JPH08170481A - 大口径掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の大口径掘削機における公転のみによる
掘削の過大トルクを軽減すると共に、ケーシング内の未
掘削地盤をも掘削して排土し易くする。 【構成】 地上に設置されたケーシング回転・押込み駆
動装置に、両端を開口し且つ下端縁に多数ビットを突設
した中空円筒状ケーシングを回転・押込み駆動可能に支
持させ、上記ケーシングの下端に近い外周面に、複数本
のアームを各アーム先端がケーシング外周面がわの縮径
位置からケーシング外側方の拡径位置へ往復移動できる
ように駆動手段により揺動可能に取りつけ、該各アーム
の先端に、地盤と接する面に多数ビットを有するカッタ
ブロックを回転駆動手段により回転可能に支持させ、上
記ケーシングの周壁における上記アーム先端の縮径位置
に対応する位置に、該アーム先端のカッタブロックがケ
ーシング内に入退自在のカッタブロック挿入兼掘削土砂
取りこみ用開口を設けた、大口径掘削機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空ケーシング内に掘
削土砂を取りこみ、ついでこれを排土するタイプの大口
径縦孔掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の大口径掘削機として、地
上に設置されたケーシング回転押込み装置に、両端開口
の中空円筒状ケーシングを支持させ、上記ケーシングは
下端近くの周面に土砂取りこみ口を開設すると共に下端
に多数のビットを突設し、さらにケーシングの上記土砂
取りこみ口からやや上の外周面に、放射状に突出する複
数本の翼状カッタと、該翼状カッタの外側に環状に並ん
で拡縮自在に支持された多数の環状カッタとを装備した
構造のものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来掘
削機では、ケーシングの外回りの掘削は、該ケーシング
の回転に伴う上記翼状カッタおよび環状カッタの公転の
みによって行うため過大のトルクを必要とし、しかもケ
ーシング内部の掘削は行なわないため該ケーシング内径
とほぼ同径の未掘削柱状地盤がケーシング内に残り、こ
れの除去には、ケーシング上端から排土バケットやハン
マグラブをケーシング内に挿入して行っているが、その
作業にはなはだしく手間と時間がかかり、掘削作業の能
率を低下させる原因となっていた。本発明は、従来機の
欠点を除くことを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決手段とし
て、本発明は、地上に設置されたケーシング回転・押込
み駆動装置に、両端を開口し且つ下端縁に多数ビットを
突設した中空円筒状ケーシングを回転・押込み駆動可能
に支持させ、上記ケーシングの下端に近い外周面に、複
数本のアームを各アーム先端がケーシング外周面がわの
縮径位置からケーシング外側方の拡径位置へ往復移動で
きるように駆動手段により揺動可能に取りつけ、該各ア
ームの先端に、地盤と接する面に多数ビットを有するカ
ッタブロックを回転駆動手段により回転可能に支持さ
せ、上記ケーシングの周壁における上記アーム先端の縮
径位置に対応する位置に、該アーム先端のカッタブロッ
クがケーシング内に入退自在のカッタブロック挿入兼掘
削土砂取りこみ用開口を設けた、大口径掘削機を提案す
る。

【０００５】本発明における上記アームは、垂直に支持
されたケーシングに対し水平面上で揺動するもの、垂直
面上で揺動するもの、その他種々の構造のものを含む。
また、上記カッタブロックは、ドラム形または円盤形で
両円形端面の中心を通る軸心線について回転駆動される
もの、球形で中心を通る軸心線について回転駆動される
もの、上記球形のものを軸心線と直角の面で切断した半
球形のもの、等その他種々の形状のものを含む。さら
に、上記アームを揺動させる駆動手段には、油圧シリン
ダ、モータ、ソレノイド等種々のものが利用される。以
下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

【０００６】

【実施例】図１において、地上に設置されたケーシング
回転・押込み駆動装置（Ｄ）に、中空円筒状鋼管からな
る両端開口のケーシング（１）を着脱自在に挾着させて
回転・押込み駆動可能に垂直に保持させてあり、このケ
ーシング（１）の開口下端に多数の掘削ビット（２）…
を突設すると共に、上記開口下端に近いケーシング外周
面に、ケーシング（１）の内外側を拡縮自在に掘削する
内外掘削装置（Ａ）を取りつけてある。

【０００７】上記内外掘削装置（Ａ）の構造は次のよう
である。図１、２において、ケーシング（１）外周面の
直径方向相対する位置にブラケット（３）、（３）を突
設し、該ブラケット（３）、（３）に弧状に回曲された
アーム（４）、（４）の各一端部を、各アーム先端が水
平面上で上記ケーシング（１）外周面に接する縮径位置
からケーシング外側方の拡径位置へ揺動できるように軸
支し、これらアーム（４）、（４）の各先端部下面にカ
ッタドラム（５）、（５）を、その両円形端面の中心を
通る軸心線をケーシング（１）と平行に向けた状態で、
それぞれ取りつけると共に、上記ケーシング（１）周壁
における上記各アーム（４）、（４）先端の縮径位置に
対応する位置に、各アーム先端のカッタドラム（５）、
（５）が入退自在の開口面積を有するカッタドラム挿入
兼掘削土砂取りこみ用開口（６）、（６）を設けてあ
る。

【０００８】従って、上記アーム（４）、（４）を縮径
位置に閉じると、先端の各カッタドラム（５）、（５）
が上記開口（６）、（６）内に入りこんで図２（ロ）の
ようにカッタドラムの一部をケーシング（１）内に突出
させ、上記アーム（４）、（４）を開くと、各カッタド
ラム（５）、（５）が外側方へ揺動し同（イ）の位置か
ら同（ハ）の拡径位置に移動する。

【０００９】上記カッタドラム（５）は次のようであ
る。図３に示すようにアーム（４）の先端部に、短円筒
状のモータボックス（７）を軸心線を垂直に向けて固定
し、該ボックス（７）に、一端を開口した円筒状カッタ
ドラム本体（８）を、互に軸心線を一致させた状態で、
その開口端部においてベアリング（９）を介して回転自
在に連結し、そしてボックス（７）内に設置された油圧
モータ（１０）およびそれに接続された減速機（１１）
から垂直に突出する出力軸（１２）を上記カッタドラム
本体（８）の内底面中心に固定してある。（１３）…は
上記本体（８）の地盤と接すべき外周面および底面に突
設されたビットである。

【００１０】上記アーム（４）、（４）の開閉駆動手段
として、特に図２（ハ）に示すようにケーシング（１）
外周面における上記ブラケット（３）、（３）の中間位
置にブラケット（１４）、（１４）を突設し、該各ブラ
ケット（１４）、（１４）に油圧シリンダ（１５）、
（１５）の一端部を揺動自在に連結すると共に、各シリ
ンダのピストンロッド（１６）、（１６）を上記アーム
（４）、（４）の中間部に揺動自在に連結してある。

【００１１】上例の掘削機の作用を次に説明する。ケー
シング回転・押込み装置（Ｄ）に垂直に保持されたケー
シング（１）において、内外掘削装置（Ａ）の油圧シリ
ンダ（１５）、（１５）を縮小駆動させてカッタドラム
（５）、（５）を図２（ロ）のように開口（６）、
（６）内に挿入させ、その一部をケーシング（１）内に
突出させる（図４（イ））。その状態で、上記ケーシン
グ回転・押込み装置（Ｄ）によりケーシング（１）を図
４（ロ）のように矢印方向へ回転させつつ下方へ押し、
それによりケーシング（１）下端部分を地盤に圧入させ
る。次に、カッタドラムの油圧モータ（１０）、（１
０）をそれぞれ始動させてカッタドラム（５）、（５）
を同（ハ）のように矢印方向に回転させると共にケーシ
ング（１）を引きつづき回転させつつ下方へ押しこむ
と、ケーシング（１）はさらに地盤に圧入し、カッタド
ラム（５）、（５）は自転しつつケーシング（１）を中
心に公転して、ケーシングの外側に該カッタドラム
（５）のケーシング（１）からの突出幅に相当する径の
環状孔（ｈ）を掘削すると共に、上記カッタドラム
（５）、（５）のケーシング（１）内への突出部分によ
り該ケーシング（１）内の地盤を環状に掘削して同
（ハ’）に示すようにケーシング（１）内中心に細い未
掘削棒状地盤（ｅ）を残すだけとする。次に、ケーシン
グ（１）およびカッタドラム（５）、（５）を引きつづ
き回転させながら油圧シリンダ（１５）、（１５）の伸
長駆動により上記カッタドラム（５）、（５）を拡径方
向へ徐々に移動させ、それにより上記環状孔（ｈ）の外
側をさらに拡大掘削していき、本例では、上記カッタド
ラム（５）、（５）が図２（イ）のようにケーシング
（１）内から完全に離脱するまで拡大掘削を行い、それ
により図４（ニ）のようにケーシング（１）の外側に環
状孔（Ｈ）を形成する。ここで、上記ケーシング（１）
およびカッタドラム（５）、（５）を回転させながら、
上記油圧シリンダ（１５）、（１５）の駆動によりカッ
タドラム（５）、（５）を図２（イ）から（ロ）へ拡縮
揺動させて環状孔（Ｈ）内の掘削土砂を開口（６）、
（６）からケーシング（１）内に取りこむ。次に、ハン
マグラブ（１７）をクレーンで吊ってケーシング（１）
内に開口上端から挿入し、ケーシング（１）内の掘削土
砂および未掘削棒状地盤（ｅ）をかき取ってケーシング
（１）外へ排出する。この場合上記棒状地盤（ｅ）がケ
ーシング（１）内の中心に細く起立しているから、ハン
マグラブ（１７）により食い切り易い。

【００１２】排土後上記カッタドラム（５）、（５）を
図４（ホ）のように当初の縮径位置に揺動させ、以下上
記と同様の操作を繰返して環状孔（Ｈ）と同径の縦孔
（ＶＨ）を掘削していく。

【００１３】なお、掘進に伴い、図１のように地上から
導入された管の先端の吹きつけノズル（１８）から上記
縦孔（ＶＨ）面にセメント等の凝固液を吹きつけて孔壁
の崩壊を防止する。

【００１４】

【発明の効果】本発明の大口径掘削機によれば、カッタ
ブロックによる掘削は、カッタブロックの自転とケーシ
ングの回転に伴う公転とに分担させて行うから、該自転
および公転のそれぞれに要する回転トルクが小さくてす
み、それにより強力な掘削を可能にし、またカッタブロ
ックをケーシングのカッタブロック挿入兼掘削土砂取り
こみ用開口からケーシング内に突出させて掘削を行うこ
とができ、それによりケーシング内の地盤をハンマグラ
ブ、排土バケット等を用いて容易に排土することができ
るようになり、その使用価値はきわめて高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】地盤を縦断した正面図である。

【図２】（イ）図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。 （ロ）カッタドラムを開口内に閉縮した状態の同上断面
図である。 （ハ）カッタドラムを最大拡開した状態の同上断面図で
ある。

【図３】カッタドラムの拡大縦断面図である。

【図４】（イ）、（ロ）、（ハ）、（ハ’）、（ニ）、
（ホ）は掘削の工程を示す各略線図である。

【符号の説明】

Ｄ ケーシング回転・押込み駆動装置 １ ケーシング ２ ビット ４ アーム ５ カッタドラム ６ カッタドラム挿入兼掘削土砂取りこみ用開口 １０ 油圧モータ １３ ビット １５ 油圧シリンダ

フロントページの続き (72)発明者 今村 祥雄 東京都中央区日本橋茅場町２丁目４番９号 サンワマトロン株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上に設置されたケーシング回転・押込
   み駆動装置に、両端を開口し且つ下端縁に多数ビットを
   突設した中空円筒状ケーシングを回転・押込み駆動可能
   に支持させ、 上記ケーシングの下端に近い外周面に、複数本のアーム
   を各アーム先端がケーシング外周面がわの縮径位置から
   ケーシング外側方の拡径位置へ往復移動できるように駆
   動手段により揺動可能に取りつけ、該各アームの先端
   に、地盤と接する面に多数ビットを有するカッタブロッ
   クを回転駆動手段により回転可能に支持させ、 上記ケーシングの周壁における上記アーム先端の縮径位
   置に対応する位置に、該アーム先端のカッタブロックが
   ケーシング内に入退自在のカッタブロック挿入兼掘削土
   砂取りこみ用開口を設けた、大口径掘削機。