JP2021173103A - Overcutter and rectangular propulsion machine - Google Patents

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直人 田代
Naoto Tashiro
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Abstract

To provide an overcutter capable of reducing the frictional resistance on the peripheral surface of a rectangular propulsion box during propulsion, and a rectangular propulsion machine using the overcutter.SOLUTION: In a rectangular propulsion machine 1 (hereinafter referred to as a propulsion machine 1), four overcutters 10 and a pair of excavation cutters 20 and 20 are attached to a housing unit 100. The housing unit 100 has an excavation housing 110 and a connection housing 150. The pair of overcutters 10 and 10 out of the four overcutters 10 are arranged in series and rotatably fixed to the lower end of the excavation housing 110. The other pair of overcutters 10 and 10 are arranged in series and rotatably fixed to the upper end of the excavation housing 110. A part of the side surface 12 of the overcutter 10 is located in an external region in the vertical direction of the rectangular propulsion box 200 when viewed from the front. A part of the side surface 22 of the excavation cutter 20 is located in the outer region in the right-left direction of the rectangular propulsion box 200 when viewed from the front.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、矩形推進函の外部領域を先行して掘削するオーバーカッター、及びこのオーバーカッターを備える矩形推進機に関する。 The present invention relates to an overcutter that excavates an outer region of a rectangular propulsion box in advance, and a rectangular propulsion machine provided with this overcutter.

推進工法は、掘削装置を備えた推進機の後端に推進管を連結して立坑から推進方向へ推進ジャッキ等で押し出し、掘削装置で地中を掘削しながら推進管を逐次継ぎ足し、押入された推進管で地中に管路を構築していく工法である。推進工法で用いられる推進管は、断面形状が円形である円形推進管が一般的である。 In the propulsion method, a propulsion pipe was connected to the rear end of a propulsion machine equipped with an excavator and pushed out from the shaft in the propulsion direction with a propulsion jack or the like. It is a construction method that builds a pipeline underground with a propulsion pipe. The propulsion pipe used in the propulsion method is generally a circular propulsion pipe having a circular cross-sectional shape.

しかし、地下道施設等では、断面形状が矩形の矩形推進函が好ましく用いられている。円形推進管に比べてデッドスペースを少なくでき、断面全体を有効活用できるためである。 However, in underpass facilities and the like, a rectangular propulsion box having a rectangular cross-sectional shape is preferably used. This is because the dead space can be reduced as compared with the circular propulsion pipe, and the entire cross section can be effectively utilized.

推進工法では、推進管を推進するのに伴って、地中と推進管との周面摩擦抵抗が大きくなる。従って、推進できる距離が周面摩擦抵抗によって制限されることとなる。矩形推進函は箱型の角筒形状のため、円形推進管に比べて周面摩擦抵抗が大きくなり、推進できる距離はさらに制約される。推進距離を延ばすためには、推進ジャッキ等の能力を向上させる必要があり、コストアップの要因となる。 In the propulsion method, as the propulsion pipe is propelled, the peripheral frictional resistance between the ground and the propulsion pipe increases. Therefore, the distance that can be propelled is limited by the frictional resistance on the peripheral surface. Since the rectangular propulsion box has a box-shaped square tube shape, the peripheral frictional resistance is larger than that of the circular propulsion tube, and the distance that can be propelled is further restricted. In order to extend the propulsion distance, it is necessary to improve the capacity of the propulsion jack, etc., which is a factor of cost increase.

特開２００４−２３８６９１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-238691 特開２００６−１５２７４５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-152745 特開２０１４−９１９７２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-91972

本発明の目的は、推進するときの矩形推進函の周面摩擦抵抗を低減できるオーバーカッター、及びオーバーカッターを用いた矩形推進機を提供することである。 An object of the present invention is to provide an overcutter capable of reducing the frictional resistance on the peripheral surface of a rectangular propulsion box during propulsion, and a rectangular propulsion machine using the overcutter.

上記課題を解決するための発明は、矩形推進機の先端部に配設されて、矩形推進函の外部領域を先行して掘削するオーバーカッターであって、掘削ビットを有する円筒体のカッター筐体と、カッター筐体のそれぞれの端部に固定される円環形状の軸受部を備え、軸受部は、矩形推進機に設けられた軸支部に回動可能に固定されることを特徴とする。 The invention for solving the above problems is an overcutter which is arranged at the tip of a rectangular propulsion machine and excavates an outer region of a rectangular propulsion box in advance, and is a cylindrical cutter housing having an excavation bit. A ring-shaped bearing portion fixed to each end portion of the cutter housing is provided, and the bearing portion is rotatably fixed to a shaft support portion provided on a rectangular propulsion machine.

この構成によれば、オーバーカッターは、掘削ビットを有する円筒体のカッター筐体と、カッター筐体のそれぞれの端部に固定される円環形状の軸受部を備え、軸受部は、矩形推進機に設けられた軸支部に回動可能に固定されるので、地中の土砂は、円筒形のカッター筐体に沿って均等に掘削できる。このオーバーカッターを矩形推進機の先端部に配設して、矩形推進函の外部領域を先行して掘削することで推進するときの矩形推進函の周面摩擦抵抗を低減できる。 According to this configuration, the overcutter includes a cylindrical cutter housing with a drilling bit and an annular bearing portion fixed to each end of the cutter housing, the bearing portion being a rectangular propulsion machine. Since it is rotatably fixed to the shaft support provided in the ground, the earth and sand in the ground can be excavated evenly along the cylindrical cutter housing. By disposing this overcutter at the tip of the rectangular propulsion machine and excavating the outer region of the rectangular propulsion box in advance, it is possible to reduce the frictional resistance on the peripheral surface of the rectangular propulsion box when propelling.

好ましくは、カッター筐体を回動させるための駆動モータを備え、駆動モータは、カッター筐体に内挿された状態で固定されて、カッター筐体と同期して回動することを特徴とする。 Preferably, a drive motor for rotating the cutter housing is provided, and the drive motor is fixed in a state of being inserted into the cutter housing and rotates in synchronization with the cutter housing. ..

この構成によれば、カッター筐体に内挿された駆動モータが、カッター筐体と同期して回動するのでカッター筐体は効率よく回動できる。 According to this configuration, the drive motor inserted in the cutter housing rotates in synchronization with the cutter housing, so that the cutter housing can rotate efficiently.

好ましくは、駆動モータは、駆動シャフトを有し、駆動シャフトの端部が固定された状態で、駆動モータはカッター筐体と同期して回動することを特徴とする。 Preferably, the drive motor has a drive shaft, and the drive motor rotates in synchronization with the cutter housing in a state where the end portion of the drive shaft is fixed.

この構成によれば、駆動シャフトの端部が固定された状態で、駆動モータはカッター筐体と同期して回動するので、カッター筐体の回動を安定化できる。 According to this configuration, the drive motor rotates in synchronization with the cutter housing while the end of the drive shaft is fixed, so that the rotation of the cutter housing can be stabilized.

上記課題を解決するための他の発明は、上述したオーバーカッターを備える矩形推進機であって、矩形推進函に接続して、基板と、基板に対向する対向板とを有する正面視で矩形の筐体ユニットと、筐体ユニットの先端部に、基板に沿って直列に配設されて、軸受部が軸支部に回動可能に固定される一対のオーバーカッターと、筐体ユニットの先端部に、対向板に沿って直列に配設されて、軸受部が軸支部に回動可能に固定される一対のオーバーカッターと、それぞれの端部が、基板、及び対向板に回動可能に固定されるドラム式の一対の掘削カッターを備えることを特徴とする。 Another invention for solving the above problems is a rectangular propulsion machine provided with the above-mentioned overcutter, which is connected to a rectangular propulsion box and has a substrate and a facing plate facing the substrate. A pair of overcutters arranged in series along the substrate at the housing unit and the tip of the housing unit, and the bearings are rotatably fixed to the shaft support, and at the tip of the housing unit. A pair of overcutters, which are arranged in series along the facing plate and whose bearings are rotatably fixed to the shaft support, and their respective ends are rotatably fixed to the substrate and the facing plate. It is characterized by being provided with a pair of drum-type excavation cutters.

この構成によれば、オーバーカッターによって矩形推進函の対向するそれぞれの面の外部領域を先行して掘削できる。 According to this configuration, the overcutter can pre-excavate the outer regions of the opposing surfaces of the rectangular propulsion box.

好ましくは、一対の掘削カッターの外側端は、正面視で筐体ユニットの外部領域に位置することを特徴とする。 Preferably, the outer ends of the pair of drilling cutters are located in the outer region of the housing unit in front view.

この構成によれば、掘削カッターによって、矩形推進函の他の対向するそれぞれの面の外部領域を先行して掘削できる。 According to this configuration, the excavation cutter can pre-excavate the outer regions of the other opposing surfaces of the rectangular propulsion box.

好ましくは、掘削カッターは、掘削カッタービットを有する円筒体の掘削カッター筐体と、掘削カッター筐体のそれぞれの端部に固定される円環形状の掘削カッター軸受部を有し、掘削カッター軸受部は、基板、及び対向板に設けられた掘削カッター軸支部に回動可能に固定され、掘削カッター筐体を回動させるための掘削駆動モータを備え、掘削駆動モータは、掘削カッター筐体に内挿された状態で固定され、掘削駆動シャフトが固定された状態で掘削カッター筐体と同期して回動することを特徴とする。 Preferably, the excavation cutter has a cylindrical excavation cutter housing having an excavation cutter bit and a ring-shaped excavation cutter bearing portion fixed to each end of the excavation cutter housing, and the excavation cutter bearing portion. Is rotatably fixed to the board and the excavation cutter shaft support provided on the facing plate, and is provided with an excavation drive motor for rotating the excavation cutter housing. The excavation drive motor is inside the excavation cutter housing. It is characterized in that it is fixed in the inserted state and rotates in synchronization with the excavation cutter housing in the state where the excavation drive shaft is fixed.

この構成によれば、掘削カッターは、掘削カッタービットを有する円筒体の掘削カッター筐体と、掘削カッター筐体のそれぞれの端部に固定される円環形状の掘削カッター軸受部を有し、掘削カッター軸受部は、基板、及び対向板に設けられた掘削カッター軸支部に回動可能に固定され、掘削カッター筐体を回動させるための掘削駆動モータを備え、掘削駆動モータは、掘削カッター筐体に内挿された状態で固定され、掘削駆動シャフトが固定された状態で掘削カッター筐体と同期して回動するので、掘削カッターは、効率よく、安定して回動できる。 According to this configuration, the excavation cutter has a cylindrical excavation cutter housing with an excavation cutter bit and a ring-shaped excavation cutter bearing portion fixed to each end of the excavation cutter housing for excavation. The cutter bearing portion is rotatably fixed to the excavation cutter shaft support provided on the substrate and the facing plate, and is provided with an excavation drive motor for rotating the excavation cutter housing. The excavation drive motor is the excavation cutter housing. Since the excavation cutter is fixed in the state of being inserted into the body and rotates in synchronization with the excavation cutter housing in the state where the excavation drive shaft is fixed, the excavation cutter can rotate efficiently and stably.

矩形掘進機の斜視図である。It is a perspective view of a rectangular excavator. 同、平面図である。The same is a plan view. 同、正面図である。The same is the front view. オーバーカッターの配設状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the arrangement state of an overcutter. 矩形推進機の側面断面図である。It is a side sectional view of a rectangular propulsion machine. 図２におけるＡ−Ａ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

本発明の実施形態について、図１〜６を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

図１〜３に示す通り、矩形推進機１（以後、推進機１と呼ぶ。）は、筐体ユニット１００に４個のオーバーカッター１０と、一対の掘削カッター２０、２０が取り付けられている。また、端部に矩形推進函２００が接続している。矩形推進函２００は、外形が矩形の角筒体である。 As shown in FIGS. 1 to 3, in the rectangular propulsion machine 1 (hereinafter referred to as a propulsion machine 1), four overcutters 10 and a pair of excavation cutters 20 and 20 are attached to a housing unit 100. Further, a rectangular propulsion box 200 is connected to the end portion. The rectangular propulsion box 200 is a rectangular cylinder having a rectangular outer shape.

筐体ユニット１００は、掘削筐体１１０と、接続筐体１５０を有している。掘削筐体１１０と、接続筐体１５０は、隔壁１５５で隔てられている。掘削筐体１１０は、推進方向Ｓに向かって開口しており、オーバーカッター１０、及び掘削カッター２０を回動可能に固定している。接続筐体１５０は、推進方向Ｓと反対の方向に開口しており、一方の端部は掘削筐体１１０と接続し、他方の端部は矩形推進函２００と接続している。 The housing unit 100 has an excavation housing 110 and a connection housing 150. The excavation housing 110 and the connection housing 150 are separated by a partition wall 155. The excavation housing 110 opens in the propulsion direction S, and rotatably fixes the overcutter 10 and the excavation cutter 20. The connection housing 150 is open in the direction opposite to the propulsion direction S, one end is connected to the excavation housing 110, and the other end is connected to the rectangular propulsion box 200.

掘削筐体１１０は、底板１１１（基板）、天井板１１２（対向板）、側板１１３、背面板１１５を有しており、底板１１１、天井板１１２、背面板１１５の中間部は、コ字形の一対の連結板１１４ａ、１１４ａで構成される連結部１１４が設けられている。一対の連結板１１４ａ、１１４ａは、相互にボルトによって着脱可能に固定されている。これにより、掘削筐体１１０は、推進方向Ｓに沿って縦方向に２分割される。 The excavation housing 110 has a bottom plate 111 (board), a ceiling plate 112 (opposing plate), a side plate 113, and a back plate 115, and an intermediate portion between the bottom plate 111, the ceiling plate 112, and the back plate 115 is U-shaped. A connecting portion 114 composed of a pair of connecting plates 114a and 114a is provided. The pair of connecting plates 114a and 114a are detachably fixed to each other by bolts. As a result, the excavation housing 110 is vertically divided into two along the propulsion direction S.

４個のオーバーカッター１０のうちの一対のオーバーカッター１０、１０は、直列に配設されて、掘削筐体１１０の下端部に回動可能に固定されている。他の一対のオーバーカッター１０、１０は、直列に配設されて、掘削筐体１１０の上端部に回動可能に固定されている。 The pair of overcutters 10 and 10 out of the four overcutters 10 are arranged in series and rotatably fixed to the lower end of the excavation housing 110. The other pair of overcutters 10 and 10 are arranged in series and rotatably fixed to the upper end of the excavation housing 110.

図４に示す通り、オーバーカッター１０は、カッター筐体１１、及び軸受部１４を有する。カッター筐体１１は、側面１２に複数の掘削カッタービット１３（以後、掘削ビット１３と呼ぶ。）が固定された円筒体の部材である。掘削ビット１３は、カッター筐体１１の回動に伴って、地中３００を掘削するものであり、形状、及び配列については、地中３００の状況（土砂の硬さ、粒形、地下水位等）により適宜定める。 As shown in FIG. 4, the overcutter 10 has a cutter housing 11 and a bearing portion 14. The cutter housing 11 is a cylindrical member in which a plurality of excavation cutter bits 13 (hereinafter, referred to as excavation bits 13) are fixed to the side surface 12. The excavation bit 13 excavates the underground 300 with the rotation of the cutter housing 11, and the shape and arrangement of the excavation bit 13 are the conditions of the underground 300 (hardness of earth and sand, grain shape, groundwater level, etc.). ) Appropriately determined.

側面１２の一部は、正面視で矩形推進函２００の上下方向の外部領域に位置している。これにより、推進機１が推進方向に推進するとき、先行して矩形推進函２００の上下方向の外部領域を掘削できる。（図１参照） A part of the side surface 12 is located in an outer region in the vertical direction of the rectangular propulsion box 200 when viewed from the front. As a result, when the propulsion machine 1 propels in the propulsion direction, the outer region of the rectangular propulsion box 200 in the vertical direction can be excavated in advance. (See Fig. 1)

軸受部１４は、カッター筐体１１の中心軸と同心に配設される軸受１４ａ、１４ｂを有している。軸受１４ｂは、側板１１３側のカッター筐体１１の端部に、軸受１４ａは、連結部１１４側のカッター筐体１１の端部に固定されている円環形状の部材である。 The bearing portion 14 has bearings 14a and 14b arranged concentrically with the central axis of the cutter housing 11. The bearing 14b is an annular member fixed to the end of the cutter housing 11 on the side plate 113 side, and the bearing 14a is fixed to the end of the cutter housing 11 on the connecting portion 114 side.

軸支部４０は、支持軸４０ａ、４０ｂを有する。軸受１４ａは、連結部１１４に設けられた円筒体の支持軸４０ａに、軸受１４ｂは、側板１１３に設けられた円筒体の支持軸４０ｂに挿入された状態で回動可能に固定されている。これにより、オーバーカッター１０は、回動中心軸ＣＬ１（軸受１４ａと軸受１４ｂの中心を通過する線）廻りに回動できる。 The shaft support portion 40 has support shafts 40a and 40b. The bearing 14a is rotatably fixed to the cylindrical support shaft 40a provided on the connecting portion 114, and the bearing 14b is rotatably fixed to the cylindrical support shaft 40b provided on the side plate 113. As a result, the overcutter 10 can rotate around the rotation center axis CL1 (the line passing through the centers of the bearings 14a and 14b).

駆動モータ３０は、モータ部３１、及び駆動シャフト３２を有する。モータ部３１は、スイベル（図示略）によって循環供給される液体で動作するいわゆる油圧式モータ、あるいは減速機を有する電動式モータである。モータ部３１の動作により、モータ部３１と駆動シャフト３２とは相対回転する。モータ部３１は、カッター筐体１１の内部に収容された状態で、取付フランジ３３を介してカッター筐体１１に固定されている。駆動シャフト３２は、モータ部３１から突出する円柱体の部材であり、回動中心軸ＣＬ１と同軸に配設されて、連結部１１４に固定されている。なお、本実施形態では、駆動シャフト３２は、連結部１１４に固定されているが、駆動モータ３０を左右に逆転させて、駆動シャフト３２を側板１１３に固定してもよい。また、一対のオーバーカッター１０、１０のうちの一方のオーバーカッター１０の駆動シャフト３２を連結部１１４に、他方のオーバーカッター１０の駆動シャフト３２を側板１１３に固定してもよい。 The drive motor 30 has a motor unit 31 and a drive shaft 32. The motor unit 31 is a so-called hydraulic motor that operates with a liquid circulated and supplied by a swivel (not shown), or an electric motor having a speed reducer. Due to the operation of the motor unit 31, the motor unit 31 and the drive shaft 32 rotate relative to each other. The motor unit 31 is fixed to the cutter housing 11 via the mounting flange 33 in a state of being housed inside the cutter housing 11. The drive shaft 32 is a cylindrical member protruding from the motor portion 31, is arranged coaxially with the rotation center shaft CL1, and is fixed to the connecting portion 114. In the present embodiment, the drive shaft 32 is fixed to the connecting portion 114, but the drive motor 30 may be reversed left and right to fix the drive shaft 32 to the side plate 113. Further, the drive shaft 32 of one of the pair of overcutters 10 and 10 may be fixed to the connecting portion 114, and the drive shaft 32 of the other overcutter 10 may be fixed to the side plate 113.

駆動モータ３０を動作したとき、連結部１１４に固定される駆動シャフト３２は、回動が拘束されるので、モータ部３１が回動する。モータ部３１の回動に同期して、オーバーカッター１０が回動中心軸ＣＬ１廻りに回動する。カッター筐体１１の回動に伴って、掘削ビット１３がカッター筐体１１に沿って回動中心軸ＣＬ１廻りに回動することで、地中３００は掘削される。 When the drive motor 30 is operated, the drive shaft 32 fixed to the connecting portion 114 is restricted from rotating, so that the motor portion 31 rotates. The overcutter 10 rotates around the rotation center axis CL1 in synchronization with the rotation of the motor unit 31. As the cutter housing 11 rotates, the excavation bit 13 rotates along the cutter housing 11 around the rotation center axis CL1, so that the underground 300 is excavated.

４個のオーバーカッター１０のそれぞれについて、推進方向Ｓに位置する側面１２を、それぞれの側面１２が近接する方向に向かって回動させることで、土砂は側面１２の回動とともに推進機１の中央の方向に向かって推進方向Ｓと反対の方向に移動する。この土砂は、排土装置（図示略）を経由して外部に排出される。 For each of the four overcutters 10, the side surface 12 located in the propulsion direction S is rotated toward the direction in which each side surface 12 is close to each other, so that the earth and sand are rotated along with the rotation of the side surface 12 and the center of the propulsion machine 1. It moves in the direction opposite to the propulsion direction S in the direction of. This earth and sand is discharged to the outside via an earth removal device (not shown).

図１、５に示す通り、底板刃口１６０、及び天井刃口１６１は、オーバーカッター１０の後方に設けられている。底板刃口１６０は、底板１１１と接する面が対向する面の先端に向かって延びる先細り形状であり、天井刃口１６１は、天井板１１２と接する面が、対向する面の先端に向かって延びる先細り形状である。これにより、推進機１が推進方向Ｓに向かって推進するときの周面摩擦抵抗を低減できる。 As shown in FIGS. 1 and 5, the bottom plate blade edge 160 and the ceiling blade edge 161 are provided behind the overcutter 10. The bottom plate cutting edge 160 has a tapered shape in which the surface in contact with the bottom plate 111 extends toward the tip of the facing surface, and the ceiling cutting edge 161 has a tapered shape in which the surface in contact with the ceiling plate 112 extends toward the tip of the facing surface. The shape. As a result, the peripheral frictional resistance when the propulsion machine 1 is propelled in the propulsion direction S can be reduced.

一対の掘削カッター２０、２０は、正面視で端部が底板１１１及び天井板１１２に近接した状態で並列して配設されている。 The pair of excavation cutters 20, 20 are arranged side by side in a state where the ends thereof are close to the bottom plate 111 and the ceiling plate 112 in a front view.

掘削カッター２０は、掘削カッター筐体２１（以後、カッター筐体２１と呼ぶ。）、及び掘削カッター軸受部２４（以後、軸受部２４と呼ぶ。）を有する。カッター筐体２１は、掘削カッター側面２２（以後、側面２２と呼ぶ。）に複数の掘削カッタービット２３（以後、掘削ビット２３と呼ぶ。）が固定された円筒体の部材である。掘削ビット２３は、カッター筐体２１の回動に伴って、地中３００を掘削するものであり、形状、及び配列については、地中３００の状況（土砂の硬さ、粒形、地下水位等）により適宜定める。 The excavation cutter 20 has an excavation cutter housing 21 (hereinafter referred to as a cutter housing 21) and an excavation cutter bearing portion 24 (hereinafter referred to as a bearing portion 24). The cutter housing 21 is a cylindrical member in which a plurality of excavation cutter bits 23 (hereinafter, referred to as excavation bits 23) are fixed to the excavation cutter side surface 22 (hereinafter, referred to as side surface 22). The excavation bit 23 excavates the underground 300 with the rotation of the cutter housing 21, and the shape and arrangement of the excavation bit 23 are the conditions of the underground 300 (hardness of earth and sand, grain shape, groundwater level, etc.). ) Appropriately determined.

側面２２の一部は、正面視で矩形推進函２００の左右方向の外部領域に位置している。これにより、推進機１が推進方向Ｓに推進するとき、先行して矩形推進函２００の左右方向の外部領域を掘削できる。 A part of the side surface 22 is located in an outer region in the left-right direction of the rectangular propulsion box 200 when viewed from the front. As a result, when the propulsion machine 1 propels in the propulsion direction S, the outer region in the left-right direction of the rectangular propulsion box 200 can be excavated in advance.

軸受部２４は、カッター筐体２１の中心軸と同心に配設される軸受２４ａ、２４ｂを有している。軸受２４ａは、底板１１１側のカッター筐体２１の端部に、軸受２４ｂは、天井板１１２側のカッター筐体２１の端部に固定されている円環形状の部材である。 The bearing portion 24 has bearings 24a and 24b arranged concentrically with the central axis of the cutter housing 21. The bearing 24a is an annular member fixed to the end of the cutter housing 21 on the bottom plate 111 side, and the bearing 24b is fixed to the end of the cutter housing 21 on the ceiling plate 112 side.

掘削カッター軸支部６０は、掘削カッター支持軸６０ａ、６０ｂ（以後、支持軸６０ａ、６０ｂと呼ぶ。）を有する。軸受２４ａは、底板１１１に設けられた円筒体の支持軸６０ａに、軸受２４ｂは、天井板１１２に設けられた円筒体の支持軸６０ｂを挿入した状態で回動可能に固定されている。これにより、カッター筐体２１は、回動中心軸ＣＬ２（軸受２４ａと軸受２４ｂの中心を通過する仮想線）廻りに回動する。 The excavation cutter shaft support 60 has excavation cutter support shafts 60a and 60b (hereinafter, referred to as support shafts 60a and 60b). The bearing 24a is rotatably fixed to the cylindrical support shaft 60a provided on the bottom plate 111, and the bearing 24b is rotatably fixed to the cylindrical support shaft 60b provided on the ceiling plate 112. As a result, the cutter housing 21 rotates around the rotation center axis CL2 (virtual line passing through the centers of the bearings 24a and 24b).

掘削カッター駆動モータ５０（以後、駆動モータ５０と呼ぶ。）は、掘削カッターモータ部５１（以後、モータ部５１と呼ぶ。）、及び掘削カッター駆動シャフト５２（以後、駆動シャフト５２と呼ぶ。）を有する。モータ部５１は、スイベル（図示略）によって循環供給される液体で動作するいわゆる油圧式モータ、あるいは減速機を有する電動式のモータである。モータ部５１の動作により、モータ部５１と駆動シャフト５２とは相対回転する。モータ部５１は、カッター筐体２１の内部に収容された状態で、取付フランジ５３を介してカッター筐体２１に固定されている。駆動シャフト５２は、モータ部５１から突出する円柱体の部材であり、回動中心軸ＣＬ２と同軸に配設されて、天井板１１２に固定されている。なお、本実施形態では、駆動シャフト５２は、天井板１１２に固定されているが、駆動モータ５０を上下に逆転させて、駆動シャフト５２を底板１１１に固定してもよい。また、一方の掘削カッター２０の駆動シャフト５２を底板１１１に、他方の掘削カッター２０の駆動シャフト５２を天井板１１２に固定してもよい。 The excavation cutter drive motor 50 (hereinafter referred to as a drive motor 50) includes an excavation cutter motor unit 51 (hereinafter referred to as a motor unit 51) and an excavation cutter drive shaft 52 (hereinafter referred to as a drive shaft 52). Have. The motor unit 51 is a so-called hydraulic motor that operates with a liquid circulated and supplied by a swivel (not shown), or an electric motor having a speed reducer. Due to the operation of the motor unit 51, the motor unit 51 and the drive shaft 52 rotate relative to each other. The motor unit 51 is fixed to the cutter housing 21 via the mounting flange 53 in a state of being housed inside the cutter housing 21. The drive shaft 52 is a cylindrical member protruding from the motor portion 51, is arranged coaxially with the rotation center axis CL2, and is fixed to the ceiling plate 112. In the present embodiment, the drive shaft 52 is fixed to the ceiling plate 112, but the drive motor 50 may be turned upside down to fix the drive shaft 52 to the bottom plate 111. Further, the drive shaft 52 of one excavation cutter 20 may be fixed to the bottom plate 111, and the drive shaft 52 of the other excavation cutter 20 may be fixed to the ceiling plate 112.

駆動モータ５０を動作したとき、天井板１１２に固定される駆動シャフト５２は、回動が拘束されるので、モータ部５１が回動する。モータ部５１の回動に同期して、掘削カッター２０が回動中心軸ＣＬ２廻りに回動する。掘削カッター２０の回動に伴って、掘削ビット２３がカッター筐体２１に沿って回動中心軸ＣＬ２廻りに回動することで、地中３００は掘削される。 When the drive motor 50 is operated, the drive shaft 52 fixed to the ceiling plate 112 is restricted from rotating, so that the motor unit 51 rotates. The excavation cutter 20 rotates around the rotation center axis CL2 in synchronization with the rotation of the motor unit 51. As the excavation cutter 20 rotates, the excavation bit 23 rotates along the cutter housing 21 around the rotation center axis CL2, so that the underground 300 is excavated.

２個の掘削カッター２０のそれぞれについて、推進方向Ｓの先端に位置する側面２２を、それぞれの側面２２が近接する方向に向かって回動させることで、土砂は側面２２の回動とともに掘削筐体１１０の中央の方向に向かって推進方向Ｓと反対の方向に移動する。この土砂は、排土装置を経由して外部に排出される。 For each of the two excavation cutters 20, the side surface 22 located at the tip of the propulsion direction S is rotated toward the direction in which the side surfaces 22 are close to each other, so that the earth and sand are rotated along with the rotation of the side surface 22 and the excavation housing. It moves in the direction opposite to the propulsion direction S toward the center of 110. This earth and sand is discharged to the outside via the earth removal device.

本実施形態の推進機１は、オーバーカッター１０で、矩形推進函２００の上下方向の外部領域を、掘削カッター２０で、矩形推進函２００の左右方向の外部領域を先行して掘削して排土することで、矩形推進函２００のほぼ全周の外部領域を先行して掘削できる。これにより、矩形推進函２００の全体が推進方向Ｓに向かって地中３００を推進するときの周面摩擦抵抗を大きく低減できる。また、矩形推進函２００と地中３００との隙間に周面摩擦抵抗を低減するための薬剤を充填して、透水性の低い膜層を設けることが好ましい。これにより、周面摩擦抵抗をさらに低減できるとともに、掘削された地中３００の安定化を図ることができる。 In the propulsion machine 1 of the present embodiment, the overcutter 10 excavates the external area in the vertical direction of the rectangular propulsion box 200 in advance, and the excavation cutter 20 excavates the external area in the horizontal direction of the rectangular propulsion box 200 in advance to remove soil. By doing so, it is possible to excavate the outer region of almost the entire circumference of the rectangular propulsion box 200 in advance. As a result, the peripheral frictional resistance when the entire rectangular propulsion box 200 propels the underground 300 in the propulsion direction S can be greatly reduced. Further, it is preferable that the gap between the rectangular propulsion box 200 and the underground 300 is filled with a chemical for reducing the peripheral frictional resistance to provide a film layer having low water permeability. As a result, the frictional resistance on the peripheral surface can be further reduced, and the excavated underground 300 can be stabilized.

掘削筐体１１０は、接続筐体１５０を介して矩形推進函２００と接続している。接続筐体１５０は、掘削筐体１１０と矩形推進函２００を接続するとともに、排土装置等の掘削のために必要となる装置を収容するために必要となる空間を画定する。 The excavation housing 110 is connected to the rectangular propulsion box 200 via the connection housing 150. The connection housing 150 connects the excavation housing 110 and the rectangular propulsion box 200, and defines a space required for accommodating a device required for excavation such as a soil removal device.

接続筐体１５０は、隔壁１５５の外縁から接続底板１５１、接続天井板１５２、及び接続側板１５３が矩形推進函２００の方向に向かって垂直に延びており、隔壁１５５を閉塞面とする角筒体である。接続底板１５１、接続天井板１５２、隔壁１５５の中間部は、コ字形の一対の接続連結板１５４ａ、１５４ａで構成される接続連結部１５４が設けられている。接続連結部１５４は、連結部１１４と連続して接続した状態で、一対の接続連結板１５４ａ、１５４ａは、相互にボルトによって着脱可能に固定されている。これにより、接続筐体１５０は、推進方向Ｓに沿って縦方向に均等に２分割される。 The connection housing 150 is a square cylinder in which the connection bottom plate 151, the connection ceiling plate 152, and the connection side plate 153 extend vertically from the outer edge of the partition wall 155 toward the rectangular propulsion box 200, and the partition wall 155 is a closing surface. Is. An intermediate portion between the connection bottom plate 151, the connection ceiling plate 152, and the partition wall 155 is provided with a connection connection portion 154 composed of a pair of U-shaped connection connection plates 154a and 154a. The pair of connecting connecting plates 154a and 154a are detachably fixed to each other by bolts in a state where the connecting connecting portion 154 is continuously connected to the connecting portion 114. As a result, the connection housing 150 is evenly divided into two in the vertical direction along the propulsion direction S.

接続底板１５１、接続天井板１５２、及び接続側板１５３は端部が矩形推進函２００に接続する矩形の平板部材である。 The connection bottom plate 151, the connection ceiling plate 152, and the connection side plate 153 are rectangular flat plate members whose ends are connected to the rectangular propulsion box 200.

図６に示す通り、隔壁１５５は矩形の平板部材であり、背面板１１５とボルトによって着脱可能に固定される。背面板１１５は、中央部に矩形の空間が設けられた矩形の平板である。隔壁１５５の環状の端部が全周に渡って背面板１１５とボルトで固定されることで、掘削筐体１１０と、接続筐体１５０は強固に固定される。また、隔壁１５５には、排土装置、配管等の孔（図示略）が適宜設けられている。 As shown in FIG. 6, the partition wall 155 is a rectangular flat plate member, and is detachably fixed to the back plate 115 by bolts. The back plate 115 is a rectangular flat plate provided with a rectangular space in the center. The excavation housing 110 and the connection housing 150 are firmly fixed by fixing the annular end of the partition wall 155 to the back plate 115 with bolts over the entire circumference. Further, the partition wall 155 is appropriately provided with holes (not shown) for soil removal devices, pipes, and the like.

本実施形態は例示であり、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で改変できることは勿論である。例えば、オーバーカッター１０と、掘削カッター２０を９０度回転して配設してもよい。具体的には、一対のオーバーカッター１０を縦方向に直列に、一対の掘削カッター２０を横方向に並列に配設してもよい。 This embodiment is an example, and it goes without saying that the present embodiment can be modified without departing from the technical idea of the present invention. For example, the overcutter 10 and the excavation cutter 20 may be rotated 90 degrees and arranged. Specifically, a pair of overcutters 10 may be arranged in series in the vertical direction, and a pair of excavation cutters 20 may be arranged in parallel in the horizontal direction.

本発明に係る矩形推進機は、推進するときの推進函の周面摩擦抵抗を低減できるので、効率的に推進できるとともに、矩形推進装置の推進機能を向上させなくても、長距離に渡って推進函を敷設できることから、産業上の利用可能性は大である。 Since the rectangular propulsion machine according to the present invention can reduce the frictional resistance on the peripheral surface of the propulsion box during propulsion, it can be propulsed efficiently and over a long distance without improving the propulsion function of the rectangular propulsion device. Since the propulsion box can be laid, it has great industrial applicability.

１：矩形推進機
１０：オーバーカッター
１１：カッター筐体
１３：掘削ビット
１４：軸受部
２０：掘削カッター
２１：カッター筐体
２４：軸受部
２３：掘削ビット
３０：駆動モータ
３２：駆動シャフト
４０：軸支部
５０：駆動モータ
５２：駆動シャフト
６０：掘削カッター軸支部
１００：筐体ユニット
１１１：底板（基板）
１１２：天井板（対向板）
２００：矩形推進函 1: Rectangular propulsion machine 10: Overcutter 11: Cutter housing 13: Excavation bit 14: Bearing part 20: Excavation cutter 21: Cutter housing 24: Bearing part 23: Excavation bit 30: Drive motor 32: Drive shaft 40: Shaft Branch 50: Drive motor 52: Drive shaft 60: Excavation cutter Shaft branch 100: Housing unit 111: Bottom plate (board)
112: Ceiling board (opposing board)
200: Rectangular propulsion box

Claims (6)

矩形推進機の先端部に配設されて、矩形推進函の外部領域を先行して掘削するオーバーカッターであって、
掘削ビットを有する円筒体のカッター筐体と、
前記カッター筐体のそれぞれの端部に固定される円環形状の軸受部と、を備え、
前記軸受部は、前記矩形推進機に設けられた軸支部に回動可能に固定されることを特徴とするオーバーカッター。 An overcutter that is placed at the tip of a rectangular propulsion machine and excavates the outer area of the rectangular propulsion box in advance.
With a cylindrical cutter housing with a drilling bit,
A ring-shaped bearing portion fixed to each end of the cutter housing is provided.
An overcutter characterized in that the bearing portion is rotatably fixed to a shaft support portion provided on the rectangular propulsion machine. 前記カッター筐体を回動させるための駆動モータを備え、
前記駆動モータは、前記カッター筐体に内挿された状態で固定されて、前記カッター筐体と同期して回動することを特徴とする請求項１に記載のオーバーカッター。 A drive motor for rotating the cutter housing is provided.
The overcutter according to claim 1, wherein the drive motor is fixed in a state of being inserted into the cutter housing and rotates in synchronization with the cutter housing. 前記駆動モータは、駆動シャフトを有し、
前記駆動シャフトの端部が固定された状態で、前記駆動モータは前記カッター筐体と同期して回動することを特徴とする請求項２に記載のオーバーカッター。 The drive motor has a drive shaft and
The overcutter according to claim 2, wherein the drive motor rotates in synchronization with the cutter housing while the end of the drive shaft is fixed. 請求項１〜３に記載のオーバーカッターを備える矩形推進機であって、
矩形推進函に接続して、基板と、前記基板に対向する対向板とを有する正面視で矩形の筐体ユニットと、
前記筐体ユニットの先端部に、前記基板に沿って直列に配設されて、前記軸受部が軸支部に回動可能に固定される一対の前記オーバーカッターと、
前記筐体ユニットの先端部に、前記対向板に沿って直列に配設されて、前記軸受部が前記軸支部に回動可能に固定される一対の前記オーバーカッターと、
それぞれの端部が、前記基板、及び前記対向板に回動可能に固定されるドラム式の一対の掘削カッターと、を備えることを特徴とする矩形推進機。 A rectangular propulsion machine provided with the overcutter according to claims 1 to 3.
A front-view rectangular housing unit that is connected to a rectangular propulsion box and has a substrate and a facing plate facing the substrate.
A pair of overcutters arranged in series along the substrate at the tip of the housing unit and rotatably fixed to the shaft support.
A pair of overcutters arranged in series along the facing plate at the tip of the housing unit and rotatably fixed to the shaft support.
A rectangular propulsion machine characterized in that each end is provided with a pair of drum-type excavation cutters rotatably fixed to the substrate and the facing plate. 一対の前記掘削カッターの外側端は、正面視で前記筐体ユニットの外部領域に位置することを特徴とする請求項４に記載の矩形推進機。 The rectangular propulsion machine according to claim 4, wherein the outer ends of the pair of excavation cutters are located in an outer region of the housing unit in a front view. 前記掘削カッターは、掘削カッタービットを有する円筒体の掘削カッター筐体と、
前記掘削カッター筐体のそれぞれの端部に固定される円環形状の掘削カッター軸受部と、を有し、
前記掘削カッター軸受部は、前記基板、及び前記対向板に設けられた掘削カッター軸支部に回動可能に固定され、
前記掘削カッター筐体を回動させるための掘削駆動モータを備え、
前記掘削駆動モータは、前記掘削カッター筐体に内挿された状態で固定され、掘削駆動シャフトが固定された状態で前記掘削カッター筐体と同期して回動することを特徴とする請求項４又は５に記載の矩形推進機。 The excavation cutter includes a cylindrical excavation cutter housing having an excavation cutter bit and an excavation cutter housing.
It has a ring-shaped excavation cutter bearing portion fixed to each end of the excavation cutter housing.
The excavation cutter bearing portion is rotatably fixed to the excavation cutter shaft support portion provided on the substrate and the facing plate.
The excavation drive motor for rotating the excavation cutter housing is provided.
4. The excavation drive motor is fixed in a state of being inserted into the excavation cutter housing, and rotates in synchronization with the excavation cutter housing in a state where the excavation drive shaft is fixed. Or the rectangular propulsion machine according to 5.
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