JPH053595Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、掘進機によつて土中に圧入される中
空箱型エレメントの先端部の土砂を掘削する掘削
装置に関するものである。

「従来の技術」 従来、この種の掘削装置は、線路や道路等の下
にこれらを横断するトンネルを掘削する掘削工法
において、トンネルが構築される地盤に直交させ
て複数圧入されトンネルの内壁を構成する覆工体
として用いられる中空箱型エレメント内の地盤を
掘削する場合に使用されている。このような掘削
装置は、たとえば第２図および第３図に示すよう
な構造である。すなわち、掘進機によつて押圧さ
れる中空箱型のエレメント１内に土砂の排出路を
形成するケーシング２を挿入し、このケーシング
２の先端に設けた２組みのカツター３で土砂を掘
削し、掘削された土砂をケーシング２内のスクリ
ユーコンベア４によつてケーシング２の先端側
（第２図左側）から基端側に排出するようにして
いる。

一方、図示例において、前記カツター３は、駆
動軸５の外周に放射状にカツターアーム６が突出
した構造とされ、スクリユーコンベア４の回転軸
４ａの内部を貫通する動力軸７の先端に連結され
たギアボツクス８を介してそれぞれ回転させられ
るようになつている。また、前記ギアボツクス８
内には、前記動力軸７の先端に連結される連結軸
９がスラスト軸受１０を介して支持されるととも
に、この連結軸９の外周にはウオーム１１が一体
に設けられ、かつ、該ウオーム１１は左右の駆動
軸５に取り付けられたウオームホイール１２，１
２とかみ合つた構成となつている。なお、図中符
号１３は前記スクリユーコンベア４を駆動させる
油圧モータ、１４は動力軸５を駆動させる油圧モ
ータである。

「考案が解決しようとする問題点」 本考案は前述した従来の技術における次のよう
な問題点を解決しようとするものである。

前記した技術では、カツター３の動力源（油
圧モータ１４）を発進基地に設け、２重構造の
シヤフト（回転軸４ａ、動力軸５）をたとえば
２ｍ間隔で継ないで、エレメント先端のカツタ
ー３を回転させるため、伝達トルクの効率が落
ち、動力が無駄になること。

２重構造のシヤフト先端のシールが難しく、
土砂シールを完全にすることができず、この結
果、その維持が高くつき、コスト高になるこ
と。

一つのウオーム１１で２個のウオームホイー
ル１２を回転させる構造であるため、ウオーム
１１の寿命が短いこと。

「問題点を解決するための手段」 本考案は、前述した従来の問題点を有効に解消
し得る掘進機の掘削装置を提供することを目的と
し、この目的を達成するために、本考案は、トン
ネルが構築される地盤に直交させて複数圧入さ
れ、前記トンネルの内壁を構成する覆工体として
用いられる中空箱型エレメントの先端部にセツト
され、該エレメントの先端部の地盤を掘削する掘
削装置において、前記エレメントに挿入され土砂
の排出路を形成するケーシングと、このケーシン
グ内に収納され前記エレメントの先端側から基端
側へ土砂を排出するスクリユーコンベアと、前記
ケーシングの先端部に、前記エレメントの圧入方
向と交差する軸線を中心として回動自在に支持さ
れた少なくとも２個のカツターと、前記ケーシン
グの側部に設けられかつ前記エレメントとケーシ
ングとの間の空間に収納され前記カツターをそれ
ぞれ各別に回転させて前記エレメントの先端部の
地盤を掘削させる複数の駆動手段とを具備してな
る構成としたものである。

「作用」 前記の構成によれば、エレメントとケーシング
との間の空間にカツターの駆動手段を収納するた
め、駆動手段の動力軸を軸方向に継ないで延出す
る必要がなく、カツターの駆動軸に直結し得てそ
のトルク効率を向上させることができ、また、カ
ツターはそれぞれ個別に駆動されるので、掘削お
よび排土能力の向上が可能になる。

一方、カツターによつて掘削された土砂は、ケ
ーシング内のスクリユーコンベアによつてケーシ
ングの先端側から基端側へ排出されるが、スクリ
ユーコンベアと駆動手段の動力軸とはそれぞれ分
離されているため、シール性が向上し、掘削した
土砂の排出が円滑に行なわれる。

「実施例」 以下、本考案の一実施例を第１図を参照して説
明する。

本考案にかかる掘削装置も基本的には、掘進機
によつて土中に圧入される中空箱型エレメント１
内に土砂の排出路を形成するケーシング２を挿入
し、このケーシング２の先端に設けた２個のカツ
ター２０で土砂を掘削し、掘削された土砂をケー
シング２内のスクリユーコンベア２１によりケー
シング２の先端側（第１図左側）から基端側に排
出する構成としている。

しかし本考案においては、カツター２０の駆動
軸２２を回転させる駆動手段２３を各カツター２
０の駆動軸２２毎に設け、これら駆動手段２３を
先端のエレメント１とケーシング２との間の空間
に収納したことを最大の特徴としている。

以下、これらについて具体的に説明すると、ま
ずカツター２０は、駆動軸２２の外周に放射状に
カツターアーム２４が突出したもので、ケーシン
グ２の先端の左右に配設された２組みのギアボツ
クス２５を介して回転させられる構成となつてい
る。そして、ギアボツクス２５内には駆動手段２
３の動力軸２６に連結される連結軸２７がスラス
ト軸受２８を介して支持されるとともに、この連
結軸２８の外周にはウオーム２９が一体に設けら
れ、かつ、該ウオーム２９は駆動軸２２と一体の
ウオームホイール３０にかみ合つた基本構成とな
つている。

また、スクリユーコンベア２１は、エレメント
１と同様軸方向に連結されて発進基地に備えられ
た油圧モータにより駆動される構成とされ、図示
例の場合、その先端が先細り状に尖つた構造とな
つている。

一方、カツター２０を駆動する駆動手段２３と
しては電動モータ３５が動力源とされており、こ
の電動モータ３５、電磁クラツチ３６および遊星
歯車減速機３７を一体化した駆動ユニツト３８が
ケーシング２の先端の鏡板２ａにフランジ結合さ
れている。

次ぎに、このように構成された掘削装置の作用
を説明する。

この掘削装置を用いて実際に地中を掘削するに
は、スクリユーコンベア２１と動力軸２６とを回
転させるとともに、カツターアーム２４を回転さ
せ、このカツターアーム２４によつて掘削された
土砂をスクリユーコンベア２１によつてケーシン
グ２の先端側から基端側に排出させながらエレメ
ント１を推進すれば良い。

そして、この掘削装置では、従来の掘削装置に
用いられた２重シヤフトを省略して、各カツター
２０をそれぞれ別個の駆動手段２３で駆動してい
るから、ウオーム２９、スラスト軸受２８にかか
る負担を減少させることができ、また、トルク効
率を向上させることができる。しかも、前記駆動
手段２３は、エレメント１とケーシング２との間
の空間に収納され、駆動手段２３の動力軸２６を
軸方向に継ないで延出する必要がなく、カツター
２０の駆動軸２２に直結し得るから狭い空間内に
強力かつ高効率の電動モータ３５を設置でき、掘
削および排土能力の向上を図ることが可能にな
る。

また、この一実施例では、スクリユーコンベア
２１と駆動手段２３の動力軸２６とをそれぞれ分
離させて、シールの困難な部分をなくしたから、
ケーシング２の密封性が向上し、掘削した土砂の
排出を円滑に行なうことができる。

さらに、前記実施例では、駆動手段２３の動力
源として電動モータ３５を採用しているので、掘
削部が前進して電動モータ３５が発進基地より離
れても、電動モータ３５に接続されるコードを延
ばすことにより電動モータ３５の制御を簡単に行
うことができ、したがつて、掘削部の移動に容易
に対処することができる。なお、本考案は実施例
のように電動モータ３５に限定されるものではな
く、油圧モータ等によつて駆動する構成としても
良い。

「考案の効果」 以上説明したように本考案によれば、次のよう
な優れた効果を奏する。

(a) エレメントとケーシングとの間の空間にカツ
ターの駆動手段を収納するため、駆動手段の動
力軸を継ないで延出する必要がなく、カツター
の駆動軸に直結し得てそのトルク効率を向上さ
せることができ、また、カツターを前記駆動手
段によつて、それぞれ個別に駆動するようにし
たので、駆動手段の負荷が小さく、強力かつ高
効率の駆動手段を設置でき、掘削および排土能
力を向上させることができる。

(b) スクリユーコンベアと駆動手段の動力軸とを
それぞれ分離させて、シールの困難な部分をな
くしたから、そのメンテナンスが簡単で、コス
トの低減に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図および第３図は従来の掘削装置の一例を示すも
ので、第２図は断面図、第３図はその正面図であ
る。 １……エレメント、２……ケーシング、２０…
…カツター、２１……スクリユーコンベア、２２
……駆動軸、２３……駆動手段、２４……カツタ
ーアーム、２５……ギアボツクス、２６……動力
軸、２７……連結軸、２８……スラスト軸受、２
９……ウオーム、３０……ウオームホイール、３
５……電動モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トンネルが構築される地盤に直交させて複数圧
   入され前記トンネルの内壁を構成する覆工体とし
   て用いられる中空箱型エレメントの先端部にセツ
   トされ、該エレメントの先端部の地盤を掘削する
   掘削装置において、前記エレメントに挿入され土
   砂の排出路を形成するケーシングと、このケーシ
   ング内に収納され前記エレメントの先端側から基
   端側へ土砂を排出するスクリユーコンベアと、前
   記ケーシングの先端部に、前記エレメントの圧入
   方向と交差する軸線を中心として回動自在に支持
   された少なくとも２個のカツターと、前記ケーシ
   ングの側部に設けられかつ前記エレメントとケー
   シングとの間の空間に収納され前記カツターをそ
   れぞれ各別に回転させて前記エレメントの先端部
   の地盤を掘削させる複数の駆動手段とを具備して
   なることを特徴とする掘進機の掘削装置。