JPH0791181A - Excavating machine - Google Patents
Excavating machineInfo
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- JPH0791181A JPH0791181A JP23445393A JP23445393A JPH0791181A JP H0791181 A JPH0791181 A JP H0791181A JP 23445393 A JP23445393 A JP 23445393A JP 23445393 A JP23445393 A JP 23445393A JP H0791181 A JPH0791181 A JP H0791181A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- rock
- rotary shaft
- wave
- excavator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、掘削機に関し、特に、
トンネルなどを構築する際に使用する岩盤掘削機に適用
すると有効なものであり、コンクリートなどの構造物の
解体などにも応用することができるものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to excavators, and in particular,
It is effective when applied to a rock excavator used when constructing a tunnel or the like, and can also be applied to dismantling of a structure such as concrete.
【０００２】[0002]
【従来の技術】地下鉄や道路などの建設でトンネルを構
築する場合には、地中や山などを掘削する岩盤掘削機が
用いられている。2. Description of the Related Art When a tunnel is constructed by constructing a subway or a road, a rock excavator for excavating the underground or mountains is used.
【０００３】従来の岩盤掘削機を図４，５に基づいて説
明する。回転軸２１の先端側には、カッタビット２３を
前面に複数配設した十字状をなすカッタヘッド２２が取
り付けられている。この回転軸２１を回転してカッタヘ
ッド２２を回転させると共に、回転軸２１を介してカッ
タヘッド２２を岩盤１０１の切羽１０２に押し付けるこ
とにより、カッタビット２３で切羽１０２を掘削し、発
生したズリ１０３をスクリュコンベア１１で搬出する。A conventional rock excavator will be described with reference to FIGS. A cross-shaped cutter head 22 having a plurality of cutter bits 23 arranged on the front surface is attached to the tip end side of the rotary shaft 21. By rotating the rotary shaft 21 to rotate the cutter head 22 and pressing the cutter head 22 against the face 102 of the bedrock 101 via the rotary shaft 21, the face 102 is excavated by the cutter bit 23, and the gap 103 generated. Are carried out by the screw conveyor 11.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の岩盤掘
削機では、硬い岩盤を掘削すると、カッタビット２３が
激しく摩耗してしまうので、カッタビット２３を頻繁に
交換しなければならず、施工効率が非常に悪くなってし
まう。また、硬い岩盤を掘削する場合には、回転軸２１
の回転力や押し付け力などの掘削反力を増大させなけれ
ばならないので、岩盤掘削機が非常に重くなってしま
い、制御性が非常に悪くなり、自動運転や無人運転など
が困難になってしまう。さらに、掘削反力が大きくなる
と、岩盤１０１への振動なども大きくなり、施工時の安
全性に問題が生じるだけでなく、周辺地域に振動などの
被害を与えてしまう。In the above-mentioned conventional rock excavator, when the hard rock is excavated, the cutter bit 23 is worn out so much that the cutter bit 23 must be replaced frequently and the construction efficiency is high. Becomes very bad. When excavating hard rock, the rotary shaft 21
Since it is necessary to increase the excavation reaction force such as the rotating force and the pressing force of the rock excavator, the rock excavator becomes very heavy, the controllability becomes very poor, and automatic operation and unmanned operation become difficult. . Further, if the excavation reaction force becomes large, the vibration to the bedrock 101 also becomes large, which not only causes a problem in safety at the time of construction but also damages the surrounding area such as vibration.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ため、本発明による掘削機では、被掘削部へ向けて波動
を発振する波動発振手段を備えたのである。In order to solve the above-mentioned problems, the excavator according to the present invention is provided with wave oscillating means for oscillating waves toward the excavated portion.
【０００６】[0006]
【作用】前述した構成による掘削機では、波動発振手段
で被掘削部へ向けて発振した波動により、被掘削部は脆
弱化する。In the excavator having the above-mentioned structure, the excavated portion is weakened by the wave oscillated by the wave oscillating means toward the excavated portion.
【０００７】[0007]
【実施例】本発明による掘削機をトンネルの構築時など
に使用する岩盤掘削機に適用した場合の一実施例を図１
〜３に基づいて説明する。なお、図１は、その主要部の
正面図、図２は、図１のII−II線矢視断面図、図３は、
図１のIII-III 線矢視断面図である。EXAMPLE An example in which the excavator according to the present invention is applied to a rock excavator used when constructing a tunnel or the like is shown in FIG.
3 to 3. 1 is a front view of the main part, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 1.
【０００８】これらの図に示すように、図示しない駆動
装置で回転する回転軸１の先端側には、カッタヘッド２
の本体をなすヘッドフレーム２ａ，２ｂが回転軸１の軸
心を中心に十字をなすよう放射状に設けられている。ヘ
ッドフレーム２ａの前面側には、被掘削体を掘削するカ
ッタであるカッタビット３がヘッドフレーム２ａの幅方
向両側に長手方向に沿って複数設けられている。As shown in these figures, a cutter head 2 is provided on the tip side of a rotary shaft 1 which is rotated by a driving device (not shown).
The head frames 2a and 2b forming the main body are radially provided so as to form a cross about the axis of the rotary shaft 1. A plurality of cutter bits 3, which are cutters for excavating a body to be excavated, are provided on both sides in the width direction of the head frame 2a along the longitudinal direction on the front side of the head frame 2a.
【０００９】前記回転軸１の内部には、波動を送る送波
管１ａが回転軸１と同軸をなして設けられている。ヘッ
ドフレーム２ｂの内部には送波管１ａに連通する導波路
２ｃがヘッドフレーム２ｂの長手方向に沿って形成され
ている。ヘッドフレーム２ｂの前面側には、導波路２ｃ
に連通する送出口２ｄがヘッドフレーム２ｂの長手方向
に沿って複数形成されている。送波管１ａの基端側に
は、マイクロ波１０を発振する図示しないマイクロ波発
振装置が連結されている。本実施例では、このようにマ
イクロ波発振装置、送波管１ａ、導波路２ｃ、送出口２
ｄなどにより波動発振手段を構成している。Inside the rotary shaft 1, a wave transmission pipe 1a for transmitting a wave is provided coaxially with the rotary shaft 1. Inside the head frame 2b, a waveguide 2c communicating with the wave transmission tube 1a is formed along the longitudinal direction of the head frame 2b. The waveguide 2c is provided on the front side of the head frame 2b.
A plurality of outlets 2d communicating with the head frame 2b are formed along the longitudinal direction of the head frame 2b. A microwave oscillating device (not shown) that oscillates the microwave 10 is connected to the base end side of the wave transmission tube 1a. In this embodiment, the microwave oscillating device, the wave transmission tube 1a, the waveguide 2c, and the transmission port 2 are thus configured.
The wave oscillating means is constituted by d and the like.
【００１０】なお、図中、１０１は岩盤、１０２は切
羽、１０３はズリ、１１はズリを搬送するスクリュコン
ベアである。In the figure, 101 is a bedrock, 102 is a face, 103 is a scrap, and 11 is a screw conveyor for carrying the scrap.
【００１１】このような岩盤掘削機を用いるには、下記
のようにすれば良い。カッタヘッド２を岩盤１０１の切
羽１０２に押し付け、駆動装置で回転軸１を回転させ、
マイクロ波発振装置により、送波管１ａ、導波路２ｃを
経由して送出口２ｄから切羽１０２へ向けてマイクロ波
１０を発振する。In order to use such a rock excavator, the following may be done. The cutter head 2 is pressed against the face 102 of the bedrock 101, and the rotary shaft 1 is rotated by the drive device.
The microwave oscillating device oscillates the microwave 10 from the outlet 2d toward the face 102 via the wave transmission tube 1a and the waveguide 2c.
【００１２】切羽１０２は、マイクロ波１０により脆弱
化し、カッタビット３により容易に掘削される。掘削に
より発生したズリ１０３は、スクリュコンベア１１で岩
盤掘削機の後方から坑外へ搬送される。The cutting face 102 is weakened by the microwave 10 and is easily excavated by the cutter bit 3. The scrap 103 generated by the excavation is conveyed outside the rock excavator by the screw conveyor 11 from the rear of the rock excavator.
【００１３】従って、回転軸１を回転させる回転力やカ
ッタヘッド２を切羽１０２に押し付ける押圧力などの掘
削反力が大幅に低下するのである。Therefore, the excavation reaction force such as the rotational force for rotating the rotary shaft 1 and the pressing force for pressing the cutter head 2 against the face 102 is significantly reduced.
【００１４】前述した掘削時に使用されるマイクロ波の
周波数は、現時点では下記の理由から2.４５GHz が適当
であると考えられる。 工業的利用が認められている。 大出力の発振装置の開発が進んでいる。 水に対する吸収特性に優れているため、岩盤中の水分
の気化膨脹による岩盤の脆弱効果も得られる。 なお、岩盤中の水分が少ない場合には、浅い領域をより
高温に加熱が可能である高周波数のマイクロ波を使用す
れば、岩石の結晶膨脹による岩盤の脆弱効果を得ること
ができる。At the present time, it is considered that 2.45 GHz is suitable as the frequency of the microwave used during the excavation for the following reason. Allowed for industrial use. Development of high-power oscillators is in progress. Due to its excellent water absorption properties, the rock's fragile effect due to the vaporization and expansion of water in the rock can be obtained. When the water content in the bedrock is low, the fragile effect of the bedrock due to the crystal expansion of the rock can be obtained by using a high-frequency microwave capable of heating the shallow region to a higher temperature.
【００１５】なお、本実施例では、回転するカッタを用
いた岩盤掘削機に適用したが、ドリル、ハンマ、ショベ
ルなどを用いる掘削機にも適用可能である。Although the present embodiment is applied to a rock excavator using a rotating cutter, it is also applicable to an excavator using a drill, hammer, shovel or the like.
【００１６】[0016]
【発明の効果】前述したように、本発明による掘削機で
は、波動発振手段で被掘削部へ向けて発振した波動によ
り、被掘削部を脆弱化させるので、本発明による掘削機
を岩盤掘削機に適用すると、硬い岩盤を掘削する場合で
も、カッタの摩耗が著しく減少し、カッタの交換頻度が
減少し、施工効率が大幅に向上する。また、掘削反力が
小さくて良いので、岩盤掘削機が軽量化し、制御性が向
上し、自動運転や無人運転などが実施しやすくなる。さ
らに、岩盤への振動なども減少し、施工時の安全性が向
上すると共に、周辺地域に与える振動などの被害も大幅
に減少する。As described above, in the excavator according to the present invention, the excavator according to the present invention is weakened by the wave oscillated by the wave oscillating means toward the excavated part. When applied to, even when excavating a hard rock, the wear of the cutter is significantly reduced, the frequency of exchanging the cutter is reduced, and the construction efficiency is significantly improved. Further, since the excavation reaction force is small, the rock excavator becomes light in weight, the controllability is improved, and automatic operation and unmanned operation are facilitated. Furthermore, vibrations to the bedrock will be reduced, which will improve the safety during construction, and will also significantly reduce the damage caused by vibrations to the surrounding area.
【図１】本発明による掘削機を岩盤掘削機に適用した場
合の一実施例の正面図である。FIG. 1 is a front view of an example in which the excavator according to the present invention is applied to a rock excavator.
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG.
【図３】図１のIII-III 線矢視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.
【図４】従来の岩盤掘削機の正面図である。FIG. 4 is a front view of a conventional rock excavator.
【図５】その側面図である。FIG. 5 is a side view thereof.
１ 回転軸 １ａ 送波管 ２ カッタヘッド ２ａ ヘッドフレーム ２ｂ ヘッドフレーム ２ｃ 導波路 ２ｄ 送出口 ３ カッタビット １０ マイクロ波 １１ スクリュコンベア １０１ 岩盤 １０２ 切羽 １０３ ズリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 rotating shaft 1a wave pipe 2 cutter head 2a head frame 2b head frame 2c waveguide 2d outlet 3 cutter bit 10 microwave 11 screw conveyor 101 bedrock 102 face 103
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村川 寿 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番25号 高菱エンジニアリング株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisashi Murakawa 2-8-25, Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Takahishi Engineering Co., Ltd.
Claims (1)
振手段を備えたことを特徴とする掘削機。1. An excavator comprising wave oscillating means for oscillating a wave toward an excavated portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23445393A JPH0791181A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Excavating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23445393A JPH0791181A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Excavating machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791181A true JPH0791181A (en) | 1995-04-04 |
Family
ID=16971241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23445393A Withdrawn JPH0791181A (en) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Excavating machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791181A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106979016A (en) * | 2017-05-26 | 2017-07-25 | 东北大学 | A kind of microwave presplitting formula hard rock tunnel development machine cutterhead |
| CN108060927A (en) * | 2017-12-10 | 2018-05-22 | 北京工业大学 | Microwave mixes broken rock device with Water Cutting in a kind of tunnelling |
| CN111101960A (en) * | 2019-12-17 | 2020-05-05 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Hard rock tunnel boring machine and cutter head thereof |
| CN112196550A (en) * | 2020-03-04 | 2021-01-08 | 中铁工程装备集团有限公司 | Hob-free hard rock tunneling machine for breaking rock by utilizing microwave and supercritical carbon dioxide |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23445393A patent/JPH0791181A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106979016A (en) * | 2017-05-26 | 2017-07-25 | 东北大学 | A kind of microwave presplitting formula hard rock tunnel development machine cutterhead |
| CN108060927A (en) * | 2017-12-10 | 2018-05-22 | 北京工业大学 | Microwave mixes broken rock device with Water Cutting in a kind of tunnelling |
| CN111101960A (en) * | 2019-12-17 | 2020-05-05 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Hard rock tunnel boring machine and cutter head thereof |
| CN112196550A (en) * | 2020-03-04 | 2021-01-08 | 中铁工程装备集团有限公司 | Hob-free hard rock tunneling machine for breaking rock by utilizing microwave and supercritical carbon dioxide |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |