JPH072689Y2 - 地中掘削機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、地下階のある建築物を構築する際や、上下水
道、ガス、通信ケーブル等の埋設管路を開削工法によっ
て構築したり、あるいは補修したりする際に、掘削面の
崩壊を防止する土留壁や遮水壁を構築するために使用さ
れる地中掘削機に係り、さらには、斜面の安定や河川改
修等を目的として地下水の流出入を遮蔽する地中壁を構
築する場合に使用される掘削機に関する。

（従来の技術） 地中を掘削して例えば地下構造物を構築するには、掘削
に伴って地山が掘削側に押し出されて崩壊するのを防止
するために土留壁を構築する必要がある。

この土留壁構築に使用される掘削機として、外周に切削
刃を有し水平な回転軸に取り付けられたディスクカッタ
と、該ディスクカッタの側面に垂直方向に伸び前記ディ
スクカッタの回転軸を軸支するケーシングと、該ケーシ
ングの先端に設けられたディスクカッタの下端切削刃よ
り若干上方に位置するサイドビットと、ケーシング後端
に配設された回転駆動源と、を有する掘削装置を並設
し、隣接するディスクカッタ及び隣接するサイドビット
が互いに逆方向に回転されることでなる地中掘削装置が
知られている（特開昭64-80625号）。

この地中掘削機によって地盤中に形成される掘削溝孔Ｂ
は、第５図に示すような平面形状を有し、ディスクカッ
タによって従来の地中掘削機に比べて格段に壁厚を薄く
掘削することができ、掘削土量を低減することができる
という利点を有している。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上述の地中掘削装置においては、前記デ
ィスクカッタを回転させるには、ケーシング上部に配設
されている回転駆動源（例えば水中電動モータ）を回転
させ、歯車の組合せによる回転伝達機構で前記回転駆動
源の回転力を伝達させている。この場合、ディスクカッ
タの直径が約1.5m程度あり、このディスクカッタの回転
軸である前記水平な回転軸を介してのトルク伝達能力に
はおのずと限界がある。

従って、１エレメント当りの掘削幅を拡大し作業能率を
向上させようとして、前記ディスクカッタの直径を大き
くすると、大トルクを伝達するために前記回転軸を太く
しなければならず、さらに回転伝達機構も高強度とし、
前記水中電動モータの出力を増大させなければならな
い。

これでは掘削装置全体が大型となり、本来の掘削装置の
目的であった、薄型の掘削溝孔を形成して地中壁を構築
する、を達成できなくなると言った欠点が存在した。

本考案は、上記の課題に鑑みてなされたもので、掘削装
置を大型にすることなく、１エレメント当りの掘削幅を
拡大して作業能率を向上させる、地中掘削機を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案に係る土留壁用地中掘削機の上記目的を達成し、
課題を解決するための要旨は、外周に切削刃を有し水平
な回転軸に取り付けられたディスクカッタと、該ディス
クカッタの側面に垂直方向に伸び前記ディスクカッタの
回転軸を軸支するケーシングと、該ケーシングの先端に
位置せしめられるとともに前記ディスクカッタの下端切
削刃より若干下方に位置して設けられるサイドビット
と、前記ケーシングの後端に配設された回転駆動源と、
を有する掘削装置を並設し、隣接するディスクカッタ及
び隣接するサイドビットが互いに逆方向に回転されてな
る地中掘削機において、前記ディスクカッタを回転させ
る回転力伝達構造を２分岐させてその一方の回転力を前
記ケーシング内から外に設けた鎖歯車用回転軸に伝達さ
せ、該鎖歯車用回転軸に鎖歯車を設け、前記ディスクカ
ッタの外周に鎖装着用の歯を設けて、これらの前記鎖歯
車とディスクカッタとに鎖を巻装したことに存する。

（作用） このように、本考案に係る地中掘削機によれば、回転駆
動源からの伝達力が鎖伝動と歯車伝動とによって前記デ
ィスクカッタに伝達され、ディスクカッタへの伝達トル
クが増大される。

これにより、前記ディスクカッタの直径を大きくして、
１エレメント当りの掘削幅を拡大させることが容易とな
る。

（実施例） 以下、添付図面に従って、本考案の一実施例を説明す
る。第１図は、地中掘削機１の正面図である。

この地中掘削機１は、その外周に切削刃２を有し水平な
回転軸３に取り付けられたディスクカッタ４と、該ディ
スクカッタ４の両側面に垂直方向に伸び前記ディスクカ
ッタ４の回転軸３を軸支するケーシング5,5と、該ケー
シング5,5の先端に位置せしめられるとともに前記ディ
スクカッタ４の下端切削刃２より若干下方に位置して設
けられるサイドビット６と、前記ケーシング５の後端に
配設された回転駆動源７と、を有する掘削装置8,8を並
設し、前記回転駆動源７の回転力を２分岐させてその一
方を前記ディスクカッタ４に伝達する鎖歯車用回転軸９
を前記ケーシング５内から外に取り出し、該横架された
回転軸９の中央部に鎖歯車10を設け、前記ディスクカッ
タ４の外周に歯4aを設けて、これらの前記鎖歯車10とデ
ィスクカッタ４とに鎖11を巻装して、形成されている。

更に、並設された前記掘削装置8,8の間には、連結フレ
ーム12,12が設けられ、該連結フレーム12によって前記
掘削装置８が互いに連結固定されるとともに、リバース
管13とセンターケーシング14とが中央部に取付けられて
いる。

前記センターケーシング14内には、前記回転駆動源７の
回転力が歯車伝達されて回転される回転軸（図示せず）
が回動自在に軸支されているとともに、前記センターケ
ーシング14下端から突出されてセンタービット14aが設
けられている。

そして、この地中掘削機１は、前記連結フレーム12が図
示していないワイヤでクレーン等で懸吊されており、さ
らに前記回転駆動源7,7が図示していない電気ケーブル
に接続されており、前記リバース管13には地上へ掘削土
砂を排土するリバースホース15が連結されて、形成され
ている。

次に、本考案の要旨たるディスクカッタ４を鎖伝動にて
回転させる機構について説明する。

この鎖伝動は、第２図に示すように、回転駆動源７の回
転力が減速機16に伝達され、該減速機16からの出力軸17
に回転伝達される。この出力軸17はケーシング５に軸支
されており、かさ歯車18,平歯車19,20およびかさ歯車21
が前記出力軸17に一体となって回転するように設けられ
ている。

そして、前記かさ歯車21にかさ歯車22が噛合わせられて
おり、このかさ歯車22と同軸で一体に回転する平歯車23
が、前記鎖歯車10を設けている回転軸９に嵌装されたひ
ら歯車24と噛合わさっている。これにより、前記出力軸
17に伝達された回転力がかさ歯車21,22およびひら歯車2
3,24を介して前記回転軸９に伝達され、前記鎖歯車10が
回転することになる。更に鎖歯車10の回転により鎖11を
介して前記ディスクカッタ４が回転されることになる。

一方、前記平歯車20に平歯車20aが噛合わされ回転軸20b
を介して減速用ウォーム歯車20cが回転するようになさ
れ、更にウォームホイールと平歯車20d,20eを介して、
前記出力軸17に伝達された回転力がディスクカッタ４の
回転軸３を回転するように伝達される。

この場合、前記鎖歯車10の回転数と前記ウォーム歯車20
cを経由する回転軸３の回転数とを調節して、ディスク
カッタ４を同時に同方向に回転駆動させるものである。
また、掘削装置8,8のディスクカッタ4,4が、第１図に示
すように、地中掘削機１の中央に掘削土砂を集約するよ
うに逆回転される。これにより、発生する回転力を相殺
して、安定した掘削作業をなし得るようにしている。

本考案の鎖伝動手段は、ディスクカッタの駆動用歯車の
回転力を増大するために採用したが、勿論これに限らず
他の公知の回転伝達手段がある。しかしながら、掘削孔
25内の水や掘削土砂の舞い上がり等を考慮すれば、鎖伝
動とするのが最も好ましいものと考える。

次に、前記回転軸17のひら歯車19,20には、各々平歯車2
6,27が噛み合わされており、これにより回転軸28,29及
び平歯車26a,27a,30を介して、前記回転軸17の回転力が
伝達されてサイドビット６が回転する。

この場合、前記両掘削装置8,8のサイドビット６が互い
に逆回転するように、各々の回転駆動源７を互いに逆方
向に回転させることにより、前記サイドビット6,6の回
転力を相殺して、鉛直方向の掘削精度を確保するように
してある。

前記かさ歯車18にはかさ歯車31が噛合わされ、該かさ歯
車31に一体にされている回転軸32を介して、前記センタ
ービット14aが前記回転軸17の回転力を伝達されて、回
転駆動される。

この場合にも、前記センタービット14aには、図示して
いないが、内側ビットと外側ビットがあり、両掘削装置
8,8から回転軸31、31で伝達される回転力が、一方の回
転軸31のみにアイドラーを介在せしめられて、前記内側
ビットと外側ビットとが互いに逆回転するように伝達さ
れる。そして、前記内側ビットと外側ビットとがその回
転力を相殺される。

このようにして形成される地中掘削機１を使用して掘削
溝孔Ａを構築する様子を説明する。

まず、クレーン等でワイヤーを介して前記地中掘削機１
を吊り挙げて、所定の掘削予定場所に移動させる。そし
て、前記回転駆動源7,7（例えば、電気モータ）に電力
を供給して回転させる。すると、減速機16,16が回転さ
れ、その出力軸17,17が互いに逆回転して、順次歯車を
介して回転力が伝達され、鎖歯車10,10及び回転軸3,3と
サイドビット6,6とセンタービット14aの内側ビットと外
側ビットとが各々互いに逆方向に回転する。そしてディ
スクカッタ4,4が前記鎖歯車10,10及び回転軸3,3により
互いに逆方向に回転する。

この状態から前記クレーンのワイヤを下降させて、前記
地中掘削機１を掘削地盤に掘進させると、前記サイドビ
ット6,6が掘削を開始し、ディスクカッタ4,4およびセン
タービット14aも掘削を開始する。

この掘削のようすは、第４図に示すように、矩形の掘削
孔25の途中に略円形の孔33,33を有する掘削溝孔Ａが形
成される。そして、掘削された土砂は掘削孔Ａ内の水と
ともに前記センターケーシング14内を通ってリバース管
13及びリバースホース15から地上へと排出される。

前記センタービット14aは前記ディスクカッタ4,4が掘削
しながらも切り残した部分を掘削するようになされてい
る。

このようにして掘削された掘削溝孔Ａは、従来の掘削溝
孔Ｂと比較すると、第４図乃至第５図に示すように、H₁
＝4.6mに対して少なくともH₂＝3.4m以上にできるので、
本考案の地中掘削機１を使用すると、掘削孔の長さＨが
従来の約1.35倍以上となり、１エレメント当りの掘削幅
の拡大となる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案に係る地中掘削機を、掘削
用のディスクカッタを回転させる回転力伝達構造を２分
岐させてその一方の回転力を前記ケーシング内から外に
設けた鎖歯車用回転軸に伝達させ、該鎖歯車用回転軸に
鎖歯車を設け、前記ディスクカッタの外周に鎖装着用の
歯を設けて、これらの前記鎖歯車とディスクカッタとに
鎖を巻装したことにより、装置全体を大型にしたり歯車
伝達機構を高強度にしたりすることなしに、ディスクカ
ッタを回転させる回転力を増大させることが可能とな
り、更に、前記ディスクカッタの径を大きくして１エレ
メント当りの掘削幅を拡大し得て掘削作業能率を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る地中掘削機の正面図、第２図
は、掘削装置の歯車伝達機構を示す縦断面図、第３図
（イ）は、第１図のＩ−Ｉ線断面図、第３図（ロ）は、
ディスクカッタの一部拡大正面図、第４図は、本考案の
地中掘削機による掘削溝孔の平面図、第５図は従来の掘
削溝孔の平面図である。 １……地中掘削機、２……切削刃、3,9,20b,28,29,32…
…回転軸、４……ディスクカッタ、4a……歯、５……ケ
ーシング、６……サイドビット、７……回転駆動源、８
……掘削装置、10……鎖歯車、11……鎖、12……連結フ
レーム、13……リバース管、14……センターケーシン
グ、14a……センタービット、15……リバースホース、1
6……減速機、17……出力軸、18,21,22,31……かさ歯
車、20c……ウォーム歯車、19,20,20a,20d,20e……平歯
車、23,24,26,26a,27……平歯車、27a,30……平歯車、2
5……掘削孔、33……孔、A,B……掘削溝孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外周に切削刃を有し水平な回転軸に取り付
   けられたディスクカッタと、該ディスクカッタの側面に
   垂直方向に伸び前記ディスクカッタの回転軸を軸支する
   ケーシングと、該ケーシングの先端に位置せしめられる
   とともに前記ディスクカッタの下端切削刃より若干下方
   に位置して設けられるサイドビットと、前記ケーシング
   の後端に配設された回転駆動源と、を有する掘削装置を
   並設し、隣接するディスクカッタ及び隣接するサイドビ
   ットが互いに逆方向に回転されてなる土留壁用の地中掘
   削機において、 前記ディスクカッタを回転させる回転力伝達構造を２分
   岐させてその一方の回転力を前記ケーシング内から外に
   設けた鎖歯車用回転軸に伝達させ、該鎖歯車用回転軸に
   鎖歯車を設け、前記ディスクカッタの外周に鎖装着用の
   歯を設けて、これらの前記鎖歯車とディスクカッタとに
   鎖を巻装したことを特徴としてなる地中掘削機。