JP2522594B2 - 地盤掘削機用ホ―スの巻取繰出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は地盤掘削機用ホースの巻取繰出し装置に関
する。

《従来の技術》 ハイドロフレーズ掘削機には、掘削ズリの排出用の排
泥ホースが接続され、この排泥ホースは、ハイドロフレ
ーズ掘削機の下降及び上昇に連動して地表部に配置され
た巻取ドラムに巻き取ったり、繰出すよう制御しなけれ
ばならない。

このような用途に用いられるホースの巻取繰出し装置
として、例えば実公昭61−41728号公報に開示されてい
る装置がある。

この装置は、ホースの先端が接続され、一端が外部に
接続される中空回転軸を有する巻取ドラムと、この巻取
ドラムを回転させる駆動機構とから概略構成されたシー
ルド掘進機用のものであるが、ハイドロフレーズ掘削機
に用いることも可能である。

しかしながら、この公報に示されている装置をハイド
ロフレーズ掘削機に適用する際には、以下の技術的課題
があった。

《発明が解決しようとする課題》 すなわち、上記公報に開示されている装置では、巻取
ドラムの駆動機構が巻取ドラムの外周に接触するローラ
で構成されているが、巻取ドラムに巻取られる排泥ホー
スが接続される部分がほぼ水平に延びるシールド掘進機
では、巻取抵抗が比較的小さいので余り時間がないもの
の、排泥ホースが掘削溝の部分でほぼ直角に曲げられる
ハイドロフレーズ掘削機では、巻取抵抗が大きくなり、
巻取ドラムとローラとの摩擦力だけでは巻取ドラムの回
転が円滑に行われない。

この問題を解決するためには、例えば、巻取ドラムを
モータで直接駆動することが考えられる。

しかしながら、これ以外に、ハイドロフレーズ掘削機
では、巻取ドラムによる排泥ホースの巻取ないし繰出し
量と、ハイドロフレーズ掘削機の上昇ないしは下降量と
を正確に同期させることは非常に難しく、これらの同期
が崩れたときには、ホースに大きな引っ張り荷重が加
り、切断もしくは変形するなど、ホースに対する悪影響
が大きいという問題がある。

また、ハイドロフレーズ掘削機の場合には、排泥ホー
スが掘削溝内に垂直に挿入され、地表部において掘削溝
に隣接配置された前記巻取ドラム側に接続されているた
め、ドラムに対して直角にまげられた状態で巻取繰出し
されることになり、ドラムに直接ホースの荷重が加わる
ため、ドラムの外周にホースを整列状態に巻き取るため
には大きな労力を必要としていた。

この発明は以上の問題を解決するもので、ホースに対
して過度のテンションが加わることを防止しつつ、巻取
ドラムの円滑な回転を確保するとともに、巻取時におけ
るドラムに対するホースの整列状態を得られるようにし
た地盤掘削機用ホースの巻取繰出し装置を提供すること
を目的としている。

《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するために、本発明は、排泥ホースの
先端が接続され、一端が外部に接続される中空回転軸を
備えた巻取ドラムと、この巻取ドラムを巻掛伝動機構を
介して正逆方向に回転駆動するモータと、前記巻掛伝動
機構に加わるテンションを検出する検出装置と、この検
出装置の出力が所定値以上のときに前記モータを逆回転
させる制御器と、前記巻取ドラムに隣接配置され、前記
ホースを前記巻取ドラムに向けて水平にガイドするガイ
ド用ドラムと、このガイド用ドラムを前記巻取ドラムの
トラバース方向に往復移動させる移動機構とを備えたこ
とを特徴とする。

《作 用》 以上の構成によれば、テンション検出装置によって、
巻掛伝動機構に加わるテンションを検出し、これが所定
の値以上のときにモータを逆回転させるので、排泥ホー
スに過度のテンションが加わることを防止できる。

また、ホースはガイド用ドラムによって水平に曲げら
れた状態で巻取ドラム側に供給され、かつ前記ガイド用
ドラムをトラバース方向に移動させつつ巻取ドラムの外
周に巻き取られる。

《実 施 例》 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第４図はこの発明にかかる地盤掘削機用
ホースの巻取繰出し装置を示すものである。

同図における巻取繰出し装置は、本発明をハイドロフ
レーズ掘削機に適用した場合であって、地表部において
掘削機Ａに隣接して設置される基台１と、基台１上の一
方側にあって、矩形状に枠組みされたフレーム２と、フ
レーム２の内側に回転自在に設けられ、かつ前記掘削溝
Ａ内に垂設された排泥用のホースＨに接続し、これの巻
取及び繰り出しを行う巻取ドラム３と、基台１の他方側
にあって、前記掘削溝Ａに近い位置に配置されて前記ホ
ースＨを巻取ドラム３側に水平ガイドするガイド用ドラ
ム４を備えている。

巻取ドラム３は、中空のドラム回転軸５と、このドラ
ム回転軸５の両側に固定されたリング状のフランジ６と
からなっている。

ドラム回転軸５の外径は、前記ホースＨの最小曲げ寸
法に応じて折れ曲がりのない最小の径以上に設定されて
いるとともに、その外周にはホース接続用ジョイント部
７が斜めに突設され、このジョイント部７に前記ホース
Ｈの先端を接続している。

また、ドラム回転軸５の回転中心は、前記フレーム２
の一側部両側に回動可能に配置されたアーム８の自由端
に軸受９を介して回転自在に軸受されている。

なお、一方の軸受９はスイベルジョイントを構成し、
この部分に排泥管10を接続することによりドラム回転軸
５を介してホースＨを排泥管10に連通させている。

さらに、前記フランジ６の下部両側は、基台１上に摺
動可能に設けた複数のガイドローラ11に接し、これに支
持されている。

また、前記フレーム２の内側には、ドラム駆動用のモ
ータ12が配置され、これの出力軸に設けたスプロケット
13と、前記ドラム回転軸５の回転中心と同軸上に設けた
スプロケット14間にチェーン（巻掛伝動機構）15を懸架
し、前記駆動モータ12は、スイッチの切替により正逆回
転し、これにより巻取ドラム３を正逆方向に回転させ、
ドラム回転軸５に対するホースＨの巻取と繰出しを行っ
ている。

前記チェーン15には、テンション検出装置が設けられ
ている。

このテンション検出装置は、フレーム２の上部側に揺
動可能に懸垂され、チェーン15の中間位置に噛合したテ
ンション検出用スプロケット16と、一端をスプロケット
16に接続し、かつ他端をフレーム２の下部側に接続され
てスプロケット16を所定の付勢力ｗで常時チェーン15を
押し付け、チェーン15に所定の撓み量ａの撓みを与える
荷重計17と、荷重計17に設けられたリミットスイッチ18
とを備えている。

そして、前記チェーン15が張り、すなわち巻取ドラム
３に加わる荷重が所定の値をこえ、チェー15に大きな荷
重Ｐが働くとスプロケット16が上昇してリミットスイッ
チ18がONし、また荷重Ｐが小さくなるとリミットスイッ
チ18はOFFする。

一方、前記駆動モータ12用の駆動回路には図示しない
が、前記リミットスイッチ18のON動作によって、モータ
が正転（この場合、正転状態を停止させてその後逆転さ
せる）か或いは停止しているかのいずれの状態であって
も、モータ12を所定時間逆転させる制御器が組込まれて
おり、これによって巻取ドラム３は所定時間逆転してホ
ースＨを巻取状態から所定長さ繰り出し、過度の荷重を
除去する。

つまり、モータ12が停止している状態でハイドロフレ
ーズ掘削機が下降すると、ホースＨに過度のテンション
が加わる。

また、その逆にモータ12を正転させている状態でハイ
ドロフレーズ掘削機の上昇動作より早い巻取速度でホー
スＨを巻き取ると、ホースＨに過度のテンションが加わ
るのであるが、いずれの場合であっても過度のテンショ
ンが加わった状態では、モータ12はその状態如何にかか
わらず逆転してテンションを一定の値に引き戻し、ホー
スＨに過度な荷重が加わることを未然に防止するのであ
る。

なお、チェーン15に加わる荷重Ｐは、チェーン15の撓
み量a,両スプロケット13,14間の距離ｂ及び両スプロケ
ット13,14間におけるテンション検出装置の取り付け位
置c:dに応じて荷重計17に加わる荷重ｗに換算できるの
で、チェーン15に加わる最大荷重Ｐに応じて荷重計17に
加わる最大荷重が設定でき、この設定荷重を越えるとリ
ミットスイッチをONさせればよい。

他方、前記ガイド用ドラム４は、基台１の掘削溝Ａ側
にあって、前記巻取ドラム３のトラバース方向に移動可
能に配置された移動テーブル20上に回転可能に配置され
ている。

移動テーブル20は、基台１上のトラバース方向に固定
配置されたガイドレール21上を転動する２対の車輪22を
下部に設け、上部に前記ガイド用ドラム４を回転自在に
軸支した一対の縦フレーム23を立設したものである。

そして、前記移動テーブル20の掘削溝Ａ側の端部に
は、ガイドローラ24が回転自在に設けられ、ガイド用ド
ラム４に導かれるホースＨの側部に接している。

また、縦フレーム23の上端23aは、前記ホースＨをガ
イド用ドラム４に導き入れるために上方に向かて拡開し
ている。

前記ガイド用ドラム４の外周は、前記ホースＨの曲が
りの最小半径以上の径であり、かつホースＨの外径に相
当する幅寸法に設定されたドラム本体4aと、ドラム本体
4aの両側に一体に設けた脱落防止用リング4bとからなっ
ている。

さらに、前記移動テーブル20の下部にはこれの移動機
構が設けられている。

この移動機構は、基台１上に固定されて正逆回転する
駆動モータ25と、この駆動モータ25にスプロケット26,2
7及びチェーン28を介して回転動力を伝達され、かつ前
記ガイドレール21と平行に配置されて両端を基台１側に
軸支されたネジ棒29と、移動テーブル20の下面に固定配
置されてこのネジ棒29に螺合してネジ送り方向に移動す
る雌ネジ部30とからなっている。

したがって、前記駆動モータ25の正逆転駆動によって
前記ガイド用ドラム４は巻取ドラム３のトラバース方向
に移動しつつ、ホースＨの移動によって転動し、ホース
Ｈを巻取ドラム３の外周に搬送し、これにより巻取ドラ
ム３の外周にホースＨを整列状態に巻き取ることができ
る。

なお、このトラバース駆動は、ホースＨの径が太く、
しかも巻取及び繰出し動作は比較的ゆっくりしているの
で、作業員の目視によってトラバース方向を判断し、手
動スイッチ操作によって移動をおこなわせるようにして
も良いし、前記巻取ドラムの正逆転駆動に連動させて自
動的にトラバースを行うようにしても良い。

《発明の効果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明
による地盤掘削機用ホースの巻取繰出し装置にあって
は、テンション検出装置によって、巻掛伝動機構に加わ
るテンションを検出できるので、巻取時にホースに対し
て過度のテンションが加わることを防止することができ
る。

また、ホースはガイド用ドラムによって水平に曲げら
れた状態で巻取ドラム側に供給され、かつ前記ガイド用
ドラムをトラバース方向に移動させつつ巻取ドラムの外
周に巻き取られるため、大きな労力を要することなくホ
ースを整列状態で巻取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる地盤掘削機用ホースの巻取繰
出しを示す正面図、第２図は同平面図、第３図は側面
図、第４図は巻取ドラムの駆動及びテンション検出装置
を示す説明図である。 ３……巻取ドラム ４……ガイド用ドラム 12……駆動モータ 13,14……スプロケット 15……チェーン 16……テンション検出用スプロケット 17……荷重計 18……リミットスイッチ 20……移動テーブル 25……駆動モータ 26,27……スプロケット 28……チェーン（巻掛伝動機構） 29……ネジ棒 30……雌ネジ部 Ｈ……ホース

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排泥ホースの先端が接続され、一端が外部
   に接続される中空回転軸を備えた巻取ドラムと、この巻
   取ドラムを巻掛伝動機構を介して正逆方向に回転駆動す
   るモータと、前記巻掛伝動機構に加わるテンションを検
   出する検出装置と、この検出装置の出力が所定値以上の
   ときに前記モータを逆回転させる制御器と、前記巻取ド
   ラムに隣接配置され、前記ホースを前記巻取ドラムに向
   けて水平にガイドするガイド用ドラムと、このガイド用
   ドラムを前記巻取ドラムのトラバース方向に往復移動さ
   せる移動機構とを備えたことを特徴とする地盤掘削機用
   ホースの巻取繰出し装置。