JP2559157B2 - 回転式掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は土砂の掘削やコンクリートなどの切削に用
いられる回転式掘削機の改良に関する。

《従来の技術》 一般にハイドロフレーズ式掘削機などの回転式掘削機
は、固い岩石などの層の垂直掘削、あるいは地中に構築
されたコンクリート製の地中壁パネルの切削に用いられ
るもので、従来、第８図，第９図に示すような構造のも
のが知られている。

同図に示す掘削機は、吊下支持されるガイドフレーム
１と、このガイドフレーム１の下端に対称的に並列配置
され、かつ、縦断面がＴ字形に形成された一対の支持プ
レート２と、各支持プレート２の両側に突出形成された
筒状収納部2aの内側に配置された油圧駆動モータ３と、
モータ３の両側に突出する回転軸に軸結された一対のカ
ッタードラム４とを備え、これらが基本構成となってい
る。

各カッタードラム４は、その外周部に多数のカッター
刃4aが設けられ、各支持プレート２のカッタードラム４
を互いに第８図の矢印に示す内側上方に向けて回転させ
ることにより、その下部および両側の岩盤などを掘削
し、掘削されたズリは、支持プレート２間に配置された
排泥管５に吸引されて外部に排出される。

しかしながら、この構造においては、前記支持プレー
ト２の直下にあって、支持プレート２の肉厚に相当する
部分がカッタードラム４によって直接的に切削できない
堀残し部分Ａとなる。

この場合、掘削対象地盤が柔らかい土質である場合に
は、支持プレート２の剛性や掘削機の全重量などによっ
て堀残し部分Ａが除去されるので、掘削作業の進行を妨
げることはないが、掘削対象地盤が硬質地盤やコンクリ
ートなどの場合には、支持プレート２の剛性や掘削機の
全重量で掘残し部分Ａの除去は困難になる。

そこで、従来では、例えば、特公昭56−4692号公報に
開示されているように、カッタードラムの外周に支持プ
レートの両側面に突出するカッター刃を配置したり、あ
るいは、特開昭64−90394号公報に開示されているよう
に、カッタードラムの下部にリングカッターおよびウイ
ングカッターを設け、これらを補助掘削装置として堀残
し部分Ａを掘削する手段が提案されている。

しかしながら、これらの手段には、いずれも以下に説
明する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、前者の手段にあっては、カッター刃と支持
プレートとの干渉を回避するために、支持プレートに溝
を設けなければならないので、支持プレートの剛性が低
下するとともに、この手段では完全に堀残し部分Ａを除
去できないので、薄くなった堀残し部分を支持プレート
で除去することになるが、このとき支持プレートの剛性
が低下していると、これが損傷を受ける危惧がある。

また、後者の手段では、メインのカッタードラムに加
えて別の駆動手段で駆動される補助掘削装置が必要なた
め、構成および制御が複雑化する。

この発明は以上の問題を解決するものであって、支持
プレートの外側面に対する干渉がなく、また、他の駆動
動力を必要とすることなく、カッタードラムの回転動作
にともなって支持プレートの下部を掘削できる補助掘削
装置を備えた回転式掘削機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》 前記目的を達成するため、この発明の補助掘削装置
は、ガイドフレームの下端に配置され、縦断面Ｔ字形支
持プレートと、この支持プレートに装着された駆動モー
タと、この駆動モータの回転軸に連結され、前記支持プ
レートの両側に回転可能に軸支された一対のカッタード
ラムとを有する回転式掘削機において、前記カッタード
ラム外周の前記支持プレート側に隣接配置されて、前記
支持プレートの直下を掘削する補助掘削装置を備え、前
記補助掘削装置は、前記カッタードラムの外周部におい
て、回転方向のリーディング側に揺動可能に支持される
とともに、前記支持プレート側に向けて前記カッタード
ラムの端縁よりも外方に突出するように付勢されたガイ
ドアームと、前記カッタードラムの回転方向のトレーリ
ング側に揺動可能に支持されるとともに、前記支持プレ
ート側に向けて前記カッタードラムの端縁よりも外方に
突出付勢され、かつ前記ガイドアームに案内されてこれ
とともに揺動するカッター刃を保持したカッター支持ア
ームとを備えたことを特徴とする。

前記ガイドアームの先端には、これが前記支持プレー
トの外側面に当接した際に、この外側面に沿って転動す
るガイドローラを設けることができる。

前記支持プレートは、前記ガイドアームの先端が接触
する側縁部にテーパ状ガイドブロックを設けることがで
きる。

《作 用》 以上の構成によれば、カッタードラムの回転にともな
い、ガイドアームが支持プレートと干渉しない区間で
は、ガイドアームに案内されて補助掘削装置のカッター
刃が、カッタードラムの端縁から支持プレート側に突出
して、支持プレートの直下部分を掘削するとともに、ガ
イドアームが支持プレートと干渉する区間では、付勢力
に抗してカッター刃はカッタードラムの端縁の内側に移
動する。

ガイドアームの先端にガイドローラを設けることによ
り、円滑な揺動が確保される。

支持プレートにテーパ状ガイドブロックを設けること
により、干渉位置または離脱位置での補助掘削装置に加
わる衝撃を防止する。

《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。

なお、以下の説明では、この発明の要部以外の構成に
ついては、従来の第８図および第９図に示す構成とほぼ
同様であるから、同一もしくは相当する部分については
同一符号を用いる。

第１図〜第４図は、この発明の補助掘削装置の要部を
示すものである。

図における補助掘削装置10は、カッタードラム４の外
周において、支持プレート２に対する隣接位置に溶接に
よって固定された台座12と、台座12の一端側にあって、
カッタードラム４の回転方向のリーディング（進み側）
側に揺動可能に配置されたガイドアーム14と、台座12の
他端側にあってカッタードラム４の回転方向のトレーリ
ング（遅れ側）に揺動可能に配置されたカッター支持ア
ーム16と、カッター支持アーム16の揺動端の一側部に固
定された掘削用のカッター刃18を備えている。

前記ガイドアーム14は、台座12の一端側に設けた軸受
ブロック20に軸22を介して揺動可能に支持され、また、
その揺動端には軸24を介してガイドローラ26を回転自在
に軸受している。

さらに前記軸22の外周には、巻バネ28が巻装され、そ
の一端28aをガイドアーム14の側部に、他端28bを前記軸
受ブロック20の端部に係止することにより、ガイドアー
ム14の揺動端を常時カッタードラム４の外側、すなわち
支持プレート２側に向けて突出すべく付勢している。

前記カッター支持アーム16は、台座12の他端側に設け
た軸受ブロック30に軸32を介して揺動可能に軸支されて
いるとともに、その揺動先端に設けたカムフロア34を前
記ガイドアーム14の側部に摺接させ、さらにカッターホ
ルダー36を固定支持している。

また、前記軸32の外周には、巻バネ38が巻装され、そ
の一端38aを前記カムフロア34に係止し、他端38bを補助
掘削装置10に隣接配置されたドラム側カッター刃4aの側
面に係止させることにより、常時カッター支持アーム16
の揺動端をカッター刃18とともにカッタードラム４の端
縁の外方、すなわち支持プレート２側に向けて突出すべ
く付勢している。

以上のように構成された掘削機では、、支持プレート
２の上部側面に補助掘削装置10が位置した状態、すなわ
ち、ガイドローラ26と支持プレート２とが干渉する区間
では、ガイドローラ26が支持プレート２の側面に当接
し、ガイドアーム14が支持プレート２から離間する方向
に揺動し、この揺動力はカムフロア34を介してカッター
支持アーム16に伝達され、これにより、カッター支持ア
ーム16も支持プレート２から離間する方向に揺動し、こ
の結果、カッター刃18は、支持プレート２と干渉しない
位置に退避する。

この状態は、ガイドローラ26と支持プレート２とが干
渉する区間は維持され、カッタードラム４が回転し、補
助掘削装置10が支持プレート２の外側面から離間する
と、ガイドアーム14の突出を規制するものがなくなるた
め、ガイドアーム14はバネ圧により支持プレート２の下
部内側に突出し、この突出動作に連繋してカッター支持
アーム16が揺動し、その結果カッター刃18は第１図〜第
３図の想像線位置または矢印に示す方向であるである支
持プレート２の下部側における断面中心線位置近傍まで
突出し、堀残し部分Ａを掘削する。

なお、この突出量は、軸受ブロック20の内側にガイド
アーム14が当接することにより規制される。

第５図，第６図は、支持プレート２のより詳細な構成
を示すもので、カッター刃18の回転軌跡を18−ａとする
と、前記補助掘削装置10の特にガイドローラ26の回転軌
跡はこれより小さな径の回転軌跡26−ａとなり、ドラム
４の外周に設けたカッター刃4aの回転軌跡はこれよりさ
らに大きい回転軌跡4a−ａとなる。

したがって、前記補助掘削装置10が支持プレートの外
側部に当接および離脱する位置は、筒状収納部2aの中心
Ｏのほぼ両側であり、ドラム４の回転方向のリィーディ
ング側の部位2bで前記ガイドローラ26が支持プレート２
の外側面に当接し、その回転軌跡26−ａに沿って摺接し
つつ転動し、トレーリング側の部位2cでガイドローラ26
は支持プレート２の外側面から離脱し、前述のカッター
刃18による堀残し部分Ａの掘削作業を行う。

なお、第６図においては、前記支持プレート２を挾む
両側のカッタードラム４にそれぞれ補助掘削装置10が設
けられ、それぞれのカッター刃18が支持プレート２の下
部断面中心線位置まで突出し、堀残し部分Ａを掘削して
いる状態を示している。

この場合、それぞれのカッタードラム４に設ける補助
掘削装置10を周方向でズラせ、カッタ刃18の回転軌跡が
相互に干渉することなく、オーバラップさせれば、支持
プレート２にょ直下の堀残し部分Ａの支障は全くなくな
る。

そして、前記支持プレート２のリィーディング側部位
2bには、刃先状のテーパ2dが形成されているとともに、
各部位2b,2cにはテーパ状のガイドブロック42,44が突出
状態に固定されている。

各ガイドブロック42,44は、第７図に示すように下部
側が刃先のような形状をなし、リィーディング側部位2b
にあってはガイドローラ26がこの部分を通過するとき
に、ガイドブロック42のテーパに沿って当接することで
円滑な接触を得られ、支持プレート２に対する接触時に
おける衝撃を緩和している。

またトレーリング側部位2cでも同じくガイドブロック
44のテーパに沿って離脱することにより離脱時における
衝撃を緩和している。

《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
に係る回転式掘削機にあっては、カッタードラムの回転
にともない、支持プレートとガイドアームとが干渉しな
い下部側の位置でカッター刃が突出してこの部分を掘削
し、ガイドアームが支持プレートに接近した状態で支持
プレートと干渉しない位置に逃げる動作を繰返すため、
従来の固定式のカッター刃を用いたものに比べて堀残し
部分の掘削量が大きくしかも支持プレートの断面の肉厚
を十分に確保できる利点がある。

また、従来の他の例に比べて堀残し部分の掘削に伴う
他の機構や、これを駆動するための動力を必要としない
ため、構成が簡単となり、堀残し部分のみを掘削すれば
良いため補助掘削装置に加わる負荷も小さい利点があ
る。

また、この発明にあっては、ガイドアームの先端にガ
イドローラを設けることにより、ガイドアームの円滑な
揺動が確保できる。

さらにこの発明にあっては、支持プレートにテーパ状
ガイドブロックを設けることにより、当接位置または離
脱位置での補助掘削装置に加わる衝撃がなく、当接離間
毎の揺動を円滑に出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る補助掘削装置の平面図、第２図
は第１図のII−II線断面図、第３図は第１図のIII−III
線断面図、第４図は第１図のIV−IV線断面図、第５図は
支持プレートの構成を示す正面図、第６図は第５図のVI
−VI線断面図、第７図はガイドブロックの拡大断面図、
第８図は従来の回転式掘削機の基本構成を示す正面図、
第９図は第８図のIX−IX線断面図である。 １……ガイドフレーム ２……支持プレート ３……モータ ４……カッタードラム 10……補助掘削装置 14……ガイドアーム 16……カッター支持アーム 18……カッター刃 26……ガイドローラ 28,38……巻バネ 42,44……ガイドブロック

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイドフレームの下端に配置され、縦断面
   Ｔ字形支持プレートと、この支持プレートに装着された
   駆動モータと、この駆動モータの回転軸に連結され、前
   記支持プレートの両側に回転可能に軸支された一対のカ
   ッタードラムとを有する回転式掘削機において、前記カ
   ッタードラム外周の前記支持プレート側に隣接配置され
   て、前記支持プレートの直下を掘削する補助掘削装置を
   備え： 前記補助掘削装置は、前記カッタードラムの外周部にお
   いて、回転方向のリーディング側に揺動可能に支持され
   るとともに、前記支持プレート側に向けて前記カッター
   ドラムの端縁よりも外方に突出するように付勢されたガ
   イドアームと、前記カッタードラムの回転方向のトレー
   リング側に揺動可能に支持されるとともに、前記支持プ
   レート側に向けて前記カッタードラムの端縁よりも外方
   に突出付勢され、かつ前記ガイドアームに案内されてこ
   れとともに揺動するカッター刃を保持したカッター支持
   アームとを備えたことを特徴とする回転式掘削機。
2. 【請求項２】前記ガイドアームの先端には、前記支持プ
   レートの外側面に当接した際に、この外側面に沿って転
   動するガイドローラを設けたことを特徴とする請求項１
   記載の回転式掘削機。
3. 【請求項３】前記支持プレートは、前記ガイドアームの
   先端が接触する側縁部にテーパ状ガイドブロックを設け
   たことを特徴とする請求項1,または２記載の回転式掘削
   機。