JP2000130084A - 掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設管を切断するカッタを容易に交換できる
ようにする。 【解決手段】 掘進機本体１と筒部材２１を環状カッタ
ヘッド１０より前方に突出して設け、この筒部材２１の
突出部にカッタを備えた切断装置４０を取付け、その筒
部材２１内からカッタを交換できるようにする。これに
よって、掘進機本体１内から筒部材２１に作業者が入り
込んでカッタを交換できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、老朽化した既設管
を新設管に敷設替えする際に既設管を掘削・破壊する掘
進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平２−１４０３９５号公報に示す掘
進機が提案されている。この掘進機は筒状の掘進機本体
の前端部に環状のカッタ装置を取付け、このカッタ装置
よりも前方に突出した先行フレームにダイヤモンドカッ
タ等の補助工法用ツールを取付けてある。

【０００３】この掘進機によれば環状のカッタ装置で老
朽化した既設管を掘削・破壊できるし、補助工法用ツー
ルで既設管を前処理できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の掘削機は既設管
を前処理する補助工法用ツールが先行フレームの前端部
に取付けてあり、既設管を掘削・破壊作業時に先行フレ
ームが既設管の内部に挿入される。このために補助工法
用ツールを作業時に交換する際に先行フレームが邪魔に
なり、交換できない。

【０００５】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした掘進機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及び作用・効果】第１の発
明は、掘進機本体１と、この掘進機本体１の前端部に取
付けられた環状カッタヘッド１０と、前記掘進機本体１
内に回転自在に設けられ前端部が環状カッタヘッド１０
よりも前方に突出し、後端部が掘進機本体１内に開口し
た筒部材２１と、この筒部材２１を掘進機本体１に固定
する固定手段と、前記筒部材２１の突出部分に取付けら
れ、カッタが既設管に向って出退自在な切断装置４０
と、前記筒部材２１の前端部に取付けられ環状カッタヘ
ッド１０よりも小径なカッタヘッド２５と、前記カッタ
ヘッド２５の外周に設けたカッタヘッド固定グリッパ３
５と、前記筒部材２１に取付けられたカッタヘッド２５
の駆動源を備えている掘進機である。

【０００７】第１の発明によれば、環状カッタヘッド１
０で既設管Ａを掘削・破壊できる。カッタヘッド２５で
既設管Ａの内部を掘削できる。切断装置４０のカッタで
既設管Ａを切断して鉄筋等を切断できる。このようであ
るから、既設管Ａに埋め戻し材Ｂを入れて地山崩落を防
止しながら鉄筋入りの既設管Ａを容易に掘削・破壊する
ことができる。

【０００８】また、掘進機本体１内から筒部材２１内に
作業者が入り込んで切断装置４０のカッタを交換できる
ので、切断装置４０のカッタ交換を容易にできる。

【０００９】また、固定手段による筒部材２１の固定を
解除し、カッタヘッド固定グリッパ３５でカッタヘッド
２５を既設管に固定する。この状態で駆動源を駆動する
とカッタヘッド２５に対して筒部材２１が回転する。こ
れによって、切断装置４０を既設管の周方向に移動でき
るので、既設管の周方向任意の部分を切断できる。

【００１０】第２の発明は、掘進機本体１と、この掘進
機本体１の前端部に取付けられた環状カッタヘッド１０
と、前記掘進機本体１内に回転自在に設けられ前端部が
環状カッタヘッド１０よりも前方に突出し、後端部が掘
進機本体１内に開口した筒部材２１と、この筒部材２１
を回転する駆動源と、前記筒部材２１の突出部分に取付
けられ、カッタが既設管に向って出退自在な切断装置４
０と、前記筒部材２１の前端部に取付けられ筒部材２１
と既設管との間をシールする手段を備えていることを特
徴とする掘進機である。

【００１１】第２の発明によれば、環状カッタヘッド１
０で既設管Ａを掘削・破壊できる。シール手段で既設管
Ａと筒部材２１との間をシールできる。切断装置４０の
カッタで既設管Ａを切断して鉄筋等を切断できる。この
ようであるから、既設管Ａと筒部材２１との間に注入材
Ｃを入れて地山崩落を防止しながら鉄筋入りの既設管Ａ
を容易に掘削・破壊することができる。

【００１２】また、掘進機本体１内から筒部材２１内に
作業者が入り込んで切断装置４０のカッタを交換できる
ので、切断装置４０のカッタ交換を容易にできる。

【００１３】また、駆動源を駆動することで筒部材２１
が回転する。これによって、切断装置４０を既設管の周
方向に移動できるので、既設管の周方向任意の部分を切
断できる。

【００１４】第３の発明は、掘進機本体１と、この掘進
機本体１の前端部に回転自在に取付けた環状カッタヘッ
ド１０を備え、前記環状カッタヘッド１０の環状カッタ
本体１２に、掘進機本体１側の出入口９４と連続し作業
者が入り込み可能な切断装置格納室９３を形成し、この
切断装置格納室９３内に切断装置４０を、そのカッタが
環状カッタ本体１２の前面から既設管に向けて出退自在
に取付けたことを特徴とする掘進機である。

【００１５】第３の発明によれば、切断装置４０のカッ
タで既設管を切断して鉄筋等を切断した後に環状カッタ
ヘッド１０で既設管を掘削・破壊できる。これによっ
て、鉄筋入りの既設管を容易に掘削・破壊できる。

【００１６】環状カッタヘッド１０とともに切断装置４
０が移動するので、既設管の周方向任意の部分を切断で
きる。

【００１７】掘進機本体１側の出入口９４から切断装置
格納室９３内に作業者が入り込んで切断装置４０のカッ
タを交換できる。これによって、カッタ交換が容易であ
る。

【００１８】第４の発明は、掘進機本体１と、この掘進
機本体１の前端部に回転自在に取付けた環状カッタヘッ
ド１０を備え、前記環状カッタヘッド１０の環状カッタ
本体１２に作業者が入り込み可能な切断装置格納室９３
を周方向に間隔を置いて複数形成し、前記環状カッタ本
体１２の複数の中間ビーム１２０を各切断装置格納室９
３にそれぞれ連通した箱形状とし、掘進機本体１内に出
入口１３１を有する箱状体１３０を、環状カッタヘッド
１０の回転によりいずれか１つの中間ビーム１２０が出
入口１３１と連通するように設け、この切断装置格納室
９３内に切断装置４０を、そのカッタが環状カッタ本体
１２の前面から既設管に向けて出退自在に取付けたこと
を特徴とする掘進機である。

【００１９】第４の発明によれば、切断装置４０のカッ
タで既設管を切断して鉄筋等を切断した後に環状カッタ
ヘッド１０で既設管を掘削・破壊できる。これによっ
て、鉄筋入りの既設管を容易に掘削・破壊できる。

【００２０】環状カッタヘッド１０とともに切断装置４
０が移動するので、既設管の周方向任意の部分を切断で
きる。

【００２１】環状カッタヘッド１０を回転して中間ビー
ム１２０と出入口１３１を連通することで掘進機本体１
内から出入口１３１を経て切断装置格納室９３内に作業
者が入り込んで切断装置４０のカッタを交換できる。こ
れによって、カッタ交換が容易である。

【００２２】第５の発明は、第１又は第２又は第３又は
第４の発明において、開口部４４を有するハウジング４
３内にカッタを、その開口部４４から出没自在で、かつ
着脱取付け、前記ハウジング４３を支持枠５６内に気密
保持して回転自在に取付けて切断装置４０とし、前記支
持枠５６を、筒部材２１のカッタ出入開口部５５の周囲
又は環状カッタ本体１２の前面板８１のカッタ出入開口
部９５の周囲に、ハウジング４３の開口部４４がカッタ
出入開口部５５又はカッタ出入開口部９５と対向して取
付けた掘進機である。

【００２３】第５の発明によれば、ハウジング４３を回
転して開口部４４をカッタ出入開口部５５，９５と対向
し、カッタを開口部４４から突出すればカッタがカッタ
出入開口部５５，９５から突出して既設管を切断でき
る。ハウジング４３を回転して開口部４４をカッタ出入
開口部５５，９５と反対側の向きとすれば、筒部材２１
又は切断装置格納室９３内の作業者が開口部４４からカ
ッタを交換できる。

【００２４】しかも、筒部材２１又は切断装置格納室９
３がカッタ出入開口部５５，９５で外部に連通しないの
で、筒部材２１又は切断装置格納室９３内は土圧の影響
を受けずに大気圧に保持される。これによって、大気圧
下でカッタ交換できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１に示すように、掘進機本体１
は筒状の前部本体２と筒状の後部本体３を揺動自在に連
結し、その前部本体２と後部本体３に亘ってアーティキ
ュレートジャッキ４が連結してある。後部本体３にシー
ルドジャッキ５が取付けてある。６はゼグメントであ
る。

【００２６】掘進機本体１の前端寄り（前部本体２）内
面にリング状の隔壁７が固着してある。この隔壁７に環
状カッタヘッド１０が回転自在に取付けてある。この環
状カッタヘッド１０は図２に示すように掘進機本体１と
略同一径で回転中心に貫通孔１１を有する環状カッタ本
体１２の前面に複数の切刃１３（例えばディスクカッ
タ）を取付け、その環状カッタ本体１２の後面に複数の
中間ビーム１４が周方向に間隔を置いて固着してある。
この中間ビーム１４が隔壁７に回転自在に支承されたリ
ングプレート１５に固着してあり、そのリングプレート
１５がモータ１６で回転駆動される。

【００２７】前記隔壁７に筒体１７が前方に向けて固着
され、その筒体１７が環状カッタ本体１２の貫通孔１１
内に挿入されてシール材１８でシールしてある。これに
よって掘進機本体１の前端寄り内面と隔壁７の前面と環
状カッタ本体１２の後面と筒体１７で環状空間１９を形
成している。前記環状カッタヘッド１０で掘削した掘削
物は環状空間１９内に入り込み、スクリューコンベア２
０等の搬送手段で掘進機本体１の後方に搬送される。

【００２８】前記筒体１７内に筒部材２１が挿通してあ
る。この筒部材２１の後端部に内向フランジ２２が一体
的に設けてあり、この内向フランジ２２と筒体１７に固
着したリング状のプレート２３に固定ピン２４が挿入し
てある。これによって、筒部材２１と筒体１７が連結さ
れ、筒部材２１は隔壁７に連結される。また、前記固定
ピン２４を抜けば筒部材２１と筒体１７が分離し、筒部
材２１は回転可能となる。すなわち、内向フランジ２
２、プレート２３、固定ピン２４が筒部材２１と筒体１
７（つまり、隔壁７）を連結して筒部材２１を固定する
固定手段を形成している。

【００２９】前記筒部材２１は環状カッタヘッド１０よ
りも前方に突出し、その前端部にカッタヘッド２５が回
転自在に取付けてある。このカッタヘッド２５は円形の
カッタ本体２６の前面に図３に示すように複数の切刃２
７を取付け、カッタ本体２６の後面に軸２８を後方に向
けて取付けてある。前記軸２８が筒部材２１の前端寄り
内面に固着した隔壁２９に回転自在に支承してあり、こ
の軸２８に固着したギヤ３０に駆動ギヤ３１が噛合して
いる。この駆動ギヤ３１はモータ３２で回転駆動する。

【００３０】前記カッタ本体２６は筒部材２１よりも大
径で、環状カッタ本体１２よりも小径であり、カッタヘ
ッド２５は筒部材２１よりも大径で環状カッタヘッド１
０よりも小径である。前記カッタ本体２６には図３に示
すように一対のグリッパ３３が径方向に向けて移動自在
に設けてある。このグリッパ３３はシリンダ３４で移動
する。これによって、カッタヘッド固定グリッパ３５を
形成している。

【００３１】筒部材２１の環状カッタヘッド１０よりも
前方に突出しかつ隔壁２９よりも後端寄り部分にカッタ
装置４０が図４に示すように周方向に間隔を置いて複数
取付けてある。このカッタ装置４０は図５，図６に示す
ように円筒４１の長手方向両端開口部に凸球面状の端板
４２を一体的に設けたハウジング４３を有する。このハ
ウジング４３は断面円形で長手方向両端面が凸球面状の
中空長尺形状である。前記円筒４１の一部分（ハウジン
グ４３の周面一部分）に開口部４４が長手方向に連続し
て形成してある。

【００３２】前記ハウジング４３の円筒４１における開
口部４４と径方向に対向した部分にブラケット４５が固
着してある。このブラケット４５にカッタ、例えばチェ
ーンソー４６の本体部４７がピン４８でハウジング４３
内に格納した格納状態と、刃部４９が開口部４４から外
方に突出した作業状態に亘って揺動自在に取付けてあ
る。前記本体部４７と円筒４１とに亘って揺動用シリン
ダ５０が連結してある。

【００３３】前記各端板４２に支持板５１の凹球面状部
分が接している。各端板４２に支軸５２が固着され、こ
の支軸５２が一対の支持板５１に回転自在に支承され、
その一方の支軸５２は一方の支持板５１よりも突出し、
その突出端部に回転操作部、例えば角柱部５３が一体的
に設けてある。

【００３４】前記円筒４１には径方向一対の回転ガイド
機能を有する閉塞部材５４が接している。この一対の閉
塞部材５４は円孤状の板で、筒部材２１に形成したカッ
タ出入開口部５５の周方向両端開口縁に固着されてい
る。前記一対の支持板５１がカッタ出入開口部５５の長
手方向両端開口縁に取付けてある。前記角柱部５３は筒
部材２１内に位置する。

【００３５】前記筒部材２１のカッタ出入開口部５５と
一対の支持板５１と一対の閉塞部材５４の間はシール材
等で気密されている。一対の支持板５１と一対の端板４
２との接触部及び一対の閉塞部材５４と円筒４１の接触
部はシール材等で気密されている。これによって、切断
装置４０の取付部において筒部材２１の内部と外部は気
密される。

【００３６】つまり、一対の支持板５１と一対の閉塞部
材５４は方形枠状に連結されて支持枠５６を形成し、こ
の支持枠５６にハウジング４３が気密保持して回転自在
に取付けてある。支持枠５６がカッタ出入開口部５５の
周囲に気密保持して取付けてある。

【００３７】したがって、切羽の土圧、水圧が切断装置
４０の取付部から筒状部２１内に作用せずに遮断される
ので、筒状部２１内は大気圧である。

【００３８】次に既設管の掘削・破壊作業を説明する。
掘進機本体１を推進してカッタヘッド２５で既設管Ａ内
の埋め戻し材Ｂを掘削する。具体的には固定ピン２４で
筒部材２１と筒体１７を連結して筒部材２１が回転しな
いようにする。固定グリッパ３３をカッタ本体２６内に
引き込んでカッタヘッド２５を回転自在とする。

【００３９】モータ３２でカッタヘッド２５を回転しな
がら掘進機本体１を推進して既設管Ａ内の埋め戻し材Ｂ
をカッタヘッド２５で掘削する。掘削した埋め戻し材Ｂ
は排土装置６０で筒部材２１を通ってスクリュコンベア
２０まで搬送され、スクリュコンベア２０で掘進機本体
１の後方に搬送される。

【００４０】前述のようにしてカッタヘッド２５で埋め
戻し材Ｂを掘削する時に既設管Ａの内周面とカッタヘッ
ド２５の外周との間に隙間があるので、この隙間から埋
め戻し材Ｂの一部が筒部材２１の外周面と既設管Ａの内
周面との間に入り込む。

【００４１】このようであるから、後述するように環状
カッタヘッド１０で既設管Ａを掘削・破壊した時に崩れ
易い地山の崩壊を防止できる。

【００４２】埋め戻し材Ｂを所定距離だけ掘削したら、
カッタヘッド２５を停止し、チェーンソー４６で既設管
Ａを切断して既設管Ａ内の鉄筋等を切断する。具体的に
は図５，図６の下方に示すようにハウジング４３を開口
部４４が外方に向う状態に回転し、揺動用シリンダ５０
を伸び作動して刃部４９を開口部４４から外方に突出し
て既設管Ａを長手方向にスリット状に切断する。

【００４３】チェーンソー４６で切断するのでコンパク
トでありながら大きな切断深さが得られる。つまり、円
盤カッタで切断しても良いが、円盤カッタの切断深さは
直径のほぼ半分であるので、大きな切断深さを得るには
大径で大きな円盤カッタが必要である。これに対してチ
ェーンソー４６は全長のほぼ３分の２程度の切断深さが
得られるので、コンパクトでありながら大きな切断深さ
が得られる。

【００４４】また、既設管Ａの周方向の多数の部分を切
断する場合には筒部材２１を所定の角度毎に回転して切
断装置４０を既設管Ａの周方向に所定角度毎に移動すれ
ば良い。具体的には、固定グリッパ３３を伸ばして既設
管Ａの内周面に押しつけてカッタヘッド２５を既設管Ａ
に固定して回転しないようにする。固定ピン２４を抜い
て筒部材２１を回転可能とする。この状態でモータ３２
を駆動することで駆動ギヤ３１がギヤ３０の回りに公転
し、筒部材２１が回転する。このように、カッタヘッド
２５のモータ３２を利用して筒部材２１を回転できる。

【００４５】図１に示すように環状カッタヘッド１０が
既設管Ａの端部に接近したらモータ１６で環状カッタヘ
ッド１０を回転して既設管Ａを掘削・破壊すると共に、
既設管Ａの周囲の地山を掘削する。この掘削・破壊され
た既設管Ａの掘削・破壊片、掘削ズリは環状空間１９内
に入り込み、スクリュコンベア２０で掘進機本体１の後
方に搬送される。

【００４６】前述のように環状カッタヘッド１０で既設
管Ａを掘削・破壊する時に、その既設管Ａの鉄筋等があ
らかじめ切断されているので、効率良く掘削・破壊でき
る。

【００４７】環状カッタヘッド１０で掘削された地山に
既設管Ａよりも大径のトンネルが掘進されるので、その
トンネルに新管を敷設して敷設替えする。

【００４８】前記環状カッタヘッド１０の前面板は外周
部が中心部よりも前方に突出した漏斗状であるから、既
設管Ａの掘削・破壊片、掘削ズリは既設管Ａの外方に拡
散せずに内方に向う。これによって、既設管Ａの外周に
埋設してある他の埋設物に悪い影響を与えることがな
い。

【００４９】次にチェーンソー４６の交換作業を説明す
る。図５の下側及び図６の下側に示す状態からハウジン
グ４３をほぼ１８０度回転して図５の上側及び図６の上
側に示すように開口部４４が筒部材２１の内方に向う状
態とする。このハウジング４３の回転は作業者が筒部材
２１内に入り込んで角軸部５３にスパナなどの回転工具
を嵌めて回転する。

【００５０】筒部材２１内に入り込んだ作業者が開口部
４４から手を入れてピン４８を抜くと共に、揺動用シリ
ンダ５０を外してチェーンソー４６をハウジング４３内
から取り出す。新らしいチェーンソーを開口部４４から
ハウジング４３内に入れ、ピン４８を挿入すると共に、
揺動用シリンダ５０を連結して新らしいチェーンソー４
６を取付ける。これによって、チェーンソー４６の交替
が終了する。

【００５１】また、筒部材２１内は大気圧であるから、
作業者が大気圧下でチェーンソー４６を交替できる。

【００５２】次に第２の実施の形態を説明する。図７に
示すように、掘進機本体１、環状カッタヘッド１０、筒
部材２１、切断装置４０は図１に示すものと同様であ
る。筒部材２１の前端部に円形部材７０を取付け、その
円形部材７０の外周に固定シール７１を取付ける。この
固定シール７１は既設管Ａの内周面に圧接して気密す
る。これによって、筒部材２１と既設管Ａの間の環状空
間７２に注入した注入材Ｃが筒部材２１の前端部から洩
れることがない。

【００５３】つまり、図７に示す掘進機は既設管Ａに埋
め戻し材を入れずに既設管Ａを掘削・破壊して敷設替え
する工法に用いる掘進機である。この工法の場合には、
筒部材２１と既設管Ａの間の環状空間７２に注入材Ｃを
注入して既設管掘削・破壊時に地山（切羽）の崩落を防
止する。このために、固定シール７１を設けて注入材Ｃ
が洩れないようにしている。

【００５４】筒部材２１の後端部内周面の一部分に沿っ
てラック７３が固着され、隔壁７に回転用モータ７４を
取付け、その回転用モータ７４で回転されるピニオン７
５をラック７３に噛合してある。このようであるから、
固定ピン２４を抜いて回転用モータ７４でピニオン７５
を回転することで筒部材２１が回転する。したがって、
前述と同様に切断装置４０を周方向に移動できる。

【００５５】次に第３の実施の形態を説明する。この掘
進機は図８に示すように既設管Ａ内に通水管Ｄを通し、
その通水管Ｄと既設管Ａの間に埋め戻し材Ｂを入れて既
設管Ａを掘削・破壊する工法に用いる掘進機である。図
８と図９と図１０に示すように、環状カッタヘッド１０
の環状カッタ本体１２は筒体８０と、通水管Ｄが挿通す
る貫通孔１１を有する前面板８１とクランク形状の後面
板８２と、筒体８０と前面板８１と後面板８２とに亘っ
て取付けた切断装置格納室構成体８３を備えている。後
面板８２が隔壁７に回転自在に支承されてモータ１６で
回転駆動される。

【００５６】前記切断装置格納室構成体８３は図１１に
示すように、リング状プレート８４の後面に外側円筒８
５と内側円筒８６を固着し、そのリング状プレート８４
の前面に複数の箱体８７を周方向に間隔を置いて放射状
に固着してある。

【００５７】前記箱体８７は後面板８８と一対の側面板
８９と下面板９０で上面と前面と後面が開口した箱形状
である。その後面板８８と側面板８９が筒体８０に固着
され、側面板８９、底面板９０の前端面が環状カッタ本
体１２の前面板８１幅狭長方形部分８１ａに固着されて
いる。つまり、前面板８１は複数の切欠き部９２が形成
され、その切欠き部９２を境として幅狭長方形部分８１
ａと扇形状部分８１ｂと中央円形部分８１ｃを有してい
る。この幅狭長方形部分８１ａが一対の側面板８９の間
隔と同一幅である。

【００５８】図８に示すように、前記箱体８７の前面開
口が前面板８１で閉塞されて環状カッタ本体１２内に切
断装置格納室９３を形成している。この切断装置格納室
９３はリング状プレート８４の開口部８４ａを経て隔壁
７に形成した出入口（マンホール）９４を通して掘進機
本体１内に開口している。これによって、作業者が掘進
機本体１内から出入口９４を通って切断装置格納室９３
内に出入り自在となる。

【００５９】前記切断装置格納室９３内に前述した切断
装置４０が図８、図１２に示すように取付けてある。図
９に示すように前面板８１の幅狭長方形部分８１ａにカ
ッタ出入開口部９５が形成してある。このカッタ出入開
口部９５から切断装置４０のチェーンソー４６が前方に
突出したり、収納する。

【００６０】前記切断装置４０は図１２と図１３と図１
４に示すように、前述した図５、図６に示す切断装置４
０と同一形状である。そして、一対の支持板５１と一対
の閉塞部材５４で成る支持枠５６が前面板８１の内面に
開口部９５を囲むように固着されている。外側円筒８５
と内側円筒８６が図８、図１２にシール材９６，９７を
介して隔壁７の円筒７ａと後述するスクリュコンベア１
００の外筒１０１に回転自在に支承される。これによっ
て、切断装置格納室９３内を外部（切羽側）と遮断して
気密し、切断装置格納室９３内を大気圧に保持する。図
１２と図１３で支軸５２の角柱部５３にはハウジング回
転用のハンドル９８が嵌合してある。

【００６１】前記箱体８７の一対の側面板８９と前面板
８１の扇形状部分８１ｂに切刃１３がそれぞれ取付けて
ある。

【００６２】前記通水管Ｄの外周に沿ってスクリュコン
ベア１００が配設してある。このスクリュコンベア１０
０は外筒１０１内にスクリュ１０２を備えた内筒１０３
を挿入し、その内筒１０３を回転することで投入口１０
４から投入された掘削ズリ等を搬送する。前記スクリュ
コンベア１００はスクリュトルク反力受け１０５で支持
され、姿勢制御ジャッキ１０６で姿勢制御される。

【００６３】次に既設管の掘削・破壊動作を説明する。
既設管Ａ内に通水管Ｄを挿通し、通水管Ｄと既設管Ａの
間に埋め戻し材Ｂを入れる。掘進機を通水管Ｄに沿って
推進可能とする。環状カッタヘッド１０を停止する。作
業時には切断装置４０のハウジング４３は図１２に示す
ように開口部４４が前面板８１のカッタ出入開口部９５
に向う状態となっている。チェーンソー４６を揺動して
前記開口部４４、カッタ出入開口部９５から前面板８１
よりも前方に突出させることで既設管Ａをスリット状に
切断する。これによって既設管Ａの鉄筋等が切断され
る。なお、既設管Ａの周方向の複数部分を切断する場合
には環状カッタヘッド１０を所定角度回転して切断装置
４０を周方向に所定角度移動すれば良い。また、チェー
ンソー４６を図１２の仮想線で示すように揺動して既設
管Ａの軸心に対して斜めとすれば軸心方向の鉄筋を効率
良く切断できる。

【００６４】チェーンソー４６を収納した後に環状カッ
タヘッド１０を回転しながら掘進機本体１を推進して既
設管Ａを掘削・破壊すると同時に埋め戻し材Ｂ、既設管
Ａの外周部分の地山を掘削する。

【００６５】掘削ズリ等は切欠き部９２等を通って環状
カッタ本体１２内部に入り込み、スクリュコンベア１０
０の投入口１０４から投入され、掘進機本体１の後方に
搬送される。

【００６６】既設管を掘削・破壊する時に通水管Ｄに流
体を流すことができる。つまり通水管Ｄは掘削・破壊す
る既設管よりも上流側と敷設替えした新管とに連続して
いる。また、掘進機本体１を通水管Ｄを案内として推進
することができる。

【００６７】チェーンソー４６を交換する場合には、図
１５に示すように作業者が出入口９４、開口部８４ａよ
り切断装置収納室９３内に入り込み、ハウジング４３を
開口部４４が切断装置収納室９３に開口ように回転す
る。この状態で前述と同様にしてチェーンソー４６を交
換する。

【００６８】次に第４の実施の形態を説明する。図１６
に示すように、掘進機本体１、環状カッタヘッド１０、
切断装置４０は図８に示すものと同様である。スクリュ
コンベア１００の内筒１０３に筒部材１１０を一体的又
は別体に取付ける。この筒部材１１０を環状カッタヘッ
ド１０よりも前方に突出される。この筒部材１１０の前
端部にリング体１１１を取付け、そのリング体１１１の
外周に固定シール１１２を取付ける。この固定シール１
１２は既設管Ａの内周面に圧接して気密する。これによ
って、筒部材１１０と既設管Ａの間の環状空間１１３に
注入した注入材Ｃが筒部材１１０の前端部から洩れるこ
とがない。

【００６９】つまり、図１６に示す掘進機は既設管Ａに
埋め戻し材を入れずに既設管Ａを掘削・破壊して敷設替
えする工法に用いる掘進機である。この工法の場合に
は、筒部材１１０と既設管Ａの間の環状空間１１３に注
入材Ｃを注入して既設管掘削・破壊時に地山（切羽）の
崩落を防止する。このために、固定シール１１２を設け
て注入材Ｃが洩れないようにしている。

【００７０】次に第５の実施の形態を説明する。第５の
実施の形態は図１７に示すように、第４の実施の形態と
比べて切断装置格納室９３の構造が相違する。環状カッ
タ本体１２は図１８に示すように、筒体８０と前面板８
１と後面板８２と複数の中間ビーム１２０を備えてい
る。中間ビーム１２０は前面と下面が開口した箱形状で
ある。後面板８２に中間ビーム１２０の前面開口部１２
１と連通した開口部１２２が形成してあり、この開口部
１２２の左右、下開口縁に一対の縦板１２３と底板１２
４が固着され、この縦板１２３は筒体８０と前面板８１
に固着し、底板１２４は前面板８１に固着して図１８に
示すように中間ビーム１２０の内部と連通した切断装置
格納室９３を形成している。

【００７１】各中間ビーム１２０の下面は水平に対して
後方が前方よりも高い斜めで、各中間ビーム１２０の下
面に亘って筒状体１２５が取付けてある。

【００７２】この筒状体１２５には各中間ビーム１２０
の下面開口部１２６と連続した開口部１２７が形成して
ある。隔壁７に箱状体１３０が前方に向けて取付けてあ
る。この箱状体１３０は前面と後面が開口して作業者の
出入口１３１を有する。前記箱状体１３０の前端部が前
記筒状体１２５の内面にシール材１３２を介して接し、
環状カッタヘッド１０を回転することで箱状体１３０の
前面開口部１３３が１つの中間ビーム１２０の下面開口
部１２６に順次連通するようにしてある。

【００７３】このようであるから、前記切断装置格納室
９３のいずれか１つが中間ビーム１２０の内部、筒状体
１２５の開口部１２７、箱状体１３０の出入口１３１を
通って掘進機本体１の内部に連通する。

【００７４】前記切断装置格納室９３内に切断装置４０
が取付けてある。この切断装置４０の形状及び取付け構
造は前述の図８、図９、図１２に示す第３の実施の形態
と同一で、環状カッタヘッド１０を前面から見た形状は
図９と同一である。

【００７５】この第５の実施の形態の掘進機の動作は第
４の実施の形態の掘進機と同一であり、チェーンソー４
６の交換動作が相違する。つまり、環状カッタヘッド１
０を所定角度、例えば９０度回転して１つの中間ビーム
１２０を箱状体１３０の出入口１３１に連通し、その出
入口１３１から作業者が切断装置格納室９３内に入り込
んでチェーンソー４６の交換をする。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示す掘進機の断面図であ
る。

【図２】環状カッタヘッドの前面図である。

【図３】カッタヘッドの前面図である。

【図４】図１のａ−ａ断面図である。

【図５】切断装置取付部の拡大断面図である。

【図６】図５のｂ−ｂ断面図である。

【図７】第２の実施の形態を示す掘進機の断面図であ
る。

【図８】第３の実施の形態を示す掘進機の断面図であ
る。

【図９】掘進機の前面図である。

【図１０】図８のｃ−ｃ断面図である。

【図１１】切断装置格納室構成体の斜視図である。

【図１２】切断装置取付部の横断面図である。

【図１３】切断装置取付部の縦断面図である。

【図１４】図１３のｄ−ｄ断面図である。

【図１５】チェーンソー交換動作説明図である。

【図１６】第４の実施の形態を示す掘進機の断面図であ
る。

【図１７】第５の実施の形態を示す掘進機の断面図であ
る。

【図１８】環状カッタ本体部分の斜視図である。

【符号の説明】

１…掘進機本体 １０…環状カッタヘッド １２…環状カッタ本体 １６…モータ ２１…筒部材 ２５…カッタヘッド ３２…モータ ４０…切断装置 ４３…ハウジング ４４…開口部 ４６…チェーンソー（カッタ） ５５…カッタ出入開口部 ５６…支持枠 ７０…円形部材 ７１…固定シール ７２…環状空間 ８３…切断装置格納構成体 ９３…切断装置格納室 ９４…出入口 ９５…カッタ出入開口部 １１０…筒部材 １１１…リング体 １１２…固定シール １１３…環状空間 １２０…中間ビーム １３０…箱状体 １３１…出入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門田 健 東京都港区元赤坂１−２−７ 鹿島建設株 式会社内 (72)発明者 竹内 盛代司 東京都港区赤坂２−３−６ 株式会社小松 製作所地下建機事業本部内 (72)発明者 大谷 美智浩 東京都港区赤坂２−３−６ 株式会社小松 製作所地下建機事業本部内 (72)発明者 勝沼 清 東京都港区赤坂２−３−６ 株式会社小松 製作所地下建機事業本部内 Ｆターム(参考） 2D054 AA06 AD02 BA06 BA25 BB02 BB07 BB09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘進機本体（１）と、この掘進機本体
   （１）の前端部に取付けられた環状カッタヘッド（１
   ０）と、 前記掘進機本体（１）内に回転自在に設けられ前端部が
   環状カッタヘッド（１０）よりも前方に突出し、後端部
   が掘進機本体（１）内に開口した筒部材（２１）と、 この筒部材（２１）を掘進機本体（１）に固定する固定
   手段と、 前記筒部材（２１）の突出部分に取付けられ、カッタが
   既設管に向って出退自在な切断装置（４０）と、 前記筒部材（２１）の前端部に取付けられ環状カッタヘ
   ッド（１０）よりも小径なカッタヘッド（２５）と、 前記カッタヘッド（２５）の外周に設けたカッタヘッド
   固定グリッパ（３５）と、 前記筒部材（２１）に取付けられたカッタヘッド（２
   ５）の駆動源を備えている掘進機。
2. 【請求項２】 掘進機本体（１）と、この掘進機本体
   （１）の前端部に取付けられた環状カッタヘッド（１
   ０）と、 前記掘進機本体（１）内に回転自在に設けられ前端部が
   環状カッタヘッド（１０）よりも前方に突出し、後端部
   が掘進機本体（１）内に開口した筒部材（２１）と、 この筒部材（２１）を回転する駆動源と、 前記筒部材（２１）の突出部分に取付けられ、カッタが
   既設管に向って出退自在な切断装置（４０）と、 前記筒部材（２１）の前端部に取付けられ筒部材（２
   １）と既設管との間をシールする手段を備えていること
   を特徴とする掘進機。
3. 【請求項３】 掘進機本体（１）と、この掘進機本体
   （１）の前端部に回転自在に取付けた環状カッタヘッド
   （１０）を備え、 前記環状カッタヘッド（１０）の環状カッタ本体（１
   ２）に、掘進機本体（１）側の出入口（９４）と連続し
   作業者が入り込み可能な切断装置格納室（９３）を形成
   し、 この切断装置格納室（９３）内に切断装置（４０）を、
   そのカッタが環状カッタ本体（１２）の前面から既設管
   に向けて出退自在に取付けたことを特徴とする掘進機。
4. 【請求項４】 掘進機本体（１）と、この掘進機本体
   （１）の前端部に回転自在に取付けた環状カッタヘッド
   （１０）を備え、 前記環状カッタヘッド（１０）の環状カッタ本体（１
   ２）に作業者が入り込み可能な切断装置格納室（９３）
   を周方向に間隔を置いて複数形成し、 前記環状カッタ本体（１２）の複数の中間ビーム（１２
   ０）を各切断装置格納室（９３）にそれぞれ連通した箱
   形状とし、 掘進機本体（１）内に出入口（１３１）を有する箱状体
   （１３０）を、環状カッタヘッド（１０）の回転により
   いずれか１つの中間ビーム（１２０）が出入口（１３
   １）と連通するように設け、 この切断装置格納室（９３）内に切断装置（４０）を、
   そのカッタが環状カッタ本体（１２）の前面から既設管
   に向けて出退自在に取付けたことを特徴とする掘進機。
5. 【請求項５】 開口部（４４）を有するハウジング（４
   ３）内にカッタを、その開口部（４４）から出没自在
   で、かつ着脱取付け、前記ハウジング（４３）を支持枠
   （５６）内に気密保持して回転自在に取付けて切断装置
   （４０）とし、 前記支持枠（５６）を、筒部材（２１）のカッタ出入開
   口部（５５）の周囲又は環状カッタ本体（１２）の前面
   板（８１）のカッタ出入開口部（９５）の周囲に、ハウ
   ジング（４３）の開口部（４４）がカッタ出入開口部
   （５５）又はカッタ出入開口部（９５）と対向して取付
   けた請求項１又は２又は３又は４記載の掘進機。