JPS6263798A - 立坑掘削機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、特に大口径にして高深度の立坑を掘削する
のに好適する掘削機に関する。

（従来技術） 従来の立坑掘削機において、掘削されたズリを吸い上げ
る設備としては、サクションポンプや、エアリフトポン
プによる流体輸送方式が採用されている。

サクションポンプによってズリを吸い−Ｌげる方式では
、ポンプの吸い込み揚程がせいぜい６ｍ程度のものであ
り、坑内に供給される循環水レベルとの水頭圧を略６ｍ
以内にする必要がある。

一方、エアリフトポンプによる方式では、エアリフトポ
ンプの作動上から浸水比を略Ｏ４５〜０．６以上を必要
とする。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、大口径の立坑を掘削する大型掘削機においては
、掘削機自体の高さも高くなり、循環水レベルを低くし
てサクションポンプによってズリを吸い上げる方式を採
用する場合、略６ｍの水頭圧以内でサクションポンプを
装備するのに、機体内部に装備するとなると機体の内部
構造を複雑にする。

またサクションポンプを機体外部（機体上部）に装備す
るとすれば、サクションポンプより略６ｍ下方の機体部
分を水没させて循環水レベルを高くしなければならず、
機体各部を水密構造とする必要がある。

更に、エアリフトポンプによってズリを吸い上げる方式
では、エアリフトポンプ作動上からの浸水比が略０．５
〜０．６以上必要であるため、サクションポンプによる
ズリ吸い上げ方式よりも坑内の循環水レベルが上方にあ
って、機体部分はより多くの範囲が水没するようになる
のが通常である。

このように、従来のズリ揚げ方式を採用すると、機体構
造を複雑にするとか、或いは機体を水密構造とする必要
がある。

この発明は上記の点に鑑みなされたものであって、サク
ションポンプと高圧ジェットポンプとを併設して両ポン
プの協動作用によってズリ揚げを行うようにし、坑内の
循環水レベルを極力少なくして機体の水没範囲を少なく
すると共に、機体の面素化を図った立坑掘削機を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、この発明の要旨とするとこ
ろは、掘削機に組合せるズリ揚げポンプがサクションポ
ンプと高圧ジェットポンプとよりなり、両ポンプ主体部
を掘削機上部に配装し、サクションポンプに連通させた
ズリ揚げ管下端をカッターヘッド部に開口させると共に
、このズリ揚げ管下端部にジェットノズルを設け、該ジ
ェットノズルを高圧ジェットポンプに連通させたことを
特徴とする立坑掘削機にある。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図面はこの発明の実施例を示す要部の断面図である。

図において、１は中空管状をなす外側ケーシングで、こ
の外側ケーシング１には内側ケーシング２が嵌合され、
外側ケーシング１に対して内側ケーシング２は、スラス
ト方向には外側ケーシング１内を摺動し、回転方向には
外側ケーシングｌにより固定されるようにしている。

３は両内外ケーシング１，２の上部に配装した機械室で
、該機械室３と外側ケーシング１とはスラストジヤツキ
４によって連結され、また機械室３下面に内側ケーシン
グ２の上端が固着される。

５は外側ケーシング１周りに外方に向けて配装され、ジ
ヤツキ５ａに連結した複数個のグリッパ−で、グリッパ
−５を坑壁に押え付けて機体を保持し、掘削のスラスト
及びトルクの反力を坑壁に伝達させる。

６は内側ケーシング２内を貫通して設けた中空駆動軸で
、この駆動軸６の下端にカッターヘッド７が接続され、
このカッタ−ヘッド７底面には掘削地盤と接触するカッ
ター８が取付けてあり、また駆動軸６の上端部は機械室
３内に延び、機械室３内に配装した電動機等の駆動源９
とギヤ１０及びピニオン１１を介して回転可能に連結さ
れている。

１２はサクションポンプで、このポンプのポンプ機構と
駆動源とよりなる主体部１２ａは機械室３１部に配装さ
れ、このポンプ主体部１２ａに対して駆動軸６内を貫通
して設けたズリ揚げ７１３の上端がスイベルジョイン１
−１４を介して接続され、このズリ揚げ管１３の下端は
前記カッタ・−＝、ソド７底面に適当数設けたズリ吸い
込み口１５（本図例では２個）に連通されている。

Ｉ６はサクションポンプ主体部１２ａと、別途設けられ
たズリ処理設備（図示せず）とを接続するズリ排出管で
、この排水管１６の長さはザク・リョンボンブ１２の吐
出揚程によって決定される５、１７は高圧ジェットポン
プで、このポンプの二１ζンブ機構と駆動源とよりなる
主体部１７ａもサクションポンプ主体部１２と共に、機
械室３上部に配装され、このポンプ主体部１７ａに対し
て、駆動軸６内においてズリ揚げ管１３の側面に添設し
た配管１８の上端がスイベルジョイン目９を介して接続
され、この配管１８の下端は前記カンタヘッド７のズリ
吸い込み口１５とズリ揚げ管１３下端とを連通させた通
路２０に設けられたジェットノズル２１に連通されてい
る。

２２は高圧ジエソトボンブ主体部１７ａと、別途設けた
循環水貯蔵設備（図示せず）とを接続する給水管である
。

（作　　用） 上記構成において、次に作用を説明する。

立坑を掘削する作業は、機体周りの複数個のグリッパ−
５をジヤツキ５ａの作動の下に坑壁に押え付けて機体を
保持した後、機械室３内における駆動源９の起動で駆動
軸６を回転させつつ、スラストジヤツキ４の縮小動で機
械室３側を引き付けるように下降させると、駆動軸６下
端に接続されているカッターへ・ノド７に対して駆動軸
６からの回転トルクとスラスト力が伝達されて該カッタ
−ヘッド７底面に取付けた力・ツタ−８によって地盤が
掘削される。

ここで、地盤掘削による回転トルク反力、即ち、Ｍ動源
９、ギヤ１０及びピニオン１１によって発生するトルク
反力は、内外ケーシング１，２を伝わってグリッパ５に
より坑壁に、またスラストの反力、即ち、スラストジヤ
ツキ４によって発生するスラスト反力も同じ（内外ケー
シング１．２を伝わってクリッパ４により坑壁に伝えら
れる。

このようにして機体は坑壁内に自立した状態で掘削が行
われるもので、カッタヘッド７によって掘削が行われて
いる間、坑内には循環水が供給され、この循環水にカッ
タヘッド７部は浸かった状態に置かれて掘削されたズリ
はサクションポンプ１２と高圧ジェットポンプ１７の両
方の協動作用によってズリ揚げ管１３を介して吸い一１
ニげられる。

ここで高圧ジェットポンプ１７の作動では、配管１８を
介してカッターヘッド７内の通路２０に設けたジェット
ノズル２１より高圧水が吐出されると、この吐出水エネ
ルギーによってズリ揚げ管１３内の水は上方に押し−Ｌ
げられると共に、カッタ−ヘッド７底面のズリ吸い込み
口１５から循環水と一緒にズリが吸い上げられるのであ
る。

従って、カッターヘッド７部が浸かる循環水レベルと機
体上部に配装するズリ揚げ用のポンプ主体部１２ａ、１
７ａとのヘッド差、即ち、揚程１１は高圧ジェットポン
プ１７による揚程にサクションポンプ１２の吸い込み揚
程が加わることになり、結果、揚程１１の設定条件が緩
和されて循環水レベルはズリ揚げに必要な最少比レベル
でよいものである。

（効　　果） 上記するように、この発明ではズリ吸い揚げ輸送手段の
改善によって従来のサクションポンプによるズリ揚げ方
式、或いはエアリフトポンプによるズリ揚げ方式に比べ
て次のような効果を奏する。

（１）　　ズリ揚げ用のポンプ主体部を機体外部（機体
上面）に設けることが可能となり、機体構造が面素化さ
れる。

（２）坑内に供給される循環水レベルを低く設定し、循
環水量を少なく出来るから大口径にして高深度の立坑掘
削に最適する。

（３）循環水レベルを低（設定出来るため、機体の回転
摺動部のシールには、低圧シールを用いることが出来る
。

（４）循環水に浸かる部分が略カッターヘッド部分に限
定されるから、機体各部の機構パーツを水密構造とする
必要がない。

（５）運転時の機体各部の状況を直接目視して把握する
ことが可能となる。

（６）大部分の機体各部の機構メンテナンスは循環水を
抜き取ることなく可能であり、もし抜き取るとしてもそ
の量は少なく作業性が良い。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例の断面図である。 １・・・外側ケーシング、２・・・内側ゲージング、３
・・・機械室、４・・・スラストジヤツキ、５・・・グ
リッパ−１６・・・駆動軸、７・・・カッターヘッド、
８・・・カッター、９・・・駆動源、１０・・・ギヤ、
１１・・・ビニオン、１２・・・サクションポンプ、１
３・・・ズリ揚げ管、１４・・・スイベルジヨイント、
１５・・・ズリ吸い込み口、１６・・・ズリ排出管、１
７・・・高圧ジェットポンプ、１８・・・配管、１９・
・・スイベルジヨイント、２０・・・通路、２１・・・
ジェットノズル、２２・・・給水管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 掘削機に組合せるズリ揚げポンプがサクションポンプと
   高圧ジェットポンプとよりなり、両ポンプ主体部を掘削
   機上部に配装し、サクションポンプに連通させたズリ揚
   げ管下端をカッターヘッド部に開口させると共に、この
   ズリ揚げ管下端部にジェットノズルを設け、該ジェット
   ノズルを高圧ジェットポンプに連通させたことを特徴と
   する立坑掘削機。