JP5064542B2

JP5064542B2 - 旋回環方式の掘進機

Info

Publication number: JP5064542B2
Application number: JP2010182774A
Authority: JP
Inventors: 憲一中黒; 洋平志村
Original assignee: Nakakuro Construction Co Ltd
Current assignee: Nakakuro Construction Co Ltd
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2030-08-18
Also published as: JP2012041706A

Description

本発明は、旋回環方式の超高圧噴射ノズルラインを備えた掘進機に関するものである。

従来において、様々な旋回環方式の掘進機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。掘進機のカッター駆動方式が旋回環方式である掘進機は、ノズルラインを、回転軸に設けられたスイベルを経由することにより掘進機内部から掘進機面盤部に設置されている超高圧噴射ノズルまで接続している。

特開２００７−１６９８８８号公報

しかしながら、上述の従来における回転軸に設けられたスイベルを経由したノズルライン接続方式は、掘進機面盤部における超高圧噴射ノズルの設置数が多い場合には、構造上限度があるために対応することが困難であり、このため超高圧噴射ノズルの設置数が少ない場合にしか対応することができなかった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、大口径の掘進機で特に必要な超高圧噴射ノズルを多く設置することができ、もって、小中規模な障害物だけでなく、多くの数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に遭遇してもそれを粉砕しつつ推進することができる、旋回環方式の超高圧噴射ノズルラインを備えた掘進機を提供することを目的とする。

本発明は、旋回環方式の掘進機であって、回転軸を有するシールド本体部と、前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを有するカッターヘッド部と、前記シールド本体部に対して前記回転軸を中心にして回転可能に取り付けられた回転フレームすなわち旋回環とを備え、前記回転フレームは、その一部分が前記カッターヘッド部及び前記回転軸に取り付けられており、前記超高圧噴射ノズルは、それぞれ超高圧噴射ノズルラインに接続されており、前記一つ以上の超高圧噴射ノズルラインのうちの少なくとも一つは、前記回転軸の周囲において前記回転フレームに取り付けられていることを特徴とする旋回環方式の掘進機を提供する。

また、前記回転フレームは、前記回転軸を中心としたプレートを有し、前記複数の超高圧噴射ノズルラインのうちの少なくとも一つは、前記回転フレームの前記プレートに取り付けられている。また、前記複数の超高圧噴射ノズルラインのうちの二つ以上を前記回転フレームの前記プレートに取り付けた場合、これらの超高圧噴射ノズルラインは、前記回転軸を中心とした一つの同心円上に配置されることができる。

また、前記回転フレームは、横断面が円錐台状である筒状フレームにすることができる。

さらに、前記回転軸の駆動力は、回転フレームを介して伝達されるようになっている。

本発明によれば、旋回環方式の掘進機であって、回転軸を有するシールド本体部と、前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを設置したカッターヘッド部と、前記シールド本体部に対して前記回転軸を中心にして回転可能に取り付けられた回転フレームとを備え、前記回転フレームは、その一部分が前記カッターヘッド部及び前記回転軸に取り付けられており、前記複数の超高圧噴射ノズルは、それぞれ超高圧噴射ノズルラインに接続されており、前記複数の超高圧噴射ノズルラインのうちの少なくとも一つは、前記回転軸の周囲において前記回転フレームに取り付けられているため、従来における回転軸に設けられたスイベルを経由したノズルライン接続方式に超高圧噴射ノズルを多く設置することができ、もって、小中規模な障害物だけでなく、多くの数の超高圧噴射ノズルを必要とする大規模な障害物に対しても粉砕しつつ推進することができる。

図１（ａ）は、本発明にかかる旋回環方式の掘進機の実施の一形態に適用可能なシールド本体部を示す前面図であり、図１（ｂ）は、本発明にかかる旋回環方式の掘進機の実施の一形態を示す部分断面側面図である。

以下、本発明にかかる掘進機のカッター駆動方式が旋回環方式である掘進機を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１（ａ）には、本発明にかかる旋回環方式の掘進機のシールド本体部の前面図を示し、図１（ｂ）には、本発明にかかる旋回環方式の掘進機の部分断面側面図を示している。

図１に示すように、掘進機１は、その中心部に回転軸２を有するシールド本体部３と、シールド本体部３に対して回転可能な、一つ以上の超高圧噴射ノズル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈを有するカッターヘッド部５と、シールド本体部３に対して回転軸２を中心にして回転可能に取り付けられた回転フレーム６と、スクリューコンベヤ等を有する排泥管７と、駆動用モータ８とを主に備えている。

カッターヘッド部５は推進方向先端部に設けられ、図１（ｂ）に示すように互いに直交する取り付け板１０、１１が掛け渡されて固定されている。その取り付け板１０、１１は回転軸２において互いに交差しており、取り付け板１０、１１には中心ビットやカッタービットなどの複数のビット９が適宜設けられている。

また、カッターヘッド部５の取り付け板１０、１１には、一つ以上の超高圧噴射ノズル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈが設けられている。図示の例では、超高圧噴射ノズル４ａ、４ｂ及び４ｈは地盤改良用ノズルであり、超高圧噴射ノズル４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ及び４ｇは切断用ノズルである。

図１（ａ）に示すように、回転フレーム６は、横断面が円錐台状である筒状フレームとして構成されており、その基端部（図１（ａ）において右側端部）がシールド本体部３に対して適宜の手段によって回転軸２を中心にして回転可能に取り付けられていると共に、駆動用モータ８の駆動力が回転フレーム６に伝達されるようになっている。

一方、回転フレーム６の先端部（図１（ａ）において左側端部）には、回転フレーム６の一部分を構成する回転軸２を中心とした環状プレート１２が設けられており、この環状プレート１２を介して回転フレーム６はカッターヘッド部５及び回転軸２に取り付けられている。従って、回転軸２の駆動力である駆動用モータ８の駆動力は、回転フレーム６を介して伝達され、回転軸２及びカッターヘッド部５は、回転フレーム６と共に駆動用モータ８の駆動力によって回転する。

上述の超高圧噴射ノズル４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈは、それぞれ超高圧噴射ノズルライン１３に接続されており、これらの複数の超高圧噴射ノズルラインのうちの少なくとも一つが、回転軸２の周囲において底端でホースラインの寄せ板すなわちホースライン設置のヘッダーとしての回転フレーム６の環状プレート１２に取り付けられている。図示の実施例のように超高圧噴射ノズルライン１３のうちの二つ以上が回転フレーム６の環状プレート１２に取り付けられる場合（図示の実施例の場合は全ての超高圧噴射ノズルライン）、これらの超高圧噴射ノズルラインは、回転軸２を中心とした一つの同心円上に配置されるように環状プレート１２に取り付けることが好適である。

以上の構成によれば、掘進時回転フレーム６と一体的に環状プレート１２に連なるホース群がゆっくり回転する。

超高圧噴射ノズルライン１３は、図示しない外部供給源からの超高圧ジェット水を噴射ノズル側に供給するジェットラインと、図示しない外部供給源からのアブレシブスラリー又は地盤改良材を噴射ノズル側に供給するアブレシブラインとからなるホースラインで構成されており、障害物の切断時はジェットラインからの超高圧水とアブレシブラインからのアブレシブスラリー及び／又は地盤改良材とが混合されて上述の超高圧噴射ノズルから噴射される。即ち、カッターヘッド部５の前面に出現した障害物の大小、形状に応じて、カッターヘッド部５面に設置された噴射ノズルを選定したうえこれらの噴射ノズルからアブレシブスラリーを噴射することにより障害物の切断、破砕とそれらの排出を遂行する。

上記実施の形態では、全ての超高圧噴射ノズルラインが回転軸２の周囲において回転フレーム６の環状プレート１２に取り付けられているが、これに限定されない。例えば、超高圧噴射ノズルラインのうちのいくつかを従来のように回転軸に設けられたスイベルを経由させたノズルライン接続方式で設けてもよい。また、上記実施の形態では、回転フレーム６の一部分（環状プレート１２）がカッターヘッド部５及び回転軸２に取り付けられているが、これに限定されず、例えば、カッターヘッド部５あるいは回転軸２に取り付けられるようにすることも可能である。すなわち、回転フレーム６に伝達される駆動用モータ８の駆動力によって回転フレーム６と共に回転軸２及びカッターヘッド部５が回転駆動される構成であればよい。

なお、ホースライン又はマシンセンタ軸を経由せずに、外部材料等供給源に超高圧噴射ノズルラインの全部又は一部を直結することも必要に応じて可能である。

１掘進機
２回転軸
３シールド本体部
４ａ〜４ｈ超高圧噴射ノズル
５カッターヘッド部
６回転フレーム
７排泥管
８駆動用モータ
９ビット
１０取り付け板
１１取り付け板
１２環状プレート
１３超高圧噴射ノズルライン

Claims

旋回環方式の掘進機であって、
回転軸を有するシールド本体部と、
前記シールド本体部に対して回転可能な、複数の超高圧噴射ノズルを設置したカッターヘッド部と、
前記シールド本体部に対して前記回転軸を中心にして回転可能に取り付けられた回転フレームとを備え、
前記回転フレームは、その一部分が前記カッターヘッド部及び前記回転軸に取り付けられており、
前記複数の超高圧噴射ノズルは、それぞれ超高圧噴射ノズルラインに接続されており、
前記複数の超高圧噴射ノズルラインのうちの少なくとも一つは、前記回転軸の周囲において前記回転フレームに取り付けられていることを特徴とする旋回環方式の掘進機。
請求項１に記載の旋回環方式の掘進機において、
前記回転フレームは、前記回転軸を中心としたプレートを有し、
前記複数の超高圧噴射ノズルラインのうちの少なくとも一つは、前記回転フレームの前記プレートに取り付けられていることを特徴とする旋回環方式の掘進機。
請求項２に記載の旋回環方式の掘進機において、
前記複数の超高圧噴射ノズルラインのうちの二つ以上が、前記回転フレームの前記プレートに取り付けられており、これらの超高圧噴射ノズルラインは、前記回転軸を中心とした一つの同心円上に配置されていることを特徴とする旋回環方式の掘進機。
請求項２又は３に記載の旋回環方式の掘進機において、
前記回転フレームは、横断面が円錐台状である筒状フレームであることを特徴とする旋回環方式の掘進機。
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の旋回環方式の掘進機において、
前記回転軸の駆動力は、回転フレームを介して伝達されることを特徴とする旋回環方式の掘進機。