(57)【要約】【課題】  本発明では、横幅の狭いトンネルの内側からであっても、トンネルを横方向に掘り進められる掘削機の提供を目的とする。【解決手段】  前記課題を解決するための手段は、自走可能な架台２と、架台２に対して旋回可能なブーム３と、伸縮可能であってブーム３に対して上下方向に回転可能なアーム４と、アーム４の先端に設けられたカッタヘッド５とを備え、ブーム３を掘削機１の進行方向に対して横方向に向けることで、カッタヘッド５をトンネルの側面に向けられることを特徴とする。【選択図】  図１
2019049135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走可能な架台と、
前記架台に対して旋回可能なブームと、
伸縮可能であって前記ブームに対して上下方向に回転可能なアームと、
前記アームの先端に設けられたカッタヘッドとを備える
ことを特徴とする掘削機。
【請求項２】
前記ブームと前記架台との間には前記架台に対して旋回可能な旋回体が介装されており、
前記ブームが前記旋回体に対して上下方向に回転可能に連結されている
ことを特徴とする請求項１に記載の掘削機。
【請求項３】
前記カッタヘッドが、前記アームに対して首振動作可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の掘削機。
【請求項４】
前記カッタヘッドの駆動源が油圧モータである
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルを掘る掘削機としては、自走可能な掘削機本体と、前記掘削機本体に対して首振自在に取り付けられたブームと、前記ブームの先端に設けたカッタとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０２５６３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、大きなトンネルを構築する場合、並列に複数のトンネルを掘ってから、これらのトンネルを内側から横方向に掘り進めて連通させて、一つの大きなトンネルを構築する工法が考えられる。
【０００５】
しかしながら、従来の掘削機は、地山を進行方向に掘り進めていくものであるから、掘削機を進行方向に向けたままではトンネルの側面にはカッタが届かない。そのため、従来の掘削機では、トンネルを内側から横方向に掘り進めるのは難しい。また、掘削機は進行方向に長く、トンネルは横幅が狭いため、掘削機をトンネル内に侵入させてから、掘削機を進行方向に対して横向きに方向転換させるのも困難である。
【０００６】
そこで、本願発明では、横幅の狭いトンネルの内側からであっても、トンネルを横方向に掘り進められる掘削機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段は、自走可能な架台に対して旋回可能なブームと、伸縮可能であって前記ブームに対して上下方向に回転可能なアームと、前記アームの先端に設けられたカッタヘッドとを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記ブームと前記架台との間には前記架台に対して旋回可能な旋回体が介装されており、前記ブームが前記旋回体に対して上下方向に回転可能に連結されているとしてもよい。この構成によると、旋回体とブームとの間と、ブームとアームとの間の２箇所に上下方向に回転可能なリンクが設けられるため、カッタヘッドの上下方向の可動範囲が広くなる。
【０００９】
また、前記カッタヘッドが、前記アームに対して首振動作可能に設けられるようにされてもよい。この構成によると、掘削機による掘削箇所を微調整できる。
【００１０】
また、前記カッタヘッドの駆動源が油圧モータであるとしてもよい。この構成によると、掘削機を小型化できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の掘削機によれば、ブームを旋回させればカッタヘッドをトンネルの側面に向けられるため、横幅の狭いトンネルの内側からであっても、トンネルを横方向に掘り進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る掘削機の側面図である。
【図２】本実施の形態に係る掘削機の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照しながら本実施の形態について説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は同じ部品を示す。
【００１４】
本実施の形態に係る掘削機１は、自走可能な架台２と、架台２に対して旋回可能なブーム３と、伸縮可能であってブーム３に対して上下方向に回転可能なアーム４と、アーム４の先端に設けられたカッタヘッド５とを備えて構成されている。
【００１５】
以下、本例の掘削機１の各部について詳細に説明する。本例の架台２は、図１に示すように、走行体としてのクローラー２０を備えて自走可能になっている。なお、走行体の構成は、架台２が自走可能になっていれば特に限定されず、例えばタイヤであってもよい。
【００１６】
本例のブーム３は、図１に示すように、架台２に対して旋回可能な旋回体６を介して、架台２に連結されている。具体的には、本例の旋回体６は、架台２の進行方向前側上部に回転盤１１を介して架台２に対して旋回可能に取り付けられた旋回部６１と、旋回部６１の端部に旋回部６１に対して左右に揺動自在に連結された揺動部６２を備えて構成される。また、図示しないが、本例の架台２は、揺動部６２を揺動させる油圧シリンダなどの駆動源を備えている。
【００１７】
さらに、本例のブーム３は、旋回体６の揺動部６２に対して上下方向に回転可能に連結されている。また、図１に示すように、揺動部６２とブーム３の間にはブーム３を上下駆動させるための油圧シリンダ３１が介装されており、この油圧シリンダ３１を伸縮させるとブーム３が上下動するようになっている。
【００１８】
また、上述したように、ブーム３の先端にはブーム３に対して上下方向に回転可能なアーム４が連結されている。そして、図１に示すように、ブーム３とアーム４の間には、アーム４を上下駆動させるための油圧シリンダ４１が介装されており、この油圧シリンダ４１を伸縮させるとアーム４が上下動するようになっている。
【００１９】
また、本例のアーム４は、ブーム３の先端に連結される外筒４ａと、外筒４ａ内を出没自在に出入可能な内筒４ｂとでテレスコピック型の油圧シリンダとされており、伸縮できるようになっている。
【００２０】
本例のカッタヘッド５は、アーム４の内筒４ｂの先端に連結されアーム４に対して上下に揺動可能な連結部５ａと、この連結部５ａに対して左右に揺動可能に連結されるカッタ部５ｂを備える。そして、図１に示すように、内筒４ｂには、保持部材５０を介して、連結部５ａを上下駆動させるための油圧シリンダ５１が設けられており、この油圧シリンダ５１を伸縮させると連結部５ａが上下動するようになっている。また、図示しないが、カッタヘッド５は、カッタ部５ｂを左右に駆動させるためのアクチュエータを備えており、前記アクチュエータを駆動すると、カッタ部５ｂが左右に揺動するようになっている。これにより、本例のカッタヘッド５は、アーム４に対して上下左右に首振動作可能になっている。また、図示はしないが、本例のカッタヘッド５は、カッタ部５ｂを駆動する駆動源として油圧モータを備えている。
【００２１】
さらに、図１，図２に示すように、本例の架台２の進行方向前側下部と、進行方向後側下部には、それぞれ架台２の進行方向に対して左右に１つずつ掘削機１による掘削作業を安定させるアウトリガー１２が設けられている。これらのアウトリガー１２は、架台２に対して旋回可能に取り付けられた基部１２ａと、基部１２ａに対して上下に揺動可能に連結されたブーム部１２ｂと、ブーム部１２ｂの先端にブーム部１２ｂに対して振り出し可能に連結されたアーム部１２ｃと、アーム部１２ｃの先端にアーム部１２ｃに対して揺動自在に連結された押圧板１２ｄを備えて構成される。また、基部１２ａとブーム部１２ｂの間と、ブーム部１２ｂとアーム部１２ｃの間には、それぞれブーム部１２ｂとアーム部１２ｃを駆動させるための油圧シリンダ１３，１４が介装されており、油圧シリンダ１３，１４を伸縮させるとブーム部１２ｂとアーム部１２ｃがそれぞれ駆動する。また、図示しないが、架台２には、基部１２ａを旋回駆動させる駆動源が設けられており、アウトリガー１２を少なくとも９０度旋回できるようになっている。
【００２２】
続いて、本例の掘削機１の作動について説明する。まず、掘削機１をトンネル内に侵入させて、掘削位置まで移動させる。この際、ブーム３、アーム４及びカッタヘッド５は、掘削機１の進行方向を向いているため、掘削機１の横幅が大きくならず、横幅の狭いトンネル内であってもスムーズに移動できる。
【００２３】
次に、架台２の進行方向に対して前後左右の４カ所に設けられたアウトリガー１２のうち、掘削する側のトンネルの壁面に面する２つのアウトリガー１２を図２に破線で示すように、掘削機１の進行方向に対して横向きに回転させる。そして、図１中左側に示すアウトリガー１２のように、各アウトリガー１２の油圧シリンダ１３，１４を伸長させ、ブーム部１２ｂとアーム部１２ｃを駆動させて、押圧板１２ｄで地面を押さえつけるようにする。これにより、掘削機１が安定するため、掘削時の振動などによって、掘削機１が移動や転倒してしまうのを防止できる。
【００２４】
そして、旋回体６の旋回部６１を掘削機１の進行方向に対して横向きに旋回させて、図２に破線で示すように、ブーム３、アーム４及びカッタヘッド５を、掘削する側のトンネルの壁面側へ向ける。前述したように、揺動部６２は旋回部６１に対して左右に揺動自在に、ブーム３は揺動部６２に対して上下方向に回転可能に、アーム４は伸縮可能であってブーム３に対して上下方向に回転可能にそれぞれ設けられている。そのため、旋回体６、ブーム３及びアーム４を駆動して、カッタヘッド５を任意の位置まで移動させれば、任意の箇所をカッタヘッド５により掘削できる。
【００２５】
このように、本例の掘削機１は、自走可能な架台２と、架台２に対して旋回可能なブーム３と、伸縮可能であってブーム３に対して上下方向に回転可能なアーム４と、アーム４の先端に設けられたカッタヘッド５とを備えている。この構成によると、ブーム３が、架台２に対して旋回可能に設けられているため、ブーム３を掘削機１の進行方向に対して横へ向ければ、トンネルの側面にカッタヘッド５を届かせられる。そのため、本例の掘削機１では、並列に掘られたトンネル同士をトンネルの内側からであってもトンネルを横方向に掘り進めて連通させられる。また、本例では、掘削機１を進行方向に対して横向きに方向転換させる必要もないため、横幅の狭いトンネルにも適用できる。
【００２６】
また、本例の掘削機１は、ブーム３と架台２との間に架台２に対して旋回可能な旋回体６が介装されており、ブーム３が旋回体６に対して上下方向に回転可能に連結されている。この構成によると、旋回体６とブーム３との間と、ブーム３とアーム４との間の２箇所に上下方向に回転可能なリンクが設けられるため、リンクが１つの場合に比べて、カッタヘッド５の上下方向の可動範囲が広くなり、トンネルの天井付近から地面付近まで掘削できる。ただし、カッタヘッド５を上下方向に回転可能なリンクは１つであってもよいし、あるいは、３つ以上のリンクが設けられてもよい。
【００２７】
また、本例のカッタヘッド５は、アーム４に対して首振動作可能に設けられている。具体的には、カッタヘッド４は、アーム軸に対して３６０度方向に揺動する。この構成によると、掘削箇所をさらに微調整でき、例えば、トンネル内に設置される落盤防止の支柱などの障害物を避けながら障害物の裏なども掘削できる。
【００２８】
また、本例の掘削機１は、カッタヘッド５の駆動源が油圧モータとされている。油圧モータは電動モータに比べて小さく形成できるため、この構成によると、カッタヘッド５の駆動源を電動モータとする場合に比べて、カッタヘッド５を小型化できる。ただし、カッタヘッド５が大きくなってもよければ、駆動源は電動モータであってもよい。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱なく改造、変形及び変更ができるのは当然である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・掘削機、２・・・架台、３・・・ブーム、４・・・アーム、５・・・カッタヘッド、６・・・旋回体
【図１】
2019049135.tif 000003
【図２】
2019049135.tif 000004