(57)【要約】【課題】降雨や流水によって立坑内に水が溜まる状態になっても、掘削作業が遅滞なく行えるようにする。【解決手段】スキンプレート２の内側に複数の推進ジャッキ３とグリッパ４を備えた本体部１と、  切削用原動機１１を内装したスキンプレート１２の下方に環状軸受１３および隔壁１４を介してカッタヘッド２０を装着し、推進ジャッキ３の作動により本体部１に摺動する掘進部１０と、本体部１の上方外部に上端部が突出するとともに掘進部１０のチャンバー２５内に下端部が垂下し、隔壁１４の中央に固定されたセンターポスト３０と、センターポスト３０内に設けられた無端のバケットコンベヤ４０と、バケットコンベヤ４０におけるコンベヤフレーム４１の内側に沿って垂設され、吸水口４５ａがセンターポスト３０の下端部に位置するサンドポンプ４５とを備えたことを特徴としている。【選択図】      図１
2004308234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキンプレートの内側に複数の推進ジャッキとグリッパを備えた本体部と、
切削用原動機を内装したスキンプレートの下方に環状軸受および隔壁を介してカッタヘッドを装着し、前記推進ジャッキの作動により前記本体部に摺動する掘進部と、
前記本体部の上方外部に上端部が突出するとともに前記掘進部のチャンバー内に下端部が垂下し、前記隔壁の中央に固定された円筒状のセンターポストと、
前記センターポスト内に設けられ、センターポストの延長方向に沿って走行する無端のバケットコンベヤと、
前記バケットコンベヤにおけるコンベヤフレームの内側に沿って垂設され、吸水口が前記センターポストの下端部に位置するサンドポンプとを備えたことを特徴とする立坑掘削機。
【請求項２】
センターポストの下端部外周に掘削礫案内用のスクリュウ翼を設け、前記スクリュウ翼の上端位置に当たり板を設け、前記当たり板に対応するセンターポストの側面に掘削礫取り込み用の開口を設けたことを特徴とする請求項１記載の立坑掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、立坑掘削機に関し、特に、硬岩層や岩石の混在する硬い掘削対象地盤での立坑掘削作業に好適な立坑掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
立坑を形成する際に使用される掘削機は、掘削対象地盤の地質や、地下水の有無、周囲の環境等を考慮して適宜選択されるが、掘削対象地盤が硬岩層や岩石のある硬い地盤では、礫破砕能力の高いカッターヘッドを備えたシールド掘削機が有効であり、シールド掘削機が立坑掘削にも用いられる。
【０００３】
シールド掘削機を用いて立坑掘削を行う一手段として、カッターヘッドで掘削した掘削礫をカッターヘッドに設けた礫取り込み口からシールド筒体のチャンバー内に取り込み、チャンバー内の掘削礫をシールド筒体内の掘削礫搬送装置によって機外に送り出し，更に、掘削礫を礫揚送手段を用いて立坑外に搬出しながら掘進する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記シールド掘削機による立坑掘削は、硬岩層などの硬い地盤を掘削するのに適しているが、硬岩層などに形成された掘削途中の立坑には、降雨や流水によって留水が発生し易く、立坑内の溜水量が掘削礫揚送装置による排水能力を越えた状態になると、掘削途中の立坑からシールド掘削機を引き上げ、立坑の外から立坑の底に排水ポンプを降下し、排水作業が終了した後に掘削作業を開始しなければならなかった。
【０００５】
掘削途中の立坑内における溜水の排水作業を行うには、立坑内からシールド掘削機をウインチで引き上げ、排水後に、シールド掘削機を再降下して設置作業を行うことから、掘削作業の進行が遅滞し、経済的デメリットが大きかった。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、掘削途中の立坑内にあって、降雨や流水によって水が溜まる状態になっても、掘削作業が遅滞することない立坑掘削機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決するために、スキンプレートの内側に複数の推進ジャッキとグリッパを備えた本体部と、切削用原動機を内装したスキンプレートの下方に環状軸受および隔壁を介してカッタヘッドを装着し、前記推進ジャッキの作動により前記本体部に摺動する掘進部と、前記本体部の上方外部に上端部が突出するとともに前記掘進部のチャンバー内に下端部が垂下し、前記隔壁の中央に固定された円筒状のセンターポストと、前記センターポスト内に設けられ、センターポストの延長方向に沿って走行する無端のバケットコンベヤと、前記バケットコンベヤにおけるコンベヤフレームの内側に沿って垂設され、吸水口が前記センターポストの下端部に位置するサンドポンプとを備えたことを特徴としている。本体部を立坑内にグリッパで固定し、該グリッパを介して立坑に反力とりながら推進ジャッキで掘進部を下方移動させ、回転するカッタヘッドで立坑の底面地盤を掘削する。掘削礫は、カッタヘッドの隙間からチャンバー内に取り込み、取り込んだ掘削礫を、バケットコンベヤで揚送しながら機外に排出するとともに、チャンバー内に溜った泥水は、サンドポンプで排水しながら掘進するようにした。
【０００８】
また、センターポストの下端部外周に掘削礫案内用のスクリュウ翼を設け、前記スクリュウ翼の上端位置に当たり板を設け、前記当たり板に対応するセンターポストの側面に掘削礫取り込み用の開口を設けた構成とし、チャンバー内の掘削礫をスクリュウ翼に沿って押し上げ、押し上げられた掘削礫をセンターポストの開口から取り込んで、上昇途中の上向きのバケットへ送出するすることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の立坑掘削機の好ましい実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１乃至図３は、本発明の実施の形態を示すものであり、この立坑掘削機は、スキンプレート１２の内側に複数の推進ジャッキ３とグリッパ４を備えた本体部１と、切削用原動機１１を内装したスキンプレート１２の下方に環状軸受１３および隔壁１４を介してカッタヘッド２０を装着して成る掘進部１０と、掘進部１０の隔壁１４に固定されて機体（本体部１と掘進部１０）の中央に配設されたセンターポストとを備え、本体部１に掘進部１０を摺動可能に設けて略構成されている。
【００１１】
本体部１は、円筒状のスキンプレート２と、センターポスト３０の上端部３０ａが摺動自在に突出する貫通孔５ａを有するカバープレート５とで本体部１の外殻体が構成されている。スキンプレート２の内側の複数箇所には、押圧ジャッキ４ａによりキンプレート２の外側に押し出されて本体部１を立坑に固定するためのグリッパ４と、掘進部１０のブラケット１５に連結した推進ジャッキ３がブラケット３ａを介して装着されている。
【００１２】
また、本体部１のカバープレート５の上面には、支柱６が立設されており、揚送されてくる排出礫を留保する為にセンターポスト上端部３０ａの周りに配置されたホッパ７を支持している。
【００１３】
掘進部１０は、円筒状のスキンプレート１２と、その下方に設けられた環状軸受部１３と、環状軸受部１３に回転自在に取り付けたカッタヘッド２０とで掘進部１０の外殻体が構成されている。そして、掘進部１０は、掘進部１０のスキンプレート１２が本体部１のスキンプレート２の外周面に摺動するように、本体部１にシール用パッキン８により液密に組み付けられている。
【００１４】
また、環状軸受部１３には、カッタヘッド２０を回転駆動する為の減速機１１ａ付き切削用原動機１１を設置したフレーム１６が設けられており、該フレーム１６を介して中央にセンターポスト３０を立設した隔壁１４が設けられている。
【００１５】
切削用原動機１１が駆動すると、切削用原動機１１の原動機歯車１１ｂと歯合する環状歯車１７の回転により、環状軸受部１３の内壁と隔壁１４の周壁１４ａとの間に位置する旋回軸受１８を介してカッターヘッド２０が回転する。
【００１６】
図３に示すように、カッターヘッド２０におけるカッターフレーム部２１の面板２１ａには、センタービット２２、フェースビット２２ａ、ゲージビット２２ｂ等のカッタービットとスクレーパツース２３が設けられている。立坑の底面地盤をカッタービットで切削することにより発生する掘削礫は、スクレーパツース２３によって掻き均されながら、スクレーパツース２３に沿って面板２１ａに開設された取り込み用の隙間２４からカッターフレーム部２１と隔壁１４とで区画形成されたチャンバー２５内に取り込まれる。
【００１７】
センターポスト３０は、機体の中心に配置され、推進部１０における隔壁１４の中央に固定して立設されており、その下端部３０ｂは、掘進部１０のチャンバー２５内に垂下し、その上端部３０ａは、カバープレート５の貫通孔５ａを摺動可能に貫通して本体部１の上方外部に突出している。そして、センターポスト３０の上端には、掘削礫の排出口３１ａと排水管設備の通し口３１ｂを有する頭部カバー３１が、バケットコンベヤ駆動用モータ３５を被覆して装着されている。
【００１８】
チャンバー２５内に位置するセンターポスト３０の下端部３０ｂ外周には、掘削礫案内用のスクリュウ翼３２が設けられている。スクリュウ翼３２の上端位置には、当たり板３３が隔壁１４から垂設されており、当たり板３３に対応するセンターポスト下端部３０ｂの側面には、スクリュウ翼３２に沿って揚送され、当たり板３３に当って送り込まれる掘削礫を取り込む為の開口３４が開設されている。
【００１９】
円筒状のセンターポスト３０内には、その延長方向に沿って走行する無端のバケットコンベヤ４０が設けられている共に、コンベヤフレーム４１の内側には、吸水口４５ａがセンターポスト３０の下端部３０ｂ内に位置するサンドポンプ４５、その揚水管４６、及び排水口設備３１ｂに至る一連の排水装置が設けられている。
【００２０】
バケットコンベヤ４０は、センターポスト３０内において、コンベヤフレーム４１に支持され無終端状に走行するチェーン４２に多数のバケット４３を固着したものであり、センターポスト３０の頭部カバー３１内に設けたバケットコンベヤ駆動用モータ３５でバケットコンベヤ４０を縦方向に駆動させることにより、センターポスト下端部３０ｂの開口３４から送り込まれてくる掘削礫をバケット４３に受け取り、掘削礫をセンターポスト３０内で上方へ搬送し、頭部カバー３１の排出３１ａからホッパ７内に排出する。
【００２１】
サンドポンプ４５は、チャンバー２５に垂下するセンターポスト３０ｂ内にあってコンベヤフレーム４１の内側に固定されており、チャンバー２５内の泥水をセンターポスト３０の下端開口３０ｃから吸い揚げる。吸い揚げられた泥水は、コンベヤフレーム４１の内側に垂設された揚水管４５ａを通り、排水口設備３１ｂに連結された外部排水管（図指省略）によって立坑外部に排水される。
【００２２】
上記の立坑掘削機を掘進するには、本体部１のグリッパ４の押圧ジャッキ４ａを伸長させてグリッパ４を立坑内壁に押圧し、立坑内壁に反力をとって本体部１を立坑内に固定する。
【００２３】
次いで、推進ジャッキ３を駆動して、掘進部１０を下方移動させ、カッターヘッド２０を立坑の底面地盤に当接させ、切削用原動機１１でカッターヘッド２０を回転させることにより底面地盤を掘削するとともに、バケットコンベヤ駆動モータ３５でバケットコンベヤ４０を走行駆動する。
【００２４】
また、掘削作業前の降雨や、流水、掘削作業中の豪雨等によって、立坑内に溜水のある場合や、流水の進入によって水が溜まる虞がある場合は、サンドポンプ４５を作動させ、掘削作業を継続しながらチャンバー２５内の泥水を立坑の外に排水する。
【００２５】
カッターヘッド２０によって掘削され、チャンバー２５内に取り込まれた掘削礫は、カッターヘッドフレーム部２１の回転によりチャンバー２５内で攪拌され、泥水はサンドポンプ４５の吸水口４５ａが臨でいる水位まで排水されると共に、掘削礫は順次取り込まれてくる掘削礫による上昇圧力により掘削礫案内用のスクリュウ翼３２に沿って上昇し、スクリュウ翼３２の上端位置の当たり板３３に当たって、センターポスト下端部３０ｂの開口３４からセンターポスト３０ｂ内に取り込まれる。
【００２６】
センターポスト３０ｂ内に送出される掘削礫は、上向きに上昇するバケット４３に供給され、センターポスト３０内を上方に搬送されて掘削礫排出口３１ａからホッパ７内に排出される。そして、ホッパ７の排出口７ａから放出された掘削礫は、落下排出口７ａの下方に待機するキブル（図指省略）に積み込まれ、立坑の外に搬出される。
【００２７】
推進ジャッキ３のストローク分、掘削すると、掘削作業を一時停止し、クリッパ４を弛緩させて本体部１を下方移動させる。そして、再びグリッパ４を張って本体部１を固定し、掘削を開始する。この操作を繰り返すことにより、立坑の形成を進行させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の立坑掘削機によれば、本体部と推進部とから成る立坑掘削機に、立坑掘削機の内外に貫通する円筒状のセンターポストを立設し、このセンターポスト内に、その延長方向に沿って走行する無端のバケットコンベヤを設けると共に、コンベヤフレームの内側に沿ってサンドポンプを垂設し、サンドポンプで排水しながら掘進できるように構成したので、立坑内の溜水量がバケットコンベヤによる排水能力を越えた状態になっても、掘削作業を遅滞させることがなく進行させることができる。
【００２９】
また、チャンバー内の掘削礫はスクリュウ翼に沿って押し上げられ、押し上げられた掘削礫はセンターポストの開口から取り込まれて、上向きのバケットコンベヤへ送出されるようにしたので、掘削礫はバケットへ効率的に供給され、チャンバー内における掘削礫の過剰な滞留を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の立坑掘削機の実施の形態を示す縦断面図。
【図２】図１のＢ矢視方向を示す横断面図。
【図３】図１のＡ矢視方向を示す底面図。
【符号の説明】
１  本体部、２  スキンプレート，３  推進ジャッキ，４  グリッパ，１０  掘進部，１１  掘削用原動機，１２  スキンプレート，１３  環状軸受部，１４隔壁，２０  カッターヘッド，２５  チャンバー，３０  センターポスト，３０ａ  上端部，３０ｂ  下端部，３２  スクリュウ翼，３３  当たり板，３４  開口，４０  バケットコンベヤ，４１  コンベヤフレーム，４５  サンドポンプ，４５ａ  吸水口
【図１】
2004308234.tif 000003
【図２】
2004308234.tif 000004
【図３】
2004308234.tif 000005