JP3768617B2 - 削進機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力線，通信線，上下水道，都市ガスなどの管が通される地下横穴の掘削に使用される削進機に関するものである。
都市部では電力線，通信線，上下水道，都市ガスなどの管を道路下に埋設せざるを得ない。
【０００２】
それらの管を道路下に埋設するために道路を管路に沿って掘ると、道路の利用に支障が生じ、埋め戻しの作業が必要となり、残土の処理も問題となることから、この種の装置が使用されている。
【０００３】
【従来の技術】
図２には従来例の正面が、また、図３にはその従来例の側面が、各々示されている。
両図において、本体ケース１０の側面で削進作業側となる面にチャック１２とオーガージョイント２０が同軸で設けられている。
【０００４】
チャック１２には図４の鋼管１００が、オーガージョイント２０には図５のオーガ１０２が各々装着され、鋼管１００の先端にはビット１０６が必要に応じてが取り付けられる。
そして、本体ケース１０には電動モータ２００，減速機２０２が搭載されており、チャック１２はモータチェーン２０４及び三連チェーン２０６を介し、また、オーガージョイント２０はオーガチェーン２０８を介し、電動モータ２００で駆動される。
【０００５】
電力線，通信線，上下水道，都市ガスなどの管が通される地下横穴を掘削する際には縦坑が予め掘削され、その縦坑内にこの削進機が設置される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来は電動モータ２００，減速機２０２，モータチェーン２０４，三連チェーン２０６，オーガチェーン２０８が直列に配置され、電動モータ２００，減速機２０２が大型な重量物であることから、大きな縦坑が必要となって路面破砕・履工，掘削・残土処理，舗装復旧，掘進機運搬に多額の費用を要するものとなっていた。
【０００７】
本発明は上記従来の事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、路面破砕・履工，掘削・残土処理，舗装復旧，掘進機運搬の費用を大幅に削減することが可能となる掘進機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
・第１発明：図１及び図６参照
削進機の本体ケース１０における削進作業側の面から突出し、鋼管１００が嵌入されて装着される回転自在な短筒体のチャック１２と、
前記本体ケース１０内に設けられ、前記チャック１２と同軸の大径な歯車１４と、
前記本体ケース１０の天板からケース内部へ垂下され、前記歯車１４の両側に各々歯合する２本のウォームギア１６と、
前記本体ケース１０の天板上に設けられ、前記ウォームギア１６を各々駆動する２台の鋼管回転用油圧モータ１８と、
前記本体ケース１０における削進作業側の面で前記チャック１２の内側に該チャック１２と同軸な姿勢とされて設けられ、オーガ１０２が装着される回転自在なオーガージョイント２０と、
前記本体ケース１０の天板上に設けられたオーガー回転用油圧モータ２２と、前記本体ケース１０内に設けられ、前記オーガージョイント２０の回転軸と連結した大径なホイール２４と、
前記オーガー回転用油圧モータ２２の回転力を前記ホイール２４に伝達するチェーンベルト２６と、を有する。
【０００９】
（作用）
油圧モータは大きなトルクを発生し、電動モータよりはるかに小型で軽量となる。
チャック１２が大径の歯車１４とウォームギア１６を介して油圧モータ１８で回転駆動されることから、十分な回転トルクが鋼管１００で得られる。
【００１０】
また、オーガージョイント２０が大径のホイール２４とチェーンベルト２６を介して油圧モータ２２で回転駆動されることから、オーガ１０２においても十分な回転トルクが得られる。
ここで、油圧モータ１８，２２が小型かつ軽量で、減速機が設けられておらず、油圧モータ１８間に油圧モータ２２を配置でき、歯車１４，ウォームギア１６，ホイール２４，チェーンベルト２６の厚みがないので、削進機は著しく小型かつ軽量なものとなる。
・第２発明：図１，図６，図７，図８，図９参照
削進機の本体ケース１０における削進作業側の面から突出し、鋼管１００が嵌入されて装着される回転自在な短筒体のチャック１２と、
前記本体ケース１０内に設けられ、前記チャック１２と同軸の大径な歯車１４と、
前記本体ケース１０の天板からケース内部へ垂下され、前記歯車１４の両側に各々歯合する２本のウォームギア１６と、
前記本体ケース１０の天板上に設けられ、前記ウォームギア１６を各々駆動する２台の鋼管回転用油圧モータ１８と、
前記本体ケース１０における削進作業側の面で前記チャック１２の内側に該チャック１２と同軸な姿勢とされて設けられ、オーガ１０２が装着される回転自在なオーガージョイント２０と、
前記本体ケース１０の天板上に設けられたオーガー回転用油圧モータ２２と、前記本体ケース１０内に設けられ、前記オーガージョイント２０の回転軸と連結した大径なホイール２４と、
前記オーガー回転用油圧モータ２２の回転力を前記ホイール２４に伝達するチェーンベルト２６と、
を有し、
チャック１２は、頭部断面が二等辺の平三角とされたクサビダボ１０４の足１０７が挿入される穴２８が側周面に形成され、クサビダボ１０４頭部の辺１０８，１０８と略同一な斜面の凹み３０が、前記穴２８の形成された近傍位置で、鋼管１０の装着側となるチャック縁部分の内周面に設けられる。
【００１１】
（作用）
従来においては、図１０のように、従来のダボ１０５と鋼管１００とを溶接しなければならなかったが、この第２発明によれば、図７の矢印方向へチャック１２を回転させると、クサビダボ１０４がチャック１２と鋼管１００との間に挟み込まれて両者が係合し、それらの係合を解除するときにはチャック１２を逆方向へ回転させれば良く、したがって、鋼管１００の着脱作業がきわめて容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は発明が適用された削進機の正面図、図６はその側面図、図７はチャック側凹みとクサビダボの係合説明図、図８はダボ足挿入穴の説明図、図９はダボ足挿入穴の形成位置説明図、図１１はチャックへの鋼管の挿入作用説明図である。
図１において、符号１０は削進機の本体ケースを、符号１２はチャックを、符号１４は歯車を、符号１６はウォームギアを、符号１８は鋼管回転用の油圧モータを、符号２０はオーガージョイントを、符号２２はオーガ回転用の油圧モータを、各々示す。
【００１３】
また図６において、符号２４はホイールを、符号２６はチェーンベルトを、符号６０はオーガスライドジャッキを、符号６２は油圧シリンダジャッキを、符号１００は鋼管を、符号１０２はオーガを、各々示す。
図１及び図２において、チャック１２は、削進機の本体ケース１０における削進作業側の面から突出して回転自在とされ、鋼管１００が嵌入されて装着される。
【００１４】
歯車１４は本体ケース１０内に設けられており、これには大径のものが使用され、チャック１２と同軸とされる。
ウォームギア１６は２本で、本体ケース１０の天板からそのケース内部へ垂下され、歯車１４の両側に各々歯合する。
鋼管回転用の油圧モータ１８も２台で、本体ケース１０の天板上に設けられ、ウォームギア１６を各々回転駆動する。
【００１５】
オーガージョイント２０は本体ケース１０における削進作業側の面でチャック１２の内側にチャック１２と同軸な姿勢とされて設けられ、回転自在とされ、オーガ１０２が装着される。
オーガ回転用の油圧モータ２２は本体ケース１０の天板上に設けられ、鋼管回転用油圧モータ１８間に配置される。
【００１６】
ホイール２４は大径なもので、本体ケース１０内に設けられ、オーガージョイント２０の回転軸と連結している。
チェーンベルト２６はオーガー回転用油圧モータ２２の駆動力をホイール２４に伝達する機能を有する。
図９において、チャック１２の側周面にはクサビダボ１０４の足１０７が挿入（図８参照）される穴２８が、等間隔で複数形成されている（ここでは３カ所、図９参照）。
【００１７】
図７においてクサビダボ１０４の頭部断面は二等辺の三角とされており、クサビダボ１０４の頭部の辺１０８，１０８と略同一な斜面の凹み３０が、穴２８の形成された近傍位置で、図８のように鋼管１０の装着側となるチャック１２の縁部分の内周面に設けられている。
ここで、前記クサビダボ１０４の係合操作につき説明すると、まず、クサビダボ１０４の足１０７をチャック１２に形成された穴２８に通過させ、内周面に設けられたの凹み３０にクサビダボ１０４の辺１０８，１０８を当接させて保持する。
【００１８】
その状態からチャック１２内に鋼管１００を挿入し、鋼管１００を回転させる。
すると、前記クサビダボ１０４は鋼管１００とチャック１２との間で移動し、いわゆるクサビの役目を果たして鋼管１００とチャック１２とを連結する。
この場合、クサビダボ１０４の足１０７は略十字状に穿設された穴２８における回転方向の穴側へ移動するものとなる。これによって、強固にクサビが打たれる。
【００１９】
前記の連結を離脱させる場合には、逆方向へ回転させ、クサビ状の係合を解除すればよい。
このように、本発明では簡易な構造でチャック１２への鋼管１００の連結、離脱が出来るよう構成されている。
さて、油圧モータは大きなトルクを発生し、電動モータよりはるかに小型で軽量となる。
【００２０】
この例においては、チャック１２が大径の歯車１４とウォームギア１６を介して油圧モータ１８で回転駆動されることから、また、オーガージョイント２０が大径のホイール２４とチェーンベルト２６を介して油圧モータ２２で回転駆動されることから、鋼管１００とオーガ１０２において十分な回転トルクが得られる。
【００２１】
しかも、油圧モータ１８，２２が小型かつ軽量であること、電動モータや減速機が設けられていないこと、油圧モータ１８間に油圧モータ２２が配置されていること、歯車１４，ウォームギア１６，ホイール２４，チェーンベルト２６の厚みがわずかであることから、本発明が適用された削進機は著しく小型かつ軽量なものとなる。
【００２２】
ちなみに鋼管回転トルクが１０トンクラスの従来における削進機と本発明が適用された削進機を比較すると、機械長が２，２２０ｍｍから８００ｍｍに、機械幅が１，５５０ｍｍから１，４００ｍｍに、設置高さが１，９４０ｍｍから１，７００ｍｍに縮小し、設置重量が８．５２トンから３．７トンに減少した。
このため、履工面積が２８．０平方メートルから１２．０平方メートルに縮小し、縦坑の掘削土量が５６．２５立方メートルから２７．５０立方メートルに減少した。
【００２３】
その結果、路面破砕・履工で９７万円，掘削・残土処理で１１５万円，舗装復旧で６４万円，掘進機運搬で１６万円の費用を削減できた。
また従来においては、図１０のように、ダボ１０５と鋼管１００とを溶接していたたが、本発明では、図７の矢印方向へチャック１２を回転させてクサビダボ１０４をチャック１２と鋼管１００との間に挟み込ませて両者を係合し、作業後はチャック１２を逆方向へ回転させてそれらの係合を解除すれば良く、したがって、鋼管１００の着脱作業がきわめて容易となる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、路面破砕・履工，掘削・残土処理，舗装復旧，掘進機運搬の費用を大幅に削減し、また、鋼管着脱の作業を著しく容易にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明が適用された削進機の正面図
【図２】従来例の正面図
【図３】従来例の側面図
【図４】ビット付き鋼管の説明図
【図５】オーガの説明図
【図６】発明が適用された削進機の側面図
【図７】チャック側凹みとクサビダボの説明図
【図８】ダボ足挿入穴の説明図
【図９】ダボ足挿入穴の形成位置説明図
【図１０】従来における鋼管装着の説明図
【図１１】チャックへの鋼管挿入作用説明図
【符号の説明】
１０ 削進機の本体ケース
１２ チャック
１４ 歯車
１６ ウォームギア
１８ 鋼管回転用油圧モータ
２０ オーガージョイント
２２ オーガ回転用油圧モータ
２４ ホイール
２６ チェーンベルト
２８ 穴
３０ 凹み
６０ オーガスライドジャッキ
６２ 油圧シリンダジャッキ
１００ 鋼管
１０２ オーガ
１０４ クサビダボ
１０５ ダボ
１０６ ビット
１０７ クサビダボ足
１０８ クサビダボ頭部の辺

Claims (2)

1. 削進機の本体ケース（１０）における削進作業側の面から突出し、鋼管（１００）が嵌入されて装着される回転自在な短筒体のチャック（１２）と、
   前記本体ケース（１０）内に設けられ、前記チャック（１２）と同軸の大径な歯車（１４）と、
   前記本体ケース（１０）の天板からケース内部へ垂下され、前記歯車（１４）の両側に各々歯合する２本のウォームギア（１６）と、
   前記本体ケース（１０）の天板上に設けられ、前記ウォームギア（１６）を各々駆動する２台の鋼管回転用油圧モータ（１８）と、
   前記本体ケース（１０）における削進作業側の面で前記チャック（１２）の内側に該チャック（１２）と同軸な姿勢とされて設けられ、オーガ（１０２）が装着される回転自在なオーガージョイント（２０）と、
   前記本体ケース（１０）の天板上に設けられたオーガー回転用油圧モータ（２２）と、
   前記本体ケース（１０）後部に設けられ、前記オーガージョイント（２０）の回転軸と連結した大径なホイール（２４）と、
   前記オーガー回転用油圧モータ（２２）の回転力を前記ホイール（２４）に伝達するベルト（２６）と、
   を有する、
   ことを特徴とした削進機
2. 削進機の本体ケース（１０）における削進作業側の面から突出し、鋼管（１００）が装着される回転自在な短筒体のチャック（１２）と、
   前記本体ケース（１０）内に設けられ、前記チャック（１２）と同軸の大径な歯車（１４）と、
   前記本体ケース（１０）の天板からケース内部へ垂下され、前記歯車（１４）の両側に各々歯合する２本のウォームギア（１６）と、
   前記本体ケース（１０）の天板上に設けられ、前記ウォームギア（１６）を各々駆動する２台の鋼管回転用油圧モータ（１８）と、
   前記本体ケース（１０）における削進作業側の面で前記チャック（１２）の内側に該チャック（１２）と同軸な姿勢とされて設けられ、オーガ（１０２）が装着される回転自在なオーガージョイント（２０）と、
   前記本体ケース（１０）の天板上に設けられたオーガー回転用油圧モータ（２２）と、
   前記本体ケース（１０）内に設けられ、前記オーガージョイント（２０）の回転軸と連結した大径なホイール（２４）と、
   前記オーガー回転用油圧モータ（２２）の回転力を前記ホイール（２４）に伝達するチェーンベルト（２６）と、
   を有し、
   チャック（１２）は、
   頭部断面が二等辺の平三角とされたクサビダボ（１０４）の足（１０７）が挿入される穴（２８）が側周面に形成され、
   クサビダボ（１０４）頭部の辺（１０８、１０８）と略同一な斜面の凹み（３０）が、前記穴（２８）の形成された近傍位置で、鋼管（１０）の装着側となるチャック縁部分の内周面に設けられた、
   ことを特徴とする削進機

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