(57)【要約】【課題】軟岩用掘削機において、カッタドラムのストロークと、カッタドラムが地山に向けられる角度広範囲とを両立して確保する。【解決手段】地山を掘削するカッタドラム４と、掘削機本体１に対してカッタドラム４を移動するブーム機構３とを備える軟岩用掘削機において、ブーム機構３は掘削機本体１上にて垂直軸回りに旋回するターンテーブル８と、ターンテーブル８上にて上下回動アーム支持軸３１を介して水平軸回りに回動する上下回動アーム３２と、上下回動アーム３２の上にてガイドレール４１を介して前後方向にスライドするスライドアーム４２と、スライドアーム４２の先端にて上下回動ブーム支持軸５１を介して水平軸回りに回動する上下回動ブーム５２と、上下回動ブーム５２の先端にてナックルブーム支持軸６１を介して上下回動ブーム支持軸５１に直交する軸回りに回動するナックルブーム６２とを備え、このナックルブーム６２の先端にカッタドラム４を設けるものとした。【選択図】　　図１
2004100275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する掘削機本体と、地山を掘削するカッタドラムと、この掘削機本体に対してカッタドラムを移動するブーム機構とを備える軟岩用掘削機において、
前記ブーム機構は前記掘削機本体上にて垂直軸回りに旋回するターンテーブルと、このターンテーブル上にて上下回動アーム支持軸を介して水平軸回りに回動する上下回動アームと、この上下回動アームの上にてガイドレールを介して前後方向にスライドするスライドアームと、このスライドアームの先端にて上下回動ブーム支持軸を介して水平軸回りに回動する上下回動ブームと、この上下回動ブームの先端にてナックルブーム支持軸を介して上下回動ブーム支持軸に直交する軸回りに回動するナックルブームとを備え、このナックルブームの先端に前記カッタドラムを設けたことを特徴とする軟岩用掘削機。
【請求項２】
前記ガイドレールを前記上下回動アームの上に渡して設けたことを特徴とする請求項１に記載の軟岩用掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル等の掘削に使用する軟岩用掘削機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の軟岩用掘削機として、例えば図４に示すようなものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
この軟岩用掘削機は、クローラ２を介して走行する掘削機本体１と、地山を掘削するカッタドラム４と、掘削機本体１に対してカッタドラム４を移動するブーム機構３とを備える。
【０００４】
ブーム機構３は、掘削機本体１上にて垂直軸回りに旋回するターンテーブル８と、ターンテーブル８上にて水平軸回りに回動する外筒１２と、この外筒１２に対してスライドするとともに回動する内筒１３とを備え、この内筒１３の先端にてカッタドラム４を回動可能に連結している。ブーム機構３が回転するカッタドラム４を地山に押し当てることで掘削作業が行われる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−１４７７９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の軟岩用掘削機にあっては、外筒１２に挿入された内筒１３がスライドする構造のため、内筒１３の移動ストロークを十分に確保できず、例えばトンネルの上半ミニベンチ部を掘り進むことが制限されるという問題点があった。
【０００７】
また、ブーム機構３の前後長を大きくすると、ターンテーブル８を大きく旋回させることができず、カッタドラム４が地山に向けられる角度広範囲が制限され、例えば支保工枠裏部を掘削することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、軟岩用掘削機において、カッタドラムのストロークと、カッタドラムが地山に向けられる角度広範囲とを両立して確保することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、走行する掘削機本体と、地山を掘削するカッタドラムと、掘削機本体に対してカッタドラムを移動するブーム機構とを備える軟岩用掘削機に適用する。
【００１０】
そして、ブーム機構は掘削機本体上にて垂直軸回りに旋回するターンテーブルと、このターンテーブル上にて上下回動アーム支持軸を介して水平軸回りに回動する上下回動アームと、この上下回動アームの上にてガイドレールを介して前後方向にスライドするスライドアームと、このスライドアームの先端にて上下回動ブーム支持軸を介して水平軸回りに回動する上下回動ブームと、この上下回動ブームの先端にてナックルブーム支持軸を介して上下回動ブーム支持軸に直交する軸回りに回動するナックルブームとを備え、このナックルブームの先端にカッタドラムを設けるものとした。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、ガイドレールは上下回動アームの上に渡されるように設けられるものとした。
【００１２】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、軟岩用掘削機がスライドアームを介してカッタドラムのストロークを確保することと、上下移動ブーム及びナックルブームを介してカッタドラムが地山に向けられる角度広範囲を確保することを両立できる。
【００１３】
スライドアームが大きくスライドした状態では、ターンテーブルを大きく旋回させることができないが、ナックルブームを回動させることにより、カッタドラムがスライドアームに対して２軸回りに曲折し、例えば支保工枠裏部を掘削することができる。
【００１４】
第２の発明において、スライドアームをスライド可能に支持するガイドレールを上下回動アームの上に渡して設ける構造のため、スライドアームの前後方向に移動するストロークを十分に確保でき、例えばトンネルの上半ミニベンチ部を掘り進むことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図３に示すように、軟岩用掘削機は、左右のクローラ２を介して走行する掘削機本体１と、この掘削機本体１の前部にはブーム機構３に支持されたカッタドラム４を備え、回転するカッタドラム４を地山に押し当てることで掘削作業が行われる。掘削機本体１の前部には掘削機本体１を安定させるフロントリガー５を備える。
【００１７】
掘削機本体１上には垂直軸回りに旋回するターンテーブル８が設けられる。このターンテーブル８は図示しない油圧モータ等によって旋回される。
【００１８】
ターンテーブル８上には上下回動アーム支持軸３１を介して水平軸回りに回動する上下回動アーム３２が設けられる。この上下回動アーム支持軸３１はターンテーブル８上にの旋回中心軸の近傍に配置される。上下回動アーム３２は左右の油圧ジャッキシリンダ３３によって回動される。
【００１９】
上下回動アーム３２の上にはガイドレール４１を介して前後方向にスライドするスライドアーム４２が設けられる。ガイドレール４１は上下回動アーム３２の上に渡されるように設けられる。このスライドアーム４２は左右の油圧ジャッキシリンダ４３によってスライドされる。ガイドレール４１は上下回動アーム３２の上に渡されるように設けられ、ガイドレール４１の前後端部はターンテーブル８の上方を超えて突出して設けられる。すなわち、操作室４０より高い位置で掘削機本体１の上に渡されるように配置され、スライドアーム４２が移動するストロークを確保している。
【００２０】
スライドアーム４２の先端には上下回動ブーム支持軸５１を介して水平軸回りに回動する上下回動ブーム５２が設けられる。この上下回動ブーム５２は１本の油圧ジャッキシリンダ５３によってスライドアーム４２に対して２軸回りに回動される。
【００２１】
上下回動ブーム５２の先端にはナックルブーム支持軸６１を介して上下回動ブーム支持軸５１に直交する軸回りに回動するナックルブーム６２が設けられる。このナックルブーム６２は左右の油圧ジャッキシリンダ６３によって回動される。
【００２２】
ナックルブーム６２の先端にはカッタドラム４が設けられる。カッタドラム４はナックルブーム６２に取り付けられた油圧モータによって回転駆動される。
【００２３】
以上のように構成されて、次に軟岩用掘削機の動作について説明する。
【００２４】
トンネルの地山を掘削する場合、図１に破線で示すように、上下回動アーム３２をスライドアーム４２と共に上下方向に傾斜させ、上下回動ブーム５２をこれと反対方向に傾斜させることにより、カッタドラム４の回転軸をトンネル軸線と略平行に支持する。この状態でカッタドラム４を回転駆動し、スライドアーム４２を前進方向に駆動してカッタドラム４を地山に押し当てれば、カッタドラム４が地山をトンネル軸線方向に掘り進むことができる。
【００２５】
スライドアーム４２をスライド可能に支持するガイドレール４１を上下回動アーム３２の上に渡されるように設ける構造のため、スライドアーム４２の前後方向に移動するストロークを前記従来装置に比べて大きく確保できる。
【００２６】
スライドアーム４２が前方にスライドした状態で、カッタドラム４は掘削機本体１より大きく離れるため、掘削に伴う反力がブーム機構３に及ぼすモーメント荷重のアーム長もそれだけ増加するが、軟岩を掘削する場合は掘削反力が小さいので、ブーム機構３に過大な負荷がかかることを抑えられる。
【００２７】
また、スライドアーム４２が前方にスライドした状態で、ターンテーブル８を大きく旋回させることができないが、図２に破線で示すように、ナックルブーム６２を回動させることにより、カッタドラム４がスライドアーム４２に対して２軸回りに曲折し、カッタドラム４が地山をトンネル軸線方向と直交方向に掘り進むことができる。
【００２８】
このように、軟岩用掘削機がスライドアーム４２を介してカッタドラム４のストロークを確保して例えばトンネルの上半ミニベンチ部を掘り進むことと、上下移動ブーム５２及びナックルブーム６２を介してカッタドラム４の向きの角度広範囲を確保して例えば支保工枠裏部を掘削することを両立できる。
【００２９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す軟岩用掘削機の側面図。
【図２】同じく軟岩用掘削機の平面図。
【図３】同じく軟岩用掘削機の正面図。
【図４】従来例を示す軟岩用掘削機の側面図。
【符号の説明】
１　掘削機本体
３　ブーム機構
４　カッタドラム
８　ターンテーブル
３１　上下回動アーム支持軸
３２　上下回動アーム
４１　ガイドレール
４２　スライドアーム
５１　上下回動ブーム支持軸
５２　上下回動ブーム
６１　ナックルブーム支持軸
６２　ナックルブーム
【図１】
2004100275.tif 000003
【図２】
2004100275.tif 000004
【図３】
2004100275.tif 000005
【図４】
2004100275.tif 000006