JP2011241609A - 掘進機におけるカッター微速回転機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 掘進機の口径を大きくしてしまう減速ギヤを不要とし、掘進機の口径を従来に比べて小径化にし、掘進機を使用できる掘削対象範囲を広げ、もって、掘削作業の効率を高めることができる掘進機におけるカッター微速回転機構を得る。
【解決手段】 本体部２と、本体部２に対して回転可能なカッターヘッド部３と、カッターヘッド部３に取り付けられた回転軸４とを備えたカッターを有する掘進機に用いることが可能なカッター微速回転機構であって、回転軸４に設けられたピニオンギヤ９と、ピニオンギヤ９と噛み合うラック１０を有する微速ジャッキ１１とを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、掘削障害物を粉砕しつつ掘進することができる掘進機におけるカッター微速回転機構に関するものである。

従来において、掘削障害物を粉砕しつつ掘進するために、本体部に対して回転可能なカッターヘッドにウォータジェット噴射ノズルを備えた掘進機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−９７８３０号公報

掘進機のカッターヘッドを回転させる駆動源には、減速装置が設けられたカッターモータが使用されており、カッターモータの駆動力はこの減速装置を介してカッターヘッドに伝達されるようになっている。そして、超低速回転稼働させるときには、減速装置の減速比を大きくした大径ギヤを使用してカッターヘッドを回転させている。

しかしながら、減速比を大きくするための大径ギヤを使用することは掘進機の口径を大きくしてしまい、このような大口径の掘進機では使用可能な掘削対象範囲を狭めてしまう。従って、掘進機の口径を従来に比べて小径化にできれば、掘進機を使用できる掘削対象範囲を広げることができ、掘削作業の効率を高めることができる。

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、掘進機の口径を大きくしてしまう減速ギヤを不要とし、掘進機の口径を従来に比べて小径化にし、掘進機を使用できる掘削対象範囲を広げ、もって、掘削作業の効率を高めることができる掘進機におけるカッター微速回転機構を提供することを目的とする。

本発明は、本体部と、本体部に対して回転可能なカッターヘッド部と、カッターヘッド部に取り付けられた回転軸とを備えたカッターを有する掘進機に用いることが可能なカッター微速回転機構であって、前記回転軸に設けられたピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛み合うラックを有する微速ジャッキとを備えたことを特徴とするカッター微速回転機構を提供する。

また、前記カッター微速回転機構は、前記微速ジャッキ（ラック装着）を噛み合い離脱させるための切換用ジャッキを更に備える方が望ましい。掘進機の外径の大小の如何に関係なく機内装備が稠密なため狭い機内に組込むラックの長さには制限があり、カッター回転の１回転を充たすだけのラック長さを確保し難い。このような状況で切換用ジャッキを組込めば、噛み合い作動（微速回転）、離脱、ラックの移動、噛み合い作動を繰り返し行うことで狭い占有空間で稼動できる。

本発明によれば、掘進機の口径を大きくしてしまう減速ギヤに代る構成のカッター微速回転機構であるため、掘進機の口径を従来に比べて小径化にし、掘進機を使用できる掘削対象範囲を広げ、もって、掘削作業の効率を高めることができる。

図１は、本発明にかかるカッター微速回転機構を備えた掘進機を示す部分縦断面図である。 図２は、本発明にかかるカッター微速回転機構を示す部分断面側面図である。 図３は、本発明にかかるカッター微速回転機構を示す別の部分断面側面図である。 図４は、本発明にかかるカッター微速回転機構を備えた別の掘進機を示す部分縦断面図である。

以下、本発明にかかるカッター微速回転機構を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１には、本発明にかかるカッター微速回転機構を備えた掘進機を示している。図１に示す掘進機１は、本発明にかかるカッター微速回転機構に加えて、シールド本体部２と、シールド本体部２に対して回転可能なカッターヘッド部３と、カッターヘッド部３に取り付けられた回転軸４と、排泥管５と、電動モータ８などを主に備えている。

カッターヘッド部３は掘進方向先端部に設けられており、複数のビット６を有する。また、カッターヘッド部３には、アブレッシブジェット噴射ノズル７が設けられている。このカッターヘッド部３を回転させつつアブレッシブジェット水を噴射して掘削障害物を輪切りにし、次いで、アブレッシブ噴射ノズル７を半径方向に移動させつつアブレッシブジェット水を噴射させることにより、大きな掘削障害物を扇形に砕断することができる。

また、アブレッシブジェット噴射ノズル７は、超高圧ジェット水にスラリーを混入させることにしているため、掘削障害物の切削・砕断の効率化を図ることができる。なお、超高圧ジェット水は、回転軸４内に設けられた供給管を通してアブレッシブ噴射ノズル７に供給されるようになっている。

次に、本発明にかかるカッター微速回転機構について説明する。図２によく示されるように、本発明にかかるカッター微速回転機構は、回転軸４に設けられたピニオンギヤ９と、ピニオンギヤ９と噛み合うラック１０を有する微速ジャッキ１１と、微速ジャッキ１１を噛み合い離脱させるための切換用ジャッキ１２とを主に備えている。

微速ジャッキ１１は、その一端部が回動可能にシールド本体部２に取り付けられ、他端部がシールド本体部２に取り付けられた切換用ジャッキ１２に連結されている。従って、微速ジャッキ１１は、シールド本体部２に回動可能に取り付けられた一端部を中心にしてシールド本体部２内で回動できるようになっている。また、微速ジャッキ１１に設けられたラック１０は、微速ジャッキ１１の本体部の長手方向に沿って移動できるようになっている。

微速ジャッキ１１を用いてカッターヘッド部３を回転させる場合は、図３に示すように、微速ジャッキ１１のラック１０が回転軸４に設けられたピニオンギヤ９と噛み合うように、切換用ジャッキ１２を用いて微速ジャッキ１１を移動させると共にラック１０を適当な位置に設定する。これによって、微速ジャッキ１１の駆動力が回転軸４に伝達され、所望の超低速回転でカッターヘッド部３を回転させることができる。

このように、微速ジャッキ１１を稼動させることで超低速回転でカッターヘッド部３を回転させることができるため、従来のように減速比を大きくするための大径ギヤを使用する必要がなく、掘進機の口径を従来に比べて小径化することができる。

なお、図１に示す掘進機は、電動モータを使用しているが、図４に示すように油圧モータ（防爆用含む）にすることも可能である。

１ 掘進機
２ シールド本体部
３ カッターヘッド部
４ 回転軸
５ 排泥管
６ ビット
７ アブレッシブジェット噴射ノズル
８ 電動モータ
９ ピニオンギヤ
１０ ラック
１１ 微速ジャッキ
１２ 切換用ジャッキ

Claims (2)

1. 本体部と、本体部に対して回転可能なカッターヘッド部と、カッターヘッド部に取り付けられた回転軸とを備えたカッターを有する掘進機に用いることが可能なカッター微速回転機構であって、
   前記回転軸に設けられたピニオンギヤと、
   前記ピニオンギヤと噛み合うラックを有する微速ジャッキとを備えたことを特徴とするカッター微速回転機構。
2. 前記カッター微速回転機構は、前記微速ジャッキを噛み合い離脱させるための切換用ジャッキを更に備えることを特徴とする請求項１記載のカッター微速回転機構。

Images