JPH0442392Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば超壁厚大深度の地中連続壁を
構築する際に用いられて好適な地中掘削機用ドラ
ムカツタに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図において全体として符号１で示すものは
地中掘削機である。この地中掘削機（以下、“掘
削機”と略す）１は、下部に地盤掘削用のドラム
カツタ２を備え、該ドラムカツタ２を下方に向け
た状態で懸吊されて鉛直下方に移動されることに
より地盤Ｇに掘削溝Ｈを掘削するものである。該
掘削機１は、図示は省略するが、地上面を移動可
能とされた例えば櫓（やぐら）等から懸吊され
る。ちなみに第４図は、超厚壁大深度の地中連続
壁を構築しているところを表しており、既に形成
された２つの先行エレメントE₁，E₁間に後行エ
レメントE₂を形成すべく、先行エレメントE₁間
の地盤Ｇを前記掘削機１により掘削しているとこ
ろを示している。この掘削は安定液Ａ中において
なされ、掘削後、形成された掘削溝Ｈにはコンク
リートが打設される。このようにエレメントＥを
横方向に結合して行くことによつて地中連続壁が
構築される。前記先行エレメントE₁も前記掘削
機１によつて地盤Ｇを掘削し、その掘削溝Ｈ内に
コンクリートＣを打設することにより構築された
ものである。また、このように、先行エレメント
E₁間に後行エレメントE₂用の掘削をする場合に
は、先行エレメントE₁と後行エレメントE₂との
一体化を強化するために、地盤Ｇの掘削と同時
に、両方の先行エレメントE₁，E₁を構成するコ
ンクリートＣの接続端面の切削をも実施する。

前記掘削機１における従来のドラムカツタ２
は、第５図（下面図）に示すように、平行なる２
本の軸６，６回りに回転するドラム体３と該ドラ
ム３体の外周面３ａに突設された複数の刃体４と
から構成されたもので、ドラム体３を回転させる
ことにより刃体４が回転し地盤Ｇが掘削される。
図示例では、ドラムカツタ２はそれぞれの軸６，
６に対して２個ずつ、つまり合計４個備えられた
ものとなつている。ドラム体３の外周面３ａに設
けられる前記刃体４は、第６図に示すように切削
に適した形状に形成された板状のもので、その先
端部に切刃５を形成し、前記ドラム体３に対して
は第５図の如く螺旋状に配置される。また、前記
２本の軸６は、第４図および第５図に矢印で示す
如く互いに逆回転するようになつており、上記刃
体４の螺旋配置による作用と相俟つて、切削によ
り生じた礫（れき）等が軸６方向に排出されて４
つのドラムカツタ２の中央部に集まり易いように
なつている。４つのドラムカツタ２の中央部に
は、切削により生じた礫等を前記安定液Ａと共に
地上まで吸い上げる排出管９の吸入口１０が開口
している。

なお、同軸に設けられた２個のドラムカツタ
２，２の間には、双方のドラムカツタ２によつて
掘削されない部分の地盤掘削を担うためのリング
カツタ７，７およびウイングカツタ８，８が設け
られているが、ここでは、これらのものについて
の説明を省略する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上記従来のドラムカツタ２において
は以下のような不都合が生じていた。

すなわち、前記ドラムカツタ２の刃体４が、上
述したように板状のものであり、かつドラム体３
に全体を固定されているものであるため、切刃５
は常時一定の部分が摩耗して耐久性が劣ることに
加え、該刃体４による振動が前記掘削機１に直接
伝わり、掘削機１全体に大きな振動を生じて各種
制御装置等に悪影響を及ぼすおそれが有り、さら
に、刃体４がドラム体３にろう付け等の溶接によ
り取り付けられるものであるため、補修・交換に
手間を要するものであつた。

また、前記刃体４は、ある１つが切削時に破損
した場合にも不切削箇所が生ずることのないよう
に、同一円周線上に少なくとも２個以上配列され
るようになつている。つまり第５図を例にとつて
説明すれば、ある刃体４ａが配置される円周線ｃ
上には、この刃体４ａの他に少なくとももう１つ
の刃体４ｂが設けられているわけである。これに
加え、板状の刃体４は、その強度を確保するため
にその長さすなわち回転方向の寸法が比較的大き
いものとされている。すなわちドラム体３の外周
面３ａには、幅広なる刃体４が多数設けられてい
るわけで、これらの影響により、上述した切削屑
の軸方向の移動が妨げられる上、地盤Ｇが軟弱土
質、特に粘土質のものなどであつた場合には、そ
の粘土等が刃体４側面部に付着し、ついには、ド
ラム体３外周部に厚く付着して掘削能率が極度に
低下するといつた問題が生じていた。

本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、
優れた切削性能を発揮し得るのは無論、耐久性に
優れ、かつ刃体の補修が容易で、しかも振動等が
極力生じない地中掘削機用ドラムカツタを提供す
ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、軸回りに回転するドラム体と、該ド
ラム体の外周面に突設されて地盤を掘削する複数
の刃体とを有して構成された地中掘削機用ドラム
カツタにおいて、前記刃体を、前端部を円錘状に
形成しかつその先端に切刃を形成したコニカルビ
ツトと、該コニカルビツトを前記ドラム体の外周
面に対して所定の角度を持たせた状態で保持する
保持体とで構成し、さらに前記切刃を、前記保持
体に保持される前記コニカルビツトの保持部に対
し偏心して形成すると共に、前記コニカルビツト
を、前記保持部の軸回り回動自在にかつ前記保持
部の軸方向の移動を許容する状態に保持したこと
を特徴とするものである。

〔作用〕

コニカルビツトは、切削（掘削）時の被切削物
への衝突により軸方向の振動を起こし、これによ
るハンマー作用を発揮すると同時に、切削時にお
ける衝撃を吸収してビビリ振動等を抑制する。ま
た、偏心形成された刃体は切削時に偏心による回
転モーメントを受けてコニカルビツトを軸回りに
回転させ、切刃の摩耗を遅延させることができ
る。さらに、コニカルビツトは保持体に対して着
脱自在となり、補修・交換が容易である。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本考案の一実施例による地中掘削機
用ドラムカツタ１２の一部を示すもので、本考案
に係るドラムカツタを、超厚壁大深度の地中連続
壁構築用の前記地中掘削機１に適用した例を示す
ものである。

該地中掘削機用ドラムカツタ（以下、“ドラム
カツタ”と略す）１２は、円筒形を成しかつその
中心軸回りに回転駆動されるドラム体３と、ドラ
ム体３の外周面３ａに配設された複数個の刃体１
３とで構成されている。該ドラムカツタ１２は、
本実施例において地中掘削機１を構成する上記従
来のドラムカツタ２と同様、平行なる２本の軸
６，６回りに回転するようになつており、かつそ
れぞれの軸６，６に対して２個ずつ、合計４個設
けられるものとなっている。

前記刃体１３は、第２図に示すように、前端部
を円錘状に形成されると共にその先端に切刃１４
を有するコニカルビツト１５と、該コニカルビツ
ト１５を前記ドラム体３の外周面３ａに対して所
定の角度を持たせた状態で保持するための保持体
１６とから構成されている。ここで、前記切刃１
４は、コニカルビツト１５の、前記保持体１６に
保持される保持部１５ａに対し偏心して形成され
たものとなつている。保持体１６は、ドラム体３
の外周面３ａに溶接等の手段により強固に固着さ
れている。また、このコニカルビツト１５は、第
２図に示すように前記保持部１５ａの前端部に段
部１７を形成されると共に、後端付近にリングピ
ン１８を取り付けられることにより抜け止めされ
ている。ただし、前記段部１７とリングピン１８
間の寸法が保持体１６による保持長より若干大き
く設定されることにより、コニカルビツト１５は
その保持部１５ａにおける軸回りの回動が自在と
なるよう、また、若干の軸方向の移動が許容され
るよう構成されている。また、本実施例において
この刃体１３のコニカルビツト１５は、第２図に
示すように外周面３ａの該コニカルビツト１５取
付け部における接線に対してなす角αを55°に設
定されたものとしている。

次に第３図は、上記のように構成された刃体１
３の前記ドラム体３の外周面３ａへの配列態様
を、外周面３ａを平面状に展開した状態で示した
ものである。このように前記刃体１３は、ドラム
体３に対し２条の螺旋配置とされ、かつ、それぞ
れの刃体１３どうしの横方向（外周面３ａの幅方
向）間隔は、ドラム体３が一回転した際、外周面
３ａに対応する切羽（切削面）に削り残しが生じ
ず均一に切削されるように設定されている。そし
てこれら刃体１３は、図からも解るように同一円
周線上には１個のみが設けられた構成となつてい
る。さらに本実施例のものにおいては、ドラム体
３の回転方向に対して該刃体１３がなす角βを8°
に設定したものとなつている。

次に、上記構成なる地中掘削機用ドラムカツタ
１２により地盤Ｇを掘削したときの作用について
説明する。

ドラム体３が回転することによりその外周面３
ａに設けられた複数個の刃体１３が回転し、コニ
カルビツト１５によつて次々に地盤Ｇの切羽を掘
削（切削）してゆく。この際、コニカルビツト１
５が上記の如く前記保持体１６に軸方向の移動を
許容された状態で保持されたものであるから、切
羽にこのコニカルビツト１５が衝突したときの衝
撃により該コニカルビツト１５が軸方向の振動を
生じ、このいわゆるハンマー作用によつて切削を
促進し極めて効率的な切削を実現する。この作用
は、振動体として機能する該コニカルビツト１５
が、端部を円錘状とされた丸棒状のものとされ、
ある程度の質量を有するものとなることからより
顕著なものとして現れる。しかも、いわゆるビビ
リ等の切削振動は、逆にこのコニカルビツト１５
の軸方向移動によつて吸収され、装置全体に伝わ
る振動は、従来構成のものに比して大幅に減少さ
れる。さらに、コニカルビツト１５が保持体１６
に対し回動自在であることから、このコニカルビ
ツト１５は切羽に衝突した際に切削岩盤との摩擦
により回転を生ずる。しかもここではコニカルビ
ツト１５先端の切刃１４が、保持部１５ａに対し
偏心形成されたものであるから、コニカルビツト
１５にはこの偏心に起因する回転モーメントが生
じ、上記摩擦による回転に加えより大きな回転力
を得ることができる。言うまでもないが、ここで
言うコニカルビツト１５の回転とは、コニカルビ
ツト１５がグルグルと１回転以上の円運動をする
ことではなく、数10°ないし半回転程度その軸回
りに角度を変えることを意味している。このよう
にコニカルビツト１５が常にランダムに回転させ
られることにより、コニカルビツト１５の切刃１
４は常時一定箇所が摩耗することを防止されその
切削能を長期にわたつて発揮できるようになる。
さらに、実施例においてコニカルビツト１５は、
その軸がドラム体３の回転方向に対して所定の角
度βを有するように構成されたものとなつている
ため、上記コニカルビツト１５の回転はより一層
促進される。そして、このような刃体１３の耐久
性向上および切削能向上により、刃体１３は第３
図に示した如く、同一円周線に対し１個のみの配
置とすることが可能となる。つまり刃体１３の数
を従来の刃体４の数より大幅に減少させることが
できるわけである。また、コニカルビツト１５
は、前記リングピン１８を外すことにより保持体
１６より簡単に取り外することができ、その補
修・交換は極めて簡単である。

ところで、本実施例において該ドラムカツタ１
２は上述したように２軸のものに構成され、かつ
その２本の軸６，６が共に内回りするよう互いに
逆回転するものとなつている。すなわち、礫等の
切削屑が、刃体１３の螺旋配置による作用と相俟
つて、前記排出管９が存在する４つのドラムカツ
タ１２の中央部に集められるようになつているわ
けであるが、このとき掘削屑は、ドラム体３の外
周面３ａをその幅方向（軸６方向）に横切る如く
移動することとなる。前記従来のドラムカツタ２
においてはその刃体４が板状で、しかも同一円周
線上に２個以上配置された構成であつたため、こ
の切削屑の横移動が妨げられる上、粘土等が刃体
４の側面に付着し、やがて外周面３ａ上全体に厚
い層を形成し切削能率の低下を招いたが、上記刃
体１３によれば、その総数の減少に加え、その立
体的・曲面的な側面形状により粘土の付着が極力
防止され、これに起因する切削能の低下を阻止す
ることができる。また、切削屑が上記したように
横方向に移動する際、この横移動する掘削屑が、
切刃１４を偏心構成とされたコニカルビツト１５
に前記偏心構成に起因した回転を与えると共に、
特に切削すべき地盤Ｇが岩盤等硬質のものであつ
た場合には横移動する礫等がコニカルビツト１５
に振動を与え、コニカルビツト１５と保持体１６
との固着を防止することができる。

本考案に係るドラムカツタ１２は、先に述べた
ように特に大深度地中連続壁を構築するに際に用
いられる地中掘削機に装着されて好適なものであ
るが、この地中連続壁を構築するに当たつては、
上記したとおり両側の固いコンクリートＣの切削
を行いながら地盤Ｇの掘削を実施する。地盤Ｇと
しては主に軟質である場合が想定されるが、いず
れにしても軟質、硬質の両方においてその機能を
十分に発揮し得るものでなければならないもので
あるわけだが、このように上記ドラムカツタ１２
は双方において優れた切削性能を発揮することが
できる。

なお、実施例においてはコニカルビツト１５
を、ドラム体３外周面に対して55°、かつドラム
体４外周面の回転方向に対して8°の角度を持たせ
たものとしているが、これは、本出願人等による
実験により得られた知見に基づくもので、上記２
つの角度α、βを上記値に近似設定することによ
り特に卓越した切削性能を得ることができる。た
だし、上記角度α、βの値はこれに限定されるも
のではない。また、上記実施例に示した掘削機１
は、ドラムカツタ１２の他にリングカツタ７、ウ
イングカツタ８を備えた構成となつているが、上
記ドラムカツタ１２を構成する刃体１３と同様の
刃体を、例えば前記リングカツタ７等に設けても
よい。さらに、本実施例においては、前記ドラム
カツタ１２を上記地中掘削機１に適用した例を示
したが、本考案に係る地中掘削機用ドラムカツタ
が上記地中掘削機１のものに限定されないことは
言うまでもない。

〔考案の効果〕

以上説明したとおり、本考案に係る地中掘削機
用ドラムカツタによれば、地盤の掘削を行う際、
コニカルビツトが軸方向の振動を生じてハンマー
作用により切削を促進する上、この軸方向の移動
が切削時のビビリ振動を吸収し掘削機全体の振動
を防止することができる。しかも、コニカルビツ
トは、その切刃の偏心形成により切削時に回転モ
ーメントを受けて軸回りの回転を生じ、これによ
つて切刃の摩耗を遅延させ、優れた切削性能と耐
久性とを得ることができるのに加え、コニカルビ
ツトが保持体に対して着脱可能なものとなるから
その補修も極めて容易となる、等の種々の優れた
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例による地中掘削機
用ドラムカツタの一部を示す正面図、第２図は、
一実施例による地中掘削機用ドラムカツタの刃体
を拡大して示す側面図、第３図は、刃体のドラム
体外周面への配列態様をドラム体を平面状に展開
した状態で示した平面図、第４図は、一実施例に
よる地中掘削機を地盤等と共に示す全体正面図、
第５図は、従来の地中掘削機用ドラムカツタの一
例を示す下面図、第６図は従来の地中掘削機用ド
ラムカツタの一部を示す正面図である。 １……地中掘削機、３……ドラム体、３ａ……
外周面、６……軸、１２……地中掘削機用ドラム
カツタ、１３……刃体、１４……切刃、１５……
コニカルビツト、１５ａ……保持部、１６……保
持体、Ｇ……地盤。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸回りに回転するドラム体と、該ドラム体の外
   周面に突設されて地盤を掘削する複数の刃体とを
   有して構成された地中掘削機用ドラムカツタにお
   いて、前記刃体は、前端部を円錘状に形成される
   と共にその先端に切刃を有するコニカルビツト
   と、該コニカルビツトを前記ドラム体の外周面に
   対して所定の角度を持たせた状態で保持する保持
   体とで構成され、さらに前記切刃は、前記保持体
   に保持される前記コニカルビツトの保持部に対し
   偏心して形成されていると共に、前記コニカルビ
   ツトは、前記保持部の軸回り回動自在にかつ前記
   保持部の軸方向の移動を許容する状態に保持され
   ていることを特徴とする地中掘削機用ドラムカツ
   タ。