JP2828557B2 - 立坑掘削機に於けるカッター装置 - Google Patents

立坑掘削機に於けるカッター装置

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JP2828557B2
JP2828557B2 JP8361893A JP8361893A JP2828557B2 JP 2828557 B2 JP2828557 B2 JP 2828557B2 JP 8361893 A JP8361893 A JP 8361893A JP 8361893 A JP8361893 A JP 8361893A JP 2828557 B2 JP2828557 B2 JP 2828557B2
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明秀 野末
信夫 小田
裕信 長瀬
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、立坑掘削装置に関す
るものであり、特にカッターにて掘削するように構成さ
れた全断面深礎掘削機のカッター装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】此種立坑掘削機は、従来より行われてい
るビック、ブレーカ等を使用した人力による掘削作業を
機械化するものとして多種開発されているが、例えば坑
外に設置した架台に支持されたブレーカを機械操作して
掘削する方式、或いは坑内に設置したガイドレール、ま
たはグリッパー等により支持されたショベル、ブレー
カ、回転カッター等を機械操作して掘削する方式等が知
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来型は立坑の全
断面を同時に掘削することはできないのみならず、ブレ
ーカ等による掘削時の反力、及び振動にて掘削機がロー
リングするとき、このローリングを掘削機自身の機能で
修正することが困難であった。そこで、立坑の全断面を
同時に掘削すると共に、カッターの掘削作業に基いて生
じる掘削機のローリングを容易に修正することができる
ようにするために解決せらるべき技術的課題が生じてく
るのであり、本発明は該課題を解決することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、グリッパーにて坑壁
に固定され、且つ、カッターにて掘削するように構成さ
れた立坑掘削装置に於て、前記カッターは中央カッター
と外周カッターに分割されると共に、該中央カッターの
支持スポークに伸縮ジャッキを取付けて該中央カッター
を上下伸縮自在に形成したことを特徴とする立坑掘削機
に於けるカッター装置を提供するものである。
【0005】
【作用】立坑掘削機のカッターは中央カッターと外周カ
ッターに分割され、そして、該中央カッターと外周カッ
ターは同時に回転して立坑の全断面を掘削する。而し
て、該中央カッターの支持スポークには伸縮ジャッキが
取付けられて該中央カッターを上下に小ストロークの伸
縮を可能にしてあるため、該中央カッターと外周カッタ
ーにて立坑の全断面を同時に回転掘削するときに生じる
ローリングを該中央カッターの支持スポークに設けた伸
縮ジャッキを伸ばすことにより、前記外周カッターは地
盤から離れる。そこで、該外周カッターを地盤から離し
た状態で回転させることにより、掘削機の前記ローリン
グは容易に修正される。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図5に従
って説明する。尚、説明の都合上、関連する機構の全般
に及んで説明するものとする。図1は立坑掘削状態を示
す縦断面図である。図に於て1は全断面掘削機であっ
て、該全断面掘削機1は立坑の坑壁2にグリッパー3,
3…にて固定され、そして、中央カッター4,4…と外
周カッター5,5…とを備えて掘進するように構成され
ている。而して、該中央カッター4,4…と外周カッタ
ー5,5…とは駆動モータ6,6…にて駆動され、夫々
逆方向に回転するように構成されている。
【0007】又、該中央カッター4,4…及び外周カッ
ター5,5…にて掘削されたズリは、該中央カッター
4,4…の背後のズリ溜部7に溜るので、該ズリ溜部7
にバキューム排土管8の下端部を臨ませ、そして地上に
据え付けてあるバキューム排土機9の駆動によって該ズ
リを地上に排出するのである。而して、該排土はバキュ
ーム方式に限らず、リバース排土方式、クラムシェル排
土方式等も採用されることができる。
【0008】次に、図2及び図3に従って全断面掘削機
1を詳細に述べる。該全断面掘削機1は前述せる如く、
坑壁2に固定するためのグリッパー3,3…と中央カッ
ター4,4…、外周カッター5,5…並びに該中央カッ
ター4,4…及び外周カッター5,5…に駆動回転を付
与するための駆動モータ6,6…等より成り、そして、
之等の各部は外筒10と内筒11にて構成されるフレー
ムに取付けられている。
【0009】而して、前記外筒10と内筒11とは一定
の間隔Tを有して一体に構成され、そして、内筒11は
外筒10に比し低く形成されているが之に限定せられる
べきではない。又、該外筒10の外側面には僅かのクリ
アランスtを有してリング13が囲繞され、該リング1
3にグリッパー3,3…が夫々取付けられている。更
に、該グリッパー3,3…は該リング13にスライド用
外筒14,14…を固設し、そして、該スライド用外筒
14,14…内をジャッキ15,15…にて夫々スライ
ド自在に構成されている。但し、該スライド用外筒1
4,14…は、前記外筒10に設けられた開口部10
a,10aより該外筒10内に挿入されているが、該開
口部10a,10a…は後述のシフトジャッキ16,1
6…の作用によって該外筒10及び内筒11によって構
成されるフレームが上下動できる上下方向の長さを有す
る。従って、前記シフトジャッキ16,16…の1スト
ローク相当分の長さに開口されていればよい。
【0010】又、該グリッパー3,3…は図4に示す如
く、上下2段に設けることもできる。この場合は前記リ
ング13は上下に設けられ、該上下のリング13,13
をロッド13b,13bにて連結してある。そして、前
記グリッパー3,3…は上下の各リング13,13に夫
々取付けられるものとする。然るときは、該全断面掘削
機1に鉛直方向の姿勢修正機能が付加せられたことにな
る。即ち、該全断面掘削機1の傾斜及び芯づれ量を前記
上下2段のグリッパー3,3…のストローク調整によっ
て正しい姿勢に修正することが可能となる。
【0011】又、前記外筒10の外側面の数個所に前記
シフトジャッキ16,16…の1ストローク相当分の上
下方向の長さを有するスライドキー17,17…を突設
し、そして、該スライドキー17,17…を遊嵌して上
下スライドできるように切欠されたスライド溝13a,
13a…を前記リング13の内側面の上下方向に設け
て、該スライドキー17,17…を夫々該スライド溝1
3a,13a…に遊嵌する。
【0012】又、該リング13の下面には前記シフトジ
ャッキ16,16…の上端部が取付けられ、そして、該
シフトジャッキ16,16…のピストンロッド16a,
16a…の下端部を前記外筒10の下端部より外側へ向
って突設した鍔部18に枢支している。斯くして、該外
筒10と内筒11にて構成されるフレームは、前記グリ
ッパー3,3…にて前記リング13を立坑の坑壁2に固
定した状態で該シフトジャッキ16,16…の駆動によ
ってピストンロッド16a,16a…の1ストローク相
当量だけ上下動できるようになる。
【0013】又、外筒10と内筒11との間の上方部
に、駆動モータ6,6…が取付けられており、そして、
該駆動モータ6,6…の各軸にはピニオンギヤー19,
19…が軸着されている。一方、該ピニオンギヤー1
9,19…と同一面上に於て、外筒10と該ピニオンギ
ヤー19,19…間に夫々外周側旋回ベアリング20を
介装し、更に、該外周側旋回ベアリング20の内輪20
aと一体の内接ギヤー20bを設け、該内接ギヤー20
bを前記ピニオンギヤー19,19…と歯合させてい
る。そこで、該外周側旋回ベアリング20の前記内輪2
0aと一体に外周カッター5,5…のフレーム21を下
設して、該フレーム21の下端面を前記外筒10の下端
面と一致させ、更に該フレーム21の下端面に下部フレ
ーム5a,5a…を下設し、更に該下部フレーム5a,
5a…の下方部を外方へ向って突設し、そして、該下部
フレーム5a,5a…の下面にカッタ刃5b,5b…を
取付けて外周カッター5,5…とする。更に、該外周カ
ッター5,5…は伸縮ジャッキ22,22…にて夫々外
径を拡縮できるように構成されているが之に限定せらる
べきではない。
【0014】而して、該外周カッター5,5…を伸縮自
在に形成する場合は、該外周カッター5,5…の前記下
部フレーム5a,5a…の基部に前記伸縮ジャッキ2
2,22…のピストンロッド22a,22a…の先端部
を枢支し、更に、該伸縮ジャッキ22,22…の他端部
に先端フレーム5c,5c…を固設し、該先端フレーム
5c,5c…の下面に前記カッタ刃5b,5b…を取付
けることにより、該先端フレーム5c,5c…が伸縮ジ
ャッキ22,22…の駆動にて伸縮し、斯くして、外周
カッター5,5…による掘削外径の拡縮が可能となる。
【0015】次に、前記ピニオンギヤー19,19…と
同一面上に於て、前記内筒11と該ピニオンギヤー1
9,19…との間に夫々内周側旋回ベアリング23を介
装し、更に、該内周側旋回ベアリング23の外輪23a
と一体の外接ギヤー23bを設け、該外接ギヤー23b
を前記ピニオンギヤー19,19…と歯合させている。
そこで、該内周側旋回ベアリング23の前記外輪23a
と一体に前記中央カッター4,4…を取付けるためのフ
レーム24を下設して、該フレーム24の下端面を前記
内筒11の下端面と一致させ、更に、該フレーム24の
下端面の所々に中央カッター4,4…の支持スポーク2
5,25…を下設し、そして、該支持スポーク25,2
5…の下端部にカッタ刃4a,4a…を下方へ向って突
設した中央カッター4,4…を固設するのである。
【0016】斯くして、カッター部は中央カッター4,
4…と外周カッター5,5…とに2分割され、そして、
各駆動モータ6,6…の軸に軸着されている夫々のピニ
オンギヤー19,19…の回転が中央カッター4,4…
と外周カッター5,5…に互いに逆方向の回転を与え乍
ら、該中央カッター4,4…と外周カッター5,5…に
て立坑の全断面を連続して回転掘削することになるの
で、発生する掘削トルク反力が該中央カッター4,4…
と外周カッター5,5…との相殺効果によって小とな
り、従って全断面掘削機1の振動も小となって各部のト
ラブルの発生を防止することが可能となる。更に、中央
カッター4,4…と外周カッター5,5…は夫々ピニオ
ンギヤー19,19…に対峙して夫々内接ギヤー20b
並びに外接ギヤー23bを歯合させて回転駆動部とした
ため、該カッター相互の逆回転が容易に得られると共に
駆動モータ6が1系列で可能となり、従って、駆動部も
コンパクトに構成できる。
【0017】而して、該中央カッター4,4…は該外周
カッター5,5…より下方へ突出させて相互に段差を設
けている。斯くして、中央カッター4,4…を外周カッ
ター5,5…に先行させて掘削させ、そして、該中央カ
ッター4,4…による先行掘削部位を前述のズリ溜部7
とし、該ズリ溜部7に例えば前述のバキューム排土管8
の下端部を臨ませて坑外に排出させることができるので
排土性が良好となる。
【0018】又、図5に示す如く、前記中央カッター
4,4…の支持スポーク25,25…内に伸縮ジャッキ
26,26…を夫々取付け、そして、該伸縮ジャッキ2
6,26…の夫々のピストンロッド26a,26a…の
下端部を前記中央カッター4,4…に枢支して、該中央
カッター4,4…を上下に伸縮自在に構成されている。
斯くして、中央カッター4,4…を伸ばせば、外周カッ
ター5,5…が掘削面より上方へ引上げられた状態とな
るので、該外周カッター5,5…を回転させることによ
り全断面掘削機1のローリング修正を容易に行うことが
できる。
【0019】即ち、前記伸縮ジャッキ26,26…を伸
ばせば、反力によって外周カッター5,5…が地盤上に
引上げられるので該外周カッター5,5…を地盤から切
離した状態で該外周カッター5,5…を回転させれば、
グリッパー3,3のローリングを修正することになる。
次に、全断面掘削機1の作動状態を説明する。先ず、立
坑の坑壁2にグリッパー3,3…を固定し、そして、駆
動モータ6,6…の回転駆動にてピニオンギヤー19,
19…から内接ギヤー20bと外接ギヤー23bを介し
て中央カッター4,4…と外周カッター5,5…に夫々
相互に逆回転させると共に、シフトジャッキ16,16
…の推進力にて該シフトジャッキ16,16…の1スト
ローク相当量だけ掘進する。即ち、中央カッター4,4
…と外周カッター5,5…とによって立坑の全断面を連
続回転して掘削し乍ら、前記シフトジャッキ16,16
…の1ストローク相当量だけ掘進する。その後、グリッ
パー3,3…のジャッキ15,15…を縮めて坑壁2に
対する固定状態を脱せしめ、更に伸びているシフトジャ
ッキ16,16…を縮めた後、グリッパー3,3…を再
び坑壁2に固定して前記掘削作業を反覆し乍ら所定深さ
の立坑を掘削するのである。
【0020】尚、図中符号27はシールであり、28は
ライナープレートである。又、カッターは2分割のみな
らず、3分割以上のものについても同様の作用効果が期
待できる。尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しな
い限り種々の改変を為すことができ、そして、この発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0021】
【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述せる如く、
カッターは中央カッターと外周カッターとに2分割さ
れ、そして双方のカッターの同時回転によって立坑の全
断面を掘削する。このとき、該カッターによって掘削駆
動が行われているとき、グリッパーが坑壁に対してロー
リングすることがある。そこで、該ローリングを修正す
るために先ず、中央カッターの支持スポークに取付けた
伸縮ジャッキを伸ばす。然るときは、外周カッターが地
盤より上方へ引き上げられることになる。そこで、該外
周カッターが地盤より遊離した状態で前記グリッパーの
固定状態を緩め、そして該外周カッターを回転させれ
ば、全断面掘削機のローリングを容易に修正することが
できるのである。そして、再び前記グリッパーを伸ばし
て孔壁に固定すれば、正しい姿勢で前記全断面掘削が円
滑に行われることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】全断面掘削機による立坑掘削状態を示す解説縦
断面図。
【図2】全断面掘削機の縦断面図。
【図3】同一部横断底面図。
【図4】グリッパーを2段に設けたときの他の実施例の
縦断面図。
【図5】中央カッターにジャッキーを設けたときの他の
実施例の一部縦断正面図。
【符号の説明】
1 全断面掘削機 2 坑壁 3 グリッパー 4 中央カッター 5 外周カッター 6 駆動モータ 19 ピニオンギヤー 20b 内接ギヤー 23b 外接ギヤー 25 中央カッターの支持スポーク 26 伸縮ジャッキ 26a ピストンロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000207780 大豊建設株式会社 東京都中央区新川1丁目24番4号 (73)特許権者 391035795 株式会社白石 東京都千代田区丸の内三丁目4番1号 (72)発明者 野末 明秀 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部 電力株式会社本店内 (72)発明者 小田 信夫 愛知県名古屋市熱田区横田2丁目3番24 号 中部電力株式会社中央送変電建設所 内 (72)発明者 長瀬 裕信 愛知県名古屋市中川区西日置1丁目1番 5号 株式会社熊谷組名古屋支店内 (72)発明者 三村 友男 愛知県豊川市穂ノ原2丁目1番 株式会 社熊谷組豊川工場内 (56)参考文献 特開 昭63−312498(JP,A) 特開 平5−65793(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 1/06 E21D 9/06 301

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グリッパーにて坑壁に固定され、且つ、
    カッターにて掘削するように構成された立坑掘削装置に
    於て、前記カッターは中央カッターと外周カッターに分
    割されると共に、該中央カッターの支持スポークに伸縮
    ジャッキを取付けて該中央カッターを上下伸縮自在に形
    成したことを特徴とする立坑掘削機に於けるカッター装
    置。
JP8361893A 1993-04-09 1993-04-09 立坑掘削機に於けるカッター装置 Expired - Fee Related JP2828557B2 (ja)

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RU2712866C2 (ru) * 2015-01-23 2020-01-31 Мастер Синкерз (Пти) Лтд Бурильная система с установкой для расширения ствола
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CN112664197A (zh) * 2021-01-27 2021-04-16 中铁工程装备集团有限公司 一种竖井开挖装置、大直径竖井掘进机及施工方法

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