JP3960082B2

JP3960082B2 - Excavator

Info

Publication number: JP3960082B2
Application number: JP2002058699A
Authority: JP
Inventors: 喜和中村; 光則今井
Original assignee: Rasa Industries Ltd
Current assignee: Rasa Industries Ltd
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-03-05
Also published as: JP2003253991A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に破砕機構を備えた掘進機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、掘削した土砂を破砕する破砕機構を内部に備えた掘進機が知られている。図７は、この種の従来の掘進機を示すもので、図中符号４０が円筒状の掘進機本体である。この掘進機本体４０の先端部には、前面に掘削ビット４２が固定された円板状のカッタ本体４１が設けられ、掘進機本体４０の内部には、カッタ本体４１を回転駆動するためのモータ４３が設けられている。
【０００３】
カッタ本体４１の裏面側には、このカッタ本体４１に向けて漸次小径となる破砕用コーン４５がカッタ本体４１の回転軸（図示省略）と一体的に設けられ、他方破砕用コーン４５と対向する掘進機本体４０の内面側には、カッタ本体４１に向けて漸次大径となる破砕用ライナー４４が一体に設けられている。これにより、破砕用コーン４５と破砕用ライナー４４との間には、チャンバー４６が形成され、これらの後方と隔壁４８との間に、チャンバー４６内に導入された土砂が流入する排出溝４９が形成されているとともに、この排出溝４９に排泥管５０が接続されている。
【０００４】
上記構成からなる従来の掘進機においては、モータ４３によってカッタ本体４１を回転駆動し、先端の掘削ビット４２によって地盤を掘削すると、掘削された土砂は、破砕用コーン４５と破砕用ライナー４４との間のチャンバー４６に送られる。そして、さらにチャンバー４６内を漸次狭隘となる後方に向けて順次送り込まれることにより、相対的に回転する破砕用コーン４５および破砕用ライナー４４間（破砕領域）において上記土砂に含まれる礫が破砕され、排出溝４９から排泥管５０で掘進機後方へ排出されるようになっている。
【０００５】
このような従来の掘進機によれば、それまでの排泥管において礫を破砕する掘進機と比較して、チャンバー４６内で礫の破砕を行っているので、効率良く礫層の掘削と、その排出を行うことができるとともに、上記排泥管の閉塞等の不具合を生じることがないといった利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年においては、工事費用の低減化を図る目的で、掘進距離が長くなる傾向にあり、その結果、掘進途中において土層が礫層から粘性土層に変わる施工や、逆に粘性土層から礫層に変わる施工が増加している。
【０００７】
ところが、上記従来の掘進機にあっては、掘削ビット４２により掘削されてチャンバー４６内に流入した土砂を、チャンバー４６内の漸次狭隘となる後方に向けて送り込む過程で、上記土砂に含まれる礫を破砕するようにしていたので、礫層においては円滑な掘削作業が行えるものの、例えば掘進機が粘性土層を通過する際には、掘削した土砂に含まれる粘性土が破砕用コーン４５や破砕用ライナー４４等に付着し、その付着した粘性土がチャンバー４６内の狭隘部分等を塞いで上記土砂の流れを妨げることがあった。その結果、施工性能が大幅に低下することとなり、そのため上記従来の掘進機では、粘性土層を通過する施工に対応することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、粘性土層を通過する施工において、粘性土の付着により破砕領域が閉塞することを防止することができ、これによって、施工性能の低下を防止することができる掘進機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、筒状をなす掘進機本体の先端にカッタ本体が回転自在に設けられ、このカッタ本体の前面に掘削ビットが設けられるとともに、このカッタ本体の後方に、上記掘削ビットにより掘削された土砂が流入する空間となるチャンバーが設けられ、このチャンバーと連通する状態で、上記土砂に含まれる礫を破砕する破砕機構の破砕領域が設けられた掘進機において、上記掘進機本体内には、上記破砕領域を経由して上記チャンバー内の土砂を排出する第１経路と、上記チャンバー内の土砂を上記破砕領域を経由せずに排出する第２経路と、これら両経路のいずれか一方に、上記土砂の排出経路を選択的に切替可能な切替手段とが設けられるとともに、上記掘進機本体の内部には、当該掘進機本体の後方に土砂および泥水を排出するための第１および第２の排泥管と、上記チャンバー内に送水するための送水管と、上記破砕領域から上記第１の排泥管に向けて土砂および泥水を導くための第１の排出溝と、上記チャンバーから上記第２の排泥管に向けて土砂および泥水を導くための第２の排出溝とが設けられ、上記第１および第２の排泥管の各々には、上記切替手段を構成するバルブが取り付けられ、上記チャンバー、上記破砕領域、上記第１の排出溝および上記第１の排泥管によって上記第１経路が形成される一方、上記チャンバー、上記第２の排出溝および上記第２の排泥管によって上記第２経路が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
この請求項１に記載の本発明に係る掘進機によれば、掘進機本体内に、破砕領域を経由してチャンバー内の土砂を排出する第１経路と、破砕領域を経由せずにチャンバー内の土砂を排出する第２経路とが設けられ、切替手段によって、それら両経路のいずれか一方に、上記土砂の排出経路を選択的に切替可能となっているので、礫層を通過する際に上記土砂の排出経路を第１経路に切り替えるようにすれば、上記土砂に含まれる礫を破砕領域で破砕してから排出することができ、粘性土層を通過する際に上記土砂の排出経路を第２経路に切り替えるようにすれば、破砕領域を通過させずに粘性土を円滑に排出することができる。
したがって、粘性土層を通過する施工において、粘性土の付着により破砕領域が閉塞することを防止することができ、これによって、施工性能の低下を防止することができる。
【００１３】
また、請求項１に記載の本発明に係る掘進機においては、切替手段を構成するバルブが第１および第２の排泥管の各々に取り付けられ、チャンバー、破砕領域、第１の排出溝および第１の排泥管によって第１経路が形成される一方、チャンバー、第２の排出溝および第２の排泥管によって第２経路が形成されているので、第１の排泥管のバルブを開状態とし、第２の排泥管のバルブを閉状態とした場合には、送水管から第１の排泥管に向けて泥水が流れることにより、チャンバー内の土砂が第１経路に沿って移動する。
一方、第２の排泥管のバルブを開状態とし、第１の排泥管のバルブを閉状態とした場合には、送水管から第２の排泥管に向けて泥水が流れることにより、チャンバー内の土砂が第２経路に沿って移動する。
したがって、第１の排泥管、第２の排泥管の各々のバルブを開閉する操作によって簡単に、チャンバー内の土砂の排出経路を第１経路および第２経路のいずれか一方に切り替えることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の掘進機において、上記掘進機の内部には回転駆動装置が設けられ、この回転駆動装置によって回転する主軸には、この主軸の回転を上記カッタ本体に伝達するとともに、このカッタ本体との間に上記チャンバーを形成する駆動輪が取り付けられ、この駆動輪には、上記チャンバーから上記第２の排出溝に向けて土砂および泥水を通すための非破砕用通過口と、上記チャンバーから上記破砕領域に向けて土砂および泥水を通すための破砕用通過口とがそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
この請求項２に記載の発明によれば、カッタ本体と駆動輪との間にチャンバーが形成され、このチャンバーから第２の排出溝に向けて土砂および泥水を通すための非破砕用通過口と、チャンバーから破砕領域に向けて土砂および泥水を通すための破砕用通過口とがそれぞれ駆動輪に設けられているので、例えば第１の排泥管のバルブを開状態とし、第２の排泥管のバルブを閉状態とした場合には、チャンバー内の土砂および泥水が破砕用通過口から破砕領域に流入し、この破砕領域で礫が破砕されてから第１の排出溝を経て第１の排泥管に導かれる。一方、第２の排泥管のバルブを開状態とし、第１の排泥管のバルブを閉状態とした場合には、チャンバー内の土砂および泥水が非破砕用通過口から第２の排出溝を経て第２の排泥管へと導かれる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の掘進機において、上記駆動輪の外周部と対向する上記掘進機本体の内面側には破砕用ライナーが設けられ、この破砕用ライナーと上記駆動輪の外周部とにより上記破砕機構が構成されて両者間に上記破砕領域が形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
この請求項３に記載の発明によれば、駆動輪の外周部と破砕用ライナーとの間に破砕領域が形成されるので、チャンバーから破砕領域に礫を導くのが容易となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は、本発明に係る掘進機の一実施形態を示すもので、図中符号１が、円筒状をなす掘進機本体である。この掘進機本体１の先端部分には、隔壁２が設けられ、この隔壁２の後方面の中央部両側および上部中央に、それぞれ大容量の減速機付きモータ（回転駆動装置）３が取り付けられている。他方、隔壁２の前面側には、各モータ３の出力軸と噛み合う歯車を有する駆動部５が設けられ、この駆動部５の主軸６が、ケーシング７内に軸受７ａを介して回転自在に設けられている。ここで、ケーシング７は、基端部が隔壁２に固定されるとともに、駆動部５の前方に設けられた隔壁８によって支持されている。
【００１９】
そして、主軸６の先端には駆動輪２０が取り付けられ、この駆動輪２０の先端には、当該駆動輪２０と一体に回転自在な状態でカッタ本体９が設けられている。カッタ本体９の前面には、多数の掘削ビット１０が設けられ、このカッタ本体９と駆動輪２０との間には、掘削ビット１０により掘削された土砂が流入する空間となるチャンバー４が設けられている。
【００２０】
駆動輪２０は、図２および図５に示すように、主軸６に取り付けられる円筒状の取付部２１と、この取付部２１の前方に配置されてカッタ本体９の裏面側周縁部に連結される環状の連結部２２と、取付部２１の外周から放射状に延びて前方の連結部２２へと至る複数の略Ｌ字状のアーム２３と、各アーム２３の屈曲部分を通るように架設された第１リング２４と、この第１リング２４と連結部２２との間に設けられた第２リング２５とを一体に備える筒状の枠体である。
この駆動輪２０は、図１に示すように、その外周部がカッタ本体９に向けて漸次大径となるように形成されている。この駆動輪２０の外周部と対向する掘進機本体１の内面側には、カッタ本体９に向けて漸次大径となる破砕用ライナー１９が一体に設けられ、この破砕用ライナー１９と駆動輪２０の外周部とによって、両者間に形成される破砕領域３０に流入した礫を破砕する破砕機構が構成されている。
【００２１】
また、駆動輪２０の外周部には、直径方向に貫通する破砕用通過口２６が周方向に沿って等間隔に形成されている。この破砕用通過口２６は、チャンバー４から破砕領域３０に向けて土砂および泥水を通すための通過口である。また、駆動輪２０の後端部には、図２に示すように、軸方向に貫通する非破砕用通過口２７が各アーム２３の間にそれぞれ設けられている。この非破砕用通過口２７は、チャンバー４から第２の排出溝１７に向けて土砂および泥水を通すための通過口である。
【００２２】
駆動輪２０の後端と隔壁８との間には、図１および図３に示すように、上記非破砕用通過口２７を介してチャンバー４から送られてきた土砂および泥水を第２の排泥管１２に導くための第２の排出溝１７が設けられている。この第２の排出溝１７の外縁に沿って設けられた仕切壁１４の外周側であって、破砕用ライナー１９の後端面と隔壁８との間には、破砕領域３０から送られてきた土砂および泥水を第１の排泥管１１に導くための第１の排出溝１６が設けられている。つまり、図１に示すように、破砕領域３０を経由してチャンバー４内の土砂を排出する第１経路Ｌ１が、チャンバー４、破砕領域３０、第１の排出溝１６および第１の排泥管１１によって形成される一方、破砕領域３０を経由せずに上記土砂を排出する第２経路Ｌ２が、チャンバー４、第２の排出溝１７および第２の排泥管１２によって形成されている。
【００２３】
また、仕切壁１４の外周側には、第１の排出溝１６と仕切壁１５により隔てられた状態で、送水溝１８が設けられている。この送水溝１８には送水管１３が接続され、この送水管１３によって送られてきた泥水は、図１の矢印Ｄに示すように、破砕用ライナー１９の上部に設けられた貫通口１９ａを介してチャンバー４内に供給されるようになっている。
【００２４】
送水管１３、第１の排泥管１１、第２の排泥管１２は、図４に示すように、いずれも隔壁２の下端部を貫通する状態で設けられている。これら送水管１３、第１の排泥管１１、第２の排泥管１２の各々には、図６に示すように、それぞれバルブ１３ａ、１１ａ、１２ａが取り付けられている。このうちバルブ１１ａ、１２ａによって、チャンバー４内の土砂の排出経路を第１経路Ｌ１および第２経路Ｌ２のいずれか一方に切り替える切替手段が構成されている。また、図６に示すように、第１の排泥管１１と第２の排泥管１２とは各バルブ１１ａ、１２ａの下流側で合流してひとつの排泥管となり、この排泥管と送水管１３との間には、両者を互いに接続するバイパス管３１が架設されている。このバイパス管３１は、送水の開始時や終了時あるいは水流の切替時等に用いられ、推進時にはそのバルブ３１ａが閉状態とされる。
【００２５】
以上の構成からなる掘進機においては、モータ３によってカッタ本体９を回転駆動し、前面の掘削ビット１０によって地盤を掘削すると、掘削された土砂はチャンバー４内に流入する。
その際に、例えば、送水管１３と第１の排泥管１１の各々のバルブ１３ａ、１１ａが開状態で、第２の排泥管１２のバルブ１２ａが閉状態となっている場合には、送水管１３から第１の排泥管１１に向けて泥水が流れることにより、送水管１３→送水溝１８→チャンバー４→破砕領域３０→第１の排出溝１６→第１の排泥管１１という順路を辿る水流が掘進機本体１内に形成される。
その結果、チャンバー４内に流入した土砂は、上記水流に押し流されることによって、駆動輪２０の破砕用通過口２６から破砕領域３０に送り込まれ、その中に含まれる礫が、相対的に回転する破砕用ライナー１９と駆動輪２０との間で破砕されて、第１の排出溝１６から第１の排泥管１１によって掘進機後方へと排出される。つまり、この場合には、チャンバー４内に流入した土砂が第１経路Ｌ１を通って排出される。
【００２６】
一方、送水管１３と第２の排泥管１２の各々のバルブ１３ａ、１２ａが開状態で、第１の排泥管１１のバルブ１１ａが閉状態となっている場合には、送水管１３から第２の排泥管１２に向けて泥水が流れることにより、送水管１３→送水溝１８→チャンバー４→第２の排出溝１７→第２の排泥管１２という順路を辿る水流が掘進機本体１内に形成される。
その結果、この状態でチャンバー４内に流入した土砂は、上記水流に押し流されることによって、駆動輪２０の非破砕用通過口２７から第２の排出溝１７に流入して、第２の排泥管１２により掘進機後方へと排出される。つまり、この場合にはチャンバー４内に流入した土砂が第２経路Ｌ２を通って排出される。
【００２７】
このように、上記構成からなる掘進機によれば、礫層を通過する際に、送水管１３と第１の排泥管１１の各々のバルブ１３ａ、１１ａを開状態とし、第２の排泥管１２のバルブ１２ａを閉状態とすれば、これまで通り、土砂に含まれる礫を破砕領域３０で破砕してから排出することができる。また、粘性土層を通過する際に、送水管１３と第２の排泥管１２の各々のバルブ１３ａ、１２ａを開状態とし、第１の排泥管１１のバルブ１１ａを閉状態とすれば、チャンバー４内に流入した粘性土を非破砕用通過口２７から円滑に排出することができる。
したがって、粘性土層を通過する施工において、粘性土の付着により破砕領域３０が閉塞することを防止することができ、これによって、施工性能の低下を防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る掘進機によれば、礫層を通過する施工において、これまで通り、掘削した土砂に含まれる礫を破砕してから排出することができ、また、粘性土層を通過する施工においては、粘性土を円滑に排出することができ、粘性土の付着により破砕領域が閉塞することを防止することができる。したがって、掘進途中で粘性土層を通過するような長距離掘進に対しても当該掘進機を好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の掘進機の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線視断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線視断面図である。
【図５】図１の駆動輪を示す斜視図です。
【図６】土砂と泥水の流れ説明するための模式図である。
【図７】従来の掘進機を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１掘進機本体
３モータ（回転駆動装置）
４チャンバー
６主軸
９カッタ本体
１０掘削ビット
１１第１の排泥管
１２第２の排泥管
１３送水管
１１ａ、１２ａバルブ（切替手段）
１６第１の排出溝
１７第２の排出溝
１９破砕用ライナー
２０駆動輪
２６破砕用通過口
２７非破砕用通過口
３０破砕領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an excavator having an internal crushing mechanism.
[0002]
[Prior art]
DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the excavation machine provided with the crushing mechanism which crushes excavated earth and sand inside is known. FIG. 7 shows a conventional excavator of this type, and reference numeral 40 in the drawing denotes a cylindrical excavator body. A disc-shaped cutter body 41 having a drilling bit 42 fixed to the front surface is provided at the front end of the excavator main body 40, and a motor for rotating the cutter main body 41 is provided inside the excavator main body 40. 43 is provided.
[0003]
On the back side of the cutter body 41, a crushing cone 45 having a gradually decreasing diameter toward the cutter body 41 is provided integrally with a rotating shaft (not shown) of the cutter body 41, and faces the crushing cone 45. A crushing liner 44 that gradually increases in diameter toward the cutter body 41 is integrally provided on the inner surface side of the excavator body 40. Thereby, a chamber 46 is formed between the crushing cone 45 and the crushing liner 44, and a discharge groove 49 into which the earth and sand introduced into the chamber 46 flows between the rear and the partition wall 48. The sludge pipe 50 is connected to the discharge groove 49 while being formed.
[0004]
In the conventional excavator configured as described above, when the cutter main body 41 is rotationally driven by the motor 43 and the ground is excavated by the excavation bit 42 at the tip, the excavated earth and sand are separated from the crushing cone 45 and the crushing liner 44. It is sent to the chamber 46 in between. Then, the gravel contained in the earth and sand is crushed between the relatively rotating crushing cone 45 and the crushing liner 44 (crushing region) by sequentially feeding the inside of the chamber 46 toward the rear gradually becoming narrower. The exhaust groove 49 discharges the excavator to the rear of the excavator.
[0005]
According to such a conventional excavator, compared to the excavator that crushes gravel in the drainage pipe until then, crushing of the gravel in the chamber 46, the excavation of the gravel layer efficiently, The discharge can be performed, and there is an advantage that there is no problem such as blockage of the drainage pipe.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in recent years, for the purpose of reducing construction costs, the excavation distance tends to be long, and as a result, construction where the soil layer changes from a gravel layer to a viscous soil layer during excavation, or conversely, a viscous soil layer. Construction to change from gravel layer to is increasing.
[0007]
However, in the conventional excavator, the gravel contained in the earth and sand in the process of sending the earth and sand excavated by the excavation bit 42 and flowing into the chamber 46 toward the rear gradually becoming narrower in the chamber 46. However, when the excavator passes through the viscous soil layer, for example, when the excavator passes through the viscous soil layer, the viscous soil contained in the excavated soil is removed from the crushing cone 45 and the crushing material. In some cases, the sticky soil adheres to the liner 44 and the like, and the attached viscous soil blocks the narrow portion in the chamber 46 and prevents the flow of the earth and sand. As a result, the construction performance is greatly reduced, so that the conventional excavator cannot cope with the construction that passes through the viscous soil layer.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in construction that passes through a viscous soil layer, the crushing region can be prevented from being blocked by adhesion of the viscous soil, thereby preventing deterioration in construction performance. The aim is to provide an excavator that can do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a cutter main body is rotatably provided at the tip of a tubular excavator main body, a drilling bit is provided on the front surface of the cutter main body, and the excavation bit is disposed behind the cutter main body. In the excavator provided with a crushing region of a crushing mechanism for crushing gravel contained in the earth and sand provided in a state where the chamber becomes a space into which the earth and sand excavated by the bit flows and communicated with the chamber, the excavator In the main body, a first path for discharging the sediment in the chamber via the crushing area, a second path for discharging the sediment in the chamber without passing through the crushing area, and both of these paths either one, Rutotomoni selectively with switchable switching means are provided to discharge path of the sediment, in the inside of the shield machine main body, earth and sand and mud behind of the shield machine main body A first and second mud drain pipe for discharging, a water feed pipe for feeding water into the chamber, and a first for guiding soil and mud from the crushing region toward the first mud pipe And a second discharge groove for guiding earth and sand and muddy water from the chamber toward the second drainage pipe, each of the first and second drainage pipes, A valve constituting the switching means is attached, and the chamber, the crushing region, the first discharge groove and the first drainage pipe form the first path, while the chamber, the second The second path is formed by the discharge groove and the second drainage pipe .
[0010]
According to the excavator according to the first aspect of the present invention, in the excavator main body, the first path for discharging the earth and sand in the chamber through the crushing region and the chamber without passing through the crushing region. And a second path for discharging the earth and sand, and the switching means can selectively switch the earth and sand discharge path to either one of the two paths, so when passing through the gravel layer If the earth and sand discharge path is switched to the first path, gravel contained in the earth and sand can be discharged after being crushed in the crushing region, and the earth and sand discharge path can be changed when passing through the cohesive soil layer. By switching to the second path, the viscous soil can be smoothly discharged without passing through the crushing region.
Therefore, in the construction that passes through the viscous soil layer, the crushing region can be prevented from being blocked by the adhesion of the viscous soil, thereby preventing the deterioration of the construction performance.
[0013]
In the excavator according to the first aspect of the present invention, a valve constituting the switching means is attached to each of the first and second sludge drain pipes, and the chamber, the crushing region, the first discharge groove, While the first path is formed by the first mud pipe, the second path is formed by the chamber, the second discharge groove, and the second mud pipe. When the valve is opened and the valve of the second mud pipe is closed, the muddy water flows from the water pipe toward the first mud pipe, so that the earth and sand in the chamber flows along the first path. Moving.
On the other hand, when the valve of the second mud pipe is opened and the valve of the first mud pipe is closed, the muddy water flows from the water pipe toward the second mud pipe, The earth and sand in the chamber moves along the second path.
Therefore, the earth and sand discharge path in the chamber can be easily switched to one of the first path and the second path by opening and closing each valve of the first and second sludge pipes. it can.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the excavator according to the first aspect , a rotary drive device is provided inside the excavator, and the rotation of the main shaft is applied to the main shaft rotated by the rotary drive device. A drive wheel that transmits to the cutter main body and forms the chamber between the cutter main body and the cutter main body is attached to the cutter main body. The drive wheel is used to pass earth and sand and muddy water from the chamber toward the second discharge groove. A non-crushing passage port and a crushing passage port for passing earth and sand and muddy water from the chamber toward the crushing region are provided.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, a chamber is formed between the cutter main body and the drive wheel, and a non-crushing passage port for passing soil and mud from the chamber toward the second discharge groove; Since the crushing passages for passing earth and sand and muddy water from the chamber toward the crushing region are respectively provided in the drive wheels, for example, the valve of the first mud pipe is opened and the second mud When the pipe valve is closed, the earth and mud in the chamber flow into the crushing area from the crushing passage, and the gravel is crushed in the crushing area, and then the first discharge groove passes through the first discharge groove. Guided to the drainage pipe. On the other hand, when the valve of the second mud pipe is in the open state and the valve of the first mud pipe is in the closed state, the soil and mud in the chamber are discharged from the non-crushing passage port to the second discharge groove. And then led to the second mud pipe.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the excavator according to the second aspect , a crushing liner is provided on the inner surface side of the main body of the excavator facing the outer peripheral portion of the drive wheel. The crushing mechanism is constituted by the outer peripheral portion of the drive wheel, and the crushing region is formed between them.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, since the crushing region is formed between the outer peripheral portion of the drive wheel and the crushing liner, it is easy to guide gravel from the chamber to the crushing region.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1-6 shows one Embodiment of the excavation machine which concerns on this invention, and the code | symbol 1 in a figure is the excavation machine main body which makes | forms cylindrical shape. A bulkhead 2 is provided at the tip of the main body 1, and a motor (rotary drive device) 3 with a large-capacity reduction gear is attached to each side and upper center of the rear surface of the bulkhead 2. Yes. On the other hand, on the front side of the partition wall 2 is provided a drive unit 5 having a gear that meshes with the output shaft of each motor 3, and the main shaft 6 of the drive unit 5 is rotatably provided in the casing 7 via a bearing 7a. It has been. Here, the base end portion of the casing 7 is fixed to the partition wall 2 and is supported by the partition wall 8 provided in front of the drive unit 5.
[0019]
A driving wheel 20 is attached to the tip of the main shaft 6, and a cutter body 9 is provided at the tip of the driving wheel 20 so as to be rotatable integrally with the driving wheel 20. A large number of excavation bits 10 are provided on the front surface of the cutter body 9, and a chamber 4 is provided between the cutter body 9 and the drive wheel 20. The chamber 4 serves as a space for the earth and sand excavated by the excavation bit 10 to flow in. ing.
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 5, the drive wheel 20 is connected to the cylindrical attachment portion 21 attached to the main shaft 6 and the peripheral portion on the back side of the cutter body 9 disposed in front of the attachment portion 21. An annular connecting portion 22, a plurality of substantially L-shaped arms 23 that extend radially from the outer periphery of the attachment portion 21 to reach the connecting portion 22 in the front, and a first portion that passes through a bent portion of each arm 23. This is a cylindrical frame that integrally includes a first ring 24 and a second ring 25 provided between the first ring 24 and the connecting portion 22.
As shown in FIG. 1, the drive wheel 20 is formed so that its outer peripheral portion gradually increases in diameter toward the cutter body 9. A crushing liner 19 that gradually increases in diameter toward the cutter main body 9 is integrally provided on the inner surface side of the excavator main body 1 facing the outer peripheral portion of the driving wheel 20, and the crushing liner 19 and the driving wheel 20 are integrated. The crushing mechanism which crushes the gravel which flowed into the crushing area | region 30 formed between both is comprised by these outer peripheral parts.
[0021]
Further, crushing passage ports 26 penetrating in the diameter direction are formed at equal intervals along the circumferential direction in the outer peripheral portion of the drive wheel 20. The crushing passage port 26 is a passage port for passing earth and sand and muddy water from the chamber 4 toward the crushing region 30. Further, as shown in FIG. 2, a non-crushing passage port 27 penetrating in the axial direction is provided between the arms 23 at the rear end portion of the drive wheel 20. The non-crushing passage port 27 is a passage port for passing earth and sand and muddy water from the chamber 4 toward the second discharge groove 17.
[0022]
Between the rear end of the drive wheel 20 and the partition wall 8, as shown in FIGS. 1 and 3, earth and sand and muddy water sent from the chamber 4 through the non-crushing passage port 27 are second discharged. A second discharge groove 17 for leading to the mud pipe 12 is provided. The earth and sand sent from the crushing region 30 between the rear end surface of the crushing liner 19 and the partition wall 8 on the outer peripheral side of the partition wall 14 provided along the outer edge of the second discharge groove 17. And a first discharge groove 16 for guiding the muddy water to the first drainage pipe 11 is provided. That is, as shown in FIG. 1, the first path L1 for discharging the sediment in the chamber 4 through the crushing region 30 is the chamber 4, the crushing region 30, the first discharge groove 16, and the first sludge pipe. On the other hand, a second path L <b> 2 for discharging the earth and sand without passing through the crushing region 30 is formed by the chamber 4, the second discharge groove 17, and the second mud discharge pipe 12.
[0023]
In addition, a water supply groove 18 is provided on the outer peripheral side of the partition wall 14 in a state of being separated by the first discharge groove 16 and the partition wall 15. A water supply pipe 13 is connected to the water supply groove 18, and the muddy water sent by the water supply pipe 13 passes through a through-hole 19 a provided in the upper part of the crushing liner 19 as shown by an arrow D in FIG. 1. Then, it is supplied into the chamber 4.
[0024]
As shown in FIG. 4, the water supply pipe 13, the first mud pipe 11, and the second mud pipe 12 are all provided so as to penetrate the lower end portion of the partition wall 2. As shown in FIG. 6, valves 13a, 11a, and 12a are attached to the water supply pipe 13, the first mud pipe 11, and the second mud pipe 12, respectively. Among these, the valves 11a and 12a constitute switching means for switching the earth and sand discharge path in the chamber 4 to one of the first path L1 and the second path L2. In addition, as shown in FIG. 6, the first mud pipe 11 and the second mud pipe 12 merge at the downstream side of each valve 11a, 12a to form one mud pipe. Between the water supply pipe 13, a bypass pipe 31 that connects them to each other is installed. The bypass pipe 31 is used at the start and end of water supply or at the time of switching the water flow, and the valve 31a is closed during propulsion.
[0025]
In the excavator configured as described above, when the cutter body 9 is rotationally driven by the motor 3 and the ground is excavated by the excavation bit 10 on the front surface, the excavated earth and sand flows into the chamber 4.
At that time, for example, when the valves 13a and 11a of the water supply pipe 13 and the first drainage pipe 11 are in an open state, and the valve 12a of the second drainage pipe 12 is in a closed state, When the muddy water flows from the water supply pipe 13 toward the first drainage pipe 11, the water supply pipe 13 → the water supply groove 18 → the chamber 4 → the crushing region 30 → the first discharge groove 16 → the first drainage pipe 11. A water flow that follows the normal route is formed in the excavator body 1.
As a result, the earth and sand that have flowed into the chamber 4 are pushed into the water flow and are sent to the crushing region 30 from the crushing passage port 26 of the drive wheel 20, and the gravel contained therein rotates relatively. It is crushed between the crushing liner 19 and the drive wheel 20 and discharged from the first discharge groove 16 to the rear of the excavator by the first drainage pipe 11. That is, in this case, the earth and sand flowing into the chamber 4 is discharged through the first path L1.
[0026]
On the other hand, when the valves 13a and 12a of the water supply pipe 13 and the second mud drain pipe 12 are open and the valve 11a of the first mud pipe 11 is closed, the water pipe 13 When the muddy water flows toward the second mud drain pipe 12, the water flow following the route of the water pipe 13 → the water feed groove 18 → the chamber 4 → the second drain groove 17 → the second mud pipe 12 is transferred to the main body of the excavator. 1 is formed.
As a result, the sediment that has flowed into the chamber 4 in this state flows into the second discharge groove 17 from the non-crushing passage port 27 of the drive wheel 20 by being pushed away by the water flow, and the second waste mud. The pipe 12 is discharged to the rear of the excavator. That is, in this case, the earth and sand flowing into the chamber 4 is discharged through the second path L2.
[0027]
Thus, according to the excavator having the above-described configuration, when passing through the gravel layer, the valves 13a and 11a of the water supply pipe 13 and the first mud pipe 11 are opened, and the second mud If the valve 12a of the pipe 12 is closed, the gravel contained in the earth and sand can be crushed in the crushing region 30 and discharged as before. Further, when passing through the viscous soil layer, the valves 13a and 12a of the water supply pipe 13 and the second mud drain pipe 12 are opened, and the valve 11a of the first mud pipe 11 is closed. The viscous soil flowing into the chamber 4 can be smoothly discharged from the non-crushing passage port 27.
Therefore, in construction that passes through the viscous soil layer, the crushing region 30 can be prevented from being blocked due to adhesion of the viscous soil, thereby preventing deterioration in construction performance.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the excavator according to the present invention, in the construction passing through the gravel layer, the gravel contained in the excavated earth and sand can be crushed and discharged as before, and the clay In the construction that passes through the layers, the viscous soil can be discharged smoothly, and the crushing region can be prevented from being blocked by the adhesion of the viscous soil. Therefore, the said excavation machine can be used suitably also for long-distance excavation which passes a viscous soil layer in the middle of excavation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an excavator according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1. FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing the drive wheel of FIG. 1;
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the flow of earth and sand and muddy water.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a conventional excavator.
[Explanation of symbols]
1 Excavator body 3 Motor (rotary drive)
4 Chamber 6 Main shaft 9 Cutter body 10 Excavation bit 11 First mud pipe 12 Second mud pipe 13 Water supply pipe 11a, 12a Valve (switching means)
16 First discharge groove 17 Second discharge groove 19 Crushing liner 20 Driving wheel 26 Crushing passage port 27 Non-crushing passage port 30 Crushing region

Claims

筒状をなす掘進機本体の先端にカッタ本体が回転自在に設けられ、このカッタ本体の前面に掘削ビットが設けられるとともに、このカッタ本体の後方に、上記掘削ビットにより掘削された土砂が流入する空間となるチャンバーが設けられ、このチャンバーと連通する状態で、上記土砂に含まれる礫を破砕する破砕機構の破砕領域が設けられた掘進機において、
上記掘進機本体内には、上記破砕領域を経由して上記チャンバー内の土砂を排出する第１経路と、上記チャンバー内の土砂を上記破砕領域を経由せずに排出する第２経路と、これら両経路のいずれか一方に、上記土砂の排出経路を選択的に切替可能な切替手段とが設けられるとともに、
上記掘進機本体の内部には、当該掘進機本体の後方に土砂および泥水を排出するための第１および第２の排泥管と、上記チャンバー内に送水するための送水管と、上記破砕領域から上記第１の排泥管に向けて土砂および泥水を導くための第１の排出溝と、上記チャンバーから上記第２の排泥管に向けて土砂および泥水を導くための第２の排出溝とが設けられ、上記第１および第２の排泥管の各々には、上記切替手段を構成するバルブが取り付けられ、
上記チャンバー、上記破砕領域、上記第１の排出溝および上記第１の排泥管によって上記第１経路が形成される一方、上記チャンバー、上記第２の排出溝および上記第２の排泥管によって上記第２経路が形成されていることを特徴とする掘進機。A cutter main body is rotatably provided at the tip of a tubular excavator main body, a drill bit is provided on the front surface of the cutter main body, and earth and sand excavated by the drill bit flows into the rear of the cutter main body. In the excavator provided with a crushing region of a crushing mechanism that crushes gravel contained in the earth and sand, provided with a chamber serving as a space, and in communication with this chamber,
In the excavator main body, a first path for discharging the earth and sand in the chamber via the crushing area, a second path for discharging the earth and sand in the chamber without passing through the crushing area, and these to either of the two paths, and selectively switchable switching means the discharge path of the sediment provided Rutotomoni,
Inside the main body of the excavator, there are first and second mud pipes for discharging soil and mud behind the main body of the excavator, a water pipe for feeding water into the chamber, and the crushing region A first discharge groove for guiding soil and mud from the chamber toward the first drain pipe, and a second discharge groove for guiding soil and mud from the chamber toward the second drain pipe And a valve constituting the switching means is attached to each of the first and second drainage pipes,
The first path is formed by the chamber, the crushing region, the first discharge groove and the first drainage pipe, while the chamber, the second discharge groove and the second drainage pipe are used. An excavation machine in which the second path is formed .

上記掘進機の内部には回転駆動装置が設けられ、この回転駆動装置によって回転する主軸には、この主軸の回転を上記カッタ本体に伝達するとともに、このカッタ本体との間に上記チャンバーを形成する駆動輪が取り付けられ、A rotary drive device is provided inside the excavator, and the rotation of the main shaft is transmitted to the cutter main body on the main shaft rotated by the rotary drive device, and the chamber is formed between the main body and the cutter main body. The drive wheels are attached,
この駆動輪には、上記チャンバーから上記第２の排出溝に向けて土砂および泥水を通すための非破砕用通過口と、上記チャンバーから上記破砕領域に向けて土砂および泥水を通すための破砕用通過口とがそれぞれ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。The drive wheel has a non-crushing passage for passing earth and sand and muddy water from the chamber toward the second discharge groove, and a crushing path for passing earth and sand and muddy water from the chamber toward the crushing region. The excavation machine according to claim 1, wherein a passage opening is provided.

上記駆動輪の外周部と対向する上記掘進機本体の内面側には破砕用ライナーが設けられ、この破砕用ライナーと上記駆動輪の外周部とにより上記破砕機構が構成されて両者間に上記破砕領域が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の掘進機。A crushing liner is provided on the inner surface side of the excavator main body facing the outer peripheral portion of the driving wheel, and the crushing mechanism is configured by the crushing liner and the outer peripheral portion of the driving wheel, and the crushing mechanism is formed between the two. The excavator according to claim 2, wherein a region is formed.