(57)【要約】【課題】  地中に存在する障害物を破砕したときに大きな塊の断片が破砕物として生じた場合でもこれを効率良く搬送することのできる掘進機を提供する。【解決手段】  本発明の掘進機は、掘進方向先端にカッタービット２８が設けられて回転されるカッターヘッド部２５を有するシールド筒体１０に、カッターヘッド部２５の内部に採り込まれた破砕物を排出するためのリボンスクリューコンベア１７が設けられる共に、このリボンスクリューコンベア１７をカッターヘッド部２５に対して前進・後退させるスクリューコンベア駆動機構３８が設けられ、リボンスクリューコンベア１７の破砕物搬送用有効開口１７ａの開口径Φがリボンスクリューコンベア１７のケーシング２２の内径と略同一である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進方向先端にカッタービットが設けられて回転されるカッターヘッド部を有するシールド筒体に、前記カッターヘッド部内部に採り込まれた破砕物を排出するためのリボンスクリューコンベアが設けられる共に、該リボンスクリューコンベアを前記シールド筒体に対して前進・後退させるスクリューコンベア駆動機構が設けられ、前記リボンスクリューコンベアの破砕物搬送用有効開口の開口径が前記リボンスクリューコンベアのケーシングの内径と略同一であることを特徴とする掘進機。
【請求項２】
前記リボンスクリューコンベアの前進時に前記破砕物を採りこみ後退時に回転させて前記破砕物を搬送することを特徴する請求項１に記載の掘進機。
【請求項３】
前記リボンスクリューコンベアの排出方向の後端側にスクリューコンベアゲートが設けられ、該スクリューコンベアゲートがダブルゲートから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘進機。
【請求項４】
前記カッターヘッド部に掘進方向前方に存在する障害物を破砕するためのウォータージェット噴射ノズルが前記カッターヘッド部の回転軸に対して偏心して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の掘進機。
【請求項５】
前記カッターヘッド部を掘進方向に対して前進・後退させる駆動機構を有することを特徴とする請求項４に記載の掘進機。
【請求項６】
前記カッターヘッド部を掘進位置から後退させた状態で前記カッターヘッド部を回転させながら、前記ウォータージェット噴射ノズルからウォータージェットを噴射させることを特徴とする請求項５に記載の掘進機。
【請求項７】
前記ウォータージェットが高圧水、アブレシブスラリー、セメント等を切換噴射されるものであることを特徴とする請求項４または６に記載の掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削物、破砕物を効率良く搬送することのできる掘進機に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘進機には、シールド筒体の掘進方向先端部にカッタービットを有するカッターヘッド部を設け、カッターヘッド部を回転させながら、掘進を行う構成のものが知られている（特許文献１等）。
【特許文献１】特開平５-３４０１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、地中には、掘進の様々な障害物例えば老朽化した管路、構造物等の障害物が存在することがあるが、地中を掘進中に、これらの管路や構造物等の障害物に遭遇した場合、これらの障害物を破砕してこの破砕物を効率良くコンベアを用いて排出して掘進作業を行っている。
【０００４】
このような障害物を破砕しながら掘進作業を行う場合、その破砕物として大きな塊の断片が生じることがあり、このような大きな断片が生じると、コンベアに引っかかりが生じて、破砕物の搬送から掘進機の進行に支障をきたすことがある。
【０００５】
特に、地中に障害物として図１に示すようなＨ形鋼板１が掘進方向前方に存在する場合、シールド筒体２の先端部に設けられているカッターヘッド部３のカッタービット４が回転中にＨ形鋼板１に喰い込んで、カッターヘッド部３が回転を停止し、回転掘削、ウォータージェットによる音響前方探査等が不可能となり、掘進作業に支障を生じるため、ウォータージェットにより障害物を破砕するようにしているが、このような大きな塊の断片はウオータージェットによりＨ形鋼板１を切断したときに生じる。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、地中に存在する障害物を破砕したときに大きな塊の断片が破砕物として生じた場合でもこれを効率良く搬送することのできる掘進機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の掘進機は、掘進方向先端にカッタービットが設けられて回転されるカッターヘッド部を有するシールド筒体に、前記カッターヘッド部内部に採り込まれた破砕物を排出するためのリボンスクリューコンベアが設けられる共に、該リボンスクリューコンベアを前記シールド筒体に対して前進・後退させるスクリューコンベア駆動機構が設けられ、前記リボンスクリューコンベアの破砕物搬送用有効開口の開口径が前記リボンスクリューコンベアのケーシングの内径と略同一であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の掘進機は、前記リボンスクリューコンベアの前進時に前記破砕物を採りこみ後退時に回転させて前記破砕物を搬送することを特徴する。
請求項３に記載の掘進機は、前記リボンスクリューコンベアの排出方向の後端側にスクリューコンベアゲートが設けられ、該スクリューコンベアゲートがダブルゲートから構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の掘進機は、前記カッターヘッド部に掘進方向前方に存在する障害物を破砕するためのウォータージェット噴射ノズルが前記カッターヘッド部の回転軸に対して偏心して設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の掘進機は、前記カッターヘッド部を掘進方向に対して前進・後退させる駆動機構を有することを特徴とする。
請求項６に記載の掘進機は、前記カッターヘッド部を掘進位置から後退させた状態で前記カッターヘッド部を回転させながら、前記ウォータージェット噴射ノズルからウォータージェットを噴射させることにより前記障害物を破砕することを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の掘進機は、前記ウォータージェットが高圧水、アブレシブスラリー、セメント等を切換噴射されるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜請求項７に記載の発明によれば、掘削を効率よく行い、必要時軟弱地盤の改良を行いつつ地中に存在する障害物を破砕したときに大きな塊の断片が破砕物として生じた場合これを効率良く搬送することができる。
【００１３】
特に、請求項４〜請求項７に記載の発明によれば、地中に障害物として存在する例えばＨ形鋼板をウォータージェットにより破砕して生じた断片を特段の支障なく効率良く搬送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明に係る実施例を図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１５】
図２において、１０はシールド筒体、１１はヒューム管である。そのシールド筒体１０は前胴１２、中胴１３、後胴１４からなっている。中胴１３は後胴１４に摺動可能に連結され、前胴１２は中胴１３に摺動可能に連結されている。
【００１６】
その前胴１２と中胴１３とは第１駆動機構としての方向修正ジャッキ１５により連結され、この方向修正ジャッキ１５は上下左右方向に配設されている。その中胴１３と後胴１４とは第２駆動機構としての方向修正ジャッキ１６により連結され、この方向修正ジャッキ１６は上下方向に一対配設されている。なお、その図１において、１１ａ、１１ｂはリング状シール部材である。
【００１７】
そのシールド筒体１０内にはリボンスクリューコンベア１７が設けられている。このリボンスクリューコンベア１７はスクリューモータ１８によって回転駆動される。そのリボンスクリューコンベア１７の搬送方向後端側にはリボンスクリューコンベアゲート１９が設けられている。このリボンスクリューコンベアゲート１９は排土バルブ２０に接続されている。その排土バルブ２０の排出口は排泥タンク２１に臨まされている。２０ａはその排土バルブの開閉弁である。
【００１８】
そのリボンスクリューコンベア１７はケーシング２２内に設けられている。そのケーシング２２は支持リンク２３に支持されている。この支持リンク２３は支持軸２３ａを支点にして揺動可能である。
【００１９】
前胴１２にはその先端部分に支持軸受け２４が設けられている。支持軸受け２４にはカッターヘッド部２５が回転可能に支承されている。その図２において、２６はそのカッターヘッド部２５の回転軸である。そのカッターヘッド部２５は図３に示す駆動モータ２７によって回転駆動される。そのカッターヘッド部２６の先端部には図４に示すように適宜箇所にカッタービット２８、先行ビット２９、ゲージビット３０が取り付けられている。
【００２０】
カッターヘッド部２５は破砕物取り入れ口２５ａを有する。カッターヘッド部２５により破砕された破砕物は破砕物取り入れ口２５ａを介してカッターヘッド部２５の内部空間３１に取り入れられる。なお、その図２、図３において、２５ｂは土圧計、２５ｃはリボンスクリューコンベア１７の先端部を支持する支持筒である。
【００２１】
そのカッターヘッド部２５には高圧水で掘削したり、セメントミルク等で地盤改良し、さらに掘進方向前方に存在する障害物を破砕することを切換的に行い得る多機能型のウォータージェット噴射ノズル３２が設けられている。そのウォータージェット噴射ノズル３２は図５に示すようにジャッキ３３、３４に支持されている。このウォータージェット噴射ノズル３２はカッターヘッド部２５の回転軸２６に対して偏心して設けられている。
【００２２】
そのウォータージェット噴射ノズル３２は図６に拡大して示すようにその噴射ノズル位置を半径方向外方と半径方向内方との間で変更可能とされている。そのジャッキ３３、３４はその噴射ノズル位置を半径方向外方と半径方向内方との間で変更する噴射ノズル位置変更機構として機能する。
【００２３】
ジャッキ３３は半径方向内周側でウォータージェット噴射ノズル３２の噴射ノズル位置を変更するのに用いられる。ジャッキ３４は半径方向外周側でウォータージェット噴射ノズル３２の噴射ノズル位置を変更するのに用いられる。
【００２４】
そのジャッキ３４は図６に示すようにウォータージェット噴射ノズル３２をカッターヘッド部２５の外形２５ｄよりも外側に進出させる構成とされている。そのジャッキ３４はその後端が揺動軸３５に支持されて、後方に傾動可能とされている。これにより、ウォータージェット噴射ノズル３２のメンテナンスの容易化が図られている。
【００２５】
そのウォータージェット噴射ノズル３２には、回転軸２６の内部に形成された配管３６を介して掘削のための超高圧水が供給されると共に、ホース３７を介して掘削中の軟弱地盤を強化するための地盤改良材としてのセメントミルク等や障害物の切断・破砕のためのアブレシブスラリーが供給される。この人造ガーネット粒材などのアブレシブスラリーの供給により切断性の向上が図られている。そのウォータージェット噴射ノズル３２から噴射されるウォータージェットにより掘進方向前方に存在するＨ形鋼板１（図１参照）等の障害物が所定の大きさに切断可能とされている。
【００２６】
すなわち、ジャッキ３３、３４によりウォータージェット噴射ノズル３２を半径方向に移動させながらウォータージェットを噴射させると、障害物が半径方向に切断される。ウォータージェット噴射ノズル３２の半径方向の位置を一定に維持してカッターヘッド部２５を回転させながらウォータージェットを噴射させると、障害物が円周方向に切断される。また、ウォータージェット噴射ノズル３２をカッターヘッド部２５の外形２５ｄよりも外側に進出させてカッターヘッド部２５を回転させながらウォータージェットを噴射させると、カッターヘッド部２５の外径よりも大きな穴径を形成しつつ掘進作業を行うことができる。
【００２７】
リボンスクリューコンベア１７は、スクリューコンベア駆動機構としての摺動ジャッキ３８によりシールド筒体１０に対して前進・後退される。そのリボンスクリューコンベア１７は、図７示すように、その破砕物搬送用有効開口１７ａの開口径Φがリボンスクリューコンベア１７のケーシング２２の径と略同一である。これにより、図７、図８に示すように、障害物の断片（Ｈ形鋼板１の切断片）３９が大きな塊のものであっても支障なく効率良く搬送できるものとされている。そのリボンスクリューコンベア１７はその前進時に破砕物を採り込み、後退時に回転されて破砕物を排土タンク２１に向けて搬送するものである。
【００２８】
この掘進機による場合、地中に存在する例えばＨ形鋼板１にカッターヘッド部２５が遭遇したり一部が喰い込んだ場合、第1駆動機構としてのジャッキ１５を駆動することにより前胴１２を中胴１３に対して後退させるか、第2駆動機構としてのジャッキ１６を駆動することにより中胴１３を後胴１４に対して後退させるか、これらのジャッキ１５，１６を同時に駆動するかすることにより、Ｈ形鋼板１に対するカッタービット２８の喰い込みを解消し易い姿勢にカッターヘッド部２５を誘導してＨ形鋼板１からカッターヘッド部２５を引き抜くことができる。
【００２９】
このカッターヘッド部２５をＨ形鋼板１に対して後退させた状態でジャッキ３３、３４を駆動してウォータージェット噴射ノズル３２を半径方向に移動させながらウォータージェット噴射ノズル３２からウォータージェットをＨ形鋼板１に向けて噴射することによりＨ形鋼板１を半径方向に切断する。
【００３０】
ついで、カッターヘッド部２５を回転させながら、ウォータージェット噴射ノズル３２からウォータージェットをＨ形鋼板１に向けて噴射することによりＨ形鋼板１を円周方向に切断して、これを切断破砕して搬送に支障のない断片３９とすることができる。
【００３１】
従って、地中に存在するＨ形鋼板１にカッターヘッド部２５が遭遇したり一部が喰い込んだ場合でも迅速に効率良くＨ形鋼１を破砕し、掘進作業を続行することができる。
以上、発明の実施の形態について説明したが、スクリューコンベアゲート１９には図９に示すダブルゲートを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】Ｈ形鋼板を切断する際の不具合を説明するための概要図である。
【図２】本発明に係る掘進機のカッターヘッド部の前進・後退させる駆動機構を説明するための縦断面図である。
【図３】本発明に係る掘進機のカッターヘッド部を回転させる駆動モータ示す縦断面図である。
【図４】図３のカッターヘッド部を矢印方向Ｘから目視した図である。
【図５】図３のカッターヘッド部を矢印方向Ｙから目視した図である。
【図６】図２に示すウォータージェット噴射ノズルの噴射ノズル位置変更機構を説明するための部分拡大図である。
【図７】図２に示すリボンスクリューコンベアの作用を説明するための長手方向断面断面図である。
【図８】図７のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。
【図９】図２に示すスクリューコンベアゲートの他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…シールド筒体
１７…リボンスクリューコンベア
２２…ケーシング
２５…カッターヘッド部
２８…カッタービット
３２…ウォータージェット噴射ノズル
３８…摺動ジャッキ（スクリューコンベア駆動機構）
１７ａ…破砕物搬送用有効開口
Φ…開口径
【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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【図６】
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【図７】
2005213751.tif 000009
【図８】
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【図９】
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