JPH07127369A - 掘削装置 - Google Patents
掘削装置Info
- Publication number
- JPH07127369A JPH07127369A JP27517693A JP27517693A JPH07127369A JP H07127369 A JPH07127369 A JP H07127369A JP 27517693 A JP27517693 A JP 27517693A JP 27517693 A JP27517693 A JP 27517693A JP H07127369 A JPH07127369 A JP H07127369A
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- JP
- Japan
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- water
- microwave
- hollow
- small holes
- drills
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 装置の軽量化並びに寿命の延長を可能とする
ことで掘削能力の向上を図った掘削装置を提供する。 【構成】 中空形状をなす装置本体１１と、この装置本
体１１に前端部に装着されて切羽２１を穿孔する中空ド
リル１４と、小孔２２内に中空ドリル１４の先端部から
水２３を供給する給水管１６と、小孔２２内に供給され
た水２３に対してスリット１７からマイクロ波２４を照
射する導波管１８とを設ける。
ことで掘削能力の向上を図った掘削装置を提供する。 【構成】 中空形状をなす装置本体１１と、この装置本
体１１に前端部に装着されて切羽２１を穿孔する中空ド
リル１４と、小孔２２内に中空ドリル１４の先端部から
水２３を供給する給水管１６と、小孔２２内に供給され
た水２３に対してスリット１７からマイクロ波２４を照
射する導波管１８とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、岩盤の掘削やコンクリ
ート構造物の解体、掘削を行う掘削装置に関する。
ート構造物の解体、掘削を行う掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の岩盤掘削装置のカッタヘッ
ドの概略を示す。同図に示すように、中空形状をなす装
置本体１０１の前端部には回転軸１０２によってカッタ
ヘッド１０３が回転自在に支持されており、このカッタ
ヘッド１０３の前面には多数のカッタビット１０４が取
付けられている。
ドの概略を示す。同図に示すように、中空形状をなす装
置本体１０１の前端部には回転軸１０２によってカッタ
ヘッド１０３が回転自在に支持されており、このカッタ
ヘッド１０３の前面には多数のカッタビット１０４が取
付けられている。
【０００３】従って、この掘削装置によって岩盤を掘削
するには、装置本体１０１を推進させながら図示しない
駆動モータによって回転軸１０２を回転させると、カッ
タヘッド１０３の前面に取付けられた多数のカッタビッ
ト１０４によって切羽１０５が切削されていく。
するには、装置本体１０１を推進させながら図示しない
駆動モータによって回転軸１０２を回転させると、カッ
タヘッド１０３の前面に取付けられた多数のカッタビッ
ト１０４によって切羽１０５が切削されていく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の岩盤の
掘削装置にあっては、固い岩盤を掘削するときにはカッ
タビット１０４が大きな掘削力を必要とするため、回転
軸１０２に大きな回転力や押付力を掘削反力として作用
させなければならない。そのため、カッタビット１０４
が早期に磨耗して頻繁に交換しなければならず、施工能
力が著しく低下してしまうという問題があった。また、
従来の岩盤の掘削装置は装置自体が巨大化して制御性が
悪く、自動化及び無人化が困難であると共に周辺部への
振動や荷重の伝達が大きくなり、且つ、安全性の面では
不十分であった。
掘削装置にあっては、固い岩盤を掘削するときにはカッ
タビット１０４が大きな掘削力を必要とするため、回転
軸１０２に大きな回転力や押付力を掘削反力として作用
させなければならない。そのため、カッタビット１０４
が早期に磨耗して頻繁に交換しなければならず、施工能
力が著しく低下してしまうという問題があった。また、
従来の岩盤の掘削装置は装置自体が巨大化して制御性が
悪く、自動化及び無人化が困難であると共に周辺部への
振動や荷重の伝達が大きくなり、且つ、安全性の面では
不十分であった。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、装置の軽量化並びに寿命の延長を可能とするこ
とで掘削能力の向上を図った掘削装置を提供することを
目的とする。
あって、装置の軽量化並びに寿命の延長を可能とするこ
とで掘削能力の向上を図った掘削装置を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の掘削装置は、中空形状をなす装置本体と、
該装置本体に前端部に装着された穿孔機と、該穿孔機に
よって形成された孔内に水を供給する給水器と、該孔内
に供給された水に対してマイクロ波を照射するマイクロ
波照射器とを具えたことを特徴とするものである。
めの本発明の掘削装置は、中空形状をなす装置本体と、
該装置本体に前端部に装着された穿孔機と、該穿孔機に
よって形成された孔内に水を供給する給水器と、該孔内
に供給された水に対してマイクロ波を照射するマイクロ
波照射器とを具えたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】装置本体の推進に伴って前端部に装着された穿
孔機によって孔を形成し、この形成された孔内に給水器
によって水を供給し、マイクロ波照射器によってこの孔
内に供給された水に対してマイクロ波を照射すると、孔
内の水が蒸発、気化することで膨張し、その膨張力によ
って岩盤等が粉砕、掘削される。
孔機によって孔を形成し、この形成された孔内に給水器
によって水を供給し、マイクロ波照射器によってこの孔
内に供給された水に対してマイクロ波を照射すると、孔
内の水が蒸発、気化することで膨張し、その膨張力によ
って岩盤等が粉砕、掘削される。
【０００８】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【０００９】図１に本発明の一実施例に係る掘削装置の
正面視、図２に図１のII−II断面、図３に図１のIII−I
II断面を示す。
正面視、図２に図１のII−II断面、図３に図１のIII−I
II断面を示す。
【００１０】本実施例の掘削装置において、図１乃至図
３に示すように、中空形状をなす装置本体１１の前端部
には回転軸１２によってカッタヘッド１３が回転自在に
支持されている。このカッタヘッド１３は放射状をな
し、その前面には多数の中空ドリル１４が取付けられ、
この多数の中空ドリル１４はそれぞれ駆動モータ１５に
よって回転駆動することができるようになっている。そ
して、この多数の中空ドリル１４には給水管１６を介し
て図示しない給水源が連結されており、各中空ドリル１
４の先端部から前方に水を噴射することができるように
なっている。
３に示すように、中空形状をなす装置本体１１の前端部
には回転軸１２によってカッタヘッド１３が回転自在に
支持されている。このカッタヘッド１３は放射状をな
し、その前面には多数の中空ドリル１４が取付けられ、
この多数の中空ドリル１４はそれぞれ駆動モータ１５に
よって回転駆動することができるようになっている。そ
して、この多数の中空ドリル１４には給水管１６を介し
て図示しない給水源が連結されており、各中空ドリル１
４の先端部から前方に水を噴射することができるように
なっている。
【００１１】また、カッタヘッド１３の前面には中空ド
リル１４と並んで多数のスリット１７が形成され、この
多数のスリット１７はそれぞれカッタヘッド１３の内部
で連通すると共に回転軸１２内に形成された導波管１８
を介して図示しないマイクロ波発射器に連結されてお
り、各スリット１７からから前方にマイクロ波を照射す
ることができるようになっている。
リル１４と並んで多数のスリット１７が形成され、この
多数のスリット１７はそれぞれカッタヘッド１３の内部
で連通すると共に回転軸１２内に形成された導波管１８
を介して図示しないマイクロ波発射器に連結されてお
り、各スリット１７からから前方にマイクロ波を照射す
ることができるようになっている。
【００１２】而して、本実施例の掘削装置によって岩盤
を掘削するには、装置本体１１を推進させることで回転
軸１２を前方に移動させ、まず、駆動モータ１５によっ
てカッタヘッド１３の前面に取付けられた多数の中空ド
リル１４によって切羽２１を切削していく。すると、こ
の中空ドリル１４によって小孔２２が形成され、次に、
給水源により給水管を介して各中空ドリル１４の先端部
から水２３を噴射し、この形成された小孔２２内に水２
３を供給する。そして、マイクロ波照射器により導波管
１８を介して各スリット１７からマイクロ波２４を発射
し、この小孔２２内の水２３に対してマイクロ波を照射
する。すると、小孔２２内の水２３が瞬時に蒸発、気化
することで膨張し、その膨張力によって切羽２１の岩盤
が粉砕、掘削される。
を掘削するには、装置本体１１を推進させることで回転
軸１２を前方に移動させ、まず、駆動モータ１５によっ
てカッタヘッド１３の前面に取付けられた多数の中空ド
リル１４によって切羽２１を切削していく。すると、こ
の中空ドリル１４によって小孔２２が形成され、次に、
給水源により給水管を介して各中空ドリル１４の先端部
から水２３を噴射し、この形成された小孔２２内に水２
３を供給する。そして、マイクロ波照射器により導波管
１８を介して各スリット１７からマイクロ波２４を発射
し、この小孔２２内の水２３に対してマイクロ波を照射
する。すると、小孔２２内の水２３が瞬時に蒸発、気化
することで膨張し、その膨張力によって切羽２１の岩盤
が粉砕、掘削される。
【００１３】なお、マイクロ波照射器により導波管１８
を介して各スリット１７から発射されるマイクロ波２４
は、大きな出力が得られることと水への給水特性に優れ
ることを考慮し、２．４５GHz が妥当であると考えられ
る。
を介して各スリット１７から発射されるマイクロ波２４
は、大きな出力が得られることと水への給水特性に優れ
ることを考慮し、２．４５GHz が妥当であると考えられ
る。
【００１４】このように本実施例の岩盤掘削機にあって
は、岩盤に中空ドリル１４によって小孔２２を形成して
この小孔２２内に水２３を供給し、スリット１７からマ
イクロ波２４を発射して小孔２２内の水を蒸発、気化さ
せることで、その膨張力によって岩盤等を粉砕するよう
にしたので、回転軸１２に大きな押付力を与える必要も
なくなって従来使用していたカッタビット等の早期摩耗
を防止することができる。また、水の膨張力によって岩
盤等を粉砕するようにしたので、回転軸１２に大きな回
転力を与える必要もなく、駆動モータ等の出力アップに
伴う大型化も防止することができる。
は、岩盤に中空ドリル１４によって小孔２２を形成して
この小孔２２内に水２３を供給し、スリット１７からマ
イクロ波２４を発射して小孔２２内の水を蒸発、気化さ
せることで、その膨張力によって岩盤等を粉砕するよう
にしたので、回転軸１２に大きな押付力を与える必要も
なくなって従来使用していたカッタビット等の早期摩耗
を防止することができる。また、水の膨張力によって岩
盤等を粉砕するようにしたので、回転軸１２に大きな回
転力を与える必要もなく、駆動モータ等の出力アップに
伴う大型化も防止することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の掘削装置によれば、中空形状をなす装置本
体の前端部に穿孔機を装着すると共にその穿孔機によっ
て形成された孔内に水を供給する給水器と孔内に供給さ
れた水に対してマイクロ波を照射するマイクロ波照射器
とを設けたので、穿孔機の切削刃の早期摩耗を防止する
ことで装置の寿命の延長を可能とすることができると共
に掘削能力の向上を図ることができ、また、回転軸の回
転駆動モータ等の出力アップに伴う大型化を防止するこ
とで装置の軽量化を図ることができ、且つ、騒音や振動
等を低減して安全性の向上を図ることができる。その結
果、装置の制御性に優れ、自動化や無人化施工が可能と
なる。
うに本発明の掘削装置によれば、中空形状をなす装置本
体の前端部に穿孔機を装着すると共にその穿孔機によっ
て形成された孔内に水を供給する給水器と孔内に供給さ
れた水に対してマイクロ波を照射するマイクロ波照射器
とを設けたので、穿孔機の切削刃の早期摩耗を防止する
ことで装置の寿命の延長を可能とすることができると共
に掘削能力の向上を図ることができ、また、回転軸の回
転駆動モータ等の出力アップに伴う大型化を防止するこ
とで装置の軽量化を図ることができ、且つ、騒音や振動
等を低減して安全性の向上を図ることができる。その結
果、装置の制御性に優れ、自動化や無人化施工が可能と
なる。
【図１】本発明の一実施例に係る掘削装置の正面図であ
る。
る。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１のIII−III断面図である。
【図４】従来の岩盤掘削装置のカッタヘッドの概略断面
図である。
図である。
１１ 装置本体 １２ 回転軸 １３ カッタヘッド １４ 中空ドリル １５ 駆動モータ １６ 給水管 １７ スリット １８ 導波管 ２１ 切羽 ２２ 小孔 ２３ 水 ２４ マイクロ波
Claims (1)
- 【請求項１】中空形状をなす装置本体と、該装置本体に
前端部に装着された穿孔機と、該穿孔機によって形成さ
れた孔内に水を供給する給水器と、該孔内に供給された
水に対してマイクロ波を照射するマイクロ波照射器とを
具えたことを特徴とする掘削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27517693A JPH07127369A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27517693A JPH07127369A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 掘削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07127369A true JPH07127369A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17551734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27517693A Withdrawn JPH07127369A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 掘削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07127369A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106979016A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-07-25 | 东北大学 | 一种微波预裂式硬岩隧道掘进机刀盘 |
| CN111101960A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-05-05 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种硬岩隧道掘进机及其刀盘 |
| CN112196551A (zh) * | 2020-03-04 | 2021-01-08 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种利用微波和液氮射流破岩的无滚刀硬岩掘进机 |
| CN112196565A (zh) * | 2020-03-04 | 2021-01-08 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种利用微波和高压风射流破岩的无滚刀硬岩掘进机 |
| WO2022236908A1 (zh) * | 2021-05-13 | 2022-11-17 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 微波加热与高压水切割联合辅助破岩的硬岩隧道掘进机 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP27517693A patent/JPH07127369A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106979016A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-07-25 | 东北大学 | 一种微波预裂式硬岩隧道掘进机刀盘 |
| CN111101960A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-05-05 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种硬岩隧道掘进机及其刀盘 |
| CN112196551A (zh) * | 2020-03-04 | 2021-01-08 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种利用微波和液氮射流破岩的无滚刀硬岩掘进机 |
| CN112196565A (zh) * | 2020-03-04 | 2021-01-08 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种利用微波和高压风射流破岩的无滚刀硬岩掘进机 |
| WO2022236908A1 (zh) * | 2021-05-13 | 2022-11-17 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 微波加热与高压水切割联合辅助破岩的硬岩隧道掘进机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |