JP2928434B2 - Excavator - Google Patents
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は地山を掘削する掘削機に
関し、特に玉石,礫の含有量が多く細粒分の少ない地盤
を掘削する際に地山の崩壊を防止すると共に外周ビット
による玉石の破砕を可能にする掘削機に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excavator for excavating a ground, and more particularly to an excavator for preventing the collapse of the ground when excavating a ground having a large amount of cobblestone and gravel and a small amount of fine grains, and using an outer peripheral bit. The present invention relates to an excavator that can crush cobblestones.
【0002】[0002]
【従来の技術】下水道管路や上水道管路を敷設するに際
し、先頭に掘削機を配設し、この掘削機の後端にヒュー
ム管や鉄管等の管を連続させて元押装置によって推進す
るセミシールド工法が採用されることが多い。この工法
は、管路の敷設計画線と一致して設置された元押装置に
掘削機を配置し、該掘削機のカッターヘッドを駆動する
ことで地山を掘削して掘削土砂を外部に排出しつつ元押
装置によって推進し、更に、掘削機に複数の管を順次後
続させて推進するものである。2. Description of the Related Art When laying a sewer pipe or a water pipe, an excavator is disposed at the head, and a pipe such as a fume pipe or an iron pipe is continuously provided at the rear end of the excavator and propelled by a main pushing device. The semi-shield method is often adopted. In this method, an excavator is placed on a main pushing device that is installed in line with the design line of the pipeline, and the cutter head of the excavator is driven to excavate the ground and discharge the excavated earth and sand to the outside. While the propulsion is being performed by the main pushing device, the excavator is further propelled by sequentially following a plurality of pipes.
【0003】上記工法に使用される掘削機は、該掘削機
の進行方向前方側に掘削機の軸心に対して偏心回転可能
な円錐状の回転体にビットを取り付けた複数のスポーク
を固着して構成したカッターを有しており、このカッタ
ーの配置部位に対応する本体の内壁を前方に向かって径
が拡大する円錐状に形成して構成されている。The excavator used in the above construction method has a plurality of spokes each having a bit attached to a conical rotating body which can be eccentrically rotated with respect to the axis of the excavator, in front of the excavator in the traveling direction. The inner wall of the main body corresponding to the location where the cutter is disposed is formed in a conical shape whose diameter increases toward the front.
【0004】上記掘削機によって地山を掘削する場合、
カッターによって切羽を掘削し、掘削した土砂及び礫を
回転体と内壁との間に取り込むと共に、回転体と内壁と
の間に掘削土砂を圧密し、切羽の水圧に対しては送泥水
圧を切羽の水圧より高めにすることにより切羽の崩壊を
防止している。掘削された土砂及び回転体と内壁との間
で破砕された礫は流体輸送により地上に排出される。そ
して前記掘削過程で元押装置によって付与された推力に
応じて掘削機が前進する。When excavating the ground with the above excavator,
The face is excavated by a cutter, the excavated earth and sand are taken in between the rotating body and the inner wall, and the excavated earth and sand is compacted between the rotating body and the inner wall. The collapse of the face is prevented by setting it higher than the water pressure. Excavated earth and sand and gravels crushed between the rotating body and the inner wall are discharged to the ground by fluid transport. Then, the excavator moves forward according to the thrust given by the main pushing device in the excavation process.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記掘削機を用いた場
合、玉石,礫の含有量が多く且つ細粒分が低い地盤で
は、玉石,礫,土砂を回転体と内壁の間に取り込んだと
き、玉石,礫を破砕している間に細粒分が排出されて玉
石,礫で充満してカッタートルクが過剰になり、該カッ
ターを駆動することが不可能になるという問題が生じ
る。When the above-mentioned excavator is used, when the cobble stones, gravel, earth and sand are taken in between the rotating body and the inner wall in the ground where the content of the boulders and gravel is large and the fine grain content is low. During the crushing of the boulders and gravel, the fine particles are discharged and filled with the boulders and gravel, causing a problem that the cutter torque becomes excessive and it becomes impossible to drive the cutter.
【0006】また掘削機に取込み可能な最大径を持った
玉石或いはそれ以上の径を持った玉石を多く含んだ地盤
では、外周ビットに破損が生じると該玉石がカッターの
スポークに大きな負荷を掛けることがあり、カッタート
ルクが過剰になって該カッターの駆動が困難になるとい
う問題がある。Further, in the case of a ground containing a large number of boulders having a maximum diameter that can be taken into an excavator or a boulder having a diameter larger than that, if the outer peripheral bit is damaged, the boulders exert a large load on the spokes of the cutter. There is a problem that the cutter torque becomes excessive and it becomes difficult to drive the cutter.
【0007】本発明の目的は、切羽の崩壊を防止し且つ
適正な土量を取り込むことを可能とした掘削機を提供せ
んとするものである。An object of the present invention is to provide an excavator capable of preventing collapse of a face and taking an appropriate amount of soil.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る掘削機は、シールド本体を隔壁によって
前室と後室に分割し、前室にビットを取り付けた複数の
スポークを有し且つシールド本体の軸心に対し偏心回転
可能な円錐状の回転体を設けると共に前室の内壁を前方
に向かって径が拡大する円錐状に形成し、前室に取り込
んだ礫を回転体と内壁との協働によって破砕して外部に
排出し得るように構成した掘削機に於いて、前記複数の
スポークの間を選択して外周ビットを取り付けた面板を
設けて構成したものである。In order to solve the above-mentioned problems, an excavator according to the present invention has a plurality of spokes in which a shield body is divided into a front chamber and a rear chamber by a partition wall, and a bit is attached to the front chamber. And a conical rotator that can be eccentrically rotated with respect to the axis of the shield body, and the inner wall of the front chamber is formed in a conical shape whose diameter increases toward the front, and the gravel taken into the front chamber is used as the rotator. In an excavator configured to be crushed and discharged to the outside in cooperation with an inner wall, a face plate provided with an outer peripheral bit is provided by selecting between the plurality of spokes.
【0009】[0009]
【作用】上記掘削機によれば、玉石,礫の含有量が多く
且つ細粒分の少ない地盤であっても、切羽の崩壊を防止
すると共に適量の土砂を取り込んで良好な掘削状態を維
持することが出来る。また掘削機に取込み可能な径と同
等の玉石を含む地盤であっても、カッターのスポークに
過酷な負担を強いることなく良好な掘削状態を維持する
ことが出来る。According to the above-described excavator, even if the ground has a large content of cobblestones and gravel and a small amount of fine grains, it prevents the collapse of the face and takes in an appropriate amount of earth and sand to maintain a good excavation state. I can do it. Further, even in the case of a ground including a boulder having a diameter equivalent to the diameter that can be taken into an excavator, a favorable excavation state can be maintained without imposing a severe burden on spokes of the cutter.
【0010】即ち、複数のスポークの間に選択的に外周
ビットを固着した面板を設けたので、該面板によって山
留めし切羽の崩壊を防止することが出来る。また面板を
設けることによってカッターに設けたスポーク間の開口
面積が減少し、回転体と内壁の間に一度に多量の掘削土
砂を取り込むことなく、適正な掘削土量を得ることが可
能となる。このため、カッターに過大なトルクが作用す
ることがなく、良好な掘削状態を維持することが出来
る。That is, since the face plate to which the outer peripheral bit is selectively fixed is provided between the plurality of spokes, the face plate prevents the face from collapsing. Also, by providing the face plate, the opening area between the spokes provided on the cutter is reduced, and an appropriate amount of excavated soil can be obtained without taking in a large amount of excavated earth and sand between the rotating body and the inner wall at one time. Therefore, an excessive torque does not act on the cutter, and a good excavation state can be maintained.
【0011】掘削機の外周付近に玉石が存在した場合、
この玉石は面板と当接して該面板に固着した外周ビット
により破砕される。また面板上には複数の外周ビットが
取り付けてあるため、何れかの外周ビットに破損が生じ
ても玉石に対する破砕機能を損なうことがない。このた
め、スポークに過大な力が作用することなく、良好な掘
削状態を維持することが出来る。When a boulder exists near the outer periphery of the excavator,
The cobble stone is broken by the outer peripheral bit fixed to the face plate in contact with the face plate. In addition, since a plurality of outer peripheral bits are mounted on the face plate, even if any of the outer peripheral bits is damaged, the crushing function for the cobblestone is not impaired. Therefore, a good excavation state can be maintained without excessive force acting on the spokes.
【0012】[0012]
【実施例】以下、上記掘削機の一実施例について図を用
いて説明する。図1は掘削機の側断面図、図2は掘削機
の正面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the excavator will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of the excavator, and FIG. 2 is a front view of the excavator.
【0013】図に於いて、掘削機Aは進行方向先端に設
けたシールド本体(本体)1と、本体1と実質的に一体
化された第1テールシールド(第1テール)2と、第1
テール2に嵌合され且つ該テール2に複数の方向修正ジ
ャッキ3を介して接続された第2テールシールド(第2
テール)4とを有して構成されている。In the figure, an excavator A includes a shield body (main body) 1 provided at a tip in a traveling direction, a first tail shield (first tail) 2 substantially integrated with the main body 1,
A second tail shield (second tail shield) fitted to the tail 2 and connected to the tail 2 via a plurality of direction correcting jacks 3
(Tail) 4.
【0014】本体1と第1テール2とはボルト5によっ
て接続されて一体化されている。また第1テール2には
隔壁2aが設けられており、該隔壁2aによって前室6
aと後室6bとに分割されている。前記前室6aにはカ
ッター7が配置され、後室6bにはカッター7を駆動す
るモーター8,比重や圧力を管理された泥水を供給する
管9a,掘削された土砂を泥水と共に地上に排出する管
9b,掘削機Aの推進を制御するための機器類が配置さ
れている。The main body 1 and the first tail 2 are connected by bolts 5 and integrated. Further, a partition 2a is provided on the first tail 2, and the front chamber 6 is formed by the partition 2a.
a and a rear chamber 6b. A cutter 7 is arranged in the front chamber 6a, a motor 8 for driving the cutter 7 in the rear chamber 6b, a pipe 9a for supplying mud with controlled specific gravity and pressure, and discharging excavated earth and sand together with the mud. Equipment for controlling the propulsion of the pipe 9b and the excavator A is arranged.
【0015】カッター7は、掘削機Aの先端に向かって
径が縮小する円錐状に形成された回転体10と、回転体10
の先端に設けた複数のスポーク11と、スポーク11の間に
選択的に設けた面板12とによって構成されている。本実
施例では、回転体10に4本のスポーク11が設けられてお
り、これ等のスポーク11の間であって対向する位置に2
つの面板12が設けられている。The cutter 7 includes a conical rotating body 10 whose diameter decreases toward the tip of the excavator A, and a rotating body 10.
Are formed by a plurality of spokes 11 provided at the distal end of the vehicle 1 and a face plate 12 selectively provided between the spokes 11. In the present embodiment, four spokes 11 are provided on the rotating body 10, and two spokes 11 are provided between the spokes 11 and at opposing positions.
Two face plates 12 are provided.
【0016】個々のスポーク11には、最も外側に位置し
て外周ビット11aが取り付けられ、且つスポーク11の端
面上であって異なる半径上に複数のビット11bが取り付
けられている。これ等のビット11a,11bは付与された
推力に応じて切羽を押圧すると共にカッター7の回転に
よって切羽を掘削する機能を有する。また図2に示すよ
うに、隣接するスポーク11間の寸法、即ち、スポーク11
間の開口部の面積によって掘削機Aに取り込むことが可
能な玉石の最大径が設定される。An outer peripheral bit 11a is attached to each spoke 11 at the outermost position, and a plurality of bits 11b are attached on the end face of the spoke 11 at different radii. These bits 11a and 11b have a function of pressing the face in accordance with the applied thrust and excavating the face by rotation of the cutter 7. As shown in FIG. 2, the dimension between the adjacent spokes 11, that is, the spoke 11
The maximum diameter of the boulder that can be taken into the excavator A is set according to the area of the opening between the two.
【0017】面板12は、隣接する一対のスポーク11の側
面に全長にわたって溶接等の手段によって接合され、且
つ最も外側に位置して複数の外周ビット12aが取り付け
られている。前記ビット12aは切羽に大きい径を持った
玉石が存在したとき、クランク軸の偏心回転運動によ
り、カッタービットに発生する大きな衝撃力で該玉石を
破砕する機能を有する。The face plate 12 is joined to the side surfaces of a pair of adjacent spokes 11 by means of welding or the like over its entire length, and has a plurality of outer peripheral bits 12a located at the outermost side. The bit 12a has a function of crushing the boulder with a large impact force generated on the cutter bit due to the eccentric rotation of the crankshaft when a boulder having a large diameter is present on the face.
【0018】カッター7は本体1の軸心1aに対し所定
の偏心量を持った偏心軸7a上に回転可能に設けられて
いる。このため、カッター7は軸心1aを中心として偏
心回転可能に、且つ偏心軸7aを中心として回転可能に
構成されている。そして通常の掘削時には本体1の軸心
1aを中心とする偏心回転と、前記偏心回転に偏心軸7
aを中心とした強制回転が行われる。The cutter 7 is rotatably provided on an eccentric shaft 7a having a predetermined amount of eccentricity with respect to the axis 1a of the main body 1. Therefore, the cutter 7 is configured to be rotatable eccentrically about the axis 1a and rotatable about the eccentric shaft 7a. During normal excavation, the eccentric rotation about the axis 1a of the main body 1 and the eccentric shaft 7
The forced rotation about a is performed.
【0019】本体1の先端で且つカッター7に対向する
内壁13は先端に向かって径が拡大する円錐状に形成され
ており、該内壁13と回転体10とによって掘削機Aの先端
には先端側から後方に向かって断面積が小さくなる破砕
室14が構成されている。従って、破砕室14に取り込まれ
た礫は掘削機Aの前進に伴って徐々に後方に送られ、こ
の過程で内壁13と回転体10とに挟まれたとき、偏心回転
する回転体によって付与される打撃力によって破砕され
る。An inner wall 13 at the tip of the main body 1 and facing the cutter 7 is formed in a conical shape whose diameter increases toward the tip, and the tip of the excavator A is attached to the tip of the excavator A by the inner wall 13 and the rotating body 10. A crushing chamber 14 whose cross-sectional area decreases from the side toward the rear is configured. Therefore, the gravel taken into the crushing chamber 14 is gradually sent backward with the advance of the excavator A, and is applied by the eccentric rotating body when it is sandwiched between the inner wall 13 and the rotating body 10 in this process. Crushed by the impact force.
【0020】上記の如く構成された掘削機Aにあって
は、崩壊し易い地盤を掘削する際に、スポーク11の間に
設けた面板12によって切羽を支持(山留め)して崩壊を
防止することが可能である。また面板12によって破砕室
14の開口面積を小さくすることが可能となり、該破砕室
14に破砕を要する玉石が多量に取り込まれることがな
く、従って、カッター7に過大なトルクが作用すること
がない。In the excavator A constructed as described above, when excavating the easily collapsible ground, the face is supported by the face plate 12 provided between the spokes 11 to prevent collapse. Is possible. Crushing room by face plate 12
The opening area of 14 can be reduced, and the crushing chamber
Cobblestones that need to be crushed into 14 are not taken in a large amount, so that excessive torque does not act on the cutter 7.
【0021】また切羽、特に掘削機刃口付近に破砕室14
に取り込み可能な最大径或いはそれ以上の径を持った玉
石が存在したとき、この玉石は一体化された面板12及び
スポーク11に取り付けられた外周ビット12a,11aによ
るカッター7の偏心回転に応じた衝撃力によって破砕さ
れる。このため、特定のスポーク11に過大な負荷が作用
することがなく、安定した掘削状態を維持することが可
能である。A crushing chamber 14 is provided at the face, especially near the cutting edge of the excavator.
When there is a boulder having the maximum diameter or larger than can be taken into the cutter, this boulder corresponds to the eccentric rotation of the cutter 7 by the outer peripheral bits 12a, 11a attached to the integrated face plate 12 and the spoke 11. Crushed by impact force. For this reason, an excessive load does not act on the specific spoke 11, and a stable excavation state can be maintained.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
掘削機では、特に崩壊し易い玉石,礫を多く含む地盤を
掘削する際に、切羽の崩壊を防止して安定した掘削を行
うことが出来る。また回転体の先端と内壁の先端とで構
成する開口部の面積を面板によって減少させることが可
能となり、回転体と内壁とで構成する破砕室に一度に多
量の玉石,礫を取り込むことがない。このため、安定し
たカッタートルクの下に安定した掘削を行うことが出来
る。As described above in detail, the excavator according to the present invention prevents a face from collapsing and performs stable excavation when excavating a ground containing a large amount of boulders and gravel, which is apt to collapse. Can be done. Further, the area of the opening formed by the tip of the rotating body and the tip of the inner wall can be reduced by the face plate, so that a large amount of cobblestones and gravel are not taken into the crushing chamber formed by the rotating body and the inner wall at one time. . Therefore, stable excavation can be performed under a stable cutter torque.
【0023】また地盤に掘削機に取込み可能な最大径の
玉石が存在した場合、この玉石を面板に取り付けた外周
ビットによる衝撃力によって破砕することが可能とな
り、特定のスポークに過大な負荷が作用することがな
い。このため、安定した掘削を行うことが出来る等の特
徴を有するものである。When a cobble stone having a maximum diameter that can be taken into an excavator exists on the ground, the cobble stone can be crushed by an impact force of an outer peripheral bit attached to a face plate, and an excessive load acts on a specific spoke. Never do. Therefore, it has features such as stable excavation.
【図1】掘削機の側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of an excavator.
【図2】掘削機の正面図である。FIG. 2 is a front view of the excavator.
A 掘削機 1 シールド本体(本体) 2 第1テールシールド(第1テール) 3 方向修正ジャッキ 4 第2テールシールド(第2テール) 7 カッター 8 モーター 10 回転体 11 スポーク 11a 外周ビット 11b ビット 12 面板 12a 外周ビット 13 内壁 14 破砕室 A Excavator 1 Shield body (main body) 2 1st tail shield (1st tail) 3 Direction correction jack 4 2nd tail shield (2nd tail) 7 Cutter 8 Motor 10 Rotating body 11 Spoke 11a Outer bit 11b Bit 12 Face plate 12a Outer bit 13 Inner wall 14 Crushing room
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楮山 誠 神奈川県座間市相模が丘5−14−10− 310 (56)参考文献 特開 平4−357295(JP,A) 特開 平4−272392(JP,A) 特開 平2−88885(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/08 E21D 9/06 301 E21D 9/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Makoto Kozoyama 5-14-10-310 Sagamigaoka, Zama City, Kanagawa Prefecture (56) References JP-A-4-357295 (JP, A) JP-A-4-272392 ( JP, A) JP-A-2-88885 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E21D 9/08 E21D 9/06 301 E21D 9/12
Claims (1)
に分割し、前室にビットを取り付けた複数のスポークを
有し且つシールド本体の軸心に対し偏心回転可能な円錐
状の回転体を設けると共に前室の内壁を前方に向かって
径が拡大する円錐状に形成し、前室に取り込んだ礫を回
転体と内壁との協働によって破砕して外部に排出し得る
ように構成した掘削機に於いて、前記複数のスポークの
間を選択して外周ビットを取り付けた面板を設けたこと
を特徴とした掘削機。1. A conical rotator having a shield body divided into a front chamber and a rear chamber by a partition, having a plurality of spokes each having a bit attached to the front chamber, and being rotatable eccentrically with respect to the axis of the shield body. Excavation that is provided and the inner wall of the anterior chamber is formed in a conical shape whose diameter increases toward the front, and the gravel taken into the anterior chamber can be crushed by the cooperation of the rotating body and the inner wall and discharged to the outside An excavator, wherein a face plate having an outer peripheral bit attached thereto is selected between the plurality of spokes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9503493A JP2928434B2 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Excavator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9503493A JP2928434B2 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Excavator |
Publications (2)
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JPH06288185A JPH06288185A (en) | 1994-10-11 |
JP2928434B2 true JP2928434B2 (en) | 1999-08-03 |
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Family Applications (1)
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JP9503493A Expired - Fee Related JP2928434B2 (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Excavator |
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1993
- 1993-03-31 JP JP9503493A patent/JP2928434B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH06288185A (en) | 1994-10-11 |
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