JP2012001947A - Excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、障害物切断機能を備えた掘進機に関するものであり、特に、掘進機の推進方向に沿って概ね伸びた縦長の障害物を切断しながら推進することができる掘進機に関するものである。 The present invention relates to an excavating machine having an obstacle cutting function, and more particularly to an excavating machine that can be propelled while cutting a vertically oblong generally extending along the propulsion direction of the excavating machine. .
従来において、障害物を粉砕しつつ推進するために、本体部に対して回転可能なカッターヘッドに複数の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。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an excavator is known that includes a plurality of nozzles in a cutter head that is rotatable with respect to a main body in order to propel an obstacle while pulverizing the obstacle (see, for example, Patent Document 1).
掘進機の推進方向前方において、該推進方向に沿って概ね伸びた縦長の障害物が存在する場合、掘進機が推進するためには、掘進機カッターヘッド部の外周よりオーバーカットして障害物を切断する必要がある。 If there are oblong obstructions that generally extend along the propulsion direction in the forward direction of the excavator, in order for the excavator to propel, overcut from the outer periphery of the excavator cutter head, Need to cut.
しかしながら、従来における掘進機は、オーバーカットノズルが水平に固定されているために、上述のような推進方向に沿って概ね伸びた縦長の障害物が掘進機の推進方向前方に存在する場合には、この障害物を切断することは非常に困難であり、かかる障害物を切断して掘進機を更に推進させるためには掘進機を連続的に切断と掘進を繰り返しても限界があったため作業が困難になった。 However, in the conventional excavator, since the overcut nozzle is fixed horizontally, when a vertically long obstacle extending substantially along the propulsion direction as described above is present in the propulsion direction of the excavator It is very difficult to cut this obstacle, and in order to cut such an obstacle and further promote the excavator, there is a limit even if the excavator is continuously cut and dug repeatedly. It became difficult.
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、掘進機の推進方向に沿って概ね伸びた縦長の障害物が存在する場合であっても、かかる障害物を容易に切断ないし細断し、掘進機を更に前方に順調に推進させることが可能な障害物切断機能を備えた掘進機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and even when there is a vertically long obstacle extending substantially along the propulsion direction of the excavator, such an obstacle is removed. It is an object of the present invention to provide an excavator having an obstacle cutting function that can be easily cut or shredded, and can smoothly drive the excavator forward.
本発明は、本体部に対して回転可能なカッターヘッドに複数のノズルを備えた掘進機であって、前記複数の噴射ノズルのうちの少なくとも一つは、前記掘進機の外周よりも外側の位置まで掘進機の半径方向にスライド移動可能なオーバーカッターノズルであることを特徴とする掘進機を提供する。 The present invention is an excavator provided with a plurality of nozzles in a cutter head rotatable with respect to a main body, wherein at least one of the plurality of injection nozzles is located outside an outer periphery of the excavator. There is provided an excavator characterized by being an overcutter nozzle that can slide in the radial direction of the excavator.
また、前記オーバーカッターノズルは、前記掘進機の半径方向外向きの角度が付いており、このオーバーカッターノズルの噴射角度は、可変することができる。 The over cutter nozzle has an angle outward in the radial direction of the excavator, and the spray angle of the over cutter nozzle can be varied.
また、前記複数のノズルのうちの一つは、前記カッターヘッドの平面上において半径方向にスライド移動可能であり、前記掘進機の半径方向外向きの角度が付いた斜方噴射の外向き移動ノズルであり、この外向き移動ノズルの噴射角度は、可変することができる。 Further, one of the plurality of nozzles is slidable in a radial direction on a plane of the cutter head, and is an outwardly-moving nozzle for oblique injection having an angle in the radial direction of the excavator. The injection angle of this outwardly moving nozzle can be varied.
また、前記複数のノズルのうちの別の一つは、前記カッターヘッドの平面上において半径方向にスライド移動可能であり、前記掘進機の半径方向内向きの角度が付いた斜方噴射の内向き移動ノズルであり、この内向き移動ノズルの噴射角度は、可変することができる。 Further, another one of the plurality of nozzles is slidable in a radial direction on a plane of the cutter head, and is directed inwardly in an oblique injection with an angle inward in the radial direction of the excavator. It is a moving nozzle, and the injection angle of this inwardly moving nozzle can be varied.
本発明によれば、掘進機の半径方向に移動可能な角度付ノズルを複数有しているため、掘進機の推進方向に奥行きのある障害物(すなわち掘進機の推進方向に沿って概ね伸びた縦長の障害物)が、掘進機の推進に支障のある位置に存在する場合であっても、移動可能な角度付ノズルのジェット噴射水によってこの障害物を迅速に切断ないし細断し、掘進機を前方に効率よく推進させることが可能である。 According to the present invention, since there are a plurality of angled nozzles that can move in the radial direction of the excavator, there are obstacles that are deep in the propulsion direction of the excavator (that is, generally extended along the propulsion direction of the excavator). Even if a vertically long obstacle) is present at a position where it is difficult to propel the excavator, the obstacle is quickly cut or shredded by the jet water of the angled nozzle that can be moved. Can be efficiently propelled forward.
以下、本発明にかかる障害物切断機能を備えた掘進機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、本発明にかかる掘進機の部分断面側面図を示している。図1において、1は掘進機のシールド本体部、2は本体部に対して回転可能なカッターヘッド部、3は回転軸、4はスクリューコンベヤ等を有する排泥管である。 Hereinafter, the best mode for carrying out an excavator having an obstacle cutting function according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a partial sectional side view of an excavator according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a shield main body part of an excavator, 2 is a cutter head part rotatable with respect to the main body part, 3 is a rotating shaft, and 4 is a sludge pipe having a screw conveyor or the like.
シールド本体部1は、前後進ジャッキ1aによって推進方向において前後スライド移動できるようになっている。カッターヘッド部2は、カッターモーター3aによって回転駆動される。 The shield body 1 can be slid back and forth in the propulsion direction by a forward and backward advancement jack 1a. The cutter head unit 2 is rotationally driven by a cutter motor 3a.
そのカッターヘッド部2は推進方向先端部に設けられ、図2に示すようにリング板5を有する。このリング板5には互いに直交する取り付け板6、7が掛け渡されて固定されている。その取り付け板6、7は回転軸3において互いに交差しており、取り付け板6、7には中心ビット8、カッタービット9などのビットが適宜設けられている。 The cutter head portion 2 is provided at the front end portion in the propulsion direction and has a ring plate 5 as shown in FIG. Mounting plates 6 and 7 that are orthogonal to each other are stretched over the ring plate 5 and fixed. The mounting plates 6 and 7 cross each other on the rotating shaft 3, and the mounting plates 6 and 7 are appropriately provided with bits such as a center bit 8 and a cutter bit 9.
また、図2によく示すように、カッターヘッド部2には、複数の噴射ノズルが設けられている。具体的に説明すると、カッターヘッド部2の取り付け板6には、その先端部に切断用の研磨材を含むアブレッシブジェット水等を噴射することができるオーバーカッターノズル10が取り付けられている。このオーバーカッターノズル10は、回転軸3に対して直交する方向すなわち掘進機の半径方向に対してスライド移動可能に取り付け板6に設けられており、掘進機の外周よりも内方位置から掘進機の外径よりも外側の位置までスライド移動できるようになされている。また、オーバーカッターノズル10は、掘進機の半径方向外向きすなわち斜前方向きに角度が付いており、この角度すなわちオーバーカッターノズル10の噴射角度は、回転軸3に対して例えば略15度等に設定することができる。オーバーカッターノズル10の角度は可変することができ、使用環境条件においてオーバーカッターノズル10を所望の角度で半径方向外向きに設定することができる。 Further, as well shown in FIG. 2, the cutter head portion 2 is provided with a plurality of injection nozzles. If it demonstrates concretely, the overcutter nozzle 10 which can inject the abrasive jet water containing the abrasive | polishing material for a cutting | disconnection to the front-end | tip part will be attached to the attachment plate 6 of the cutter head part 2. FIG. The overcutter nozzle 10 is provided on the mounting plate 6 so as to be slidable in a direction orthogonal to the rotation shaft 3, that is, in a radial direction of the excavator. It is designed to be slidable to a position outside the outer diameter. The overcutter nozzle 10 is angled outward in the radial direction of the excavator, that is, obliquely forward. Can be set. The angle of the overcutter nozzle 10 can be varied, and the overcutter nozzle 10 can be set radially outward at a desired angle under the usage environment conditions.
また、カッターヘッド部2の取り付け板7には、カッターヘッド部2の平面上においてスライド移動可能であり、掘進機の半径方向外向きに角度が付いた外向き移動ノズル11
とカッターヘッド部2の平面上においてスライド移動可能であり、掘進機の半径方向内向きに角度が付いた内向き移動ノズル12とがそれぞれ取り付けられている。図2に示すものは、噴射角度が互いに略45度をなす一対の外向き移動ノズル11及び内向き移動ノズル12が二組取り付け板7に設けられている。外向き移動ノズル11及び内向き移動ノズル12は、オーバーカッターノズル10と同様に、アブレッシブジェット水等を噴射することができ、その噴射角度を所望の角度に可変することができる。
Further, the mounting plate 7 of the cutter head unit 2 is slidable on the plane of the cutter head unit 2 and has an outwardly moving nozzle 11 that is angled outward in the radial direction of the excavator.
And an inwardly moving nozzle 12 which is slidable on the plane of the cutter head portion 2 and has an angle inward in the radial direction of the excavator. In the structure shown in FIG. 2, a pair of outwardly moving nozzles 11 and inwardly moving nozzles 12 having an injection angle of approximately 45 degrees are provided on the two mounting plates 7. The outward moving nozzle 11 and the inward moving nozzle 12 can inject abrasive jet water or the like, similarly to the over cutter nozzle 10, and can change the injection angle to a desired angle.
また、カッターヘッド部2の取り付け板6には、オーバーカッターノズル10が取り付けられた先端部と反対側に位置する他端部に、アブレッシブジェット水等を噴射することができる固定ノズル13が取り付けられている。固定ノズル13は、掘進機の半径方向外向きに角度が付いており、その噴射角度を所望の角度に可変することができるようになっている。この固定ノズル13は、地盤の改良材供給と通常の高圧水ジェットや障害物の切断のための固定の噴射ノズルである。 In addition, a fixed nozzle 13 capable of spraying abrasive jet water or the like is attached to the attachment plate 6 of the cutter head part 2 at the other end located on the opposite side of the tip part to which the over cutter nozzle 10 is attached. ing. The fixed nozzle 13 is angled outward in the radial direction of the excavator, and the injection angle can be changed to a desired angle. The fixed nozzle 13 is a fixed injection nozzle for supplying ground improvement material and cutting a normal high-pressure water jet or obstacle.
次に、上記実施の形態の動作について説明する。図3に示すように、掘進機の推進方向に奥行きのある障害物(すなわち掘進機の推進方向に沿って概ね伸びた縦長の障害物)が、掘進機の外周近傍の前方に存在する場合、このまま掘進機を推進させると掘進機の外周部分が障害物に接触するために、オーバーカッターノズル10を用いて掘進機の前方に存在する障害物を掘進機外径よりも外周で切断する。 Next, the operation of the above embodiment will be described. As shown in FIG. 3, when an obstacle with a depth in the propulsion direction of the excavator (that is, a vertically long obstruction extending substantially along the propulsion direction of the excavator) exists in front of the outer periphery of the excavator, When the excavator is driven as it is, the outer peripheral portion of the excavator comes into contact with the obstacle, and therefore, the overcutter nozzle 10 is used to cut the obstacle existing in front of the excavator on the outer circumference rather than the outer diameter of the excavator.
具体的に述べると、図3に示すように、掘進機を所望の切断位置で停止させてから、オーバーカッターノズル10を掘進機の外周よりも外側の位置までスライド移動させ、このオーバーカッターノズル10のジェット噴射水によって掘進機の前方に存在する障害物をオーバーカットして切断する。この切断後に、オーバーカッターノズル10を掘進機の外周よりも内側の位置までスライド移動させ、図4に示すように、掘進機を次の切断位置まで推進方向に移動させて停止させる。そして、オーバーカッターノズル10を掘進機の外周よりも外側の位置まで再びスライド移動させ、このオーバーカッターノズル10のジェット噴射水によって掘進機の前方に存在する障害物をオーバーカットして切断する。この動作を繰り返すことにより、掘進機の外周近傍の前方に存在する掘進機の推進方向に奥行きのある障害物を連続的に切断することができ、掘進機の外周部分がこの障害物に接触することなく、掘進機を更に前方に推進させることができる。図5には、三段階の前進で障害物を連続的に切断した場合を示している。上述の通り、オーバーカッターノズル10は、掘進機の半径方向外向きに角度(図示のものは略15度)が付いているため、障害物の断面形状は、図4及び図5に示すように鋸歯状に切断される。このような断続的な切断推進に際して、前述のように改良材の供給や障害物の切断のための固定ノズル13を稼動させることが出来るのは言うまでもない。 More specifically, as shown in FIG. 3, the excavator is stopped at a desired cutting position, and then the overcutter nozzle 10 is slid to a position outside the outer periphery of the excavator. Obstacles in front of the excavator are overcut and cut with jet water. After this cutting, the over cutter nozzle 10 is slid to a position inside the outer periphery of the excavator, and as shown in FIG. 4, the excavator is moved to the next cutting position in the propulsion direction and stopped. Then, the overcutter nozzle 10 is slid again to a position outside the outer periphery of the excavator, and the obstacle existing in front of the excavator is overcut by the jet water of the overcutter nozzle 10 and cut. By repeating this operation, it is possible to continuously cut an obstacle having a depth in the propulsion direction of the excavator existing in the vicinity of the outer periphery of the excavator, and the outer peripheral portion of the excavator is in contact with the obstacle. Without this, the excavator can be further propelled forward. FIG. 5 shows a case where the obstacle is continuously cut in three stages of advance. As described above, since the over cutter nozzle 10 is angled outwardly in the radial direction of the excavator (the illustrated one is approximately 15 degrees), the cross-sectional shape of the obstacle is as shown in FIGS. It is cut into a sawtooth shape. Needless to say, during such intermittent cutting promotion, it is possible to operate the fixed nozzle 13 for supplying the improvement material and cutting the obstacle as described above.
次に、掘進機の推進方向に奥行きのある障害物(すなわち掘進機の推進方向に沿って概ね伸びた縦長の障害物)が、掘進機の前方に例えば二つ存在する場合、噴射角度が互いに略45度をなす一対の外向き移動ノズル11及び一対の内向き移動ノズル12を用いて各障害物を切断する場合について述べる。 Next, when there are, for example, two oblong obstacles that are deep in the propulsion direction of the excavator (that is, oblong obstructions extending substantially along the propulsion direction of the excavator) in front of the excavator, the injection angles are mutually A case will be described in which each obstacle is cut using a pair of outwardly moving nozzles 11 and a pair of inwardly moving nozzles 12 of approximately 45 degrees.
図6に示すように、掘進機を障害物の前方位置で停止させてから、各障害物に対して、一対の外向き移動ノズル11及び一対の内向き移動ノズル12のジェット噴射水を交差するように噴射することによって障害物を切断する。図6に示すように、上記一対の外向き移動ノズル11及び一対の内向き移動ノズル12は、その噴射角度が互いに略45度をなしているために、V字状にクロスカットして障害物を切断することができる。この切断後に、図7に示すように、掘進機を次の切断位置の前方まで移動させて停止させる。そして、各障害物に対して、一対の外向き移動ノズル11及び内向き移動ノズル12のアブレッシブジェット噴射水によって障害物を切断する。この動作を繰り返すことにより、掘進機の前方に存在する障害物を連続的にクロスカットして切断除去することができ、これによってこの障害物に接触することなく、掘進機を前方に推進させることができる。 As shown in FIG. 6, after stopping the excavator at a position in front of the obstacle, the jet spray water of the pair of outwardly moving nozzles 11 and the pair of inwardly moving nozzles 12 intersects each obstacle. Cut the obstacles by spraying like so. As shown in FIG. 6, the pair of outwardly moving nozzles 11 and the pair of inwardly moving nozzles 12 are crossed into a V-shape because the spray angles thereof are approximately 45 degrees, so that they are obstructed. Can be cut off. After this cutting, as shown in FIG. 7, the excavator is moved to the front of the next cutting position and stopped. And each obstacle is cut | disconnected by an abrasive jet spray water of a pair of outward movement nozzle 11 and inward movement nozzle 12. FIG. By repeating this operation, the obstacle existing in front of the excavator can be continuously cross-cut and removed, thereby propelling the excavator forward without contacting this obstacle. Can do.
図3乃至図5においては、オーバーカッターノズル10のみを使用して障害物を鋸歯状に切断し、図6及び図7においては、一対の外向き移動ノズル11及び一対の内向き移動ノズル12を使用して障害物をV字状にクロスカットしているが、これらに限定されない。すなわち、オーバーカッターノズル10、外向き移動ノズル11、内向き移動ノズル12及び固定ノズル13を様々な組み合わせで使用して、掘進機の前方に存在する地山及びカッターヘッド部2前面の一部または全面を覆うように出現するあらゆる障害物に対応することができる。また、オーバーカッターノズル10は複数設けることができ、同様に、外向き移動ノズル11及び内向き移動ノズル12も3つ以上それぞれ適宜設けることによって障害物への対応能力を如何様にも増進することができる。 3 to 5, the obstacle is cut in a sawtooth shape using only the overcutter nozzle 10, and in FIGS. 6 and 7, a pair of outwardly moving nozzles 11 and a pair of inwardly moving nozzles 12 are provided. Although the obstacle is cross-cut into a V shape by using it, it is not limited to these. That is, the overcutter nozzle 10, the outwardly moving nozzle 11, the inwardly moving nozzle 12 and the fixed nozzle 13 are used in various combinations, so that a part of the ground and the cutter head 2 front surface existing in front of the excavator or It can respond to any obstacle that appears to cover the entire surface. In addition, a plurality of over cutter nozzles 10 can be provided, and similarly, the ability to cope with obstacles can be increased in any way by appropriately providing three or more outwardly moving nozzles 11 and inwardly moving nozzles 12 respectively. Can do.
1 シールド本体部
1a 前後進ジャッキ
2 カッターヘッド部
3 回転軸
3a カッターモーター
4 排泥管
5 リング板
6 取り付け板
7 取り付け板
8 中心ビット
9 カッタービット
10 オーバーカッターノズル
11 外向き移動ノズル
12 内向き移動ノズル
13 固定ノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield body part 1a Forward / reverse jack 2 Cutter head part 3 Rotating shaft 3a Cutter motor 4 Drain pipe 5 Ring plate 6 Mounting plate 7 Mounting plate 8 Center bit 9 Cutter bit 10 Over cutter nozzle 11 Outward moving nozzle 12 Inward movement Nozzle 13 Fixed nozzle
Claims (7)
前記複数の噴射ノズルのうちの少なくとも一つは、前記掘進機の外周よりも外側の位置まで掘進機の半径方向にスライド移動可能なオーバーカッターノズルであることを特徴とする掘進機。 An excavator equipped with a plurality of spray nozzles on a cutter head rotatable with respect to the main body,
At least one of the plurality of injection nozzles is an overcutter nozzle that is slidable in the radial direction of the excavator to a position outside the outer periphery of the excavator.
前記オーバーカッターノズルは、前記掘進機の半径方向外向きに斜方角度が付いていることを特徴とする掘進機。 The excavator according to claim 1,
The overcutting nozzle has an oblique angle outwardly in the radial direction of the excavating machine.
前記オーバーカッターノズルの斜方角度は、可変することができることを特徴とする掘進機。 The excavator according to claim 2,
The excavator characterized in that the oblique angle of the over cutter nozzle can be varied.
前記複数の噴射ノズルのうちの少なくとも一つは、前記カッターヘッドの平面上においてスライド移動可能であり、前記掘進機の半径方向外向きに角度が付いた斜方噴射の外向き移動ノズルであることを特徴とする掘進機。 In the excavation machine according to any one of claims 1 to 3,
At least one of the plurality of injection nozzles is an outwardly moving nozzle for oblique injection that is slidable on a plane of the cutter head and is angled radially outward of the excavator. An excavator characterized by
前記斜方噴射の外向き移動ノズルの角度は、可変することができることを特徴とする掘進機。 The excavator according to claim 4,
An excavator characterized in that an angle of the outwardly moving nozzle of the oblique injection can be varied.
前記複数の噴射ノズルのうちの少なくとも一つは、前記カッターヘッドの平面上においてスライド移動可能であり、前記掘進機の半径方向内向きに角度が付いた斜方噴射の内向き移動ノズルであることを特徴とする掘進機。 In the excavation machine according to any one of claims 1 to 5,
At least one of the plurality of injection nozzles is an inwardly moving nozzle for oblique injection that is slidable on a plane of the cutter head and has an angle inward in the radial direction of the excavator. An excavator characterized by
前記斜方噴射の内向き移動ノズルの角度は、可変することができることを特徴とする掘進機。 The excavator according to claim 6,
An excavator characterized in that the angle of the inwardly moving nozzle of the oblique injection can be varied.
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