(57)【要約】【課題】比較的小径のマイクロトンネル掘進の需要は近年増大しているが、効率的に掘進できる装置は見当らず、作業能率を向上させることは困難であった。これは、マイクロトンネルは小径であるので、掘進用機材の内部スペースに余裕がなく、礫や玉石を効果的に破砕できる機器を組込むことがむずかしかったことも一因である。【構成】略円錐状をなし、外周縁にディスクビット６が形成され、外周面にボタンビット８が固着されている破砕用回転体４を、円柱状をなした掘進機本体１の前方側の端面２に、ディスクビット６が掘進機本体１の外周より若干外側にはみ出し、かつその回転軸９が掘進機本体１の軸芯１０の斜め前方を向く様に内側に傾斜させて片持式に支持した。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円錐状をなし、外周縁にディスクビット６が形成され、外周面にボタンビット８が固着されている破砕用回転体４を、円柱状をなした掘進機本体１の前方側の端面２に、ディスクビット６が掘進機本体１の外周より若干外側にはみ出し、かつその回転軸９が掘進機本体１の軸芯１０の斜め前方を向く様に内側に傾斜させて片持式に軸支したことを特徴とするマイクロトンネル掘進装置。
【請求項２】
掘進機本体１の前方側の端面２及び前方側の周面にボタンビット８が形成されていることを特徴とする請求項１記載のマイクロトンネル掘進装置。
【請求項３】
掘進機本体１の前方側の端面２に破砕細片取り込み用の透孔１３が形成されていることを特徴とする請求項１記載のマイクロトンネル掘進装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はマイクロトンネル掘進装置、詳しくは礫、玉石層を確実に破砕してマイクロトンネルを効率的に掘進できるマイクロトンネル掘進装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上下水道管、ガス管、通信ケーブル敷設管、電力ケーブル敷設管などとして用いる内径がφ２５０〜φ７００程度のマイクロトンネルと称されている比較的小径のトンネルの掘進は市街地を含め各地において広く実施されている。
【０００３】
マイクロトンネルは、道路用や鉄道用などの大口径のトンネルと異なり、小径であり、しかも掘進予定地が道路や建築物の下などといった様に、既に供用中の施設内や隣接していることが多い為、人力に頼らず、機械力を用いて短期間で効率的に掘進作業を終了させることが必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、道路用や鉄道用などの大口径トンネル掘進用の機材と異なり、このマイクロトンネル掘進用の機材は、従来からあまり開発されておらず、施工者は、既存の土木機材を工夫しながらマイクロトンネル掘進に転用しているのが現状であり、マイクロトンネル掘進が効率的に実施されているとは到底言えない。
【０００５】
これは、マイクロトンネルが、小径であり、掘進機内部に機器設置スペースの余裕がなく、大口径トンネル掘進機の様に効率的に礫や玉石を破砕して掘進する複雑な機構をその中に組み込めないことも一因である。
【０００６】
本発明者は、今後ますます需者が増大するであろうマイクロトンネルの掘進を効率的に実施できる機材を開発すべく鋭意研究を行った結果、比較的簡単な構造ながらディスクビットとボタンビットを併用することにより礫や玉石を容易に破砕できるマイクロトンネル掘進装置を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
略円錐状をなし、外周縁にディスクビット６が形成され、外周面にボタンビット８が固着されている破砕用回転体４を、円柱状をなした掘進機本体１の前方側の端面２に、ディスクビット６が掘進機本体１の外周より若干外側にはみ出し、かつその回転軸９が掘進機本体１の軸芯１０の斜め前方を向く様に内側に傾斜させて片持式に軸支してマイクロトンネル掘進装置を構成することにより、上記課題を解決した。又、掘進機本体１の前方側の端面２及び前方側の周面にボタンビット８を固着すると共に、掘進機本体１の前方側の端面２に破砕細片取り込み用の透孔１３が形成する様にしても良い。
【０００８】
【実施の形態】
図１はこの発明に係るマイクロトンネル掘進機装置の一実施形態の斜視図、図２はその正面図、図３はその先端部分の一部を切欠いて描いた側面図である。
【０００９】
図中、１は円筒状をなした掘進装置本体であり、肉の厚い堅牢な金属素材によって作られている。そして、この掘進装置本体１の前方側の端面２及び前方側の周壁には、多数のボタンビット８が固着されている。このボタンビット８は、礫や玉石を確実に破砕できる様、硬度の高い堅牢な金属をその素材としている。
【００１０】
そして、この端面２には、周縁側から略円弧状の切欠き３が複数個（この実施の形態においては３個）ほぼ等間隔で形成されており、この切欠き３内に破砕用回転体４が、図５に示す様にその回転軸９を掘進機本体１の軸芯１０の前方方向を向く様に、内側に角度θで傾斜して、掘進機本体１の内部に植設された軸受１１によって片持式に軸支されている。なお、角度θは３５°〜４５°程度が好ましい。図中、１２はこの軸受１１を支持している支持部材である。又、この破砕用回転体４は、その外周縁が掘進装置本体１の外周より若干外側にはみ出す様な状態で軸支されている。
【００１１】
破砕用回転体４は、図４に示す様に、略円錐形をなしており、その外周縁には超硬金属チップ５が等間隔で埋め込まれ、ディスクビット６が形成されており、外周面には超硬金属からなるボタンビット８が多数埋め込まれている。
【００１２】
又、掘進装置本体１の端面２の切欠き３、３の間には、略扇形をした透孔１３があけられており、礫や玉石の破砕によって生じた破砕細片を掘進装置本体１内に取り込むことが出来る様になっている。
【００１３】
この実施の形態は上記の通りの構成を有し、マイクロトンネルを掘進すべき場所の端面に当接して油圧機器等を用いて掘進方向に押圧すると共に、回転手段によってその軸芯１０に沿った回転運動を付与すると、先端部に位置した破砕用回転体４は掘進面との摩擦によって自転し、その周縁に設けられたディスクビット６が線接触状態で、周面に設けられたボタンビット８が点接触状態でそれぞれ礫、玉石を押圧破砕する。礫や玉石の破砕によって生じた破砕細片は、掘進装置本体１内に取り込まれ、適宜手段によって逐次、後方から外部へ排出される。なお、掘進装置本体１の前方側の端面２及び周面にも多数のボタンビット８が固着されているので、これらによっても礫や玉石の破砕は行われる。
【００１４】
【発明の効果】
この様に、この発明に係るマイクロトンネル掘進装置においては、掘進装置本体の前端面に、その軸芯斜め前方に向かって傾斜させて略円錐状の破砕用回転体を片持式に軸支しており、この破砕用回転体の外周縁がディスクビットとして線接触状態で破砕作用を行うと共に、その周面に設けられたボタンビットが点接触状態で破砕作用を行うので、ディスクビットとボタンビットの破砕作用が相乗効果を生じ、礫や玉石は確実に破砕され、トンネルの掘進が効率的に実施できる。
【００１５】
又、破砕用回転体は掘進装置本体に片持式に軸支されており、しかも、破砕用回転体は、掘進面との摩擦によって自転するだけで固有の動力によって回転する訳ではないので、構造が簡単であり、故障のおそれもなく、耐久性にも富み、掘進装置の小径化、小型化も容易で、従来作業に苦労していた小径のマイクロトンネルの掘進も簡単に実施できる効果を有し、極めて高い実用的価値を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るマイクロトンネル掘進装置の一実施形態の斜視図。
【図２】同じくその正面図。
【図３】同じく、その先端部分の一部を切欠いて描いたその側面図。
【図４】本発明の構成部材の一つである破砕用回転体４の斜視図。
【図５】本発明の構成部材の一つである破砕用回転体４の取付け角度を説明する為、各部材の位置関係を模式的に描いた説明図。
【符号の説明】
１    本体
２    端面
３    切欠き
４    破砕用回転体
５    超硬金属チップ
６    ディスクビット
８    ボタンビット
９    回転軸
１０    軸芯
１１    軸受
１２    支持部材
１３    透孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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