JPS5862291A - 坑道掘削方法および坑道掘削機 - Google Patents
坑道掘削方法および坑道掘削機Info
- Publication number
- JPS5862291A JPS5862291A JP12928381A JP12928381A JPS5862291A JP S5862291 A JPS5862291 A JP S5862291A JP 12928381 A JP12928381 A JP 12928381A JP 12928381 A JP12928381 A JP 12928381A JP S5862291 A JPS5862291 A JP S5862291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure water
- central shaft
- face
- excavator
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、円形断面の坑道を連続的に掘進する掘削機
に関し、特に、基体に回転送り自在な中心軸を支承し、
その前方に打撃回転式さく岩槻と、高圧水を噴射して岩
石を截砕するノズルとを取付け、両者の破砕作用の相乗
効果によって硬岩層でも無発破で高能率掘進ができるよ
うにする。
に関し、特に、基体に回転送り自在な中心軸を支承し、
その前方に打撃回転式さく岩槻と、高圧水を噴射して岩
石を截砕するノズルとを取付け、両者の破砕作用の相乗
効果によって硬岩層でも無発破で高能率掘進ができるよ
うにする。
従来、地下鉄工事・下水道工事・トンネル工事等の土木
工事において、現場の状況によシ無発破掘削が必要とさ
れる場合、掘削刃がある回転ヘッドを備えた回転掘削式
の掘削機が用いられて来た。
工事において、現場の状況によシ無発破掘削が必要とさ
れる場合、掘削刃がある回転ヘッドを備えた回転掘削式
の掘削機が用いられて来た。
この掘削機は、さく孔発破が不：で作業員も少なくてす
む利点がある。しかしながら、回転掘削式の掘削機は、
礫層では刃の折損が多く、また、硬岩層では刃の摩耗が
甚だしく大きいばかりでなく、掘進速度が遅いので、地
層によっては満足できる掘削性能が得られなかった。
む利点がある。しかしながら、回転掘削式の掘削機は、
礫層では刃の折損が多く、また、硬岩層では刃の摩耗が
甚だしく大きいばかりでなく、掘進速度が遅いので、地
層によっては満足できる掘削性能が得られなかった。
このため、本願の発明者は、先に回転掘削式に代るもの
として打撃回転式さく岩槻を使用する坑道掘削機（実願
昭５５−７９９号）を提案した。
として打撃回転式さく岩槻を使用する坑道掘削機（実願
昭５５−７９９号）を提案した。
この掘削機は、掘削を打撃と回転の両件用で行なうため
硬岩層においても掘進できるものであるが、更に、より
高速の掘進が要求されて来るに従い、硬岩層での全断面
連続掘進における掘進速度向上には限界が生じ、ビット
の損耗が増加する。
硬岩層においても掘進できるものであるが、更に、より
高速の掘進が要求されて来るに従い、硬岩層での全断面
連続掘進における掘進速度向上には限界が生じ、ビット
の損耗が増加する。
この発明は、坑道掘削機のかかる問題を解決するもので
ある。而して、この発明の目的は、打撃回転による破砕
作用と高圧水噴射による載枠作用とを併用できる坑道掘
削機を提供するにあり、また、この発明の目的は、無発
破で全断面を掘削し、作用工数を低減する坑道掘削機を
提供するにあり、さらに、この発明の目的は硬岩層にお
いて高速掘進の可能な坑道掘削機を提供するにあ乙。
ある。而して、この発明の目的は、打撃回転による破砕
作用と高圧水噴射による載枠作用とを併用できる坑道掘
削機を提供するにあり、また、この発明の目的は、無発
破で全断面を掘削し、作用工数を低減する坑道掘削機を
提供するにあり、さらに、この発明の目的は硬岩層にお
いて高速掘進の可能な坑道掘削機を提供するにあ乙。
すなわち、この発明は、図示する実施例の如く、基体１
の中心に、中心軸２を回転および前後摺動可能′に支承
し、該中心軸２に送りと回転とを与えるための送り機構
６と回転機構４とを設け、中心軸の前端には支腕５を固
設し、該支腕５上に複数の打撃回転式さく岩槻６を前方
に向けて取付けるとともに、中心軸２内に高圧水通路７
を穿設して、中心軸２の後端に高圧水供給用スイベル８
を設け、高圧水通路７前端から分岐管９を接続して、該
分岐管９先端に、高圧水を噴射して岩石を載枠するノズ
ル１０を切羽面１１に対向するように取付けたことを特
徴とする坑道掘削機に係る。
の中心に、中心軸２を回転および前後摺動可能′に支承
し、該中心軸２に送りと回転とを与えるための送り機構
６と回転機構４とを設け、中心軸の前端には支腕５を固
設し、該支腕５上に複数の打撃回転式さく岩槻６を前方
に向けて取付けるとともに、中心軸２内に高圧水通路７
を穿設して、中心軸２の後端に高圧水供給用スイベル８
を設け、高圧水通路７前端から分岐管９を接続して、該
分岐管９先端に、高圧水を噴射して岩石を載枠するノズ
ル１０を切羽面１１に対向するように取付けたことを特
徴とする坑道掘削機に係る。
この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、この発明の一実施例である掘削機により坑道
を掘削する場合を示している。掘削機の基体１は、複数
本の固定用シリンダ１２を有しておシ、固定用シリンダ
１２の先端には、シュー１６が取付けられている。固定
用シリンダ１２には、普通油圧シリンダが用いられ、そ
の伸縮にょシ坑壁１４に突張り基体１を固定する。基体
１の中心には、掘進方向に向けて中心軸２が支承されて
いる。中心軸２は、回転軸１５と軸受円筒１６とで構成
されている。中心軸２は、軸受円筒１６の外周面で基体
１に摺動可能に支承されておシ、軸受円筒１６の後（図
上右方以下同じ）端と基体１との間に取シ付けた油圧シ
リンダ等の送シ機構６によって前後方向へ移動できる。
を掘削する場合を示している。掘削機の基体１は、複数
本の固定用シリンダ１２を有しておシ、固定用シリンダ
１２の先端には、シュー１６が取付けられている。固定
用シリンダ１２には、普通油圧シリンダが用いられ、そ
の伸縮にょシ坑壁１４に突張り基体１を固定する。基体
１の中心には、掘進方向に向けて中心軸２が支承されて
いる。中心軸２は、回転軸１５と軸受円筒１６とで構成
されている。中心軸２は、軸受円筒１６の外周面で基体
１に摺動可能に支承されておシ、軸受円筒１６の後（図
上右方以下同じ）端と基体１との間に取シ付けた油圧シ
リンダ等の送シ機構６によって前後方向へ移動できる。
軸受円筒１６の内面には、回転軸１５が回転可能に装着
されておシ、軸受円筒１６上に設けた油圧モータ１７．
油圧モータの出力軸に取付けた駆動歯車１８．中間歯車
１９ａ、１９ｂ、および回転軸１５上に取付けた被動歯
車２０で構成される回転機構４によって回転が与えられ
る。基体１と軸受円筒１６との間には、軸方向にキイ状
の回シ止応部材２１を嵌着しており、軸受円筒の回転は
阻止される。回転軸５の前端には、支腕５が中心軸２方
向にほぼ直角に固設されており、該支腕５上には、複数
の油圧駆動打撃回転式さく岩槻６が夫々、中心軸２がら
編心距離をとって切羽面１１に向けて取付けられている
。さく岩槻６の前端には、大径のビット２２を挿着して
該ビット２２にさく岩ｉｅ６で打撃と回転（自転）を与
えるとともに、中心軸２の回転で公転を与えて切羽１１
の全断面を掘削ｊる。
されておシ、軸受円筒１６上に設けた油圧モータ１７．
油圧モータの出力軸に取付けた駆動歯車１８．中間歯車
１９ａ、１９ｂ、および回転軸１５上に取付けた被動歯
車２０で構成される回転機構４によって回転が与えられ
る。基体１と軸受円筒１６との間には、軸方向にキイ状
の回シ止応部材２１を嵌着しており、軸受円筒の回転は
阻止される。回転軸５の前端には、支腕５が中心軸２方
向にほぼ直角に固設されており、該支腕５上には、複数
の油圧駆動打撃回転式さく岩槻６が夫々、中心軸２がら
編心距離をとって切羽面１１に向けて取付けられている
。さく岩槻６の前端には、大径のビット２２を挿着して
該ビット２２にさく岩ｉｅ６で打撃と回転（自転）を与
えるとともに、中心軸２の回転で公転を与えて切羽１１
の全断面を掘削ｊる。
また、回転軸１５の内部には、後端がら前端に通ずる高
圧水通路７が穿設されている。而して、回転軸１５の後
端には、高圧水供給スイベル８を設け、高圧水供給管２
３を介して図示しない高圧水源へ接続されている。この
高圧水供給用スイベル８には、端面圧接形を使用するの
が望ましい。
圧水通路７が穿設されている。而して、回転軸１５の後
端には、高圧水供給スイベル８を設け、高圧水供給管２
３を介して図示しない高圧水源へ接続されている。この
高圧水供給用スイベル８には、端面圧接形を使用するの
が望ましい。
高圧水供給通路７の前端には、分岐管９を接続し、分岐
管９の先端にノズル１０が取付けられている。
管９の先端にノズル１０が取付けられている。
分岐管９をブラケット２４で適宜位置で固定する□こと
により、ノズル１０は切羽面１１に対向するように保持
される。
により、ノズル１０は切羽面１１に対向するように保持
される。
さらに、回転軸１５には、高圧水供給用スイベル８に隣
接して圧油供給用スイベル２５を設け、圧油供給管２６
を介して図示しない圧油源へ接続する。圧油供給スイベ
ル２５からは、回転軸１５内に穿設された圧油通路（図
示せず）を経てさく岩槻６へ圧油を供給する。固定用シ
リンダ１２゜送り機構３および圧油モータ１７へも夫々
圧油供給管が接続される。
接して圧油供給用スイベル２５を設け、圧油供給管２６
を介して図示しない圧油源へ接続する。圧油供給スイベ
ル２５からは、回転軸１５内に穿設された圧油通路（図
示せず）を経てさく岩槻６へ圧油を供給する。固定用シ
リンダ１２゜送り機構３および圧油モータ１７へも夫々
圧油供給管が接続される。
この発明の坑道掘削機を用いて掘削作業を行なうときは
、まず、固定用シリンダ１２を伸長して坑壁１４を突張
シ基体１を固定する。次いで、送り機構６によって中心
軸２を前進させてビット２２を切羽面１１に押し付ける
とともに、ノズル１０を切羽面１１に対向させる。この
状態でノズル１０から高圧水を噴射させながらさく岩槻
６を駆動してビット２２に打撃と回転を与え、さらに中
心軸２を回転させる。すると、ノズル１０からの高圧水
の噴射で切羽面１１上に同心円状にスリットが入シ、そ
のスリットの間は、さく岩槻６のビット２２で破砕が行
なわれる。掘削進行に伴ないパリ機構６によって、中心
軸２に送りが与えられノズル１０とビット２２は前進す
る。
、まず、固定用シリンダ１２を伸長して坑壁１４を突張
シ基体１を固定する。次いで、送り機構６によって中心
軸２を前進させてビット２２を切羽面１１に押し付ける
とともに、ノズル１０を切羽面１１に対向させる。この
状態でノズル１０から高圧水を噴射させながらさく岩槻
６を駆動してビット２２に打撃と回転を与え、さらに中
心軸２を回転させる。すると、ノズル１０からの高圧水
の噴射で切羽面１１上に同心円状にスリットが入シ、そ
のスリットの間は、さく岩槻６のビット２２で破砕が行
なわれる。掘削進行に伴ないパリ機構６によって、中心
軸２に送りが与えられノズル１０とビット２２は前進す
る。
この掘削機で、圧縮強度２０．Ｏト３０００ ”／、１
程度の花崗岩等の硬岩に直径２ｍの円形断面坑道を掘削
する場合、使用する高圧水の圧力は、３００（）−３５
００ｋｇｚ−、ノズル数５〜６個、さく岩槻は、回転数
２０ ト３００ ｒｐｍ 、打撃数３００ト４０００ｂ
ｐｍ、ビット径１００〜４５０Ｉ！ＩＩＩ＋、中心軸の
回転数は８〜ｌ ５ ｒｐｍ、 で１公転ごとに０．
５〜１．５ ｔｔｒｓの掘進が可能である。
程度の花崗岩等の硬岩に直径２ｍの円形断面坑道を掘削
する場合、使用する高圧水の圧力は、３００（）−３５
００ｋｇｚ−、ノズル数５〜６個、さく岩槻は、回転数
２０ ト３００ ｒｐｍ 、打撃数３００ト４０００ｂ
ｐｍ、ビット径１００〜４５０Ｉ！ＩＩＩ＋、中心軸の
回転数は８〜ｌ ５ ｒｐｍ、 で１公転ごとに０．
５〜１．５ ｔｔｒｓの掘進が可能である。
掘砕ずりは、コンベヤ、スラリーポンプ等公知の輸送手
段を用いて排出する。中心軸２の送りが一杯になると固
定用シリンダ１２を短縮し、基体１を前進〜せて再度固
定を行ない、このサイクルを繰返す。基体１の前進は、
従来の掘削機に用いられる公知の手段を用いて行なわれ
る。
段を用いて排出する。中心軸２の送りが一杯になると固
定用シリンダ１２を短縮し、基体１を前進〜せて再度固
定を行ない、このサイクルを繰返す。基体１の前進は、
従来の掘削機に用いられる公知の手段を用いて行なわれ
る。
この掘削機によれば、ノズル１０の高圧水噴射による載
枠と、ビシト２２の打撃回転による破砕を併用するとと
により、両者の相乗効果を生じ、効率的掘削が行なわれ
るため、硬岩層における全断面連続嬌速掘進が可能であ
り、特に、穿孔２発砕工法の機械化が困難な硬岩層内の
比較的小断面坑道の掘進に効果が大きい。
枠と、ビシト２２の打撃回転による破砕を併用するとと
により、両者の相乗効果を生じ、効率的掘削が行なわれ
るため、硬岩層における全断面連続嬌速掘進が可能であ
り、特に、穿孔２発砕工法の機械化が困難な硬岩層内の
比較的小断面坑道の掘進に効果が大きい。
第１図は、この発明の坑道掘削機の一実施例を示す全体
図である。 図中、１は基体、２は中心軸、３は送り機構、４は回転
機構、５は支腕、６けさく岩槻、７け高圧水通路、８は
高圧水供給用スイベル、９け分岐管、１０はノズル、１
１は切羽面である。 特許出願人 古河鉱業株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也弁理
士 内 藤 嘉 昭弁理士 清
水 正手続補正書（睦） 昭和５７年１２ｆ１２９Ｈ 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿１、
＄件の表示 特願昭５６−１２９２８３号 ）４発明の名称 坑道掘削方法および坑道掘削機 ５、補正をする若 ポ件との関係 特 許 出願！（古河鉱業株式会
社 ５、補正命令の日付 （２）明細書を別紙添付の如く全文訂正する。 明 細 書 １、発明の名称 坑道掘削方法および坑道掘削機 ２、特許請求の範囲 （２）基体の中心に、中心軸を回転および前後摺動可能
に支承し、該中心軸に送りと回転とを与えるための送り
機構と回転機構とを設け、中心軸の前端には支腕を固設
し、該支腕上に複数の打撃回転式さく岩槻を前方に向け
て取付けるとともに、中心軸内に高圧水通路を穿設して
、中心軸の後端に高圧水供給用スイベルを設け、高圧水
通路前端から分岐管を接続して、該分岐管先端に、高圧
水を噴射して岩石を載枠するノズルを切羽面に対向する
ように取付けたことを特徴とする坑道掘削機。 ３、発明の詳細な説明 この発明は、円形断面の坑道を連続的に掘進する方法お
よび掘削機に関し、特に、基体に回転送り自在な中心軸
を支承し、その前方に打撃回転式さく岩槻と、高圧水を
噴射して岩石を載枠するノズルとを取付け、両者の破砕
作用の相乗効果によって硬岩層でも無発破で高能率掘進
ができるようにする。 従来、地下鉄工事・下水道工事・トンネル工事等の土木
工事において、現場の状況によシ無発破掘削が必要とさ
れる場合、掘削刃がある回転ヘッドを備えた回転掘削式
の掘削機が用いられて来た。 この掘削機は、さく孔発破が不要で作業員も小なくてす
む利点がある。しかしながら、回転掘削式の掘削機は、
礫層では刃の折損が多く、また、硬岩層では刃の摩耗が
甚だしく大きいばかシでなく、掘進速度が遅いので、地
層によっては満足できる掘削性能が得られなかった。 このため、本願の発明者は、先に回転掘削式に代るもの
として打撃回転式さく岩槻を使用する坑道掘削機（実願
昭５５−７９９号）を提案した。 この掘削機は、掘削を打撃と回転の両件用で行なうため
硬岩層においても掘進できるものであるが、更に、よシ
高速の掘進が要求されて来るに従い、硬岩層での全断面
連続掘進における掘進速度向上には限界が生じ、ピット
の損耗が増加する。 この発明は、坑道掘削機のかかる問題を一解決するもの
である。而して、この発明の・目的は、打撃回転による
破砕作用と高圧水噴射による載枠作用とを併用できる坑
道掘削手段を提供するにあり、また、この発明の目的は
、無発破で全断面を掘削し、作業工数を低減する坑道掘
削手段を提供するにあり、さらに、この発明の目的は、
硬岩層において高速掘進の可能な坑道掘削手段を提供す
るにある。 すなわち、この出願は、図示する実施例の如く、中心軸
２の前端へ支腕５を介して支持したさく岩槻６およびノ
ズル１０を、前記中心軸２を回転することによシ旋回さ
せるとともに、前記ノズル１０からの高圧水噴射による
載枠と、前記さく岩機６による破砕とを併用することＫ
より、前記切羽面１１を掘削する坑道掘削方法を特定発
明とし、さらに基体１の中心に、中心軸２を回転および
前後摺動可能に支承し、該中心軸２に送シと回転とを与
えるための送り機構６と回転機構４とを設け、中心軸の
前端には支腕５を固設し、該支腕５上に複数の打撃回転
式さく岩槻６を前方に向けて取付けるとともに、中−６
軸２内に高圧水通路７を穿設して、中心軸２の後端に高
圧水供給用スイベル８を設け、高圧水通路７前端から分
岐管９を接続して、該分岐管９先端に、高圧水を噴射し
て岩石を載枠するノズル１０を切羽面１１に対向するよ
うに取付けたことを特徴とする坑道掘削機を併合発明と
する。 この発明の実施例を図面を参照して説明する。 第１図は、この発明の一実施例である掘削機により坑道
を掘削する場合を示している。掘削機の基体１は、複数
本の固定用シリンダ１２を有しており、固定用シリンダ
１２の先端には、シュー１３が取付けられている。固定
用シリンダ１２には、普通油圧シリンダが用いられ、そ
の伸縮により坑壁１４に突張シ、基体１を固定する。基
体１の中心には、掘進方向に向けて中心軸２が支承され
ている。中心軸２は、回転軸１５と軸受円筒１６とで構
成されている。中心軸２は、軸受円筒１６の外周面で基
体１に摺動可能に支承されており、軸受円筒１６の後（
図上右方以下同じ）端と基体１との間に取り付けた油圧
シリンダ等の送シ機＃１３によって前後方向へ移動でき
る。軸受円筒１６の内面には、回転軸１５が回転可能に
装着されておシ、軸受円筒１６上に設けた油圧モータ１
７．油圧モータの出力軸に取付けた駆動歯車１８．中間
歯車１９ ａ 、 １９ ｂ、および回転軸１５上に取
付けた被動歯車２０で構成される回転機構４によって回
転が与えられる。基体１と軸受円筒１６との間には、軸
方向にキイ状の回シ止め部材２１を嵌着しておシ、軸受
円筒の回転は阻止される。回転軸１５の前端には、支腕
５が中心軸２方向にほぼ直角に固設されておシ、該支腕
５上には、複数の油圧駆動打撃回転式さく岩槻６が夫々
、中心軸２から偏心距離をとって切羽面１１に向けて取
付けられている。さく岩槻６の前端には、大径のビット
２２を挿着して該ビット２２にさく岩槻６で打撃と回転
（自転）を与えるとともに、中心軸２０回転で公転を与
えて切羽１１の全断面を掘削する。 また、回転軸１５の内部には、後端から前端に通ずる高
圧水通路７が穿設されている。而して、回転軸１５の後
端には、高圧水供給スイベル８を設け、高圧水供給管２
３を介して図示しない高圧水源へ接続されている。この
高圧水供給用スイベル８には、端面圧接形を使用するの
が望ましい。 高圧水供給通路７の前端には、分岐管９を接続し、分岐
管９の先端にノズル１０が取付けられている。 分岐管９をブラケット２４で適宜位置で固定することに
よシ、ノズル１０は切羽面１１に対向するように保持さ
れる。 さらに、回転軸１５には、高圧水供給用スイベル８に隣
接して圧油供給用スイベル２５を設け、圧油供給管２６
を介して図示しない圧油源へ接続する。圧油供給スイベ
ル２５からは、回転軸１５内に穿設された圧油通路（図
示せず）を径てさく岩槻６へ圧油を供給する。固定用シ
リンダ１２゜送シ機構３および圧油モータ１７へも夫々
圧油供給管が接続される。 この発明の坑道掘削機を用いて掘削作業を行なうときは
、まず、固定用シリンダ１２を伸長して坑壁１４を突張
り基体１を固定する。次いで、送り機！ｓ３によって中
心軸２を前進させてビット２２を切羽面１１に押し付け
るとともに、ノズル１０を切羽面１１に対向させる。こ
の状態でノズル１０から高圧水を噴射させながらさく岩
槻６を駆動してビット２２に打撃と回転を与え、さらに
中心軸２を回転させる。すると、ノズル１０からの高圧
水の噴射で切羽面１１上に同心円状にスリットが入υ、
そのスリットの間ホ、さく岩槻６０ビツト２２で破砕が
行なわれる。掘削進行に伴ない、送り機構３によって、
中心軸２に送りが与えられノズル１０とビット２２は前
進する。 この掘削機で、圧縮強度２０００〜３００ ｏ判−程度
の花崗岩等の硬岩に直径２ｍの円形断面坑道を掘削する
場合、使用する高圧水の圧力は、３０００〜３５００
ｋｇ５’、、４ 、ノズル数５〜６個、さく岩槻は、回
転数２００〜３００ｒｐｍ 、打撃数３０００〜４００
０ｂｐｍ 、ビット径ｊ ００〜４５０ ｖａｎ ｐ中
心軸の回転数は８〜１５ ｒｐｍ。 で１公転ごとに０．５〜１．５鱈の掘進が可能である。 棚枠ずりは、コンベヤ、スラリーポンプ等公知の輸送手
段を用いて排出する。中心軸２の送りが一杯になると固
定用シリンダ１２を短縮し、基体１を前進させて再度固
定を行ない、このサイクルを繰返す。基体１の前進は、
従来の掘削機に用いられる公知の手段を用いて行なわれ
る。 この掘削機によれば、ノズル１０の高圧水噴射による載
枠と、ビット２２の打撃回転による破砕を併用すること
によシ、両者の相乗効果を生じ、効率的掘削が行なわれ
るため、硬岩層における全断面連続高速掘進が可能であ
シ、特に、穿孔２発破工法の機械化が困難な硬岩層内の
比較的小断面坑道の掘進に効果が大きい。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、この発明の坑道掘削機の一実施例を示す全体
図である。 図中、１は基体、２は中心軸、３は送り機構、４は回転
機構、５は支腕、６はさく岩槻、７は高圧水通路、８は
高圧水供給用スイベル、９は分岐管、１０はノズル、１
１は切羽面である。 特許出願人 古河鉱業株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也弁理士
内 藤 嘉 昭 弁理士 清 水 正
図である。 図中、１は基体、２は中心軸、３は送り機構、４は回転
機構、５は支腕、６けさく岩槻、７け高圧水通路、８は
高圧水供給用スイベル、９け分岐管、１０はノズル、１
１は切羽面である。 特許出願人 古河鉱業株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也弁理
士 内 藤 嘉 昭弁理士 清
水 正手続補正書（睦） 昭和５７年１２ｆ１２９Ｈ 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿１、
＄件の表示 特願昭５６−１２９２８３号 ）４発明の名称 坑道掘削方法および坑道掘削機 ５、補正をする若 ポ件との関係 特 許 出願！（古河鉱業株式会
社 ５、補正命令の日付 （２）明細書を別紙添付の如く全文訂正する。 明 細 書 １、発明の名称 坑道掘削方法および坑道掘削機 ２、特許請求の範囲 （２）基体の中心に、中心軸を回転および前後摺動可能
に支承し、該中心軸に送りと回転とを与えるための送り
機構と回転機構とを設け、中心軸の前端には支腕を固設
し、該支腕上に複数の打撃回転式さく岩槻を前方に向け
て取付けるとともに、中心軸内に高圧水通路を穿設して
、中心軸の後端に高圧水供給用スイベルを設け、高圧水
通路前端から分岐管を接続して、該分岐管先端に、高圧
水を噴射して岩石を載枠するノズルを切羽面に対向する
ように取付けたことを特徴とする坑道掘削機。 ３、発明の詳細な説明 この発明は、円形断面の坑道を連続的に掘進する方法お
よび掘削機に関し、特に、基体に回転送り自在な中心軸
を支承し、その前方に打撃回転式さく岩槻と、高圧水を
噴射して岩石を載枠するノズルとを取付け、両者の破砕
作用の相乗効果によって硬岩層でも無発破で高能率掘進
ができるようにする。 従来、地下鉄工事・下水道工事・トンネル工事等の土木
工事において、現場の状況によシ無発破掘削が必要とさ
れる場合、掘削刃がある回転ヘッドを備えた回転掘削式
の掘削機が用いられて来た。 この掘削機は、さく孔発破が不要で作業員も小なくてす
む利点がある。しかしながら、回転掘削式の掘削機は、
礫層では刃の折損が多く、また、硬岩層では刃の摩耗が
甚だしく大きいばかシでなく、掘進速度が遅いので、地
層によっては満足できる掘削性能が得られなかった。 このため、本願の発明者は、先に回転掘削式に代るもの
として打撃回転式さく岩槻を使用する坑道掘削機（実願
昭５５−７９９号）を提案した。 この掘削機は、掘削を打撃と回転の両件用で行なうため
硬岩層においても掘進できるものであるが、更に、よシ
高速の掘進が要求されて来るに従い、硬岩層での全断面
連続掘進における掘進速度向上には限界が生じ、ピット
の損耗が増加する。 この発明は、坑道掘削機のかかる問題を一解決するもの
である。而して、この発明の・目的は、打撃回転による
破砕作用と高圧水噴射による載枠作用とを併用できる坑
道掘削手段を提供するにあり、また、この発明の目的は
、無発破で全断面を掘削し、作業工数を低減する坑道掘
削手段を提供するにあり、さらに、この発明の目的は、
硬岩層において高速掘進の可能な坑道掘削手段を提供す
るにある。 すなわち、この出願は、図示する実施例の如く、中心軸
２の前端へ支腕５を介して支持したさく岩槻６およびノ
ズル１０を、前記中心軸２を回転することによシ旋回さ
せるとともに、前記ノズル１０からの高圧水噴射による
載枠と、前記さく岩機６による破砕とを併用することＫ
より、前記切羽面１１を掘削する坑道掘削方法を特定発
明とし、さらに基体１の中心に、中心軸２を回転および
前後摺動可能に支承し、該中心軸２に送シと回転とを与
えるための送り機構６と回転機構４とを設け、中心軸の
前端には支腕５を固設し、該支腕５上に複数の打撃回転
式さく岩槻６を前方に向けて取付けるとともに、中−６
軸２内に高圧水通路７を穿設して、中心軸２の後端に高
圧水供給用スイベル８を設け、高圧水通路７前端から分
岐管９を接続して、該分岐管９先端に、高圧水を噴射し
て岩石を載枠するノズル１０を切羽面１１に対向するよ
うに取付けたことを特徴とする坑道掘削機を併合発明と
する。 この発明の実施例を図面を参照して説明する。 第１図は、この発明の一実施例である掘削機により坑道
を掘削する場合を示している。掘削機の基体１は、複数
本の固定用シリンダ１２を有しており、固定用シリンダ
１２の先端には、シュー１３が取付けられている。固定
用シリンダ１２には、普通油圧シリンダが用いられ、そ
の伸縮により坑壁１４に突張シ、基体１を固定する。基
体１の中心には、掘進方向に向けて中心軸２が支承され
ている。中心軸２は、回転軸１５と軸受円筒１６とで構
成されている。中心軸２は、軸受円筒１６の外周面で基
体１に摺動可能に支承されており、軸受円筒１６の後（
図上右方以下同じ）端と基体１との間に取り付けた油圧
シリンダ等の送シ機＃１３によって前後方向へ移動でき
る。軸受円筒１６の内面には、回転軸１５が回転可能に
装着されておシ、軸受円筒１６上に設けた油圧モータ１
７．油圧モータの出力軸に取付けた駆動歯車１８．中間
歯車１９ ａ 、 １９ ｂ、および回転軸１５上に取
付けた被動歯車２０で構成される回転機構４によって回
転が与えられる。基体１と軸受円筒１６との間には、軸
方向にキイ状の回シ止め部材２１を嵌着しておシ、軸受
円筒の回転は阻止される。回転軸１５の前端には、支腕
５が中心軸２方向にほぼ直角に固設されておシ、該支腕
５上には、複数の油圧駆動打撃回転式さく岩槻６が夫々
、中心軸２から偏心距離をとって切羽面１１に向けて取
付けられている。さく岩槻６の前端には、大径のビット
２２を挿着して該ビット２２にさく岩槻６で打撃と回転
（自転）を与えるとともに、中心軸２０回転で公転を与
えて切羽１１の全断面を掘削する。 また、回転軸１５の内部には、後端から前端に通ずる高
圧水通路７が穿設されている。而して、回転軸１５の後
端には、高圧水供給スイベル８を設け、高圧水供給管２
３を介して図示しない高圧水源へ接続されている。この
高圧水供給用スイベル８には、端面圧接形を使用するの
が望ましい。 高圧水供給通路７の前端には、分岐管９を接続し、分岐
管９の先端にノズル１０が取付けられている。 分岐管９をブラケット２４で適宜位置で固定することに
よシ、ノズル１０は切羽面１１に対向するように保持さ
れる。 さらに、回転軸１５には、高圧水供給用スイベル８に隣
接して圧油供給用スイベル２５を設け、圧油供給管２６
を介して図示しない圧油源へ接続する。圧油供給スイベ
ル２５からは、回転軸１５内に穿設された圧油通路（図
示せず）を径てさく岩槻６へ圧油を供給する。固定用シ
リンダ１２゜送シ機構３および圧油モータ１７へも夫々
圧油供給管が接続される。 この発明の坑道掘削機を用いて掘削作業を行なうときは
、まず、固定用シリンダ１２を伸長して坑壁１４を突張
り基体１を固定する。次いで、送り機！ｓ３によって中
心軸２を前進させてビット２２を切羽面１１に押し付け
るとともに、ノズル１０を切羽面１１に対向させる。こ
の状態でノズル１０から高圧水を噴射させながらさく岩
槻６を駆動してビット２２に打撃と回転を与え、さらに
中心軸２を回転させる。すると、ノズル１０からの高圧
水の噴射で切羽面１１上に同心円状にスリットが入υ、
そのスリットの間ホ、さく岩槻６０ビツト２２で破砕が
行なわれる。掘削進行に伴ない、送り機構３によって、
中心軸２に送りが与えられノズル１０とビット２２は前
進する。 この掘削機で、圧縮強度２０００〜３００ ｏ判−程度
の花崗岩等の硬岩に直径２ｍの円形断面坑道を掘削する
場合、使用する高圧水の圧力は、３０００〜３５００
ｋｇ５’、、４ 、ノズル数５〜６個、さく岩槻は、回
転数２００〜３００ｒｐｍ 、打撃数３０００〜４００
０ｂｐｍ 、ビット径ｊ ００〜４５０ ｖａｎ ｐ中
心軸の回転数は８〜１５ ｒｐｍ。 で１公転ごとに０．５〜１．５鱈の掘進が可能である。 棚枠ずりは、コンベヤ、スラリーポンプ等公知の輸送手
段を用いて排出する。中心軸２の送りが一杯になると固
定用シリンダ１２を短縮し、基体１を前進させて再度固
定を行ない、このサイクルを繰返す。基体１の前進は、
従来の掘削機に用いられる公知の手段を用いて行なわれ
る。 この掘削機によれば、ノズル１０の高圧水噴射による載
枠と、ビット２２の打撃回転による破砕を併用すること
によシ、両者の相乗効果を生じ、効率的掘削が行なわれ
るため、硬岩層における全断面連続高速掘進が可能であ
シ、特に、穿孔２発破工法の機械化が困難な硬岩層内の
比較的小断面坑道の掘進に効果が大きい。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、この発明の坑道掘削機の一実施例を示す全体
図である。 図中、１は基体、２は中心軸、３は送り機構、４は回転
機構、５は支腕、６はさく岩槻、７は高圧水通路、８は
高圧水供給用スイベル、９は分岐管、１０はノズル、１
１は切羽面である。 特許出願人 古河鉱業株式会社 代理人 弁理士 森 哲 也弁理士
内 藤 嘉 昭 弁理士 清 水 正
Claims (1)
- 基体の中心に、中心軸を回転および前藺動可能に支承し
、該中心軸に送りと回転とを与えるための送り機構と回
転機構とを設け、中心軸の前端には支腕を固設し、該支
腕上に複数の打撃回転式さく岩槻を前方に向けて取付け
るとともに、中心軸内ｒ（高圧水通路を穿設して、中心
軸の後端に高圧水供給用スイベルを設け、高圧水通路前
端から分岐管を接続して、該分岐管先端に、高圧水を噴
射して岩石を截砕するノズルを切羽面に対向するように
取付けたことを特徴とする坑道掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12928381A JPS5862291A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 坑道掘削方法および坑道掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12928381A JPS5862291A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 坑道掘削方法および坑道掘削機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5862291A true JPS5862291A (ja) | 1983-04-13 |
Family
ID=15005749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12928381A Pending JPS5862291A (ja) | 1981-10-07 | 1981-10-07 | 坑道掘削方法および坑道掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5862291A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002115490A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Japan Drilling Co Ltd | トンネル掘削装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5023537A (ja) * | 1973-06-04 | 1975-03-13 |
-
1981
- 1981-10-07 JP JP12928381A patent/JPS5862291A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5023537A (ja) * | 1973-06-04 | 1975-03-13 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002115490A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Japan Drilling Co Ltd | トンネル掘削装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102364049B (zh) | 一种适用于复合地层的硬岩复合式tbm及其掘进模式 | |
| KR910002230B1 (ko) | 쉬일드터널 굴진장치 | |
| JPH0238755B2 (ja) | ||
| CN212359762U (zh) | 一种高速智能盾构机 | |
| CN210564541U (zh) | 一种快速掘进机 | |
| CN111058852A (zh) | 一种高速智能盾构机 | |
| CN112709579A (zh) | 河渠快速成型掘进机 | |
| JPS5862291A (ja) | 坑道掘削方法および坑道掘削機 | |
| JP3667717B2 (ja) | シールド掘進機 | |
| CN111764918B (zh) | 钻凿劈裂一体机 | |
| JP3751357B2 (ja) | 掘削方法およびそのための掘削機 | |
| JP2954565B1 (ja) | パイロット孔掘削装置 | |
| JP2748243B2 (ja) | 岩盤掘進方法および岩盤シールド掘削機 | |
| JPH10259692A (ja) | 地盤の削進装置 | |
| JPH10331593A (ja) | シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッター | |
| JPH0533589A (ja) | トンネル等の掘削工法及びその削孔機 | |
| JPS62284895A (ja) | 横坑掘削機 | |
| JPS5883792A (ja) | さく孔装置 | |
| JPH07301085A (ja) | 穿孔機 | |
| JP2960880B2 (ja) | シールド掘進機 | |
| JPS6332092A (ja) | 地中掘削装置 | |
| JPS5927836B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
| JP2566574Y2 (ja) | 掘削機のカッター機構 | |
| JPS6340097A (ja) | 地中掘削装置におけるトリコンビツト | |
| JP2003074294A (ja) | 横孔掘削機 |