JPH0617919Y2 - 掘進機のカッタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、下水道のヒューム管等を埋設する為の掘進機
のカッタ特に礫層の掘削に適したカッタに関するもので
ある。

［従来の技術］ 先ず、第５図に於いて掘進機の概略を説明する。

下水道管等の埋設線の所要位置に埋設線を横切るピット
１を埋設し、該ピット１の中に掘進機２が設置される。

運転席が設けられた駆動部３はフレーム４に対し埋設線
方向に移動自在で、該駆動部３は推進ジャッキ（図示せ
ず）により前進可能となっている。駆動部３にはヒュー
ム管６、該ヒューム管６を挿通するオーガコンベア７の
トラフパイプ８、オーガ９が掘進の進みに応じてそれぞ
れ継足可能となっている。トラフパイプ８の先端にカッ
タヘッド10、オーガ９の先端にカッタ11がそれぞれ取付
けられ、該カッタヘッド10にはヒューム管６を介して推
進ジャッキ（図示せず）の推力が伝達される。５は反力
受である。

前記カッタ11はオーガ９と共に駆動部３のモータ（図示
せず）により回転され、カッタ11で掘削された土砂はオ
ーガコンベアにより後方へ排出される。又、オーガ９及
びカッタ11、更にヒューム管６は前記推進ジャッキ（図
示せず）で駆動部３と共に前方へ押付けられており、掘
削が進むと共に駆動部３、オーガコンベア７、カッタヘ
ッド10、カッタ11は一体に前進する。前進量がヒューム
管単管の長さを越えると駆動部３とヒューム管６、トラ
フパイプ８、オーガ９とを切離して推進ジャッキにより
駆動部３を後退させ、ヒューム管６、トラフパイプ８、
オーガ９を継足す。

上記掘削、前進、継足しを繰返えして、ヒューム管埋設
用穴を掘削しつつヒューム管を埋設してゆく。

斯かる掘進機に於いて礫層を掘削する場合、カッタヘッ
ド10は礫の破砕機能を有していなければならない。

第６図、第７図に於いて従来のカッタの第１の例を示
す。

カッタ11の駆動軸12に回転ブレード13を固着し、該回転
ブレード13の周囲に固定ブレード14を設け、カッタ11の
窓15より取込んだ礫を回転ブレード13と固定ブレード14
とで破砕する。

又、第８図はカッタ11自体に礫の破砕機能を有するもの
を示しており、該従来例ではカッタ11がフード16より突
出しており、カッタ11で礫を破砕し、破砕したものをフ
ード16内に取込んでいる。

［考案が解決しようとする課題］ 然し、上記した従来例のうち第６図、第７図で示すもの
では、取込み可能な径以上の礫（カッタに設けた窓15の
大きさ以上の礫）に遭遇した場合掘削が困難となる。

又、第８図で示すものでは、破砕礫の取りこぼし又は過
掘りとなり、掘削の中心線が上向傾向になる。更に、フ
ードによる地山維持機能がない為、上部の地山崩壊によ
り、崩れた土砂、礫が下部へたまり、カッタが削土へ乗
上げる現象が生じ、やはり掘削の中心線が上向傾向とな
る。

更に上記両従来例に共通して、掘削及び礫破砕の振動で
カッタ中心線が移動し易いという問題がある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記した従来例の不具合を解決すべくなしたも
のであり、回転しないフード先端に、回転軸心の周囲に
礫を破砕可能なコーンブレードを配設し、該コーンブレ
ードの周囲を該コーンブレードと一体に回転するリング
プレードで囲繞し、前記コーンブレード前面の回転軌跡
が偏平な円錐面に包含される様構成したことを特徴とす
るものである。

［作用］ センターブレード、コーンブレード及びリングブレード
は一体に回転するため、円錐形状の切羽による掘削時の
振動に影響されることのない安定な掘削と、リングブレ
ードによるトンネル掘削径のコアーカット及び切羽の上
部崩壊防止により掘削の上向傾向の抑止を同時に行うこ
とができる。

［実施例］ 以下図面に基づき本考案の一実施例を説明する。

第１図〜第４図は本考案の一実施例を示すものであり、
図中第５図で示したものと同一のものには同符号を付し
てある。

駆動軸12の先端にカッタ支持軸17を嵌合し、駆動軸12と
カッタ支持軸17とにボルト18を貫通せしめて両者を固定
する。カッタ支持軸17はフード16に固着した支持体19に
球面座20を介して傾動自在且回転自在に支承せしめる。
カッタ支持軸17にはカッタ11をスプライン嵌合等の手段
で嵌合固着する。前記駆動軸12の先端及びカッタ11の基
盤21はそれぞれ前記支持体19に軸受22,23及びシール24,
25を介して回転自在且液密に支持されている。

次に、カッタ11は以下の構成である。

前記基盤21にボルト付けされる円板ブレード26は前面が
中心から周辺に向って後方に向って傾斜（本実施例では
この傾斜角を図中θ₁で示してある）しており、その軸
心に合致させて矢尻状のセンタブレード27を立設し、該
センタブレード27の周囲でブロック状のコーンブレード
28を円周所要等分（本例では４等分）した位置に植設す
る。前記円板ブレード26のコーンブレード28と28との間
に通孔29を穿設する。

各コーンブレード28の前面には同心多重円上にビット部
30,31,32,33を設け、コーンブレード28の円面には軸心
方向所要間隔でビット部34,35,36を設ける。又、前面ビ
ット部30,31,32,33はその回転軌跡が偏平な円錐曲面
（平面と曲線とがなす角度θ₂）に含まれる様各ビット
部の位置を設定してある。

コーンブレード28の周囲を囲繞するリングブレード37を
駆動軸12と同心に設け、該リングブレード37は脚38によ
ってコーンブレード28に固着される。又、該脚38は回転
により掘削した土砂を後方へ送出し得る様に傾斜させて
取付けてある。

前記各ブレードの所要の位置、例えば、センタブレード
27の先端、側縁、円板ブレード26の外周面、リングブレ
ード37の外周面、前端縁、フード16の前記円板ブレード
26の外周面と対峙する部分にそれぞれ硬化肉盛部39を設
ける。

以下作動を説明する。

駆動軸12を回転させるとその回転力はカッタ支持軸17を
経てカッタ11に伝達され、カッタ11が回転される。

掘削される土層が礫層であった場合、小径の礫について
は通孔29よりそのまま取込まれ、或はフード16の先端部
と円板ブレード26との間で破砕されながら取込まれる。
又、大径の礫については、コーンブレード28が切削、破
砕して取込み、掘削が行われる。同様に掘削穴の周囲は
リングブレード37により上部の崩壊が防止されつつ掘削
される。

上記掘削作動に於いてコーンブレード28の掘削面が円錐
となる為、掘削及び礫破砕時の振動により掘削中心が変
位するのを防止する。又、コーンブレード28の周囲をリ
ングブレード37で囲繞しており、礫の破砕をリングブレ
ード37内及びフード16内で行うので、所謂破砕礫の取り
コボシが防止されると共にリングブレード37により上部
の崩壊も防げることから、カッタの削土への乗上げがな
くなり、掘削中心が上方へ変位する傾向がなくなる。

更に、脚38が傾斜しているので、削土の後方への送りが
積極的に行われ且円板ブレード26の前面の傾斜により削
土の後方への移動も円滑となる。

而して、礫の切削、破砕、取込みが同時に行え、土質が
礫層から他の土質層に変化した場合でも土砂の送り、取
込みは容易に行え、効果的な掘削を継続できる。

［考案の効果］ 以上述べた如く本考案によれば、礫層掘削に於いて、大
径の礫があっても掘削不能となることがなく、切羽が円
錐状となるので掘削時の振動によって掘削中心が移動し
にくいこと、又リングブレードによりトンネル掘削径を
コアーカットすると共に周辺地山の崩壊を防止して掘削
中心の上向移動傾向を改善することを同時に行うことが
できるので、より一層、安定した掘削を可能にすること
ができる、という優れた効果を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る断面図、第２図は該実
施例の正面図、第３図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第４図
は第３図のＢ−Ｂ矢視図、第５図は掘削機の全体図、第
６図は従来のカッタの断面図、第７図は同前説明図、第
８図は他の実施例の説明図である。 11はカッタ、12は駆動軸、17はカッタ支持軸、26は円板
ブレード、27はセンタブレード、28はコーンブレード、
37はリングブレードを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転しないフード先端に、回転軸心の周囲
   に礫を破砕可能なコーンブレードを配設し、該コーンブ
   レードの周囲を該コーンブレードと一体に回転するリン
   グブレードで囲繞し、前記コーンブレード前面の回転軌
   跡が偏平な円錐面に包含される様構成したことを特徴と
   する掘進機のカッタ。