨出部を組み立てる。この時、可動シール機構13では、揺動用ジャッキ26により揺動シール体24が拡幅セグメント位置βに揺動され、内面揺動シール材24aにより共通部シール材11Aと膨出部シール材11Bとが接続され、スキンプレート10と異型断面セグメントSwの隙間が良好にシールされる。
【0030】
所定の拡幅区間、異型断面セグメントSwを組み立てた後、最後の異型断面セグメントSwの前面に端面セグメントSwaが取り付けられて異型断面セグメントSwの組立が終了される。
【0031】
そして通常掘削部を掘削するに際して、膨出円弧部10b内に妻枠部材9を組み立てて対応部シール材11Cを取り付け、共通部シール材11Aを主円弧部S1の外周面に摺接させるとともに、対応部シール材11Cを対応円弧部S3に摺接させてシールド本体2のテール部をシールする。さらに可動シール機構13では、揺動用ジャッキ26により揺動シール体24を円形セグメント位置αとして、内面揺動シール材24aにより共通部シール材11Aと対応部シール材11Cとを接続する。
【0032】
上記第1の実施の形態によれば、シールド掘進機により異型断面トンネルを掘削し、異型断面トンネル内に円形断面セグメントScを組み立てる場合には、スキンプレート10の膨出円弧部10b内に組み立てられた妻枠部材9に、円形断面セグメントScの対応円弧部S3に摺接する対応部シール材11Cを設け、共通部シール材11Aと対応部シール材11Cとを可動シール機構13により接続するので、シール材11A,11Cの端部同士を揺動シール体24の内面揺動シール材24aにより良好に接続することができ、地山からの地下水の浸入を効果的に防止することができる。また、異型断面セグメントSwを組み立てる場合には、共通部シール材11Aと膨出部シール材11Bとを可動シール機構13により接続するので、シール材11A,11Bの端部同士を揺動シール体24の内面揺動シール材24aにより良好に接続することができ、地山からの地下水の浸入を効果的に防止することができる。
【0033】
また、可動シール機構13の揺動シール体24を、各シール材列ごとにそれぞれ独立して配設したので、図10(a)(b)に示すように、円形断面セグメントScと異型断面セグメントSwとの移行部で、揺動シール体24を順次揺動して内面揺動シール材24aをそれぞれセグメントSc,Swに摺接させることができ、通常掘削部と拡幅部との変更部でのシール性を向上することができる。
【0034】
図11から図16は、可動シール機構13の第2の実施の形態を示すもので、第1の実施の形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
テールシール装置11の可動シール機構41は、スキンプレート10の凹状円弧部10d内面には、共通部シール材11Aと膨出部シール11Bとを接続する凹状接続シール材(固定接続シール材)43が取り付けられている。そして、凹状円弧部10dには、各凹状接続シール材43の前部に、外周部から後部軸心側に傾斜するスライド用スリット44がそれぞれ形成され、凹状円弧部10dの外面に取り付けられたガイド部材45に、スライド用スリット44に連続する傾斜ガイド面45aが形成されている。
【0035】
前記各スライド用スリット44および傾斜ガイド面45aには、平面視が駒形5角形のスライドシール板(可動シール体)46がスライド自在に配置され、スライドシール板46には、内側に突出される使用位置γで、中心部から所定角度で折れ曲がる先端部の一辺が共通部シール材11Aと対応部シール11Cとを接続するとともに、他辺が対応部シール11Cと膨出部シール材11Bとを接続するスライドシール材(可動部シール材)47が取り付けられている。また、スライドシール板46をスライド用スリット44と傾斜ガイド面45aに沿って、図11,図13,図15に示す使用位置γと、図12,図14,図16に示す後退位置δとの間で出退させるスライド用ジャッキ(シール体移動手段)48が取付部材42に設けられている。
【0036】
上記構成において、通常掘削部では、複数のカッタヘッド3A〜3Cにより異型断面のトンネルを掘削しつつ前進し、エレクタ装置6により円形断面セグメントScを組み立てて推進ジャッキ8により掘進し、副カッタヘッド3Bにより掘削されたトンネルの膨出部S2に裏込め材が充填される。
【0037】
この時、スキンプレート10の膨出円弧部10bの内面に妻枠部材9が装着されており、共通部シール材11Aが主円弧部S1の外周面に摺接されるとともに、妻枠部材9に取り付けられた対応部シール材11Cが円形断面セグメントScの対応円弧部S3に摺接され、円形断面セグメントScとシールド本体2テール部の隙間がシールされる。そして可動シール機構41では、スライド用ジャッキ48によりスライドシール板46が使用位置γにされて、スライドシール材47により共通部シール材11Aと対応部シール材11Cとが接続されるとともに、膨出部シール材11Bと対応部シール材11Cとが接続されて良好にシールされる。
【0038】
拡幅部に達すると、掘削を停止して妻枠部材9を撤去し、膨出円弧部11B内に、最初に端面セグメントSwaを介して異型断面セグメントSwの膨出部を組み立てる。この時、可動シール機構41では、スライド用ジャッキ48によりスライドシール板46が後退位置δに後退され、共通部シール材11Aと膨出部シール11Bと凹状接続シール材43とにより、拡幅掘削時の異型断面セグメントSwとシールド本体2テール部の隙間が良好にシールされる。そして所定の拡幅区間、異型断面セグメントSwを組み立てた後、最後の異型断面セグメントSwの前面に端面セグメントSwaを取り付けて拡幅部の掘削を終了する。
【0039】
通常掘削部に復帰する時には、膨出円弧部10b内に妻枠部材9を組み立てて、対応部シール材11Cを組み付け、共通部シール材11Aを円形断面セグメントScの主円弧部S1外周面に摺接させるとともに、対応部シール材11Cを対応円弧部S3に摺接させてテール部をシールする。そして可動シール機構41では、スライド用ジャッキ48によりスライドシール板46を使用位置γに突出して、スライドシール材47により共通部シール材11Aと対応部シール材11Cとを接続するとともに、膨出部シール材11Bと対応部シール材11Cとを接続する。これにより、通常掘削時の円形断面セグメントScとスキンプレート10との隙間が良好にシールされ、かつ膨出円弧部10bと妻枠部材9との隙間もシールできる。
【0040】
上記実施の形態によれば、共通部シール材11Aから膨出部シール材11Bおよび対応部シール材11Cの分岐部において、異型断面セグメントSwの組立時には、共通部シール材11Aと膨出部シール材11Bとを凹状接続シール材43により連続状に設置して、
異型断面セグメントSwとスキンプレート10との隙間をシールすることができる。円形断面セグメントScの組立時には、共通部シール材11Aと妻枠部材9に設けられた対応部シール材11Cとを、使用位置γに突出されたスライドシール板46のスライドシール材47により接続して、円形断面セグメントScとスキンプレート10との隙間を良好にシールすることができる。
【0041】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項1記載の発明によれば、シール材を共通部シール材と変形部シール材と対応部シール材に分けて設置し、これらシール材の分岐部に形成されたシール用切欠き部に、覆工体の形状に対応してシールド軸心と平行な軸心周りに揺動自在な可動シール体を配置し、可動シール体に、共通部シール材と変形部シール材とが接続可能で、かつ共通部シール材と対応部シール材とを接続可能な可動部シール材を設けたので、覆工体の断面形状が変更されても、可動シール体を揺動して可動部シール材により使用するシール材同士を確実に接続することができるので、覆工体とシールド本体の隙間を効果的にシールすることができ、コンパクトに構成することができる。
【0042】
請求項2記載の発明によれば、可動シール体を、各シール材列ごとにそれぞれ独立して配設したので、通常断面覆工体と異型断面覆工体との移行部で、断面形状に対応して可動シール体を順次独立して揺動して可動部シール材をそれぞれ覆工体に摺接させることができ、シール性を向上することができる。
【0043】
請求項4記載の発明によれば、シール材を共通部シール材と変形部シール材と対応部シール材に分けて設置し、これらシール材の分岐部に、共通部シール材と変形部シール材とを接続する固定接続シール材と、覆工体の形状に対応して出退される可動シール体を有する可動シール機構とを配置する。そして、可動シール体が内側に突出される通常断面覆工 体の組立時には、可動シール体の可動部シール材により、共通部シール材と対応部シールとを接続すると共に対応部シールと変形部シール材とを接続して良好にシールを行い、また可動シール体が後退される異型断面覆工体の組立時には、固定接続シール材により共通部シール材と変形部シール材とが接続されて良好にシールされるので、覆工体の断面形状が変更されても、覆工体とシールド本体の隙間を効果的にシールすることができ、コンパクトに構成することができる。
【0044】
請求項5記載の発明によれば、可動シール体を、各シール材列ごとにそれぞれ独立して配設したので、通常断面覆工体と異型断面覆工体との移行部で、断面形状に対応して可動シール体を順次独立して移動して可動部シール材をそれぞれ覆工体に摺接させることができ、シール性を向上することができる。
【0045】
請求項7記載の発明によれば、通常断面覆工体の組立時に、シールド本体の膨出部に妻枠部材を設置して対応部シール材を設けることにより、通常断面覆工体を全周囲に渡って良好にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るシールド掘進機のテールシール装置の第1の実施の形態を示し、シールド掘進機の掘進状態を示す全体斜視図である。
【図2】 同シールド掘進機の正面図である。
【図3】 同シールド掘進機の側面断面図である。
【図4】 同シールド掘進機の円形断面セグメント組立状態を示す背面断面図である。
【図5】 同シールド掘進機の異型断面セグメント組立状態を示す背面断面図である。
【図6】 図4に示すA部拡大図である。
【図7】 図5に示すB部拡大図である。
【図8】 同テールシール装置の可動シール機構を示し、円形断面セグメント組立時の側面断面図である。
【図9】 同可動シール機構の異型断面セグメント組立時の側面断面図である。
【図10】 (a)(b)は同テールシール装置のセグメント変更時を示す側面断面図で、(a)は円形断面セグメントから異型断面セグメントへの移行状態を示し、(b)は異型断面セグメントから円形断面セグメントへの移行状態を示す。
【図11】 本発明に係るシールド掘進機のテールシール装置の第2の実施の形態を示し、円形断面セグメント組立時の可動シール機構の背面図である。
【図12】 同テールシール装置の異型断面セグメント組立時の可動シール機構を示す背面図である。
【図13】 同可動シール機構の円形断面セグメント組立時の側面図である。
【図14】 同可動シール機構の異型断面セグメント組立時の側面図である。
【図15】 同可動シール機構の円形断面セグメント組立時の部分平面図である。
【図16】 同可動シール機構の異型断面セグメント組立時の部分平面図である。
【符号の説明】
O シールド軸心
Sc 円形断面セグメン(円形断面覆工体)
Sw 異型断面セグメント(異形断面覆工体)
S1 主円弧部
S2 膨出部
S3 対応円弧部
1 シールド掘進機
2 シールド本体
3A 主カッタヘッド
3B 副カッタヘッド
3C コーナ用カッタヘッド
9 妻枠部材
10 スキンプレート
10a 主円弧部
10b 膨出円弧部
10c コーナ円弧部
11 テールシール装置
11A 共通部シール材
11B 膨出部シール材(変形部シール材)
11C 対応部シール材
12 分岐部
13 可動シール機構
21 シール用切欠き部
23 支持軸
24 揺動シール体(可動シール体)
24a 内面揺動シール材(可動部シール材)
26 揺動用ジャッキ(シール体移動手段)
40 テールシール装置
41 可動シール機構
43 凹状接続シール材(固定接続シール材)
44 スライド用スリット
46 スライドシール板(可動シール体)
47 スライドシール材(可動部シール材)
48 スライド用ジャッキ(シール体移動手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a tail seal device for a shield machine that changes the cross-sectional shape of a covering body during excavation.
[0002]
[Prior art]
  For example, for a shield machine that excavates a wide widened part that installs a retreat route on the side of the main line tunnel in the middle of the main line tunnel with a circular cross section, the present inventors are provided at the front part of the shield body The excavator is provided with a main cutter head for excavating a main tunnel having a circular cross section and a sub cutter head that bulges laterally from the excavation range of the main cutter head so that a tunnel having a bulge is continuously provided. And proposed a shield machine for excavation. In this shield machine, in a normal excavation part, a segment (covering body) with a circular section along the main cutter head is assembled by an erector device at the rear of the shield body, and the extra excavated part is backfilled with padding material, etc. Keep it. Then, when the widened portion is reached, the widened portion can be continuously excavated during excavation by assembling the segment of the irregular cross section having the bulging portion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, the gap between the tail portion of the shield body and the segment is sealed by a brush-like tail seal material attached along the inner peripheral surface of the rear end portion of the shield body, thereby preventing intrusion of groundwater. However, when the cross-sectional shape of the segment changes during excavation, the gap between the tail portion of the shield body and the segment becomes too large, so that the conventional tail seal material cannot be sealed.
[0004]
  Therefore, it is conceivable that the entire sealing material corresponding to the bulging portion is movable, and is moved following the change in the sectional shape of the segment. However, when the bulging part is large, there is a problem that the moving mechanism of the sealing material is large and large, and cannot be installed in the limited tail part space of the shield body.
[0005]
  The present invention solves the above problems, and even if the cross-sectional shape of the lining body is changed during excavation, the gap between the lining body and the shield body tail can be satisfactorily sealed with a simple structure, and intrusion of groundwater It is an object of the present invention to provide a tail seal device for a shield machine that can effectively prevent the above and can be made compact.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is characterized in that, in the excavated tunnel, a normal cross-section covering body, and a modified cross-section covering body having a deformed portion in which a part of the normal cross-section covering body is deformed, A shield seal machine tail seal device that continuously assembles, and a common part sealing material that is in sliding contact with a main arc part common to a normal cross-section lining body and an odd-shaped cross-section lining body on a rear inner peripheral surface of a shield body A deformable portion sealing material that is in sliding contact with the deformable portion, and a corresponding portion sealing material that is in sliding contact with a normal cross-section covering body corresponding to the deformable portion,A movable seal mechanism is provided at a branch portion of the common portion seal material, the deformable portion seal material, and the corresponding portion seal material, and the movable seal mechanism is formed by dividing the common portion seal material and the deformable portion seal material at the branch portion. A seal notch, a movable seal body supported by the seal notch so as to be swingable about an axis parallel to the shield axis, and a movable seal member, and swinging the movable seal body Sealing member moving means for moving the sealing member into and out of the sealing notch, and the movable part sealing material is used when assembling a normal cross-section covering body in which the movable sealing member protrudes inward from the sealing notch. The common part sealant and the corresponding part sealant are connected, and the common part sealant and the deformable part sealant are connected at the time of assembling the modified cross-section covering body in which the movable seal body is retracted from the notch for sealing. Configured to connectIs.
[0007]
  According to the above configuration, the seal material is divided into the common part seal material, the deformed part seal material, and the corresponding part seal material, and is installed at the branch portion of these seal materials.In the formed seal notchIn response to the shape of the lining bodyCan swing around an axis parallel to the shield axisSince the movable seal body is arranged, the movable seal body is provided with the movable portion seal material that can connect the common portion seal material and the deformable portion seal material and can connect the common portion seal material and the corresponding portion seal material. Even if the cross-sectional shape of the lining body is changed,RockingSince the sealing material used by the movable part sealing material can be reliably connected,eachThe gap between the lining body and the shield body can be effectively sealed, and a compact configuration can be achieved.
[0008]
  The invention according to claim 2 is the configuration according to claim 1,A common section sealing material, a deformable section sealing material, a corresponding section sealing material, a movable seal body, and a seal body moving means are arranged in a plurality of rows at predetermined intervals in the shield axis direction, respectively, and a normal cross-section lining body (Sc ) And the modified cross-section lining body (Sw), the seal body moving means is independently driven according to the assembled state of the deformable portion.
[0009]
  According to the above configuration, since the movable seal body is provided independently for each seal material row, it is movable in accordance with the cross-sectional shape at the transition portion between the normal cross-section cover body and the irregular cross-section cover body. The movable body sealing material can be brought into sliding contact with the covering body by sequentially swinging the sealing body independently, and the sealing performance can be improved.
[0010]
  The invention according to claim 3 is the configuration according to claim 1 or 2,The movable part seal material is composed of a common part seal material and a corresponding part seal material, and an inner surface swing seal material that connects the common part seal material and the deformable part seal material, and seals the sliding surface to the movable seal body. A free end face seal was provided.Is.
[0011]
  The invention according to claim 4In the excavated tunnel, a shield seal machine tail seal device that continuously assembles a normal cross-section lining body and an irregular cross-section lining body having a deformed portion obtained by deforming a part of the normal cross-section lining body, A common portion sealing material that is slidably contacted with a main arc portion that is common to the normal cross-section lining body and the odd-shaped cross-section lining body, a deformable portion sealing material that is slidably contacted with the deformable portion, and the deformable portion A corresponding portion sealing material that is slidably contacted with the normal cross-section lining body, and the common portion sealing material, the deformable portion sealing material, and the branch portion of the corresponding portion sealing material, the common portion sealing material and the deforming portion sealing material A movable seal body provided with a fixed connection seal material to be connected and a movable seal mechanism, wherein the movable seal mechanism is disposed in a slide slit formed adjacent to a front portion of the fixed connection seal material so as to be retractable. And the tip of the movable seal body A movable seal member provided in And a seal body moving means for moving the movable seal body in and out. The movable portion seal material is a common portion seal material and a corresponding portion seal when assembling a normal cross-section covering body in which the movable seal body projects inward. And a corresponding portion seal and a deformable portion seal material are connected.
[0012]
  According to the said structure, a sealing material is divided and installed in a common part sealing material, a deformation | transformation part sealing material, and a corresponding | compatible part sealing material, and a common part sealing material and a deformation | transformation part sealing material are connected to the branch part of these sealing materials. A fixed connection sealing material and a movable sealing mechanism having a movable sealing body that is extended and retracted according to the shape of the lining body are disposed. When assembling the normal cross-section lining body in which the movable seal body protrudes inward, the common portion seal material and the corresponding portion seal are connected by the movable portion seal material of the movable seal body, and the corresponding portion seal and the deformable portion seal are connected. When assembling an odd-shaped cross-section lining body in which the movable seal body is retracted, the common part seal material and the deformed part seal material are connected to each other by the fixed connection seal material. Since the sealing is performed, the gap between the covering body and the shield body can be effectively sealed even if the cross-sectional shape of the covering body is changed, and the structure can be made compact.
[0013]
  The invention according to claim 55. The structure according to claim 4, wherein a common portion seal material, a deformable portion seal material, a corresponding portion seal material, a fixed connection seal material, a movable seal body, and a seal body moving means are arranged in a plurality of rows at predetermined intervals in the shield axis direction. The seal body moving means is configured to be driven independently according to the assembly state of the deforming portion at the time of transition between the assembly of the normal cross section lining body and the assembly of the irregular cross section lining body. didIs.
[0014]
  According to the above configuration,Since the movable seal bodies are arranged independently for each seal material row, the movable seal bodies are sequentially and independently adapted to the cross-sectional shape at the transition between the normal cross-section cover body and the irregular cross-section cover body. Thus, the movable part sealing material can be brought into sliding contact with the covering body, and the sealing performance can be improved.
[0015]
  According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth or fifth aspect, the movable portion sealing material has one side that bends at the tip end and the other side. The common part sealing material and the corresponding part seal are connected together, and the corresponding part seal and the deformable part sealing material are connected on the other side.
[0016]
  According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to sixth aspects, the deformed portion includes a bulging portion in which a part of the normal cross-section lining body bulges. At the time of assembly, a wife frame member is installed in a bulge portion skin plate corresponding to the bulge portion in the shield body, and a corresponding portion seal material is provided on the wife frame member.
[0017]
  According to the above configuration, when assembling the normal cross-section lining body, the normal cross-section lining body is good over the entire circumference by installing the wife frame member at the bulging part of the shield body and providing the corresponding part sealing material. Can be sealed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Here, a first embodiment of a tail seal device for a shield machine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0019]
  Figure 14 and 5As shown in FIG. 1, the shield machine 1 is a bulge in which one side portion protrudes by a plurality of cutter heads 3A to 3C arranged at the front portion of the shield body 2.PartThis excavates the atypical cross section tunnel, and the erector device 6 (FIG. 3) provided at the rear part in the shield body 2 allows the circular cross section segment (normal cross section lining body) Sc and the widened portion to bulge out.(Deformation part)The atypical cross section segment (atypical cross section lining body) Sw having S2 is assembled. Then, a circular cut is usually made at the excavation part.FaceIn the widened part in the middle of assembling the cement ScFaceBy assembling and excavating the segment Sw, it is possible to continuously assemble the irregular cross-section tunnel having the widened portion used for the retreat route or the like during the assembly of the circular cross-section tunnel. Circular cutFaceThe cavity of the atypical cross-section tunnel that occurs when assembling the segment Sc is backfilled.
[0020]
  The shield machine 1 will be briefly described with reference to FIGS.
  At the front part of the shield body 2, a main cutter head 3A for excavating a large-diameter tunnel is rotatably arranged around the shield axis O, and at a position eccentric from the shield axis O at the rear part of the main cutter head 3A, A bulge that protrudes in a crescent shape from the sideS2A sub-cutter head 3B for excavating the gas is rotatably disposed on the pressure partition 4. Further, the corner cutter heads 3C and 3C for excavating the corner portion are rotated in order to smoothly connect the inner wall surface of the tunnel to the upper and lower excavation intersections of the main cutter head 3A and the auxiliary cutter head 3B at the rear portion of the auxiliary cutter head 3B. Arranged freely. Then, the main cutter head 3A, the sub cutter head 3B, and the corner cutter heads 3C, 3C are respectively rotated in a predetermined direction at a predetermined speed through a rotation mechanism by a plurality of cutter rotation driving devices 5 and 5 arranged in the shield body 2. Driven by rotation. In addition, the rear part of the shield body 2 is circularly cut.FaceSegment Sc and atypical cuttingFaceElecta device 6 for assembling each of the cements Sw is provided. Reference numeral 7 denotes a screw type earth removing device that conveys excavated earth and sand in the pressure bulkhead 4 backward. Reference numeral 8 denotes a propulsion jack that propels the shield body 2 using the segments Sc and Sw as reaction force receivers.
[0021]
  The skin plate 10 of the shield body 2 includes a main arc portion 10a that is excavated by the main cutter head 3 along the circular tunnel, and a bulge portion that is excavated by the sub cutter head 4.S2Bulge arc part (Deformation partExcavated by a skin plate) 10b, a concave arc portion (skin plate of a branching portion) 10d connecting the main arc portion 10a and the bulging arc portion 10b with the center disposed on the outer peripheral side, and a corner cutter head 5. A corner arc portion 10c, 10c covering the concave arc portion 10d along the tunnel is formed in a modified cross section. And circular breakFaceDuring normal excavation for assembling the cement Sc, a circular break is formed in the bulging arc portion 10b.FaceThe wife frame member 9 that fills the remaining cavity with the cement Sc is installed.
[0022]
  The tail seal device 11 according to the present invention is provided along the inner surface of the rear end of the main arc portion 10a.CutletA common portion seal material 11A attached in a plurality of rows (three rows in the drawing) at predetermined intervals in the direction of the shield axis O and in sliding contact with the main arc portion S1 common to the circular cross-section segment Sc and the modified cross-section segment Sw; On the inner surface of the rear end of the bulging arc portion 10bAlongA bulging portion sealing material (deformation portion sealing material) 11B that is attached to a plurality of rows (three rows in the drawing) at predetermined intervals in the direction of the shield axis O and slidably contacts the bulging portion S2 of the irregular cross section segment Sw, and the wife On the rear inner surface of the frame member 9AlongA corresponding portion sealing material 11C, which is attached in a plurality of rows (three rows in the drawing) at a predetermined interval in the direction of the shield axis O and slidably contacts the corresponding arc portion S3 of the bulging portion S2 of the circular section segment Sc; The common sealant 11A, the bulge sealant 11B, and the movable seal mechanism 13 disposed at the branching part 12 of the corresponding sealant 11C. The common part sealing material 11A, the bulging part sealing material 11B, and the corresponding part sealing material 11C are each configured by filling a metal brush with a grease agent, and are attached inclined from the outer peripheral side to the inner peripheral side rear. .
[0023]
  And as shown in FIGS. 6-9, the movable seal mechanism 13 is provided in the connection part (branch part) of the main circular arc part 10a and the bulging circular arc part 10b in the corner circular arc part 10c of the skin plate 10, This movable seal mechanism 13 is a shield body.2Are formed in the concave arcuate portion 10d corresponding to the seal material attachment positions along the seal portion, and the seal portion 11A and the bulging portion seal material 11B are formed by the seal notch portion 21. And is divided. Notch for sealPart 21The left and right frame frames 22R and 22L and the front and rear frame frames 22F and 22B are attached to the outer side in the radial direction from the inner side.
[0024]
  In the cutout portion 21 for sealing, a swing seal body (movable seal body) 24 swings to the right frame frame 22R side of the front and rear frame frames 22F and 22B via a support shaft 23 parallel to the shield axis O. An oscillating jack (between the free end side of the oscillating seal body 24 and the bracket 25 of the main arc portion 10a is movably disposed.Seal body moving means) 26 is pin-connected. The rocking seal body 24 has a fan-shaped cross section, and can be continuously connected to the sealing materials 11A to 11C.(Moving part sealing material)24a and a free end surface sealing material 24b for sealing the sliding surface are respectively attached, and the free end surface swing sealing material 24b is slidably contacted with an arc guide surface 22a formed on the left frame 22L on the bulging arc portion 10b side. ing.
[0025]
  Further, the common part sealing material 11A, the bulging part sealing material 11B, the corresponding part sealing material 11C, and the inner surface swing sealing material 24a are each configured by filling a metal brush with a grease agent, and from the outer peripheral side to the inner peripheral rear side. It is attached with an inclination.
[0026]
  Further, the rocking seal body 24 advances the rocking jack 26 so that the circular segment position α protrudes inside the seal notch 21 as shown in FIGS. The sealing material 24a connects the common part sealing material 11A and the corresponding part sealing material 11C. Further, as shown in FIGS. 7 and 9, the swinging jack 26 is contracted to retract the swinging seal body 24 from the seal notch portion 21 to the widened segment position β, so that the inner surface swinging sealing material 24a. Thus, the common part sealing material 11A and the bulging part sealing material 11B can be connected.
[0027]
  In the above-described configuration, in the normal excavation part, advancing while excavating a tunnel with an irregular cross section by the plurality of cutter heads 3A to 3C, the circular cross section segment Sc is assembled by the erector apparatus 6, and is advanced by the propulsion jack 8, and the sub cutter head 3B The bulging part of the tunnel excavated byS2The filling material is filled in
[0028]
  At this time, the end frame member 9 is mounted on the inner surface of the bulging arc portion 10b of the skin plate 10, and the common portion seal material 11A is slidably contacted with the outer peripheral surface of the main arc portion S1, and the end frame member The corresponding part sealing material 11C attached to 9 is brought into sliding contact with the corresponding arc part S3 of the circular section segment Sc, and the gap between the circular section segment Sc and the shield body 2 is sealed. In the movable seal mechanism 13, the swing seal body 24 is held at the circular segment position α, and the inner surface swing seal material 24a connects the common portion seal material 11A and the corresponding portion seal material 11C.
[0029]
  When excavating to the widened portion, excavation is stopped, the end frame member 9 is removed, and the bulging portion of the odd-shaped cross-section segment Sw is first assembled in the bulging arc portion 11B via the end face segment Swa. At this time, in the movable seal mechanism 13, the swing seal body 24 is swung to the widened segment position β by the swing jack 26, and the common portion seal material 11A and the bulging portion seal material 11B are separated by the inner surface swing seal material 24a. The gap between the skin plate 10 and the modified cross-section segment Sw is well sealed.
[0030]
  After assembling the predetermined widened section and the irregular cross-section segment Sw, the end face segment Swa is attached to the front surface of the last irregular cross-section segment Sw, and the assembly of the irregular cross-section segment Sw is completed.
[0031]
  And when excavating a normal excavation part, while assembling the wife frame member 9 in the bulging arc part 10b and attaching the corresponding part seal material 11C, the common part seal material 11A is brought into sliding contact with the outer peripheral surface of the main arc part S1, The corresponding portion seal material 11C is brought into sliding contact with the corresponding arc portion S3 to seal the tail portion of the shield body 2. Further, in the movable seal mechanism 13, the swing seal body 24 is set to the circular segment position α by the swing jack 26, and the common portion seal material 11A and the corresponding portion seal material 11C are connected by the inner surface swing seal material 24a.
[0032]
  According to the first embodiment, the atypical cross section tunnel is excavated by the shield machine, and the circular cross section segment is formed in the atypical cross section tunnel.ScIs assembled, the corresponding part sealing material that is in sliding contact with the corresponding arc part S3 of the circular cross-section segment Sc on the end frame member 9 assembled in the bulging arc part 10b of the skin plate 1011CSince the common part seal material 11A and the corresponding part seal material 11C are connected by the movable seal mechanism 13, the end portions of the seal materials 11A and 11C are favorably connected to each other by the inner surface rocking seal material 24a of the rocking seal body 24. It is possible to connect, and the infiltration of groundwater from the natural ground can be effectively prevented. Further, when assembling the atypical cross section segment Sw, the common part sealing material 11A and the bulging part sealing material 11B are connected by the movable seal mechanism 13, so that the end portions of the sealing materials 11A and 11B are connected to each other by the swing seal body 24. The inner surface rocking sealing material 24a can be connected well, and infiltration of groundwater from the natural ground can be effectively prevented.
[0033]
  Further, since the oscillating seal body 24 of the movable seal mechanism 13 is provided independently for each seal material row, as shown in FIGS. 10A and 10B, the circular cross-section segment Sc and the irregular cross-section segment Swing seal body 24 is sequentially swung at the transition part with Sw, and inner surface rocking seal material 24a is segmented respectively.Sc, SwIt is possible to improve the sealing performance at the changed part between the normal excavation part and the widening part.
[0034]
  FIGS. 11 to 16 show a second embodiment of the movable seal mechanism 13, and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  Tail seal device11In the movable seal mechanism 41, a concave connection seal material (fixed connection seal material) 43 that connects the common portion seal material 11A and the bulging portion seal 11B is attached to the inner surface of the concave arc portion 10d of the skin plate 10. . In the concave arc portion 10d, a slide slit 44 that is inclined from the outer peripheral portion toward the rear axis is formed in the front portion of each concave connection sealing material 43, and the guide is attached to the outer surface of the concave arc portion 10d. The member 45 is formed with an inclined guide surface 45 a continuous with the slide slit 44.
[0035]
  Each of the slide slits 44 and the inclined guide surface 45a is slidably disposed with a frame-shaped pentagonal slide seal plate (movable seal body) 46 in plan view. The slide seal plate 46 projects inward. At the position γ, one side of the tip portion bent at a predetermined angle from the center portion connects the common portion seal material 11A and the corresponding portion seal 11C, and the other side connects the corresponding portion seal 11C and the bulging portion seal material 11B. Slide seal material (Moving part seal material47) is attached. Also, slide seal plate46Slide along the slide slit 44 and the inclined guide surface 45a between the use position γ shown in FIGS. 11, 13, and 15 and the retracted position δ shown in FIGS. Jack for(Seal body moving means)48 is provided on the mounting member 42.
[0036]
  In the above-described configuration, in the normal excavation part, advancing while excavating a tunnel with an irregular cross section by the plurality of cutter heads 3A to 3C, the circular cross section segment Sc is assembled by the erector apparatus 6, and is advanced by the propulsion jack 8, and the sub cutter head 3B The bulging part of the tunnel excavated byS2Is filled with backfill material.
[0037]
  At this time, the end frame member 9 is mounted on the inner surface of the bulging arc portion 10b of the skin plate 10, and the common portion seal material 11A is slidably contacted with the outer peripheral surface of the main arc portion S1, and the end frame member 9 The attached corresponding portion sealing material 11C is brought into sliding contact with the corresponding arc portion S3 of the circular cross section segment Sc, and the gap between the circular cross section segment Sc and the shield body 2 tail portion is sealed. In the movable seal mechanism 41, the slide seal plate 46 is moved to the use position γ by the slide jack 48, andSlide seal material47, the common part sealing material 11A and the corresponding part sealing material 11C are connected, and the bulging part sealing material 11B and the corresponding part sealing material 11C are connected and sealed well.
[0038]
  When the widened portion is reached, excavation is stopped, the end frame member 9 is removed, and the bulged portion of the modified cross-section segment Sw is first assembled in the bulged arc portion 11B via the end face segment Swa. At this time, in the movable seal mechanism 41, the slide seal plate 46 is moved by the slide jack 48.Retreat positionWith the common part seal material 11A, the bulging part seal 11B, and the concave connection seal material 43, the atypical section segment Sw and the shield body 2 during widening excavation are retracted to δ.ofThe gap in the tail is well sealed. Then, after assembling the predetermined widened section and the modified cross-section segment Sw, the end face segment Swa is attached to the front surface of the last modified cross-section segment Sw, and the excavation of the widened portion is completed.
[0039]
  When returning to the normal excavation part, the end frame member 9 is assembled in the bulging arc part 10b, the corresponding part seal material 11C is assembled, and the common part seal material 11A is slid onto the outer peripheral surface of the main arc part S1 of the circular section segment Sc. At the same time, the corresponding portion sealing material 11C is brought into sliding contact with the corresponding arc portion S3 to seal the tail portion. In the movable seal mechanism 41, the slide seal plate 46 is projected to the use position γ by the slide jack 48,Slide seal material47, the common part seal material 11A and the corresponding part seal material 11C are connected, and the bulging part seal material 11B and the corresponding part seal material 11C are connected. Thereby, the clearance gap between the circular cross-section segment Sc and the skin plate 10 at the time of normal excavation is satisfactorily sealed, and the clearance gap between the bulging arc portion 10b and the end frame member 9 can also be sealed.
[0040]
  According to the above-described embodiment, the common part sealing material 11A and the bulging part sealing material are assembled at the time of assembling the atypical cross section segment Sw at the branch part of the common part sealing material 11A to the bulging part sealing material 11B and the corresponding part sealing material 11C. 11B and the concave connection sealing material 43 are installed continuously,
The gap between the modified cross-section segment Sw and the skin plate 10 can be sealed. At the time of assembling the circular cross-section segment Sc, the common part sealing material 11A and the corresponding part sealing material 11C provided on the end frame member 9 are connected to the slide seal plate 46 protruding to the use position γ.Slide seal material47, the gap between the circular cross-section segment Sc and the skin plate 10 can be satisfactorily sealed.
[0041]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, the sealing material is divided into the common portion sealing material, the deformable portion sealing material, and the corresponding portion sealing material, and is installed at the branch portion of these sealing materials.In the formed seal notchIn response to the shape of the lining bodyCan swing around an axis parallel to the shield axisSince the movable seal body is arranged, the movable seal body is provided with the movable portion seal material that can connect the common portion seal material and the deformable portion seal material and can connect the common portion seal material and the corresponding portion seal material. Even if the cross-sectional shape of the lining body is changed,RockingSince the sealing material used by the movable part sealing material can be reliably connected,eachThe gap between the lining body and the shield body can be effectively sealed, and a compact configuration can be achieved.
[0042]
  According to invention of Claim 2,Since the movable seal bodies are arranged independently for each seal material row, the movable seal bodies are sequentially and independently adapted to the cross-sectional shape at the transition between the normal cross-section cover body and the irregular cross-section cover body. The movable part sealing material can be slidably brought into sliding contact with the covering body and the sealing performance can be improved.
[0043]
  According to invention of Claim 4,The seal material is divided into a common part seal material, a deformable part seal material, and a corresponding part seal material, and a fixed connection seal material that connects the common part seal material and the deformable part seal material to a branch portion of these seal materials; A movable seal mechanism having a movable seal body that is withdrawn / retracted according to the shape of the lining body is disposed. And normal cross-section lining in which the movable seal body protrudes inward When assembling the body, the common part sealant and the corresponding part seal are connected to each other by the movable part sealant of the movable seal body, and the corresponding part seal and the deformable part sealant are connected to perform good sealing. When assembling the odd-shaped cross-section lining body whose body is retracted, the cross-sectional shape of the lining body is changed because the common part seal material and the deformed part seal material are connected and fixed well by the fixed connection seal material. In addition, the gap between the lining body and the shield body can be effectively sealed, and a compact configuration can be achieved.
[0044]
  According to invention of Claim 5,Since the movable seal bodies are arranged independently for each seal material row, the movable seal bodies are sequentially and independently adapted to the cross-sectional shape at the transition between the normal cross-section cover body and the irregular cross-section cover body. Thus, the movable part sealing material can be brought into sliding contact with the covering body, and the sealing performance can be improved.
[0045]
  According to the invention of claim 7, when assembling the normal cross-section lining body, the normal cross-section lining body can be entirely encircled by installing the wife frame member at the bulging portion of the shield body and providing the corresponding portion sealing material. It can seal well over.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view showing a first embodiment of a tail seal device for a shield machine according to the present invention and showing a state of a shield machine.
FIG. 2 is a front view of the shield machine.
FIG. 3 is a side sectional view of the shield machine.
FIG. 4 is a rear sectional view showing an assembled state of the circular sectional segment of the shield machine.
FIG. 5 is a rear sectional view showing an assembled state of the atypical sectional segment of the shield machine.
6 is an enlarged view of a part A shown in FIG.
7 is an enlarged view of part B shown in FIG.
FIG. 8 is a side sectional view showing a movable sealing mechanism of the tail seal device, when a circular sectional segment is assembled.
FIG. 9 is a side cross-sectional view of the movable seal mechanism when assembling the odd-shaped cross-section segment.
FIGS. 10A and 10B are side cross-sectional views showing a segment change of the tail seal device, FIG. 10A shows a transition state from a circular cross-sectional segment to a modified cross-sectional segment, and FIG. The transition state from a segment to a circular cross-section segment is shown.
FIG. 11 shows a second embodiment of the tail seal device of the shield machine according to the present invention, and is a rear view of the movable seal mechanism when assembling the circular cross-section segment.
FIG. 12 is a rear view showing the movable seal mechanism when assembling the odd-shaped cross section segment of the tail seal device.
FIG. 13 is a side view of the movable seal mechanism when assembling a circular cross-section segment.
FIG. 14 is a side view of the movable seal mechanism when assembling the odd-shaped cross-section segment.
FIG. 15 is a partial plan view of the movable seal mechanism when assembling a circular cross-sectional segment.
FIG. 16 is a partial plan view of the movable seal mechanism when assembling a modified cross-section segment.
[Explanation of symbols]
    O Shield axis
    Sc Segment of circular section(Circular cross-section lining body)
    Sw atypical cross-section segment(Deformed cross-section lining body)
    S1 Main arc part
    S2 bulge
    S3 arc
    1 Shield machine
    2 Shield body
    3A Main cutter head
    3B Deputy cutter head
    Cutter head for 3C corner
    9 Wife frame members
  10 Skin plate
  10a Main arc part
  10b bulging arc part
  10c Corner arc
  11 Tail seal device
  11A Common part sealant
  11B bulge sealant(Deformation part sealing material)
  11C Corresponding part sealant
  12 branch
  13 Movable seal mechanism
  21 Notch for seal
  23 Support shaft
  24 Swing seal body(Movable seal body)
  24a Internally oscillating seal material(Moving part sealing material)
  26 Swing jack(Seal body moving means)
  40 Tail seal device
  41 Movable seal mechanism
  43 Concave connection sealing material(Fixed connection sealing material)
  44 Slide slit
  46 Slide seal plate(Movable seal body)
  47 Slide seal material(Moving part sealing material)
  48 Slide jack(Seal body moving means)

Claims (7)

掘削したトンネル内に、通常断面覆工体と、当該通常断面覆工体の一部が変形した変形部を有する異型断面覆工体とを連続して組み立てるシールド掘進機のテールシール装置であって、
シールド本体の後部内周面に、通常断面覆工体と異型断面覆工体と共通する主円弧部に摺接する共通部シール材と、前記変形部に摺接する変形部シール材と、前記変形部に対応する通常断面覆工体に摺接する対応部シール材とを設け、
共通部シール材と変形部シール材と対応部シール材の分岐部に可動シール機構を設け、
前記可動シール機構に、前記分岐部に共通部シール材と変形部シール材とを分断して形成されたシール用切欠き部と、前記シール用切欠き部にシールド軸心と平行な軸心周りに揺動自在に支持されて可動部シール材を有する可動シール体と、前記可動シール体を揺動してシール用切欠き部に出退させるシール体移動手段とを設け、
前記可動部シール材は、前記可動シール体がシール用切欠き部から内側に突出される通常断面覆工体の組立時に、共通部シール材と対応部シール材とを接続するとともに、前記可動シール体がシール用切欠き部から後退される異型断面覆工体の組立時に、共通部シール材と変形部シール材とを接続するように構成された
ことを特徴とするシールド掘進機のテールシール装置。
A tail seal device for a shield machine that continuously assembles a normal cross-section lining body and a modified cross-section lining body having a deformed portion obtained by deforming a part of the normal cross-section lining body in an excavated tunnel. ,
A common portion sealing material that is slidably contacted with a main arc portion that is common to the normal cross-section lining body and the odd-shaped cross-section lining body, a deformable portion sealing material that is slidably contacted with the deformable portion, and the deformable portion And a corresponding portion sealing material that comes into sliding contact with the normal cross-section lining body corresponding to
A movable seal mechanism is provided at the branch part of the common part seal material, the deformable part seal material, and the corresponding part seal material,
The movable seal mechanism includes a seal notch portion formed by dividing the common seal material and the deformable seal material at the branch portion, and a shaft center parallel to the shield axis at the seal notch portion. A movable seal body having a movable part sealing material supported so as to be swingable, and a seal body moving means for swinging the movable seal body to and from the seal notch,
The movable part sealing material connects the common part sealing material and the corresponding part sealing material during assembly of the normal cross-section covering body in which the movable sealing body protrudes inwardly from the seal notch, and the movable seal A tail seal device for a shield machine, which is configured to connect the common part sealing material and the deformed part sealing material when assembling the odd-shaped cross-section lining body whose body is retracted from the seal notch .
シールド軸心方向に所定間隔をあけて複数列に、共通部シール材、変形部シール材、対応部シール材、可動シール体およびシール体移動手段をそれぞれ配設し、
通常断面覆工体と異型断面覆工体との間の変更時に、変形部の組立状態に応じて前記シール体移動手段をそれぞれ独立して駆動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のテールシール装置。
A common part seal material, a deformed part seal material, a corresponding part seal material, a movable seal body and a seal body moving means are arranged in a plurality of rows at predetermined intervals in the shield axis direction,
The seal body moving means is configured to be driven independently according to the assembly state of the deforming portion when changing between the normal cross section lining body and the irregular cross section lining body. The tail seal device of the shield machine described.
可動部シール材は、共通部シール材と対応部シール材、および共通部シール材と変形部シール材とをそれぞれ接続する内面揺動シール材からなり、
可動シール体に、摺動面をシールする遊端面シール材を設けた
請求項1または2記載のシールド掘進機のテールシール装置。
The movable part seal material is composed of a common part seal material and a corresponding part seal material, and an inner surface swing seal material that connects the common part seal material and the deformed part seal material,
The tail seal device for a shield machine according to claim 1 or 2 , wherein the movable seal body is provided with a free end face seal material for sealing the sliding surface .
掘削したトンネル内に、通常断面覆工体と、通常断面覆工体の一部が変形した変形部を有する異型断面覆工体とを連続して組み立てるシールド掘進機のテールシール装置であって、
シールド本体の後部内周面に、通常断面覆工体と異型断面覆工体と共通する主円弧部に摺接する共通部シール材と、前記変形部に摺接する変形部シール材と、前記変形部に対応する通常断面覆工体に摺接する対応部シール材とを設け、
共通部シール材と変形部シール材と対応部シール材の分岐部に、共通部シール材と変形部シール材とを接続する固定接続シール材と、可動シール機構とを設け、
前記可動シール機構に、
前記固定接続シール材の前部に隣接して形成されたスライド用スリットに出退自在に配置された可動シール体と、前記可動シール体の先端部に設けられた可動部シール材と、前記可動シール体を出退させるシール体移動手段とを設け、
前記可動部シール材は、可動シール体が内側に突出される通常断面覆工体の組立時に、共通部シール材と対応部シールとを接続すると共に対応部シールと変形部シール材とを接続するように構成された
ことを特徴とするシールド掘進機のテールシール装置。
In the excavated tunnel, a shield seal machine tail seal device that continuously assembles a normal cross-section lining body and an irregular cross-section lining body having a deformed portion obtained by deforming a part of the normal cross-section lining body,
A common portion sealing material that is slidably contacted with a main arc portion that is common to the normal cross-section lining body and the odd-shaped cross-section lining body, a deformable portion sealing material that is slidably contacted with the deformable portion, and the deformable portion And a corresponding portion sealing material that comes into sliding contact with the normal cross-section lining body corresponding to
A fixed connection sealing material for connecting the common part sealing material and the deformation part sealing material to the branch part of the common part sealing material, the deformation part sealing material and the corresponding part sealing material, and a movable sealing mechanism are provided,
In the movable seal mechanism,
A movable seal body that is detachably disposed in a slide slit formed adjacent to the front portion of the fixed connection seal material, a movable portion seal material provided at a distal end portion of the movable seal body, and the movable A seal body moving means for withdrawing and withdrawing the seal body,
The movable part seal material connects the common part seal material and the corresponding part seal material and connects the corresponding part seal and the deformable part seal material when assembling the normal cross-section covering body in which the movable seal body protrudes inward. Configured as
A tail seal device for a shield machine.
シールド軸心方向に所定間隔をあけて複数列に、共通部シール材、変形部シール材、対 応部シール材、固定接続シール材、可動シール体およびシール体移動手段をそれぞれ配設し、
通常断面覆工体の組立と異型断面覆工体の組立の間の移行時に、変形部の組立状態に応じて前記シール体移動手段をそれぞれ独立して駆動するように構成した
ことを特徴とする請求項4記載のシールド掘進機のテールシール装置。
In a plurality of rows at predetermined intervals in the shield axial direction, the common seal member, deformed seal member, pairs 応部sealant, fixed connection sealant, movable seal member and the sealing member moving means disposed respectively,
The seal body moving means is configured to be driven independently according to the assembly state of the deforming portion at the time of transition between the assembly of the normal section lining body and the assembly of the odd-shaped section lining body.
The tail seal device for a shield machine according to claim 4 .
可動部シール材は、先端部で折れ曲がる1辺と他辺とを有し、前記通常断面覆工体の組立時に、1辺で共通部シール材と対応部シールとを接続すると共に他辺で対応部シールと変形部シール材とを接続するように構成されたThe movable part sealing material has one side that bends at the tip and the other side, and when the normal cross-section covering body is assembled, the common part sealing material and the corresponding part seal are connected on one side and the other side can be used. Configured to connect the part seal and the deformed part seal material
ことを特徴とする請求項4または5に記載のシールド掘進機のテールシール装置。The tail seal device for a shield machine according to claim 4 or 5, wherein the tail seal device is a shield machine.
変形部は、通常断面覆工体の一部が膨出した膨出部からなり、The deformed part usually consists of a bulging part in which a part of the cross-section lining body bulges,
通常断面覆工体の組立時に、シールド本体内の前記膨出部に対応する膨出部スキンプレート内に妻枠部材を設置するとともに、該妻枠部材に対応部シール材を設けたWhen assembling the normal cross-section lining body, the wife frame member is installed in the bulging part skin plate corresponding to the bulging part in the shield body, and the corresponding part seal member is provided on the wife frame member.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のシールド掘進機のテールシール装置。The tail seal device for a shield machine according to any one of claims 1 to 6.
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