JPH05295984A - Shield drilling unit - Google Patents

Shield drilling unit

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Publication number
JPH05295984A
JPH05295984A JP12791892A JP12791892A JPH05295984A JP H05295984 A JPH05295984 A JP H05295984A JP 12791892 A JP12791892 A JP 12791892A JP 12791892 A JP12791892 A JP 12791892A JP H05295984 A JPH05295984 A JP H05295984A
Authority
JP
Japan
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rotating body
shield
rotating
crushed
fixed guide
Prior art date
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Pending
Application number
JP12791892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasutsugu Kanamori
康継 金森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sakai Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sakai Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sakai Heavy Industries Ltd filed Critical Sakai Heavy Industries Ltd
Priority to JP12791892A priority Critical patent/JPH05295984A/en
Publication of JPH05295984A publication Critical patent/JPH05295984A/en
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce a collapsing and crushing force and thereby crush a pebble layer in the earth by installing a peripheral ring in a tip outer periphery in the propulsive direction of a shield body in a shield drilling unit, and drilling an object in making the peripheral ring rotate together with a rotor. CONSTITUTION:A rotative driver is driven, giving a thrust to a peripheral ring 8 and three blades 32, 34 and 36, through which a pebble layer or a gravel layer is largely crushed. Next, these three blades 32, 34, 36 are tilted and rotated together, and digged earth and sand or the like inclusive of a boulder 100 are thrust in the side of a rotor 2 whose outer surface is tilted at an angle of more than 5 deg. and less than 30 deg. against a turning shaft, and they are put in a partial space 28a of a crushing space 28. In succession, the boulder 100 receives a collapsing and crushing force in a direction of rotation in a gap with a fixed guide 4, and crushed at a point by tips 30a and hard facing parts 18, Then, the boulder 100 is further crushed into yet smaller in another partial space 28b of the hard facing part 18 of the guide part 4, and crushed pebbles and earth, sand or the like obtained are fed to the rearward together with water supplied out of a water hole via an discharge pipe through a passage S.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シールド体内で回転体
を回転して対象物を破砕して掘削推進するシールド掘削
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield excavating device for excavating and propelling an object by crushing an object by rotating a rotating body in a shield body.

【0002】[0002]

【従来の技術】管掘削推進工法では、シールド掘削装置
を使用して、一般に、掘削されるべき管の最前部にシー
ルド体(先導体ともいう)を配置して、そのシールド体
に設けられた回転体のカッターの作動により地盤を穿孔
する。シールド体に続く多数の管の後方のジャッキの作
動によりシールド体および管に推力がおよぼされ、シー
ルド体と多数の管は穿孔された地盤中に掘削推進され
る。シールド体および管が推進されているとき、カッタ
ーで削り取られた被掘削物は回転体とシールド体との間
を通過して、菅の内部に設けられたスクリューコンベヤ
などの排出手段に至り、この排出手段によってジャッキ
側まで搬送されていって菅の外の所定場所に排出され
る。
2. Description of the Related Art In a pipe excavation propulsion method, a shield excavator is generally used to arrange a shield body (also referred to as a leading conductor) at the foremost portion of a pipe to be excavated and provided on the shield body. Drill the ground by operating the cutter of the rotating body. The operation of the jacks behind the many pipes following the shield body exerts a thrust on the shield body and the pipes, and the shield body and the many pipes are excavated and propelled into the perforated ground. When the shield body and the pipe are propelled, the object excavated by the cutter passes between the rotating body and the shield body, and reaches a discharging means such as a screw conveyor provided inside the pipe. It is conveyed to the jack side by the discharge means and discharged to a predetermined place outside the pipe.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のカッターは、通
常、粘性土や砂質土あるいは砂礫層を掘削してゆくもの
であった。掘削中に、硬質礫層もしくは玉石混りの砂礫
層にカッターが遭遇すると、スクリュートルクの上昇な
どで掘進不能となった。このため掘削できる適性土質の
種類が粘性土や砂質土に限られていた。また掘削中に礫
層があると掘削掘削作業を中止しなくてはならなかっ
た。
Conventional cutters are generally used for excavating cohesive soil, sandy soil or gravel layers. During the excavation, if the cutter encountered a hard gravel layer or a cobblestone-containing gravel layer, the screw torque increased and it became impossible to proceed. Therefore, the types of suitable soil that can be excavated were limited to cohesive soil and sandy soil. Moreover, if there is a gravel layer during excavation, the excavation and excavation work must be stopped.

【0004】このような硬質地盤の掘削を行うために、
圧密ヘッドを偏心回転運動させるシールド掘削装置が特
公平3−70079号で提案されている。しかし、この
掘削装置には偏心回転運動機構を設けなければならない
ため構造が複雑になってしまう欠点がある。
In order to excavate such hard ground,
Japanese Patent Publication No. 3-70079 proposes a shield excavating device for eccentrically rotating a compaction head. However, this excavator has a drawback that the structure becomes complicated because an eccentric rotary motion mechanism must be provided.

【0005】この発明は、偏心回転運動機構を設けない
でも、礫層を破砕して進むことができ軟弱地盤から硬質
地盤にわたり幅広い種類の土質に対応して掘削できるシ
ールド掘削装置を提供することを目的としている。
The present invention provides a shield excavator capable of crushing a gravel layer and advancing without softening an eccentric rotary motion mechanism and capable of excavating a wide range of soil types from soft ground to hard ground. Has a purpose.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】第1発明は、シールド体
(1)内で回転体(2)を回転して対象物を破砕して掘
削するシールド掘削装置において、回転体(2)の周囲
に離して固定ガイド(4)を設け、回転体(2)と固定
ガイド(4)が逆向きの実質的に切頭錐状の外表面を有
し、回転体(2)の横断面形状と固定ガイド(4)の横
断面形状の少なくともいずれか一方が円形以外の形状に
なっていて回転体(2)と固定ガイド(4)の間で対象
物を破砕する構成としたことを特徴とするシールド掘削
装置を要旨としている。
A first aspect of the present invention is a shield excavating device for crushing and excavating an object by rotating a rotating body (2) in a shield body (1) and surrounding the rotating body (2). A fixed guide (4) is provided separately from each other, and the rotating body (2) and the fixed guide (4) have substantially frustoconical outer surfaces in opposite directions. At least one of the cross-sectional shapes of the fixed guide (4) has a shape other than a circular shape, and the object is crushed between the rotating body (2) and the fixed guide (4). The main point is the shield excavator.

【0007】第2発明は、シールド体(1)内で回転体
(2)を回転して対象物を破砕して掘削するシールド掘
削装置において、回転体(2)が実質的に切頭錐状の外
表面を有し、その外表面に対象物を破砕するための複数
の突起状のチップ(30a,30b)を設けたことを特
徴とするシールド掘削装置を要旨としている。
A second aspect of the present invention is a shield excavation device for rotating a rotating body (2) within a shield body (1) to crush and excavate an object, wherein the rotating body (2) has a substantially truncated cone shape. A shield excavation device is characterized in that it has an outer surface of and a plurality of projecting chips (30a, 30b) for crushing an object is provided on the outer surface.

【0008】第3発明は、シールド体(1)内で回転体
(2)を回転して対象物を破砕して掘削するシールド掘
削装置において、回転体(2)が実質的に切頭錐状の外
表面を有し、その外表面が回転体(2)の回転中心に関
して5°以上30°以下の角度で傾斜していることを特
徴とするシールド掘削装置を要旨としている。
A third aspect of the present invention is a shield excavation device for excavating an object by rotating the rotating body (2) within the shield body (1), wherein the rotating body (2) has a substantially truncated cone shape. The gist of the shield excavating device is that the outer surface of the shield body is inclined at an angle of 5 ° or more and 30 ° or less with respect to the center of rotation of the rotating body (2).

【0009】第4発明は、シールド体(1)内で回転体
(2)を回転して対象物を破砕して掘削するシールド掘
削装置において、シールド体(1)の掘削方向(AD)
の先端外周に外周リング(8)を設け、外周リング
(8)を回転体(2)とともに回転させる構成としたこ
とを特徴とするシールド掘削装置を要旨としている。
A fourth aspect of the present invention is a shield excavating device for excavating an object by crushing an object by rotating a rotating body (2) in the shield body (1), and an excavating direction (AD) of the shield body (1).
The gist of a shield excavating device is characterized in that an outer peripheral ring (8) is provided on the outer periphery of the tip of the, and the outer peripheral ring (8) is rotated together with the rotating body (2).

【0010】第5発明は、回転体(2)の先頭部分に設
けられた羽根組立体(6)の羽根(34、36)が回転
体(6)の回転軸方向に対して所定の角度をつけて取り
付けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載のシ
ールド掘削装置を要旨としている。
According to the fifth aspect of the invention, the blades (34, 36) of the blade assembly (6) provided at the leading portion of the rotating body (2) form a predetermined angle with respect to the rotation axis direction of the rotating body (6). The shield excavation device according to any one of claims 1 to 4 attached and attached.

【0011】[0011]

【作用】回転体2とともに外周リング8を回転すること
により硬質の砂礫層や礫層などや大きい玉石など含む対
象物を掘削する。礫石などの硬く大きいものが含まれて
いても、回転体2の表面に設けた複数の突起状のチップ
30a,30bにより、それらを破砕して細かい破砕礫
にする。回転体2の外面はその中心に関して所定の角度
で傾いているので、礫などの硬く大きい対象物でも徐々
に破砕される。
By rotating the outer peripheral ring 8 together with the rotating body 2, an object including a hard gravel layer, a gravel layer, large cobblestone, etc. is excavated. Even if hard and large gravel stones are included, they are crushed into fine crushed gravel by the plurality of projecting chips 30a and 30b provided on the surface of the rotating body 2. Since the outer surface of the rotating body 2 is inclined at a predetermined angle with respect to its center, even a hard and large object such as gravel is gradually crushed.

【0012】また、回転体2の横断面が円形以外の形状
(たとえば好ましくは正六角形)であると、回転体2の
回転により必然的に強制力が生じて玉石などを細かく破
砕する。
Further, if the cross section of the rotating body 2 has a shape other than a circular shape (for example, preferably a regular hexagon), the rotation of the rotating body 2 inevitably causes a compulsive force to crush the cobblestone or the like.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明のシールド掘削装置の好適な実
施例を示す断面図である。シールド掘削装置は、シール
ド体1、回転体2、固定ガイド4、羽根組立体6、外周
リング8を有している。回転体2は、礫用刃先、礫用カ
ッターもしくは回転クラッシャ部ともいう。固定ガイド
4は外側コーンともいう。
1 is a sectional view showing a preferred embodiment of the shield excavator of the present invention. The shield excavator has a shield body 1, a rotating body 2, a fixed guide 4, a blade assembly 6, and an outer peripheral ring 8. The rotating body 2 is also referred to as a gravel blade tip, a gravel cutter, or a rotary crusher portion. The fixed guide 4 is also called an outer cone.

【0014】シールド体1は好ましくは円筒形もしくは
円管形である。シールド体1の内周面にはリング状のサ
ポート12,14,16,17が直径方向に固定されて
いる。固定ガイド4はサポート12、14、16、17
に対して固定されている。この固定ガイド4は円錐形、
特に切頭円錐形状であり、横断面は円形に形成されてい
る。つまり固定ガイド4は、掘削方向もしくは推進方向
であるAD方向に向けて直径が次第に大きくなるように
形成されている。
The shield body 1 is preferably cylindrical or tubular. Ring-shaped supports 12, 14, 16, 17 are diametrically fixed to the inner peripheral surface of the shield body 1. The fixed guide 4 has supports 12, 14, 16, 17
It has been fixed against. This fixed guide 4 has a conical shape,
In particular, it is frusto-conical in shape and has a circular cross section. That is, the fixed guide 4 is formed so that its diameter gradually increases in the AD direction, which is the excavation direction or the propulsion direction.

【0015】固定ガイド4の小径部19はサポート12
に固定され、固定ガイド4の大径部20はサポート1
6,17側に固定されている。固定ガイド4はシールド
体1内に同軸状に配置されている。固定ガイド4の内面
には、硬化肉盛部18が好ましくはらせん状に設けられ
ている。固定ガイド4はたとえばS45Cで作られてお
り、硬化肉盛部18は周知の硬化肉盛材料で作られてい
る。固定ガイド4とシールド体1の成す角度Aは、好ま
しくは5°以上30°以下であり、最も好ましいのが1
2°である。ここで、角度Aが5°より小さいと、回転
体2の軸方向破砕部分が長大となり、礫との摩擦損失が
大きくなり、多大の駆動力を要すると共に回転軸首部の
負荷が増大するので、好ましくない。また角度Aが30
°より大きいと、AD方向に反力としての圧壊力が逃げ
るため好ましくない。
The small diameter portion 19 of the fixed guide 4 is a support 12
The large diameter portion 20 of the fixed guide 4 is fixed to the support 1
It is fixed on the 6 and 17 side. The fixed guide 4 is coaxially arranged in the shield body 1. On the inner surface of the fixed guide 4, a hard facing portion 18 is preferably provided in a spiral shape. The fixed guide 4 is made of, for example, S45C, and the hard facing portion 18 is made of a known hard facing material. The angle A formed by the fixed guide 4 and the shield body 1 is preferably 5 ° or more and 30 ° or less, most preferably 1 °.
It is 2 °. Here, if the angle A is smaller than 5 °, the axially crushed portion of the rotating body 2 becomes large, the friction loss with the gravel becomes large, a large driving force is required, and the load on the rotating shaft neck portion is increased. Not preferable. Also, the angle A is 30
If it is larger than °, the crushing force as a reaction force escapes in the AD direction, which is not preferable.

【0016】回転体2の後端部分は、接続部材21に接
続されている。この接続部材21は図示しない周知の回
転駆動源に接続されている。回転駆動源の駆動により、
図2の矢印S方向に回転体2が回転する。たとえば1分
間に15回転する。回転体2は、好ましくは特に図3に
示すように横断面がほぼ正六角形である。回転体2の軸
方向の先端部11はとがっている。
The rear end portion of the rotating body 2 is connected to the connecting member 21. The connecting member 21 is connected to a known rotary drive source (not shown). By driving the rotary drive source,
The rotating body 2 rotates in the direction of arrow S in FIG. For example, 15 revolutions per minute. The rotator 2 preferably has a substantially regular hexagonal cross section, particularly as shown in FIG. The axial end 11 of the rotating body 2 is sharp.

【0017】回転体2は第1傾斜部24と第2傾斜部2
6を有している。第1傾斜部24と回転軸心の成す角度
Bは好ましくは5°以上30°以下であり、各種実験結
果によると、最も好ましくは10°前後である。また角
度Bが30°より大きいと、硬いものが破砕できず対象
物に対する回転体2の耐久性が悪い点でよくない。第2
傾斜部26と回転軸心の成す角度Cは、各種実験の結
果、最も好ましくは10〜15°である。
The rotating body 2 includes a first inclined portion 24 and a second inclined portion 2.
Have six. The angle B formed by the first inclined portion 24 and the rotation axis is preferably 5 ° or more and 30 ° or less, and most preferably around 10 ° according to various experimental results. If the angle B is larger than 30 °, it is not good because the hard body cannot be crushed and the durability of the rotating body 2 against the object is poor. Second
As a result of various experiments, the angle C formed by the inclined portion 26 and the rotation axis is most preferably 10 to 15 °.

【0018】第1傾斜部24の傾斜は、固定ガイド4の
傾斜と逆方向である。つまり第1傾斜部24はAD方向
に向けて直径が次第に小さくなるように形成されてい
る。第2傾斜部26の傾斜は、固定ガイド4の傾斜と同
方向である。つまり第2傾斜部19はAD方向に向けて
直径が次第に大きくなるように形成されている。好まし
くは図1で示すように第2傾斜部26と固定ガイド4は
平行である。固定ガイド4の大径部20と第1傾斜部2
4の先端部分の間隔L1はたとえば100mm以上であ
る。また固定ガイド4の小径部19と第2傾斜部26の
後端部分の間隔L2はたとえば約30mmである。
The inclination of the first inclined portion 24 is opposite to the inclination of the fixed guide 4. That is, the first inclined portion 24 is formed so that its diameter gradually decreases in the AD direction. The inclination of the second inclined portion 26 is in the same direction as the inclination of the fixed guide 4. That is, the second inclined portion 19 is formed so that its diameter gradually increases in the AD direction. Preferably, as shown in FIG. 1, the second inclined portion 26 and the fixed guide 4 are parallel. Large diameter portion 20 of fixed guide 4 and first inclined portion 2
The distance L1 between the tip portions of 4 is, for example, 100 mm or more. The distance L2 between the small diameter portion 19 of the fixed guide 4 and the rear end portion of the second inclined portion 26 is, for example, about 30 mm.

【0019】このように構成することで固定ガイド4と
回転体2の間に礫もしくは玉石100の破砕用空間28
を形成している。破砕用空間28は、固定ガイド4と第
1傾斜部24の間に形成された部分空間28aと、固定
ガイド4と第2傾斜部26の間に形成された部分空間2
8bから成る。部分空間28aはAD方向に拡大されて
いる空間である。部分空間28bは一定の間隔の空間で
ある。
With this structure, a space 28 for crushing gravel or cobblestone 100 is provided between the fixed guide 4 and the rotating body 2.
Is formed. The crushing space 28 is a partial space 28 a formed between the fixed guide 4 and the first inclined portion 24, and a partial space 2 formed between the fixed guide 4 and the second inclined portion 26.
It consists of 8b. The partial space 28a is a space enlarged in the AD direction. The partial space 28b is a space with a constant interval.

【0020】図1に示すように回転体2には突起状のチ
ップ30a,30bが多数設けられている。回転体2の
第1傾斜部24と第2傾斜部26は、たとえばS45C
相当の材料で作られており、チップ30a,30bは超
硬合金や、セラミッ等のように磨耗や衝撃に強い材料で
作られている。
As shown in FIG. 1, the rotating body 2 is provided with a large number of projecting chips 30a and 30b. The first inclined portion 24 and the second inclined portion 26 of the rotating body 2 are, for example, S45C.
The chips 30a and 30b are made of a considerable material, and are made of a material that is resistant to wear and impact, such as cemented carbide or ceramic.

【0021】図1と図2に示すように,回転体2の先端
部11側には羽根組立体6が設けられている。羽根組立
体6は3つの羽根32,34,36を有する。羽根3
2,34,36は、図2に示すように、回転体2を中心
にして120°ごとに配置されている。羽根32,3
4,36は、図6に示すように、回転体2の回転中心に
対して角度θ°たとえば10°傾けてある。この3つの
羽根32、34、36を図2のS方向に回転することに
より、掘削した対象物を後方の破砕用空間28に押しや
るのである。3つの羽根32,34,36には細長い硬
化肉盛部38が複数本設けられている。図2に示すよう
に、先端部11にも超硬材による硬化肉盛部40が設け
られている。また3つの羽根32,34,36の前端面
には超硬チップ48が取付けられている。この硬化肉盛
り部38、40は、摩耗を防ぐために設けられている。
3つの羽根32,34,36は外周リング8と一体的に
結合されている。図2に示すように、羽根32,34,
36の各内端は、回転体2に固定されている。羽根3
2,34,36、回転体2および外周リング8は一体に
回転する。
As shown in FIGS. 1 and 2, a blade assembly 6 is provided on the tip end 11 side of the rotating body 2. The vane assembly 6 has three vanes 32, 34, 36. Feather 3
As shown in FIG. 2, 2, 34 and 36 are arranged at intervals of 120 ° about the rotating body 2. Blades 32,3
As shown in FIG. 6, 4 and 36 are inclined at an angle θ of, for example, 10 ° with respect to the center of rotation of the rotating body 2. By rotating these three blades 32, 34, 36 in the S direction in FIG. 2, the excavated object is pushed into the rear crushing space 28. The three blades 32, 34, 36 are provided with a plurality of elongated hard facing portions 38. As shown in FIG. 2, the tip end portion 11 is also provided with a hard facing portion 40 made of a super hard material. Further, a cemented carbide tip 48 is attached to the front end faces of the three blades 32, 34, 36. The hardened padding portions 38 and 40 are provided to prevent wear.
The three blades 32, 34 and 36 are integrally connected to the outer ring 8. As shown in FIG. 2, the blades 32, 34,
Each inner end of 36 is fixed to the rotating body 2. Feather 3
2, 34, 36, the rotating body 2 and the outer peripheral ring 8 rotate integrally.

【0022】図4は回転体2と回転体2を示している。
図5は回転体2と回転体2の断面を示している。回転体
2には軸方向にそって水路44と3つの水穴42が形成
されている。3つの水穴42は図9に示す。この水路4
4に水を流して掘削時に回転体2その他の冷却を行い、
しかもこの水を利用して掘削及び破砕した対象物の泥水
排出をする。図7は図4の回転体2と回転体2を図4の
X方向から見た図である。図8は図4のY方向から見た
図である。
FIG. 4 shows the rotating body 2 and the rotating body 2.
FIG. 5 shows a cross section of the rotating body 2 and the rotating body 2. A water passage 44 and three water holes 42 are formed in the rotating body 2 along the axial direction. The three water holes 42 are shown in FIG. This waterway 4
4 is used to cool the rotor 2 and other parts by pouring water during excavation.
Moreover, this water is used to discharge muddy water from the excavated and crushed object. FIG. 7 is a view of the rotating body 2 of FIG. 4 and the rotating body 2 viewed from the X direction of FIG. FIG. 8 is a view seen from the Y direction in FIG.

【0023】図10は、チップ30aを示している。チ
ップ30aは図5に示す第1傾斜部24と第2傾斜部2
6に設けられている。別のチップ30bは図5に示す第
2傾斜部26と第1傾斜部24との境目に設けられてい
る。一例として図5の実施例では一方のチップ30aは
60個あり、他方のチップ30bは6個ある。これらの
チップ30aと30bは図7と図8に示すように所定の
間隔で配列されている。これらのチップは銀ろう付けさ
れている。
FIG. 10 shows the chip 30a. The tip 30a includes a first inclined portion 24 and a second inclined portion 2 shown in FIG.
6 is provided. Another chip 30b is provided at the boundary between the second inclined portion 26 and the first inclined portion 24 shown in FIG. As an example, in the embodiment of FIG. 5, there are 60 chips 30a on one side and 6 chips 30b on the other side. These chips 30a and 30b are arranged at a predetermined interval as shown in FIGS. These chips are silver brazed.

【0024】次に、外周リング8は図1に示すようにシ
ールド体1とほぼ同じか、それよりも少し大きい外径の
部材である。外周リング8の幅と軸方向長さはシールド
体1の方向制御に役立つ。図2に示すように、外周リン
グ8の前端面には超硬チップ50が好ましくは30°ご
とに一定間隔で設けられている。また外周リング8の前
端面には2つの超硬チップ50の間に硬化肉盛部59が
一定間隔で設けられている。
Next, the outer peripheral ring 8 is a member having an outer diameter substantially the same as or slightly larger than that of the shield body 1 as shown in FIG. The width and the axial length of the outer peripheral ring 8 help control the direction of the shield body 1. As shown in FIG. 2, carbide tips 50 are provided on the front end surface of the outer peripheral ring 8 preferably at regular intervals of 30 °. Further, on the front end surface of the outer peripheral ring 8, hard facing portions 59 are provided between the two cemented carbide tips 50 at regular intervals.

【0025】図12と図13に示すように外周リング8
の外周面には一定間隔ごとに6つのV字形の硬化肉盛部
52が設けられている。これらの硬化肉盛部52はV字
形の開き角度が例えば互いに60°開いている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the outer peripheral ring 8
Six V-shaped hardfacing parts 52 are provided at regular intervals on the outer peripheral surface. These hard facing parts 52 have V-shaped opening angles of 60 ° with respect to each other.

【0026】次に上述したシールド掘削装置の動作を説
明する。
Next, the operation of the above shield excavator will be described.

【0027】図示しない回転駆動装置を駆動すると、図
2のS方向に回転体2、外周リング8、回転体2、羽根
32,34,36が、たとえば1分間に15回転する。
シールド体1に対してたとえば油圧ジャッキのような装
置(図示せず)により図1のAD方向に推力を与える
と、礫層もしくは砂礫層を、外周リング8と羽根32,
34,36で回転力と推力で大きく破砕する。このとき
3つの羽根32,34,36が傾斜して回転しているの
で、玉石100を含む掘削した土砂等を後方の回転体2
側に押し込む。また外周リング8が回転するので、掘削
時にシールド体1の安定性があり、進みやすく、掘削方
向制御が容易である。
When a rotation drive device (not shown) is driven, the rotor 2, the outer peripheral ring 8, the rotor 2, and the blades 32, 34, 36 rotate in the S direction in FIG.
When a thrust force is applied to the shield body 1 in the AD direction in FIG. 1 by a device (not shown) such as a hydraulic jack, the gravel layer or the gravel layer is removed from the outer peripheral ring 8 and the blades 32.
At 34 and 36, they are greatly crushed by rotational force and thrust. At this time, since the three blades 32, 34, and 36 are inclined and rotated, the excavated earth and sand including the cobblestone 100 is rotated to the rear rotary body 2.
Push it to the side. Further, since the outer peripheral ring 8 rotates, the shield body 1 is stable during excavation, and it is easy to proceed and the excavation direction control is easy.

【0028】図14の玉石100や土砂等は図1の破砕
用空間28の部分空間28aに入る。すでに述べたよう
に回転体2に取り付けられた回転体2は横断面が多角
形、特に正六角形になっている。このため、図16で模
式的に示すように、円形の回転体を使用する場合とは異
なり、押込められてきた玉石100は、横断面が円形の
固定ガイド4との間で必然的に回転方向のS方向に圧壊
破砕力を受ける。すなわち図16においてチップ30a
と硬化肉盛部18の間隔R1のところではさまれた玉石
100が間隔R2まで狭ばまったところでチップ30a
と硬化肉盛部18により点で破砕されるのである。この
ように回転体2の各面に配列された超硬のチップ30
a,30bと固定ガイド4の円錐面にらせん状に配列さ
れた硬化肉盛部18の間で玉石100が破砕される。し
かも図1に示すように回転体2の第1傾斜部24と固定
ガイド4の間隔は最大が寸法L1であり徐々に小さくな
っている。このため玉石は、固定ガイド4の硬化肉盛部
18と回転体2のチップ30a,30bで徐々に細かく
破砕される。そして第2傾斜部26のチップ30aと案
内部4の硬化肉盛部18のところの部分空間28bにお
いてさらに細かく破砕され、図15に示すような破砕礫
120になる。得られた破砕礫やその他の土砂等は図5
の水穴42から供給される水と共に、図1に示す通路S
Lから排出管(図示せず)を介して後方に送られる。
The cobblestone 100 and the earth and sand in FIG. 14 enter the partial space 28a of the crushing space 28 in FIG. As described above, the rotary body 2 attached to the rotary body 2 has a polygonal cross section, particularly a regular hexagon. For this reason, as shown schematically in FIG. 16, unlike the case where a circular rotating body is used, the cobblestone 100 that has been pushed in is necessarily rotated between the fixed guide 4 having a circular cross section. Subject to crushing and crushing force in the S direction. That is, in FIG.
When the cobblestone 100 is pinched at the interval R1 between the hardfacing portion 18 and the hardened pad 18 and narrowed to the interval R2, the chip 30a
And, it is crushed at a point by the hardfacing portion 18. In this way, the carbide chips 30 arranged on each surface of the rotating body 2
The cobblestone 100 is crushed between a and 30b and the hard facing portion 18 spirally arranged on the conical surface of the fixed guide 4. Moreover, as shown in FIG. 1, the maximum distance between the first inclined portion 24 of the rotating body 2 and the fixed guide 4 is the dimension L1 and gradually decreases. Therefore, the boulders are gradually finely crushed by the hard facing portion 18 of the fixed guide 4 and the chips 30a and 30b of the rotating body 2. Then, the chips 30a of the second inclined portion 26 and the partial space 28b of the guide portion 4 at the hardfacing portion 18 are further finely crushed to form crushed gravel 120 as shown in FIG. The obtained crushed gravel and other sediments are shown in Fig. 5.
Along with the water supplied from the water hole 42 of the passage S shown in FIG.
L is sent to the rear via a discharge pipe (not shown).

【0029】このように図1のシールド掘削装置では、
羽根32,34,36で玉石や土砂等の対象物を強制的
に後方の回転体2側に送る。しかも従来のように回転体
を偏心して設けるのでなく、回転体2の横断面が円形以
外のたとえば正六角形のような横断面を持つ多角錐形状
に形成し、圧壊破砕力を横断面円錐形の固定ガイド4と
回転体2の間で玉石100に対して生み出すのである。
As described above, in the shield excavator of FIG.
The blades 32, 34 and 36 forcibly send objects such as cobblestone and earth and sand to the rear side of the rotating body 2. Moreover, the rotating body is not eccentrically provided as in the prior art, but the rotating body 2 is formed in a polygonal pyramid shape having a cross section other than a circular shape, for example, a regular hexagon, and a crushing crushing force of a conical cross section. It is created for the cobblestone 100 between the fixed guide 4 and the rotating body 2.

【0030】ところでこの発明は上述の実施例に限定さ
れない。たとえば、回転体2の横断面は、正六角形でな
く、他の正多角形断面としてもよい。回転体2の横断面
は円形以外のたとえば楕円形としてもよい。また逆に回
転体の横断面を円形にして、しかも固定ガイドの横断面
を円形以外の多角形やだ円形にしても圧壊破砕力を発揮
することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the cross section of the rotating body 2 is not limited to a regular hexagon, but may be another regular polygonal cross section. The cross section of the rotating body 2 may be, for example, an elliptical shape other than the circular shape. Conversely, the crushing and crushing force can be exerted even if the cross section of the rotating body is circular and the cross section of the fixed guide is polygonal or elliptical other than circular.

【0031】[0031]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、偏心軸を用い
ずに圧壊破砕力を発生して玉石などの硬く大きいものを
確実に破砕できる。このため適応土質の範囲を広げるこ
とができる。
According to the first aspect of the present invention, a hard and large object such as a boulder can be reliably crushed by generating a crushing crushing force without using an eccentric shaft. Therefore, the range of adaptive soil quality can be expanded.

【0032】請求項2の発明によれば、チップにより玉
石など硬く大きいものを容易に点で破砕できる。このた
め適応土質の範囲を広げることができる。しかも摩耗し
たチップのみをとりかえれば再び回転体を使用でき、コ
スト低減が図れる。
According to the second aspect of the present invention, chips can be used to easily break hard and large objects such as boulders into points. Therefore, the range of adaptive soil quality can be expanded. In addition, if only the worn tip is replaced, the rotating body can be used again, and the cost can be reduced.

【0033】請求項3の発明によれば、回転体の外表面
が中心軸に対して5°以上30°以下の角度で傾斜して
いるので、玉石などの硬く大きいものを徐々に細かく確
実に破砕できる。このため適応土質の範囲を広げること
ができる。
According to the third aspect of the present invention, the outer surface of the rotating body is inclined at an angle of 5 ° or more and 30 ° or less with respect to the central axis. Can be crushed. Therefore, the range of adaptive soil quality can be expanded.

【0034】請求項4の発明によれば、外周リングが回
転体とともに回転するので、軟弱土はもちろんのこと、
玉石を含む硬い礫層があっても掘削が安定し、掘削制御
が容易である。このため適応土質の範囲を広げることが
できる。
According to the invention of claim 4, since the outer peripheral ring rotates together with the rotating body, not only soft soil but also
Even if there is a hard gravel layer containing boulders, excavation is stable and excavation control is easy. Therefore, the range of adaptive soil quality can be expanded.

【0035】請求項5の発明によれば、回転体の先頭部
分に設けられた羽根組立体の羽根が回転体の回転軸方向
に対して所定の角度をつけて取り付けてあるので、軟弱
土はもちろんのこと、玉石を含む硬い礫層があっても掘
削推進が促進され、かつ掘削制御が容易である。
According to the invention of claim 5, since the blades of the blade assembly provided at the leading portion of the rotating body are attached at a predetermined angle with respect to the rotation axis direction of the rotating body, the soft soil is not Of course, even if there is a hard gravel layer containing boulders, excavation propulsion is promoted and excavation control is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のシールド掘削装置の好適な実施例を示
す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a preferred embodiment of a shield excavation device of the present invention.

【図2】本発明の図1における矢印X方向からみたシー
ルド掘削装置の正面図。
FIG. 2 is a front view of the shield excavator seen from the direction of the arrow X in FIG. 1 of the present invention.

【図3】本発明の図1における矢印Y方向からみた礫用
刃の背面図。
FIG. 3 is a rear view of the gravel blade as viewed in the direction of arrow Y in FIG. 1 of the present invention.

【図4】本発明におけるシールド掘削装置の中心軸と礫
用刃を示す側面図。
FIG. 4 is a side view showing a central shaft and a gravel blade of the shield excavator according to the present invention.

【図5】本発明におけるシールド掘削装置の中心軸と礫
用刃を示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a central axis and a gravel blade of the shield excavator according to the present invention.

【図6】本発明のシールド掘削装置の羽根と外周リング
を示す図。
FIG. 6 is a view showing blades and an outer peripheral ring of the shield excavating device of the invention.

【図7】本発明の図4の矢印X方向からみた正面図。FIG. 7 is a front view of the present invention viewed in the direction of arrow X in FIG.

【図8】本発明の図4の矢印Y方向からみた背面図。FIG. 8 is a rear view of the present invention viewed from the direction of the arrow Y in FIG.

【図9】本発明の図5のQ−Q線における断面図。9 is a sectional view taken along the line QQ of FIG. 5 of the present invention.

【図10】本発明の礫用刃のチップを示す図。FIG. 10 is a view showing a tip of a gravel blade of the present invention.

【図11】本発明のシールド掘削装置の外周リングの側
面図であり、超硬チップの図示を省略している。
FIG. 11 is a side view of the outer peripheral ring of the shield excavator of the present invention, in which the carbide tips are not shown.

【図12】玉石の一例を示す図。FIG. 12 is a view showing an example of a cobblestone.

【図13】本発明の礫用刃と案内部の間で玉石を細かく
破砕して得られた破砕礫を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing crushed gravel obtained by finely crushing boulders between the gravel blade and the guide portion of the present invention.

【図14】本発明のシールド掘削装置における圧壊破砕
力の発生を説明するための模式図。
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the generation of a crushing and crushing force in the shield excavator of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド体 2 回転体 4 固定ガイド 6 羽根組立体 8 外周リング 11 先端部 12 サポート 14 サポート 16 サポート 17 サポート 18 硬化肉盛部 19 小径部 20 大径部 21 接続部材 22 支持部 24 第1傾斜部 26 第2傾斜部 28 破砕用空間 30a、30b チップ 32 羽根 34 羽根 36 羽根 38 硬化肉盛部 40 硬化肉盛部 42 水穴 44 水路 48 超硬チップ 50 超硬チップ 52 硬化肉盛部 ◆ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield body 2 Rotating body 4 Fixed guide 6 Blade assembly 8 Outer peripheral ring 11 Tip part 12 Support 14 Support 16 Support 17 Support 18 Hardening buildup part 19 Small diameter part 20 Large diameter part 21 Connecting member 22 Support part 24 1st inclined part 26 Second inclined portion 28 Crushing space 30a, 30b Chip 32 Blade 34 Blade 36 Blade 38 Hardened overlay 40 Hardened overlay 42 Water hole 44 Water channel 48 Carbide tip 50 Carbide tip 52 Hardened overlay ◆

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド体(1)内で回転体(2)を回
転して対象物を破砕して掘削するシールド掘削装置にお
いて、回転体(2)の周囲に離して固定ガイド(4)を
設け、回転体(2)と固定ガイド(4)が逆向きの実質
的に切頭錐状の外表面を有し、回転体(2)の横断面形
状と固定ガイド(4)の横断面形状の少なくともいずれ
か一方が円形以外の形状になっていて回転体(2)と固
定ガイド(4)の間で回転体の回転により対象物を破砕
する構成としたことを特徴とするシールド掘削装置。
1. A shield excavator for rotating a rotating body (2) within a shield body (1) to crush and excavate an object, wherein a fixed guide (4) is provided around the rotating body (2). Provided, the rotating body (2) and the fixed guide (4) have opposite, substantially frustoconical outer surfaces, the cross-sectional shape of the rotating body (2) and the fixed guide (4). At least one of the two has a shape other than a circular shape, and the object is crushed by the rotation of the rotating body between the rotating body (2) and the fixed guide (4).
【請求項2】 シールド体(1)内で回転体(2)を回
転して対象物を破砕して掘削するシールド掘削装置にお
いて、回転体(2)が実質的に切頭錐状の外表面を有
し、その外表面に対象物を破砕するための複数の突起状
のチップ(30a,30b)を設けたことを特徴とする
シールド掘削装置。
2. A shield excavator for excavating an object by rotating a rotating body (2) in the shield body (1), wherein the rotating body (2) has a substantially truncated cone outer surface. And a plurality of projecting chips (30a, 30b) for crushing an object are provided on the outer surface thereof.
【請求項3】 シールド体(1)内で回転体(2)を回
転して対象物を破砕して掘削するシールド掘削装置にお
いて、回転体(2)が実質的に切頭錐状の外表面を有
し、その外表面が回転体(2)の回転中心に関して5°
以上30°以下の角度で傾斜していることを特徴とする
シールド掘削装置。
3. A shield excavator for excavating an object by rotating a rotating body (2) in the shield body (1), wherein the rotating body (2) has a substantially truncated cone outer surface. And its outer surface is 5 ° with respect to the center of rotation of the rotating body (2).
A shield excavation device characterized by being inclined at an angle of 30 ° or less.
【請求項4】 シールド体(1)内で回転体(2)を回
転して対象物を破砕して掘削するシールド掘削装置にお
いて、シールド体(1)の掘削方向(AD)の先端外周
に外周リング(8)を設け、外周リング(8)を回転体
(2)とともに回転させる構成としたことを特徴とする
シールド掘削装置。
4. A shield excavation device for excavating an object by crushing an object by rotating a rotating body (2) in the shield body (1), and an outer periphery of the shield body (1) at the outer periphery of the tip in the excavating direction (AD). A shield excavator characterized in that a ring (8) is provided and the outer peripheral ring (8) is rotated together with the rotating body (2).
【請求項5】 回転体(2)の先頭部分に設けられた羽
根組立体(6)の羽根(34、36)が回転体(6)の
回転軸方向に対して所定の角度をつけて取り付けてある
請求項1〜4のいずれか1項に記載のシールド掘削装
置。
5. The blades (34, 36) of a blade assembly (6) provided at the leading portion of the rotating body (2) are attached at a predetermined angle with respect to the rotation axis direction of the rotating body (6). The shield excavator according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114909145A (en) * 2022-05-11 2022-08-16 江苏和信石油机械有限公司 Shield drilling machine for excavation of pressure pipeline well of pumped storage power station

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